JP2000171641A - バックライト装置および液晶表示装置並びに導光板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光利用効率の良くして高輝度の大型のバックラ
イトが得られるようにしたバックライト装置および液晶
表示装置並びに導光板の製造方法を提供することにあ
る。 【解決手段】本発明は、細帯状の光束を出射する一対の
光源１、１’と、該光源の各々からの細帯状の光束を入
射する入射面、導波光を出射させる光透過面、および該
光透過面に対応する底面を有し、前記入射面から入射し
た光を前記底面および光透過面で反射を繰り返して奥に
進行する導波光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱
させるための複数のマイクロドットを、その密度を入射
面から奥に進行するに従って増加させるように少なくと
も前記底面に形成した２枚について互いに端部を光学接
合して形成した導光板２、２’と、該導光板の底面に対
向するように設置された反射部材とを備えたことを特徴
とするバックライト装置および液晶表示装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
用いられる背面照明部（バックライト装置）および液晶
表示装置並びにバックライト装置を構成する導光板の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年コンピュータの高機能化が進み、こ
れに伴いコンピュータに使用されるディスプレーの大型
化、高精細化に対する要求が高まって来ている。省資
源、省エネルギーの観点から液晶表示装置が優れている
が、液晶表示装置の大型化にはいくつかの課題がある
が、バックライト装置の大型化、低価格化もその一つで
ある。

【０００３】バックライト装置の従来技術としては、特
開平５−１５８０３５号公報（従来技術１）、特開平５
−３２３３１６号公報（従来技術２）、および特開平７
−２１８９０７号公報（従来技術３）に記載されている
ものが知られている。即ち、従来技術１には、透明体か
らなる導光体の相対する２側面より線光源光を入射し、
反射板および拡散板により光量を均一化して導光体の表
面側で出射する面照明装置において、導光体を線光源に
平行な位置で分割して貼りあわせ、導光体の裏面に、入
射面からの距離および分割面からの距離に対して遠くな
るほど密にした拡散反射パターンを設けたことが記載さ
れている。しかしながら、導光体の裏面に、拡散反射パ
ターンを、どのようにして設けるのか記載されていな
い。

【０００４】また、従来技術２には、ほぼ平板状に矩形
の４つの側面を有する導光体、この４つの側面にそって
配置した光源、および導光体の裏面側に配置した表面に
拡散反射パターンを形成した反射板を備え、導光体表面
の上方を光源からの光により導光体および拡散手段を介
して均一に照明するバックライト装置において、導光体
は、その矩形の対角方向に分割し、この分割面を接着、
溶着、組込みなどで半透過反射面とすることが記載され
ている。

【０００５】また、従来技術３には、拡散板、裏面に白
色のスクリーン印刷、粗面化処理等がなされた複数の導
光体、線状光源からなる面発光装置において、前記導光
体の端部に切り込みまたは溝を形成し、該導光体の端部
を相互に密着あるいは接着し、複数の導光体の上に前記
拡散板を配置し、前記切り込みまたは溝に前記線状光源
を収納し、前記導光体の前記拡散板側の前記線状光源直
上部およびその近傍に凹面形状としたことが記載されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術３には、
導光体の裏面に白色のスクリーン印刷、粗面化処理等が
なされ、導光体に入った光を導光体の表面方向に出射す
る働きをすることが記載されている。しかしながら、従
来技術３に記載されているように、導光体の裏面に施さ
れる白色のスクリーン印刷、粗面化処理等の技術では、
反射、および散乱効率の悪く、光利用効率の高い導光板
を実現することが難しかった。このように、上記従来技
術１、２、３の何れにおいても、予めマイクロドットを
形成したスタンパあるいは金型を用いてプラスチック材
料を成形して反射、および散乱効率が優れたマイクロド
ットを少なくとも裏面に形成した光利用効率の高い導光
板を実現しようとする点について十分考慮されていなか
った。

【０００７】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
光利用効率の良くして高輝度の大型のバックライトが得
られるようにしたバックライト装置および液晶表示装置
を提供することにある。また、本発明の他の目的は、予
めマイクロドットを形成した金型による自動ドット転写
技術を利用したプラスチック成形技術により光利用効率
の高いバックライト装置を構成する導光板を生産性よく
製造することができるようにした導光板の製造方法を提
供することにある。また、本発明の他の目的は、予めマ
イクロドットを形成した金型による自動ドット転写技術
を利用したプラスチック成形技術により光利用効率の高
い大型のバックライト装置を構成する大型の導光板を生
産性よく製造することができるようにした導光板の製造
方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、細帯状（線状）の光束を出射する光源
と、該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波
光を出射させる光透過面、および該光透過面に対応する
底面を有し、前記入射面から入射した細帯状の光束を前
記底面および光透過面で反射を繰り返して奥に進行する
導波光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させるた
めの複数のマイクロドットを少なくとも前記底面に形成
した導光板と、該導光板の底面に対向するように設置さ
れた反射部材とを備えたことを特徴とするバックライト
装置である。また、本発明は、細帯状（線状）の光束を
出射する光源と、該光源からの細帯状の光束を入射する
入射面、導波光を出射させる光透過面、および該光透過
面に対応する底面を有し、前記入射面から入射した光を
前記底面および光透過面で反射を繰り返して奥に進行す
る導波光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させる
ための複数のマイクロドットを、その密度を入射面から
奥に進行するに従って増加させるように少なくとも前記
底面に形成した導光板と、該導光板の底面に対向するよ
うに設置された反射部材とを備えたことを特徴とするバ
ックライト装置である。

【０００９】また、本発明は、細帯状（線状）の光束を
出射する光源と、該光源からの細帯状の光束を入射する
入射面、導波光を出射させる光透過面、および該光透過
面に対応する底面を有し、前記入射面から入射した細帯
状の光束を前記底面および光透過面で反射を繰り返して
奥に進行する導波光を前記透過面の方向に反射若しくは
散乱させるための複数のマイクロドットを前記底面に形
成し、更に前記導波光を反射若しくは散乱させるための
複数のマイクロドットを前記光透過面に形成した導光板
と、該導光板の底面に対向するように設置された反射部
材とを備えたことを特徴とするバックライト装置であ
る。また、本発明は、細帯状（線状）の光束を出射する
光源と、該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、
導波光を出射させる光透過面、および該光透過面に対応
する底面を有し、前記入射面から入射した光を前記底面
および光透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波光
を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させるための複
数のマイクロドットを、その密度を入射面から奥に進行
するに従って増加させるように前記底面に形成し、更に
前記導波光を反射若しくは散乱させるための複数のマイ
クロドットを前記光透過面に形成した導光板と、該導光
板の底面に対向するように設置された反射部材とを備え
たことを特徴とするバックライト装置である。

【００１０】また、本発明は、前記バックライト装置に
おいて、前記導光板を、プラスチック成形によって形成
することを特徴とする。また、本発明は、前記バックラ
イト装置において、前記導光板に形成されたマイクロド
ットを、外部に向かって凹形状にしたことを特徴とす
る。また、本発明は、前記バックライト装置において、
前記導光板に形成されたマイクロドットにおける平面的
な長辺を、前記光束の長手方向にほぼ向けたことを特徴
とする。また、本発明は、前記バックライト装置におい
て、前記導光板に形成されたマイクロドットにおける断
面斜面の向きを、前記導波光の進行方向に対してほぼ垂
直にしたことを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、細帯状（線状）の光束を
出射する光源と、該光源からの細帯状の光束を入射する
入射面、導波光を出射させる光透過面、および該光透過
面に対応する底面を有し、前記入射面から入射した細帯
状の光束を前記底面および光透過面で反射を繰り返して
奥に進行する導波光を前記透過面の方向に反射若しくは
散乱させるための複数のマイクロドットを少なくとも前
記底面に形成した複数枚について互いに端部を光学接合
して形成した導光板と、該導光板の底面に対向するよう
に設置された反射部材とを備えたことを特徴とするバッ
クライト装置である。また、本発明は、細帯状（線状）
の光束を出射する光源と、該光源からの細帯状の光束を
入射する入射面、導波光を出射させる光透過面、および
該光透過面に対応する底面を有し、前記入射面から入射
した光を前記底面および光透過面で反射を繰り返して奥
に進行する導波光を前記透過面の方向に反射若しくは散
乱させるための複数のマイクロドットを、その密度を入
射面から奥に進行するに従って増加させるように少なく
とも前記底面に形成した複数枚について互いに端部を光
学接合して形成した導光板と、該導光板の底面に対向す
るように設置された反射部材とを備えたことを特徴とす
るバックライト装置である。

【００１２】また、本発明は、細帯状（線状）の光束を
出射する一対の光源と、該光源の各々からの細帯状の光
束を入射する入射面、導波光を出射させる光透過面、お
よび該光透過面に対応する底面を有し、前記入射面から
入射した細帯状の光束を前記底面および光透過面で反射
を繰り返して奥に進行する導波光を前記透過面の方向に
反射若しくは散乱させるための複数のマイクロドットを
少なくとも前記底面に形成した２枚について互いに端部
を光学接合して形成した導光板と、該導光板の底面に対
向するように設置された反射部材とを備えたことを特徴
とするバックライト装置である。また、本発明は、細帯
状（線状）の光束を出射する一対の光源と、該光源の各
々からの細帯状の光束を入射する入射面、導波光を出射
させる光透過面、および該光透過面に対応する底面を有
し、前記入射面から入射した光を前記底面および光透過
面で反射を繰り返して奥に進行する導波光を前記透過面
の方向に反射若しくは散乱させるための複数のマイクロ
ドットを、その密度を入射面から奥に進行するに従って
増加させるように少なくとも前記底面に形成した２枚に
ついて互いに端部を光学接合して形成した導光板と、該
導光板の底面に対向するように設置された反射部材とを
備えたことを特徴とするバックライト装置である。

【００１３】また、本発明は、細帯状（線状）の光束を
出射する光源と、該光源からの細帯状の光束を入射する
入射面、導波光を出射させる光透過面、および該光透過
面に対応する底面を有し、前記入射面から入射した細帯
状の光束を前記底面および光透過面で反射を繰り返して
奥に進行する導波光を前記透過面の方向に反射若しくは
散乱させるための複数のマイクロドットを前記底面に形
成し、更に前記導波光を反射若しくは散乱させるための
複数のマイクロドットを前記光透過面に形成した複数枚
について互いに端部を光学接合して形成した導光板と、
該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
を備えたことを特徴とするバックライト装置である。ま
た、本発明は、細帯状（線状）の光束を出射する光源
と、該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波
光を出射させる光透過面、および該光透過面に対応する
底面を有し、前記入射面から入射した光を前記底面およ
び光透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波光を前
記透過面の方向に反射若しくは散乱させるための複数の
マイクロドットを、その密度を入射面から奥に進行する
に従って増加させるように前記底面に形成し、更に前記
導波光を反射若しくは散乱させるための複数のマイクロ
ドットを前記光透過面に形成した複数枚について互いに
端部を光学接合して形成した導光板と、該導光板の底面
に対向するように設置された反射部材とを備えたことを
特徴とするバックライト装置である。

【００１４】また、本発明は、細帯状（線状）の光束を
出射する一対の光源と、該光源の各々からの細帯状の光
束を入射する入射面、導波光を出射させる光透過面、お
よび該光透過面に対応する底面を有し、前記入射面から
入射した細帯状の光束を前記底面および光透過面で反射
を繰り返して奥に進行する導波光を前記透過面の方向に
反射若しくは散乱させるための複数のマイクロドットを
前記底面に形成し、更に前記導波光を反射若しくは散乱
させるための複数のマイクロドットを前記光透過面に形
成した２枚について互いに端部を光学接合して形成した
導光板と、該導光板の底面に対向するように設置された
反射部材とを備えたことを特徴とするバックライト装置
である。また、本発明は、細帯状（線状）の光束を出射
する一対の光源と、該光源の各々からの細帯状の光束を
入射する入射面、導波光を出射させる光透過面、および
該光透過面に対応する底面を有し、前記入射面から入射
した光を前記底面および光透過面で反射を繰り返して奥
に進行する導波光を前記透過面の方向に反射若しくは散
乱させるための複数のマイクロドットを、その密度を入
射面から奥に進行するに従って増加させるように前記底
面に形成し、更に前記導波光を反射若しくは散乱させる
ための複数のマイクロドットを前記光透過面に形成した
２枚について互いに端部を光学接合して形成した導光板
と、該導光板の底面に対向するように設置された反射部
材とを備えたことを特徴とするバックライト装置であ
る。

【００１５】また、本発明は、前記バックライト装置に
おいて、前記導光板における光学接合前の各枚を、プラ
スチック成形によって形成することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記バックライト装置において、前記導
光板における光学接合前の各枚が、光利用効率が更に優
れた楔型（入射面から反対側に向かって厚さを減少させ
たもの）で形成することを特徴とする。また、本発明
は、前記バックライト装置において、前記導光板に形成
されたマイクロドットを、外部に向かって凹形状にした
ことを特徴とする。また、本発明は、前記バックライト
装置において、前記導光板に形成されたマイクロドット
における平面的な長辺を、前記光束の長手方向にほぼ向
けたことを特徴とする。また、本発明は、前記バックラ
イト装置において、前記導光板に形成されたマイクロド
ットにおける断面斜面の向きを、前記導波光の進行方向
に対してほぼ垂直にしたことを特徴とする。また、本発
明は、前記バックライト装置において、更に、前記導光
板の光学接合部における光透過面の上に、部分的に拡散
シートを配置したことを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、前記バックライト装置に
おいて、更に、前記導光板の光透過面の上に、拡散シー
トおよびプリズムシートを配置したことを特徴とする。

【００１７】また、本発明は、前記バックライト装置に
おいて、前記導光板に形成されたマイクロドットにおけ
る平面的に短辺の平均的な長さＷｓを２０〜６０μｍ程
度で、長辺の平均的な長さＬを３０〜５００μｍ程度に
したことを特徴とする。また、本発明は、前記バックラ
イト装置において、前記導光板に形成されたマイクロド
ットの深さｄを１〜２０μｍ程度にしたことを特徴とす
る。また、本発明は、前記バックライト装置において、
前記導光板に形成されたマイクロドットの断面傾斜角α
を、導光板の面に対して１０〜６０°であることを特徴
とする。

【００１８】また、本発明は、前記バックライト装置に
おいて、前記導光板に形成されたマイクロドットの配置
をランダムにすることを特徴とする。また、本発明は、
前記バックライト装置において、前記導光板の接合部分
近傍におけるマイクロドットの密度を増大若しくはマイ
クロドットの形状を微小化することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記構成のバックライト装置と、該バッ
クライト装置における光の出射側に配置された液晶セル
とを備えて構成したことを特徴とする液晶表示装置であ
る。また、本発明は、前記構成のバックライト装置と、
該バックライト装置における光の出射側に重ねて配置さ
れた偏光板、ＴＦＴ基板、液晶セル、カラーフィルタ、
および偏光板とを備えて構成したことを特徴とする液晶
表示装置である。

【００１９】また、本発明は、バックライト装置を構成
する導光板の製造方法であって、細帯状の光束を入射す
る入射面、導波光を出射させる光透過面、および該光透
過面に対応する底面を有し、前記入射面から入射した光
を前記底面および光透過面で反射を繰り返して奥に進行
する導波光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させ
るための複数のマイクロドットを、その密度を入射面か
ら奥に進行するに従って増加させるように少なくとも前
記底面に形成した導光板を、射出成形によって製造する
ことを特徴とする。また、本発明は、バックライト装置
を構成する導光板の製造方法であって、細帯状の光束を
入射する入射面、導波光を出射させる光透過面、および
該光透過面に対応する底面を有し、前記入射面から入射
した光を前記底面および光透過面で反射を繰り返して奥
に進行する導波光を前記透過面の方向に反射若しくは散
乱させるための複数のマイクロドットを、その密度を入
射面から奥に進行するに従って増加させるように少なく
とも前記底面に形成した導光板を複数枚、射出成形によ
って製造する導光板成形工程と、該導光板成形工程で製
造された複数枚の導光板における入射面と相対する端面
面同志を接合して光学接合された導光板を得る接合工程
とを有することを特徴とする。

【００２０】また、本発明は、前記導光板の製造方法に
おける導光板成形工程において、入射面からその反対側
に向かって厚みが減少する金型を用いることを特徴とす
る。また、本発明は、前記導光板の製造方法における接
合工程において、導光板と略同一の屈折率を有する接着
剤或いは接着テープで接合することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記導光板の製造方法における接合工程
において、導光板を溶解できる有機溶剤で接合すること
を特徴とする。また、本発明は、前記導光板の製造方法
における接合工程において、熱圧着で接合することを特
徴とする。

【００２１】以上説明したように、前記構成によれば、
光利用効率の良くして高輝度の大型のバックライトが得
られるようにしたバックライト装置および液晶表示装置
を実現することができる。また、前記構成によれば、予
めマイクロドットを形成した金型による自動ドット転写
技術を利用したプラスチック成形技術により光利用効率
の高い大型のバックライト装置を構成する大型の導光板
を生産性よく製造することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係るバックライト装置お
よびこれを用いた液晶表示装置の実施の形態について図
面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る液晶
表示装置に使用されるバックライト装置の一実施例を示
す斜視図である。本発明に係る液晶表示装置におけるバ
ックライト装置は、光源１、１’、導光板２、２’、反
射シート７を最小構成要素とする。なお、導光板２、
２’の各々側面には、位置合わせ用突起３、３’が形成
されている。そして、導光板は、光の進行方向を変化さ
せるための複数の小凹部または小凸部または溝からなる
マイクロドット９を形成した導光板２および２’を２枚
貼り合わて構成される。このように、本発明に係る導光
板は、略同一の導光板２枚２、２’をバックライト装置
のほぼ中央部分１１で貼り合わせて大型化したことに特
徴があり、パネルサイズ１４インチ以上の大型のディス
プレーに対応したバックライト装置を形成することが出
来る。

【００２３】図１において、光源１、１’からの出射光
はリフレクタ１４、１４’で集光され、この集光された
光は導光板２、２’の入射端面８、８’で導光板入射光
１０、１０’として導光板２、２’に入射して、導光板
導波光１２、１２’となる。これら導光板導波光１２、
１２’は、図１の中央部分に向かって、導光板底面１
３、１３’および光透過面１６、１６’で全反射を繰り
返しながら進行する。導光板導波光１２、１２’のうち
マイクロドット９に入射した光は反射して光透過面１６
にあたり、そこで屈折して光透過面１６、１６’から出
射して液晶表示素子（図示せず）に照明光として入射す
る。また、導波光１２、１２’のうち導光板底面１３、
１３’を透過した光は、反射シート（反射部材）７で反
射して、再び導光板内にもどり、反射を繰り返しながら
光透過面１６、１６’から出射し、図１３および図１４
に示す拡散シート４、プリズムシート６、６’を通過し
た後、液晶表示素子の照明光となる。特に、本発明に係
るバックライト装置は、下面（底面）１３若しくは上面
（光透過面）１６に直接マイクロドット９を形成した導
光板２を備えることによってマイクロドット９から強い
反射光若しくは散乱光を得て高輝度のものを得ようとす
るものである。このように、下面（底面）１３若しくは
上面（光透過面）１６に直接マイクロドット９を形成し
た導光板２を得るためには、射出成形によって製造する
ことが必要となる。しかしながら、パネルサイズ１４イ
ンチ以上の大型のディスプレーに対応するサイズの導光
板を１枚射出成形機で製造しようとしても、そのサイズ
にあった大きな射出成形機がなく、少なくとも２枚に分
割して射出成形する必要が生じることになる。従って、
射出成形して製造された２枚の導光板２、２’を後述す
るように中央部１１において接合することが必要とな
る。

【００２４】ところで、光源１、１’からの光強度は、
一般的に導光板２、２’内で光源１、１’から遠ざかる
につれて低下するので、それに応じてマイクロドット９
の密度、すなわち単位面積当たりのマイクロドット９の
数を変化させ、照明光の強度分布すなわちバックライト
装置輝度が導光板２、２’の全面に渡って均一になるよ
うにする。本発明に係る２つ光源１、１’を用いて略同
一の導光板２枚２、２’をほぼ中央部分１１で貼り合わ
せて大型化したバックライト装置の場合、マイクロドッ
ト９の密度は光源側端面８、８’から相対する導光板中
央部分１１に向かって、指数関数的、あるいはべき乗的
に増加するように形成するのがよい。また、このように
大型化したバックライト装置の場合、導光板２、２’は
左右対称の構造のものを用いることが出来、あるいは位
置合わせ用突起３、３’を工夫することにより同一の導
光板にすることも可能である。特に、２枚の導光板２、
２’の接合部分１１において、光学的に不均一にならな
いように、即ち輝線、暗線、輝度むらが生じないように
接合する必要がある。

【００２５】次に、本発明に係る導光板の接合方法、導
光板に形成するドット、導光板の製造法、バックライト
装置、および液晶表示装置の実施例に関して具体的に記
述する。図２は導光板の接合部分の詳細を示した図であ
る。導光板２、２’の接合面１１には接着剤を埋め込
み、２枚の導光板２、２’の境目が光学的に不均一性が
生じないように接合する。複数の導光板の接合方法とし
ては、導光板の材質と屈折率が略同一の接着材を用いる
ことができる。その具体例としては、アクリル系の接着
剤、エポキシ、ポリエステル系の接着剤がある。上記接
着剤は、熱可塑性プラスチックであっても良いし、熱硬
化型のものであっても良いし、またＵＶ（紫外線）硬化
型接着剤であっても良い。重要なことは、光学的特性が
導光板を構成する材質と同一であることである。即ち、
屈折率、透過率、複屈折率が同一であることが重要であ
る。接着剤を用いない方法としては、例えば導光板の材
質がアクリル樹脂の場合、塩化メチレンのようなアクリ
ル樹脂を溶解することのできる各種の有機溶剤を用いる
ことが出来る。溶解性の溶剤を用いることにより接合部
分の光学的均一性は向上する。

【００２６】特に、最良の導光板の接合方法としては、
塩化メチレンを含有したアクリルモノマ系接着剤を用い
ることにより導光板２、２’の接合部分を溶解しつつ接
着できるので、接合部分の光学的均一性を向上させるこ
とができる。図３は、導光板の接合部分１１の構造を示
した図である。導光板の接合部分は、その断面を斜めに
することにより、接合部の輝線、暗線、輝度むらが生じ
にくくなり、バックライト装置の輝度分布の均一性を少
し向上させることができる。また、図４は、接合部の輝
線、暗線、輝度むら対策の１つであり、接合部１１の上
面即ち液晶パネル側に部分拡散シート４’を設置したも
のである。部分拡散シート４’を接合部分に設置するこ
とにより接合部の光学的不均一性を減少することが出来
る。図５は、導光板２、２’の接合部１１の構造を示し
たものである。接合部１１は、導光板２、２’の接合の
際の位置決めが容易にできるように図５（Ａ）に示す様
に導光板２、２’に矩形の凹凸を付けるのが良い。ま
た、図５（Ｂ）に示す様に導光板２、２’に三角形状の
凹凸を付け、これらを係合させることによって相対的に
位置決めして接合することができる。図６は、導光板の
断面形状を示したものである。このうち図６（Ａ）は少
なくとも２枚に分割して射出成形によって製造された楔
型導光板２ｃ、２ｃ’を２枚中央部分で接合して形成さ
れた光源１を１本用いた１燈式のバックライト装置の構
成であり、低消費電力が要求されるノート型パソコン用
液晶表示装置に適する。図６（Ｂ）は少なくとも２枚に
分割して射出成形によって製造された平板型導光板２
ｂ、２ｂ’を２枚中央部分で接合して形成された光源１
を２本使用した２燈式バックライト装置である。図６
（Ｃ）、および図６（Ｄ）は少なくとも２枚に分割して
射出成形によって製造された楔形導光板２ａ、２ａ’を
２枚接合したバックライト装置であり、本発明の特徴を
最も発揮できる構成である。なお、図示していないが導
光板２ａ〜２ｃ、２ａ’〜２ｃ’の上面あるいは下面に
は、導光板入射光を反射、散乱させるためのマイクロド
ット９が射出成形によって形成される。

【００２７】次に、本発明に係るバックライト装置の第
１の実施例の主要構成について図７を用いて説明する。
この第１の実施例において、分割された２枚の厚さ分布
のない平板型の導光板２ｂ、２ｂ’は、夫々の底面にロ
スのない強い反射光もしくは散乱光が得られる直接マイ
クロドット（特に底面に凹形状（内部に凸形状）が強い
反射光が得られる。）９を有するようにアクリル樹脂を
用いて射出成形することによって製造される。そして、
製造された各導光板２ｂ、２ｂ’を中央部分１１におい
て光学接合することによってバックライト装置の第１の
実施例の主要構成品を得ることができる。次に、本発明
に係るバックライト装置の第２の実施例の主要構成につ
いて図８を用いて説明する。この第２の実施例におい
て、分割された２枚の厚さ分布を有したいわゆる楔型の
導光板２ａ、２ａ’は、夫々の底面にロスのない強い反
射光もしくは散乱光が得られる直接マイクロドット（特
に底面に凹形状（内部に凸形状）が強い反射光が得られ
る。）９を有するようにアクリル樹脂を用いて射出成形
することによって製造される。そして、製造された各導
光板２ａ、２ａ’を中央部分１１において光学接合する
ことによってバックライト装置の第２の実施例の主要構
成品を得ることができる。

【００２８】次に、本発明に係るバックライト装置の第
３の実施例の主要構成について図９を用いて説明する。
この第３の実施例において、分割された２枚の厚さ分布
を有したいわゆる楔型の導光板２ａ、２ａ’は、夫々の
上面、即ち光透過面１６に直接マイクロドット９を有す
るようにアクリル樹脂を用いて射出成形することによっ
て製造される。そして、製造された各導光板２ａ、２
ａ’を中央部分１１において光学接合することによって
バックライト装置の第３の実施例の主要構成品を得るこ
とができる。このように第３の実施例は、光透過面１
６、１６’に、マイクロドット９を最適化して形成する
ので、接合部１１の輝度むらを目立たなくすることがで
きる。以上説明したように、図７〜図９に示した第１〜
第３の実施例の導光板２ａ〜２ｂ、２ａ’〜２ｂ’等の
部材を、図１０に示すようにバックライト装置外枠１５
に納めることによってバックライト装置が形成される。
即ち、位置合わせ突起３、３’をバックライト装置外枠
１５に形成された溝に嵌め合わて導光板２ａ〜２ｂ、２
ａ’〜２ｂ’をバックライト装置外枠１５の所定の位置
に組付け固定することにより、バックライト装置が得ら
れることになる。

【００２９】次に、本発明に係るバックライト装置の第
４の実施例の主要構成について図１１を用いて説明す
る。この第４の実施例は、図１１において水平方向に分
割された２枚の導光板２ｄ、２ｄ’を水平方向を向いた
中央部分の接合部１１で光学接合し、長手方向に光源
１、１’を配置したものである。このように水平方向に
分割することによって、各１枚の導光板２ｄ、２ｄ’の
サイズを小さくすることができ、その結果マイクロドッ
ト９を有する各導光板２ｄ、２ｄ’を通常の射出成形機
を用いて射出成形することが可能となる。次に、本発明
に係るバックライト装置の第５の実施例の主要構成につ
いて図１２を用いて説明する。この第５の実施例は、図
１２において垂直方向に分割された２枚の導光板２ｅ、
２ｅ’を垂直方向を向いた中央部分の接合部１１で光学
接合し、長手方向に光源１、１’を配置したものであ
る。このように垂直方向に分割することによって、各１
枚の導光板２ｅ、２ｅ’のサイズを小さくすることがで
き、その結果マイクロドット９を有する各導光板２ｅ、
２ｅ’を通常の射出成形機を用いて射出成形することが
可能となる。また、第５の実施例は、導光板２ｅ、２
ｅ’が各光源１、１’から入射して光が進む方向に接合
されるので、接合部分１１の輝度ムラを小さくすること
ができる。

【００３０】次に、以上説明した本発明に係る導光板
２、２’を組み込んだバックライト装置の実施例につい
て図１３および図１４を用いて説明する。図１３および
図１４の各々は、本発明に係る導光板２、２’を組み込
んだバックライト装置の実施例を示す斜視図および断面
図である。即ち、バックライト装置は、光源側端面８、
８’から相対する導光板中央部分１１に向かって、指数
関数的、あるいはべき乗的に増加する密度でマイクロド
ット９を少なくとも各底面１３、１３’に有し、中央部
分において光学的に接合された導光板２、２’と、各導
光板２、２’の底面１３、１３’に対向するように配置
され、導波光１２、１２’のうち底面１３、１３’を透
過した光を反射させる反射シート７と、上記導光板２、
２’の上面（光透過面）１６、１６’上に設置された拡
散シート４と、該拡散シート４の上に配置され、互いに
直交させたプリズムを形成するプリズムシート６、６’
とによって正面輝度を向上させるように構成される。以
上述べたバックライト装置は、特に大型具体的には１４
インチ以上の液晶表示装置に適している。

【００３１】次に、本発明に係る各導光板２、２’の底
面１３、１３’若しくは上面（光透過面）１６、１６’
に形成されるマイクロドット９について図１５〜図２１
を用いて詳しく説明する。本発明に係る接合方式の大型
導光板は、下記のマイクロドット形状、マイクロドット
形成法および導光板製造法を組み合わせることにより、
従来の印刷ドットに比べ接合部近傍の光学的不均一性を
解消しやすくすることができる。図１５（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明に係るマイクロドットの具体
的実施例を示したものである。図１５（Ａ）には、導光
板２、２’を射出成形することによって、平面的にほぼ
矩形で断面がほぼ台形の凹部（内部に向かって凸部）か
らなるマイクロドット９ａを、導光板２、２’の例えば
底面に所望の密度で形成した状態を示す。図１５（Ｂ）
には、導光板２、２’を射出成形することによって、ほ
ぼ円錐台形の凹部（内部に向かって凸部）からなるマイ
クロドット９ｂを、導光板２、２’の例えば底面に所望
の密度で形成した状態を示す。図１５（Ｃ）には、導光
板２、２’を射出成形することによって、ほぼ円錐台形
の凸部（内部に向かって凹部）からなるマイクロドット
９ｃを、導光板２、２’の例えば底面に所望の密度で形
成した状態を示す。

【００３２】次に、本発明に係るマイクロドット９に係
る各種パラメータの定義、測定方法等に関して説明す
る。まず、導光板２の配置を図１６に示すように定義す
る。光源１の長手方向をＸ方向、光源１に対して垂直方
向をＹ方向と定義する。次に、マイクロドット９の形状
の定義について、図１７〜図１９を用いて説明する。ま
ず、マイクロドット深さｄは、図１７〜図１９で定義さ
れる。即ち、マイクロドットが凹形状の場合、凹マイク
ロドットの上面（導光板面）と凹マイクロドットの底面
の距離の最大値をマイクロドット深さｄと定義する。ま
たマイクロドットが凸形状の場合にも、同様にして凸マ
イクロドットの下面と導光板面の距離の最大値をマイク
ロドット深さｄと定義する。マイクロドットの断面傾斜
角α、α’は、図１７に示す様にマイクロドット深さｄ
を３等分した点ａ，ｂまたはａ’、ｂ’を結んだ直線と
導光板面のなす角度として定義される。マイクロドット
の平面形状が略矩形の場合、長辺の長さＬ、短辺の長さ
Ｗｓは図１８に示す様に定義される。図１９は、マイク
ロドットの平面形状が略楕円もしくは略台形の場合のパ
ラメータの定義である。この場合、短辺長さＷｓは、最
も短い部分の辺の長さをＷｓ１、最も部分の辺の長い辺
の長さをＷｓ２とし、その平均値をＷｓとする。

【００３３】次に示す（表１）は、本発明の最も好まし
い実施形態をまとめたものであり、マイクロドット断面
傾斜角、深さ、高さ、平面形状、大きさ、マイクロドッ
トの配置、マイクロドットの密度分布等の具体的内容と
その効果を示した。

【００３４】

【表１】

【００３５】次に、上記（表１）を基に各限定パラメー
タの限定理由を述べる。本発明に係るマイクロドット９
の凹凸の区分、即ちマイクロドット９が導光板面に対し
て凸状か凹状であるかの区分である。マイクロドット９
は、凹状、凸状のどちらでも良いが、凹状でありことが
望ましい。この理由は、凹状にすることによって導光板
２、２’の上面（光透過面）１６、１６’からの出射光
の光量が大となり、且つ、導光板２、２’の上面に対し
て鉛直方向の出射光量が大となる傾向がみられ、その結
果、導光板接合部１１の光学的不均一性解消効果および
導光板２、２’としての輝度向上効果が得られることに
なる。即ち、図１７（Ａ）に示すようにマイクロドット
の形状が凹形状（内部に向かって凸形状）の場合、内部
に向かって凸形状であるため、導光板底面１３、１３’
および光透過面１６、１６’で浅い角度で全反射を繰り
返しながら中央部分に向かって浅い角度で進行する導光
板導波光１２、１２’が、遮られることなく凹形状（内
部に向かって凸形状）の側面に全て照射されることにな
り、その結果、凹形状の側面から強い反射光が上面（光
透過面）１６、１６’に向かって得られることになるか
らである。他方、図１７（Ｂ）に示すようにマイクロド
ットの形状が凸形状（内部に向かって凹形状）の場合、
内部に向かって凹形状であるため、導光板底面１３、１
３’および光透過面１６、１６’で浅い角度で全反射を
繰り返しながら中央部分に向かって浅い角度で進行する
導光板導波光１２、１２’の多くが、対向する凸形状の
側面で遮られてしまい、その結果、凸形状の側面から強
い反射光が得られないことになる。

【００３６】更に、マイクロドットの形状を凹形状にし
た方が有効な理由は、導光板２、２’をプラスチック成
形（射出成形）で得ようとした場合、成形性に関する差
異があるからである。即ち、プラスチック成形（射出成
形）金型において、マイクロドット部分に対する流動性
が凹状の方が凸状に比較して良好である。他方、マイク
ロドットが凸形状の場合、金型表面は凹形状となり、樹
脂が流動する場合に、金型の凹状部分の先端に空気溜ま
りが出来やすく、アクリル系などのプラスチック導光板
材料の金型表面の転写性が悪くなり、不完全な凸形状の
マイクロドットしか出来ない場合が多いからである。次
に、本発明に係るマイクロドット９の形成箇所は、導光
板２、２’の底面１３、１３’および／または上面（光
透過面）１６、１６’である。ここで底面１３、１３’
とは、図１において反射シート（反射部材）７が配置さ
れている側である。上面（光透過面）１６、１６’また
は底面１３、１３’のいずれか一方に形成する場合に
は、底面に形成するのが良い。この理由は、導光板面に
対して図１に示す導光板面に鉛直な方向の出射光光量が
大となるためである。また、２つ光源１、１’を用いて
略同一の導光板２枚２、２’をほぼ中央部分１１で貼り
合わせて大型化したバックライト装置の場合、マイクロ
ドット９の密度を、光源側端面８、８’から相対する導
光板中央部分１１に向かって、指数関数的、あるいはべ
き乗的に増加するように形成する必要がある。

【００３７】次に、マイクロドット９の平面形状は、半
数以上が略矩形、略楕円、略台形が良い。即ち、マイク
ロドット９の平面形状を略矩形、略楕円、略台形に限定
し、且つ各図形の長辺の方向を光源である冷陰極管ある
いは熱陰極管の長手方向即ち図１６のＸ方向に対して平
行とするのが良い。マイクロドットの平面形状を、略矩
形、略楕円、略台形にするのは、導光板内の散乱光を減
少させて、輝度向上を図るためである。即ち、光源１、
１’から射出された光を導光板２、２’の端面８、８’
から入射することによって中央部分に向かって浅い角度
で進行する導光板導波光１２、１２’をマイクロドット
９に入射して光の進行方向を変化させて、一部が導光板
２、２’の上面（光透過面）１６、１６’から出射させ
る。ここで、マイクロドット９に入射した光は、導光板
２、２’の上面１６、１６’（光出射面）に対してより
鉛直方向に出射するのが望ましい。これに対して、光源
１、１’から導光板２、２’に入射した光線の多くは、
光源１、１’の長手方向に対して垂直に進行し、マイク
ロドット９の断面斜面に入射し、そこで反射して導光板
２、２’の上面１６、１６’から出射することになる。
従って、入射光を効率よく導光板２、２’の上面から出
射するためには、光の進行方向に対して、マイクロドッ
ト９の断面斜面を出来るだけ垂直方向に配置するのが良
い。即ち、マイクロドット９の略矩形、略楕円、略台形
の長辺の方向を光源の長手方向に対して平行に配置する
のが良い。この様にすることにより、マイクロドット９
の数を増加させずに、反射効率の良い導光板２、２’を
製造することができる。なお、マイクロドット９の形状
は上記図形に限定されるものではなく、後で述べる様に
輝度分布の均一性を向上させるために、導光板２、２’
の場所によっては、円形、正方形、三角形にする方が良
好な特性が得られる場合もある。

【００３８】次に、平面形状が略矩形、略楕円、略台形
の場合において、マイクロドットの大きさに関して説明
する。マイクロドットの短辺の長さＷｓを２０〜６０μ
ｍ、長辺の長さＬを短辺の１．５倍以上で５００μｍ以
下にするのがよい。短辺の長さＷｓおよび長辺の長さＬ
を上記の様に限定する理由は、導光板接合部の光学的不
均一性の解消効果及びホトリソグラフィーによりマイク
ロドットの原形をガラス原盤上に形成する場合に、２０
μｍより細くしようとすると所望の輪郭を有したマイク
ロドット形状が得られ難くなるという問題が生じるため
である。すなわちマイクロドットサイズを細くするとホ
トマスクの解像度、露光、現像の解像度の低下が生じ
て、マイクロドットのラインの輪郭がぎざぎざになった
り、断面の面精度が劣化する。その結果、光散乱の少な
く、輝度の高い導光板を得ることができなくなり、結果
的に導光板接合部の光学的不均一性が増大する。これを
解決する手段としてホトリソグラフィにおいて、解像度
の高いホトマスクと高精度な露光装置を用いる方法があ
るが、メタルマスク等の高解像度マスクや縮小露光方式
等の露光装置を用いると、ガラス原盤の制作費用が高価
となり、結果として、安価な導光板を提供することが出
来なくなる。短辺の長さを２０μｍ以上にすると、レー
ザ描画方式のフィルムホトマスクや工業的に安価な密着
式露光装置の使用が可能となり、ガラス原盤及びこれ用
いた金属スタンパを安価に制作することができる。

【００３９】逆に短辺の長さＷｓを６０μｍ以下に限定
するのは、これより長くするとマイクロドット９の面積
が大きくなり、マイクロドットそのものが見えてしまう
という現象（目視でマイクロドットが見えてしまう現象
で、導光板が点光源の集合体のように見える現象）が生
じたり、導光板接合部の輝度むらが大きくなったり、隣
接するマイクロドットが重なったりしてしまうためであ
る。長辺の長さＬを短辺の長さＷｓの１．５倍以上とす
るのは、マイクロドットの数が多くなるのを防止するた
め、より具体的には、マイクロドットの重なりを防止
し、マイクロドットの数を増やさずに、光の進行進行方
向を変化させる効果のある、マイクロドットの傾斜断面
面積を増加させるためである。長辺の長さＬを５００μ
ｍ以下に限定するのは、これより長いとマイクロドット
が大きくなり過ぎて、マイクロドットの見えが生じてバ
ックライト装置の品位、品質が低下するためである。即
ちマイクロドットの大きさが大きいと、液晶表示パネル
を接近して眺めた場合、バックライト装置の輝点となる
マイクロドットが目視で判別できるようになり、液晶表
示が示す文字、絵を判別する場合の妨げとなるからであ
る。

【００４０】なお、上記マイクロドットの形状は、本発
明で述べた導光板接合部分の光学的不均一性を解消する
ためにも有効に作用する。次に、マイクロドットの形状
と配置について説明する。導光板接合部１１近傍のマイ
クロドットの大きさは、導光板周辺のマイクロドットの
大きさに比較して小さいほうが良い。この理由は、接合
部の輝度分布を均一化するためである。また、マイクロ
ドットの平面的配置は、導光板全面に渡ってランダムで
あることが有効である。その理由は、導光板接合部の光
学的不均一性解消および液晶表示装置を構成するその他
の部材、例えば液晶セル、カラーフィルタ、ＴＦＴパタ
ーン、ブラックストライプ等の規則的パターンと干渉し
て発生するモアレを防止するためである。同時に導光板
接合部１１の光学的不均一性解消効果は、導光板接合部
の輝線、暗線の発生防止に有効に機能する。

【００４１】次に、マイクロドットの深さの適正値に関
して説明する。即ち、マイクロドットの深さｄは１〜２
０μｍ程度にすることが好ましく、特に３〜１２μｍ程
度にすることが望ましい。マイクロドットの深さｄを３
μｍ以上とするのは、これより浅いと傾斜断面面積が小
さくなり、導光板２、２’に入射した光線の進行方向を
変化させる機能が小さくなり、導光板からの出射光の出
射効率を所定の値以上に向上させることができ難くなる
ことによる。一方、マイクロドットの深さｄを１２μｍ
以下に限定するのは、これより深くなると光源の入り口
（光源側端面８、８’）での出射光量が大きくなり過ぎ
て、輝度分布の均一化を達成するための補正がしにくく
なり導光板面全体の輝度の均一性が低下する傾向が現れ
やすくなるためである。更にマイクロドットの深さを深
くするとマイクロドットの製造上の不都合も生じてく
る。即ち、マイクロドットのを深くするためには、その
原型となる、レジストの厚さを厚くする必要があるが、
レジスト膜を大面積にわたって均一に塗布する事は、工
業的に困難な技術であり、更にホトリソグラフィにより
マイクロドットパターニングして原型を形成する際もレ
ジスト膜が厚いとパターンの解像度が低下して、所定の
形状が得られにくいという問題が生じやすい。結果的に
マイクロドットの深さの面内分布の均一性が低下し、輝
度分布の均一性に優れた導光板２、２’が得られ難いと
いう問題点が生じてくる。

【００４２】次に、マイクロドットの断面傾斜角につい
て説明する。マイクロドット９の断面傾斜角は、図１７
のαで定義される。好ましいαは１０〜６０°であり特
に２５〜５５°が良い。その理由は、光の進行方向を変
化させるための反射機能が大で、散乱あるいは透過を抑
制しやすく、結果として導光板接合部の光学的不均一性
を解消し、高輝度化が達成できるためである。次に、本
発明に係る液晶表示装置の背面照明部（バックライト装
置）に使用される導光板２、２’の製造方法について説
明する。導光板２、２’の製造方法としては、基本的に
は、金型を製作し、プラスチック成形（射出成形）して
製造する。この金型の製造方法としては、種々の機械加
工法、例えば、ドリル加工、切削、研削等の手法を用い
ることが出来る。また放電加工法も有効な手段である。
ただし、本発明に係る凹部または凸部からなる反射斜面
マイクロドットは、一般的設計でその数が２００から２
００００個／平方センチであり、導光板２、２’の全体
では１００万個を越えることもあり、膨大な数になるた
め以下に述べる製造方法を適用するのがよい。

【００４３】次に、本発明に係る導光板２、２’の製造
方法の一実施例について、図２０および図２１を用いて
説明する。導光板２、２’の製造方法は、図２０（ａ）
に示す如く両面鏡面研磨ガラスからなるガラス基板（厚
さが６ｍｍ程度で、直径が３６０ｍｍ程度である。）２
０に対してガラス基板面をプライマ処理するプライマ処
理工程と、次に図２０（ｂ）に示す如くガラス基板２０
上にスピンコートによりホトレジスト２１を塗布して形
成するレジスト塗布工程と、図２０（ｃ）に示す如く、
密度を中央部分１１に向かって、指数関数的、あるいは
べき乗的に増加させてランダムに配置させた略矩形等の
平面形状を有するマイクロドット９の反転パターンを形
成したホトマスク２１を作成するホトマスク形成工程
と、次に図２０（ｄ）に示す如くホトマスク２１を上記
基板２０上に配置し、マスク２１の上方から紫外線（Ｕ
Ｖ）を照射して露光する露光工程と、その後図２０
（ｅ）に示す如くホトレジスト２１を現像し、ガラス基
板にマイクロドットの反転パターンを形成する現像工程
と、次に図２０（ｆ）に示す如くガラス基板面にメッキ
下地膜２４を形成するメッキ下地膜形成工程と、次に図
２１（ａ）に示す如くメッキ下地膜２４を電極として厚
さが０．３ｍｍ程度のＮｉ等のメッキを施してマスタス
タンパ２５を形成するメッキ工程と、次に図２１（ｂ）
に示す如くメッキ膜を剥離してマスタスタンパ２５を得
るマスタスタンパ剥離工程と、次に図２１（ｃ）に示す
如くマスタスタンパ２５のマイクロドット面に残留した
レジストを除去すると共にマイクロドット面を研磨する
ドット面研磨工程と、次に図２１（ｄ）に示す如くマス
タスタンパ面に剥離層を形成するとともにマスタスタン
パ面にＮｉ等のメッキを施しマザースタンパ２６を形成
し、それを剥離してマザースタンパ２６を得るマザース
タンパ形成工程と、次に図２１（ｅ）に示す如くマザー
スタンパ面に剥離層を形成するとともにマザースタンパ
面にＮｉ等のメッキを施し成形用スタンパ２７を形成
し、それを剥離して成形用スタンパ２７を得る成形用ス
タンパ形成工程と、次に図２１（ｆ）に示す如く成形用
スタンパ２７の裏面を研磨する裏面研磨工程と、図２１
（ｇ）に示す如く成形用スタンパ２７のマイクロドット
面を仕上げ研磨するドット面仕上げ研磨工程と、最後に
完成された成形用スタンパ２７を射出成形機に装着し、
アクリル系の材料を用いて射出成形することにより導光
板２、２’を得る射出成形工程とからなる。

【００４４】ここで、ガラス基板２０としては、厚さ２
から１０ｍｍ程度の鏡面研磨したガラス板等が用いられ
る。そして、ホトレジスト２１を形成する前に、ガラス
基板とホトレジストの接着性向上剤であるプライマを塗
布する工程を実施することは極めて重要である。ここ
で、図２０に示した工程は、工業的には光ディスク基板
を形成する工程とほぼ同一であるが、光ディスクにおい
ては、ホトレジストの厚さはせいぜい１μｍ以下である
ため、プライマ処理を行わなくてもあとの工程でホトレ
ジストが剥離したり、ホトレジストに亀裂（クラック）
が生じたり、メッキ下地膜は剥離したりする不都合は生
じない。これに対して、本発明の導光板２、２’を製造
する場合には、ホトレジストの膜厚は約３〜１２μｍと
厚いため、プライマ処理を施さない場合には、剥離、ク
ラックが生じてしまう。プライマ処理の適正な処理方法
は、プライマとしてシラン系の薬品を用いるのが適正で
ある。その具体例としては、ヘキサメチルシラザンがあ
る。上記ヘキサメチルシラザンの処理方法としては、ガ
ス拡散法が良い。ガス拡散法は、ヘキサメチルシラザン
を容器に入れて蒸発させて、ガラス基板面に薄膜を形成
する方法であり、均一な膜を形成するのに最適である。

【００４５】ホトレジスト材料としては、液状あるいは
フィルム状のポジ型、ネガ型材料が使用可能である。図
２０ではポジ型材料を使用した場合の工程を示した。そ
の形成方法としては、スピンコーティング法、ロールコ
ーティング法がある。ホトレジスト２１の厚さをコント
ロールすることによりマイクロドットの高さを変化させ
ることが可能である。また、図２０（ｄ）、（ｅ）に示
す露光工程における露光条件、および現像工程における
現像条件を工夫することにより、マイクロドット９の傾
斜角をコントロールすることが出来る。また、ホトマス
ク２２は、クロムマスク、フィルムマスク、エマルジョ
ンマスクが使用可能であり、あらかじめ設計したマイク
ロドットの大きさ、数、分布等のデータを作成してお
き、電子ビーム、レーザビーム等により描画することに
より作成できる。特に、ホトマスク２２に描画して形成
するパターンは、密度を中央部分１１に向かって、指数
関数的、あるいはべき乗的に増加させてランダムに配置
させた略矩形等の平面形状を有するマイクロドットのパ
ターンに合わせる必要がある。

【００４６】また、メッキ層２５を形成するまえに、メ
ッキ下地膜２４を形成しておくと、メッキ工程のむらが
なくなり、良好なメッキ層（マスタスタンパ）２５すな
わちマザースタンパ２６を形成することができる。メッ
キ下地膜２４としてはＮｉ薄膜等のスパッタ膜を用いる
ことが出来るが、この膜厚は極めて重要なパラメータで
ある。上記膜を厚くすると、メッキ中に膜が剥離すると
いう問題点が生じる。本発明の製造においてはメッキ下
地膜２４の膜厚を１５０〜３５０Å特に２００〜３００
Åにコントロールすることが重要である。これよりメッ
キ下地膜２４の膜厚が薄い場合には、メッキ層２５を施
した場合均一なメッキ板を製造することが出来なくな
る。一方これより厚く下地メッキ膜２４を形成した場合
には、メッキ中にメッキ下地膜やマイクロドットパター
ンが剥離するという問題点が生じ良好なマスタスタンパ
２５を得ることが出来なくなる。また、メッキ下地膜２
４、メッキ層２５の材料としては種々の金属が使用でき
るが、均一性、機械的性能の点でＮｉが最適な材料であ
る。得られたメッキ層２５は、ガラス基板２０から物理
的に容易に剥離することが可能である。

【００４７】以上説明したように製造された成形用スタ
ンパ２７を、例えば射出成形機の母型にマグネット、真
空チャック等で固定することによって、マイクロドット
９を少なくとも底面１３、１３’に形成された導光板
２、２’を射出成形によって製造することが可能とな
る。これ以外の成形方法として、押し出し成形、圧縮成
形、真空成形等で導光板２、２’を成形することも可能
である。導光板２、２’を構成する材料としては、透明
なプラスチック材料全般が使用可能である。具体例とし
ては、アクリル系プラスチック、ポリカーボネート樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン系樹脂、紫外線
硬化型のプラスチック材料がある。このうちアクリル系
材料は、透明性、価格、成形性の点で優れており本発明
に適した材料である。上記の製造法により得られた導光
板は、複数枚接合することにより大型の導光板が得られ
る。この場合同一の導光板を２枚接合することもできる
し、異種の導光板を複数枚接合することもできる。

【００４８】最後に、以上説明したように製造されたバ
ックライト装置を備えた液晶表示装置の実施例について
図２２を用いて説明する。図２２は、本発明に係るバッ
クライト装置を備えた液晶表示装置の一実施例を示す模
式的断面図である。バックライト装置としての導光板
２、２’の上面には拡散シート４、プリズムシート６、
６’、偏光板１７、ＴＦＴ１８、液晶セル１９、カラー
フィルタ２８、偏光板１７が設置される。なお、表示装
置の用途によっては、背面照明部（バックライト装置
部）を含めて、種々の構成が考えられる。

【００４９】例えば、パーソナルコンピュータのディス
クトップ型液晶表示装置、あるいはテレビモニタには、
特に広い視野角が要求されるが、この場合には、照明光
を散乱させて視野角を拡大させる拡散板を新たに図２２
の適当な位置に配置することが必要となる。また、視野
角を広げるためには、光り拡散効果のあるシートを配置
したり、光透過面を加工して光散乱機能を持たせて視野
角を広げることが必要となる。光源１、１’の具体例と
しては、冷陰極管、熱陰極管、タングステンランプ、キ
セノンランプ、メタルハライドランプ、などが挙げられ
る。通常、冷陰極管の様な低温系の光源が望ましい。

【００５０】本発明に用いる液晶素子ないしは液晶セル
については特に限定はなく、公知の素子、パネルが使用
できる。一般的な液晶セルとしては、ツイストネマティ
ック型やスーパーツイストネマティック型、ホモジニア
ス型、薄膜トランジスタ型のもの、またアクティブマト
リックス駆動型や単純マトリックス駆動型のものなどが
挙げられる。なお、必要に応じて用いられる輝度均一化
マスク（図示せず）は、光源からの距離差による輝度の
ムラを補償するためのもので、例えば光の透過率を変化
させたシートなどとして形成される。また、この輝度均
一化マスクは、導光板２、２’上の任意の位置に配置す
ることができる。また、以上説明した実施の形態では、
大型のディスプレーに対応したバックライト装置を実現
するために、分割された導光板を接合させて構成するよ
うにしたが、小型のものであれば、一枚の導光板によっ
て構成することも可能である。

【００５１】以上説明したように、上記実施の形態によ
れば、アクリル樹脂を用いた射出成形で形成した導光板
を利用することができ、次の効果が得られる大型のバッ
クライト装置が製造することができる。

【００５２】（１）成形金型の工夫により外枠との位置
決め用の突起３を容易に形成することができる。 （２）射出成形が適用出来るために、光利用効率の点で
優れた構造である厚み分布を有した導光板、具体的には
光源の入光面から反対側に向かって厚さが減少する導光
板を容易に形成することができる。 （３）予めマイクロドットを形成した金型による自動ド
ット転写技術が利用できるため生産性が高い。 （４）印刷ドットのような反射、散乱効率の悪いドット
形成技術を用いないで、予めマイクロドットを形成した
金型による自動ドット転写技術を利用するため、光利用
効率の高い導光板あるいはバックライト装置を生産性良
く形成、製造することができる。

【００５３】また、上記実施の形態によるバックライト
装置を、液晶表示装置に用いることにより、輝度の向
上、製造工数の低減を図ることができ、しかも大型化に
伴ってコスト上昇、モアレの発生、光利用効率の低下、
輝度むら発生等のない安定した特性を有する液晶表示装
置を実現することができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、アクリル樹脂等のプラ
スチック成形でマイクロドットを底面に形成した導光板
を備えた光利用効率の高い高輝度の大型のバックライト
装置および液晶表示装置を低コストで、モアレの発生や
輝度むら発生のない安定した特性を有するものを実現す
ることができる効果を奏する。また、本発明によれば、
予めマイクロドットを形成した金型による自動ドット転
写技術を利用したプラスチック成形技術により光利用効
率の高いバックライト装置を構成する大型のものも含め
て導光板を生産性よく製造することができる効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバックライト装置の一実施例を示
す斜視図である。

【図２】本発明に係る光学接合された導光板の一実施例
を示す側面図である。

【図３】本発明に係る光学接合された導光板の接合部の
他の実施例を示す側面図である。

【図４】本発明に係る光学接合された導光板の接合部の
更に他の実施例を示す側面図である。

【図５】本発明に係る光学接合された導光板の接合部の
更に他の実施例を示す平面図である。

【図６】本発明に係る光学接合された導光板における各
種の断面形状を示す図である。

【図７】本発明に係るバックライト装置の第１の実施例
の主要構成を示す斜視図である。

【図８】本発明に係るバックライト装置の第２の実施例
の主要構成を示す斜視図である。

【図９】本発明に係るバックライト装置の第３の実施例
の主要構成を示す斜視図である。

【図１０】上記第１〜第３の実施例の導光板を外枠に収
納したバックライト装置を示す平面図である。

【図１１】本発明に係るバックライト装置の第４の実施
例の主要構成を示す斜視図である。

【図１２】本発明に係るバックライト装置の第５の実施
例の主要構成を示す平面図である。

【図１３】本発明に係る光学接合された２枚の導光板を
組み込んだバックライト装置を示す斜視図である。

【図１４】図１３の側面図である。

【図１５】本発明に係る導光板に形成されたマイクロド
ットを示す斜視図である。

【図１６】本発明に係るバックライト装置の位置、方向
を説明するための図である。

【図１７】本発明に係る導光板に形成されたマイクロド
ットの断面図である。

【図１８】本発明に係る導光板に形成されたマイクロド
ットの矩形形状を示す図である。

【図１９】本発明に係る導光板に形成されたマイクロド
ットの楕円もしくは台形形状を示す図である。

【図２０】本発明に係る導光板の製造プロセスの前半の
一実施例を示す図である。

【図２１】本発明に係る導光板の製造プロセスの後半の
一実施例を示す図である。

【図２２】本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１、１’…光源、 ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２’、２
ａ’、２ｂ’、２ｃ’…導光板、 ３、３’…位置合わ
せ突起、 ４…拡散シート、４’…部分拡散シート、
５、６…プリズムシート、 ７…反射シート（反射部
材）、 ８、８’…入射面、 ９…マイクロドットまた
は凹凸溝、 １０、１０’…入射光、 １１…接合部
（中央部）、 １２、１２’…導波光、 １３、１３’
…底面（下面）、 １４、１４’…リフレクタ、 １５
…バックライト外枠、 １６、１６’…光透過面（上
面）、 １７…偏光板、 １８…ＴＦＴ、 １９…液晶
セル、 ２０…ガラス基板、 ２１…ホトレジスト 、
２２…ホトマスク、 ２３…レジストドットパターン、
２４…メッキ下地膜、 ２５…マスタスタンパ、 ２
６…マザースタンパ、 ２７…成形用スタンパ、 ２８
…カラーフィルタ。

フロントページの続き (72)発明者 日良 康夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 谷口 斉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 宮脇 壽嗣 千葉県茂原市早野3350番地 日立エレクト ロニックデバイシズ株式会社内 (72)発明者 矢野 周治 大阪府茨木市下穂積一丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA01 2H091 FA23Z FA31Z FB02 FC17 FD06 LA12 LA17 LA18

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】細帯状の光束を出射する光源と、 該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波光を
   出射させる光透過面、および該光透過面に対応する底面
   を有し、前記入射面から入射した細帯状の光束を前記底
   面および光透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波
   光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させるための
   複数のマイクロドットを少なくとも前記底面に形成した
   導光板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
   を備えたことを特徴とするバックライト装置。
2. 【請求項２】細帯状の光束を出射する光源と、 該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波光を
   出射させる光透過面、および該光透過面に対応する底面
   を有し、前記入射面から入射した光を前記底面および光
   透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波光を前記透
   過面の方向に反射若しくは散乱させるための複数のマイ
   クロドットを、その密度を入射面から奥に進行するに従
   って増加させるように少なくとも前記底面に形成した導
   光板と、該導光板の底面に対向するように設置された反
   射部材とを備えたことを特徴とするバックライト装置。
3. 【請求項３】細帯状の光束を出射する光源と、 該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波光を
   出射させる光透過面、および該光透過面に対応する底面
   を有し、前記入射面から入射した細帯状の光束を前記底
   面および光透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波
   光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させるための
   複数のマイクロドットを前記底面に形成し、更に前記導
   波光を反射若しくは散乱させるための複数のマイクロド
   ットを前記光透過面に形成した導光板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
   を備えたことを特徴とするバックライト装置。
4. 【請求項４】細帯状の光束を出射する光源と、 該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波光を
   出射させる光透過面、および該光透過面に対応する底面
   を有し、前記入射面から入射した光を前記底面および光
   透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波光を前記透
   過面の方向に反射若しくは散乱させるための複数のマイ
   クロドットを、その密度を入射面から奥に進行するに従
   って増加させるように前記底面に形成し、更に前記導波
   光を反射若しくは散乱させるための複数のマイクロドッ
   トを前記光透過面に形成した導光板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
   を備えたことを特徴とするバックライト装置。
5. 【請求項５】前記導光板を、プラスチック成形によって
   形成することを特徴とする請求項１または２または３ま
   たは４記載のバックライト装置。
6. 【請求項６】前記導光板に形成されたマイクロドット
   を、外部に向かって凹形状にしたことを特徴とする請求
   項１または２または３または４または５記載のバックラ
   イト装置。
7. 【請求項７】前記導光板に形成されたマイクロドットに
   おける平面的な長辺を、前記光束の長手方向にほぼ向け
   たことを特徴とする請求項１または２または３または４
   または５記載のバックライト装置。
8. 【請求項８】前記導光板に形成されたマイクロドットに
   おける断面斜面の向きを、前記導波光の進行方向に対し
   てほぼ垂直にしたことを特徴とする請求項１または２ま
   たは３または４または５記載のバックライト装置。
9. 【請求項９】細帯状の光束を出射する光源と、 該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波光を
   出射させる光透過面、および該光透過面に対応する底面
   を有し、前記入射面から入射した細帯状の光束を前記底
   面および光透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波
   光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させるための
   複数のマイクロドットを少なくとも前記底面に形成した
   複数枚について互いに端部を光学接合して形成した導光
   板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
   を備えたことを特徴とするバックライト装置。
10. 【請求項１０】細帯状の光束を出射する光源と、 該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波光を
    出射させる光透過面、および該光透過面に対応する底面
    を有し、前記入射面から入射した光を前記底面および光
    透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波光を前記透
    過面の方向に反射若しくは散乱させるための複数のマイ
    クロドットを、その密度を入射面から奥に進行するに従
    って増加させるように少なくとも前記底面に形成した複
    数枚について互いに端部を光学接合して形成した導光板
    と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
    を備えたことを特徴とするバックライト装置。
11. 【請求項１１】細帯状の光束を出射する一対の光源と、 該光源の各々からの細帯状の光束を入射する入射面、導
    波光を出射させる光透過面、および該光透過面に対応す
    る底面を有し、前記入射面から入射した細帯状の光束を
    前記底面および光透過面で反射を繰り返して奥に進行す
    る導波光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させる
    ための複数のマイクロドットを少なくとも前記底面に形
    成した２枚について互いに端部を光学接合して形成した
    導光板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
    を備えたことを特徴とするバックライト装置。
12. 【請求項１２】細帯状の光束を出射する一対の光源と、 該光源の各々からの細帯状の光束を入射する入射面、導
    波光を出射させる光透過面、および該光透過面に対応す
    る底面を有し、前記入射面から入射した光を前記底面お
    よび光透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波光を
    前記透過面の方向に反射若しくは散乱させるための複数
    のマイクロドットを、その密度を入射面から奥に進行す
    るに従って増加させるように少なくとも前記底面に形成
    した２枚について互いに端部を光学接合して形成した導
    光板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
    を備えたことを特徴とするバックライト装置。
13. 【請求項１３】細帯状の光束を出射する光源と、 該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波光を
    出射させる光透過面、および該光透過面に対応する底面
    を有し、前記入射面から入射した細帯状の光束を前記底
    面および光透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波
    光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させるための
    複数のマイクロドットを前記底面に形成し、更に前記導
    波光を反射若しくは散乱させるための複数のマイクロド
    ットを前記光透過面に形成した複数枚について互いに端
    部を光学接合して形成した導光板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
    を備えたことを特徴とするバックライト装置。
14. 【請求項１４】細帯状の光束を出射する光源と、 該光源からの細帯状の光束を入射する入射面、導波光を
    出射させる光透過面、および該光透過面に対応する底面
    を有し、前記入射面から入射した光を前記底面および光
    透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波光を前記透
    過面の方向に反射若しくは散乱させるための複数のマイ
    クロドットを、その密度を入射面から奥に進行するに従
    って増加させるように前記底面に形成し、更に前記導波
    光を反射若しくは散乱させるための複数のマイクロドッ
    トを前記光透過面に形成した複数枚について互いに端部
    を光学接合して形成した導光板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
    を備えたことを特徴とするバックライト装置。
15. 【請求項１５】細帯状の光束を出射する一対の光源と、 該光源の各々からの細帯状の光束を入射する入射面、導
    波光を出射させる光透過面、および該光透過面に対応す
    る底面を有し、前記入射面から入射した細帯状の光束を
    前記底面および光透過面で反射を繰り返して奥に進行す
    る導波光を前記透過面の方向に反射若しくは散乱させる
    ための複数のマイクロドットを前記底面に形成し、更に
    前記導波光を反射若しくは散乱させるための複数のマイ
    クロドットを前記光透過面に形成した２枚について互い
    に端部を光学接合して形成した導光板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
    を備えたことを特徴とするバックライト装置。
16. 【請求項１６】細帯状の光束を出射する一対の光源と、 該光源の各々からの細帯状の光束を入射する入射面、導
    波光を出射させる光透過面、および該光透過面に対応す
    る底面を有し、前記入射面から入射した光を前記底面お
    よび光透過面で反射を繰り返して奥に進行する導波光を
    前記透過面の方向に反射若しくは散乱させるための複数
    のマイクロドットを、その密度を入射面から奥に進行す
    るに従って増加させるように前記底面に形成し、更に前
    記導波光を反射若しくは散乱させるための複数のマイク
    ロドットを前記光透過面に形成した２枚について互いに
    端部を光学接合して形成した導光板と、 該導光板の底面に対向するように設置された反射部材と
    を備えたことを特徴とするバックライト装置。
17. 【請求項１７】前記導光板における光学接合前の各枚
    を、プラスチック成形によって形成することを特徴とす
    る請求項９または１０または１１または１２または１３
    または１４または１５または１６記載のバックライト装
    置。
18. 【請求項１８】前記導光板における光学接合前の各枚が
    楔型で形成することを特徴とする請求項９または１０ま
    たは１１または１２または１３または１４または１５ま
    たは１６記載のバックライト装置。
19. 【請求項１９】前記導光板に形成されたマイクロドット
    を、外部に向かって凹形状にしたことを特徴とする請求
    項９または１０または１１または１２または１３または
    １４または１５または１６または１７または１８記載の
    バックライト装置。
20. 【請求項２０】前記導光板に形成されたマイクロドット
    における平面的な長辺を、前記光束の長手方向にほぼ向
    けたことを特徴とする請求項９または１０または１１ま
    たは１２または１３または１４または１５または１６ま
    たは１７または１８記載のバックライト装置。
21. 【請求項２１】前記導光板に形成されたマイクロドット
    における断面斜面の向きを、前記導波光の進行方向に対
    してほぼ垂直にしたことを特徴とする請求項９または１
    ０または１１または１２または１３または１４または１
    ５または１６または１７または１８記載のバックライト
    装置。
22. 【請求項２２】更に、前記導光板の光学接合部における
    光透過面の上に、部分的に拡散シートを配置したことを
    特徴とする請求項９または１０または１１または１２ま
    たは１３または１４または１５または１６または１７ま
    たは１８記載のバックライト装置。
23. 【請求項２３】更に、前記導光板の光透過面の上に、拡
    散シートおよびプリズムシートを配置したことを特徴と
    する請求項１または２または３または４または５または
    ６または７または８または９または１０または１１また
    は１２または１３または１４または１５または１６また
    は１７または１８または１９または２０または２１また
    は２２記載のバックライト装置。
24. 【請求項２４】請求項１または２または３または４また
    は５または６または７または８または９または１０また
    は１１または１２または１３または１４または１５また
    は１６または１７または１８または１９または２０また
    は２１または２２または２３記載のバックライト装置
    と、 該バックライト装置における光の出射側に配置された液
    晶セルとを備えて構成したことを特徴とする液晶表示装
    置。
25. 【請求項２５】請求項１または２または３または４また
    は５または６または７または８または９または１０また
    は１１または１２または１３または１４または１５また
    は１６または１７または１８または１９または２０また
    は２１または２２または２３記載のバックライト装置
    と、 該バックライト装置における光の出射側に重ねて配置さ
    れた偏光板、ＴＦＴ基板、液晶セル、カラーフィルタ、
    および偏光板とを備えて構成したことを特徴とする液晶
    表示装置。
26. 【請求項２６】バックライト装置を構成する導光板の製
    造方法であって、 細帯状の光束を入射する入射面、導波光を出射させる光
    透過面、および該光透過面に対応する底面を有し、前記
    入射面から入射した光を前記底面および光透過面で反射
    を繰り返して奥に進行する導波光を前記透過面の方向に
    反射若しくは散乱させるための複数のマイクロドット
    を、その密度を入射面から奥に進行するに従って増加さ
    せるように少なくとも前記底面に形成した導光板を、射
    出成形によって製造することを特徴とする導光板の製造
    方法。
27. 【請求項２７】バックライト装置を構成する導光板の製
    造方法であって、 細帯状の光束を入射する入射面、導波光を出射させる光
    透過面、および該光透過面に対応する底面を有し、前記
    入射面から入射した光を前記底面および光透過面で反射
    を繰り返して奥に進行する導波光を前記透過面の方向に
    反射若しくは散乱させるための複数のマイクロドット
    を、その密度を入射面から奥に進行するに従って増加さ
    せるように少なくとも前記底面に形成した導光板を複数
    枚、射出成形によって製造する導光板成形工程と、 該導光板成形工程で製造された複数枚の導光板における
    入射面と相対する端面面同志を接合して光学接合された
    導光板を得る接合工程とを有することを特徴とする導光
    板の製造方法。