JP2001006422A - サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、サイドライト型面光源装置及び液
晶表示装置に関し、例えば導光板の裏面にプリズム面を
形成したサイドライト型面光源装置と、このサイドライ
ト型面光源装置を用いた液晶表示装置に適用して、光源
とは逆側の端部側における異常発光を十分に低減するこ
とができるようにする。 【解決手段】 本発明は、導光板２６にプリズム面を形
成するにつき、入射面と対向する面２６Ｄに沿った領域
ＡＲをほぼ平坦に形成し、残る領域にプリズム面を形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイドライト型面
光源装置及び液晶表示装置に関し、例えば導光板の裏面
にプリズム面を形成したサイドライト型面光源装置と、
このサイドライト型面光源装置を用いた液晶表示装置に
適用することができる。本発明は、導光板にプリズム面
を形成するにつき、入射面と対向する面に沿った領域を
ほぼ平坦に形成し、残る領域にプリズム面を形成するこ
とにより、光源とは逆側の端部側における異常発光を十
分に低減することができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば液晶表示装置等に適用され
るサイドライト型面光源装置においては、導光板にプリ
ズム面を形成することにより、全体構成を簡略化すると
共に、照明光の利用効率を向上するようになされたもの
が知られている。

【０００３】すなわち図３に示すように、サイドライト
型面光源装置１は、例えば蛍光ランプ３と、この蛍光ラ
ンプ３を囲む正反射部材又は乱反射部材によるリフレク
タ４とにより一次光源５が構成される。サイドライト型
面光源装置１は、この一次光源５の照明光を導光板６の
端面である入射面６Ａより導光板６に入射し、この照明
光を伝搬させながら導光板６の出射面６Ｂより出射す
る。これによりサイドライト型面光源装置１は、一次光
源５から出射される照明光により出射面６Ｂが発光面と
なる面光源を構成する。

【０００４】このような照明光の出射原理に係るサイド
ライト型面光源装置１は、導光板６の裏面６Ｃにプリズ
ム面が形成され、また出射面６Ｂ側にプリズムシート７
が配置され、これにより導光板６からの出射光の指向性
が補正される。なおこれらプリズム面は、導光板６にあ
っては、１対の斜面による断面三角形形状の突起が入射
面６Ａとほぼ平行な方向に沿って繰り返されて形成さ
れ、またプリズムシート７にあっては、導光板６側に、
導光板６における突起の繰り返し方向とほぼ直交する方
向に同様の突起が繰り返されて形成される。サイドライ
ト型面光源装置１は、このような工夫により、さらには
必要に応じて出射面に他のシート材８を配置することに
より、導光板６からの出射光の特性が補正される。なお
このような他のシート材８としては、出射光を拡散して
出射光の指向性、輝度ムラ等を緩和する光拡散シート、
プリズムシート７を保護するための弱い拡散性を有する
保護シート等が必要に応じて選択される。

【０００５】またサイドライト型面光源装置１は、導光
板６の裏面６Ｃからも照明光が出射されることにより、
白色ＰＥＴフィルム等によるシート状の乱反射部材であ
る反射シート９によりこの裏面６Ｃより出射される照明
光を反射して導光板６に再入射させ、これにより照明光
の利用効率が増大される。

【０００６】またこのようにして導光板６に入射した照
明光を伝搬して出射するサイドライト型面光源装置１に
おいては、出射面より均一な光量により照明光を出射す
ることが求められ、このためには導光板６の内部におい
て楔型先端まで十分な光量により照明光を伝搬すること
が必要になる。しかしながら楔型先端に到達した照明光
にあっては、出射面６Ｂから全てが出射される訳ではな
く、入射面６Ａと対向する端面６Ｄからも出射される。

【０００７】サイドライト型面光源装置１においては、
この端面６Ｄから出射された照明光が全体の保持部材で
あるフレーム１０で反射して導光板６に再入射し、この
照明光が出射面６Ｂより出射されることにより、楔型先
端側で出射光量が増大する傾向がある。またこのように
してフレーム１０で反射した照明光により端面６Ｄのエ
ッジが明るく照らし出され、この明るく照らし出された
エッジが出射面６Ｂよりぼんやりと見て取られるように
なる。サイドライト型面光源装置１では、これらの現象
が出射面６Ｂにおいて他の部分より楔型先端側が局所的
に異常に発光する現象（以下異常発光と呼ぶ）として観
察される。サイドライト型面光源装置１では、楔型先端
側の面に沿って導光板６の裏面６Ｃに照明光を吸収する
光吸収部材としての黒色の両面テープ１１を貼り付け、
この種の有害な照明光を吸収して異常発光を低減するこ
とが考えられる。

【０００８】サイドライト型面光源装置１は、このよう
にして組み立てられた後、液晶表示パネルの背面に配置
されてこの液晶表示パネルに照明光を供給するようにな
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来のサイド
ライト型面光源装置１においては、楔型先端側の異常発
光を十分に低減できない問題があった。

【００１０】これを詳細に検討したところ、導光板６の
裏面６Ｃに形成されたプリズム面により黒テープ１１が
導光板６の裏面６Ｃに十分に密着しないためであるとい
う結論に達した。すなわち図４及び図５に示すように、
プリズム面においては１対の斜面による突起が繰り返さ
れていることにより、端面６Ｄのエッジ形状に黒テープ
１１を追随させることができず、裏面６Ｃと黒テープ１
１との間に微小な隙間Ｇの発生を避け得ない。

【００１１】これによりフレーム１０で反射した照明光
であって、隙間Ｇの部分に入射する照明光Ｌ１により隙
間Ｇに露出するエッジが明るく照らし出されてしまうた
め、このエッジが出射面６Ｂよりぼんやりと見て取られ
る現象を十分に防止することができないと考えられる。

【００１２】また図５に示すように、隙間Ｇによるプリ
ズム面における界面反射により、フレーム１０で反射し
て端面６Ｄより導光板６に再入射する照明光Ｌ２につい
ても、十分に黒テープ１１で吸収させることができない
と考えられる。これらにより従来構成に係るサイドライ
ト型面光源装置１では、楔型先端側で出射光量が増大す
る傾向を充分に防止することができないでいた。

【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、光源とは逆側の端部側における異常発光を十分に低
減することができるサイドライト型面光源装置と、この
サイドライト型面光源装置を用いた液晶表示装置を提案
しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１に係る発明においては、一次光源の照明光を
導光板の入射面より入射し、照明光を屈曲して導光板の
出射面より出射するサイドライト型面光源装置におい
て、導光板は、出射面又は出射面と対向する面におい
て、入射面と対向する面に沿った領域がほぼ平坦に形成
され、前記領域を除いて、１対の斜面による突起が入射
面とほぼ平行な方向に沿って繰り返し形成されてなるよ
うにする。

【００１５】また請求項２に係る発明においては、請求
項１に係る構成において、先の領域に、照明光を吸収す
る光吸収部材が付着されてなるようにする。

【００１６】また請求項３に係る発明においては、請求
項２に係る構成において、この光吸収部材が、黒色のテ
ープであるようにする。

【００１７】また請求項４に係る発明においては、請求
項１、請求項２又は請求項３に記載のサイドライト型面
光源装置により液晶表示パネルを照明する。

【００１８】請求項１に係る構成によれば、出射面又は
出射面と対向する面において、入射面と対向する面に沿
った領域がほぼ平坦に形成され、この領域を除いて、１
対の斜面による突起が入射面とほぼ平行な方向に沿って
繰り返し形成されてなることにより、この平坦な領域に
おいては、１対の斜面の繰り返しによるプリズム面の機
能を発揮させないようにすることができ、これにより異
常発光を目立たなくすることができる。

【００１９】また請求項２に係る構成によれば、請求項
１に係る構成において、先の領域に照明光を吸収する光
吸収部材が付着されてなることにより、この光吸収部材
により異常発光を構成する有害な照明光を吸収して異常
発光を低減することができる。

【００２０】また請求項３に係る構成によれば、請求項
２に係る構成において、この光吸収部材が、黒色のテー
プであることにより、導光板の裏面に黒色のテープを密
着させて異常発光を低減することができる。

【００２１】また請求項４に係る構成によれば、請求項
１、請求項２又は請求項３に記載のサイドライト型面光
源装置により液晶表示パネルを照明することにより、高
品位の表示画像を表示することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２３】（１）実施の形態の構成 図１は、サイドライト型面光源装置を裏面側より見て示
す分解斜視図である。この実施の形態に係る液晶表示装
置は、このサイドライト型面光源装置２１を液晶表示パ
ネルに配置して組み立てられ、このサイドライト型面光
源装置により液晶表示パネルを照明して表示画像を形成
する。なおこの図１に示す構成において、図３について
上述したサイドライト型面光源装置１と同一の構成は、
対応する符号を付して示し重複した説明は省略する。

【００２４】ここでサイドライト型面光源装置２１は、
図示しない保持部材であるフレームに反射シート９、導
光板２６、プリズムシート７、保護シート２７、一次光
源５を配置して構成される。ここで保護シート２７は、
プリズムシート７を保護するための弱い光拡散性を有す
るシート材である。

【００２５】導光板２６は、例えばポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）等の透明樹脂を用いて断面楔型形状
に形成される。これにより導光板２６は、入射面より入
射される照明光を出射面２６Ｂと裏面２６Ｃとの間で繰
り返し反射して伝搬し、この出射面２６Ｂ及び裏面２６
Ｃにおける反射の際に、臨界角以下の成分を出射面２６
Ｂ及び裏面２６Ｃより出射する。

【００２６】さらに導光板２６は、図３について上述し
た導光板６と同様に、裏面２６Ｃにプリズム面が形成さ
れ、さらに出射面２６Ｂに照明光の出射を促す光散乱パ
ターンが形成される。ここで光散乱パターンは、例えば
マット面処理、対応する金型へのエッチング、放電加工
等の適当な粗面化処理により、出射面２６Ｂを矩形形
状、円形形状、その他の形状により部分的に粗面化して
形成される。

【００２７】これら光散乱パターンは、個々の光散乱パ
ターンの大きさ、光散乱パターンを配置するピッチ等を
変えることにより、単位面積当たりに占める光散乱パタ
ーンの面積が光散乱パターンを形成する部位に応じて適
宜調整され、これにより出射面２６Ｂより出射される照
明光の出射光量が出射面２６Ｂの全面にわたって均一に
なるようになされている。なお光散乱パターンは、出射
面２６Ｂ側より見て知覚困難な小径に形成することが好
ましく、またこの実施の形態ではランダムな配置により
モアレ縞の発生を防止するようになされている。

【００２８】プリズム面は、矢印Ｂにより拡大して示す
ように、楔型先端側の端面２６Ｄに沿った所定幅の領域
ＡＲ１を除いて、１対の斜面による突起が入射面とほぼ
平行な方向に沿って繰り返されて形成される。ここでこ
の領域ＡＲ１は、楔型先端側の端面２６Ｄに沿った幅
０．５〜１．５〔ｍｍ〕の領域であり、平坦な面により
形成される。サイドライト型面光源装置１においては、
この平坦な面に黒色の両面テープ１１が貼り付けられて
おり、この両面テープ１１によって導光板２６と反射シ
ート９とが密着されるようになされている。

【００２９】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、サイドライト型面光源装置２１は
（図１）、蛍光ランプ３より出射された照明光が入射面
より導光板２６に入射し、この照明光が出射面２６Ｂ、
裏面２６Ｃとの間で反射を繰り返しながら導光板２６の
内部を伝搬し、臨界角以下の成分が出射面２６Ｂより出
射される。また出射面２６Ｂに形成された光拡散パター
ンにより照明光の出射が促される。

【００３０】照明光にあっては、裏面２６Ｃのプリズム
面を構成する断面三角形形状の突起により入射面と平行
な面内において出射面２６Ｂの正面方向に集中するよう
に指向性が補正され、さらに続くプリズムシート７によ
りこれと直交する方向の指向性が補正され、続く液晶表
示パネルを照明する。

【００３１】このようにして照明光を出射するにつき、
サイドライト型面光源装置２１においては、楔型先端側
の端面２６Ｄに到達した照明光がこの端面２６Ｄより漏
れ出す。ところがこの実施の形態においては、図２に示
すように、導光板２６の楔型先端側の裏面が端面２６Ｄ
に沿って所定幅だけ平坦に形成されていることにより、
黒テープ１１が隙間なく導光板２６の裏面２６Ｃと反射
シート９とに密着することになる。これによりフレーム
１０で反射して導光板６に再入射して異常発光の原因と
なる照明光を十分に低減することができる。

【００３２】またフレームで反射した照明光により明る
く照らし出されたエッジからの照明光についても、裏面
２６Ｃにおける反射の際に、黒テープ１１により十分に
吸収することができ、これにより明るく照らし出された
エッジが出射面２６Ｂ側より見て取られる異常発光を低
減することができる。

【００３３】さらにサイドライト型面光源装置２１にお
いては、この導光板２６の楔型先端側ではプリズム面が
形成されていないことにより、照明光を出射面２６Ｂの
正面方向に集中する機能が楔型先端側では損なわれるこ
とになる。サイドライト型面光源装置２１においては、
このプリズム面の機能を部分的に損なわせることによ
り、このような異常発光を構成する有害な照明光の特定
方向の集中した出射が防止され、これにより異常発光を
目立たなくすることができる。

【００３４】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、導光板の裏面において、楔型先端
側の端面に沿った領域を平坦な面により形成し、残りの
領域に１対の斜面による突起を繰り返し形成したことに
より、楔型先端側ではプリズム面の機能が発揮されない
ようにして異常発光を目立たなくすることができ、その
分異常発光を低減することができる。

【００３５】またこの先端側の領域に光吸収部材として
の黒色テープを配置することにより、導光板の裏面に黒
色テープを密着させて配置して、この黒色テープにより
異常発光を構成する有害な照明光を吸収して異常発光を
低減することができる。

【００３６】これらによりこのサイドライト型面光源装
置により液晶表示装置を構成して、高品位の表示画像を
表示することができる。

【００３７】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、光吸収部材として黒
色テープを貼り付ける場合について述べたが、本発明は
これに限らず、例えば黒色の塗料を付着する場合等、種
々の光吸収部材を配置する場合に広く適用することがで
きる。

【００３８】また上述の実施の形態においては、楔型先
端側の端面に沿った領域を平坦な面により形成すると共
に、光吸収部材を配置する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、実用上十分な特性を得ることができ
る場合には、光吸収部材の配置を省略してもよい。

【００３９】また上述の実施の形態においては、楔型先
端側の端面に沿った領域を平坦な面により形成する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、要はプリズ
ム面としての機能を失わせることにより、又はプリズム
面としての機能を完全には失わせないまでも黒色テープ
を貼り付ける場合にはこの黒色テープを隙間なく貼り付
けることにより、異常発光を低減できることにより、例
えばこの楔型先端側の端面に沿った領域において突起の
突出量を低減する等によりこの領域をほぼ平坦に形成し
て上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００４０】また上述の実施の形態においては、図１に
示したように、楔型先端側の端面に沿った領域との境界
で突起の形成を中止し、あたかもこの境界で突起が途絶
えるようにした場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、徐々に突起の高さを低減してこの境界を目立た
なくするように形成しても上述の実施の形態と同様の効
果を得ることができる。

【００４１】また上述の実施の形態においては、１対の
斜面による断面三角形形状の突起によりプリズム面を形
成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
例えば曲面による１対の斜面により断面円弧形状に突起
を形成する場合等、種々の形状の突起によりプリズム面
を形成する場合に広く適用することができる。

【００４２】また上述の実施の形態においては、導光板
の裏面にプリズム面を形成する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、導光板の出射面側にプリズム面
を形成する場合にも広く適用することができる。

【００４３】また上述の実施の形態においては、これら
プリズム面が形成された側の面だけに光吸収部材として
の黒色テープを貼り付ける場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、併せて端面側にも黒色テープを貼り
付けるようにしてもよい。

【００４４】また上述の実施の形態においては、透明樹
脂からなる透明部材により導光板を構成する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、前記透明樹脂中に
これと屈折率の異なる透光性の微粒子等の種々の微粒子
を混入させて導光板を構成する場合にも広く適用するこ
とができる。

【００４５】また上述の実施の形態においては、断面楔
型形状の導光板によりサイドライト型面光源装置を構成
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、平
板形状の導光板によりサイドライト型面光源装置を構成
する場合にも広く適用することができる。

【００４６】また上述の実施の形態においては、導光板
の４つの側面のうちの１つの側面を入射面として使用し
てサイドライト型面光源装置を構成する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、他の側面を併せて入射
面として使用する構成にも広く適用することができる。

【００４７】また上述の実施の形態においては、サイド
ライト型面光源装置により液晶表示パネルを照明する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、各種機器
等に照明光を提供する場合に広く適用することができ
る。

【発明の効果】上述のように本発明によれば、導光板に
プリズム面を形成するにつき、入射面と対向する面に沿
った領域をほぼ平坦に形成し、残る領域にプリズム面を
形成することにより、光源とは逆側の端部側における異
常発光を十分に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置を示す分解斜視図である。

【図２】図１のサイドライト型面光源装置を部分的に拡
大して示す断面図である。

【図３】従来のサイドライト型面光源装置を示す分解斜
視図である。

【図４】図３のサイドライト型面光源装置を部分的に拡
大して示す断面図である。

【図５】図４と直交する面により切り取って図３のサイ
ドライト型面光源装置を部分的に拡大して示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１、２１……サイドライト型面光源装置、６、２６……
導光板、７……プリズムシート、９……反射シート、１
０……フレーム、１１……黒色テープ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次光源の照明光を導光板の入射面より入
   射し、前記照明光を屈曲して前記導光板の出射面より出
   射するサイドライト型面光源装置において、 前記導光板は、 前記出射面又は前記出射面と対向する面において、 前記入射面と対向する面に沿った領域がほぼ平坦に形成
   され、 前記領域を除いて、１対の斜面による突起が前記入射面
   とほぼ平行な方向に沿って繰り返し形成されたことを特
   徴とするサイドライト型面光源装置。
2. 【請求項２】前記領域に、前記照明光を吸収する光吸収
   部材が付着されたことを特徴とする請求項１に記載のサ
   イドライト型面光源装置。
3. 【請求項３】前記光吸収部材が、黒色のテープであるこ
   とを特徴とする請求項２に記載のサイドライト型面光源
   装置。
4. 【請求項４】請求項１、請求項２又は請求項３に記載の
   サイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを照明
   することを特徴とする液晶表示装置。