JP2001281456A - 導光板、面光源装置及び表示装置 - Google Patents

導光板、面光源装置及び表示装置

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JP2001281456A JP2000093451A JP2000093451A JP2001281456A JP 2001281456 A JP2001281456 A JP 2001281456A JP 2000093451 A JP2000093451 A JP 2000093451A JP 2000093451 A JP2000093451 A JP 2000093451A JP 2001281456 A JP2001281456 A JP 2001281456A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、導光板、面光源装置及び表示装置
に関し、例えばフロントライト方式、バックライト方式
等による各種液晶表示装置に適用して、点光源により一
次光源を構成した場合でも、簡易な構成で、均一な光量
分布により照明光を出射することができるようにする。 【解決手段】 本発明は、入射面１４Ａから入射させた
照明光をできるだけ出射面１４Ｂから出射させないよう
にして導光板１４の内部を伝搬させると共に、この前記
照明光を前記入射面１４Ａと対向する端面を含む導光板
の側面１４Ｆの少なくとも一部で反射させ、その結果伝
搬方向が転換されて反射方向に伝搬している際に照明光
を出射面１４Ｂから出射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導光板、面光源装
置及び表示装置に関し、例えばフロントライト方式、バ
ックライト方式等による各種液晶表示装置に適用するこ
とができる。本発明は、入射面から入射させた照明光を
導光板の内部を所定方向に伝搬して導光板の側端部で反
射し、この側端部での反射によって伝搬方向が転換され
た照明光が、導光板の内部を伝搬しながら出射面から出
射するようにして、点光源により一次光源を構成した場
合でも、簡易な構成で、均一な光量分布により照明光を
出射することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶表示装置においては、面光源
装置を用いて液晶表示パネルを照明することにより、明
るい画面を表示するようになされている。
【０００３】このような面光源装置においては、平板形
状の透明部材である導光板の側面より入射する一次光源
の照明光を導光板の出射面と裏面とで繰り返し反射して
導光板の内部を伝搬させながら、出射面、裏面等に施し
た工夫によりこの内部を伝搬する照明光を出射面から出
射するようになされている。
【０００４】すなわち図１６は、いわゆるフロントライ
ト方式による液晶表示装置を示す断面図であり、この液
晶表示装置１では、反射型液晶表示パネル２の前面に面
光源装置３が配置される。
【０００５】この液晶表示装置１では、この面光源装置
３側より到来する外光が面光源装置３を透過して反射型
液晶表示パネル２に入射するように構成され、またこの
ようにして反射型液晶表示パネル２に入射した外光が反
射型液晶表示パネル２で反射して得られる反射光が面光
源装置３を透過するように構成され、これにより十分な
光量による外光が入射する場合には、この外光により反
射型液晶表示パネル２の画像を視認できるようになされ
ている。
【０００６】これに対して、十分な光量による外光が得
られない場合、面光源装置３から反射型液晶表示パネル
２に照明光を供給し、その結果、この照明光が反射型液
晶表示パネル２で反射して得られる反射光が面光源装置
３を透過するように構成される。これによりこの面光源
装置３では、夜間等にあっては、面光源装置３の照明に
より反射型液晶表示パネル２の画像を視認できるように
なされている。
【０００７】ここで面光源装置３は、平板形状の透明部
材である導光板４の側面に蛍光ランプ等による一次光源
５が配置され、この一次光源の照明光Ｌを導光板の端面
４Ａ（以下、入射面と呼ぶ）より導光板４に入射する。
面光源装置３は、この照明光Ｌを液晶表示パネル２側の
面（以下、出射面と呼ぶ）４Ｂと、この出射面と対向す
る面４Ｃとの間で繰り返し反射して導光板４の内部を伝
搬させる。
【０００８】導光板４は、出射面４Ｂが平坦な面により
形成されるの対し、出射面４Ｂと対向する面４Ｃには、
内部を伝搬する照明光Ｌについて、出射面４Ｂからの出
射を促す出射機能面４Ｃが形成される。
【０００９】ここで符号Ａにより部分的に拡大した断面
を示すように、出射機能面４Ｃは、入射面４Ａとほぼ平
行に延長し、かつ入射面４Ａ側より到来する照明光Ｌを
出射面４Ｂの正面に向かって反射する傾きを持つ斜面４
Ｄが入射面４Ａ側より他端側に繰り返し形成される。さ
らに出射機能面４Ｃは、このような繰り返しの斜面４Ｄ
の配置により導光板４の板厚が徐々に薄くならないよう
に、隣接する斜面４Ｄ同士を接続する内部光の伝搬面４
Ｅが形成される。
【００１０】ここで内部光の伝搬面４Ｅは、内部を伝搬
する照明光Ｌの外部への漏れ出しを少なくし、かつ斜面
４Ｄの繰り返しにより板厚が徐々に薄くならないように
との観点より、出射機能面４Ｃを平坦な面として断面に
より見たとき、この仮想の平坦な面に対して４度程度の
傾きにより形成される。
【００１１】これに対して斜面４Ｄは、導光板４の内部
を伝搬する照明光Ｌが直接、又は伝搬面４Ｅで反射して
斜面４Ｄに入射する際に、その多くが臨界角以上の入射
角により入射して出射面４Ｂの正面方向に効率良く反射
するように、同様の仮想面に対して４５度程度の傾きに
より形成される。
【００１２】この種の面光源装置３においては、このよ
うな出射面４Ｂと対向する面の工夫により、出射面４Ｂ
の全面を発光面させてなる面光源装置を構成し、この出
射面４Ｂから出射される照明光を反射型液晶表示パネル
２に供給するようになされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで携帯機器であ
る携帯電話等においては、軽量小型化のためにこの種の
面光源装置に用いる一次光源を発光ダイオードにより構
成する場合があり、上述の面光源装置３においては、発
光ダイオードを直接入射面に配置した場合、輝度ムラが
発生する問題があった。
【００１４】すなわち図１７に示すように、入射面４Ａ
に発光ダイオード６を直接配置した場合、導光板４にお
いては、内部を伝搬する照明光に偏りが発生する。すな
わち発光ダイオード６の正面方向には大きな光量により
照明光が伝搬するのに対し、この正面方向より偏った部
位である導光板４の入射面４Ａ側隅部においては、内部
を伝搬する照明光の光量が少なくなる。従って発光ダイ
オード６の正面では十分な出射光量が得られるのに対
し、入射面４Ａ側隅部の領域ＡＲＣにおいては、出射光
量が著しく低下することになる。
【００１５】この問題を解決する１つの方法として、例
えば入射面に透明棒状部材によるライトガイドを配置
し、このライトガイドにより点光源である発光ダイオー
ドの出射光を棒状の光源から線状に出射される照明光に
変換して導光板４に入射する方法が考えられる。ところ
がこのようにすると面光源装置の構成が複雑になる問題
がある。
【００１６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、点光源により一次光源を構成した場合でも、簡易な
構成で、均一な光量分布により照明光を出射することが
できる導光板、面光源装置及び液晶表示装置を提案しよ
うとするものである。
【００１７】
【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、所定の入射面より入
射した照明光を出射面より出射する導光板において、入
射面から入射させた照明光を、出射面と出射面と対向す
る面との間で反射を繰り返して導光板の内部を所定方向
に伝搬させた後、導光板の側端部での反射によって伝搬
方向が転換された照明光を出射面より出射させる出射機
能面を、出射面及び又は出射面と対向する面に形成す
る。
【００１８】また請求項２に係る発明においては、請求
項１に記載の導光板を用いて面光源装置を構成する。
【００１９】また請求項３に係る発明においては、請求
項２に記載の面光源装置により液晶表示パネルを照明す
る。
【００２０】請求項１の構成によれば、入射面から入射
させた照明光を、出射面と出射面と対向する面との間で
反射を繰り返して導光板の内部を所定方向に伝搬させた
後、導光板の側端部での反射によって伝搬方向が転換さ
れた照明光を出射面より出射させる出射機能面が、出射
面及び又は出射面と対向する面に形成されてなることに
より、入射面から入射された照明光は、側端部で反射さ
れるまでの間、十分に長い距離を伝搬し、その後、側端
部で反射した後、内部を伝搬しながら出射面から出射さ
れることになる。これにより内部を伝搬する照明光の分
布を十分に均一化して出射することができ、簡易な構成
で、内部を伝搬する光量の偏りによる輝度ムラを防止す
ることができる。
【００２１】また請求項２の構成によれば、請求項１に
記載の導光板を用いて面光源装置を構成することによ
り、簡易な構成で、輝度ムラを防止してなる面光源装置
を構成することができる。
【００２２】また請求項３の構成によれば、請求項３に
記載の面光源装置により液晶表示パネルを照明して、高
品位の画像を表示することができる。
【００２３】
【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。なお図面は、理解が容易
となるように一部を極端に誇張して示す。
【００２４】（１）第１の実施の形態 （１−１）第１の実施の形態の構成 図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置
を示す分解斜視図である。この液晶表示装置１１は、例
えば携帯電話に適用され、反射型液晶表示パネル２の前
面に配置された面光源装置１３により反射型液晶表示パ
ネル２を照明して画像を表示する。
【００２５】ここで面光源装置１３は、導光板１４の側
面に入射面１４Ａが設定され、この入射面１４Ａのほぼ
中央の部位に点光源である発光ダイオード１５を配置し
て構成される。
【００２６】導光板１４は、例えばアクリル（ＰＭＭＡ
樹脂）、シクロオレフィン系ポリマー等の透明樹脂を射
出成形して作成された平板形状による透明部材であり、
反射型液晶表示パネル２側面である出射面１４Ｂが平坦
な面により形成されるのに対し、これと対向する面に出
射機能面１４Ｃが形成される。ここで出射機能面１４Ｃ
は、入射面１４Ａ側から到来する照明光については、出
射面１４Ｂとの間で反射を繰り返して内部を伝搬させて
端部である側面１４Ｆで反射させ、この端部１４Ｆから
到来する照明光については、出射面１４Ｂとの間で反射
を繰り返して内部を伝搬させると共に、この伝搬光を出
射面１４Ｂの正面方向に反射して出射面１４Ｂより出射
させる。
【００２７】具体的に、符号Ｂにより拡大して示すよう
に、出射機能面１４Ｃは、入射面１４Ａ側から到来する
照明光については、出射面１４Ｂとの間で反射を繰り返
して内部を伝搬させ、端部１４Ｆから到来する照明光に
ついては、同様に、出射面１４Ｂとの間で反射を繰り返
して内部を伝搬させる照明光の内部伝搬面１４Ｅと、端
部１４Ｆより到来する照明光について、出射面１４Ｂの
正面方向に反射して出射面１４Ｂより出射させる斜面１
４Ｄとの繰り返しにより形成される。
【００２８】このうち斜面１４Ｄは、入射面１４Ａとほ
ぼ平行に延長し、かつ入射面１４Ａとは逆側の端面から
到来する照明光を出射面１４Ｂの正面方向に反射する傾
きによる平面により形成される。これに対して内部伝搬
面１４Ｅは、出射面１４Ｂとほぼ平行な平坦な面により
形成される。
【００２９】これにより図２（Ａ）に示すように、導光
板１４は、入射面１４Ａから入射した照明光ＬＦについ
ては、出射機能面１４Ｃと出射面１４Ｂとの間で繰り返
し反射して導光板１４の内部を伝搬し、入射面１４Ａと
は逆側の端面１４Ｆに導くようになされている。これに
対して図２（Ｂ）に示すように、この逆側の端面１４Ｆ
より入射面１４Ａ側に向かって伝搬する照明光ＬＲにつ
いては、斜面１４Ｄにより反射して出射面１４Ｂのほぼ
正面方向に出射するようになされている。
【００３０】導光板１４は、出射面１４Ｂと平行な面で
ある内部伝搬面１４Ｅに対する傾きθ（図１）が４５度
程度に設定されて斜面１４Ｄが形成されるようになされ
ている。なおこの傾きθは、照明光の出射方向、導光板
を構成する部材の屈折率等により変化するものの、実際
上、各種光学部材の屈折率が１．５程度であり、また照
明光の出射方向を出射面１４Ｂの正面方向とする場合、
出射面１４Ｂに対して５０度〜３５度の範囲で、フロン
トライト方式による面光源装置に好適な特性を得ること
ができる。
【００３１】導光板１４は、端面１４Ｆが平坦な面によ
り形成され、照明光を効率良く反射する反射部材１７が
配置される。ここで導光板１４は、例えば銀テープ等の
照明光を正反射する正反射部材、白色のシート材等の照
明光を乱反射する乱反射部材等を端面１４Ｆに貼り付け
て反射部材１７が配置される。なおこのような部材の配
置に代えて、白色等のインクを端面１４Ｆに付着し、こ
れにより反射部材１７を配置するようにしてもよい。ま
た、前記反射部材は、正反射部材又は乱反射部材等と同
様の反射機能を有する枠体により導光板１４の端面１４
Ｆを囲むように構成してもよい。
【００３２】これにより面光源装置１３においては、図
３において破線により示すように、入射面１４Ａから入
射して他端１４Ｆに向かう照明光の光路については、照
明光Ｌの光量の偏りを少なくして光量を均一化する照明
光の導入部として導光板１４を機能させる。また端面１
４Ｆを反射面として端面１４Ｆに到達した照明光の光路
を折り返し、この端面１４Ｆから入射面１４Ａに向かう
照明光を液晶表示パネル２に向けて出射する。このとき
面光源装置１３においては、導光板１４の端面１４Ｆを
反射面として照明光を折り返して出射することにより、
照明光の導入部を十分な長さにより形成して、出射面１
４Ｂから均一な光量により出射するようになされてい
る。
【００３３】（１−２）第１の実施の形態の動作 以上の構成において、液晶表示装置１１においては（図
１）、面光源装置１３側より到来する外光が面光源装置
１３を透過して反射型液晶表示パネル２に入射し、反射
型液晶表示パネル２で反射した外光が面光源装置３を透
過して出射され、これにより十分な光量による外光が入
射する場合には、この外光により反射型液晶表示パネル
２の画像を視認することが可能となる。
【００３４】これに対して、十分な光量による外光が得
られない場合、面光源装置１３から反射型液晶表示パネ
ル２に照明光が供給され、反射型液晶表示パネル２で反
射したこの照明光の反射光が面光源装置１３を透過して
出射され、これにより夜間等にあっては、面光源装置１
３の照明により反射型液晶表示パネル２の画像を視認可
能とされる。
【００３５】このように液晶表示パネル２の照明に供す
る照明光は（図２）、面光源装置１３において、発光ダ
イオード１５から出射される照明光が導光板１４の側面
に設定された入射面１４Ａのほぼ中央より導光板１４に
入射する。さらに導光板１４に入射した照明光は、直接
に、又は出射面１４Ｂで反射した後、そのほとんどが出
射機能面１４の内部伝搬面１４Ｅに入射し、ここで内部
伝搬面１４Ｅが出射面１４Ｂと平行な面であることによ
り、導光板１４の内部を伝搬するように出射面１４Ｂに
向けて反射される。これによりこのようにして入射面１
４Ａより入射した照明光は、出射機能面１４Ｃと出射面
１４Ｂとの間で反射を繰り返し、入射面１４Ａと対向す
る端部である側面１４Ｆに到達する。
【００３６】これにより面光源装置１３では、十分に長
い距離を伝搬して内部を伝搬する照明光の偏りが十分に
小さくなった状態で、すなわち内部を伝搬する照明光の
光量分布が十分に均一化された状態で、側面１４Ｆに照
明光が入射し、ここで反射されて入射面１４Ａ側に戻さ
れる。
【００３７】このようにして入射面１４Ａとは逆側の端
面１４Ｆで反射された照明光は、入射面１４Ａより到来
する場合と同様に、出射面１４Ｂと、出射機能面１４Ｃ
の内部伝搬面１４Ｅとの間で反射を繰り返して入射面１
４Ａ側に伝搬する。このとき照明光においては、一部が
直接又は内部伝搬面１４Ｅで反射して出射機能面１４Ｃ
の斜面１４Ｄに入射し、この斜面１４Ｄにおける反射に
より出射面１４Ｂの正面方向に向けて出射される。
【００３８】このようにして出射面１４Ｂから出射され
る照明光においては、内部を伝搬する照明光の光量が均
一化されていることにより、従来に比して格段的に輝度
ムラを低減することができる。
【００３９】このような照明光の出射原理に係る導光板
１４においては、出射面１４Ｂと平行な面である内部伝
搬面１４Ｅと斜面１４Ｄの繰り返しにより、入射面１４
Ａ側が薄肉に形成される。これにより入射面１４Ａと対
向する端部１４Ｆ側にゲートを形成して良好な特性によ
り成形することが可能となる。すなわち合成樹脂の射出
成形にあっては、厚肉部位から薄肉部位へ樹脂が流れる
ように、樹脂の注入口となるゲートを設けるのが一般的
に好ましいためである。また入射面とは逆側にゲートを
設けることにより、ゲート痕が取り残されている場合で
も、例えば反射部材１４Ｆに乱反射部材を適用すること
等によりこのゲート痕による異常発光を目立たなくする
ことができ、特に問題がなければゲート痕の後処理を省
略することができるので、その分、面光源装置の作成工
程を簡略化することができる。
【００４０】（１−３）第１の実施の形態の効果 以上の構成によれば、出射面と対向する面に配置した出
射機能面により、入射面側から到来する照明光について
は、内部で伝搬して端部で反射し、この端部から到来す
る照明光については、内部で伝搬しながら出射面より出
射することにより、点光源により一次光源を構成した場
合でも、簡易な構成で、均一な光量分布により照明光を
出射することができる。
【００４１】（２）第２の実施の形態 図２との対比により示す図４は、本発明の第２の実施の
形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。この液晶
表示装置２１おいては、導光板１４に代えて導光板２４
により面光源装置２３が構成される点を除いて、上述し
た第１の実施の形態に係る液晶表示装置１１と同一に構
成される。さらに導光板２４においては、出射機能面２
４Ｃの構成が異なる点を除いて、上述した導光板１４と
同一に構成される。なおこの図４において、導光板２４
は、導光板１４と対応する部位に同一の添え字を付して
示し、同一の構成にあっては、重複した説明は省略す
る。
【００４２】ここで出射機能面２４Ｃにおいて、斜面２
４Ｄは、上述した導光板１４の斜面１４Ｄと同様に形成
される。これに対してこれら斜面２４Ｄ間の内部伝搬面
２４Ｅは、入射面２４Ａ側が厚肉側となるように、出射
面２４Ｂに対して４度程度傾いた平坦な面により形成さ
れる。これにより導光板２４においては、全体としてほ
ぼ一定の肉厚により形成されるようになされている。な
おこのようにして内部伝搬面２４Ｅを傾ける場合には、
実用上、１０度までの範囲で傾けて、照明光の漏れ出し
を防止して照明光を伝搬する内部伝搬面としての機能を
損なわないようにすることができる。
【００４３】図４に示すように、内部伝搬面を斜面によ
り形成しても、上述の実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。
【００４４】（３）第３の実施の形態 図５は、本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。この実施
の形態においては、図示するように、発光ダイオード３
５から指向性をもって出射した光の広がり具合が、入射
面１４Ａとは逆側端面１４Ｆで導光板１４の幅と重なる
ようにする。なおこの実施の形態において、第１の実施
の形態と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重
複した説明は省略する。
【００４５】すなわち、この実施の形態では、入射面１
４Ａのほぼ中央に発光ダイオード３５を配置した場合、
発光ダイオード３５から出射する光の広がり角度２θ、
端面１４Ｆ側の幅Ｗ、入射面１４Ａから端面１４Ｆまで
の距離Ｌとの間では、２Ｌ tanθ＝Ｗの関係を得ること
ができように、適宜選択された導光板１４と発光ダイオ
ード３５が使用される。これによりこの実施の形態で
は、端面１４Ｆで反射されて入射面１４Ａ側に戻る照明
光についても、光量が低下してなる部位の発生を防止す
るようになされている。
【００４６】さらにこの実施の形態においては、端面１
４Ｆで反射した照明光が入射面１４Ａ側に向かって伝搬
する照明光のうち、側面１４Ｇ、１４Ｈで反射して内側
に光路を折り曲げる照明光と、端面１４Ｆで反射して入
射面１４Ａに向かって直進する照明光とによる光量の分
布が偏らないように、発光ダイオード３５の指向性が選
定される。
【００４７】（４）第４の実施の形態 図６は、本発明の第４の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。この実施
の形態においては、図示するように、発光ダイオード３
６から出射する光の広がり具合が導光板１４の幅と重な
るのが端面１４Ｆより入射面１４Ａ側となるようにす
る。なおこの実施の形態において、第１の実施の形態と
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。
【００４８】（５）第５の実施の形態 図７は、本発明の第５の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。この実施
の形態においては、図示するように、端面１４Ｆにおけ
る発光ダイオード３７から出射される光の広がり具合が
導光板１４の幅よりも小さくなるようにする。なおこの
実施の形態において、第１の実施の形態と同一の構成
は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略す
る。
【００４９】これら第３〜第５の実施の形態のように、
導光板１４の寸法と発光ダイオード３５の出射特性は、
本発明の効果が損なわれない範囲で適宜選択することが
できる。
【００５０】（６）第６の実施の形態 図８は、本発明の第６の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。この実施
の形態においては、入射面１４Ａに２個の発光ダイオー
ド１５Ａ及び１５Ｂを配置する。なおこの実施の形態に
おいて、第１の実施の形態と同一の構成は、対応する符
号を付して示し、重複した説明は省略する。
【００５１】図８に示すように、２個の発光ダイオード
の配置により複数の点光源を配置して出射光量を増大す
る場合でも、第１の実施の形態と同様の効果を得ること
ができる。特に、この実施の形態においては、端面１４
Ｆで反射されて入射面１４Ａ側に向かう照明光が出射面
１４Ｂより出射されることにより、このように複数の点
光源を配置する場合に、入射面１４Ａの何れの部位に配
置してもほぼ同様な均一な光量分布により照明光を出射
することができ、これにより発光ダイオードの位置を自
由に選定することができる。このとき、各発光ダイオー
ドの発光色を異ならせて、液晶表示装置の表示色を切り
換えることもできる。また特に図示しないが、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３種の発光ダイオードを
入射面１４に配置し、各色の発光ダイオードのそれぞれ
の点火のタイミングと液晶セルの開閉のタイミングとを
同期させてカラー表示をするようにすることもできる。
【００５２】（７）第７の実施の形態 図９は、本発明の第７の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。この実施
の形態において、導光板４４は、発光ダイオード１５Ａ
及び１５Ｂを配置する側の端面の両端が図示するように
突出し、斜面４４Ａによりこの突出した先端が側面４４
Ｇ、４４Ｈと接続されるように形成される。面光源装置
においては、この斜面４４Ａが入射面に設定され、この
斜面４４Ａに発光ダイオード１５Ａ、１５Ｂが配置され
る。これにより面光源装置では、この突出した側の端面
に向けて発光ダイオード１５Ａ、１５Ｂの照明光を入射
するようになされている。
【００５３】面光源装置は、この突出した側の端面４４
Ｉに正反射部材、又は乱反射部材４６が配置され、これ
により一旦、この突出した側の端面４４Ｉで発光ダイオ
ード１５Ａ、１５Ｂの照明光を反射して他方の端面４４
Ｆ側に向けて導光板４４の内部を伝搬させる。さらにこ
の端面４４Ｆで反射された照明光を出射機能面の機能に
より出射面に向けて出射するようになされている。
【００５４】図９に示すように、導光板の側方より照明
光を入射するようにしても、上述の実施の形態と同様の
効果を得ることができる。
【００５５】（８）第８の実施の形態 図１０は、本発明の第８の実施の形態に係る液晶表示装
置に適用される面光源装置を示す断面図である。この実
施の形態において、導光板は、側面が斜めに切り落とさ
れた形状により形成され、これにより側面に斜面が形成
される。この面光源装置は、この斜面と対向する部位が
出射面に設定され、この出射面の周辺部分に発光ダイオ
ードが配置される。これにより面光源装置は、発光ダイ
オードから出射された照明光の光路をこの斜面により折
り返して導光板の内部を伝搬させるようになされてい
る。なお斜面にあっては、この図面とは逆の傾きにより
形成して、出射機能面側を入射面とすることもできる。
【００５６】図１０に示すように、導光板の出射面側、
又はこれとは逆側より照明光を入射するようにしても、
上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】（９）第９の実施の形態 図１１は、本発明の第９の実施の形態に係る液晶表示装
置に適用される面光源装置を示す平面図である。この実
施の形態において、面光源装置は、導光板５４の入射面
５４Ａに３個の発光ダイオード１５Ａ〜１５Ｃが配置さ
れる。ここで３個の発光ダイオード１５Ａ〜１５Ｃは、
入射面５４Ａの両端とほぼ中央部分とに配置される。
【００５８】さらに導光板５４は、入射面５４Ａの両端
に対置された発光ダイオード１５Ａ、１５Ｃにそれぞれ
対応するように、斜面、内部伝搬面が繰り返されて出射
機能面５４Ｃが構成される。なお図１１においては、こ
れら斜面、内部伝搬面の延長する方向を細線により示
す。
【００５９】図１１に示すように、複数組の斜面、内部
伝搬面を組み合わせて出射機能面を形成しても、上述の
実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】（１０）第１０の実施の形態 図１２は、本発明の第１０の実施の形態に係る液晶表示
装置に適用される面光源装置を示す平面図である。この
実施の形態において、面光源装置は、導光板６４の隣接
する２つの側面を入射面６４Ａに設定し、各入射面６４
Ａのほぼ中央にそれぞれ発光ダイオード１５Ａ、１５Ｂ
が配置される。
【００６１】さらに導光板５４は、この２つの発光ダイ
オード１５Ａ、１５Ｂにそれぞれ対応するように、斜
面、内部伝搬面が繰り返されて出射機能面６４Ｃが構成
される。なお図１２においては、これら斜面、内部伝搬
面の延長する方向を細線により示す。
【００６２】図１２に示すように、複数組の斜面、内部
伝搬面が直交するように組み合わせて出射機能面を形成
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。
【００６３】（１１）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、いわゆるフロントラ
イト方式による面光源装置、液晶表示装置に本発明を適
用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
バックライト方式による面光源装置、液晶表示装置等に
広く適用することができる。なおバックライト方式によ
る面光源装置にあっては、出射面と対向する面側に反射
シートを配置して照明光の利用効率を向上することがで
きる。
【００６４】また上述の実施の形態においては、入射面
側とは逆側の端面を平坦な面により構成する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１３に示
すように、発散光により端面に到達した照明光を平行光
線により入射面側に反射するように端面を斜面、プリズ
ム形状により形成する場合等、種々の形状を広く適用す
ることができる。
【００６５】また上述の実施の形態においては、１対の
平坦な面により出射機能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、図１４に示すように、出
射面と平行な面と出射面に対して傾いた面とにより内部
伝搬面を形成する場合、さらには図１５に示すように、
全体として曲面により出射機能面を構成する場合等、種
々の形状を広く適用することができる。
【００６６】また上述の実施の形態においては、本発明
における出射機能面の具体例として、斜面１４Ｄ、２４
Ｄと、内部伝搬面１４Ｅ、２４Ｅとからなる断面鋸歯状
若しくは階段状のものを示したが、本発明ではこの様な
形状のものに限定されるわけではない。すなわち本発明
では、入射面から入射させた照明光をできるだけ出射面
から出射させないようにして導光板の内部を伝搬させる
と共に、この照明光を入射面と対向する端面を含む導光
板の側面の少なくとも一部で反射させ、その結果伝搬方
向が転換されて反射方向に伝搬している際に照明光を出
射面から出射するようにしたものであれば、出射機能面
の具体的な形状が特に問われない。
【００６７】また本発明では、入射面から入射した照明
光の伝搬方向が転換されるまでは、導光板からの照明光
の出射を極力抑えるのが好ましいが、このような出射を
完全に抑えることが技術的に困難な場合もあるため、寧
ろ、必要に応じてこのような出射を利用することもでき
る。すなわち、伝搬方向が転換される前の照明光の出射
と、伝搬方向が変換された後の照明光の出射とが、互い
に補間し合って均一な面発光に寄与し得るように、出射
機能面の形状を適宜設計することもできる。さらに、出
射機能面に加え、導光板の出射面及び又はその対向面
に、従来からの面光源装置において導光板からの照明光
の出射を促すための公知の手段（例えば粗面加工、印刷
等）を施して伝搬方向が転換される前の照明光の出射を
積極的に促し、伝搬方向が転換された後に出射面から出
射する照明光と共に、面光源装置の均一な面発光を図る
ようにすることもできる。
【００６８】また上述の実施の形態においては、発光ダ
イオードによる点光源により一次光源を構成する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光ファ
イバー等のライトガイドにより照明光を導き、当該ライ
トガイドの一端を発光させてなる点光源により一次光源
を構成する場合、さらには導光板の側面の幅に対して長
さが極端に短い蛍光ランプ等による棒状光源により一次
光源を構成する場合等に広く適用することができる。
【００６９】さらに上述の実施の形態においては、入射
面とは逆側より到来する照明光を出射させるとの本発明
の趣旨に沿って具体的な導光板、面光源装置、液晶表示
装置の構成を説明したものではあるが、本発明は上述の
実施の形態に係る構成に限らず、本発明の効果を損なわ
ない範囲で、又は本発明の効果をより一層良好ならしむ
るために、面光源装置に関連する種々の技術を適用する
ことができる。
【００７０】例えば、複数の点光源により一次光源を形
成する構成としては、上述したように２個の発光ダイオ
ード、３個の発光ダイオードにより一次光源を構成する
他、４個以上の発光ダイオード等により一次光源を構成
する場合、さらには導光板を形成する主材料にこれと屈
折率の異なる透明材料からなる微粒子を混入して導光板
を成形する場合、さらには出射面に偏光フィルタ等の種
々の光学部材を配置して面光源装置や液晶表示装置を構
成することもできる。
【００７１】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、点光源に
より一次光源を構成した場合でも、簡易な構成で、均一
な光量分布により照明光を出射することができる。
【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液晶表示装置
を示す斜視図である。
【図２】図１の面光源装置をＣ−Ｃ線により切り取って
示す断面図である。
【図３】図１の面光源装置の動作の説明に供する平面図
である。
【図４】図２との対比により、本発明の第２の実施の形
態に係る液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。
【図１０】本発明の第８の実施の形態に係る液晶表示装
置に適用される面光源装置について、光源側を部分的示
す断面図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係る液晶表示装
置に適用される面光源装置を示す平面図である。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係る液晶表示
装置に適用される面光源装置を示す平面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置を示す平面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態に係る液晶表示装置
に適用される面光源装置の出射機能面を示す断面図であ
る。
【図１５】出射機能面を曲面により形成した場合の断面
図である。
【図１６】従来の液晶表示装置を示す断面図である。
【図１７】従来の液晶表示装置に問題点の説明に供する
平面図である。
【符号の説明】
１、１１……液晶表示装置、２……液晶表示パネル、
３、１３……面光源装置、１４……導光板、１４Ａ……
入射面、１４Ｂ……出射面、１４Ｃ……出射機能面、１
５、１５Ａ〜１５Ｃ……発光ダイオード、１７……反射
部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の入射面より入射した照明光を出射面
    より出射する導光板において、 前記入射面から入射させた照明光を、前記出射面と前記
    出射面と対向する面との間で反射を繰り返して導光板の
    内部を所定方向に伝搬させた後、導光板の側端部での反
    射によって伝搬方向が転換された前記照明光を前記出射
    面より出射させる出射機能面を、前記出射面及び又は前
    記出射面と対向する面に形成したことを特徴とする導光
    板。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の導光板を用いたことを特
    徴とする面光源装置。
  3. 【請求項３】請求項２に記載の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表示装置。
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