JP2002228844A - 導光板及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】導光板において、容易に表裏の判定ができ、か
つ、ドットの形状、密度及び形成位置等の設計が困難な
耳部を設けなくても枠部材への位置決めをすることがで
きる導光板を提供する。 【解決手段】四角形の板状体の表面を光出射面とし裏面
を光反射面とし、１の側面を光源からの光を入射する光
入射面とする導光板において、光反射面は、外縁部にド
ットが形成されていないドット非形成領域を備え、ドッ
ト形成領域は、光入射面と対向する側面に接する位置に
ある領域に光反射面に対して垂直方向に突出した突起部
を備え、突起部は、高さが０．５〜２．０ｍｍの範囲内
であり、底面の外縁が内径０．５ｍｍ、外径２．０ｍｍ
の円環状領域内に収まる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
液晶表示装置に使用される背面照射装置に用いられる導
光板に関する。

【０００２】

【従来の技術】四角形の板状体である透明板の１つの側
面（光入射面）から光を入射し、入射した光を表面（光
出射面）から出射するようにした、いわゆるエッジライ
ト方式の導光板が、ワードプロセッサ、パーソナルコン
ピュータ及び薄型テレビジョン等に設けられる液晶表示
装置などに使用される背面照明装置に用いられている。
このような背面照明装置は、導光板の少なくとも１つの
側面に管状光源を配置し、光を出射する光出射面に対向
する面（光反射面）に、導光板を透過する光の角度また
は導光板で反射される光の角度を変える要素（以下、
「偏向要素」という。）が設けられて構成されている。

【０００３】導光板の光入射面から入射した光は、光反
射面及び光出射面等でその方向を変えられて光出射面か
ら出射するが、光反射面で全反射されて導光板内を伝搬
する。一般に、光出射面から出射される光の輝度が光出
射面全面で均一になるように、偏向要素の密度分布及び
偏向要素の形状が決定される。

【０００４】上記の偏向要素としては、導光板表面に
光を散乱または反射する白色インクが塗布されたもの、
導光板表面に光が散乱または反射されるような凹凸部
が設けられたもの、導光板中に光拡散剤が含有された
ものが挙げられる。

【０００５】上記のタイプの導光板は、スクリーン印
刷等により製造されるが、白色インクの印刷面内での膜
厚が不均一になると光反射能に分布が生じ、結果として
光出射面から出射される光の輝度が不均一になる。更
に、印刷作業時に空気中の塵埃が白色インクに混入した
り、印刷面に付着すると、塵埃による光の散乱が生じ、
輝度の均一化がはかれない。また、上記のタイプの導
光板は、所定の密度分布になるように偏向要素を設けよ
うとしても、高い再現性で基材中に光拡散剤を分散させ
ることが困難である。

【０００６】以上の理由により、上記の表面に光を散
乱し又は反射する偏向要素である凹凸部（以下、「ドッ
ト」という。）が設けられた導光板が、多くの液晶表示
装置の背面照明装置として用いられている。

【０００７】図４は、従来の液晶表示装置の断面構造を
示す模式図である。図中、４０１は光源、４０２は反射
体、４０３は導光板、４０４は光反射面、４０５は光出
射面、４０６はドット、４０７は反射シート、４０８は
拡散シート、４０９はプリズムシート、４１０は液晶表
示素子、４１１は光入射面である。

【０００８】図４に示すように、液晶表示装置は、下か
ら、反射シート４０７、導光板４０３、拡散シート４０
８、プリズムシート４０９及び液晶表示素子４１０の順
に積層された構成となっている。また、導光板４０３の
ひとつの側面（光入射面４１１）に対向した位置に光源
４０１が設置されている。光源４０１の周囲は、光入射
面４１１側を除いて反射体４０２で覆われている。

【０００９】導光板４０３は光源４０１に近い光入射面
４１１側の板厚が厚く、光入射面４１１から遠くなるに
つれ板厚が小さくなっている。これは、板厚が小さい方
が光の反射回数が多くなるため、光源から遠くなるにつ
れ板厚を小さくすることにより、光源から遠い領域の出
射光量が低くならないようにするためである。

【００１０】光源４０１から出射された光は、直接また
は反射体４０２に反射され、導光板４０３の光入射面４
１１に入射する。導光板４０３の光入射面４１１から入
射した光は、光出射面４０５及びこれに対向する光反射
面４０４により反射され、光出射面４０５から出射す
る。光出射面４０５で反射された光は光反射面４０４
で、再度、反射されて導光板４０３内を伝搬する。光反
射面４０４には反射する光の角度を変えるドットが形成
されている。

【００１１】光反射面４０４から出射した光は、反射シ
ート４０７により反射され、再び導光板４０３内に入射
し、導光板４０３内を伝搬し、光出射面４０５から出射
する。

【００１２】光出射面４０５から出射した光は、拡散シ
ート４０８を透過する。拡散シート４０８は入射した光
を散乱させ、拡散光にする。拡散シート４０８を透過し
た光は、プリズムシート４０９に入射する。プリズムシ
ート４０９は、適切な角度分布をもって光を液晶表示素
子４１０に向かって照射するために、入射した光の出射
角度を制限するためのものである。プリズムシート４０
９を透過した光は、液晶表示素子４１０に照射される。

【００１３】図５は、従来の液晶表示装置における導光
板を組み付けるための枠部材及び導光板の構成を示す模
式図である。図５（ａ）は、従来の液晶表示装置におけ
る導光板を組み付けるための枠部材の構成を示してい
る。図５（ｂ）は、従来の導光板の構成を示す。図中、
図４と同様の構成は同じ符号を付し説明を省略する。５
０１は枠部材、５０２は載置部、５０３は耳部挿入部、
５０４は外枠部、５０５は耳部、５０６はドット形成領
域、５０７はドット非形成領域、５０８は耳部ドット形
成領域、５０９は管理番号である。

【００１４】図４に示したように、液晶表示装置は、反
射シート４０７、導光板４０３、拡散シート４０８、プ
リズムシート４０９及び液晶表示素子４１０の順に積層
された構成となっている。これらを適切な位置に配置す
るために、図５（ａ）に示すように、枠部材５０１が用
いられる。枠部材５０１は、プラスチックや金属等から
なり、外枠部５０４、載置部５０２、耳部挿入部５０３
から構成される。

【００１５】載置部５０２は耳部挿入部５０３を除いて
外枠部５０４により囲われている。反射シート４０７、
導光板４０３、拡散シート４０８及びプリズムシート４
０９は載置部５０２に順に載置され、外枠部５０４によ
り固定される。

【００１６】図５（ｂ）に示すように、導光板４０３
は、光反射面４０４にドットが形成されているドット形
成領域５０６を備え、光反射面４０４の外周端から約１
〜３ｍｍの幅でドットが形成されていないドット非形成
領域５０７を備えている。ドット非形成領域５０７は前
述した液晶表示素子４１０を積層したときに、液晶表示
素子４１０の外側に位置する領域である。また、導光板
４０３は、光入射面４１１を上面とすると、両側面に耳
部５０５が形成されている。この耳部５０５を枠部材５
０１の耳部挿入部５０３にはめ込むことにより、枠部材
５０１に対する導光板４０３の位置決めが行われ、枠部
材５０１内を導光板４０３が移動する（ガタつく）こと
を防止している。一般的に、耳部５０５は、横幅（図の
Ａの距離）が５ｍｍ以上、縦幅が１０ｍｍ以上の大きさ
に形成されている。

【００１７】また、反射シート４０７、拡散シート４０
８、プリズムシート４０９にも同様の耳部を形成しても
よい。これらの耳部を枠部材５０１の耳部挿入部５０３
にはめこむことにより、導光板４０３と同様に枠部材５
０１に対する位置決めができる。

【００１８】また、図５（ｂ）に示すように、ドット非
形成領域５０７には管理番号５０９が凹状に形成（刻
印）されており、この管理番号によって導光板の種類の
識別や生産管理等が行われる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、反射シ
ート４０７、導光板４０３、拡散シート４０８、プリズ
ムシート４０９及び液晶表示素子４１０を、枠部材５０
１中にはめ込むことにより液晶表示用装置が組上がる。
しかしながら、組み付け工程の際に、導光板４０３を表
裏逆または左右逆にして枠部材に組み付けてしまうとい
う虞がある。導光板４０３を表裏逆または左右逆にして
組み付けた場合は、液晶表示装置として機能しなくな
る。

【００２０】導光板４０３の表裏や左右の向きの判定
は、管理番号５０９の形成位置や管理番号５０９が正対
しているか否か等により判断することができる。しかし
ながら、管理番号５０９は幅が１〜３ｍｍと狭いドット
非形成領域５０７に形成されているために、非常に小さ
いものとなり、視認しづらいため、表裏や左右の判別を
誤ってしまう虞がある。また、ドットが形成されていな
い光出射面４０５に、管理番号を視認しやすい大きさで
形成した場合、光出射面４０５の管理番号が形成されて
いる領域及びその周辺の領域から出射される光の輝度が
他の領域の輝度と異なってしまい、結果として、液晶表
示装置の輝度が不均一になる虞がある。

【００２１】また、上述したように、従来の導光板４０
３は、枠部材４０３への位置決めのための耳部５０５が
形成されている。左右の耳部５０５の位置や形状を異な
らせることにより導光板４０３の表裏や左右の判定をす
る方法もある。

【００２２】しかしながら、導光板４０３に耳部５０５
を形成した場合、耳部５０５に伝搬した光の反射方向
が、耳部５０５のない部分と異なってしまうため、耳部
５０５周辺の領域の輝度が他の領域の輝度と異なってし
まう。そのため、耳部５０５の光反射面４０４にもドッ
トが形成された耳部ドット形成領域５０８を設け、光の
反射方向を補正する必要があるが、耳部５０５の大き
さ、形状、形成場所等に応じて耳部ドット形成領域５０
８に形成するドットの形状、密度及び形成位置等につい
て輝度分布を均一にするための計算をしなければなら
ず、設計上の大きな負担になっている。

【００２３】本発明は、液晶表示装置及び液晶表示装置
に使用される背面照射装置に用いられる導光板におい
て、容易に表裏の判定ができ、かつ、ドットの形状、密
度及び形成位置等の設計が困難な耳部を設けなくても枠
部材への位置決めをすることができる液晶表示装置及び
導光板を提供することを目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願の請求項１記載の発明は、四角形の板状体の表
面を光出射面とし裏面を光反射面とし、１の側面を光源
からの光を入射する光入射面とする導光板において、前
記光反射面は、外縁部にドットが形成されていないドッ
ト非形成領域を備え、前記ドット形成領域は、前記光入
射面と対向する側面に接する位置にある領域に前記光反
射面に対して垂直方向に突出した突起部を備え、前記突
起部は、高さが０．５〜２．０ｍｍの範囲内であり、底
面の外縁が内径０．５ｍｍ、外径２．０ｍｍの円環状領
域内に収まることを特徴とする。

【００２５】本願の請求項２記載の発明は、光源と、四
角形の板状体の表面を光出射面とし裏面を光反射面と
し、１の側面を前記光源からの光を入射する光入射面と
する導光板と、前記導光板から出射された光により表示
をする液晶表示素子と、前記光源、前記導光板及び前記
液晶表示素子を固定する枠部材を備えた液晶表示装置に
おいて、前記導光板は、前記光反射面は外縁部にドット
が形成されていないドット非形成領域を備え、前記ドッ
ト非形成領域は前記光入射面と対向する側面に接する位
置にある領域に前記光反射面に対して垂直方向に突出し
た突起部を備え、前記突起部は、高さが０．５〜２．０
ｍｍの範囲内であり、底面の外縁が内径０．５ｍｍ、外
径２．０ｍｍの円環状領域内に収まり、前記枠部材は、
前記突起部と対応する位置に前記突起部が係合する凹部
を備えることを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
液晶表示装置の断面構成を示す模式図である。図中、１
０１は光源、１０２は反射体、１０３は導光板、１０３
１は光反射面、１０３２は光出射面、１０３３はドッ
ト、１０３４は光入射面、１０３５は突起部、１０４は
反射シート、１０５は拡散シート、１０６はプリズムシ
ート、１０７は液晶表示素子、１０８は枠部材、１０８
１は凹部である。

【００２７】図１に示すように、本実施例の液晶表示装
置は、枠部材１０８の側面には光源１０１と光源１０１
を囲むように反射体１０２が固定されている。また、枠
部材１０８には、下から順に反射シート１０４、導光板
１０３、拡散シート１０５、プリズムシート１０６、液
晶表示素子１０７が積層されて組み付けられている。

【００２８】導光板１０３は、光反射面１０３１及び光
出射面１０３２が四角形の形状であり、光入射面１０３
４側から対向する側面に向かって次第に板厚が小さくな
る板状の基板である。光入射面１０３側から対向する側
面に向かって次第に板厚を小さくしたのは、板厚が小さ
い方が光の反射回数が多くなるため、光源から遠くなる
につれ板厚を小さくすることにより、光源から遠い領域
の出射光量が低くならないようにするためである。導光
板１０３は、光の反射方向を変えるドット１０３３が形
成されている光反射面１０３１が下を向くように枠部材
１０８に組み付けられる。

【００２９】導光板１０３の光反射面１０３１における
光入射面１０３４と対向する側面に接する領域（光源か
ら最も離れた領域）には、後述するように、突起部１０
３５が形成されている。突起部１０３５は枠部材１０８
に形成されている凹部１０８１と係合し、導光板１０３
を枠部材１０８に固定する。

【００３０】光源１０１から出射された光は、直接また
は反射体１０２に反射され、導光板１０３の光入射面１
０３４に入射する。導光板１０３の光入射面１０３４か
ら入射した光は、光出射面４０５及びこれに対向する光
反射面４０４により反射され、光出射面４０５から出射
する。光出射面１０３２で反射した光は、再度、光反射
面１０３１で反射されて導光板１０３内を伝搬する。

【００３１】光反射面１０３１から出射した光は、反射
シート１０４により反射され、再び導光板１０３内に入
射し、導光板１０３内を伝搬し、光出射面１０３２から
出射する。

【００３２】光出射面１０３２から出射した光は、拡散
シート１０５を透過する。拡散シート１０５は入射した
光を散乱させ、拡散光にする。拡散シート１０５を透過
した光は、プリズムシート１０６に入射する。プリズム
シート１０６は、適切な角度分布をもって光を液晶表示
素子１０７に向かって照射するために、入射した光の出
射角度を制限するためのものである。プリズムシート１
０６を透過した光は、液晶表示素子１０７に照射され
る。

【００３３】図２は、本発明の一実施例である導光板の
構成を示す模式図である。（ａ）は光反射面側からみた
場合の導光板の構成を示す模式図であり、（ｂ）は光入
射面と反対側の端面から見た場合の導光板の構成を示す
模式図である。図中、図１と同様の箇所には同じ符号を
付し説明を省略する。１０３５ａ、１０３５ｂは突起
部、２０１はドット形成領域、２０２はドット非形成領
域である。

【００３４】図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、光反
射面１０３１はドット１０３３が形成されているドット
形成領域２０１を備えている。１のドットの形状は、例
えば、円錐台形であり、例えば、底面の直径が１００〜
２００μｍ、深さが２〜４０μｍである。導光板１０３
の光入射面１０３４から入射した光は、光出射面１０３
２及びこれに対向する光反射面１０３１により反射さ
れ、光出射面１０３２から出射する。

【００３５】図２（ａ）に示すように、導光板１０３の
光反射面１０３１は、ドット形成領域２０１の外側にド
ット１０３３が形成されていないドット非形成領域２０
２を備えている。光入射面１０３４と対向する側面に接
するドット非形成領域２０２の２つの角部には、光反射
面１０３１に対して垂直方向に突出した、突起部１０３
５ａ及び突起部１０３５ｂが形成されている。ここで、
突起部を形成する領域を、光入射面１０３４と対向する
側面に接するドット非形成領域としたのは、この領域が
光入射面１０３４から最も離れた位置にあるためであ
る。すなわち、液晶表示素子１０７に照射される光はこ
の領域に到達するまでに光出射面１０３４から出射され
た光であるため、この領域に突起部を形成しても、液晶
表示素子１０７の発光輝度の均一性を維持することがで
きる。

【００３６】突起部の形状は、例えば、円筒形、円錐台
形、角錐台形、半球形等とし、突起部の底面の外縁が内
径０．５ｍｍ、外径２．０ｍｍの円環状領域内に収ま
り、高さが０．５〜２．０ｍｍの範囲内であることが好
ましい。突起部の底面の外縁が直径２．０ｍｍの円状領
域に収まらない形状であると、突起部内で反射した光
が、突起部周辺の領域の輝度分布を不均一にする。ま
た、突起部の底面の外縁が直径０．５ｍｍの円状領域に
収まる形状であると突起部が欠損しやすくなる。また、
突起部の高さが２．０ｍｍ以上であると欠損しやすくな
り、高さが０．５ｍｍ以下であると突起部の存在を指の
感触で確認することが困難になる。本実施例では突起部
１０３５ａ及び突起部１０３５ｂの形状は、底面の直径
が１．０ｍｍ、高さが１．５ｍｍの円筒形とした。

【００３７】図３は、本実施例の導光板を枠部材に組み
付ける様子を示す模式図である。図３は、導光板１０３
を光入射面１０３４に対向する側面から見た状態を示し
ている。図中、図１と同様の箇所には同じ符号を付し説
明を省略する。１０８１ａ、１０８１ｂは凹部、１０４
１ａ、１０４１ｂは穴部である。

【００３８】導光板１０３のドット非形成領域２０２に
形成された突起部１０３５ａと突起部１０３５ｂが、枠
部材１０８の凹部１０８１ａと凹部１０８１ｂに係合す
ることにより、導光板１０３は枠部材１０８に確実に固
定され、位置決めされる。図３に示すように、反射シー
ト１０４の、突起部１０３５ａと突起部１０３５ｂに対
応する位置には、穴部１０４１ａ及び穴部１０４１ｂが
形成されているため、導光板１０３の突起部１０３５ａ
と突起部１０３５ｂは、反射シート１０４の穴部１０４
１ａ及び穴部１０４１ｂを通過して、枠部材１０８の枠
部材１０８の凹部１０８１ａと凹部１０８１ｂに係合す
る。このとき、反射シート１０４は、導光板１０３と枠
部材１０８に狭持されることにより固定される。

【００３９】本実施例の導光板１０３は、図２に示すよ
うに、光入射面１０３４と反対側にあるドット非形成領
域２０２の角部に突起部１０３５ａと突起部１０３５ｂ
が形成されている。そのため、導光板１０３を枠部材１
０８に組み付ける作業をする作業者は、突起部１０３５
ａと突起部１０３５ｂが形成されている位置を指により
確認することにより、導光板１０３の表裏及び左右の向
きを知ることができる。

【００４０】すなわち、作業者は、突起部１０３５ａと
突起部１０３５ｂが形成されている面がドット１０３３
が形成されている光反射面１０３１であり、突起部１０
３５ａと突起部１０３５ｂが形成されている側が、光入
射面１０３４と対向する側面側であることを指により確
認することができるため、導光板１０３の表裏及び左右
の向きを知ることができる。そのため、表裏の向きや左
右の向きを誤って、導光板１０３を枠部材１０８に組み
付けることを防止することができる。

【００４１】また、本実施例の導光板１０３は、光入射
面１０３４と反対側に位置するドット非形成領域に突起
部１０３５ａ及び突起部１０３５ｂが形成されているた
め、突起部１０３５ａ及び突起部１０３５ｂによる光出
射面４０５から出射される光への影響が小さく、液晶表
示装置の輝度分布に悪影響を与えることがない。

【００４２】上述した実施例では、突起部の形状を円筒
形とし、突起部の数を２つとしたが、これに限定されな
い。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、液晶表示装置及び液晶
表示装置に使用される背面照射装置に用いられる導光板
において、容易に表裏の判定ができ、かつ、ドットの形
状、密度及び形成位置等の設計が困難な耳部を設けなく
ても枠部材への位置決めをすることができる液晶表示装
置及び導光板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である液晶表示装置の断面構
成を示す模式図。

【図２】本発明の一実施例である導光板の構成を示す模
式図。（ａ）は光反射面からみた場合の導光板の構成を
示す模式図、（ｂ）は光入射面に対向する側面から見た
場合の導光板の構成を示す模式図。

【図３】本実施例の導光板を枠部材に組み付ける様子を
示す模式図。

【図４】従来の液晶表示装置の断面構造を示す模式図。

【図５】図５は、従来の液晶表示装置における導光板を
組み付けるための枠部材及び導光板の構成を示す模式図
である。（ａ）は、液晶表示装置における導光板を組み
付けるための枠部材の構成を示す模式図、（ｂ）は従来
の導光板の構成を示す模式図。

【符号の説明】

１０１ 光源 １０２ 反射体 １０３ 導光板 １０３１ 光反射面 １０３２ 光出射面 １０３３ ドット １０３４ 光入射面 １０３５ 突起部 １０４ 反射シート １０５ 拡散シート １０６ プリズムシート １０７ 液晶表示素子 １０８ 枠部材 １０８１ 凹部 １０３５ａ、１０３５ｂ 突起部 ２０１ ドット形成領域 ２０２ ドット非形成領域 １０８１ａ、１０８１ｂ 凹部 １０４１ａ、１０４１ｂ 穴部 ４０１ 光源 ４０２ 反射体 ４０３ 導光板 ４０４ 光反射面 ４０５ 光出射面 ４０６ ドット ４０７ 反射シート ４０８ 拡散シート ４０９プリズムシート ４１０ 液晶表示素子 ４１１ 光入射面 ５０１ 枠部材 ５０２ 載置部 ５０３ 耳部挿入部 ５０４ 外枠部 ５０５ 耳部 ５０６ ドット形成領域 ５０７ ドット非形成領域 ５０８ 耳部ドット形成領域 ５０９ 管理番号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３５０ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３５０Ｚ // Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆ２１Ｙ 103:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】四角形の板状体の表面を光出射面とし裏面
   を光反射面とし、１の側面を光源からの光を入射する光
   入射面とする導光板において、 前記光反射面は、外縁部にドットが形成されていないド
   ット非形成領域を備え、 前記ドット形成領域は、前記光入射面と対向する側面に
   接する位置にある領域に前記光反射面に対して垂直方向
   に突出した突起部を備え、 前記突起部は、高さが０．５〜２．０ｍｍの範囲内であ
   り、底面の外縁が内径０．５ｍｍ、外径２．０ｍｍの円
   環状領域内に収まることを特徴とする導光板。
2. 【請求項２】光源と、 四角形の板状体の表面を光出射面とし裏面を光反射面と
   し、１の側面を前記光源からの光を入射する光入射面と
   する導光板と、 前記導光板から出射された光により表示をする液晶表示
   素子と、 前記光源、前記導光板及び前記液晶表示素子を固定する
   枠部材を備えた液晶表示装置において、 前記導光板は、前記光反射面は外縁部にドットが形成さ
   れていないドット非形成領域を備え、前記ドット非形成
   領域は前記光入射面と対向する側面に接する位置にある
   領域に前記光反射面に対して垂直方向に突出した突起部
   を備え、前記突起部は、高さが０．５〜２．０ｍｍの範
   囲内であり、底面の外縁が内径０．５ｍｍ、外径２．０
   ｍｍの円環状領域内に収まり、 前記枠部材は、前記突起部と対応する位置に前記突起部
   が係合する凹部を備えることを特徴とする液晶表示装
   置。