JP2003242823A

JP2003242823A - 面光源装置及び画像表示装置

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Publication number: JP2003242823A
Application number: JP2002043204A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Yoshida; 守吉田
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】異常発光の発生を抑え、均質な面照明を可能
にすると共に、組立作業や再組立作業を容易化すること
ができる面光源装置を提供する。【解決手段】導光板３の下面１４で且つ導光板３の対
向側面１２に沿った部位に鏡面状の平滑面部２５を形成
し、この平滑面部２５にゴム製光吸収部材１５の鏡面状
の平滑面２６を密着させることにより、ゴム製光吸収部
材１５と導光板３とを密着固定するようになっている。
そのため、組立時や再組立時等において、導光板３とゴ
ム製光吸収部材１５とを分離しても、両面テープの糊が
導光板３側に付着するようなことがない。従って、両面
テープの糊が導光板３に付着することに起因する異常発
光が防止され、糊を導光板３から取り除く作業が不要に
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、携帯型パソコン
やナビゲーション装置等に使用される液晶表示パネル等
の画像表示部を照明する面光源装置及びこの面光源装置
を備えた画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、画像表示装置としての液晶表示
装置は、携帯型パソコン等に使用され、面光源装置から
出射される面状の照明光を液晶表示パネル（画像表示
部）に照射し、液晶表示パネルの表面上に画像を表示さ
せるようになっている。

【０００３】図４は、このような液晶表示装置１００に
使用される面光源装置１０１の一例を示すものである。
この図４に示す面光源装置１０１は、蛍光ランプ１０２
から発せられた光が導光板１０３の入射面１０４から導
光板１０３の内部に入射し、この導光板１０３の内部に
入射した光が導光板１０３の上面（出射面）１０５と下
面１０６で反射されながら導光板１０３の内部を伝播す
るうちに、導光板１０３の出射面１０５や下面１０６に
対して臨界角以下になった光が導光板１０３の出射面１
０５又は下面１０６から導光板１０３の外部に出射す
る。又、導光板１０３の内部を伝播する光は、導光板１
０３の入射面１０４以外の側面からも外部に出射する。

【０００４】これらの出射光のうちで導光板１０３の下
面１０６側から出射する光は、反射シート１０７で反射
されて導光板１０３の内部に再度入射し、その後直接又
は上記の如き振る舞いを繰り返して導光板１０３の出射
面１０５から導光板１０３の外部に出射する。又、導光
板１０３の入射面１０４以外の側面から出射した光は、
反射シート１０７や導光板１０３等を収容しているフレ
ーム１０８の側面１１０で反射されて導光板１０３の内
部に再度入射した後、導光板１０３の出射面１０５から
導光板１０３の外部に出射する。すなわち、導光板１０
３は、その出射面１０５や入射面１０４以外の側面がフ
レーム１０８や反射シート１０７によって囲まれてお
り、照明光がその出射面１０５からのみフレーム１０８
の外部に出射するようになっているため、導光板１０３
の出射面１０５が発光面となる。そして、導光板１０３
の出射面１０５から出射した光は、光の進行方向を補正
するプリズムシート１１１や保護シート１１２を通過し
た後、液晶表示パネル１１３を照明する。

【０００５】このような面光源装置１０１は、導光板１
０３の出射面１０５からの照明光が不均一であると、液
晶表示パネル１１３の表示画面の輝度がばらつき、表示
画像が観察者にとって見にくいものになってしまう。特
に、導光板１０３の入射面１０４に対して反対側に位置
する側面（対向側面）１１４近傍の出射面１０５は、入
射面１０４から伝播されてきた光と対向側面１１４から
再入射した光とが重なって出射するため、あたかも導光
板１０３の対向側面１１４が写り込んだかのように、導
光板１０３の出射面１０５の他部よりも明るく発光する
（部分的な異常発光を生じる）。この部分的な異常発光
は、図５に示すような、入射面１０４から対向側面１１
４に向かうに従って板厚が薄くなる導光板１０３で、且
つ、入射面１０４から対向側面１１４側に向かって延び
るプリズム突起１１５が下面１０６に平行に多数形成さ
れた導光板１０３において顕著に発生する。

【０００６】そこで、本出願人は、図６に示すように、
導光板１０３の対向側面１１４側の下面１０６を対向側
面１１４に沿って平坦に形成し、その平坦面１１６に光
吸収部材としての黒色テープ１１７を両面テープで接着
固定して、その黒色テープ１１７で導光板１０３の対向
側面１１４側近傍の光Ｈを吸収することにより、導光板
１０３の対向側面１１４近傍の出射面１０５に部分的な
異常発光が生じるのを防止するようにした優れた面光源
装置１０１を既に案出している（特開２００１−６４２
２号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例は、面光源装置１０１の組立時や再組立時等
において、黒色テープ１１７の接着位置を変えたり、
又、黒色テープ１１７自体を張り替えるために、導光板
１０３から黒色テープ１１７を剥がすと、黒色テープ１
１７の接着用の糊が導光板１０３側に残ってしまった
り、糊が飛散して導光板１０３に付着し、その糊の存在
が原因となる異常発光を生じる虞がある。また、このよ
うに、黒色テープ１１７を剥がした際に導光板１０３に
糊が付着して残った場合には、その付着した糊を取り除
く作業をしなければならず、作業工数が嵩み、面光源装
置１０１の組立や再組立が面倒になるという問題を招く
ことになる。しかも、黒色テープ１１７の張り替え時に
おいて、糊が導光板１０３側に残ってしまうと、黒色テ
ープ１１７の再利用ができなくなる。

【０００８】そこで、本発明は、導光板に糊が付着して
異常発光するのを防止でき、均一な面照明が可能になる
面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光源
と、この光源からの光を側面から入射させる導光板と、
この導光板の出射面から照明光が出射されるように前記
導光板を囲む反射体と、を備えた面光源装置に関するも
のである。そして、前記導光板の前記出射面に対して反
対側の面で、且つ前記導光板の前記側面に対向する側面
に沿う部位には、鏡面状の平滑面部が形成されている。
又、この導光板の鏡面状の平滑面部に密着する鏡面状の
平滑面を備えたゴム製光吸収部材が、前記導光板の平滑
面部に対向するように配置されている。

【００１０】又、請求項２の発明は、前記ゴム製光吸収
部材が、前記導光板の前記側面に対向する側面から出っ
張るように、前記導光板の平滑面部に密着固定されてい
る。

【００１１】又、請求項３の発明は、上記請求項１又は
２の発明に係る面光源装置と、この面光源装置からの面
状の出射光で照明される画像表示部と、を備えたことを
特徴とする画像表示装置に関するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。

【００１３】（面光源装置の概略構成）図１〜図３は、
本発明の実施の形態に係る面光源装置１に関するもので
ある。このうち、図１は、本発明の実施の形態に係る面
光源装置１の分解斜視図である。又、図２は、図１のＡ
−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。又、図３
は、図２の一部拡大図である。これらの図において、略
矩形状に形作られたフレーム２内には、反射シート３，
導光板４，プリズムシート５及び保護シート６が順次重
ねて収容されている。そして、導光板４の一方の側面
（入射面）７側に対向するように蛍光ランプ（光源）８
が配置されており、この蛍光ランプ８が金属製のリフレ
クター１０内に収容され、この蛍光ランプ８を収容した
リフレクター１０がその開口部１１を導光板４の上下面
に係合させて、導光板４，リフレクター１０及び蛍光ラ
ンプ８が一体としてフレーム２内に収容されるようにな
っている。又、導光板４の入射面７に対向する側面（対
向側面）１２の近傍で、且つ導光板４の出射面（上面）
１３に対して反対側の面（下面）１４には、帯状のゴム
製光吸収部材１５が配置されている。そして、このゴム
製光吸収部材１５がフレーム２の底面１６の溝１７に収
容されるようになっている。尚、保護シート６の上方に
液晶表示パネル１８等の画像表示部を重ねて配置し、面
光源装置１から出射される面状の照明光を液晶表示パネ
ル１８に照射するように構成すれば、面光源装置１を備
えた画像表示装置２０が構成される。

【００１４】（フレーム）フレーム２は、図１〜図３に
示すように、ＰＣ（ポリカーボネート）やＰＭＭＡ（ポ
リメタクリル酸メチル）等に白色の顔料を混練してなる
合成樹脂を射出成形することにより略矩形状に形成され
ており、上述のような導光板４等を収容する部品収容部
２１が形成されている。このフレーム２の部品収容部２
１は、反射シート３や導光板４等を支持する底面１６
と、この底面１６の端部から起立するように形成された
４方の側壁２２ａ〜２２ｄとで形作られている。そし
て、部品収容部２１の底面１６には、蛍光ランプ８が配
置される側の側壁２２ａに対向する側壁２２ｃに沿って
溝１７が形成されており、この溝１７には、ゴム製光吸
収部材１５が収容されるようになっている。又、蛍光ラ
ンプ８が配置される側壁２２ａ以外の３方の側壁２２ｂ
〜２２ｄは、導光板４の入射面７以外の３方の側面２３
ａ，２３ｂに対向しており、導光板４から漏出した光を
反射して導光板４側に戻すような反射体として機能す
る。尚、フレーム２の部品収容部２１は、導光板４の熱
膨張や吸湿膨張を許容する寸法に形成されている。ま
た、底面１６は、必要に応じてその一部を切り欠いた肉
抜き形状としてもよい。

【００１５】（反射シート）反射シート３は、図１〜図
３に示すように、光反射性に優れたＰＥＴ等の樹脂材料
でシート状に形成されたものであり、導光板４の下面１
４に対向するような矩形形状に形成されており、ゴム製
光吸収部材１５との干渉を避け得る寸法に形成されてい
る。そして、この反射シート３は、フレーム２の底面１
６と導光板４との間に配置され、導光板４の下面１４か
ら出射した光を反射して導光板４内部に戻す反射体とし
て機能する。

【００１６】（導光板）導光板４は、図１〜図３に示す
ように、ＰＣ，ＰＭＭＡ，シクロオレフィン系樹脂等の
光透過性に優れた樹脂材料により形成されており、蛍光
ランプ８から遠ざかるに従って薄くなるような断面略楔
形形状を呈し、且つ平面形状が略矩形形状を呈してい
る。この導光板４の下面１４には、入射面７から遠ざか
る方向へ延びる断面略三角形状のプリズム突起２４が連
続して複数形成されている。そして、この導光板４の下
面１４で、且つ、導光板４の入射面７に対向する側面
（対向側面）１２に沿った部位には、プリズム突起２４
を削り取って平滑にしたような鏡面状の平滑面部２５が
形成されている。ここで、この平滑面部２５の長さ（Ｌ
１）は、導光板４の入射面７に対向する側面（対向側
面）１２の板厚を（Ｔ₀）とすると、Ｔ₀〜２Ｔ₀程度の
寸法となる。尚、この鏡面状の平滑面部２５は、導光板
４の下面１４と平行に（下面１４と同様の傾斜角度で）
形成されている。そして、この鏡面状の平滑面部２５に
は、ゴム製光吸収部材１５が密着するようになってい
る。

【００１７】（ゴム製光吸収部材）ゴム製光吸収部材１
５は、図１〜図３に示すように、黒色のシリコンゴムで
形成されており、導光板４の平滑面部２５を導光板４の
対向側面１２に沿って覆うような帯状に形成されてい
る。そして、このゴム製光吸収部材１５は、導光板４の
平滑面部２５に密着する鏡面状の平滑面２６が導光板４
の平滑面部２５の傾斜角度と同一の傾斜角度で且つ導光
板４の平滑面部２５の傾斜方向と同一方向に傾斜してい
る。又、このゴム製光吸収部材１５は、平滑面２６に対
して反対側の面（下面）２７が導光板４の出射面１３に
対して平行に形成されており、フレーム２の溝１７内に
両面テープ等で接着固定されるようになっている。ここ
で、ゴム製光吸収部材１５の平滑面２６の長さ（Ｌ２）
は、導光板４の平滑面部２５の長さ（Ｌ１）と同様か又
は僅かに長い寸法（Ｌ２≧Ｌ１）に決定されている。
又、ゴム製光吸収部材１５の最大厚さを（ｔ）とし、導
光板４の平滑面部２５の切り込み深さを（Ｄ）とする
と、（ｔ／Ｄ）は、好ましくは１〜２に決定される。こ
のように、ゴム製光吸収部材１５の最大厚さを決定する
と共に、ゴム製光吸収部材１５の硬度を弾性変形し易い
硬度にすることにより、導光板４とフレーム２の熱膨張
差や吸湿膨張差をゴム製光吸収部材１５の弾性変形で吸
収することが可能になる。

【００１８】そして、このような形状のゴム製光吸収部
材１５は、導光板４の対向側面１２から僅かに出っ張る
ように、導光板４の平滑面部２５に平滑面２６を密着さ
せた状態で導光板４が押し付けられると、導光板４との
接触面から完全に空気が押し出され、導光板４の平滑面
部２５に真空吸着されたかのように固定される。これに
より、入射面７から入射して導光板４の内部を伝播して
いる光及び対向側面１２から再入射した光のうちで、平
滑面部２５から導光板４の外部に出射する光がゴム製光
吸収部材１５によって吸収される。すなわち、導光板４
の内部を伝播する光及び対向側面１２から再入射した光
の一部がゴム製光吸収部材１５で吸収される。又、ゴム
製光吸収部材１５が導光板４の対向側面１２から出っ張
るように固定されることにより、導光板４の対向側面１
２の下側エッジ２８及び平滑面部２５から光が入射する
のをゴム製光吸収部材１５で確実に防止することができ
る。従って、導光板４の出射面１３から出射される光が
均一化する。

【００１９】又、上述のように、ゴム製光吸収部材１５
は、その下面２７がフレーム２の溝１７内に固定され、
その平滑面（上面）２６が導光板４の平滑面部２５に密
着固定されるため、面光源装置１に作用する振動等に起
因する導光板４の左右方向（図２及び図３の左右方向）
へのズレ動きを防止することができる。

【００２０】又、ゴム製光吸収部材１５は、図２及び図
３に示すように、フレーム２の側壁２２ｃとの間に変形
を許容する隙間が設けられ、フレーム２の溝１７の側壁
との間に変形を許容する隙間が設けられている。従っ
て、ゴム製光吸収部材１５は、導光板４の熱変形や吸湿
変形に応じて弾性変形する。

【００２１】一方、面光源装置１の再組立作業等におい
て、導光板４をフレーム２から取り出す場合には、導光
板４をゴム製光吸収部材１５の真空吸着力以上の力で持
ち上げれば、導光板４をゴム製光吸収部材１５から分離
できる。この際、ゴム製光吸収部材１５の平滑面２６に
は両面テープの糊等の接着剤が付着していないので、導
光板４側に異常発光の原因となるような糊等の接着剤が
付着することがない。

【００２２】（プリズムシート）プリズムシート５は、
図１〜図３に示すように、ポリエチレンテレフタレー
ト，ポリカーボネート等の透光性のシート材で形成され
ており、導光板４に対向する面（下面）に断面略三角形
状のプリズム突起３０が多数連続して形成されている。
尚、このプリズムシート５のプリズム突起３０は、導光
板４のプリズム突起２４に略直交する方向へ延びてお
り、導光板４から出射した光の進行方向を補正し、液晶
表示パネル１８を面状に効率的に照射できるように工夫
されている。

【００２３】（保護シート）保護シート６は、図１〜図
３に示すように、ポリエチレンテレフタレート，ポリカ
ーボネート等の透光性のシート材で形成されており、プ
リズムシート５の出射面を保護するために使用される
が、光拡散用のシボ面等を形成し、出射光を拡散させる
ようにしてもよい。

【００２４】（リフレクター）リフレクター１０は、図
１〜図２に詳細を示すように、光反射性に優れたステン
レスやアルミ合金等の薄板状金属製部材を折り曲げて形
成されている。そして、このリフレクター１０は、その
内部に棒状の蛍光ランプ８を収容し、開口部１１の上縁
１１ａ側が導光板４の出射面１３に係合され、開口部１
１の下縁１１ｂ側が反射シート３の下面に係合され、蛍
光ランプ８の光を反射して導光板４の入射面７に導くよ
うになっている。尚、リフレクター１０は、合成樹脂
（例えば、ＰＥＴ）で形成するようにしてもよい。

【００２５】（本実施の形態の作用・効果）以上のよう
に構成された本実施の形態の面光源装置１において、蛍
光ランプ８から発せられた光は、直接又はリフレクター
１０で反射されて導光板４の入射面７に導かれ、導光板
４の入射面７から導光板４の内部に入射した後、導光板
４内を伝播し、出射面１３に対して臨界角以下になると
出射面１３から出射する。ここで、導光板４の内部を伝
播して導光板４の入射面７に対向する側面（対向側面）
１２の近傍まで進行した光や、導光板４の対向側面１２
から出射した後にフレーム２の側壁２２ｃで反射されて
再入射した光の一部がゴム製光吸収部材１５で吸収され
る。その結果、導光板４の対向側面１２側の出射面１３
に生じやすい異常発光が抑えられ、導光板４の出射され
る光の輝度が均一化する。そして、導光板４から出射し
た光は、プリズムシート５及び保護シート６を透過した
後、液晶表示パネル１８を面状に照明する。尚、本実施
の形態の面光源装置１は、導光板４の出射面１３から出
射される光の指向性が導光板４のプリズム突起２４で補
正され、プリズムシート５を通過する光の指向性がプリ
ズムシート５のプリズム突起３０で補正されて、液晶表
示パネル１８を照明する光が導光板４の出射面１３の法
線方向側に集光されるようになっている。その結果、本
実施の形態の面光源装置１は、明るくて均一な面状の照
明光で液晶表示パネル１８を照明することができる。

【００２６】以上のように、本実施の形態の面光源装置
１は、導光板４の下面１４で、且つ導光板４の対向側面
１２に沿った部位に鏡面状の平滑面部２５を形成し、こ
の平滑面部２５にゴム製光吸収部材１５の鏡面状の平滑
面２６を密着させることにより、このゴム製光吸収部材
１５と導光板４とを密着固定するようになっている。従
って、本実施の形態の面光源装置１は、組立時や再組立
時等において、導光板４とゴム製光吸収部材１５とを分
離しても、導光板４側に両面テープの糊が付着するよう
なことがなく、両面テープの糊が導光板４に付着するこ
とに起因する異常発光が防止され、糊を導光板４から取
り除く作業が不要になるため、均質な面照明が可能にな
ると共に、組立作業や再組立作業が容易化する。

【００２７】又、本実施の形態の面光源装置によれば、
ゴム製光吸収部材１５の導光板４との密着面に両面テー
プが使用されていないため、分解・再組立時等におい
て、ゴム製光吸収部材１５を使い続けることができる。

【００２８】（その他の実施の形態）又、上記実施の形
態は、断面が略楔形形状の導光板４を例に採って説明し
たが、これに限られず、導光板４の出射面（上面）１３
と下面１４が平行に形成されたものや、その他の適宜形
状の導光板４を使用することができる。

【００２９】又、上記実施の形態は、光源として蛍光ラ
ンプ８を例に採って説明したが、これに限られず、多数
の発光ダイオードを一列に並べたものを光源として使用
することができる。

【００３０】又、上記実施の形態は、ゴム製光吸収部材
１５の下面２７をフレーム２の溝１７に両面テープ等で
接着固定される態様を例示したが、これに限られず、ゴ
ム製光吸収部材１５の下面２７を鏡面状の平滑面にする
と共に、フレーム２の溝１７の少なくともゴム製光吸収
部材１５の固定面を鏡面状の平滑面とし、ゴム製光吸収
部材１５をフレーム２の溝１７に密着固定させるように
してもよい。

【００３１】又、上記実施の形態は、黒色のゴム製光吸
収部材１５を使用する態様を例示したが、これに限られ
ず、灰色やその他の色のゴム製光吸収部材１５を使用
し、光吸収率を適宜変更するようにしてもよい。

【００３２】又、本発明は、上記実施の形態に限られ
ず、下面１４にプリズム突起２４を形成しない導光板４
を使用し、その導光板４の出射面１３に拡散シートや、
プリズム面が略直交するように組み合わされた２枚のプ
リズムシート等を適宜配置した面光源装置に適用するこ
とができる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、導光板の出射面に対して反対側の面で且つ導光板の
入射面に対向する側面に沿った部位に鏡面状の平滑面部
を形成し、この平滑面部にゴム製光吸収部材の鏡面状の
平滑面を密着させることにより、このゴム製光吸収部材
と導光板とを密着固定するようになっているため、組立
時や再組立時等において、導光板とゴム製光吸収部材と
を分離しても、両面テープの糊が導光板側に付着するよ
うなことがない。従って、本発明によれば、両面テープ
の糊が導光板に付着することに起因する異常発光が防止
され、糊を導光板から取り除く作業が不要になり、均質
な面照明が可能になると共に、組立作業や再組立作業が
容易化する。加えて、本発明によれば、ゴム製光吸収部
材と導光板が両面テープで固定される態様でないため、
分解・再組立時等において使用し続けることが可能であ
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面光源装置の
分解斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す面光源装
置の断面図である。

【図３】図２の面光源装置の一部を拡大して示す断面図
である。

【図４】第１の従来例を示す面光源装置の断面図であ
り、図２のように導光板の入射面に直交する方向に切断
して示す面光源装置の縦断面図である。

【図５】導光板の一例を示す斜視図である。

【図６】第２の従来例の面光源装置の一部拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１……面光源装置、３……反射シート、４……導光板、
７……入射面（側面）、８……蛍光ランプ（光源）、１
２……対向側面（対向する側面）、１３……出射面、１
４……下面（反対側の面）、１５……ゴム製光吸収部
材、１８……液晶表示パネル（画像表示部）、２０……
画像表示装置、２２ｂ〜２２ｄ……側壁（反射体）、２
５……平滑面部、２６……平滑面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、この光源からの光を側面から入
射させる導光板と、この導光板の出射面から照明光が出
射されるように前記導光板を囲む反射体と、を備えた面
光源装置において、前記導光板の前記出射面に対して反対側の面で、且つ前
記導光板の前記側面に対向する側面に沿う部位には、鏡
面状の平滑面部が形成され、この導光板の鏡面状の平滑面部に密着する鏡面状の平滑
面を備えたゴム製光吸収部材が、前記導光板の平滑面部
に対向するように配置されたことを特徴とする面光源装
置。
【請求項２】前記ゴム製光吸収部材が、前記導光板の
前記側面に対向する側面から出っ張るように、前記導光
板の平滑面部に密着固定されることを特徴とする請求項
１記載の面光源装置。
【請求項３】前記請求項１又は２に記載の面光源装置
と、この面光源装置からの面状の出射光で照明される画
像表示部と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。