JP2009259409A - 導光板、表示装置、及び表示器付き電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】導光板の導光効率をより一層向上できるようにする。
【解決手段】入光部３１は、側端面３１ａ側の厚さが主体部３２の厚さよりも厚く形成されるとともに、主体部３２の厚さの範囲外にある側端面３１ａから入射した光を主体部３２の厚さの範囲内に変化させて導く屈曲導光部３３を有し、屈曲導光部３３は、側端面３１ａに対する垂直方向の表面が主面３２ａと連続するように傾斜する傾斜表面３３ａと、その反対側で傾斜表面３３ａと平行するように傾斜する傾斜裏面３３ｂとを有しており、傾斜表面３３ａの外側に沿って配置され、屈曲導光部３３から漏れた光を屈曲導光部３３又は主体部３２に向けて反射させる反射部材８１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、入射した光源からの光を入射方向に対して垂直方向に出射させる導光板、表示装置、及び表示器付き電子機器に係るものである。そして、詳しくは、導光板の導光効率を向上できるようにした技術に関するものである。

従来から、光源からの光を入射させ、その入射した光を導き、入射方向に対して垂直方向に出射させる導光板が知られている。そして、このような導光板は、例えば、液晶表示装置の照明手段（バックライト等）として、広く用いられている。

図１４は、従来の導光板１２１を用いた液晶表示装置１０１を示す側面図である。
図１４に示すように、液晶表示装置１０１は、光源１９１と、光源１９１の光の照射によって前面側（図１４では、上側）に表示内容が明示されるＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１１１と、光源１９１からの光をＬＣＤ１１１の背面側（図１４では、下側）に導く導光板１２１とを備えている。なお、ＬＣＤ１１１の前面側には偏光板１１３が配置され、ＬＣＤ１１１の背面側には偏光板１１４が配置されている。また、偏光板１１４と導光板１２１との間には、レンズシート１１６及び拡散板１１８が順次配置されている。さらにまた、導光板１２１の背面側には、背面反射板１９４が配置されている。

このような液晶表示装置１０１において、光源１９１は、導光板１２１における入光部１３１の側端面１３１ａに対向して配置されている。そのため、光源１９１からの光は、側端面１３１ａに入射した後、入光部１３１を通って主体部１３２に導かれ、平坦な主面１３２ａからＬＣＤ１１１の背面に向けて出射される。すなわち、導光板１２１は、ＬＣＤ１１１のバックライトを構成するものとなっている。

ここで、導光板１２１は、液晶表示装置１０１の小型化を図るため、ＬＣＤ１１１の背面側に位置する主体部１３２の厚さを薄くしている。一方、光量を確保するため、比較的大きな光源１９１に合わせて、入光部１３１の側端面１３１ａ側の厚さを厚くしている。そのため、入光部１３４の表面は、側端面１３１ａから主面１３２ａに向かって傾斜する傾斜表面１３３ａを有している。また、入光部１３１及び主体部１３２の裏面は、平坦裏面１３３ｂとなっている。

このように、従来の導光板１２１は、主体部１３２よりも入光部１３１の側端面１３１ａ側を厚くし、傾斜表面１３３ａ及び平坦裏面１３３ｂによって両者を連続させている。そのため、傾斜表面１３３ａから光が漏れ、導光板１２１の導光効率が低下するという問題があった。

図１５は、従来の導光板１２１による光漏れの発生状況を示す説明図である。
なお、図１５（ａ）は、光源１９１から導光板１２１に入射した一条の光の経路を模式的に示したものであり、図１５（ｂ）は、光源１９１からの様々な光の経路をシミュレーションによって求めたものである。

図１５（ａ）に示すように、光源１９１から導光板１２１の入光部１３１に入射した一条の光（主体部１３２の主面１３２ａと平行する光）が側端面１３１ａから傾斜表面１３３ａ（主面１３２ａとのなす角θ）に当たると、傾斜表面１３３ａで反射（反射角θ）した後、さらに、平坦裏面１３３ｂで反射（反射角２θ）する。そして、再び傾斜表面１３３ａに当たった際に、その角度が傾斜表面１３３ａでの全反射の臨界角よりも大きかった場合には、傾斜表面１３３ａから光が漏れてしまう。

図１５（ｂ）は、シミュレーションによって求めた光漏れの発生状況を示しており、入光部１３１を傾斜表面１３３ａ及び平坦裏面１３３ｂで構成すると、傾斜表面１３３ａから多くの光が漏れる。そして、このようなシミュレーションの結果によれば、側端面１３１ａの厚さを０．５ｍｍとし、主体部１３２の厚さを０．２５ｍｍとすると、主面１３２ａに到達する前の傾斜表面１３３ａで２６％の光が損失され、他の損失を合わせた全体的な導光効率が６４％となってしまう。なお、平坦裏面１３３ｂ側には、漏れた光を反射する背面反射板１９４が配置されているので、光の漏れはない。

そこで、本願出願人は、導光板の導光効率を向上させることができるようにした技術を既に提案している。すなわち、導光板の光源と対向する側端面の入光部を厚さ方向に複数に分かち、これらの分けられた各部分をそれぞれ側方導光部、平坦導光部によって互いに導光板の主面と平行な方向であって側方にずらすようにし、さらに互いに反対側の平面がほぼ平行な屈曲導光部によって厚さ方向に光を屈曲させて導光板の主体部に光を導くようにした技術である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３５１５１１号公報

しかし、上記の特許文献１に開示された技術であっても、屈曲導光部からの光漏れを完全に防止することはできず、導光板の導光効率のさらなる向上が求められている。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、導光板の導光効率をより一層向上できるようにすることである。

本発明は、以下の解決手段により、上述の課題を解決する。
本発明の請求項１に記載の発明は、光源からの光を入射させる側端面と、前記側端面を構成し、前記側端面から入射した光を導く入光部と、前記側端面に対して垂直方向に形成され、前記入光部によって導かれた光を出射する主面と、前記主面を構成し、前記側端面の反対側で前記入光部に連続する主体部とを備え、前記入光部は、前記側端面側の厚さが前記主体部の厚さよりも厚く形成されるとともに、前記主体部の厚さの範囲外にある前記側端面から入射した光を前記主体部の厚さの範囲内に変化させて導く屈曲導光部を有し、前記屈曲導光部は、前記側端面に対する垂直方向の表面が前記主面と連続するように傾斜する傾斜表面と、その反対側で前記傾斜表面と平行するように傾斜する傾斜裏面とを有しており、前記傾斜表面又は前記傾斜裏面の少なくとも一方の外側に沿って配置され、前記屈曲導光部から漏れた光を前記屈曲導光部又は前記主体部に向けて反射させる反射部材を備える導光板である。

また、本発明の請求項７に記載の発明は、上記の導光板と、光源と、光源の光の照射によって表示内容が明示される表示器とを備える表示装置である。
さらにまた、本発明の請求項１０に記載の発明は、上記の導光板と、光源と、光源の光の照射によって表示内容が明示される表示器と、光源及び表示器を電子的に制御する電子制御装置とを備える表示器付き電子機器である。

（作用）
上記の請求項１、請求項７、及び請求項１０に記載の発明は、導光板の入光部の側端面側の厚さが主体部の厚さよりも厚く形成されている。そのため、側端面から入光部に入射する光量を確保しつつ、表示器と対向する主体部の厚さを薄くできるので、表示装置を小型化できる。
また、屈曲導光部は、側端面に対する垂直方向の表面が主面と連続するように傾斜する傾斜表面と、その反対側で傾斜表面と平行するように傾斜する傾斜裏面とを有している。そのため、屈曲導光部内で反射した光が屈曲導光部の外に漏れにくくなる。

さらに、導光板は、傾斜表面又は傾斜裏面の少なくとも一方の外側に沿って配置され、屈曲導光部から漏れた光を屈曲導光部又は主体部に向けて反射させる反射部材を備えている。そのため、屈曲導光部から外に漏れた光は、反射部材で反射され、屈曲導光部又は主体部に入射するようになる。そして、主体部の主面から表示器に向けて出射される。

上記の発明によれば、表示装置を小型化できるだけでなく、導光板の屈曲導光部内で反射した光が屈曲導光部の外に漏れにくくなる。そのため、導光効率に優れた導光板とすることができる。さらに、屈曲導光部から外に漏れた光は、反射部材で反射され、屈曲導光部又は主体部に入射するようになる。したがって、導光板の導光効率をより一層向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の各実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態の導光板２１を用いた背面照射型の液晶表示装置１（本発明における表示装置に相当するもの）を示す側面図である。
図１に示すように、背面照射型の液晶表示装置１は、一対のガラス板の間に液晶を封入したＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１１（本発明における表示器に相当するもの）を備えており、ＬＣＤ１１の前面側（図１では、上側）及び背面側（図１では、下側）には、偏光板１３及び偏光板１４が配置されている。

また、偏光板１４と対向するようにして、断面が山形のレンズが幅方向に形成されたレンズシート１６（本発明におけるレンズ部材に相当するもの）が配置されている。さらにまた、レンズシート１６の背面側には、拡散板１８が配置され、この拡散板１８の背面側に、ＬＣＤ１１のバックライトを構成する透明な導光板２１が配置されている。さらに、導光板２１の側端面３１ａ側には、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる光源９１が配置されている。

ここで、導光板２１は、側端面３１ａを構成し、側端面３１ａから入射した光を導く入光部３１と、主面３２ａを構成し、側端面３１ａの反対側で入光部３１に連続する主体部３２とを備えている。そして、入光部３１は、側端面３１ａ側の厚さが主体部３２の厚さよりも厚く、第１実施形態の導光板２１では、２倍の厚さで形成されている。また、入光部３１は、主体部３２の厚さの範囲外にある側端面３１ａから入射した光を主体部３２の厚さの範囲内に変化させて導く屈曲導光部３３と、主体部３２の厚さの範囲内にある側端面３１ａから入射した光を主体部３２の厚さの範囲内に導く平坦導光部３５とを有している。

したがって、光源９１からの光は、導光板２１の側端面３１ａから入射し、入光部３１を構成する屈曲導光部３３及び平坦導光部３５によって主体部３２に導かれる。そして、主体部３２に導かれた光は、側端面３１ａに対して垂直方向に形成された主面３２ａからＬＣＤ１１に向かって出射される。なお、垂直方向とは、側端面３１ａと主面３２ａとのなす角が９０°である場合に限られず、例えば、横方向（側端面３１ａ）から入射した光が上方向（主面３２ａ）に出射するような位置関係にあることを意味する。

このように、第１実施形態の導光板２１は、入光部３１の側端面３１ａと対向するように配置された光源９１からの光の入射方向を主体部３２の主面３２ａから９０°近く方向を変えて出射するものである。そして、入光部３１の側端面３１ａ側の厚さは、主体部３２の厚さの２倍となっている。すなわち、光源９１からの光を入射させる側端面３１ａ側が厚いので、比較的大きな光源９１を配置できるようになり、側端面３１ａから入光部３１に入射させる十分な光量の確保が可能となる。

さらに、屈曲導光部３３は、側端面３１ａに対する垂直方向の表面が主面３２ａと連続するように傾斜する傾斜表面３３ａと、その反対側で傾斜表面３３ａと平行するように傾斜する傾斜裏面３３ｂとを有している。そのため、屈曲導光部３３に入射した光は、傾斜表面３３ａと傾斜裏面３３ｂとの間で反射されるので、屈曲導光部３３の外に漏れにくくなる。すなわち、主体部３２の厚さの範囲外にある側端面３１ａから入射した光は、屈曲導光部３３により、光の入射方向が主体部３２の厚さの範囲内に変化して主体部３２に導かれる。一方、主体部３２の厚さの範囲内にある側端面３１ａから入射した光は、平坦導光部３５により、主体部３２の厚さの範囲内にそのまま導かれる。

また、導光板２１の屈曲導光部３３には、傾斜表面３３ａの外側に沿って、表面反射部材８１（本発明における反射部材に相当するもの）が配置されている。そのため、傾斜表面３３ａから漏れた光は、表面反射部材８１により、屈曲導光部３３や主体部３２に向けて反射される。さらにまた、主体部３２の背面側には、背面反射板９４が配置されているので、主体部３２の背面から漏れた光は、背面反射板９４により、主体部３２に向けて反射される。

したがって、図１に示す液晶表示装置１によれば、導光板２１の屈曲導光部３３、平坦導光部３５、及び表面反射部材８１により、側端面３１ａから入射した光源９１の光が導光効率良く主体部３２に導かれ、主面３２ａから出射される。そのため、主面３２ａから出射した光が側端面３１ａに対して垂直方向（図１では、上方）に向かい、拡散板１８及びレンズシート１６を通してＬＣＤ１１に照射される。すると、これがＬＣＤ１１のバックライトとなり、ＬＣＤ１１に表示されている内容が明示されることとなる。

また、ＬＣＤ１１と対向する主体部３２の厚さが薄いので、液晶表示装置１を小型化（薄肉化）できる。そのため、ＬＣＤ１１及び光源９１を電子制御装置（図示せず）によって電子的に制御し、ＬＣＤ１１に各種の画像や文字等を表示できるようにすることで、例えば、携帯電話等のモバイル機器（本発明における電子機器に相当するもの）に好適な液晶表示装置１となる。

図２は、第１実施形態の導光板２１を用いた前面照射型の液晶表示装置２を示す側面図である。
図２に示すように、前面照射型の液晶表示装置２には、液晶を封入するとともに、一方のガラス板の内面に内層反射層１２ａを有するＬＣＤ１２が用いられている。そして、このＬＣＤ１２の前面側（図２では、上側）に位相差板１９が配置され、さらにその前面側に偏光板１５が配置されている。また、偏光板１５の前面側（最前面）には、図１に示す液晶表示装置１と同じ透明な導光板２１が上下を逆にして配置されている。

ここで、導光板２１は、上下が逆にされていても、側端面３１ａから入射した光源９１からの光を主体部３２の主面３２ａに導く。すなわち、主体部３２の厚さの範囲外にある側端面３１ａから入射した光は、屈曲導光部３３により、光の入射方向が主体部３２の厚さの範囲内に変化して主体部３２に導かれる。また、屈曲導光部３３の傾斜表面３３ａ側から漏れた光は、表面反射部材８１により、屈曲導光部３３や主体部３２に向けて反射される。さらにまた、主体部３２の厚さの範囲内にある側端面３１ａから入射した光は、平坦導光部３５により、主体部３２の厚さの範囲内にそのまま導かれる。

このような液晶表示装置２によれば、導光板２１の側端面３１ａと対向するように配置された光源９１の光は、入光部３１から導光効率良く主体部３２に導かれ、主面３２ａから出射される。そして、主面３２ａから出射された光は、側端面３１ａに対して垂直方向（図２では、下方）に向かい、偏光板１５、及び位相差板１９を通して下方のＬＣＤ１２に入射するようになる。

また、ＬＣＤ１２に入射した光は、その内部の内層反射層１２ａで反射され、今度は上方に出射される。すると、透明な導光板２１を通して出射する光を外から見ることができるので、ＬＣＤ１２の表示内容が明示される。また、導光板２１の厚い側端面３１ａによって入光部３１に入射する十分な光量を確保でき、薄い主体部３２によって液晶表示装置２を小型化（薄肉化）できる。

図３は、図１及び図２に示す第１実施形態の導光板２１の主要部を示す表面側の斜視図である。
また、図４は、図１及び図２に示す第１実施形態の導光板２１の主要部を示す裏面側の斜視図である。
なお、図３では、説明の便宜のため、屈曲導光部３３から表面反射部材８１を分離させた状態を図示しているが、実際には、矢印のようにして表面反射部材８１が傾斜表面３３ａの外側に配置されている。

第１実施形態の導光板２１は、３つの光源９１（図１及び図２参照）からの光をＬＣＤ１１（図１参照）又はＬＣＤ１２（図２参照）に照射できるものである。そのため、図３及び図４に示すように、導光板２１は、各光源９１からの光を入射させる３つの側端面３１ａと、各側端面３１ａを構成し、各側端面３１ａから入射した光を導く入光部３１と、各側端面３１ａに対して垂直方向に形成され、入光部３１によって導かれた光を出射する主面３２ａ（図３参照）と、主面３２ａを構成し、各側端面３１ａの反対側で入光部３１に連続する主体部３２とを備えている。そして、主体部３２は、各側端面３１ａの幅よりも幅広に形成されている。

ここで、入光部３１は、各側端面３１ａ側の厚さが主体部３２の厚さよりも厚く形成されている。また、入光部３１は、主体部３２の厚さの範囲外にある各側端面３１ａから入射した光を主体部３２の厚さの範囲内に変化させて導く屈曲導光部３３を有している。そして、屈曲導光部３３は、主体部３２の幅方向に広がって形成されており、各側端面３１ａに対する垂直方向の表面が主面３２ａと連続するように傾斜する傾斜表面３３ａと、その反対側で傾斜表面３３ａと平行するように傾斜する傾斜裏面３３ｂとを有している。

さらにまた、入光部３１は、屈曲導光部３３内に、各側端面３１ａから入射した光を主体部３２の幅方向に変化させて導くＶ字状の側方導光部３６（図３参照）を有している。そして、側方導光部３６は、各光源９１（図１及び図２参照）と対向する範囲内に、Ｖ字状の根元側を光源９１に向けて配置されている。

さらに、入光部３１は、主体部３２の厚さの範囲内にある各側端面３１ａから入射した光を主体部３２の厚さの範囲内に導く平坦導光部３５（図４参照）を有している。そして、この平坦導光部３５は、各光源９１（図１及び図２参照）と対向する範囲内に配置されている。そのため、各光源９１と対向する範囲内では、上側の屈曲導光部３３と下側の平坦導光部３５とによって各側端面３１ａが構成されることとなる。なお、各側端面３１ａ同士の間等では、平坦導光部３５が存在しないため、屈曲導光部３３の傾斜裏面３３ｂ側がそれぞれ空間部３８（図４参照）となっている。

このように、第１実施形態の導光板２１は、入光部３１の表面側の屈曲導光部３３、屈曲導光部３３内の側方導光部３６（図３参照）、及び裏面側の平坦導光部３５（図４参照）を有している。そのため、主体部３２の厚さの範囲外にある各側端面３１ａから入射した光は、屈曲導光部３３によって主体部３２の厚さの範囲内に導かれるとともに、側方導光部３６によって平坦導光部３５の両側の主体部３２に導かれる。また、主体部３２の厚さの範囲内にある各側端面３１ａから入射した光は、平坦導光部３５によってそのまま主体部３２に導かれる。

したがって、各側端面３１ａに対向する主体部３２には、主に平坦導光部３５（図４参照）によって導かれた光が入射し、各側端面３１ａ同士の間に対向する主体部３２には、主に屈曲導光部３３及び側方導光部３６（図３参照）によって導かれた光が入射する。その結果、各側端面３１ａからの光が主体部３２の全体に拡散し、主面３２ａの全域から出射されることとなる。

また、屈曲導光部３３は、表面反射部材８１（図３参照）を備えている。この表面反射部材８１は、光を反射する機能を持つ材料（例えば、銀シート、白色のポリエチレンテレフタラート樹脂等）から形成されたものであり、屈曲導光部３３の傾斜表面３３ａ側に合わせた形状（傾斜表面３３ａに合うように折り曲げられた形状等）となっている。そのため、図３の矢印のように傾斜表面３３ａの外側に沿って配置することにより、屈曲導光部３３から漏れた光を屈曲導光部３３又は主体部３２に向けて反射させることができる。その結果、屈曲導光部３３からの光漏れが防止されるので、導光板２１の導光効率が向上する。なお、表面反射部材８１の材料は、銀シートや白色のポリエチレンテレフタラート樹脂に限られず、光を反射する機能を持つ材料であれば良い。そして、このような材料の使用は、第１実施形態の導光板２１だけでなく、他の実施形態にも同様に適用できる。

図５は、図３及び図４に示す第１実施形態の導光板２１における屈曲導光部３３の光漏れ防止作用を示す説明図である。
なお、図５（ａ）は、光源９１から導光板２１に入射した一条の光の経路を模式的に示したものであり、図５（ｂ）は、光源９１からの様々な光の経路をシミュレーションによって求めたものである。

図５（ａ）に示すように、光源９１から導光板２１の入光部３１に入射した一条の光（主体部３２の主面３２ａと平行する光）が側端面３１ａから傾斜表面３３ａ（主面３２ａとのなす角θ）に当たると、傾斜表面３３ａで反射（反射角θ）した後、さらに、傾斜裏面３３ｂで反射（反射角θ）する。この際、傾斜裏面３３ｂは、傾斜表面３３ａの反対側で傾斜表面３３ａと平行するように傾斜しているので、傾斜裏面３３ｂで反射した光は、主面３２ａと平行に主体部３２に向かうようになる。そのため、屈曲導光部３３からの光漏れはほとんどない。なお、平行するように傾斜とは、傾斜表面３３ａの延長上と傾斜裏面３３ｂの延長上とが永遠に交わらない場合に限られず、傾斜裏面３３ｂで反射した光が主体部３２に向かうような位置関係にあることを意味する。

図５（ｂ）は、シミュレーションによって求めた屈曲導光部３３内の光の経路を示しており、傾斜表面３３ａと傾斜裏面３３ｂとが平行するように傾斜していることから、光漏れのほとんどが防止されている。また、漏れた光は、傾斜表面３３ａの外側に沿って配置された表面反射部材８１より、屈曲導光部３３又は主体部３２に向けて反射される。なお、主体部３２の裏面側には、漏れた光を反射する背面反射板９４が配置されているので、光の漏れはない。

したがって、主体部３２に導かれる光の損失が最小限に抑えられ（傾斜表面３３ａから光が漏れることなく主面３２ａから出射され）、非常に優れた導光効率が得られるようになる。そして、このようなシミュレーションの結果によれば、表面反射部材８１を用いない場合の導光板２１の最終的な導光効率が８０％であるのに対し、表面反射部材８１として銀シートを用いた場合には、導光効率が８４％に向上し、白色のポリエチレンテレフタラート樹脂を用いた場合には、導光効率が８３％に向上する。

図６は、第２実施形態の導光板２２の主要部を示す表面側の斜視図である。
また、図７は、第２実施形態の導光板２２の主要部を示す裏面側の斜視図である。
なお、図６及び図７では、説明の便宜のため、屈曲導光部３３から表面反射部材８２（図６参照）及び裏面反射部材８５（図７参照、本発明における反射部材に相当するもの）を分離させた状態を図示しているが、実際には、矢印のようにして表面反射部材８２が傾斜表面３３ａの外側に配置され、裏面反射部材８５が傾斜裏面３３ｂの外側に配置されている。

図６及び図７に示すように、第２実施形態の導光板２２は、第１実施形態の導光板２１（図３及び図４参照）と同様に、３つの光源９１（図１及び図２参照）からの光を入射させることができるものである。そのため、３つの側端面３１ａ、各側端面３１ａから入射した光を導く入光部３１、入光部３１によって導かれた光を出射する主面３２ａ（図６参照）、及び各側端面３１ａの幅よりも幅広に形成された主体部３２を備えており、これらは、第１実施形態の導光板２１と同一の形状となっている。

また、入光部３１に形成された、主体部３２の幅方向に広がる屈曲導光部３３（傾斜表面３３ａ、傾斜裏面３３ｂ）、屈曲導光部３３内のＶ字状の側方導光部３６（図６参照）、屈曲導光部３３とともに各側端面３１ａを構成する平坦導光部３５（図７参照）、及び各側端面３１ａ同士の間等の空間部３８（図７参照）も、第１実施形態の導光板２１（図３及び図４参照）と同一の形状となっている。

ここで、第２実施形態の導光板２２は、第１実施形態と異なる表面反射部材８２（図６参照）と、第１実施形態にない裏面反射部材８５（図７参照）とを備えている。すなわち、表面反射部材８２は、屈曲導光部３３の傾斜表面３３ａの外側に沿って配置されるが、第１実施形態と異なり、光を反射する機能を持つ白色のポリエチレンテレフタラート樹脂を３次元的に成型したものである。そして、この表面反射部材８２は、傾斜表面３３ａの傾斜に合う屈曲形状となっているだけでなく、裏面側に、側方導光部３６の内側の凹みに合うＶ字状の凸部８２ａ（図６参照）を備えている。

したがって、図６に示すように、表面反射部材８２の凸部８２ａを側方導光部３６に合わせて矢印のように屈曲導光部３３に配置すると、表面反射部材８２が傾斜表面３３ａの外側に沿うようになるとともに、凸部８２ａが側方導光部３６の内側に嵌まり込む。その結果、屈曲導光部３３の傾斜表面３３ａ側から漏れた光は、表面反射部材８２の裏面側によって屈曲導光部３３又は主体部３２に向けて反射される。また、側方導光部３６から漏れた光は、凸部８２ａによって側方導光部３６に向けて反射される。

さらに、図７に示すように、裏面反射部材８５は、平坦導光部３５側であって、平坦導光部３５が存在しない範囲内（４つの空間部３８）に配置される。すなわち、裏面反射部材８５は、表面反射部材８２と同様に、光を反射する機能を持つ白色のポリエチレンテレフタラート樹脂を３次元的に成型したものであり、４つの空間部３８に合う形状及び大きさの３種類（左端用、中間用、右端用）の裏面反射部材８５ａ，８５ｂ，８５ｃによって構成されている。そして、矢印のように空間部３８に配置すると、裏面反射部材８５ａ，８５ｂ，８５ｃが傾斜裏面３３ｂの外側に沿うようになる。その結果、屈曲導光部３３の傾斜裏面３３ｂ側から漏れた光は、裏面反射部材８５（８５ａ，８５ｂ，８５ｃ）によって屈曲導光部３３又は主体部３２に向けて反射される。

このように、第２実施形態の導光板２２は、傾斜表面３３ａ及び傾斜裏面３３ｂのそれぞれの外側に沿って配置され、屈曲導光部３３から漏れた光を屈曲導光部３３又は主体部３２に向けて反射させる表面反射部材８２（図６参照）及び裏面反射部材８５（図７参照）を備えている。したがって、主体部３２に導かれる光の損失が最小限に抑えられ、非常に優れた導光効率が得られる。

具体的には、表面反射部材８２（図６参照）及び裏面反射部材８５（図７参照）を用いない場合の最終的な導光効率が８０％であるのに対し、表面反射部材８２及び裏面反射部材８５の両方を用いた導光板２２では、導光効率が８９％に向上するというシミュレーション結果が得られている。なお、表面反射部材８２のみを用いた場合の導光効率は８７％であるから、３次元的に成型され、凸部８２ａ（図６参照）を備える表面反射部材８２は、図３に示す表面反射部材８１よりも導光効率が高い。また、裏面反射部材８５のみを用いた場合の導光効率は８２％であるから、裏面反射部材８５のみであっても導光効率が向上する。

図８は、第３実施形態の導光板２３の主要部を示す斜視図（図８（ａ））及び側面図（図８（ｂ））である。
図８に示すように、第３実施形態の導光板２３は、入光部４１の側端面４１ａ側の厚さが主体部４２の厚さよりも厚く、３倍の厚さで形成されている。そのため、側端面４１ａの厚さを図１に示す第１実施形態の導光板２１における側端面２１ａの厚さと同じ（主体部３２の２倍）にした場合には、主体部４２の厚さをより薄く（側端面４１ａ及び側端面２１ａの１／２を１／３に）できる。

ここで、第３実施形態の導光板２３において、主体部４２は、側端面４１ａの幅よりも幅広に形成されている。また、入光部４１は、主体部４２の厚さの範囲外にある側端面４１ａから入射した光を主体部４２の厚さの範囲内に変化させて導く２つの屈曲導光部４３，４４を有している。すなわち、この導光板２３は、入光部４１の厚さ方向に２つの屈曲導光部４３，４４が形成されたものであり、上側の屈曲導光部４３は、側端面４１ａから入射した光を主体部４２の幅方向（図８では、右方向）に変化させて導く側方導光部４６を有している。一方、下側の屈曲導光部４４は、側端面４１ａから入射した光を幅方向に変化させることなく主体部４２に導くようになっている。そのため、上側の屈曲導光部４３と下側の屈曲導光部４４とは、屈曲導光部４３の側方導光部４６により、主体部４２の幅方向に相互に重ならないように配置されることとなる。

さらに、入光部４１は、主体部４２の厚さの範囲内にある側端面４１ａから入射した光を主体部４２の厚さの範囲内にそのまま導く平坦導光部４５を有している。そして、この平坦導光部４５は、側端面４１ａから入射した光を主体部４２の幅方向（図８では、左方向）に変化させて導く側方導光部４７を有している。そのため、平坦導光部４５と屈曲導光部４４とは、平坦導光部４５の側方導光部４７により、主体部４２の幅方向に相互に重ならないように配置されることとなる。

したがって、主体部４２には、屈曲導光部４３，４４及び平坦導光部４５によって導かれた光が入射するが、屈曲導光部４３内の光は、側方導光部４６によって屈曲導光部４４の右方向に向かい、平坦導光部４５内の光は、側方導光部４７によって屈曲導光部４４の左方向に向かう。その結果、側端面４１ａからの光が主体部４２の全体に拡散し、主面４２ａの全域から出射されることとなる。

また、屈曲導光部４３，４４及び平坦導光部４５によって側端面４１ａが３分割され、主体部４２の厚さが側端面４１ａの１／３となっているので、液晶表示装置１（図１参照）をより小型化（薄肉化）できる。なお、屈曲導光部４３を増やせば、側端面４１ａの分割数ｎが多くなり、主体部４２の厚さを１／ｎにできる。そして、このようにして主体部４２を薄くすることは、第３実施形態の導光板２３だけでなく、他の実施形態にも同様に適用できる。

さらにまた、屈曲導光部４３，４４には、その傾斜表面４３ａ，４４ａの外側に沿って表面反射部材８３が配置されている。この表面反射部材８３は、光を反射する機能を持つ白色のポリエチレンテレフタラート樹脂を３次元的に成型したものである。すなわち、屈曲導光部４３と屈曲導光部４４との間の段差に合う凹凸形状となっているだけでなく、傾斜表面４３ａ，４４ａの傾斜に合う屈曲形状となっている。

したがって、図８に示すように、表面反射部材８３を矢印のように屈曲導光部４３，４４に配置すると、表面反射部材８３が傾斜表面４３ａ，４４ａの外側に沿うようになる。その結果、屈曲導光部４３，４４の傾斜表面４３ａ，４４ａ側から漏れた光は、表面反射部材８３によって屈曲導光部４３，４４又は主体部４２に向けて反射されるので、屈曲導光部４３，４４からの光漏れが防止され、導光板２３の導光効率が向上する。すなわち、主体部４２に導かれる光の損失が最小限に抑えられ、非常に優れた導光効率が得られる。

図９は、第４実施形態の導光板２４を示す斜視図である。
なお、図９（ａ）は、導光板２４の表面側を示しており、図９（ｂ）は、導光板２４のの裏面側の一部を示しているが、図９（ｂ）では、説明の便宜のため、光源９２の図示を省略している。

図９に示すように、第４実施形態の導光板２４は、第１実施形態の導光板２１（図３及び図４参照）と同様の形状の入光部５１を備えている。すなわち、入光部５１は、側端面５１ａ側の厚さが主体部５２の厚さよりも厚く形成されている。また、入光部５１は、主体部５２の幅方向に広がって形成された屈曲導光部５３を有している。そして、屈曲導光部５３は、傾斜表面５３ａと、その反対側で傾斜表面５３ａと平行するように傾斜する傾斜裏面５３ｂとからなっている。さらにまた、入光部５１は、屈曲導光部５３内にＶ字状の側方導光部５６を有している。さらに、入光部５１は、平坦導光部５５を有している。

ここで、第４実施形態の導光板２４は、入光部５１が方形の主体部５２の隅角部に、その対角に向けて配置されている。そして、屈曲導光部５３の傾斜裏面５３ｂの外側に沿って裏面反射部材８６が配置されている。なお、裏面反射部材８６は、光を反射する機能を持つ白色のポリエチレンテレフタラート樹脂を３次元的に成型したものであり、左右一対の裏面反射部材８６ａ，８６ｂから構成されている。

したがって、主体部５２の隅角部に配置された入光部５１において、屈曲導光部５３の傾斜裏面５３ｂ側から漏れた光は、裏面反射部材８６によって屈曲導光部５６又は主体部５２に向けて反射される。そのため、傾斜裏面５３ｂからの光漏れが防止され、導光板２４の導光効率が向上する。また、側端面５１ａから入射した光源９２の光は、側方導光部５６によって主体部５２の左右に反射されるので、側端面５１ａからの光が主体部５２の全体に拡散する。その結果、主体部５２に導かれる光の損失が最小限に抑えられ、非常に優れた導光効率が得られるだけでなく、効率良く薄型化が可能なコーナ１灯バックライトを実現することができる。

図１０は、第５実施形態の導光板２５の入光部６１を示す表面側の斜視図（図１０（ａ））及び裏面側の斜視図（図１０（ｂ））である。
図１０に示すように、第５実施形態の導光板２５は、第１実施形態の導光板２１（図３参照）と同様の形状の屈曲導光部３３及び入光部６１を備えているが、入光部６１の側端面６１ａには、断面が山形のレンズが厚さ方向に形成されている。このようなレンズアレイ構造とすることで、第５実施形態の導光板２５では、入光部６１から入射する光の配光分布が広がり、特に、光源９１（図１参照）に高色再現ＬＥＤを使用した場合の色ムラを低減できる。なお、レンズアレイ構造の側端面６１ａとすることは、第５実施形態の導光板２５だけでなく、他の実施形態にも同様に適用できる。

また、屈曲導光部３３の表面側には、第１実施形態の導光板２１（図３参照）と同じ表面反射部材８１が配置され、屈曲導光部３３の裏面側には、第２実施形態の導光板２２（図７参照）と同じ裏面反射部材８５が配置されている。そのため、屈曲導光部３３の表面側に漏れた光は、表面反射部材８１によって反射され、屈曲導光部３３の裏面側に漏れた光は、裏面反射部材８５によって反射される。

ここで、レンズアレイ構造の側端面６１ａにより、入光部６１から導光板２５に入射する光の配光分布が水平方向に広がるが、側端面６１ａの両側は、屈曲導光部３３となっているだけでなく、裏面反射部材８５が配置されている。そのため、屈曲導光部３３に光が入射しない側端面６１ａの下半分から漏れた光は、裏面反射部材８５によって入光部６１に向けて反射される。その結果、入光部６１に入射した光の損失が最小限に抑えられ、非常に優れた導光効率が得られる。

図１１は、第６実施形態の導光板２６を用いた背面照射型の液晶表示装置３を示す側面図である。
図１１に示すように、この液晶表示装置３は、図１に示す背面照射型の液晶表示装置１と同様のＬＣＤ１１、偏光板１３、偏光板１４、光源９１、及び背面反射板９４を備えている。一方、レンズシート１６（図１参照）と異なるレンズシート１７を備えている。

このレンズシート１７は、レンズシート１６（図１参照）の上下を逆にした形状のものであり、高透明ポリエステルフィルムの下に光硬化型樹脂（フォトポリマ）でプリズムを形成したプリズムシートである。そして、このようなレンズシート１７のレンズ（プリズム）を主面３２ａ側にして配置することにより、拡散板１８（図１参照）が不要となる。そのため、より一層の小型化（薄肉化）を図ることができる。

また、第６実施形態の導光板２６は、第１実施形態の導光板２１（図１参照）と同一の形状の入光部３１、側端面３１ａ、主体部３２、主面３２ａ、屈曲導光部３３、傾斜表面３３ａ、傾斜裏面３３ｂ、及び平坦導光部３５を備えている。一方、表面反射部材８１（図１参照）と異なる表面反射部材８４を備えている。

この表面反射部材８４は、表面反射部材８１（図１参照）を主体部３２の方向に延長したものである。すなわち、図１１に示す液晶表示装置３では、拡散板１８（図１参照）が存在しないため、導光板２６とレンズシート１７との間の隙間を大きくすることも可能となる。そこで、入光部３１の傾斜表面３３ａから主面３２ａの端部（レンズシート１７と垂直方向で重なる位置）までを覆う表面反射部材８４とすることにより、主面３２ａから出射する光がレンズシート１７に確実に入射するようになる。

図１２は、第７実施形態の導光板２７を用いた背面照射型の液晶表示装置４を示す側面図である。
図１２に示すように、この液晶表示装置４は、図１に示す背面照射型の液晶表示装置１を両面表示対応としたものである。すなわち、導光板２７の主体部７２の上下両面に、液晶表示装置１と同様のＬＣＤ１１ａ，１１ｂ、偏光板１３ａ，１３ｂ、偏光板１４ａ，１４ｂ、レンズシート１６ａ，１６ｂ、拡散板１８ａ，１８ｂが配置されている。

ここで、第７実施形態の導光板２７は、主体部７２の両面から光を出射するため、主面７２ａ及び主面７２ｂを有している。そして、この主体部７２は、入光部７１の側端面７１ａの中央に位置しているので、側端面７１ａと主面７２ａとが連続するように屈曲導光部７３が備えられ、側端面７１ａと主面７２ｂとが連続するように屈曲導光部７４が備えられている。また、屈曲導光部７３及び屈曲導光部７４により、側端面７１ａの厚さが図１に示す第１実施形態の導光板２１の側端面３１ａよりも厚くなるので、より大きな光源９３を配置できるようになり、ＬＣＤ１１ａ，１１ｂのバックライトとして十分な光量を確保できる。

また、屈曲導光部７３，７４には、図１に示す第１実施形態の導光板２１の表面反射部材８１と同様の表面反射部材８１ａ，８１ｂが配置されている。そのため、屈曲導光部７３から漏れた光は、表面反射部材８１ａにより、屈曲導光部７３や主体部７２に向けて反射され、屈曲導光部７４から漏れた光は、表面反射部材８１ｂにより、屈曲導光部７４や主体部７２に向けて反射される。

したがって、図１２に示す液晶表示装置４によれば、導光板２７の屈曲導光部７３，７４及び表面反射部材８１ａ，８１ｂにより、側端面７１ａから入射した光源９３の光が導光効率良く主体部７２に導かれ、主面７２ａ，７２ｂから出射される。そのため、主面７２ａ，７２ｂから出射した光が側端面７１ａに対して垂直方向（図１２では、上方及び下方）に向かい、拡散板１８ａ，１８ｂ及びレンズシート１６ａ，１６ｂを通してＬＣＤ１１ａ，１１ｂに照射される。すると、これがＬＣＤ１１ａ，１１ｂのバックライトとなり、ＬＣＤ１１ａ，１１ｂに表示されている内容が明示されることとなる。

図１３は、第８実施形態の導光板２８を用いた背面照射型の液晶表示装置５を示す側面図である。
図１３に示すように、この液晶表示装置５は、図１２に示す背面照射型の液晶表示装置４と同様の両面表示対応のものである。すなわち、導光板２７の主体部７２の上下両面に、液晶表示装置４と同じＬＣＤ１１ａ，１１ｂ、偏光板１３ａ，１３ｂ、偏光板１４ａ，１４ｂ、及び光源９３が配置されている。一方、レンズシート１６ａ，１６ｂ（図１２参照）と異なるレンズシート１７ａ，１７ｂを備えている。

このレンズシート１７ａ，１７ｂは、図１１に示すレンズシート１７と同じプリズムシートであり、レンズ（プリズム）を主面７２ａ，７２ｂ側にして配置することにより、拡散板１８ａ，１８ｂ（図１２参照）が不要となる。そのため、より一層の小型化（薄肉化）を図ることができる。

また、第８実施形態の導光板２８は、第７実施形態の導光板２７（図１２参照）と同一の形状の入光部７１、側端面７１ａ、主体部７２、主面７２ａ，７２ｂ、及び屈曲導光部７３，７４を備えている。一方、表面反射部材８１ａ，８１ｂ（図１２参照）と異なる表面反射部材８４ａ，８４ｂを備えている。

この表面反射部材８４ａ，８４ｂは、表面反射部材８１ａ，８１ｂ（図１２参照）を主体部７２の方向に延長したものである。すなわち、図１３に示す液晶表示装置５では、拡散板１８ａ，１８ｂ（図１２参照）が存在しないため、導光板２８とレンズシート１７ａ，１７ｂとの間の隙間を大きくすることも可能となる。そこで、入光部７１から主面７２ａ，７２ｂの端部（レンズシート１７ａ，１７ｂと垂直方向で重なる位置）までを覆う表面反射部材８４ａ，８４ｂとすることにより、主面７２ａ，７２ｂから出射する光がレンズシート１７ａ，１７ｂに確実に入射するようになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、第１実施形態における導光板２１の屈曲導光部３３、平坦導光部３５、及び側方導光部３６の配置の組合せ等は、適宜変更することができる。また、導光板２１は、必ずしも液晶表示装置１のバックライトに限られず、各種の表示器の面状光源として、広く利用可能である。

第１実施形態の導光板を用いた背面照射型の液晶表示装置を示す側面図である。 第１実施形態の導光板を用いた前面照射型の液晶表示装置を示す側面図である。 第１実施形態の導光板の主要部を示す表面側の斜視図である。 第１実施形態の導光板の主要部を示す裏面側の斜視図である。 第１実施形態の導光板における屈曲導光部の光漏れ防止作用を示す説明図である。 第２実施形態の導光板の主要部を示す表面側の斜視図である。 第２実施形態の導光板の主要部を示す裏面側の斜視図である。 第３実施形態の導光板の主要部を示す斜視図及び側面図である。 第４実施形態の導光板を示す斜視図である。 第５実施形態の導光板の入光部を示す表面側の斜視図及び裏面側の斜視図である。 第６実施形態の導光板を用いた背面照射型の液晶表示装置を示す側面図である。 第７実施形態の導光板を用いた背面照射型の液晶表示装置を示す側面図である。 第８実施形態の導光板を用いた背面照射型の液晶表示装置を示す側面図である。 従来の導光板を用いた液晶表示装置を示す側面図である。 従来の導光板による光漏れの発生状況を示す説明図である。

符号の説明

１，２，３，４，５ 液晶表示装置（表示装置）
１１，１１ａ，１１ｂ，１２ ＬＣＤ（表示器）
１６，１６ａ，１６ｂ，１７，１７ａ，１７ｂ レンズシート（レンズ部材）
３１，４１，５１，６１，７１ 入光部
３１ａ，４１ａ，５１ａ，６１ａ，７１ａ 側端面
３２，４２，５２，７２ 主体部
３２ａ，４２ａ，７２ａ，７２ｂ 主面
３３，４３，４４，５３，７３，７４ 屈曲導光部
３３ａ，４３ａ，４４ａ，５３ａ 傾斜表面
３３ｂ，５３ｂ 傾斜裏面
３５，４５，５５ 平坦導光部
３６，４６，４７，５６ 側方導光部
８１，８１ａ，８１ｂ，８２，８３，８４，８４ａ，８４ｂ 表面反射部材（反射部材）
８５，８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８６，８６ａ，８６ｂ 裏面反射部材（反射部材）
９１，９２，９３ 光源

Claims (10)

1. 光源からの光を入射させる側端面と、
   前記側端面を構成し、前記側端面から入射した光を導く入光部と、
   前記側端面に対して垂直方向に形成され、前記入光部によって導かれた光を出射する主面と、
   前記主面を構成し、前記側端面の反対側で前記入光部に連続する主体部と
   を備え、
   前記入光部は、
   前記側端面側の厚さが前記主体部の厚さよりも厚く形成されるとともに、
   前記主体部の厚さの範囲外にある前記側端面から入射した光を前記主体部の厚さの範囲内に変化させて導く屈曲導光部を有し、
   前記屈曲導光部は、
   前記側端面に対する垂直方向の表面が前記主面と連続するように傾斜する傾斜表面と、
   その反対側で前記傾斜表面と平行するように傾斜する傾斜裏面と
   を有しており、
   前記傾斜表面又は前記傾斜裏面の少なくとも一方の外側に沿って配置され、前記屈曲導光部から漏れた光を前記屈曲導光部又は前記主体部に向けて反射させる反射部材を備える
   導光板。
2. 請求項１に記載の導光板において、
   前記主体部は、前記側端面の幅よりも幅広に形成されており、
   前記入光部は、前記屈曲導光部内に、前記側端面から入射した光を前記主体部の幅方向に変化させて導く側方導光部を有し、
   前記側方導光部は、光源と対向する範囲内に配置され、
   前記屈曲導光部は、前記主体部の幅方向に広がって配置されている
   導光板。
3. 請求項１に記載の導光板において、
   前記主体部は、前記側端面の幅よりも幅広に形成されており、
   前記入光部は、前記主体部の厚さの範囲内にある前記側端面から入射した光を前記主体部の厚さの範囲内に導く平坦導光部を有し、
   前記平坦導光部は、光源と対向する範囲内に配置され、
   前記屈曲導光部は、前記主体部の幅方向に広がって配置され、
   前記反射部材は、前記屈曲導光部の前記平坦導光部側であって、前記平坦導光部が存在しない範囲内に配置されている
   導光板。
4. 請求項１に記載の導光板において、
   前記主体部は、前記側端面の幅よりも幅広に形成されており、
   前記入光部は、前記側端面から入射した光を前記主体部の幅方向に変化させて導く側方導光部を有し、
   前記屈曲導光部は、前記入光部の厚さ方向に複数形成されるとともに、前記側方導光部により、前記主体部の幅方向に、相互に重ならないように広がって配置されている
   導光板。
5. 請求項１に記載の導光板において、
   前記入光部は、方形の前記主体部の隅角部に、その対角に向けて配置されている
   導光板。
6. 請求項１に記載の導光板において、
   前記側端面は、断面が山形のレンズが厚さ方向に形成されている
   導光板。
7. 光源と、
   前記光源の光の照射によって表示内容が明示される表示器と、
   入射した前記光源からの光を導き、前記表示器に向けて出射させる導光板と
   を備え、
   前記導光板は、
   光源からの光を入射させる側端面と、
   前記側端面を構成し、前記側端面から入射した光を導く入光部と、
   前記側端面に対して垂直方向に形成され、前記入光部によって導かれた光を出射する主面と、
   前記主面を構成し、前記側端面の反対側で前記入光部に連続する主体部と
   を備えており、
   前記入光部は、
   前記側端面側の厚さが前記主体部の厚さよりも厚く形成されるとともに、
   前記主体部の厚さの範囲外にある前記側端面から入射した光を前記主体部の厚さの範囲内に変化させて導く屈曲導光部を有し、
   前記屈曲導光部は、
   前記側端面に対する垂直方向の表面が前記主面と連続するように傾斜する傾斜表面と、
   その反対側で前記傾斜表面と平行するように傾斜する傾斜裏面と
   を有しており、
   前記傾斜表面又は前記傾斜裏面の少なくとも一方の外側に沿って配置され、前記屈曲導光部から漏れた光を前記屈曲導光部又は前記主体部に向けて反射させる反射部材を備える
   表示装置。
8. 請求項７に記載の表示装置において、
   断面が山形のレンズが幅方向に形成されたレンズ部材を備え、
   前記レンズ部材は、前記表示器と前記導光板の前記主面との間に、前記レンズを前記主面側にして配置されている
   表示装置。
9. 請求項７に記載の表示装置において、
   前記表示器は、前記導光板の前記主体部の両面に配置されている
   表示装置。
10. 光源と、
    前記光源の光の照射によって表示内容が明示される表示器と、
    入射した前記光源からの光を導き、前記表示器に向けて出射させる導光板と、
    前記光源及び前記表示器を電子的に制御する電子制御装置と
    を備え、
    前記導光板は、
    光源からの光を入射させる側端面と、
    前記側端面を構成し、前記側端面から入射した光を導く入光部と、
    前記側端面に対して垂直方向に形成され、前記入光部によって導かれた光を出射する主面と、
    前記主面を構成し、前記側端面の反対側で前記入光部に連続する主体部と
    を備えており、
    前記入光部は、
    前記側端面側の厚さが前記主体部の厚さよりも厚く形成されるとともに、
    前記主体部の厚さの範囲外にある前記側端面から入射した光を前記主体部の厚さの範囲内に変化させて導く屈曲導光部を有し、
    前記屈曲導光部は、
    前記側端面に対する垂直方向の表面が前記主面と連続するように傾斜する傾斜表面と、
    その反対側で前記傾斜表面と平行するように傾斜する傾斜裏面と
    を有しており、
    前記傾斜表面又は前記傾斜裏面の少なくとも一方の外側に沿って配置され、前記屈曲導光部から漏れた光を前記屈曲導光部又は前記主体部に向けて反射させる反射部材を備える
    表示器付き電子機器。

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