JP4279761B2

JP4279761B2 - 平面照明装置および液晶表示装置

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Publication number: JP4279761B2
Application number: JP2004279740A
Authority: JP
Inventors: 知哉見村; 利仁野地
Original assignee: 日本ライツ株式会社
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2024-09-27
Also published as: JP2006093015A

Description

本発明は、導光板の有効出射領域上に備える拡散体やプリズムシートの内、導光板の直ぐ上方に備える拡散体を導光板の反射端面部から入射端面部方向に長くすることによって、これら導光板と拡散体とプリズムシートとの累積した厚さが光源の厚さよりも厚くならず、これらの最上部に遮光体を貼っても遮光体が導光板の有効出射領域外の導光板表面部に貼りつかず、輝度偏差や輝度斑が発生せず、より輝度を向上させることのできる平面照明装置およびこの平面照明装置を用いた液晶表示装置に関するものである。

従来の液晶表示装置や平面照明装置としては、導光板の上方に向かって拡散体（拡散シート）、プリズムシート、遮光シート、液晶表示体の順に載置され、拡散体（拡散シート）が導光板の大きさや導光板と導光板の入射端面部に勘合または近接して配置された光源を含んだ大きさと等しいものが知られている。
特開２００２−２９６５６９号公報

上述した従来の液晶表示装置や平面照明装置は、光源の高さと導光板の厚さが等しいために、光源の高さよりも導光板の上方に載置する拡散体（拡散シート）とプリズムシートとの累積した厚さだけ厚い平面照明装置となってしまう課題がある。

また、光源の高さを最大の厚さ（高さ）とした場合には、導光板の厚さに導光板の上方に載置する拡散体（拡散シート）とプリズムシートとを累積しても光源の高さと等しくなりにくい。しかも、光源が他の累積高さより高い（厚い）ために、遮光シートを平坦に貼ることができず、皺等の発生を招く恐れがあり、輝度や斑の発生に対し課題がある。

さらに、導光板を楔形状とし、導光板の最大高さ（最大厚さ）である入射端面部の厚さ（高さ）と光源の厚さ（高さ）とを等しくなる様にし、導光板の楔形状であるテーパ部で拡散体（拡散シート）とプリズムシートとの厚さ（高さ）が一致するようにした場合には、遮光シートを貼る時に遮光シートが導光板の拡散体とプリズムシートが載置されていない部分の表面部に貼りついたりし、輝度の低下や輝度偏差が生じたり、輝度等に対して平面照明装置の個々に異なるばらつきが発生してしまう課題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光源と、この光源からの光を導く入射端面部と入射端面部の反対に位置する反射端面部と光を出射する出射面と出射面と反対に位置する裏面部とからなる導光板と、この導光板からの出射光を拡散する拡散体と、拡散体からの出射光を集光等するプリズムシートと、プリズムシートの上方に設ける遮光体と、これら光源と導光板と拡散体とプリズムシートと遮光体とを収納するケースとを具備し、導光板の有効出射領域上に備える拡散体やプリズムシートの中で、導光板の直ぐ上方に備える拡散体を導光板の反射端面部から入射端面部方向に長くすることによって、これら導光板と拡散体とプリズムシートとの累積した厚さが光源の厚さより厚くならず、これらの最上部に遮光体を貼っても遮光体が導光板の有効出射領域外の導光板表面部に貼りつかず、輝度偏差や輝度斑が発生せず、より輝度を向上させることのできる平面照明装置およびこの平面照明装置を用いた液晶表示装置を提供することにある。

本発明の請求項１に係る平面照明装置は、半導体発光素子の光源と、
半導体発光素子の光源からの光を導く入射端面部と、入射端面部の反対に位置する反射端面部と、光を出射する出射面と、出射面の反対に位置する裏面部とからなる導光板と、
導光板からの出射光を拡散する拡散体と、
拡散体からの出射光を集光等するプリズムシートと、
プリズムシートの上方に設ける遮光体と、
少なくとも半導体発光素子の光源と導光板と拡散体とプリズムシートと遮光体とを収納するケースとを具備し、
導光板は、少なくとも有効出射領域をなす平坦面の部分が半導体発光素子の光源の高さより薄く、有効出射領域から入射端面部までの側面部が傾斜した傾斜側面部を有し、
拡散体を、導光板の上方に導光板の有効出射領域よりも反射端面部から入射端面部方向に長い寸法とし、遮光体を、導光板の有効出射領域に対向する位置に開口を有するとともに導光板と同等以上の寸法とし、プリズムシートを、導光板の反射端面部から入射端面部の長さ方向に対して有効出射領域に略等しい寸法とするともに有効出射領域をなす平坦面の部分の位置に載置し、遮光体を、拡散体の入射端面部方向に長い寸法の部分に貼り付け、導光板の有効出射領域外の表面部に貼りつかないことを特徴とする。

請求項１に係る平面照明装置は、半導体発光素子の光源と、
半導体発光素子の光源からの光を導く入射端面部と、入射端面部の反対に位置する反射端面部と、光を出射する出射面と、出射面の反対に位置する裏面部とからなる導光板と、
導光板からの出射光を拡散する拡散体と、
拡散体からの出射光を集光等するプリズムシートと、
プリズムシートの上方に設ける遮光体と、
少なくとも半導体発光素子の光源と導光板と拡散体とプリズムシートと遮光体とを収納するケースとを具備し、
導光板は、少なくとも有効出射領域をなす平坦面の部分が半導体発光素子の光源の高さより薄く、有効出射領域から入射端面部までの側面部が傾斜した傾斜側面部を有し、
拡散体を、導光板の上方に導光板の有効出射領域よりも反射端面部から入射端面部方向に長い寸法とし、遮光体を、導光板の有効出射領域に対向する位置に開口を有するとともに導光板と同等以上の寸法とし、プリズムシートを、導光板の反射端面部から入射端面部の長さ方向に対して有効出射領域に略等しい寸法とするともに有効出射領域をなす平坦面の部分の位置に載置し、遮光体を、拡散体の入射端面部方向に長い寸法の部分に貼り付け、導光板の有効出射領域外の表面部に貼りつかないので、これら導光板と導光板の有効出射領域上に備える拡散体とプリズムシートとの累積した厚さが光源の厚さよりも厚くならず、これらの最上部に遮光体を貼っても遮光体が導光板の有効出射領域外の導光板の表面部に貼りつかず、光源位置付近や導光板の有効出射領域以外の場所からの漏光を遮ることができ、輝度偏差や輝度斑が発生せず、より輝度を向上させることができる。
また、有効出射領域からの出射光を十分集光等をすることができる。例えば導光板が楔形状の場合には、有効出射領域内にプリズムシートを収納することができるため、導光板の入射端面部より厚くならない。
さらに、遮光体が光源と導光板との長さに等しい場合には、光源位置付近からの漏光を遮ることができる。
また、遮光体が導光板の長さよりも長い場合には、導光板の有効出射領域以外の場所からの漏光や出射光を遮ることができる。

さらに、請求項２に係る液晶表示装置は、液晶表示体と、
半導体発光素子の光源と、
半導体発光素子の光源からの光を導く入射端面部と、入射端面部の反対に位置する反射端面部と、光を液晶表示体に向けて出射する出射面と、出射面の反対に位置する裏面部とからなる導光板と、
導光板からの出射光を拡散する拡散体と、
拡散体からの出射光を集光等するプリズムシートと、
プリズムシートの上方に設ける遮光体と、
少なくとも半導体発光素子の光源と導光板と拡散体とプリズムシートと遮光体とを収納するケースとを具備し、
導光板は、少なくとも有効出射領域をなす平坦面の部分が半導体発光素子の光源の高さより薄く、有効出射領域から入射端面部までの側面部が傾斜した傾斜側面部を有し、
拡散体を、導光板の上方に導光板の有効出射領域よりも反射端面部から入射端面部方向に長い寸法とし、遮光体を、導光板の有効出射領域に対向する位置に開口を有するとともに導光板と同等以上の寸法とし、プリズムシートを、導光板の反射端面部から入射端面部の長さ方向に対して有効出射領域に略等しい寸法とするともに有効出射領域をなす平坦面の部分の位置に載置し、遮光体を、拡散体の入射端面部方向に長い寸法の部分に貼り付け、導光板の有効出射領域外の表面部に貼りつかないことを特徴とする。

請求項２に係る液晶表示装置は、液晶表示体と、
半導体発光素子の光源と、
半導体発光素子の光源からの光を導く入射端面部と、入射端面部の反対に位置する反射端面部と、光を液晶表示体に向けて出射する出射面と、出射面の反対に位置する裏面部とからなる導光板と、
導光板からの出射光を拡散する拡散体と、
拡散体からの出射光を集光等するプリズムシートと、
プリズムシートの上方に設ける遮光体と、
少なくとも半導体発光素子の光源と導光板と拡散体とプリズムシートと遮光体とを収納するケースとを具備し、
導光板は、少なくとも有効出射領域をなす平坦面の部分が半導体発光素子の光源の高さより薄く、有効出射領域から入射端面部までの側面部が傾斜した傾斜側面部を有し、
拡散体を、導光板の上方に導光板の有効出射領域よりも反射端面部から入射端面部方向に長い寸法とし、遮光体を、導光板の有効出射領域に対向する位置に開口を有するとともに導光板と同等以上の寸法とし、プリズムシートを、導光板の反射端面部から入射端面部の長さ方向に対して有効出射領域に略等しい寸法とするともに有効出射領域をなす平坦面の部分の位置に載置し、遮光体を、拡散体の入射端面部方向に長い寸法の部分に貼り付け、導光板の有効出射領域外の表面部に貼りつかないので、これら導光板と導光板の有効出射領域上に備える拡散体とプリズムシートとの累積した厚さが光源の厚さよりも厚くならず、これらの最上部に遮光体を貼っても遮光体が導光板の有効出射領域外の導光板の表面部に貼りつかず、光源位置付近や導光板の有効出射領域以外の場所からの漏光を遮ることができ、輝度偏差や輝度斑が発生せず、より輝度を向上させることができる。
また、有効出射領域からの出射光を十分集光等をすることができる。例えば導光板が楔形状の場合には、有効出射領域内にプリズムシートを収納することができるため、導光板の入射端面部より厚くならない。
さらに、遮光体が光源と導光板との長さに等しい場合には、光源位置付近からの漏光を遮ることができる。
また、遮光体が導光板の長さよりも長い場合には、導光板の有効出射領域以外の場所からの漏光や出射光を遮ることができる。

さらに、請求項３に係る平面照明装置および請求項４に係る液晶表示装置は、導光板が、半導体発光素子の光源の高さと略等しい入射端面部を有することを特徴とする。

請求項３に係る平面照明装置および請求項４に係る液晶表示装置は、導光板が、半導体発光素子の光源の高さと略等しい入射端面部を有するので、導光板の厚さが均一の場合には有効出射領域が大きく取れるとともに歪なく遮光体を貼ることができる。
また、導光板が楔形状の場合には、有効出射領域内にプリズムシートを収納することができ、入射端面部より内側の有効出射領域外に拡散体を収納することができる。このため、最終的に光源の高さ以上にならないとともに遮光体が有効出射領域外の導光板の表面部に貼りつかない。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、導光板の入射端面部に勘合や近傍に位置して光源が設けられ、導光板の上方に拡散体、プリズムシート、遮光体が位置し、これらを収納するケースを具備し、導光板の有効出射領域上に備える拡散体やプリズムシートの中で、導光板の直ぐ上方に備える拡散体を導光板の反射端面部から入射端面部方向に長くすることによって、これら導光板と拡散体とプリズムシートとの累積した厚さが光源の厚さよりも厚くならず、これらの最上部に遮光体を貼っても遮光体が導光板の有効出射領域外の導光板の表面部に貼りつかず、輝度偏差や輝度斑が発生せず、より輝度を向上させることのできる平面照明装置およびこの平面照明装置を用いた液晶表示装置を提供するものである。

図１は本発明に係る液晶表示装置の略組斜視図、図２は本発明に係る平面照明装置の略断面図、図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る平面照明装置の導光板の断面図および正面図、図４は本発明に係る平面照明装置の透視正面図、図５は本発明に係る平面照明装置の導光板における輝度測定時の測定位置を示す概略平面図である。

図１に示すように、液晶表示装置１は、平面照明装置３の上部に液晶表示体２を配置した構成である。液晶表示体２は、ＴＦＴ等に代表される透過型液晶等で構成することができる。液晶表示体２２がＴＦＴ等の場合には、ＲＧＢに対応したピクセルを多数設け、ＲＧＢ信号に対応して光のシャッタ機能によってＲＧＢフィルタに光を透過させて、カラー画像や文字等の情報を提供している。また、液晶表示体２は、半透過型液晶でも良く、夜など外光が暗い時や太陽光などギラギラし、見ずらい時などにバックライトを利用するものである。

平面照明装置３は、ケース９の下部に反射体１０を備え、ケース９の上部方向に向かって導光板４、拡散体６、プリズムシート７、遮光体８の順に配置されて構成されている。なお、光源５は、導光板４の側部に近接して設けられている。

導光板４は、屈折率が１．４〜１．７程度の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等で成形して構成される。図３（ａ），（ｂ）に示すように、導光板４は、光源５からの光を導く入射端面部４ｃと、この入射端面部４ｃに対向する反射端面部４ｅと、光を出射する表面部４ａと、この表面部４ａに対向する裏面部４ｂと、これら反射端面部４ｅと表面部４ａと裏面部４ｂとに接する側面部４ｆと、入射端面部４ｃ側方向の側面部４ｆと入射端面部４ｃとに接続する傾斜側面部４ｇから成る。

さらに、導光板４は、図２や図３（ａ）に示すように、入射端面部４ｃと反射端面部４ｅとの厚さが異なり、入射端面部４ｃの方が反射端面部４ｅよりも厚くなっている。また、裏面部４ｂは平坦面であるが、表面部４ａは有効出射領域Ｌをなす平坦面から入射端面部４ｃに向かって一部が徐々に厚くなっており、入射端面部４ｃに続く傾斜表面部４ｄを形成している。また、ここでは図示しないが、入射端面部４ｃには光を拡散させるためにプリズムやレンズ等の凹凸を施してある。

なお、ここでは、光源５の高さ（厚さ）を最大高さとして、導光板４および導光板４の上方に備える拡散体６やプリズムシート７を含めても光源５の高さ以上に成らないようにし、平面照明装置３の薄型化を図ったもので、しいては液晶表示装置１の薄型に寄与することができるが、導光板４の入射端面部４ｃは、反射端面部４ｅと同寸とし全体として光源５の高さ（厚さ）より薄い矩形形状でも良い。すなわち、導光板４は、有効出射領域Ｌをなす平坦面の部分が少なくとも光源５の高さ（厚さ）より薄く形成されていればよい。

また、導光板４において、入射端面部４ｃから入射した光は、屈折角γが０≦｜γ｜≦Ｓｉｎ^-1（１／ｎ）を満たす範囲で導光板４内に進む。例えば一般の導光板４に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、入射端面部４ｃから入射した光は屈折角γ＝±４２°の範囲にある。

また、屈折角γ＝±４２°の範囲内で導光板４内に入射した光は、導光板４と空気層（屈折率はｎ＝１）との境界面において、Ｓｉｎα＝（１／ｎ）により臨界角を表すことができる。例えば一般の導光板４に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、臨界角αはα＝４２°程度になる。

さらに、導光板４は、図示しないが、表面部４ａや裏面部４ｂに円弧状や溝状等の凹凸加工が施されている。よって、上記のように光源５からの光を導光板４の入射端面部４ｃから導光板４内に導かれて導光板４内に存在する光は、導光板４の厚さが一定でフラットであったり円弧状や溝状等の凹凸が無ければ導光板４から外部には光が漏れない。そして、導光板４内に存在する光は、上記のような円弧状や溝状等の凹凸の部分によって反射や屈折が行われ、一部の光が反射によって反射角度による偏向された光や円弧状や溝状等の凹凸の部分に達した光となって出射面部（表面部４ａ）で屈折し、導光板４の表面部４ａ（出射面部）から光を出射することができる。

なお、導光板４は、図１に示すように、光源５に向く方向以外に位置決めの目的や固定させるために複数の突起部４ｈを有している。これら突起部４ｈは、ケース９の外周内側壁面に設けた穴部９ｃに挿入されるようになっている。

拡散体６は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）やアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等の透明なシート状の基材の表面等に屈折率の異なる透明なビーズを塗布し、基材の裏面から進入した光をビーズによって屈折させ、あらゆる方向に光を拡散させるものである。

また、拡散体６は、これら基材の表面や裏面に微細な凹凸を施し、光が拡散体６を通過する時に１つの光束をランダムな方向に拡散させ、導光板４からの出射光の輝度の異なりを目だたないように出射光を均一化させる。

また、図２に示すように、拡散体６は、液晶表示装置１を観測される有効出射領域に対応させた平面照明装置３の有効出射領域Ｌの長さよりも導光板４の入射端面部４ｃ方向に長く形成されている。すなわち、拡散体６は、有効出射領域Ｌの長さよりも導光板４の入射端面部４ｃ方向に長く形成されていれば良く、導光板４の入射端面部４ｃから反射端面部４ｅまでの長さに略等しく形成することもできる。これにより、プリズムシート７等の平面照明装置３に必要な部材を重合わせた最上部に設ける遮光体８を貼り付けた時に、遮光体８が直接導光板４の傾斜表面部４ｄ（表面部４ａ）部分に貼り付かないようにし、輝度偏差や輝度斑が発生せず、より輝度を向上させることができる。

なお、拡散体６は、図１に示すように、光源５に向く方向以外に位置決めの目的や固定させるために複数の突起部６ｂを有している。これら突起部６ｂは、ケース９の外周内側壁面に設けた穴部９ｃに挿入されるようになっている。

プリズムシート７は、透明なポリエステル樹脂基材の表面や裏面に微細なプリズムやレンズアレ等の形状をアクリル樹脂層によって形成して構成される。また、プリズムシート７は、透明なアクリル樹脂やポリカーボネート等の表面や裏面に微細なプリズムやレンズアレ等の形状を形成しても良い。このプリズムシート７では、導光板４から拡散体６を介して入射された光がプリズムシート７を通過する時に光を集光させている。これにより、プリズムシート７からの出射光を明るくすることができる。

また、プリズムシート７は、導光板４の反射端面部４ｅから入射端面部４ｃの長さ方向に対して有効出射領域Ｌに略等しい大きさで形成される。本例では、液晶表示装置１を観測される有効出射領域に対応させた平面照明装置３の有効出射領域Ｌの大きさにプリズムシート７を切断（型抜き）している。なお、プリズムシート７は、図１に示すように、光源５に向く方向以外に位置決めの目的や固定させるために複数の突起部７ｂを有している。これら突起部７ｂは、ケース９の外周内側壁面に設けた穴部９ｃに挿入されるようになっている。

さらに、図１の例では、プリズムシート７を２枚用いた構成としており、一度横方向に集光させた後縦方向に再度集光させて、より高輝度な光を出射させている。

遮光体８は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）やアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等の透明なシート状基材の表面等に光を遮る黒色等のインクを印刷や塗布し、表面部と裏面部とにアクリル系の粘着接着剤が塗布されている。また、遮光体８は、基材が透明でなく（例えば白色）ても良く、基材自身を発砲させ光を透過するのを防ぐようにすることができる。遮光体８は、有効出射領域Ｌに開口８ｂを有し、少なくとも導光板４の表面部４ａと同等以上の寸法で形成される。

具体的に、本例の遮光体８は、図４の斜線部分で示すように、枠縁のように形状で、有効出射領域Ｌ部分には何も無い開口８ｂを有し、光源５と導光板４とを覆う寸法でケース９内に収容できるように形成される。これにより、液晶表示装置１を観測される有効出射領域に対応させた平面照明装置３の有効出射領域Ｌ以外の部分（ケース９の枠の内部や一部分、光源５、有効出射領域Ｌ以外の拡散体６やプリズムシート７）からの漏れ光やケース９の枠の内部や一部分、光源５、有効出射領域Ｌ以外の拡散体６やプリズムシート７等による反射光が液晶表示装置１側から観測されないように遮光する。

なお、本例の遮光体８には、表面と裏面の両面部分にアクリル系の粘着接着剤が塗布されており、表面の粘着接着剤によって液晶表示体２を貼り付け固定する。

光源５は、インジェクションないしトランスファーモールドタイプによるリードフレームのものや電気絶縁性の基板に導電性のパターンを設けて半導体発光素子をダイボンダでボンディングし、ボンディングワイヤで導電性のパターンにボンディングして構成することができる。

また、光源５がインジェクションないしトランスファーモールドタイプの場合には、パターンをインサート成形によって樹脂にパターン形状を形成した燐青銅材等からなるリードフレームを挿入してリードフレーム上に樹脂形成される。

また、光源５は、半導体発光素子として、４元素化合物やＩｎＧａＡｌＰ系、ＩｎＧａＡｌＮ系、ＩｎＧａＮ系等の化合物の高輝度の発光素子が用いられる。

さらに、近年では、カラー映像の液晶表示装置１が主流となっており、平面照明装置３からの出射光として白色光が必要であるために、ＲＧＢの半導体発光素子を用いても良いが、小型（薄型）化の為に、波長変換材を用いた擬似白色を採用するのが好ましい。

そのため、波長変換材料を用いた構成では、例えばＩｎＧａＡｌＮ系の半導体発光素子から青色発光の出射光によって励起し黄色や橙色等に発光する波長変換材（ＹＡＧ系）を混入した透明接着剤を半導体発光素子に塗布し、半導体発光素子自身の青色発光色と波長変換材からの黄色や橙色等に発光色とによって混合され白色の発光色を得ることができる。

なお、光源５は、導光板４の入射端面部４ｃに開口部５ａを向けて、導光板４の入射端面部４ｃに接触するように近傍に設けたり、導光板４の入射端面部４ｃまたは側面部４ｆと光源５とに加工を施し、導光板４と光源５とが互いに勘合するようにする。

ケース９は、変成ポリアミド、ポリエチレンテレフタラート、ナイロン４６や芳香族系ポリエステル等からなる液晶ポリマなどの絶縁性の有る樹脂材料に、光の反射性を良くするとともに遮光性を得るために酸化チタン等の白色粉体を混入させたものを加熱射出成形によって上方に開口部を有するような形状に成形する。

また、ケース９は、底部があっても良く、本例のように枠のみの形状にし、底部に当たる所には何も無く開口穴９ｂを形成しており、この開口穴９ｂに反射体１０を貼り、光源５や導光板４等からの漏れ光などを再度導光板４内に戻したり、出射面方向に反射させる。

さらに、ケース９は、外周内側壁面にスリット状の凹溝、穴などからなる複数の位置決め部９ｃを有している。この位置決め部９ｃは、導光板４の突起部４ｈ、拡散体６の突起部６ｂ、プリズムシート７の突起部７ｂにそれぞれ対応して設けられる。そして、これらの位置決め部９ｃには、導光板４の突起部４ｈ、拡散体６の突起部６ｂ、プリズムシート７の突起部７ｂがそれぞれ挿入される。これにより、導光板４、拡散体６、プリズムシート７がケース９に位置決め固定され、位置ズレを防ぐことができる。

反射体１０は、金属等の完全反射するような材料からなるとともにケース９の底部の代わりにもなるような強度を有している。また、反射体１０は、平面照明装置３の側面部４ｆに対応する位置に接着剤を塗布し、ケース９の側面底部に貼り付け一体化する。

このように、液晶表示装置１の実際に観測する有効出射領域に対応した光を出射する平面照明装置３に組込む部材の中で、最大の厚さ（高さ）である光源５の厚さ（高さ）に合わせて、拡散体６や複数のプリズムシート７など累積した総厚さ（総高さ）が光源５の厚さ（高さ）以下になる様にしている。このため、導光板４の入射端面部４ｃの部分のみを光源５の厚さ（高さ）と同等にして他の表面部４ａと裏面部４ｂとの厚さを薄くし、表面部４ａの上面に拡散体６や複数のプリズムシート７などを収め、これらの上に遮光体８を貼り付ける時に、遮光体８が導光板４の表面部４ａに貼り付き、輝度偏差や輝度斑の発生や輝度の低下を招かないように拡散体６を光源５の厚さ（高さ）以上にならない導光板４の入射端面部４ｃ付近まで延ばす構成となっている。これにより、遮光体８を貼り付けても遮光体８が導光板４の表面部４ａには貼り付かないので、輝度偏差や輝度斑が発生せず、より輝度を向上させることができる。

ここで、本例の平面照明装置と従来の平面照明装置との輝度測定の結果を下記表１に示す。なお、測定条件は、ＬＥＤ供給電流：１５ｍＡ／ｃｈｉｐ、アパーチャ径：６．０φ相当、ＬＥＤ輝度：１０００ｍｃｄ、輝度計：ＣＣＤ面斑測定器とした。また、測定ポイントは、図５に示すように、光源に近い所から９つを選択し、光源に平行な各測定ポイントの中心間の距離を１０．６２ｍｍ、光源の奥行き方向の各測定ポイントの中心間の距離を１５．６６ｍｍとした。

上記表１からも明らかなように、輝度偏差が７８．８％から７９．９％と良くなるとともに全体的に輝度（最低２％から最高９％）が上昇することができた。

以上のように本発明の液晶表示装置および平面照明装置は、光源と、この光源からの光を導く入射端面部と入射端面部の反対に位置する反射端面部と光を出射する出射面と出射面と反対に位置する裏面部とからなる導光板と、この導光板からの出射光を拡散する拡散体と、拡散体からの出射光を集光等するプリズムシートと、プリズムシートの上方に設ける遮光体と、これら光源と導光板と拡散体とプリズムシートと遮光体とを収納するケースとを具備し、導光板の有効出射領域上に備える拡散体やプリズムシートの中で、導光板の直ぐ上方に備える拡散体を導光板の反射端面部から入射端面部方向に長くしている。これにより、これらプリズムシート等の最上部に遮光体を貼っても遮光体が導光板の有効出射領域外の導光板表面部に貼りつかないとともに導光板と拡散体とプリズムシートとの累積した厚さが光源の厚さよりも厚くならず、輝度偏差や輝度斑が発生せず、より輝度を向上させることができる。

小型なモバイル製品の液晶表示装置やこの液晶表示装置のバックライト用の平面照明装置などに適し、薄型、軽量化が図れ、高輝度で見やすく、外光が存在する所に対しても十分対応することができる液晶表示装置および平面照明装置を提供することができる。

本発明に係る液晶表示装置の略組斜視図である。本発明に係る平面照明装置の略断面図である。（ａ），（ｂ）本発明に係る平面照明装置の導光板の断面図および正面図である。本発明に係る平面照明装置の透視正面図である。本発明に係る平面照明装置の導光板における表１に示す輝度測定時の測定ポイントを示す概略平面図である。

符号の説明

１液晶表示装置
２液晶表示体
３平面照明装置
４導光板
４ａ表面部
４ｂ裏面部
４ｃ入射端面部
４ｄ傾斜表面部
４ｅ反射端面部
４ｆ側面部
４ｇ傾斜側面部
４ｈ突起部
５光源
６拡散体
６ｂ突起部
７プリズムシート
７ｂ突起部
８遮光体
８ｂ開口
９ケース
９ｂ開口穴
９ｃ位置決め部
１０反射体
Ｌ有効出射領域
γ 屈折角
ｎ屈折率
α 臨界角

Claims

半導体発光素子の光源と、
該半導体発光素子の光源からの光を導く入射端面部と、該入射端面部の反対に位置する反射端面部と、前記光を出射する出射面と、該出射面の反対に位置する裏面部とからなる導光板と、
該導光板からの出射光を拡散する拡散体と、
該拡散体からの出射光を集光等するプリズムシートと、
該プリズムシートの上方に設ける遮光体と、
少なくとも前記半導体発光素子の光源と前記導光板と前記拡散体と前記プリズムシートと前記遮光体とを収納するケースとを具備し、
前記導光板は、少なくとも有効出射領域をなす平坦面の部分が前記半導体発光素子の光源の高さより薄く、前記有効出射領域から前記入射端面部までの側面部が傾斜した傾斜側面部を有し、
前記拡散体を、前記導光板の上方に該導光板の有効出射領域よりも前記反射端面部から前記入射端面部方向に長い寸法とし、前記遮光体を、前記導光板の有効出射領域に対向する位置に開口を有するとともに前記導光板と同等以上の寸法とし、前記プリズムシートを、前記導光板の前記反射端面部から前記入射端面部の長さ方向に対して前記有効出射領域に略等しい寸法とするともに前記有効出射領域をなす前記平坦面の部分の位置に載置し、前記遮光体を、前記拡散体の前記入射端面部方向に長い寸法の部分に貼り付け、前記導光板の有効出射領域外の表面部に貼りつかないことを特徴とする平面照明装置。
液晶表示体と、
半導体発光素子の光源と、
該半導体発光素子の光源からの光を導く入射端面部と、該入射端面部の反対に位置する反射端面部と、前記光を前記液晶表示体に向けて出射する出射面と、該出射面の反対に位置する裏面部とからなる導光板と、
該導光板からの出射光を拡散する拡散体と、
該拡散体からの出射光を集光等するプリズムシートと、
該プリズムシートの上方に設ける遮光体と、
少なくとも前記半導体発光素子の光源と前記導光板と前記拡散体と前記プリズムシートと前記遮光体とを収納するケースとを具備し、
前記導光板は、少なくとも有効出射領域をなす平坦面の部分が前記半導体発光素子の光源の高さより薄く、前記有効出射領域から前記入射端面部までの側面部が傾斜した傾斜側面部を有し、
前記拡散体を、前記導光板の上方に該導光板の有効出射領域よりも前記反射端面部から前記入射端面部方向に長い寸法とし、前記遮光体を、前記導光板の有効出射領域に対向する位置に開口を有するとともに前記導光板と同等以上の寸法とし、前記プリズムシートを、前記導光板の前記反射端面部から前記入射端面部の長さ方向に対して前記有効出射領域に略等しい寸法とするともに前記有効出射領域をなす前記平坦面の部分の位置に載置し、前記遮光体を、前記拡散体の前記入射端面部方向に長い寸法の部分に貼り付け、前記導光板の有効出射領域外の表面部に貼りつかないことを特徴とする液晶表示装置。
前記導光板は、前記半導体発光素子の光源の高さと略等しい前記入射端面部を有することを特徴とする請求項１記載の平面照明装置。
前記導光板は、前記半導体発光素子の光源の高さと略等しい前記入射端面部を有することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。