JP4579146B2 - 表示装置および面状光源装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置および面状光源装置に関し、特に、導光板を伝播させた光を表示パネルに照射する面状光源装置およびそれを用いた表示装置に適用して有効な技術に関するものである。
従来、携帯電話機やノートブック型のPC(Personal Computer)のディスプレイなどには、たとえば、液晶表示パネルを有する液晶表示装置（液晶表示ユニット）が用いられている。
前記液晶表示装置は、液晶表示パネルの後方にバックライト（光源）を配置し、その光源からの光を前記液晶表示パネルに照射し、透過させることで画像（映像）を表示する透過型と、表示装置外部からの光を前記液晶表示パネルで反射させることで画像（映像）を表示する反射型に大別される。
また、前記透過型の液晶表示装置のバックライトは、たとえば、液晶表示パネルの表示領域と重畳する領域に蛍光管などの光源を配置する直下型と、液晶表示パネルの表示領域と重畳する領域に導光板を配置し、その導光板の端部に光源を配置したエッジライト型（サイドライト型とも呼ばれる）とに大別される。
前記エッジライト型のバックライトは、導光板の端部に配置された光源からの光を、前記導光坂内で伝播させながら、前記導光板の裏面に設けた反射部によって液晶表示パネルの方向に向け、拡散板で拡散させて液晶表示パネルに照射するバックライトであり、直下型に比べて薄くできる。そのため、携帯電話機やノートブック型のPCのディスプレイなどには、このエッジライト型のバックライトを有する液晶表示装置を用いることが多い。
また、前記エッジライト型のバックライトには、液晶表示パネルの表示領域に均一に光を照射させるために、たとえば、伝播する光を効率よく反射させるための形状（たとえば、溝など）を施した導光板と反射シートを組み合わせたものがある（たとえば、特許文献１を参照。）。
また、前記エッジライト型のバックライトには、薄型化のために、たとえば、導光体層（導光板）、反射層（反射部）、および拡散層（拡散板）をそれぞれ薄膜シートで構成し、一体化したものがある（たとえば、特許文献２を参照。）。
特開2005-11599号公報 特開平8-152526号公報
しかしながら、たとえば、前記特許文献１に記載されたバックライトでは、前記導光板に反射溝などが施されており、反射シートの間に隙間ができ、その隙間に光が入り込む。また、前記反射溝で正面輝度に寄与しない角度に反射または屈折する光が存在する。そのため、光の損失が大きくなるという問題があった。また、前記導光板は、一般に、射出成形で形成されることが多く、加工精度の点から、設計意図通りの形状に加工することが難しいという問題があった。
また、たとえば、前記特許文献２に記載されたバックライトでは、屈折率が異なる薄膜シートを組み合わせることにより、その界面で全反射が起こることを利用している。しかしながら、光源から前記導光体層に入射するときの入射角度に対する考慮がなされていない。そのため、たとえば、入射角度が小さく、全反射が起こらない角度で導光板に入射する光が支配的となり、液晶表示パネルの表示領域面内に有効に光を照射することができないという問題があった。
また、前記携帯電話などに用いられている液晶表示装置（液晶表示ユニット）では、近年、たとえば、軽量化を目的としてバックライトの光源にLED(Light Emitting Diode)などの点光源を用いるようになってきている。しかしながら、前記特許文献２に記載されたバックライトでは、光源として蛍光管などの線光源を用いることを前提としている。そのため、たとえば、LEDなどの点光源を用いた場合、液晶表示パネルの表示領域面内に照射される光の輝度分布を均一にすることが難しいという問題があった。
本発明の目的は、たとえば、液晶表示装置に用いられるバックライトの薄型化、軽量化が可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、たとえば、液晶表示装置に用いられるバックライトを薄型化、軽量化し、かつ、高輝度化することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。
（１）表示パネルと、前記表示パネルの後方に配置されたバックライトとを有する表示装置であって、前記バックライトは、フィルム状の導光部材と、前記導光部材の、前記表示パネルと対向する第１の面に貼り付けられたフィルム状の光半透過部材と、前記導光部材の、前記第１の面の裏面に貼り付けられたフィルム状の反射部材と、前記導光部材の、前記第１の面またはその裏面から前記導光部材に光を入射する位置に配置された点光源とを有し、前記光半透過部材の屈折率が、前記導光部材の屈折率よりも小さい表示装置である。
（２）表示パネルと、前記表示パネルの後方に配置されたバックライトとを有する表示装置であって、前記表示パネルは、前記バックライトと対向する面およびその裏面に偏光板が貼り付けられており、前記バックライトは、フィルム状の導光部材と、前記導光部材の、前記表示パネルと対向する第１の面に貼り付けられたフィルム状の偏光反射部材と、前記導光部材の、前記第１の面の裏面に貼り付けられたフィルム状の反射部材と、前記導光部材の、前記第１の面またはその裏面から前記導光部材に光を入射する位置に配置された点光源とを有し、前記偏光反射部材の透過軸が、前記表示パネルの、前記バックライトと対向する面に貼り付けられた偏光板の透過軸と同一方向である表示装置である。
（３）前記（１）または（２）において、前記バックライトは、前記点光源が前記導光部材のフィルム面方向に光を出射する向きに配置されており、前記点光源から出射した光を反射して前記導光部材に入射させる反射板を有する表示装置である。
（４）前記（１）または（２）において、前記光半透過部材または前記偏光反射部材は、前記導光部材の光が入射する位置からの距離に応じて、前記導光部材を伝播する光の透過率と反射率の比が変化している表示装置である。
（５）前記（１）または（２）において、前記光半透過部材または前記偏光反射部材は、複数箇所に貫通穴を有し、かつ、前記導光部材の光が入射する位置からの距離に応じて、前記貫通穴の分布密度が変化している表示装置である。
（６）前記（１）または（２）において、前記反射部材は、前記導光部材の光が入射する位置からの距離に応じて、反射率が変化している表示装置である。
（７）前記（１）または（２）において、前記反射部材は、前記導光部材と密着している面の複数箇所に凹形状または凸形状の乱反射パターンを有し、かつ、前記導光部材の光が入射する位置からの距離に応じて、前記乱反射パターンの分布密度が変化している表示装置である。
（８）光源と、フィルム状の導光部材とを有する面状光源装置において、前記光源は、前記導光部材のフィルム面に垂直な方向に光を出射する向きに配置され、前記導光部材の光を入射させる領域と前記光源の光が出射する面の間に、前記導光部材への光の入射方向を、前記導光部材の光の伝播方向に変えるフィルム状の入射光調整部材を有し、前記入射光調整部材は、前記導光部材と対向する面側に、１つまたは２つ以上の突起を有し、かつ、前記突起の先端面が前記導光部材と密着している面状光源装置である。
前記（８）において、前記導光部材の光の出射面に、前記出射面からの出射角度を調整する出射光調整部材を有する面状光源装置である。
（１０）前記（８）または（９）において、前記導光部材の、前記入射光調整部材が配置された面の裏面であり、かつ、前記入射光調整部材と重畳する領域に反射部材を有する面状光源装置である。
（１１）前記（８）から（１０）のいずれかにおいて、前記入射光調整部材の突起は、底面が曲面状の柱状突起である面状光源装置である。
（１２）表示パネルと、前記表示パネルの後方に配置されたバックライトとを有する表示装置であって、前記バックライトは、前記（８）から（１１）のいずれかに記載の面状光源装置でなる表示装置である。
本発明の表示装置は、バックライトの光を伝播させる部分の構成を、前記手段（１）のように、フィルム状の導光部材をフィルム状の光半透過部材とフィルム状の反射部材で挟んだ、一体的な構成とする。このとき、前記各部材は、たとえば、厚さが0.25mm以下のフィルム状に加工したものを貼り合わせて一体的にする。このようにすることで、導光板を薄型化でき、軽量化できる。また、フィルム状の導光部材、半透過部材、および反射部材を一体的な構成にすると、導光部材に入射した光が、半透過部材と反射部材の間を、高効率で反射を繰り返しながら前記導光部材を伝播していく。そのため、前記導光部材を伝播する光の損失を小さくし、表示パネルの表示領域に照射される光の輝度を高くすることができる。
また、本発明の表示装置では、バックライトの光を伝播させる部分の構成を、前記手段（２）のように、前記半透過部材の代わりに、フィルム状の偏光反射部材を用いてもよい。
またこのとき、前記手段（３）のようにすることで、損失を小さくでき、表示パネルの表示領域に照射される光の輝度を高くすることができる。このとき、前記反射板は、たとえば、前記点光源の方向に凸状の反射面を持たせることが好ましい。
またこのとき、前記光半透過部材または前記偏光反射部材を、前記手段（４）のようにすることで、表示パネルの表示領域に照射される光の面内輝度を均一にすることができる。またこのとき、前記手段（４）のように光半透過部材または偏光反射部材の透過率と反射率の比を変える代わりに、前記手段（５）のように、光半透過部材または偏光反射部材に、複数の貫通穴を、分布密度を変化させて設けてもよい。
またこのとき、前記手段（４）のように光半透過部材または偏光反射部材の透過率と反射率の比を変える代わりに、前記手段（６）のように、前記反射部材の反射率を変化させてもよい。またこのとき、前記手段（６）のように反射部材の反射率を変える代わりに、前記手段（７）のように、反射部材の導光部材と張り合わされた面に複数の乱反射パターンを、分布密度を変化させて設けてもよい。
また、前記手段（３）のように、点光源から出射される光が、導光部材のフィルム面方向である場合、反射板で反射させても、前記導光部材に入射する光の入射角度が臨界角を越えない光が支配的になることがある。臨界角を越えない角度で入射し、導光部材を伝播する光は、光半透過部材または偏光反射部材との界面、反射部材との界面で全反射することはない。そのため、各界面で光が導光部材の外部に漏れ出てしまい、導光部材内を光が伝播していかない。
このような問題を解決するには、たとえば、前記手段（８）のように、点光源を、導光部材のフィルム面と垂直な方向に光を出射するように配置された面状光源装置を用いることが望ましい。このとき、点光源と導光部材の間には、前記入射光調整部材を配置する。このようにすれば、導光部材のフィルム面と垂直な方向に出射された点光源の光を、入射光調整部材で、導光部材内の臨界各を越える角度に変換して導光部材に入射させることができる。そのため、点光源の光を導光部材に有効に入射でき、高い輝度均一性が得られる。
またこのとき、たとえば、前記手段（９）のように、前記導光部材の光の出射面に、前記出射面からの出射角度を調整する出射光調整部材が設けられていてもよい。この出射光調整部材は、たとえば、前記入射光調整部材と同様の構成にする。このような構成にすれば、たとえば、導光部材を光半透過部材と反射部材で挟まなくても、前記導光部材に入射した光を伝播させながら、面状に出射させることができる。
またこのとき、前記手段（１０）のように反射部材を設ければ、入射光調整部材で臨界角を越えずに、導光部材の外部に出射した光を前記反射部で反射させて、再度導光部材に入射させることができる。
またこのとき、前記手段（１１）のようにすれば、点光源の光を、導光部材内で広がりを持たせながら伝播させることができる。
このように、前記手段（８）から手段（１１）のような面状光源装置であれば、点光源の光を導光部材に有効に入射、伝播させることができ、高い輝度均一性が得られる。また、導光部材、入射光調整部材、および出射光調整部材をフィルム状にすることで、面状光源装置を薄型化、軽量化できる。そのため、前記手段（１２）のように、前記手段（８）から手段（１１）のような面状光源装置を表示装置のバックライトとして用いれば、バックライトの薄型化、軽量化が可能であるとともに、表示領域の輝度均一性を向上させることができる。
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明による実施例１の表示装置の概略構成を示す模式図である。また、図２は、図１の主要な部分を拡大した模式図である。
図１において、１は表示パネル、２０１は光照射部、２０１ａは導光部材（導光フィルム）、２０１ｂは光半透過部材（光半透過フィルム）、２０１ｃは反射部材（反射フィルム）、３Ａ，３Ｂは偏光板フィルムである。
本実施例１の表示装置は、たとえば、図１に示すように、表示パネル１の下方に、バックライトの光照射部２０１を有する。
表示パネル１は、バックライトの光照射部２０１から照射される光を透過して画像（映像）を表示するものであれば、どのようなものでもよい。表示パネル１の一例としては、たとえば、一対の基板で液晶材料を挟持した液晶表示パネルが挙げられる。また、表示パネル１は、一般に、図１に示すように、バックライトからの光が入射する面と出射する面のそれぞれに偏光板フィルム３Ａ，３Ｂが貼り付けられている。
バックライトの光照射部２０１は、たとえば、図１および図２に示すように、導光部材２０１ａを光半透過部材２０１ｂと反射部材２０１ｃで挟んだ一体的な構成になっている。このとき、光半透過部材２０１ｂは、その屈折率が、導光部材２０１ａの屈折率よりも小さい材料を用いる。
また、実施例１では、導光部材２０１ａ、光半透過部材２０１ｂ、および反射部材２０１ｃはそれぞれ、フィルム状の部材を用いる。以下、導光部材２０１ａを導光フィルムと呼び、光半透過部材２０１ｂを光半透過フィルムと呼び、反射部材２０１ｃを反射フィルムと呼ぶ。なお、導光フィルム２０１ａの厚さＴａは、たとえば、0.25mm以下にする。また、光半透過フィルム２０１ｂの厚さＴｂおよび反射フィルム２０１ｃの厚さＴｃはそれぞれ、たとえば、0.05mm以下にする。
導光フィルム２０１ａは、たとえば、屈折率が1.59のポリカーボネイト（PC）を用いる。また、光半透過フィルム２０１ｂは、たとえば、屈折率が1.35のフッ素系樹脂を用いる。なお、光半透過フィルム２０１ｂは、たとえば、屈折率が1.57のポリエチレンテレフタレート（PET）、屈折率が1.49のアクリル系UV硬化樹脂を用いることもできる。また、反射フィルム２０１ｃは、たとえば、ポリエステル系の多層膜フィルム、またはPET基板に銀をスパッタリングした銀シートを用いる。
また、実施例１では、導光部材２０１ａおよび光半透過部材２０１ｂならびに反射部材２０１ｃは、たとえば、光半透過部材２０１ｂと同程度の屈折率を有する光学接着剤で貼り合わせて一体的な構造とする。
このような構成の表示装置では、バックライトの光照射部２０１には、たとえば、図１および図２に示したように、導光フィルム２０１ａの、表示パネル１と対向する面（以下、フィルム面と呼ぶ）の端部から光４が入射する。そして、入射した光４は、光半透過フィルムとの界面および反射フィルム２０１ｃとの界面で反射を繰り返しながら導光フィルム内を伝播する。このとき、光半透過フィルム２０１ｂとの界面では、導光フィルム２０１ａの屈折率と光半透過フィルム２０１ｂの屈折率の関係に応じて、角度が浅い光、言い換えると光半透過フィルム２０１ｂに対する入射角が大きい光は界面で反射する。一方、角度が深い光、言い換えると光半透過フィルムに対する入射角が小さい光は界面で屈折し、表示パネル１の方向に出射される。光半透過フィルム２０１ｂとの界面で反射した光は、反射フィルム２０１ｃとの界面で反射し、再び光半透過フィルム２０１ｂとの界面に入射する。導光フィルム２０１ａを伝播する光に、この動作を繰り返させることで、導光フィルム２０１ａに入射した光４が、面状の光に変換されて表示パネル１に照射される。
なお、図１および図２では省略しているが、導光フィルム２０１ａに入射させる光４の光源は、導光フィルム２０１ａに入射した光４が、入射した位置から、表示パネル１と重畳する領域の方向へ伝播するのであれば、どのような位置に配置されていてもよい。
このように、本実施例１の表示装置では、導光フィルム２０１ａの厚さＴａを0.25mm以下、光半透過フィルム２０１ｂの厚さＴｂおよび反射フィルム２０１ｃの厚さＴｃをそれぞれ0.05mm以下にし、かつ、一体的な構造にすることで、バックライトの光照射部２０１が薄型化でき、軽量化できる。
また、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃを一体的な構造にすることで、導光フィルム２０１ａに入射した光４を、光半透過フィルム２０１ｂとの界面および反射フィルム２０１ｃとの界面で、高効率で反射を繰り返させながら伝播させることができる。そのため、各界面、特に反射フィルム２０１ｃとの界面での光の漏れによる損失を小さくでき、表示パネル１に照射される光の輝度を高くすることができる。
図３は、実施例１の変形例を説明するための模式図である。
実施例１の表示装置では、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃを一体的な構造にすることで、導光フィルム２０１ａに入射した光４を、光半透過フィルム２０１ｂとの界面および反射フィルム２０１ｃとの界面で、高効率で反射を繰り返させながら伝播させる。このとき、光半透過フィルム２０１ｂは、導光フィルム２０１ａを伝播し、光半透過フィルム２０１ｂとの界面に入射する光の入射角に応じて反射あるいは屈折（透過）させる部材である。つまり、導光フィルム２０１ａと光半透過フィルム２０１ｂの界面では、その界面に入射する光の一部が反射して導光フィルム２０１ａを伝搬し続け、残りが表示パネル１に照射される。そのため、バックライトの光照射部２０１は、光半透過フィルム２０１ｂの代わりに、光半透過フィルム２０１ｂと同等の機能を有するものを用いることもできる。光半透過フィルム２０１ｂと同等の機能を有する部材としては、たとえば、偏光反射フィルムが挙げられる。
偏光反射フィルムは、たとえば、入射する光のうち、偏光面がある方向を向いた成分のみを透過し、残りの成分を反射する部材である。そのため、光半透過フィルム２０１ｂの代わりにこの偏光反射フィルムを用いれば、導光フィルム２０１ａを伝播する光のうち、偏光反射フィルムの透過軸（偏光軸）と一致する成分のみが偏光反射フィルムを透過して表示パネル１に照射される。そして、残りの成分は、反射して導光フィルム２０１ａを伝播し続ける。偏光反射フィルムとの界面で反射した光は、反射フィルム２０１ｃとの界面で反射し、再び偏光反射フィルムとの界面に入射する。導光フィルム２０１ａを伝播する光に、この動作を繰り返させることで、導光フィルム２０１ａに入射した光４が、面状の光に変換されて表示パネル１に照射される。
このとき、導光フィルム２０１ａから偏光反射フィルムを透過して表示パネル１に照射される光は、偏光面が偏光反射フィルムの透過軸と一致する光である。そのため、偏光反射フィルムを用いる場合は、たとえば、図３に示すように、導光フィルム２０１ａの表示パネル１と対向する面に偏光反射フィルム２０１ｄを貼り付ける際に、その透過軸ＡＸ１が、表示パネル１の光照射部２０１と対向する面に貼り付けられる偏光板３Ａの透過軸ＡＸ２と同じ方向を向くようにする。このようにすれば、導光フィルム２０１ａから偏光反射フィルム２０１ｄを透過して表示パネル１に照射される光の偏光面が、表示パネル１より手前に位置する偏光板３Ａの偏光軸ＡＸ２と一致するので、偏光板３Ａを通過させ、表示パネル１に入射させることができる。
またこのとき、偏光反射フィルム２０１ｄの厚さを、光半透過フィルム２０１ｂと同様に、たとえば、0.05mm以下にし、導光フィルム２０１ａおよび反射フィルム２０１ｃと一体的な構成とすることで、バックライトの光照射部２０１を薄型化でき、軽量化できる。
なお、図３では、偏光反射フィルム２０１ｄの透過軸ＡＸ１が、導光フィルム２０１ａの、光を入射させる辺と平行になっているが、表示パネル１に貼り付けた偏光板３Ａの透過軸ＡＸ２と一致していれば、どの方向を向いていてもよい。
図４は、本発明による実施例２のバックライトの概略構成を示す模式図である。また、図５は、図４のＡ−Ａ’線断面図である。
実施例２では、実施例１の構成を前提とし、表示パネル１に照射される光の輝度（光量）を面内均一にする光照射部２０１の構成例について説明する。
このとき、バックライトの光照射部２０１は、たとえば、図４および図５に示すように、導光フィルム２０１ａを、光半透過フィルム２０１ｂと反射フィルム２０１ｃで挟んで一体的な構造にしたものである。この導光フィルム２０１ａの厚さは0.25mm以下にする。また、光半透過フィルム２０１ｂおよび反射フィルム２０１ｃの厚さはそれぞれ、たとえば、0.05mm以下にする。また、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃにはそれぞれ、たとえば、実施例１で説明したような材料を用いる。また、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃは、実施例１で説明したような方法で一体的な構造にする。
また、実施例２の場合、光半透過フィルム２０１ｂは、複数箇所に貫通穴（スルーホール）ＴＨが設けられている。この貫通穴ＴＨは、たとえば、光半透過フィルム２０１ｂをエッチングして形成する。
また、この貫通穴ＴＨは、たとえば、図４に示すように、導光フィルム２０１ａの光を入射させる領域Ｌを設ける辺と平行に複数の貫通穴ＴＨを並べた列を、光の伝播方向に複数列並べるように設ける。またこのとき、各貫通穴ＴＨの列の間隔Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７は、図４に示したように、導光フィルム２０１ａの光を入射させる辺からの距離が遠くなるにつれて狭くなるようにすることが好ましい。なお、図４に示した例では、貫通穴ＴＨの列が８列であるが、８列以外であってもよいことはもちろんである。
光透過フィルム２０１ｂに、このような貫通穴ＴＨが設けられている場合、たとえば、図５に示すように、導光フィルム２０１ａのある位置から入射した光４は、実線の矢印で示したような経路で導光フィルム２０１ａを伝播する。このとき、反射フィルム２０１ｃで反射して光半透過フィルム２０１ｂとの界面に入射する光は、貫通穴ＴＨがある領域に入射する。この貫通穴ＴＨがある領域に入射した光は、屈折して、貫通穴ＴＨの内部空間に出射される。そして、貫通穴ＴＨの側面で反射または屈折して表示パネル１がある方向に出射される。つまり、貫通穴ＴＨを設けることにより、その貫通穴ＴＨの側面で光を乱反射させて表示パネル１がある方向に出射させることができる。そのため、実施例１の場合に比べて、表示パネル１に照射される光の輝度（光量）の面内均一性が高くなる。
またこのとき、導光フィルム２０１ａを伝播する光は、たとえば、光が入射する辺に近い領域では光量が多く、光が入射する辺から遠ざかるにつれて光量が徐々に減少していく。そのため、図４に示したように、光が入射する辺から遠い領域の貫通穴ＴＨの分布密度を大きくし、光の乱反射を起こしやすくすることで、表示パネル１に照射される光の輝度（光量）の面内均一性がより高くなる。
図６は、実施例２の変形例を説明するための模式図である。
実施例２のバックライトにおいて、たとえば、導光フィルム２０１ａに入射する光４の光源が、たとえば、複数個の点光源からなる場合、光が入射する辺に近い領域であっても、その辺方向における２つの点光源の間では光量が小さくなる。そのため、複数個の点光源を用いるバックライトの場合、光半透過フィルム２０１ｂの貫通穴ＴＨを、たとえば、図６に示すような配置にすることが好ましい。
図６では、たとえば、導光フィルムの２つの領域Ｌに点光源を配置する場合を挙げており、導光フィルム２０１ａの光を入射させる辺と平行に複数の貫通穴ＴＨを並べた列を、光の伝播方向に複数列並べるように設ける点については、前述の通りである。また、光を入射させる辺に近い領域では、点光源からの光の広がりが不十分であり、点光源の間に光量が小さい領域が生じる。そのため、その領域にさらに複数個の貫通穴ＴＨを設けて分布密度を高くすることで、表示パネル１に照射される光の輝度（光量）の面内均一性を高くできる。
このように、実施例２のバックライトでは、点光源を用いた場合でも表示パネル１に照射される光の輝度（光量）の面内均一性を高くできる。
図７は、実施例２の応用例を説明するための模式図である。
実施例２は、導光フィルム２０１ａから表示パネル１の方向に出射させる光を乱反射させることで、表示パネル１に照射される光の面内均一性を高めるものである。そして、光を乱反射させる方法の一例として、図４などに示したように、光半透過フィルム２０１ｂに貫通穴ＴＨを設ける例を挙げた。しかしながら、光半透過フィルム２０１ｂに貫通穴ＴＨを設ける代わりに、たとえば、図７に示すように、導光フィルム２０１ａと反射フィルム２０１ｃの界面に、光を乱反射させるパターン（以下、乱反射パターンと呼ぶ）ＲＰを設けても、同様の効果を得ることができる。
導光フィルム２０１ａと反射フィルム２０１ｃの界面に、このような乱反射パターンＲＰが設けられている場合、たとえば、図７に示すように、導光フィルム２０１ａのある位置から入射した光４は、実線の矢印で示したような経路で導光フィルム２０１ａを伝播する。このとき、反射フィルム２０１ｃの乱反射パターンＲＰで反射する光は進路が変わり、乱反射パターンＲＰで反射する前と後で、光半透過フィルム２０１ｂとの界面への入射角度が変わる。このとき、乱反射パターンＲＰで反射した後の入射角度が小さくなり、深い角度で入射されるとすれば、その光の一部は光半透過フィルム２０１ｂとの界面で屈折し、表示パネル１のある方向に出射される。そのため、光半透過フィルムに貫通穴ＴＨを設けた場合と同様に、表示パネル１に照射される光の輝度（光量）の面内均一性が高くなる。
またこのとき、導光フィルム２０１ａと反射フィルム２０１ｃは、たとえば、透明な光学接着剤で接着されて一体的な構造となっており、その界面に隙間がない。そのため、導光フィルム２０１ａと反射フィルム２０１ｃの界面から光が漏れて損失が大きくなることを防げる。
なお、導光フィルム２０１ａと反射フィルム２０１ｃとの界面に乱反射パターンＲＰを設ける場合、その配置は、たとえば、図４または図６に示した光半透過フィルム２０１ｂの貫通穴ＴＨの配置と同様に、導光フィルム２０１ａの光が入射する辺から遠い領域や、点光源の間の領域の分布密度が高くなるように配置すればよい。
また、実施例２では、光半透過フィルム２０１ｂを用いた場合を例に挙げたが、光半透過フィルム２０１ｂの代わりに、偏光反射フィルム２０１ｄを用いてもよいことはもちろんである。
また、実施例２では、たとえば、図４に示したように、貫通穴ＴＨを列状に配置したが、これに限らず、任意の位置に配置してもよいことはもちろんである。
図８は、本発明による実施例３のバックライトの概略構成を示す模式図である。また、図９は、図８のＢ−Ｂ’線断面図である。
実施例３では、実施例１の構成を前提とし、実施例２とは異なる方法で、表示パネル１に照射される光の輝度（光量）を面内均一にする光照射部２０１の構成例について説明する。
このとき、バックライトの光照射部２０１は、たとえば、図８および図９に示すように、導光フィルム２０１ａを、光半透過フィルム２０１ｂと反射フィルム２０１ｃで挟んで一体的な構造にしたものである。この導光フィルム２０１ａの厚さは0.25mm以下にする。また、光半透過フィルム２０１ｂおよび反射フィルム２０１ｃの厚さはそれぞれ、たとえば、0.05mm以下にする。また、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃにはそれぞれ、たとえば、実施例１で説明したような材料を用いる。また、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃは、実施例１で説明したような方法で一体的な構造にする。
また、実施例３の場合、光半透過フィルム２０１ｂは、複数箇所に光を遮光するパターン（以下、遮光パターンと呼ぶ）ＢＰが設けられている。この遮光パターンＢＰは、たとえば、白色インクの印刷などで形成する。
また、この遮光パターンＢＰは、たとえば、図８に示すように、導光フィルム２０１ａの光を入射させる領域Ｌを設ける辺と平行に複数の遮光パターンＢＰを並べた列を、光の伝播方向に複数列並べるように設ける。またこのとき、各遮光パターンＢＰの列の間隔Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７は、図８に示したように、導光フィルム２０１ａの光を入射させる辺からの距離が遠くなるにつれて広くなるようにすることが好ましい。なお、図８に示した例では、遮光パターンＢＰの列が８列であるが、８列以外であってもよいことはもちろんである。
光透過フィルム２０１ｂに、このような遮光パターンＢＰが設けられている場合、たとえば、図９に示すように、導光フィルム２０１ａのある位置から入射した光４は、実線の矢印で示したような経路で導光フィルム２０１ａを伝播する。このとき、反射フィルム２０１ｃで反射して光透過フィルム２０１ｂとの界面に入射する光は、遮光パターンＢＰで遮光（反射）し、光透過フィルム２０１ｂを通って表示パネルがある方向には出射されない。つまり、遮光パターンＢＰを設けることにより、表示パネル１がある方向へ出射される光の光量を制限することができる。そのため、実施例１の場合に比べて、表示パネル１に照射される光の輝度（光量）の面内均一性が高くなる。
またこのとき、導光フィルム２０１ａを伝播する光は、たとえば、光が入射する辺に近い領域では光量が多く、光が入射する辺から遠ざかるにつれて光量が徐々に減少していく。そのため、図８に示したように、光が入射する辺に近い領域の遮光パターンＢＰの分布密度を大きくし、表示パネル１がある方向に出射される光の光量を落とすことで、表示パネルに照射される光の輝度（光量）の面内均一性がより高くなる。
図１０は、実施例３の変形例を説明するための模式図である。
実施例３のバックライトにおいて、たとえば、導光フィルム２０１ａに入射する光４の光源が、たとえば、複数個の点光源からなる場合、光が入射する辺に近い領域であっても、その辺方向における２つの点光源の間では光量が小さくなる。そのため、複数個の点光源を用いるバックライトの場合、遮光パターンＢＰを、たとえば、図１０に示すような配置にすることが好ましい。
図１０では、たとえば、導光フィルム２０１ａの２つの領域Ｌに点光源を配置する場合を挙げており、導光フィルム２０１ａの光を入射させる辺と平行に複数の遮光パターンＢＰを並べた列を、光の伝播方向に複数列並べるように設ける点については、前述の通りである。また、光を入射させる辺に近い領域では、点光源からの光の広がりが不十分であり、点光源の間に光量が小さい領域が生じる。そのため、入射させる辺に近い領域の、点光源の直前の光量が大きい領域の遮光パターンの分布密度を高くすることで、表示パネル１に照射される光の輝度（光量）の面内均一性を高くできる。
このように、実施例３のバックライトでは、点光源を用いた場合でも表示パネルに照射される光の輝度（光量）の面内均一性を高くできる。
なお、実施例３では、光半透過フィルム２０１ｂを用いた場合を例に挙げたが、光半透過フィルム２０１ｂの代わりに、偏光反射フィルム２０１ｄを用いてもよいことはもちろんである。
また、実施例３では、たとえば、図８に示したように、遮光パターンＢＰを列状に配置したが、これに限らず、任意の位置に配置してもよいことはもちろんである。
図１１は、本発明による実施例４のバックライトの概略構成を示す模式図である。また、図１２は、図１１のＣ−Ｃ’線断面図である。また、図１３は、図１１のＤ−Ｄ’線断面図である。なお、図１１は、バックライトの正面図および下側の側面図を示している。
実施例４では、実施例１から実施例３で説明したバックライトの光照射部２０１の構成を前提とし、導光フィルム２０１ａに入射させる光の光源を含めたバックライトの構成例について説明する。
このとき、バックライトの光照射部２０１は、図１１乃至図１３に示すように、導光フィルム２０１ａを、光半透過フィルム２０１ｂと反射フィルム２０１ｃで挟んで一体的な構造にしたものである。この導光フィルム２０１ａの厚さは0.25mm以下にする。また、光半透過フィルム２０１ｂおよび反射フィルム２０１ｃの厚さはそれぞれ、たとえば、0.05mm以下にする。また、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃにはそれぞれ、たとえば、実施例１で説明したような材料を用いる。また、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃは、実施例１で説明したような方法で一体的な構造にする。
またこのとき、光照射部２０１は、たとえば、実施例２のように光半透過フィルム２０１ｂの複数箇所に貫通穴ＴＨが設けられていてもよい。また、貫通穴ＴＨの代わりに、たとえば、導光フィルム２０１ａと反射フィルム２０１ｃの界面に乱反射パターンＲＰが設けられていてもよい。またさらには、たとえば、実施例３のように、光半透過フィルム２０１ｂと導光フィルム２０１ａの界面に遮光パターンＢＰが設けられていてもよい。
また、導光フィルム２０１ａに入射させる光４の光源は、たとえば、LEDのような点光源２０２とする。この点光源２０２は、たとえば、フレキシブル回路基板２０３上に実装されている。このとき、点光源２０２が実装されたフレキシブル回路基板２０３は、たとえば、光照射部２０１の光半透過フィルム２０１ｂ上であり、かつ、表示パネル１の表示領域に光を照射する領域（以下、照射領域という）ＩＲの外側に配置される。またこのとき、フレキシブル回路基板２０３上の点光源２０２は、たとえば、サイドビュー型のLEDを用い、導光フィルム２０１ａのフィルム面方向であり、かつ、照射領域ＩＲとは反対の方向に光を出射するように実装されているとする。
またこのとき、導光フィルム２０１ａの端部の、点光源２０２が配置された側には反射板２０４が設けられている。点光源２０２から出射した光４は、図１４および図１５に示すように、反射板２０４の反射面２０４ａで反射して照射領域ＩＲの方向に向きを変えた後、導光フィルム２０１ａに入射する。こうして入射した光４が導光フィルム２０１ａを伝播する様子は、実施例１から実施例３で説明したとおりなので、詳細な説明は省略する。
なお、実施例４では、LEDのような点光源２０２を用いているが、このLEDは、通常、輝度を高くするために出射した光４の広がりが小さくなるようになっている。そのため、反射板２０４の反射面２０４ａのうち、点光源２０２の光の出射面と対向する面を、たとえば、図１３に示すように点光源２０２側に凸となるようにすることで、点光源２０２の光に広がりを持たせるようにする。このようにすることで、２つの点光源２０２の間の領域に有効に光を伝播させることができる。
図１４は、実施例４の変形例を説明するための模式図である。また、図１５は、図１４のＥ−Ｅ’線断面図である。また、図１６は、図１４のＦ−Ｆ’線断面図である。なお、図１４は、バックライトの正面図および下側の側面図を示している。
実施例４のバックライトは、サイドビュー型のLEDのような点光源２０２を用い、点光源２０２から導光フィルム２０１ａのフィルム面方向に出射した光を反射板２０４で反射させ、導光フィルム２０１ａに入射させるものである。このとき、反射板２０４に、たとえば、図１３に示すように、点光源２０２側に凸曲面となる反射面２０４ａを設けるようにすることで、点光源２０２から出射する光に広がりを持たせるようにする。しかしながら、図１３に示したような凸曲面の反射面２０４ａに限らず、たとえば、図１４乃至図１６に示したような、平面を組み合わせて点光源２０２側に凸となるようにした反射面２０４ｂによっても点光源２０２から出射する光に広がりを持たせることができる。
図１７は、実施例４のバックライトの効果の１つを説明するための模式図である。また、図１８は、実施例４のバックライトと比較するための、従来の一般的なバックライトを用いた表示装置の構成例を示す模式図である。
実施例４のバックライトは、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃを一体的な構成にすることで、光照射部２０１を薄型化している。また、導光フィルム２０１ａに入射させる光の点光源２０２は、導光フィルム２０１ａ上であり、かつ、表示パネル１に光を照射する照射領域ＩＲの外側に配置している。そのため、実施例４のバックライトを用いた表示装置では、たとえば、図１７に示すように、点光源２０２および反射板２０４を、表示パネル１の側面方向に配置することができる。このようにすると、光半透過フィルム２０１ｂ上に配置したフレキシブル回路基板２０３および実装された点光源２０２の高さ分を吸収でき、表示パネル１とバックライト（光照射部２０１）を重ねたときの厚みＴｄを小さくできる。
従来の表示装置の場合、たとえば、射出成形した導光板を用いており、図１８に示すように、導光板２０１ｅの側面に点光源２０２を配置している。バックライトがこのような構成の場合、導光板２０１ｅの厚みは、たとえば、0.4mm程度である。そのため、表示パネル１とバックライト（光照射部２０１）を重ねたときの厚みＴｅは、たとえば、1.06mm程度になる。
一方、実施例４のバックライトを用いた表示装置の場合、バックライトの光照射部２０１の厚みは0.35mm以下である。そのため、表示パネル１とバックライト（光照射部２０１）を重ねたときの厚みＴｄは、0.95mm程度になる。
このことから、実施例４のバックライトを用いることで、表示装置を薄型化、軽量化でき、かつ、照射領域ＩＲの光量の面内均一性を高くすることができる。
なお、実施例４では、光半透過フィルム２０１ｂを用いた場合を例に挙げたが、光半透過フィルム２０１ｂの代わりに、偏光反射フィルム２０１ｄを用いてもよいことはもちろんである。
図１９は、本発明による実施例５のバックライトの概略構成を示す模式図である。また、図２０は、図１９のＧ−Ｇ’線断面図である。また、図２１は、入射光調整部材の取り付け方法を説明する模式図である。
実施例５では、実施例１から実施例３で説明したバックライトの光照射部２０１の構成を前提とし、導光フィルム２０１ａに入射させる光の光源を含めたバックライトの別の構成例について説明する。
このとき、バックライトの光照射部２０１は、図１９および図２０に示すように、導光フィルム２０１ａを、光半透過フィルム２０１ｂと反射フィルム２０１ｃで挟んで一体的な構造にしたものである。この導光フィルム２０１ａの厚さは0.25mm以下にする。また、光半透過フィルム２０１ｂおよび反射フィルム２０１ｃの厚さはそれぞれ、たとえば、0.05mm以下にする。また、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃにはそれぞれ、たとえば、実施例１で説明したような材料を用いる。また、導光フィルム２０１ａ、光半透過フィルム２０１ｂ、および反射フィルム２０１ｃは、実施例１で説明したような方法で一体的な構造にする。
またこのとき、光照射部２０１は、たとえば、実施例２のように光半透過フィルム２０１ｂの複数箇所に貫通穴ＴＨが設けられていてもよい。また、貫通穴ＴＨの代わりに、たとえば、導光フィルム２０１ａと反射フィルム２０１ｃの界面に乱反射パターンＲＰが設けられていてもよい。またさらには、たとえば、実施例３のように、光半透過フィルム２０１ｂと導光フィルム２０１ａの界面に遮光パターンＢＰが設けられていてもよい。
また、導光フィルム２０１ａに入射させる光４の光源は、たとえば、LEDのような点光源２０２とする。この点光源２０２は、たとえば、フレキシブル回路基板２０３上に実装されているとする。このとき、点光源２０２が実装されたフレキシブル回路基板２０３は、たとえば、光照射部２０１（導光フィルム２０１ａ）の、反射フィルム２０１ｃのある面側であり、かつ、表示パネル１の表示領域に光を照射する照射領域ＩＲの外側に配置される。またこのとき、フレキシブル回路基板２０３上の点光源２０２は、たとえば、トップビュー型のLEDを用い、導光フィルム２０１ａのフィルム面方向と垂直な方向に光を出射するように実装されているとする。
またこのとき、導光フィルム２０１ａと点光源２０２の間には、導光フィルム２０１ａと対向する面に複数個の突起２０５ａを有する入射光調整部材２０５が介在している。この入射光調整部材２０５は、たとえば、導光フィルム２０１ａと同じ材料でなるとする。また、入射光調整部材２０５は、突起２０５ａの先端が平坦な面状になっており、導光フィルム２０１ａのフィルム面と密着している。
このような入射光調整部材２０５は、たとえば、突起２０５ａを含めた厚さが0.1mmから0.2mmのフィルム状にすることが好ましい。また、突起２０５ａは、たとえば、フォトリソグラフによって形成する。
また、入射光調整部材２０５の突起２０５ａの先端面を導光フィルム２０１ａに密着させるには、たとえば、図２１に示すように、突起２０５ａの先端面に光学接着剤２０６を塗布しておき、導光フィルム２０１ａのフィルム面に接着すればよい。
また、入射光調整部材２０５の突起２０５ａは、たとえば、図１９に示すように、底面が曲面状の柱状突起とする。また、入射光調整部材２０５の突起２０５ａは、たとえば、図２０に示すように、照射領域ＩＲと反対側の側面が、凸曲面状になっているとする。
また、実施例５のバックライトでは、導光フィルム２０１ａの、光半透過フィルム２０１ｂがある面に、入射光調整部材２０５と重畳する反射シート２０７を設けることが好ましい。
図２２は、実施例５のバックライトの動作を説明するための模式図である。
実施例５のバックライトの動作について、図２２を用いて説明する。なお、図２２は、図２０における領域ＡＲ１を拡大した断面図である。
実施例５のバックライトでは、LEDなどの点光源２０２が、図２０に示したように、導光フィルム２０１ａのフィルム面と垂直な方向に光を出射するように配置されている。そのため、そのままでは、点光源２０２からの光は、導光フィルム２０１ａへの入射角度が小さく、入射した光４を照射領域ＩＲへ伝播させることができない。そのため、点光源２０２と導光フィルム２０１ａの間に、図２２に示すような突起２０５ａを有する入射光調整部材２０５を介在させる。このとき、導光フィルム２０１ａのフィルム面と垂直な方向に出射された光４は、たとえば、図２２に示すように、入射光調整部材２０５突起２０５ａの、照射領域ＩＲの反対側にある凸曲面で反射して進路が変わった後、導光フィルム２０１ａに入射する。こうして入射した光が導光フィルム２０１ａを伝播する様子は、実施例１から実施例３で説明したとおりなので、詳細な説明は省略する。
このとき、入射光調整部材２０５の突起２０５ａの凸曲面の形状は、たとえば、凸曲面における光の反射角θが、下記数式（１）を満たすような形状とする。
θ＝ｉ／２＞（arcsin(1/n)）／２ ・・・（１）
なお、数式（１）において、ｉは導光フィルム２０１ａと光半透過フィルム２０１ｂの界面における光の入射角、ｎは入射光調整部材２０５および導光フィルム２０１ａの屈折率である。
LEDなどの点光源２０２から出射される光は、導光フィルム２０１ａのフィルム面と垂直な方向の成分が最大となるが、垂直方向以外の光についても、数式（１）を満たすような形状にすることにより、導光フィルム２０１ａに有効に入射させることができる。
また、たとえば、導光フィルム２０１ａのフィルム面と垂直な方向に出射された光の中には、突起２０５ａの凸曲面ではない部分を通るものもある。この場合、その光は導光フィルム２０１ａのフィルム面に垂直に入射するので、光半透過フィルム２０１ｂとの界面で反射することなく、光半透過フィルム２０１ｂを透過してしまう。そこで、光半透過フィルム２０１ｂ上の、入射光調整部材２０５と重畳する領域に反射シート２０７を設けておけば、光半透過フィルム２０１ｂを透過した光がその反射シート２０７で反射し、再度導光フィルム２０１ａに入射する。
図２３は、実施例５における点光源と入射光調整部材の貼り付け方法の一例を示す模式図である。また、図２４は、図２３のＨ−Ｈ’線断面図である。
実施例５のバックライトでは、LEDのような点光源２０２は、たとえば、図２３および図２４に示すように、環状の接着剤２０８を用いて入射光調整部材２０５に貼り付けることが好ましい。このとき、環状の接着剤２０８は、点光源２０２が有する発光素子（LEDチップ）２０２ａからの光を遮らないように、点光源２０２の光出射面の最外周に設ける。
図２５は、実施例５のバックライトと表示パネルの配置の一例を示す模式図である。また、図２６は、実施例５のバックライトと表示パネルの配置の他の一例を示す模式図である。
実施例５のバックライトは、たとえば、図２０に示したように、導光フィルム２０１ａの、反射フィルム２０１ｃのある面側に入射光調整部材２０５および点光源２０２を配置する。このとき、表示パネル１は、導光フィルム２０１ａの、光半透過フィルム２０１ｂがある面側に配置される。そのため、図２５に示すように、点光源２０２は、バックライトの光照射部２０１の裏面に配置される。
このような配置の場合、たとえば、入射光調整部材２０５を、その一部または全部が表示パネル１と重畳するように配置することもできる。そのため、表示装置の表示領域外の領域、いわゆる額縁領域を小さくすることができる。
なお、実施例５のバックライトでは、点光源２０２および入射光調整部材２０５は、たとえば、図２６に示すように、導光フィルム２０１ａの、光半透過フィルム２０１ｂがある面側に配置することも可能である。
図２７は、実施例５の第１の応用例を説明するための模式図である。
実施例５のバックライトの構成を説明するにあたって、たとえば、図１９に示したように、１つの点光源２０２を配置する場合を例に挙げたが、これに限らず、たとえば、図２７に示すように、２つの点光源２０２を配置してもよい。また、図示は省略するが、３つ以上の点光源２０２を配置してもよいことはもちろんである。
図２８は、実施例５の第２の応用例を説明するための模式図である。
実施例５のバックライトの構成を説明するにあたって、たとえば、図２０に示したように、入射光調整部材２０５と重畳させる反射シート２０７を、光半透過フィルム２０１ｂ上に貼り付けるように設けた場合を例に挙げたが、これに限らず、たとえば、図２８に示すように、光半透過フィルム２０１ｂと反射シート２０７の間に、プリズムシート２０９を配置してもよい。プリズムシート２０９を配置することにより、光半透過フィルム２０１ｂを透過して反射シート２０７で反射する光を、ある入射角度にして導光フィルム２０１ａに再入射させることができ、さらに光の利用効率を高めることができる。
また、図を用いた説明は省略するが、入射光調整部材２０５の複数の突起２０５ａの配置は、たとえば、図１９に示したような格子状の配置に限らないことはもちろんである。突起の配置としては、たとえば、ある点を中心とする同心円の円周上などの、照射領域ＩＲ方向に凸となる曲線上に複数の突起２０５ａを配置する方法がある。
図２９は、本発明による実施例６のバックライトの概略構成を示す模式図である。また、図３０は、図２９のＪ−Ｊ’線断面図である。
実施例６のバックライトは、実施例５のさらにべつの応用例であり、光源２０２およびその近傍の構成は実施例５のバックライトと同じである。本実施例６において、実施例５と異なる点は、導光フィルム２０１ａの照射領域ＩＲの構成である。
本実施例６のバックライトは、たとえば、図２９および図３０に示すように、導光フィルム２０１ａのフィルム面に、光半透過部材２０１ｂまたは偏光反射フィルム２０１ｄ、および反射フィルム２０１ｃを貼り付けていない。その代わり、導光フィルム２０１ａの一方のフィルム面、言い換えると表示パネル１と対向する面に出射光調整部材２０１ｆを設ける。この出射光調整部材２０１ｆは、導光フィルム２０１ａのフィルム面から出射して表示パネル１に照射される光の出射角度を調整する部材である。
また、この出射光調整部材２０１ｆは、たとえば、入射光調整部材２０５と同様の構成であり、導光フィルム２０１ａと対向する面に１つまたは２つ以上の突起を有し、突起の先端面が導光フィルム２０１ａのフィルム面と密着している。なお、図２９および図３０では、光源２０２に近い領域のみにこの突起を示しているが、実際には、出射光調整部材２０１ｆの全域に同様の突起を設ける。このとき、出射光調整部材２０１ｆは、たとえば、突起を含めた厚さが0.05mmのフィルム状にすることが好ましい。また、突起は、たとえば、フォトリソグラフによって形成する。
また、出射光調整部材２０１ｆの突起の先端面を導光フィルム２０１ａに密着させるには、たとえば、突起の先端面に光学接着剤を塗布しておき、導光フィルム２０１ａのフィルム面に接着すればよい。
また、出射光調整部材２０１ｆの突起は、たとえば、図２９に示すように、底面が曲面状の柱状突起とする。また、出射光調整部材２０１ｆの突起は、たとえば、図３０に示すように、光源２０２と反対側の側面が、凸曲面状になるようにする。
なお、本実施例６のバックライトにおいても、導光フィルム２０１ａの厚さは、0.25mm以下にする。また、導光フィルム２０１ａには、たとえば、屈折率が1.59のポリカーボネイト（PC）を用いる。
本実施例６のバックライトは、光半透過フィルム２０１ｂまたは偏光反射フィルム２０１ｄ、および反射部材２０１ｃを用いていないが、導光フィルム２０１ａの屈折率が空気の屈折率よりも大きいので、入射光調整部材２０５を通って導光フィルム２０１ａに入射した光４は、フィルム面、すなわち導光フィルム２０１ａと空気の界面で全反射を繰り返し、導光フィルム２０１ａ内を伝播する。
このとき、出射光調整部材２０１ｆの突起と導光フィルム２０１ａが接している箇所では、屈折率がほぼ同じであるため、全反射は起きず、そのまま出射光調整部材２０１ｆの突起内に光４が進行する。そして、突起内に入った光４は、突起の側面と空気の界面で反射された後、表示パネル１がある方向に出射される。
このように、本実施例６のバックライトによれば、光半透過フィルム２０１ｂまたは偏光反射フィルム２０１ｄ、および反射部材２０１ｃの代わりに出射光調整部材２０１ｆを用いることで、実施例５のバックライトと同様の効果を得ることができる。そのため、導光フィルム２０１ａに貼り付けるシート（フィルム）の種類を少なくでき、より薄型化できるとともに、低価格なバックライトの実現が可能になる。
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
前記各実施例で説明したバックライトは、薄型、軽量であり、かつ、照射面の輝度均一性が高い。そのため、各実施例に挙げたバックライトの構成は、液晶表示装置などの表示装置の光源に限らず、たとえば、照明器具の面状光源装置（ユニット）に適用することできる。
本発明による実施例１の表示装置の概略構成を示す模式図である。 図１の主要な部分を拡大した模式図である。 実施例１の変形例を説明するための模式図である。 本発明による実施例２のバックライトの概略構成を示す模式図である。 図４のＡ−Ａ’線断面図である。 実施例２の変形例を説明するための模式図である。 実施例２の応用例を説明するための模式図である。 本発明による実施例３のバックライトの概略構成を示す模式図である。 図８のＢ−Ｂ’線断面図である。 実施例３の変形例を説明するための模式図である。 本発明による実施例４のバックライトの概略構成を示す模式図である。 図１１のＣ−Ｃ’線断面図である。 図１１のＤ−Ｄ’線断面図である。 実施例４の変形例を説明するための模式図である。 図１４のＥ−Ｅ’線断面図である。 図１４のＦ−Ｆ’線断面図である。 実施例４のバックライトの効果の１つを説明するための模式図である。 実施例４のバックライトと比較するための、従来の一般的なバックライトを用いた表示装置の構成例を示す模式図である。 本発明による実施例５のバックライトの概略構成を示す模式図である。 図１９のＧ−Ｇ’線断面図である。 入射光調整部材の取り付け方法を説明する模式図である。 実施例５のバックライトの動作を説明するための模式図である。 実施例５における点光源と入射光調整部材の貼り付け方法の一例を示す模式図である。 図２３のＨ−Ｈ’線断面図である。 実施例５のバックライトと表示パネルの配置の一例を示す模式図である。 実施例５のバックライトと表示パネルの配置の他の一例を示す模式図である。 実施例５の第１の応用例を説明するための模式図である。 実施例５の第２の応用例を説明するための模式図である。 本発明による実施例６のバックライトの概略構成を示す模式図である。 図２９のＪ−Ｊ’線断面図である。
符号の説明
１…表示パネル
２０１…バックライトの光照射部
２０１ａ…導光部材（導光フィルム）
２０１ｂ…光半透過部材（光半透過フィルム）
２０１ｃ…反射部材（反射フィルム）
２０１ｄ…偏光反射フィルム
２０１ｅ…導光板
２０１ｆ…出射光調整部材
２０２…光源（点光源）
２０２ａ…発光素子（LEDチップ）
２０３…フレキシブル回路基板
２０４…反射板
２０４ａ，２０４ｂ…反射面
２０５…入射光調整部材
２０５ａ…入射光調整部材の突起
２０６…光学接着剤
２０７…反射シート
２０８…接着剤
２０９…プリズムシート
３Ａ，３Ｂ…偏光板
４…光
ＴＨ…貫通穴
ＲＰ…乱反射パターン
ＢＰ…遮光パターン
ＩＲ…照射領域

Claims (5)

  1. 光源と、フィルム状の導光部材とを有する面状光源装置において、
    前記光源は、前記導光部材のフィルム面に垂直な方向に光を出射する向きに配置され、
    前記導光部材の光を入射させる領域と前記光源の光が出射する面の間に、前記導光部材への光の入射方向を、前記導光部材の光の伝播方向に変えるフィルム状の入射光調整部材を有し、
    前記入射光調整部材は、前記導光部材と対向する面側に、１つまたは２つ以上の突起を有し、かつ、前記突起の先端面が前記導光部材と密着していることを特徴とする面状光源装置。
  2. 前記導光部材の光の出射面に、前記出射面からの出射角度を調整する出射光調整部材を有することを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
  3. 前記導光部材の、前記入射光調整部材が配置された面の裏面であり、かつ、前記入射光調整部材と重畳する領域に反射部材を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の面状光源装置。
  4. 前記入射光調整部材の突起は、底面が曲面状の柱状突起であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の面状光源装置。
  5. 表示パネルと、前記表示パネルの後方に配置されたバックライトとを有する表示装置であって、
    前記バックライトは、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の面状光源装置でなることを特徴とする表示装置。
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