JP5306029B2

JP5306029B2 - バックライトおよびそれを備えた表示装置

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Publication number: JP5306029B2
Application number: JP2009095710A
Authority: JP
Inventors: 直子岩崎; 賢二糸賀; 昭正結城; 偉長江
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-04-10
Also published as: JP2010245010A

Description

本発明は、表示装置等に用いられるバックライト、並びに当該バックライトを備えた表示装置に関するものである。

例えば液晶表示装置に用いられるバックライトとしては、光源、導光板、反射シートおよび複数の光学シートから構成されるものが知られている。光学シートは主に導光板と液晶モジュール（液晶表示パネル）との間に配設され、例えば、偏光の選択分離を行う輝度向上フィルムや、導光板からの出射光を集光あるいは拡散させるためのプリズムシート、バックライトの輝度ムラを低減するための拡散シート等がよく用いられている。

上記の構成を有するバックライトは、部品点数が多いために製造コストが高くなるという問題があった。そのため、例えば導光板の裏面にプリズムあるいはプリズムとして機能する溝を設け、導光板の入射面（端面）に入射した光をプリズムの斜面で反射させてその進行方向を変え、導光板の出射面（液晶モジュールに対向する面）から光を出射させる技術が提案されている（例えば特許文献１）。

そのような機能を有する導光板を用いれば、光学シートの枚数を減らし（または不要にし）、バックライトの部品点数を減らすことができる。なお、特許文献１のバックライトでは、裏面に形成されたプリズムの斜面（反射面）と導光板の出射面とが成す角度（鋭角）を３９．５〜４７．５°の範囲に設定して、出射光の拡がり角を制御している。

特開２００５−２５９６８６号

特許文献１のバックライトでは、導光板の裏面側（液晶モジュールとは反対側）に鏡面反射板が設置されており、導光板の裏面から漏れ出た光（漏光）をそれで反射させて導光板に再入射させている。

しかし、鏡面反射板は導光板に固定されたものではないため、導光板と鏡面反射板の距離を制御できなかった。そのため、鏡面反射板で反射された光の導光板への再入射位置やその後の光路を制御できず、鏡面反射板による反射光の利用効率を向上させることが困難であった。また鏡面反射板が導光板に対して位置ずれしたときに、導光板の裏面に突出したプリズムの先端部が鏡面反射板と擦れて磨耗することが懸念される。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、導光板の裏面からの漏光を効率よく利用可能であり、また導光板の裏面に形成されたプリズムの先端の磨耗を防止できるバックライトおよびそれを備える液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係るバックライトは、光源と、前記光源からの光が入射される入射面、光を出射する出射面、および前記出射面の反対側の面である裏面を有する導光板とを備えるバックライトであって、前記導光板は、前記裏面に、前記入射面に平行な方向に延在するプリズム、前記プリズム間に配設される前記プリズムが形成されていない平坦部、および前記裏面の他の部分よりも突出し前記入射面に垂直な方向に延在するライン状の突起部を有し、当該バックライトは、前記導光板の前記裏面側に配設され、前記突起部に接着された反射シートをさらに備えているものである。

本発明のバックライト並びにそれを備える表示装置によれば、導光板の裏面からの漏光を、反射シートで所望の位置に反射させて導光板に再入射させることができる。よって光の利用効率を向上させることができ、表示装置における表示品質向上に寄与できる。また、プリズムと反射シートの擦れの心配がなく、プリズム先端部の磨耗も防止できる。

実施の形態１に係るバックライトの断面図である。導光板の裏面に形成されたプリズムの拡大断面図である。実施の形態１に係るバックライトにおける反射シートへの粘着剤の塗布パターンを示す図である。実施の形態１に係るバックライトの導光板内部での光線の挙動を示す図である。反射シートが導光板に接着されない場合に生じる問題を説明するための図である。実施の形態１に係るバックライトによる配光分布を示す図である。反射シートが導光板に接着されていないバックライトによる配光分布を示す図である。実施の形態２に係るバックライトの導光板の裏面図である。実施の形態３に係るバックライトの断面図である。実施の形態３に係るバックライトの導光板内部での光線の挙動を示す図である。反射シートが導光板に接着されていないバックライトの導光板内部での光線の挙動を示す図である。実施の形態４に係るバックライトの断面図である。実施の形態４に係るバックライトの入射面近傍の拡大斜視図である。実施の形態４に係るバックライトにおける反射シートへの粘着剤の塗布パターンを示す図である。実施の形態５に係るバックライトの断面図である。実施の形態５に係るバックライトの入射面近傍の拡大斜視図である。実施の形態５に係るバックライトにおける反射シートへの粘着剤の塗布パターンを示す図である。実施の形態６に係るバックライトの断面図である。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係るバックライトの構成を示す断面図である。当該バックライトは、光源１、導光板２、反射シート３を備えている。図１の如く、導光板２の前面に液晶パネル４（表示パネル）が設置されることにより、液晶表示装置が構成される。

導光板２は、光源１に対向する端面（側面）である光入射面（以下「入射面」）２１と、液晶パネル４が配設される側の面（前面）である光出射面（以下「出射面」）２２を有している。導光板２は、入射面２１から入射した光源１からの光を、出射面２２から出射する。液晶パネル４は、出射面２２からの出射光により照射される。

導光板２の裏面２３（出射面２２の反対側の面）には、入射面２１に平行な方向（入射光の進行方向に垂直な方向）に延びる複数の溝が形成されており、この溝のそれぞれはプリズム２３ａを構成する。プリズム２３ａが配設される間隔は、入射面２１から遠ざかるにつれて狭くなっている。つまり入射面２１から遠い位置ほど、プリズム２３ａの密度が高くなる。

図２に、プリズム２３ａの拡大断面を示す。同図の如く、プリズム２３ａを構成する溝の断面は三角形状を成しており、その三角形の底角のうち、入射面２１に近い方の底角αは４３度、遠い方の底角βは８０度となっている。プリズム２３ａは、入射面２１から導光板２内に入射した光の一部の進行方向を、出射面２２へ向かう方向に変えるように機能する。

一方、プリズム２３ａの間（プリズム２３ａが形成されていない領域）には平坦部２３ｂが設けられている。この平坦部２３ｂは、入射面２１から導光板２内に入射した光の一部を全反射することにより、主に光を横方向（図１の左右方向）に伝播させるよう機能する。

本実施の形態のバックライトは、導光板２の裏面２３側に、光を鏡面反射する反射シート３を備えている。反射シート３は、導光板２の裏面２３に対向するように配設され、接着層５を介して裏面２３の平坦部２３ｂに接着される。

なお、光源１としては、例えばＬＥＤ、ライトガイド、冷陰極蛍光ランプなどを用いることができ、その種類には特に制約はない。導光板２の材料としても、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）や、ポリカーボネート、トパスなど、一般的に用いられる材料でよいが、ここでは屈折率が１．４９のＰＭＭＡとする。また反射シート３も、光を鏡面反射することが可能なものであればその素材は問わないが、ここでは反射率９８％のＥＳＲ（Enhanced Specular Reflector）フィルムであるとする。

図１では接着層５が平坦部２３ｂの全面に存在するように図示しているが、接着層５は平坦部２３ｂの一部に設けられる。例えば、図３は、接着層５を構成する粘着剤６の反射シート３への塗布パターンを示している。同図に点線で示した領域３ａは、当該反射シート３を導光板２に貼り付けたときに、プリズム２３ａに対応する部分を示している。この例の粘着剤６は、反射シート３のプリズム２３ａに対応する領域３ａの両側に、一定の間隔で点状に塗布されている。プリズム２３ａのピッチに合わせて、導光板２に接着されたときに入射面２１から遠くなる位置ほど粘着剤６の塗布密度も高くなる。

粘着剤６を塗布する位置は、プリズム２３ａに対応する領域３ａの近傍であることが望ましく、また、塗布される粘着剤６の厚みは薄いほど望ましい。このように粘着剤６を特定のパターンで塗布する場合、その塗布にはスクリーン印刷による手法を用いるとよい。

ここで、図１に示したバックライトの機能を説明する。光源１から発せられた光は、入射面２１から導光板２内へと入射する。プリズム２３ａは、その光の一部を斜面（反射面）で全反射し、その進行方向を出射面２２へ向かう方向に変える。プリズム２３ａにより反射された光は、出射面２２からほぼ正面方向（出射面２２に対し垂直な方向）へ向けて出射され、それによって液晶パネル４が照射される。

また導光板２内に入射した光の他の一部は、プリズム２３ａが形成されていない平坦部２３ｂに到達する。平坦部２３ｂに達した光は、そこで全反射されてさらに導光板２の内部へと伝播する。そしてその先に位置するプリズム２３ａに達すると、そこで出射面２２へと進行方向が変えられて、出射面２２からほぼ正面方向に出射される。

このような光の伝播および反射が繰り返されることにより、出射面２２から出射される光の強度分布は均一なものになり、液晶パネル４の良好な表示品質を得ることができる。なお、プリズム２３ａのピッチが入射面２１から離れるにつれて狭く形成されるのは、光源１から遠い位置ほど出射面２２からの出射光量が小さくならないようにし、出射面２２から出射される光の強度分布を均一にするためである。

次に、図４を参照し、本実施の形態に係るバックライトの導光板２内部での光の挙動を具体的に説明する。

光源１から入射面２１を通って導光板２に入射した光のうち、例えば光線Ｌ１は、プリズム２３ａの入射面２１に近い方の斜面（反射面）に到達する。光線Ｌ１は、プリズム２３ａの斜面に対し臨界角よりも大きな入射角で入射するため全反射され、出射面２２から正面方向へと出射される。一方、光線Ｌ２は、プリズム２３ａの入射面２１に近い方の斜面に達するが、入射角が小さいため透過し、もう一方の斜面から導光板２の内部に再入射し、さらに導光板２内を伝播していく。

また光線Ｌ３は、プリズム２３ａの入射面２１に近い方の斜面を透過して反射シート３に到達し、反射シート３でほぼ鏡面反射されて、プリズム２３ａのもう一方の斜面から導光板２に再入射する。その後、光線Ｌ３は出射面２２に到達するが、出射面２２に対する入射角が大きいため全反射され、導光板２の内部をさらに伝播していく。

光線Ｌ４は、裏面２３の平坦部２３ｂに到達し、そこで反射されて導光板内部を伝播していく。上記のように、平坦部２３ｂと反射シート３との間の接着層５には、平坦部２３ｂの全面に粘着剤６が存在するわけではない。光線Ｌ４の反射の態様は、平坦部２３ｂの到達個所における粘着剤６の有無により異なる。

例えば、光線Ｌ４の到達位置が粘着剤６の存在しない領域であれば、平坦部２３ｂの外側は空気層となるため、光線Ｌ４は平坦部２３ｂで全反射することになり、光の損失は生じない。しかしそれが粘着剤６の存在する領域であれば、光線Ｌ４は平坦部２３ｂを透過して接着層５へと入り、反射シート３の表面で反射される。反射シート３は光をほぼ鏡面反射するが、ある程度の光の損失を伴う。本実施の形態のように反射率９８％のＥＳＲフィルムを用いた場合、約２％の光の損失が生じることになる。このように粘着剤６が塗布された個所では光の損失が生じるため、粘着剤６の塗布面積は、導光板２に対して反射シート３がずれない範囲で、小さいことが望ましい。

以上のように、本実施の形態のバックライトでは、導光板２の裏面２３側に反射シート３が配設されているため、導光板２の裏面２３側への漏光（例えば光線Ｌ３）を再び導光板２へと入射させることができる。よって導光板２内に入射した光は、粘着剤６が存在する個所での損失を伴うものの、プリズム２３ａで反射されて出射面２２から正面方向に出射されるか、あるいは（何れかのプリズム２３ａに達するまで）導光板内部を伝播し続けることになる。従って、光の利用効率の高いバックライトを実現できる。

ところで、導光板２と反射シート３の間が接着されていない場合、つまり反射シート３が導光板２に対して固定されていない場合は、導光板２に対する反射シート３のずれや浮きなどにより、導光板２と反射シート３との間に間隙が生じることが懸念される。

以下、導光板２と反射シート３との間に間隙が存在するときの光線の挙動を図５を用いて説明する。例えば図５に示す光線Ｌ５は、入射面２１に対して図４の光線Ｌ３と同じ位置、同じ角度で入射したものである。光線Ｌ５は、プリズム２３ａの入射面２１に近い方の斜面を透過し、反射シート３に到達する。導光板２と反射シート３との間に間隙が存在するため、光線Ｌ５が反射シート３に到達する位置は、光線Ｌ３の場合に比べ入射面２１から遠い位置になる。

光線Ｌ５は、反射シート３の表面でほぼ鏡面反射されるが、再び導光板２と反射シート３の間の間隙を通るため、光線Ｌ５が導光板２の裏面２３に入射する位置は、さらに入射面２１から遠ざかる。そのため反射シート３で反射した光線Ｌ５は、光線Ｌ３のようにプリズム２３ａの斜面からではなく、平坦部２３ｂから導光板２へと再入射する。導光板２に再入射した光線Ｌ５は、出射面２２に小さい入射角で到達するため、出射面２２を透過して出射される。

以上の経路で出射面２２から出射された光線Ｌ５の進行方向は、図５の如く、正面方向（出射面２２に対して垂直方向）からかなり傾いている。出射面２２の正面方向に対して傾いて出射された光線は、出射面２２の手前に配設された液晶パネル４を見たときに、斜め方向からの輝線として視認される。よって出射面２２から斜め方向に出射する光線成分を多く含む光がバックライトから発せされると、それに照射される液晶パネル４における表示品位が劣化する。

本発明者らは、導光板２と反射シート３とが接着され両者間に間隙が存在しない場合、および導光板２と反射シート３とが接着されず両者間に間隙が生じた場合の光線追跡シミュレーションを行った。図６、図７は、そのシミュレーション結果としての出射光の配光分布を示している。

図６が導光板２と反射シート３との間に間隙が存在しない場合の分布であり、図７が間隙が存在する場合の分布である。どちらの場合でも、出射光の大部分が正面方向（０°方向）に出射されているが、図７では、およそ６０°方向に比較的大きな光の漏れが見られる。これが上述した出射面２２から斜め方向に出射される光線、すなわち図５の光線Ｌ５のように、プリズム２３ａの斜面を通って裏面２３から出射した後、反射シート３で鏡面反射されて平坦部２３ｂから再入射した光線に相当する。それに対し図６では、出射面２２から斜め方向に出射される光線は少ないことが分かる。

以上のように本実施の形態に係るバックライトによれば、反射シート３が導光板２の平坦部２３ｂに接着されているため、反射シート３と裏面２３との間に間隙が生じない。その結果、光の利用効率が高く、且つ、出射光の指向性が良好なバックライトを得ることができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、導光板２と反射シート３の接着に際し、粘着剤６の塗布を反射シート３に対して行う例を示した（図３）。導光板２と反射シート３との間に粘着剤６が存在する部分では、若干の光の損失が生じるため、図３の例では、粘着剤６を反射シート３の全面ではなく、特定の部分のみに塗布している。この場合、粘着剤６を塗布する個所は、導光板２に反射シート３を張り合わせたときに平坦部２３ｂに対応する位置である必要がある。そのためプリズム２３ａに対応する位置（領域３ａ）を考慮して、粘着剤６の位置決めをする必要があった。

これに対し、実施の形態２では、導光板２と反射シート３の接着に際し、粘着剤６を導光板２（裏面２３）に塗布する。導光板２の裏面２３への粘着剤６の塗布は、スクリーン印刷で行うことが可能である。

ここで、プリズム２３ａは導光板２の裏面２３に凹状に形成されているため、スクリーン印刷では、プリズム２３ａの部分に粘着剤６は塗布されない。逆に言えば、スクリーン印刷を用いれば、自動的にプリズム２３ａを避けて、平坦部２３ｂの部分だけに粘着剤６を選択的に塗布することができる。例えば、導光板２の裏面２３に、プリズム２３ａに直行するライン状のパターンで粘着剤６を塗布すると、図８ように粘着剤６が平坦部２３ｂだけに塗布される（塗布された粘着剤６は、プリズム２３ａの部分で途切れたライン状になる）。よって、反射シート３を導光板２の平坦部２３ｂに接着させることができる。

本実施の形態によれば、反射シート３と導光板２との接着の際、スクリーン印刷の手法を用いて粘着剤６を導光板２の裏面２３に塗布するため、プリズム２３ａの位置を考慮することなく、平坦部２３ｂの部分に選択的に（プリズム２３ａを避けて）粘着剤６を塗布することができる。よって反射シート３を導光板２の平坦部２３ｂに接着させる工程を簡単に行うことができる。なお、裏面２３に対する粘着剤６の塗布パターンの形状は、図８に示したライン状に限られず、任意の形状でよい。

＜実施の形態３＞
図９は、実施の形態３に係るバックライトの断面図である。同図において、図１に示したものと同様の機能を有する要素については同一符号を付してある。図１のバックライト装置では、導光板２の裏面２３には、プリズム２３ａが１つずつ離れて配置されていた（各プリズム２３ａ間には必ず平坦部２３ｂが存在した）。それに対し、図９のバックライト装置では、入射面２１に垂直な方向に連続して形成された複数のプリズム２３ａから成るプリズム群を備えている。よって平坦部２３ｂは、各プリズム群の間に存在することになる。

また入射面２１から離れるにつれて、１つのプリズム群に含まれるプリズム２３ａの数を多くしている。応じて、平坦部２３ｂの幅は、入射面２１から離れるにつれて狭くされる。その結果、図１のバックライトと同様に入射面２１から遠い位置ほどプリズム２３ａの密度が高くなる。よって光源１から遠い位置でも出射面２２からの出射光量が小さくならず、出射面２２から出射される光の強度分布が均一になる。

なお本実施の形態では、各プリズム２３ａの断面形状は、２つの底角（図２のα、β）が共に５０度の二等辺三角形で、プリズム群内でのプリズム２３ａのピッチ（即ち、１つのプリズム２３ａの三角形の底辺の長さ）は５０μｍである。

次に、図１０を参照し、本実施の形態に係るバックライトの導光板２内部での光の挙動を具体的に説明する。光源１から入射面２１を通って導光板２に入射した光のうち、例えば光線Ｌ１１は、プリズム２３ａの入射面２１に近い方の斜面を透過するが、同プリズム２３ａのもう一方の斜面から導光板２に再入射し、隣接するプリズム２３ａの斜面で全反射され、出射面２２からほぼ正面方向に出射される。

また、光線Ｌ１２は、プリズム２３ａの入射面２１に近い方の斜面を透過し、同プリズム２３ａのもう一方の斜面から導光板２に再入射するが、隣接するプリズム２３ａの上を通過し、出射面２２に到達する。このとき光線Ｌ１２は、出射面２２に大きな入射角で入射するため全反射され、導光板２内をさらに伝播していく。

一方、光線Ｌ１３は、プリズム２３ａの斜面を透過して反射シート３に到達し、反射シート３にほぼ鏡面反射されて同プリズム２３ａのもう一方の斜面から導光板２に再入射する。そして光線Ｌ１３は出射面２２に到達するが、入射角が大きいため出射面２２で全反射され、導光板２内をさらに伝播していく。なお、プリズム２３ａの一方の斜面を透過した光線の角度によっては、反射シート３に反射されて導光板２内に再入射したときに、進行方向が出射面２２にほぼ垂直方向になり、そのまま出射面２２から正面方向に出射される。

また光線Ｌ１４は、平坦部２３ｂに到達し、反射されて導光板内部をさらに伝播していく。光線Ｌ１４が平坦部２３ｂで反射するときの挙動は、図４の光線Ｌ４の場合と同様である。即ち、光線Ｌ１４が平坦部２３ｂに到達した位置に粘着剤６が存在しなければ、光線Ｌ１４は平坦部２３ｂで全反射されるため、光線Ｌ１４に損失は生じない。しかし、その位置に粘着剤６が存在すると、光線Ｌ１４は平坦部２３ｂを透過して反射シート３に達して鏡面反射されるため、光の損失が生じる。そのため、接着層５において粘着剤６が存在する面積は小さい方が望ましい。

従って、本実施の形態においても、例えば図３の如く反射シート３あるいは導光板２（裏面２３）に粘着剤６を点状に塗布する、あるいは図８の如く導光板２に間隔を空けた複数のライン状に粘着剤６を塗布するなどし、導光板２に対する反射シート３の位置ずれが生じない範囲で、平坦部２３ｂの粘着剤６が存在しない領域を広く確保することが好ましい。

本実施の形態でも、導光板２と反射シート３の間が接着されていない場合、つまり反射シート３が導光板２に対して固定されていない場合は、導光板２に対する反射シート３のずれや浮きなどにより、導光板２と反射シート３との間に若干の間隙が生じることが懸念される。

以下、導光板２と反射シート３との間に間隙が存在したときの光線の挙動を図１１を用いて説明する。

例えば図１１に示す光線Ｌ１５は、プリズム群内のプリズム２３ａの斜面を透過し、反射シート３でほぼ鏡面反射される。このとき導光板２と反射シート３の間に間隙があるため、反射シート３で反射された光線Ｌ１５が導光板２に再入射する位置は入射面２１から遠くなる。そのため光線Ｌ１５は、図１１の如く当該プリズム群を超えて平坦部２３ｂから導光板２に再入射する。その後、光線Ｌ１５は出射面２２から出射するが、このときの光線Ｌ１５の進行方向は正面方向（導光板２に垂直な方向）からかなり傾いている。よって光線Ｌ１５は、液晶パネル４を見たときに斜め方向からの輝線として視認され、液晶パネル４における表示品位を劣化させる。

但し、プリズム群内のプリズム２３ａの斜面から導光板２の裏面２３側へ漏れ出た光が、平坦部２３ｂではなく他のプリズム２３ａの斜面から導光板２内に入射したとすれば、その光は出射面２２で全反射されてさらに導光板２内を伝播するので、表示品位の劣化を招く原因とはならない（図１０の光線Ｌ１３と同様の挙動）。そのため、プリズム群の幅が広ければ、導光板２と反射シート３との間の間隙はある程度許容できる。以下、このことを具体的に説明する。

導光板２内から裏面２３側へと漏れる光としては、図１１の光線Ｌ１５，Ｌ１６のようにプリズム群内の最も端に位置するプリズム２３ａの斜面から出射するものが多くを占める。導光板２の裏面２３から漏れた光が反射シート３に達するときの入射角（反射シート３の法線に対する角度）をθ、導光板２と反射シート３との間の間隙の大きさをＨとすると、その光が導光板２の裏面２３から出射した位置から導光板２に再入射する位置までの距離Ｄは次の式（１）で得られる。

Ｄ＝２×Ｈ×tanθ …（１）
通常、プリズム２３ａの斜面から出射した光（漏光）が、反射シート３に達するときの入射角θは、５０〜７０°程度である。例えば図１１において、導光板２と反射シート３との間の間隙の大きさＨを約１２０μｍと仮定し、光線Ｌ１５が反射シート３に達するときの入射角θが５０°であったとすると、光線Ｌ１５が裏面２３から出射した位置から導光板２に再入射する位置までの距離Ｄ１５は約２９０μｍとなる。また光線Ｌ１６のように反射シート３に対する入射角θが７０°であれば、光線Ｌ１６の出射位置から再入射位置までの距離Ｄ１６は約６６０μｍとなる。

漏光の反射シート３に対する入射角θは高々７０°であるので、各プリズム群の幅Ｗが６６０μｍ以上であれば、導光板２と反射シート３との間の間隙（接着層５の厚さを含む）の大きさＨは１２０μｍまで許容できる。例えば図１１の如く、最も入射面２１に近いプリズム群（最も幅の狭いプリズム群）に、５０μｍのピッチで５つのプリズム２３ａが設けられている場合、その幅Ｗは２５０μｍである。この場合、導光板２と反射シート３との間の間隙の大きさＨは約４５μｍまで許容できる。

本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。また導光板２と反射シート３との間に間隙があっても、上で説明した許容範囲内であれば同様にその効果を得ることができる。そのため接着層５の厚さは、実施の形態１の場合よりも厚くてよい。

また本実施の形態の導光板２では、プリズム群内にプリズム２３ａが連続して形成されているため、その形成領域の断面は鋸波状になる。そのため反射シート３が導光板２に対してずれると、裏面２３に突出したプリズム２３ａの先端部が反射シート３と擦れて磨耗する。しかし本実施の形態では、反射シート３が導光板２に固定されるため、反射シート３の導光板２に対する位置ずれは抑制され、プリズム２３ａの先端の磨耗が抑えられる。

なお、図９〜図１１においては、裏面２３においては、プリズム２３ａの先端部の高さと平坦部２３ｂの高さとがほぼ同じ例を示したが、プリズム２３ａの溝を深くして、プリズム２３ａの先端部の高さを平坦部２３ｂの高さよりも若干低くしてもよい（プリズム２３ａの先端部よりも平坦部２３ｂを裏面２３から突出させる）。この構成の場合、反射シート３を平坦部２３ｂに貼り付けた状態で、プリズム２３ａの先端部が反射シート３に接しないため、より確実にプリズム２３ａの先端部の磨耗を防止できる。

＜実施の形態４＞
図１２および図１３は、実施の形態４に係るバックライトの構成を示す図であり、図１２は導光板２の断面図、図１３は当該導光板２の入射面２１近傍の拡大斜視図である。本実施の形態のバックライトの構成は、実施の形態３とほぼ同じであるが、導光板２の裏面２３に、プリズム２３ａを横切るライン状平坦部２３ｃを設けている。図１２は、ライン状平坦部２３ｃに沿った断面図に対応している。

ライン状平坦部２３ｃは、入射面２１に垂直な方向に延在し、断面が四角形状（つまり底が平坦）となっている。また本実施の形態では、導光板２の裏面２３と反射シート３との間の接着層５は、ライン状平坦部２３ｃの部分のみに設けられる。つまり図１３に示すように、接着層５はライン状平坦部２３ｃの下の部分（太線で示す）のみに設けられる。

図１４は、本実施の形態における反射シート３への粘着剤の塗布パターンを示す図である。粘着剤６は、反射シート３を導光板２に貼り付けたときにライン状平坦部２３ｃに対応する部分だけに塗布される。

本実施の形態に係るバックライトにおける光の挙動は、実施の形態３で図１０を用いて説明したとおりである。但し、本実施の形態では、ライン状平坦部２３ｃを除く平坦部２３ｂと反射シート３との間に粘着剤６が存在しないので、平坦部２３ｂに達した光は（図１０の光線Ｌ１４）は裏面２３を透過せずに全反射することになり、その部分での光の損失はない。

一方、導光板２に入射面２１から入射した光のうち、ライン状平坦部２３ｃの部分に達した光は、接着層５を通って反射シート３でほぼ鏡面反射されて導光板２に再入射するため光の損失を伴う。その損失を最小限に抑える観点では、反射シート３と導光板２との接着強度を保つことができる範囲で、ライン状平坦部２３ｃの個数はより少なく、幅はより狭い方が好ましい。

但し、ライン状平坦部２３ｃ間のピッチが大きすぎると、バックライトを点灯させたときに、ライン状平坦部２３ｃの存在に起因する輝度ムラが目立つようになる。バックライトに輝度ムラがあると、液晶パネル４の表示にモアレを発生させる原因となる。モアレの発生は、バックライトと液晶パネル４との間に拡散シートを設けることで抑制できるが、部品点数が増加する点で好ましくない。よって本実施の形態では、視認できる輝度ムラが生じない範囲で、ライン状平坦部２３ｃの個数は少なくすることが望ましい。本実施の形態では、個々のライン状平坦部２３ｃの幅を０．０５ｍｍ、ライン状平坦部２３ｃ間のピッチを０．５ｍｍとしている。

本実施の形態によれば、反射シート３が、プリズム２３ａを横切るライン状平坦部２３ｃに接着されるため、反射シート３と導光板２との接着強度を高めることができる。逆に言えば、接着強度の高い構造であるため、実施の形態２に対し、接着強度を維持しつつ粘着剤６の塗布面積を小さくすることが可能である。つまり光の損失が生じる部分の面積を小さくでき、結果として光の利用効率を向上させることができる。

＜実施の形態５＞
図１５および図１６は、実施の形態５に係るバックライトの構成を示す図であり、図１５は導光板２の断面図、図１６は当該導光板２の入射面２１近傍の拡大斜視図である。本実施の形態のバックライトの構成は、実施の形態４とほぼ同じであるが、実施の形態４でライン状平坦部２３ｃとなっていた部分が裏面２３から突出して形成されている。つまり導光板２は裏面２３に、プリズム２３ａを横切るライン状の突起部２３ｄを備えている。図１５は、突起部２３ｄに沿った断面図に対応している。

突起部２３ｄは、入射面２１に垂直な方向に延在し、断面が四角形状（つまり底が平坦）となっており、且つ、裏面２３の他の部分よりも突出している。よって図１５に示すように、プリズム２３ａの先端部や平坦部２３ｂと反射シート３との間には間隙ができ、接着層５における粘着剤６の塗布パターンに関わらず、反射シート３は導光板２の裏面２３の突起部２３ｄのみに接着される。図１６の例では、接着層５の粘着剤６は反射シート３の全面に塗布されているが（粘着シートを用いてもよい）、導光板２において粘着剤６は突起部２３ｄ以外の部分に付着しない。

従って本実施の形態では、導光板２と反射シート３に塗布した粘着剤６のパターンとの位置合わせが不要である。またその結果構造は実施の形態４と同等になるので、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態においても、反射シート３と導光板２との接着強度を保つことができる範囲で、突起部２３ｄの個数はより少なく、幅はより狭い方が好ましい。但し、突起部２３ｄのピッチおよび個数は、視認できる輝度ムラが生じない範囲であることが望ましい。

なお図１６の例では、接着層５において粘着剤６を反射シート３の全面に塗布したが、粘着剤６の塗布パターンはこれに限られるものではない。例えば図１７のように、反射シート３に対し、突起部２３ｄに直交するライン状に粘着剤６を塗布してもよい。図１７の領域３ｄは、反射シート３を導光板２に貼り付けたときに突起部２３ｄに対応する領域である。この場合、粘着剤６のパターンと突起部２３ｄのパターンとが交差する領域Ｘの部分のみで、反射シート３が導光板２に接着されることとなり、光の損失が生じる領域を小さくできる。

また本実施の形態でも、導光板２と反射シート３との接着に際し、粘着剤６を導光板２側に塗布してもよい。突起部２３ｄが裏面２３から突出しているため、例えばスクリーン印刷を用いれば、位置合わせを行うことなく粘着剤６を突起部２３ｄのみに選択的に塗布することができる。

＜実施の形態６＞
図１８は、実施の形態６に係るバックライトの断面図である。当該バックライトは、実施の形態５のバックライト構造に対し、平坦部２３ｂよりもプリズム２３ａの先端部を裏面２３から突出させたものである。但し、導光板２の先端部は突起部２３ｄよりも突出させない。

図１１で説明したように、導光板２のプリズム２３ａおよび平坦部２３ｂと反射シート３との間に間隙が存在すると、プリズム２３ａの斜面を透過して反射シート３で反射された光線が、平坦部２３ｂから導光板２に再入射し（光線Ｌ１５，Ｌ１６参照）、それが液晶パネル４の表示品質を劣化させる原因となる。実施の形態５のバックライトも、プリズム２３ａの先端部と反射シート３との間に間隙が存在するため、この現象が生じる可能性がある。

それに対し図１８のバックライトでは、平坦部２３ｂよりもプリズム２３ａの先端部を突出させ、反射シート３との間の間隙を小さくしている。これにより、プリズム２３ａの斜面を透過し反射シート３で反射された光線が、平坦部２３ｂから導光板２に再入射することが防止される。従って、液晶パネル４の表示品質の劣化を防止しつつ、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。

１光源、２導光板、３反射シート、４液晶パネル、５接着層、６粘着剤、２１入射面、２２出射面、２３裏面、２３ａプリズム、２３ｂ平坦部、２３ｃライン状平坦部、２３ｄ突起部。

Claims

光源と、
前記光源からの光が入射される入射面、光を出射する出射面、および前記出射面の反対側の面である裏面を有する導光板とを備えるバックライトであって、
前記導光板は、
前記裏面に、前記入射面に平行な方向に延在するプリズム、前記プリズム間に配設される前記プリズムが形成されていない平坦部、および前記裏面の他の部分よりも突出し前記入射面に垂直な方向に延在するライン状の突起部を有し、
当該バックライトは、
前記導光板の前記裏面側に配設され、前記突起部に接着された反射シートをさらに備えている
ことを特徴とするバックライト。
前記突起部は、
前記プリズムを横切って延在する
ことを特徴とする請求項１記載のバックライト。
前記反射シートは、
粘着剤を介して前記突起部と接着されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のバックライト。
前記粘着剤は、
前記反射シートの全面に塗布されている
ことを特徴とする請求項３記載のバックライト。
前記粘着剤は、
前記反射シートに、前記突起部と交差するライン状に塗布されている
ことを特徴とする請求項３記載のバックライト。
前記プリズムは、
前記平坦部よりも前記裏面から突出している
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか記載のバックライト。
請求項１から請求項６のいずれか記載のバックライトを表示パネルの背面側に備えた表示装置。