JP5306029B2 - バックライトおよびそれを備えた表示装置 - Google Patents

バックライトおよびそれを備えた表示装置 Download PDF

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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 (7)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
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