JP5499436B2 - 導光板、バックライトユニット及びディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源から入射した光を拡散して出射面から均一な照明光を出射する導光板、この導光板を用いて液晶パネル等を背面側から照明するバックライトユニット及びディスプレイ装置に関する。

近年、液晶パネルを使用した液晶表示装置（ＬＣＤ）がノート型パソコンやパソコン用ディスプレイ、情報端末機器等の画像表示手段、大型画面テレビ等の情報家電の画像表示手段、さらには携帯電話や個人用携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）の画像表示手段等として様々な分野で利用されてきている。液晶表示装置に代表されるディスプレイ装置では、提供される情報を認識するのに必要な光源を内蔵しているタイプの普及が著しい。

このようなディスプレイ装置においては、その薄型化の要求が年々高まっているが、薄型化を図った従来のディスプレイ装置としては、例えば特許文献１のように、液晶パネルの背面側に光源を配設し、この光源からの光を面発光に変換して液晶パネルを照射する面光源装置としていわゆるバックライトユニットを備えたものがある。

このバックライトユニットは、光源、該光源からの光を画像表示部の面方向に拡散して出射面から出射する導光板の上に、導光板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整体ユニット、透過率調整体ユニットを通過した光を拡散させる拡散フィルム、及び、この拡散光を特定方向（例えばディスプレイ画面に対する法線方向）に向けるように集光する複数のプリズムシートを積層して構成されている。なお、このバックライトユニットにおいては、導光板は、図１２（ａ）に示すような導光板ユニットが同一平面上に連結されて構成されており、光源は各導光板ユニットの光入射面の中央付近に形成された凹部内に収納されている。
特開２００６−３１８７５４号公報

ところで、上述のバックライトユニットにおける導光板では、バックライト点灯時の温度変化により光源に最も近い導光板ユニットの面方向中央付近が熱膨張の影響を最も受け易い。したがって、長時間に渡ってバックライトを点灯させた場合、導光板ユニットの端部に比べて中央付近が膨張することにより、例えば図１２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、導光板ユニットの出射面が凸状又は凹状をなすように反ってしまうという問題があった。
このように導光板ユニットに反り形状が発生すると、均等に光を出射することができなく他、導光板ユニット同士の連結部から直接的に光が漏れて輝度分布及び表示画像に影響が出るという問題があった。

この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、バックライト点灯時の温度変化による反り形状の発生を最低限に抑制することが可能な導光板及びこれを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る導光板は、略板状をなして一方の面が光源の光を出射させる出射面とされた複数の導光板ユニットが、前記出射面を同一平面上に配置させるように端面同士が連結されてなる導光板において、前記光源は棒状光源であって、前記出射面が略四角形状、かつ、略平坦面をなし、一方向に並設して配置されており、隣接する導光板ユニットの連結部に、前記出射面の反対側の他方の面から凹んで前記光源を収容可能な収容凹部が設けられており、前記収容凹部が、前記端面に沿って延びるように形成されており、前記他方の面は前記収容凹部の形成領域から前記導光板ユニットの面方向中央部に従って前記導光板ユニットの厚さが薄くなるように、前記収容凹部の開口縁から傾斜する傾斜面を有して形成されていることを特徴としている。

このような特徴の導光板によれば、光源の点灯による温度変化の影響を最も受けるのは各導光板ユニットの端部付近となる。この端部付近においては、熱が外部に逃げ易く、また熱膨張が起こっても導光板ユニット全体に反り形状が発生するに至ることはない。
また、光源が棒状光源の場合における各導光板ユニットの反りを最低限に抑えることが可能となる。
さらに、光源からの光を各導光体ユニットの出射面全体から出射させることができる。

本発明に係るバックライトユニットは、上記のいずれかに記載の導光板であって、前記端面が、凹凸を設けたものである導光板と、前記光源と、前記導光板の出射面に対向配置されて、前記出射面から出射された光を制御する光学シートとを備えたことを特徴とする。
このような特徴のバックライトユニットによれば、前述した導光体と同様の作用を奏する。

また、本発明に係るバックライトユニットは、前記導光板と前記光学シートとの間には、光拡散粒子を混入した光拡散板が設けられていること特徴としている。
これにより、光源からの光が光学シートに入射される前に、当該光を光拡散板において拡散することができるため、導光体側から光学シートに入射する光の輝度ムラを低減させることができる。したがって、透光性基材の出射面から出射する光の輝度ムラをよりいっそう抑制することができる。

さらに、本発明に係るバックライトユニットにおいては、前記導光板と前記光拡散板との端部がバックライト筐体に固定されていることにより、前記導光板の出射面が前記光拡散板の光入射面によって押さえられていることを特徴としている。
これにより、各導光体ユニットに反りが発生した場合であっても、該導光体ユニットの出射面が光拡散板により抑えられることにより、連結部に隙間が発生して光が直接的に漏れることはない。

また、本発明に係るバックライトユニットにおいては、前記導光板の出射面と前記光拡散板の光入射面とが接合されて固定一体化されていることを特徴としている。
これによって、各導光体ユニットに反りが発生した場合であっても、導光板の出射面全体が拡散板と接合されていることにより、連結部から光が漏れることをより効果的に防止することが可能となる。

さらに、本発明に係るバックライトユニットは、前記導光板と前記光拡散板との間に、前記導光板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整シートが介在していることを特徴としている。
これによって、光源の光が各導光体ユニットの連結部の隙間から直接的に漏れた場合であっても、透過率を調整することによって、導光板側から光学シートに入射する光の輝度ムラを低減させることができる。

また、本発明に係るバックライトユニットは、前記光拡散板の光入射面に、前記導光板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整パターンが形成されていることを特徴としている。
これによっても上記と同様に、光源の光が各導光体ユニットの連結部の隙間から直接的に漏れた場合であっても、導光板側から光学シートに入射する光の輝度ムラを低減させることができる

本発明に係るティスプレイ装置は、上記のいずれかに記載のバックライトユニットと、前記光学シートの出射面側に配置されて、前記バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う画像表示部とからなることを特徴としている。
このようなディスプレイ装置によれば、前述した導光板やバックライトユニットと同様の効果を奏する。

本発明に係る導光板、バックライトユニット及びディスプレイ装置によれば、光源を各導光板ユニットの連結部に配置することにより。バックライト点灯時の温度変化による反り形状の発生を最低限に抑制することが可能となる。

以下、本発明の第一の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態に係る導光板については、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置とともに説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置１００は、上方に光を照射するバックライト装置１１の上側に、液晶表示素子（画面表示部）１３を重ねて設けることで構成される液晶表示装置であり、液晶表示素子１３から上側に向けて画像信号によって表示制御された表示光を出射することで、平面状の画像を表示するものである。
以下では、このような配置に基づいて、図１の上方向を単に出射側、下方向を単に背面側または入射側と称する。

なお、このディスプレイ装置１００は、液晶表示素子１３を備える液晶表示装置であるとしているが、少なくともバックライト装置１１を含んで構成されていれば、投射スクリーン装置、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のように、バックライト装置１１からの光を表示光として画像表示を行う画像表示部の種類は問わない。

液晶表示素子１３は、例えば矩形格子状に形成された複数の画素領域ごとに、画像信号に応じて光の透過状態を制御する表示素子またはパネル１５と、この表示素子またはパネル１５に入射する光の偏光方向を制御する偏光板１９及び出射する光の偏光方向を制御する偏光板１７とから構成される。

そして、バックライト装置１１は、液晶表示素子１３の表示画面と略同一の光射出面（発光面）を有しており、光源２３と、当該光源２３の表示画面側に順番に配置される導光板２５、透過率調整シート２７、光拡散板２８及び光学シート２９とを備えている。

光源２３は、本実施形態においては棒状光源２３ａであり、図１における紙面手前側から奥側に向かって直線状に延びるように設置されている。このような棒状光源２３ａとしては、例えば通常の蛍光管、冷陰極管、熱陰極管、外部電極管、列状に配置されたＬＥＤや半導体レーザーなどが挙げられるが、特に、冷陰極管、外部電極管又は列状に配列されたＬＥＤとすることが好ましい。
また、この棒状光源２３ａは、例えば前記方向に延びる円柱状あるいは角柱状に形成された透明な柱状導光体と、厚さ方向に沿う柱状導光体の上下に配置されるＬＥＤとから構成されていてもよい。このように棒状光源２３ａを構成した場合には、柱状導光体の上下からＬＥＤの光を入射した際に柱状導光体の側方にＬＥＤの光を出射することができる。

導光板２５は、透明性を有する材料によって形成されており、図２に示す平面視四角形の略板状をなす導光板ユニット２６が、図１に示すように紙面左右方向に並設されるように複数が連結されて構成されている。
図２に示すように、導光板ユニット２６の一方の面は、棒状光源２３ａからの光が出射する四角形状の出射面２６ａをなしており、平坦に形成されている。なお、この導光板ユニット２６はこの出射面２６ａが同一平面上となるように複数が連結されて導光板２５の出射面２５ａをなしている。
また、図２に示すように、この出射面２６ａの対向する一組の両辺に直交して連なる端面は、複数の導光板ユニット２６が並設されて連結される際に隣り合う導光板ユニット２６と連結される連結端面２６ｂとされている。

また、導光板ユニット２６の他方の面における連結端面２６ｂ側の面方向両端部には、前述した棒状光源２３ａが配されるようになっている。
即ち、各導光板ユニット２６には、図２に示すように、他方の面における上記両端部に、連結端面２６ｂの下方に連なるようにして面方向中央に向かって凹む凹曲面２６ｃが形成されている。そして、図１に示すように、このような導光板ユニット２６の連結端面２６ｂ同士が連結されて連結部２５ｂをなすとともに、この連結部２５ｂにおいて隣り合う導光板ユニット２６の凹曲面２６ｃ、２６ｃが向き合うように一体化することにより収納凹部３０が構成される。これにより、図３に示すように、導光板２５における連結部２５ｂのそれぞれに棒状光源２３ａが配置されることになる。

また、図２に示すように、導光体ユニット２６の他方の面は、両端の凹曲面２６ｃの形成領域から導光体ユニット２６の面方向の中央部に向かうにしたがって、導光体ユニット２６の厚さが薄くなるように、それぞれの凹曲面２６ｃの下部の縁部から傾斜して延びて面方向中央部で交差する傾斜面２６ｄを有している。
したがって、この導光板ユニット２６が連結して構成された導光板２５においては、図１に示すように収納凹部３０が形成された連結部２５ｂ付近が最も厚みの大きい厚肉部となり、それぞれ隣り合う収納凹部３０の中間位置が最も厚みの薄い薄肉部となっている。

上記のような導光板ユニット２６を形成する材料としては、透明性の他に、耐熱性、機械的強度、製造に耐える耐溶剤性などがあれば、用途に応じて種々の材料を使用することができる。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ），ポリブチレンテレフタレ−ト，ポリエチレンナフタレ−ト，ポリエチレンテレフタレート‐イソフタレート共重合体，テレフタル酸‐シクロヘキサンジメタノール‐エチレングリコール共重合体，ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンナフタレートの共押し出しフィルムなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン６１０などのポリアミド系樹脂、ポリエチレン，ポリプロピレン（ＰＰ），ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリアクリレート，ポリメタアクリレート，ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂、ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリエーテルイミドなどのイミド系樹脂、ポリアリレ−ト，ポリスルホン，ポリエーテルスルホン，ポリフェニレンエ−テル，ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ），ポリアラミド，ポリエーテルケトン，ポリエーテルニトリル，ポリエーテルエーテルケトン，ポリエーテルサルファイトなどのエンジニアリング樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ），ポリスチレン，高衝撃ポリスチレン，アクリルニトリルポリスチレン共重合体，ＡＢＳ樹脂などのスチレン系樹脂、セロファン，セルローストリアセテート，セルロースダイアセテート，ニトロセルロースなどのセルロース系フィルム、などが挙げられる。
そして、この導光板ユニット２６は、例えば、加熱した原料樹脂を押出し成形や射出成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて作製することができる。

また、図２に示す各導光板ユニット２６の傾斜面２６ｄには、図１に示すような光反射板３１が配されている。なお、この光反射板３１は、図示例のように導光板ユニット２６に固定されるとしてもよいが、少なくとも導光板ユニット２６の傾斜面２６ｄを覆うように配されていればよく、例えば導光板ユニット２６と隙間をあけて配されてもよい。この場合、傾斜面２６ｂに対向する光反射板３１は、傾斜面２６ｄと平行となるように配されることが望ましい。

この光反射板３１は、ＰＥＴやＰＰ等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。

さらに、図１に示すように、収容凹部３０の下側には、光反射性を有するリフレクタ３３がその開口部分を塞ぐように配されている。このリフレクタ３３は、例えば、上記光反射板３１と同じ素材、すなわち、表面に十分な反射性を付与した樹脂素材、金属箔もしくは金属板により形成することができる。したがって、棒状光源２３ａから収容凹部３０の下側に向かう光は、このリフレクタ３３において反射されてから導光板ユニット２６に入射される。

以上のように構成することで、棒状光源２３ａの光は、直接、あるいは、リフレクタ３３で反射した後に各導光板ユニット２６、即ち導光板２５に入射される。そして、この入射光は、導光板２５の内部を通過して直接的に出射面２５ａから出射する。または、傾斜面２６ｄにおいて反射した後に出射面２６ａから出射する。なお、一部の光は傾斜面２６ｄを透過するが、透過した光は光反射板３１において反射された後に出射面２５ａから出射する。すなわち、導光板２５は、棒状光源２３ａの光を導光板２５の出射面２５ａ全体から出射させるように構成されている。

なお、この導光板２５において、前述した収容凹部３０の深さ寸法や形状は、棒状光源２３ａ全体を収容できるように形成されることが好ましく、棒状光源２３ａの寸法や導光体２５の光学的特性、機械的強度、経年変化などを考慮して決定することが好ましい。

また、この収容凹部３０の形状としては、上記の他に、例えば図４（ａ）にその上面を平坦面としてもよい。平坦面とした場合には、導光板２５の出射面２５ａの連結部２５ｂ付近を明るくすることができる。また、例えば図４（ｂ）〜（ｆ）のように先細り形状に形成してもよい。この場合には、棒状光源２３ａ直上に位置する導光板２５の出射面２５ａを暗くすることができる。なお、先細り形状の場合には、図４（ｂ）のようにＶ字状、図４（ｃ）のように収容凹部３０の内側に膨らむ曲面形状、図４（ｄ）のように収容凹部３０の外側に膨らむ曲面形状としてもよい。また、図４（ｅ）、（ｆ）のように複数の平坦面や曲面を組み合わせた形状としてもよく、この場合には、導光板２５の出射面２５ａにおける配光分布の自由度が向上する。さらに、収容凹部３０は、例えば上記に示す形状を組み合わせた形状に形成されてもよい。

また、導光板２５の厚みや、それぞれの導光板ユニット２６の面方向中央部分と端部の厚みの比率は、棒状光源２３ａの寸法や各導光板ユニット２６の出射面２６ａにおける配光分布などに応じて任意に変更することができる。

また、上記説明では各導光板ユニット２６の連結端面２６ｂは出射面２６ａに直交する平坦面とされているが、これに限定されず、例えば図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、連結端面２６ｂに凹凸を設けたものであってもよい。なお、この段差の形状としては、図５（ａ）に示す矩形状、図５（ｂ）に示す鋸歯状、図５（ｃ）に示す波型のいずれであってもよく、またこれらを組み合わせた形状であってもよい。
連結端面２６ｂをこのような形状に形成することによって、応力がかかって導光板ユニット２６同士が離れようとしても、隙間が生じにくくなり、また凹凸形状の構造で反りの応力を受け止めるため、反りに対してもより強い構造となる。

透過率調整シート２７は、導光板ユニット２５から出射される光の輝度ムラを低減させるものであり、透過フィルム２７ａと、該透過フィルム２７ａの入射側の面に配置される多数の透過率調整体２７ｂとを備えている。この透過率調整シート２７は、導光板２５と拡散板２８との間に配置されている。

透過フィルム２７ａは、上記の導光板ユニットと同様の、透明性、耐熱性、機械的強度、対溶剤性等を有する材料から形成されている。
透過率調整体２７ｂは、所定の透過率を有する種々の大きさのドットあるいは種々の太さの線状であって、所定パターン、例えば位置に応じてドットの大きさや線状の太さ及び間隔等が異なるパターンで、透明フィルム２７ａの導光板ユニット２６側の表面全面に印刷等によって形成されている。例えば、導光板２５の出射面２５ａの輝度が最も大きい棒状光源２３ａの直上においては密に、光源から離れるにしたがって疎となるように形成されており、これにより光の輝度ムラを低減させることができるようになっている。

上記のような透過率調整シート２７の出射側に光拡散板２８が設けられている。この光拡散板２８は、剛性を備えた略板状の透明樹脂材料に光を散乱させるための微粒子（光拡散粒子）を混入して構成されている。

そして、本実施形態においては、棒状光源２３ａを収納した導光板２５、透過率調整シート２７及び光拡散板２８は、図１に示すような箱型のバックライト筐体４０に収納されている。このバックライト筐体４０の内側面とこれら導光板２５、透過率調整シート２７及び光拡散板２８のそれぞれの端部とは接合されて固定されており、これによって、導光板２５の出射面２５ａ全体が、透過率調整シート２７を介して光拡散板２８に押さえられた構成とされている。

また、これとは別に、例えば図６に示すように、導光板２５、透過率調整シート２７及び光拡散板２８との間にそれぞれ接合層４５が介在して、これらが固定一体化されたものであってもよい。これによっても導光板２５の出射面２５ａ全体が透過率調整シート２７を介して光拡散板２８により押さえられた構成となる。
なお、この接合層４５は、粘着剤、接着剤などで構成される。粘・接着剤としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系の粘・接着剤が挙げられる。また反りなどの応力に対する耐性を向上させるために、接・粘着剤層の中に透明の微粒子、例えば、ビーズ等を混ぜても良い。また、接・粘着剤の光の吸収は１％以内が好ましい。１％を超える射出する積算光量が減少し、正面輝度が低下する。接・粘着剤には、１液型で押圧して接着するもの、熱や光で硬化させるものを用いることができ、２液、もしくは複数の液を混合して硬化させるものを用いることができる。接着面へは直接塗布してもよく、あらかじめドライフィルムとして準備したものを貼り合わせてもよい。

光学シート２７は、光拡散板２８の出射面側に対向配置されており、光拡散板２８から出射された光を透過させて液晶表示素子１３に向けて入射させるように構成されている。
この光学シート２７は、平面視矩形状に形成されており、基材に形成されて光透過性を有する透光性基材４１と、その出射面４１ａから突出するように当該出射面４１ａ全体にわたって一体に設けられた複数のレンズ部（光学素子）４２とを備えている。

各レンズ部４２は、本実施形態においては、断面三角形状のプリズムが並列配置されたものであるが、凸シリンドリカルレンズが並列されたレンチキュラーレンズでもよいし、マトリックス状に配置されたマイクロレンズであってもよい。
また、必要な集光性能に応じて、周知の適宜のレンズ面形状、例えば、球面、楕円面などを採用してもよい。また、集光効率を向上するために、楕円面を基準面とし高次項により補正を加えた非球面形状としてもよい。

以上のように構成されるレンズ部４２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリルニトリルスチレン共重合体等を用いて、周知の押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成される。この場合、透光性基材４１及びレンズ部４２は、それぞれ別の材料の別の基材から作製してもよいし、同一の材料からなる一つの基材から構成してもよい。また、透光性基材４１の入射面４１ｂには、段差を設けて成型されてもよい。さらに、レンズ部４２は、例えば、透光性基材４１上にＵＶや放射線硬化樹脂（ＵＶや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない）を用いて成形されるとしてもよい。

次にディスプレイ装置１００の作用について、導光板２５の作用を中心に説明する。
棒状光源２３ａから出射された光は、直接的に、またはリフレクタ３３での反射を介してした後に各導光板ユニット２６、即ち導光板２５に入射する。この入射光は、導光板２５の内部を通過して直接的に、または傾斜面２６ｄにおいて反射した後に出射面２６ａから出射する。また、一部の光は光反射板３１において反射された後に出射面２５ａから出射する。このようにして、導光板２５に入射する棒状光源２３ａの光は出射面２５ａ全体から面発光として出射させられる。

そして、導光板２５を通過した光は透過率調整シート２７に向かって出射され、透過率調整体２７ｂに適宜反射されて透過量が調整されることにより輝度ムラが低減される。この透過率調整シート２７を通過した光は、光拡散板２８に入射して適宜拡散されることで輝度ムラがより均一にされて光学シート２９に向かって出射され、該光学シート２９の背面側が全面的に照明される。そして、光は光透過性基材４１及びレンズ部４２によって所定角度内に拡散された光として出射される。液晶表示部１３では、画像信号に基づいて不図示の駆動部によって制御された各画素領域の偏光状態に応じて、所定の画素領域からの光が表示光として透過され、画像表示が行われる。

このようなディスプレイ装置１００の導光板２５においては、棒状光源２３ａ点灯時の温度変化により該棒状光源２３ａに近い部分が熱膨張の影響を最も受け易い。本実施形態においては、棒状光源２３ａが収納される収納凹部３０が各導光板ユニット２６の連結部２５ｂに設けられているため、各導光板ユニット２６においてはそれぞれの端部に光源の熱の影響を受けることになる。このような端部においては導光板ユニット２６の面方向中央部に比べて熱が外部に逃げ易く、光源の熱の影響は図７に示すように導光板ユニット２６の端部に局所的にのみ及ぶため、導光板ユニット２６全体に反り形状が発生することはない。

したがって、長時間バックライトを点灯させた場合であっても、導光板ユニット２６の反りを最低限に抑えることができ、導光板２５の出射面２５ａから均等に光を出射することを維持することができる他、各導光板ユニット２６同士の連結部２５ｂから直接的に光が漏れて輝度分布及び表示画像に影響が出ることを防ぐことができる。

また、光が光学シート２９に入射される前に、当該光を光拡散板２８において拡散されるため、導光体２５側から光学シート２９に入射する光の輝度ムラを低減させることができる。したがって、透光性基材の出射面から出射する光の輝度ムラをよりいっそう抑制することができる。

さらに、該導光板２５と光拡散板２８との端部がバックライト筐体４０に固定されていることにより、導光板２５の出射面２５ａが光拡散板２８により押さえられているため、各導光体ユニット２６に多少の反りが発生した場合であっても、連結部２５ｂに隙間が発生して光が直接的に漏れることはない。
また、図６に示すように導光板２５と光拡散板２８とが透過率調整シート２７及び接合層４５を介して接合されている場合であっても同様に、各導光体ユニット２６に反りが発生した場合に連結部２５ｂから光が漏れることを防止することが可能となる。

また、本実施形態においては、導光板２６と光拡散板２８との間に、導光板２５の出射面２５ａから出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整シート２７が介在しているため、棒状光源２３ａの光が各導光体ユニット２６の連結部２５ｂの隙間から直接的に漏れた場合であっても、導光板２５側から光学シート２９に入射する光の輝度ムラを低減させることができる。

なお、透過率調整シート２７の代わりに、透過率調整体２７ｂが直接的に光拡散板２８に形成されたものであってもよい。また、光拡散板２８による光の拡散が十分な場合には、透過率調整シートがないものであってもよい。

また、本実施形態における導光板２５においては、該導光板２５内に光拡散層を設けたものであってもよい。この場合、光の均一化が十分であれば、上記光拡散板２８を設置しなくてよいため、該光拡散板２８の代わりに、例えば一定の剛性を有する透明な板によって導光板２５を支持してもよい。
さらに、この透明な板としては、上記光学シート２９を用いることも可能である。このように光学シート２９で導光板２５を支持した場合、新たな部材を追加する必要がなく、光ロスの低減、軽量化、薄型化が可能となるとともに、低コスト化が可能となる。この場合、光学シートは十分な剛性を有していることが好ましい。

次に本発明の第二の実施形態について図８及び図９を用いて説明する。第一の実施形態においては光源２３が棒状光源２３ａであったが、この第二の実施形態においては、光源２３が点光源２３ｂであって、導光板５０が該点光源２３ｂに対応する形状の導光板ユニット５１が連結されて構成されている点で第一の実施形態と相違する。

点光源２３ｂは、全方位に向けて発光するように構成されており、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが好ましい。発光ダイオードとしては、例えば、単色に発光する発光素子を組み合わせて、白色に発光する方式がよく知られている。また携帯電話などのモバイル機器では、青色に発光する発光素子に黄色の蛍光体を搭載して、擬似白色に発光する方式の白色ＬＥＤがある。なお、点光源２３ｂとしては、上記に例示したものに限らず、例えばモバイル機器に設けられるもののように、一つの単色発光素子に他の少なくとも一種類以上の蛍光体を搭載したものであってもよい。また、光源２３は、点光源であればＬＥＤに限らず、例えば通常の蛍光ランプ、ハロゲンランプ、半導体レーザー等であってもよい。

導光板ユニット５１は、第一の実施形態の導光板ユニット２６と同様の材質からなり、平面視四角形の略板状をなし、図９に示すように同一平面上に敷き詰められるように連結されてマトリックス状に配置されている。
図８に示すように、導光板ユニット５１の一方の面は、点光源２３ｂからの光が出射する四角形状の出射面５１ａをなしており、平坦に形成されている。
また、この出射面５１ａの４辺に直交して連なる端面は、複数の導光板ユニット５１が連結される際に隣り合う導光板ユニット５１と連結される連結端面５１ｂとされている。

また、導光板ユニット５１ｂの他方の面における４つの角部に前述した点光源２３ｂが配されるようになっている。
即ち、各導光板ユニット５１ｂには、図８に示すように、他方の面における４つの角部に、前記四角形の中央に向かって凹む凹曲面５１ｃが形成されており、このような導光板ユニット５１の連結端面５１ｂ同士が連結されることにより、４つの導光板ユニット５１ｂの凹曲面５１ｃにより点光源が収納される収納凹部（図示省略）が形成される。

そして、導光体ユニット５１の他方の面には、凹曲面５１ｃが形成された４つの角部から該導光体ユニット５１の面方向中央部に向かうにしたがって導光体ユニット５１の厚さが薄くなるように、凹曲面５１ｃの下部の縁部から傾斜する傾斜面５１ｄが形成されている。なお、この傾斜面５１ｄの具体的形状としては、平面状、曲面状のいずれであってもよい。

以上説明したような導光板ユニット５１が連結されて構成された導光板５０は、図９に示すように、平面視にてそれぞれの導光板ユニット５１の角部に点光源２３ｂが位置することになる。このような角部においては、熱が外部に逃げ易く、点光源２３ｂの熱の影響はそれぞれの導光板ユニット５１の当該角部にのみ局所的に及ぶため、導光板ユニット５１全体に反り形状が発生することはない。

また、第二の実施形態の変形例として、例えば図１０に示すような導光板ユニット６１であってもよい。この導光板ユニット６１も平面視四角形状の出射面６１ａ及び連結端面６１ｂを有しており、該四角形の辺の略中央部に対応する箇所に点状光源２３ｂが配置される。
即ち、当該導光体ユニット６１がマトリックス状に配置されて連結された際に収納凹部（図示省略）を構成する凹曲面６１ｃは、他方の面における四角形の辺の中央部に、即ち４つの連結端面６１ｄの中央下部に形成されている。
また、このような導光体ユニット６１の他方の面には、凹曲面６１ｃから該導光体ユニット６１の面方向中央部に向かうにしたがって導光体ユニット６１の厚さが薄くなるように、凹曲面６１ｃの下部の縁部から傾斜する傾斜面６１ｄが形成されている。なお、この傾斜面６１ｄの具体的形状は、平面状、曲面状のいずれであってもよい。

この第二の実施形態の変形例の導光板ユニット６１が連結されて構成された導光板６０は、図１１に示すように、平面視にて、それぞれの導光板ユニット６１の４つの辺の中央部に点光源２３ｂが位置することになる。よって、これによっても導光板ユニット６１の熱膨張による反りの発生を抑制することができる他、第二の実施形態の導光板５０に比べて点光源２３ｂの数を増やすことができるため、光強度を向上させることが可能となる。

なお、本変形例においては、収納凹部（図示省略）の形成箇所、即ち点状光源２３ｂが配置される箇所は、必ずしも上記四角形の辺の中間位置でなくてもよい。つまり、点光源２３ｂの配置箇所は、導光体ユニット６１が連結される四角形の辺上であればよく、この場合には任意の導光体ユニット６１における対向する辺上の点光源２３ｂは、上記四角形の中心に対して点対称に配置されていることが好ましい。これにより、点光源２３ｂ間の距離を均等にして、輝度ムラを抑制することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の第一の実施形態に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な断面図である。 本発明の第一の実施形態に係る導光板ユニットの斜視図である。 本発明の第一の実施形態に係る導光板と棒状光源の配置を示す平面模式図である。 収納凹部の形状を説明する図である。 導光板の連結部の形状を説明する図である。 導光板、透過率調整シート及び光拡散板が接合層で固定一体化された場合の概略構成を示す模式的な断面図である。 本発明の第一の実施形態に係る導光板ユニットの光源からの熱の影響を説明する模式図である。 本発明の第二の実施形態に係る導光板ユニットの斜視図である。 本発明の第二の実施形態に係る導光板と点光源の配置を示す平面模式図である。 本発明の第二の実施形態の変形例に係る導光板ユニットの斜視図である。 本発明の第二の実施形態の変形例に係る導光板と点光源の配置を示す平面模式図である。 従来の導光板ユニットにおける光源からの熱の影響を説明する模式図である。

符号の説明

１１ バックライトユニット
１３ 画像表示部
２３ 光源
２３ａ 棒状光源
２３ｂ 点光源
２５、５０、６０ 導光板
２６、５１、６１ 導光板ユニット
２６ａ、５１ａ、６１ａ 出射面
２６ｂ、５１ｂ、６１ｂ 連結端面（端面）
２７ 透過率調整シート
２７ｂ 透過率調整体
２８ 光拡散板
２９ 光学シート
４０ バックライト筐体
１００ ディスプレイ装置

Claims (9)

1. 略板状をなして一方の面が光源の光を出射させる出射面とされた複数の導光板ユニットが、前記出射面を同一平面上に配置させるように端面同士が連結されてなる導光板において、
   前記光源は棒状光源であって、
   前記出射面が略四角形状、かつ、略平坦面をなし、一方向に並設して配置されており、
   隣接する導光板ユニットの連結部に、前記出射面の反対側の他方の面から凹んで前記光源を収容可能な収容凹部が設けられており、
   前記収容凹部が、前記端面に沿って延びるように形成されており、
   前記他方の面は前記収容凹部の形成領域から前記導光板ユニットの面方向中央部に従って前記導光板ユニットの厚さが薄くなるように、前記収容凹部の開口縁から傾斜する傾斜面を有して形成されていることを特徴とする導光板。
2. 請求項１に記載の導光板であって、
   前記端面が、凹凸を設けたものである導光板と、
   前記光源と、
   前記導光板の出射面に対向配置されて、前記出射面から出射された光を制御する光学シートとを備えたことを特徴とするバックライトユニット。
3. 前記導光板と前記光学シートとの間には、光拡散粒子を混入した光拡散板が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のバックライトユニット。
4. 前記導光板と前記光拡散板との端部がバックライト筐体に固定されていることにより、前記導光板の出射面が前記光拡散板の光入射面によって押さえられていることを特徴とする請求項３に記載のバックライトユニット。
5. 前記導光板の出射面と前記光拡散板の光入射面とが接合されて固定一体化されていることを特徴とする請求項３に記載のバックライトユニット。
6. 前記導光板と前記光拡散板との間に、前記導光板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整シートが介在していることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のバックライトユニット。
7. 前記光拡散板の光入射面に、前記導光板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整パターンが形成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のバックライトユニット。
8. 前記導光板と前記光拡散板との間に、前記導光板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整シートが介在していることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のバックライトユニット。
9. 請求項２から８いずれか一項に記載のバックライトユニットと、前記光学シートの出射面側に配置されて、前記バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う画像表示部とからなることを特徴とするディスプレイ装置。

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