JPH11202135A - バックライトユニット及びバックライト並びに導光板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光面での輝度を均一にできるバックライト
ユニット。 【解決手段】 導光板１の反射面１２にはグラデーショ
ン化された梨地面が形成されている。梨地面の凹凸の程
度である梨地状態Ｒｇは、以下に示す式により数値化さ
れている。 梨地状態Ｒｇ＝ＲＭＳ／Ｓｍ ＲＭＳは二乗平均平方根粗さ，Ｓｍは凹凸の平均間隔で
ある。梨地状態Ｒｇは導入面１１に交わる方向及び略平
行な方向に夫々グラデーション化されており、導入面１
１に近い側では小さく、遠くなるに従って大きくなるよ
うに、また、導入面１１幅中央では小さく、端部に従っ
て大きくなるようにグラデーション化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
のような表示装置に用いられるエッジライト方式のバッ
クライトユニット及び線状光源を備えるバックライト並
びにこれらの構成要素となる導光板の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶テレビ、携帯用パーソナルコンピュ
ータ等の液晶表示装置用のバックライトユニットには、
線状光源（以下、ランプと言う）からの照射光が導光板
を介して液晶表示装置を照射するエッジライト方式が多
く用いられている。エッジライト方式のバックライトユ
ニットは導光板の下側に反射板を重ねて配し、導光板の
上側に第１の拡散板，第１のプリズムシート，第２のプ
リズムシート及び第２の拡散板を重ねて配している。導
光板のサイドエッジ即ち導入面に対向させてランプを配
することにより、バックライトが構成される。導光板の
導入面から導入されたランプからの照射光は、導光板の
下面（反射面）及び反射板にて反射され、導光板の上面
（出光面）から出光する。この光は、２枚の拡散板及び
２枚のプリズムシートを透過する間に拡散，集光が繰り
返されて、液晶表示装置を照射するようになっている。

【０００３】このようなバックライトユニットを構成す
る導光板は、導入された照射光を効率良く出光面から出
光させるために反射面又は出光面に印刷加工を施した
り、梨地加工を施したりしている。印刷加工を施す場合
は、白色のドットイメージを印刷する。また梨地加工を
施す場合は、例えばサンドブラスト加工を施して凹凸を
形成したり、ケミカルエッチング，フォトエッチング等
を施してドット状の凹凸を形成したりする。

【０００４】このように導光板の反射面又は出射面にド
ット印刷，梨地加工を施すことにより光の反射率が大き
くなり、表示面での輝度が高まる。しかしながら、ドッ
ト印刷，梨地加工を面上に均一に施した場合は、導光板
のランプに近い側では輝度が高く、遠い側では低くな
る。図１５は、導光板の出光面に均一に梨地加工を施し
た場合のバックライトの発光面における輝度を測定した
グラフである。縦軸は輝度を示し、横軸はバックライト
の発光面での導入面からの距離を示しており、１ゾーン
は10ｍｍである。グラフから判るように、発光面のラン
プ側がより明るくなっており、発光面での輝度の均一性
が得られない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これを解決するため
に、導光板の反射面又は出光面に印刷するドットの粗密
程度をランプに近い側と遠い側とで異ならせたバックラ
イトが提案されている（特開平７−56022 号公報，特開
平９−236803号公報）。これにより、ランプ位置に起因
する発光面の輝度の不均一を防止できる。しかしなが
ら、導光板の薄型化に伴いドット形状が発光面に映り易
くなり、表示品位の低下につながるという問題があっ
た。

【０００６】また、近年の表示装置の小型化に伴って線
状のランプの長さが短縮化されており、対向配置される
導光板の導入面幅よりも短い場合がある。この場合は、
導入面の幅方向の両端部分ではランプが配されておら
ず、導入面の中央部分と比較して照射光の導入量が少な
くなる。このために、発光面のランプ側の両隅領域では
輝度が低くなり、輝度の均一性が得られないという問題
があった。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、導光板の反射面及び出光面の少なくとも一方
に、グラデーション化された梨地面を形成してあること
により、発光面での輝度を均一にできるバックライトユ
ニット及びバックライトを提供することを目的とする。
また、グラデーション化された梨地面を有する導光板の
製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１発明に係るバックラ
イトユニットは、導光板の反射面及び該反射面と反対の
側の出光面の少なくとも一方に凹凸を有する梨地面を形
成してあり、前記導光板の導入面から導入した導入光が
前記反射面にて反射し、前記出光面から出光して対象物
を照射するバックライトユニットにおいて、前記導光板
の梨地面は、凹凸の程度を前記導入面に交わる方向にグ
ラデーション化してあることを特徴とする。

【０００９】第１発明にあっては、梨地面の凹凸の程度
をグラデーション化している。本願発明者は、グラデー
ション化した梨地状態はミクロで見ると凹凸は不規則で
あるが、マクロで見ると梨地状態と光の出射特性との間
に規則性があることを見出した。この規則性を用いてグ
ラデーション化した梨地面を、導光板の反射面，出光面
又はその双方に形成している。また、グラデーションを
前記導入面に交わる方向、即ち、導入面から導入された
導入光が導光板内で進む方向に対して施している。これ
により、ドット形状が映ることなく、且つ、導入面から
遠い側ほど輝度が低下する現象を防止し、線状光源を備
えるバックライトの発光面での輝度を均一にすることが
可能となる。

【００１０】第２発明に係るバックライトユニットは、
第１発明において、前記導光板の梨地面は、凹凸の程度
を前記導入面と略平行な方向にグラデーション化してあ
ることを特徴とする。

【００１１】第２発明にあっては、梨地面の凹凸のグラ
デーションを導入面に交わる方向だけでなく、導入面に
平行な方向にも施している。近年の表示装置の小型化に
伴い、ランプの長さが導光板の導入面幅よりも短くなる
傾向にある。この場合、導入面の幅方向両端部分では中
央部分に比較して、ランプからの導入光量が少なくな
る。これにより導光板のランプ側の両隅領域で輝度が低
くなる。この両隅領域で導入面に平行な方向に梨地状態
をグラデーション化することにより、ランプと導入面と
の寸法差に起因する輝度の不均一を防止する。

【００１２】第３発明に係るバックライトユニットは、
第１又は第２発明において、前記導光板の梨地面の凹凸
の程度Ｒｇは、Ｒｇ＝ＲＭＳ／Ｓｍで表されることを特
徴とする。但し、ＲＭＳは二乗平均平方根粗さであり、
Ｓｍは凹凸の平均間隔である。

【００１３】第３発明にあっては、梨地面の凹凸の程度
Ｒｇは二乗平均平方根粗さと凹凸の平均間隔とを用いて
求められる。このＲｇは、導光板の導入面に交わる方向
にグラデーション化する場合には、例えば、導入面から
遠くなるに従って除々に大きくなるように設定され、導
入面に平行にグラデーション化する場合には、例えば導
入面幅の中央部分で大きく、両端になるほど小さく設定
されることにより、バックライトの発光面での輝度が均
一になる。

【００１４】第４発明に係るバックライトユニットは、
第１，第２又は第３発明において、前記梨地面は前記出
光面に形成されており、前記反射面にレンズ加工を施し
てあることを特徴とする。

【００１５】また、第５発明に係るバックライトユニッ
トは、第１，第２又は第３発明において、前記梨地面は
前記出光面に形成されており、前記反射面にプリズム加
工を施してあることを特徴とする。

【００１６】第４又は第５発明にあっては、出光面に梨
地状態をグラデーション化した梨地面を形成し、反射面
にレンズ面又はプリズム面のような光散乱面を形成して
いる。導光板の両面に光散乱面を形成してあるので、加
工面積増加により出光量が増加して発光面の輝度が高く
なる。また、反射面にレンズ面又はプリズム面を形成し
てあるので、出光面での光拡散によりプリズムシートと
の干渉によるモアレの形成が防止され、また、導光板が
有する突起部の影が発光面に映ることを防止する。

【００１７】第６発明に係るバックライトは、第１乃至
第５発明のいずれかにおいて、前記導光板の導入面に対
向せしめて線状光源を配してあることを特徴とする。

【００１８】第６発明にあっては、バックライトユニッ
トに線状光源を配することによりバックライトが構成さ
れる。線状光源は導光板の導入面に対向して配され、線
状光源からの照射光が導入面から導光板に導入されて出
光面から出光し、対象物を照射する。

【００１９】第７発明に係る導光板の製造方法は、第１
乃至第６発明のいずれかに記載の導光板を製造する方法
であって、前記梨地面を有していない導光板基体を準備
し、凹凸を形成すべきグラデーションパターンを有する
スクリーンを、前記導光板基体の出光面及び反射面の少
なくとも一方に対向して配し、前記スクリーンを介して
ブラスト加工を施すことを特徴とする。

【００２０】また、第８発明に係る導光板の製造方法
は、第１乃至第６発明のいずれかに記載の導光板を製造
する方法であって、前記梨地面を有していない導光板基
体を射出成形するための金型部材を準備し、凹凸を形成
すべきグラデーションパターンを有するスクリーンを、
前記金型部材の前記出光面及び前記反射面に対応する面
の少なくとも一方に対向して配し、前記スクリーンを介
してブラスト加工を施すことを特徴とする。

【００２１】第７又は第８発明にあっては、所望の凹凸
を形成するスクリーンを梨地面を形成すべき領域に載せ
てブラスト加工を施している。ブラスト加工の対象は導
光板基体、導光板を射出形成するための金型部材、又は
金型部材を電鋳製造するための金型作成用部材などであ
る。従来の例えばサンドブラスト法により梨地加工を行
なった場合は、所定の配列で凹凸を形成することが困難
であったが、所定の凹凸を形成するためのパターンを有
するスクリーンを用いることにより、グラデーション化
された凹凸を導光板に形成することが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づき具体的に説明する。 実施の形態１．図１は、実施の形態１のバックライトユ
ニットの構成を示す斜視図である。図２は図１のII−II
線から見た断面図であり、線状光源と共に示している。
バックライトユニットに線状光源を配することによりバ
ックライトが構成される。図中、１はアクリル樹脂製の
導光板であり、上面（出光面）１３と下面（反射面）１
２とが非平行に形成された略楔形状を有している。導光
板１の反射面１２には、連続的に状態を変化させた、即
ちグラデーション化された本発明の特徴となる梨地面が
形成されている。導光板１の厚肉側の端面（導入面）１
１に対向して線状光源（以下、ランプという）７が配さ
れており、ランプ７の背面側には照射光を反射するため
のリフレクタ８が配設されている。ランプ７の長さ寸法
は導入面１１の幅寸法よりも僅かに短く、導入面１１の
中央側で対向するように配されている。

【００２３】図３及び図４は、反射面１２に形成された
梨地面の凹凸の程度（以下、梨地状態という）を示すグ
ラフである。図３は導入面に交わる方向の梨地状態を示
し、縦軸は梨地状態を、横軸は導入面の中央付近での導
入面からの距離（垂直方向の位置）を示している。１ゾ
ーンは10ｍｍである。また、図４は導入面に平行な方向
の梨地状態を示し、縦軸は梨地状態を、横軸は反射面の
導入面付近での幅方向の距離（平行方向の位置）を示し
ており、反射面の中央を０としている。１ゾーンは10ｍ
ｍである。梨地状態Ｒｇは、表面粗さ及び凹凸間隔のパ
ラメータを用いて以下に示す式により数値化されてい
る。 梨地状態Ｒｇ＝ＲＭＳ／Ｓｍ 但し、ＲＭＳは二乗平均平方根粗さ，Ｓｍは凹凸の平均
間隔である。

【００２４】グラフに示すように、梨地状態Ｒｇは導入
面１１に交わる方向及び平行な方向に夫々グラデーショ
ン化されている。即ち、交わる方向においては、反射面
１２の梨地状態はランプ７に近い側では小さい値で、ラ
ンプ７から遠くなるに従ってＲｇの値が大きくなるよう
にグラデーション化されている。また平行な方向におい
ては、幅方向の略中央では一定の梨地状態Ｒｇであり、
ゾーン±５付近から端部に近いほどＲｇの値が大きくな
るように、即ち反射面１２のランプ側の両隅領域でＲｇ
の値が最も大きくなるようにグラデーション化されてい
る。

【００２５】図２に示すように、導光板１の反射面１２
側には反射板２が重ねて配され、導光板１の出光面１３
側には第１の拡散板３、第１のプリズムシート４、第２
のプリズムシート５及び第２の拡散板６がこの順に重ね
て配されている。第１及び第２のプリズムシート４，５
は、断面形状が略直角二等辺三角形の三角条を複数設け
たプリズム面を上面に有しており、２枚のプリズムシー
トはその条方向が互いに交わる向きに配されている。な
お、導光板１は楔形状に限らず、平板形状を有していて
も良い。

【００２６】以上の如きバックライトを構成する導光板
１の製造方法について以下に説明する。図５は導光板１
の製造の手順を示すフローチャートである。上述したよ
うな梨地加工を施した導光板１を製造する際には、ま
ず、梨地状態Ｒｇのグラデーションパターンを有するス
クリーンを作成する。図５に示すように、金属製又は合
成樹脂製のスクリーン基材を洗浄し（ステップＳ１
１）、スクリーン基材上にフォトレジストを塗布する
（ステップＳ１２）。所望のグラデーションパターンを
有するマスクをスクリーン基材上に載置して露光し（ス
テップＳ１３）、現像する（ステップＳ１４）。これに
エッチングを施すことにより、メッシュ状にグラデーシ
ョンパターンを形成したグラデーションスクリーンが作
成される（ステップＳ１５）。なお、グラデーションス
クリーンは、スクリーン基材に直接レーザ加工を施すこ
とによって形成しても良い。

【００２７】次に、導光板１を射出成形する際に用いる
金型を作成する。導光板の楔型又は平板型の外形を模っ
た金型基材を作成し、導光板１の反射面１２に対応する
金型基材の内面にグラデーションスクリーンを重ねてブ
ラスト加工を行なう（ステップＳ１６）。ブラスト加工
は、例えばビーズ状の研磨剤をグラデーションスクリー
ンを介して金型基材に吹きつけることにより行なわれ
る。ブラスト加工によりグラデーションパターンに応じ
た凹凸が金型基材の内面に形成され、導光板１のための
金型部材が成形される。この金型部材にアクリル樹脂を
注入し、硬化させて導光板１を射出成形する（ステップ
Ｓ１７）。このように製造された導光板１の反射面１２
は、凹凸程度が導入面１１に交わる方向にグラデーショ
ン化された梨地状態を有している。

【００２８】このような構成のバックライトでは、ラン
プ７からの照射光は導光板１の導入面１１から導入さ
れ、導光板１内を進んで反射面１２及び反射板２にて反
射，散乱されつつ出光面１３から出光する。このとき、
導入された光が上述した如くグラデーション化された梨
地面で反射されることにより、出光面１３から出光する
光量が出光面１３の位置によらず均一化される。そし
て、出光面１３から出光された光は、拡散板３，プリズ
ムシート４，５及び拡散板６を透過することにより拡
散，集光が繰り返されて、図示しない液晶表示装置を照
射する。

【００２９】このように、導光板１の反射面１２は梨地
状態が導入面１１に交わる方向にグラデーション化され
ているので、バックライトの発光面での輝度を均一にで
きる。また、反射面１２のランプ側の両隅領域でＲｇ値
を大きくしているので、導光面幅とランプ長さとの差に
起因する輝度の不均一を防止できる。さらに、反射面１
２はドット形状を有していないので、ドット形状の映り
による表示品位の低下が防止され、ドットの映りを防ぐ
ためにも必要としていた拡散板が不要となり、拡散板の
枚数を削減できる。

【００３０】以上の如き構成のバックライトを製造し、
その発光面の輝度を測定した。導光板１の寸法は、導入
幅210 ｍｍ，長さ280 ｍｍ，厚さは厚肉側が3.0 ｍｍで
薄肉側が1.0 ｍｍである。反射面１２は、図３及び図４
に示す如くグラデーション化された梨地状態に形成され
ている。反射板２はＥ６０（東レ製）を、拡散板３，６
はＢＳＯ３（恵和商工製）を、プリズムシート４，５は
ＢＥＦII（３Ｍ製）を、リフレクタ８は＃４５９６（住
友３Ｍ製）を用いた。直径２．２ｍｍのランプ７（ハリ
ソン電気製）を導光板１の導入面１１の対向側に配し、
発光面の幅方向略中央の輝度を導入面１１側からゾーン
（単位距離）毎に測定した。測定条件は、入力電流が0.
28Ａ，印加電圧が12.55 Ｖであり、このときランプ７の
管電流は６ｍＡであった。

【００３１】図６はその結果を示すグラフであり、縦軸
は輝度を示し、横軸は導光板の導入面からの距離を示し
ている。１ゾーンは10ｍｍである。グラフから判るよう
に、バックライトの発光面における輝度はランプ７に近
い側から遠い側までほぼ一定の値を示している。これに
より、実施の形態１のバックライトは発光面で均一な輝
度を得ていることが判る。

【００３２】実施の形態２．次に、反射面１２に上述し
た実施の形態１とは異なるグラデーション状態の梨地面
を形成した導光板１を用いたバックライトについて説明
する。図７は、反射面の前記垂直方向の位置に対する梨
地状態Ｒｇを示すグラフである。縦軸は梨地状態を示
し、横軸は導入面の中央付近での導入面からの距離を示
している。１ゾーンは７．５ｍｍである。グラフに示す
ように、反射面１２の梨地状態はランプ７に近い側では
小さい値（ＲＭＳ／Ｓｍ）で、ランプ７から遠くなるに
従って値が大きくなるようにグラデーション化されてい
る。導入面１１に対して平行な方向の梨地状態は実施の
形態１と同様である。このように実施の形態２では、導
光板１の反射面１２に形成された梨地状態の垂直方向の
グラデーションパターンが異なることの他は、実施の形
態１と同様であり、その説明を省略する。

【００３３】このような導光板１の製造方法について以
下に説明する。図８は導光板１の製造の手順を示すフロ
ーチャートである。上述した実施の形態１と同様に、ま
ず梨地状態のグラデーションパターンを有するスクリー
ンを作成する（ステップＳ１１〜１５）。なお、グラデ
ーションスクリーンは、スクリーン基材に直接レーザ加
工を施すことによって形成しても良い。次に導光板の楔
型又は平板型の外形を模った金型部材を作成し、この金
型部材にアクリル樹脂を注入して硬化させ、梨地面を有
さない導光板基体を射出成形する。この導光板基体の反
射面側にグラデーションスクリーンを重ねてブラスト加
工を行なう（ステップＳ２６）。ブラスト加工によりグ
ラデーションパターンに応じた凹凸が反射面に形成さ
れ、グラデーション化された梨地面を有する導光板１が
作成される。

【００３４】このような構成のバックライトでは、ラン
プ７からの照射光が導光板１の導入面１１から導入さ
れ、梨地状態がグラデーション化された反射面１２にて
反射されることにより、出光面１３から出光する光量が
位置によらず均一化される。このように、導光板１の反
射面１２は梨地状態が導入面１１に交わる方向にグラデ
ーション化されているので、バックライトの発光面での
輝度を均一にできる。また、反射面１２のランプ側の両
隅領域でＲｇ値を大きくしているので、導光面幅とラン
プ長さとの差に起因する輝度の不均一を防止できる。さ
らに、反射面１２はドット形状を有していないので、ド
ット形状の映りによる表示品位の低下が防止され、ドッ
トの映りを防ぐためにも必要としていた拡散板が不要と
なり、拡散板の枚数を削減できる。

【００３５】以上の如き構成のバックライトを製造し、
その発光面の輝度を測定した。導光板１の寸法は、導入
幅160 ｍｍ，長さ100 ｍｍ，厚さは厚肉側が2.5 ｍｍで
薄肉側が0.6 ｍｍである。反射面１２は、図７に示す如
くグラデーション化された梨地面が形成されている。そ
の他の構成部品は実施の形態１と同様のものを用いてい
る。バックライトの発光面の幅方向略中央における輝度
を、導光板１の導入面１１側からゾーン（単位距離）毎
に測定した。測定条件は、入力電流が0.15Ａ，印加電圧
が7.00Ｖであり、このときランプ７の管電流は1.8 ｍＡ
であった。

【００３６】図９はその結果を示すグラフであり、縦軸
は輝度を示し、横軸は導光板１の導入面１１側からの距
離を示している。１ゾーンは7.5 ｍｍである。グラフか
ら判るように、発光面における輝度はランプ７に近い側
から遠い側までほぼ一定の値を示しており、実施の形態
１よりもさらに均一である。これにより、実施の形態２
のバックライトは発光面で均一な輝度が得られることが
判る。

【００３７】なお、上述した導光板１の製造方法は、図
５に示すように、射出成形された導光板にグラデーショ
ンスクリーンを用いて直接ブラスト加工を施す場合を説
明しているが、これに限るものではなく、実施の形態２
の図８に示した如く、導光板を射出成形するための金型
にグラデーションスクリーンを用いてブラスト加工を施
しても良い。また、金型部材を電鋳製造する際の金型作
成用部材に、グラデーションスクリーンを用いてブラス
ト加工を施しても良い。以下、この方法について述べ
る。

【００３８】図１０は金型部材に間接的にブラスト加工
を施すことにより、上述した導光板１を製造する手順を
示すフローチャートである。上述した製造方法と同様
に、まず梨地状態Ｒｇの所望のグラデーションパターン
を有するスクリーンを作成する（ステップＳ１１〜１
５）。なお、グラデーションスクリーンは、スクリーン
基材に直接レーザ加工を施すことによって形成しても良
い。次に導光板の楔型の外形を模った、合成樹脂又は金
属製の金型作成用基材を作成し、金型作成用基材の反射
面に対応する面にグラデーションスクリーンを重ねてブ
ラスト加工を行なう（ステップＳ３６）。ブラスト加工
によりグラデーションパターンに応じた凹凸が金型作成
用基材の内面に形成され、金型作成用部材が形成され
る。この金型作成用部材を用いて金型部材を電鋳製造す
る（ステップＳ３７）。金型部材にアクリル樹脂を注入
し、硬化させて導光板１を射出成形する（ステップＳ３
８）。

【００３９】このように製造された導光板１の反射面１
２は、凹凸程度が導入面１１に交わる方向と平行な方向
とに具化された梨地状態お有している。また、ブラスト
加工を行なった金型作成用部材により作成した電鋳金型
はパターン精度が高くなる。

【００４０】なお、上述した実施の形態１及び実施の形
態２では、導光板１の反射面１２にグラデーション化さ
れた梨地面を形成した場合を説明しているが、これに限
るものではない。例えば、導光板１の出光面１３にグラ
デーション化された梨地面を形成してあっても同様の効
果を得、また、導光板１の反射面１２と出光面１３との
双方に形成してあっても同様の効果を得る。

【００４１】また、上述した実施の形態１及び実施の形
態２では、ランプの長さが導光板の導入面幅よりも短い
場合を説明しているが、両者が同等の長さを有している
場合もある。この場合は、反射面のランプ側の両隅領域
の輝度は中央領域と略同等であるので、導入面に平行な
方向の梨地状態Ｒｇのグラデーション化は行う必要はな
く、導入面に交わる方向のグラデーション化のみで良
い。

【００４２】上述したような梨地面を導光板の反射面の
みに形成した場合に、導光板からの出光量は低くなるこ
とが考えられる。導光板に導入された照射光は反射面及
び出光面で反射を繰り返しながら導光板内を進む。光散
乱面にて光が反射する際に、光は反射光と透過光とに分
離される。反射面に形成された光散乱面で光が反射した
場合、出光面での反射と比較して透過光の割合が高い。
また、光散乱面を光が透過した際には光の吸収が生じて
ロスとなる。反射面のみに光散乱面を形成した場合は、
導入光の９０％が透過することがフレネル反射及びスネ
ルの法則による概算から判る。従って、反射面のみに梨
地面のような光散乱面を形成している場合は出光量のロ
スが大きくなる。これを解決するために、反射面と出光
面の双方に光散乱手段を形成したバックライトユニット
を以下に示す。両面に光散乱手段を形成することによ
り、上述した透過光による出光量ロスよりも加工面積増
加による出光量の増加の方が大きくなり、出光効率が高
くなる。

【００４３】実施の形態３．図１１は実施の形態３のバ
ックライトユニットの構造を示す斜視図である。図１２
は、図１１に示す導光板とこれに対向配置されたランプ
との位置関係を示した平面図である。図１１及び図１２
に示すように、アクリル樹脂製の導光板９は、出光面９
３と反射面９２とが非平行に形成された略楔形状を有し
ており、長さ方向に沿う両側面には両外側へ張り出した
突起部９ａ，９ａが形成されている。バックライトは、
図示しない液晶表示装置を上側に重ねてケースに収納さ
れるが、ケースに設けられた受け部に突起部９ａ，９ａ
を嵌入させることにより導光板９をケースに固定するよ
うになっている。また、導光板９の出光面９３は実施の
形態１と同様のグラデーション化された梨地面を有して
おり、導光板９の反射面９２にはレンズ面が形成されて
いる。このレンズ面は、断面形状が略弓形である条体の
複数を並設させたものである。レンズ面の条体は高さ
Ｈ，ピッチＰを有して形成されており、その条方向は導
入面９１に略垂直である。

【００４４】図１２に示すように、導光板９の導入面９
１に対向してランプ７が配されており、ランプ７の背面
側には照射光を反射するためのリフレクタ（図示せず）
が配設されている。ランプ７の長さ寸法は導入面９１の
幅寸法よりも僅かに短く、導入面９１の中央側で対向す
るように配されている。導光板９の反射面９２側には反
射板２が重ねて配され、導光板９の出光面９３側にはプ
リズムシート５が重ねて配されている。プリズムシート
５は、断面形状が略直角二等辺三角形の三角条を複数並
設したプリズム面を下面に有しており、その条方向が導
光板９の反射面９２の条方向と交わるように配されてい
る。

【００４５】このような構成のバックライトでは、ラン
プ７からの照射光は導光板９の導入面９１から導入さ
れ、導入された光は導光板９内を進み、グラデーション
化された梨地面を有する反射面９２及び反射板２にて反
射，散乱されつつレンズ面を有する出光面９３から出光
する。このとき、導入された光がレンズ面で反射して変
角される。また、グラデーション化された梨地面から出
光することにより、出光する光量が位置によらず均一化
される。そして、プリズムシート５を透過することによ
り集光されて、図示しない液晶表示装置を照射する。こ
のように、本実施の形態のバックライトでは、実施の形
態１及び実施の形態２と同様に、導光板９の梨地面の凹
凸が導入面９１に交わる方向と平行な方向とにグラデー
ション化されているので、発光面での輝度が均一にな
る。さらに、梨地面はドット形状を有していないので、
ドット形状の映りによる表示品位の低下が防止される。

【００４６】さらに、本実施の形態では、導光板９が有
する突起部９ａ，９ａの影が発光面に映る現象を防止で
きる。導光板９の反射面９２にレンズ面が形成されてい
るので、突起部９ａ，９ａの影響を発光面に与えないか
らである。従って、突起部９ａ，９ａに起因する輝度の
不均一が防止され、表示品位が向上する。

【００４７】さらにまた、導光板９の出光面９３及び反
射面９２の両面に光散乱面を形成してあるので、光透過
によるロスよりも加工面積増加による出光量の増加の方
が大きく、出光効率が高くなる。また、プリズムシート
の稜線と液晶ディスプレイの画素とは共に規則的に配列
されているので、相互間で干渉が生じてモアレが発生す
るが、本実施の形態では反射面９２にレンズ面が形成さ
れているのでモアレの形成を防止できる。これは、本実
施の形態では、液晶ディスプレイとレンズ面との間に導
光板９の厚み分の離間距離を有しているので、干渉効果
が薄れるからであり、また液晶ディスプレイとレンズ面
との間に出光面９３の梨地面を有しているので、反射面
９２のレンズ面の稜線を梨地面が拡散するからである。

【００４８】以上の如き構成の実施の形態３のバックラ
イトを製造し、発光面の輝度を測定した。導光板１の寸
法は、導入幅240 ｍｍ，長さ180 ｍｍ，厚さは厚肉側が
2.5ｍｍで薄肉側が0.8 ｍｍである。出光面９３は、図
３に示す如くグラデーション化された梨地状態に形成さ
れており、反射面９２はレンズ面を有している。反射板
２はＥ６０（東レ製）を、プリズムシート４はＨ１５６
（三菱レイヨン製）を、リフレクタ８はＲＷ７５ＣＢ
（きもと製）を用いた。直径２．４ｍｍのランプ７（ハ
リソン電気製）を導光板９の導入面９１の対向側に配
し、発光面の幅方向略中央の輝度を導入面９１側からゾ
ーン（単位距離）毎に測定した。測定条件は、入力電流
が0.22Ａ，印加電圧が11.54 Ｖであり、このときランプ
７の管電流は５ｍＡであった。

【００４９】図１３及び図１４はその結果を示すグラフ
である。図１３は、図１２のＡ−Ａ線における輝度を示
しており、縦軸は輝度を示し、横軸は導光板９の導入面
９１側からの距離を示している。１ゾーンは10ｍｍであ
り、ゾーン９は導光板９の長さ方向中央である。図１４
は、図１２のＢ−Ｂ線における輝度を示しており、縦軸
は輝度を示し、横軸は導光板９の幅方向中央からの距離
を示している。１ゾーンは10ｍｍであり、ゾーン１は導
光板９の幅方向中央である。比較のために、導光板の反
射面にグラデーション化していない梨地加工を施し、出
光面にレンズ面を形成した従来のバックライトを用いて
同様に輝度を測定した。グラフ中‘○’は実施の形態３
の輝度を示し、‘△’は従来例の輝度を示している。

【００５０】グラフから判るように、従来例では長さ方
向のゾーン４（図１３参照）と幅方向のゾーン１２（図
１４参照）とで輝度が低くなっており、導光板９の突起
部９ｂ，９ｂの影が発光面に映ることによると考えられ
る。これに対して実施の形態３のバックライトでは、長
さ方向のゾーン４及び幅方向のゾーン１２で輝度の低下
は見られず、ほぼ一定の値を示している。これは、導光
板９のレンズ面が反射面９２に形成されているので、突
起部９ａ，９ａの影響を発光面に与えないためである。
従って、実施の形態３のバックライトは、突起部９ａ，
９ａに起因する輝度の不均一を防止し、発光面において
均一な輝度が得られると言える。また、出光面９３に形
成された梨地面がドット形状を有していないので、ドッ
ト形状の映りを防ぐための拡散板が不必要となり、拡散
板の枚数を削減できる。

【００５１】また、このバックライトを用いて発光面の
輝度を測定した。反射面９２のレンズ面はＨ／Ｐ（高さ
／ピッチ）＝０．８である。その結果、反射面にレンズ
面を形成していない従来のバックライトの輝度と比較し
て１．３倍の輝度を示した。このように、導光板の両面
に光拡散面を形成した本実施の形態では、出光効率が高
まることが判る。なお測定の結果、Ｈ／Ｐは０．２〜
０．８の範囲で輝度増加に有効であり、特に０．４〜
０．６が好ましいことが判った。

【００５２】なお、実施の形態３は反射面９２に断面弓
形の状態を複数並設したレンズ面を形成した場合を説明
しているが、この形状に限るものではなく、例えば断面
三角形状を有するプリズム面が形成してあっても良く、
光散乱のための形状であれば同様の効果を得ることがで
きる。

【００５３】なお、本発明のバックライトユニット及び
バックライトを構成する導光板の梨地面は、上述した図
３及び図７に示されたグラデーションパターンに限らな
い。また、梨地状態のグラデーションパターンを異なら
せて、発光面における輝度を測定した結果、梨地状態Ｒ
ｇは０．００３〜０．０４の範囲が特に好ましく、発光
面においてさらに均一な輝度を示すことが判った。

【００５４】なお、上述した実施の形態１〜３では、導
光板の上側に拡散板及びプリズムシートを所定の枚数だ
け重ねた場合を説明しているが、これに限るものではな
く、どのような組合せで重ねてあっても、バックライト
の発光面における輝度は均一である。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、導光
板の反射面及び出光面の少なくとも一方に、凹凸の程度
をグラデーション化した梨地面を形成してあるので、ラ
ンプの位置に起因する輝度の不均一を防止できる。ま
た、ドット形状の映りに起因する表示品位の低下を防止
でき、これにより拡散板の枚数を削減できる。さらに、
所望のグラデーションパターンを有するスクリーンを介
してブラスト加工を行なうので、凹凸の程度をグラデー
ション化した梨地面を有する導光板を製造できる。

【００５６】また、本発明においては、導光板の出光面
にグラデーション化した梨地面を形成し、反射面にレン
ズ面又はプリズム面を形成してあるので、出光効率が向
上して輝度が高くなり、導光板が有する突起部の影が表
示面に映る現象を防止し、さらに、導光板のプリズムシ
ートとの干渉によるモアレの形成を防止できる等、本発
明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のバックライトユニットの構成を
示す斜視図である。

【図２】図１のII−II線から見た断面図である。

【図３】実施の形態１の梨地状態の垂直方向におけるグ
ラデーションを示すグラフである。

【図４】実施の形態１の梨地状態の平行方向におけるグ
ラデーションを示すグラフである。

【図５】本発明の導光板の製造の手順を示すフローチャ
ートである。

【図６】実施の形態１の発光面における輝度を測定した
グラフである。

【図７】実施の形態２の梨地状態のグラデーションを示
すグラフである。

【図８】本発明の導光板の他の製造の手順を示すフロー
チャートである。

【図９】実施の形態２の発光面における輝度を測定した
グラフである。

【図１０】本発明の導光板のさらに他の製造の手順を示
すフローチャートである。

【図１１】実施の形態３のバックライトユニットの構成
を示す斜視図である。

【図１２】実施の形態３のバックライトユニットの導光
板の構造を示す平面図である。

【図１３】実施の形態３の発光面における長さ方向の輝
度を測定したグラフである。

【図１４】実施の形態３の発光面における幅方向の輝度
を測定したグラフである。

【図１５】従来のバックライトの発光面の輝度を測定し
たグラフである。

【符号の説明】

１，９ 導光板 ７ ランプ ９ａ 突起部 １１，９１ 導入面 １２，９２ 反射面 １３，９３ 出光面

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年２月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明のバ
ックライトユニットは、導光板の反射面及び該反射面と
反対の側の出光面の少なくとも一方に凹凸を有する梨地
面を形成してあり、前記導光板の導入面から導入した導
入光が前記反射面にて反射し、前記出光面から出光して
対象物を照射するバックライトユニットにおいて、前記
導光板の梨地面は、凹凸の程度Ｒｇ（Ｒｇ＝ＲＭＳ／Ｓ
ｍ但し、ＲＭＳ：二乗平均平方根粗さＳｍ：凹凸の平均
間隔）が０．００３〜０．０４の範囲であって前記導入
面に交わる方向及び前記導入面と略平行な方向に夫々グ
ラデーション化してあることを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】この発明にあっては、梨地面の凹凸の程度
をグラデーション化している。本願発明者は、グラデー
ション化した梨地状態はミクロで見ると凹凸は不規則で
あるが、マクロで見ると梨地状態と光の出射特性との間
に規則性があることを見出した。この規則性を用いてグ
ラデーション化した梨地面を、導光板の反射面，出光面
又はその双方に形成している。また、グラデーションを
前記導入面に交わる方向、即ち、導入面から導入された
導入光が導光板内で進む方向に対して施している。これ
により、ドット形状が映ることなく、且つ、導入面から
遠い側ほど輝度が低下する現象を防止し、発光面での輝
度を均一にすることが可能となる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】またこの発明にあっては、梨地面の凹凸の
グラデーションを導入面に交わる方向だけでなく、導入
面に平行な方向にも施している。近年の表示装置の小型
化に伴い、ランプの長さが導光板の導入面幅よりも短く
なる傾向にある。この場合、導入面の幅方向両端部分で
は中央部分に比較して、ランプからの導入光量が少なく
なる。これにより導光板のランプ側の両隅領域で輝度が
低くなる。この両隅領域で導入面に平行な方向に梨地状
態をグラデーション化することにより、ランプと導入面
との寸法差に起因する輝度の不均一を防止する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】削除

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】更にこの発明にあっては、梨地面の凹凸の
程度Ｒｇは二乗平均平方根粗さと凹凸の平均間隔とを用
いて求められ、その値を０．００３〜０．０４の範囲と
したことで導光板の導入面に交わる方向にグラデーショ
ン化する場合には、例えば、導入面から遠くなるに従っ
て除々に大きくなるように設定され、導入面に平行にグ
ラデーション化する場合には、例えば導入面幅の中央部
分で大きく、両端になるほど小さく設定されることによ
り、バックライトの発光面での輝度が均一になる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】請求項２に係る発明のバックライトユニッ
トは、請求項１に係る発明において、前記梨地面は前記
出光面に形成されており、前記反射面にレンズ加工を施
してあることを特徴とする。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】また、請求項３に係る発明のバックライト
ユニットは、請求項１に係る発明において、前記梨地面
は前記出光面に形成されており、前記反射面にプリズム
加工を施してあることを特徴とする。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】これらの発明にあっては、出光面に梨地状
態をグラデーション化した梨地面を形成し、反射面にレ
ンズ面又はプリズム面のような光散乱面を形成してい
る。導光板の両面に光散乱面を形成してあるので、加工
面積増加により出光量が増加して発光面の輝度が高くな
る。また、反射面にレンズ面又はプリズム面を形成して
あるので、出光面での光拡散によりプリズムシートとの
干渉によるモアレの形成が防止され、また、導光板が有
する突起部の影が発光面に映ることを防止する。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】請求項４に係る発明のバックライトは、請
求項１〜３に係る発明のいずれかにおいて、前記導光板
の導入面に対向せしめて線状光源を配してあることを特
徴とする。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】請求項４に係る発明にあっては、バックラ
イトユニットに線状光源を配することによりバックライ
トが構成される。線状光源は導光板の導入面に対向して
配され、線状光源からの照射光が導入面から導光板に導
入されて出光面から出光し、対象物を照射する。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】請求項５に係る発明の導光板の製造方法
は、請求項１〜４に係る発明のいずれかに記載の導光板
を製造する方法であって、前記梨地面を有していない導
光板基体を準備し、凹凸を形成すべきグラデーションパ
ターンを有するスクリーンを、前記導光板基体の出光面
及び反射面の少なくとも一方に対向して配し、前記スク
リーンを介してブラスト加工を施すことを特徴とする。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】また、請求項６に係る発明の導光板の製造
方法は、請求項１〜４に係る発明のいずれかに記載の導
光板を製造する方法であって、前記梨地面を有していな
い導光板基体を射出成形するための金型部材を準備し、
凹凸を形成すべきグラデーションパターンを有するスク
リーンを、前記金型部材の前記出光面及び前記反射面に
対応する面の少なくとも一方に対向して配し、前記スク
リーンを介してブラスト加工を施すことを特徴とする。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】これらの発明にあっては、所望の凹凸を形
成するスクリーンを梨地面を形成すべき領域に載せてブ
ラスト加工を施している。ブラスト加工の対象は導光板
基体、導光板を射出形成するための金型部材、又は金型
部材を電鋳製造するための金型作成用部材などである。
従来の例えばサンドブラスト法により梨地加工を行なっ
た場合は、所定の配列で凹凸を形成することが困難であ
ったが、所定の凹凸を形成するためのパターンを有する
スクリーンを用いることにより、グラデーション化され
た凹凸を導光板に形成することが可能となる。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】なお、上述した導光板１の製造方法は、射
出成形された導光板にグラデーションスクリーンを用い
て直接ブラスト加工を施す場合を説明しているが、これ
に限るものではなく、実施の形態１の図５に示した如
く、導光板を射出成形するための金型にグラデーション
スクリーンを用いてブラスト加工を施しても良い。ま
た、金型部材を電鋳製造する際の金型作成用部材に、グ
ラデーションスクリーンを用いてブラスト加工を施して
も良い。以下、この方法について述べる。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】このように製造された導光板１の反射面１
２は、凹凸程度が導入面１１に交わる方向と平行な方向
とにグラデーション化された梨地状態を有している。ま
た、ブラスト加工を行なった金型作成用部材により作成
した電鋳金型はパターン精度が高くなる。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】このような構成のバックライトでは、ラン
プ７からの照射光は導光板９の導入面９１から導入さ
れ、導入された光は導光板９内を進み、グラデーション
化されたレンズ面を有する反射面９２及び反射板２にて
反射，散乱されつつグラデーション化された梨地面を有
する出光面９３から出光する。このとき、導入された光
がレンズ面で反射して変角される。また、グラデーショ
ン化された梨地面から出光することにより、出光する光
量が位置によらず均一化される。そして、プリズムシー
ト５を透過することにより集光されて、図示しない液晶
表示装置を照射する。このように、本実施の形態のバッ
クライトでは、実施の形態１及び実施の形態２と同様
に、導光板９の梨地面の凹凸が導入面９１に交わる方向
と平行な方向とにグラデーション化されているので、発
光面での輝度が均一になる。さらに、梨地面はドット形
状を有していないので、ドット形状の映りによる表示品
位の低下が防止される。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導光板の反射面及び該反射面と反対の側
   の出光面の少なくとも一方に凹凸を有する梨地面を形成
   してあり、前記導光板の導入面から導入した導入光が前
   記反射面にて反射し、前記出光面から出光して対象物を
   照射するバックライトユニットにおいて、 前記導光板の梨地面は、凹凸の程度を前記導入面に交わ
   る方向にグラデーション化してあることを特徴とするバ
   ックライトユニット。
2. 【請求項２】 前記導光板の梨地面は、凹凸の程度を前
   記導入面と略平行な方向にグラデーション化してある請
   求項１記載のバックライトユニット。
3. 【請求項３】 前記導光板の梨地面の凹凸の程度Ｒｇ
   は、 Ｒｇ＝ＲＭＳ／Ｓｍ 但し、ＲＭＳ：二乗平均平方根粗さ Ｓｍ：凹凸の平均間隔 で表される請求項１又は２記載のバックライトユニッ
   ト。
4. 【請求項４】 前記梨地面は前記出光面に形成されてお
   り、前記反射面にレンズ加工を施してある請求項１，２
   又は３記載のバックライトユニット。
5. 【請求項５】 前記梨地面は前記出光面に形成されてお
   り、前記反射面にプリズム加工を施してある請求項１，
   ２又は３記載のバックライトユニット。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載のバッ
   クライトユニットに、前記導光板の導入面に対向せしめ
   て線状光源を配してあることを特徴とするバックライ
   ト。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の導光
   板を製造する方法であって、 前記梨地面を有していない導光板基体を準備し、凹凸を
   形成すべきグラデーションパターンを有するスクリーン
   を、前記導光板基体の出光面及び反射面の少なくとも一
   方に対向して配し、前記スクリーンを介してブラスト加
   工を施すことを特徴とする導光板の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１乃至６のいずれかに記載の導光
   板を製造する方法であって、 前記梨地面を有していない導光板基体を射出成形するた
   めの金型部材を準備し、凹凸を形成すべきグラデーショ
   ンパターンを有するスクリーンを、前記金型部材の前記
   出光面及び前記反射面に対応する面の少なくとも一方に
   対向して配し、前記スクリーンを介してブラスト加工を
   施すことを特徴とする導光板の製造方法。