WO2006085526A1 - 導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置 - Google Patents

導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置 Download PDF

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WO2006085526A1
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light guide
light
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parallel groove
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Osamu Iwasaki
Motohiko Matsushita
Takamitsu Okumura
Toshiaki Endo
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Fujifilm Corporation
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    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133611Direct backlight including means for improving the brightness uniformity

Definitions

  • the present invention relates to a transparent light guide plate that emits uniform illumination light from a light emission surface force by diffusing light incident from a rod-shaped light source in a direction substantially parallel to the light emission surface, and a planar illumination device using the same And a liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display device uses a backlight unit that illuminates the liquid crystal panel by irradiating the back side of the liquid crystal panel (LCD).
  • LCD liquid crystal panel
  • the direct type backlight unit has a configuration in which a plurality of cold cathode tubes, which are light sources, are arranged on the back surface of the liquid crystal panel, and the interior of the housing in which the cold cathode tubes are arranged is a white reflective surface. Is illuminating.
  • the liquid crystal panel needs to have a thickness of about 30 mm in the vertical direction.
  • a backlight unit that can be thinned there is a so-called tandem type in which a plurality of units each having a light guide plate arranged on the side surface of an illumination light source is arranged (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11288611). (See the publication).
  • the knock light unit can be made thin by making light incident from the side surface of the light guide plate.
  • this conventional method since this conventional method has lower light use efficiency than a direct type nocturnal / crite unit, high power is required to emit light with high brightness.
  • FIG. 46 is a schematic cross-sectional view of a surface light source device having a light guide plate 100 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-304623.
  • a reflective sheet 104 is disposed on the back surface of the light guide plate 100, and a transmitted light amount correction sheet is provided on the output surface of the light guide plate 100.
  • 106, a light diffusion plate 108, and a prism sheet 110 are laminated.
  • the light guide plate 100 has a substantially rectangular shape, and is formed using a resin in which fine particles that diffuse illumination light are dispersed and mixed. Further, the upper surface of the light guide plate 100 is flat and assigned to the exit surface. Further, a U-shaped groove 100a that embeds the fluorescent lamp 102 is formed on the back surface of the light guide plate 100 (the surface opposite to the output surface), and the light guide plate 100 has an exit surface directly above the fluorescent lamp 102. Avoiding this, a light quantity correction surface 100b that promotes emission of illumination light is formed.
  • JP-A-9-304623 discloses that a light guide plate 100 is formed by mixing fine particles, and a light amount correction surface formed on a part or all of the exit surface except directly above the fluorescent lamp 102. It is described that by promoting the emission of illumination light with 100b, the overall thickness can be reduced and unnatural luminance unevenness of the emitted light can be reduced.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-62426 discloses a liquid crystal display that can reduce the size and weight of a liquid crystal display device and reduce the cost and power consumption without reducing the amount of knocklight irradiation.
  • a rectangular irradiation surface, a groove with a rectangular section cut into the center of the short side in parallel with the long side, and a long side across this groove There is disclosed a light guide plate having a back surface formed so that the plate thickness is gradually reduced in the direction of both side surfaces.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-133027 discloses a liquid crystal display device in which the frame can be narrowed, the thickness can be reduced, and a light source can be arranged in order to obtain a bright backlight unit with high light utilization efficiency.
  • a light guide (light guide plate) in which the shape of the cross section parallel to the width direction of the recess is a parabolic shape with the depth direction as the main axis is disclosed.
  • JP-A-5-249320 discloses that the brightness of the display panel is kept uniform.
  • a plurality of plate-like optical waveguide layers are sequentially laminated on the C-shaped high reflection layer so that the refractive index becomes higher, and the light emitted from each light emission end face is used.
  • a light guide plate that brightens the light diffusion layer is disclosed.
  • the recess for arranging the light source has a triangular shape.
  • JP-A-2002-75036 discloses any one of a plurality of linear or rod-shaped light sources arranged in parallel, a light guide plate having a plurality of grooves for storing the light sources, and the light guide plate. Between the light diffusing and reflecting means provided on one surface side, the light diffusing means provided on the surface of the light guide plate opposite to the surface facing the light diffusing and reflecting means, and between the light source and the light diffusing means.
  • a translucent reflection means provided on the light guide plate, the surface of the light guide plate facing the light diffusion means is a flat surface, and the cross-sectional shape of the light guide plate becomes thinner as the distance from the light source is increased.
  • Inclined surfaces that form a curve, and the angle of inclination of the light guide plate surface relative to the back surface of the light guide plate at positions relatively close to the light source and far from the light source is ⁇ n2 and ⁇ f 2, respectively. And satisfying the relationship ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ f 2
  • the tilt angle of the light guide plate surface at the thinnest portion is illuminating device becomes substantially 0 degrees is disclosed in the light guide plate.
  • the light guide plates disclosed in the above-mentioned documents are all used for reducing the thickness, size and weight of the liquid crystal display device, reducing the power consumption, and reducing the cost.
  • One or more grooves are provided in the part, and a rod-shaped light source is accommodated in the groove.
  • the groove part force is also directed toward the end surface so that the plate thickness gradually decreases, so that the thickness can be reduced. Have achieved.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 5-4133
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 11-288611
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 9-304623
  • Patent Document 4 JP-A-8-62426
  • Patent Document 5 JP-A-10-133027
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 5-249320
  • Patent Document 7 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-42327
  • Patent Document 8 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-75036
  • the light output from the light source (fluorescent lamp) 102 and avoiding the light source 102 such as a rough surface or a microprism surface is provided.
  • Complementary front surface 100b is formed to promote the emission of illumination light that is incident on the exit surface at an angle greater than the critical angle.
  • Luminance of illumination light from light guide plate 100 with light quantity correction surface 100b indicated by solid line 100b with respect to brightness N1 of illumination light from light plate N2 has little improvement effect, so brightness improvement by light quantity correction surface 100b There is a problem that uniform and high-intensity light cannot be emitted because the diffusion of the light source light is insufficient and the light source light utilization efficiency is low.
  • a light source (fluorescent lamp) 102 is embedded in a groove 100a having a circular cross-sectional shape, and as shown in FIG. Therefore, in order to use it as a surface light source device, the transmitted light amount correction sheet 106, the light diffusing plate 108, the prism sheet 110, etc., which are arranged on the exit side of the light guide plate, are used. There is a problem that it is necessary to remove the natural luminance unevenness, which increases the cost of the surface light source device.
  • the components on the electronic circuit board are disposed in the gap formed by inclining the back surface of the light guide plate.
  • a liquid crystal display device with low power consumption can be reduced in size and weight, but the illumination light emitted from the exit surface of the light guide plate is not considered at all.
  • the cross-sectional shape of the recess on the groove provided in the light guide is a parabola, so that Light is incident on the light guide where light diffusion is almost uniform.
  • the power that can increase the rate V The unevenness of the light emitted from the exit surface of the light guide V is completely taken into account! /.
  • the light guide plate disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-249320 has a complicated structure in which a plurality of plate-like optical waveguide plates are stacked. Therefore, it is possible to obtain a uniform brightness with less attenuation of brightness than in the past. However, there is a problem that the manufacturing cost becomes high.
  • the light guide plate of the illumination device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-75036 also has the same problem because the luminance increases in the vicinity immediately above the rod-shaped light source.
  • the first problem of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, is thin and lightweight, and has a more uniform and uneven light utilization efficiency (light emission efficiency) from the light emission surface.
  • An object of the present invention is to provide a light guide plate capable of emitting illumination light with less and higher luminance.
  • Another object of the present invention is to provide a light guide plate that can have a larger light exit surface in addition to the first problem.
  • the second problem of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, is thin and lightweight, can be manufactured at a lower cost, and the light utilization efficiency is higher and more uniform.
  • a surface that can emit illumination light with less unevenness and higher brightness can be used as a large-sized illumination surface, or can be applied as a backlight to a liquid crystal display device such as a wall-mounted television. It is to provide a state lighting device.
  • the third problem of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, is thin and lightweight, can be manufactured at a lower cost, has higher light utilization efficiency, and is more uniform and less uneven. It is another object of the present invention to provide a liquid crystal display device that can perform display with higher brightness, can be a large display screen, or can be a wall-mounted type such as a wall-mounted television. Means for solving the problem
  • a first form of the first aspect of the present invention includes a rectangular light emitting surface and a substantially central portion of the rectangular light emitting surface that is substantially parallel to one side thereof.
  • a pair of thin end portions formed substantially parallel to the thick portion, and approximately one center of the thick portion on the opposite side of the rectangular light exit surface.
  • a parallel groove for accommodating the rod-shaped light source, and the thick-walled portion of the pair of thin-walled end portions on both sides in a direction substantially perpendicular to the one side.
  • a transparent light guide plate having a thin thickness and a pair of inclined back surfaces forming a pair of inclined back surfaces on both sides of the parallel grooves, wherein the parallel grooves have a cross-section in the orthogonal direction.
  • the interval is narrow and is composed of a pair of contour lines intersecting at the vertices, and each contour line of the parallel grooves in the cross-sectional shape in the orthogonal direction changes in inclination angle with respect to a line perpendicular to the rectangular light exit surface.
  • the light guide plate is characterized in that the base end side of the parallel groove farther from the apex has an acute angle than the front end side close to the apex. .
  • the light guide plate of the present invention is a bridge type in which the cross-sectional shape of the parallel groove serving as the light incident portion is combined with a curve having a cross section with a larger inclination with respect to the inclination of the curve near the top.
  • the light guide plate is characterized in that the cross section of the lower part of the light entrance part is composed of a line segment having the same angle as the angle of the tapered part.
  • the intermediate portion of the joint portion between the tapered portion and the parallel groove serving as the light incident portion is parallel to the light emitting surface.
  • the tip of the parallel groove is stored in the parallel groove in a first portion corresponding to the parallel groove of the rectangular light exit surface.
  • the light source is composed of a pair of contour lines that narrow toward the rectangular light exit surface.
  • the pair of inclined rear surface portions are symmetrical with respect to a plane that includes the axis of the rod-shaped light source and is perpendicular to the rectangular light exit surface, and the parallel cross-sectional shape in the orthogonal direction.
  • a pair of contour lines of the groove is symmetrical with respect to a center line perpendicular to the rectangular light exit surface of the parallel groove, and a tip portion of the parallel groove has a cross-sectional shape in the orthogonal direction of the parallel groove.
  • it is preferable that the distance between the parallel grooves is narrowed symmetrically with respect to a center line perpendicular to the rectangular light exit surface.
  • the pair of contour lines at the tip portions of the parallel grooves has a peak value of illuminance (relative illuminance) or luminance (relative luminance) of the first portion of the rectangular light exit surface as the second portion. It is preferable that the interval be narrow so that the average value of illuminance (relative illuminance) or luminance vs. luminance) is 3 times or less.
  • the peak value of the illuminance (relative illuminance) or luminance (relative luminance) of the first portion of the rectangular light exit surface is the average value of the illuminance (relative illuminance) or luminance (relative luminance) of the second portion. It is preferable to be less than 2 times.
  • each of the pair of inclined rear surface portions has a portion parallel to the rectangular light exit surface in the vicinity of the parallel groove.
  • a plurality of minute prisms are formed on at least one of the rectangular light exit surface and the pair of inclined back surface portions.
  • a plurality of minute prisms are formed on the pair of inclined back surface portions.
  • the prisms formed on the pair of inclined back surface portions have different shapes depending on the positions in the orthogonal direction.
  • the prisms formed on the pair of inclined rear surface portions have an asymmetric shape with respect to a surface that is perpendicular to the bottom surface and passes through the apex.
  • the prisms formed on the pair of inclined back surface portions have an asymmetric shape with respect to a plane that passes through the apexes and is perpendicular to the inclined back surface portion when there is no prism.
  • the prisms formed on the pair of inclined back surface portions are perpendicular to the line connecting the contacts with the adjacent prisms in the cross-sectional shape in the orthogonal direction, and are asymmetrical with respect to the line passing through the apex. It is preferable to have a different shape.
  • the prism formed on the pair of inclined back surface portions has a cross-sectional shape in the orthogonal direction. It is preferable that the length of the contour line connecting the apex and the end portion on the parallel groove side and the length of the contour line connecting the apex and the end portion on the thin-walled end side are different.
  • the prism formed on the pair of inclined back portions preferably has an apex angle of 70 degrees or more and 140 degrees or less.
  • the prism formed on the pair of inclined rear surface portions has an angle between a surface perpendicular to the bottom surface and passing through the apex thereof and the surface on the parallel groove side of 0 degrees or more and 70 degrees or less. It is preferable that the angle force formed by the surface perpendicular to the bottom surface and passing through the apex and the surface on the thin end side is not less than 45 degrees and not more than 70 degrees.
  • the prism formed on the pair of inclined rear surface portions has an angle between a surface perpendicular to the bottom surface and passing through the apex thereof and the surface on the parallel groove side of 30 degrees or more and 70 degrees or less. More preferably it is.
  • the prisms formed on the pair of inclined back portions preferably have a base length of 0.1 mm or less in the orthogonal direction.
  • the tip portion is preferably a portion where an angle formed by the pair of contour lines is within 90 degrees.
  • the tip portion is preferably a portion having an angular force of 60 degrees formed by the pair of contour lines.
  • the pair of contour lines of at least the tip portion of the parallel groove is formed of two straight lines or a part of a curve that is symmetrical with respect to the center line and has one sharp intersection that intersects each other. Is preferred.
  • the two curved forces serving as a pair of contour lines of at least the tip portion of the parallel groove are convex or concave toward the center of the parallel groove.
  • the two curves that are the cross-sectional shape of at least the tip portion of the parallel groove can be approximated by a 10th order function, and are convex or concave toward the center of the parallel groove.
  • At least one pair of contour lines of the tip portion or the two curves serving as a pair of contour lines of the parallel grooves are a circle, an ellipse, a parabola, or a convex or concave toward the center of the parallel grooves, or Preferably it is part of a hyperbola.
  • a cross-sectional shape of at least the tip portion of the parallel groove or a cross-sectional shape of the parallel groove is a triangle.
  • the cross-sectional shape of the top portion of the tip portion of the parallel groove is a shape connected by a straight line or a curve symmetrical with respect to the center line before the two symmetrical straight lines or curves intersect with each other. I like it.
  • a cross-sectional shape of the top portion of the tip portion of the parallel groove is a shape having a portion parallel to the rectangular light emitting surface in which one sharp intersection is chamfered.
  • the cross-sectional shape of at least the tip portion of the parallel groove or the cross-sectional shape of the parallel groove is a triangle, and the cross-sectional shape of the top portion of the tip portion of the parallel groove is relative to the center line.
  • a symmetrical trapezoidal shape is preferred.
  • a cross-sectional shape of the top portion of the tip portion of the parallel groove is a curved shape that is convex or concave with respect to the rectangular light exit surface and symmetrical with respect to the center line.
  • the cross-sectional shape of the top of the tip portion of the parallel groove is a circular shape, an elliptical shape, a parabolic shape, or a hyperbolic shape in which one sharp intersection is rounded symmetrically with respect to the center line. Is preferred.
  • At least one pair of contour lines of at least the tip portion of the parallel groove is an ellipse or a part of a hyperbola.
  • channel is a sand-slipping surface.
  • the rectangular light exit surface has a halftone dot at a portion corresponding to the top portion of the tip portion of the parallel groove.
  • the second form of the first aspect of the present invention is a light guide plate according to any one of the first form.
  • a light guide plate comprising a plurality of light guide plate blocks as optical plate blocks, the thin end surfaces of which are connected to each other, is provided.
  • the inclined rear surfaces of the thin end surfaces of the two light guide plate blocks connected to each other have portions that are gently inclined with respect to each other at the connecting portions.
  • both of the light guide plates of the first form and the second form can be made of at least transparent resin. It is preferred to be composed of a material mixed with plasticizer.
  • a second aspect of the present invention is a light guide plate according to any one of the first aspect and a rod-like shape accommodated in the parallel groove of the light guide plate.
  • the present invention provides a planar lighting device comprising a diffusion sheet disposed on the rectangular light exit surface of a light guide plate.
  • a second aspect of the present invention is the above planar illumination device, further comprising a prism sheet disposed between the rectangular light exit surface of the light guide plate and the diffusion sheet. It is preferable to have.
  • the ratio of the relative illuminance or relative luminance peak value of the first portion of the rectangular light exit surface of the light guide plate to the average value of the relative illuminance or relative luminance of the second portion is the ratio of the light guide plate It is preferable that the distance is set between the rectangular light exit surface and the diffusion sheet or the thickness allowed for the planar lighting device.
  • the third aspect of the present invention includes a backlight unit having the planar illumination device force of any one of the second aspect and the knock light unit.
  • the present invention provides a liquid crystal display device comprising: a liquid crystal display panel disposed on the light emission surface side; and a drive unit for driving the backlight unit and the liquid crystal display panel.
  • the light guide plate can be made thin and light, and the light use efficiency (light emission efficiency) is higher and more uniform and uneven from the light emission surface. Less and higher brightness illumination light can be emitted.
  • the illuminance or brightness of the light emitted from the rod-shaped light source stored in the parallel groove in the first portion of the light emission surface corresponding to the parallel groove is Depending on the ratio of the peak value to the average value of the illuminance or brightness of the other parts, the cross-sectional shape of the parallel groove is narrowed by urging the tip part facing the light exit surface.
  • the peak of brightness or brightness can be reduced, and the illuminance or brightness on the light exit surface can be made more uniform
  • the luminance distribution can be made more flat and the slope of the cross-sectional shape of the base end portion of the parallel groove is larger than that of the tip portion, for example, by making it steep, so that the light utilization efficiency (light emission efficiency) can be improved.
  • the high uniformity and high light emission efficiency required for the light emission surface can be achieved.
  • the peak value of illuminance or luminance of the first part of the light exit surface is not more than three times the average value of illuminance or luminance of other parts.
  • the illuminance or luminance peak can be reduced by making the cross-sectional shape of the parallel groove narrower toward the tip portion facing the light exit surface, and the illuminance or brightness on the light exit surface can be made uniform.
  • the light use efficiency (light emission efficiency) can be further improved.
  • a prism sheet in which a plurality of minute prisms are formed on at least one of a rectangular light exit surface and a pair of inclined back surface portions, a prism sheet can be dispensed with when used as a knock light.
  • the utilization efficiency of light as a backlight (light emission efficiency) can be improved, the structure of the knocklight can be made compact, and the cost can be reduced.
  • the light emitting surface of the light guide plate is made larger by connecting the thin end portions of the light guide plate of the first embodiment to each other. It can be.
  • the light guide plate of the first aspect by using the light guide plate of the first aspect, it is thin and lightweight, can be manufactured at a lower cost, and light use efficiency is improved. Higher, more uniform, less uneven, and brighter illumination light can be emitted, the illumination surface can be made large, or it can be applied to a liquid crystal display device such as a wall-mounted television. A planar lighting device that can be provided can be provided.
  • planar illumination device of the second aspect by using the planar illumination device of the second aspect, it is thin and lightweight, can be manufactured at a lower cost, and has high light use efficiency.
  • Liquid crystal lighting that can display more uniform, less unevenness, and higher brightness, can have a large display screen, or can be wall-mounted such as a wall-mounted TV An apparatus can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a configuration in which a plurality of light guide plates of the present invention are arranged in parallel.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are a schematic perspective view and a schematic cross-sectional view, respectively, of a liquid crystal display device using a backlight unit having a light guide plate of the present invention.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing a state in which a prism sheet is disposed between the reflecting sheet and the inclined surface of the light guide plate
  • FIG. 3C is a schematic plan view of the prism sheet disposed therebetween as viewed from the light guide plate side
  • FIG. 3C is a schematic cross-sectional view of the prism sheet.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view around a parallel groove of a light guide plate having a hyperbolic cross-sectional shape perpendicular to the length direction of a pair of front end surfaces of the parallel groove
  • FIG. 4B is a pair of parallel grooves
  • 4C is a schematic cross-sectional view of the periphery of the parallel groove of the light guide plate whose elliptical cross-sectional shape is perpendicular to the length direction of the tip surface
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view around a parallel groove of a light guide plate having a hyperbolic cross-sectional shape perpendicular to the length direction of a pair of front end surfaces of the parallel groove
  • FIG. 4B is a pair of parallel grooves
  • 4C is a schematic cross-sectional view of the periphery of the parallel groove of the light guide plate whose elliptical cross-sectional shape is perpendicular to the length direction of the tip surface
  • FIG. 4C is a cross-section perpendicular to the length direction of a pair of tip surfaces of the parallel groove It is a schematic cross-sectional view around the parallel groove of the light guide plate in which the shape is a partial force of two circular arc curves that are symmetrical with respect to the center line that passes through the center of the parallel groove and is perpendicular to the light exit surface of the light guide plate.
  • Figure 4D shows two parabolas whose cross-sectional shape perpendicular to the length direction of a pair of tip surfaces of the parallel groove is symmetrical with respect to the center line passing through the center of the parallel groove and perpendicular to the light exit surface of the light guide plate.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view around a parallel groove of a light guide plate that is partially formed.
  • FIG. 5A shows a parallel structure of a light guide plate in which a cross-sectional shape perpendicular to the length direction of a pair of front end surfaces of parallel grooves forms two curved forces that are convex toward the center of the parallel grooves.
  • Fig. 5B is a schematic cross-sectional view of the periphery of a groove.
  • Fig. 5B shows a combination of a convex curve and a concave curve in which the cross-sectional shape perpendicular to the length direction of a pair of tip surfaces of parallel grooves is directed toward the center of the parallel grooves.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view around a parallel groove of a light guide plate in which a curved force is also formed.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view perpendicular to the length direction of a pair of base end surfaces of a parallel groove, but is formed around a parallel groove of a light guide plate formed by a line segment that is sharper than a pair of front end surfaces.
  • FIG. 6B is a schematic cross-sectional view of the parallel groove of the light guide plate in which the cross-sectional shape perpendicular to the length direction of the pair of base end faces of the parallel groove is formed as a concave curve toward the center of the parallel groove. It is a schematic sectional drawing.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the light guide plate of the present invention.
  • FIG. 8 is an example of a halftone dot pattern formed on the light exit surface side of the light guide plate.
  • FIG. 9A shows a light guide plate in which the cross-sectional shape of a pair of front end surfaces of parallel grooves is a hypotenuse and the cross-sectional shape of a pair of base end surfaces of parallel grooves is a line segment perpendicular to the light exit surface 9B is a schematic cross-sectional view around the parallel groove of FIG. 9B.
  • FIG. 9C is a schematic cross-sectional view of the periphery of the parallel groove of the light guide plate formed by the line segment of FIG. 9C, in FIG. 9C, the cross-sectional shape of the pair of distal end surfaces of the parallel groove is the hypotenuse, and the cross-sectional shape of the pair of base end surfaces of the parallel groove is FIG.
  • FIG. 9D is a schematic cross-sectional view of the vicinity of the parallel groove of the light guide plate formed by line segments steeper than the pair of front end surfaces.
  • FIG. 9D shows a pair of front end surfaces and a pair of base end surfaces as compared to FIG. 9A.
  • FIG. 9E is a schematic cross-sectional view of the periphery of the parallel groove of the light guide plate formed on the parallel portion side, and
  • FIG. 9E is a cross-sectional shape of a pair of front end surfaces of the parallel groove, and a pair of base ends of the parallel groove
  • the cross-sectional shape of the surface is flat
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view around a parallel groove of a light guide plate formed with a concave curve toward the center of the row groove.
  • 10A to 10D are graphs showing the luminance distribution of light emitted from the light exit surface of the light guide plate shown in FIGS. 9A, 9C, 9D, and 9E, respectively.
  • FIG. 11A to FIG. 11C are schematic configuration diagrams around the parallel groove of the light guide plate when the parallel surface of the light guide plate shown in FIGS. 9A, 9C, and 9D is not provided.
  • 12A to 12C are graphs showing the luminance distribution of light emitted from the light exit surface of the light guide plate shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C, respectively.
  • FIG. 13A is a graph in which the cross-sectional shape of a pair of front end surfaces of parallel grooves is a hyperbola, and the cross-sectional shape of a pair of base end surfaces of parallel grooves is a line segment perpendicular to the light exit surface.
  • FIG. 13B is a schematic cross-sectional view around the parallel groove of the optical plate, and FIG. 13B shows a hyperbola in which the cross-sectional shape of a pair of tip surfaces of the parallel groove is the same as that of a pair of tip surfaces.
  • 13C is a schematic cross-sectional view of the periphery of the parallel groove of the light guide plate formed in Fig. 13C. In FIG. FIG. FIG.
  • FIG. 13D is a schematic cross-sectional view of the vicinity of the parallel groove of the light guide plate formed by a hyperbola having a steeper slope than the pair of tip surfaces, and FIG. 13D shows a cross-sectional shape of a pair of front end surfaces of the parallel groove is a hyperbola and 1 of the parallel groove.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the periphery of a parallel groove of a light guide plate in which a cross-sectional shape of a pair of base end faces is formed with a concave curve toward the center of the parallel groove.
  • FIGS. 14A to 14C show the light of the light guide plate shown in FIGS. 13A, 13C, and 13D, respectively. It is a graph which shows the luminance distribution of the light radiate
  • FIG. 15A and FIG. 15B are schematic configuration diagrams around the parallel groove of the light guide plate when the parallel surface of the light guide plate shown in FIGS. 13A and 13C is not provided, respectively.
  • FIG. 16A and FIG. 16B are graphs showing the luminance distribution of light emitted from the light emitting surface of the light guide plate shown in FIGS. 15A and 15B, respectively.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of another example when the light guide plates of the present invention are arranged in parallel.
  • FIG. 18A is a configuration example in which a reflector is arranged on the side surface of the light guide plate of the present invention
  • FIG. 18B is a diagram showing a reflector on the side surface of the light guide plate when the light guide plates of the present invention are arranged in parallel.
  • This is a configuration example in which
  • FIG. 19A is a schematic cross-sectional view showing a state in which a prism is formed on the inclined surface of the light guide plate
  • FIG. 19B shows the inclined surface of the light guide plate on which the prism is formed on the light emitting surface side.
  • FIG. 2 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view as seen from FIG.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a state in which prisms are formed on the inclined surface and the light exit surface of the light guide plate.
  • FIG. 21A and FIG. 21B are schematic perspective views of a housing that houses a backlight unit.
  • FIG. 22 is a schematic perspective view of a housing in which a backlight unit and a liquid crystal display panel are accommodated.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view of a housing in which a backlight unit and a liquid crystal display panel are accommodated.
  • FIG. 24 is a schematic enlarged cross-sectional view of both end portions of the casing shown in FIG.
  • FIG. 25A is a schematic cross-sectional view showing an example of a light source used in the backlight unit of the present invention
  • FIG. 25B is a schematic perspective view showing an example of a light source positioning means
  • FIG. 25C and FIG. 25D FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of the light source shown in FIGS. 25A and 25B.
  • FIG. 26A is a schematic sectional view showing another example of the light guide plate of the present invention
  • FIG. 26B is a bottom view of the light guide plate shown in FIG. 26A.
  • Figure 27A and Figure 27B each integrate a reflective sheet and a light guide plate including a light source.
  • 27C is a plan view and a side view schematically showing the configuration, FIG. 27C is a view taken along the CC line in FIG. 27A, and FIG. 27D is a view taken along the DD line in FIG. 27A. It is a figure for demonstrating the structure which integrated the reflection sheet and the light-guide plate containing a light source.
  • FIG. 28 is a schematic diagram showing a state in which a halftone dot sheet on which halftone dots are formed is arranged so as to cover the light emission surfaces of a plurality of connected light guide plates.
  • FIG. 29A is a configuration example in which a reflecting plate is disposed on the side surface in the longitudinal direction of the light source of the light guide plate of the present invention
  • FIG. 29B is a cross-sectional view of FIG. 29A.
  • FIG. 30A is a schematic perspective view showing another example of the light guide plate of the present invention
  • FIG. 30B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 30A
  • FIG. 30C is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 30D is a cross-sectional view taken along line C
  • FIG. 30D is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. 30A.
  • FIG. 31A and FIG. 31B are schematic cross-sectional views showing another example of a light guide plate in which a plurality of light guide plates having the same width or light guide plates having different widths are connected.
  • FIG. 32 is a schematic cross-sectional view showing an example of a light guide plate having a R-shaped light exit surface.
  • FIG. 33A is a schematic cross-sectional view showing an example of a shape in which the end portion of the light guide plate in the longitudinal direction of the light source has an inclination
  • FIG. 33B is parallel to the light exit surface and in the longitudinal direction of the light source
  • FIG. 33C is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 33B.
  • FIG. 34A is a schematic perspective view showing an example of a light guide plate having a gently curved shape in which the cross-sectional shape in the longitudinal direction of the light source of the light emitting surface is a curve
  • FIG. 34B is a light emitting surface shape
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing an example of a light guide plate having minute height ribs extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of a light source.
  • FIG. 35 is a schematic perspective view of the knock light unit as seen from the back side.
  • FIG. 36A is a schematic diagram showing parallel and inclined surfaces of the light guide plate
  • FIG. 36B is a schematic diagram showing an enlarged prism engraved on the parallel surface
  • FIG. 36C is an inclined diagram
  • FIG. 36D to FIG. 36F are schematic views showing other examples of the prisms engraved on the inclined surfaces, respectively.
  • FIG. 37A is a schematic diagram showing the parallel surface and the inclined surface of the light guide plate
  • FIG. 37B is a schematic diagram showing a prism engraved on the parallel surface
  • FIG. 37C is an illustration of the inclined surface.
  • FIG. 37D is a schematic diagram showing the prism engraved in the B region of the inclined surface
  • FIG. 37E shows the prism engraved in the C region of the inclined surface. It is a schematic diagram.
  • FIG. 38 shows another example in which the prisms engraved on the inclined surface of the light guide plate are divided into a plurality of parts in the orthogonal direction and engraved in different shapes according to their positions.
  • FIG. 39 is a configuration example in which a halftone dot sheet is disposed on the light exit surface of the light guide plate, and the halftone plate is supported by a convex portion thereon.
  • FIG. 40 is a schematic perspective view showing an external appearance of the planar illumination device according to the embodiment of the present invention when viewed from the light exit surface side force.
  • FIG. 41A, FIG. 41B, FIG. 41C, and FIG. 41D are a front view, a longitudinal side view, a lateral side view, and a rear view of the planar illumination device shown in FIG.
  • FIG. 42 is a partial cross-sectional view of one embodiment of the planar lighting device shown in FIG.
  • FIG. 43A is a schematic perspective view of a light guide plate used in the planar illumination device shown in FIG. 3, and FIG. 43B is a cross-sectional shape of one unit light guide plate of the planar illumination device main body shown in FIG. FIG.
  • FIG. 44A is a wiring diagram of an embodiment of a linear light source driving device used in the planar illumination device shown in FIG. 2, and FIG. 44B is a wiring diagram of the linear light source driving device shown in FIG. 44A. It is a block diagram.
  • FIG. 45 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the planar lighting device of the present invention.
  • FIG. 46 is a schematic cross-sectional view of a surface light source device having a conventional light guide plate.
  • FIG. 47 is a graph of luminance on the exit surface of the light guide plate of the surface light source device of FIG. 46
  • the light guide plate of the present invention the planar illumination device using the same, and the liquid crystal display device
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a planar illumination device 2 (hereinafter also referred to as a backlight unit) according to a second aspect of the present invention in which a plurality of light guide plates 18 according to the first aspect of the present invention are configured in parallel. The figure is shown.
  • This Such a planar lighting device 2 is used as a knocklight unit of the liquid crystal display device according to the third aspect of the present invention.
  • 2A and 2B show a part of one light guide plate 18 of the backlight unit 2 shown in FIG. 1, and a schematic partial perspective view and a schematic partial sectional view of a liquid crystal display device 10 using the backlight unit 2. .
  • FIGS. 1 is a schematic cross-sectional view of a planar illumination device 2 (hereinafter also referred to as a backlight unit) according to a second aspect of the present invention in which a plurality of light guide plates 18 according to the first aspect of the present invention are configured in parallel. The figure is shown.
  • the liquid crystal display device 10 basically includes a backlight unit 2, a liquid crystal display panel 4 disposed on the light emission surface side of the backlight unit 2, and a drive for driving them.
  • Drive unit 6 The light guide plate unit 2 includes a cold cathode tube 12, a diffusion sheet 14, prism sheets 16 and 17, a light guide plate 18, a reflector 20, and a reflection plate 22.
  • the liquid crystal display panel 4 includes, for example, GH, PC, TN, STN, ECB, PDLC, IPS (In-Plane Switching), VA (Vertic al Aligned) (MVA, PVA, EVA), OCB, ferroelectric liquid crystal, anti-ferroelectric liquid crystal, and other liquid crystal display panels according to the liquid crystal display mode can be used.
  • the driving method of the liquid crystal display panel 4 is not particularly limited, and a known driving method such as a simple matrix method or an active matrix method can be used.
  • the backlight unit 2 is a planar illumination device for irradiating the entire surface of the liquid crystal display panel 4 with uniform light from behind the liquid crystal display panel 4, and is substantially the same as the image display surface of the liquid crystal display panel 4. It has a light exit surface of a size (light emitting surface).
  • the backlight unit 2 basically includes a light source 12, a diffusion sheet 14, two prism sheets 16 and 17, a light guide plate 18, a reflector 20, and a reflection sheet 22.
  • the driving method of the backlight unit 2 is not particularly limited.
  • the backlight unit 2 may be driven to perform luminance modulation by monitoring the surrounding environment.
  • the luminance may be modulated according to the brightness or temperature by providing an ambient light sensor to detect ambient brightness, or providing a temperature sensor to detect ambient temperature.
  • the driving method of the knock light unit 2 is not particularly limited.
  • R (red), G (green), and B (blue) light sources for example, LED light sources
  • It may be driven by a field sequential method in which the liquid crystal display panel 4 is sequentially turned on according to the display, or may be driven by an intermittent lighting method in which light is emitted or turned off sequentially or simultaneously in accordance with the scanning display of the liquid crystal.
  • the backlight unit 2 is driven using the field sequential method, R, G Since each color filter of B and B can be removed, the loss of light quantity due to the color filter can be eliminated. If the light source is turned on for a short time according to the intermittent lighting method, it is possible to improve the display performance of moving images.
  • FIG. 21A is a schematic perspective view showing the knock light unit 2 from the light emission surface side
  • FIG. 21B shows the knock light unit 2 on the back surface side (surface opposite to the light emission surface). It is a schematic perspective view shown.
  • the housing 280 has a box-shaped structure with one surface open, and a rectangular opening is formed on the side where the light emission surface of the backlight unit is located.
  • Examples of such a housing 280 include a box-shaped structure formed of resin or metal, a frame of a skeleton structure formed of metal, and a box-shaped structure formed of a rigid resin other than metal. Or a frame having a skeletal structure, a case having a rib formed of a metal and a strong resin, and extending in a direction perpendicular to the parallel groove of the light guide plate 18.
  • the casing 280 is provided with a catch portion 281 for holding the knock light unit as shown in FIG. 21B.
  • the reflection part 22 of the knocklight unit 2 etc. can also be sandwiched by the main part 281.
  • FIG. 21A and FIG. 21B show the configuration in which the constituent members constituting the knock light unit 2 are arranged in the housing 280. However, the backlight unit and the liquid crystal display panel are arranged in one housing. A configuration may be used.
  • Figures 22 to 24 show configuration examples of the housing that houses the knocklight unit and the liquid crystal display panel. 22 is a schematic perspective view of a housing 290 in which a backlight unit (not shown) and the liquid crystal display panel 4 are housed, and FIG. 23 is a housing in which the backlight unit 2 and a liquid crystal display panel are housed.
  • FIG. FIG. 24 is a schematic enlarged cross-sectional view of both end portions of the housing 290 shown in FIG.
  • the housing that houses the knocklight unit and the liquid crystal display panel contains the backlight unit in a dedicated housing, and the backlight unit housed in the backlight unit housing.
  • the LCD display panel can be accommodated, or the knock light unit main body and the liquid crystal display panel can be fixedly accommodated without accommodating the knock light unit in the backlight unit casing. ,.
  • the light source 12 is a rod-shaped cold cathode tube having a small diameter, and is used for illuminating the liquid crystal display panel 4.
  • the light source 12 is disposed in a parallel groove 18 f formed in the light guide plate 18 and is connected to the drive boot 6.
  • a cold cathode tube is used as the light source 12, but the present invention is not limited to this, and any rod-shaped light source may be used.
  • the light source 12 for example, a normal fluorescent tube, a cold cathode tube, a hot cathode tube, an external electrode tube, a light emitting diode (LED), a semiconductor laser, or the like can be used. Alternatively, it is preferable to use a light emitting diode.
  • a transparent light guide having a columnar or prismatic shape having a length equivalent to the parallel groove 18f of the light guide plate 18 is used, and an LED light source in which LEDs are arranged on the top and bottom surfaces of the light guide 12 It may be used instead.
  • Such an LED light source is capable of emitting LED light from the top and bottom surfaces of the light guide and also emitting LED light with the side force of the light guide.
  • an aperture type lamp as shown in FIG. 25A may be used as the light source.
  • an aperture type lamp is provided with a high reflectivity member in a portion excluding the angle at which it is desired to be emitted, that is, a high reflectivity member is provided in a portion without emitting light, and a predetermined angle.
  • a rod-shaped light source that increases the amount of light emitted from the light source.
  • Figure 25C shows a cross section of an aperture type lamp. In FIG. 25C, a region 320 is a light emitting region. The use efficiency of light can be further improved by using an aperture type lamp.
  • it is not always necessary to provide a reflection sheet (reflector) disposed on the back side of the light source the apparatus configuration can be simplified, and uneven brightness due to a mounting error of the reflection sheet can be prevented.
  • the member having high reflectance various materials such as metal and nonmetal can be used, and it is particularly preferable to use a nonmetal material.
  • a non-metallic material As a member having a high reflectance, leakage current can be reduced.
  • positioning means at least at one location.
  • positioning means for example, as shown in FIG.
  • a bent portion 322 is provided in the terminal portion of the lamp, a groove 326 is formed in the support member 324 that supports the lamp, and the bent portion 322 is fitted in the groove 326 of the support member 324 to fix the lamp.
  • the angle of the bent portion 322 provided in the terminal portion of the lamp may be any angle as long as it can be defined with respect to the parallel groove of the light guide plate.
  • the bent portion 322 is preferably provided so that the light exit region 320 of one type of lamp is divided into two equal parts.
  • the shape of the bent portion can be any shape as long as it can fix the arrangement position of the lamp and the arrangement direction of the highly reflective member with respect to the parallel groove and does not hinder the arrangement in the parallel groove. Any shape can be used.
  • the positioning means it is possible to easily align the center of the opening of the light source and the center of the parallel groove of the light guide plate, so that light can be efficiently incident on the light guide plate.
  • FIG. 26A is a schematic cross-sectional view showing another example of the light guide plate of the present invention
  • FIG. 26B is a bottom view of the light guide plate shown in FIG. 26A.
  • the light source 12 and the parallel groove 18f formed in the light guide plate 18 are not in direct contact with each other.
  • ribs 330 or the like may be partially provided in the parallel groove 18f of the light guide plate 18, and the light source 12 may be disposed in the parallel groove 18 of the light guide plate 18f.
  • a rib 330 is formed, for example, in a convex shape having a width of 1 mm or less and a height of about 0.5 mm. Further, it is preferable that the rib 330 is partially provided in the direction of the center line of the parallel groove 18f of the light guide plate.
  • an opening is provided on the side surface of the backlight unit corresponding to an extension line in the center line direction of the parallel groove of the light guide plate 18 and the light source 12 can be exchanged through the opening.
  • the reflection sheet 22 is made rigid. It is preferable that the reflective sheet 22 and the light guide plate 18 including the light source 12 are integrally formed. At that time, as shown in FIG. 27A to FIG. 27D, either one of the light guide plate 18 and the reflection sheet 22 is provided with a concave portion and the other is provided with a convex portion, or is fixed with a screw.
  • the light guide plate 18 and the reflection sheet 22 may be integrated.
  • the reflection sheet 22 is formed of a metal material
  • the combination of the metal material and the cold cathode tube is used. It is known that stray capacitance occurs.
  • the stray capacitance can be reduced by providing an elongated hole in the portion of the reflective sheet that opposes the cold cathode fluorescent lamp.
  • a diffusion sheet 14 is for diffusing and uniformizing the light emitted from the light exit surface 18a of the light guide plate 18.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • PC polycarbonate
  • PMMA polymethylol methacrylate
  • MS resin other acrylic resins
  • optically transparent resin such as COP (cycloolefin polymer) It is formed by imparting light diffusibility to the member.
  • the method is not particularly limited, for example, the surface of the flat plate member is subjected to surface roughening by fine unevenness processing or polishing (hereinafter, the surface on which these are applied is referred to as “sand-rubbed surface”) to improve diffusibility.
  • silica pigment such as silica, titanium oxide or zinc oxide, or beads such as rosin glass, zircoure, etc. together with a binder to scatter light on the surface. It is formed by kneading the aforementioned pigments and beads.
  • the diffusion sheet 14 may be a mat type or coating type diffusion sheet.
  • the diffusion sheet 14 it is also preferable to use a film-like member having a thickness of 500 ⁇ m or less that uses the above-mentioned material and imparts light diffusibility.
  • the diffusion sheet 14 is disposed at a predetermined distance from the light exit surface 18a of the light guide plate 18.
  • the distance is appropriately determined according to the light amount distribution from the light exit surface 18a of the light guide plate 18. Can change.
  • the diffusion sheet 14 is transmitted.
  • the brightness of the light that illuminates the liquid crystal display panel 4 can be made more uniform.
  • a method of separating the diffusion sheet 14 from the light exit surface 18a of the light guide plate 18 by a predetermined distance for example, a method of providing a spacer between the diffusion sheet 14 and the light guide plate 18 can be used.
  • the luminance at the light exit surface 18a of the light guide plate 18 corresponding to the parallel groove 18f is determined by the cross-sectional shape of the parallel groove 18f of the light guide plate 18.
  • the brightness of the illumination light emitted from the diffusion sheet 14 is partially reduced, and a gap is provided between the diffusion sheet 14 and the light exit surface 18a of the light guide plate 18 to sufficiently reduce the peak value of the light.
  • the distribution may be uniform.
  • the prism sheets 16 and 17 are transparent sheets formed by arranging a plurality of prisms in parallel.
  • the prism sheets 16 and 17 increase the light collecting property of the light emitted from the light exit surface 18a of the light guide plate 18 to increase the luminance. Can be improved.
  • One of the prism sheets 16 and 17 is disposed so that the extending direction of the prism row is parallel to the parallel groove 18f of the light guide plate 18, and the other is disposed vertically. That is, the prism sheets 16 and 17 are arranged such that the extending directions of the prism rows are perpendicular to each other.
  • the prism sheet 16 is disposed so that the apex angle of the prism faces the light exit surface 18a of the light guide plate 18.
  • the arrangement order of the prism sheets 16 and 17 is such that a prism sheet 16 having a prism extending in a direction parallel to the parallel groove of the light guide plate is disposed immediately above the light guide plate, and the prism sheet 16 is disposed on the prism sheet 16.
  • the prism sheet 17 having a prism extending in a direction perpendicular to the parallel groove 18f of the light guide plate 18 may be disposed, or vice versa.
  • a prism sheet is used, but a sheet in which optical elements similar to prisms are regularly arranged may be used instead of the prism sheet.
  • a sheet that regularly includes optical elements such as a lens effect, such as a lenticular lens, a concave lens, a convex lens, and a pyramid type, can be used instead of the prism sheet.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing a state in which the prism sheet 19 is disposed between the reflection sheet 22 and the inclined surface 18d of the light guide plate 18.
  • FIG. 3B is an inclined surface of the reflection sheet 22 and the light guide plate 18.
  • FIG. 3C is a schematic plan view of the prism sheet 19 disposed between the prism 18 and the light guide plate side force, and
  • FIG. 3C is a schematic cross-sectional view of the prism sheet.
  • the prism sheet 19 provided between the reflection sheet 22 and the inclined surface 18d of the light guide plate 18 is disposed such that the extending direction of the prism 19a is perpendicular to the parallel groove 18f of the light guide plate 18, and the prism 19a. It is preferable to arrange so that the apex angle of the light guide plate 18 faces the inclined surface 18d of the light guide plate 18.
  • An optical element having a lens effect that may be an optical element having the same effect as that of a prism sheet, such as an optical element such as a lenticular lens, a concave lens, a convex lens, or a pyramid type. It is also possible to provide sheets that are regularly arranged.
  • the prism sheets 16 and 17, more preferably the prism sheet 19, are used.
  • the prism sheet 19 is unnecessary, and either one or both of the prism sheets 16 and 17 may not be used.
  • the reflection sheet 22 is for reflecting the light leaking from the back surface (lower surface in the figure) of the light guide plate 18 so as to enter the light guide plate 18 again. Usage efficiency can be improved.
  • the reflection sheet 22 is formed so as to cover the lower surface (inclined surface) of the light guide plate 18.
  • the reflector 20 is provided behind the light source 12 so as to block the parallel grooves 18f of the light guide plate 18. The reflector 20 reflects light from the lower surface force of the light source 12 and allows the side wall surface light of the parallel groove 18 f of the light guide plate 18 to enter.
  • the reflection sheet 22 may be formed of any material as long as it can reflect light leaking from the back surface (the lower surface in the figure) of the light guide plate 18, for example, PET or PP ( Polypropylene) and other fillers are kneaded and then stretched to form voids to increase the reflectivity, and the surface of the transparent or white white resin sheet as described above is mirrored by vapor deposition of aluminum or the like. It can be formed from a formed sheet, a metal foil such as aluminum or a resin sheet carrying a metal foil, or a metal thin plate having sufficient reflectivity on the surface.
  • the reflector 20 can be formed of, for example, the same material as that of the reflection sheet 22, that is, a resin material, a metal foil, or a metal plate that imparts sufficient reflectivity to the surface.
  • the reflection sheet may be directly attached to a portion excluding the parallel grooves on the surface facing the light exit surface of the light guide plate, for example, an inclined surface.
  • the present invention is not limited to directly attaching the reflective sheet to the light guide plate, and a paint having a function equivalent to that of the reflective sheet may be directly applied to the light guide plate.
  • the backlight unit in the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 2A and 2B.
  • a brightness enhancement sheet such as a cholesteric polarizing film or a scattering polarizing film can be provided.
  • Such a brightness enhancement sheet is preferably disposed between the light guide plate 18 and the liquid crystal display panel 4 (lower polarizing plate) in FIG. 2A and FIG. 2B, particularly in the liquid crystal display panel 4 (lower polarizing plate). It is preferable to place it on the light incident side.
  • the reflective polarizing sheet for example, as described in JP-A-6-331824, at least for one polarization plane, the light exit surface of the light guide plate has a refractive index higher than that of the light guide plate.
  • a birefringent material having a high refractive index and a refractive index lower than the average refractive index of the light guide plate can be used for the polarization plane orthogonal to the plane of polarization.
  • a stretched film as described in JP-A-11-281975 can also be used.
  • a stretched film it is preferably attached to one side of the light guide plate via an adhesive layer or an adhesive layer as described in JP-A-11-281975.
  • a multilayer structure in which a transparent medium having a relatively high refractive index and a transparent medium having a relatively low refractive index are alternately laminated.
  • a transparent medium having a relatively high refractive index and a transparent medium having a relatively low refractive index are alternately laminated.
  • a thickness of lOOOnm or less it is also possible to use a film in which at least one dielectric film having a thickness of at least one layer is formed, or a film in which a plurality of types of transparent polymers having different refractive indexes are laminated.
  • the transparent support having a substantially W-shaped cross section is provided with at least one dielectric thin film having a thickness equal to or smaller than the visible light wavelength, It is also possible to use a polarization separator that transmits the p-polarized component and reflects at least a part of the s-polarized component for light rays in the vicinity of the predetermined incident direction.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-78234 it has a structure surface that also has a linear arrangement force of prisms with essentially right-angled isosceles coefficients arranged side by side.
  • a first material with a surface with a normal modulus forming an angle of approximately 45 ° with respect to the smooth surface opposite the structural surface and a second material essentially the same as the first material, and at least And at least one optical deposit that is on the same plane of the material and also has alternating layer forces of high and low refractive index materials of selected optical thickness.
  • the first and second materials are all optically bonded to form a single unit in which the refractive indices of the first and second materials and the multiple layers of the optical deposition are
  • the above index of refraction and optical thickness produce selective reflection of polarized light.
  • the mixed polarized incident light is separated into s-polarized component and p-polarized component, and the s-polarized component is Reflected by other parts of the optical deposit and reflected parallel to the incident light in that part, but traveling in the opposite direction to the incident light, the p-polarized component is transmitted parallel to the incident light. It is also possible to use a retroreflective polarizer.
  • a polarizing filter function and a phase difference are formed on a transparent material in which A-shaped ridges and V-shaped grooves are alternately formed to form a triangular waveform surface.
  • a polarizing element provided with a dielectric multilayer film having a plate function can also be used.
  • an optical film formed of a polymer having a continuous phase having birefringence and a small amount of a dispersed phase inside the continuous phase. Rum can also be used.
  • a polarization separation film having a structure in which a metal thin film using surface plasmon is sandwiched between low refractive index transparent media can be used.
  • the polarization direction of the light is changed, for example, orthogonal
  • a polarization direction changing film such as a phase film or a diffusion film having a slight birefringence that produces a difference of ⁇ ⁇ 4 in the optical thickness between the polarized components to be integrated with the light guide plate.
  • the scattering polarizing film for example, an anisotropic scatterer formed by stretching a composite of a liquid crystal and a polymer as described in JP-A-8-76114 can be used.
  • a haze anisotropic layer having a different haze value depending on the vibration direction of linearly polarized light as described in JP-A-2001-343612 may be used.
  • fine regions having different material forces are uniformly dispersed in a transparent polymer film, and the polymer film and the micro regions are orthogonal to each other. It is possible to use polarizing elements that have substantially the same refractive index with respect to one of the linearly polarized light and different refractive indexes with respect to the other of the linearly polarized light.
  • the molecular helix is oriented so that the axis of the molecular helix extends across the film.
  • the pitch force of the film can be changed so that the difference between the maximum pitch and the minimum pitch is at least 1 OOnm.
  • a first refractive index substantially equal to or higher than the refractive index of the light guide plate and the light guide plate between the light guide plate and the reflecting member (reflecting plate). It is also possible to dispose an anisotropic layer that has a second refractive index smaller than the refractive index and separates almost all of the first polarization state and the second polarization state force that is perpendicular to the first polarization state. It can improve the brightness.
  • the luminance can be improved by forming a rough surface pattern having a polarization separation function on the inclined back surface of the light guide plate. Can do.
  • the optical waveguide (light guide plate) is provided with a concave portion filled with a material different from the material of the optical waveguide, and one of these two materials has a refractive index.
  • the other material is an anisotropic material with refractive indices no and ne.
  • the refractive index no or ne is equal to or substantially equal to np.
  • polarized light can be separated at the interface between the isotropic material and the anisotropic material, and most of the light irradiated by the light source is changed to light having the same polarization direction before exiting the optical waveguide. Can do.
  • the luminance can also be improved by applying the configuration described in JP-A-10-508151 to the present invention.
  • the light guide plate is composed of two or more layers having a light guide function, and at least one of the first layer and the second layer is provided. It is also possible to use a material having birefringence and to provide an interface between the first layer and the second layer and to emit light scattered, refracted or diffracted from the surface of the light guide plate at the interface. Brightness can be improved.
  • an optical compensation film for widening the viewing angle can also be provided.
  • the optical compensation film for example, an optical compensation film using a discotic liquid crystal or a nematic liquid crystal, an optical compensation film using a collimating film, or the like can be used.
  • the optical compensation film is preferably provided by being attached to the upper and lower surfaces of the liquid crystal display panel 4 in FIGS. 2A and 2B.
  • optical members having functions such as diffusion, light collection, scattering, and diffraction are shown in FIGS. 2A and 2. It can also be disposed on the light exit side of the light guide plate 18 in B, for example, the light exit surface of the light guide plate 18 or between the light guide plate 18 and the liquid crystal display panel 4. As such an optical component, only one optical component having any one of the above functions may be disposed, or a plurality of optical members having the same or different functions may be disposed in combination. When a plurality of optical components are used in combination, the arrangement order of the plurality of optical components is arbitrary, and the arrangement order can be appropriately adjusted according to the desired optical characteristics.
  • optical members such as the diffusion film, the prism sheet, and the brightness enhancement sheet described above may be used one by one or plural. Further, such optical members can be used by being attached to each other. It can also be attached directly to the light guide plate, or it can be attached to the light incident side of the liquid crystal display panel. Also, the arrangement of the prism sheet is not particularly limited. For example, when the light emission direction is upward, the prism may be disposed upward! Or may be disposed downward. Use it by stacking sheets.
  • the optical component such as the diffusion sheet 14 and the prism sheets 16 and 17 is arranged between the light guide plate 18 and the liquid crystal display panel 4.
  • the configuration of the optical component is not limited to such a configuration example, and can be configured as shown below, for example.
  • a diffusion sheet in which halftone dots for suppressing the generation of bright lines are formed by printing, a prism sheet, and the brightness enhancement sheet described above are arranged in order. can do.
  • the prism sheet in which the halftone dots are preferably formed on the light incident side surface of the diffusion sheet, that is, the surface facing the light emitting surface of the light guide plate, has a prism row arranged on the light emitting side. It is preferable.
  • a configuration may be adopted in which a diffusion sheet in which halftone dots are formed by printing and a brightness enhancement sheet are arranged on the light exit surface side of the light guide plate.
  • a halftone dot is formed on the light incident side surface of the diffusion sheet.
  • a halftone dot is formed on the light exit surface of the light guide plate by printing, and a diffusion sheet and a brightness enhancement sheet are arranged in this order on the light exit surface side of the light guide plate. You can also.
  • a halftone dot is formed on the light exit surface of the light guide plate, a diffusion sheet is used without forming a halftone dot.
  • a halftone dot is formed on the light exit surface of the light guide plate by printing, and on the light exit surface side of the light guide plate, two diffusion sheets having the same or different characteristics, and one brightness enhancement sheet are provided. It is also possible to adopt a configuration in which the are sequentially arranged. Further, a configuration may be adopted in which two diffusion sheets and one brightness enhancement sheet are sequentially arranged on the light exit surface side of the light guide plate. In this case, halftone dots are not formed on the light exit surface of the light guide plate, but halftone dots are formed by printing on the surface of the diffusion sheet located on the side close to the light guide plate and facing the light exit surface of the light guide plate.
  • a halftone dot is formed on the light exit surface of the light guide plate by printing, and the light exit surface side of the light guide plate is formed.
  • a configuration in which the diffusion sheet and the brightness enhancement sheet are arranged in this order is preferable.
  • a light guide plate 18 includes a rectangular light exit surface 18a, a thick portion 18b parallel to one side thereof, and a pair of sides formed on both sides of the thick portion 18b in parallel to the one side.
  • a pair of inclined rear surface portions 18e that form a slanted surface 18d by thinning the thin end portions 18c and urging the thin end portions 18c on both sides in a direction perpendicular to the one side from the thick portion 18b.
  • the thick portion 18b has a parallel groove 18f for accommodating the light source 12 formed parallel to the one side.
  • the light guide plate 18 is a flat plate having a rectangular outer shape on the surface, and is formed of a transparent resin.
  • the light guide plate 18 is flat on one side to form a light emission surface 18a, and the other surface is thinned toward the one side from the thick portion 18b toward the both sides.
  • a pair of inclined surfaces 18d are formed to be inclined with respect to one surface.
  • the inclined surface 18d is formed as a flat surface, but it may be a curved surface.
  • a parallel surface 18g parallel to the light exit surface 18a is formed between the inclined surface 18d and the base end surface 18i. That is, the thick portion 18b of the light guide plate 18 is provided with a parallel surface 18g extending from the inclined surface 18d.
  • the light guide plate 18 is manufactured using, for example, a method in which heated raw material resin is molded by extrusion molding or injection molding, a casting polymerization method in which monomers, oligomers, and the like are molded in a mold. Can do.
  • Examples of the material of the light guide plate 18 include PET (polyethylene film).
  • Transparent resins such as phthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethylol methacrylate), benzyl methacrylate and MS resin, other acrylic resins, or COP (cycloolefin polymer) Can be used.
  • the transparent resin may be mixed with fine particles for scattering light. Thereby, the light emission efficiency from the light emission surface 18a can be further increased. When fine particles for scattering light are mixed in the transparent resin, the fine particles may be isotropic or anisotropic.
  • a color tone correction agent may be provided to correct the color tone of light incident on the liquid crystal display panel.
  • a light guide plate mixed with a color tone correction agent and a color correction filter for correcting the color tone can be used in combination.
  • the color temperature of the light emission surface of the liquid crystal display panel is lower than the color temperature of the light source due to the spectral characteristics of the transmission member. Therefore, it is necessary to set the color temperature of the light source higher. However, if the color temperature of the light source is set high, the luminance efficiency may decrease.
  • a transparent material that easily transmits blue as the transparent member used for the light guide plate, the color temperature of the light source and the color temperature of the liquid crystal display surface can be made equal.
  • liquid crystal display panel power with high brightness emitted from the light source without lowering the color temperature.
  • the power consumption can be further reduced, the light source can have a longer life, and the number of light sources and the number of inverters can be reduced to reduce the cost.
  • the light guide plate of the present invention may be produced by mixing a plasticizer into the transparent resin.
  • the light guide plate can be made flexible, that is, a flexible light guide plate. It becomes possible to change to the shape. Therefore, the surface of the light guide plate can be formed into various curved surfaces. As a result, for example, when a light guide plate or a planar lighting device using this light guide plate is used as a display plate related to illumination, it can be attached to a wall having a curvature.
  • the light plate can be used for more kinds, wider range of illumination, POP (POP advertising), etc.
  • phthalate ester specifically, dimethyl phthalate (DMP), jetyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), di-2-ethylhexyl phthalate ( DOP (DEHP)), di-normaloctyl phthalate (DnOP), diisanol phthalate (DINP), dianol phthalate (DNP), diisodezyl phthalate (DIDP), phthalate mixed ester (C to C ) (610P, 71 IP, etc.), butyl benzyl phthalate (BBP)
  • dioctyl adipate DOA
  • diisonol adipate DINA
  • di-normal alkyl adipate C 610A
  • adipine DOTA
  • DBS dioctyl sebacate
  • DOS dioctyl sebacate
  • TCP tricresyl phosphate
  • ATBC tributyl acetyl citrate
  • ESBO epoxidized soybean oil
  • TOTM trioctyl trimellitic acid
  • a parallel groove 18f for accommodating the light source 12 is formed extending in the longitudinal direction.
  • the depth of the parallel groove 18f is preferably determined so that a part of the light source 12 does not protrude from the lower surface of the light guide plate 18.
  • the mechanical strength of the light guide plate 18, and changes over time Is preferably determined.
  • the thickness of the thick portion 18b and the thin end portion 18c of the light guide plate 18 can be arbitrarily changed according to the dimensions of the light source 12.
  • the parallel groove 18f of the light guide plate 18 may be formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light guide plate 18, but in order to increase the light utilization efficiency from the light source 12 accommodated in the parallel groove 18f. It is preferable to form in the longitudinal direction.
  • the parallel groove 18f is formed of a pair of distal end surfaces 18h constituting the distal end portion and a pair of proximal end surfaces 18i constituting the proximal end portion, and the distal end surface 18h with respect to the light emitting surface 18a.
  • the slope of the base end face 18i is steeper than the slope of. That is, the maximum value of the angle formed by the tangent plane of the tip end surface 18h and the light exit surface 18a, that is, the angle (inclination angle) ⁇ n formed by the tangent plane of the base end surface 18i and the light exit surface 18a from the maximum tilt angle Is big.
  • the light guide plate 18 having the structure shown in FIG.
  • the side force that forms the parallel groove 18f is incident on the inside of the light guide plate 18.
  • the reflected light is reflected by the inclined surface 18d of the light guide plate 18 and then emitted from the light exit surface 18a.
  • the force that a part of light leaks from the lower surface of the light guide plate 18, the leaked light is reflected by the reflection sheet 22 formed on the inclined surface 18 d side of the light guide plate 18 and again enters the light guide plate 18.
  • Incident light is emitted from the light exit surface 18a. In this way, uniform light is emitted from the light exit surface 18a of the light guide plate 18.
  • the inclined surface 18d of the inclined surface 18d is made to effectively reach the light beam in a direction perpendicular to the light exit surface 18a and in a parallel direction (depth direction).
  • the angle (taper) is limited. That is, the angle (taper) of the inclined surface 18d is set such that a part of the light beam emitted from the light source 12 and incident on the light guide plate 18 is totally reflected by the light emitting surface 18a (back surface).
  • the parallel groove 18f of the light guide plate 18 has a cross-sectional shape perpendicular to the length direction of the parallel groove 18f, the tip portion thereof forming a triangle, the base end portion thereof forming a rectangle, and the whole.
  • it is formed to have a convex home base shape on the light exit surface 18a side. Therefore, the pair of front end surfaces 18h of the parallel grooves 18f are inclined at a predetermined angle with respect to a vertical plane perpendicular to the light exit surface 18a and passing through the center of the light source, with one end of each pair intersecting each other.
  • the cross-sectional shape is formed by two line segments (slopes) with a predetermined angle of inclination forming one vertex of the triangle!
  • a pair of base end faces 18i of the parallel grooves 18f of the light guide plate 18 are connected to the other ends of the pair of tip end faces 18h, and are parallel and symmetrical with respect to the vertical plane.
  • the cross-sectional shape is formed by line segments that are in contact with the remaining two vertices of the triangle and are perpendicular to the light exit surface 18a connected to the parallel surface 18g of the light guide plate 18, respectively.
  • the cross-sectional shape of the parallel groove 18f is a home base shape in which the tip end portion is triangular and the base end portion is rectangular.
  • the present invention is not limited to this, and the tip end portion is not limited thereto. Any shape may be used as long as the slopes intersect with each other and the slope of the base end connected to the tip is steeper than the slope of the tip. That is, the cross-sectional shape of the parallel groove 18f is directed toward the light exit surface 18a at the tip portion, and the distance between the parallel grooves 18f is reduced, and a pair of contours intersect at the apex.
  • Each contour line has a part where the angle of inclination with respect to the line perpendicular to the light exit surface 18a changes, and the base end side of the parallel groove farther from the apex side than the apex side (tip surface 18h) closer to the apex Any shape may be used as long as the base end surface 18i has an acute angle.
  • the contour line on the tip side (tip surface 18h) near the apex is farther from the apex than the inclination angle (maximum inclination angle ⁇ ) formed by the light exit surface 18a!
  • any shape may be used as long as the inclination angle (inclination angle ⁇ ) formed by the contour line on the base end side (base end face 18i) with the light exit surface 18a is larger.
  • the pair of tip surfaces 40 of the parallel grooves 18f can be formed into a hyperbola shape, and as shown in FIG. 4B, the pair of tip surfaces 42 of the parallel grooves 18f can be formed into an ellipse shape.
  • the cross-sectional shape of the pair of tip surfaces of the parallel grooves 18f of the light guide plate 18 may be a catenary line shape.
  • the cross-sectional shape of the parallel groove is such that the apex of the parallel groove, that is, the deepest part (the connection part of the side wall forming the parallel groove) is a cusp. It can also be shaped. That is, two cross-sectional shapes of a pair of front end surfaces of the parallel grooves are symmetrical with respect to a center line perpendicular to the light exit surface of the light guide plate through the center of the parallel grooves having one sharp intersection that intersects each other. It can be formed from a part of a curve or straight line. In the present invention, even if the cross-sectional shape of the parallel groove of the light guide plate is any of the above shapes, uniform light can be emitted from the light exit surface of the light guide plate.
  • FIG. 4C shows a cross-sectional shape force of a pair of front end surfaces 50 of the parallel groove, and a center line perpendicular to the light exit surface of the light guide plate through the center of the parallel groove 18f having one sharp intersection intersecting each other.
  • An example of the partial force of two curves symmetric with respect to is shown.
  • the light guide plate 18 shown in FIG. 4C has two symmetrical curves 51a and 51b that form a pair of front end surfaces 50 with respect to a center line X that passes through the center of the parallel groove 18f and is perpendicular to the light exit surface 18a of the light guide plate 18. Is an arc. In this case, as shown in FIG.
  • the center position of the arc 51a corresponding to one side wall forming the parallel groove 18f is different from the center position of the arc 5 lb corresponding to the other side wall.
  • the portion 52 where the arc-shaped side walls meet has a sharp shape as shown in FIG. 4C.
  • the cross-sectional shape of the pair of front end surfaces 53 of the parallel grooves is perpendicular to the light exit surface of the light guide plate through the center of the parallel grooves having one sharp intersection that intersects each other.
  • Figure 4D The optical plate 18 is a case where two symmetrical curves 54a and 54b, which are a pair of tip surfaces 53 with respect to the center line X perpendicular to the light exit surface 18a of the light guide plate 18 through the center of the parallel groove 18f, are parabolas. is there.
  • a pair of tip surfaces 53 of the parallel groove 18f are formed so that the focal point of the parabola 54a corresponding to one side wall of the parallel groove 18f and the focal point of the parabola 54b corresponding to the other side wall are different from each other. Is done.
  • FIGS. 1 to 4D in the cross-sectional shape of the parallel grooves, the curves forming the pair of tip surfaces of the parallel grooves are directed toward the center of the parallel grooves.
  • FIG. 5A and FIG. 5B show another embodiment of the light guide plate of the present invention different from FIG.
  • FIG. 5A is an example of a light guide plate in which the cross-sectional shape of the pair of front end surfaces 60 of the parallel groove 18f is formed by two curves 61a and 61b that are convex toward the center of the parallel groove 18f, and FIG.
  • the cross-sectional shape of the pair of tip faces 63 of the parallel groove 18f is a combination of convex curves 64a and 64b that are convex toward the center of the parallel groove 18f and concave curves 66a and 66b that are directed toward the center of the parallel groove 18f.
  • Curved force is an example of a light guide plate to be formed.
  • the light guide plate having the parallel grooves having the cross-sectional shape as shown in FIGS. 5A and 5B can also emit light with sufficient light emission surface force while suppressing generation of bright lines.
  • the pair of base end surfaces of the front end portion of the parallel groove are parallel to the light emitting surface 18a in contact with the front end surface 18h and the parallel surface 18g.
  • Force as a symmetric vertical line The cross-sectional shape of the parallel groove 18f is directed to the light exit surface 18a, and the distance between the parallel grooves 18f is narrowed.It is composed of a pair of contour lines that intersect at the apex.
  • the inclination angle with respect to a line perpendicular to the exit surface changes, and it is farther from the apex than the tip side (tip surface) close to the apex, and the base end side (base end surface) of the parallel groove has an acute angle.
  • the cross-sectional shape of the pair of tip surfaces of the parallel grooves is a triangle (see Fig. 2)
  • the cross-sectional shape of the pair of base end surfaces 70 of the parallel grooves is shown in Fig. 6A.
  • the angle formed by the line perpendicular to the light exit surface 18a and passing through the center of the light source has an inclination of a predetermined angle that is sharper than the tip surface 18h.
  • each base end face of the parallel groove is not limited to a straight line, and a curved line can be used, and as shown in FIG. 6B, the cross-sectional shape of the pair of base end faces 72 of the parallel groove 18f is the same as that of the parallel groove 18f. It is good also as a concave curve which is directed to the center.
  • various curves used for a pair of tip surfaces of the parallel groove such as a hyperbola shape, an ellipse shape, and a parabola shape, can be used.
  • the shape of the parallel grooves is not limited to this, and may be various shapes such as a combination of the shapes of the pair of distal end surfaces and the pair of proximal end surfaces described above.
  • the size of the pair of distal end surfaces and the pair of proximal end surfaces of the parallel grooves is sufficient if the light source can be arranged inside the parallel grooves, and the boundary position (contact position) between the pair of distal end surfaces and the pair of proximal end surfaces Is not particularly limited.
  • a joint (connection portion) between a pair of distal end surfaces of the parallel groove and a pair of proximal end surfaces, a joint between the pair of proximal end surfaces of the parallel grooves and the parallel surface, and a parallel surface and an inclined surface
  • the seam should have a smooth shape with R> 0.01 [mm].
  • the smooth shape of the seam can prevent diffuse reflection of light at the seam, and can prevent generation of bright lines and uneven brightness.
  • the surface of the light guide plate excluding the side surfaces of the parallel grooves (a pair of front end surfaces and a pair of base end surfaces), for example, the light exit surface and the ridges are parallel to the axis of the rod-shaped light source and the inclined surface. It is preferable to form a plurality of minute prisms having a predetermined shape.
  • a planar illumination device such as a knocklight is formed by forming a large number of micro prisms of a predetermined shape on the surface of the light guide plate excluding the side surfaces of the parallel grooves (a pair of front end surfaces and a pair of base end surfaces).
  • the prism sheet can be eliminated, the light use efficiency as the planar lighting device can be improved, the device can be made compact, and the cost can be reduced. It is more preferable to form a large number of small prisms having a predetermined shape on either the inclined surface or the exit surface, but it is more preferable to form such prisms on both the inclined surface and the light exit surface. I like it.
  • the apex angle 0 shall be 100 ° ⁇ ⁇ ⁇ 140 °
  • the prism formed on the light exit surface has an apex angle 0 of 40 ° ⁇ ⁇ ⁇ 70 °.
  • a pair of parallel surfaces is provided between the pair of inclined surfaces and the pair of base end surfaces of the parallel grooves.
  • the surface is not necessarily provided As shown in FIG. 7, it is possible to adopt a structure in which the inclined surface 80 and the base end surface 18i of the parallel groove 18f are directly connected without providing a parallel surface.
  • the density of halftone dots is high at a certain center line X and gradually increases from the center line X toward both sides (perpendicular to the center line).
  • a halftone dot pattern 92 that lowers the density of halftone dots may be formed on the light exit surface 18a of the light guide plate 18, for example, by printing.
  • a thin sheet on which the halftone dot pattern is formed may be laminated on the light emitting surface.
  • the shape of the halftone dots can be any shape, such as a rectangle, a circle, or an ellipse, and the density of the halftone dots can be appropriately selected according to the intensity and spread of the bright line.
  • a portion corresponding to the halftone dot pattern may be roughened as a rubbing surface. Such a rubbing surface may be formed in the deepest part or side wall of the parallel groove of the light guide plate.
  • the luminance distribution of the light emitted from the light exit surface largely depends on the shape of the tip portion of the parallel groove of the light guide plate
  • the shape of the parallel groove of the light guide plate is shown in the above-described present invention. By simply designing it so that it has a uniform shape, the brightness on the light exit surface of the light guide plate can be optimally adjusted and leveled.
  • the peak value of the relative luminance in the portion corresponding to the parallel groove is the average value of the relative luminance formed by the emitted light of the inclined back surface force.
  • the luminance is 10 times or less, and the luminance of the light exit surface force becomes substantially uniform.
  • the cross-sectional shape of the parallel grooves is semicircular or parabolic
  • the relative luminance increases at the central portion of the parallel grooves, that is, the position directly above the light source, and bright lines are generated. That is, in the conventional light guide plate having a semicircular or parabolic cross-sectional shape of the parallel grooves, the luminance on the light exit surface is not uniform.
  • the relative luminance in the portion corresponding to the parallel groove of the light guide plate changes according to the length of the flat portion. For this reason, in the present invention, it is possible to increase the brightness by lengthening the deepest flat end portion of the parallel groove.
  • the length of the flat end portion is preferably 20% or less of the diameter of the cold cathode tube, and more preferably 10% or less.
  • the illuminance on the light exit surface of the light guide plate can be made uniform by designing the shape of the parallel grooves of the light guide plate to be the shape shown in the present invention.
  • the cross-sectional shape of the top (deepest part) of the tip of the parallel groove is chamfered flat or rounded at one sharp intersection so as to be symmetric with respect to the center line of the parallel groove.
  • the peak value of illuminance or luminance may be reduced by making the top part (deepest part) of the tip part of the parallel groove a sand rubbing surface.
  • the average value of the luminance formed in the light exit surface 18a of the light guide plate 18 other than the parallel grooves 18f that is, the portion corresponding to the inclined surface 18d (second portion).
  • the parallel groove of the light guide plate 18 The tip shape of the tip of 18f is tapered, that is, the degree of tapering of the tip shape of the parallel groove 18f of the light guide plate 18 is controlled according to the value of this ratio.
  • this ratio is preferably 3 or less, more preferably 2 or less.
  • This ratio depends on the thickness of the knock light unit 2 (the distance between the light exit surface 18a of the light guide plate 18 and the diffusion sheet 14) and the diffusion sheet used in the knock light unit 2. It is preferable to set according to the diffusion efficiency and the number of sheets 14 and the diffusion efficiency and the number of sheets used of the prism sheets 16, 17 and 19. That is, the thickness of the knock light unit 2 (the light emission of the light guide plate 18) The distance between the exit surface 18a and the diffusion sheet 14) can be somewhat thicker (or larger), the diffusion sheet 14 used in the knocklight unit 2 can have a higher diffusion efficiency, and the number of sheets used can be increased.
  • the illumination light emitted from the light exit surface 18a of the light guide plate 18 can be sufficiently diffused (such as mixing).
  • the force that leads to high cost The ratio of the luminance peak value of the first part of the light exit surface 18a of the light guide plate 18 to the average value of the brightness of the second part of the light exit surface 18a of the light guide plate 18 Can be set large. However, if this is not the case, it is necessary to set the value of this ratio small.
  • the peak luminance value of the first portion of the light exit surface 18a of the light guide plate 18 is the average value of the brightness of the second portion of the light exit surface 18a of the light guide plate 18.
  • the tip shape of the parallel groove 18f of the light guide plate 18 is tapered so as to be 3 times or less, more preferably 2 times or less.
  • the peak value force of the luminance of the first part of the light exit surface 18a of the light guide plate 18 is set to be not more than three times the average value of the brightness of the second part of the light exit surface 18a of the light guide plate 18.
  • the tip portion of the parallel groove 18f that tapers down also causes the central force of the rod-shaped light source 12 to be directed to the light exit surface 18a.
  • the angle with respect to the line (X) is a portion that is within 90 degrees on both sides, more preferably, a portion that is within 60 degrees. That is, in the present invention, in order to reduce the luminance peak value of the first portion corresponding to the parallel groove 18f of the light exit surface 18a of the light guide plate 18, the portion to be tapered of the parallel groove 18f is the portion of the parallel groove 18f.
  • the entire tip may be used, but if the peak value can be reduced, a predetermined tip portion may be used.
  • the shape of the parallel grooves of the light guide plate is set so that the distance from the light exit surface increases. It consists of a pair of contour lines that become narrower and intersect at the vertices, and each contour line has a portion whose inclination angle changes with respect to a line perpendicular to the light exit surface. ) From the shape farther away from the apex, the base end side of the parallel groove (a pair of base end faces) has a sharper angle, which can further reduce brightness unevenness and improve the output efficiency. .
  • the cross-sectional shape of the parallel groove is a combination of curves having other inclination angles ⁇ (> ⁇ ) with respect to the maximum inclination angle ⁇ m of other hyperbola, parabola, and other curved line segments.
  • the luminance distribution of light emitted from the light exit surface of the light guide plate was examined by simulation.
  • the parallel groove 18f of the light guide plate 18 shown in FIG. 9B has an inclination of a predetermined angle with respect to a line passing through the center of the light source 12 perpendicular to the cross-sectional shape light emission surface 18a of the tip surface 18h.
  • the cross-sectional shape of the base end face 18i is formed by a line segment that is in contact with the front end face 18h and the parallel face 18g and is perpendicular to the light exit surface 18a, and the top is formed by a curved shape.
  • the parallel surface 18g is an intersection of a line obtained by extending the line segment of the front end surface 18h of the parallel groove 18 and a line parallel to the light exit surface and passing through the lower end of the light guide plate, and a pair of bases of the parallel groove. It is provided between the lower ends of the end faces.
  • the light guide plate 18 shown in FIG. 9A has a diameter of the light source 12 of 3 mm, a tilt angle of the tip surface 18h with respect to a line perpendicular to the light exit surface 18a and passing through the center of the light source 12, and a curved surface at the top.
  • the luminance distribution of light emitted from the light exit surface 18a was also examined for the light guide plate 18 whose parallel groove 18f shown in FIG. 9B has a substantially triangular cross-sectional shape.
  • the cross-sectional shape of the side surface 74 of the parallel groove 18f is a shape formed only by the hypotenuse, It has the same shape as the light guide plate shown in FIG. 9A.
  • FIG. 10A shows the luminance distribution on the light exit side surface of the light guide plate shown in FIG. 9A and the light guide plate shown in FIG. 9B.
  • the vertical axis represents luminance [cdZm 2 ] and the horizontal axis represents the light guide. Indicates the distance [mm] from the center of the plate (the center of the parallel groove).
  • the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9A is indicated by a solid line
  • the brightness distribution on the light exit surface of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9B is indicated by a dotted line.
  • the difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9A is the difference between the maximum brightness value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9B. Less than the difference between the minimum values. That is, the light guide plate shown in FIG. 9A can emit light with reduced brightness unevenness compared to the light guide plate shown in FIG. 9B. That is, the luminance on the light exit surface can be made more uniform.
  • the output efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9A is 65.4%, and the output efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. It was 7%.
  • the incident efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9A was 84.0%, and the incident efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9B was 95.5%. In this way, the light guide plate shown in FIG. 9A can have higher emission efficiency and incidence efficiency than the light guide plate shown in FIG. 9B.
  • a pair of base end faces 70 of parallel grooves are half of the inclination of the front end face 18h, that is, with respect to the light exit face 18a.
  • the light exit surface of the light guide plate having the same shape as the light guide plate in FIG. 9A, except that the line segment has a 15-degree slope with respect to the line that passes through the center of the light source (the hypotenuse). The luminance distribution of the light emitted from the light source was examined.
  • FIG. 10B shows the luminance distribution on the light exit side surface of the light guide plate shown in FIG. 9C.
  • the vertical axis indicates the luminance [cdZm 2 ]
  • the horizontal axis indicates the distance [mm] from the center of the light guide plate (the central portion of the parallel groove).
  • the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9C is shown by a solid line
  • the brightness distribution on the light exit surface of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9B is shown by a dotted line.
  • the difference between the maximum value and the minimum value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9C is the difference between the maximum value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. Less than the difference between the minimum values. That is, the light guide plate shown in FIG. 9C can emit light with reduced brightness unevenness compared to the light guide plate shown in FIG. 9B. In other words, the brightness on the light exit surface It can be made uniform.
  • the output efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9C was 61.9%. In this way, the light guide plate shown in FIG. 9C can have higher emission efficiency than the light guide plate shown in FIG. 9B.
  • the connecting portion between the distal end surface 18 and the base end surface 18i 'of the parallel groove 18f is more than the light guide plate shown in Fig. 9A.
  • the light intensity distribution of the light exiting surface of the light guide plate having the same shape as the light guide plate of FIG.
  • FIG. 10C shows the luminance distribution on the light exit side surface of the light guide plate shown in FIG. 9D.
  • the vertical axis indicates the luminance [cdZm 2 ]
  • the horizontal axis indicates the distance [mm] from the center of the light guide plate (the central portion of the parallel groove).
  • the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9D is shown by a solid line
  • the brightness distribution on the light exit surface of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9B is shown by a dotted line.
  • the difference between the maximum value and the minimum value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9D is the difference between the maximum value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. It is almost the same as the difference between the minimum values. That is, the light guide plate shown in FIG. 9D can emit light with reduced luminance unevenness equivalent to the light guide plate shown in FIG. 9B.
  • the output efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9D was 61.5%. In this way, the light guide plate shown in FIG. 9D can have higher emission efficiency than the light guide plate shown in FIG. 9B.
  • the cross-sectional shape of the pair of base end surfaces 72 of the parallel groove 18f shown in FIG. 9E is a concave curve directed toward the center of the parallel groove 18f. Except for this, the luminance distribution of light emitted from the light exit surface of the light guide plate having the same shape as that of FIG. 9A was examined.
  • FIG. 10D shows the luminance distribution on the light exit side surface of the light guide plate shown in FIG. 9E.
  • the vertical axis indicates the luminance [cdZm 2 ]
  • the horizontal axis indicates the distance [mm] from the center of the light guide plate (the central portion of the parallel groove).
  • the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9E is shown by a solid line
  • the brightness distribution on the light exit surface of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9B is shown for comparison. Is indicated by a dotted line.
  • the difference between the maximum value and the minimum value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9E is the difference between the maximum value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 9B. Less than the difference between the minimum values. That is, the light guide plate shown in FIG. 9E can emit light with reduced brightness unevenness compared to the light guide plate shown in FIG. 9B. That is, the luminance on the light exit surface can be made more uniform.
  • the emission efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9E was 70.9%. In this way, the light guide plate shown in FIG. 9E can have higher emission efficiency than the light guide plate shown in FIG. 9B.
  • the parallel grooves of the light guide plate are formed in the shape of the present invention, so that the shape of the parallel grooves is the same as that of a triangle that can reduce the luminance unevenness as compared with the conventional case. Therefore, it is possible to reduce the luminance unevenness or the luminance unevenness and improve the emission efficiency.
  • the light guide plate shown in FIG. 11A is not provided with a parallel surface, except that the inclination angle of the inclined surface 80 is changed and the base end face 18i of the parallel groove 18f and the inclined surface 80 are directly connected. It has the same shape as the light guide plate shown in 9A.
  • the light guide plate shown in FIG. 11B and FIG. 11C also does not provide a parallel surface, changes the inclination angle of the inclined surface 80, and directly connects the pair of base end surfaces 70 or 18i 'of the parallel groove 18f and the inclined surface 80. Except this, it has the same shape as the light guide plate shown in FIGS. 9C and 9D.
  • FIGS. 12A to 12C show the luminance distributions on the light exit side surfaces of the light guide plates shown in FIGS. 11A to 11C, respectively.
  • the vertical axis represents luminance [cd / m 2 ]
  • the horizontal axis represents the distance [mm] from the light guide plate center (the central portion of the parallel groove).
  • 12A to 12C show the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate shown in FIGS. 11A to 11C by solid lines, respectively, and for comparison, the luminance component on the light exit surface of the light guide plate having the shape shown in FIG. 9B.
  • the cloth is indicated by a dotted line.
  • the luminance unevenness can be equal to or reduced with the light guide plate shown in FIG. 9B in any light guide plate.
  • the output efficiency of the light guide plate shown in FIG.11A is 61.5%
  • the output efficiency of the light guide plate shown in FIG.11B is 61.6%
  • the emission efficiency of the light guide plate shown in FIG. 11C was 62.0%.
  • any light guide plate can improve the emission efficiency over the light guide plate shown in FIG. 9B.
  • the shape of the parallel groove is a triangular shape that can reduce the luminance unevenness as compared with the conventional case. Alternatively, it is possible to further reduce luminance unevenness and improve the emission efficiency.
  • the light guide plate 18 shown in FIG. 13A has the same shape as the light guide plate shown in FIG. 9A, except that the cross-sectional shape of the pair of tip surfaces 40 of the parallel grooves 18f is a hyperbola.
  • the luminance distribution of light emitted from the light exit surface 18a was also examined for the light guide plate 18 in which the cross-sectional shape of the side surface 78 of the parallel groove 18f shown in FIG.
  • the light guide plate shown in FIG. 13B is shown in FIG. 13A except that one side surface 78 of the parallel groove 18f, that is, the cross-sectional shape of the front end surface and the base end surface is formed by one hyperbola. It has the same shape as the light guide plate.
  • FIG. 14A shows the luminance distribution on the light exit side surface of the light guide plate shown in FIG. 13A and the light guide plate shown in FIG. 13B.
  • the vertical axis represents luminance [cdZm 2 ]
  • the horizontal axis represents the distance [mm] from the center of the light guide plate (the central portion of the parallel groove).
  • the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 13A is indicated by a solid line
  • the brightness distribution on the light exit surface of the light guide plate having the shape shown in FIG. 13B is indicated by a dotted line.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the luminance on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 13A is the maximum value of the brightness on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 13B. Less than the difference between the minimum values. That is, the light guide plate shown in FIG. 13A can emit light with less uneven brightness than the light guide plate shown in FIG. 13B. That is, the brightness at the light exit surface Can be made more uniform.
  • the output efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. 13A is 63.1%, and the output efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. 56. 6%.
  • the light guide plate shown in FIG. 13A can have higher emission efficiency than the light guide plate shown in FIG. 13B.
  • the cross-sectional shape of the pair of base end faces 76 of the parallel grooves 18f is a hyperbola having a half inclination of the hyperbola of the front end face 40.
  • the light guide plate of FIG. 13A except that the angle formed by the line perpendicular to the light exit surface 18a and passing through the center of the light source is smaller than the hyperbola of the tip surface 40 and is a hyperbola.
  • the brightness distribution of the light emitted from the light exit surface of the light guide plate having the same shape as in Fig. 1 was examined.
  • FIG. 14B shows the luminance distribution on the light exit side surface of the light guide plate shown in FIG. 13C.
  • the vertical axis represents the luminance [cdZm 2 ]
  • the horizontal axis represents the distance [mm] from the center of the light guide plate (the central portion of the parallel groove).
  • the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 13C is shown by a solid line
  • the brightness distribution on the light exit surface of the light guide plate having the shape shown in FIG. 13B is shown by a dotted line for comparison.
  • the difference between the minimum values is almost the same. That is, the light guide plate shown in FIG. 13C can emit light with reduced luminance unevenness equivalent to the light guide plate shown in FIG. 13B.
  • the output efficiency of the shaped light guide plate shown in FIG. 13C was 59.1%. In this way, the light guide plate shown in FIG. 13C can have higher emission efficiency than the light guide plate shown in FIG. 13B.
  • the cross-sectional shape of the pair of base end surfaces of the parallel grooves is a concave curve toward the center of the parallel grooves. Except for this, the brightness distribution of the light emitted from the light exit surface of the light guide plate having the same shape as the light guide plate in FIG. 13A was examined.
  • FIG. 14C shows the luminance distribution on the light exit side surface of the light guide plate shown in FIG. 13D.
  • the vertical axis represents luminance [cdZm 2 ]
  • the horizontal axis represents the center of the light guide plate (the center of the parallel groove). Indicates the distance [mm] from minutes).
  • the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 13D is shown by a solid line
  • the brightness distribution on the light exit surface of the light guide plate having the shape shown in FIG. 13B is shown by a dotted line for comparison.
  • the difference between the maximum value and the minimum value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 13D is the difference between the maximum value on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. Less than the difference between the minimum values. That is, the light guide plate shown in FIG. 13D can emit light with less uneven brightness than the light guide plate shown in FIG. 13B. That is, the luminance on the light exit surface can be made more uniform.
  • the output efficiency of the light guide plate having the shape shown in FIG. 13D was 67.8%.
  • the light guide plate shown in FIG. 13D can have higher emission efficiency than the light guide plate shown in FIG. 13B.
  • the shape of the parallel groove is a hyperbolic shape that can reduce the luminance unevenness as compared with the conventional case. Alternatively, it is possible to further reduce luminance unevenness and improve the emission efficiency.
  • the pair of base end surfaces of the parallel grooves and the inclined surfaces are directly connected to each other, and light is emitted from the light exit surfaces of the light guide plates having various shapes without providing parallel surfaces.
  • the brightness distribution of light was examined.
  • the light guide plate shown in FIG. 15A is not provided with a parallel surface, but the angle of inclination of the inclined surface is changed and the pair of base end surfaces of the parallel groove and the inclined surface are directly connected, respectively. It has the same shape as the light guide plate shown in 13A.
  • the light guide plate shown in FIG. 15B is also provided in FIG. 13C except that a parallel surface is not provided, the inclination angle of the inclined surface is changed, and the pair of base end surfaces of the parallel groove and the inclined surface are directly connected to each other.
  • the shape is the same as the illustrated light guide plate.
  • FIG. 16A and FIG. 16B show the luminance distribution on the light exit side surface of the light guide plate shown in FIGS. 15A and 15B, respectively.
  • the vertical axis represents the luminance [cdZ m 2 ]
  • the horizontal axis represents the distance [mm] from the center of the light guide plate (the central portion of the parallel groove).
  • 16A and 16B show the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate shown in FIGS. 15A and 15B by solid lines, respectively.
  • the light of the light guide plate having the shape shown in FIG. 13B is shown.
  • the luminance distribution on the exit surface is indicated by a dotted line.
  • FIG. 16A and FIG. 16B show that the luminance unevenness can be equal to or less than that of the light guide plate shown in FIG. 13B in any of the light guide plates shown in FIG. 16A and FIG. 16B.
  • the output efficiency of the light guide plate shown in FIG.15A is 63.9%
  • the output efficiency of the light guide plate shown in FIG.15B is 58.9%. there were.
  • any light guide plate can improve the emission efficiency over the light guide plate shown in FIG. 13B.
  • the parallel grooves of the light guide plate have the shape of the present invention, so that the parallel grooves have a hyperbola shape that can reduce unevenness of luminance compared to the conventional case. It can be seen that the unevenness of brightness or brightness can be further reduced, and the emission efficiency can be improved.
  • the shape of the parallel groove of the light guide plate is made up of a pair of contour lines whose intervals are narrowed toward the light exit surface and intersect at the apex, and each contour line is perpendicular to the light exit surface. It has a part where the inclination angle with respect to a straight line changes, and the base end side (a pair of base end faces) of the parallel groove is more acute than the tip end side (a pair of front end faces) near the apex.
  • the dynamic range of the halftone dot density can be narrowed, and the halftone dot pattern can be designed more easily. Accordingly, ink having various transmittances can be used as the ink used for forming the halftone dot pattern, and the selection range of the halftone ink material can be widened. In other words, the range of transmittance depending on the ink type can be widened.
  • the transmittance of the halftone dot film itself can be improved.
  • the range of brightness to be adjusted can be narrowed. That is, the arrangement density of halftone dots can be reduced, and the transmittance of the halftone dot pattern can be increased. Thereby, even when a halftone dot pattern is arranged, it is possible to emit more uniform light while suppressing a reduction in luminance of light emitted from the light exit surface, that is, maintaining high luminance.
  • the emission efficiency can be further increased.
  • the size of the parallel plane is not particularly limited.
  • FIG. 17 when a large-sized light guide plate is configured by arranging a plurality of light guide plates 18 in parallel so that the light exit surfaces 18a of the light guide plate 18 all form the same plane, FIG. As shown in Fig. 17, the tangent line at the contact point between the inclined surface 18d of one light guide plate 18 and the inclined surface 18d 'of the other light guide plate 18' connected to the inclined surface 18d does not intersect, that is, the connecting portion of these inclined surfaces
  • the inclination angle of the inclined surface 18d of the light guide plate 18 can be adjusted so that a smooth flat surface or curved surface is formed.
  • the surfaces formed by the inclined surfaces 18d and 18d ′ of the light guide plates 18 and 18 ′ are formed to be in the shape of a church.
  • a backlight unit having a large light irradiation surface can be obtained, and therefore, it is applied to a liquid crystal display device having a large display screen.
  • a wall-mounted liquid crystal display device such as a wall-mounted television.
  • the shape and angle of the inclined surface are not emitted by one block, but are emitted for several blocks and emitted from the light emitting surface. It is preferable that the light has a shape that makes the luminance distribution uniform.
  • the light incident on the adjacent light guide plate is also emitted by the light emission surface force, so that more uniform light can be emitted and the emission efficiency can be improved.
  • the light guide plates of the present invention formed separately are arranged or joined so that the thin-walled portions are in contact with each other.
  • the light emission surfaces of the plurality of connected light guide plates are flat, that is, the force configured to be flush with each other.
  • the light emission surfaces of the respective light guide plates are not necessarily flat.
  • the light emission surface of the light guide plate may be configured to have the same curved surface when a plurality of light guide plates are connected, and a part of the light emission surface of the light guide plate may be partially formed. You may comprise so that it may become a curved surface. Or each light-guide plate can also be comprised so that the undulation of a fixed period may be formed in the whole surface of the light emission surface of a light-guide plate when two or more are connected.
  • a sand rubbing surface, a large number of dimples or a large number of minute projections may be formed on the entire surface or a part of the light emitting surface, or a large number of scatterers may be formed by printing.
  • Such sanding surfaces, dimples, protrusions, and scatterers suppress the generation of bright lines on the light exit surface of the light guide plate.
  • a large-sized backlight unit when configured by connecting a plurality of light guide plates 18, brightness unevenness on the light emission surface of the connected light guide plates 18 is achieved. It is preferable to dispose one halftone dot sheet 350 on which halftone dots for suppressing the occurrence of light are formed so as to cover the light emission surfaces of the plurality of connected light guide plates 18.
  • the halftone dot sheet 350 can be variously sized according to the number of light guide plates 18 to be connected.
  • the halftone dots of the halftone dot sheet 18 generate bright lines on the light exit surface of the light guide plate 18. Placed in position.
  • the material of such a halftone dot sheet 350 is made of the same material as that of the light guide plate 18 or a material having substantially the same coefficient of thermal expansion and high transmittance and diffusion effect from the viewpoint of suppressing the influence of thermal change. It is preferable.
  • a halftone dot sheet By configuring a halftone dot sheet using such a material, the position of the halftone dot of the halftone sheet is changed from the generation position of the bright line on the light exit surface of the light guide plate due to temperature and humidity changes accompanying the production environment and use environment. The shift is suppressed, and a change in the illuminance distribution of the light emitted from the light exit surface of the light guide plate unit can be suppressed.
  • the light guide plate may have a structure such that it is divided along the center line of the parallel groove for arranging the light source in the light guide plate 18 shown in FIG. 2B.
  • the light guide plates are connected to each other at a portion corresponding to the parallel groove 18f of the light guide plate 18 having the structure shown in FIG. 2B. It is preferable to arrange the halftone dot sheet so as to coincide with the portion having the highest halftone dot density in the dot sheet. More
  • a part of the light guide plates is constructed with a structure divided along the center line of the parallel grooves, and the other light guide plates are structured as shown in FIG. 2B.
  • a halftone dot pattern on the halftone sheet so as to increase the density of halftone dots at positions corresponding to the center line of the parallel grooves of the light guide plate other than the connecting portion.
  • a halftone dot pattern when a large-sized knock light unit is manufactured by connecting a plurality of light guide plates, generation of bright lines and unevenness at the connecting portions of the plurality of light guide plates are suppressed. be able to.
  • Such a halftone dot sheet can be bonded to the light guide plate by laminating an adhesive layer on the back surface.
  • the position of the halftone dot pattern formed on the halftone dots is defined as the center line of the parallel grooves of the light guide plates.
  • the position corresponding to the position of the light guide plate for example, it is not used as the light emission area of the light emission surface of the light guide plate, and the position of the halftone sheet corresponding to that position is not used as the light emission area. It is preferable to form a positioning hole. By passing a fixture such as a pin through these positioning holes, the bright line generation position of the light guide plate and the halftone dot position of the halftone sheet can be accurately and reliably positioned.
  • the position for forming the positioning hole is not particularly limited as long as it is not used as the light emission area, but the position corresponding to the halftone dot pattern and the center line of the parallel groove of the light guide plate due to the influence of temperature and humidity changes.
  • a hole is formed in the center of the light exit surface in the direction perpendicular to the center line of the parallel groove of the light guide plate on the end side in the length direction of the parallel groove of the light guide plate. It is preferable to do.
  • the halftone sheet is positioned relative to the light guide plate in the vicinity of the center of the combined light guide plates, and the outer peripheral portion is fitted with a gap only by thickness.
  • the reflecting plate 24 may be disposed on the side surface of the light guide plate 18 as shown in FIG.
  • the reflector 24 may be arranged on the side surface of the light guide plate 18 arranged on the outermost side.
  • the side surface in the longitudinal direction of the light source 12 of the light guide plate 18 Further, as shown in FIGS. 29A and 29B, the side surface in the longitudinal direction of the light source 12 of the light guide plate 18 Further, a reflection plate 362 made of the same material as that of the reflection sheet 22 and the reflector described above may be disposed. As a result, the emission efficiency can be further improved, and the luminance unevenness at the end of the light guide plate 18 in the longitudinal direction of the light source 12 can be reduced.
  • the luminance distribution of the light source is not flat in the longitudinal direction of the light source
  • the light guide plate 18 The angle of the front end portion of the parallel groove 18f of the light guide plate 18 may be increased from the end portion (see FIG. 30B and FIG. 30D) toward the central portion (see FIG. 30C).
  • the luminance distribution of the light source is not flat in the direction parallel to the light exit surface of the light guide plate and orthogonal to the longitudinal direction of the light source, or the brightness of light emitted from the light exit surface of the light guide plate
  • the arrangement intervals of the plurality of light sources may be changed, that is, the width of each light guide plate may be adjusted according to the arrangement position. For example, if the brightness increases in the direction parallel to the light exit surface and perpendicular to the longitudinal direction of the light source, from the end to the center of the light guide plate, the light sources are equally spaced as shown in FIG. 31A. 31B, as shown in FIG.
  • the arrangement of the light source 12 is such that the central force of the light guide plate 18 is further away in the direction parallel to the light exit surface 18a of the light guide plate 18 and perpendicular to the longitudinal direction of the light source 12. It may be a shape with a narrow interval.
  • the light exit surface of the light guide plate is a curved surface having a curved cross-sectional shape on the surface orthogonal to the longitudinal direction of the light source, and is parallel to the light exit surface and orthogonal to the longitudinal direction of the light source.
  • the luminance distribution of the light source or the luminance distribution of the emitted light may be flattened.
  • the light guide plate 18 is used as the light source as shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the surface perpendicular to the longitudinal direction of 12 is convex to the light source 12 side, and is an R-shaped curved surface that is parallel to the light exit surface of the light guide plate 18 and perpendicular to the longitudinal direction of the light source!
  • the distance between the light source disposed on each light guide plate and the liquid crystal display panel 4 may be increased from the end of the light guide plate toward the center.
  • the end portion 402 of the light guide plate 18 in the longitudinal direction of the light source 12 is connected to the light guide plate 18 as shown in FIG. It is good also as a shape which has the inclination of a predetermined angle from the direction perpendicular
  • the light emission The end of the light guide plate in a direction parallel to the surface and perpendicular to the longitudinal direction of the light source may have a shape having an inclination of a predetermined angle from a direction perpendicular to the light exit surface of the light guide plate.
  • uniform light can be emitted from the light exit surface by adjusting the shape of the light guide plate according to the light source.
  • the light exit surface of the light guide plate 18 is a gently curved surface having a longitudinal cross-sectional shape of the light source 12 as shown in FIG. 34A.
  • a rib 412 having a minute height extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light source 12 may be provided on the light exit surface of the light guide plate 19 as shown in FIG. Thereby, the deflection of the light guide plate in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the light source can be prevented.
  • the rib 412 also functions as a spacer that forms a predetermined gap between the light guide plate 18 and a sheet-like member that constitutes a backlight unit such as a diffusion sheet, and emits light that illuminates the liquid crystal display panel. Illuminance can be made more uniform.
  • the position of the light source is regulated or temporarily fixed by attaching a reflection sheet to the inclined surface of the light guide plate 18 and extending the reflection sheet to the parallel grooves of the light guide plate. Please do it.
  • the position of the light source with respect to the light guide plate becomes constant, and luminance unevenness can be reduced.
  • the assembly of the knock light unit can be improved by temporarily fixing the light source.
  • an elastic member that holds the cold cathode tube for example, a transparent O-ring 420 is provided at the end of the cold cathode tube. It may also be provided in the center.
  • the elastic member acts as a buffer, so when the cold cathode tube is placed in the parallel groove of the light guide plate, the cold cathode tube collides with the parallel groove and the cold cathode tube is damaged. Can be prevented.
  • the elastic member can be used as a cold cathode tube. Fixing improves handling in the assembly and manufacturing process.
  • the parallel groove of the light guide plate is externally closed by closing the longitudinal side surface portion of the parallel groove of the light guide plate while holding the end portion of the cold cathode tube in the longitudinal direction with an electrode cover 422 such as a sponge. It is possible to prevent dust from entering the inside and prevent the cold cathode tube from being partially cooled.
  • the prism sheet is arranged between the light exit surface side of the light guide plate and between the Z or the inclined surface of the light guide plate and the reflection sheet.
  • the surface of the light guide plate excluding the side surfaces of the parallel grooves (a pair of front end surfaces and a pair of base end surfaces), for example, the light exit surface and the grooves directly on the axis of the rod-shaped light source on the Z or inclined surface. May be engraved with parallel prisms.
  • the prism 25 may be formed directly on the inclined surface 18d of the light guide plate 18 as shown in FIG. 19A and FIG. 19B, and the prism 26 is formed on the light exit surface 18a of the light guide plate 18 as shown in FIG.
  • the prism 25 may be formed on the inclined surface 18d.
  • the same effect as when the prism sheet is arranged can be obtained. it can. Furthermore, since it is not necessary to provide a prism sheet, light attenuation (decrease in luminance) caused by the gap formed by arranging the prism sheet can be eliminated. As a result, the light use efficiency as the planar illumination device, that is, the light emission efficiency can be made higher than that in the case where the prism sheet is arranged. Furthermore, since it is not necessary to provide a prism sheet, the apparatus can be made smaller (thinner).
  • the interval is narrowed toward the light exit surface, and the contour is composed of a pair of contour lines that intersect at the apex, and the inclination angle of each contour line with respect to a line perpendicular to the light exit surface changes.
  • the light guide plate has a shape with a sharper angle on the base side (a pair of base end surfaces) of the parallel groove that is far from the apex than the front end side (a pair of front end surfaces) near the apex.
  • the present invention is not limited to this, and the parallel groove has a shape in which the inclination of the proximal end face is not steep with respect to the inclination of the distal end face such as a triangle as shown in FIG.
  • the prism engraved on the inclined surface has an apex angle of 70 ° ⁇ ⁇ ⁇ 140 °.
  • the prism formed on the light exit surface has an apex angle 0 of 40 ° ⁇ ⁇ ⁇ 70 °.
  • the emission efficiency as the planar illumination device can be improved more suitably.
  • FIGS. 36A to 36C show an example of a light guide plate in which prisms are engraved on inclined and parallel surfaces.
  • 36A is a schematic diagram showing the parallel surface and the inclined surface of the light guide plate 18, and
  • FIG. 36B is an enlarged schematic diagram showing the prism 27 engraved on the parallel surface 18g, and
  • FIG. 36C shows the inclined surface 18d.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an enlarged prism 25.
  • the light guide plate 18 has a prism 25 engraved on the inclined surface 18d and a prism 27 engraved on the parallel surface 18g.
  • the prism 27 engraved on the parallel surface 18g has an isosceles triangular shape with an apex angle of 82 degrees, and is engraved on the inclined surface 18d as shown in FIG. 36C.
  • the prism 25 has an isosceles triangle shape with an apex angle of 120 degrees.
  • the emission efficiency can be improved by engraving the prism satisfying the above range on the inclined surface. Further, the emission efficiency can be further improved by forming prisms on the parallel surfaces.
  • the prism 25 formed on the inclined surface 18d has a shape that is perpendicular to the bottom surface and symmetrical to the surface passing through the apex, that is, a prism formed on the inclined surface. 25 is shaped so that the angle between the surface perpendicular to its bottom surface and passing through its apex and the surface of the prism 25 is 60 degrees.
  • prisms formed on inclined surfaces and parallel surfaces are used. Is more preferably an asymmetric shape with respect to the plane perpendicular to the bottom surface and passing through the apex.
  • the bottom surface of the prism is a virtual surface that faces the apex angle of the prism, that is, a virtual surface that connects contacts with adjacent prisms of the prism, that is, an end of the prism on the parallel groove side. It is a virtual surface connecting the end on the thin end side.
  • the angle distribution characteristic is the luminance distribution characteristic with respect to the viewing angle of the light emitted from the knocklight unit, and the luminance distribution unevenness with respect to the viewing angle is uniformed by uniforming the angle distribution characteristic at an arbitrary point of the light guide plate. Can be suppressed.
  • the angle ( ⁇ 1) between the surface perpendicular to the bottom surface and passing through the vertex and the surface on the parallel groove side is 0 ° or more. 70 degrees or less, that is, 0 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 70 °, and the angle (0 2) between the surface perpendicular to the bottom surface and passing through the vertex and the surface on the thin end side is 45 degrees or more 70 It is preferable that the angle is less than 45 °, that is, 45 ° ⁇ ⁇ 2 ⁇ 70 °. Further, 0 1 is more preferably 30 degrees or more and 70 degrees or less, that is, 30 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 70 °.
  • the prism 25 formed on the inclined surface 18d is perpendicular to the bottom surface ( ⁇ line in FIG. 36D) and passes through the apex ( ⁇ line in FIG. 36D).
  • the angle between the parallel groove side surface (hereinafter referred to as ⁇ 1) is 60 degrees
  • the angle between the surface and the surface (hereinafter referred to as ⁇ 2) is 55 degrees
  • ⁇ 1 is 60 degrees and ⁇ 2 is 50 degrees, as shown in Fig. 36 ⁇ , or 0 as shown in Fig. 36F.
  • the light exit surface force can also make the angle distribution characteristics of the emitted light uniform and improve the front luminance. it can. Furthermore, by setting 0 1 to 30 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 70 °, the apex angle of the prism will be greater than the ⁇ power degree, and the output efficiency as a planar illumination device will be improved more favorably. Can do.
  • all the prisms formed on the inclined surface have a shape that is perpendicular to the bottom surface and asymmetric with respect to the surface passing through the apex.
  • the present invention is not limited to this.
  • the light exit surface force makes the angle distribution characteristics of the emitted light uniform. And the front luminance can be improved.
  • FIGS. 37A to 37E shows the inclination surface in the direction orthogonal to the parallel groove.
  • FIG. 37A is a schematic diagram showing a parallel surface and an inclined surface of the light guide plate 18.
  • a prism 27 is engraved on the parallel surface 18g.
  • the A region, the B region, and the C region from the portion in contact with the parallel surface 18g of the inclined surface 18d to the portion connected to the inclined surface of the adjacent light guide plate.
  • Different shapes of prisms are formed in the three areas. That is, the prism 25a is provided in the A region on the parallel plane side, the prism 25b is provided in the B region on the thinner end side than the A region, and the prism 25c is provided in the C region on the thinner end side than the B region. It is engraved.
  • FIGS. 37A to 37D The shapes of the prisms formed on the parallel surface, A region, B region, and C region of the light guide plate 18 are shown in FIGS. 37A to 37D, respectively.
  • Fig. 37B is a schematic diagram of the prism 27 engraved on the parallel surface
  • Fig. 37C is a schematic diagram of the prism 25a engraved in the area A of the inclined surface 18d
  • Fig. 37D is an illustration of the inclined surface 18d.
  • FIG. 37E is a schematic diagram of the prism 25b engraved in the area B
  • FIG. 37E is a schematic diagram of the prism 25c engraved in the area C of the inclined surface 18d.
  • the prism 27 has an isosceles triangular shape with an apex angle of 82 degrees, that is, a symmetrical shape.
  • the prism 25a has a triangular shape with ⁇ 1 of 60 degrees and ⁇ 2 of 45 degrees
  • the prism 25b has a triangle with ⁇ 1 of 60 degrees and ⁇ 2 force of 0 degrees.
  • the prism 25c has a triangular shape in which ⁇ 1 is 60 degrees and ⁇ 2 is 60 degrees.
  • Fig. 38 shows another example of the case in which different shapes are engraved according to the position of the inclined surface in the direction orthogonal to the parallel grooves.
  • an isosceles triangular prism 27 having an apex angle of 82 degrees is engraved on the parallel surface of the light guide plate.
  • a ′ region, B ′ region, C ′ region, D, region, E In five regions, prisms 25a, 25b ′, 25c ′, 25d, and 25e ′ are engraved, respectively.
  • prism 25a ' is engraved in a triangular shape with 0 1 force 0 degree and 0 2 at 55 degrees
  • prism 25b' has a triangular shape with ⁇ 1 at 60 degrees and ⁇ 2 at 50 degrees
  • Prism 25c ' is engraved with a triangular shape with ⁇ 1 of 60 degrees and ⁇ 2 of 60 degrees
  • prism 25d' has a triangular shape with 0 1 degrees 0 degrees and 0 2 of 50 degrees
  • the prism 25 e ′ is engraved in a triangular shape with 0 1 being 60 degrees and 0 2 being 60 degrees.
  • the light exit surface force makes the angular distribution characteristics of the emitted light more uniform.
  • the front luminance can be further improved.
  • the length of the base of the prism in the direction orthogonal to the parallel grooves is 0.1 mm or less.
  • the number, width, and ratio of the prism regions formed on the inclined surface and the parallel surface are not particularly limited, and can be any number, width, and ratio.
  • the prism formed on the parallel surface is shaped symmetrically with respect to the surface perpendicular to the bottom surface and passing through the apex, but of course, it may be asymmetrical.
  • the arrangement pattern of the prisms is not particularly limited, and it is needless to say that various arrangement patterns may be used as necessary.
  • the prisms to be engraved are divided for each region, but the present invention is not limited to this.
  • a triangular prism having ⁇ 1 force 60 degrees and ⁇ 2 force 50 degrees, and ⁇ Triangular prisms with 1 force of 60 degrees and ⁇ 2 force of 50 degrees may be formed alternately.
  • the prisms engraved on the inclined surfaces and the parallel surfaces are symmetrical with respect to the center line perpendicular to the light exit surface through the centers of the parallel grooves.
  • U preferred to engrave (form).
  • the method for forming the prism is not particularly limited, and the prism may be formed by cutting an inclined surface or may be provided with a prism.
  • the prism may be formed.
  • a light guide plate on which a prism is formed may be produced using a mold on which a prism is formed.
  • a convex portion on the light exit surface 18a of the light guide plate 18.
  • a convex part with a rounded upper part such as an ellipse cut in half, is placed at the boundary between adjacent light guide plates with a certain height and width in a direction parallel to the parallel groove.
  • the height of the convex portion is not particularly limited, but may be a height that can be sufficiently reduced by the uneven luminance force on the light exit surface 18a of the light guide plate 18 and the film member disposed thereon.
  • the shape of the convex portion is not particularly limited, and the cross-sectional shape of the convex portion may be, for example, a rectangle, a trapezoid, a semicircle, or a triangle.
  • the position of the convex portion formed on the light exit surface 18a of the light guide plate 18 is not particularly limited, and can be provided at an arbitrary position.
  • the number of convex portions is not limited. For example, three or more convex portions can be formed on the light guide plate.
  • the convex portions formed on the light exit surface of the light guide plate may be formed integrally with the light guide plate at the time of manufacturing the light guide plate, or may be flat after the light guide plate having a flat light exit surface is manufactured. Parts that become convex portions may be arranged on the light exit surface. From the viewpoint of ease of manufacture, it is preferable to form the light guide plate integrally.
  • the convex part formed in the light emission surface can be used as a spacer for securing a space between the optical member constituting the knock light unit and the light emission surface.
  • a film-like optical member such as a prism sheet or a diffusion sheet disposed on the light exit surface is used as a spacer for separating the flat portion force of the light exit surface by a predetermined distance. be able to. That is, unevenness in luminance can be reduced by forming convex portions on the light exit surface.
  • the manufacturing becomes easy as described above, and it is not necessary to adjust the alignment between the light guide plate and the convex portion when assembling.
  • a halftone dot sheet 32 is arranged on the light exit surface of the light guide plate 18, and the halftone dot plate 39 is arranged thereon by being supported by the convex portions 18p.
  • the convex portion 18p formed on the light emitting surface 18a is an independent member that is not formed integrally with the light guide plate 18, and has a rectangular cross-sectional shape.
  • prisms are engraved on the inclined surface and the parallel surface as in FIG.
  • the halftone dot pattern of the halftone dot sheet 32 arranged on the side is composed of a pattern for suppressing high-frequency luminance unevenness, and is arranged away from the light exit surface 18a by the height of the convex portion 18p. It is preferable that the 39 dot patterns are configured with patterns that suppress luminance unevenness at low frequencies. With this configuration, it is possible to effectively suppress the occurrence of uneven brightness of illumination light.
  • high-frequency luminance unevenness means that the distance between an arbitrary point xl and point x2 on the light exit surface of the light guide plate is dx [mm], and the luminance Bl [cdZm 2 ] at point xl and luminance B2 [ cdZm 2 ]
  • dBZdx the luminance Bl [cdZm 2 ] at point xl and luminance B2 [ cdZm 2 ]
  • the distance between the two points dx force is 0. lm m dx Shall mean.
  • low-frequency brightness unevenness means brightness unevenness where
  • the force of disposing only the brightness enhancement film 39 on the surface on the light emitting side of the halftone plate 39, the above-described diffusion sheet, optical compensation film, prism sheet, and the like are disposed. It is preferable to further diffuse light and to improve Z or luminance.
  • the planar illumination device is described as being used as the backlight unit of the liquid crystal display device.
  • the present invention is not limited to this, and the planar illumination device illuminates the interior and the exterior. It can be used as a planar lighting device for backlights such as lighting devices, advertising panels, advertising towers and billboards.
  • planar lighting device used as a lighting device such as an indoor lighting device or a signboard will be described together with specific examples.
  • FIG. 40 is a schematic perspective view showing one embodiment of the planar lighting device of the present invention and showing an appearance viewed from the light emitting surface side.
  • 41A, FIG. 41B, FIG. 41C, and FIG. 41D are a front view, a bottom view, a side view, and a rear view of the planar illumination device shown in FIG. 40, respectively.
  • Figure 42 FIG. 40 is a partial cross-sectional view of an embodiment of the planar lighting device shown in FIG.
  • FIG. 40 in order to facilitate understanding, they are shown enlarged in the direction of the thickness of the planar lighting device.
  • the planar illumination device 500 includes an illumination device body 514 that emits uniform light from a rectangular light emission surface 514a, and an illumination device body 514 inside.
  • the light emitting surface 514a side (front surface side) is provided with a casing 516a having a rectangular opening 516a formed thereon, and attached to the light emitting surface 514a opposite to the light emitting surface 514a (back surface side).
  • a power source 538 (see FIG. 44) for lighting a plurality of linear light sources 512.
  • the illumination device main body 514 includes a plurality of light sources 12, a diffusion sheet 14, prism sheets 16, 17, a connection light guide plate 522, a reflector 20, and a reflection. And plate 22.
  • the illumination device body 514 has the same configuration as the planar illumination device 2 shown in FIGS. 1 and 2 except for the connection light guide plate 522 in which a plurality of light guide plates 523 are connected. Is omitted.
  • the connected light guide plate 522 is formed by connecting a plurality of light guide plates 523.
  • the connection light guide plate 522 is integrally formed with a plurality of light guide plates 523 connected.
  • the connection light guide plate 522 has a structure in which the light guide plates 523 adjacent to each other in the direction orthogonal to the parallel groove 522b are connected to each other by the thin end portions 523c, and the connection portion of the thin end portions 523c is the thinnest of the connection light guide plates 522.
  • a part 522 is formed.
  • the light emission surfaces 523a of the plurality of light guide plates 523 are connected to be flush with each other, and the light guide plate 522 has a uniform light emission surface 522a.
  • one light guide plate 523 is the same as that of the light guide plate 18 described above except that the thin end portion 23c side of the inclined surface 23d has a curved shape as shown in FIG.43B. Detailed description thereof is omitted.
  • a plurality of light guide plates formed of a plurality of light guide plates 523 are connected.
  • the light guide plate assembly is connected to the thin end 523c of the light guide plate 523 of the adjacent connection light guide plate and connected in a direction orthogonal to the parallel groove 522b, and is increased in size to emit light.
  • the surface 522a may have a large area, the thin end 523c of the adjacent connecting light guide plate may be connected to the same end, and connected in a direction parallel to the parallel groove 522b to increase the size.
  • the light exit surface 522a may have a large area, or these may be performed simultaneously and connected in a direction parallel to and perpendicular to the parallel groove 522b to further increase the size of the light exit surface 522a. You may do it.
  • the uniform planar light emitting surfaces of the plurality of connected light guide plates are connected to be flush with each other, and the light guide plate assembly forms a uniform planar light emitting surface. Absent.
  • the length of the light exit surface 523a of the light guide plate 523 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source 12 is 28 mm and parallel to the longitudinal direction of the light source 12 7 light guide plates with a length of 560 mm in the vertical direction are connected and integrally molded, and the length of the light output surface 522 a in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source 12 is 196 mm, and the length of the light source 12 is Three light guide plates 522 having a light emission surface 522a of 560 mm in the direction parallel to the direction are manufactured, and the three light guide plates 522 are connected in a direction perpendicular to the parallel grooves 522b.
  • a light guide plate assembly having a light emission surface length of 588 mm in the direction perpendicular to the longitudinal direction and a light emission surface length of 560 mm in the direction parallel to the longitudinal direction of the light source 12 is exemplified.
  • a light guide plate assembly in which a plurality of connected light guide plates having different numbers of connected light guide plates is connected can also be used.
  • the length of the light exit surface 523a of the light guide plate 523 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source 12 is 28 mm
  • the length of the light exit surface 522a in the direction parallel to the longitudinal direction of the light source 12 is 715 mm.
  • Twelve light guide plates are connected and integrally molded.
  • the length of the light emission surface 522a in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source 12 is 336 mm, and the length of the light emission surface 522a in the direction parallel to the longitudinal direction of the light source 12 is
  • Two 715 mm connected light guide plates 522 are manufactured, and the light exit surface 523a of the light guide plate 523 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source 12 is 28 mm, and the light in the direction parallel to the longitudinal direction of the light source 12 is obtained.
  • Light is emitted in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source 12 by connecting 13 light guide plates with an emission surface 522a of 715mm in length.
  • a single connected light guide plate 522 having a length of the light emission surface 522a of 364 mm and a length of light emission surface 522a of 715 mm in the direction parallel to the longitudinal direction of the light source 12 is produced, and the three connected light guide plates 522 are parallel.
  • the length of the light emission surface in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source 12 connected in the direction orthogonal to the groove 522b is 715 mm
  • the length of the light emission surface in the direction parallel to the longitudinal direction of the light source 12 is 1036 mm.
  • a light guide plate assembly having a light exit surface is exemplified.
  • the inclined back surface may be cut and the gap filled with PMMA composite material.
  • the housing 516 accommodates and supports the lighting device main body 514, and is sandwiched and fixed from the light emission surface 514a side, the reflector 20, and the reflection sheet 22 side.
  • the upper surface is opened, and the lighting device body 514 is housed and supported from above, and the lower housing 530 that covers the four side surfaces of the lighting device body 514 and the rectangular light emitting surface 514 of the lighting device body 514 are smaller than the upper surface.
  • a rectangular opening serving as the opening 16a is formed on the bottom surface, the lower surface is opened, and the upper force is applied to cover the lighting device main body 514 and the lower housing 530 in which the lighting device main body 514 is stored, including its four side surfaces.
  • the upper casing 532, the lower casing 530, and the concave (U-shaped) folding member 534 inserted between the sidewalls of the upper casing 532 and the lower casing 532, and the bottom casing 530 are connected to each other.
  • the back surface 522d of the light guide plate 522 is supported via the reflection sheet 22, and the lighting device body 514 And a light guide plate support member 536 that also supports the whole.
  • an inverter storage portion 520 (see FIG. 41) for storing a plurality of inverter units 518 is attached to the back side of the lower housing 530.
  • the joining method of the lower casing 530 and the folding member 534 various methods such as a method using bolts and nuts, a method using an adhesive, etc.
  • a known method can be used.
  • the upper casing 532 is at least larger than the lower casing 530, and is connected to the illuminating device body 514.
  • the parallel grooves 522b of the light guide plate 522 or the outer sides of both ends of the lower casing 530 parallel to the linear light source 12 accommodated therein.
  • the folding member 534 needs to be disposed in each gap between the wall surface and the inner wall surfaces of the upper casing 532 facing each other.
  • the folding member 534 is arranged on the four sides of the casing 516 in the lower casing 530. It may be arranged between the side wall of the upper casing 532 and the side wall of the upper casing 532. It is also preferable to attach a reinforcing member that reinforces the concave portion of the concave folded member 534. Yes.
  • the rigidity of the housing 516 can be increased, and light can be emitted uniformly and efficiently. Specifically, even if the connected light guide plate 522 is likely to be warped due to the presence of the parallel grooves 522b, it is possible to correct the warp or prevent the connected light guide plate 522 from being warped, thereby causing uneven brightness. Excellent optical characteristics can be obtained. Further, by attaching a reinforcing member that reinforces the concave portion of the folding member 534, the rigidity of the housing 516 can be increased, and the warpage of the connection light guide plate 522 can be more preferably prevented. Thereby, better optical characteristics can be obtained. A commercially available color temperature conversion filter may be used to convert the color temperature.
  • the light guide plate support portion 536 is formed of a resin such as polycarbonate, and in the illustrated example, the shape of the back surface 522d of the thinnest portion 522c of the connection light guide plate 522, that is, two connected light guides.
  • the thinnest part of the light guide plate 522 is not limited to this, and convex portions having a shape obtained by inverting the shape of the back surface 522d of the connection light guide plate 522 have a predetermined interval.
  • a continuous member may be provided.
  • the housing 516 includes a bracket such as an L-shaped metal fitting that joins its four corners, or between the diffusion sheet 14 of the planar device main body 514 and the peripheral portion of the opening 514a of the upper housing 530.
  • An elastic member that has an elastic material force such as rubber, or a protective member that protects the entire upper surface of the diffusion sheet 14 of the planar device main body 514 may be provided.
  • the casing 516 is basically configured as described above.
  • the drive device 537 shown in FIG. 44A and FIG. 44B drives a plurality of linear light sources 12 such as CCFLs, that is, turns on and off, and drives the illumination of the surface illumination device 500.
  • FIG. 44B shows the detailed configuration of the inverter unit 518.
  • a block diagram of a driving device 537 for lighting a linear light source 12 such as one CCFL is shown.
  • the power source 538 is a DC power source that outputs a DC voltage, for example, a DC voltage of 24V. This DC voltage is supplied to each of the plurality of inverter units 518 connected to the power source 538.
  • the inverter unit 518 is connected to the linear light source 12 and the drive circuit 518a that generates a primary AC signal having a predetermined frequency (eg, 650 Vp-p) from a DC voltage supplied from the power supply 538.
  • the primary side AC signal generated by the drive circuit 518a is boosted to the high-voltage secondary side AC signal (for example, 6500Vp-p, 1000-2400Vrms) required to turn on the linear light source 12 such as CCFL.
  • the transformer 518b is connected to the linear light source 12 such as CCFL, and the tube current detection circuit 518c for detecting the tube current and the tube current output from the tube current detection circuit 518c are fed back to the drive circuit 518a.
  • a voltage-controlled oscillation circuit 518d that oscillates a clock (fundamental wave) having a predetermined frequency for generating the secondary AC signal in accordance with the fed-back tube current.
  • the plurality of linear light sources 12 can be turned on simultaneously and uniformly, efficiently and stably. Light can be emitted with uniform brightness.
  • only a part may be turned on by the force inverter unit 518 that turns on the plurality of linear light sources 12 at the same time, or these may be switched.
  • the linear light source driving device and the planar illumination device are basically configured as described above.
  • inverter 518 on the back side of housing 516 as in the present embodiment, the area of the edge of housing 516 can be reduced.
  • the planar lighting device 500 is provided with the inverter storage portion 520 on the back side of the casing 516, and the force used to store the plurality of inverter units 518.
  • the planar lighting device of the present invention is However, the present invention is not limited to this, and a lower casing 530 and an upper section are formed at the periphery of the opening 516a of the casing 516 on the side orthogonal to the linear light source 12 like the planar lighting device 501 shown in FIG.
  • a space may be provided between the housing 532 and the inverter storage portion 520, and a plurality of inverter units 518 may be stored.
  • the back surface of the planar lighting device 501 that is, the back surface of the housing 516 can be flattened, and can be easily attached to the ceiling or wall surface.
  • the planar lighting device can be thinned.
  • the above-described various aspects can also be applied to light guide plates having various shapes described in JP 2005-234397 A.
  • it can be suitably used for a light guide plate in which the shape of the parallel grooves is a hyperbola.

Abstract

 導光板の光源を収納する平行溝を、直交方向の断面形状において、光射出面に向かって、その間隔が狭くなり、頂点で交わる1対の輪郭線で構成され、各輪郭線は、光射出面に垂直な線に対する傾斜角度が変化する部分を有し、頂点に近い先端側より、頂点から遠い基端側の方が鋭角な形状とする。これにより、均一で高輝度な光を出射することができる。

Description

明 細 書
導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、棒状光源から入射した光を光射出面に略平行な方向に拡散して光射 出面力 より均一な照明光を射出する透明な導光板、これを用いる面状照明装置お よび液晶表示装置に関する。
背景技術
[0002] 液晶表示装置には、液晶パネル (LCD)の裏面側力 光を照射し、液晶パネルを 照明するバックライトユニットが用いられている。
現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、いわゆる直下型と呼ばれる方式 が主流である(例えば、実開平 5— 4133号公報参照)。直下型のバックライトユニット は、光源である冷陰極管を液晶パネルの背面に複数本配置した構成を有しており、 冷陰極管が配置される筐体の内部を白色の反射面として液晶パネルを照明している 。し力しながら、本方式において光量分布を均一にするためには、原理的には、液晶 パネルに垂直方向の厚みが 30mm程度必要である。
[0003] 近年、液晶表示装置の薄型化、低消費電力化、大型化が要望されているが、上述 した直下型のバックライトユニットでは、その厚さを 10mm以下の厚みにすると光量ム ラが発生するため、薄型化には限界があった。
ここで、薄型化が可能なバックライトユニットとしては、照明用の光源の側面に導光 板を配置したユニットを複数配列した、いわゆる、タンデム型と呼ばれる方式がある( 例えば、特開平 11 288611号公報参照)。この従来方式は、導光板の側面から光 を入射させることで、ノ ックライトユニットを薄型にすることができる。し力しながら、この 従来方式は、直下型のノ¾ /クライトユニットに比べて光の利用効率が低いため、高輝 度な光を射出させるためには高 、電力が必要である。
そこで、液晶表示装置の薄型化、低消費電力化、大型化を実現するために種々の 形状の導光板が提案されている(特開平 9— 304623号公報、特開平 8— 62426号 公報、特開平 10— 133027号公報、特開平 5— 249320号公報、欄 2001— 423 27号公報および特開 2002— 75036号公報参照)。
[0004] 図 46は、特開平 9— 304623号公報に開示された導光板 100を有する面光源装 置の概略断面図である。
同図に示す面光源装置 (バックライトユニット)は、導光板 100に蛍光ランプ 102を 埋め込んだ後、導光板 100の背面に反射シート 104を配置し、導光板 100の出射面 に透過光量補正シート 106、光拡散板 108、プリズムシート 110を積層することで形 成される。
導光板 100は、略長方形形状を有し、照明光を拡散する微粒子が分散混入された 榭脂を用いて形成されている。また、導光板 100の上面は平坦になっており、出射面 に割り当てられる。さらに、導光板 100の背面(出射面と反対側の面)には蛍光ランプ 102を埋め込む断面 U字状の溝 100aが形成され、導光板 100の出射面には、蛍光 ランプ 102の真上を避けて、照明光の出射を促す光量補正面 100bが形成されてい る。
このように、特開平 9— 304623号公報には、微粒子を混入して導光板 100を形成 すると共に、蛍光ランプ 102の真上を除いた出射面の一部または全部に形成した光 量補正面 100bにより照明光の出射を促すことにより、全体の厚さを薄型化し、かつ 出射光の不自然な輝度ムラを低減できることが記載されて 、る。
[0005] また、特開平 8— 62426号公報には、ノ ックライトの照射量を減らすことなぐ液晶 表示装置の小型軽量化や薄型化およびコスト'消費電力の低減化を実現することが できる液晶表示装置のバックライトを得るために、長方形の照射面と、短辺の中央部 に長辺と平行にくり抜かれた、光源を嵌挿するための矩形断面の溝と、この溝を挟ん で長辺の両側面方向に向かって板厚が次第に薄くなるように形成された背面とを有 する導光板が開示されている。
また、特開平 10— 133027号公報には、液晶表示装置の額縁を狭くし、厚みを薄 くすることができ、光利用効率がよく明るいバックライトユニットを得るために、光源を 配置するための凹部の幅方向に平行な断面の形状が、深さ方向を主軸とする放物 線形状である導光体 (導光板)が開示されて!、る。
[0006] さらに、特開平 5— 249320号公報には、表示パネルの面内の明るさを均一に保ち 、高輝度な照明をするために、ハの字状の高反射層上に、順次屈折率が高くなるよう に複数の板状光導波層を積層し、その各光出射端面から出射する光で光拡散層を 明るくする導光板が開示されている。ここで、光源を配置するための凹部は、三角形 形状である。
[0007] また、特開 2001—42327号公報では、液晶ノ ックライトを壁掛けテレビの大型液 晶表示面用に改良する為に、複数の導光板を並列に配置し、導光板間に所定数の 線状光源を配置して高輝度にして高均一の大型の背面照明を実現している。
[0008] また、特開 2002— 75036号公報は、並列に配置される複数の線状又は棒状の光 源と、前記光源を収納する複数の溝を有する導光板と、前記導光板のいずれか一方 の面側に設けられる光拡散反射手段と、前記導光板の前記光拡散反射手段と向い 合う面と反対の面側に設けられる光拡散手段と、前記光源と前記光拡散手段との間 に設けられる半透過反射手段と、を有する照明装置であって、前記導光板における 前記光拡散手段と向い合う面は平坦面であり、前記導光板における断面形状は光 源カゝら遠ざかるにつれて薄くなる曲線を形成する傾斜面を含んで構成されており、相 対的に光源力 近い位置と、光源から遠い位置での導光板表面の導光板裏面に対 する傾斜角度をそれぞれ θ n2と Θ f 2とした場合、 Θ η2≤ Θ f 2の関係を満足し、かつ 前記導光板における前記最薄部での前記導光板表面の傾斜角度が実質的に 0度と なる照明装置が開示されている。
[0009] 上記各文献に開示された導光板は、液晶表示装置の薄型化、小型軽量化、低消 費電力化、低コストィ匕などのいくつかを図るためのものである力 いずれもその中央 部に 1つまたは複数の溝が設けられ、その溝に棒状光源を収納する構成とされ、好ま しくは、溝部力も端面に向力つて板厚が次第に薄くなるように形成されおり、薄型化を 達成している。
[0010] 特許文献 1 :実開平 5— 4133号公報
特許文献 2:特開平 11― 288611号公報
特許文献 3:特開平 9 - 304623号公報
特許文献 4:特開平 8— 62426号公報
特許文献 5 :特開平 10— 133027号公報 特許文献 6:特開平 5 - 249320号公報
特許文献 7:特開 2001—42327号公報
特許文献 8:特開 2002 - 75036号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] し力しながら、特開平 9— 304623号公報に開示の導光板 100では、光源 (蛍光ラ ンプ) 102の真上を避けてその出射面表面に粗面やマイクロプリズム面などの光量補 正面 100bを形成して、出射面に対して臨界角以上の角度で入射する照明光の出射 を促しているが、図 47に示されるように、点線で示される光量補正面を持たない導光 板からの照明光の輝度 N1に対する、実線で示される光量補正面 100bを持つ導光 板 100からの照明光の輝度 N2の向上効果は少しであるので、光量補正面 100bに よる輝度の向上効果は大きくはなぐ光源光の利用効率が低ぐ光源光の拡散が不 十分なため、均一かつ高輝度な光を出射面力 出射することができないという問題点 がある。
また、特開平 9— 304623号公報に開示の導光板 100では、断面形状が円形であ る溝 100aに光源(蛍光ランプ) 102を埋め込んでおり、図 47に示すように、光源 102 による輝度ピークはそのまま残存するので、面光源装置として用いるためには、導光 板の出射側に配置される透過光量補正シート 106、光拡散板 108およびプリズムシ ート 110などを用いて、出射面での不自然な輝度むらを除く必要があるし、そのため 面光源装置のコストがアップするという問題がある。
[0012] また、特開平 8— 62426号公報に開示の液晶表示装置のバックライトでは、導光板 の背面を傾斜させることにより生じた隙間に電子回路基板上の部品を配置することに より、安価で消費電力が低ぐ液晶表示装置の小型軽量化や薄型化を達成すること ができるが、導光板の出射面から出射される照明光のむらについては全く考慮され ていない。
また、特開平 10— 133027号公報に開示の液晶表示装置のバックライトユニットで は、導光体 (導光板)に設けられる溝上の凹部の断面形状を放物線とすることにより、 導光体での光の拡散がほぼ均一になる導光体への光の入射が行われ、光の利用効 率を高めることができるとしている力 導光体の出射面から出射される光のむらにつ V、ては全く考慮されて 、な!/、。
また、特開平 5— 249320号公報に開示の導光板では、複数の板状光導波板を積 層する複雑な構造であるため、従来に比し輝度の減衰を少なくし均一な輝度を得る ことが可能となり照明効果に優れるものとなるとしている力 製造コストが高くなるとい う問題点がある。
[0013] また、特開 2001— 42327号公報に開示の導光板では、線状光源の直上部分で 輝度が上昇する為に、線状光源の光源光の透過を抑制する透過抑制パターンを設 けなければならないし、線状光源からの光は導光板の内部で、一方の端部から他方 の端部に向かって面内方向に透過するために次第に光量が減衰してしま 、、高輝度 化には不十分であった。
さらに、特開 2002— 75036号公報に開示の照明装置の導光板も、棒状の光源の 直上付近で輝度が上昇してしまうため、同様の問題がある。
[0014] 本発明の第 1の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり、光 射出面から、光の利用効率 (光射出効率)が高ぐより均一でむらが少なぐかつより 高輝度な照明光を出射することのできる導光板を提供することにある。
また、本発明の他の課題は、上記第 1の課題に加え、より大サイズの光射出面とす ることができる導光板を提供することにある。
[0015] また、本発明の第 2の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり 、より低コストで製造することができ、光の利用効率が高ぐより均一でむらが少なくか つより高輝度な照明光を出射することができ、また、大サイズの照明表面とすることが でき、または、壁掛けテレビなどの液晶表示装置にバックライトとして適用することが できる面状照明装置を提供することにある。
また、本発明の第 3の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり 、より低コストで製造することができ、光の利用効率が高ぐより均一でむらが少なぐ かつより高輝度な表示を行うことができ、また、大サイズの表示画面とすることができ、 あるいは、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることができる液晶表示装置を提供する ことにある。 課題を解決するための手段
[0016] 上記第 1の課題を解決するために、本発明の第 1の態様の第 1の形態は、矩形状 光射出面と、その一辺に略平行で矩形状光射出面の略中央部に位置する厚肉部と 、前記厚肉部に略平行に形成される 1対の薄肉端部と、前記厚肉部の略中央で、前 記矩形状光射出面と逆側に、前記一辺と略平行に形成され、棒状光源を収納するた めの平行溝と、前記厚肉部力 前記一辺に略直交する方向に両側の前記 1対の前 記薄肉端部のそれぞれに向力つて肉厚が薄くなり、前記平行溝の両側に、それぞれ 1対の傾斜背面を形成する 1対の傾斜背面部と、を有する透明な導光板であって、前 記平行溝は、前記直交方向の断面形状において、前記矩形状光射出面に向かって
、その間隔が狭くなり、頂点で交わる 1対の輪郭線で構成され、前記直交方向の断面 形状における前記平行溝の各輪郭線は、前記矩形状光射出面に垂直な線に対する 傾斜角度が変化する部分を有し、前記頂点に近い先端側より、前記頂点から遠い前 記平行溝の基端側の方が鋭角となるように構成したことを特徴とする導光板を提供す るものである。
[0017] すなわち、本発明の導光板は、入光部となる平行溝の断面形状を頂部付近の曲線 の傾きに対し、さらに、傾きを大きくした断面を有する曲線との組み合わせとしたブリッ ジ型導光板であって、入光部下部の断面が、テーパ部分の角度と同じ角度を有する 線分からなることを特徴とするものである。
ここで、上記導光板の入光部となる平行溝の断面形状において、テーパ部分と入 光部となる平行溝との継ぎ目部の中間部を光射出面と平行にするのが好ましい。
[0018] ここで、前記平行溝の前記直交方向の断面形状において、前記平行溝の先端部 分は、前記矩形状光射出面の前記平行溝に相当する第 1部分において前記平行溝 に収納された棒状光源からの射出光によって形成される照度または輝度のピーク値 の、前記 1対の傾斜背面部に相当する第 2部分において前記射出光によって形成さ れる照度または輝度の平均値に対する比に応じて、前記矩形状光射出面に向かつ てその間隔が狭くなる 1対の輪郭線で構成されるのが好ましい。
[0019] また、前記 1対の傾斜背面部は、前記棒状光源の軸を含み前記矩形状光射出面 に対して垂直な面に対して対称であり、前記直交方向の断面形状における前記平行 溝の 1対の輪郭線は、前記平行溝の前記矩形状光射出面に垂直な中心線に対して 対称であり、前記平行溝の先端部分は、前記平行溝の前記直交方向の断面形状に おいて、前記平行溝の前記矩形状光射出面に垂直な中心線に対して、前記矩形状 光射出面に向力つてその間隔が対称に狭くなるのが好ましい。
[0020] また、前記平行溝の先端部分の 1対の輪郭線は、前記矩形状光射出面の前記第 1 部分の照度 (相対照度)または輝度 (相対輝度)のピーク値が前記第 2部分の照度( 相対照度)または輝度湘対輝度)の平均値の 3倍以下となるように、その間隔が狭く なるのが好ましい。
また、前記矩形状光射出面の前記第 1部分の照度 (相対照度)または輝度 (相対輝 度)のピーク値は、前記第 2部分の照度 (相対照度)または輝度 (相対輝度)の平均値 の 2倍以下であるのが好まし 、。
[0021] また、前記 1対の傾斜背面部は、それぞれ前記平行溝近傍に前記矩形状光射出 面に平行な部分を有するのが好まし 、。
また、前記矩形状光射出面および前記 1対の傾斜背面部の少なくとも一方には、複 数の微小なプリズムが形成されて 、るのが好まし 、。
[0022] また、前記 1対の傾斜背面部に、複数の微小なプリズムが形成されて 、ることが好 ましい。
ここで、前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向における位 置に応じて異なる形状を有することが好ま U、。
また、前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その底面に対して垂直でそ の頂点を通過する面に対して非対称な形状を有することが好ましい。
また、前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その頂点を通過し、かつ、 プリズムがない場合の前記傾斜背面部に対して垂直な面に対して非対称な形状を 有することが好ましい。
また、前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向の断面形状 において、隣接するプリズムとの接点を結んだ線に対して垂直であり、かつその頂点 を通る線に対して非対称な形状を有することが好ましい。
また、前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向の断面形状 において、その頂点と前記平行溝側の端部とを結ぶ輪郭線の長さと、その頂点と前 記薄肉端部側の端部とを結ぶ輪郭線の長さとが異なる形状を有することが好ましい。
[0023] また、前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その頂角の角度が、 70度 以上 140度以下であることが好まし 、。
また、前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その底面に対して垂直でそ の頂点を通過する面と、前記平行溝側の表面とのなす角度が、 0度以上 70度以下で あり、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、前記薄肉端部側の表面と のなす角度力 45度以上 70度以下であることが好ましい。
また、前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その底面に対して垂直でそ の頂点を通過する面と、前記平行溝側の表面とのなす角度が、 30度以上 70度以下 であることがさらに好ましい。
また、前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向における底 辺の長さが 0. 1mm以下であることが好ましい。
[0024] また、前記平行溝の断面形状にお!、て、前記先端部分は、前記 1対の輪郭線のな す角度が、 90度以内となる部分であるのが好ましい。
また、前記平行溝の断面形状において、前記先端部分は、前記 1対の輪郭線のな す角度力 60度以内となる部分であるのが好ましい。
[0025] また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の 1対の輪郭線は、互いに交わる先鋭 な 1つの交点を持つ、前記中心線に対して対称な 2つの直線または曲線の一部から なるのが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の 1対の輪郭線となる前記 2つの曲線 力 前記平行溝の中心に向力つて凸または凹であるのが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状となる前記 2つの曲線が 1 0次関数で近似でき、前記平行溝の中心に向かって凸または凹であるのが好ましい また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の 1対の輪郭線、または、前記平行溝 の 1対の輪郭線となる前記 2つの曲線が、前記平行溝の中心に向かって凸または凹 の、円、楕円、放物線、または双曲線の一部であるのが好ましい。 [0026] また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状、または、前記平行溝の断 面形状が、三角形であるのが好ましい。
また、前記平行溝の前記先端部分の頂部の断面形状が、前記対称な 2つの直線ま たは曲線が交わる前に互いに前記中心線に対して対称な直線または曲線で接続さ れた形状であるのが好ま 、。
[0027] 前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記先鋭な 1つの交点が 面取りされた前記矩形状光射出面に平行な部分を持つ形状であるのが好ましい。 また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状、または、前記平行溝の断 面形状が、三角形であり、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、 前記中心線に対して対称な台形状であるのが好ましい。
また、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記矩形状光射出 面に対して凸または凹の、前記中心線に対して対称な曲線状であるのが好ましい。
[0028] また、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記中心線に対し て対称に前記先鋭な 1つの交点が丸められた円形状、楕円形状、放物線状、または 双曲線状であるのが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の 1対の輪郭線が、それぞれ楕円形ま たは双曲線の一部であるのが好ましい。
また、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部が、砂ずり面であるのが好ましい。 また、前記矩形状光射出面の、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部に相当す る部分に網点を有するのが好まし 、。
[0029] また、上記第 1の課題に加え他の課題を解決するために、本発明の第 1の態様の 第 2の形態は、上記第 1の形態のいずれかの導光板を 1つの導光板ブロックとして、 複数個の導光板ブロックからなり、その前記薄肉端面が互いに連結されていることを 特徴とする導光板を提供するものである。
ここで、互いに連結されている 2つの前記導光板ブロックの前記薄肉端面の前記傾 斜背面は、それぞれ、連結部分において互いに緩やかに傾斜する部分を有するの が好ましい。
ここで、第 1の形態および第 2の形態の導光板は、いずれも透明樹脂に少なくとも可 塑剤が混合された材料で構成されることが好ま 、。
[0030] また、上記第 2の課題を解決するために、本発明の第 2の態様は、上記第 1の態様 のいずれかの導光板と、前記導光板の前記平行溝に収納される棒状光源と、前記平 行溝を塞ぐように前記棒状光源を背後に設けられるリフレクタと、前記導光板の前記 厚肉部の両側の前記傾斜背面部の前記傾斜背面に取り付けられる反射シートと、前 記導光板の前記矩形状光射出面上に配置される拡散シートとを有することを特徴と する面状照明装置を提供するものである。
[0031] ここで、本発明の第 2の態様は、上記面状照明装置であって、さらに、前記導光板 の前記矩形状光射出面と前記拡散シートとの間に配置されるプリズムシートを有する のが好ましい。
また、前記導光板の前記矩形状光射出面の前記第 1部分の相対照度又は相対輝 度のピーク値の、前記第 2部分の相対照度又は相対輝度の平均値に対する比は、 前記導光板の前記矩形状光射出面と前記拡散シートとの間に許容される間隔、また は面状照明装置に許容される厚み応じて設定されるのが好ましい。
[0032] また、上記第 3の課題を解決するために、本発明の第 3の態様は、上記第 2の態様 のいずれかの面状照明装置力もなるバックライトユニットと、このノ ックライトユニットの 光射出面側に配置される液晶表示パネルと、前記バックライトユニットおよび前記液 晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置を提 供するものである。
発明の効果
[0033] 本発明の第 1の態様によれば、導光板を薄型化でき、かつ軽量ィ匕でき、その光射 出面から、光の利用効率 (光射出効率)が高ぐより均一でむらの少ない、かつより高 輝度な照明光を出射することができる。
また、本発明の第 1の態様の第 1の形態によれば、平行溝に相当する光射出面の 第 1部分において平行溝内に収納された棒状光源からの射出光による照度または輝 度のピーク値の、それ以外の部分の照度または輝度の平均値との比に応じて、平行 溝の断面形状を、光射出面に向力う先端部分に向力つて細くしていくことにより、照 度または輝度のピークを低減でき、光射出面における照度または輝度をより均一化し て、輝度分布をよりフラットに近づけることができるとともに、平行溝の基端部分の断 面形状の傾斜を先端部分よりも大きぐ例えば急峻にすることにより、光の利用効率( 光射出効率)を向上させ、光射出面に要求される高い均一度および高い光射出効率 を達成することができる。
また、本発明の第 1の態様の好適実施形態によれば、光射出面の第 1部分の照度 または輝度のピーク値力 それ以外の部分の照度または輝度の平均値の 3倍以下と なるように、平行溝の断面形状を、光射出面に向力う先端部分に向かって細くしてい くことにより、照度または輝度のピークを低減でき、さらに、光射出面における照度ま たは輝度を均一化することができる。
[0034] また、 1対の傾斜背面部に光射出面に平行な部分を持つ導光板では、さらに、光の 利用効率 (光射出効率)を向上させることができる。
また、矩形状光射出面および 1対の傾斜背面部の少なくとも一方に、複数の微小な プリズムが形成されている導光板では、ノ ックライトとして用いる際に、プリズムシート を不要とすることができ、バックライトとしての光の利用効率 (光射出効率)を向上させ ることができ、ノ ックライトの構成をコンパクトにし、コスト低減を図ることができる。 また、本発明の第 1の態様の第 2の形態によれば、上記第 1の形態の導光板の薄肉 端部を互いに連結することにより、導光板の光射出面のサイズを、より大サイズとする ことができる。
[0035] また、本発明の第 2の態様によれば、上記第 1の態様の導光板を用いることにより、 薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、光の利用効率が高ぐより均一 でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することのでき、また、照明表面を 大サイズとすることができ、または、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用すること ができる面状照明装置を提供することができる。
また、本発明の第 3の態様によれば、上記第 2の態様の面状照明装置を用いること により、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、光の利用効率が高ぐ より均一でむらの少ない、かつより高輝度な表示を行うことができ、また、その表示画 面を大サイズとすることができ、あるいは、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることが できる液晶照明装置を提供することができる。 図面の簡単な説明
[図 1]図 1は、本発明の導光板を複数並列して配置した場合の概略構成断面図であ る。
[図 2]図 2Aおよび図 2Bは、それぞれ、本発明の導光板を有するバックライトユニット を用いた液晶表示装置の概略斜視図および概略断面図である。
[図 3]図 3Aは、反射シートと導光板の傾斜面との間にプリズムシートが配置されてい る様子を示す概略断面図であり、図 3Bは、反射シートと導光板の傾斜面との間に配 置されているプリズムシートを導光板側から見た概略平面図であり、図 3Cは、プリズ ムシートの概略横断面図である。
[図 4]図 4Aは、平行溝の 1対の先端面の長さ方向に垂直な断面形状が双曲線の導 光板の平行溝周辺の概略断面図であり、図 4Bは、平行溝の 1対の先端面の長さ方 向に垂直な断面形状が楕円形の導光板の平行溝周辺の概略断面図であり、図 4C は、平行溝の 1対の先端面の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心を通り導 光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な 2つの円弧曲線の一部力 形成さ れている導光板の平行溝周辺の概略断面図であり、図 4Dは、平行溝の 1対の先端 面の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心を通り導光板の光射出面に垂直 な中心線に対して対称な 2つの放物線の一部力 形成されている導光板の平行溝 周辺の概略断面図である。
[図 5]図 5Aは、平行溝の 1対の先端面の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中 心に向力つて凸の 2つの曲線力も形成されている導光板の平行溝周辺の概略断面 図であり、図 5Bは、平行溝の 1対の先端面の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝 の中心に向力つて凸の曲線と凹の曲線を組み合わせた曲線力も形成されている導 光板の平行溝周辺の概略断面図である。
[図 6]図 6Aは、平行溝の 1対の基端面の長さ方向に垂直な断面形状が、 1対の先端 面よりも鋭角な線分で形成されている導光板の平行溝周辺の概略断面図であり、図 6Bは、平行溝の 1対の基端面の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心に向 かって凹状の曲線で形成された導光板の平行溝周辺の概略断面図である。
[図 7]図 7は、本発明の導光板の他の一例を示す概略断面図である。 [図 8]図 8は、導光板の光射出面側に形成される網点パターンの例である。
[図 9]図 9Aは、平行溝の 1対の先端面の断面形状が斜辺、平行溝の 1対の基端面の 断面形状が光射出面に対して垂直な線分で形成された導光板の平行溝周辺の概 略断面図であり、図 9Bは、平行溝の 1対の先端面の断面形状が斜辺、平行溝の 1対 の基端面の断面形状が 1対の先端面と同じ傾斜の線分で形成された導光板の平行 溝周辺の概略断面図であり、図 9Cは、平行溝の 1対の先端面の断面形状が斜辺、 平行溝の 1対の基端面の断面形状が 1対の先端面よりも急な傾斜の線分で形成され た導光板の平行溝周辺の概略断面図であり、図 9Dは、図 9Aよりも 1対の先端面と 1 対の基端面との接続部が平行部側に形成された導光板の平行溝周辺の概略断面 図であり、図 9Eは、平行溝の 1対の先端面の断面形状が斜辺、平行溝の 1対の基端 面の断面形状が平行溝の中心に向かって凹状の曲線で形成された導光板の平行 溝周辺の概略断面図である。
[図 10]図 10A〜図 10Dは、それぞれ、図 9A,図 9C,図 9D,図 9Eに示す導光板の 光射出面から出射される光の輝度分布を示すグラフである。
[図 11]図 11A〜図 11Cは、それぞれ図 9A,図 9Cおよび図 9Dに示す導光板の平行 面を設けない場合の導光板の平行溝周辺の概略構成図である。
[図 12]図 12A〜図 12Cは、それぞれ、図 11A,図 11B,図 11Cに示す導光板の光 射出面から出射される光の輝度分布を示すグラフである。
[図 13]図 13Aは、平行溝の 1対の先端面の断面形状が双曲線、平行溝の 1対の基端 面の断面形状が光射出面に対して垂直な線分で形成された導光板の平行溝周辺の 概略断面図であり、図 13Bは、平行溝の 1対の先端面の断面形状が双曲線、平行溝 の 1対の基端面の断面形状が 1対の先端面と同じ双曲線で形成された導光板の平 行溝周辺の概略断面図であり、図 13Cは、平行溝の 1対の先端面の断面形状が双 曲線、平行溝の 1対の基端面の断面形状が 1対の先端面よりも急な傾斜の双曲線で 形成された導光板の平行溝周辺の概略断面図であり、図 13Dは、平行溝の 1対の先 端面の断面形状が双曲線、平行溝の 1対の基端面の断面形状が平行溝の中心に向 かって凹状の曲線で形成された導光板の平行溝周辺の概略断面図である。
[図 14]図 14A〜図 14Cは、それぞれ、図 13A,図 13C,図 13Dに示す導光板の光 射出面から出射される光の輝度分布を示すグラフである。
[図 15]図 15Aおよび図 15Bは、それぞれ図 13Aおよび図 13Cに示す導光板の平行 面を設けない場合の導光板の平行溝周辺の概略構成図である。
[図 16]図 16Aおよび図 16Bは、それぞれ図 15Aおよび図 15Bに示す導光板の光射 出面から出射される光の輝度分布を示すグラフである。
[図 17]図 17は、本発明の導光板を並列して配置したときの他の一例の概略断面図 である。
[図 18]図 18Aは、本発明の導光板の側面に反射板を配置した構成例であり、図 18B は、本発明の導光板を並列して配置したときに導光板の側面に反射板を配置した構 成例である。
[図 19]図 19Aは、導光板の傾斜面にプリズムが形成されて ヽる様子を示す概略断面 図であり、図 19Bは、プリズムが形成されている導光板の傾斜面を光射出面側から見 た概略平面図および概略横断面図である。
[図 20]図 20は、導光板の傾斜面および光射出面にプリズムが形成されている様子を 示す概略断面図である。
[図 21]図 21Aおよび図 21Bは、バックライトユニットを収容する筐体の概略斜視図で ある。
[図 22]図 22は、バックライトユニットと液晶表示パネルが収容された筐体の模式的斜 視図である。
[図 23]図 23は、バックライトユニットと液晶表示パネルが収容された筐体の模式的断 面図である。
[図 24]図 24は、図 23に示した筐体の両端部の模式的拡大断面図である。
[図 25]図 25Aは、本発明のバックライトユニットに用いる光源の一例を示す概略断面 図であり、図 25Bは、光源の位置決め手段の一例を示す概略斜視図であり、図 25C および図 25Dは、図 25Aおよび図 25Bに示した光源の概略断面図である。
[図 26]図 26Aは、本発明の導光板の他の一例を示す概略断面図であり、図 26Bは、 図 26Aに示した導光板の底面図である。
圆 27]図 27Aおよび図 27Bは、それぞれ、反射シートと、光源を含む導光板とを一体 化した構成を模式的に示した平面図および側面図であり、図 27Cは、図 27Aの C C線矢視図であり、図 27Dは、図 27Aの D— D線矢視図である。反射シートと、光源 を含む導光板とを一体ィ匕した構成について説明するための図である。
[図 28]図 28は、網点が形成された網点シートが、連結された複数の導光板の光射出 面を覆うように配置された様子を示す模式図である。
[図 29]図 29Aは、本発明の導光板の光源の長手方向の側面に反射板を配置した構 成例であり、図 29Bは、図 29Aの断面図である。
[図 30]図 30Aは、本発明の導光板の他の一例を示す概略斜視図であり、図 30Bは、 図 30Aの B— B線断面図であり、図 30Cは、図 30Aの C— C線断面図であり、図 30D は、図 30Aの D— D線断面図である。
[図 31]図 31Aと図 31Bは、それぞれ幅の同じ導光板または幅の異なる導光板を複数 連結した導光板の他の一例を示す概略断面図である。
[図 32]図 32は、光射出面が R形状を有する導光板の一例を示す概略断面図である。
[図 33]図 33Aは、光源の長手方向における導光板の端部が傾斜を有する形状の一 例を示す概略断面図であり、図 33Bは、光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と 直交する方向の導光板の端部が傾斜を有する形状の一例を示す概略斜視図であり 、図 33Cは、図 33Bの C— C線断面図である。
[図 34]図 34Aは、光射出面の光源の長手方向の断面形状が曲線となる緩やかな曲 面形状の導光板の一例を示す概略斜視図であり、図 34Bは、光射出面状に光源の 長手方向と直交する方向に延在する微小高さのリブを有する導光板の一例を示す概 略斜視図である。
[図 35]図 35は、ノ ックライトユニットを背面側から見た概略斜視図である。
[図 36]図 36Aは、導光板の平行面および傾斜面を示す模式図であり、図 36Bは、平 行面に刻設したプリズムを拡大して示す模式図であり、図 36Cは、傾斜面に刻設した プリズムを拡大して示す模式図であり、図 36D〜図 36Fは、それぞれ傾斜面に刻設 するプリズムの他の一例を示す模式図である。
[図 37]図 37Aは、導光板の平行面および傾斜面を示す模式図であり、図 37Bは、平 行面に刻設されたプリズムを示す模式図であり、図 37Cは、傾斜面の A領域に刻設 されたプリズムを示す模式図であり、図 37Dは、傾斜面の B領域に刻設されたプリズ ムを示す模式図であり、図 37Eは、傾斜面の C領域に刻設されたプリズムを示す模式 図である。
[図 38]図 38は、導光板の傾斜面に刻設したプリズムが、直交方向に対して複数に分 割し、その位置に応じて、異なる形状で刻設された場合の他の一例を示す模式図で ある。
[図 39]図 39は、導光板の光射出面に網点シートを配置するとともに、その上に網点 プレートを凸部で支持させて配置した構成例である。
[図 40]図 40は、本発明の面状照明装置の一実施形態の光出射面側力 見た外観を 示す概略斜視図である。
[図 41]図 41A、図 41B、図 41Cおよび図 41Dは、それぞれ図 1に示す面状照明装置 の正面図、長手方向の側面図、短手方向の側面図および背面図である。
[図 42]図 42は、図 1に示す面状照明装置の一実施形態の部分断面図である。
[図 43]図 43Aは、図 3に示す面状照明装置に用いられる導光板の概略斜視図であり 、図 43Bは、図 4に示す面状照明装置本体の 1つの単位導光板の断面形状を示す 線図である。
[図 44]図 44Aは、図 2に示す面状照明装置に用いられる線状光源の駆動装置の一 実施形態の配線図であり、図 44Bは、図 44Aに示す線状光源の駆動装置のブロック 図である。
[図 45]図 45は、本発明の面状照明装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
[図 46]図 46は、従来の導光板を有する面光源装置の概略断面図である。
[図 47]図 47は、図 46の面光源装置の導光板の出射面における輝度のグラフである 符号の説明
2 ノ ックライトユニット
4 液晶表示パネル
6 駆動ユニット
10 液晶表示装置 12 光源
14 拡散シート
16、 17、 19 プリズムシート
18 導光板
18a, 52 光射出面
18b 厚肉部
18c 薄肉端部
18d 傾斜面
18e、80 傾斜背面部
18f 平行溝
18g 平行面
18h、 18h'、40 1対の先端面
18i、 18i,、 70、 72、 76 1対の基端面
20 リフレクタ
22 反射シート
24 反射板
25、 26 プリズム
54a、 54b 円弧曲線
56 交点
64a, 64b 放物線
72a, 72b, 82a, 82b、 84a、 84b 曲線
74、 78 側面
92 網点パターン
発明を実施するための最良の形態
[0038] 以下、本発明の導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置について
、添付の図面に示される好適な態様を基に、詳細に説明する。
[0039] 図 1に、本発明の第 1の態様の導光板 18を複数並列して構成した本発明の第 2の 態様の面状照明装置 2 (以下、バックライトユニットともいう)の概略断面図を示す。こ のような面状照明装置 2は、本発明の第 3の態様の液晶表示装置のノ ックライトュ- ットとして用いられる。図 2Aおよび Bには、図 1に示したバックライトユニット 2の一つの 導光板 18の部分と、そのバックライトユニット 2を用いた液晶表示装置 10の概略部分 斜視図と概略部分断面図を示す。図 2Aおよび Bに示すように、液晶表示装置 10は 、基本的に、バックライトユニット 2と、バックライトユニット 2の光射出面側に配置される 液晶表示パネル 4と、それらを駆動するための駆動ユニット 6とを有する。導光板ュニ ット 2は、冷陰極管 12と、拡散シート 14と、プリズムシート 16および 17と、導光板 18と 、リフレクタ 20と、反射板 22とを備える。
[0040] 図 2Aおよび Bに示した液晶表示装置にぉ 、て、液晶表示パネル 4には、例えば、 GH, PC, TN, STN, ECB, PDLC, IPS (In -Plane Switching) , VA (Vertic al Aligned)方式の各種(MVA, PVA, EVA)、 OCB、強誘電性液晶、反強誘電 性液晶などの液晶表示モードに従う液晶表示パネルを利用することができる。また、 液晶表示パネル 4の駆動方式も特に限定されず、単純マトリクス方式、アクティブマト リクス方式など既に知られた駆動方式を利用することができる。
[0041] バックライトユニット 2は、液晶表示パネル 4の背後から、液晶表示パネル 4の全面に 均一な光を照射するための面状照明装置であり、液晶表示パネル 4の画像表示面と 略同一サイズの光射出面 (発光面)を有する。バックライトユニット 2は、図 2に示すよう に、基本的には、光源 12と、拡散シート 14と、 2枚のプリズムシート 16および 17と、導 光板 18と、リフレクタ 20と、反射シート 22とを有する。
[0042] このバックライトユニット 2の駆動方法は、特に限定されず、例えば、周囲の環境を 監視して輝度変調を行うように駆動させてもよい。例えば、外光センサを設けて周囲 の明るさを検出したり、温度センサを設けて周囲の温度を検出したりすることによって 、明るさ又は温度に応じて輝度を変調させてもよい。また、ノ ックライトユニット 2の駆 動方式も特に限定されず、例えば、 R (赤)、 G (緑)、 B (青)の各光源 (例えば、 LED 光源)を用いるとともに、それら各光源を液晶表示パネル 4の表示に合わせて順次点 灯させるフィールドシーケンシャル方式により駆動させてもよいし、液晶の走査表示に 合わせて順次又は同時に発光又は消灯させる間欠点灯方式により駆動させてもよい 。フィールドシーケンシャル方式を用いてバックライトユニット 2を駆動させれば、 R、 G 、 Bの各カラーフィルタを除去することができるので、カラーフィルタによる光量の損失 を解消することができる。また、間欠点灯方式に従って光源を短時間点灯させれば、 動画の表示性能を向上させることが可能となる。
[0043] なお、ノ ックライトユニット 2を構成する上記構成部材は、図 21Aおよび図 21Bに示 すように、筐体 280内に配置され、ノ ックライトユニット 2の背面側から固定されること により、一体ィ匕して構成してもよい。ここで、図 21Aは、ノ ックライトユニット 2を光射出 面側から示す概略斜視図であり、図 21Bは、ノックライトユニット 2を裏面側 (光射出 面とは反対側の面)カゝら示す概略斜視図である。
筐体 280は、図 21Aに示すように、一方の面が開放された箱型の構造を有し、バッ クライトユニットの光射出面が位置する側には矩形状の開口が形成されている。 このような筐体 280としては、例えば、榭脂または金属で形成される箱型構造の筐 体、金属で形成される骨格構造のフレーム、金属以外の剛性の強い樹脂で形成され る箱型構造の筐体あるいは骨格構造のフレーム、金属および剛性の強い樹脂で形 成され、導光板 18の平行溝と直行する方向に向かって延設されたリブを有する筐体 などを挙げることができる。
榭脂で形成される筐体 280にバックライトユニット 2の構成部材を組み込む場合に は、図 21Bに示すように、ノ ックライトユニットを挟持するッメ部 281を筐体 280に設け 、このッメ部 281で、ノ ックライトユニット 2の反射シート 22などを挟み込むこともできる
[0044] 図 21Aおよび図 21Bでは、ノ ックライトユニット 2を構成する構成部材を筐体 280内 に配置させた構成を示したが、バックライトユニットと液晶表示パネルを 1つの筐体内 に配置させた構成にしてもよい。図 22〜図 24に、ノ ックライトユニットと液晶表示パネ ルを収容する筐体の構成例を示した。図 22は、バックライトユニット(図示しない)と液 晶表示パネル 4が収容された筐体 290の模式的斜視図であり、図 23は、バックライト ユニット 2と液晶表示パネルが収容された筐体 290の模式的断面図である。また、図 24は、図 23に示した筐体 290の両端部の模式的拡大断面図である。
ノ ックライトユニットと液晶表示パネルを収容する筐体は、バックライトユニットを専用 の筐体に収容し、そのバックライトユニット用筐体に収容されたバックライトユニットと 液晶表示パネルを収容させる構成としてもょ 、し、ノ ックライトユニットをバックライトュ ニット用の筐体に収容させずに、ノ ックライトユニット本体と液晶表示パネルとを固定 して収容させる構成としてもょ 、。
[0045] 光源 12は、細径の棒状の冷陰極管であり、液晶表示パネル 4を照明するために用 いられる。光源 12は、導光板 18に形成された平行溝 18f内に配置され、駆動ュ-ッ ト 6と接続されている。ここでは、光源 12として冷陰極管を用いたが、本発明はこれに 限定されず、棒状光源であれば、どのようなものでもよい。光源 12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、発光ダイオード (LED)、半導体 レーザ等の光源を用いることができ、特に、冷陰極管、外部電極管又は発光ダイォ ードを用いることが好ましい。
また、導光板 18の平行溝 18fと同等の長さを有する円柱状または角柱状の透明な 導光体を用い、その導光体の上面および底面に LEDを配置した LED光源を光源 1 2の代わりに用いても良い。このような LED光源は、導光体の上面および底面から L EDの光を入射して導光体の側面力も LEDの光を出射することができる。
[0046] また、光源として、図 25Aに示すような、アパーチャ一タイプのランプを用いても良 い。本発明において、アパーチャ一タイプのランプとは、出射したい角度を除いた部 分に反射率の高 ヽ部材を設け、つまり光を出射させな 、部分に反射率の高 ヽ部材を 設け、所定角度から出射される光の光量を増加させる棒状光源を言う。図 25Cに、ァ パーチヤータイプのランプの断面図を示す。図 25Cにおいて、領域 320が光出射領 域である。アパーチャ一タイプのランプを用いることで、光の利用効率をより向上させ ることができる。また、光源の背面側に配置する反射シート(リフレクタ)を必ずしも設 ける必要がなくなり、装置構成をより簡単にすることができ、反射シートの取り付け誤 差による輝度むらの発生も防止できる。
ここで、反射率の高い部材としては、金属、非金属の各種材料を用いることができ、 特に非金属の材料を用いることが好ましい。反射率の高い部材として、非金属の材 料を用いることで、リーク電流を低くすることができる。
[0047] さらに、アパーチャ一タイプのランプを用いる場合は、少なくとも一ヶ所に位置決め 手段を設けることが好ましい。位置決め手段としては、例えば、図 25Bに示すように、 ランプの端子部に屈曲部 322を設け、ランプを支持する支持部材 324に溝 326を形 成し、支持部材 324の溝 326に屈曲部 322を嵌入させてランプを固定する方法等が ある。また、ランプの端子部に設ける屈曲部 322の角度は導光板の平行溝に対して 規定可能なものであればどのような角度であっても良いが、特に、図 25Dに示すよう に、アパーチャ一タイプのランプの光出射領域 320が二等分されるように屈曲部 322 が設けられることが好ましい。また、屈曲部の形状は、ランプの配置位置および平行 溝に対して反射率の高い部材の配置方向を固定することができ、かつ、平行溝への 配置を妨げな 、形状であればどのような形状でも良 、。
このように、位置決め手段を設けることで、光源の開口部中心と、導光板の平行溝 の中心との位置あわせを容易に行うことができ、導光板に効率よく光を入射させること ができる。
[0048] 図 26Aは、本発明の導光板の他の一例を示す概略断面図であり、図 26Bは、図 2 6Aに示した導光板の底面図である。
本発明においては、図 26Aおよび図 26Bに示すように、導光板 18の平行溝 18fに 光源を配置させたときに、光源 12と導光板 18に形成された平行溝 18fとが直接接触 しないように、導光板 18の平行溝 18fに部分的にリブ 330などを設けて、光源 12を導 光板 18fの平行溝 18内に配置してもよい。
このような構成を採用することにより、光源 12で発生する熱が導光板 18へ直接伝わ ることが抑制され、導光板 18の過度な温度上昇が抑えられ、かつ光源である冷陰極 管が部分的に冷却されることが回避される。このようなリブ 330は、例えば、幅 lmm 以下であり、かつ高さ 0. 5mm程度の凸状形状で形成される。また、リブ 330は、導 光板の平行溝 18fの中心線方向に部分的に設けることが好ま U、。
また、導光板 18の平行溝の中心線方向の延長線上に相当するバックライトュ-ット の側面に開口部を設けて、その開口部を通じて光源 12を交換できる構成とすること が好ましい。そうすることにより、光源 12の寿命や故障の際における光源の交換を容 易にするとともに、光源 12を交換するためにガイド部材を別途設けることを必要としな い構成にすることができる。
[0049] 反射シート 22に対する光源 12の位置を規制するために、反射シート 22を剛性のあ る金属材料もしくは榭脂材料で形成し、反射シート 22と、光源 12を含む導光板 18と を一体ィ匕した構成とすることが好ましい。その際には、図 27A〜図 27Dに示すように 導光板 18と反射シート 22のうち、一方に凹部を設け他方に凸部を設けて嵌合したり 、あるいは、ねじにより固定したりして、導光板 18と反射シート 22を一体化して構成し てもよい。
[0050] ここで、ノ ックライトユニットの薄型化に対して十分な剛性を確保するために、反射 シート 22を金属材料で形成した場合に、金属材料と冷陰極管との組み合わせによつ ては浮遊容量が発生することが知られている。これに対して冷陰極管に対抗する反 射シートの部分に細長い穴部を設けることで浮遊容量の軽減を図ることができる。
[0051] 図 2において、拡散シート 14は、導光板 18の光射出面 18aから出射する光を拡散 して均一化するためのものであり、例えば、 PET (ポリエチレンテレフタレート)、 PP ( ポリプロピレン)、 PC (ポリカーボネート)、 PMMA (ポリメチノレメタタリレート)、ベンジ ルメタタリレートや MS榭脂、その他のアクリル系榭脂、あるいは COP (シクロォレフィ ンポリマー)のような光学的に透明な榭脂からなる平板状部材に光拡散性を付与して 形成される。その方法は特に限定されないが、例えば、上記平板状部材の表面に微 細凹凸加工や研磨による表面粗化 (以降これらを施した面を「砂擦り面」という。)を施 して拡散性を付与したり、表面に光を散乱させるシリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛 等の顔料、または、榭脂ゃガラス、ジルコユア等のビーズ類をバインダとともに塗工し たり、上記の榭脂中に光を散乱させる前述の顔料、ビーズ類を混練することで形成さ れる。本発明において、拡散シート 14としては、マットタイプやコーティングタイプの 拡散シートを用いることができる。
本発明において、拡散シート 14としては、上記の素材を用い、かつ、光拡散性を付 与した厚み 500 μ m以下のフィルム状部材を用いることも好まし 、。
[0052] 拡散シート 14は、導光板 18の光射出面 18aから所定の距離だけ離して配置される ことが好ましぐその距離は導光板 18の光射出面 18aからの光量分布に応じて適宜 変更し得る。このように拡散シート 14を導光板 18の光射出面 18aから所定の間隔だ け離すことにより、導光板 18の光射出面 18aから射出する光力 光射出面 18aと拡 散シート 14の間で更にミキシング (混合)される。これにより、拡散シート 14を透過して 液晶表示パネル 4を照明する光の輝度を、より一層均一化することができる。拡散シ ート 14を導光板 18の光射出面 18aから所定の間隔だけ離す方法としては、例えば、 拡散シート 14と導光板 18との間にスぺーサを設ける方法を用いることができる。 特に、ノ ックライトユニット 2の厚みを少し厚くしてもよい場合には、導光板 18の平行 溝 18fの断面形状によって、平行溝 18fに相当する導光板 18の光射出面 18aにおけ る輝度のピーク値を十分に低減する必要はなぐ部分的に低減するとともに拡散シー ト 14と導光板 18の光射出面 18aとの間に間隙を設けて、拡散シート 14から射出され る照明光の輝度分布を均一にしても良い。また、導光板 18の平行溝 18fの断面形状 の改良(平行溝の先端部分の先細化)に限界があり、平行溝 18fに相当する導光板 1 8の光射出面 18aにおける輝度のピーク値を完全に低減できない場合や十分に低減 できない場合にも、拡散シート 14と導光板 18の光射出面 18aとの間に間隙を設けて 、拡散シート 14から射出される照明光の輝度分布を均一にしても良い。
[0053] プリズムシート 16および 17は、複数のプリズムを平行に配列させることにより形成さ れた透明なシートであり、導光板 18の光射出面 18aから出射する光の集光性を高め て輝度を改善することができる。プリズムシート 16および 17の一方は、そのプリズム 列の延在する方向が導光板 18の平行溝 18fと平行になるように配置され、他方は垂 直になるように配置されている。すなわち、プリズムシート 16および 17は、プリズム列 の延在する方向が互いに垂直になるように配置されている。また、プリズムシート 16 は、プリズムの頂角が導光板 18の光射出面 18aと対向するように配置される。ここで 、プリズムシート 16および 17の配置順序は、導光板の直上に、導光板の平行溝と平 行な方向に延在するプリズムを有するプリズムシート 16を配置し、そのプリズムシート 16の上に、導光板 18の平行溝 18fと垂直な方向に延在するプリズムを有するプリズ ムシート 17を配置しても良ぐまた、その逆でも良い。
[0054] また、図示例では、プリズムシートを用いたが、プリズムシートの代わりに、プリズム に類する光学素子が規則的に配置されたシートを用いても良い。また、レンズ効果を 有する素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの 光学素子を規則的に備えるシートをプリズムシートの代わりに用いることもできる。
[0055] 本発明においては、更に、図 3A、図 3Bおよび図 3Cに示すように、反射シート 22と 導光板 18の光射出面 18aと反対側の傾斜面 18dとの間にもプリズムシート 19を設け ることが好ましい。図 3Aは、反射シート 22と導光板 18の傾斜面 18dとの間にプリズム シート 19が配置されている様子を示す概略断面図であり、図 3Bは、反射シート 22と 導光板 18の傾斜面 18dとの間に配置されているプリズムシート 19を導光板側力も見 た概略平面図であり、図 3Cは、プリズムシートの概略横断面図である。反射シート 22 と導光板 18の傾斜面 18dとの間に設けられるプリズムシート 19は、プリズム 19aの延 在する方向が導光板 18の平行溝 18fと垂直になるように配置されるとともに、プリズム 19aの頂角が導光板 18の傾斜面 18dと対向するように配置することが好ま 、。
[0056] ここではプリズムシートを用いた力 プリズムシートと同様の効果を有する光学素子 を用いても良ぐレンズ効果を有する光学素子、例えばレンチキュラーレンズ、凹レン ズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子が規則的に配置されたシートを設けても良 い。
なお、図示例においては、プリズムシート 16および 17、さらに好ましくはプリズムシ ート 19を用いているが、導光板 18の平行溝 18fによる光射出面 18aにおける輝度が より均一化されている場合には、プリズムシート 19はもちろん不要であるし、プリズム シート 16および 17のどちらか一方、または両方を用いなくても良い。高価なプリズム シートの使用枚数を減らし、あるいは、プリズムシートの使用をやめることにより、装置 コストを低減させることができる。
[0057] 図 2Aおよび図 2Bにおいて、反射シート 22は、導光板 18の背面(図中下面)から漏 洩する光を反射して、再び導光板 18に入射させるためのものであり、光の利用効率 を向上させることができる。反射シート 22は、導光板 18の下面 (傾斜面)を覆うように 形成される。リフレクタ 20は、導光板 18の平行溝 18fを塞ぐように光源 12の背後に設 けられる。リフレクタ 20は、光源 12の下面力ゝら光を反射して、導光板 18の平行溝 18f の側壁面力 光を入射させることができる。
[0058] 反射シート 22は、導光板 18の背面(図中下面)から漏洩する光を反射することがで きるのであれば、どのような材料で形成されてもよぐ例えば、 PETや PP (ポリプロピ レン)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榭脂 シート、透明もしくは上記のような白色の榭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榭脂シート、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。また、リフレクタ 20 は、例えば、上記反射シート 22と同じ素材、すなわち、表面に十分な反射性を付与 した榭脂素材、金属箔もしくは金属板により形成することができる。
[0059] また、反射シートを、導光板の光射出面と対向する側の面の平行溝を除いた部分、 例えば傾斜面に直接貼り付けても良い。また、反射シートを導光板に直接貼り付ける ことに限定されず、反射シートと同等の機能を有する塗料を導光板に直接塗布しても 良い。
このように、反射シートを直接貼り付ける、または、塗料を直接塗布することで、出射 効率を向上させることができ、また、反射シートの取り付け誤差による、輝度むらの発 生を防止できる。
[0060] また、本発明におけるバックライトユニットは、図 2Aおよび図 2Bに示した構成に限 定されず、例えば、導光板 18から出射される光の輝度を向上させるために、反射型 偏光フィルム、コレスティック型偏光フィルム、散乱型偏光フィルムなどの輝度向上シ ートを設けることもできる。このような輝度向上シートは、図 2Aおよび図 2Bにおいて、 導光板 18と液晶表示パネル 4 (下面偏光板)の間に配置することが好ましぐ特に、 液晶表示パネル 4 (下面偏光板)の光入射側の面に配置することが好ま 、。
[0061] 反射型偏光シートとしては、例えば、特開平 6— 331824号公報に記載されている ような、少なくとも 1偏波面に対しては、導光板の光射出面に導光板の屈折率よりも高 い屈折率を有し、この偏波面に直交する偏波面に対しては導光板の平均屈折率より 低 ヽ屈折率を有する複屈折性材料を用いることもできる。
また、特開平 11— 281975号公報に記載されているような、延伸フィルムを用いる こともできる。ここで、延伸フィルムを用いる場合は、特開平 11— 281975号公報に 記載されているように、粘着剤層あるいは接着剤層を介して、導光板の片面に貼付 することが好ましい。
また、特開平 7— 49496号公報に記載されているような、相対的に屈折率の大きな 透明性媒質と相対的に屈折率の小さな透明性媒質とを交互に積層してなる多層構 造体や、面状透明性支持体の少なくとも片方の面に、好ましくは lOOOnm以下の厚 みを有する誘電体膜が少なくとも一層以上成膜されて 、るもの、もしくは屈折率の異 なる複数種類の透明性ポリマーが積層されたものを用いることもできる。
また、特開平 7— 72475号公報に記載されているような、断面略 W字状の透明支 持体に可視光波長と同等以下の厚みを有する誘電薄膜を少なくとも一層以上設けた ものからなり、所定の入射方向の近傍の光線について p偏光成分を透過し、 s偏光成 分の少なくとも一部を反射する偏光分離器を用いることもできる。
また、特開 2004— 78234号公報に記載されているような、並んで配列された本質 的に直角の 2等辺の係数のプリズムの直線的な配列力もなる構造ィ匕表面を有し、こ の構造表面と反対の平滑な表面への接面に関してほぼ 45° の角度を形成する垂直 な係数の面を有する第 1の材料と、本質的に第 1の材料と同じ第 2の材料と、少なくと も 1つの材料の構造ィ匕平面上にあり、選択された光学的な厚さの高屈折率材料およ び低屈折率材料の交互に重なる層力もなる少なくとも 1つの光学的な堆積とからなり 、第 1および第 2の材料は、全て光学的に接合され、単一ユニットを形成し、この単一 ユニットにおいて、第 1および第 2の材料の屈折率および上記光学的堆積の複数の 層の上記屈折率および光学的厚さは、偏光された光の選択的な反射を生成するよう に全て選ばれて、上記光学的な堆積の一部の内部において、混合された偏光の入 射光線が、 s—偏光成分および p—偏光成分に分離され、上記 s—偏光成分は、上記 光学的な堆積の他の部分で反射され、その部分で入射光線に平行に反射されるが 、入射光と逆の方向に進み、上記 p—偏光成分は、入射光線に対して平行に透過す る再帰反射偏光子を用いることもできる。
また、特開昭 61— 262705号公報に記載されているような、 A型の凸条と V型の溝 を交互に設け三角波形面を形成した透明な材料の上に偏光フィルタ機能や位相差 板機能を有する誘電体多層膜を設けた偏光素子を用いることもできる。
また、米国特許第 3610729号明細書に記載されているような、複屈折性を備える 材料を種々の波長の 1Z4となる厚みの層にして連続的に積層させた偏光フィルムを 用いることちでさる。
また、米国特許第 5867316号明細書に記載されているような、複屈折性を備える 連続相と連続相の内部に少量の分散相とを有するポリマーにより形成された光学フィ ルムを用いることもできる。
また、特開 2003— 295183号公報に記載されているような、表面プラズモンを利用 した金属薄膜を低屈折率透明媒質でサンドイッチした構成の偏光分離膜を用いるこ とちでさる。
さらに、入射面に平行な P偏光成分のみを透過し、入射面に垂直な S偏光成分を 反射する表面プラズモンを利用した偏光分離膜の配置に加え、光の偏光方向を変 更する、例えば直交する偏光成分の間に光学的な厚さにおいて λ Ζ4の差を生じる 僅かな複屈折性を有する λ Ζ4位相フィルムや拡散フィルムなどの偏光方向変更膜 を導光板と一体にして構成することにより、輝度をより向上させることができる。
[0062] 散乱型偏光フィルムとしては、例えば、特開平 8— 76114号公報に記載されている ような、液晶と高分子の複合体を延伸して形成した異方性散乱体を用いることができ る。
また、特開 2001— 343612号公報に記載されているような、直線偏光の振動方向 によりヘイズの値が異なるヘイズ異方性層を用いることもできる。この場合は、さらに、 導光板の光射出面と反対面に第一位相差板を貼付し、かつ導光板と反射板との間 に第 2位相差板を設置することが好ま 、。
また、特開平 9— 274108号公報に記載されているような、透明な高分子フィルムの 中にこれと異なる材料力 なる微小領域が一様に分散され、高分子フィルムと微小領 域とは直交する直線偏光の一方に対する屈折率がほぼ同じで、該直線偏光の他方 に対する屈折率が異なる偏光素子を用いることができる。
[0063] コレスティック型偏光フィルムとしては、例えば、特開平 6— 281814号公報に記載 されているような、分子螺旋の軸がフィルムを横切って延在するように配向させ、フィ ルムにおける分子螺旋のピッチ力 最大ピッチと最小ピッチとの間の差が少なくとも 1 OOnmとなるように変化されて 、るフィルムを用いることができる。
[0064] 上記実施形態では、偏光分離機能を有する輝度向上フィルムを用いる構成にっ ヽ て説明したが、本発明はこれに限定されず、特開 2001— 201746公報、特開 2001 228474号公報に記載されて 、るように、導光板の光射出面に偏光分離機能を有 する微細凹凸部を形成することでも、光射出面力 射出させる光の輝度を向上させる ことができる。
また、特開平 9— 134607号公報に記載されているように、導光板と反射部材 (反射 板)との間に、実質的に導光板の屈折率以上の第 1の屈折率および導光板の屈折率 よりも小さな第 2の屈折率を有し、第 1の偏光状態の略全てを、第 1の偏光状態に直 交する第 2の偏光状態力 分離する異方性層を配置することでも輝度を向上させるこ とがでさる。
また、特開 2004— 363062号公報に記載されているように、導光板の傾斜背面に 、微細突起カゝらなり、偏光分離機能を有する粗面パターンを形成することでも、輝度 を向上させることができる。
また、特表平 10— 508151号公報に記載されているように、光導波路 (導光板)に 、光導波路の材料と異なる材料が充填された凹部を設け、この 2つの材料の一方を 屈折率が npである等方性材料とし、他方の材料を屈折率が noと neである異方性材 料とする。ここで、屈折率に関しては、 noまたは neが npに等しいかまたは事実上等し くする。これにより、等方性材料と異方性材料間の境界面で偏光を分離させることが でき、光源で照射された光の大部分を光導波路より出る前に同じ偏光方向を有する 光に変えることができる。このように、特表平 10— 508151号公報に記載されている 構成を本発明に適用することによつても輝度を向上させることができる。
また、特開平 9— 292530号公報に記載されているように、導光板を導光機能を有 する 2層以上の層で構成し、第 1の層または第 2の層の少なくとも一方の層を複屈折 性を有する材料とし、第 1の層と第 2の層との間に界面を設け、界面で光が散乱また は屈折または回折した光を導光板の表面から出射させることによつても輝度を向上さ せることができる。
[0065] また、本発明においては、視野角を広げるための光学補償フィルムを設けることも できる。光学補償フィルムとしては、例えば、ディスコティック液晶ゃネマティック液晶 を用いた光学補償フィルムや、コリメートフィルムを用いた光学補償フィルムなどを用 いることができる。光学補償フィルムは、図 2Aおよび図 2Bにおいて、液晶表示パネ ル 4の上面や下面に貼り付けられて設けられることが好ましい。
[0066] また、拡散、集光、散乱又は回折等の機能を有する光学部材を、図 2Aおよび図 2 Bにおける導光板 18の光射出側、例えば、導光板 18の光射出面や、導光板 18と液 晶表示パネル 4との間に配置することもできる。このような光学部品として、上記いず れか一つの機能を有する光学部品を一つだけ配置してもよいし、機能が同一又は異 なる複数の光学部材を組み合わせて配置してもよ 、。複数の光学部品を組み合わせ て用いる場合は、それらの複数の光学部品の配置の順序は任意であり、所望する光 学特性に応じて、適宜、配置の順序を調整することができる。
[0067] 上述した拡散フィルム、プリズムシート、輝度向上シートなどの光学部材は、それぞ れ、 1つずつ用いてもよいし、複数用いてもよい。また、このような光学部材は互いに 貼り合わせて用いることもできる。また、導光板に直接貼り付けることもできるし、液晶 表示パネルの光入射側の面に貼り付けることもできる。また、プリズムシートの配置も 特に限定されず、例えば、光出射方向を上向きとしたときに、プリズムが上向きに配 置されて!、ても下向きに配置されて 、てもよく、 2枚のプリズムシートを重ねて用いる ことちでさる。
[0068] また、図 2Aおよび図 2Bにおいて、導光板 18と液晶表示パネル 4との間には、上述 したように、拡散シート 14、プリズムシート 16、 17などの光学部品を配置した力 これ ら光学部品の構成は、このような構成例に限定されず、例えば、以下に示すような構 成にすることができる。例えば、導光板の光射出面側に、輝線の発生を抑制するため の網点が印刷により形成された拡散シートと、プリズムシートと、上述した輝度向上シ 一トとを順に配置させた構成にすることができる。この場合、拡散シートの光入射側の 面、すなわち、導光板の光射出面に対向する面に、網点が形成されていることが好ま しぐプリズムシートは光出射側にプリズム列が配置されていることが好ましい。
また、別の構成例として、導光板の光射出面側に、網点が印刷により形成された拡 散シートと、輝度向上シートとを配置させた構成にすることもできる。この場合、上記と 同様に、拡散シートの光入射側の面に網点が形成されていることが好ましい。また、 更に別の構成例として、導光板の光射出面に網点を印刷により形成し、この導光板 の光射出面側に拡散シートおよび輝度向上シートを、この順で配置させた構成にす ることもできる。この場合は、導光板の光射出面に網点を形成しているので、網点の 形成されて 、な 、拡散シートが用いられる。 また、更には、導光板の光射出面に網点を印刷により形成し、この導光板の光射出 面側に、同一又は異なる特性を有する 2枚の拡散シートと、 1枚の輝度向上シートと を順に配置させた構成にすることも可能である。また、導光板の光射出面側に、 2枚 の拡散シートと、 1枚の輝度向上シートを順に配置させた構成にしてもよい。この場合 は、導光板の光射出面に網点を形成せずに、導光板に近い側に位置する拡散シー トの、導光板の光射出面に対向する面に、網点を印刷により形成することが好ましい 上記構成例において、部品点数が少なぐ製造コストを低くできるという観点からす ると、導光板の光射出面に網点を印刷により形成し、この導光板の光射出面側に拡 散シートおよび輝度向上シートを、この順で配置させた構成が好ま 、。
[0069] 図 2Bにおいて、導光板 18は、矩形状の光射出面 18aと、その一辺に平行な厚肉 部 18bと、この厚肉部 18bの両側に前記一辺に平行に形成される一対の薄肉端部 1 8cと、厚肉部 18bから前記一辺に直行する方向に両側の薄肉端部 18cに向力つて 肉厚が薄くなり、傾斜面 18dを形成する 1対の傾斜背面部 18eと、肉厚部 18bに前記 一辺に平行に形成される光源 12を収納するための平行溝 18fとを有する。
すなわち、導光板 18は、表面の外形形状が矩形状の平板であり、透明榭脂により 形成されている。導光板 18は、一方の面が平坦となって光射出面 18aを構成してお り、他方の面が、厚肉部 18bから両側に、一方の辺に向力うにしたがって板厚が薄く なるように、一方の面に対して傾斜して 1対の傾斜面 18dを構成している。ここでは、 傾斜面 18dを平面として形成して 、るが、曲面としてもよ 、。
また、本実施形態の導光板 18においては、他方の面において、傾斜面 18dと基端 面 18iとの間に光射出面 18aに平行な平行面 18gが形成されている。すなわち、この 導光板 18の厚肉部 18bにおいては、傾斜面 18dから延在する平行面 18gが設けら れている。本発明においては、このような平行面 18gは、必ずしも設ける必要はない 力 光の利用効率を向上させることができるので、設けるのが好ましい。
[0070] 導光板 18は、例えば、加熱した原料榭脂を押し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型重合法等を用 いて製造することができる。導光板 18の材料としては、例えば、 PET (ポリエチレンテ レフタレート)、 PP (ポリプロピレン)、 PC (ポリカーボネート)、 PMMA (ポリメチノレメタ タリレート)、ベンジルメタタリレートや MS榭脂、その他のアクリル系榭脂、あるいは C OP (シクロォレフィンポリマー)などの透明榭脂を用いることができる。透明樹脂には 、光を散乱させるための微粒子を混入させても良い。これにより、光射出面 18aから の光の出射効率を一層高めることができる。透明樹脂に光を散乱させるための微粒 子を混入させる場合は、その微粒子は等方性を有していてもよいし、異方性を有して いてもよい。
[0071] また、導光板に色調補正剤を混入させて出射光の色調を調節することも可能である 。また、導光板に色調補正剤を混入させる代わりに、液晶表示パネルに入射させる 光の色調を補正するために色補正フィルタを設けてもよい。更には、色調補正剤を混 入させた導光板と、色調を補正するための色補正フィルタを併用することもできる。
[0072] ここで、導光板に使用する透明部材には、青色を透過しやすい材料を用いることが 好ましい。例えば、光源が冷陰極管のような棒状光源の場合、透過部材の分光特性 により、液晶表示パネルの光射出面の色温度は、光源の色温度より低下する。このた め、あら力じめ光源の色温度を高めに設定する必要がある。し力しながら、光源の色 温度を高く設定すると輝度効率が低下することがある。導光板に使用する透明部材 に青色を透過しやす ヽ材料を用いることで、光源の色温度と液晶表示面の色温度を 同等にすることができる。これにより、光源から出射される高い輝度の光を、色温度を 低下させることなく液晶表示パネル力 出射させることができる。その結果、消費電力 をより低くすることができ、また、光源をより長寿命にすることができ、さらに、光源の数 およびインバータの数を減らしコストダウンすることができる。
また、導光板の光射出面側に除電材或いは導電材を塗布してもよい。これにより、 静電気によりバックライト内部に塵が堆積しにくくすることができる。
[0073] ここで、本発明の導光板は、上記の透明樹脂に可塑剤を混入して作製してもよい。
このように、透明材料と可塑剤とを混合した材料で導光板を作製することで、導光 板をフレキシブルにすること、つまり、柔軟性のある導光板とすることができ、導光板 を種々の形状に変形させることが可能となる。従って、導光板の表面を種々の曲面形 成とすることができる。 これにより、例えば、導光板、または、この導光板を用いた面状照明装置を電飾 (ィ ルミネーシヨン)関係の表示板として用いる場合に、曲率を持つ壁にも装着することが 可能となり、導光板をより多くの種類、より広い使用範囲の電飾や POP (POP広告) 等に利用することができる。
[0074] ここで、可塑剤としては、フタル酸エステル、具体的には、フタル酸ジメチル(DMP) 、フタル酸ジェチル(DEP)、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジ 2—ェチルへ キシル (DOP (DEHP) )、フタル酸ジノルマルォクチル(DnOP)、フタル酸ジイソノ- ル(DINP)、フタル酸ジノ-ル(DNP)、フタル酸ジイソデジル(DIDP)、フタル酸混 基エステル(C〜C ) (610P、 71 IP等)、フタル酸ブチルベンジル(BBP)が例示さ
6 11
れる。また、フタル酸エステル以外にも、アジピン酸ジォクチル(DOA)、アジピン酸 ジイソノ-ル(DINA)、アジピン酸ジノルマルアルキル(C ) (610A)、アジピン
6、 8、 10
酸ジアルキル (C ) (79A)、ァゼライン酸ジォクチル(DOZ)、セバシン酸ジブチル(
7、 9
DBS)、セバシン酸ジォクチル(DOS)、リン酸トリクレシル (TCP)、ァセチルクェン酸 トリブチル (ATBC)、エポキシ化大豆油(ESBO)、トリメリット酸トリオクチル (TOTM) 、ポリエステル系、塩素化パラフィン等が例示される。
[0075] 導光板 18の厚肉部 18bの光射出面 18aと反対側には、光源 12を収容するための 平行溝 18fが長手方向に延在して形成されている。平行溝 18fの深さは、光源 12の 一部が導光板 18の下面からはみ出さないように決定されることが好ましぐ光源 12の 寸法や導光板 18の機械的強度、経時変化を考慮して決定することが好ましい。また 導光板 18の肉厚部 18bや薄肉端部 18cの厚みは、光源 12の寸法に応じて任意に 変更することができる。ここで、導光板 18の平行溝 18fは、導光板 18の長手方向に 対して垂直な方向に形成してもよいが、平行溝 18fに収容される光源 12からの光利 用効率を高めるためには長手方向に形成することが好ましい。
本実施形態においては、平行溝 18fは、その先端部分を構成する 1対の先端面 18 hおよび基端部分を構成する 1対の基端面 18iで形成され、光射出面 18aに対する、 先端面 18hの傾斜より、基端面 18iの傾斜の方が急峻である。すなわち、先端面 18h の接平面が光射出面 18aとなす角度の最大値、すなわち、最大傾斜角 Φπιより、基 端面 18iの接平面が光射出面 18aとなす角度 (傾斜角) Φ nの方が大き 、。 [0076] 図 2Bに示す構造を有する導光板 18において、その平行溝 18fに配置された光源 12から放射される光のうち、平行溝 18fを形成する側面力ゝら導光板 18の内部に入射 した光は、導光板 18の傾斜面 18dで反射した後、光射出面 18aから出射する。この 時、導光板 18の下面から一部の光が漏洩する力 その漏洩した光は、導光板 18の 傾斜面 18d側に形成された反射シート 22により反射して、再び導光板 18の内部に 入射して光射出面 18aから出射する。こうして、導光板 18の光射出面 18aから均一な 光が放射される。
なお、本発明においては、光射出面 18aから射出される光を均一化するために、光 射出面 18aに対し直角、平行方向(奥行き方向)に光束が有効に届くように傾斜面 1 8dの角度 (テーパ)を制限している。すなわち、傾斜面 18dの角度 (テーパ)を、光源 12から射出され、導光板 18に入射した光束の一部が光射出面 18a (裏面)で全反射 するような角度にしている。
[0077] 図 2Bにおいて、導光板 18の平行溝 18fは、平行溝 18fの長さ方向に垂直な断面 形状において、その先端部分が三角形をなし、その基端部分が矩形をなし、全体と して、光射出面 18a側に凸のホームベース形状となるように形成されている。従って、 平行溝 18fの 1対の先端面 18hは、それぞれの一方の端部が互いに交わり、光射出 面 18aに対して垂直かつ光源の中心を通過する垂直面に対して、所定角度で傾斜し て対称であり、その断面形状は、三角形の 1つの頂点をなす所定角度の傾斜を有す る 2つの線分 (斜辺)で形成されて!、る。導光板 18の平行溝 18fの 1対の基端面 18i は、それぞれの一方の端部が 1対の先端面 18hのそれぞれの他方の端部に繋がり、 上記垂直面に対して平行かつ対称であり、その断面形状は、三角形の残りの 2つの 頂点にそれぞれ接し、それぞれ導光板 18の平行面 18gに繋がる光射出面 18aに対 して垂直な線分で形成される。
[0078] ここでは、平行溝 18fの断面形状を、先端部分が三角形をなし、その基端部分が矩 形をなすホームベース形状としたが、本発明においては、これに限定されず、先端部 分が傾斜して交わり、先端部分に繋がる基端部分の傾斜が先端部分の傾斜よりも急 峻であれば、どのような形状でも良い。すなわち、平行溝 18fの断面形状を、先端部 分において光射出面 18aに向力つて、その間隔が狭くなり、頂点で交わる 1対の輪郭 線で構成し、各輪郭線を、光射出面 18aに垂直な線に対する傾斜角度が変化する 部分を有し、頂点に近い先端側 (先端面 18h)より、頂点から遠い平行溝の基端側( 基端面 18i)の方が鋭角となる形状であればよい。言い換えれば、平行溝 18fの断面 形状において、頂点に近い先端側 (先端面 18h)の輪郭線が光射出面 18aとなす傾 斜角(最大傾斜角 Φπι)よりも、頂点から遠!、平行溝の基端側 (基端面 18i)の輪郭線 が光射出面 18aとなす傾斜角(傾斜角 Φη)の方が大きい形状であればよい。例えば 、図 4Αに示すように、平行溝 18fの 1対の先端面 40を双曲線形状に、図 4Bに示す ように、平行溝 18fの 1対の先端面 42を楕円形状にすることができる。あるいは、導光 板 18の平行溝 18fの 1対の先端面の断面形状は懸垂線形状でも良い。
[0079] また、本発明にお 、ては、平行溝の断面形状にお!、て、平行溝の頂点、すなわち 最深部 (平行溝を形成する側壁の接続部)が尖点となるような形状にすることもできる 。すなわち、平行溝の 1対の先端面の断面形状が、互いに交わる先鋭な 1つの交点 を有する、平行溝の中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称 な 2つの曲線または直線の一部から形成することができる。本発明においては、導光 板の平行溝の断面形状が、上記いずれの形状であっても、導光板の光射出面から 均一な光を出射させることができる。
[0080] 図 4Cには、平行溝の 1対の先端面 50の断面形状力 互いに交わる先鋭な 1つの 交点を有する、平行溝 18fの中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対 して対称な 2つの曲線の一部力 なる場合の一例を示す。図 4Cに示す導光板 18は 、平行溝 18fの中心を通って導光板 18の光射出面 18aに垂直な中心線 Xに対して 1 対の先端面 50となる対称な 2つの曲線 51aおよび 51bが円弧の場合である。この場 合は、図 4Cに示すように、平行溝 18fを形成する一方の側壁に対応する円弧 51aの 中心の位置と他方の側壁に対応する円弧 5 lbの中心の位置が異なるように形成され る。これにより、円弧状の両側壁が交わる部分 52は、図 4Cに示すように尖った形状と なる。
[0081] また、図 4Dには、平行溝の 1対の先端面 53の断面形状が、互いに交わる先鋭な 1 つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対 して対称な 2つの曲線の一部力もなる場合の更に別の例を示した。図 4Dに示した導 光板 18は、平行溝 18fの中心を通って導光板 18の光射出面 18aに垂直な中心線 X に対して 1対の先端面 53となる対称な 2つの曲線 54aおよび 54bが放物線の場合で ある。図 4Dにおいては、平行溝 18fの一方の側壁に対応する放物線 54aの焦点と、 他方の側壁に対応する放物線 54bの焦点とが互いに異なるように、平行溝 18fの 1対 の先端面 53が形成される。
[0082] 図 4Dに示すように、平行溝 18fの 1対の先端面 53の断面形状が、交点 56で交わる 2つの曲線 54aおよび 54bから形成される場合において、平行溝 18fの一方の側壁 に対応する曲線 54aの、交点(尖点) 56における接線と、他方の側壁に対応する曲 線 54bの、交点 56における接線が互いになす角 Θは、 90度以下が好ましぐ 60度 以下がより一層好ましい。
[0083] 図 1〜図 4Dでは、平行溝の断面形状において、平行溝の 1対の先端面を形成する 曲線が、平行溝の中心に向力つて凹状の導光板の例を示した力 これらとは異なる 本発明の導光板の別の態様を図 5Aおよび図 5Bに示す。図 5Aは、平行溝 18fの 1 対の先端面 60の断面形状が、平行溝 18fの中心に向力つて凸の 2つの曲線 61aお よび 61bから形成される導光板の例であり、図 5Bは、平行溝 18fの 1対の先端面 63 の断面形状が、平行溝 18fの中心に向かって凸の曲線 64aおよび 64bと平行溝 18f の中心に向力つて凹の曲線 66aおよび 66bを組み合わせた曲線力 形成される導光 板の例である。図 5Aおよび図 5Bに示したような断面形状の平行溝を有する導光板 も、輝線の発生を抑制しつつ光射出面力も十分な輝度の光を出射することができる。
[0084] また、図 1〜図 5Bでは、平行溝の断面形状において、平行溝の先端部分の 1対の 基端面を、先端面 18hおよび平行面 18gと接する光射出面 18aに対して平行で対称 な垂直な線分とした力 平行溝 18fの断面形状が、光射出面 18aに向力つて、その間 隔が狭くなり、頂点で交わる 1対の輪郭線で構成され、各輪郭線が、光射出面に垂直 な線に対する傾斜角度が変化する部分を有し、頂点に近い先端側 (先端面)より、頂 点から遠 、平行溝の基端側 (基端面)の方が鋭角となる形状であればよぐ例えば、 平行溝の 1対の先端面の断面形状が、 3角形の場合 (図 2参照)は、図 6Aに示すよう に、平行溝の 1対の基端面 70の断面形状を、光射出面 18aに対して垂直かつ光源 の中心を通過する線とのなす角が先端面 18hよりも鋭角な所定角度の傾斜を有する 線分 (斜辺)で形成してもよい。また、平行溝の各基端面の断面形状は、直線に限定 されず曲線も用いることができ、図 6Bに示すように、平行溝 18fの 1対の基端面 72の 断面形状を平行溝 18fの中心に向力つて凹状の曲線としてもよい。ここで、曲線とし ては、双曲線形状、楕円形状、放物線形状等、平行溝の 1対の先端面に用いる各種 の曲線を用いることができる。
[0085] 平行溝の形状は、これに限定されず、上述した 1対の先端面の形状と 1対の基端面 の形状を各種組み合わせた形状等の種々の形状とすることができる。また、平行溝 の 1対の先端面と 1対の基端面の大きさは、平行溝の内部に光源が配置できればよく 、 1対の先端面と 1対の基端面の境界位置 (接触位置)は特に限定されない。
[0086] ここで、平行溝の 1対の先端面と 1対の基端面との継ぎ目(接続部分)、平行溝の 1 対の基端面と平行面との継ぎ目および平行面と傾斜面との継ぎ目は、 R>0. 01 [m m]となる滑らかな形状とすることが好ま 、。継ぎ目を滑らかな形状とすることで継ぎ 目での光の乱反射を防止し、輝線の発生、輝度むらの発生を防止することができる。
[0087] さらに、平行溝の側面(1対の先端面および 1対の基端面)を除く導光板の表面、例 えば、光射出面および Zまたは傾斜面に棒状光源の軸にその稜が平行な複数の所 定形状の微小なプリズムを形成することが好ましい。平行溝の側面(1対の先端面お よび 1対の基端面)を除く導光板の表面に所定形状の微小なプリズムを多数形成す ることで、ノ ックライトなどの面状照明装置を構成する場合に、プリズムシートを不要と することができ、面状照明装置としての光の利用効率向上させることができ、装置の コンパクト化、ひいては、コストの低減を図ることができる。なお、多数の所定形状の 微小なプリズムを、傾斜面および射出面のいずれかに形成するのがより好ましいが、 さらに、傾斜面および光射出面の両方にこのようなプリズムを形成するのがより好まし い。
ここで、傾斜面に形成するプリズムは、頂角 0 を 100° ≤ Θ ≤140° とすること
pi
が好ましい。また、光射出面に形成するプリズムは、頂角 0 を 40° ≤ Θ ≤70° と
p2 p2
することがより好まし!/、。
[0088] また、図 1〜図 6Bに示す導光板では、 1対の傾斜面と平行溝の 1対の基端面との 間にそれぞれ 1対の平行面を設けたが、本発明において、平行面は、必ずしも設け る必要はなぐ図 7に示すように、平行面を設けず、傾斜面 80と平行溝 18fの基端面 18iとを直接接続させた構造としてもよい。
[0089] 本発明の導光板においては、図 8に示すように、ある中心線 Xにおいて網点の密度 が高くその中心線 Xから両側(中心線に対して垂直方向)に向力うにしたがって次第 に網点の密度が低くなるような網点パターン 92を導光板 18の光射出面 18aに、例え ば、印刷により形成してもよい。このような網点パターン 92を、網点パターンの中心線 Xが導光板 18の平行溝の中心線に対応する位置と一致するように、導光板 18の光 射出面 18aに形成することにより、導光板 18の光射出面 18aにおける輝線の発生や ムラを抑制することができる。また、網点パターン 92を導光板 18に印刷する代わりに 、網点パターンが形成された薄いシートを光射出面上に積層しても良い。網点の形 状は、矩形、円形、楕円形などを任意の形状にすることができ、網点の密度は、輝線 の強さや広がりに応じて適宜選択することができる。また、このような網点パターンを 印刷により形成する代わりに、網点パターンに対応する部分を砂擦り面として荒らし てもよい。このような砂擦り面は、導光板の平行溝の最深部や側壁に形成してもよい
[0090] ここで、光射出面から出射される光の輝度分布は、導光板の平行溝の先端部分の 形状に大きく依存するため、導光板の平行溝の形状を、上述の本発明で示した形状 になるように設計するだけで、導光板の光射出面における輝度を最適に調整して均 一化できる。
一例としては、導光板の平行溝の断面形状を双曲線にした場合は、平行溝に対応 する部分における相対輝度のピーク値が、傾斜背面部力 の出射光によって形成さ れる相対輝度の平均値の 10倍以下となり、光射出面力もの輝度が略均一となる。一 方、平行溝の断面形状が半円形または放物線形の従来の導光板においては、平行 溝の中心部分、すなわち、光源の直上の位置において相対輝度が高くなり、輝線が 発生する。すなわち、従来の平行溝の断面形状が半円形状または放物線形状の導 光板においては、光射出面における輝度が均一ではない。
[0091] また、平行溝の断面形状が三角形状の導光板においては、中心部分の相対輝度 は低くなるため、頂点を所定の幅で平坦にする力 比較的曲率半径の小さな曲面に することによって、光射出面における輝度を均一化することができる。
ここで、平行溝の頂点を所定の幅で平坦にする場合は、平坦部分の長さに応じて、 導光板の平行溝に対応する部分における相対輝度が変化する。このため、本発明に おいては、平行溝の最深部の平端部分を長くすることで輝度を高めることができるが
、長すぎると輝線となる恐れがあるため、平端部分の長さは、冷陰極管の直径の 20 %以下とすることが好ましぐ 10%以下とすることがより好ましい。
[0092] また、導光板の表面において、輝度と照度は略同様に扱うことができる。本発明に おいては、照度においても同様の傾向があると推測される。したがって、導光板の平 行溝の形状を本発明で示した形状になるように設計することで、導光板の光射出面 における照度についても均一化できると考えられる。
なお、平行溝の先端部分の頂部 (最深部)の断面形状が、平行溝の中心線に対し て対称にするように先鋭な 1つの交点において、面取りされた平坦状、もしくは、丸め られた円形状のみならず、楕円形状、放物線状、または双曲線状であっても良いの はもちろんである。さらに、これにカ卩え、上述したように、平行溝の先端部分の頂部( 最深部)を砂擦り面とすることにより、照度または輝度のピーク値を低減するようにして も良い。
[0093] 以上から、本発明の導光板においては、導光板 18の光射出面 18aにおける平行 溝 18f以外、すなわち傾斜面 18dに相当する部分 (第 2部分)に形成される輝度の平 均値に対する、導光板 18の光射出面 18aにおける平行溝 18fに相当する部分 (第 1 部分)に形成される輝線のピーク値 (輝度のピーク値)の比に応じて、導光板 18の平 行溝 18fの先端形状の先細化を行う、すなわち、この比の値に応じて、導光板 18の 平行溝 18fの先端形状の先細化の程度を制御する。なお、この場合においては、後 述する第 2の形態の場合のように、この比は、 3以下、より好ましくは、 2以下とするの が好ましい。
[0094] なお、この比は、ノ ックライトユニット 2の厚み (導光板 18の光射出面 18aと拡散シ ート 14との間の距離)や、ノ ックライトユニット 2において使用される拡散シート 14の 拡散効率や枚数、プリズムシート 16、 17および 19の拡散効率や使用枚数等に応じ て、設定するのが好ましい。すなわち、ノ ックライトユニット 2の厚み (導光板 18の光射 出面 18aと拡散シート 14との間の距離)がある程度厚く(または大きく)できる場合や、 ノ ックライトユニット 2において使用される拡散シート 14の拡散効率が高ぐ使用枚数 を多くできる場合や、プリズムシート 16、 17および 19の拡散効率が高ぐ使用枚数を 多くできる場合には、導光板 18の光射出面 18aから射出された照明光の拡散 (ミキシ ングなど)を十分に行うことができるので、高コストとはなる力 導光板 18の光射出面 1 8aの第 2部分の輝度の平均値に対する、導光板 18の光射出面 18aの第 1部分の輝 度のピーク値の比を、ある程度大きく設定することができる。しかし、そうでない場合に は、低コストィ匕できる力 この比の値を小さく設定する必要がある。
[0095] 一方、本発明の導光板においては、導光板 18の光射出面 18aの第 1部分の輝度 のピーク値が、導光板 18の光射出面 18aの第 2部分の輝度の平均値の 3倍以下、よ り好ましくは、 2倍以下となるように、導光板 18の平行溝 18fの先端形状の先細化を 行う。ここで、導光板 18の光射出面 18aの第 1部分の輝度のピーク値力 導光板 18 の光射出面 18aの第 2部分の輝度の平均値の 3倍以下となるようにするのは、導光板 18の光射出面 18aから射出された照明光の輝度分布が、従来より均一化されるから であり、その結果、導光板 18の光射出面 18aから射出された照明光の拡散 (ミキシン グなど)をそれほど十分に行う必要がなぐ拡散効率のあまり高くない低コストの拡散 シート 14の使用が可能となり、また使用枚数を減らすことができ、また、高価なプリズ ムシート 16、 17および 19自体の使用を止めることができ、あるいは、拡散効率のあま り高くない低コストのプリズムシート 16、 17および 19の使用が可能となったり、使用枚 数を減らすことができる力 である。
[0096] なお、本発明の導光板では、導光板 18の平行溝 18fの断面形状において、平行 溝 18fの先細化を行う先端部分は、棒状光源 12の中心力も光射出面 18aに向力 垂 線 (X)に対する角度が、両側で 90度以内となる部分、より好ましくは、 60度以内とな る部分とするのが好ましい。すなわち、本発明において、導光板 18の光射出面 18a の平行溝 18fに相当する第 1部分の輝度のピーク値を低減するために、平行溝 18f の先細化を行う部分は、平行溝 18fの全体でも良いが、ピーク値の低減ィ匕が可能で あれば、所定の先端部分で良い。
[0097] さらに、本発明では、導光板の平行溝の形状を、光射出面に向かって、その間隔が 狭くなり、頂点で交わる 1対の輪郭線で構成され、各輪郭線が、光射出面に垂直な線 に対する傾斜角度が変化する部分を有し、頂点に近い先端側(1対の各先端面)より 、頂点から遠 、平行溝の基端側( 1対の各基端面)の方が鋭角となる形状とすること で、より輝度むらを減らすことができ、出射効率も向上させることができる。つまり、平 行溝の断面形状を他の双曲線,放物線、他の曲面の傾斜した線分の最大傾き角 Φ mに対し、他の傾き角 Φη( > Φπι)を有する曲線の組み合わせとすることで、より輝 度むらを減らすことができ、出射効率も向上させることができる。
[0098] つぎに、導光板の平行溝の断面形状を種々の形状に変更したときに、導光板の光 射出面から出射する光の輝度分布について、シミュレーションを行って、調べた。 まず、本発明に従う導光板の例として、図 9Αに示す導光板 18の光射出面から出 射する光の輝度分布について調べた。ここで、図 9Αに示す導光板 18の平行溝 18f は、先端面 18hの断面形状力 光射出面 18aに対して垂直かつ光源 12の中心を通 過する線に対して所定角度の傾斜を有する線分 (斜辺)で形成され、基端面 18iの断 面形状が、先端面 18hおよび平行面 18gと接し、光射出面 18aに対して垂直な線分 で形成され、頂部が曲面形状で形成される。また、平行面 18gは、平行溝 18の先端 面 18hの線分を延長した線と、光射出面と平行でかつ導光板の下端を通る線との交 点と、平行溝の 1対の基端面の下端との間に設けられている。
ここで、図 9Aに示す導光板 18は、光源 12の直径を 3mm、光射出面 18aに対して 垂直かつ光源 12の中心を通過する線に対する先端面 18hの傾斜角を 30度、頂部 の曲面形状を R=0. 25mm,先端面 18hと基端面 18iとの継ぎ目を R= 15mmとし た。
また、比較のために、図 9Bに示す平行溝 18fの断面形状が略三角形形状の導光 板 18についても光射出面 18aから出射する光の輝度分布を調べた。ここで、図 9Bに 示す導光板 18は、平行溝 18fの側面 74、つまり 1対の先端面および 1対の基端面の 断面形状が、斜辺のみで形成される形状であることを除いて、図 9Aに示す導光板と 同様の形状である。
[0099] 図 10Aに、図 9Aに示す導光板および図 9Bに示す導光板の光出射側の面におけ る輝度分布を示す。図 10Aにおいて、縦軸は、輝度 [cdZm2]を示し、横軸は、導光 板中心 (平行溝の中心部分)からの距離 [mm]を示す。また、図 9Aに示す導光板の 光射出面における輝度分布を実線で示し、図 9Bに示す形状の導光板の光射出面 における輝度分布を点線で示す。
[0100] 図 10Aからわ力るように、図 9Aに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と 最小値の差が、図 9Bに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の 差よりも小さい。すなわち、図 9Aに示す導光板は、図 9Bに示す導光板よりも輝度む らがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度をより 均一にすることができる。
また、算出した輝度分布力 導光板の出射効率を算出した結果、図 9Aに示す形 状の導光板の出射効率は 65. 4%であり、図 9Bに示す形状の導光板の出射効率は 59. 7%であった。また、図 9Aに示す形状の導光板の入射効率は 84. 0%であり、 図 9Bに示す形状の導光板の入射効率は、 95. 5%であった。このように、図 9Aに示 す導光板は、出射効率および入射効率を図 9Bに示す導光板よりも高くすることがで きる。
[0101] また、本発明の導光板の他の例として、図 9Cに示すような、平行溝の 1対の基端面 70が、先端面 18hの傾斜の半分、つまり、光射出面 18aに対して垂直かつ光源の中 心を通過する線に対して 15度の傾斜を有する線分 (斜辺)であることを除いて、図 9 Aの導光板と同様の形状である導光板について光射出面から出射する光の輝度分 布を調べた。
図 10Bに、図 9Cに示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図 10B において、縦軸は、輝度 [cdZm2]を示し、横軸は、導光板中心 (平行溝の中心部分 )からの距離 [mm]を示す。また、図 9Cに示す導光板の光射出面における輝度分布 を実線で示し、比較のため図 9Bに示す形状の導光板の光射出面における輝度分布 を点線で示す。
[0102] 図 10Bからわ力るように、図 9Cに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と 最小値の差が、図 9Bに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の 差よりも小さい。すなわち、図 9Cに示す導光板は、図 9Bに示す導光板よりも輝度む らがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度をより 均一にすることができる。
また、算出した輝度分布力 導光板の出射効率を算出した結果、図 9Cに示す形状 の導光板の出射効率は 61. 9%であった。このように、図 9Cに示す導光板は、出射 効率を図 9Bに示す導光板よりも高くすることができる。
[0103] 本発明の導光板のさらに他の例として、図 9Dに示すような、平行溝 18fの先端面 1 8 と基端面 18i'との接続部が、図 9Aに示した導光板よりもより平行部 18g側に設 けられたことを除いて、図 9Aの導光板と同様の形状である導光板について光射出面 力も出射する光の輝度分布を調べた。
図 10Cに、図 9Dに示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図 10C において、縦軸は、輝度 [cdZm2]を示し、横軸は、導光板中心 (平行溝の中心部分 )からの距離 [mm]を示す。また、図 9Dに示す導光板の光射出面における輝度分布 を実線で示し、比較のため図 9Bに示す形状の導光板の光射出面における輝度分布 を点線で示す。
[0104] 図 10C力もわ力るように、図 9Dに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と 最小値の差は、図 9Bに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の 差と略同じである。すなわち、図 9Dに示す導光板は、図 9Bに示す導光板と同等に 輝度むらが低減された光を出射させることができる。
また、算出した輝度分布力 導光板の出射効率を算出した結果、図 9Dに示す形 状の導光板の出射効率は 61. 5%であった。このように、図 9Dに示す導光板は、出 射効率を図 9Bに示す導光板よりも高くすることができる。
[0105] 本発明の導光板のさらに他の例として、図 9Eに示す、平行溝 18fの 1対の基端面 7 2の断面形状が、平行溝 18fの中心に向力つて凹状の曲線であることを除いて、図 9 Aの導光板と同様の形状である導光板について光射出面から出射する光の輝度分 布を調べた。
図 10Dに、図 9Eに示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図 10D において、縦軸は、輝度 [cdZm2]を示し、横軸は、導光板中心 (平行溝の中心部分 )からの距離 [mm]を示す。また、図 9Eに示す導光板の光射出面における輝度分布 を実線で示し、比較のため図 9Bに示す形状の導光板の光射出面における輝度分布 を点線で示す。
[0106] 図 10Dからわ力るように、図 9Eに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と 最小値の差が、図 9Bに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の 差よりも小さい。すなわち、図 9Eに示す導光板は、図 9Bに示す導光板よりも輝度む らがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度をより 均一にすることができる。
また、測定した輝度分布力 導光板の出射効率を算出した結果、図 9Eに示す形状 の導光板の出射効率は 70. 9%であった。このように、図 9Eに示す導光板は、出射 効率を図 9Bに示す導光板よりも高くすることができる。
[0107] 以上、図 10A〜図 10Dより、導光板の平行溝を本発明の形状とすることで、平行溝 の形状を従来よりも輝度むらを低減させることができる三角形状とした場合と同等の 輝度むらまたは、さらに輝度むらを低減することができ、かつ、出射効率を向上させる ことができることがゎカゝる。
[0108] 次に、図 11A〜図 11Cに示す平行溝 18fの基端面 18iと傾斜面 80とを直接接続さ せ、平行面を設けない種々の形状の導光板の光射出面から出射する光の輝度分布 について調べた。
ここで、図 11Aに示す導光板は、平行面を設けず、傾斜面 80の傾斜角を変更し平 行溝 18fの基端面 18iと傾斜面 80とを直接接続させたことを除いて、図 9Aに示した 導光板と同様の形状である。また、図 11Bおよび図 11Cに示す導光板も、平行面を 設けず、傾斜面 80の傾斜角を変更し平行溝 18fの 1対の基端面 70または 18i'と傾 斜面 80とを直接接続させたことを除いて、それぞれ図 9Cおよび図 9Dに示した導光 板と同様の形状である。
[0109] 図 12A〜図 12Cに、それぞれ図 11 A〜図 11Cに示す導光板の光出射側の面に おける輝度分布を示す。図 12A〜図 12Cにおいて、縦軸は、輝度 [cd/m2]を示し、 横軸は、導光板中心 (平行溝の中心部分)からの距離 [mm]を示す。また、図 12A〜 図 12Cは、それぞれ図 11A〜図 11Cに示す導光板の光射出面における輝度分布を 実線で示し、比較のために図 9Bに示す形状の導光板の光射出面における輝度分 布を点線で示す。 図 12A〜図 12Cに示すように、いずれの導光板の場合でも、図 9Bに示す導光板と 輝度むらを同等またはより低減させることができることがわかる。また、算出した輝度 分布から導光板の出射効率を算出した結果、図 11 Aに示す導光板の出射効率は、 61. 5%、図 11Bに示す導光板の出射効率は、 61. 6%、図 11Cに示す導光板の出 射効率は、 62. 0%であった。これにより、いずれの導光板も図 9Bに示した導光板よ りも出射効率を向上できることがわかる。
以上、図 12A〜図 12Cより、導光板の平行溝を本発明の形状とすることで、平行溝 の形状を従来よりも輝度むらを低減させることができる三角形状とした場合と同等の 輝度むらまたは、さらに輝度むらを低減することができ、かつ、出射効率を向上させる ことができることがゎカゝる。
[0110] 次に、図 13A〜図 13Dに示す導光板の平行溝の 1対の先端面の断面形状を双曲 線形状とした導光板の光射出面から出射する光の輝度分布について調べた。
ここで、図 13Aに示す導光板 18は、平行溝 18fの 1対の先端面 40の断面形状を双 曲線としたことを除いて、図 9Aに示した導光板と同様の形状である。また、比較のた めに、図 13Bに示す平行溝 18fの側面 78の断面形状が双曲線形状のみで形成され た導光板 18についても光射出面 18aから出射する光の輝度分布を調べた。ここで、 図 13Bに示す導光板は、平行溝 18fの一方の側面 78、つまり先端面および基端面 の断面形状がそれぞれ 1つの双曲線で形成される形状であることを除いて、図 13A に示す導光板と同様の形状である。
[0111] 図 14Aに、図 13Aに示す導光板および図 13Bに示す導光板の光出射側の面にお ける輝度分布を示す。図 14Aにおいて、縦軸は、輝度 [cdZm2]を示し、横軸は、導 光板中心 (平行溝の中心部分)からの距離 [mm]を示す。また、図 13Aに示す導光 板の光射出面における輝度分布を実線で示し、図 13Bに示す形状の導光板の光射 出面における輝度分布を点線で示す。
[0112] 図 14Aからわ力るように、図 13Aに示す導光板の光射出面における輝度の最大値 と最小値の差が、図 13Bに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値 の差よりも小さい。すなわち、図 13Aに示す導光板は、図 13Bに示す導光板よりも輝 度むらがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度 をより均一にすることができる。
また、算出した輝度分布力 導光板の出射効率を算出した結果、図 13Aに示す形 状の導光板の出射効率は 63. 1%であり、図 13Bに示す形状の導光板の出射効率 は、 56. 6%であった。このように、図 13Aに示す導光板は、出射効率を図 13Bに示 す導光板よりも高くすることができる。
[0113] また、本発明の導光板の他の例として、図 13Cに示すような、平行溝 18fの 1対の 基端面 76の断面形状が、先端面 40の双曲線の半分の傾きの双曲線であること、つ まり、光射出面 18aに対して垂直かつ光源の中心を通過する線との成す角が先端面 40の双曲線よりも小さ 、双曲線であることを除 、て、図 13Aの導光板と同様の形状 である導光板について光射出面から出射する光の輝度分布を調べた。
図 14Bに、図 13Cに示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図 14 Bにおいて、縦軸は、輝度 [cdZm2]を示し、横軸は、導光板中心(平行溝の中心部 分)からの距離 [mm]を示す。また、図 13Cに示す導光板の光射出面における輝度 分布を実線で示し、比較のため図 13Bに示す形状の導光板の光射出面における輝 度分布を点線で示す。
[0114] 図 14Bからわ力るように、図 13Cに示す導光板の光射出面における輝度の最大値 と最小値の差と、図 13Bに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値 の差とは略同じである。すなわち、図 13Cに示す導光板は、図 13Bに示す導光板と 同等に輝度むらが低減された光を出射させることができる。
また、算出した輝度分布力 導光板の出射効率を算出した結果、図 13Cに示す形 状の導光板の出射効率は 59. 1%であった。このように、図 13Cに示す導光板は、出 射効率を図 13Bに示す導光板よりも高くすることができる。
[0115] 本発明の導光板のさらに他の例として、図 13Dに示すような、平行溝の 1対の基端 面の断面形状が、平行溝の中心に向かって凹状の曲線であることを除いて、図 13A の導光板と同様の形状である導光板について光射出面から出射する光の輝度分布 を調べた。
図 14Cに、図 13Dに示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図 14 Cにおいて、縦軸は、輝度 [cdZm2]を示し、横軸は、導光板中心(平行溝の中心部 分)からの距離 [mm]を示す。また、図 13Dに示す導光板の光射出面における輝度 分布を実線で示し、比較のため図 13Bに示す形状の導光板の光射出面における輝 度分布を点線で示す。
[0116] 図 14C力もわ力るように、図 13Dに示す導光板の光射出面における輝度の最大値 と最小値の差が、図 13Bに示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値 の差よりも小さい。すなわち、図 13Dに示す導光板は、図 13Bに示す導光板よりも輝 度むらがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度 をより均一にすることができる。
また、測定した輝度分布力 導光板の出射効率を算出した結果、図 13Dに示す形 状の導光板の出射効率は 67. 8%であった。このように、図 13Dに示す導光板は、 出射効率を図 13Bに示す導光板よりも高くすることができる。
以上、図 14A〜図 14Cより、導光板の平行溝を本発明の形状とすることで、平行溝 の形状を従来よりも輝度むらを低減させることができる双曲線形状とした場合と同等 の輝度むらまたは、さらに輝度むらを低減することができ、かつ、出射効率を向上さ せることができることがゎカゝる。
[0117] 次に、図 15Aおよび図 15Bに示す、平行溝の 1対の基端面と傾斜面とをそれぞれ 直接接続させ、平行面を設けない種々の形状の導光板の光射出面から出射する光 の輝度分布にっ 、て調べた。
ここで、図 15Aに示す導光板は、平行面を設けず、傾斜面の傾斜角を変更し平行 溝の 1対の基端面と傾斜面とをそれぞれ直接接続させたことを除 ヽて、図 13Aに示し た導光板と同様の形状である。また、図 15Bに示す導光板も、平行面を設けず、傾 斜面の傾斜角を変更し平行溝の 1対の基端面と傾斜面とをそれぞれ直接接続させた ことを除いて、図 13Cに示した導光板と同様の形状である。
[0118] 図 16Aおよび図 16Bに、それぞれ図 15Aおよび図 15Bに示す導光板の光出射側 の面における輝度分布を示す。図 16Aおよび図 16Bにおいて、縦軸は、輝度 [cdZ m2]を示し、横軸は、導光板中心 (平行溝の中心部分)からの距離 [mm]を示す。ま た、図 16Aおよび図 16Bは、それぞれ図 15Aおよび図 15Bに示す導光板の光射出 面における輝度分布を実線で示し、比較のために図 13Bに示す形状の導光板の光 射出面における輝度分布を点線で示す。
図 16Aおよび図 16Bに示す、いずれの導光板の場合でも、図 13Bに示す導光板と 輝度むらを同等またはより低減させることができることがわかる。また、算出した輝度 分布から導光板の出射効率を算出した結果、図 15Aに示す導光板の出射効率は、 63. 9%、図 15Bに示す導光板の出射効率は、 58. 9%、であった。これにより、いず れの導光板も図 13Bに示した導光板よりも出射効率を向上できることがわかる。 以上、図 16Aおよび図 16Bより、導光板の平行溝を本発明の形状とすることで、平 行溝の形状を従来よりも輝度むらを低減させることができる双曲線形状とした場合と 同等の輝度むら、または、さらに輝度むらを低減することができ、かつ、出射効率を向 上させることができることがわかる。
[0119] 以上より、導光板の平行溝の形状を、光射出面に向かって、その間隔が狭くなり、 頂点で交わる 1対の輪郭線で構成され、各輪郭線が、光射出面に垂直な線に対する 傾斜角度が変化する部分を有し、頂点に近い先端側(1対の先端面)より、頂点から 遠 、平行溝の基端側( 1対の基端面)の方が鋭角となる形状とすることで、より均一な 光を出射させることができ、さらに出射効率も高くすることができる。
[0120] また、光射出面に網点パターンを配置する場合でも、網点の密度のダイナミックレ ンジを狭くすることができ、より容易に網点パターンを設計することができる。これによ り、網点パターンの形成に用いるインクとして、種々の透過率を有するインクを用いる ことができ、網点用インク素材の選択範囲を広くすることができる。すなわち、インク種 による透過率の範囲を広くすることができる。
また、網点の輝度調整制御範囲を狭くできるため、網点フィルム自身の透過率を向 上できる。すなわち、光射出面から均一な光を出射できることで、調整する輝度の範 囲を狭くすることができる。つまり、網点の配置密度を低くする事ができ、網点パター ンの透過率を高くすることができる。これにより、網点パターンを配置した場合でも、 光射出面から出射される光の輝度の低減を抑えて、つまり高い輝度を維持しつつ、よ り均一な光を出射させることができる。
[0121] また、平行溝と傾斜面との間に、光射出面と平行な面 (平行面)を設けることで、出 射効率をさらに高くすることができる。ここで、平行面の大きさは特に限定されないが 、平行溝の 1対の先端面の断面線を延長した線と、導光板の下端を通りかつ光射出 面と平行な線との交点と、平行溝の 1対の基端面の下端との間に設けることが好まし い。
[0122] 以上、本発明の導光板、それを備える面状照明装置および液晶表示装置につい て詳細に説明したが、本発明は上記実施態様に限定はされず、本発明の主旨を逸 脱しな 、範囲にぉ 、て、各種の改良や変更をしてもょ 、のはもちろんである。
[0123] 例えば、本発明においては、導光板 18の光射出面 18aが全て同一平面を形成す るように導光板 18を複数並列して配置して大型の導光板を構成する場合に、図 17 に示すように、一方の導光板 18の傾斜面 18dと、それと接続する他方の導光板 18' の傾斜面 18d'との接点における接線が交差しないように、すなわち、それら傾斜面 の連結部分において滑らかな平面または曲面が形成されるように、導光板 18の傾斜 面 18dの傾斜角度を調整することができる。図 17に示した導光板においては、導光 板 18および 18'のそれぞれの傾斜面 18dおよび 18d'によって形成される面がァー チ型になるように形成されて ヽる。
このような大サイズの光射出面を持つ導光板を用いることにより、大サイズの光照射 面を持つバックライトユニットとすることができるので、大サイズの表示画面を持つ液 晶表示装置に適用することができ、特に、壁掛けテレビなどの壁掛けタイプの液晶表 示装置に適用することができる。
ここで、導光板 18を複数並列して構成する場合は、傾斜面の形状、傾斜角を、 1つ のブロックで光を出射させず、数ブロック分に渡り出射させ、光射出面から出射する 光を輝度分布を均一にするような形状とすることが好ましい。
このように、隣接する導光板に入射した光も光射出面力 出射させることで、より均 一な光を射出することができ、さらに出射効率も向上させることができる。
[0124] 上述のように本発明による導光板を複数連結して大型の導光板を形成するには、 別々に成形した本発明の導光板を薄肉部が接するように配置して、もしくは接合して 形成してもよぐ出射光の均一性を高める上では 2個以上の本発明の導光板を連結 した形状で一体に成形することが好ま 、。
製造効率の観点からは、必要な画面サイズに相当する導光板を形成するのに必要 な数の本発明の導光板を一体で成形することが好ましい。
[0125] また、上記実施形態においては、複数連結された導光板の光射出面が平坦、すな わち、面一になるように構成した力 各導光板の光射出面が必ずしも平坦になるよう に構成しなくてもよぐ複数連結したときの導光板の光射出面の全面が同一の曲面に なるように構成してもよ 、し、導光板の光射出面の一部の面が曲面になるように構成 してもよい。あるいは、複数連結したときの導光板の光射出面の全面に一定周期の 起伏が形成されるように各導光板を構成することもできる。また、光射出面の全面又 は一部に、砂擦り面、又は、多数のディンプル若しくは微小な多数の突起物を形成し たり、多数の散乱体を印刷により形成してもよい。このような砂擦り面やディンプル、 突起物、散乱体によって、導光板の光射出面における輝線の発生を抑制させること ちでさる。
[0126] また、図 28に示すように、複数の導光板 18を連結することによって大サイズのバッ クライトユニットを構成する場合には、連結された導光板 18の光射射出面における輝 度ムラの発生を抑制するための網点が形成された 1枚の網点シート 350を、連結され た複数の導光板 18の光射出面を覆うように配置することが好ましい。このような網点 シート 350は、連結される導光板 18の数に応じて種々の大きさにすることができ、網 点シート 18の網点は、導光板 18の光射出面の輝線の発生位置に配置される。 このような網点シート 350の材料は、熱変化の影響を抑制する観点から、導光板 18 と同一な材料、または熱膨張率が略等しぐかつ透過率や拡散効果が高い材料を用 いることが好ましい。このような材料を用いて網点シートを構成にすることにより、製造 環境や使用環境に伴う温湿度変化によって、網点シートの網点の位置が導光板の 光射出面の輝線の発生位置とずれることが抑制され、導光板ユニットの光射出面か ら出射する光の照度分布における変化を抑えることができる。
[0127] また、導光板は、図 2Bに示した導光板 18において、光源を配置するための平行溝 の中心線に沿って分割されたような構造を有してもょ ヽ。このような構造を有する導光 板を用いる場合は、図 2Bに示した構造の導光板 18の平行溝 18fに相当する部分に おいて導光板が互いに連結されるので、その連結部分が、網点シートにおける網点 の密度が最も高い部分と一致するように、網点シートを配置することが好ましい。さら に、複数の導光板を連結する場合に、一部の導光板を、平行溝の中心線に沿って分 割された構造で構成し、それ以外の導光板を図 2Bに示したような構造で構成したと きは、連結部分以外における導光板の平行溝の中心線に対応する位置における網 点の密度を高くするように、網点シートの網点パターンを形成することが好まし 、。 このような網点パターンを形成することにより、複数の導光板を連結して大サイズの ノ ックライトユニットを製造する場合に、複数の導光板の連結部分における輝線の発 生やムラを抑制することができる。このような網点シートは裏面に接着層を積層するこ とにより導光板と接合することができる。
[0128] また、このような網点シートを複数連結された導光板の光射出面に配置させる際に 、網点シートに形成された網点パターンの位置を、導光板の平行溝の中心線に対応 する位置と正確且つ確実に一致させるために、例えば、導光板の光射出面の光射出 領域として利用しな 、領域の任意の位置と、その位置に対応する網点シートの位置 とに、位置決め用の穴を形成することが好ましい。これら位置決め用の穴にピンなど の固定具を通すことによって、導光板の輝線発生位置と網点シートの網点の位置を 正確且つ確実に位置決めすることができる。位置決め用の穴の形成位置は、光射出 領域として利用しない領域であれば特に限定されないが、温湿度変化による影響な どによる、網点パターンと、導光板の平行溝の中心線に対応する位置とのずれを低 減するために、導光板の平行溝の長さ方向の端部側で、導光板の平行溝の中心線 に対して垂直な方向の光射出面の略中央に穴を形成することが好ましい。
[0129] また、網点シートは、結合した導光板の中央付近で導光板に対し、位置規制され、 外周部は厚みのみにて間隙を持ち嵌合される事が望ましい。
[0130] また、本発明の導光板において、側面の面積などを考慮して、図 18Aに示すように 、導光板 18の側面に反射板 24を配置してもよい。導光板 18を複数配置する場合に は、図 18Bに示すように、最も外側に配置される導光板 18の側面に反射板 24を配 置すればょ 、。このような反射板 24を側面に配置することで導光板 24の側面力もの 光の漏出を防止することができ、光利用効率を一層高めることができる。反射板 24は 、前述した反射シートやリフレクタと同様な材料を用いて形成することができる。
[0131] さらに、図 29Aおよび図 29Bに示すように、導光板 18の光源 12の長手方向の側面 に、前述した反射シート 22やリフレクタと同様の材料の反射板 362を配置しても良い 。これにより、出射効率をより向上させることができ、さらに、光源 12の長手方向にお ける導光板 18の端部での輝度むらを低減させることができる。
[0132] また、光源の長手方向において、光源の輝度分布が平坦でない場合、導光板の平 行溝の形状、特に先端部分の角度を、光源の長手方向における位置に応じて調整 する方法もある。例えば、光源の長手方向において、端部から中央部に向かうに従つ て光源の輝度が高くなる場合は、図 30A〜図 30Dに示すように、光源 12の長手方 向において、導光板 18の端部(図 30Bおよび図 30D参照)からの中央部(図 30C参 照)に向かうに従って導光板 18の平行溝 18fの先端部分の角度が大きくなる形状と してちよい。
[0133] 一方、導光板の光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向において 、光源の輝度分布が平坦でない、または、導光板の光射出面から出射される光の輝 度分布が平坦でない等の場合は、複数の光源の配置間隔を変えても良い、つまり、 配置位置に応じて各導光板の幅を調整してもよい。例えば、光射出面と平行で、か つ光源の長手方向と直交する方向において、導光板の端部から中央部に向かうに 従って輝度が高くなる場合は、図 31Aに示すように光源を等間隔に配置せずに、図 31Bに示すように、導光板 18の光射出面 18aと平行で、かつ光源 12の長手方向と 直交する方向において、導光板 18の中央力も離れるほど光源 12の配置の間隔が狭 くなる形状としてもよ 、。
[0134] また、導光板の光射出面を、光源の長手方向と直交する面での断面形状が曲線と なる曲面形状として、光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向にお ける、光源の輝度分布、または導光板の光射出面力も出射される光の輝度分布を平 坦にしても良い。例えば、光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向 において、導光板の端部から中央部に向かうに従って輝度が高くなる場合は、図 32 に示すように、導光板 18を光源 12の長手方向と直交する面での断面形状が光源 12 側に凸となる R形状の曲面として、導光板 18の光射出面と平行で、かつ光源の長手 方向と直交する方向にお!、て、導光板の端部から中央部に向かうに従ってそれぞれ の導光板に配置された光源と液晶表示パネル 4との距離が離れる形状としても良い。 —―
[0135] また、光源の長手方向の端部付近の輝度分布がその他の部分と異なる場合は、図 33Aに示すように、光源 12の長手方向の導光板 18の端部 402が、導光板 18の光 射出面に対して垂直な方向から所定角度の傾斜を有する形状としてもよい。さらに、 光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向における導光板の端部付 近の輝度分布がその他の部分と異なる場合も、図 33Bおよび図 33Cに示すように、 光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向の導光板の端部が、導光 板の光射出面に対して垂直な方向から所定角度の傾斜を有する形状としてもよい。 このように、光源に応じて導光板の形状を調整することで、光射出面から均一な光 を出射させることができる。
[0136] さらに、ノ ックライトの厚みを厚くすることが可能な場合等には、図 34Aに示すように 導光板 18の光射出面を光源 12の長手方向の断面形状が曲線となる緩やかな曲面 形状にしても、または、図 34Bに示すように、光源 12の長手方向と直交する方向に 延びる微小高さのリブ 412を導光板 19の光射出面上に設けてもよい。これにより、光 源の長手方向と直交する方向における導光板のたわみを防止できる。さらに、リブ 41 2は、導光板 18と拡散シート等のバックライトユニットを構成するシート状部材との間 に所定の空隙を形成するスぺーサとしても機能し、液晶表示パネルを照明する光の 照度をより均一化することができる。
[0137] また、図 35に示すように、導光板 18の傾斜面に反射シートを貼り付け、反射シート を導光板の平行溝まで延長することにより、光源の位置を規制したり、もしくは仮固定 したりしてちょい。
光源位置を規制することにより、導光板に対する光源の位置が一定となり、輝度ム ラを低減することができる。また、光源を仮固定することにより、ノ ックライトユニットの 組立性を向上することができる。
[0138] また、図 35に示すように、光源として冷陰極管を使用する場合には、冷陰極管を抱 え込むような弾性部材、例えば、透明な Oリング 420を冷陰極管の端部および中央 部に設けてもよい。このような弾性部材を設けることにより、弾性部材が緩衝材として 作用するため、導光板の平行溝に冷陰極管を配置したときに、冷陰極管が平行溝と 衝突して冷陰極管が破損することを防ぐことができる。また、弾性部材を冷陰極管に 固定することにより組立ておよび製造工程内における扱いが向上する。
[0139] また、冷陰極管の長手方向の端部をスポンジなどの電極カバー 422で保持しつつ 、導光板の平行溝の長手方向の側面部分を閉塞することにより、外部から導光板の 平行溝内へ塵埃が侵入することを防ぐとともに、冷陰極管が部分的に冷却されること を防止してもよい。
[0140] また、図 1〜図 3に示す実施形態では、導光板の光射出面側、および Zまたは導光 板の傾斜面と反射シートとの間にプリズムシートを配置したが、本発明はこれに限定 されず、平行溝の側面(1対の先端面および 1対の基端面)を除く導光板の表面、例 えば、光射出面および Zまたは傾斜面に直接棒状光源の軸にその溝が平行なプリ ズムを刻設してもよい。
例えば、図 19Aおよび図 19Bに示すように導光板 18の傾斜面 18dにプリズム 25を 直接形成してもよぐ図 20に示すように導光板 18の光射出面 18aにプリズム 26を形 成し、傾斜面 18dにプリズム 25を形成してもよい。さらに、平行面 18gにもプリズムを 形成してちょい。
このように、平行溝の側面(1対の先端面および 1対の基端面)を除く導光板の表面 に直接プリズムを形成することで、プリズムシートを配置した場合と同様の効果を得る ことができる。さら〖こ、プリズムシートを設ける必要がなくなるので、プリズムシートを配 置することで形成される空隙により生じる光の減衰 (輝度の低下)を無くすことができ る。この結果、面状照明装置としての光の利用効率つまり光の出射効率をプリズムシ ートを配置する場合よりも高くすることができる。さらに、プリズムシートを設ける必要が な!、ので、装置をより小型化 (薄型化)することもできる。
ここで、本発明では、光射出面に向かって、その間隔が狭くなり、頂点で交わる 1対 の輪郭線で構成され、各輪郭線が、光射出面に垂直な線に対する傾斜角度が変化 する部分を有し、頂点に近い先端側(1対の先端面)より、頂点力 遠い平行溝の基 端側(1対の基端面)の方が鋭角となる形状を有する導光板を用いたが、これに限定 されず、平行溝が、例えば、図 9Bに示すような三角形、および図 13Bに示すような双 曲線等の先端面の傾斜に対して基端面の傾斜が急峻でない形状、光射出面側の先 端形状が先鋭化されたのみの形状を有する導光板を用いる場合も平行溝の側面(1 対の先端面および 1対の基端面)を除く導光板の表面にプリズムを形成することで、 上記と同様の効果を得ることができる。
[0141] ここで、傾斜面に刻設するプリズムは、頂角 0 を 70° ≤ Θ ≤140° とすることが
pi Pi
好ましい。また、光射出面に形成するプリズムは、頂角 0 を 40° ≤ Θ ≤70° とす
p2 p2
ることが好ましい。形成するプリズムの頂角 Θ および頂角 Θ を上記範囲とすること
pi p2
で、面状照明装置としての出射効率をより好適に向上させることができる。
[0142] 図 36A〜図 36Cに、傾斜面および平行面にプリズムを刻設した導光板の一例を示 す。図 36Aは、導光板 18の平行面および傾斜面を示す模式図であり、図 36Bは、平 行面 18gに刻設したプリズム 27を拡大して示す模式図、図 36Cに、傾斜面 18dに刻 設したプリズム 25を拡大して示す模式図である。なお、図 36Aでは、プリズム 25およ びプリズム 27の凹凸形状の図示は省略し、プリズム部分も直線で示す。
図 36Aに示すように、導光板 18は、傾斜面 18dにプリズム 25が刻設され、平行面 1 8gにプリズム 27が刻設されている。図 36Bに示すように、平行面 18gに刻設されたプ リズム 27は、頂角が 82度となる二等辺三角形形状を有し、図 36Cに示すように、傾 斜面 18dに刻設されたプリズム 25は、頂角が 120度となる二等辺三角形形状を有す る。
このように、傾斜面に上記範囲を満たすプリズムを刻設することで、出射効率を向 上させることができる。また、平行面にもプリズムを形成することで、さらに出射効率を 向上させることができる。
[0143] ここで、上述の導光板では、傾斜面 18dに形成するプリズム 25を、その底面に対し て垂直でその頂点を通過する面に対して対称な形状、つまり、斜面に形成するプリズ ム 25をその底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、プリズム 25の表面とのな す角度が 60度となる形状としたが、本発明では、傾斜面および平行面に形成するプ リズムは、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面に対して非対称な形状と することがより好ましい。つまり、その頂点を通過し、かつ、プリズムがない場合の前記 傾斜背面部に対して垂直な面に対して非対称な形状、すなわち、前記直交方向の 断面形状において、隣接するプリズムとの接点を結んだ線に対して垂直であり、かつ その頂点を通る線に対して非対称な形状、言い換えれば、前記直交方向の断面形 状において、その頂点と前記平行溝側の端部とを結ぶ輪郭線の長さと、その頂点と 前記薄肉端部側の端部とを結ぶ輪郭線の長さとが異なる形状とすることがより好まし い。
ここで、プリズムの底面とは、プリズムの頂角に対向する面となる仮想面、つまり、プ リズムの隣接するプリズムとの接点を結んだ仮想面、すなわち、プリズムの平行溝側 の端部と薄肉端部側の端部とを結んだ仮想面である。
[0144] 傾斜面および平行面に形成するプリズムの形状を、その底面に対して垂直でその 頂点を通過する面に対して非対称な形状とすることで、光射出面力 射出される光の 角度分布特性を均一にすることができ、さらに正面輝度を向上させることができる。 ここで、角度分布特性とは、ノ ックライトユニットからの射出光の視野角に対する輝 度分布特性であり、導光板の任意の点における角度分布特性が均一となることで、 視野角に対する輝度むらを抑制することができる。
[0145] また、傾斜面および平行面に刻設するプリズムは、その底面に対して垂直でその頂 点を通過する面と、平行溝側の表面とのなす角度( θ 1)を 0度以上 70度以下、つま り 0° ≤ Θ 1≤70° とし、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、薄肉端 部側の表面とのなす角度( 0 2)を 45度以上 70度以下、つまり 45° ≤ Θ 2≤70° と することが好ましい。また、 0 1は、 30度以上 70度以下、つまり 30° ≤ Θ 1≤70° と することがさらに好ましい。
一例としては、図 36Dに示すように、傾斜面 18dに形成するプリズム 25を、その底 面(図 36D中 β線)に対して垂直でその頂点を通過する面(図 36D中 α線)と、平行 溝側の表面とのなす角度(以下、 θ 1とする)を 60度、その底面(|8線)に対して垂直 でその頂点を通過する面(α線)と、薄肉端部側の表面とのなす角度(以下、 Θ 2とす る)を 55度、または、図 36Εに示すように、 θ 1を 60度、 Θ 2を 50度、もしくは、図 36F に示すように、 0 1を 60度、 0 2を 45度として刻設した形状がある。
このように、傾斜面に刻設するプリズムを、上記範囲を満たす形状とすることで、光 射出面力も射出される光の角度分布特性を均一にすることができ、正面輝度を向上 させることができる。さらに、 0 1を、 30° ≤ Θ 1≤70° とすることで、プリズムの頂角 Θ 力 度以上となり、面状照明装置としての出射効率をより好適に向上させること ができる。
ここで、上記実施形態では、傾斜面に形成される全プリズムをその底面に対して垂 直でその頂点を通過する面に対して非対称な形状としたが、これに限定されず、傾 斜面および Zまたは平行面の一部をその底面に対して垂直でその頂点を通過する 面に対して非対称とした形状とすることで、光射出面力 射出される光の角度分布特 性を均一にすることができ、正面輝度を向上させることができる。
[0146] さらに、傾斜面および平行面にプリズムを刻設した導光板の他の一例として、図 37 A〜図 37Eに、傾斜面に刻設したプリズム力 平行溝に直交する方向における傾斜 面の位置に応じて、異なる形状で刻設された場合の例を示す。ここで、図 37Aは、導 光板 18の平行面および傾斜面を示す模式図である。
図 37Aに示される導光板 18では、平行面 18gにプリズム 27が刻設される。また、図 37Aに示される導光板 18では、傾斜面 18dの平行面 18gと接している部分から、隣 接する導光板の傾斜面と接続している部分までの A領域と B領域と C領域の 3つの領 域に、それぞれ異なる形状のプリズムが形成されている。すなわち、平行面側の A領 域にはプリズム 25aが、 A領域よりも薄肉端部側の B領域にはプリズム 25bが、 B領域 よりも薄肉端部側の C領域にはプリズム 25cが、それぞれ刻設されている。
[0147] 導光板 18の平行面、 A領域、 B領域、 C領域に形成される各プリズムの形状を図 3 7A〜図 37Dにそれぞれ示す。図 37Bは、平行面に刻設されたプリズム 27の模式図 であり、図 37Cは、傾斜面 18dの A領域に刻設されたプリズム 25aの模式図であり、 図 37Dは、傾斜面 18dの B領域に刻設されたプリズム 25bの模式図であり、図 37Eは 、傾斜面 18dの C領域に刻設されたプリズム 25cの模式図である。
図 37Bに示すように、プリズム 27は、頂角が 82度となる二等辺三角形形状、つまり 左右対称な形状を有する。また、図 37Cに示すように、プリズム 25aは、 θ 1が 60度、 Θ 2が 45度となる三角形形状を有し、プリズム 25bは、 θ 1が 60度、 Θ 2力 0度となる 三角形形状を有し、プリズム 25cは、 θ 1が 60度、 Θ 2が 60度となる三角形形状を有 する。
[0148] 図 38に、傾斜面および平行面に刻設したプリズム力 平行溝に直交する方向にお ける傾斜面の位置に応じて、異なる形状で刻設された場合の他の一例を示す。 導光板の平行面には、上記例と同様に、頂角が 82度となる二等辺三角形形状の プリズム 27が刻設されている。また、傾斜面 18dの平行面 18gと接している部分から 、隣接する導光板の傾斜面と接続している部分までの、 A'領域、 B'領域、 C'領域、 D,領域、 E,領域の 5つの領域に、それぞれプリズム 25a,, 25b ' , 25c ' , 25d,, 25 e 'が刻設されている。ここで、プリズム 25a'は、 0 1力 0度、 0 2が 55度となる三角 形形状で刻設され、プリズム 25b'は、 θ 1が 60度、 Θ 2が 50度となる三角形形状で 刻設され、プリズム 25c'は、 Θ 1が 60度、 Θ 2が 60度となる三角形形状で刻設され、 プリズム 25d'は、 0 1カ 0度、 0 2が 50度となる三角形形状で刻設され、プリズム 25 e 'は、 0 1が 60度、 0 2が 60度となる三角形形状で刻設される。
[0149] このように、平行溝に直交する方向における傾斜面の位置に応じて異なる形状のプ リズムを刻設することで、光射出面力 射出される光の角度分布特性をより均一にす ることができ、正面輝度をより向上させることができる。
[0150] また、プリズムは、平行溝に直交する方向における底辺の長さを 0. 1mm以下とす ることが好ましい。
プリズムの底辺の長さを 0. 1mm以下とすることで、プリズム構造の視認性をほぼ無 視することができる。
ここで、傾斜面および平行面に形成するプリズムの領域の数、幅、比率は特に限定 されず、任意の数、幅、比率とすることができる。また、上記実施形態では、平行面に 形成したプリズムをその底面に対して垂直でその頂点を通過する面に対して対称な 形状としたが、非対称な形状としてもよいのはもちろんである。
また、図 37および図 38に示すように、プリズムの配置パターンは特に限定されず、 必要に応じて、種々の配置パターンとしてよいのはもちろんである。また、本実施例 では、刻設するプリズムを領域毎に分けたが、本発明はこれに限定されず、例えば、 θ 1力 60度、 Θ 2力 50度となる三角形形状のプリズムと、 θ 1力 60度、 Θ 2力 50度と なる三角形形状となるプリズムを交互に形成するしてもよい。
[0151] また、傾斜面および平行面に刻設するプリズムは、平行溝の中心を通って光射出 面に対して垂直な中心線に対して対称となるように、一対の傾斜面および平行面に 刻設 (形成)することが好ま U、。 なお、プリズムの形成方法は、特に限定されず、傾斜面を切削して形成しても、プリ ズムを付設してもよぐまた、導光板を押出成形、射出成形で作製する場合は、プリズ ムが形成された金型を用い、プリズムが形成された導光板を作製するようにしてもよ い。
[0152] ここで、導光板 18の光射出面 18aには、凸部を形成することが好ましい。一例とし ては、楕円を半分に切断したような上部が丸みを帯びた形状の凸部を、平行溝と平 行な方向に一定の高さと幅で、隣接する導光板との境界部分に配置する。ここで、凸 部の高さは特に限定されないが、導光板 18の光射出面 18aにおける輝度むら力 そ の上に配置されるフィルム部材によって十分低減できるような高さであればよい。また 、凸部の形状も、特に限定されず、凸部の断面形状は、例えば、矩形、台形、半円又 は三角形であってもよい。また、導光板 18の光射出面 18aに形成される凸部の位置 も、特に限定されず、任意の位置に設けることができる。また、凸部の個数も限定され るものではなぐ例えば、導光板に対して 3個以上の凸部を形成することもできる。
[0153] 導光板の光射出面に形成される凸部は、導光板の製造時に導光板と一体に形成 してもよいし、平坦な光射出面を有する導光板を製造した後、平坦な光射出面に凸 部となる部品を配置してもよい。製造の容易さという観点力もは、導光板と一体に形 成することが好ましい。
このように、光射出面に形成した凸部は、ノ ックライトユニットを構成する光学部材と 光射出面との間に空間を確保するためのスぺーサとして利用することができる。すな わち、光射出面の上に配置されるプリズムシートや拡散シートなどのフィルム状の光 学部材を、光射出面の平坦部力 所定の距離だけ離すためのスぺーサとして利用す ることができる。つまり、光射出面に凸部を形成することで、輝度むらを低減すること ができる。
また、導光板と一体で設けることで、上述したように製造が容易となり、また、組み立 ての際に、導光板と凸部とのァライメントを調整する必要がなくなる。
[0154] ここで、図 39に好適な構成として、導光板 18の光射出面に網点シート 32を配置す るとともに、その上に網点プレート 39を凸部 18pで支持させることによって配置し、さ らに、網点プレート 39の上に輝度向上膜 38を配置した構成を示す。 図 39では、光射出面 18aに形成される凸部 18pは、導光板 18と一体に形成されて いない独立の部材であり、矩形状の断面形状を有している。ここで、図 39の導光板 1 8は、図 36と同様に、傾斜面および平行面にプリズムが刻設されている。
さらに、図 39に示すように、導光板 18の光射出面 18aから射出する光の光路上に 2つの網点パターンを配置した構成を採用する場合は、導光板 18の光射出面 18に 近い側に配置される網点シート 32の網点パターンを、高周波の輝度むらを抑制する ためのパターンで構成し、光射出面 18aから凸部 18pの高さ分だけ離れて配置され る網点プレート 39の網点パターンを、低周波の輝度むらを抑制するパターンで構成 することが好ましい。このように構成することにより、照明光の輝度むらの発生を効果 的に抑制することができる。
ここで、高周波の輝度むらとは、導光板の光射出面上の任意の点 xlと点 x2の距離 を dx[mm]とし、点 xlにおける輝度 Bl [cdZm2]と点 x2における輝度 B2[cdZm2] との差分 dBとして、輝度むらを dBZdxと定義したときに、 2点間の距離 dx力 0. lm mく dxく 3mmのときに、 5く | dB/dx |となる輝度むらを意味するものとする。一 方、低周波の輝度むらとは、 2点間の距離 dxが 3mm≤dxのときに、 | dB/dx | ≤ 5となる輝度むらを意味するものとする。
[0155] ここで、図 39では、網点プレート 39の光の射出する側の面上に、輝度向上膜 39の みを配置した力 上述した拡散シート、光学補償フィルム、プリズムシートなどを配置 して更に光を拡散させ、および Zまたは、輝度を向上させることが好ましい。
[0156] ここで、上記実施形態では、面状照明装置を液晶表示装置のバックライトユニットと して用いる場合として説明したが、本発明は、これに限定されず、室内外を照明する 面状照明装置、広告パネルや広告塔や看板などのバックライトの面状照明装置とし て用いることちでさる。
[0157] 以下に、室内照明装置、看板等の照明装置として用いる面状照明装置の一例を、 具体的実施例とともに説明する。
図 40は、本発明の面状照明装置の一実施形態を示し、光出射面側から見た外観 を示す概略斜視図である。図 41A、図 41B、図 41Cおよび図 41Dは、それぞれ図 4 0に示す面状照明装置の正面図、底面図、側面図および背面図である。図 42は、図 40に示す面状照明装置の一実施形態の部分断面図である。なお、これらの図も含 め、以下の図においては、理解を容易にするために、面状照明装置の厚みの方向に 、拡大して示されている。
図 40および図 41A〜図 41Dに示すように、面状照明装置 500は、矩形状の光射 出面 514aから均一な光を射出する照明装置本体 514と、内部に照明装置本体 514 を収納し、光射出面 514a側 (表面側)に矩形状の開口部 516aが形成された筐体 51 6と、筐体 516の光射出面 514aと逆側 (裏面側)に取り付けられ、照明装置本体 514 に含められた複数の線状光源 512をそれぞれ点灯するのに用 ヽられる複数のインバ ータユニット 518を収納するインバータ収納部 520と、インバータ収納部 520に収納 される複数のインバータユニット 518に接続され、それぞれ複数の線状光源 512を点 灯するための電源 538 (図 44参照)とを有する。
[0158] 照明装置本体 514は、図 42および図 43Aに示すように、複数の光源 12と、拡散シ ート 14と、プリズムシート 16、 17と、連結導光板 522と、リフレクタ 20と、反射板 22と を備える。ここで、照明装置本体 514は、導光板 523が複数連結された連結導光板 5 22を除いた部分は、図 1および 2に示した面状照明装置 2と同様の構成であるので、 その説明は省略する。
[0159] 連結導光板 522は、図 43Aに示すように、導光板 523が複数連結されて 、る。この 連結導光板 522は、複数の導光板 523を連結した状態で一体成形されている。連結 導光板 522は、平行溝 522bと直交する方向に隣接する導光板 523同士が各薄肉 端部 523cで連結された構造を有し、薄肉端部 523cの連結部分が連結導光板 522 の最薄部 522を形成する。また、複数の導光板 523の光出射面 523aは、面一に連 結され、導光板 522では、均一な平面の光出射面 522aが形成される。
なお、 1つの導光板 523の形状は、図 43Bに示すように、傾斜面 23dの薄肉端部 2 3c側を曲面形状としたことを除いて、上述した導光板 18と同じ形状であるので、その 詳細な説明は省略する。
[0160] 図 43Aに示す実施例では、複数の導光板 523を連結した状態で一体成形した 1枚 の連結導光板としたが、低コストィ匕ゃ歩留まりの向上や製造の容易性を考慮し、連結 導光板に替えて、複数の導光板 523がー体成形された連結導光板を複数個連結し て大面積の光出射面 22aを持つ大型の導光板連結体を用いることもできる。この場 合には、導光板連結体は、隣接する連結導光板の導光板 523の薄肉端部 523c同 士を連結して、平行溝 522bと直交する方向に連結して、大型化し、光射出面 522a を大面積ィ匕しても良いし、隣接する連結導光板の薄肉端部 523cと直交する端部同 士を連結して、平行溝 522bと平行な方向に連結して、大型化し、光射出面 522aを 大面積ィ匕しても良いし、これらを同時に行って、平行溝 522bと平行な方向および直 交する方向に連結して、さらに、大型化し、光射出面 522aを大面積ィ匕しても良い。な お、このとき、複数の連結導光板の均一な平面状の光出射面は、面一に連結され、 導光板連結体では、均一な平面の光出射面が形成されるのはいうまでもない。
[0161] ここで、導光板連結体としては、具体的には、光源 12の長手方向に垂直な方向に おける導光板 523の光射出面 523aの長さが 28mm、光源 12の長手方向に平行な 方向における光射出面 522aの長さが 560mmの導光板を 7個連結させて一体成形 し、光源 12の長手方向に垂直な方向における光射出面 522aの長さが 196mm、光 源 12の長手方向に平行な方向における光射出面 522aの長さが 560mmの連結導 光板 522を 3個作製し、この 3個の連結導光板 522を平行溝 522bと直交する方向に 連結させた、光源 12の長手方向に垂直な方向における光射出面の長さが 588mm、 光源 12の長手方向に平行な方向における光射出面の長さが 560mmの光射出面の 導光板連結体が例示される。
[0162] また、連結させた導光板の数が異なる連結導光板を、複数連結させた導光板連結 体も用 、ることができる。
具体的には、光源 12の長手方向に垂直な方向における導光板 523の光射出面 5 23aの長さが 28mm、光源 12の長手方向に平行な方向における光射出面 522aの 長さが 715mmの導光板を 12個連結させて一体成形し、光源 12の長手方向に垂直 な方向における光射出面 522aの長さが 336mm、光源 12の長手方向に平行な方向 における光射出面 522aの長さが 715mmの連結導光板 522を 2個作製し、さらに、 光源 12の長手方向に垂直な方向における導光板 523の光射出面 523aの長さが 28 mm、光源 12の長手方向に平行な方向における光射出面 522aの長さが 715mmの 導光板を 13個連結させて一体成形し、光源 12の長手方向に垂直な方向における光 射出面 522aの長さが 364mm、光源 12の長手方向に平行な方向における光射出 面 522aの長さが 715mmの連結導光板 522を 1個作製し、この 3個の連結導光板 52 2を平行溝 522bと直交する方向に連結させた、光源 12の長手方向に垂直な方向に おける光射出面の長さが 715mm、光源 12の長手方向に平行な方向における光射 出面の長さが 1036mmの光射出面を有する導光板連結体が例示される。
なお、導光板を連結する場合には、所望のサイズにあわせるため、傾斜背面部を 削る、隙間を PMMA複合材で埋める等の処理をしてもょ 、。
[0163] 筐体 516は、図 42に示すように、照明装置本体 514を収納して支持し、かつその 光射出面 514a側とリフレクタ 20および反射シート 22側とから挟み込み、固定するも のであり、上面が開放され、上方から照明装置本体 514を収納して支持すると共に、 その 4方の側面を覆う下部筐体 530と、照明装置本体 514の矩形状の光出射面 514 aより小さい、上面に開口部 16aとなる矩形状の開口が形成され、下面が開放され、 照明装置本体 514およびこれが収納された下部筐体 530をその 4方の側面も含め覆 うように、これらの上方力 被せられる上部筐体 532と、下部筐体 530の側壁と上部 筐体 532の側壁との間に嵌挿される凹 (U字)型の折返部材 534と、下部筐体 530の 底部に配置され、連結導光板 522の裏面 522dを反射シート 22を介して支持して、 照明装置本体 514全体をも支持する導光板支持部材 536とを有する。なお、図 42に は、図示しないが、下部筐体 530の裏側には、複数のインバータユニット 518を収納 するインバータ収納部 520 (図 41参照)が取付られている。
[0164] ここで、下部筐体 530と折返部材 534との接合方法、折返部材 534と上部筐体 532 との接合方法としては、ボルトおよびナット等を用いる方法、接着剤を用いる方法等 種々の公知の方法を用いることができる。
上部筐体 532は、下部筐体 530よりも大きぐ少なくとも、照明装置本体 514の連結 導光板 522の平行溝 522bまたはこれに収納された線状光源 12に平行な下部筐体 530の両端の外側壁面とこれに対向する上部筐体 532の両内側壁面との各間隙に は、折返部材 534が配置される必要がある力 折返部材 534は、筐体 516の 4方の 側面において下部筐体 530の側壁と上部筐体 532の側壁との間に配置されても良 い。また、凹状の折返部材 534の凹部を補強する補強部材を取り付けることが好まし い。
このように折返部材 534を配置することで、筐体 516の剛性を高くすることができ、 光を均一に効率よく射出させることができる。具体的には、平行溝 522bの存在により 反りが生じ易い連結導光板 522であっても、反りを矯正し、または、連結導光板 522 に反りが生じることを防止でき、輝度むら等を生じさせることなぐ良好な光学特性を 得ることができる。また、折返部材 534の凹部を補強する補強部材を取り付けることで 、筐体 516の剛性をより高くすることができ、連結導光板 522に反りが生じることをより 好適に防止することができる。これにより、より良好な光学特性を得ることができる。ま た、色温度を変換するため、市販の色温度変換フィルタを用いてもよい。
[0165] また、導光板支持部 536は、ポリカーボネート等の榭脂により形成され、図示例で は、連結導光板 522の最薄部 522cの部分の裏面 522dの形状、つまり連結された 2 つの導光板 523の傾斜面 523dにより形成された形状を反転した形状を有する凸状 の部材であって、下部筐体 530の底部に連結導光板 522の裏面 522dに沿って連結 導光板 522の最薄部 522c毎に所定の間隔をおいて配置されているが、本発明は、 これに限定されず、連結導光板 522の裏面 522dの形状を反転した形状を有する凸 状の部分が所定の間隔をお 、て設けられて 、る連続した部材であっても良 、。 なお、筐体 516には、その 4つの隅部を接合する L字金具などの止め金具や、面状 装置本体 514の拡散シート 14と上部筐体 530の開口部 514aの周縁部との間にゴム などの弾性材料力もなる弾性部材や、面状装置本体 514の拡散シート 14の上面全 体を保護する保護部材などが設けられて ヽても良 ヽ。
筐体 516は、基本的に以上のように構成される。
[0166] 次に、面状装置本体 514の連結導光板 522の平行溝 522bに収納される複数の線 状光源 12の駆動装置について説明する。
図 44Aおよび図 44Bに示す駆動装置 537は、複数の CCFLなどの線状光源 12を 駆動する、すなわち点灯および消灯を行い、面状照明装置 500の照明の駆動を行 なうものであり、複数の CCFLなどの線状光源 12にそれぞれ接続される複数のイン バータユニット 518と、この複数のインバータユニット 518が接続される電源 538とを 備えるものである。なお、図 44Bには、インバータユニット 518の詳細な構成を示すた めに、 1本の CCFLなどの線状光源 12を点灯するための駆動装置 537としてそのブ ロック図が示されている。
電源 538は、直流電圧、例えば DC24Vの直流電圧を出力する直流電源である。こ の直流電圧は、電源 538に接続された複数のインバータユニット 518の各々に供給 される。
[0167] インバータユニット 518は、電源 538から供給された直流電圧から所定電圧 (例え ば、 650Vp—p)の所定周波数の 1次側交流信号を生成する駆動回路 518aと、線状 光源 12に接続され、駆動回路 518aで生成された 1次側交流信号を CCFL等の線状 光源 12を点灯させるために必要な高電圧の 2次側交流信号 (例えば、 6500Vp— p 、 1000〜2400Vrms)に昇圧するトランス 518bと、 CCFL等の線状光源 12に接続 され、その管電流を検出する管電流検出回路 518cと、管電流検出回路 518cから出 力される管電流がフィードバックされ、駆動回路 518aにおいて 1次側交流信号を生 成するための所定周波数のクロック(基本波)をフィードバックされた管電流に応じて 発振する電圧制御発振回路 518dとを備える。
[0168] 本発明においては、線状光源 12の駆動装置 537をこのように構成することにより、 効率よぐ安定して、し力も安全に複数の線状光源 12を同時かつ均一に点灯し、均 一な輝度で発光させることができる。
なお、本発明においては、複数の線状光源 12を同時に点灯している力 インバー タユニット 518によって一部のみを点灯するようにしても良いし、これらを切り換えるよ うにしても良い。
線状光源の駆動装置および面状照明装置は、基本的に、以上のように構成される
[0169] ここで、本実施形態のようにインバータ 518を筐体 516の裏側に配置することで、筐 体 516の縁部の面積を小さくすることができる。
[0170] 上述した実施形態の面状照明装置 500は、筐体 516の裏側にインバータ収納部 5 20を設け、複数のインバータユニット 518を収納するものであった力 本発明の面状 照明装置はこれに限定されず、図 45に示す面状照明装置 501のように、線状光源 1 2と直交する側の筐体 516の開口部 516aの周辺部において、下部筐体 530と上部 筐体 532との間に空間を設けてインバータ収納部 520とし、複数のインバータュ -ッ ト 518を収納するようにしても良い。こうすることにより、面状照明装置 501の裏面、す なわち、筐体 516の裏面を平坦にすることができ、天井や壁面への取り付けを容易に することができる。また、面状照明装置を薄型化することもできる。
なお、上記種々の態様 (導光板の形状、面状照明装置の形態等)は、平行溝が特 開 2005— 234397号公報に記載されている種々の形状の導光板にも適用すること ができ、特に、平行溝の形状が双曲線となる導光板に好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 矩形状光射出面と、
その一辺に略平行で矩形状光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、 前記厚肉部に略平行に形成される 1対の薄肉端部と、
前記厚肉部の略中央で、前記矩形状光射出面と逆側に、前記一辺と略平行に形 成され、棒状光源を収納するための平行溝と、
前記厚肉部力 前記一辺に略直交する方向に両側の前記 1対の前記薄肉端部の それぞれに向かって肉厚が薄くなり、前記平行溝の両側にそれぞれ 1対の傾斜背面 を形成する 1対の傾斜背面部と、を有する透明な導光板であって、
前記平行溝は、前記直交方向の断面形状において、前記矩形状光射出面に向か つて、その間隔が狭くなり、頂点で交わる 1対の輪郭線で構成され、
前記直交方向の断面形状における前記平行溝の各輪郭線は、前記矩形状光射出 面に垂直な線に対する傾斜角度が変化する部分を有し、前記頂点に近い先端側より 、前記頂点から遠 ヽ前記平行溝の基端側の方が鋭角となるように構成したことを特徴 とする導光板。
[2] 前記平行溝の前記直交方向の断面形状において、前記平行溝の先端部分は、前 記矩形状光射出面の前記平行溝に相当する第 1部分において前記平行溝に収納さ れた棒状光源からの射出光によって形成される照度または輝度のピーク値の、前記 1対の傾斜背面部に相当する第 2部分において前記射出光によって形成される照度 または輝度の平均値に対する比に応じて、前記矩形状光射出面に向力つてその間 隔が狭くなる 1対の輪郭線で構成される請求項 1に記載の導光板。
[3] 前記 1対の傾斜背面部は、前記棒状光源の軸を含み前記矩形状光射出面に対し て垂直な面に対して対称であり、
前記直交方向の断面形状における前記平行溝の 1対の輪郭線は、前記平行溝の 前記矩形状光射出面に垂直な中心線に対して対称であり、
前記平行溝の先端部分は、前記平行溝の前記直交方向の断面形状において、前 記平行溝の前記矩形状光射出面に垂直な中心線に対して、前記矩形状光射出面 に向力つてその間隔が対称に狭くなる請求項 1または 2に記載の導光板。
[4] 前記平行溝の先端部分の 1対の輪郭線は、前記矩形状光射出面の前記第 1部分 の照度または輝度のピーク値が前記第 2部分の照度または輝度の平均値の 3倍以下 となるように、その間隔が狭くなる請求項 2または 3に記載の導光板。
[5] 前記 1対の傾斜背面部は、それぞれ前記平行溝近傍に前記矩形状光射出面に平 行な部分を有する請求項 1〜4のいずれかに記載の導光板。
[6] 前記矩形状光射出面に、複数の微小なプリズムが形成されている請求項 1〜5のい ずれかに記載の導光板。
[7] 前記 1対の傾斜背面部に、複数の微小なプリズムが形成されている請求項 1〜6の いずれかに記載の導光板。
[8] 前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向における位置に応 じて異なる形状を有する請求項 7に記載の導光板。
[9] 前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その頂点を通過し、かつ、プリズ ムがない場合の前記傾斜背面部に対して垂直な面に対して非対称な形状を有する 請求項 7または 8に記載の導光板。
[10] 前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その頂角の角度が、 70度以上 14
0度以下である請求項 7〜9のいずれかに記載の導光板。
[11] 前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その底面に対して垂直でその頂 点を通過する面と、前記平行溝側の表面とのなす角度力 0度以上 70度以下であり
、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、前記薄肉端部側の表面とのな す角度力 45度以上 70度以下である請求項 7〜10のいずれかに記載の導光板。
[12] 前記一対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向における底辺の長 さ力 O. 1mm以下である請求項 7〜: L 1のいずれかに記載の導光板。
[13] 前記平行溝の断面形状において、前記先端部分は、前記 1対の輪郭線のなす角 度力 90度以内となる部分である請求項 1〜12のいずれかに記載の導光板。
[14] 前記平行溝の少なくとも前記先端部分の 1対の輪郭線は、互いに交わる先鋭な 1つ の交点を持つ、前記中心線に対して対称な 2つの直線または曲線の一部からなる請 求項 1〜13のいずれかに記載の導光板。
[15] 前記平行溝の少なくとも前記先端部分の 1対の輪郭線となる前記 2つの曲線が、前 記平行溝の中心に向かって凸または凹である請求項 14に記載の導光板。
[16] 前記平行溝の少なくとも前記先端部分の 1対の輪郭線、または、前記平行溝の 1対 の輪郭線となる前記 2つの曲線力 前記平行溝の中心に向力つて凸または凹の、円
、楕円、放物線、または双曲線の一部である請求項 14または 15に記載の導光板。
[17] 前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状、または、前記平行溝の断面形 状力 三角形である請求項 1〜14のいずれかに記載の導光板。
[18] 前記平行溝の前記先端部分の頂部の断面形状が、前記対称な 2つの直線または 曲線が交わる前に互いに前記中心線に対して対称な直線または曲線で接続された 形状である請求項 14〜 17のいずれかに記載の導光板。
[19] 前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記先鋭な 1つの交点が 面取りされた前記矩形状光射出面に平行な部分を持つ形状である請求項 18に記載 の導光板。
[20] 前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記中心線に対して対称 に前記先鋭な 1つの交点が丸められた円形状、楕円形状、放物線状、または双曲線 状である請求項 18に記載の導光板。
[21] 前記平行溝の少なくとも前記先端部分の 1対の輪郭線が、それぞれ楕円形または 双曲線の一部である請求項 1〜12のいずれかに記載の導光板。
[22] 請求項 1〜21のいずれかに記載の導光板を 1つの導光板ブロックとして、複数個の 導光板ブロックからなり、その前記薄肉端面が互いに連結されていることを特徴とす る導光板。
[23] 互いに連結されている 2つの前記導光板ブロックの前記薄肉端面の前記傾斜背面 は、それぞれ、連結部分において互いに緩やかに傾斜する部分を有する請求項 22 に記載の導光板。
[24] 透明樹脂に少なくとも可塑剤が混合された材料で構成される請求項 1〜23に記載 の導光板。
[25] 請求項 1〜24のいずれかに記載の導光板と、
前記導光板の前記平行溝に収納される棒状光源と、
前記平行溝を塞ぐように前記棒状光源を背後に設けられるリフレクタと、 前記導光板の前記厚肉部の両側の前記傾斜背面部の前記傾斜背面に取り付けら れる反射シートと、
前記導光板の前記矩形状光射出面上に配置される拡散シートとを有することを特 徴とする面状照明装置。
[26] さらに、前記導光板の前記矩形状光射出面と前記拡散シートとの間に配置される プリズムシートを有することを特徴とする請求項 25に記載の面状照明装置。
[27] 請求項 25または 26に記載の面状照明装置力もなるバックライトユニットと、
このノ ックライトユニットの光射出面側に配置される液晶表示パネルと、前記バック ライトユニットおよび前記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有することを特 徴とする液晶表示装置。
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