(57)【要約】【課題】本願発明は、光の利用効率の向上を図るとともに、開発時間を短縮することのできるライトユニットおよび導光板を提供することを課題としている。【解決手段】本願発明に係るライトユニットは、光源からの光を照射面から照射するための導光板１００を備え、該導光板１００を通過する光を散乱する散乱手段１０１を有するライトユニットであって、散乱手段１０１が、導光板１００の表裏両面に複数の非散乱閉領域１０２を除いた全面に設けられていることを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を照射面から照射するための導光板と、該導光板を通過する光を散乱する散乱手段とを有するライトユニットであって、
前記散乱手段は、前記導光板の表面及び裏面の複数の非散乱閉領域を除いた全面に設けられていることを特徴とするライトユニット。
【請求項２】
請求項１記載のライトユニットであって、
前記散乱手段は、前記導光板に印刷された散乱パターンから構成されていることを特徴とするライトユニット。
【請求項３】
請求項１記載のライトユニットであって、
前記散乱手段は、前記導光板にシボ加工処理されて形成されていることを特徴とするライトユニット。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のライトユニットであって、
前記非散乱閉領域は、略円形に設けられていることを特徴とするライトユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のライトユニットであって、
前記非散乱閉領域は、光源に離反するほど総面積が小さくなるように設けられていることを特徴とするライトユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のライトユニットを有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のライトユニットを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のライトユニットを有することを特徴とするバックライト。
【請求項９】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のライトユニットを有することを特徴とするフロントライト。
【請求項１０】
光源からの光を照射面から照射するための散乱パターンが設けられた導光板であって、
前記散乱パターンは、前記導光板の表面及び裏面の複数の非散乱閉領域を除いた全面に設けられていることを特徴とする導光板。
【請求項１１】
請求項１０記載の導光板であって、
前記散乱パターンは、印刷されて形成されていることを特徴とする導光板。
【請求項１２】
請求項１０記載の導光板であって、
前記散乱パターンは、シボ加工処理されて形成されていることを特徴とする導光板。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の導光板であって、
前記非散乱閉領域は、略円形に設けられていることを特徴とする導光板。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３の何れか１項に記載の導光板であって、
前記非散乱閉領域は、中央につれて総面積が小さくなるように設けられていることを特徴とする導光板。
【請求項１５】
請求項１０乃至１３の何れか１項に記載の導光板であって、
前記非散乱閉領域は、一側から他側につれて総面積が小さくなるように設けられていることを特徴とする導光板。
【請求項１６】
請求項１０乃至１５の何れか１項に記載の導光板を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１７】
請求項１０乃至１５の何れか１項に記載の導光板を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１０乃至１５の何れか１項に記載の導光板を有することを特徴とするバックライト。
【請求項１９】
請求項１０乃至１５の何れか１項に記載の導光板を有することを特徴とするフロントライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、導光板およびこれを備えたライトユニット等に関し、より詳しくは、たとえば液晶表示装置等の平面表示装置において用いられるバックライトユニットに適したものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置にあっては、画素ごとに光の通過を制御する液晶パネルを用いて、所望の表示を行うべく、この画像を表示するための光を液晶パネルの背面側（視認者の反対側）に設けられたバックライトユニットから得ている。このバックライトユニットからの光を用いた液晶表示装置にあっては、光源からの光を液晶パネルに均一に分布させるために、導光板に所望の拡散パターンを印刷することがなされている。
【０００３】
そして、この拡散パターンとしては、たとえば図１１に示すように、導光板１００’に略円形の拡散パターン１０１’を複数印刷して、光の欲しい場所にこの拡散パターン１０１’の密度を増やし、意図する光量分布を作り出すことがなされている。しかしながら、この印刷の細密配置には円の細密限界があるため、最も光を出射した箇所においても印刷部は９０％以下となっている。このため、液晶パネル側に照射されずにその対向面に抜ける光が多くなり、光学的距離が無駄に増えることで、光源からの光に対してロスが大きいという問題を有していた。また、光の欲しい場所において十分な光を供給するための拡散パターン１０１’の配置を各液晶表示装置ごとに設計することを要するが、上記のような導光板にあっては、光の集光パターンが無い状態から設計をはじめる必要があり、出光させたい場所に光を寄せるためにまた別の箇所のパターン密度を減らしたり、相互にトレードオフがあるカットアンドトライが必要となっていた。その設計手法は難易度が高く、経験によるカットアンドトライによってむやみに開発時間の長期化を招くるという問題を有していた。
【０００４】
また、特許文献１のように、発光効率を高めるべく、複数の線状の拡散領域を形成することを提案するものや、特許文献２のように、意図する光量分布を容易に実現するべく、複数の導光板を用いることを提案するものもある。しかし、特許文献１は印刷の密度が上げられるわけではなく、さらに上記のようなカットアンドトライが同様に余儀なくされる。また、特許文献２は印刷の密度が上げられるわけではなく構造も複雑化・高コスト化する。このように各特許文献のものにあっては、上記問題に十分に対応できていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２８９８２２号公報
【特許文献２】特開平５−１７３１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本願発明は、上記の点に着目し、光の利用効率の向上を図るとともに、開発時間の時間を短縮することのできるライトユニット及び導光板を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明に係るライトユニットは、光源からの光を照射面から照射するための導光板と、該導光板を通過する光を散乱する散乱手段とを有するライトユニットであって、前記散乱手段は前記導光板の表面及び裏面の複数の非散乱閉領域を除いた全面に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成からなるライトユニットにあっては、光源からの光が導光板を通過している際に、前記散乱手段に到達すると、前記光が拡散して、この拡散した光の一部が照射面から照射されることになる。そして、本願発明に係るライトユニットにあっては、散乱手段が導光板の表面及び裏面の全面に形成されているため、従来のものに比して散乱手段の占める面積が広くなり、このため、光源からの光を効率よく照射面から出光させて、高輝度化に貢献することが可能となる。また、従来技術と異なり、光が全面に有るところを原点とし無駄な光をカットしていくことで分布を作ることができるので、ユニフォミティの形成が容易であり、開発時間の短縮を図ることが可能となる。
【０００９】
なお、本願発明に係るライトユニットにおいて、前記散乱手段は、導光板に印刷された散乱パターンや、導光板にシボ加工された散乱パターンから構成することが可能である。
【００１０】
また、非散乱閉領域は、略円形に設けられていることが好ましい。つまり、このような略円形の形状をとることにより、一定の面積を占めるのに必要な最外形の大きさを最も小さくすることが可能となり、表示素子の上から非散乱閉領域が見えにくくなる利点を有する。
【００１１】
また、本願発明に係るライトユニットにあっては、前記非散乱閉領域が、光源に離反するほど総面積が小さくなるように設けられていることが好ましく、これにより光源からの光を照射面から均一に光を照射することが可能となる。なお、「総面積が小さくなる」とは、非散乱閉領域の密度を減らす方法、または、各非散乱閉領域の面積を小さくする方法、あるいは、その両方による方法をとることが可能である。
【００１２】
また、本願発明に係る導光板は、光源からの光を照射面から照射するための散乱パターンが設けられた導光板であって、前記散乱パターンが、前記導光板の表面及び裏面の複数の非散乱閉領域を除いた全面に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
上記構成からなる導光板は、散乱パターンに到達した光が拡散し、この拡散した光の一部が照射面から照射されることになる。そして、本願発明に係る導光板にあっては、この散乱パターンが導光板の表面及び裏面の全面に形成されているため、従来のものに比して散乱パターンの占める面積が広くなり、このため、光を効率よく照射面から出光させて、高輝度化に貢献することが可能となる。また、従来技術と異なり、光が全面に有るところを原点とし無駄な光をカットしていくことで分布を作ることができるので、ユニフォミティの形成が容易であり、開発時間の短縮を図ることが可能となる。
【００１４】
また、本願発明に係る導光板において、前記散乱手段は、導光板に印刷された散乱パターンや、導光板にシボ加工された散乱パターンから構成することが可能である。また、非散乱閉領域は、略円形に設けられていることが好ましい。
【００１５】
また、本願発明に係る導光板でおいて、前記非散乱閉領域は、中央につれて総面積が小さくなるように設けられていることが好ましい。これにより、導光板の複数の側部に光源を配したライトユニットに使用した際に、光源からの光を照射面から均一に光を照射することが可能となる。
【００１６】
また、本願発明に係る導光板でおいて、前記非散乱閉領域は、一側から他側につれて総面積が小さくなるように設けられていることが好ましい。これにより、導光板の一つの側部に光源を配したライトユニットに使用した際に、光源からの光を照射面から均一に光を照射することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のライトユニットは、以上のように、光源からの光を照射面から照射するための導光板と、該導光板を通過する光を散乱する散乱手段とを有するライトユニットであって、前記散乱手段は、前記導光板の表面及び裏面の複数の非散乱閉領域を除いた全面に設けられているものである。
【００１８】
上記構成によれば、散乱手段が導光板の表面及び裏面の全面に形成されているため、従来のものに比して散乱手段の占める面積が広くなり、このため、光源からの光を効率よく照射面から出光させて、高輝度化に貢献することが可能となる、という効果を奏する。
【００１９】
また、本発明の導光板は、以上のように、光源からの光を照射面から照射するための散乱パターンが設けられた導光板であって、前記散乱パターンは、前記導光板の表面及び裏面の複数の非散乱閉領域を除いた全面に設けられているものである。
【００２０】
上記構成によれば、散乱パターンが導光板の表面及び裏面の全面に形成されているため、従来のものに比して散乱パターンの占める面積が広くなり、このため、光を効率よく照射面から出光させて、高輝度化に貢献することが可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本願発明の参考例１のバックライトユニットの概略的側面断面図である。
【図２】同参考例１の導光板の概略的平面図である。
【図３】本願発明の参考例２のバックライトユニットの概略的側面断面図である。
【図４】同参考例２の導光板の概略的平面図である。
【図５】本願発明の参考例３のバックライトユニットの概略的側面断面図である。
【図６】参考例３のバックライトユニットの変形例の概略的側面断面図である。
【図７】本願発明の実施例１のバックライトユニットの概略的側面断面図である。
【図８】本願発明の参考例４のバックライトユニットの概略的側面断面図である。
【図９】同参考例４のバックライトユニットの変形例の概略的側面断面図である。
【図１０】本願発明の実施例２のバックライトユニットの概略的側面断面図である。
【図１１】従来例の導光板の概略的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本願発明の実施例と参考例について図面を参酌しつつ説明するが、ここではライトユニットの一例として液晶表示装置に用いられるものを例にとり説明する。
【００２３】
なお、図１は、参考例１のバックライトユニットの概要を説明するための概略的断面側面図であり、図２は、実施例１，２の導光板の概略を説明するための概略的平面図である。
【００２４】
また、図３は、参考例２のバックライトユニットの概要を説明するための概略的断面側面図であり、図４は、同参考例の導光板の概略を説明するための概略的平面図である。
【００２５】
また、図５は、参考例３のフロントライトユニットの概要を説明するための概略的断面側面図である。図６は、この参考例３の変形例を示す概略的断面側面図である。
【００２６】
図７は実施例１のフロントライトユニットの概要を説明するための概略的断面側面図である。
【００２７】
また、図８は、参考例４のフロントライトユニットの概要を説明するための概略的断面側面図である。図９は、この参考例４の変形例を示す概略的断面側面図である。
【００２８】
図１０は実施例２のフロントライトユニットの概要を説明するための概略的断面側面図である。
［参考例１］
まず、本願発明の第一の参考例として、液晶表示装置に用いられるバックライトユニットを例にとり説明する。
【００２９】
まず、図１に示す本参考例のバックライトユニットの概略構成について説明すると、このバックライトユニットは、散乱手段としての拡散パターン１０１が印刷された導光板１００と、該導光板１００の両側に配置された冷陰極管等からなる光源２００とを備えており、導光板１００の照射面１０３側には液晶パネル（図示省略）が載置されることにより、光源２００から放射された光が導光板１００内を通過し、照射面１０３から液晶パネルへと照射されることになる。なお、この導光板１００および光源２００は、シャーシ（図示省略）によって一体的に保持されるものであり、また、導光板１００の照射面１０３側またはその反対面に光学シートを介在せしめることは適宜設計変更可能である。
【００３０】
前記拡散パターン１０１は、前記照射面の対向する面側において、非散乱閉領域１０２を除いた全面に設けられている。具体的には、該拡散パターン１０１は、導光板１００の照射面１０３の反対面に印刷されて形成されている。また、前記非散乱閉領域１０２は、円形で且つ複数設けられている。ここで、非散乱閉領域１０２は、光源２００の配置された側部から中央につれて個数が少なくなるように配置されている。
【００３１】
上記構成からなるバックライトユニットにあっては、光源２００からの光が導光板１００を通過している際に、前記散乱パターンに到達すると、前記光が拡散して、この拡散した光の一部が照射面１０３から液晶パネルに照射されることになる。また、光源２００からの光が前記非散乱閉領域１０２に到達した際には、この光が一定角度で入射した場合は全反射を起こし、他の場所の拡散パターン１０１に到達し、拡散することになる。
【００３２】
本参考例の散乱パターンは全面に形成されているため、従来のものに比して散乱パターンの占める面積が広くなり、このため、光を効率よく照射面１０３から出光させて、高輝度化に貢献することが可能となる。また、従来技術と異なり、光が全面に有るところを原点とし無駄な光をカットしていくことで分布を作ることができるので、ユニフォミティの形成が容易であり、開発時間の短縮を図ることが可能となる。
【００３３】
また、非散乱閉領域１０２は、中央につれて個数が少なくなるように設けられているため、導光板１００の両側に配置した光源２００からの光を照射面１０３から均一に光を照射することが可能となる。
［参考例２］
次に、本願発明の参考例２のバックライトユニットについて説明するが、参考例１と同様の構成および機能を有するものについてはその説明を省略することがある。
【００３４】
まず、図３に示す参考例２のバックライトユニットは、導光板１００と、該導光板１００の一側に配置された光源２００とを備えている。そして、前記導光板１００に印刷された拡散パターン１０１は、参考例１と同様に、非散乱閉領域１０２を除いた全面に設けられている。そして、本参考例の非散乱閉領域１０２は、図４に示すように、光源２００の配置された一側から他側につれて個数が少なくなるように配置されている。
【００３５】
このように、非散乱閉領域１０２が一側から他側につれて個数が少なくなるように設けられているため、導光板１００の一側に配置した光源２００からの光を照射面１０３から均一に光を照射することが可能となる。
［参考例３］
まず、本願発明の第三の参考例として、液晶表示装置に用いられるフロントライトユニットを例にとり説明する。なお、参考例１又は参考例２と同様の構成および機能を有するものについてはその説明を省略することがある。
【００３６】
図５に示す参考例３のフロントライトユニットは、散乱手段としての拡散パターン１０１が表面（視認者側）に印刷された導光板１００と、該導光板１００の一側に配置された光源２００とを備え、導光板１００の裏面側（視認者反対面側）には、反射モードを有する液晶パネル３００が配置されている。そして、光源２００から放射された光が導光板１００内を通過し、照射面１０３から液晶パネルへと照射されることになる。
【００３７】
また、本参考例の非散乱閉領域１０２は、既述の参考例２と同様に、光源２００の配置された一側から他側につれて個数が少なくなるように配置されている。なお、本参考例において、光源２００を導光板１００の両側に設けることも可能であり、この場合には、非散乱閉領域１０２は、既述の参考例１と同様に、光源２００の配置された側部から中央につれて個数が少なくなるように配置することになる。
【００３８】
なお、図５の図示例のものにあっては、導光板１００の表面に散乱パターン１０１を印刷したものについて説明したが、たとえば図６に示すように導光板１００の裏面に散乱パターン１０１を印刷することも可能である。
【実施例１】
【００３９】
図７は本願発明の実施例１として、液晶表示装置に用いられるフロントライトユニットを示すものであり、本実施例１では導光板１００の表面及び裏面に散乱パターン１０１を設けたものであり、この散乱パターンは印刷して設けることも可能である。
［参考例４］
次に、参考例４のフロントライトユニットを説明するが、参考例１、参考例２又は参考例３と同様の構成および機能を有するものについてはその説明を省略することがある。
【００４０】
図８に示す参考例４のフロントライトユニットは、既述の参考例３と同様に、拡散パターン１０１が印刷された導光板１００と、該導光板１００の一側に配置された光源２００とを備え、導光板１００の裏面側に液晶パネル３００が配置されている。本実施例の導光板１００は、参考例３の平板状の導光板１００と異なり、光源１００から遠ざかるにつれ厚みが薄くなる形状に設けられている。
【００４１】
なお、図８の図示例のものにあっては、導光板１００の表面に散乱パターン１０１を印刷したものについて説明したが、たとえば図９に示すように導光板１００の裏面に散乱パターン１０１を設けたものであり、この散乱パターンは印刷して設けることも可能である。
【実施例２】
【００４２】
図１０は本願発明の実施例２として、液晶表示装置に用いられるフロントライトユニットを示すものであり、本実施例２では導光板１００の表面及び裏面に散乱パターン１０１を印刷することも可能である。
【００４３】
なお、上記参考例又は実施例において説明した構成に本願発明は限定されるものではなく、本願発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
つまり、上記参考例又は実施例においては、光源２００を、導光板１００の対向する側部に二つ、または、一側に一つ配置したものについて説明したが、導光板１００の周囲全てに配置したものも本願発明の意図する範囲内である。
【００４４】
また、上記実施例にあっては、拡散パターン１０１を導光板１００に直接印刷したものについて説明したが、たとえば、導光板１００の裏面（照射面１０３の反対面）に敷設する光学シートに前記拡散パターン１０１を形成（たとえば印刷）することも適宜設計変更可能な事項である。また、拡散パターン１０１は印刷によるものに限られず、シボ加工処理により拡散パターン１０１を形成することも適宜設計変更可能である。さらに、たとえば導光板１００の表面に印刷により拡散パターンを形成し、裏面にシボ加工処理により拡散パターンを形成することも可能である。
【００４５】
また、上記実施例にあっては、非散乱閉領域に到達した光のうち一定角度の光は全反射することを前提に記載しているが、非散乱閉領域においては、ある程度の拡散が起こるものであっても本願発明の意図する範囲内であり、他の領域（拡散パターン）よりも拡散しないものであれば足りる。
【００４６】
また、上記実施例にあっては、液晶表示装置に用いられるライトユニットを例にとり説明したが、本願発明はこれに限定されるものではなく、他の表示装置に適用することも適宜設計変更可能な事項である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、液晶表示装置等の平面表示装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１００  導光板
１０１  拡散パターン
１０２  非散乱閉領域
１０３  照射面
２００  光源
３００  液晶パネル
【図１】
2010045049.tif 000003
【図２】
2010045049.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010045049.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010045049.tif 000012
【図１１】
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