(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、
前記導光板の少なくとも１つの側面を照射する点状光源と、
前記導光板と前記点状光源との間に、前記点状光源から出射される光を拡散させるために設けられ、拡散の程度が方向によって異なる異方性を有する異方性光拡散体と、を備え、
前記異方性光拡散体は、異方性光拡散層中に粒子状分散相を備える異方性光拡散シートであり、
前記異方性光拡散シートは、前記異方性光拡散層の両面に積層フィルムを備え、
前記積層フィルムの表面に前記粒子状分散相の延在方向と同方向に凹部または凸部もしくは凹凸部を形成することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記異方性光拡散シートは、前記導光板の側面の厚み方向に小さい拡散の程度、長手方向に大きい拡散の程度を有することを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記異方性光拡散シートを前記導光板の側面に貼付する粘着材をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の照明装置と、
前記照明装置に照明される液晶パネルと、を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示パネル等を背面から照明する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの背面側に設けられた導光板をその側面から照射する光源として、ＬＥＤなどの概略点状光源を用いる場合、点状光源と導光板の入光面との距離が近いと光が広がらず、光源付近の表示面において輝度ばらつきが生じる。
【０００３】
液晶表示パネルの表示面内輝度を均一にするには、その背面に設けられた導光板内で光が均一に拡散されることが必要である。しかし、表示面に対応する導光板内の輝度を均一にするために、点状光源を導光板の入光面から遠ざけると、照明装置が大きくなってしまい小型化の弊害となる。
【０００４】
そこで、点状光源を導光板の入光面から遠ざけることなく、光を導光板内に均一に拡散させる手段として、特許文献１には導光板内に空気レンズを設ける手法が示されている。また、特許文献２には点状光源の導光板の入光面に異方性粘着剤を配置させる手法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４１２３７号公報
【特許文献２】特開２００８−０３４２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の点状光源を用いた照明装置では、点状光源と導光板の入光面との距離を取らなければ表示面内輝度分布を均一に出来ないため、照明装置が大きくなるという問題があった。
【０００７】
これを解決するために特許文献１が示す導光板内に空気レンズを設ける方法は、加工が複雑になるという欠点がある。また、特許文献２に記載された異方性粘着材を導光板の入射面に配置させる方法は、粘着材と屈折率の異なる針状フィラーを粘着材中に分散させて異方性を得ている。しかしながら、針状フィラーの長径は２μｍ以下もしくは５０００μｍ以上では、良好に光を分散・配向させることが困難になるというサイズ制約があり、異方性を高めるには限界がある。さらに、粘着剤は粘着面が露出しているため、外部から異物が進入してきた際に粘着剤に付着し、光源の光を異物が遮り、光のロスや表示上に黒い点が見えてしまうというという欠点がある。
【０００８】
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、複雑な加工を施すことなく、点状光源と導光板の入光面との距離が狭くとも、表示面内輝度を均一にすることが可能な照明装置と、これを備えた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の照明装置は、導光板と、導光板の少なくとも１つの側面を照射する点状光源と、導光板と点状光源との間に、点状光源から出射される光を拡散させるために設けられ、拡散の程度が方向によって異なる異方性を有する異方性光拡散体とを備え、前記異方性光拡散体は、異方性光拡散層中に粒子状分散相を備える異方性光拡散シートであり、異方性光拡散シートは、異方性光拡散層の両面に積層フィルムを備え、積層フィルムの表面に粒子状分散相の延在方向と同方向に凹部または凸部もしくは凹凸部を形成する。
【００１０】
又、本発明の表示装置は、当該照明装置と、照明装置に照明される液晶パネルと、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の照明装置は、導光板と点状光源との間に、点状光源から出射される光を拡散させるために設けられ、拡散の程度が方向によって異なる異方性を有する異方性光拡散シートと、を備える。これにより、複雑な加工を施すことなく、点状光源と導光板の光入光面との距離が狭くとも、表示面内輝度を均一にすることが可能になる。また、異方性光拡散シートは、異方性光拡散層の両面に積層フィルムを備え、積層フィルムの表面に粒子状分散相の延在方向と同方向に凹部または凸部もしくは凹凸部を形成するため、異方性光拡散シートにさらに高い異方性を付与することができる。
【００１２】
又、本発明の表示装置は、当該照明装置と、照明装置に照明される液晶パネルと、を備える。これにより、複雑な加工を施すことなく、点状光源と導光板の光入光面との距離が狭くとも、液晶パネルの表示面内輝度を均一にすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る照明装置の分解斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る照明装置の断面図である。
【図３】光拡散体の作用を示す図である。
【図４】実施の形態２に係る照明装置の断面図である。
【図５】前提技術に係る照明装置の分解斜視図である。
【図６】前提技術に係る照明装置の断面図である。
【図７】実施の形態３に係る照明装置の断面図である。
【図８】実施の形態３に係る照明装置の斜視図である。
【図９】異方性光拡散シートの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
＜前提技術＞
図５は、本発明の前提技術となる液晶表示装置用の照明装置及び液晶パネルを示した分解斜視図、図６はその断面図である。
【００１５】
図５に示すように、前提技術の照明装置は、照光面と反対の面（反照光面）に光拡散パターンが成形または印刷された導光板１と、導光板１の反照光面側に配置された反射シート２と、導光板１の入光面１ａに配置された光源ユニット４と、光源ユニット４に取り付けられた概略点状の点状光源３と、導光板１の照光面側に配置された複数の光学シート５と、導光板１、反射シート２、光源ユニット４、光学シート５を保持するフレーム６と、を備える。
【００１６】
そして、導光板１、光学シート５を通過した光が液晶パネル７を照明する。その際、前述した問題が発生する。これを解決するために、実施の形態１に係る照明装置の構成を図１〜３を用いて以下に詳述する。
【００１７】
＜構成＞
図１は、実施の形態１に係る照明装置を備えた表示装置の分解斜視図で、図２はその断面図である。実施の形態１の照明装置は、導光板１と、導光板１の反照光面側に設けられる反射シート２と、導光板１の側面である入光面１ａに沿って配置された光源ユニット４と、光源ユニット４に取り付けられた概略点状の発光ダイオードや光ファイバなどの点状光源３と、導光板１の照光面側に配置された複数の光学シート５と、導光板１、反射シート２、光源ユニット４、光学シート５を保持するフレーム６と、導光板１の入光面１ａと点状光源３の間に設けられる異方性光拡散体８と、を備える。このような照明装置の構成に対して、光学シート５の前面に液晶パネル７が設けられて表示装置となる。
【００１８】
＜異方性光拡散体＞
異方性光拡散体８が及ぼす作用について、図３を用いて説明する。図３は点状光源３から出た光が光拡散体を通過する際の広がり方を示した図であり、図３（ａ）は等方性光拡散体８´の場合、図３（ｂ）は異方性光拡散体８の場合を示している。
【００１９】
図３（ａ）では、点状光源３から出た光は等方性光拡散体８´を通過すると等方的に拡散し、円状に広がる。一方、図３（ｂ）では、異方性光拡散体８は方向によって拡散の程度が異なるため、光は楕円状に広がる。
【００２０】
これを本実施の形態に適用すると、図１において点状光源３を設置する導光板１の入光面１ａは略長方形であるため、図３（ａ）のように等方性光拡散体８´を設けたとすれば、点状光源３の光は円状に広がるため、導光板１の厚み方向に広がる光の一部にロスが生じ、光の利用効率が低下してしまう。
【００２１】
そこで、本実施の形態では図３（ｂ）のように、異方性光拡散体８を導光板１の入光面１ａと点状光源３の間に設けている。異方性光拡散体８は、導光板１の入光面１ａの厚み方向に小さい程度の拡散、これと直交する長手方向には大きい拡散の程度を持つものとする。これにより、点状光源３から出射する光は楕円状の光として導光板１中を拡散する。よって、点状光源３を導光板１の入光面１ａに近接して設置しても表示面内に輝度ムラは生じないため、照明装置を小型化できると共に、光の利用効率が高くなる。
【００２２】
なお、異方性光拡散体８には、異方性光拡散シートを用いる。図９に異方性光拡散シート８の斜視図を示す。図９に示すように、異方性光拡散シート８は、樹脂などで構成される異方性光拡散層８ｂの中に導光板の厚み方向と同一方向に延在して粒子状分散相８ｅを設け、異方性光拡散層８ｂの両面または片面に積層フィルムである透明樹脂層８ａ、８ｃを配置している。また、透明樹脂層８ａ、８ｃの表面に、粒子状分散相８ｅの延在方向と同方向に延びる凹部または凸部もしくは凹凸部を形成することで、さらに高い異方性を付与することができる。さらに、シート加工時に一軸延伸することで、粒子状分散相８ｅのアスペクト比を高めることができるので、より高い異方性を得ることができる。なお、粒子状分散相８ｅは、サイズの制約がないため、所望の異方性を持たせるよう設定することができる。
【００２３】
すなわち、実施の形態１に係る照明装置は、導光板１と、導光板１の少なくとも１つの側面を照射する点状光源３と、導光板１と点状光源３との間に、点状光源３から出射される光を拡散させるために設けられ、拡散の程度が方向によって異なる異方性を有する異方性光拡散体８と、を備え、異方性拡散体は、異方性光拡散層中に粒子状分散相を備える異方性拡散シートであることを特徴とする。これにより、点状光源３を導光板１の入光面１ａに近接して設置しても表示面内の輝度ムラは生じず、照明装置を小型化できる。
【００２４】
又、異方性光拡散シート８は、導光板１の側面（入光面）１ａの厚み方向に小さい拡散の程度、長手方向に大きい拡散の程度を有することを特徴とする。これにより、点状光源３の光は、導光板１の入光面１ａの長手方向に早く拡散するため、点状光源３を導光板１の入光面１ａに近接して設置しても表示面内の輝度ムラは生じず、照明装置を小型化できる。
【００２５】
そして、実施の形態１に係る表示装置は、上述の照明装置と、当該照明装置に照明される液晶パネルと、を備える。これにより、表示面内の輝度ムラを生じさせることなく表示装置を小型化できる。
【００２６】
＜効果＞
実施の形態１に係る照明装置によれば、既に述べたように以下の効果を奏する。すなわち、導光板１と点状光源３との間に、点状光源３から出射される光を拡散させるために設けられ、拡散の程度が方向によって異なる異方性を有する異方性光拡散体８を備え、異方性光拡散体８を、異方性光拡散層中に粒子状分散相を備える異方性光拡散シート８とすることにより、点状光源３を導光板１の入光面１ａに近接して設置しても表示面内に輝度ムラは生じず、照明装置を小型化できる。
【００２７】
又、異方性光拡散体８は、導光板１の側面（入光面）１ａの厚み方向に小さい拡散の程度、長手方向に大きい拡散の程度を有することにより、点状光源３の光は、導光板１の入光面１ａの長手方向に早く拡散するため、点状光源３を導光板１の入光面１ａに近接して設置しても表示面内の輝度ムラは生じず、照明装置を小型化できる。
【００２８】
また、異方性光拡散シート８は、異方性光拡散層８ｂの片面または両面に透明樹脂層８ａ，８ｃ（積層フィルム）を備え、積層フィルムの表面に粒子状分散相８ｅの延在方向と同方向の凹部または凸部もしくは凹凸部を形成する。これにより、異方性光拡散シート８にさらに高い異方性を付与することができる。
【００２９】
又、実施の形態１に係る表示装置によれば、上述の照明装置と、当該照明装置に照明される液晶パネルと、を備えることにより、表示面内の輝度ムラを生じさせることなく表示装置を小型化できる。
【００３０】
（実施の形態２）
＜構成＞
図４は、実施の形態２に係る照明装置を備えた表示装置の断面図である。図４において、実施の形態１と同一の構成要素には同一の番号を付している。異方性光拡散体８を導光板１の入光面１ａに貼付する粘着材として、高透明性の両面粘着テープ９を設けた点が実施の形態１とは異なる。これ以外の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００３１】
両面粘着テープ９には、例えば住友３Ｍ社製のOptical Clear Adhesive Tape等を用いることができる。両面粘着テープ９によって異方性光拡散体８を導光板１の入光面１ａに貼付することにより、異方性光拡散体８の光軸のズレが防止され、点状光源３から楕円状に広がる光を効率よく導光板１の入光面１ａに入射させることができる。
【００３２】
すなわち、実施の形態２に係る照明装置は、異方性光拡散体８を導光板１の側面（入光面）１ａに貼付する粘着材（両面粘着テープ９）をさらに備えることにより、異方性光拡散体８の光軸のズレが防止され、点状光源３から楕円状に広がった光を効率よく導光板１の入光面１ａに入射させることができる。
【００３３】
＜効果＞
実施の形態２に係る照明装置によれば、既に述べたように以下の効果を奏する。すなわち、実施の形態２に係る照明装置は、異方性光拡散体８を導光板１の側面（入光面）１ａに貼付する粘着材（両面粘着テープ９）をさらに備える。これにより、異方性光拡散体８の光軸のズレが防止され、点状光源３から楕円状に広がった光を効率よく導光板１の入光面１ａに入射させることができる。
【００３４】
（実施の形態３）
＜構成＞
図７は、実施の形態３に係る照明装置を備えた表示装置の断面図である。図８は、実施の形態３に係る照明装置を備えた表示装置の斜視図である。図７、８において、実施の形態１と同一の構成要素には同一の番号を付している。異方性光拡散シート８は、前述したとおり、異方性光拡散層８ｂの両面または片面に積層フィルムとして透明樹脂層８ａ、８ｃを配置している。本実施の形態３では、透明樹脂層８ｃの表面にレンズ形状８ｄを形成する。透明樹脂層８ｃにレンズ形状８ｄを形成することで、さらに高い異方性を付与することができる。異方性光拡散体８を形成する透明樹脂層８ｃにレンズ形状８ｄを設けた点が実施の形態１とは異なる。これ以外の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００３５】
透明樹脂層８ｃ表面のレンズ形状８ｄは、点状光源３と対向する面に形成される。また、異方性光拡散層８ｂ中にある粒子状分散相８ｅの延在方向と同方向に延びかつ当該延在方向に対し垂直となる方向（長手方向）に配列されるよう、断面を三角形状にして複数形成される。
【００３６】
すなわち、本実施の形態の照明装置において、異方性光拡散シート８は、異方性光拡散層８ｂの点状光源３側の面に、レンズ形状８ｄが付与された積層フィルム８ｃを備える。
【００３７】
図７に示すように、本構成により、点状光源３からの光はレンズ形状８ｄの一面で屈折して入射され、長手方向へ拡散される。よって、異方性光拡散層８ｂと組み合わせることで光をさらに長手方向へ拡散することが出来る。
【００３８】
なお、実施の形態２で述べたように、両面粘着テープ９によって異方性光拡散体８を導光板１の側面に貼付しても良い。
【００３９】
＜効果＞
本実施の形態の照明装置によれば、既に述べた通り以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の照明装置において、異方性光拡散シート８は、異方性光拡散層８ｂの点状光源３側の面に、レンズ形状８ｄが付与された積層フィルム８ｃを備える。点状光源３からの光はレンズ形状８ｄの一面で屈折して入射され、長手方向へ拡散されるため、異方性光拡散層８ｂの拡散効果との相乗効果で、表示面内の輝度ムラを生じさせること無く表示装置を小型化する事が出来る。また、小型化しない場合であっても、隣接する点状光源３との距離が大きく取れるので点状光源の個数を削減する事が可能になり、コストが削減出来る。
【符号の説明】
【００４０】
１  導光板、１ａ  入光面、２  反射シート、３  点状光源、４  光源ユニット、５  光学シート、６  フレーム、７  液晶パネル、８  異方性光拡散体、８ａ，８ｃ  透明樹脂層、８ｂ  異方性光拡散層、８ｄ  レンズ形状、８ｅ  粒子状分散相、９  両面粘着テープ。
【図１】
0005546322.tif 000002
【図２】
0005546322.tif 000003
【図３】
0005546322.tif 000004
【図４】
0005546322.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005546322.tif 000007
【図７】
0005546322.tif 000008
【図８】
0005546322.tif 000009
【図９】
0005546322.tif 000010