(57)【要約】  輝度均一性に優れ、かつ部品数の削減およびコストの低減を図ることができる導光体を提供する。光入射面および光出射面を有する導光板本体の光出射面と対向する位置に配置されかつ光出射面から出射された光を受光する光学部材と、光出射面と、の距離を保持するために、光出射面に形成された距離保持部（１０）を備えており、距離保持部（１０）が、光出射面から光学部材に向けて形成されており、距離保持部（１０）における光出射面と光学部材とをつなぐ方向の長さが、０．３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲内であり、距離保持部（１０）が、導光板本体と一体に形成されているものである。
2010095307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面および光出射面を有する導光板本体の該光出射面と対向する位置に配置されかつ該光出射面から出射された光を受光する光学部材と、該光出射面と、の距離を保持するために、該光出射面に形成された距離保持部を備えており、
上記距離保持部は、上記光出射面から上記光学部材に向けて形成されており、
上記距離保持部における上記光出射面と上記光学部材とをつなぐ方向の長さは、０．３ｍｍ以上、５０ｍｍ以下の範囲内であり、
上記距離保持部は、上記導光板本体と一体に形成されているものであることを特徴とする導光体。
【請求項２】
上記導光体は、発光面を有する発光部と、該発光部へ上記光入射面からの光を導く導光部とを有し、一方の導光体の導光部に、該一方の導光体に隣り合う他方の導光体の発光部が乗り上げるように配置されているものであることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
上記距離保持部は、上記導光部における光出射面に形成され、かつ該導光部を有する導光体に隣り合う他方の導光体の発光部を貫通するように設けられているものであり、
上記距離保持部は、上記発光部と接触していないことを特徴とする請求項２に記載の導光体。
【請求項４】
上記距離保持部は、上記導光部における光出射面の中で、上記光入射面の中心と上記導光体の中心とをつなぐ直線に対して３５°の角度を有する２本の直線を引いたときに該２本の直線よりも該光入射面側の領域に形成されているものであることを特徴とする請求項３に記載の導光体。
【請求項５】
上記距離保持部は、側面が粗化処理されているものであり、
上記側面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．５μｍ以上、１０μｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項６】
上記距離保持部は、上記導光板本体側から先端側に向けて、上記光出射面と平行方向における断面積が小さくなるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項７】
上記距離保持部は、上記導光板本体１個に対し、１個または複数個形成されているものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の導光体を備えており、
さらに、上記導光体の光入射面側に、光源および該光源を実装するための基板を備えているとともに、該導光体の光出射面側に、光学部材を備えていることを特徴とする面光源装置。
【請求項９】
請求項３〜７のいずれか１項に記載の導光体を複数個備えており、
さらに、上記導光体の光入射面側に、光源および該光源を実装するための基板を備えているとともに、該導光体の光出射面側に、光学部材を備えていることを特徴とする面光源装置。
【請求項１０】
上記光源は、上記基板上に実装された発光ダイオードであることを特徴とする請求項８または９に記載の面光源装置。
【請求項１１】
上記光学部材は、透明な樹脂からなる基材内に拡散粒子を分散して設けられた拡散板を備えているものであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の面光源装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の面光源装置をバックライトとして備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体、並びにそれを備えた面光源装置および液晶表示装置に関するものである。さらに詳しくは、輝度均一性に優れ、かつ部品数の削減およびコストの低減を図ることができる導光体、液晶表示装置のバックライト等として利用される面光源装置、およびこの面光源装置を備えた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブラウン管（ＣＲＴ）に代わり急速に普及している液晶表示装置は、省エネ型、薄型、軽量型等の特長を活かし液晶テレビ、モニター、携帯電話等に幅広く利用されている。これらの特長をさらに活かす方法として液晶表示装置の背後に配置される照明装置（いわゆるバックライト）の改良が挙げられる。【０００３】
照明装置は、主にサイドライト型（エッジライト型ともいう）と直下型とに大別される。サイドライト型は、液晶表示パネルの背後に導光体（導光板）が設けられ、導光体の横端部に光源が設けられた構成を有している。光源から出射した光は、導光体で反射して間接的に液晶表示パネルを均一照射する。この構造により、輝度は低いが、薄型化することができるとともに、輝度均一性に優れた照明装置が実現できる。そのため、サイドライト型の照明装置は、携帯電話、ノートパソコン等のような中小型液晶ディスプレイに主に採用されている。【０００４】
また、直下型の照明装置は、液晶表示パネルの背後に光源を複数個配列し、液晶表示パネルを直接照射するものである。したがって、大画面でも高輝度が得やすく、２０インチ以上の大型液晶ディスプレイで主に採用されている。しかし、現在の直下型の照明装置は、厚みが約２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度もあり、ディスプレイのさらなる薄型化には障害となる。【０００５】
大型液晶ディスプレイでさらなる薄型化を目指すには、光源と液晶表示パネルとの距離を近づけることで解決可能であるが、その場合、光源の数を多くしなければ、照明装置の輝度均一性を得ることはできない。その一方で、光源の数を増やすとコストが高くなる。そのため、光源の数を増やすことなく、薄型で輝度均一性に優れた照明装置の開発が望まれている。【０００６】
従来、これらの問題を解決するため、導光体と液晶表示パネルとの間に拡散板等の光学部材を用いる試みがなされている。【０００７】
しかし、導光体と液晶表示パネルとの間に光学部材を用いただけでは、それぞれ独立した導光体の区切り部分に発生する暗線や輝線を防止することができず、輝度均一性に優れた照明装置とはならない。【０００８】
また、複数個の導光体ユニットを並べることで構成される照明装置を用いることで、大型液晶ディスプレイを薄型化するとともに、さらには、輝度均一性を向上させるため、これら照明装置において、光学部材（プリズムシートや拡散シート等）と光出射面との間に空間（空気層）を確保するためのスペーサなどを用いる試みがなされている。【０００９】
例えば、特許文献１には、図１４に示すように、冷陰極管（光源）を収容する筐体１１２に固定される基部１２２ａと、先端部分が拡散板１１５に接触する支柱部１２２ｂとを設け、さらに、基部１２２ａに遮光性を付与し、かつ、上記先端部分に透明な材料を使用して構成された拡散板支持部材１２２が示されている。【００１０】
また、特許文献２には、図１５に示すように、平面型蛍光ランプ２０３と、平面型蛍光ランプの発光面側に配置された拡散板２０６と、平面型蛍光ランプ２０３の発光面側に拡散板２０６を支持するように配置された支持部材２０７とを具備し、この支持部材２０７は基台２７１と支持突起２７２とを有している導光体ユニット２００が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００７−１５７４５１（２００７年６月２１日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２００８−０２１５８３（２００８年１月３１日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記特許文献１に示される拡散板支持部材１２２は、光利用効率の低下を抑制するためのものであるが、反射シート１１９上に別部材として設けられ、かつ拡散板支持部材１２２と反射シート１１９とは異なる材料で構成されているので、拡散板支持部材１２２を用いてバックライト装置を製造する際に、部品数およびコストが増加するという問題点を有している。【００１３】
また、上記特許文献２に示される導光体ユニット２００は、光学面材の撓みを防止するためのものであるが、平面型蛍光ランプ２０３の発光面側に支持部材２０７が別部材として設けられ、かつ支持部材２０７と平面型蛍光ランプ２０３の発光面とは異なる材料で構成されているので、部品数が多く必要であり、かつコストが高くなるという問題点を有している。【００１４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、輝度均一性に優れ、かつ部品数の削減およびコストの低減を図ることができる導光体および面光源装置を提供することにある。【００１５】
また、上記面光源装置をバックライトとして備えることにより、表示品位が良好な液晶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】
【００１６】
本発明の導光体は、光入射面および光出射面を有する導光板本体の該光出射面と対向する位置に配置されかつ該光出射面から出射された光を受光する光学部材と、該光出射面と、の距離を保持するために、該光出射面に形成された距離保持部を備えており、上記距離保持部が、上記光出射面から上記光学部材に向けて形成されており、上記距離保持部における上記光出射面と上記光学部材とをつなぐ方向の長さが、０．３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲内であり、上記距離保持部が、上記導光板本体と一体に形成されているものであることを特徴としている。【００１７】
上記の構成によれば、上記距離保持部によって、上記光出射面と、上記光出射面と対向する位置に配置されかつ該光出射面から出射された光を受光する光学部材との間に所定の空間（間隔）、すなわち上記距離保持部における上記光出射面と上記光学部材とをつなぐ方向の長さ（０．３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲内）に相当する空間を設けることができるため、該空間にて、該光出射面から発光された光が多方向に重なり合い均一化されるので、輝度均一性を向上させることができる。【００１８】
また、上記構成によれば、上記距離保持部が、上記導光板本体と一体に形成されているので、導光体とは別に距離保持部を用いる必要がなく、部品数の削減およびコストの低減を図ることができる。【００１９】
また、本発明の導光体は、上記導光体が、発光面を有する発光部と、該発光部へ上記光入射面からの光を導く導光部とを有し、一方の導光体の導光部に、該一方の導光体に隣り合う他方の導光体の発光部が乗り上げるように配置されているものであることが好ましい。【００２０】
これにより、本発明の導光体は、コンパクトな構造で広発光エリアを確保できるため、大型の液晶ディスプレイに好適に利用することができる。【００２１】
また、本発明の導光体は、上記距離保持部が、上記導光部における光出射面に形成され、かつ該導光部を有する導光体に隣り合う他方の導光体の発光部を貫通するように設けられているものであり、上記距離保持部が、上記発光部と接触していないことが好ましい。【００２２】
これにより、本発明の導光体は、光入射面からの光が届き難い領域である導光部に距離保持部が形成されているので、輝度ムラを防止することができる。また、上記距離保持部は、上記導光部を有する導光体に隣り合う他方の導光体の発光部を貫通するように設けられているので、上記光出射面と対向する所定の光学部材との間に所定の間隔を形成することができる。【００２３】
また、本発明の導光体は、上記距離保持部が、上記導光部における光出射面の中で、上記光入射面の中心と上記導光体の中心とをつなぐ直線に対して３５°の角度を有する２本の直線を引いたときに該２本の直線よりも該光入射面側の領域に形成されているものであることが好ましい。【００２４】
これにより、本発明の導光体は、より一層輝度ムラを防止することができる。【００２５】
また、本発明の導光体では、上記距離保持部は、側面が粗化処理されているものであり、上記側面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．５μｍ以上、１０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。【００２６】
これにより、本発明の導光体は、上記距離保持部に入った光を反射させずに出射させやすくなり、輝度ムラを抑制することができる。【００２７】
また、本発明の導光体は、上記距離保持部が、上記導光板本体側から先端側に向けて、上記光出射面と平行方向における断面積が小さくなるものであることが好ましい。【００２８】
これにより、上記距離保持部と上記光学部材との接触面積が小さくなるので、輝度ムラをより一層抑制することができる。【００２９】
また、本発明の導光体は、上記距離保持部が、上記導光板本体１個に対し、１個または複数個形成されているものであることが好ましい。【００３０】
本発明の導光体は、上記距離保持部が少なくとも１個形成されていればよく、上記距離保持部の数が少ないほど輝度ムラを抑制することができ、一方、上記距離保持部の数が多いほど該導光体を備えた面光源装置（照明装置）を強固なものにすることができる。【００３１】
また、本発明の面光源装置は、上記導光体を備えており、さらに、上記導光体の光入射面側に、光源および該光源を実装するための基板を備えているとともに、該導光体の光出射面側に、光学部材を備えていることが好ましい。また、本発明の面光源装置は、上記導光体を複数個備えており、さらに、上記導光体の光入射面側に、光源および該光源を実装するための基板を備えているとともに、該導光体の光出射面側に、光学部材を備えていることが好ましい。また、本発明の面光源装置は、該導光体の光出射面と反対側に、反射シートを備えていることがより好ましい。【００３２】
上記の構成によれば、本発明の面光源装置は、上記発光面と上記光学部材との間の空間にて、多方向に重なり合い均一化された光を、上記光学部材にて、さらに均一化することができるので、輝度の均一性をより向上させることができる。【００３３】
また、本発明の面光源装置は、上記光源が、上記基板上に実装された発光ダイオードであることが好ましい。【００３４】
これにより、本発明の面光源装置は、色再現範囲の広いものとなる。【００３５】
また、本発明の面光源装置は、上記光学部材が、０．５〜３ｍｍの厚さを有する透明な樹脂からなる基材内に拡散粒子を多数分散して設けられた拡散板を備えているものであることが好ましい。【００３６】
これにより、本発明の面光源装置は、輝度の均一性をより一層向上させることができる。【００３７】
また、本発明の液晶表示装置は、上記面光源装置をバックライトとして備えていることが好ましい。【００３８】
上記の構成によれば、本発明の液晶表示装置は、輝度の低下を招くことなく、薄型で、輝度の均一性をより向上させた面光源装置をバックライトとして備えることにより、表示品位が良好であり、かつ薄型の液晶表示装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の導光体は、以上のように、光入射面および光出射面を有する導光板本体の該光出射面と対向する位置に配置されかつ該光出射面から出射された光を受光する光学部材と、該光出射面と、の距離を保持するために、該光出射面に形成された距離保持部を備えており、上記距離保持部が、上記光出射面から上記光学部材に向けて形成されており、上記距離保持部における上記光出射面と上記光学部材とをつなぐ方向の長さが、０．３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲内であり、上記距離保持部が、上記導光板本体と一体に形成されているものである。【００４０】
それゆえ、本発明の導光体は、輝度均一性に優れ、かつ部品数の削減およびコストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態における導光体の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す液晶表示装置に備えられた照明装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図２に示す液晶表示装置に備えられた導光体ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図５】図１に示す導光体の発光面から出射される光の進行方向を模式的に示す断面図である。
【図６】図２に示す液晶表示装置に備えられた導光体ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態における距離保持部の側面形状および下部面の形状を例示的に示す図である。
【図８】本発明の一実施形態における距離保持部の側面形状を例示的に示す図である。
【図９】図２に示す液晶表示装置に備えられた導光体ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す液晶表示装置に備えられた照明装置の概略構成を示す平面図である。
【図１２】図１１に示す照明装置における導光体ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図１３】図１０に示す液晶表示装置に備えられた導光体ユニットを示す図であり、（ａ）は、液晶表示パネル側から見た場合の平面を示し、（ｂ）は、照明装置側から見た場合の平面を示し、（ｃ）は、（ａ）に示す導光体ユニットのＡ−Ａ断面を示している。
【図１４】従来の距離保持部の側面形状を示す断面図である。
【図１５】従来の距離保持部の側面形状を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について、図１ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に限定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。なお、本明細書等において、範囲を示す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」であることを示す。
【００４３】
図１の（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態にかかる導光体７の概略構成を示す断面図である。
【００４４】
具体的には、図１の（ａ）は、光入射面および光出射面を有する導光板本体（導光体における距離保持部１０以外の部分）の該光出射面に形成された距離保持部１０を備えており、かつ該距離保持部１０が該導光板本体と一体に形成されている導光体７を示す断面図である。
【００４５】
また、図１の（ｂ）は、光入射面および光出射面を有する導光板本体の該光出射面に形成された距離保持部１０を備えており、かつ該距離保持部１０が該導光板本体と一体に形成されており、さらに、発光面を有する発光部７ｂと、発光部７ｂへ該光入射面からの光を導く導光部７ｃとを有し、一方の導光体の導光部７ｃに、該一方の導光体に隣り合う他方の導光体の発光部７ｂが乗り上げるように配置されている導光体７を示す断面図である。
【００４６】
また、図１の（ｃ）は、光入射面および光出射面を有する導光板本体の該光出射面に形成された距離保持部１０を備えており、かつ該距離保持部１０が該導光板本体と一体に形成されており、さらに、発光面を有する発光部７ｂと、発光部７ｂへ該光入射面からの光を導く導光部７ｃとを有し、一方の導光体の導光部７ｃに、該一方の導光体に隣り合う他方の導光体の発光部７ｂが乗り上げるように配置されており、距離保持部１０が導光部７ｃにおける光出射面に形成され、かつ導光部７ｃを有する導光体に隣り合う他方の導光体の発光部７ｂを貫通するように設けられているものであり、距離保持部１０は、発光部７ｂと接触していない導光体７を示す断面図である。
【００４７】
図１の（ｃ）において、距離保持部１０と発光部７ｂとの間の距離ｄ１は、できるだけ小さく、かつ距離保持部１０と発光部７ｂとが接触しないことが好ましい。
【００４８】
図２は、本実施の形態にかかる液晶表示装置４０の概略構成を示す断面図である。液晶表示装置４０は、面光源装置３０と、面光源装置３０に対向配置される液晶表示パネル３とを備えている。なお、本明細書において、面光源装置３０は、バックライト（照明装置）２０の構成に、液晶表示パネル３の背後（表示面とは反対の側）に配置された拡散板（光学部材）８を備えているものを意味する。さらに、面光源装置３０は、液晶表示パネル３の背後（表示面とは反対の側）に配置された光学シート９を備えているものであることが好ましい。
【００４９】
液晶表示パネル３は、従来の液晶表示装置に使用される一般的な液晶表示パネルと同様であり、図示はしないが、例えば、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたアクティブマトリクス基板と、それに対向するＣＦ基板とを備え、これらの基板の間に液晶層がシール材により封入された構成を有している。
【００５０】
液晶表示装置４０に備えられたバックライト２０および面光源装置３０の構成について以下に詳しく説明する。
【００５１】
バックライト２０および面光源装置３０は、液晶表示パネル３の背後（表示面とは反対の側）に配置されている。図２に示すように、面光源装置３０は、主として基板４、光源５、反射シート６、導光体７、拡散板（光学部材）８、必要に応じて光学シート９を備えている。
【００５２】
導光体７は、光源５から出射された光を発光面７ａ（発光部７ｂにおける光出射面）から面発光させるものである。発光面７ａは、照射対象に対して光を照射するための面である。本実施の形態では、導光体７は、図２に示すように、タンデム構造になっている。すなわち、導光体７は、発光面７ａを有する発光部７ｂと、該発光部７ｂへ光源５からの光を導く導光部７ｃとを有し、少なくとも発光部７ｂと導光部７ｃとの接続部分において、互いの厚さが異なっているとともに、各導光体７の導光部７ｃに他の導光体７の発光部７ｂが乗り上げるように配置されている。これにより、複数の導光体で面一状の発光面が形成される。
【００５３】
さらに、図３は、上記バックライト２０の斜視図である。なお、本実施の形態の液晶表示装置４０に備えられたバックライト２０には、その生成メカニズムによって、隣り合う導光体７が重ならないように連なる部分にできる隙間１８と、隣り合う導光体７が重なるように連なる部分にできる隙間１９との２種類が存在する。
【００５４】
ここで、図２および図３に示すように、一方の導光体７の導光部７ｃの上に、これと隣り合う他方の導光体７の発光部７ｂが乗り上げるように配置されていく方向をＤ１方向と呼ぶ。このＤ１方向において、上記導光体７が重なるように連なっている。また、このＤ１方向と交差する（略直交する）方向をＤ２方向と呼ぶ。このＤ２方向において、上記導光体７が重ならないように連なっている。
【００５５】
導光体７が重ならないように連なる部分にできる隙間１８とは、図２および図３に図示されているように、各導光体７がＤ２方向に連なるときに発生する隙間１８を指す。すなわち、上記各導光体７がＤ２方向に連なるときには、上記隣接する各導光体７間には、重なる部分が全く存在しない。
【００５６】
一方、導光体７が重なるように連なる部分にできる隙間１９とは、図２および図３に図示されているように、一方の導光体７の導光部７ｃに、該一方の導光体７に隣り合う他方の導光体７の発光部７ｂが乗り上げるように配置された場合に、上記一方の導光体７の発光面７ａと上記他方の導光体７の発光面７ａの繋ぎ目部分にできる隙間１９を指す。すなわち、図２および図３に図示されているように、各導光体７がＤ１方向に連なるときに発生する隙間１９を示す。
【００５７】
以上のように、本実施の形態の液晶表示装置４０に備えられたバックライト２０は、一方の導光体７の導光部７ｃに、該一方の導光体７に隣り合う他方の導光体７の発光部７ｂが乗り上げるように配置されるタンデム式照明装置であり、上記タンデム式照明装置においては、導光体７が重ならないように連なる部分にできる隙間１８と導光体が重なるように連なる部分にできる隙間１９とがそれぞれ存在する。
【００５８】
上記バックライト２０の輝度均一性を落とす理由としては、上述した導光体間の隙間によるもの以外にも、例えば、光源の発光特性や導光体の形状によるものなど多数が考えられる。
【００５９】
ここで、輝度が不均一となる原理について、図４〜６を用いて以下に説明する。
【００６０】
図４〜６には、光源５から出射された光が導光体７を伝播する様子が示されている。図４に示すように、光源５から出射された光は、ある臨界角で導光体７の導光部７ｃに入射する。導光部７ｃ内に入射した光は、導光部７ｃ内で放射状に拡散しながら発光部７ｂに到達し、発光部７ｂの裏面に設けられた反射シート６に反射することにより、発光面７ａから出射される。ここで、光は一般に、光源５から離れるほど光量が減少する傾向がある。したがって、導光体７における光源５から遠い方の端部の領域では、他の領域よりも光量が少なくなっている。
【００６１】
また、導光体７における導光部７ｃと発光部７ｂとの境界部分には、それぞれの厚さの違いから段部７ｄが形成され、発光面７ａに光が到達し難い暗部７ｅ（図４の斜線部；デッドスペース）が生じる。したがって、暗部７ｅの領域においても、光量が少なくなっている。このように、発光面７ａの位置によって光量が異なるため、輝度が不均一となる。
【００６２】
上記のような理由から、輝度均一性が落ちるバックライト２０の発光面７ａ上に直接、光を拡散させる役割をする拡散板８を置いたとしても、上記バックライト２０から出射される光は、均一に拡散しきれず、輝度均一性の高い面光源装置３０を得ることは大変困難である。また、輝度均一性の高い面光源装置３０を得るために、上記拡散板８を厚くしたり、２枚構成とすることも考えられるが、このような場合には、輝度均一性は向上されても、輝度の低下を招いてしまうため、好ましくない。
【００６３】
そこで、本実施の形態の液晶表示装置４０に備えられた導光体７は、導光板本体の光出射面に形成された距離保持部１０を備えているものである。ここで、本明細書において、光出射面とは、発光面７ａと、導光部７ｃにおける光出射面である導光部出射面７ｆとを合わせたものをいう。また、導光板本体とは、導光体７のうちの距離保持部１０以外の部分をいう。
【００６４】
図４は、図２に示す液晶表示装置４０に備えられた導光体ユニット１１の概略構成を示す斜視図である。導光体ユニット１１は、光源５から光入射面７ｇを経て出射された光を拡散させて面発光させるものであり、主として光源５、基板４（図２を参照）、反射シート６、導光体７を備えている。図４に示すように、光源５から出射された光は、導光体７の導光部７ｃに入射し、導光部７ｃ内を伝播して発光部７ｂに到達する。図示はしていないが、導光体７の発光部７ｂの表面（発光面７ａ）、もしくは裏面には、導光してきた光を前面に出射させるための加工や処理が施されており、光は、導光体７の発光面７ａから液晶表示パネル３側へ出射される。
【００６５】
導光体７は、光入射面７ｇおよび光入射面７ｇと対向する光出射面を有する導光板本体（導光体７のうちの距離保持部１０以外の部分）と、該導光板本体の光出射面に形成された距離保持部１０とを備えており、距離保持部１０は、該導光板本体と一体に形成されている。
【００６６】
したがって、本実施の形態の液晶表示装置４０に備えられた面光源装置３０においては、図２に図示されているように、上記光出射面（発光面７ａ）と照射対象である拡散板８とを距離保持部１０によって、一定間隔離した構成を用いている。
【００６７】
すなわち、上記距離保持部１０によって、複数の光出射面（発光面７ａ）と拡散板８との間に一定の空間を設けることができる構成であるため、光出射面（発光面７ａ）と拡散板８との間の空間にて、光出射面（発光面７ａ）から発光された光は、多方向に重なり合い均一化されるので、輝度均一性を向上させることができる。
【００６８】
さらに、上記距離保持部１０によって、輝度ムラ改善効果以外にも、拡散板８または光学シート９が導光体７に密着している構成に比べて、拡散板８または光学シート９を導光体７から一定距離離して設けることが可能であるため、拡散板８または光学シート９の表面保護にも適切な構成となる。以下、距離保持部１０について詳しく説明する。
【００６９】
＜距離保持部の形状等＞
距離保持部１０は、光出射面に形成されるものであり、光出射面と対向する所定の光学部材との間に所定の間隔を形成するためのものであり、かつ距離保持部１０における上記光出射面と上記光学部材とをつなぐ方向の長さが、０．３ｍｍ以上５０ｍｍ以下、好ましくは導光体７を備えた面光源装置３０における光源５のピッチの最大値ＰＭＡＸに対して０．２×ＰＭＡＸ〜１．５×ＰＭＡＸの範囲内である。また、距離保持部１０は、上記光出射面から上記光学部材に向けて形成されている。ここで、所定の光学部材とは、液晶表示装置、面光源装置等に用いられる光学部材をいい、具体的には、後述する拡散板８等をいう。また、所定の間隔とは、光出射面（発光面７ａ）と拡散板８との間の空間にて、光出射面（発光面７ａ）から発光された光が多方向に重なり合い均一化されるために必要な距離をいい、距離保持部１０の長さに相当するものである。
【００７０】
また、本実施の形態では、上記距離保持部１０において光が遮られたり、光が反射されたりすることを防止するために、距離保持部１０を、光透過性および光拡散性を有する材料で形成している。このように、距離保持部１０を光透過性および光拡散性を有する材料で形成することによって、当該距離保持部１０において遮られる光の量、および、反射される光の量を低減させることができる。また、距離保持部１０が上記発光面から出射された光の進行を妨げることがないため、輝度の低下および輝度の均一性の低下を抑えることができる。
【００７１】
上記の光透過性および光拡散性を有する材料としては、例えば、アクリルまたはポリカーボネートなどの透明樹脂に、酸化チタンまたは硫酸バリウムなどの光散乱性を有する素材で形成された粒子を混入させたものが挙げられる。なお、距離保持部１０と上記導光板本体とは、同じ材料によって構成されていることが好ましい。
【００７２】
図７は、距離保持部の側面形状および下部面（基板に固定される側の面）の形状を例示的に示す図である。
【００７３】
図７の（ａ）は、側面の断面が二等辺三角形状であり、下部面が、円形状である円錐形の距離保持部を示している。拡散板８または光学シート９と接する側の面の形状は、拡散板８または光学シート９との接触面積が小さくなるように先が比較的細くなっている。この形状を満たすには、円錐形に限る必要はなく、円錐台形を採用してもよい。円錐台形の場合には、上部面（拡散板８または光学シート９と接する側の面）の形状は、円形状である。
【００７４】
図７の（ｂ）は、側面の断面が柱状（長方形状、正方形状等）であり、上部面（拡散板８または光学シート９と接する側の面）と下部面との形状は、ともに円形状である円柱状の距離保持部を示している。
【００７５】
図７の（ｃ）は、側面の断面、上部面、下部面の形状が何れも柱状（長方形状、正方形状等）である角柱状の距離保持部を示している。なお、図７の（ｃ）に示す距離保持部の形状は、拡散板８または光学シート９と接する側にいくにつれて、先が細くなっていてもよい。
【００７６】
本発明において、距離保持部１０の形状は、上記の例に限定されることはないが、光の散乱などを考慮すると、光学部材である拡散板８または光学シート９との接触面積は、拡散板８および／または光学シート９と液晶表示パネル２１とを支持するのに問題がない程度であれば、できる限り小さい方が好ましい。
【００７７】
さらに、距離保持部１０の光透過性および光拡散性を等方的にするためには、回転体が好ましいので、図７の（ｃ）の角柱状より、図７の（ａ）・（ｂ）に示す円錐形状、円錐台形状および円柱状の方が好ましい。
【００７８】
また、距離保持部１０は、側面が粗化処理されているものであることが好ましい。図８の（ａ）〜（ｄ）は、距離保持部における粗化処理された側面形状を例示的に示す図である。距離保持部における粗化処理された側面形状は、図８の（ａ）〜（ｄ）に例示された形状には限定されない。例えば、距離保持部の側面に、溝が少なくとも１つ形成されていればよい。
【００７９】
ここで、本明細書等において、距離保持部１０の長さ（距離保持部１０における上記光出射面と上記光学部材とをつなぐ方向の長さ）とは、距離保持部１０における下部面（上記光出射面側の面）と、距離保持部１０における上部面（上記光学部材側の面）または頂点（上記光学部材側の接点）との、最短距離をいう。
【００８０】
また、距離保持部１０は、上記側面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、好ましくは０．５μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以上３μｍ以下の範囲内である。なお、本明細書において、算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４）・ＪＩＳ  Ｂ  ００３１（１９９４）に準じて測定した値をいう。
【００８１】
なお、上述した各構成において、発光面７ａに配置する距離保持部１０の数量は、特に限定されるものではなく、発光面７ａと拡散板８または光学シート９との間に少なくとも１つ配置されていればよい。
【００８２】
＜距離保持部の位置＞
距離保持部１０が設けられる位置は特に限定されないが、複数の光出射面（発光面７ａ）上において、輝度の低い領域に設けられることが好ましい。なぜなら、光出射面（発光面７ａ）から出射される光のうち、距離保持部１０により反射される光の割合を少なくすることができ、距離保持部１０が、光出射面（発光面７ａ）上の輝度分布に与える影響を小さく抑えることができるからである。
【００８３】
距離保持部１０が設けられる位置として、好ましくは導光体７中における導光部７ｃ、より好ましくは導光部７ｃにおける光出射面の中で光入射面７ｇからの光が届かない領域（図９に示す網目部の領域）である。導光部７ｃにおける光出射面の中で光入射面７ｇからの光が届かない（届き難い）領域とは、具体的には、光源５から出射された光が７０°の臨界角で導光体７の導光部７ｃに入射する際における光の伝播経路よりも光源５側の領域をいう。つまり、光入射面７ｇの中心と導光体７の中心とをつなぐ直線Ａに対して左右（図３におけるＤ２方向と平行な方向）にそれぞれ３５°（合計７０°）の角度を有する直線Ｂを２本引いたときに該直線Ｂよりも光入射面７ｇ（光源５）側の領域（図９に示す網目部の領域）をいう。
【００８４】
なお、距離保持部１０の位置は、特に限定されるものではなく、発光面７ａと拡散板８または光学シート９との間に少なくとも１つ配置されていればよい。
【００８５】
＜導光板本体＞
導光体７の発光部７ｂに施される具体的な加工方法や処理方法は、例えば、プリズム加工、シボ加工、印刷処理などが挙げられるが、特に限定されず、適宜公知の方法が用いられる。
【００８６】
また、導光体７は、主に、ＰＭＭＡやポリカーボネート等の透明樹脂によって構成されているが、特に限定されず、光の透過率が高い材質であることが好ましい。なお、上述したように、上記導光板本体と距離保持部１０とは、同じ材料によって構成されていることが好ましい。
【００８７】
また、導光体７は、例えば射出成型や押出成型、熱プレス成型、切削加工等によって成形することができる。ただし、これら成形方法には限定されず、同様の特性が発揮される加工方法であればよい。
【００８８】
＜液晶表示装置における導光体以外の構成＞
光源５は、例えば、サイド発光タイプの発光ダイオード（ＬＥＤ）、または冷陰極管（ＣＣＦＬ）等である。以下では、光源５として、ＬＥＤを例に挙げて説明する。光源５として、Ｒ、Ｇ、Ｂのチップが１つのパッケージにモールドされているサイド発光タイプのＬＥＤを用いることによって、色再現範囲の広い面光源装置を得ることが可能となる。なお、光源５は、基板４上に配置されている。
【００８９】
上記基板４は、光源５を配置するためのものであり、特に限定されないが、輝度向上を図るために白色であることが好ましい。なお、基板４の背面（光源５が実装されている面の反対側の面）側には、図示はしていないが、光源５を構成する各ＬＥＤを点灯制御するためのドライバが実装されている。すなわち、ドライバは、ＬＥＤとともに同一の基板４に実装されている。同一基板に実装をすることにより、基板の数を削減できるとともに、基板間を繋ぐコネクタ等が削減できるため、装置のコストダウンを図ることができる。また、基板の数が少ないため、液晶表示装置４０の薄型化を図ることもできる。
【００９０】
反射シート６は、導光体７の裏面（発光面７ａとの対向面）と接するように設けられている。反射シート６は、光を反射し、発光面７ａからより多くの光を出射させるものである。
【００９１】
拡散板（光学部材）８は、各導光体７の発光面７ａにより形成される面一状の発光面の全体を覆うように、発光面７ａから所定の距離をもって、発光面７ａに対向配置される。拡散板８は、導光体７の発光面７ａから出射した光を拡散させて、後述の光学シート９に照射する。拡散板８としては、例えば、プリズムシート、拡散シート等が挙げられる。
【００９２】
光学シート９は、導光体７の前面側に重ねて配置された複数のシートによって構成され、導光体７の発光面７ａから出射された光を均一化するとともに集光して、液晶表示パネル３へ照射するものである。すなわち、光学シート９は、光を集光しつつ散乱させる拡散シートや、光を集光して正面方向（液晶表示パネル３の方向）の輝度を向上させるレンズシートや、光の一方の偏光成分を反射して他方の偏光成分を透過することによって液晶表示装置１の輝度を向上させる偏光反射シート等を適用することができる。これらは、液晶表示装置１の価格や性能によって適宜組み合わせて使用することが好ましい。
【００９３】
上述の各部材の構成により、光源５から出射された光は、図２に示すように、散乱作用と反射作用を受けながら導光体７内を伝播し、発光面７ａから出射し、拡散板８および光学シート９を通り液晶表示パネル３に到達する。
【００９４】
〔実施の形態２〕
本発明の液晶表示装置に関する他の実施形態について、図１０〜図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００９５】
上述の実施の形態１では、タンデム型のバックライトについて説明したが、本実施の形態では、複数の導光体を重なり合うことなく同一平面上に並べて配置した構成のタイル式のバックライトについて説明する。
【００９６】
図１０は、本実施の形態にかかる液晶表示装置７０の概略構成を示す断面図である。液晶表示装置７０は、面光源装置６０と、面光源装置６０に対向配置される液晶表示パネル３とを備えている。なお、本明細書において、面光源装置６０は、バックライト（照明装置）５０の構成に、液晶表示パネル３の背後（表示面とは反対の側）に配置された拡散板（光学部材）８を備えているものを意味する。さらに、面光源装置６０は、液晶表示パネル３の背後（表示面とは反対の側）に配置された光学シート９を備えているものであることが好ましい。
【００９７】
次に、液晶表示装置７０に備えられたバックライト５０の構成について以下に説明する。
【００９８】
バックライト５０は、液晶表示パネル３の背後（表示面とは反対の側）に配置されている。図１０に示すように、バックライト５０は、基板４、光源５、反射シート６、導光体５７、拡散板８、必要に応じて光学シート９を備えている。
【００９９】
導光体５７は、光源５から出射された光を発光面５７ａから面発光させるものである。導光体５７は、実施の形態１における導光体７とは、形状以外の構成が略同様である。特に、導光体５７も、光入射面５７ｇおよび光出射面を有する導光板本体（導光体５７のうちの距離保持部１０以外の部分）の光出射面に形成された距離保持部１０を備えており、該距離保持部１０は、該導光板本体と一体に形成されている。なお、該導光板本体の形状は、特に限定されない。
【０１００】
導光体５７以外の他の構成部材については、実施の形態１におけるバックライト２０と略同様の構成であるため、その説明を省略する。
【０１０１】
本実施の形態において、バックライト５０を構成する導光体５７は、少なくとも２つ以上で構成される。つまり、バックライト５０は、導光体５７と光源５とを組み合わせて形成された導光体ユニット６１を同一平面上に複数個並べて構成されている。
【０１０２】
また、図１１には、バックライト５０の平面構成を模式的に示す。図１１に示すように、バックライト５０は、２個の光源５Ｌ・５Ｒ（対をなす光源）を有する導光体ユニット６１が、縦横に複数個整列して配置されている。このように、本実施の形態のバックライト５０は、複数個の導光体ユニット６１がタイルを敷き詰めるように並んで配置されているため、タイル式のバックライトと呼ばれる。
【０１０３】
そして、図１２は、図１１に示すように導光体ユニット６１を配置した場合の斜視図である。
【０１０４】
さらに、図１３には、バックライト５０に含まれる一つの導光体ユニット６１の構成を示す。図１３の（ａ）は、導光体ユニット６１を液晶表示パネル３側から見た場合（これを上面側とする）の平面図（上面図）である。図１３の（ｂ）は、導光体ユニット６１を図１３の（ａ）とは反対の側から見た場合の平面図（下面図）である。図１３の（ｃ）は、図１３の（ａ）に示す導光体ユニット６１のＡ−Ａ断面図である。図１３の（ｃ）に示すように、導光体５７の発光面５７ａには、距離保持部１０が形成されている。
【０１０５】
図１３に示す導光体ユニット６１は、２個の光源５Ｌ・５Ｒ（対をなす光源）と、光源からの光を面発光させる導光体５７とを有している。各光源５Ｌ・５Ｒは、それぞれ導光体５７の内部に設けられた空洞状の凹部５７ｆ内に収められ、互いに対向するように配置されている。なお、各光源５Ｌ・５Ｒは基板４の上に載せられている。そして、図１３に示すように、各光源５Ｌ・５Ｒからの光の出射方向（実線の矢印と破線の矢印）が、一方の光源からの光が他方の光源に向かって照射されるように、各光源５Ｌ・５Ｒからの光の出射方向が設定されている。
【０１０６】
このように、導光体ユニット６１においては、対向する２個の点状光源がお互いの照射できない領域を補うように配置されている。
【０１０７】
本実施の形態では、このような導光体ユニット６１を複数個並べて配置することにより、暗部のない大型のバックライトを得ることができる。また、図１０に示すように、本実施の形態のバックライト５０では、隣り合う各導光体ユニット６１（第１の導光体ユニットおよび第２の導光体ユニット）同士が、互いに重ならないように同一平面上に並んで配置されていることで、複数の導光体５７，５７，…の各発光面５７ａでバックライト５０全体の発光面（発光領域）が形成される。
【０１０８】
以上のように、光源５から出射された光は、図１０に示すように、散乱作用と反射作用を受けながら導光体５７内を伝播し、発光面５７ａから出射し、拡散板８および光学シート９を通り液晶表示パネル３に到達する。
【０１０９】
ここで、タンデム型のバックライトの場合と同様に、タイル式のバックライトにおいても、隣り合う２つの導体同士の間に隙間が生じることが原因で輝線が発生し、輝度の均一性が損なわれるという問題が発生する。このように、輝度が不均一となる原理について以下に説明する。
【０１１０】
光源５から出射された光は、導光体５７内で全反射を繰り返しながら、発光面５７ａから出射される。しかしながら、光源５から出射された光の一部は、導光体５７内で全反射せずに、直接、光源５から遠い方の端面５７ｅ（図１３の（ｃ）参照）に達する。このような光は、全反射による光量の減衰が生じないため、発光面５７ａから出射された光よりも強度が強い。このため、光源から出射された光が、導光体の端面５７ｅから直接外部に出射される。そのため、この強度が強い光が輝線となって現れ、全体としての輝度が不均一となる。
【０１１１】
そこで、本実施の形態の液晶表示装置７０中におけるバックライト５０に備えられた導光体５７は、導光板本体の発光面５７ａに形成された距離保持部１０を備えているものである。
【０１１２】
したがって、本実施の形態の構成によれば、従来の構成と比較して、輝度の均一性をより向上させることができる。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態の液晶表示装置７０は、上述したようなバックライト５０を備えていることで、液晶表示パネル３に対してより均一な光を照射することができるため、表示品位を向上させることができる。
【０１１４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１５】
すなわち、上述した具体的な実施形態は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、液晶表示装置のバックライト等として利用される面光源装置、その面光源装置を備えた液晶表示装置などに適用することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
３    液晶表示パネル
４    基板
５    光源
６    反射シート
７    導光体
７ａ  （導光体の）発光面
７ｂ  発光部
７ｃ  導光部
７ｄ  段部
７ｅ  暗部
７ｆ  導光部出射面
７ｇ  光入射面
８    拡散板
９    光学シート
１０    距離保持部
１１    導光体ユニット
１８    隙間
１９    隙間
２０    バックライト（照明装置）
３０    面光源装置
４０    液晶表示装置
５０    バックライト（照明装置）
５７    導光体
６０    面光源装置
６１    導光体ユニット
７０    液晶表示装置
【図１】
2010095307.tif 000003
【図２】
2010095307.tif 000004
【図３】
2010095307.tif 000005
【図４】
2010095307.tif 000006
【図５】
2010095307.tif 000007
【図６】
2010095307.tif 000008
【図７】
2010095307.tif 000009
【図８】
2010095307.tif 000010
【図９】
2010095307.tif 000011
【図１０】
2010095307.tif 000012
【図１１】
2010095307.tif 000013
【図１２】
2010095307.tif 000014
【図１３】
2010095307.tif 000015
【図１４】
2010095307.tif 000016
【図１５】
2010095307.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面および光出射面を有する導光板本体の該光出射面と対向する位置に配置されかつ該光出射面から出射された光を受光する光学部材と、該光出射面と、の距離を保持するために、該光出射面に形成された距離保持部を備えており、
上記距離保持部は、上記光出射面から上記光学部材に向けて形成されており、
上記距離保持部における上記光出射面と上記光学部材とをつなぐ方向の長さは、０．３ｍｍ以上、５０ｍｍ以下の範囲内であり、
上記距離保持部は、上記導光板本体と一体に形成されているものであり、
発光面を有する発光部と、該発光部へ上記光入射面からの光を導く導光部とを有し、一方の導光体の導光部に、該一方の導光体に隣り合う他方の導光体の発光部が乗り上げるように配置されているものであることを特徴とする導光体。
【請求項２】
上記距離保持部は、上記導光部における光出射面に形成され、かつ該導光部を有する導光体に隣り合う他方の導光体の発光部を貫通するように設けられているものであり、
上記距離保持部は、上記発光部と接触していないことを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
上記距離保持部は、上記導光部における光出射面の中で、上記光入射面の中心と上記導光体の中心とをつなぐ直線に対して３５°の角度を有する２本の直線を引いたときに該２本の直線よりも該光入射面側の領域に形成されているものであることを特徴とする請求項２に記載の導光体。
【国際調査報告】
2010095307.tif 000018
2010095307.tif 000019
2010095307.tif 000020
2010095307.tif 000021