(57)【要約】      （修正有）【課題】発光面において、発光ダイオードに相対する部分が、他の部分に比較して明るく発光する「目玉現象」を防止する液晶ディスプレイ用バックライトアッセンブリの導光板を提供する。【解決手段】導光板３，１７の入光側端面３ａ，１７ａに配置される光源によって端面側から入光される光によって表面の発光面１１が発光する導光板３，１７の入光側端部に設けられ、組み立て時に少なくとも一部がマスクされる入光側端縁３ｘ，１７ｘの表面又は裏面の少なくとも一方のマスクされる範囲内に、入光側端部から発光面１１方向に延びる複数の溝１６を形成した。【選択図】図４
2006171253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端面側から入光される光によって表面の発光面（１１）が発光する導光板（３），（１７）と、導光板（３），（１７）の入光側端面（３ａ），（１７ａ）に配置される光源とを備え、導光板（３），（１７）の入光側端部に、組み立て時に少なくとも一部がマスクされる発光エリア外となる入光側端縁（３ｘ），（１７ｘ）が設けられた液晶ディスプレイのバックライトアッセンブリにおいて、導光板（３），（１７）における入光側端縁（３ｘ），（１７ｘ）の表面又は裏面の少なくとも一方のマスクされる範囲内に、入光側端部から発光面（１１）方向に延びる複数の溝（１６）を形成したバックライトアッセンブリの導光板。
【請求項２】
溝（１６）を、光源位置に対応させて形成した請求項１のバックライトアッセンブリの導光板。
【請求項３】
溝（１６）の深さが、発光面（１１）に近づくに従って徐々に浅くなり、溝端で０となる請求項１又は２のバックライトアッセンブリの導光板。
【請求項４】
溝（１６）の断面形状が、溝幅が深さ方向に向かって徐々に小さくなり、最深位置で０となる形状である請求項３のバックライトアッセンブリの導光板。
【請求項５】
溝（１６）の断面形状が、Ｖ字状又は円弧状又は楕円弧状をなす請求項４のバックライトアッセンブリの導光板。
【請求項６】
光源が、発光面が導光板（３），（１７）の端面（３ａ），（１７ａ）に向き合うように取り付けられた発光ダイオード（９）からなる請求項１又は２又は３又は４又は５のバックライトアッセンブリの導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイのバックライトアッセンブリに組み込まれるバックライトアッセンブリの導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来液晶ディスプレイのバックライトアッセンブリとして、導光板と反射シートと発光ダイオード（ＬＥＤ）とを備えた構造のものが公知となっている（例えば特許文献１参照）。上記バックライトアッセンブリ（バックライトパネル装置）は、導光板の下端面に、ＬＥＤが取り付けられている。反射シートの表面に、ＬＥＤ点灯回路パターンと遮光パターンとが銀・カーボンインク等の導電性インクでシルク印刷等により同時に形成されている。
【０００３】
導光板の表面には、スクリーン印刷等により微小点状等の乱反射面である配光パターンが形成されている。配光パターンは、導光板の表面に透光性のインクを用いて面積比２０〜６０％の網点パターンを導光板の下端側から上端側に向けて無段階状に変化するようにほぼ全面にわたって印刷したものとなっている。
【０００４】
上記導光板は、ＬＥＤから発せられ導光板の下端面から導光板内に光が進入すると、進入した光が配光パターンにより乱反射し、配光パターン部分が導光板の表面側から見てほぼ均一の明るさで発光する構造となっている。
【０００５】
上記遮光パターンは、ＬＥＤ点灯回路パターン位置の直下の高さ位置に、左右にわって全面的に形成されている。遮光パターンは、反射シートを透過してＬＥＤの光が外部に漏れるのを防止して、発光ダイオードの配置部分が、他の部分に比較して明るくなる発光ムラを防止する。
【０００６】
一方図１２に示されるように、入光側端部に、発光ダイオード位置に対応させて、平面視で山形をなす凹凸状の発光ダイオードの取付部を設けた導光板も公知となっている。凹凸状の取付部によって、発光ダイオードから放射される光を拡散させて導入板に導入させ、発光面において、発光ダイオードに相対する部分が、他の部分に比較して明るく発光する「目玉現象」を防止する構造となっている。なお該導光板に関する特許文献及び非特許文献は知らない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記いずれの従来技術においてもＬＥＤから放射される光は、導光板の入光側端面のＬＥＤに相対する部分から導光板に進入し、この導光板に進入した光によって導光板の発光面が発光する。このため遮光パターンによる「目玉現象」の防止構造の場合、導光板に進入した光が配光パターンにより乱反射するとはいえ、導光板の入光側端面の入光ムラは避けられず、発光面において、ＬＥＤに相対する部分が、他の部分に比較して明るく発光する「目玉現象」が発生するという欠点がある。
【０００８】
なお遮光パターンは、反射シートを透過してＬＥＤの光が外部に漏れるのを防止するのみである。このため反射シートを透過してＬＥＤの光が外部に漏れることにより発生する発光ムラを防止することはできるが、導光板の下端面からの光の入光強度ムラに起因する上記「目玉現象」に対しては効果がない。また凹凸状の取付部を設けたものは、取付部による光の拡散が不足し、前記「目玉現象」を回避することが困難であるという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明のバックライトアッセンブリの導光板は、端面側から入光される光によって表面の発光面１１が発光する導光板３，１７と、導光板３，１７の入光側端面３ａ，１７ａに配置される光源とを備え、導光板３，１７の入光側端部に、組み立て時に少なくとも一部がマスクされる入光側端縁３ｘ，１７ｘが設けられた液晶ディスプレイのバックライトアッセンブリにおいて、導光板３，１７における入光側端縁３ｘ，１７ｘの表面又は裏面の少なくとも一方のマスクされる範囲内に、入光側端部から発光面１１方向に延びる複数の溝１６を形成したことを第１の特徴としている。
【００１０】
第２に溝１６を、光源位置に対応させて形成したことを特徴としている。
【００１１】
第３に溝１６の深さが、発光面１１に近づくに従って徐々に浅くなり、溝端で０となることを特徴としている。
【００１２】
第４に溝１６の断面形状が、溝幅が深さ方向に向かって徐々に小さくなり、最深位置で０となる形状であることを特徴としている。
【００１３】
第５に溝１６の断面形状が、Ｖ字状又は円弧状又は楕円弧状をなすことを特徴としている。
【００１４】
第６に光源が、発光面が導光板３，１７の端面３ａ，１７ａに向き合うように取り付けられた発光ダイオード９からなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように構成される本発明の構造によると、発光ダイオード等からなる光源から導光板の入光側端部に入光した直後の光は、一部が溝によって乱反射して導光板内を拡散し、導光板の入光側端部に概ね均一に光が入光したような状態となる。これにより発光面における光源に相対する部分が、他の部分に比較して明るくなる「目玉現象」を防止することができ、発光面における発光ムラが防止されるという効果がある。
【００１６】
なお光源からの光は、導光板の入光側端面における光源に相対する部分から入光する。このため少なくとも光源位置に対応する部分に溝を形成して、光を乱反射させることで、上記「目玉現象」を防止することができ、少ない本数の溝で「目玉現象」を防止することができる。
【００１７】
このとき溝の深さを、発光面に近づくに従って徐々に浅くなり、溝端で０となるように設定することによって、溝の全長にわたって有効に光の拡散が行われ、溝端に光が集中することによる目玉現象の発生が防止される。
【００１８】
また溝の断面形状を、溝幅が深さ方向に向かって徐々に小さくなり、最深位置で０となるＶ字状又は円弧状又は楕円弧状とすることによって、溝の全周面にわたって有効に光の拡散が行われ、溝の底部に光が集中することによる上記目玉現象の発生が防止される。なお溝の断面形状を、Ｖ字状又は円弧状又は楕円弧状とすることによって、溝幅が深さ方向に向かって徐々に小さくなり、最深位置で０となる断面形状の溝を簡単に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１，図２（ａ），（ｂ）は、液晶ディスプレイ等に使用されるバックライトアッセンブリの構造を示すモデル図である。該バックライトアッセンブリ１は、反射シート２、導光板３、拡散シート（ディフューザ）４、レンズシート５，６が、裏側から表側に向かって、枠体７内に順次積層されてユニット化された構造となっている。
【００２０】
導光板３の入光側端面３ａに光源となる発光ダイオード９が取り付けられている。発光ダイオード９は、フィルム基板等に搭載され、枠体７の台部８上に載置されている。発光ダイオード９から放射される光が、導光板３の入光側端面３ａから導光板３内に進入し、この光によって導光板３の表側の発光面１１が発光する。
【００２１】
本バックライトアッセンブリ１は、発光面１１で発光する光がディフューザ４によって拡散され、表側のレンズシート６が発光する構造となっている。反射シート２は導光板３（反射面１１）の裏側に漏れる光を表側に反射する。
【００２２】
図３は発光ダイオード９が取り付けられた導光板３の拡大斜視図である。導光板３は透明アクリル樹脂等の光透過性が高い材料によって成形されている。発光ダイオード９は導光板３側の端面が発光面となっている。導光板３の表面における発光ダイオード側端から所定距離はなれたエリアが、発光面１１となっている。
【００２３】
発光面１１には、縦方向の溝１２が横方向に複数形成されている。溝１２によって発光面１１は、山形の凹凸面となっている。導光板３の裏面における発光面１１の裏側位置には、横方向の溝１３が縦方向に複数形成されている。発光面１１の裏面は、溝１３によって発光面１１の凹凸面に対して９０度回転した凹凸面となっている。
【００２４】
導光板３の入光側端面３ａから導光板３内に進入した発光ダイオード９からの光は、発光面１１の裏面の凹凸面によって表面側に向かって乱反射し、さらに発光面１１（表面側）においても乱反射する。これにより発光面１１は発光ダイオード９の光によって、表面側に向かってほぼ均一に発光する。
【００２５】
なお図２（ａ），（ｂ）に示されるように、バックライトアッセンブリ１の表面側には、遮光フィルム１４が設けられている。遮光フィルム１４は、台部８に相対する部分が遮光部１４ａとなっている。遮光フィルム１４の他の部分は透光可能な透明部１４ｂとなっている。
【００２６】
発光ダイオード９及び導光板３における入光側の発光エリア外である入光側端縁３Ｘは、遮光部１４ａの裏側に位置している。入光側端縁３Ｘは、全体が遮光部１４ａによってマスクされ、発光ダイオード９の光が遮光フィルム１４の表側にもれることはない。
【００２７】
導光板３における入光側端縁３Ｘの表側には、略全幅にわたって複数の溝１６が形成されている。溝１６は導光板３の入光側端から発光面１１に向かって延びている。溝１６は図４（ａ）に示されるように、端面側から見てＶ字状の断面をなし、図４（ｂ）に示されるように、発光エリア１１に近づくに従って、深さが徐々に浅くなり、溝端において深さが０となる形状をなす。
【００２８】
溝１６は導光板３における入光側端縁３Ｘに形成されているため、バックライトアッセンブリ１が組み立てられると、遮光フィルム１４の遮光部１４ａによって、バックライトアッセンブリ１の表面側においてマスクされる。
【００２９】
発光ダイオード９から放射された光は、入光側端部３ａから導光板３への入光直後に、導光板３の表面側（発光エリア１１側）において、一部が溝１６によって乱反射して導光板３内を拡散して進行し、入光側端面３ａに概ね均一に光が入光したような状態となる。これにより発光面１１における発光ダイオード９に相対する部分が、他の部分に比較して明るくなる「目玉現象」が防止され、発光面１１における発光ムラが防止される。
【００３０】
このとき溝１６は、発光エリア１１に近づくに従って、深さが徐々に浅くなり、溝端において深さが０となっているため、溝に進行した光が直進して溝端に光が集中し、溝端が明るく発光する不都合等が発生せず、溝１６の全長にわたって光の拡散が有効に行われる。これにより溝１６の端部の発光による上記目玉現象の発生が防止される。
【００３１】
また溝１６はＶ字状の断面をなし、溝幅は最深位置において０となっているため、溝１６の全周面にわたって互いに斜め上方に向かって光を乱反射して光を有効に拡散させる。これにより溝１６の底部に光が集中して明るく発光するような不都合が防止され、溝１６の底部の発光による上記目玉現象の発生が防止される。
【００３２】
なお導光板３は、溝１６の部分で、表面に向かって発光することになるが、溝１６は遮光フィルム１４の遮光部１４ａによって、バックライトアッセンブリ１の表面側においてマスクされるため、バックライトアッセンブリ１の組み立て後は、溝１６の表面に向かう発光は問題にならず、発光面１１の発光ムラを引き起こすことはない。
【００３３】
図５（ａ），（ｂ）に示されるように、溝１６を入光側端面３ａの表面側だけでなく、裏面側に表裏反対に形成してもよい。この場合は発光ダイオード９から放射される光の溝１６での乱反射の発生が増加し、上記目玉現象の防止効果が向上し、発光面１１での発光をより均一化することができる。
【００３４】
また溝１６を、導光板３における溝１６を入光側端面３ａの裏面側にのみ設けることもできる。ただしこの場合、発光ダイオード９から放射される光は、導光板３の表面側において拡散・乱反射することが少ないため、入光側端面３ａの表面側にのみ溝１６を設ける場合と比較して、上記目玉現象の防止効果は落ちる。
【００３５】
なお溝１６を、少なくとも発光ダイオード９の発光面に対応する位置にのみ設けることもできる。この場合は発光ダイオード９の発光面に対応する位置のみで光を乱反射させることによって、少ない本数の溝１６で「目玉現象」を防止することができる。
【００３６】
図６（ａ），（ｂ）に示されるように、溝１６を、溝１６の端面側から見た断面形状を楕円弧形状とし、発光エリア１１に近づくに従って、深さが徐々に浅くなり、溝端において深さが０となるよう形成してもよい。この場合も上記Ｖ字状の断面をなす溝の場合と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
なお溝１６の端面側から見た断面形状を正円の円弧形状とすることもできる。また図示しないが、導光板３における上記入光側端縁３Ｘの裏面側に、入光側端縁３Ｘの表面側の溝１６と表裏反対に溝１６を形成してもよい。さらに上記Ｖ字状の断面をなす溝の場合と同様に、楕円弧形状断面又は円弧形状断面の溝１６を導光板３の入光側端縁３Ｘの裏面側にのみ形成することや、少なくとも発光ダイオード９の発光面に対応する位置にのみ設けることもできる。この場合の効果やそれに伴う欠点は上記同様である。
【００３８】
図７に示されるように、平板状の発光面１１部分の厚さに対して入光側端面１７ａの厚さが厚く、入光側端縁１７Ｘの部分が、台形状の断面を有するタイプの導光板１７がある。このタイプの導光板１７は、バックライトアッセンブリ１をできる限り薄く構成することが可能となる。
【００３９】
導光板が上記タイプの場合も、導光板１７の入光側端縁１７Ｘの表面側における略全幅にわたって、図８（ａ）に示されるように、Ｖ字状の断面をなす溝１６を複数形成することによって、前述と同様に発光面１１における「目玉現象」を抑制することができる。
【００４０】
なお導光板１７における入光側端縁１７Ｘの部分は、図８（ｂ）に示されるように、台形状の断面を有するため、発光面部分に対して平行に溝１６を設けることによって、溝１６の深さが、発光面１１に近づくに従って、徐々に浅くなり、溝端において深さが０となる。このため溝１６の形成が容易である。
【００４１】
溝１６の形成が容易であるため、図９（ａ），（ｂ）に示されるように、溝１６を、導光板３における上記入光側端縁１７Ｘの裏面側にも、入光側端縁１７Ｘの表面側に形成されている溝１６と表裏反対に容易に形成することができ、上記同様に目玉現象の防止効果を向上させることができる。
【００４２】
なお図１０（ａ）に示されるように、溝１６の端面側から見た断面形状を楕円弧形状としてもよい。この溝１６は、図１０（ｂ）に示されるように、発光面部分に対して平行に設けられており、溝１６の深さが、発光面１１に近づくに従って、徐々に浅くなり、溝端において深さが０となっている。
【００４３】
この場合も上記Ｖ字状の断面をなす溝の場合と同様の効果を得ることができる。なお溝１６の端面側から見た断面形状を正円の円弧形状とすることもできる。また溝１６の端面側から見た断面形状が上記いずれの場合であっても、溝１６を、導光板３における上記入光側端縁１７Ｘの裏面側に、入光側端縁１７Ｘの表面側に形成されている溝１６と表裏反対に容易に形成し、上記目玉現象の防止効果を向上させることができる。
【００４４】
導光板１７においても、前述の実施形態同様に、溝１６を導光板１７の入光側端縁１７Ｘの裏面側にのみ形成することや、溝１６を少なくとも発光ダイオード９の発光面に対応する位置にのみ設けることもできる。この場合の効果やそれに伴う欠点は上記同様である。
【実施例１】
【００４５】
図１１は、３つの発光ダイオードＤが取り付けられた、幅×長さ×厚さ＝30.5×44×0.65(mm)の寸法の導光板Ａの平面図である。該導光板Ａは、発光面Ｂが平面視で29.5×39.5(mm)であり、導光板Ａの入光側端から発光面Ｂの開始端までの長さが2.9mmとなっている。導光板Ａの入光側端縁Ｃの表面側には、全幅にわたって溝Ｅが形成されている。
【００４６】
上記発光面Ｂの開始端から３ｍｍオフセットした測定ラインＬ上において、導光板Ａにおける発光面Ｂの中心線から左右に4.2mm毎に輝度の測定点を設定し、各測定点を図１１における左側から順に測定点１〜測定点７として輝度の測定を行った。
【００４７】
なお図１２に示される溝Ｅの代わりに凹凸状の発光ダイオードＤ’の取付部Ｆが設けられている以外上記導光板Ａと同一形状である導光板Ａ’を従来の導光板として、比較のために上記と同様に輝度を測定した。図１２において、Ｂ’は発光面、Ｃ’は導光板Ａ’の入光側端縁であり、上記導光板Ａにおける発光面Ｂ及び入光側端縁Ｃと同一形状である。
【００４８】
図１３は測定結果のグラフ図である。従来の導光板Ａ’（点線）が、発光ダイオードＤ’に概ね向かい合う測定点２，４，６の輝度が他の測定点に比較して極端に高いのに対して、溝Ｅを形成した本導光板Ａ（実線）は、発光ダイオードＤに概ね向かい合う測定点２，４，６と他の測定点の輝度の差が小さくなっており、上記「目玉現象」が概ね解消されているといえる。  
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】バックライトアッセンブリモデルの側断面図である。
【図２】（ａ）はバックライトアッセンブリの発光面側から見た正面図、（ｂ）はバックライトアッセンブリに組み込まれた導光板を発光面側から見た正面図である。
【図３】発光ダイオードが取り付けられた状態の導光板の拡大斜視図である。
【図４】（ａ）は、図３の導光板を端面側から見た時の溝の拡大断面図、（ｂ）は、図３の導光板における溝部分の拡大側断面図である。
【図５】（ａ）は、表裏両面に溝が形成された導光板を端面側から見た時の溝の拡大断面図、（ｂ）は、表裏両面に溝が形成された導光板における溝部分の拡大側断面図である。
【図６】（ａ）は、導光板を端面側から見た時の他の形状の溝の拡大断面図、（ｂ）は、導光板における他の形状の溝部分の拡大側断面図である。
【図７】発光ダイオードが取り付けられた状態の他の形状の導光板の拡大斜視図である。
【図８】（ａ）は、図７の導光板を端面側から見た時の溝の拡大断面図、（ｂ）は、図７の導光板における溝部分の拡大側断面図である。
【図９】（ａ）は、表裏両面に溝が形成された導光板を端面側から見た時の溝の拡大断面図、（ｂ）は、表裏両面に溝が形成された導光板における溝部分の拡大側断面図である。
【図１０】（ａ）は、導光板を端面側から見た時の他の形状の溝の拡大断面図、（ｂ）は、導光板における他の形状の溝部分の拡大側断面図である。
【図１１】輝度の測定に使用した導光板の正面図である。
【図１２】輝度の測定に使用した発光ダイオードの取付部を備えた従来の導光板の正面図である。
【図１３】輝度の測定結果を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５０】
３      導光板
３ａ    入光側端面
３ｘ    入光側端縁
９      発光ダイオード
１１    発光面
１６    溝
１７    導光板
１７ａ  入光側端面
１７ｘ  入光側端縁
【図１】
2006171253.tif 000003
【図２】
2006171253.tif 000004
【図３】
2006171253.tif 000005
【図４】
2006171253.tif 000006
【図５】
2006171253.tif 000007
【図６】
2006171253.tif 000008
【図７】
2006171253.tif 000009
【図８】
2006171253.tif 000010
【図９】
2006171253.tif 000011
【図１０】
2006171253.tif 000012
【図１１】
2006171253.tif 000013
【図１２】
2006171253.tif 000014
【図１３】
2006171253.tif 000015