(57)【要約】【課題】  光散乱領域を発光面入光面側付近に形成するだけという従来の単純な構成に代えて、発光面の入光面側付近における輝線の発生を抑制するための新たな手段を提供する。【解決手段】    一面が発光面２ａとされ、当該発光面２ａと対向する他面が反射面２ｃとされ、前記発光面２ａとほぼ直交する側面が入光面２ｂとされた導光板２において、前記発光面２ａには、前記入光面の近傍に光調整部１２が設けられ、前記光調整部１２は、前記発光面２ａの入光面側の端辺Ｅから所定の幅Ｄ１をもって入光面２ｂと同方向に延びる帯状の低散乱領域１０と、当該低散乱領域１０の前記入光面側とは反対側に隣接する高散乱領域１１とを有し、当該高散乱領域１１は、前記低散乱領域１０よりも光の散乱度合いが高い。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面が発光面とされ、当該発光面と対向する他面が反射面とされ、前記発光面とほぼ直交する側面が入光面とされた導光板において、
前記発光面には、前記入光面の近傍に光調整部が設けられ、
前記光調整部は、前記発光面の入光面側の端辺から所定の幅をもって入光面と同方向に延びる帯状の低散乱領域と、当該低散乱領域の前記入光面側とは反対側に隣接する高散乱領域とを有し、
当該高散乱領域は、前記低散乱領域よりも光の散乱度合いが高いことを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記高散乱領域は、粗面に形成されることで、光を散乱させるものであり、
前記低散乱領域は、実質的に平坦な面であることを特徴とする請求項１記載の導光板。
【請求項３】
前記高散乱領域は、粗面によって形成されており、その算術平均粗さが０．１μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の導光板。
【請求項４】
前記低散乱領域は、その幅が、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の導光板。
【請求項５】
前記高散乱領域は、その幅が、０．３ｍｍ〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の導光板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の導光板の入光面に光源が配置されていることを特徴とするバックライト。
【請求項７】
前記光源からの光を前記入光面側に反射するためのリフレクタを備えているとともに、当該リフレクタは、前記発光面と一部重なるように配置され、
当該リフレクタが前記発光面と重なっている範囲は、少なくとも、前記低散乱領域とされていることを特徴とする請求項６記載のバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板及びバックライトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置用バックライト等に用いられるバックライトには、エッジライト型（サイドライト型ということもある）とよばれるものがある。このエッジライト型は、導光板の側面に光源が配置され、この入光面と直交する導光板の一面が発光面とされ、発光面と対向する面が光の反射面とされている。
導光板の発光面には、光の均一性を図るために、梨地などの光散乱処理が施さることがある。例えば、特許文献１には、導光板となる板状部材の出射面側に、入光面となる端面に沿って帯状に、照明光を散乱させる程度の高い光拡散領域を形成したものが記載されている。
また、特許文献２には、側面から内部に入射した光源からの光を表面から出射させる板状の導光板であって、出射光を散乱させるための所定幅の散乱処理部を前記側面と平行に設けたものが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１５３７７８号公報
【特許文献２】特開２００３−１３２７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１，２に記載のものは、いずれも発光面の入光面側の領域全体で光を散乱させており、輝線の発生抑制に関して十分でない。
本発明者は、導光板の発光面の輝線と暗線の発生に関し、次のような知見を得た。つまり、発光面の入光面側の領域のうち、入光面側端辺のごく近傍は輝線の発生原因となっており、この範囲で光を散乱させると、反射面に反射して、入光面側端辺から５ｍｍ程度離れた位置に輝線が発生してしまう。逆に、発光面の入光側端辺から１．５ｍｍ程度離れた位置では、相対的に輝度が低く、この輝度の低い光が反射面に反射して、前記輝線に隣接した位置（入光面側端辺とは反対側）で暗線が発生する。
このように、従来の導光板では、発光面の入光面側端辺のごく近傍における輝度の差が、導光板反射面に反射して、発光面の入光面側端辺から少し離れた領域において輝度のムラを発生させていた。
【０００４】
しかし、特許文献１，２のものでは、端部Ｅとその付近Ｅ１を含めた広い範囲において光を散乱させており、特に、特許文献１のものでは、その図２に示すように、光拡散領域によって、端部付近領域Ｅ１全体の輝度を上昇させることで、光の均一化を図っており、上記のような輝線の発生を考慮していないことがわかる。
【０００５】
本発明は、光散乱領域を発光面入光面側付近に形成するだけという従来の単純な構成に代えて、発光面の入光面側付近における輝線の発生を抑制するための新たな手段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】
【０００６】
本発明は、一面が発光面とされ、当該発光面と対向する他面が反射面とされ、前記発光面とほぼ直交する側面が入光面とされた導光板において、前記発光面には、前記入光面の近傍に光調整部が設けられ、前記光調整部は、前記発光面の入光面側の端辺から所定の幅をもって入光面と同方向に延びる帯状の低散乱領域と、当該低散乱領域の前記入光面側とは反対側に隣接する高散乱領域とを有し、当該高散乱領域は、前記低散乱領域よりも光の散乱度合いが高いことを特徴とする導光板である。
この発明によれば、輝線の発生の原因となる部分（発光面の入光面側端辺近傍）は、光の散乱度合いが低い低散乱領域とされているため、従来のものでは輝線が生じていた部分の輝度が低下する。しかも、従来のものにおいて暗線の発生原因となる部分を高散乱領域としたので、暗線部分の輝度を相対的に高くでき、輝度が平準化される。
【０００７】
前記高散乱領域は、粗面に形成されることで、光を散乱させるものであり、前記低散乱領域は、実質的に平坦な面であるのが好ましい。低散乱領域が実質的に平坦な面であると、輝線の原因となる部分での散乱がほとんど生じず好ましい。
また、前記高散乱領域は、粗面によって形成されており、その算術平均粗さが０．１μｍ〜５μｍであるのが好ましい。
【０００８】
前記低散乱領域は、その幅が、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであるのが好ましく、また、前記高散乱領域は、その幅が、０．３ｍｍ〜２ｍｍであるのが好ましい。
【０００９】
また、前記導光板の入光面に光源を配置することで、バックライトを構成できる。
バックライトが、光源からの光を前記入光面側に反射するためのリフレクタを備えているとともに、当該リフレクタが、前記発光面と一部重なるように配置されている場合には、リフレクタの存在によって、輝線が生じやすくなるため、当該リフレクタが前記発光面と重なっている範囲は、少なくとも、前記低散乱領域とされているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記入光面の近傍の光調整部を、低散乱領域と高散乱領域とで構成することで、輝度ムラの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は、実施の形態に係るバックライト１を示している。このバックライト１は、導光板２と入光面となる導光板側面２ｂに配置された光源３とを有するエッジライト式である。導光板２は、発光面２ａとこの発光面２ａに対向する反射面２ｃとを有しており、入光面２ｂから遠ざかるにつれて、発光面２ａと反射面２ｃの間隔が小さくなるように断面楔状に形成されたものである。
導光板２の発光面２ａは、図１においてクロスハッチで模式的に示すように、梨地面として形成されている。この梨地面に関する詳細は、後述する。
また、導光板２の反射面２ｃには、図１において斜線で模式的に示すように、プリズムレンズ面が形成されている。プリズムレンズ面は、入光面２ｂと直交する方向に延びる微細な三角条を多数形成してなるものである。
【００１２】
導光板２の発光面２ａには、レンズシートなどの光学シート４が配置され、導光板の反射面２ｃには、反射シート５が配置されている。ここでの反射シート５は、光を正反射するものが用いられており、具体的には銀反射シートである。
【００１３】
光源３は、入光面２ｂと平行に延びる線状光源、より具体的には、冷陰極管ランプによって構成されている。光源３は、リフレクタ６によって覆われており、光源３からの光を効率よく入光面２ｂに入射させることができる。なお、リフレクタ６は、光を正反射するものが用いられている。なお、リフレクタ６は、入光面２ｂ近傍において導光板発光面２ａの一部と重なって配置されている。より具体的には、リフクレクタ６は、発光面２ａにおいて入光面２ｂ側の端辺Ｅから１ｍｍ離れた位置までを覆っており、リフレクタ６の反射面６ａが発光面２ａと対向している。
そして、以上の導光板２や光源３などのバックライト１を構成する部材は、シャーシ７に納められて一体化されている。
なお、このバックライト１では、発光面２ａ側のレンズシート４や反射面２ｃのレンズ面など、レンズによって正面方向の輝度が高められた指向性バックライトとして構成されている。
【００１４】
導光板２の発光面２ａには、図１（ｂ）、図２及び図３に示すような梨地面（シボ面）が形成されている。この梨地面は、微細な凹凸によって形成されており、当該凹凸によって光を散乱させるためのものである。図１（ｂ）は、梨地強度（粗さの度合い）と入光面２ａからの距離との関係を示している。図１（ｂ）に示すように、発光面２ａには、入光面２ｂから最も遠い位置から、入光面２ｂに近づくにつれて徐々に梨地強度が高くなるように形成されるとともに、入光面２ａから所定間隔Ｄ１をおいた手前の位置１１で最も梨地強度が高くなり、梨地強度が最も高い部分１１から入光面２ａ側の端辺Ｅまでの間は、鏡面（平坦面；非梨地）１９とされている。
また、図２は、発光面２ａにおいて梨地面が形成されている様子を網目状の線によって模式的に表したものであり、網目の目が小さいほど梨地強度が高いことを示している。図３は、図２の部分拡大図である。
図２及び図３に基づいて再度説明すると、発光面２ａにおいて、入光面２ｂ側の端辺Ｅ側には、Ｄ１の幅を持つ帯状の鏡面領域（低散乱領域；非梨地領域）１０が形成されている。この鏡面領域１０の入光面２ｂとは反対側の位置には、鏡面領域１０と隣接して、Ｄ２の幅を持つ高散乱領域１１が形成されている。これらの鏡面領域１０と高散乱領域１１とが、発光面２ａの入光面近傍で光を調整するための光調整部１２とされている。
【００１５】
光調整部１２よりも入光面２ｂから遠くなる領域１５は、発光面２ａの大部分を占めており主散乱領域である。主散乱領域１５は、光調整部１２から遠ざかるにしたがって徐々に梨地強度が低下しており、梨地強度の変化は連続的である。ただし、主散乱領域１５と光調整部１２との間では、梨地強度の変化は連続的ではなく（図１（ｂ）参照）、主散乱領域１５と光調整部１２との間の梨地強度の境界が存在するように非連続的に形成され、高散乱領域１１の梨地強度が最も高くなっている。高散乱領域１１の粗さは、算術平均粗さＲａにおいて０．１μｍ〜５μｍ程度にするのが好ましい。
なお、高散乱領域１１と主散乱領域１５の境界は存在しなくてもよく、高散乱領域１１から主散乱領域１５にかけて連続的に梨地強度が低下していくようにしてもよい。
【００１６】
このような梨地面を持つ発光面２ａは次のようにして形成することができる。すなわち、導光板を形成する金型の発光面２ａに対応する面に対して、ビーズ等を投射するサンドブラスト処理によって微細な凹凸を形成すればよい。梨地強度（凹凸粗さ）の変化は、（１）投射圧を変化させるか、（２）サンドブラスト装置のノズルの高さを変化させるか、（３）前記ノズルの移動速度を変化させる、ことによって付けることができる。
（１）投射圧の変化は、サンドブラスト装置のノズルから出てくるビーズ（ブラスト材）の投射圧を変化させることによって行え、投射圧を強くすることで、より粗くすることができる。（２）ノズルの高さの変化は、金型とノズルの距離を変えることであり、ビーズ（ブラスト材）が投射されるノズルを金型に近づけることによって、ビーズを強い力で金型に当てることができ、より粗くすることができる。（３）ノズルの移動速度の変化は、ノズルを金型の発光面２ａと平行な方向に動かす際の速度を変えることであり、ノズルの移動速度を変化させるとビーズが金型に多く当たり、より粗くすることができる。
【００１７】
より具体的な金型の加工手順としては、まず、金型の主散乱領域１５に対応する範囲に梨地面をサンドブラストによって形成する。この際、高散乱領域１１も含めて梨地強度が入光面２ｂに近づくにつれて徐々に大きくなるように形成してもよい（鏡面領域１０に対応する範囲には梨地面は形成しない）。
主散乱領域１５に対応する範囲をサンドブラストした後、高散乱領域１１に対応する範囲に最も粗い梨地面をサンドブラストによって形成する。高散乱領域１１の梨地強度（粗度）は、主散乱領域１５における梨地強度の増加曲線を高散乱領域１１にまで連続的に延長した場合の梨地強度Ｓよりも大きくなるように設定されており、このように設定することで、主散乱領域１５に対応する範囲に梨地面を形成する際に、高散乱領域１１を含めて梨地面を形成していても、高散乱領域１１に対応する範囲のサンドブラストによって、問題なく、高散乱領域１１での所望の梨地強度が得られる。
また、高散乱領域１１の梨地強度を梨地強度Ｓよりも大きくすることで、後述のように暗部の緩和効果を十分に得ることができる。
なお、金型における主散乱領域１５と高散乱領域１１に対応する範囲の梨地形成の順番は逆でもよい。
【００１８】
また、導光板形成用の金型は、鏡面領域１０の幅がＤ１よりも大きくなるように形成されている。したがって、金型によって導光板を成形したときには、鏡面領域１１の幅は所望の幅Ｄ１よりも大きくなっているが、この幅がＤ１になるように導光板２の鏡面領域１１の一部を切断することによって、所望の幅Ｄ１の鏡面領域１１が得られる。このように、成形後に鏡面領域１１を切断することによって、所望の幅Ｄ１を得るようにすると、幅Ｄ１が非常に狭くても精度良く加工することができる。
【００１９】
鏡面領域１０の幅Ｄ１は、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。また、この幅Ｄ１は、リフレクタ６が発光面２ａと重なる幅よりも大きいか又はほぼ一致しているのが好ましい。リフクレクタ６が発光面２ａと重なっていることにより、リフクレクタ６の反射面６ａによる光の反射が生じ、輝線の原因となり易くなるため、少なくともリフレクタ６と重なっている範囲を鏡面領域（低散乱領域）１０としておくことで、輝線の発生を抑えやすくなる。
また、高散乱領域１１の幅Ｄ２は、０．３ｍｍ〜２ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。この高散乱領域は、暗線の部分の輝度を上昇させるためのものであるから、暗線の発生状況に応じて適宜設定すればよい。
なお、幅Ｄ１と幅Ｄ２の和は、一般に、入光面２ｂの幅（導光板１厚さ方向幅）以下となる。
【００２０】
本実施形態において、低散乱領域１０は、非梨地の鏡面であるが、高散乱領域１１よりも梨地強度が十分に低ければ梨地面であってもよい。また、高散乱領域１１よりも入光面２ｂ側に、低散乱領域１０でない部分があってもよい。例えば、光源３の長手方向両端付近など光源３からの光が弱くなるところは、高散乱領域１１よりも入光面２ｂ側であっても梨地強度を比較的高くするのが好ましい。
また、高散乱領域１１は、その幅方向において梨地強度（粗度）が一定となるように形成されているが、幅方向において変化してもよい。また、高散乱領域１１は、その帯長手方向（光源３と平行な方向）においても梨地強度（粗度）が一定となるように形成されているが長手方向において変化してもよい。
【実施例】
【００２１】
（実施例）
実施例は、図１〜図３に示す構造のバックライト１において、鏡面領域１０の幅Ｄ１を１ｍｍとし、高散乱領域１１の幅Ｄ２も１ｍｍとしたものである。
（比較例）
比較例は、図４（ａ）（ｂ）に示すものである。比較例は、発光面２ａに関する構成を除き実施例と同様である。比較例の発光面２ａには、入光面２ｂに近づくにしたがって徐々に梨地強度が高くなる主散乱領域１５だけが形成されており、鏡面領域１０や高散乱領域１１が存在しないものとなっている（図４（ｂ）参照）。すなわち、主散乱領域は、発光面２ａの入光面２ｂ側の端辺Ｅまで形成されている。
【００２２】
実施例と比較例のバックライトにおいて、輝度計（トプコン製ＢＭ−７）によって輝度を測定し、両者を比較した。その結果を図５に示す。輝度測定は、発光面２ａの入光面２ｂ側においてリフレクタ６によって覆われている位置から１ｍｍの所Ｅ１から、入光面２ｂから離れる方向に１ｍｍピッチで２０ｍｍまで測定したものである。なお、実施例及び比較例においては、リフレクタ６は、発光面２ａの入光面側端辺Ｅから１ｍｍの範囲を覆っているので、図５における距離１ｍｍの位置は、入光面２ｂ側の端辺Ｅから２ｍｍの位置Ｅ２である。
また、図５の測定結果における「輝度比」は、距離１ｍｍの位置での輝度（実施例では３８２０ｃｄ／ｍ２、比較例では３５６５ｃｄ／ｍ２）をそれぞれ１．００とした場合の、各位置での輝度比を示している。
【００２３】
比較例では、４ｍｍの位置で輝度の山Ｍ１があり、目視観察でもこの位置で輝線が発生している。また、比較例では、５ｍｍの位置で輝度の谷Ｖ１があり、目視観察でもこの位置で暗線が発生している。さらに、比較例では、７ｍｍの位置で輝度の山Ｍ２があり、目視観察でもこの位置で輝線が発生している。このように、比較例では、距離３ｍｍ〜８ｍｍの範囲で、輝度の山と谷が発生しており、入光面近傍における光の均一性が損なわれている。
【００２４】
比較例における輝線と暗線の発生状況を説明すると図６のようになる。つまり、発光面２ａの入光面側端辺２ｂの位置Ｅ近傍が輝線の原因エリアであり、位置Ｅから１ｍｍ離れた位置付近が暗線の原因エリアである。比較例では暗線原因エリアが相対的に暗くなってしまうため、これが反射面２ｃ側のレンズに映り込み、発光面２ａにおいて暗線Ｖ１として見える。
また、比較例では、リフレクタ６の反射作用によって、位置Ｅ近傍の輝線原因エリアが位置Ｅの直下（反射面２ｃの入光面側端辺付近）にも写り込み、これが発光面２ａの距離７ｍｍのところで輝線Ｍ１として見える。
【００２５】
これに対して、実施例では、比較例の輝線原因エリア（位置Ｅ近傍）が鏡面とされているため梨地面のように輝度を上昇させる機能がなく、この位置での輝度が相対的に抑えられＭ１の位置（距離４ｍｍの位置）での輝度の山が発生していない。また、実施例では、比較例の暗線原因エリアが高散乱領域とされているため輝度が上昇し、Ｖ１の位置（距離５ｍｍの位置）でも輝度が上昇して輝度の谷が発生していない。
さらに、実施例では、輝線原因エリアでの輝度が抑えられているため、その直下位置での反射面２ｃへの映り込みが少なく、Ｍ１の位置（距離７ｍｍの位置）での輝度の山が発生していない。
このように、実施例では、距離３ｍｍの位置から距離５ｍｍの位置にかけて、輝度比がほぼ一定であり、距離９ｍｍの位置までなだらかに低下しており、輝度の山と谷がない。
つまり、実施例では、比較例において輝度が高い部分の輝度を落とし、輝度が低い部分の輝度を上げることによって、輝度の均一性を確保しており、特許文献１記載の技術のように全体的に輝度を上昇させるものとは異なるアプローチによって品位が改善されていることがわかる。
また、目視観察においても実施例では輝線と暗線は、ほとんど見えず、発光品位が改善されたことが確認できた。
【００２６】
なお、本発明は、実施形態及び実施例として説明のものに限定されるものではない。例えば、散乱面を構成する梨地面の形成方法は、金型へのサンドブラスト処理に限られるものではない。また、散乱面は、梨地面以外のもので構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は実施形態に係るバックライトの概略断面図であり、（ｂ）は発光面の梨地強度分布を示す図である。
【図２】バックライトの平面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】（ａ）は比較例に係るバックライトの概略断面図であり、（ｂ）は発光面の梨地強度分布を示す図である。
【図５】実施例と比較例の輝度比を示すグラフである。
【図６】比較例における輝線・暗線の発生原理を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  バックライト
２  導光板
２ａ  発光面
２ｂ  入光面
２ｃ  反射面
３  光源
６  リフレクタ
１０  低散乱領域（鏡面領域）
１１  高散乱領域
１２  光調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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