(57)【要約】【課題】透明材料による一体構造の導光板１５において、側端側の光源２０と対向する入光部３０の厚さを厚くするとともに、主体部の厚さを薄くし、しかも光の漏洩による損失を最小限に抑える。【解決手段】導光板１５の光源２０と対向する側端面の入光部３０を厚さ方向に複数に分かち、これらの分けられた各部分をそれぞれ側方導光部３１、直線状導光部３２によって互いに導光板１５の主面と平行な方向であって側方にずらすようにし、さらに互いに反対側の平面がほぼ平行な屈曲導光部３３によって厚さ方向に光を屈曲させて導光板１５の主体部に光を導くようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射する導光板において、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部とを設けたことを特徴とする導光板。
【請求項２】
導光板の主体部と同一の高さの入光部からの光が直接主体部に入射され、導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光が側方導光部および屈曲導光部を介して主体部に入射されることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
導光板の主体部と高さが異なる複数の入光部を有し、該入光部からの光が側方導光部およびそれぞれの側方導光部と連続して設けられた屈曲導光部に介して主体部に入射されることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項４】
導光板の主体部と高さが異なる入光部からの光が複数の側方導光部、およびそれぞれの側方導光部と連続して設けられた屈曲導光部を介して主体部に入射されることを特徴とする請求項２に記載の導光板。
【請求項５】
主体部に対して厚さ方向に互いに反対側に偏奇する一対の入光部を具備し、一方の入光部からの光が側方導光部を経ることなく屈曲導光部を介して主体部に入射され、他方の入光部からの光が側方導光部と屈曲導光部とを介して主体部に入射されることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項６】
前記側方導光部が主面とほぼ平行な平面上において湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項７】
前記屈曲導光部が厚さ方向に屈曲されるとともに、主面とほぼ平行な平面に投影した場合に前記側方導光部の延長方向に延びることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項８】
側端面に沿って所定の距離を隔てて複数の入光部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項９】
透明または半透明の材料によって一体に成形されることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項１０】
アクリル樹脂によって一体に成形されることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項１１】
側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射する導光板において、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、外側の屈曲開始位置が内側の屈曲開始位置よりも光源側に偏倚した屈曲導光部とを設けたことを特徴とする導光板。
【請求項１２】
前記屈曲導光部の外側の傾斜角が内側の傾斜角より小さいことを特徴とする請求項１１に記載の導光板。
【請求項１３】
前記屈曲導光部の外側屈曲開始位置と外側屈曲終了位置とがそれぞれ内側屈曲開始位置と内側屈曲終了位置とに対して光源側に偏倚していることを特徴とする請求項１２に記載の導光板。
【請求項１４】
前記側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数に分けるとともに、前記屈曲導光部と対応する入光部の厚さを前記直線状導光部と対応する入光部の厚さよりも小さくしたことを特徴とする請求項１２に記載の導光板。
【請求項１５】
側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射する導光板において、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部とを設け、
前記側端面と連続しかつ前記側方導光部と連続する入光部と、前記側端面と連続しかつ前記屈曲導光部と連続する入光部とが厚さ方向に部分的に重合うことを特徴とする導光板。
【請求項１６】
側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射する導光板において、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部とを設け、
しかも前記側方導光部の終端に対して前記屈曲導光部の開始位置を光源側に偏倚させたことを特徴とする導光板。
【請求項１７】
背面側または前面側から光を照射して照明を行なう表示装置であって、光源と導光板とを具備し、
前記導光板は、側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射し、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部とを設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
表示装置の表示部が液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記導光板が液晶表示パネルの背面側に配され、バックライトを構成することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記導光板が液晶表示パネルの前面側に配され、フロントライトを構成することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２１】
背面側または前面側から光を照射して照明を行なう表示装置であって、光源と導光板とを具備し、
前記導光板は、側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射し、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、外側の屈曲開始位置が内側の屈曲開始位置よりも光源側に偏倚した屈曲導光部とを設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
表示装置の表示部が液晶表示パネルであることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記導光板が液晶表示パネルの背面側に配され、バックライトを構成することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記導光板が液晶表示パネルの前面側に配され、フロントライトを構成することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側端面に対向して配される光源からの光を、側端面と直交する主面から出射するようにした導光板、およびこのような導光板を用いる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特開平８−２８６０４３号公報や、特開平９−１６０５０７号公報に開示されているように、液晶表示装置の照明手段として、導光板と、この導光板の側端に配された光源とから成る照明装置が広く用いられている。この種の表示装置において、導光板は、光源からの光を光源から遠い方に導きながらしかも光源が対向する側端面とは直交する主面から出射されるように、底面が傾斜面になっている。
【０００３】
別の従来の照明装置を用いた液晶表示装置は、例えば図２９に示される。ここでは光源１が、下面に反射板２を備える導光板３の側端面に対向して配されるようになっている。導光板３は、光源からの光を、光源に対して遠い方に導くとともに、厚さを薄くするために、光源１の近傍においてのみ上面を傾斜面４にしており、それ以外の面においては導光板３の表面を平坦面にしている。
【０００４】
上記導光板３の上面であって傾斜面４が形成されていない主面の上部には、偏光板５、液晶表示パネル６、および偏光板７が互いに重合わせて配されている。これらの偏光板５、７と液晶表示パネル６とによって液晶表示装置が構成されており、上記導光板３がこの液晶表示装置に対して背面照射型のバックライトを構成している。
【０００５】
このような従来の導光板３であって、とくに光源１側の上面を傾斜面４から構成した導光板３は、漏れ光８を発生し、これによって光の利用効率が低下する欠点がある。
【０００６】
図３０Ａに示すように、光源１からの光が導光板３の底面と平行な方向から傾斜面４に当たると、傾斜面４で全反射する。そしてこの後に全反射された光が導光板３の底面で全反射される。ところが傾斜面４に対する角度が、入射角θで全反射を行なっているために、底面では２θの入射角で全反射が行なわれ、これによって入射光が２θに相当する角度だけ法線方向に立上がる。
【０００７】
一方導光板３内を進行する光であって、傾斜面４あるいはこの導光板３の主面に至る光は、傾斜面４あるいは主面の臨界角以下の場合には主面から出射する。これに対して臨界角を超えている場合には傾斜面４あるいは主面で全反射する。そして導光板３を構成するアクリル樹脂の屈折率は１．４９２であるから、傾斜面４あるいは主面の法線に対する角度をａとすると、
ｓｉｎａ＝１／１．４９２
従ってａ＝４２．０９度以内の角度で傾斜面４あるいは主面に当たった光は、この主面から出射する。これに対して４２．０９度よりも大きな角度で主面に当たった光は、傾斜面４または主面で全反射されてさらに光源１から遠い方へ進行する。
【０００８】
図３０Ｂはとくに傾斜面４を形成することによって、この傾斜面４から上方に出射する光をシミュレーションによって求めたものであって、導光板３の光源１側の近傍の部分に傾斜面４を形成することによって、この傾斜面４から斜め上方に光が漏れる現象が発生する。
【０００９】
図３１はこのような従来の導光板３の光源１からの光の利用効率を示しており、光源１の発光部から出射した光は、導光板３の側端面によって構成される入光部を通してこの導光板３内に入射される。そしてこの導光板３の傾斜面４よりも光源１側の導光部において、１０％の光の損失が発生する。そしてこの後に、傾斜面４において２６％の光の損失を発生する。なおこれらの数値は、コンピュータによるシミュレーションによって得たものである。従って導光板の傾斜面４よりも先端側の部分における光の強度は、光源１の光を１００％とした場合に６４％に低下する。
【００１０】
例えば入光部における導光板の厚みを０．５ｍｍとし、液晶表示パネル６と対向する部分の厚さを０．２５ｍｍに薄くするように途中に傾斜面４を形成すると、この傾斜面４によって光が漏れて光源１からの光の内の３６％を損失として失うことになる。
【特許文献１】特開平８−２８６０４３号公報
【特許文献２】特開平９−１６０５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願発明の課題は、光の利用効率を改善した導光板を提供することである。
【００１２】
本願発明の別の課題は、より薄型化でき、しかも強い強度で照明を行なうことが可能な導光板を提供することである。
【００１３】
本願発明のさらに別の課題は、液晶表示装置の背面側照明装置あるいは前面側照明装置として利用可能な明るい導光板を提供することである。
【００１４】
本願発明のさらに別の課題は、入光部よりも主体部の厚さを薄くしても、光の利用効率の低下を抑えるようにした導光板を提供することである。
【００１５】
本願発明のさらに別の課題は、主体部の厚さを光源からの光の入光部の厚さの半分以下の厚さにすることが可能な導光板を提供することである。
【００１６】
本願発明のさらに別の課題は、複数の光源を並べて配置することが可能な導光板を提供することである。
【００１７】
本願発明のさらに別の課題は、より薄型であってしかも明るい表示が可能な表示装置を提供することである。
【００１８】
本願発明のさらに別の課題は、薄型であってしかも高い輝度を有する液晶表示装置を提供することである。
【００１９】
本願発明のさらに別の課題は、薄型であってしかも背面側の導光板によって高い輝度で表示を行なうことが可能な液晶表示装置を提供することである。
【００２０】
本願発明のさらに別の課題は、薄型であってしかも前面に配された導光板によってより高い輝度で表示を行なうことが可能な液晶表示装置を提供することである。
【００２１】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想およびその実施の形態によって明らかにされよう。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本願の主要な発明は、側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射する導光板において、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部とを設けたことを特徴とする導光板に関するものである。
【００２３】
ここで、導光板の主体部と同一の高さの入光部からの光が直接主体部に入射され、導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光が側方導光部および屈曲導光部を介して主体部に入射されてよい。また導光板の主体部と高さが異なる複数の入光部を有し、該入光部からの光が側方導光部およびそれぞれの側方導光部と連続して設けられた屈曲導光部に介して主体部に入射されてよい。また導光板の主体部と高さが異なる入光部からの光が複数の側方導光部、およびそれぞれの側方導光部と連続して設けられた屈曲導光部を介して主体部に入射されてよい。また主体部に対して厚さ方向に互いに反対側に偏奇する一対の入光部を具備し、一方の入光部からの光が側方導光部を経ることなく屈曲導光部を介して主体部に入射され、他方の入光部からの光が側方導光部と屈曲導光部とを介して主体部に入射されてよい。また前記側方導光部が主面とほぼ平行な平面上において湾曲していてよい。また前記屈曲導光部が厚さ方向に屈曲されるとともに、主面とほぼ平行な平面に投影した場合に前記側方導光部の延長方向に延びるようにしてよい。また側端面に沿って所定の距離を隔てて複数の入光部が設けられてよい。また透明または半透明の材料によって一体に成形されてよい。またアクリル樹脂によって一体に成形されてよい。
【００２４】
導光板に関する別の主要な発明は、側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射する導光板において、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、外側の屈曲開始位置が内側の屈曲開始位置よりも光源側に偏倚した屈曲導光部とを設けたことを特徴とする導光板に関するものである。
【００２５】
ここで、前記屈曲導光部の外側の傾斜角が内側の傾斜角より小さくてよい。また前記屈曲導光部の外側屈曲開始位置と外側屈曲終了位置とがそれぞれ内側屈曲開始位置と内側屈曲終了位置とに対して光源側に偏倚していてよい。また前記側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数に分けるとともに、前記屈曲導光部と対応する入光部の厚さを前記直線状導光部と対応する入光部の厚さよりも小さくしてよい。
【００２６】
導光板に関するさらに別の主要な発明は、側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射する導光板において、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部とを設け、
前記側端面と連続しかつ前記側方導光部と連続する入光部と、前記側端面と連続しかつ前記屈曲導光部と連続する入光部とが厚さ方向に部分的に重合うことを特徴とする導光板に関するものである。
【００２７】
導光板に関するさらに別の主要な発明は、側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射する導光板において、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部とを設け、
しかも前記側方導光部の終端に対して前記屈曲導光部の開始位置を光源側に偏倚させたことを特徴とする導光板に関するものである。
【００２８】
表示装置に関する主要な発明は、背面側または前面側から光を照射して照明を行なう表示装置であって、光源と導光板とを具備し、
前記導光板は、側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射し、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部とを設けたことを特徴とする表示装置に関するものである。
【００２９】
表示装置に関する別の主要な発明は、背面側または前面側から光を照射して照明を行なう表示装置であって、光源と導光板とを具備し、
前記導光板は、側端面に対向して配される光源からの光を、前記側端面と直交する主面から出射し、
前記光源と対向する側端面の厚さが前記主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、
複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように前記入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、
前記複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を前記主体部に導くための、外側の屈曲開始位置が内側の屈曲開始位置よりも光源側に偏倚した屈曲導光部とを設けたことを特徴とする表示装置に関するものである。
【００３０】
ここで、上記表示装置に関する各発明において、表示装置の表示部が液晶表示パネルであってよい。また前記導光板が液晶表示パネルの背面側に配され、バックライトを構成してよい。また前記導光板が液晶表示パネルの前面側に配され、フロントライトを構成してよい。
【００３１】
本願において、側方導光部の主体部に対する角度をほぼ平行とし、屈曲導光部の互いに反対側の平面がほぼ平行としているのは、導光板を透明樹脂によって射出成形する際に、必ずしも完全な平行な状態を得ることができないからである。すなわち側方導光部の主体部に対する角度が、成形時の誤差によって数度の角度を生ずる可能性がある。また屈曲導光部についても、互いに平行に成形しようとしても、必ずしも完全な平行状態が得られず、互いに反対側の表面がほぼ数度の角度をなす可能性がある。本願はこのような場合をも含む。
【００３２】
また本願において、入光部側から主体部側へ光を導く経路の途中に、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部を形成するようにしているが、このような屈曲導光部は、互いに反対側の表面が完全な平行である場合が理想的であって、入光部側よりも主体部側の方が巾が狭くなると外部に光が漏れ易くなる。逆に入光部よりも主体部側の方が厚さが厚くなるような屈曲導光部にすると、光の漏れが少くなる。従って入光部から主体部に光を導く屈曲導光部の互いに反対側の表面の角度は、主体部側に向かって厚さが厚くなるような角度を維持する場合には、その誤差が大きくても光の漏れを少くした状態で主体部に光を導くことが可能になる。
【００３３】
本願発明の好ましい態様は、パネル状表示装置に用いられる導光板であって、この導光板の主体部の厚みを光源が対向配置される側端面から成る入光部の高さの１／２以下にしたい場合に、平行屈曲部を複数個組合わせるとともに、導光経路を側方にずらして複数個設けることによって、従来の導光板よりも光の漏れを抑えるようにしたものである。
【００３４】
導光板の主体部の厚さを入光部よりも薄くする場合に、入光部の近傍においてその上面に傾斜面を形成すると光の漏洩が多くなるのに鑑みて、導光板の厚さを薄くする手段として、互いに対向する両側の面がほぼ平行な屈曲導光部を用いた形状にし、このような屈曲導光部を側方にずらして複数個組合わせることによって、光の漏洩を抑えながらしかも厚さを薄くするようにしたものである。ここで屈曲導光部を設けることによって、一方の面に対して他方の面が傾斜面になる構造を用いることなく、光の漏れを少くして薄型化を達成している。
【００３５】
このような構成に係る導光板によれば、主体部が光源からの光を入射させる入光部よりも薄い導光板とすることである。とくに主体部の厚さを入光部の厚さの１／２以下にすることができる。またこのような構成は、導光板の側端にＬＥＤ等の光源を複数個配置することが可能になり、これによって小型で薄型でありながら、しかも高い輝度の照明装置を提供できるようになる。
【発明の効果】
【００３６】
本願の主要な発明は、側端面に対向して配される光源からの光を、側端面と直交する主面から出射する導光板において、光源と対向する側端面の厚さが主面を構成する主体部の厚さよりも大きくなされ、該側端面によって構成される入光部を厚さ方向に複数個に分け、複数個に分けられた入光部の内の少くとも一部の入光部と連続するように入光部からの光を主体部とほぼ平行な平面に沿って側方に導く側方導光部と、複数個に分けられた入光部の内の導光板の主体部と異なる高さの入光部からの光を主体部に導くための、互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部とを設けたものである。
【００３７】
従ってこのような導光板によると、光源からの光は、複数個に分けられた入光部の内の何れかの入光部から、側方導光部あるいは屈曲導光部を経て主体部に至り、この主体部の一方の表面である主面を通して出射されることになる。ここで主体部よりも厚さの大きな入光部から主体部に厚さを変換するために互いに反対側の表面がほぼ平行な屈曲導光部を設けているために、この屈曲導光部において光が外部に漏洩し難くなり、光の利用効率が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１Ａは背面照射型の液晶表示装置を示しており、ここでは一対のガラス板間に液晶を封入した液晶表示パネル１０が備えられ、液晶表示パネル１０の両側には偏光板１１、１２が配される。また下側の偏光板１２と対向するように断面が山形の突条を有するレンズシート１３が配される。なお図示の構成は単一のレンズシート１３を用いているが、２枚のレンズシートを用いるようにしてもよい。そしてレンズシート１３の下側に拡散板１４が配されるとともに、この拡散板１４の下側には、バックライトを構成する導光板１５が配される。導光板１５の下側にはさらに反射板１６が配され、下方に漏れた光を反射している。そして上記導光板１５の側端側には、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る光源２０が配される。
【００３９】
従ってこのような液晶表示装置によれば、光源２０からの光が導光板１５の側端からこの液晶表示装置１０内に導入され、導光板１５の主面において上方に出射され、拡散板１４およびレンズシート１３を通して液晶表示パネル１０内に入射され、これによって背面側から照明を行なって、表示動作を行なう。
【００４０】
図１Ｂは前面照射型の液晶表示装置を示しており、ここでは液晶を封入するとともに、一方のガラス板の内面に反射層２４を形成した反射型液晶表示パネル１０が用いられる。そしてこの液晶表示パネル１０の上面に位相差板２３が配され、さらにその上には偏光板１１が配される。そして上記偏光板１１の上側に、導光板１５を配するようにしている。ここでも導光板１５の側端にはＬＥＤから成る光源２０が配される。従って光源２０が点灯されると、その光が導光板１５によって、偏光板１１および位相差板２３を通して液晶表示パネル１０に入射され、この液晶表示パネル１０の内面反射層２４で反射されて上方に出射する。そして出射する光が、透明な導光板１５を通して外部から見ることができ、表示動作が行なわれる。
【００４１】
このような液晶表示装置における導光板１５として、図２あるいは図３に示す形態の薄型の導光板１５が用いられている。このような導光板１５の特徴は、光源２０に臨む入光部３０の部分の厚さが、この導光板１５の主面であって液晶表示パネル１０と対向する面の厚さのほぼ２倍の厚さを有している。しかも上記入光部３０から主体部に至る部分として、屈曲導光部３３を用いているために、この屈曲導光部３３の部分での厚さ方向の減少に関わらず、この部分から外部に光が漏れないようにしている。
【００４２】
この構造をより具体的に示すと、光源２０と対向する入光部３０をその厚さ方向に上下に分かち、分けられた部分を側方導光部３１、および左側の側方導光部３１については、さらに屈曲導光部３３を介してこの導光板１５の主体部に連続させるようにしている。
【００４３】
図３に示す構成は、光源２０と対向する入光部３０の部分を厚さ方向に２つに分けるとともに、上側の部分については直線状導光部３２および屈曲導光部３３を通して導光板１５の主体部に連続させる。これに対して入光部３０の下側の部分は、側方導光部３０によって左右に分けるとともに、その先端側を直線導光部３２から逃げた状態で、屈曲導光部３３を介することなく、厚さ方向にストレートに導光板１５の主体部に連続させる。
【００４４】
図４はとくに図３に示す構成をより詳細に示したものであって、導光板１５の光源２０と対向する入光部をこの側端面に沿って４個所に設けるようにしており、入光部３０の上側の部分は上面に突出する直線状導光部３２および屈曲導光部３３によって導光板１５の主体部に連続させる。これに対して入光部３０の下側の部分は左右の側方導光部３１にさらに分けるように連続させ、しかもこれら左右の側方導光部３１間に、例えば２等辺３角形の開口３５をこの導光板１５の入光部３０の近傍においてその下面に形成している。また互いに隣接する入光部３０間の側方導光部３１の間には、別の、例えば２等辺３角形の開口３６が形成されている。
【００４５】
従って入光部３０の上側の部分については、光源２０からの光が直線状導光部３２および屈曲導光部３３を通して導光板１５の主面に入射される。これに対して入光部３０の下側の部分からの光は、側方導光部３１によって左右に２分割され、しかもこれらの側方導光部３１の先端側を通って導光板１５の主体部に入射される。従って入光部３０の下側の部分については屈曲導光部３３を経ることなく導光板１５の主体部に対する光の入射が行なわれる。
【００４６】
図５〜図７に示す構成は、光源２０からの光を入射させる入光部３０の部分を高さ方向に２つに分けるとともに、上側の半分については例えば右方にずれた側方導光部３１と下方に屈曲する屈曲導光部３３とによって導光板１５の主面に導く。これに対して入光部３０の下側の部分については、左側に屈曲する側方導光部３１と上方へ屈曲する屈曲導光部３３とによって導光板１５の主体部に連続させるようにしている。
【００４７】
ここで導光板１５の主体部の厚さをｔ１とし、入光部３０の高さ方向の寸法を ｔ２とすると、ｔ２＝２ｔ１になっている。しかも光源２０の発光部の高さ方向の 寸法をｈとすると、ｔ２＞ｈ＞ｔ１の関係が成立する。
【００４８】
従ってこのような構成によれば、光源２０から、入光部３０の上側の部分に入った光は、右側の側方導光部３１から下方へ屈曲する屈曲導光部３３を通して導光板１５の主体部に入射される。これに対して入光部３０の下側の部分に入射した光は、左側の側方導光部３１から上方へ屈曲する屈曲導光部３３を経て導光板１５の主体部に入射される。
【００４９】
図８は、とくに本願発明の屈曲導光部３３による漏れ光の発生の防止の効果を示している。入光部３０から入射された光であって、その導光板１５の主面と平行な方向の光は、屈曲導光部３３の傾斜角θの面で全反射され、全反射された光が今度は反対側の傾斜角θの傾斜面で全反射される。そして２回の全反射によって光は再び導光板１５の主面と平行な同じ角度でこの導光板１５の中を光源２０に対して遠い方へ進行する。
【００５０】
このように屈曲導光部３３は、その上面と下面とが互いにほぼ平行であって傾斜角が等しくなっている。従って屈曲導光部３３を通って導かれる光は、上面あるいは下面で全反射される際に、立上がることがない。これは図８Ａと図１３Ａとを比較すれば明らかである。このように屈曲導光部３３で光が立上がらないために、屈曲導光部３３の部分では、図８Ｂに示すように、外部にほとんど光が漏れない。従って入光部３０から入射された光を、この導光板１５の主体部に導く際における光の損失を最小限に抑えることができる。これによって光の利用効率を改善し、この導光板１５の主面からの光の出射強度を高めることが可能になる。
【００５１】
このような上面と下面とが互いに平行であって、内部を通過する光が立上がって外部に漏れることのない屈曲導光部３３を用いて主体部に光を導く場合に、とくに主体部に対して２倍の厚さの入光部３０から主体部に光を導くために、側方導光部３１、直線状導光部３２、および屈曲導光部３３を巧みに組合わせるようにしている。すなわち入光部３０の厚さが２倍の場合には、入光部３０の高さ方向の上下の部分を互いに２つに分かち、これら２つに分かれた部分の少くとも一方を側方導光部３１によって側方にずらすようにし、必要であれば入光部３０の上下の部分をそれぞれ側方導光部３１によって互いに反対方向側方にずらすようにし、あるいはまた必要に応じて直線状導光部３２を入光部３０の上部あるいは下部と連続させる。そして側方導光部３１あるいは直線状導光部３２の先端側であって、この導光板１５の主体部と異なる高さの部分については、屈曲導光部３３を通してこの導光板１５の主体部と連続させる。
【００５２】
入光部３０の高さ方向の寸法が導光板１５の主体部の厚さの２倍の寸法である場合には、そのまま直接主体部に連続させると、少くとも一方の面を傾斜面にしないと、入光部３０をそれよりも薄い主体部と連続させることができない。そこで本願の各種の実施の形態は、主体部に対して厚さ方向の寸法が大きな入光部３０から漏れを少くして主体部に光を導くために、入光部３０の少くとも一部については側方導光部３１によって主体部の面方向側方にずらすようにし、入光部３０の他部とは異なる位置において主体部に屈曲導光部３３を介して光を導入する構成を採用している。従ってこのような構成によれば、主体部に対して高さ方向の寸法の大きな入光部３０からの光を、漏れを生ずることなくしかも導光板１５の主体部に導き、この主体部の表面である主面を通して液晶表示パネル１０側に光を出射することが可能になる。
【００５３】
図９はとくに入光部３０を上下に２つに分かち、上側の部分については側方導光部３１によって左方に振り、この後に屈曲導光部３３によって下方に屈曲させて導光板１５の主体部に導いている。一方入光部３０の下側の部分に入射された光は、下側の直線状導光部３２によって直接導光板１５の主体部に導くことになる。
【００５４】
図１０に示す構成は、光源２０と対向する入光部３０の上側の部分については、左右の側方導光部３１に２分割し、この後に屈曲導光部３３によって下方に導いて導光板１５の主体部に導く。これに対して入光部３０の下側の部分については、下側に配された直線状導光部３２によって真っ直ぐに導光板１５の主体部に導くようにしている。
【００５５】
図１１は光源２０からの光を入射させる入光部３０を上下に分かち、とくに上側部分については、左側に屈曲する側方導光部３１および下方に屈曲する屈曲導光部３３を経て導光板１５の主体部に導くようにしている。これに対して入光部３０の下側部分においては、右方に屈曲する側方導光部３１およびその先端側に連続する直線状導光部３２によって導光板１５の主体部に光を導いている。
【００５６】
このような構成の導光板１５における光の利用効率について、シミュレーションを行なった結果を示す。光源２０からの強度１００％の光は、導光板１５の入光部３０に入射する。そして導光板１５の入光部３０から入射した光の内の９０％が、左右の側方導光部３１によって上下２つの経路にそれぞれ４５％ずつで分かれ、上側の入光部３０からの光は左方に伝搬し、入光部３０の下側部分は下側を通って伝搬する。そしてそれぞれの側方導光部３１においてそれぞれ３％ずつ損失し、側方導光部３１を出たところで強度が４２％ずつになる。
【００５７】
次に入光部３０の上側部分と連続する側方導光部３１からの光は、さらに下方に屈曲する屈曲導光部３３によって下方に導かれ、このときに屈曲導光部３３で２％の強度損失を生じ、このために左側の屈曲導光部３３の出射端における強度は４０％になる。なお右側の直線状導光部３２はその内部で光が屈折せずに直進するために、損失がなく、強度は４２％のままになる。そして最終的に屈曲導光部３３および直線状導光部３２の出射端において合流したときには、強度は４０＋４２＝８２％になる。この値は、図１４に示す従来の導光板の６４％の値に比べて、高い光の利用効率が可能であることを示しており、８２−６４＝１８％の光の利用効率の改善がなされる。
【００５８】
このように本実施の形態の導光板１５は、入光部３０の部分に比べて主体部の厚さを薄くし、しかも薄い主体部に対して光を導く際に、光の損失を発生し難い屈曲導光部３３を用いているために、光の利用効率が改善される。実際に導光板１５の主体部の厚さを、光源２０と対向する入光部３０に対してその厚さを１／２以下にしてしかも高い発光効率を得ることに成功している。しかもこの導光板は、その側端面に沿って、複数の入光部３０を形成し、これらの入光部３０と対応するように複数の光源２０を配することが可能であって、これによってより高い輝度とすることができる。
【００５９】
次に別の実施の形態を図１２によって説明する。この実施の形態は、入光部３０の上側の部分と連続する側方導光部３１の出射側に位置する屈曲導光部３３の形状を変更している。すなわち屈曲導光部３３の屈曲開始位置を、その上面であって外側面側においては、下面であって内側の屈曲開始位置よりも光源３０側に偏倚させるようにした構造を採用している。このように屈曲導光部３３の屈曲開始位置を上面と下面とで変え、上面の屈曲開始位置を光源３０側に偏倚させることによって、屈曲導光部３３の上面と下面とが平行でなくなり、上面の傾斜角の方が下面の傾斜角よりも小さくなる。従ってこの場合には、屈曲導光部３３の厚さが入射側よりも出射側の方が大きくなる。
【００６０】
一般に屈曲導光部３３の導光効率、あるいは外部への光の漏れ難さを比較すると、上下面が平行な上記最初の実施の形態の屈曲導光部３３に対して、本実施の形態のように出射側の方が厚さが大きくなる屈曲導光部３３の方が導光効率が高くなり、外部への光の漏れが少なくなる。因みに本実施の形態とは逆に、入射側の方が出射側よりも厚さが大きくなるように、上面の傾斜角を下面の傾斜角よりも大きくした屈曲導光部３３は最も導光効率が悪くなる。本実施の形態においては上述の如く、出射側に行くに従って厚さが大きくなるように、上面の屈曲開始位置を光源側にずらしているために、導光効率のさらなる改善が可能になる。
【００６１】
この実施の形態における各部の伝達効率は図１２に示されており、光源２０から入射した光は、側方導光部３１の出射側において上面と下面とでそれぞれ４２％になる。そして屈曲導光部３３および直線状導光部３２の出射端側において、それぞれ４１％および４２％になる。従って４１＋４２＝８３％がこの導光板１５の主体部に入射されることになる。
【００６２】
次に上記実施の形態の変形例を図１３によって説明する。この変形例は、光源２０と対向する導光部３０の上下の分割割合を屈曲導光部３３と連続する部分と直線状導光部３２と連続する部分とで異なるようにし、上側であって屈曲導光部３３側の入光部の厚さを下側であって直線状導光部３２と対応する部分の厚さよりも薄くしている。しかも屈曲導光部３３の出射端側と直線状導光部３２の出射端側の厚みとが、何れもこの導光板の主面の厚みと同一になるために、屈曲導光部３３の屈曲形状が、上面の傾斜角が下面の傾斜角よりも小さくなり、入射端側の厚みよりも出射端側の厚みの方が大きくなる。従ってこのような構成によると、上下面が互いに平行な屈曲導光部３３および図１２に示す形態の屈曲導光部３３よりもさらに導光効率が改善し、外部に対する漏れ光を少なくすることができる。
【００６３】
この実施の形態の導光板の光の伝達効率は、図１３に示される。すなわち上側の側方導光部３１の出射端および下側の直線状導光部３２の出射端側における導光効率がそれぞれ４３％になる。そして屈曲導光部３３およびその下側の直線状導光部３２の出射端の導光効率がそれぞれ４２％および４３％になる。従ってこれらを合わせると、トータルとして、８５％の導光効率が得られ、主体部にこの効率で光が入射される。
【００６４】
次に図１２および図１３に示す構成であって、屈曲導光部３３の上面の屈曲開始位置を下面の屈曲開始位置よりも光源２０側に偏倚した場合に、光が漏れ難くなる理由を図１４によって説明する。この系において最も漏れ易い光は、図１４に示す角度θ２が臨界角になっている光である。この最も漏れ易い光が屈曲導光 部３３の屈曲開始位置と下面の屈曲開始位置との間のＬの区間において漏れなければ、その後の区間はさらに漏れ難いために、全体としては光が漏れ難い有利な構造になる。
【００６５】
θ２が臨界角になので、ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２となり、
θ２＝ｓｉｎ−１（ｎ１ｓｉｎθ１／ｎ２）＝ｓｉｎ−１（ｎ１／ｎ２）
が成立する。また、θ３＝９０−θ２、θ４＝θ３−２θｔとなる。
【００６６】
この光が漏れるときとは、図１４に示すＬ区間で、上面の傾斜角θｔによって光が起上がり、その後、図１４中Ａの位置において水平面に当ってθ４が臨界角以下になるときである。光が漏れないためには、
（１）Ａの位置において、水平面に当らず傾斜面に当る。
【００６７】
（２）θ４が臨界角以上であって、水平面で全反射する。
のどちらかでなければならない。
【００６８】
（１）の場合は、ｄ・ｔａｎθ４＞Ｌであればよく、この場合Ｌが一意に決定する。
【００６９】
（２）の場合は、もう一度上の傾斜面に当り、そのときさらに光が起上がる。その角度θ５は、θ５＝θ４−２θｔとなり、この状態でまた上述の場合に分けに戻り、（１）、（２）の判定を行なえばよい。
【００７０】
具体的に説明すると、ｎ２＝１．５９のポリカーボネートでこの形状の導光板を作製した場合であって、ｄ＝０．３、Ｓ区間＝１．０とすると、θ２＝３９．０となり、
θｔ≒ｔａｎ−１（０．３／１．０）＝１６．７
θ３＝９０−θ２＝５１
θ４＝θ３−２θｔ＝５１−３３．４＝１７．６
１７．６＜３９なので、（１）の類型に当る。すなわちｄ・ｔａｎθ４＞ＬでＬが決定する。実際にＬを計算すると、
Ｌ＝ｄ・ｔａｎθ４＝０．３・ｔａｎ１７．６＝０．０９５
つまり、下面の屈曲開始位置よりも０．１ｍｍ程度手前から上面の傾斜をスタートさせることができ、その分、Ｌ区間の先で末広がり状態の形状とすることができる。
【００７１】
なお図１２あるいは図１３のように、屈曲導光部３３の上面の傾斜角を下面の傾斜角よりも小さくした場合には、屈曲導光部３３の下側であって、直線状導光部３２と連続する部分のＬの区間の形状が、下面が水平であるのに対して上面が傾斜する形状になり、この区間で光が漏れ易くなる懸念がある。すなわち図１５に示すように、直線状導光部３２のＬの区間においては下面が傾斜面ではなく、水平面になるために、上記の場合分けで言えば（２）の類型になる。このために光が漏れないためには、（２）の場合のように、図１５のＢの位置において下面で全反射した後に、Ｃの位置において傾斜面ではなく水平面に当らなければならない。つまり光が漏れないためには、
（３）Ｃの位置において傾斜面に当らず水平面に当る。
【００７２】
（４）θ５が臨界角以上であり、図中Ｄの位置において水平面で全反射する。
の何れかでなければならない。
【００７３】
まずＢの位置において全反射するためには、臨界角をθｃとすると、θ４＝θ３−２θｔ＞θｃであればよい。なおここで、θｔ＝ｔａｎ−１（ｔｒ／Ｌ）である。
【００７４】
次に（３）のパターンであるためには、２・ｔ１・ｔａｎθ４＞Ｌであればよい。これを満たさない場合には、（４）のパターンとなり、θ５＝θ４−２θｔ＞θｃであればよい。
【００７５】
これを満たさない場合に、（３）のパターンに戻り、
２・ｔ１・ｔａｎθ４＋２・ｔ１・ｔａｎθ５＞Ｌ
の判定を行なう。これを繰返し、（４）の条件、すなわち水平面で全反射する条件を満たしつつ、（３）の条件、すなわち導光長がＬを超える条件を満たすように、ｔｒを決めればよい。
【００７６】
より具体的に説明すると、Ｌ＝１．０、ｔ１＝ｔ２＝０．３の状態から、Ｌ＝１．０、ｔ２＝０．３のまま、ｔ１の値を大きくしたい場合は、Ｂの位置において、
θ４＝θ３−２θｔ＞θｃの関係を満たすためには、
２θｔ＜θ３−θｃ＝５１−３９＝１２、θｔ＜６
ここでθｔ＝６とすると、
２・ｔ１・ｔａｎθ４＝２・０．３・ｔａｎ３９＝０．４９＜Ｌ
この場合は、（４）のパターンになり、Ｄの位置でもう一度全反射しなければならない。しかし、
θ５＝θ４−２θｔ＝３９−１２＝２７＜θｃ
となり、光が漏れてしまう。
【００７７】
２回傾斜面に当っても光が漏れないためには、
θ５＝θ４−２θｔ＝θ３−２θｔ−２θｔ＞θｃ
でなければならないため、
４θｔ＜θ３−θｃ＝５１−３９＝１２、θｔ＜３
θｔ＝３とすると、
２・ｔ１・ｔａｎθ４＝２・０．３・ｔａｎ４５＝０．６＜Ｌ
２・ｔ１・ｔａｎθ４＋２・ｔ１・ｔａｎθ５＝２・０．３・ｔａｎ４５＋２・０．３・ｔａｎ３９＝０．６＋０．４９＝１．０９＞Ｌ
となり、条件を満たす。つまり、θｔ＝３であれば、２回傾斜面に当っても、光は漏れず、そのとき導光距離はＬよりも大きいので、総ての光は漏れずに水平区間まで導光すると言える。ｔａｎ−１ｔｒ＜３であればよいため、ｔａｎ３＝０．０５２、つまり、ｔｒ＜０．０５２であればよく、ｔ１＝０．３５２まで、ｔ１の 厚みを増すことができる。
【００７８】
次にさらに別の実施の形態を図１６によって説明する。この実施の形態は、屈曲導光部３３の上面の屈曲開始位置と屈曲終了位置とをともに光源側に偏倚させるようにするか、あるいはまた屈曲導光部３３の下面の屈曲開始位置と屈曲終了位置とをともに出射側にずらす構成である。
【００７９】
屈曲導光部３３は、上面の傾斜面に当った後、下面の傾斜面に当ることによって、角度変化が相殺されて屈曲導光部３３の上面から光が漏れないようにすることを特徴としている。しかるに図１６Ａに示すように、屈曲導光部３３の終端の部分において、上面の傾斜面に当った光は、下面の水平面に当ることによって、臨界角を超えて外部に光が漏れてしまう可能性がある。そこで本実施の形態においては、図１６Ｂに示すように、屈曲導光部３３の上面（外側面）の屈曲開始位置と屈曲終了位置とを同じ距離だけ光源側にずらすことによって、屈曲導光部３３の上面と下面の平行関係を維持したまま、屈曲導光部３３の下面の傾斜の終了位置を出射側に偏倚させることにより、図１６Ａに示す光漏れの発生を少なくするようにしている。なおここで上面の屈曲開始位置および屈曲終了位置を光源側にずらす量は、図１４を参照して説明した量と同一である。すなわち光の漏れない末すぼみの区間を設けることによって、その後の区間で、
（１）末広がり状態にする。
【００８０】
（２）下面の傾斜面の終了位置を奥（出射側）に伸ばす。
上記（１）、（２）の何れかの効率向上設計を盛込むことができ、設計の範囲に自由度を持たせることが可能になる。
【００８１】
次に別の実施の形態を図１７〜図２０によって説明する。本発明の主要部分は、入光部３０側の部分を厚さ方向に２分割し、側方導光部３１および屈曲導光部３３によって厚みを薄くする構造を採用するものである。ここで図１３に示すように、例えば上側の側方導光部３１の厚さを下側の直線状導光部３２の厚さよりも薄くすることによって、効率を改善することができる。そして図１７に示すように、上側の部分と下側の部分との組合わせにおいて、下側の部分が出射側の方が厚さが薄い末すぼみ状態になっており、とくに下側の部分の厚みが全体の厚さの１／２よりも大きくなっているために、上層と下層とを重合わせたときにオーバラップする部分が発生する。このようなオーバラップ部分が光の伝達効率の向上に寄与する。従ってこれにより、漏れ光を少なくして効率向上を図ることが可能になる。
【００８２】
図１７に示すように上層と下層とをオーバラップした場合における光の伝達は、図１８Ｂに示すようになる。とくに図１８ＢのＢ−Ｂ断面図中矢印のように光が導光することによって効率の向上が図られる。同図において下層の部分については下層内を左向きの矢印のように導光し、上層の部分については右向きの矢印のように導光するのが理想的な形態である。しかるに一部の光は、図１８ＡのＡ−Ａ断面図中の矢印のように、上層と下層とを交互に行き交い、上面図のように、側面での全反射を繰返すことで出射側に導光しなくなってロスとなってしまう。このことが原因となって、ロスになってしまう光の割合が、図１８Ｂのようにオーバラップさせた方がロスが少なくなり、結果として効率が向上する。オーバラップさせた方がロスが少なくなるのは、図１８ＢのＢ−Ｂ断面図に示す通り、オーバラップによって上層と下層とのそれぞれの側面の高さが少なくなり、上層と下層とを交互に行き交う光が減少するからである。従ってこのようなオーバラップ構造を採用することによって、さらに導光効率を改善できるようになる。
【００８３】
次に図１９によってオーバラップさせた形状の応用例を説明する。導光板の厚さを主体部において１／２まで薄くしなくてもよい場合、すなわち例えば入射側において０．６ｍｍであるのを主体部において０．３ｍｍではなく、０．３５ｍｍにしたい場合には、上層と下層との構成を図１９に示すようにしてよい。同図のように、１／２まで薄くしなくてよい場合には、オーバラップ領域ができるので、効率をより改善できるようになる。
【００８４】
図２０は同様の別の例を示しており、ここでは上層の構成は図１９と同一であるが、下層の構成が異なっていて、入光部側においてその厚さが０．４ｍｍになっている。このように下層の入射側の厚みを若干増すことによって、オーバラップ領域をより大きくすることができ、これによって導光効率をさらに改善することが可能になる。
【００８５】
次にさらに別の実施の形態について説明する。本発明の主要な特徴は、上述の如く、入光部３０側の部分を上層と下層とに分けることにあるが、上層と下層とを行き交うことによって主体部の奥の方（出射側）まで光が進行しなくなって外部に漏れてしまう光が存在すると、これによって効率が低下する。上層と下層とを行き交うことによってロスする光を如何に少なくするかが重要な課題になる。この手段としては、
（１）上層と下層とをオーバラップさせて側面の高さを少なくする。
【００８６】
（２）図２１中の屈曲導光部３３と側方導光部３１との境界の角度、すなわちねじれ角を小さくする。
の２つの対策が挙げられる。ここで（１）についてはすでに説明したので、ここでは（２）の対策のための構成を説明する。
【００８７】
図２１におけるねじれ角を小さくするためには、図２１Ｂに示すように経路を細かく分割するか、あるいは区間を長くすることによって達成される。後者の区間を長くするためには、光の伝達方向の寸法が大きくなって、小型化には向いていない欠点がある。これに対して前者の経路を細かく分ける方法は、作製が困難になる欠点がある。本実施の形態は上記（１）および（２）の方法以外の方法によってねじれ角を小さくするものである。具体的な形状を説明する。
【００８８】
図２２Ａが上述の各実施の形態である。これに対してねじれ角を小さくするようにした構成が図２２Ｂに示される。ここで、屈曲導光部３３の組合わせで、入光部３０と連続する直線状導光部３２の区間で光を厚さ方向に２分割し、しかも屈曲導光部３３の区間で垂直方向に光を一致させるというのが基本的な考え方である。この場合に屈曲導光部３３の区間をできる限り短くしなければならない場合が発生する。ところが斜めのねじれ角区間はあまり短くし過ぎると、ねじれ角θを大きくしてしまうことになり、効率が低下する。そこで図２２Ｂに示す構造を採用する。
【００８９】
この構成は、ねじれ角区間を図２２Ａに示す構成よりも光の導光方向に長くし、屈曲導光部３３とオーバラップさせるようにしている。すなわち側方導光部３１の終端に対して入射端側において屈曲導光部３３が開始する構成を採用している。このような構成によれば、ねじれ角θを小さくすることによって、光の伝達効率が向上することになり、漏れ光の発生を抑えることが可能になる。
【００９０】
次にさらに別の実施の形態を図２３によって説明する。上述の実施の形態は、側方導光部３１を用いて光源２０と対向する入光部３０からの光を横方向に２つあるいは３つに分けていたが、このような分け方をさらに増加させることができる。このような構成は、効率を低下させることなくしかも屈曲導光部３３の光の伝達方向の寸法を短くすることができる利点がある。
【００９１】
図２３の構成は、入光部３０に対して後方に位置する側方導光部３１および直線状導光部３２を用いて、横方向に５つに分けた構成を示している。この場合には一対の屈曲導光部３３を用いることになる。一般に屈曲導光部３３の数を大きくするほど、すなわち導光路を細かく分けるほど、屈曲導光部３３を短くできて効率が高くなる。
【００９２】
図２４はさらに多数に分割した構成を示しており、ここでは５分割した構成が示される。図２５はさらに別の変形例であって、ここでは６分割した構成としている。図２６はさらに別の変形例であって、７分割した構成である。
【００９３】
次にさらに別の実施の形態を図２７によって説明する。この実施の形態は、入光部３０の後方の上層を構成する一対の側方導光部３１の形状を、主面と同一平面上において湾曲させて曲線形状としたものである。このような構成によると、この側方導光部３１の部分における漏れ光をより少なくすることができ、これによって効率の改善がさらに図られることになる。
【００９４】
この実施の形態においては、側方導光部３１の出射端側における導光効率が２２％となり、この部分に連続する屈曲導光部３３の終端の部分の導光効率がそれぞれ２１％になっている。そして全体としての導光効率は、２１＋２１＋４２＝８４％となり、トータルとして８４％の高い導光効率を達成している。
【００９５】
図２８はさらに別の実施の形態を示している。この実施の形態は、入光部３０の後方であって上層の一対の側方導光部３１の後端側の屈曲導光部３３を、側方導光部３１と同様に斜めの方向に直線状に延長した形状を採用している。このような構成によると、一対の屈曲導光部３３の間に位置する直線状導光部３２が台形状であって入射側よりも出射側の方が横幅が大きくなる。従ってこのような台形状の直線状導光部３２は、側方から横方向に光が漏れ難くなってさらに光の伝達効率が改善する。
【００９６】
この実施の形態における光の導光効率は、図２８に示す通りであって、斜め直線状に延長された屈曲導光部３３の出射端側の導光効率は２０．５％の値になっており、またその下側に位置する台形状の直線状導光部３２の部分の出射端の導光効率が４２％になっている。従ってトータルとしての導光効率は、２０．５＋２０．５＋４２＝８３％になり、高い導光効率が得られている。
【００９７】
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態における、導光板１５の側方導光部３１、直線状導光部３２、および屈曲導光部３３の配置の組合わせについては、各種の変更が可能である。また本願の導光板は、必ずしも液晶表示装置のバックライトあるいはフロントライトに限らず、その他各種の面状光源として広く利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本願発明は、液晶表示装置のバックライトあるいはフロントライトとして広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】液晶表示装置の全体の構成を示す縦断面図である。
【図２】導光板の要部斜視図である。
【図３】別の導光板の要部斜視図である。
【図４】同導光板の平面図、正面図、および側面図である。
【図５】別の実施の形態の導光板の入光部の原理を示す斜視図である。
【図６】同導光板の平面図である。
【図７】同導光板の側面図である。
【図８】導光板の屈曲部における光の漏洩の防止効果を示す縦断面図である。
【図９】側方導光部と屈曲導光部の組合わせを示す上面図と側面図である。
【図１０】側方導光部と屈曲導光部の別の配置を示す上面図と側面図である。
【図１１】側方導光部と屈曲導光部のさらに別の配置を示す上面図と側面図である。
【図１２】別の実施の形態の導光板の側方導光部と屈曲導光部の配置を示す上面図と側面図である。
【図１３】変形例の構成を示す上面図と側面図である。
【図１４】図１２に示す実施の形態の光の導光伝達を示す要部側面図である。
【図１５】図１２に示す実施の形態の下層の光の伝達経路を示す要部側面図である。
【図１６】別の実施の形態の直線状導光部と屈曲導光部の構成を示す側面図である。
【図１７】上層と下層とのオーバラップ構造に係る実施の形態の導光板の構成を示す要部側面図である。
【図１８】オーバラップ構造の導光板の側面図、断面図、および上面図である。
【図１９】オーバラップ構造の導光板の具体例の構成を示す要部側面図である。
【図２０】他のオーバラップ構造の具体例の要部側面図である。
【図２１】側方導光部と屈曲導光部との間のねじれ角を示す導光板の要部平面図である。
【図２２】同導光板の側面図および上面図である。
【図２３】横方向に４分割した導光板の構成を示す上面図および側面図である。
【図２４】横方向に５分割した導光板の上面図および側面図である。
【図２５】幅方向に６分割した導光板の上面図および側面図である。
【図２６】横方向に７分割した導光板の上面図および側面図である。
【図２７】側方導光部を曲線状に湾曲させた構成を示す導光板の要部上面図および側面図である。
【図２８】屈曲導光部を側方導光部の延長上において斜めに直線状に配置した構成を示す導光板の要部上面図および側面図である。
【図２９】従来の液晶表示装置の縦断面図である。
【図３０】薄型化のための傾斜面による光の漏洩の原理を示す縦断面図である。
【図３１】従来の導光板の光の利用効率を示す導光板の上面図および側面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１…光源、２…反射板、３…導光板、４…傾斜面、５…偏光板、６…液晶表示パネル、７…偏光板、８…漏れ光、１０…液晶表示パネル、１１、１２…偏光板、１３…レンズシート、１４…拡散板、１５…導光板、１６…反射板、２０…光源（発光ダイオード  ＬＥＤ）、２３…位相差板、２４…内面反射層、３０…入光部、３１…側方導光部、３２…直線状導光部、３３…屈曲導光部、３５、３６…２等辺３角形の開口
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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