(57)【要約】【課題】均一な光射出が可能で高出力の導光板を提供する。【解決手段】光源１００から光が入射される入射面１１０ａ、入射面１１０ａに対向する対光面１１０ｂ、光が出射される出射面１１０ｃを持つ第１層１１０と、第１層１１０上に形成され、反復配列されたプリズムを有する出射ユニット１２１が設けられた第２層１２０と、第２層１２０上に形成され、異方性物質で形成された第３層１３０と、第２層１２０に形成されて第１層１１０を通過した光の一部を第１層１１０内側方向に反射させるものであり、光源１００から遠ざかるほど反射される光量を順次減少させる複数の光分布調節部１４０とを備える導光板。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの光源から光が入射される入射面、前記入射面に対向する対光面、及び光が出射される出射面を持つ第１層と、
前記第１層の前記出射面側に形成され、反復配列されたプリズムを有する出射ユニットが設けられた第２層と、
前記第２層上に形成され、異方性物質により形成された第３層と、
前記第２層に形成されて前記第１層を通過した光の一部を前記第１層の内部方向に反射させるものであり、前記光源から遠ざかるほど反射される光量を順次減少させる複数の光分布調節部と、
を備えることを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記複数の光分布調節部は、前記第１層の出射面に形成され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３】
前記複数の光分布調節部は、前記第２層内部に形成され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４】
前記複数の光分布調節部が前記第２層の全体表面積に対して占める面積は、前記入射面から前記対光面側へ行くほど順次減少することを特徴とする請求項２または３に記載の導光板。
【請求項５】
前記複数の光分布調節部は、
前記入射面に平行方向に沿って所定間隔に配置されており、
前記入射面から前記対光面側へ行くほど間隔が順次広くなるように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の導光板。
【請求項６】
前記複数の光分布調節部の断面は、四角形、多角形、三角形及び円弧形のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項７】
前記光分布調節部は、前記第１層の屈折率より小さな物質からなることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項８】
前記光分布調節部は、空気層で形成されたことを特徴とする請求項７に記載の導光板。
【請求項９】
前記複数の光分布調節部が前記第２層の全体表面積に対して占める面積は、前記入射面及び対光面から前記第２層の中央部方向へ行くほど順次減少することを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項１０】
前記複数の光分布調節部は、
前記入射面に平行方向に沿って所定間隔に配置されており、
前記入射面及び対光面から前記第２層の中央部側へ行くほど間隔が順次広くなるように配置されていることを特徴とする請求項９に記載の導光板。
【請求項１１】
少なくとも一つの光源から光が入射される入射面、前記入射面に対向する対光面、及び光が出射される出射面を持つ第１層と、
前記第１層上に形成され、異方性物質により形成された第２層と、
前記第２層上に形成され、反復配列されたプリズムを有する出射ユニットが設けられた第３層と、
前記第１層に設けられた偏光転換部と、
前記第３層に形成されて前記第２層を通過した光の一部を前記第２層方向に反射させるものであり、前記光源から遠ざかるほど反射される光量を順次減少させる複数の光分布調節部と、
を備えることを特徴とする導光板。
【請求項１２】
前記複数の光分布調節部は、前記第２層の上面に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の導光板。
【請求項１３】
前記複数の光分布調節部は、前記第３層内部に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の導光板。
【請求項１４】
前記複数の光分布調節部が前記第３層の全体表面積に対して占める面積は、前記入射面から前記対光面側へ行くほど順次減少することを特徴とする請求項１２または１３に記載の導光板。
【請求項１５】
前記複数の光分布調節部は、
前記入射面に平行方向に沿って所定間隔に配置されており、
前記入射面から前記対光面側へ行くほど間隔が順次広くなるように配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の導光板。
【請求項１６】
前記複数の光分布調節部の断面は、四角形、多角形、三角形及び円弧形のうちいずれか一つからなることを特徴とする請求項１１に記載の導光板。
【請求項１７】
前記光分布調節部は、前記第２層の屈折率より小さな物質からなることを特徴とする請求項１１に記載の導光板。
【請求項１８】
前記光分布調節部は、空気層で形成されたことを特徴とする請求項１７に記載の導光板。
【請求項１９】
少なくとも一つの光源と、
前記光源から入射された光を案内するための請求項１〜１０のいずれかに記載の導光板と、
前記導光板の出射面側に位置して出射光を集光させるプリズムシートと、
を備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２０】
少なくとも一つの光源と、
前記光源から入射された光を案内するための請求項１１〜１８のいずれかに記載の導光板と、
前記導光板の出射面側に位置して出射光を集光させるプリズムシートと、
を備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２１】
少なくとも一つの光源と、前記光源から入射された光を案内するための請求項１〜１０のいずれかに記載の導光板と、を備えるバックライトユニットと、
前記バックライトユニットから照射された光を利用して映像を形成するためのディスプレイパネルと、を備えることを特徴とするディスプレイ。
【請求項２２】
少なくとも一つの光源と、前記光源から入射された光を案内するための請求項１１〜１８のいずれかに記載の導光板と、を備えるバックライトユニットと、
前記バックライトユニットから照射された光を利用して映像を形成するためのディスプレイパネルと、を備えることを特徴とするディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットに採用されている導光板、これを採用したバックライトユニット及びディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
ノート型パソコン、デスクトップコンピュータ、液晶テレビ（ＬＣＤ−ＴＶ）、移動通信端末機などに使われる受光型平板ディスプレイの一種である液晶表示装置は自体的な発光能力がないので、外部から照射された照明光を選択的に透過させることによって画像を形成する。このために液晶表示装置の背面には光を照射するバックライトユニットが設置される。
【０００３】
バックライトユニットは、光源の配置形態によって直下型と側光型とに分類される。直下型は、液晶パネルの直下に設置されたランプが光を液晶パネルに直接照射する方式である。
【０００４】
直下型は、光源を広い面積に自由かつ効果的に配置できるために、ＬＣＤ−ＴＶのような３０インチ以上の大型ディスプレイに適しており、側光型は、光源が導光板の側面に配置されるので、モニターや携帯電話に採用される中小型ディスプレイに適している。
【０００５】
図１は、従来の側光型バックライトユニットに採用された導光板を示すものであり、光源１０と、等方性物質で形成された第１層１５、前記第１層１５の上部に形成された第２層１８及び異方性物質で形成された第３層２５を備える。前記第１層１５は、光源１０から光が入射される入光面１５ａと、前記入光面１５ａに対面する対光面１５ｂとを備える。
【０００６】
前記第２層１８は、プリズム角θを持つプリズムアレイ２０を持つ接着剤層から形成されており、第３層２５は、入射光の偏光方向に沿って異なる屈折率を持つ複屈折層である。
【０００７】
図２は、図１に図示された導光板の上部出射光角分布を示すものであり、図３は、図１に図示された導光板の垂直出射光角分布の断面を示すものであり、図４は、図１に図示された導光板の出光分布を示すものであり、この時に出射される光はいずれも同じ平面である。
【０００８】
図２を参照すれば、導光板の上部出射光角分布を見れば、出射される光の大部分が導光板から上部に垂直出射されることが分かる。
【０００９】
図３を参照すれば、Ａは、図１でのＸ方向による出射光角分布を表し、Ｂは、Ｙ方向による出射光角分布を表す。Ａを参照すれば、対光面１５ｂ側に出射される光がほとんどなく、垂直方向への出射光量が大きいということが分かる。
【００１０】
図４を参照すれば、導光板の出光分布を見れば、光源１０に隣接した入光面１５ａ側に大部分の光が出射されることが分かる。
【００１１】
したがって、連続プリズム形状を持つプリズムアレイを備える導光板は、導光板の上部を大きい角で出光する漏れ光なしに垂直方向に出光する光分布を持つ長所がある。しかし、導光板から出光する光は入光面１５ａに近い部分から出射される光が多く、入光面１５ａから遠いほど射出される光が弱くなって、導光板から出光する光が全体として分布が均一でないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、導光板の上部から出光する光の漏れ光は最小化しつつ、導光板の全面にわたって均一に出光されるようにした導光板、これを採用したバックライトユニット及びディスプレイを提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の導光板は、少なくとも一つの光源から光が入射される入射面、前記入射面に対向する対光面、及び光が出射される出射面を持つ第１層と、前記第１層の前記出射面側に形成され、反復配列されたプリズムを有する出射ユニットが設けられた第２層と、前記第２層上に形成され、異方性物質により形成された第３層と、前記第２層に形成されて前記第１層を通過した光の一部を前記第１層の内部方向に反射させるものであり、前記光源から遠ざかるほど反射される光量を順次減少させる複数の光分布調節部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また前記目的を達成するために、本発明の導光板は、少なくとも一つの光源から光が入射される入射面、前記入射面に対向する対光面、及び光が出射される出射面を持つ第１層と、前記第１層上に形成され、異方性物質により形成された第２層と、前記第２層上に形成され、反復配列されたプリズムを有する出射ユニットが設けられた第３層と、前記第１層に設けられた偏光転換部と、前記第３層に形成されて前記第２層を通過した光の一部を前記第２層方向に反射させるものであり、前記光源から遠ざかるほど反射される光量を順次減少させる複数の光分布調節部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、前記目的を達成するための本発明は、少なくとも一つの光源と、前記光源から入射された光を案内するための上記の導光板と、前記導光板の出射面側に位置して出射光を集光させるプリズムシートと、を備えたバックライトユニットである。
【００１６】
さらに、前記目的を達成するための本発明は、上記導光板を備えたバックライトユニットを持つディスプレイである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による導光板は、第１に、光分布調節部を備えて光源から放射された光のうち一部を経路変更させて、導光板全体にわたって光を出射させることで出射光分布均一度を調節でき、第２に、光分布調節部は、導光板を出射できずにその内部に反射された光を再び導光板の光射出面方向に反射させて光の一部を偏光転換させることによって、出射光効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
図５は、本発明の第１実施形態による導光板を示す断面図であり、図６Ａないし図６Ｃは、図５に図示された光分布調節部の多様な断面形状を示す断面図であり、図７ないし図９は、図５に図示された光分布調節部の多様な配置形態を示す平面図である。
【００２０】
図５を参照すれば、本発明の第１実施形態による導光板は、光源１００から出射された光を案内する第１層１１０、前記第１層１１０上に形成された第２層１２０、異方性物質で形成された第３層１３０及び前記第２層１２０に形成されて出射される光を均一に分布させる複数の光分布調節部１４０を備える。
【００２１】
前記第１層１１０は、前記光源１００から光が入射される入射面１１０ａ、前記入射面１１０ａに対向する対光面１１０ｂ及び光が出射される上部面１１０ｃ（光射出面）を備える。前記第１層１１０の下部面１１０ｄ（光射出面に対向する面）側には、前記第１層１１０の下部側に進む光を反射させる反射板１１１が設けられている。また、前記第１層１１０と反射板１１１との間または前記第１層１１０の下部面１１０ｄに無用光を有用光に変換させる偏光変換板１１２が設けられているが、前記偏光変換板１１２は選択的に採用されうる。
【００２２】
ここで、入射面１１０ａと対光面１１０ｂは通常平行をなす。上部面１１０ｃと第１層１１０の下部面１１０ｄは平行をなし、これらは入射面１１０ａ及び対光面１１０ｂに対して直角な面である。
【００２３】
前記第２層１２０には、光射出方向に凸状となったプリズムが連続して反復配列された出射ユニット１２１が設けられている。前記第２層１２０は、前記第１層１１０と第３層１３０とを接合させる接着層の役割を行う。前記第１層１１０と第２層１２０とは等方性物質からなって屈折率がほぼ類似している。例えば、前記第１層１１０は、屈折率１．４９のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）で形成され、前記第２層１２０は屈折率１．５のレジンで形成される。前記第１層１１０と第２層１２０とは同屈折率の同じ物質で一体に形成されることもある。
【００２４】
前記第３層１３０は異方性物質で形成されて、入射光の偏光方向によって異なる屈折特性を持つ。すなわち、第１偏光の光に対しては第１屈折率を持ち、第２偏光の光に対しては第２屈折率を持つ複屈折特性を持つ。例えば、Ｐ偏光の光に対しては前記第１層１１０及び第２層１２０の屈折率とほぼ同じ第１屈折率を持ち、Ｓ偏光に対しては前記第１層１１０及び第２層１２０の屈折率より相対的に大きい第２屈折率を持つ。これによって、Ｐ偏光は各層の境界で屈折率の差を感じられず、前記第１層１１０、第２層１２０、第３層１３０をそのまま進む。最も理想な場合は、前記第１層１１０、第２層１２０、第３層１３０の第１屈折率が同一であり、第２屈折率のみ相対的に大きい場合であり、この時、Ｐ偏光は、前記第１層１１０、第２層１２０、第３層１３０を一つの同一物質のように進む。
【００２５】
前記複数の光分布調節部１４０は、本発明の特徴に該当するものであり、前記第１層１１０の出射面１１０ｃの上側に前記第２層１２０との境界面上に設けられている。前記複数の光分布調節部１４０の配列は、前記光源１００に近い所（入射面）から前記光源１００から最も遠く離れた所（対光面）へ行くほど（Ｘ方向）、前記第２層１２０の全体表面積に対して前記光分布調節部１４０の面積が占める比率が段々小さくなっている。
【００２６】
これにより、前記光源１００に近い所では、光を前記第１層１１０の下部側に全反射させる量が多く、前記光源１００から遠ざかるほど光を段々少なく全反射させるようになっている。
【００２７】
これを具現するために、図７を参照すれば、前記複数の光分布調節部１４０は前記光源１００に平行に設けられており、前記光源１００から遠ざかるほどその幅Ｗが段々狭くなる。また、前記光源１００から遠ざかるほど前記複数の光分布調節部１４０間の間隔Ｐは順次広くなる。
【００２８】
図８を参照すれば、前記複数の光分布調節部１４０は、前記光源１００に平行するように（Ｙ方向）複数個が互いに所定間隔離隔して配置されており、前記光分布調節部１４０の幅Ｗ及び前記光分布調節部１４０間の間隔Ｐの調整は、図７に図示されたものと同一である。
【００２９】
図９を参照すれば、図８に図示された前記複数の光分布調節部の配置と同一であり、単に平面が円形であって図８の長方形と異なるだけである。
【００３０】
このように前記光分布調節部１４０の幅Ｗ及び前記光分布調節部１４０間の間隔Ｐを調整することによって、前記光分布調節部１４０の面積が前記第２層１２０の全体表面積に対して占める比率を調節することである。
【００３１】
前記光分布調節部１４０の断面は図５には四角形に図示されているが、これに限定されずに図６Ａに図示された多角形形状１４１、図６Ｂに図示された三角形形状１４２、図６Ｃに図示された円弧形状１４３も適用可能である。
【００３２】
前記光分布調節部１４０は、前記第１層１１０から出射された光を前記第１層１１０の内部方向の下面側に全反射させることが好ましいので、前記光分布調節部１４０の屈折率は前記第１層１１０の屈折率より小さくして全反射条件を満足させねばならない。このため前記光分布調節部１４０は、例えば空気層で形成されうる。空気の屈折率は１であるため、一般的に前記第１層１１０に使われる物質の屈折率が空気の屈折率より大きいので、このような条件を満たす。
【００３３】
前記のように光分布調節部１４０を備える導光板の作用を説明すれば、次の通りである。
【００３４】
前記光源１００から出射された光は、前記第１層１１０に入射されて前記対光面１１０ｂ側に進む。前記第１層１１０の下方に向かう光は前記第１層１１０の下部面１１０ｄで全反射されるか、または前記反射板１１１で反射されて上部に向かう。
【００３５】
前記第１層１１０の上方に向かう光のうち一部は、前記光分布調節部１４０で全反射されて再び前記第１層１１０の下方に向かい、残りは、前記第２層１２０を屈折透過する。前記で説明した前記光分布調節部１４０の配置特性によって、前記光源１００から隣接した部分で光の全反射が多く行われる。したがって、前記光源１００から放射された光のうち多くの量が前記対光面１１０ｂ側に伝えられる。
【００３６】
前記第２層１２０に入射された光は、前記出射ユニット１２１を通過して前記第３層１３０に入射する。前記第３層１３０は異方性物質からなっていて、偏光方向によって屈折特性が変わって進路が変わる。第１偏光の光Ｉｓに対する第１屈折率ｎｅが第２偏光の光Ｉｐに対する第２屈折率ｎｏと前記第２層１２０の屈折率より大きい時、第１偏光の光Ｉｓと第２偏光の光Ｉｐとは前記第３層１３０から分離されて進む。第１偏光の光Ｉｓは、前記第２層１２０と第３層１３０との屈折率差により、前記出射ユニット１２１から前記第３層１３０の上部面１３０ａを垂直に近い角度で出射する一方、第２偏光の光Ｉｐは前記第２層１２０と第３層１３０との屈折率差がなくて、前記出射ユニット１２１を経路変更なしに透過して前記第３層１３０の上部面１３０ａに臨界角より大きい角度で入射されて全反射される。
【００３７】
前記第３層１３０の上部面１３０ａで全反射されて下方に向かう第２偏光の光Ｉｐは前記第３層１３０、第２層１２０及び第１層１１０の屈折率差が少ないために、前記光分布調節部１４０に衝突しない限り大部分の光が屈折透過して第１層１１０に戻る。
【００３８】
一方、下方に向かう第２偏光の光Ｉｐは、前記光分布調節部１４０の上部に衝突して再び前記出射ユニット１２１側に進むが、異方性物質からなる前記第３層１３０を再び過ぎつつ異方性物質を通過する時間が長くなって一部偏光転換が発生する。このように偏光転換された光のうち、前記出射ユニット１２１で屈折率差を感じる偏光Ｉｓは、前記第３層１３０の上部面１３０ａを垂直に近い角度で出射して垂直出射量を増加させ、そうでない光Ｉｐは、前記上部面１３０ａで反射されて下方に向かう。
【００３９】
結局、前記光分布調節部１４０は、前記光源１００から放射された光を前記対光面１１０ｂ側に反射させて送ることになって、導光板の全体にわたって出光分布を均一にする作用と、前記第３層１３０の上部面１３０ａから反射されて下方に向かう光を再び上部面１３０ａに反射させて、一部光を上部面１３０ａを通じて出射させることによって出射光量を増加させる作用とを行う。したがって、別途の偏光変換手段を備えなくても、前記光分布調節部１４０を利用して光の偏光転換を誘導して光効率を上昇させることができる。ただし、前記光分布調節部１４０と前記偏光転換板（図５の１１２）とを共に使用すれば、光効率を極大化できる。
【００４０】
図１０は、本発明の第２実施形態による導光板を示す断面図である。図１０を参照すれば、前記光分布調節部１４０の設置位置を除いて残りの構成は、図５に図示されたものと同一である。前記光分布調節部１４０は前記第２層１２０内に位置している。前記第１層１１０と第２層１２０とは屈折率が類似しているので、図５のように前記第１層１１０と第２層１２０との境界上に位置しなくても、その機能は前述した第１実施形態同様であり、射出される光の分布を均一にし、かつ高出力が得られるようになる。
【００４１】
図１１は、本発明の第３実施形態による導光板を示す断面図である。図１１を参照すれば、導光板は、図５に図示された第１実施形態による導光板とは異なって光源１０１がさらに備えられており、光分布調節部２４０の構成が異なる。
【００４２】
第１光源１００と第２光源１０１とは前記第１層１１０の両側にそれぞれ設けられており、前記光分布調節部２４０は、前記第１層１１０の中央面１１０ｅを中心に互いに対称して配置されている。前記第１光源１００に隣接した面を第１入射面１１０ａといい、前記第２光源１０１に隣接した光源を第２入射面１０ｂ（図５の対光面に対応する）という時、前記第１入射面１１０ａから中央面１１０ｅへ行くほど、そして、前記第２入射面１１０ｂから中央面１１０ｅへ行くほど前記第２層１２０の全体表面積に対して前記光分布調節部２４０の面積が占める比率が段々小さくなるようになっている。これは、図５に図示された前記光分布調節部１４０の配置と同一である。
【００４３】
この第３実施形態においても、その機能は前述した第１実施形態同様であり、第１光源１００及び第２光源１０１からの光を、それらから離れた第１層１１０の中央部まで導き、射出される光の分布を均一にし、かつ高出力が得られるようになる。
【００４４】
図１２は、本発明の第４実施形態による導光板を示す断面図である。図１２を参照すれば、導光板は、図１１に図示された第３実施形態による導光板とは、前記光分布調節部２４０の設置位置を除いては同一である。前記光分布調節部２４０は前記第２層１２０内に設置されている。これは、前記第１層１１０と第２層１２０とは屈折率が類似しているので、図１１のように前記第１層１１０と第２層１２０との境界上に位置しなくても、その機能は前述した第１実施形態同様であり、射出される光の分布を均一にし、かつ高出力が得られるようになる。
【００４５】
図１３は、本発明の第５実施形態による導光板を示す断面図である。図１３を参照すれば、本発明の第５実施形態による導光板は、光源２００から出射された光を案内する第１層２１０と、前記第１層２１０上に異方性物質で形成された第２層２２０、前記第２層２２０上に形成された第３層２３０及び前記第３層２３０に形成されて出射される光を均一に分布させる複数の光分布調節部３４０を備える。
【００４６】
前記第１層２１０は、前記光源２００から光が入射される入射面２１０ａ、前記入射面２１０ａに対向する対光面２１０ｂを備える。前記第１層２１０の下部には、前記第１層２１０の下部側に進む光を反射させる反射板２１１が設けられている。また、前記第１層２１０と反射板２１１との間には無用光を有用光に変換させる偏光変換板２１２が設けられている。前記光源２００と第１層２１０との間には、前記光源２００から放射された光を平行光にするコリメータ２０１が設けられている。
【００４７】
前記第３層２３０には、光射出方向に凸状になったプリズムが連続して反復配列された出射ユニット２２１が設けられている。
【００４８】
前記光分布調節部３４０は、前記第２層２２０の上部、すなわち、前記第３層２３０との境界面に配置されている。
【００４９】
前記光分布調節部３４０の形状及び配置は、図５に図示された第１実施形態と構成が同一であるので、これについての詳細な説明は省略する。したがって、この第５実施形態においても、前述した第１実施形態同様に、射出される光の分布を均一にし、かつ高出力が得られるようになる。
【００５０】
図１４は、本発明の第６実施形態による導光板を示す断面図である。図１４を参照すれば、導光板の構成は、図１３に図示された第５実施形態による導光板と同一であり、ただし、前記光分布調節部３４０が前記第３層２３０内に設けられている。
【００５１】
このように構成した第６実施形態においても、前述した第１実施形態同様に、射出される光の分布を均一にし、かつ高出力が得られるようになる。
【００５２】
図１５は、本発明の第１実施形態による導光板を採用したディスプレイを示す断面図である。
【００５３】
図１５を参照すれば、本発明によるディスプレイは、バックライトユニット１６０と、前記バックライトユニット１６０から照射された光を利用して映像を形成するためのディスプレイパネル１７０とを備える。
【００５４】
前記バックライトユニット１６０は、光源１００と、前記光源１００から照射された光を前記ディスプレイパネル１７０側に向かうように案内するための導光板１５０とを備える。前記導光板１５０は、前記第１実施形態で説明したように構成され、同じ作用効果を持つので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００５５】
前記導光板１５０と前記ディスプレイパネル１７０との間には、光を拡散させるための拡散板１６１と、光の進路を補正するための第１プリズムシート１６２と、第２プリズムシート１６３とが配置される。
【００５６】
前記第１プリズムシート１６２と第２プリズムシート１６３とは互いに直交するように配列されて、前記拡散板１６１から出る光を屈折及び集光させて光の方向性を向上させることによって輝度を高め、光の入射角を狭める役割を行う。前記導光板１５０とディスプレイパネル１７０との間に使われるシート及び部品は、偏光保存できる機能がある場合にさらに良い性能を得ることができる。また、必要に応じて前記拡散板１１６及び第１プリズムシート１６１と第２プリズムシート１６３は、一部または全体が使われなくてもよい。
【００５７】
前記ディスプレイパネル１７０は、例えば、液晶パネルで構成される。液晶パネルは特定偏光方向の光のみを有用光として利用する。一方、前記第１層１１０と反射板１１１との間に偏光変換板１１２をさらに備えることができる。
【００５８】
図１６は、本発明の第５実施形態による導光板を採用したディスプレイを示す断面図である。
【００５９】
図１６を参照すれば、ディスプレイは、バックライトユニット２６０と、前記バックライトユニット２６０から照射された光を利用して映像を形成するためのディスプレイパネル２７０とを備える。前記バックライトユニット２６０は、光源２００と、前記光源２００から照射された光を前記ディスプレイパネル２７０側に向かうように案内するための導光板２５０とを備える。前記導光板２５０は、図１３に図示された第５実施形態による導光板と同じ構成及び作用を持つ。図１６の図面符号のうち図１３と同じ参照符号は同じ機能を行うものであるので、ここではこれについての詳細な説明は省略する。前記第１層２１０と前記反射板２１１との間には、偏光変換板２１２をさらに備えて光効率を高める。
【００６０】
図１７は、図５に図示された本発明の第１実施形態による導光板の上部出射光量を示すものであり、図１８は、図５に図示された本発明の第１実施形態による導光板の垂直出射量を示すものであり、図１９は、図５に図示された本発明の第１実施形態による導光板の出光分布を示すものである。
【００６１】
図１７を参照すれば、導光板の上部出射光分布を見れば、出射される光のほとんどが導光板の中央に出射されることが分かる。
【００６２】
図１８を参照すれば、Ａは、図５でのＸ方向による出射光角分布を表し、Ｂは、Ｙ方向による出射光角分布を表す。Ａを参照すれば、対光面１１０ｂ側に出射される光がほとんどなく、垂直方向への出射光量が図３に図示されたものより大きいということが分かる。垂直方向の出射光量を多くすることで光効率を高めることができる。
【００６３】
図１９を参照すれば、導光板の出光分布を見れば、導光板の全体にわたって均一に光が出光されることが分かる。これは、図４に示したように、本発明による前記光分布調節部１４０を使用しない場合と比較すれば、その差がはっきりと分かる。したがって、本発明による光分布調節部を使用することによって、導光板の全体にわたって均一な分布で光が出光されることが分かる。
【００６４】
以上本発明を適用した実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した第１〜第６実施形態では、光分布調節部としては全反射する部材としたが、必ずしも全反射するような部材でなくとも使用可能である。これは、光分布調節部として大部分の光が反射するものが好ましいが、多少光を透過するような半透明な部材であっても、第１層を透過した光を反射させることができる部材であれば、その大きさや形状を適宜設定することで、上述した各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６５】
また図１５、１６には第１及び第５実施形態による導光板を用いたディスプレイを例示してそれらの説明をしたが、本発明のディスプレイは、これら実施形態の導光板を使用することに限定されるものではなく、そのほかの第２〜４実施形態及び第６実施形態に示した導光板を、図１５や図１６に倣って用いれば、それら実施形態による導光板を用いたバックライトユニットやディプレイが実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、導光板、これを採用したバックライトユニット及びディスプレイに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】従来の側光型バックライトユニットに採用された導光板を示す断面図である。
【図２】図１に図示された導光板の上部出射光角分布を示すイメージである。
【図３】図１に図示された導光板の垂直出射光角分布を示すグラフである。
【図４】図１に図示された導光板の出光分布を示すイメージである。
【図５】本発明の第１実施形態による導光板を示す断面図である。
【図６Ａ】図５に図示された光分布調節部の多様な断面形状を示す断面図である。
【図６Ｂ】図５に図示された光分布調節部の多様な断面形状を示す断面図である。
【図６Ｃ】図５に図示された光分布調節部の多様な断面形状を示す断面図である。
【図７】図５に図示された光分布調節部の多様な配置形態を示す平面図である。
【図８】図５に図示された光分布調節部の多様な配置形態を示す平面図である。
【図９】図５に図示された光分布調節部の多様な配置形態を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による導光板を示す断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による導光板を示す断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態による導光板を示す断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態による導光板を示す断面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態による導光板を示す断面図である。
【図１５】本発明の第１実施形態による導光板を採用したディスプレイを示す断面図である。
【図１６】本発明の第５実施形態による導光板を採用したディスプレイを示す断面図である。
【図１７】図５に図示された本発明の第１実施形態による導光板の上部出射光量を示すイメージである。
【図１８】図５に図示された本発明の第１実施形態による導光板の垂直出射量を示すグラフである。
【図１９】図５に図示された本発明の第１実施形態による導光板の出光分布を示すイメージである。
【符号の説明】
【００６８】
１００  光源、
１１０  第１層、
１１０ａ  入射面、
１１０ｂ  対光面、
１１０ｃ  上部面、
１１１  反射板、
１１２  偏光変換板、
１２０  第２層、
１２１  出射ユニット、
１３０  第３層、
１３０ａ  第３層の上部面、
１４０  光分布調節部、
Ｉｓ  第１偏光の光、
Ｉｐ  第２偏光の光。
【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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１８】
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【図２】
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【図４】
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【図１７】
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【図１９】
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