(57)【要約】      （修正有）【課題】簡便な構成で、輝線の発生を効果的に抑制可能なランプリフレクタ及びこのランプリフレクタを用いた面光源装置、さらには当該面光源装置を用いた表示装置を提供する。【解決手段】ランプリフレクタ１０３の開口部内面に、他の部分よりも反射率の低い反射光調整部１０４を設けることにより、導光板の角部に入射する光を減少させ、輝線の発生を抑制する。また、ランプリフレクタ１０３と、ランプリフレクタ１０３内部に保持される光源と、一側面をランプリフレクタ１０３の開口部に挿入される板状の導光部材と、ランプリフレクタ開口部から導光部材に導かれた光を導光部材の一側面と略直交する面から面状に出射させるための光束制御手段とを有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の発する光を内面で反射し、当該反射した光を開口部から出射するランプリフレクタであって、
前記開口部を形成する内面に、他の領域よりも低い反射率を有する反射光調整手段を有することを特徴とするランプリフレクタ。
【請求項２】
前記反射光調整手段が、前記開口部を形成する内面であって、前記開口部に挿入される導光部材の角部に対向すべき位置を含む領域に設けられることを特徴とする請求項１記載のランプリフレクタ。
【請求項３】
前記反射光調整手段が、前記領域を着色することによって形成されることを特徴とする請求項２記載のランプリフレクタ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のランプリフレクタと、
前記ランプリフレクタ内部に保持される光源と、
一側面を前記ランプリフレクタの開口部に挿入される板状の導光部材と、
前記ランプリフレクタ開口部から前記導光部材に導かれた光を前記導光部材の前記一側面と略直交する面から面状に出射させるための光束制御手段とを有することを特徴とする面光源装置。
【請求項５】
請求項４記載の面光源装置をバックライトとして用いたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はランプリフレクタ及び当該ランプリフレクタを用いた面光源装置、並びにこの面光源装置を用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、透過型の液晶表示装置（ＬＣＤ）は、パーソナルコンピュータのディスプレイモニタ装置、薄型ＴＶ等の表示装置に広く利用されている。そして、液晶表示装置の表示素子は非発光素子であるため、透過型の液晶表示装置においては液晶ディスプレイパネルの背面に所謂バックライトと呼ばれる面光源装置を設け、この面光源装置の発する光によって表示を行っている。
【０００３】
面光源装置は一般に冷陰極放電管等の線状光源の発する光を、導光板等の光学素子を用いて均一な面状の光に変換する機構であると考えることができる。そして、面光源装置を用いた最終的な製品である表示装置の用途や表示画面の大きさ、要求される性能等によって様々な機構が存在する。
【０００４】
例えば、線状光源の配置だけをとってみても、導光板の背面に配置する直下型と呼ばれる構成、導光板の側面に配置するサイドライト型と呼ばれる構成がある。現在では薄型であるというＬＣＤの利点を生かすため、ノートパソコン、並びにモニター用として一般にはサイドライト型が主流である。
【０００５】
従来のサイドライト方式の面光源装置の構成例を図５（ａ）に示す。面光源装置は、透光性材料で形成された略平板上の導光板１と、導光板１の一側面１ａに沿うように配置された線状光源２と、線状光源２の発する光を導光板へ無駄なく導くためのランプリフレクタ（以下、単にリフレクタとも言う）３とを有し、線状光源２の光は直接もしくはリフレクタ３で反射されて導光板１の側面１ａに入射する。
【０００６】
導光板１の一表面（図では上面）は発光面１ｂとされ、この発光面１ｂの上には略鋸歯状の垂直断面を有し、三角プリズムの連続体として機能する調光シート５が頂角を観察者側に向けて設けられる。調光シート５は、集光性を向上するため、三角プリズムの向きを直交させて２枚重ねで設けられることもある。
【０００７】
導光板１の、発光面１ｂとは反対側の面（図では下面）１ｃには、光散乱性インキを印刷したり、射出成形等によって直接転写することによって所定のパターンで形成された多数のドット６ａからなる光取り出し機構６が設けられている。また、面１ｃ側の下部には、導光板１から面１ｃを出射した光を導光板１へ戻し、光を有効に使用するための反射シート７が面１ｃに近接して設けられている。
【０００８】
このような構成の面光源装置において、導光板１へ入射した光は、導光板１を伝播しながら光取り出し機構６や反射シート７、導光板の界面１ａ，１ｂでの反射、屈折等を繰り返し、発光面１ａから取り出される（図中８）。そして、調光シート５によって集光され、図示しない拡散シートを介して液晶パネルを照射する。
【０００９】
しかしながら、この構成では集光度を上げるためには高価な調光シート５を２枚用い、場合によっては調光シート５の上下に上拡散シート、下拡散シートを用い、更には偏光シートを使用する必要があるなど製造コストが高くなる。さらに、導光板内で散乱光が多いこと、更には調光シートによる光の回帰ロスが存在することなど、光の有効利用という点で不利である。近年では液晶表示装置の薄型化、高輝度化に対する要望が高く、面光源装置の部品点数及び厚みの減少も急務であるため、これらの問題は無視できなくなってきている。
【００１０】
そのため、図５（ｂ）に示されるように、調光シート５を図５（ａ）とは逆向きに配置し、導光板１の下面には反射シート７のみを設けた構成の面光源装置も提案されている（例えば特許文献１の図１６参照）。この構成では導光板１の薄型化が可能になり、また調光シート５を１枚使用する構成（必要に応じてさらに拡散シート１枚を用いる場合もある）となっているため、高輝度かつ安価な面光源装置が実現できる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１１８４１７号公報
【特許文献２】
特開平９−１８４９２６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
一方、上述したようなサイドライト型の面光源装置には、構造上不可避な輝度ムラ（輝線）が存在する。すなわち、理想的には、光源が設けられる側面１ａを介して、線状光源２からの光が導光板１へ均一に入射することが好ましい。しかしながら、導光板１の面１ａの角部Ａ（図６（ａ））の形状は、厳密に見れば大なり小なり図６（ｂ）に示すように丸みＲを帯びた形状を有している。これは、導光板１の製造上避けられないものである。
【００１３】
このような丸みが存在すると、レンズ効果によって丸みＲから入射する光線が集光され、その反射光が導光板１の端部から数ｍｍ〜十数ｍｍの位置に輝線（その周囲に比べて明るく見える部分）として出現する（図６（ｃ））。
【００１４】
輝線が特に目立つのは光源が設けられる側面近傍であるため、その部分を表示領域として用いないようにしたり、拡散シートや調光シート（プリズムシート）を多層に設けて視覚的に目立たないようにすれば輝線が発生しても大きな問題とならない。しかしながら、最近ではディスプレイ装置の設置面積を最大限に利用するために所謂液晶ディスプレイの狭額縁化（ディスプレイ装置の面積に占める表示領域の高率化）が進んでいる。そのため、面光源装置も縁部ぎりぎりまで有効活用することが求められており、たとえ数ｍｍであっても無駄にすることはできなくなってきている。
【００１５】
また、液晶ディスプレイの高輝度化も重要な課題となっており、より有効かつ効率的に調光する必要性から拡散シートや調光シート等の部材はできるだけ省略する方向にある。
【００１６】
このような状況に鑑み、輝線を抑制するための様々な提案がなされている。例えば、上述した特許文献１（図３参照）においては、ランプリフレクタの端部を折り曲げ、導光板１の角部に入射する光を遮断することにより、輝線発生を防止する構成が提案されている。
【００１７】
また、特許文献２（図１）には、導光板の角部形状を調整することにより、輝線防止を行う構成が提案されている。
【００１８】
しかし、リフレクタを折り曲げることによって角部への入射光を遮断する構成は、リフレクタの工作精度及び組立精度に対する要求が厳しく、コスト増加を招く上、歩留まりが悪くなる他、入光効率を阻害し輝度低下を来す虞がある。
【００１９】
また、導光板の角部形状を調整しても、導光板の光入射面に存在する丸みＲを完全に排除することはできず、輝線防止の根本的な解決には至らない。また、導光板の形状を調整することにより、リフレクタの形状も複雑になり、組立に手間がかかるという問題もある。
【００２０】
本発明は係る従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、簡便な構成で、輝線の発生を効果的に抑制可能なランプリフレクタを提供することにある。
【００２１】
また本発明の別の目的は、本発明によるランプリフレクタを用いた面光源装置、さらには当該面光源装置を用いた表示装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の要旨は、光源の発する光を内面で反射し、当反射した光を開口部から出射するランプリフレクタであって、開口部を形成する内面に、他の領域よりも低い反射率を有する反射光調整手段を有することを特徴とするランプリフレクタに存する。
【００２３】
また、本発明の別の要旨は、本発明のランプリフレクタと、ランプリフレクタ内部に保持される光源と、一側面をランプリフレクタの開口部に挿入される板状の導光部材と、ランプリフレクタ開口部から導光部材に導かれた光を導光部材の一側面と略直交する面から面状に出射させるための光束制御手段とを有することを特徴とする面光源装置に存する。
【００２４】
また、本発明の別の要旨は、本発明の面光源装置をバックライトとして用いたことを特徴とする表示装置に存する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をその好適な実施形態に基づき詳細に説明する。■（面光源装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に係るランプリフレクタを用いたサイドライト方式の面光源装置の構成例を示す図であり、図１（ａ）は線状光源１０２の長さ方向に平行な方向から見た側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢印ａの方向（線状光源１０２に対向する方向）から見た側面図である。
【００２６】
本実施形態に係る面光源装置は、導光板１０１下面の形状、リフレクタ１０３の形状及び、リフレクタ１０３が反射光調整部１０４を有する点を除き、図５（ｂ）に示した従来の面光源装置と同一の構成を有する。
【００２７】
導光板１０１は線状光源１０２から遠ざかるに従って厚みが減少するくさび型導光板であり、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）及びポリカーボネート等の透明樹脂から形成される。また、その発光面１０１ａには、例えばサンドブラストによって形成された微少な凹凸が光取り出し機構として設けられている（図示せず）。
【００２８】
導光板１０１の下面１０１ｂには、図１（ｂ）に示すように、線状光源長手方向に対し略垂直方向へ縦溝またはプリズムが形成される。さらに、下面１０１ｂの下には、反射シート１０７が設けられる。反射シート１０７の、導光板１０１の下面１０１ｂに対向する表面は、鏡面もしくは微小なボイドまたは微小なビーズコーティングにより形成されている。また、導光板１０１の発光面１０１ａ上には三角プリズムアレイが形成された調光シート１０５が、プリズムの頂角を下向きにして配置される。調光シート１０５の上には、拡散シート１０６が設けられる。
【００２９】
冷陰極管又はＬＥＤアレー等からなる線状光源１０２は、ランプリフレクタ１０３内部に、長さ方向が導光板１０１の一側面１０１ｃと平行になるよう、図示しない支持具によって支持、配置される。
【００３０】
線状光源１０２から放射される光は、直接又はリフレクタ１０３内面に反射され、側面１０１ｃから導光板１０１へ入射する。そして、導光板１０１を伝播する光は下面１０１ｂ側では界面又は反射シートで上方に反射され、発光面１０１ａから徐々に出射しながら伝播していく。そして、発光面１０１ａに設けられた微少な凹凸によって所定方向に出射した光は、調光シート１０５のプリズムによって出射面に垂直な方向に揃えられたのち、拡散シート１０６によって拡散される。
【００３１】
■（リフレクタの構成）
本実施形態におけるリフレクタ１０３は、図１に示すように、開口部に導光板を狭持する構成を有し、開口部の少なくとも導光板１０１の発光面１０１ａの角部と接する部分に設けられた反射光調整部１０４を有する。反射光調整部１０４は線状光源１０２の発する光のうち、導光板１０１の角部１０１ｄに入射し得る光を吸収及び／又は散乱する機能を有する。その結果、導光板１０１の角部１０１ｄに入射する光が減少するため、導光板１０１の角部１０１ｄが製造上不可避な（機械加工精度範囲内での）丸みを有していても、当該丸みで集光される光束の光強度も減少し、結果として輝線を抑制することが可能となる。
【００３２】
図２は、リフレクタ１０３の斜視図である。図２は、リフレクタ１０３に設けられた反射光調整部１０４をわかりやすくするため、図１の状態とは上下の向きを逆に記載したものである。
【００３３】
反射光調整部１０４は、リフレクタ１０３の光反射面（内面）よりも、光の反射率が低い領域であり、例えばリフレクタ１０３の表面に塗装や接着などにより設けることが可能である。
【００３４】
具体的には、好ましくは無彩色（白、黒及びその中間色）を有する塗料もしくはテープを塗装（印刷）又は接着等によってリフレクタ１０３の表面に設ける。どのような色を用いるかは、実際に何通りか試して決定すればよいが、リフレクタ内面の色に応じてある程度決めることができる。すなわち、リフレクタ１０３の光反射面と比較して光の反射率が低いことが必要であるから、リフレクタ１０３全体が白色ＰＥＴフィルムで形成される場合には、白色の反射光調整部１０４を設けても効果は期待できない。一方、金属製、樹脂製を問わずリフレクタ１０３の反射面が鏡面仕上げされているような場合には、白色の反射光調整部１０４を設けることでも輝線防止の効果が期待できる。
【００３５】
ただし、純白及び純黒はそれぞれ輝線、暗線の要因となる虞があるため、実際にはその中間色である灰色を用いることが好ましい。
【００３６】
なお、輝線（暗線）とはその周囲に比べて視覚的に輝度が不連続に上昇（下降）する領域と理解することができる。そして、反射光調整部１０４とリフレクタ１０３の反射面との反射率が急激に変化することによって新たな輝線又は暗線を生成しないよう、反射光調整部１０４はリフレクタ１０３の反射面が有する反射率から徐々に所定の反射率へと変化していくような構成であることがさらに好ましい。印刷により反射光調整部１０４を形成する場合、反射光調整部１０４の幅方向（図１における左右方向）で密度が変化するパターンを印刷したり、段階的に所定の反射率に達するように階調を変化させて印刷を行うことにより実現できる。あるいは、同様の印刷がなされたテープをリフレクタ１０３へ貼り付ける構成であっても良い。
【００３７】
反射光調整部１０４を設ける位置及びその幅について、図３を用いて説明する。本実施形態におけるリフレクタ１０３は、開口部に導光板１０１を若干量挿入して用いる構成を有する。そして、反射光調整部１０４は、開口部において導光板１０１が挿入されるべき位置に設けられる。
【００３８】
一般に、導光板１０１がリフレクタ１０３内に挿入される距離Ｌ１は、例えば０．２ｍｍ〜２．０ｍｍ程度である。そして、反射光調整部１０４の開始位置は、距離Ｌ１からさらに１００μｍ〜５００μｍ（Ｌ３）奥であり、反射光調整部１０４の幅（Ｌ２）は、Ｌ３＋Ｌ１（リフレクタ１０３の端まで反射光調整部１０４が設けられる場合）が最大であり、上述の例では０．４ｍｍ〜２．５ｍｍとなる。リフレクタ１０３の端から反射光調整部１０４が設けられない部分の幅（Ｌ１＋Ｌ３−Ｌ２）は必要に応じて設けても良い。
【００３９】
反射光調整部１０４のうち、導光板１０１に対抗する部位（Ｌ２ーＬ３）は、この部位のリフレクタ内面の反射による輝線防止抑制に対して有効である。従って、特にリフレクタ内面の反射率が高い場合には、反射光調整部１０４をリフレクタ１０３の端まで設けることが好ましい。
【００４０】
なお、リフレクタ１０３の端から反射光調整部１０４が設けられない部分が存在する場合には、光源側のリフレクタ内面から徐々に反射率を所定の値に低下させ、再度リフレクタ１０３の端部へ向かって徐々に反射率を上げる（戻す）ような特性を有するようにすることが好ましい。
【００４１】
Ｌ３が大きくなると逆に輝度の低下を招き、少ないと輝線抑制の効果が減少するため、具体的には使用する導光板１０１に応じて適切な値を決定する。
【００４２】
なお、問題となる輝線は、導光板１０１の発光面側角部から入射する光によるものが最も大きいため、図１においては、リフレクタ１０３の開口部上部の内面にのみ反射光調整部１０４を設けた構成を示しているが、反射シート７を設ける側の角部から入射する光リフレクタ１０３の開口部下部の内面においても同様の反射光調整部１０４を設けても良い。この場合、反射光調整部１０４の幅は上部に設ける反射光調整部１０４と同一であっても、異なっていても良い。ただし、上部に付加する場合と同様に必要以上にＬ３を長くすると輝度低下を来すことからその長さは１００μｍ〜５００μｍで可能な限り短くすることが好ましい。
【００４３】
なお、図では断面形状が略方形状のリフレクタに本発明を適用した場合についてのみ示したが、反射面に曲面を有するようなリフレクタであっても本発明を適用することが可能である。また、リフレクタの材料や反射面の色についても限定されない。
【００４４】
さらに、本発明によるリフレクタは、図５に示した従来の構成を含め、サイドライト方式の面光源装置全般に適用することが可能であり、また、ランプリフレクタ開口部から導光板に導かれた光を導光板の発光面から面状に出射させ、面光源装置として必要な輝度の均一性や光の方向性等を制御する光束制御を行うための各種構成、例えば光取り出し機構、反射シート、調光シート等の有無や数、種類等については何ら限定されない。
【００４５】
【実施例】
以下の部材を用い、図１に示した構成を有する面光源装置を作成した。
・導光板：幅２９０ｍｍ、長さ２２０ｍｍ。厚さは光源側（入射面）で２．８ｍｍ、光源から離れるに従って厚みが減少し、最終厚みが０．７ｍｍとなるくさび形。アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を射出成形して製造したもの。
・ランプリフレクタ：ＳＵＳ板に銀蒸着層がコーティングされた材料を折り曲げて図１の形状に成型したもの。
・反射シート：銀蒸着シート
・光源：直径１．８ｍｍの冷陰極管
・調光シート：下向きプリズムレンズシート（三菱レイヨン社製）。図１（ａ）に示すようにプリズム頂角が下向きに配置されたレンズ。
・拡散シート：乳白色のＰＥＴフィルム
また、ランプリフレクタ開口部への導光板挿入量（図３のＬ１）は、０．８ｍｍである。
【００４６】
（実施例１）
ランプリフレクタの開口部上部内面に、灰色（色見本番号ＤＩＣ  Ｎｏ．Ｇ−１４７）のインクを均一な濃度で印刷して、反射光調整部を設けた。反射光調整部の幅（Ｌ２）は１．３ｍｍとし、リフレクタの端部まで設けた、導光板端部から光源側に存在する幅（Ｌ３）は０．５ｍｍとした。
（比較例１）
反射光調整部を設けない以外は実施例と同様に構成した。
【００４７】
（輝度変化の測定）
このように構成した２つの面光源装置について、導光板端部からの距離と、輝度の変化を、トプコン社製色彩輝度計ＢＭ−７を用いて測定した。測定結果を図４に示す。
【００４８】
図４において、比較例の測定データでは距離約１０ｍｍの位置で急に（数１００ｎｉｔ）明るくなる輝線が現れているのに対し、実施例構成の面光源装置では、同位置における輝度変化がなだらかであり、輝線の発生が抑制されていることがわかる。輝線発生位置付近における両者の輝度の差からも、反射光調整部による輝度抑制の効果を容易に理解することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡便な構成で、輝線の発生を効果的に抑制可能なランプリフレクタが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る面光源装置の構成例を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるランプリフレクタの構成例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態においてランプリフレクタに設けられる反射光調整部を説明する図である。
【図４】実施例及び比較例の面光源装置の輝度測定結果を示す図である。
【図５】従来の面光源装置の構成例を示す図である。
【図６】従来の面光源装置における輝線発生について説明する図である。
【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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