(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端面から入射された光を導いて該光を第１の主面から射出する導光板と、前記端面に向けて光を照射する光源と、を備え、
前記導光板は、
前記第１の主面に対向する第２の主面の第１の領域に、占有面積が所定の密度になるように複数の輝度設定手段が配置され、
前記第２の主面の第２の領域に、該第２の領域から射出される前記光源からの光量が前記第１の領域から射出される前記光源からの光量よりも大きくなるように複数の輝度設定手段が前記第１の領域よりも高密度で配置され、
前記第１の領域と前記第２の領域との境界部に対応する位置に該境界部に沿う溝が設けられていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記導光板は、互いに平行となるように対向する一対の端面を有し、
前記光源は、前記一対の端面のそれぞれに対して光を照射するように配置され、
前記第１の領域と前記第２の領域は、前記境界部が前記一対の端面に平行な直線となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記第１の領域と前記第２の領域は、光の照射エリアを２等分するように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記溝に、光反射シートが嵌装されているまたは光吸収膜が被着されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記輝度設定手段は、所定の形状に形成された凸部または反射膜であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の面状照明装置。
【請求項６】
端面から入射された光を導いて該光を第１の主面から液晶表示パネルに向けて射出する導光板と、前記端面に向けて光を照射する光源と、を備え、
前記導光板は、
前記第１の主面に対向する第２の主面の第１の領域に、占有面積が所定の密度になるように複数の輝度設定手段が配置され、
前記第２の主面の第２の領域に、該第２の領域から射出される前記光源からの光量が前記第１の領域から射出される前記光源からの光量よりも大きくなるように複数の輝度設定手段が前記第１の領域よりも高密度で配置され、
前記第１の領域と前記第２の領域との境界部に対応する位置に該境界部に沿う溝が設けられていることを特徴とする液晶表示モジュール。
【請求項７】
入射された光を導いて該光を主面から射出する導光板と、前記導光板から射出された光の光路を所定の方向に揃えるプリズムシートと、前記プリズムシートを通過した光の２つの直線偏光成分のうち一方を透過させるとともに他方を反射させる光学シートと、を有したバックライトユニットと、
前記導光板との間に前記プリズムシートと前記光学シートとが順に介在するように配置された液晶表示パネルと、
を備え、
前記プリズムシートと前記光学シートは、前記バックライトユニットから射出される光の輝度が異なるように設定された複数の領域のうち少なくとも１つの領域を避けるようにして他の領域に配置されていることを特徴とする液晶表示モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状照明装置及び液晶表示モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイのバックライトとして、特許文献１に示されるように、導光板の端面に光源を対向配置し、光源から射出され対向端面から入射した光を導光板の一方の主面から面状に出射させるサイドライト型面状照明装置が好適に用いられている。
【特許文献１】特開平７−２８０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、各種ゲーム機等のアミューズメント機器に用いられるディスプレイでは、興趣性を上げるために多種多様な表示が求められる。このような要求に対しては、表示画像自体を多様にして対応するだけでは充分ではなく、バックライト光自体の輝度分布等の光学特性分布も表示模様として利用することが求められていた。
【０００４】
しかし、上記サイドライト型面状照明装置により所期の光学特性分布パターンを備えた照射光を得ることは、容易ではなかった。
【０００５】
本発明の目的は、予め定めた複数の照射エリアに区分して輝度が異なる照射光を照射し、興趣に富む多様な表示を可能とする面状照明装置及び液晶表示モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の面状装置は、端面から入射された光を導いて該光を第１の主面から射出する導光板と、前記端面に向けて光を照射する光源と、を備え、前記導光板は、前記第１の主面に対向する第２の主面の第１の領域に、占有面積が所定の密度になるように複数の輝度設定手段が配置され、前記第２の主面の第２の領域に、該第２の領域から射出される前記光源からの光量が前記第１の領域から射出される前記光源からの光量よりも大きくなるように複数の輝度設定手段が前記第１の領域よりも高密度で配置され、前記第１の領域と前記第２の領域との境界部に対応する位置に該境界部に沿う溝が設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明の液晶表示モジュールは、端面から入射された光を導いて該光を第１の主面から液晶表示パネルに向けて射出する導光板と、前記端面に向けて光を照射する光源と、を備え、前記導光板は、前記第１の主面に対向する第２の主面の第１の領域に、占有面積が所定の密度になるように複数の輝度設定手段が配置され、前記第２の主面の第２の領域に、該第２の領域から射出される前記光源からの光量が前記第１の領域から射出される前記光源からの光量よりも大きくなるように複数の輝度設定手段が前記第１の領域よりも高密度で配置され、前記第１の領域と前記第２の領域との境界部に対応する位置に該境界部に沿う溝が設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明の他の態様の液晶表示モジュールは、入射された光を導いて該光を主面から射出する導光板と、前記導光板から射出された光の光路を所定の方向に揃えるプリズムシートと、前記プリズムシートを通過した光の２つの直線偏光成分のうち一方を透過させるとともに他方を反射させる光学シートと、を有したバックライトユニットと、前記導光板との間に前記プリズムシートと前記光学シートとが順に介在するように配置された液晶表示パネルと、を備え、前記プリズムシートと前記光学シートは、前記バックライトユニットから射出される光の輝度が異なるように設定された複数の領域のうち少なくとも１つの領域を避けるようにして他の領域に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、予め定めた複数の照射エリアに区分して輝度が異なる照射光を照射し、興趣に富む多様な表示が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の第１実施形態としての面状照明装置が搭載された液晶表示モジュールを示す模式的断面図で、図２はその面状照明装置としての面発光バックライトユニットを分解して示す分解斜視図である。
【００１３】
図１に示されるように、本液晶表示モジュールの筐体は、扁平な直方体をなす箱の天板を除去した形状の収納ケース１に、底板を除去した同形状のカバーケース２が、嵌装されてなる。これら両ケース１、２は、共に金属板を加工して形成されている。カバーケース２の天板２ａには、表示を観察するための表示窓２ｂが穿設されている。
【００１４】
収納ケース１にカバーケース２が嵌装されてなる筐体内の最上部には、液晶表示パネル３が収納されている。液晶表示パネル３は、電極（不図示）が形成された一対のガラス基板４、５を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材６により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材６で囲まれたガラス基板４、５の対向面（以下、内面という）間に液晶７を封入して、構成されている。そして、ガラス基板４、５の各外面には、一対の前、後偏光板８、９がそれぞれ貼着されている。本実施形態の液晶表示パネル３はアクティブマトリックス方式の液晶表示パネルであり、一対のガラス基板４、５のうちの一方のガラス基板の内面には複数の画素電極（不図示）がマトリックス配設され、これに対向する他方のガラス基板の内面には、一枚膜状の対向電極（不図示）が設置されている。
【００１５】
ガラス基板４、５のうちの一方のガラス基板５には、一縁部を他方のガラス基板４の対応する端面よりも外側へ延出させて、延出部５ａが形成されている。この延出部５ａには、両基板４、５の各電極に接続されている引回し配線の各接続端子（不図示）が並設されている。
【００１６】
上述の電極配線及び接続端子列が形成された延出部５ａには、液晶７を駆動する駆動回路素子１０がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により直接搭載されている。そして、この延出部５ａの縁部には、フレキシブル配線基板１１が導通接合されている。
【００１７】
液晶表示パネル３の表示の観察側とは反対側の後側には、スペーサ１２を介して面発光バックライトユニット１３が設置されている。本実施形態では、スペーサ１２として、両面粘着テープを用いており、これにより、液晶表示パネル３と面発光バックライトユニット１３との間に所定の大きさの間隙が確保されるともに両者が固着されている。
【００１８】
本実施形態の面発光バックライトユニット１３は、図２に示すように、平面外形が長方形をなす導光板１４と、この導光板１４の短手の一辺を除く３辺の端面に沿ってコの字状に対向配設された冷陰極管アセンブリ１５と、導光板１４の後面１４２に設置された反射シート１６とからなる。
【００１９】
図１に戻って、導光板１４は、アクリル樹脂等の透明度の高い樹脂材料を用いて形成され、液晶表示パネル３の有効表示エリアＡd を全周にわたり所定幅広げた面積を備えている。そして、その液晶表示パネル３側の前面１４１とは反対側の後面１４２には、光を前面１４１に向けて反射させるための微小な凸部（不図示）が所定の分布パターンで配設形成されている。本実施形態においては、この微小凸部が形成された後面１４２が照射光の輝度設定手段となる。
【００２０】
図３（ａ）は導光板１４を後面１４２側から見た平面図で、図３（ｂ）はその要部をＺ方向から視た部分矢視図である。図３（ａ）に示されるように、導光板１４の後面１４２には、これを長手方向に沿って二等分するラインに沿って溝１４３が形成され、この溝１４３で分割された一方の区画Ｓ1 には複数の凸部１４２ａが区画Ｓ2 よりも高い面積占有率で配設され、他方の区画Ｓ2 には複数の凸部１４２ｂが区画Ｓ1 よりも低い面積占有率で配設されている（以下、区画Ｓ1 を高面積率区画と称し、区画Ｓ2 を低面積率区画と称する）。
【００２１】
本実施形態における各区画Ｓ1 、Ｓ2 の凸部１４２ａ、１４２ｂは、共に、図３（ｂ）に示されるように半球状に形成され、且つ、略同一の縦、横ピッチｐ1 、ｐ2 で配設されている。そして、高面積率区画Ｓ1 の各凸部１４２ａの直径φ1 は、冷陰極管１５ａが対向配置されていない側の端部から反対側の端部に向け、１．６ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲で漸次小さくなるように設定されている。これに対して、低面積率区画Ｓ2 の各凸部１４２ｂの直径φ2 は、冷陰極管１５ａが対向配置されていない側の端部から反対側の端部に向け、１．２ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲で漸次小さくなるように設定されている。
【００２２】
これにより、高面積率区画Ｓ1 における各凸部１４２ａの面積占有率が、低面積率区画Ｓ2 における各凸部１４２ｂの面積占有率の約２倍となっている。その結果、導光板前面１４１から出射される照射光のうちの高面積率区画Ｓ1 に対応する照射エリアの平均輝度が、低面積率区画Ｓ2 に対応する照射エリアの平均輝度の約２倍となる。
【００２３】
因みに、本実施形態の導光板１４の寸法は縦、横がそれぞれ１４０ｍｍ、２１０ｍｍ、厚さＴが４ｍｍであり、このような導光板１４に対し、各凸部１４２ａ、１４２ｂの配設ピッチは、縦ピッチｐ1 が約０．８ｍｍ、横ピッチｐ2 が約１．７ｍｍで、高さＨは最大径の凸部１４２ａで約０．２ｍｍに設定されている。なお、各凸部１４２ａ、１４２ｂは、半球状に限らず、円錐台状、角錐台状、或いは円柱状等、得ようとする照射光の輝度分布に応じて最適な形状に形成されるべきものである。
【００２４】
溝１４３は、照射光における高面積率区画Ｓ1 に対応する高輝度照射エリアと低面積率区画Ｓ2 に対応する低輝度照射エリアとの境界部に発生する中間輝度エリアの幅を縮小するために設けられるもので、幅Ｗは０．８ｍｍ〜２．０ｍｍ、深さＤは２ｍｍ〜３ｍｍ（導光板厚さＴの１／２〜３／４）の範囲内にそれぞれ設定されることが好ましい。本実施形態では幅Ｗが１．０ｍｍ、深さＤが２ｍｍ（Ｔ／２）、にそれぞれ設定されている。なお、この溝１４３は導光板１４の前面１４１に設けてもよく、その場合も、後面１４２に設けた場合と同様に上記中間輝度エリアの幅を縮小する効果が奏される。
【００２５】
図２に戻って、冷陰極管アセンブリ１５は、コの字状をなす冷陰極管１５ａの両端部の各端子電極にハーネス１５ｂ、１５ｂがそれぞれ電気接続され、これら一対のハーネス１５ｂ、１５ｂの各他端がコネクタ１５ｃに電気接続されてなる。
【００２６】
導光板１４の後面１４２に設置される光反射シート１６は、導電シート１６ａに光散乱シート１６ｂが積層されてなり、光散乱シート１６ｂを導光板後面１４２に対面させて設置されている。本実施形態の光反射シート１６は、光散乱シート１６ｂとして白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）シートを用い、これに導電シート１６ａとして片面にアクリル系粘着剤を塗着したアルミニウム箔シートを接着してなる。
【００２７】
そして、上記光反射シート１６は、導光板１４の冷陰極管１５が対向配設される３辺の端面に対応する縁部が、光散乱シート１６ｂを内側にして断面がコの字になるように折り込まれている。このコの字型断面の折込み縁部には、冷陰極管１５が収容される。これにより、冷陰極管１５から導光板１４の対向端面側以外の方向に射出された光が内面側の光散乱シート１６ｂにより対向端面に向けて反射されると共に、冷陰極管１５から発せられる電磁波ノイズが外面側の導電シート１６ａによりシールドされる。
【００２８】
光反射シート１６のコの字に折り込まれていない辺縁の一部を適長延出させて、舌部１６ｃが形成されている。この舌部１６ｃは、光反射シート１６を収納ケース１を介して接地接続するために設けられている。
【００２９】
上述のように構成された面発光バックライトユニット１３においては、冷陰極管１５ａから射出された光が、直接或いは囲繞する光反射シート１６の光散乱シート１６ｂにより反射されて対向する端面から導光板１４内に入射し、この入射光が微小な凸部１４２ａ、１４２ｂ（図３参照）が形成された凸凹面の後面１４２に入射すると、前面１４１に向けて反射され、これら反射光が前面１４ａから面状に出射される。
【００３０】
なお、凸凹状の後面１４２に入射して導光板１４外に出射する光も存在するが、これらの出射光は光反射シート１６の光散乱シート１６ｂにより反射され、再度、導光板１４内に入射する。これにより、冷陰極管１５ａからの射出光の利用効率が格段に高められる。
【００３１】
図１に戻って、上述した導光板１４、冷陰極管１５及び光反射シート１６からなる平面発光パネルは、面発光バックライトユニット１３の筐体を構成するフレーム１７内に収納されている。この場合、まず、光反射シート１６をフレーム１７内に落とし込み式に装入し、ついで、導光板１４を光反射シート１６の光散乱シート１６ｂ上に載置した後、コの字に折り曲げた縁部内にその先端を捲り上げて冷陰極管アセンブリ１５のコの字をなす冷陰極管１５ａを収納する。
【００３２】
フレーム１７は、樹脂材料を用いて、光反射シート１６の平面外形に対応した長方形の底板１７ａとその４辺に立設された側板１７ｂとからなる箱体に、例えば射出成形法等によって形成されている。このように、フレーム１７を誘磁率の低い樹脂材料で形成することにより、冷陰極管１５に通電した高圧電流の一部が「漏れ電流」としてフレーム１７を通じて失われる電力ロスが回避される。
【００３３】
このフレーム１７には、その底板１７ａに光反射シート１６の舌部１６ｃをフレーム１７の外部に取り出すための取出し孔１７ｃが穿設され、この取出し孔１７ｃの近傍の側板１７ｂに、取り出した舌部１６ｃを折り返して再度フレーム１７内に挿入するための取入れ孔１７ｄが穿設されている。また、フレーム１７の底板１７ａには、冷陰極管１５のハーネス１５ｂ、１５ｂをフレーム１７外に取り出す孔（不図示）も穿設されている。
【００３４】
フレーム１７に収納された導光板１４の前側には、光学シート積層体１８が設置されている。光学シート積層体１８は、導光板１４の光出射面１４ａ上に下拡散シート１８ａ、プリズムシート１８ｂ、及び上拡散シート１８ｃが、順次積層されてなる。これにより、導光板１４の光出射面（前面）１４ａから面状に出射された光は、上、下拡散シート１８ａ、１８ｃにより輝度分布が大略均一化されると共に、プリズムシート１８ｂにより出射方向を光出射面１４ａの略法線方向に揃えられる。
【００３５】
導光板１４と冷陰極管１５、光反射シート１６、及び光学シート積層体１８が上述のように設置収納されたフレーム１７には、金属材料からなるライトカバーケース１９が嵌装されている。このライトカバーケース１９は、導光板１４に対応して外形が長方形をなす天板１９ａとその４辺に設けられた側板１９ｂからなり、天板１９ａには導光板１４からの面状出射光を液晶表示パネル３の後面に向けて照射させるための照射窓１９ｃが穿設されている。
【００３６】
上述のライトカバーケース１９をフレーム１７内に嵌装する際は、その側板１９ｂを光反射シート１６の折り曲げられた縁部の外側面（導電シート１６ａの表面）とフレーム側板１７ｂの内面との間に強制的に挿入する。これにより、ライトカバーケース側板１９ｂと光反射シート１６の裏側の導電シート１６ａとが充分に広い面積にわたり面接触し、ライトカバーケース１９と光反射シート１６とが確実に導通接合される。
【００３７】
フレーム１７の底板１７ａの後面（外面）には、本液晶表示モジュール全体の駆動を制御する電子回路基板２０が設置されている。この電子回路基板２０には、前述した液晶表示パネル３の基板延出部５ａに一端部を導通接合されたフレキシブル配線基板１１の他端部が導通接合されている。また、冷陰極管アセンブリ１５における一対のハーネス１５ｂ、１５ｂがフレーム１７の背面側に引出されており、このハーネス１５ｂ、１５ｂの他端部に電気接続されているコネクタ１５ｃが電子回路基板２０上の対応する駆動回路部（不図示）に導通設置されている。そして、この電子回路基板２０に設けられている接地回路２０ａには、バネ接触子２１が導通設置されている。バネ接触子２１は、ベリリウム銅等の弾性に富む金属材料からなり、先端接触部２１ａを支持する基体部２１ｂが接地回路２０ａに半田接合されている。
【００３８】
ここで、上述のように構成された液晶表示モジュールの表示面における輝度分布について、図４（ａ）〜（ｂ）に基づき詳細に説明する。
【００３９】
導光板１４の前面１４１から出射される面状照射光における輝度分布は、前述したように、導光板後面１４２に形成されている凸部の面積占有率に対応した分布となる。これに応じて、液晶表示モジュールの表示面における輝度分布も、導光板後面１４２に形成されている凸部の面積占有率に対応した分布となる。
【００４０】
図４（ａ）に示す表１は、液晶表示モジュールの表示面における輝度分布測定結果を示すもので、図４（ｂ）に示す各測定点毎の輝度（単位：ｎｔ）が示されている。また、図４（ｃ）に示す表２は、比較例としての溝１４３を設けない場合における表示面の輝度分布測定結果を示す表である。
【００４１】
表１から明らかなように、低面積率区画Ｓ2 （図３参照）に対応した位置１〜１０を含む表示エリアＡ2 （以下、低面積率表示エリアという）における平均輝度が４０１．８２ｎｔ（ｃｄ／ｍ2 ）であるのに対し、高面積率区画Ｓ1 （図３参照）に対応した位置１６〜２５を含む表示エリアＡ1 （以下、高面積率表示エリアという）における平均輝度が６３２．９３ｎｔと、高面積率表示エリアＡ1 の平均輝度が低面積率表示エリアＡ2 の平均輝度の略１．６倍に高くなっている。
【００４２】
また、溝１４３の配設エリアに対応する表示エリア、つまり中央に延在する位置１１〜１５にわたる帯状表示エリアにおける輝度は、６５０〜８５０ｎｔであり、高面積率表示エリアＡ1 の対応する位置の輝度よりも高い。
【００４３】
従って、本実施形態における面発光バックライトユニットから出射される照射光による表示の輝度分布は、全表示エリアを長手方向に沿って二等分する中心線近傍エリアが最も明るく、この明線帯を挟んで平均輝度の比が１．６：１の高面積率表示エリアＡ1 と低面積率表示エリアＡ2 が等しい面積で存在する分布である。
【００４４】
なお、上述した導光板１４の溝１４３に対応するエリアに発現する輝度の高い明線帯（以下、高輝度中央帯という）は、輝度むらとして観察者に視認され、表示品位を下げる虞がある。この高輝度中央帯の発現を軽減するには、図５（ａ）に示すように溝１４３内に光反射シート５１を嵌装するか、或いは、図５（ｂ）に示すように溝１４３の上底面に黒色系の光吸収膜５２を被着すればよい。前者のように反射シート５１を嵌装した場合、対応する表示エリアの輝度は１００〜１５０ｎｔに低下することが確認されている。また、後者のように光吸収膜５２を被着した場合、対応する表示エリアに輝度の低い暗帯が発現するが、暗帯は明帯に比べて観察者に視認され難いため表示品位を低下させる程度もより少なくなる。
【００４５】
また一方、導光板１４における高面積率区画Ｓ1 と低面積率区画Ｓ2 の境界ラインに沿って溝１４３を設けなければ、図４（ｃ）の表２に示されるような輝度分布が得られる。すなわち、位置１０〜１５の境界ライン部対応表示エリアの輝度は、高面積率表示エリアＡ1 と低面積率表示エリアＡ2 の各平均輝度の中間範囲の値、つまり５００〜５４０ｎｔとなる。しかし、この中間輝度エリアが両表示エリアＡ1 、Ａ2 の境界部に沿って約１０ｍｍの幅で延在するため、結果的に液晶表示モジュールとしての表示品質を著しく低下させることになる。
【００４６】
なお、この比較例の表示面における高面積率表示エリアＡ1 と高面積率表示エリアＡ2 の各平均輝度の比は、約１．８：１であり、大略２：１である。この結果は、導光板前面１４１から出射される照射光のうちの高面積率区画Ｓ1 に対応する照射エリアの平均輝度が、低面積率区画Ｓ2 に対応する照射エリアの平均輝度の約２倍であることを示している。
【００４７】
以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールにおいては、導光板後面１４２をそれぞれ同じピッチで大面積の凸部１４２ａが形成された高面積率区画Ｓ1 と小面積の凸部１４２ｂが形成された低面積率区画Ｓ2 とからなる凹凸面に形成したから、これに応じて、前面１４１から出射される照射光をバックライトとした表示面における輝度分布が、高面積率区画Ｓ1 に対応した高輝度の高面積率表示エリアＡ1 と低面積率区画Ｓ2 に対応した低輝度の低面積率表示エリアＡ2 とからなる分布となる。そして、高面積率区画Ｓ1 と低面積率区画Ｓ2 のそれぞれの凸部１４２ａ、１４２ｂの各面積占有率の比を略２：１に設定すると共に、それら各区画間の境界ラインに沿って溝１４３を設けることにより、それぞれの区画に対応する高輝度表示エリアＡ1 と低輝度表示エリアＡ2  との平均輝度比を略１.６：１にすることができ、且つ各区画間の境界ラインに対応して帯状に発現する輝度むらエリアの幅を小さくすることができる。その結果、液晶表示モジュールの表示画面では、多様で興趣性に富み且つ帯状の輝度むらが視認されることのない高品位な表示が得られる。
【００４８】
次に、本発明の第２実施形態について、図６に基づき説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４９】
本実施形態の面発光バックライトユニットは、導光板１４の後面１４２に設ける凸部の配設パターンは均一な輝度分布の照射光を得るための通常の配設パターンとし、前面１４１に得ようとする照射光の輝度分布に対応させて陰影処理を施したものである。陰影処理方法としては、微小な黒色ドットを印刷する方法、所定の光透過率の遮光膜を所定のパターンで配設する方法等が好適に用いられる。
【００５０】
すなわち、図６に示されるように、導光板前面１４１を長手方向に二等分して得られる一方の区画に、黒色ドット６１が所定の密度で印刷により配設されている。すなわち、本実施形態においては、導光板前面１４１に所定のパターンで配設される黒色ドット６１が輝度が異なる複数の照射エリアを備えた照射光を得るための輝度設定手段となる。この場合の黒色ドット６１の配設密度や黒色度合いは、導光板１４からの出射光の約半分の光量の液晶パネル側への透過を遮断できるように設定されている。
【００５１】
これにより、出射される照射光の輝度分布は、黒色ドット配設区画に対応する半分のエリアの輝度がもう一方の半分のエリアの輝度の１／２に低下した分布となる。その結果、上記実施形態の場合に比べて照射光全体の平均輝度は低下するものの、低輝度エリアと高輝度エリアの境界部における中間輝度のエリアの発現が略解消される。そして、このような輝度分布パターンを備えた照射光をバックライト光とした液晶表示パネルにおいては、光量が減るために明るさは低下するもの輝度が異なる表示エリア間の境界部に中間輝度エリアが発現しない良好な表示が得られる。
【００５２】
つぎに、本発明の第３実施形態について、図７に基づき説明する。本実施形態においても、前記第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５３】
本実施形態の面発光バックライトユニットは、導光板１４の後面１４２に設ける凸部の配設パターンは均一な輝度分布の照射光を得るための通常の配設パターンとし、前面１４１上に設置する光学シート積層体の構成を、得ようとする照射光の輝度分布に対応させるものである。
【００５４】
すなわち、本実施形態において導光板１４の前側に設置される光学シート積層体７０は、第１実施形態の下光拡散シート１８ａと同じ光拡散シート７１上に偏向プリズムシート７２と輝度増強フィルムシート７３とを積層してなる。偏向プリズムシート７２と輝度増強フィルムシート７３は、得ようとする照射光の輝度分布に対応させて、それらの設置ゾーンが設定されている。つまり、本実施形態における輝度設定手段は、選択配置される偏向プリズムシート７２と輝度増強フィルムシート７３であり、それら各シート７２、７３が導光板前面１４１を長手方向に沿って２等分した一方の区画に対応させて光拡散シート７１上に重畳設置されている。
【００５５】
偏向プリズムシート７２は、一方の表面を断面が直角三角形をなす複数の突条７２ａがシート長手方向に平行に連続並設されてなる凹凸面に形成した光学シートであり、それら複数本の突条７２ａの延在方向つまりシート長手方向を導光板１４の長手方向に平行に沿わせて、光拡散シート７１上に凹凸面とは反対側の後面を対接させて設置されている。
【００５６】
輝度増強フィルムシート７３は、光学軸として面内で互いに直交する透過軸７３ａと反射軸７３ｂを備えた光学シートであり、その透過軸７３ａはシート長手方向に沿った中心線ｃに対し４５°で交差している。この輝度増強フィルムシート７３は、その透過軸７３ａを偏向プリズムシート７２の突条７２ａの延在方向（シート長手方向）に対し約４５°で交差させて、偏向プリズムシート７２の前面（凹凸面）に重畳設置されている。
【００５７】
そして、本実施形態の面発光バックライトユニットは、液晶表示パネル３に対し、上記輝度増強フィルムシート７３の透過軸７３ａを液晶表示パネル３の後偏光板９の透過軸９ａに平行に位置させた配置で、設置されている。
【００５８】
上述のように構成された本実施形態の面発光バックライトユニットが設置された液晶表示モジュールにおいては、導光板前面１４１から出射された光が、光拡散シート７１を透過する際に拡散され、この拡散光のうちの次順に配置された偏向プリズムシート７２を透過する光は、透過する際にその偏向作用を受け、進行方向をその法線方向（液晶表示モジュールの表示画面の正面方向）に大略揃えられて出射する。
【００５９】
進行方向が正面方向に揃えられた出射光は、次順の輝度増強フィルムシート７３に入射し、そのうちの透過軸７３ａに沿った偏光面を有する偏光成分光はそのまま透過し、反射軸７３ｂに沿った偏光面を有する偏光成分光は反射される。図１において、液晶表示パネル３側とは逆側（後側）に反射された偏光成分光は、導光板後面１４２に設置されている光反射シート１６により反射されて、再度、輝度増強フィルムシート７３に再入射し、再び後側に反射される。このように、輝度増強フィルムシート７３で反射された偏光成分光が光反射シート１６との間で反射を繰り返すうちに、偏光面が透過軸８３ａに沿った偏光成分が発生し、この偏光面が透過軸８３ａに沿った偏光成分光が輝度増強フィルムシート７３を透過する。
【００６０】
その結果、面発光バックライトユニットから液晶表示パネルに向けて出射される照射光は、偏向プリズムシート７２と輝度増強フィルムシート７３が積層された区画に対応するエリアの照射光は、偏光方向が輝度増強フィルムシート７３の透過軸７３ａと偏光面が平行で且つ輝度（光量）が増強された直線偏光となり、残り半分のエリアの照射光は偏光されない拡散光となる。そして、この照射光が後偏光板９を介して入射した液晶表示パネルの表示面における輝度は、偏向プリズムシート７２と輝度増強フィルムシート７３が積層された区画に対応する表示エリアの平均輝度が、残り半分の表示エリアの平均輝度よりも約２．０〜２．３倍程度高い。
【００６１】
なお、偏向プリズムシートは１枚に限らず２枚設置してもよく、その場合は、突条の延在方向を互いに直交させて配置すればよい。このような構成とすることにより、２枚のプリズムシートと輝度増強フィルムシートを積層してなる輝度設定手段が配設された区画に対応する半分の表示エリアの平均輝度は、残り半分の表示エリアの平均輝度よりも約２．３〜２．５倍程度高くなる。
【００６２】
以上のように、本実施形態の面発光バックライトユニットは、それぞれの輝度が互いに異なる複数のエリアを備えた照射光を得るための輝度設定手段として偏向プリズムシートと輝度増強シートからなる光学シート積層体を導光板１４の光出射面１４１側に選択配置したから、その対応エリアでは偏光方向が所定方向に略揃った輝度の高い照射光が得られる。すなわち、輝度が異なる複数のエリアを備えた照射光をバックライト光とした液晶表示パネル３の表示面では、偏向プリズムシートと輝度増強シートからなる光学シート積層体の配置区画に対応する表示エリアの平均輝度が他の表示エリアの平均輝度よりも略２倍以上に増強された輝度分布パターンが得られる。その結果、上記光学シート積層体の配置区画を変化させることにより、輝度の異なる複数のエリアからなる多様な表示が得られ、且つ、光のロスが抑えられるために全体的に明るく、また、区画境界部に対応する境界エリアに帯状の輝度むらが視認されることのない、高品位な表示が得られる。
【００６３】
なお、本発明は、上記第１乃至第３実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記第１乃至第３実施形態では面発光バックライトユニットから出射される面状照射光の矩形の照射エリアを長手方向に２等分して輝度を異ならせたが、これに限らず、矩形照射エリア中に輝度が異なる部分照射エリアが図８（ａ）に示されるように円形で存在したり、図８（ｂ）に示されるように矩形で中央部に島状に存在するパターン、或いは、２個の部分照射エリアではなく３個以上の部分照射エリアからなるパターン等、種々の所望のパターンを備えた照射光が得られるように、輝度設定手段を配設することも可能である。
【００６４】
また、光源としては、冷陰極管等の線状光源に限らず、発光ダイオード等の点状光源も、好適に用いることができる。
【００６５】
加えて、本発明の面状照明装置は、液晶表示装置のバックライトに限らず、他の種々のフラットパネルディスプレイ用バックライトとしても有効に適用できることは、勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態としての面発光バックライトユニットが適用された液晶表示モジュールを示す模式的断面図である。
【図２】上記液晶表示モジュールにおける面発光バックライトユニット部の構成を分解して示す斜視図である。
【図３】（ａ）は上記面発光バックライトの導光板後面の構成を示す平面図、（ｂ）はそのＺ方向部分矢視図である。
【図４】（ａ）は上記液晶表示モジュールにおける表示面の輝度測定結果を示す表で、（ｂ）はその測定点を示す平面図、（ｃ）は比較例における輝度測定結果を示す表である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ上記発光バックライトユニットの導光板後面に設けられた溝に施す内面処置例を示す各説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態としての面発光バックライトユニットの主要構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態としての面発光バックライトユニットの主要構成を示す分解斜視図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の面状照明装置による輝度が異なる照射エリアの他の構成例を示す各説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１                        収納ケース
２                        カバーケース
３                        液晶表示パネル
４、５                    ガラス基板
６                        シール材
７                        液晶
８、９                    前、後偏光板
１０                      駆動回路素子
１１                      フレキシブル配線基板
１３                      バックライトユニット
１４                      導光板
１４３                    溝
１５                      冷陰極管アセンブリ
１６                      光反射シート
１７                      フレーム
１８、７０                光学シート積層体
１９                      ライトカバーケース
２０                      電子回路基板
５１                      光反射シート（溝用）
５２                      光吸収膜
６１                      黒色ドット
７２                      偏向プリズムシート
７３                      輝度増強フィルムシート
【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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