(57)【要約】【課題】簡単な構成で導光板における入光部付近の輝線、輝点の発生を防止でき、高輝度な発光が可能な液晶表示装置用バックライトを提供する。【解決手段】複数個の点光源１と、点光源からの光を導入し、発光面３ｃからその光を出射するように導光する導光板３と、導光板の発光面から出射する光の配光を制御する光学シート５とを備えた液晶表示装置用バックライトにおいて、導光板３の反射面３ｂにおける入光面３ａの近傍に当該入光面から導入された光を散乱させる光散乱パターン３１を形成し、反射面３ｂにおける光散乱パターン以外の部分のほぼ全面に入光面から導入された光を反射させて発光面に導出する光制御パターン３２を形成し、かつ、反射面３ｂにおける光散乱パターン３１と光制御パターン３２との境界部分にパターン不形成部３３を設けたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の点光源と、前記点光源からの光を入光面から導入し、反射面にて反射させて発光面からその光を出射するように導光する導光板と、前記導光板の発光面から出射する光の配光を制御する光学シートとを備えた液晶表示装置用バックライトにおいて、
前記導光板の反射面における前記入光面の近傍に当該入光面から導入された光を散乱させる光散乱パターンを形成し、前記反射面における前記光散乱パターン以外の部分のほぼ全面に前記入光面から導入された光を反射させて前記発光面に導光する光制御パターンを形成し、かつ、前記反射面における前記光散乱パターンと光制御パターンとの境界部分にパターン不形成部を設けたことを特徴とする液晶表示装置用バックライト。
【請求項２】
前記パターン不形成部は、前記導光板の端縁近くにおける液晶表示装置の額縁の内端縁に相当する位置より外側に１ｍｍ〜３ｍｍの範囲に形成したことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用バックライト。
【請求項３】
前記光散乱パターンとして、前記反射面に円柱形、円錐形若しくは円錐台形の凹部を多数設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置用バックライト。
【請求項４】
前記光制御パターンとして、前記反射面にムーンカットパターンを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置用バックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用バックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、点光源であるＬＥＤを多数個、列をなすように配置してサイドライトとし、この多数個の列設されたＬＥＤからの光を導光板の端面から導入し、導光板内で散乱、拡散させて発光面から液晶パネルに向けて出射させる構成の液晶表示装置用バックライトが知られている。
【０００３】
ところが、このような構成の液晶表示装置用バックライトでは、導光板の発光面に現われる輝線及び暗線が問題となっている。これは、ＬＥＤが指向性の強い点光源であり、しかも個々の発光輝度が高いことから、輝線を抑えるのが困難であり、また点光源間に無発光部分があり、暗線の発生を抑えることも困難であり、このサイドライトの強いコントラスト差に起因して導光板の発光面におけるサイドライトに近い部分に輝線・暗線のムラが発生する。
【０００４】
上記構成のバックライトにおいて、導光板の発光面に発生する輝線を解消する対策として、特開２００２−１７５７１３号公報（特許文献１）には、導光板におけるサイドライトに近い部分に複数個の穴をあけ、導光板と穴内屈折率との差により光路を変更させる技術が開示されている。また、特開２００４−２１３０２５号公報（特許文献２）には、光源からの光が導光板に導入される直前の位置に光拡散部材を設け、導光板に入光する前に光を反射面にて拡散させてから導光板に入光させる技術が開示されているが、発光面における点光源に近い部分に発生する輝線・暗線のムラを十分に解消することはできていない。
【特許文献１】特開２００２−１７５７１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２１３０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で導光板における入光面付近の輝線、輝点の発生を防止でき、均一にして高輝度な発光が可能な液晶表示装置用バックライト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】
請求項１の発明は、複数個の点光源と、前記点光源からの光を入光面から導入し、反射面にて反射させて発光面からその光を出射するように導光する導光板と、前記導光板の発光面から出射される光の配光を制御する光学シートとを備えた液晶表示装置用バックライトにおいて、前記導光板の反射面における前記入光面の近傍に当該入光面から導入された光を散乱させる光散乱パターンを形成し、前記反射面における前記光散乱パターン以外の部分のほぼ全面に前記入光面から導入された光を反射させて前記発光面に導出する光制御パターンを形成し、かつ、前記反射面における前記光散乱パターンと光制御パターンとの境界部分にパターン不形成部を設けたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の液晶表示装置用バックライトにおいて、前記パターン不形成部は、前記導光板の端縁近くにおける液晶表示装置の額縁の内端縁に相当する位置より外側に１ｍｍ〜３ｍｍの範囲に形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の液晶表示装置用バックライトにおいて、前記光散乱パターンとして、前記反射面に円柱形、円錐形若しくは円錐台形の凹部を多数設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１又は２の液晶表示装置用バックライトにおいて、前記光制御パターンとして、前記反射面にムーンカットパターンを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の液晶表示装置用バックライトによれば、導光板の反射面における点光源の近くに光散乱パターンを形成し、その光散乱パターン以外の部分には、光散乱パターンとの境界部分を除いてほぼ全面に光制御パターンを形成し、そして光散乱パターンと光制御パターンとの境界部分には光拡散パターンを形成しないパターン不形成部を設けたことにより、強い指向性を持つ点光源を多数個列設してサイドライトとしていても、発光面に輝線、暗線や輝点が現われないようにして、均一な輝度で発光して液晶表示装置を照明することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の液晶表示装置用バックライトの断面図であり、図２はその平面図である。ただし、図２では、導光板の構成を分かりやすく示すために、光学フィルムやフレームは省略してある。本実施の形態の液晶表示装置用バックライトでは、点光源１であるＬＥＤを基板２上に多数個列設し、導光板３の入光端面３ａに近接、対向するように配置してある。尚、この点光源１にはＬＥＤに代えて他の電界放出素子や放電灯を採用することもできる。また、点光源１は図示したように導光板３の長辺側端面に配置してもよいし、短辺側端面に配置してもよい。また両方の長辺側端面それぞれに、あるいは両方の短辺側端面それぞれに配置してもよい。
【００１２】
導光板３は、点光源１に近接対向する端面を入光面３ａとし、底面側を反射面３ｂとし、表面側を発光面３ｃとしている。導光板３の発光面３ｃの図において上方には、近接して光学フィルム５ａ，５ｂ，５ｃを配置している。この光学フィルム５ａ，５ｂ，５ｃは少なくとも１枚は配置してあり、さらに、要求される配光特性により２枚以上、適数枚配置する。導光板３の発光面３ａ側の周縁には液晶表示装置の額縁の位置を決定付けるフロントフレーム６がこれらの導光板３と光学フィルム５を固定するように配置してある。
【００１３】
導光板３の反射面３ｂには、光導出パターン３１、３２が形成してある。点光源１の近い側に点光源１の列と平行に光散乱パターン３１が形成してあり、点光源１から遠い側に光制御パターン３２が反射面３ｂのほぼ全面に形成してある。そして光散乱パターン３１と光制御パターン３２との境界部分にはパターンを形成せず、この部分をパターン不形成部３３としている。
【００１４】
点光源１に近い側の光散乱パターン３１は、導光板３の反射面３ｂに例えばエンボス加工その他の方法で形成したものであり、図３（ａ）〜（ｃ）それぞれに示すように、例えば、円柱形の凹部３１ａ、円錐形の凹部３１ｂ、あるいは円錐台形の凹部３１ｃである。これらのいずれの形状の凹部３１ａ〜３１ｃにあっても、その点光源１に向かう面が反射面となり、導光板３の入光面３ａから入光した光を散乱させ、その一部を発光面３ｃから出光させることで、点光源１の指向性に起因する輝線と暗線の発生を防止する。例えば円柱形の凹部３１ａのパターンを設ける場合、その各円柱形の凹部３１ａの径はφ０．２ｍｍ、深さは０．０６ｍｍ程度である。この光散乱パターン３１は、これらよりも幾分効果は劣るが、ブラスト加工あるいはドット印刷にしてもよく、Ｖ溝のような反射パターンにしてもよく、また、後述する光制御パターン３２と同様のムーンカットパターンにすることもできる。
【００１５】
導光板３の光制御パターン３２は、この導光板３の反射面３ｂに例えばエンボス加工その他の方法で形成したものである。図４に示すように、光制御パターン３２の形状は、導光板３内を全反射しながら到達する光を発光面３ｃ側に効果的に反射できる形状が好ましく、ここではムーンカットパターン３２ａとしている。このムーンカットパターンとは、図４に示すような凹状のパターン３２ａを示しており、光源方向には平坦斜面３２ａ１を有し、光源方向と反対方向には湾曲面３２ａ２を有している。導光板中を伝播した光が平坦斜面３２ａ１に当たると光路が変化し、導光板の発光面から出射する。ムーンカットパターン３２ａは、例えば、図５に示すように導光板３の反射面３ｂに、エンドミル７をその先端面７ａの一部が接触せずに、浮くように所定角度傾斜させて押し当て、回転させ削ることにより非常に簡単に形成することができる。
【００１６】
尚、この光制御パターン３２のパターン形状は限定されず、Ｖ溝パターンにしてもよい。また、マイクロプリズムを形成してもよい。
【００１７】
導光板３の反射面３ｂにおいて、点光源１に近接して位置する光散乱パターン３１とそれから離れた位置に形成された光制御パターン３２との境界部分のパターン不形成部３３は、その両側の光散乱パターン３１と光制御パターン３２での光拡散挙動が異なることにより発光面３ｃに輝線、暗線が現われるのを防止する働きをする。このパターン不形成部３３は、導光板３の厚さや額縁の寸法に依存して位置や幅は一定しないが、額縁６の位置を決定づけるフロントフレーム６のやや内側に形成される必要がある。仕様によって変更され得るが、例示すれば、発光面３ｃの周縁から内側へ１ｍｍ〜３ｍｍの範囲に設けることができる。さらに例示すれば、導光板３の厚さが３．６ｍｍであり、導光板３における額縁内に入っている部分の幅が３．５ｍｍである場合、その額縁、したがってフロントフレーム６の内端縁に相当する位置から導光板３の外端縁に向かって０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲にこのパターン不形成部３３を設けることができる。
【００１８】
本実施の形態の液晶表示装置用バックライトによれば、サイドライトとして多数個の列設された点光源１と、その点光源１からの光を端面の導入面３ａから導入し、発光面３ｃから光を出射するように導光する導光板３を備え、導光板３の反射面３ｂにおける点光源１の近くに光散乱パターン３１を形成し、その光散乱パターン３１以外の部分には、光散乱パターン３１との境界部分を除いてほぼ全面を光制御パターン３２を形成し、そして光散乱パターン３１と光制御パターン３２との境界部分には光拡散パターンを形成しないパターン不形成部３３を設けたことにより、強い指向性を持つ点光源１をサイドライトとしていても、発光面に輝線や輝点が現われない均一な輝度で発光して液晶パネルを照明することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の１つの実施の形態の液晶表示装置用バックライトの断面図。
【図２】上記実施の形態の液晶表示装置用バックライトにおける光学シートを取り外した状態での平面図。
【図３】上記実施の形態の液晶表示装置用バックライトにおける導光板の反射面に形成する光散乱パターンの形状例を示す説明図。
【図４】上記実施の形態の液晶表示装置用バックライトにおける導光板の反射面に形成する光制御パターンの形状例を示す説明図。
【図５】上記実施の形態の液晶表示装置用バックライトにおける導光板の反射面に形成する光制御パターンのうち、ムーンカットパターンの形成方法を示す断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１  点光源
２  基板
３  導光板
３ａ  入光面
３ｂ  反射面
３ｃ  発光面
５ａ，５ｂ，５ｃ  光学シート
６  フロントフレーム
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  光散乱パターン
３２，３２ａ  光制御パターン
３３  パターン不形成部
【図１】
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【図２】
2007206335.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007206335.tif 000006
【図５】
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