(57)【要約】【課題】導光板における光の利用効率を向上させる。【解決手段】反射機能付き導光板２は、光源１からの出射光が入射面に入射される導光部２ａと、入射面に接続する蒸着面に直接蒸着された金属から形成され、当該導光板内を伝播する光を反射する反射層２ｂとを備える。導光部２ａは、蒸着面に対向する出射面から、反射層２ｂによる反射光を出射する。【選択図】図１
2007103121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射機能付き導光板であって、
板状に形成されており、光源からの出射光が自身の入射面に入射され、当該入射面に接続する蒸着面を有する導光部と、
当該導光部の蒸着面に直接蒸着された金属から形成され、当該導光部の蒸着面からの入射光を反射する第１の反射層とを備え、
前記導光部は、前記蒸着面に対向する出射面を更に有しており、前記第１の反射層による反射光を当該出射面から出射する、反射機能付き導光板。
【請求項２】
請求項１に記載の反射機能付き導光板であって、
前記出射面上に部分的にカバーし、当該導光部の出射面からの入射光を前記第１の反射層に向けて反射する複数の反射部を更に備え、
前記反射部は、前記入射面から遠ざかるにつれ、前記出射面のカバー率が小さくなるように形成される、反射機能付き導光板。
【請求項３】
請求項１に記載の反射機能付き導光板であって、
前記導光部は、蒸着面及び出射面のそれぞれに接続される側面を更に有しており、
前記側面に部分的に形成され、前記側面からの入射光を反射する第２の反射層を、前記反射機能付きの導光板は更に備え、
前記第２の反射層は、前記側面において前記入射面の対向面近傍には形成されない、反射機能付き導光板。
【請求項４】
バックライト装置であって、
光源と、
光源からの出射光が自身の入射面に入射され、当該入射面に接続する蒸着面を有する導光板と、
当該導光部の蒸着面に直接蒸着された金属から形成され、当該導光部の蒸着面からの入射光を反射する反射層とを備え、
前記導光部は、前記蒸着面に対向する出射面を更に有しており、前記反射層による反射光を当該出射面から出射する、バックライト装置。
【請求項５】
液晶表示装置であって、
光源と、
光源からの出射光が自身の入射面に入射され、当該入射面に接続する蒸着面を有する導光板と、
当該導光部の蒸着面に直接蒸着された金属から形成され、当該導光部の蒸着面からの入射光を反射する反射層とを備え、
前記導光板は、前記蒸着面に対向する出射面を更に有しており、前記第１の反射層による反射光を当該出射面から出射し、
前記導光板からの出射光を用いて画像を表示する液晶パネルを更に備える、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等のバックライトに用いられる導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型ディスプレイとして液晶表示装置が様々な分野にて使用されている。
【０００３】
液晶表示装置に用いられる液晶パネルは自発光することができないため、透過型又は半透過型の液晶表示装置には、冷陰極管やＬＥＤ（発光ダイオード）等の光源を用意する場合がある。また、当該光源からの光を液晶パネルの全面に伝導するため、一般に透明素材からなる導光板が使用される。
【０００４】
更に、光源からの光を液晶パネル側に反射し、液晶パネル側へ誘導するための反射シートが設けられるのが一般的である（例えば特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような反射シートは、導光板の裏面に当接しつつ配置され、別途用意された枠で導光板と反射シートとを当接重畳した状態が維持されるものであった。このような状態では、導光板と反射シートの間に空隙が発生することが避けられないため、その空隙で反射光の損失が発生し、光の利用効率が低下するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、光源からの光を有効利用できる導光板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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一局面は、反射機能付き導光板に向けられており、反射機能付き導光板は、板状に形成されており、光源からの出射光が自身の入射面に入射され、当該入射面に接続する蒸着面を有する導光部と、当該導光部の蒸着面に直接蒸着された金属から形成され、当該導光部の蒸着面からの入射光を反射する第１の反射層とを備え、前記導光部は、前記蒸着面に対向する出射面を更に有しており、前記第１の反射層による反射光を当該出射面から出射する。
【０００９】
上述の構成を有する反射機能付き導光板は典型的には、バックライト装置又は液晶表示装置に組み込まれる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、反射層が導光板に直接蒸着されるので、反射層及び導光板の間に実質的な空隙が形成されない。それ故、従来のような光の損失は実質的発生せず、これによって、光源からの光を有効利用可能な反射機能付き導光板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
【００１２】
図１、図２は、本発明による反射機能付き導光板を使用した液晶表示装置の全体図を示す。液晶表示装置１００は、光源１と、反射機能付き導光板２と、拡散板３と、プリズムシート４と、液晶パネル５とを備える。光源１と反射機能付き導光板２とからバックライト装置１０が構成される。
【００１３】
光源１は、コの字型の蛍光灯１ａと、当該蛍光灯１ａの二つの開放端に張り渡された支持部材１ｂとを含んでいる。光源１は、自ら発光することができない液晶パネル５に供給すべき光を発するものであり、その種類は図示のものに限定されず、蛍光灯の代わりに、冷陰極管、白熱電灯、ＬＥＤ（発光ダイオード）等を使用することができる。また、光源１の形状としては点型の点光源、直線状の線光源等、種々の形状のものを採用することができ、特定のものには限定されない。もちろん、複数個の光源を使用することもできる（図３〜図５参照）。
【００１４】
反射機能付き導光板２は、典型的にはアクリル樹脂より構成された板状の導光部２ａと、当該導光部２ａの少なくとも一面（裏面）に蒸着された反射層２ｂとから構成される。このような反射機能付き導光板２は、光源１の出射光が導光部２ａに入射されると、入射光を反射層２ｂで反射し、導光部２ａ外に出射する。反射機能付き導光板２については後に詳細に説明する。
【００１５】
拡散板３は、反射機能付き導光板２から発せられた光を拡散し、液晶パネル５全体に略均一の光が与えられるように光進行方向を制御するものである。拡散板３は、例えば透明樹脂等の透明素材中に、当該透明素材とは屈折率の異なる他の透明素材（透明ビーズ等）を拡散させて作成することができるが、他の製造法によるものも利用でき、その種類は限定されない。
【００１６】
プリズムシート４は、拡散板３からの面均一に出射された光を特定方向に収束する役割を果たすものであり、表面にプリズム加工が施された透明板等より構成されるが、その種類は限定されない。
【００１７】
液晶パネル５は、種々のタイプの液晶を二枚のガラス板で封止して構成される液晶セル、偏光板、位相差板、輝度向上フィルム等を含んで構成される。液晶パネル５についても種々のものを使用することができ、特定の種類のものには限定されない。
【００１８】
反射機能付き導光板２と、拡散板３と、プリズムシート４と、液晶パネル５は、透明接着剤により接着されるか、または、図示せぬ枠より、積層方向に上下から挟み込まれて、図２に示すように一体化されている。もちろん他の積層方法も使用することも可能である。また、光源１は、前述のように「コ」の字形状を有しており、本実施形態では、反射機能付き導光板２における導光部２ａの３つの側面に対向するように配置される。より具体的には、蛍光灯１ａは、導光部２ａの３側面に沿って配置され、これによって、蛍光灯１ａの出射光は導光部２ａの側面に入射される。この観点から、以降、導光部２ａにおいて蛍光灯１ａの出射光が入射される各面を入射面と称する。
【００１９】
本実施形態では、上述した反射機能付き導光板２は、アクリル樹脂より構成された導光部２ａと、当該導光部２ａの裏面に直接蒸着された反射層２ｂとを含む。従って、導光部２ａと反射層２ｂの間に実質的に空隙は存在しない。蒸着の方法としては、物理的反応を利用した物理蒸着（ＰＶＤ；Physical Vapor Deposition）、化学的反応を利用した化学蒸着（ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition）等があるが、特に限定はされない。
【００２０】
導光部２ａは、アクリル樹脂等又はガラス等の透明素材により構成されるが、特にその種類は限定されない。また、反射層２ｂの素材としては、高反射率の観点から銀が好ましく使用されるが、他の金属でも構わない。すなわち、導光部２ａに蒸着可能であり、実用上問題のない反射率をもつ金属ならば反射層２ｂとして使用可能である。
【００２１】
本実施形態では、導光部２ａの表面、すなわち出射面と、前述した入射面以外の面（すなわち蒸着面と、入射面以外の１側面との２面）に反射層２ｂが蒸着され。ここで、本実施形態では、導光部２ａの裏面に反射層２ｂが蒸着される観点で、以下、蒸着面と称する。ただし、この要件は必須ではなく、例えば上述の蒸着面のみに反射層２ｂを蒸着し、導光部２ａの側面（図１での奥側の面）への蒸着は省略することもできる。
【００２２】
上述の構成において、導光部２ａへの入射光のうち、反射層２ｂ側に向かった光は、蒸着面上に形成された反射層２ｂにて導光部２ａの内部に向けて反射され、その後、導光部２ａの出射面から光が出射される。そして本実施形態では、反射層２ｂは導光部２ａ上に蒸着されているため、両者の間に隙間はない。従って、互いに別体の導光板と反射板を重ね合わせただけの場合に比べ、光をより有効に活用することが可能となる。
【００２３】
また、付加的な効果として、出射面からの出射光量、及び導光板に対する光源の配置位置の条件を、従来の導光板と、本願に係る導光板との間で同一とした場合、光の有効利用を図れるため、本願に係る導光板の入射面の面積を従来よりも小さくすることが可能となる。さらに、従来のような反射シートを使う必要が無くなるので、バックライト装置１０及び液晶表示装置１００の薄型化を達成することができる。また、光をより有効に活用するため、必要な光源の数を減らすことができるので、バックライト装置１０、ひいては完成品としての液晶表示装置１００の小型化を達成することもできる。
【００２４】
図３は、他の実施形態の反射機能付き導光板２を用いたバックライト装置１０を示し、特に導光部２ａの出射面に反射層２ｂと同じ素材を用いた特殊加工が施された例を示す。図３の例では、導光部２ａの出射面上にストライプ状の反射部２ｃ１が複数形成されている。各反射部２ｃ１は、隣り合うものと所定間隔を空けられ、これによって、隣り合う２つの反射部２ｃ１の間にはスリット２ｃ２が形成される。ここで、入射面から遠ざかるにつれて、反射部２ｃ１の幅は狭くなり、逆に隣り合う２つの反射部２ｃ１の間隔（つまりスリット２ｃ２の幅）は広くなる。つまり、複数の反射部２ｃ１は、出射面上を部分的にカバーし、このような複数の反射部２ｃ１は、入射面から遠ざかるにつれ、前記出射面のカバー率が小さくなるように形成される。ここで、カバー率とは、反射部２ｃ１が出射面を覆う面積の度合いである。
【００２５】
ところで、図３のような加工がない場合、出射面において入射面に近い方が多くの光を出射する。つまり、導光部２ａからの出射光は、光量について面均一にならない場合が多い。しかしながら、図３のような構成を採用することにより、出射面において入射面に近い所では、図３（ｂ）に示すように光Ｌの多くが反射部２ｃ１により反射され、これによって、多くの光が入射面から遠方に送られる。また、スリット２ｃ２の幅は、入射面に近い側では相対的に狭く、このような狭いエリアから、伝播により減衰していない光が出射される。逆に、スリット２ｃ２の幅は、入射面から遠ざかる程広くなる。従って、入射面から遠い部分では、光は、伝播により減衰しているが、相対的に広いエリアから外部に出射される。この結果、出射光の量及び輝度を導光部２ａの出射面の全面において、可及的に均一にすることが可能となる。
【００２６】
上記反射部２ｃ１の代替例として、図４の例では、スポット状の反射部２ｄが出射面上に形成されており、各反射部２ｄのスポットの大きさ（半径、面積）が、入射面から遠ざかるにつれて減少し、これによって、上述のカバー率を小さくしている。また、図５の例は図４と逆であり、基本的に層状の反射部２ｅ１が出射面全体に形成されている。このような反射部２ｅ１には、スポット状の貫通孔２ｅ２が間欠的に形成されており、各貫通孔の大きさ（半径）は、入射面から遠ざかるにつれて増加し、これによって、上述のカバー率を小さくしている。いずれの例においても、図４の実施形態と同等の効果が得られる。
【００２７】
図４及び図５の例では、スポットの面積に変化をもたせているが、スポットの数（数密度；単位面積あたりの数）に変化を持たせ、入射面近くでは出射光を減少させ、遠くでは増加させるようにしてもよい。
【００２８】
図３から図５の例では、図１の様な蒸着面への反射層２ｂを設けない場合であっても、上述したような効果（出射光の均一化）が得られる。従って、出射面に図３〜図５のような加工が施され、蒸着面に反射層２ｂのない導光板も本発明の思想に含まれる。また、このような加工が施されることにより、拡散板３の省略が可能となるという効果も得られる。
【００２９】
また、図６の例は図３の実施形態において、導光部２ａの側面にも反射層が形成された変形例を示し、図３（ａ）のＩＩＩの方向から見た側面図を示す。導光部２ａの側面全域に反射層を形成した場合、導光部２ａの頂点付近、特に入射面の対向面の頂点付近に光が集まり易くなり、その結果、出射面において対向面の近傍からの出射光の量または輝度が大きくなりやすくなる。そこで、導光部２ａの側面において対向面と接続する頂点付近においても、図３と同様、側面の反射層２ｆ１をストライプ上に加工するとともにスリット２ｆ２を形成し、当該スリット２ｆ２を介して側面から光を逃がすことにより、出射面からの出射光の輝度を面均一にすることが望ましい。
【００３０】
図６の例では、導光部２ａの入射面と対向面の端部付近で光を逃がせるように、反射層２ｂ及び他の反射部２ｃ１の間に反射層２ｆ１が形成されている。このような条件を満たすものであれば、側面の反射層２ｆ１としては図６の態様のものには限定されない。
【００３１】
図３〜図６に示した反射部２ｃ１，２ｄ，２ｅ１又は反射層２ｆ１は、図１及び図２の反射層２ｂと同じ素材にて形成することができる。これにより製造工程の簡略化を図ることができる。ただし、これらの素材が反射層２ｂの素材と同じであることは本発明にとって必須ではなく、別の素材にて形成することもできる。また、印刷のような蒸着以外の他の方法によっても、形成することができる。
【００３２】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明に係る反射機能付き導光板は、光源からの光を有効利用可能という技術的効果を要求されるバックライト装置又は液晶表示装置等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の反射機能付き導光板を用いた液晶表示装置の分解図。
【図２】図１の分解された液晶表示装置の各部材を組み合わせた状態の図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＩ−Ｉ線に沿った断面図。
【図３】本発明の反射機能付き導光板の他の実施形態を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図４】本発明の反射機能付き導光板の他の実施形態の平面図。
【図５】本発明の反射機能付き導光板の他の実施形態の平面図。
【図６】本発明の反射機能付き導光板の他の実施形態の側面図であり、図３（ａ）の矢印ＩＩＩ方向から見た側面図。
【符号の説明】
【００３５】
１      光源
２      反射機能付き導光板
２ａ    導光部
２ｂ    反射層
３      拡散板
４      プリズムシート
５      液晶パネル
１０    バックライト装置
１００  液晶表示装置
【図１】
2007103121.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007103121.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007103121.tif 000008