(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースの収容凹部内に導光板が収容され、前記導光板の裏面側の少なくとも一端側に光源が配置され、前記光源からの光を前記導光板の内部側へ反射する角度の傾斜面が前記導光板の側面に形成され、前記導光板内を伝播する光のうちで前記導光板の出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が前記導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置において、
前記導光板は、（Ａ）前記傾斜面が前記導光板の前記裏面から前記出射面に斜めに切り上げられた面であり、（Ｂ）前記傾斜面の前記裏面側端縁から前記出射面までの範囲、及び前記出射面の前記傾斜面側端縁から所定寸法幅の部分に遮光部材が配置され、
前記遮光部材は、（Ｃ）前記出射面に対向する面で、且つ、前記傾斜面から離れた端縁側に、前記傾斜面に沿って帯状の光吸収部が配置され、（Ｄ）前記出射面及び前記傾斜面に対向する面で、且つ、前記光吸収部以外の面が光反射部であり、（Ｅ）前記導光板に対向する面が非接着面である、
ことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
ケースの収容凹部内に導光板が収容され、前記導光板の裏面側の少なくとも一端側に光源が配置され、前記光源からの光を前記導光板の内部側へ反射する角度の傾斜面が前記導光板の側面に形成され、前記導光板の出射面に対向するように被照明部材が配置されてなる画像表示装置において、
前記導光板は、（Ａ）前記傾斜面が前記導光板の前記裏面から前記出射面に斜めに切り上げられた面であり、（Ｂ）前記傾斜面の前記裏面側端縁から前記出射面までの範囲、及び前記出射面の前記傾斜面側端縁から所定寸法幅の部分に遮光部材が配置され、
前記遮光部材は、（Ｃ）前記出射面に対向する面で、且つ、前記傾斜面から離れた端縁側に、前記傾斜面に沿って帯状の光吸収部が配置され、（Ｄ）前記出射面及び前記傾斜面に対向する面で、且つ、前記光吸収部以外の面が光反射部であり、（Ｅ）前記導光板に対向する面が非接着面である、
ことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯型電話機，携帯型電子端末装置，電子手帳，カーナビゲーション装置，ビデオカメラ，デジタルカメラ，ＶＴＲ装置等において、液晶表示パネルやその他の画像表示パネル等（被照明部材）を裏面側から面状に照明するバックライト等として使用される面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯型電話機やビデオカメラ等には、画像表示装置としての液晶表示装置が使用されている。そして、その液晶表示装置には、被照明部材としての液晶表示パネルを背面側から照明する面光源装置が使用されている。
【０００３】
図７〜図８は、このような画像表示装置３０の一例を示すものである。これらの図に示すように、導光板３１の一側面側で、且つ、導光板３１の裏面３２側には、光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）３３が配置され、このＬＥＤ３３からの光を一側面側の傾斜面３４で反射させ、その傾斜面３４で反射された光が導光板３１の内部を伝播するようになっており、その伝播の過程において、導光板３１の出射面（液晶表示パネル３６に対向する面）３５に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面３５から出射するようになっている。このような図７〜図８に示す画像表示装置３０は、ＬＥＤ３３が点光源であって指向性を有しているため、棒状光源である蛍光灯を使用する場合よりも出射光に明暗の差を生じやすい。
【０００４】
そこで、例えば、特開２０００−２９９０１１号公報に開示されたように、導光板の裏面側で且つ光源（ＬＥＤチップ）に対向する部分にプリズム面を形成し、このプリズム面で光源からの光を散乱させ、そのプリズム面で散乱させられた光を導光板内に取り入れることにより、光源からの光の指向性を緩和し、出射光の輝度の均一化を図った技術が既に提供されている（第１の従来技術）。
【０００５】
また、例えば、図９〜図１０に示すように、導光板３７の出射面３８側に遮光テープ４０を配置し、この遮光テープ４０の導光板３７側の面で、且つ、発光体４１の直近部位（４２）を濃色で塗り、遮光テープ４０の導光板３７側の面で、且つ、発光体４１の直近部位以外の部位（４３）を淡色で塗ることにより、発光体４１の直近部位（４２）の濃色部分で発光体４１からの光を多く吸収し、導光板３７からの出射光の輝度の均一化を図り、その出射光で表示体４４を照明するようにした画像表示装置４５も既に提供されている（第２の従来技術（特開２０００−３１０７０３号公報参照））。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の従来技術は、図８に示すように、裏面３２側から導光板３１の内部に入射したＬＥＤ３３からの光のうちで傾斜面３４で反射されずに直接出射面３５に到達した光４６がそのまま出射面３５から出射し、導光板３１のＬＥＤ３３側（図の左端側）の出射光輝度が他部の出射光輝度よりも高くなるため、未だ十分に出射光輝度の均一化を図ることができなかった。また、この第１の従来技術は、導光板３１にプリズム面を形成する態様であるため、導光板３１の射出成形用金型に細かな加工を施さなくてはならず、金型費用が嵩むという問題を有している。
【０００７】
このような第１の従来技術に対し、第２の従来技術は、出射光輝度の均一化を遮光テープ４０で行うようにしているため、第１の従来技術のような問題は生じない。しかし、この第２の従来技術の遮光テープ４０は、導光板３７に対向する面の全面に濃淡のパターン（４３，４２，４３，４２，４３）を形成するようになっているため、導光板３７の入射面４７に対向するように配置した発光体４１からの光の輝度の均一化を図るのには効果的であるが、図８に示すような、導光板３１の裏面３２側に配置したＬＥＤ３３からの光を傾斜面３４で反射させるように構成した画像表示装置３０に適用した場合に、光の吸収率が大きいため、出射光輝度の低下を招くという不具合を生じることが判明した。
【０００８】
そこで、本発明は、導光板の裏面側にＬＥＤを配置し、そのＬＥＤからの光を導光板を介して面状の照明光とする場合において、出射光輝度の低下を防止でき、効果的に出射光輝度を均一化することができる技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ケースの収容凹部内に導光板が収容され、前記導光板の裏面側の少なくとも一端側に光源が配置され、前記光源からの光を前記導光板の内部側へ反射する角度の傾斜面が前記導光板の側面に形成され、前記導光板内を伝播する光のうちで前記導光板の出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が前記導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。この面光源装置において、前記導光板は、（Ａ）前記傾斜面が前記導光板の前記裏面から前記出射面に斜めに切り上げられた面であり、（Ｂ）前記傾斜面の前記裏面側端縁から前記出射面までの範囲、及び前記出射面の前記傾斜面側端縁から所定寸法幅の部分に遮光部材が配置されている。また、前記遮光部材は、（Ｃ）前記出射面に対向する面で、且つ、前記傾斜面から離れた端縁側に、前記傾斜面に沿って帯状の光吸収部が配置され、（Ｄ）前記出射面及び前記傾斜面に対向する面で、且つ、前記光吸収部以外の面が光反射部であり、（Ｅ）前記導光板に対向する面が非接着面である。
【００１０】
請求項２の発明は、ケースの収容凹部内に導光板が収容され、前記導光板の裏面側の少なくとも一端側に光源が配置され、前記光源からの光を前記導光板の内部側へ反射する角度の傾斜面が前記導光板の側面に形成され、前記導光板の出射面に対向するように被照明部材が配置されてなる画像表示装置に関するものである。この画像表示装置において、前記導光板は、（Ａ）前記傾斜面が前記導光板の前記裏面から前記出射面に斜めに切り上げられた面であり、（Ｂ）前記傾斜面の前記裏面側端縁から前記出射面までの範囲、及び前記出射面の前記傾斜面側端縁から所定寸法幅の部分に遮光部材が配置されている。また、前記遮光部材は、（Ｃ）前記出射面に対向する面で、且つ、前記傾斜面から離れた端縁側に、前記傾斜面に沿って帯状の光吸収部が配置され、（Ｄ）前記出射面及び前記傾斜面に対向する面で、且つ、前記光吸収部以外の面が光反射部であり、（Ｅ）前記導光板に対向する面が非接着面である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１２】
［第１の実施の形態］
図１〜図３は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置１を示す図である。このうち、図１は、画像表示装置１の分解斜視図であり、図２は、画像表示装置１の平面図である。また、図３は、図２の画像表示装置１をＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。
【００１３】
これらの図において、画像表示装置１は、導光板２と、この導光板２の一端側の裏面３側に複数配置された光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）４と、導光板２の出射面５に対向するように配置された液晶表示パネル（被照明部材）６と、導光板２の裏面３側に対向するように配置された反射シート７と、液晶表示パネル６の導光板２に対向する面８に接着剤又は両面テープ等の固定手段で貼着された遮光部材１０と、を備えている。なお、この画像表示装置１において、少なくとも、導光板２，ＬＥＤ４，反射シート７は、液晶表示パネル６を面状に照明するための面光源装置１１を構成する。
【００１４】
このうち、導光板２は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル），ＰＣ（ポリカーボネート），シクロオレフィン系樹脂材料等の光透過性に優れた材料を使用して形成されている。そして、この導光板２は、ＬＥＤ４側の一端から遠ざかるにしたがって板厚が薄くなるような断面略楔形形状で、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている。
【００１５】
導光板２のＬＥＤ４側の側面（図３の左側面）は、裏面３から出射面５に斜めに切り上げられた傾斜面１２であり、ＬＥＤ４からの光を反射して導光板２の内部に伝播させる反射面として機能する。なお、傾斜面１２の傾斜角度は、ＬＥＤ４からの光が反射して出射面５と略平行な方向（図３の右側方向）へ進行するような光成分を多くする角度に形成される。
【００１６】
また、導光板２の裏面３には、導光板２内部を伝播する光を散乱させ、その光が導光板２の出射面５から出射するのを促すシボ面等の図示しない光散乱パターンがスクリーン印刷等で形成されている。この導光板２の裏面３に形成される光散乱パターンは、導光板２の出射面５のＬＥＤ４側の部分（傾斜面近傍）から出射する光を抑え、導光板２のＬＥＤ４寄りの部分と導光板２の他部との出射光輝度の均一化を図るため、ＬＥＤ４近傍ではその被覆率が小で、ＬＥＤ４から遠ざかるに従ってその被覆率が大となるように形成されている。
【００１７】
反射シート７は、白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の光反射性に優れたフィルムで形成されており、導光板２の裏面３側から出射した光を反射して導光板２の内部に戻すように機能する。
【００１８】
導光板２の出射面５側で、且つ、傾斜面１２の端縁１３近傍には、ＬＥＤ４からの光が直接的に出射面５から漏れ出るのを防止するため、遮光部材１０が配置されるようになっている。この遮光部材１０は、傾斜面１２の端縁１３から端縁１３に直交する方向に所定寸法幅（Ｌ）で、且つ、導光板２の幅方向寸法（Ｗ）と同一の寸法幅（Ｗ）で形成されており、液晶表示パネル６の導光板２に対向する面８に接着固定されている（図４参照）。そして、この遮光部材１０は、図４に示すように、光反射性に優れた白色ＰＥＴ等のフィルムの端縁（導光板２の傾斜面１２から離れた端縁）１９に所定幅（Ｌ２）の光吸収材（例えば、黒色インク）を帯状に塗布し、その黒色インク塗布部分を光吸収部１０ａとし、他部を光反射部１０ｂとしている。ここで、上述の寸法（Ｌ），（Ｌ２）は、出射光の輝度アップを図ることができると共に、出射光輝度の均一化を図ることができるように、導光板２の板厚（Ｔ）やＬＥＤ４の設置個数等の各種設計条件に応じて最適の値が定められる。
【００１９】
なお、遮光部材１０は、光反射性及び光散乱性に優れた材料を使用してもよく、又、光反射部１０ｂに光反射性及び光散乱性に優れた材料を貼着又は塗布するようにしてもよい。このような遮光部材１０を使用すれば、光散乱性の影響により、出射光輝度を均一化する効果がなお一層期待される。
【００２０】
以上のような画像表示装置１は、ケース１４の収容凹部１５内に収容され、導光板２の傾斜面１２や各側面１６ａ，１６ｂ，１６ｃに対向するようにケース１４の側壁が位置しており、そのケース１４の側壁が導光板２の傾斜面１２や各側面１６ａ，１６ｂ，１６ｃから出射した光を反射して導光板２の内部に戻すようになっている。ここで、導光板２は、遮光部材１０で覆われていない出射面５が有効利用領域（図１及び図２の斜線部）となり、この有効利用領域からの出射光が液晶表示パネル６の照明に利用される。
【００２１】
このような構成の画像表示装置１において、導光板２の裏面３から導光板２の内部に入射したＬＥＤ４からの光は、導光板２の傾斜面１２で反射され、導光板２の傾斜面１２とは反対側の側面１６ａ側に向かって伝播する。また、導光板２の裏面３から導光板２の内部に入射したＬＥＤ４からの光のうちで、出射面５から導光板２の外部に出射した光は、遮光部材１０の光反射部１０ｂで反射されて導光板２の内部に戻され、その後に照明光として有効に利用される。そして、導光板２の内部を伝播する光のうちで、導光板２の出射面５への入射角が臨界角よりも小さくなった光が、導光板２の出射面５から出射して液晶表示パネル６を照明する。
【００２２】
以上のように、本実施の形態の画像表示装置１は、ＬＥＤ４からの光のうちで導光板２の傾斜面１２で反射されずに直接的に出射面５から出射した光を、遮光部材１０の光反射部１０ｂで反射して導光板２の内部に戻し、後に照明光として有効に利用でき、また、異常発光となりやすい高輝度光成分を遮光部材１０の光吸収部１０ａで吸収することができるため、輝度の低下を招くことなく、出射光輝度の均一化を図ることができ、明暗の差がない高品質の画像表示が可能になる。
【００２３】
また、本実施の形態は、遮光部材１０が液晶表示パネル６の導光板２に対向する面８に貼着されているため、接着剤又は両面テープ等の固定手段が導光板２から出射した光と直接接触することがなく、光を吸収して輝度の低下を招くようなことがない。加えて、接着剤又は両面テープが遮光部材１０と導光板２の間に位置すると、その接着剤又は両面テープの部分から光漏れを生じやすいが、本実施の形態はそのような光漏れを生じる虞がない。
【００２４】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置１の断面図であり、図３に対応する図である。なお、前述の第１の実施の形態と同一の構成には同一符号を付し、前述の第１の実施の形態の説明と重複する説明を省略し、以下に本実施の形態の詳細を説明する。
【００２５】
すなわち、本実施の形態は、図５に示すように、導光板２の出射面５と液晶表示パネル６との間に、光拡散シート１７やプリズムシート１８ａ，１８ｂ等の光制御部材を配置し、その光制御部材のうちで最も導光板寄りの光制御部材（光拡散シート１７）の導光板２に対向する面２０に遮光部材１０を接着するようになっている。
【００２６】
このような構成の本実施の形態は、前述の第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
なお、本実施の形態において、少なくとも、導光板２，ＬＥＤ４，反射シート７，光制御部材（光拡散シート１７，プリズムシート１８ａ，１８ｂ），遮光部材２０が、液晶表示パネル６を面状に照明する面光源装置１１を構成する。
【００２８】
［第３の実施の形態］
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る画像表示装置１の断面図であり、図３に対応する図である。なお、前述の第１の実施の形態と同一の構成には同一符号を付し、前述の第１の実施の形態の説明と重複する説明を省略し、以下に本実施の形態の詳細を説明する。
【００２９】
すなわち、本実施の形態は、図６に示すように、遮光部材１０の光反射部１０ｂを導光板２の傾斜面１２の下縁２１まで延長し、その光反射部１０ｂの延長した部分で導光板２の傾斜面１２を覆うようになっている。このようにすれば、ケース１４と導光板２との間に生じる微小隙間や、ケース１４と液晶表示パネル６との間に生じる微小隙間からの光の漏れを防止することができる。なお、遮光部材１０の光反射部１０ｂの延長部分は、導光板２の傾斜面１２とケース１４との間の隙間に挿入されるが、導光板２及びケース１４に接着されていない。
【００３０】
このような構成の本実施の形態は、前述の第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
なお、上述の実施の形態は、導光板２の断面形状が略楔形形状のものを例示して説明したが、これに限られず、導光板２の断面形状が略矩形形状のものにも適用することができる。
【００３２】
また、上述の実施の形態において、光吸収材は、黒インクを例示したが、これに限られず、光を吸収できるものであればよく、ダークグレーやグリーン等の着色インクを使用してもよい。また、光反射部１０ｂは、白色に限られず、光反射性に優れた色であればよく、銀蒸着等で銀色にしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上のような説明から明らかなように、本発明は、ＬＥＤからの光のうちで導光板の傾斜面で反射されずに直接的に出射面から出射した光を、遮光部材の光反射部で反射して導光板内部に戻し、後に照明光として有効に利用でき、また、異常発光となりやすい高輝度光成分を遮光部材の光吸収部で吸収することができるため、輝度の低下を招くことなく、出射光輝度の均一化を図ることができ、明暗の差がない高品質の面照明及び画像表示が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の平面図である。
【図３】図２の画像表示装置をＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。
【図４】遮光部材の平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置の断面図であり、図３に対応する図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る画像表示装置の断面図であり、図３に対応する図である。
【図７】従来の画像表示装置の平面図である。
【図８】図７の画像表示装置をＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。
【図９】第３の従来技術の画像表示装置の分解斜視図である。
【図１０】第３の従来技術の画像表示装置に使用される遮光部材の平面図である。
【符号の説明】
１……画像表示装置、２……導光板、３……裏面、４……ＬＥＤ（光源）、５……出射面、６……液晶表示パネル（被照明部材）、８，２０……面、１０……遮光部材、１０ａ……光吸収部、１０ｂ……光反射部、１１……面光源装置、１２……傾斜面、１３，１９……端縁、１７……光拡散シート（光制御部材）、１８ａ，１８ｂ……プリズムシート（光制御部材）
【図１】
0004069996.tif 000002
【図２】
0004069996.tif 000003
【図３】
0004069996.tif 000004
【図４】
0004069996.tif 000005
【図５】
0004069996.tif 000006
【図６】
0004069996.tif 000007
【図７】
0004069996.tif 000008
【図８】
0004069996.tif 000009
【図９】
0004069996.tif 000010
【図１０】
0004069996.tif 000011