(57)【要約】【課題】出射光（面状光）のさらなる均一化を図ることが可能な導光板を提供する。【解決手段】この導光板１１は、光源１２からの光を導入するための光入射面１ａと、光入射面１ａから導入された光を所定方向に面状に出射するための光出射面１ｂとを有する導光体１と、導光体１の背面１ｃ側に設けられ、導光体１の背面１ｃから漏れ出る光を導光体１の背面１ｃに向かって反射するための反射面２ａを有し、反射面２ａが導光体１の背面１ｃに粘着層３を介して貼り合わされることにより導光体１と一体化された反射シート２とを備えている。そして、導光体１と反射シート２との間には、光を拡散するための複数の気泡４が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を面状光に変換する導光板であって、
前記光源からの光を導入するための光入射面と、前記光入射面から導入された光を所定方向に面状に出射するための光出射面とを有する導光体と、
前記導光体の光出射面とは反対の背面側に設けられ、前記導光体の背面から漏れ出る光を前記導光体の背面に向かって反射するための反射面を有し、前記反射面が前記導光体の背面に粘着層を介して貼り合わされることにより前記導光体と一体化された反射シートとを備え、
前記導光体と前記反射シートとの間には、光を拡散するための複数の気泡が設けられていることを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記導光体の背面には、前記粘着層によって開口端が塞がれる複数の凹部が形成されており、
前記気泡は、前記導光体の背面に形成された凹部と前記粘着層とで囲まれた空間からなることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記導光体の凹部は、その断面形状が半球状となるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の導光板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の導光板を備えていることを特徴とする液晶表示装置用バックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導光板および液晶表示装置用バックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、面状光を出射することが可能な照明装置が知られており、液晶表示装置用バックライトユニットとして利用されている。
【０００３】
従来の液晶表示装置用バックライトユニットには、直下型とエッジライト型の２種類が存在する。直下型の液晶表示装置用バックライトユニットとは、液晶表示パネルの背面側に複数の光源を設け、その複数の光源から出射された光を液晶表示パネルの背面に照射するように構成されたものである。その一方、エッジライト型の液晶表示装置用バックライトユニットとは、液晶表示パネルの背面側に導光板を配置するとともに、その導光板の所定の側面と対向するように光源を設け、光源から導光板を介して出射される光を液晶表示パネルの背面に照射するように構成されたものである。なお、上記した従来の構成において、光源としては、たとえば、ＣＣＦＴ（冷陰極管）やＬＥＤ（発光ダイオード）などが用いられている。
【０００４】
上記した従来の液晶表示装置用バックライトユニットのうち、エッジライト型の液晶表示装置用バックライトユニットでは、液晶表示パネルに対してできるだけ多くの光を照射するために、導光板の光出射面（液晶表示パネル側の面）とは反対の背面側に反射シートが設けられている。このような反射シートを導光板の背面側に設けることにより、導光板の背面から光が漏れ出たとしても、その漏れ出た光が導光板の背面に向かって反射されるので、導光板の背面から漏れ出た光が導光板に再導入されることになる。すなわち、導光板の背面から漏れ出た光も利用することができるので、液晶表示パネルに対して多くの光を照射することが可能となる。
【０００５】
また、従来では、上記したような反射シートが一体化された一体型導光板が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
図５は、従来の一体型導光板の構造の一例を簡略的に示した断面図である。図５を参照して、従来の一体型導光板１１０は、導光体１０１と、反射シート１０２とを少なくとも含んでいる。導光体１０１は、光入射面１０１ａから導入した光を面状光に変換して光出射面１０１ｂから出射する機能を有している。また、反射シート１０２は、導光体１０１の背面１０１ｃ側に設けられており、導光体１０１の背面１０１ｃから漏れ出る光を導光体１０１の背面１０１ｃに向かって反射する機能を有している。なお、以下の説明では、反射シート１０２の導光体１０１側の面を反射面１０２ａと言う。
【０００７】
そして、図５に示した従来の一体型導光板１１０では、導光体１０１および反射シート１０２が互いに貼り合わされることにより一体化されている。具体的には、従来の一体型導光板１１０では、導光体１０１の背面１０１ｃおよび反射シート１０２の反射面１０２ａが粘着層１０３を介して互いに貼り合わされている。このように、従来の一体型導光板１１０では、導光体１０１および反射シート１０２が一体化された構造を有しているため、液晶表示装置用バックライトユニットを製造する際の製造効率の向上などを図ることが可能となる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２２８３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来の液晶表示装置において、表示品位をより良くするためには、液晶表示装置用バックライトユニットから液晶表示パネルに照射される面状光の均一性をより向上させる必要がある。すなわち、図５に示した従来の一体型導光板１１０において、導光体１０１の光出射面１０１ｂから出射される面状光の均一性をより向上させる必要がある。しかしながら、図５に示した従来の一体型導光板１１０の構造では、導光体１０１の光出射面１０１ｂから出射される面状光のさらなる均一化を図るのが困難であるという問題点があった。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、出射光（面状光）のさらなる均一化を図ることが可能な導光板および液晶表示装置用バックライトユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による導光板は、光源からの光を面状光に変換する導光板であって、光源からの光を導入するための光入射面と、光入射面から導入された光を所定方向に面状に出射するための光出射面とを有する導光体と、導光体の光出射面とは反対の背面側に設けられ、導光体の背面から漏れ出る光を導光体の背面に向かって反射するための反射面を有し、その反射面が導光体の背面に粘着層を介して貼り合わされることにより導光体と一体化された反射シートとを備えている。そして、導光体と反射シートとの間には、光を拡散するための複数の気泡が設けられている。
【００１２】
この第１の局面による導光板では、上記のように、導光体と反射シートとの間に複数の気泡を設けることによって、導光体と気泡との間に屈折率差が生じるので、導光体と気泡との界面に入射した光を屈折拡散させることができる。その結果、導光板（導光体の光出射面）から出射される面状光のさらなる均一化を図ることができる。
【００１３】
上記第１の局面による導光板において、好ましくは、導光体の背面には、粘着層によって開口端が塞がれる複数の凹部が形成されており、気泡は、導光体の背面に形成された凹部と粘着層とで囲まれた空間からなっている。このように構成すれば、容易に、導光体と反射シートとの間に複数の気泡を設けることができる。また、導光体の背面に形成する複数の凹部を平面的に見て均一に分散させることにより、容易に、複数の気泡を平面的に見て均一に分散させることができる。
【００１４】
この場合、導光体の凹部は、その断面形状が半球状となるように形成されていることが好ましい。
【００１５】
この発明の第２の局面による液晶表示装置用バックライトユニットは、請求項１〜３のいずれかに記載の導光板を備えている。このように構成すれば、容易に、液晶表示装置用バックライトユニットから出射される面状光のさらなる均一化を図ることができる。この場合、液晶表示パネルに照射される面状光の均一性をより向上させることができるので、液晶表示装置の表示品位をより良くすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、出射光（面状光）のさらなる均一化を図ることが可能な導光板および液晶表示装置用バックライトユニットを容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態による導光板の構造を説明するための分解斜視図である。図２は、図１に示した一実施形態による導光板の断面図である。まず、図１および図２を参照して、本実施形態による導光板１１の構造について説明する。
【００１８】
本実施形態による導光板１１は、図１および図２に示すように、光源からの光Ｌを導入した後に、その導入した光Ｌを面状光Ｌに変換して所定方向に出射するように構成されている。なお、本実施形態の導光板１１は、たとえば、液晶表示装置用バックライトユニットなどに用いられる。
【００１９】
また、本実施形態の導光板１１は、導光体１と、反射シート２とを少なくとも含んでいる。導光板１１に含まれる導光体１は、透明樹脂（たとえば、ポリカーボネート樹脂）の成形品である板状部材からなるとともに、平面的に見て四角形状に形成されている。この導光体１の４つの側面のうちの所定の側面１ａは、導光体１に光Ｌを導入するための光入射面として機能し、導光体１の表面（上面）１ｂは、導光体１に導入された光Ｌを所定方向に面状に出射するための光出射面として機能する。なお、以下の説明では、導光体１の光入射面として機能する所定の側面１ａを光入射面１ａと言うとともに、導光体１の光出射面として機能する表面（上面）１ｂを光出射面１ｂと言う。
【００２０】
また、導光板１１に含まれる反射シート２は、導光体１の光出射面１ｂとは反対の背面１ｃ側に設けられている。この反射シート２は、光Ｌを反射することが可能なシート状部材からなるとともに、平面的に見て四角形状に形成されている。そして、導光体１の背面１ｃは、その全面が反射シート２によって覆われている。このような反射シート２を設けることによって、導光体１の背面１ｃから光Ｌが漏れ出たとしても、その漏れ出た光Ｌが導光体１の背面１ｃに向かって反射されるので、導光体１の背面１ｃから漏れ出た光Ｌが導光体１に再導入されることになる。すなわち、導光体１の背面１ｃから漏れ出た光Ｌも利用することができるので、光Ｌの利用効率を向上させることが可能となる。なお、以下の説明では、反射シート２の導光体１側の表面（上面）を反射面２ａと言う。
【００２１】
また、導光板１１に含まれる導光体１および反射シート２は、導光体１の背面１ｃおよび反射シート２の反射面２ａが粘着層３を介して互いに貼り合わされることにより一体化されている。なお、導光体１と反射シート２とを貼り合わせるために用いる粘着層３は、導光体１との間の屈折率差が小さくなるような材料からなっている。たとえば、粘着層３として、透明な両面テープやシリコンテープなどを用いることができる。
【００２２】
ここで、本実施形態では、導光体１と反射シート２との間に、導光体１の光入射面１ａから導入された光Ｌを屈折拡散させるための気泡（空気層）４が複数設けられている。この実施形態では、導光体１の光入射面１ａから導入された光Ｌを屈折拡散させるための複数の気泡４を、導光体１に複数の凹部１ｄを形成することによって得ている。
【００２３】
具体的な構造としては、上記した複数の凹部１ｄは、導光体１の背面１ｃに形成されている。この導光体１の背面１ｃに形成された複数の凹部１ｄは、その各々の断面形状が半球状となっている。なお、導光体１の複数の凹部１ｄの各々の直径Ｄは、約５０μｍまたは約８０μｍである。また、導光体１の背面１ｃに形成された複数の凹部１ｄは、平面的に見て、約１００μｍのピッチＰで均一に分散されている。さらに、導光体１の背面１ｃに形成された複数の凹部１ｄは、その各々の開口端が粘着層３によって塞がれた状態となっている。そして、本実施形態では、導光体１の背面１ｃに形成された凹部１ｄと粘着層３とで囲まれた空間を、導光体１の光入射面１ａから導入された光Ｌを屈折拡散させるための気泡４として機能させている。
【００２４】
上記した本実施形態の導光板１１では、導光体（ポリカーボネート樹脂）１の屈折率が約１．５９であるとともに、気泡（空気）４の屈折率が約１であるため、導光体１と気泡４との間に屈折率差が生じる。この場合、導光体１と気泡４との界面における臨界角が約３９°となるので、それ以上の角度で導光体１と気泡４との界面に光Ｌが入射すると、その光Ｌが全反射することになる。なお、気泡４が存在しない領域（導光板１と粘着層３との界面）では屈折率差がほとんど生じないので、光ロスの原因となる反射や屈折が減少する。このため、輝度が低下するのを抑制することができる。
【００２５】
ところで、上記した本実施形態の導光板１１を作製する際には、まず、導光体１となる板状の成形品の表面（背面）１ｃに複数の凹部１ｄが形成されるように、導光体１の構成材料であるポリカーボネート樹脂を成型する。この後、粘着層３を介して、導光体１の背面１ｃおよび反射シート２の反射面２ａを互いに貼り合わせる。これにより、導光体１と反射シート２との間に複数の気泡（導光体１の凹部１ｄと粘着層３とで囲まれた空間）４が設けられた導光板１１が作製される。
【００２６】
本実施形態では、上記のように、導光体１と反射シート２との間に複数の気泡４を設けることによって、導光体１と気泡４との間に屈折率差が生じるので、導光体１と気泡４との界面に入射した光Ｌを屈折拡散させることができる。その結果、導光板１１（導光体１の光出射面１ｂ）から出射される面状光Ｌのさらなる均一化を図ることができる。
【００２７】
また、本実施形態では、上記のように、導光体１の背面１ｃに複数の凹部１ｄを形成することによって、導光体１の背面１ｃに形成された凹部１ｄと粘着層３とで囲まれた空間を、導光体１の光入射面１ａから導入された光Ｌを屈折拡散させるための気泡４として機能させることができる。このため、容易に、導光体１と反射シート２との間に、導光体１の光入射面１ａから導入された光Ｌを屈折拡散させるための気泡４が複数設けられた状態にすることができる。
【００２８】
この場合、導光体１の背面１ｃに形成する複数の凹部１ｄを平面的に見て均一に分散させることによって、容易に、複数の気泡４が平面的に見て均一に分散された状態にすることができる。
【００２９】
また、上記した本実施形態の導光板１１を液晶表示装置用バックライトユニットに用いれば、容易に、出射光（面状光）のさらなる均一化を図ることが可能な液晶表示装置用バックライトユニットを得ることができる。なお、本実施形態の導光板１１を用いた液晶表示装置用バックライトユニットは、たとえば、図３に示すように構成されている。
【００３０】
図３を参照して、本実施形態の導光板１１を用いた液晶表示装置用バックライトユニット１０では、導光体１の光入射面１ａと対向するように光源１２が配置される。そして、液晶表示装置用バックライトユニット１０が液晶表示装置に装着された状態では、導光体１の光出射面１ｂと対向するように、液晶表示パネル２０が配置される。これにより、液晶表示装置において表示動作が行われる際には、液晶表示装置用バックライトユニット１０から出射されるより均一化された面状光Ｌが液晶表示パネル２０に照射されることになる。その結果、液晶表示装置の表示品位をより良くすることが可能となる。
【００３１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３２】
たとえば、上記実施形態では、表面が平坦な導光板に本発明を適用する例について説明したが、本発明はこれに限らず、図４に示すように、表面が湾曲している導光板にも適用可能である。
【００３３】
また、上記実施形態では、導光体に凹部を形成するようにしたが、本発明はこれに限らず、粘着層に凹部を形成してもよいし、反射シートに凹部を形成してもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、導光体に形成した気泡を得るための凹部の断面形状を半球状としたが、本発明はこれに限らず、少なくとも一部が球状となっている断面形状を有する凹部を導光体に形成するようにしてもよいし、三角形状の断面形状を有する凹部を導光体に形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態による導光板の構造を説明するための分解斜視図である。
【図２】図１に示した一実施形態による導光板の断面図である。
【図３】図１に示した一実施形態による導光板を用いた液晶表示装置用バックライトユニットの断面図である。
【図４】本実施形態の変形例による導光板の斜視図である。
【図５】従来の一体型導光板の構造の一例を簡略的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  導光体
１ａ  光入射面
１ｂ  光出射面
１ｃ  背面
１ｄ  凹部
２  反射シート
２ａ  反射面
３  粘着層
４  気泡
１０  液晶表示装置用バックライトユニット
１１  導光板
１２  光源
【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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