JP2000331518A - 面光源装置、導光板及び表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立時とは異なる乾湿状態下での使用でも偏
光分離シートが波打つことを防止して、偏光分離シート
の機能低下を回避し、安定した良好な照明特性を有する
面光源装置を提供すること、更にはその面光源装置に用
いられる導光板及びその面光源装置を用いた表示装置を
提供することを目的とするものである。 【解決手段】 導光板３の出射面３２上でその周辺近傍
に突起部３４を設け、偏光分離シート７を、出射面３２
より小さく突起部３４の形成されていない面に納まる大
きさに形成し、導光板３の出射面３２上方に且つ突起部
３４上に積層されないように設ける。これにより液晶表
示パネル８と組み合わされた時、偏光分離シート７が導
光板と液晶表示パネルとで抑えられることがなくなり、
突起部３４によって液晶表示パネル８との距離が規制さ
れて空間が確保され、この空間内での偏光分離シート７
の自由な伸縮が許容される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、面光源装置、その
面光源装置に用いられる導光板、及びその面光源装置を
用いた表示装置に関し、特に偏光分離シートを用いる面
光源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置に代表される非発光表示装
置においては、例えば、デジタルスチルカメラやビデオ
カメラ、あるいは携帯用液晶テレビ等の製品に組み込ま
れる際に、その照明のため背面にはバックライトユニッ
トが設けられる。表示画面の視認性や良好な画質を得る
べく、バックライトユニットには均一で高い輝度を呈す
る照明性能が要求される。

【０００３】バックライトユニットの輝度を向上させる
ために、バックライトユニットの構成要素である導光板
から出射される光のうち、Ｐ偏光を透過させＳ偏光を反
射させる、あるいは右回り円偏光を通過させ左回り円偏
光を反射させる偏光分離シートを備えて、バックライト
ユニットからの照明輝度を向上させるものが実用化され
ている（例えば、特開平８−８７０１１号公報、特開平
１０−２５３８３０号公報参照）。

【０００４】図４において、導光板４２の側面から入射
した光源４１からの光は、導光板４２内を通過しつつ、
反射板４３で反射され、あるいは図示しない底面に設け
られた拡散手段で拡散されて導光板４２の上面から出射
される。導光板４２から出射された光は、レンズシート
４４を介して偏光分離シート４５に入る。そして、偏光
分離シート４５は、入射した光のうち所望の偏光成分を
通過し、そうでない偏光成分を反射する。偏光分離シー
ト４４を通過した（偏光成分の）光は、液晶パネル４６
へと進みこれを裏面から照明する。偏光分離シート４５
で反射された偏光成分は、レンズシート４４を介して導
光板４２に入射され、導光板４２の裏面あるいは反射板
４３で反射されて、所望の偏光成分の光となる。この反
射により偏光分離シートで反射された偏光成分の光も所
望の偏光成分に変わるので、反射後には、レンズシート
４４、偏光分離シート４５を通過し、液晶パネル４６を
照明することになる。

【０００５】液晶パネル４６は、元来、一方の偏光成分
の光について、その通過の可否により表示を行うもので
あるから、照明光としては一方の偏光成分のみの光で良
い。このため、偏光分離シートを用いることで、他方の
偏光成分を一方の偏光成分の光として利用でき、斯様な
バックライトユニットでは、光源からの光の効率的な利
用がされ、照明輝度の向上が可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】さて、偏光分離シート
やレンズシートは、導光板と液晶パネルの間にあってそ
の位置からずれたり脱落したりしないように、粘着テー
プ等の固定手段で固定あるいは液晶パネルと導光板とで
挟持するように構成されている。

【０００７】しかしながら、組立時の乾湿状態と使用時
の乾湿状態が異なると、偏光分離シートに伸縮が発生す
る。高温多湿状態では、偏光分離シートは膨張して伸長
状態となり、波打ってしまう。これは、偏光分離シート
が導光板に固定されていたり、導光板と液晶パネルとに
抑えられて自由な伸縮ができないためであり、特に偏光
分離シートにおいては、面内の縦横方向での熱膨張係数
が異なるため波打ち現象が顕著に現れると考えられる。

【０００８】そして、偏光分離シートが波打ってしまう
と、偏光分離シートに所望の角度で光が入射されなくな
るため、偏光分離シートとしての機能が果たせず、面光
源装置としての良好な照明特性、更には表示装置として
の良好な表示特性が得られなくなってしまう。

【０００９】本発明は、斯様な点に鑑みてなされたもの
で、組立時とは異なる乾湿状態下における使用において
も、良好な照明特性を得ることのできる面光源装置、そ
の面光源装置に用いられる導光板、更にはその面光源装
置を用いた良好な表示特性を得ることのできる表示装置
を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
面光源装置は、光が入射される入射面と、入射した光を
出射する出射面と、出射面と対向する対向面とを有し、
出射面には出射面の周辺近傍に設けられた突起部を有す
る導光板と、導光板の対向面と対向して設けられる反射
板と、出射面より小さく突起部の形成されていない面に
納まる大きさに形成され、導光板の出射面上方に設けら
れ且つ突起部上に積層されない偏光分離シートとを具備
することを特徴とする。

【００１１】請求項２に係る本発明の面光源装置は、請
求項1に記載の発明であって、出射面には複数の突起部
が出射面の周辺近傍の対向する位置に配設されているこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項３に係る本発明の面光源装置は、請
求項1または２に記載の発明であって、出射面上方に設
けられ、突起部に対応した切り欠きを有するレンズシー
トあるいは拡散シートを備えることを特徴とする。

【００１３】請求項４に係る本発明の導光板は、光が入
射される入射面と、入射した光を出射する出射面と、出
射面と対向する対向面とを有し、出射面には出射面の周
辺近傍に設けられた突起部を備えることを特徴とする。

【００１４】請求項５に係る本発明の導光板は、請求項
４に記載の発明であって、出射面には複数の突起部が出
射面の周辺近傍の対向する位置に配設されていることを
特徴とする。

【００１５】請求項６に係る本発明の表示装置は、請求
項１乃至３のいずれかに記載の面光源装置と、突起部に
当接して設けられる非発光表示手段とを備えることを特
徴とする。

【００１６】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。

【００１７】図１は本発明に係る面光源装置及び表示装
置の概略断面図、図２は本発明に係る面光源装置及び表
示装置の分解構成図である。

【００１８】１は導光板の入射面と対向配置される冷陰
極蛍光灯等の内部光源、２は光源１の後方・周囲を囲ん
で光源１からの光を入射面に効率良く導くためのリフレ
クタである。

【００１９】３は透光性材料からなる導光板で、光源１
からの光が入射される入射面３１、入射面３１より入射
された光が出射する出射面３２、出射面３２に対向する
対向面である裏面３３を備える。図示しないが裏面３３
には反射・拡散手段としての拡散パターンが形成されて
おり、拡散パターンは、入射面３１方向から導入される
光が出射面３２にて均一な輝度で出射するように適宜パ
ターン設計されている。

【００２０】導光板３の出射面３２には、出射面の周辺
近傍に突起部３４が形成されている。本実施例では、こ
の突起部３４は複数個設けられ、更に、出射面の中心を
挟んで夫々の対向する位置に他の突起部が位置するよう
に設けられている（図２、図３参照）。この突起部３４
は、後述する液晶表示パネルの表示領域外と対向する部
分に設けられるので、突起部３４による表示領域での輝
度むら発生等の照明特性を損なう虞は殆どなく、仮に表
示領域と対向する部分に設けられたとしても、出射面に
対して小さな占有割合で形成されるので、照明特性に大
きな影響を与えることはない。例えば２インチ用の表示
装置の場合には、出射面３２の大きさはおよそ縦４０．
７×横４９．０ｍｍで、突起部３４は縦３×横１×高さ
０．６５ｍｍに形成される。３５は太陽光や室内光等の
外光を取入れる外光により液晶表示パネルを照明するた
めの外光入射面である。

【００２１】尚、斯様な導光板は、通常、熱可塑性樹脂
を用いた射出成形により形成されるので、金型に突起部
とは逆の凹凸形状を形成しておけば、一般的な成形工程
により突起部を一体的に備えた導光板は容易に形成可能
である。

【００２２】４は裏面３３と対向して設けられた反射板
としての反射シート、５は出射面３２から出射された光
を均一に分布させるための拡散シート、６は拡散シート
５を通過してきた光を集光して狭い角度での出射するレ
ンズシートである。拡散シート５及びレンズシート６
は、厚さは例えば０．１３ｍｍ、０．１４５ｍｍで、夫
々には、突起部３４に対応した切り欠き５１、６１が設
けられており（図２、図３参照）、組立時には突起部３
４と切り欠き５１、６１が係合される。尚、拡散シート
やレンズシートは、比較的可撓性があり、加工もしやす
いので、切り欠きの形成は容易になされる。

【００２３】７は入射する光のうち一方の偏光成分（例
えばP偏光）を透過し、他方の偏光成分（例えばＳ偏
光）を反射する偏光分離シートである。偏光分離シート
７は四角に形成されており、出射面３２を覆うと共に突
起部３４上に積層されない大きさ、即ち、出射面３２全
体の大きさより小さく、突起部３４の形成されていない
面に納まる大きさに形成されている。本実施例では、偏
光分離シートは、突起部３４と出射面３２の周辺（外
周）とで規制される矩形の面内に納まる大きさに形成さ
れているが、例えば突起部が出射面３２の４つの辺全て
に設けられている場合は、突起部だけで規制される矩形
の面内に納まる大きさに形成される。偏光分離シートの
厚さは、例えば０．１３ｍｍである。

【００２４】８は偏光分離シート７の上方に設けられる
非発光表示手段としての透過型の液晶表示パネルであ
る。

【００２５】さて、図に示すように組み上がり状態で
は、光源１及びリフレクタ２は入射面３１に対峙して設
けられ、反射シート４は導光板の裏面３３及び光源とは
対峙しない側面を覆う様に設けられる（図2参照）。拡
散シート５及びレンズシート６は図３に示すように突起
部３４と切り欠き５１、６１を係合させた状態で出射面
３２上に積層される。この時、拡散シート５及びレンズ
シート６は、粘着テープ等により固定されることなく、
突起部３４と切り欠き５１、６１の係合により出射面３
２上での位置決めがされる。このとき、突起部３４に対
する切り欠き５１、６１の大きさを適当にすれば、拡散
シート５やレンズシート６の出射面３２上での大きな位
置ずれの虞は殆どない。

【００２６】次いで、偏光分離シート７は、図３に示す
ように、出射面３２の上方、レンズシート６の上に積層
されるが、出射面３２の大きさより小さく、突起部３４
の形成されていない面に納まる大きさに形成されてお
り、突起部３４の上に積層されない位置、即ち突起部３
４を覆うことなく積層される。このとき偏光分離シート
７を、突起部３４あるいは突起部３４と出射面３２の周
辺（外周）により規制される大きさに、本実施例では出
射面３２の周辺（外周）の一部と突起部３４とで規制さ
れる矩形とほぼ同じくらいの大きさに形成しておくこと
で、偏光分離シート７が出射面３２（レンズシート６）
の上で大きく位置がずれる虞はない。尚このとき、組立
作業の容易性や偏光分離シートの脱落防止のために、偏
光分離シートの伸縮を損なわない程度に、偏光分離シー
トの一部をレンズシートに両面テープ等で固定していて
も良い。

【００２７】そして、偏光分離シートの上方には、図１
に示すように液晶表示パネル８が突起部３４上に当接し
た状態で積層されて表示装置の組み上がり状態となる。
この際、偏光分離シート７は、突起部３４と液晶表示パ
ネル８との間に介在せず、突起部３４（導光板）と液晶
表示パネル８とで挟持される（抑えられる）ことなく、
導光板（出射面３２）上に備えられる。更に、液晶表示
パネル８は突起部３４と当接することにより導光板との
距離が規制されるので、導光板３と液晶表示パネル８と
の間に空間が確保されて、この空間内での偏光分離シー
ト７の自由な伸縮が許容される。

【００２８】このように、使用時の乾湿状態に応じて、
偏光分離シート７は上記空間内で自由に伸縮することが
できるので、例え高温多湿状態であっても、偏光分離シ
ート７が波打つことを防止しうる。よって、使用時の乾
湿状態に関わらず、偏光分離シート７への光の入射角度
を安定したものとすることができ、偏光分離シートとし
ての機能が果たされる。而して、良好な照明特性が得ら
れる面光源装置を、更には良好な表示特性が得られる表
示装置を提供することが可能になる。

【００２９】また本発明では、偏光分離シートは出射面
より小さく突起部の形成されていない面に納まる大きさ
に形成され、突起部３４あるいは突起部３４と出射面３
２の周辺（外周）により規制される大きさに形成されて
おり、更に実施例では出射面３２の周辺（外周）の一部
と突起部３４とで規制される矩形とほぼ同じくらいの大
きさに形成されている。

【００３０】通常、偏光分離シートは多層構造を有し、
レンズシートに比べると可撓性が低く、また剛性も高い
ので、細かい加工がしにくい。そして、偏光分離シート
の位置決めのために例えば舌片や切り欠き等の細かい加
工を施した場合、その加工精度は良くなく、また端部で
破損や構成層間の剥離等が発生しやすく、偏光分離シー
トとしての性能が損なわれる虞がある。これに対し、本
発明では、上述の如く偏光分離シートを構成しているの
で、偏光分離シートに細かい加工を施さなくても容易に
位置決めがなされ、また、矩形に形成することで、端部
での破損や構成層間の剥離等の発生を抑えることに寄与
できる。

【００３１】さて、本実施例では偏光分離シートはレン
ズシートや拡散シートの上方に積層されたが、これに限
ることはなく、夫々の特性に応じて積層される順序は適
宜変更される。また、偏光分離シートの上方にレンズシ
ートや拡散シートが積層される場合は、偏光分離シート
が突起部上に積層されなければ、レンズシートや拡散シ
ートが突起部上に積層されこれらの部材を介して液晶表
示パネルが突起部と当接する構成であっても構わない。

【００３２】また本実施例では、突起部は出射面上でそ
の周辺近傍に複数個設けられているが、これに限ること
はなく、多少位置決めの精度は落ちるものの、出射面上
の周辺近傍の一個所に設けられるものであっても良い。
この場合、偏光分離シートは突起部と出射面の周辺（外
周）により規制される大きさに形成されることになる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、導光板の出射面上でその周辺近傍に突起部を設け、
偏光分離シートを出射面より小さく突起部の形成されて
いない面に納まる大きさに形成し、導光板の出射面上方
に且つ突起部上に積層されないように設けることによ
り、液晶表示パネルと組み合わされた時に、偏光分離シ
ートが導光板と液晶表示パネルとで抑えられることがな
くなり、突起部によって液晶表示パネルとの距離が規制
されて空間が確保されるので、この空間内での偏光分離
シートの自由な伸縮が許容される。これにより、使用時
の乾湿状態に応じて偏光分離シートは上記空間内で自由
に伸縮することができるので、例え高温多湿状態であっ
ても、偏光分離シートが波打つことが防止される。

【００３４】依って、使用時の乾湿状態に関わらず、偏
光分離シートへの光の入射角度を安定したものとするこ
とができ、偏光分離シートとしての機能が果たされ、良
好な照明特性が得られる面光源装置を、更には良好な表
示特性が得られる表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明に係る一実施例の概略構成図である。

【図２】本発明に係る一実施例の分解構成図である。

【図３】本発明に係る一実施例の構成説明図である。

【図４】従来の表示装置の概略構成図である。

【符号の説明】 １ 内部光源 ２ リフレクタ ３ 導光板 ３１ 入射面 ３２ 出射面 ３３ 裏面（対向面） ３４ 突起部 ４ 反射シート ５ 拡散シート ５１ 切り欠き ６ レンズシート ６１ 切り欠き ７ 偏光分離シート ８ 液晶表示パネル（非発光表示手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草深 孝也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 後藤 陽一郎 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA08X FA08Z FA14Z FA16Z FA23Z FA26Z FA32Z FD06 FD13 LA18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光が入射される入射面と、入射した光を
   出射する出射面と、出射面と対向する対向面とを有し、
   出射面には出射面の周辺近傍に設けられた突起部を有す
   る導光板と、導光板の対向面と対向して設けられる反射
   板と、出射面より小さく突起部の形成されていない面に
   納まる大きさに形成され、導光板の出射面上方に設けら
   れ且つ突起部上に積層されない偏光分離シートとを具備
   することを特徴とする面光源装置。
2. 【請求項２】 出射面には複数の突起部が出射面の周辺
   近傍の対向する位置に配設されていることを特徴とする
   請求項１記載の面光源装置。
3. 【請求項３】 出射面上方に設けられ、突起部に対応し
   た切り欠きを有するレンズシートあるいは拡散シートを
   備えることを特徴とする請求項１または２に記載の面光
   源装置。
4. 【請求項４】 光が入射される入射面と、入射した光を
   出射する出射面と、出射面と対向する対向面とを有し、
   出射面には出射面の周辺近傍に設けられた突起部を備え
   ることを特徴とする導光板。
5. 【請求項５】 出射面には複数の突起部が出射面の周辺
   近傍の対向する位置に配設されていることを特徴とする
   請求項４記載の導光板。
6. 【請求項６】 請求項１乃至３のいずれかに記載の面光
   源装置と、突起部に当接して設けられる非発光表示手段
   とを備えることを特徴とする表示装置。