JP2002050219A - 面状光源装置、導光板、表示装置 - Google Patents

面状光源装置、導光板、表示装置

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JP2002050219A
JP2002050219A JP2000223484A JP2000223484A JP2002050219A JP 2002050219 A JP2002050219 A JP 2002050219A JP 2000223484 A JP2000223484 A JP 2000223484A JP 2000223484 A JP2000223484 A JP 2000223484A JP 2002050219 A JP2002050219 A JP 2002050219A
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light
guide plate
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light guide
source device
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Yoshihiro Katsu
義浩 勝
Masaki Oshima
雅樹 大島
Masaru Suzuki
優 鈴木
Yoji Oki
庸次 沖
Yasuyuki Oki
康之 太期
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International Business Machines Corp
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Stanley Electric Co Ltd
International Business Machines Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の面状光源装置においては、薄型化、コ
ストダウンなどを目的として導光板にプリズム部を設け
ると、光ムラを生じて性能的にも低下するものと成る問
題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、ランプ18と導光板22
とを有する面光源装置10であり、導光板22の光射出
面26もしくは対向面28が、光入射面25に対向する
方向に向って延び、導光板22内を伝播する複数の凹凸
状部を有し、この凹凸状部は凹状部の底部もしくは凸状
部の上部に平坦面32を有している面光源装置10とし
たことで、ランプ18の軸方向への光の伝播が行えるも
のとして、従来、プリズムカットが施された導光板に生
じていた、両端部の暗くなる問題点を解消し課題を解決
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、面状光源装置、導
光板、及び、表示装置に関するものであり、特に、導光
板の光射出面もしくはその対向面に、光入射面に対向す
る方向に向かって延びる複数の凹凸状部有する、面状光
源装置、導光板、及び、表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の面状光源装置の概略構成を示すも
のが図8および図9である。先ず、図8に示す面状光源
装置80は、冷陰極蛍光ランプなど略線光源状とされた
光源81と、アクリル樹脂などの透明部材で板状に形成
された導光板82と、微細な畝状のプリズム構造部83
aが密接して設けられ、シート状とされたプリズム・シ
ート83の複数枚とを有している。面状光源装置80の
前面に置かれる液晶表示パネル85は、面状光源装置8
0から射出された光の透過光を制御することによって、
画像表示を行う。
【0003】冷陰極蛍光ランプ81は導光板82の板厚
面に配置され、この導光板82の内部に光を入射させ
る。このときに、導光板82の背面には白色塗料の印刷
や浅い円形の凹凸模様などで形成されるドット・パター
ン86が形成されている。ドット・パターン86は、冷
陰極蛍光ランプ81に近い部分では密度を粗にし、冷陰
極蛍光ランプ81から離れるに従い密になるように設け
られている。これにより、光射出面87から出射される
光の明るさが、ほぼ均一となるように図られている。
【0004】更に、光射出面87を覆っては、プリズム
・シート83の例えば2枚が、プリズムカット83aを
略直交するようにして設けられ、ドット・パターン86
による拡散状態の光に適宜な指向性を与え、より明るく
照明することを可能とすると共に、一層に光の均一性を
向上させるものである。
【0005】ここで、近年に至ると液晶表示パネル85
の大型化に伴い、面状光源装置80の一層の軽量化、薄
型化が要求さている。同時に、液晶表示ディスプレイの
普及化に伴い、一層のコストダウンも要求されるものと
成ってきている。図9に示す面状光源装置90はこれら
の要求に答えるべく成されたものである。
【0006】そして、この従来の面状光源装置90にお
いては、導光板92の光射出面97に、光源91が設け
られた辺に略直交するようにして、プリズム・シート9
3のプリズム構造部93aに類似する畝状が密接するプ
リズム部97aが設けられる。これにより、プリズム・
シート93の使用枚数の低減等を図るものである。
【0007】尚、線状光源に平行するプリズム構造を有
する導光板を使用した面状光源装置は、例えば特開平7
−20466号公報、もしくは、特開平8−25461
6号公報に記載されている。又、線状光源に垂直方向に
延びるプリズム構造部を有する面状光源装置は、特開平
7−301713号公報に記載されている。尚、この明
細書は、光射出面に対向する反射面に、光を乱反射させ
るための溝構造を有する導光板を開示している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
9に示した面状光源装置90においては、図10に示す
ように、光源91の両端部に対応する部分に暗くなる部
分Dを生じ、図8に示した旧来からの構成の面状光源装
置80に対して、品質低下が顕著に表れるものと成る問
題点を生じている。このような問題は、プリズム構造部
が、光入射面に平行に形成されている場合には起こらな
いものである。なぜなら、プリズム構造部は線状光源の
軸に平行に延びているため、両端部への光の伝播を妨げ
ることがないからである。本発明の第1の目的は、正面
輝度を向上させることができる、面状光源装置、導光
板、表示装置を提供することである。本発明の他の目的
は、部品点数の削減を可能とする、面状光源装置、導光
板、表示装置を提供することである。 本発明の他の目
的は、面内輝度の均一化を可能とする、面状光源装置、
導光板、表示装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる導光板
は、光射出面もしくはその対向面に凹凸形状部を有して
いる。この凹凸形状部は導光板の光入射面に対し対向す
る方向に延びている。さらに、凹状部の底部もしくは凸
状部の状部に平坦面が形成されている。このように平坦
面を有することにより、導光板の側面への光の伝播を助
長することができる。
【0010】導光板は、光源からの光が入射する光入射
面と、光源からの光を射出する光射出面と、光射出面に
対向する対向面と、を有し、光射出面もしくは対向面
は、光入射面に対向する方向に向かって延び、前記導光
板内を伝播する光を実質的に集光するように形成された
複数の凹凸状部を有し、凹凸状部は、凹状部の底部もし
くは凸状部の上部に平坦面を有する。
【0011】平坦面は、典型的には、光入射面もしくは
光入射面に対向する面に対し、ほぼ垂直に形成されてい
る。又、凹凸状部は1mm以下のピッチで連続して形成さ
れていることが好ましい。あるいは、典型的には、凹凸
状部は凹状部の底部に平坦面を有し、平坦面の幅と凸状
部の底面部の幅とはほぼ同一である。尚、平坦面の前記
光射出面に対する面積比は、光射出面の端部においてよ
りも、光射出面の中心において大きくなるように形成さ
れているようにすることができる。
【0012】本発明の態様を、面状光源装置として捉え
れば、光源としてのランプと、ランプからの光を導き射
出する導光板と、を有する面状光源装置であって、導光
板は、ランプと対向し、ランプからの光が入射する光入
射面と、ランプからの光を射出する光射出面と、光射出
面に対向する対向面とを有し、光射出面もしくは対向面
は、光入射面に対向する方向に向かって延び、前記導光
板内を伝播する光を実質的に集光するように形成された
複数の凹凸状部を有し、凹凸状部は、凹状部の底部もし
くは凸状部の上部に平坦面を有するものとなる。
【0013】この面状光源装置は、さらに、面上にプリ
ズム構造部を有するプリズム・シートを有することがで
きる。このプリズム・シートはプリズム面が導光板に対
向し、プリズム構造部が前記導光板上の凹凸状部と交差
するように配置することが好ましい。もしくは、プリズ
ム面が導光板の反対側に面し、プリズム構造部が前記導
光板上の凹凸状部と交差するように配置されていること
が好ましい。さらに望ましくは、プリズム構造部と前記
凹凸状部とは、45°以上の交差角を有する。
【0014】面状光源装置は、さらに、面上にプリズム
構造部を有する第1のプリズム・シートと第2のプリズ
ム・シートとを有し、第1及び第2のプリズム・シート
は、プリズム面が導光板の反対側に面し、プリズム構造
部が導光板上の凹凸状部と交差するように配置すること
ができる。好ましくは、第1及び第2のプリズム・シー
トは、導光板上の凹凸状部と、45°以上の交差角を有
するように配置される。又、第1のプリズム・シートと
第2のプリズム・シートとは、交差するように配置する
ことが好ましい。
【0015】導光板上の凹凸状部は、全ての凹状部もし
くは、全ての凸状部は、平坦面を有することが好まし
い。尚、平坦面は、典型的には、光入射面もしくは前記
光入射面に対向する面に対し、ほぼ垂直に形成されてい
る。
【0016】本発明の態様を表示装置として捉えれば、
面状光源装置と、面状光源装置からの光を利用して画像
表示を行う表示パネルと、を有し、面状光源装置は、光
源からの光を導き射出する導光板を有し、導光板は、光
源からの光が入射する光入射面と、光源からの光を射出
する光射出面と、光射出面に対向する対向面と、を有
し、光射出面もしくは対向面は、光入射面に対向する方
向に向かって延び、導光板内を伝播する光を実質的に集
光するように形成された複数の凹凸状部を有し、凹凸状
部は、凹状部の底部もしくは凸状部の上部に平坦面を有
する。典型的には、全ての凹状部もしくは、全ての凸状
部は平坦面を有している。平坦面は、典型的には、前記
表示パネルの表示面に対しほぼ平行に形成されている。
凹凸状部は、前記表示パネルの副画素部ピッチよりも小
さいピッチを有することが好ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明する。図は、本実施形態を説明す
るために記載されたものであり、実際の寸法形状を正確
に反映するものではない。図1は本実施形態にかかる液
晶表示装置の概略を示す構成図である。図において、1
1は上部フレームを形成するための金属ベゼルであり、
液晶表示ディスプレイの有効画面を確定する表示窓12
を有している。13は駆動回路が取り付けられた液晶表
示パネルであり、2枚のガラス基板の間に液晶が封入さ
れている。ガラス基板上にはアクティブ素子としてのT
FTを備える副画素部がマトリックス状に形成されてい
る。
【0018】尚、カラー液晶ディスプレイにおいては、
各副画素部はRGBの内の1つの色を有しており、RG
B3つの副画素部で1つの画素部を形成する。単色液晶
ディスプレイでは、副画素部と画素部が同じものとな
る。14は絶縁シートである。液晶表示パネル13の下
側には、ゴム・クッション15を介して遮光スペーサ1
6が設けられている。液晶表示パネル13の下側に、液
晶表示パネル13に面状光を照射する面状光源装置10
が設けられている。
【0019】17は導光板やプリズム・シート等の面状
光源装置の部品を収納するフレームであり、開口部17
aを有している。18は光源としての冷陰極管、19は
光を拡散させ、液晶表示パネル面での明るさを均一にす
る拡散シート、20、21は光を集光することにより、
表示正面の輝度を向上させるプリズム・シートである。
22は光源からの光を導き拡散させる導光板、23は光
を反射する反射シートである。拡散シート19は、プリ
ズム・シート21の下に配置することもできる。拡散シ
ートは、上のプリズム・シートに好適な光を入射するた
めに、弱集光させるはたらきをする。光源は線状光源に
限らず、球状の光源を複数使用する等することもでき
る。
【0020】面状光源装置10は、拡散シート19、プ
リズム・シート20、21、導光板22、フレーム1
7、及び冷陰極管18、を構成要素として含んでる。冷
陰極管18はフレーム17の湾曲面内に配置されてお
り、この曲面が、冷陰極管18からの光を反射するリフ
レクタとしてはたらく。尚、拡散シートをプリズム・シ
ートと導光板との間等も使用するこも可能であり、又、
拡散シートを全く使用しないことも可能である。これら
は、面状光源装置の目的、特性等によって適宜に選択さ
れる。
【0021】図2は面状光源装置10の概略を示す、構
成図である。図において、図1と同一符号を示したもの
は、同一部もしくは相当部である。この符号の付しかた
については、以下において同様である。冷陰極管18
は、導光板22の光入射面である板厚面25に配置され
る。冷陰極管18は板厚面25の一面、もしくは、対峙
する2面に配置することができる。光入射面25に隣接
して、側面24が形成されている。導光板の厚さは、ノ
ートPCに使用される15インチ型の液晶ディスプレイ
で、およそ3mmである。
【0022】26は光射出面であり、冷陰極管18から
の光を液晶パネル13に向かって射出する。光射出面2
6は、板厚面25に対向する方向に向かって延びる複数
の凹凸状部を有している。尚、この凹凸状部27は、か
ならずしも直線的に延びてはおらず、蛇行するように形
成することも可能である。また、凹凸状部の断面形状
が、変化するように形成することも可能である。このよ
うに、凹凸状部の規則性を乱すことにより、表示面での
モアレ模様の発生を抑制することができる。尚、断面構
造の詳細は後述する。
【0023】光射出面26に対向する対向面である背面
28は、白色塗料の印刷や浅い円形の凹凸模様などで形
成されるドット・パターン29を有している。ドット・
パターン29は、冷陰極管18からの光を光射出面26
に向けて反射する反射処理部としてはたらく。ドット・
パターン29は、冷陰極蛍光ランプ28に近い部分では
密度を粗にし、冷陰極蛍光ランプ22から離れるに従い
密になるように設けられている。ドット・パターン29
は、光射出面26に形成することも可能である。
【0024】プリズム・シート20、21は、その上面
側にプリズム構造部が形成されており、このプリズム面
は導光板22の反対側を向いている。これは、一般に上
向きプリズムと呼ばれている。プリズム構造部は、長く
延びる凹部と凸部が、交互に並んで配列された構造を有
している。凹部と凸部の断面は、典型的には、ほぼ直角
2等辺三角形を有している。プリズム・シートとしては
形状の異なる多くのものが知られており、どのプリズム
・シートを使用することも可能である。
【0025】例えば、プリズム面が導光板に対向するよ
うに配置される下向きプリズム・シートを使用すること
が可能である。又、プリズム・シートは任意枚使用する
ことができる。例えば、集光作用の小さいプリズム・シ
ートを複数枚使用すること、集光作用の大きいプリズム
・シートを1枚のみ使用すること等が考えられる。一般
に、上向きプリズム・シートは2枚重ねて使用され、下
向きプリズム・シートは1枚のみ使用される。尚、正面
輝度が十分に確保されていれば、プリズム・シートを使
用しなくともよい。
【0026】導光板22上の凹凸状部が延びる方向をA
軸とする。又、プリズム・シート20、21のプリズム
構造部が延びる方向を、それぞれ、B1軸、B2軸とす
る。又、B1軸とB2軸の平均をB0軸とする。線状光
源としての冷陰極管18が延びる長手方向をX軸とす
る。各軸は、液晶表示パネル13の表示面にほぼ平行で
ある。A軸はB1軸およびB2軸と交差するように配置
され、B1、B2軸のそれぞれと45°以上の交差角を
有することが好ましい。交差角は、表示面上で2つの軸
が形成する最も小さい角度である。
【0027】A軸とB0軸の交差角は、約70°以上で
あり、好ましくは、約75°以上である。導光板22上
の凹凸状部は、X軸の中心方向へ光を集光させやすい。
プリズム・シート20、21は、B1、B2軸に垂直な
方向での集光作用を有している。従って、A軸とB1、
B2軸とを交差させることにより、正面での輝度を相補
的に増すことができる。又、交差角が大きい方が輝度を
増す効果があるので、A軸とB0軸とは、実施的に直交
していることが望ましく、約75°以上の交差角を有し
ている。
【0028】X軸、B1軸そしてB2軸は、表示面上で
のモアレ模様の発生を抑制するために、それぞれが小さ
い交差角を有することが好ましい。15インチ・SXG
A+の場合においては、好ましくは、約30°〜36°
の交差角を有している。X軸はB1軸とほぼ7〜13°
の交差角を有し、B2軸とほぼ18〜26°の交差角を
有している。交差角は、液晶表示パネルや面状光源装置
のスペックによって適宜に変更されるものであることは
言うまでもない。
【0029】図3は、導光板25上の凹凸状部の形状の
例を示している。3−(A)は図2に記載された導光板
の光射出面の断面を示している。ほぼ直角三角形の形状
を有する凸状部31と、その凸状部の間の凹状部を有し
ている。凹状部はその底部に平坦面32を有しており、
この平坦面32は、液晶セルの表示面にほぼ平行になる
角度を有している。この平坦面の角度は、光入射面25
もしくはその対向面に対しては、ほぼ垂直である。平坦
面32の幅は、本実施形態の15インチ・SXGA+の
場合、およそ30μmを有している。
【0030】凸状部31の底辺部も同様にほぼ30μm
の幅を有し、凸状部はほぼ15μmの高さを有してい
る。これらの寸法は、液晶表示パネルのスペックによっ
て適宜決定される。一般的に、凸状部は約1mm以下の
ピッチを有する。又、凸状部は表示パネルの副画素部の
ピッチよりも小さいピッチを有することが好ましい。こ
れは、表示面でのモアレ模様の発生を抑制するためであ
る。3−(B)は、凹凸状部の断面の第2の例を示した
ものである。凸状部の上部が平坦面33を有している。
平坦面33は、およそ15μmの幅を有している。凹状
部の底部は、およそ90°角度を有している。
【0031】3−(C)は、凹凸状部の断面の第3の例
を示したものである。凹部の底部に形成された平坦面3
4は傾斜している。点線は導光板の中心を示すものであ
る。傾斜は、導光板の中心から外側に向かうに従い、導
光板の外側にむかって上がるように傾斜している。この
ような傾斜を有することにより、傾斜平坦面で反射され
た光を導光板の端部方向により大きい反射角度で反射す
ることができる。従って、端部における輝度の向上を図
ることができると考えられる。3−(D)は、凹凸状部
の断面の第3の例を示したものである。凸状部の上部が
平坦面35を有し、平坦面35は傾斜している。(D)
の構成は、平坦面が凹状部の底部ではなく、凸状部の上
部に形成されている以外は、(C)と同様である。
【0032】上記の各断面構造において、平坦面の光射
出面26に対して占める面積はおよそ50%の比率とさ
れているが、この比率に限定されるものではない。これ
は、バックライト10の構成、例えば、導光板22の縦
横比、厚さ、あるいは、導光板22に対する冷陰極管1
8の有効長など、種々の条件により光射出面26におけ
る輝度分布の状態が異なるからである。冷陰極管18の
長手方向への光の伝播が十分に行われている場合は、平
坦面の幅をより狭く設定すれば良い。一方、伝播が不充
分なときには、平坦面の幅をより広く設定することによ
り、側面24近くの端部の輝度を増やすことができる。
【0033】また、導光板22内において、平坦面の光
射出面に対する面積比を、光射出面の端部(側面24近
傍)においてよりも、光射出面の中心において大きくな
るように形成することも可能である。例えば、導光板2
2の中央部では広く、両端部側では狭くするなどによう
に、場所により平坦面の幅を変える。要は両端部と中央
部の輝度をより均一にすることが望まれる。このように
光射出面26に凹凸状部を形成し、凹状部の底部もしく
は凸状部の上面に平坦面を設けるようにしたことで、光
射出面26から出射される光の状態、例えば輝度の分布
状態なども変化するものと成るので、前記導光板22の
背面28に施される反射処理部29の配置なども、この
状態に合わせて最適化が行われることが好ましいもので
あることはいうまでもない。
【0034】本実施形態に係る面状光源装置10の光学
的動作について説明する。冷陰極管18を出た光は、光
入射面25から導光板22内に入射する。導光板22の
屈折率が1.49の場合、導光板22と空気との屈折率
の差のために、入射光の屈折角はおよそ43°以下にな
る。この角度は、導光板の材質によって変化するもので
あることはいうまでもない。光は導光板22内を、背面
28と光射出面26との間で反射して伝播し、対向面2
8に形成されたドット・パターンによって反射・拡散さ
れる。拡散光は光射出面26への入射角が変化している
ので、光射出面26から射出される。
【0035】導光板22内を伝播する光の光入射面25
に平行な方向(X軸方向)への光の進行を考えた場合、
光射出面26に形成された凹凸状部によって、端部への
光の進行が妨げられる。これは、導光板22内の伝播光
が、光射出面26で中心方向に集光されると考えること
ができる。一方、凹凸状部に形成された平坦面は、入射
光を側面24の方向(入射面に平行な長手方向)により
大きく反射することができる。つまり、X軸方向への光
の伝播量を向上させるように作用する。これは、導光板
内の伝播光が、平坦面によって側面24へ向かって拡散
される、と考えることができる。
【0036】図4は、図2の導光板と異なる形状の導光
板41を有する面状光源装置40を示したものである。
導光板41は光射出面42に対向する対向面43に凹凸
状部を有している。凹凸状部は、光入射面44に対向す
る方向に延びており、その形状は図2に示した面状光源
装置と同様である。又、プリズム・シート20、21等
の、他の構成も、図2に記載したものと基本的に同様で
ある。対向面43に凹凸形状部を有する場合も、本発明
の効果を奏することができる。ドット・パターンは、対
向面43もしくは光射出面42のいずれかに形成され
る。
【0037】以下に、シミュレーション結果について説
明する。図5はこのシミュレーションにおいて想定した
面状光源装置の構成である。図2に示した面状光源装置
の構成要素の内、拡散シート19を有していない。他の
点は同様である。図6および図7は、この面状光源装置
の特性を、導光板にプリズムカットが施された従来例
(図9を参照)との比較で示すものである。図6(A)
は面状光源装置における輝度分布特性H1の値であり、
図6(B)は従来例における輝度分布特性H2の値であ
る。尚、背面に設けられる反射処理部は、光射出面内で
の輝度分布が最適になるように設定されている。
【0038】本発明の実施形態(図6(A))において
は、輝度の最低値は(イ−B)、(イ−G)、(イ−
H)、(チ−C)、(リ−F)点における35であり、
最高値は(ホ−D)点における46である。最高値に対
する最低値の比は約76%である。これに対してに従来
例(図6(B))においては、最低値は(イ−C)、
(イ−D)点における29であり、最高値は(ホ−
H)、(ヘ−F)点における46cdである。最高値に
対する最低値の比は約63%であり、輝度の均一性を実
現する性能の面において本実施形態の構成が優れること
が明らかである。
【0039】また、図7は光射出面における等照度の地
点を結びグラフ化した等照度曲線である。図7(A)は
本形態の面状光源装置における等照度曲線DV1であ
り、図7(B)は従来例における等照度曲線DV2であ
る。そして、この2つの等照度曲線DV1、等照度曲線
DV2を比較すると、本発明の等照度曲線DV1は略同
心円状であって、且つ、線間も広くなだらかに照度が変
化しているのに対し、従来例のものは、特に両サイドに
おいては線間が狭く急激な照度変化を生じていることが
明らかである。
【0040】以上のように本形態の構成によれば、面状
光源装置は、光射出面26の輝度の均一化に効を奏する
ものであるものであることが確認された。しかしなが
ら、光射出面26の全体から放射される光量が減少した
のでは、いかに均一性が向上したとしても、表示自体が
暗くなり、実用性を損うものと成ってしまう。そこで発
明者はこの点も確認すべく、本形態の面状光源装置と、
従来例の面状光源装置との、(イ−A)点から(リ−
I)点までの明るさの総和を演算し、この値がそれぞれ
の面状光源装置の総光量に比例すると考えて、明るさの
比較を行った。
【0041】その結果は、従来例の総和が3199であ
ったのに対し、本発明の総和は3246である。本形態
の面状光源装置は、従来例のものと比較して、同等、あ
るいは、それ以上の明るさを有するものであり、実用上
に全く支障を生じることのない性能を有するものである
ことを確認した。ここで、本例の面状光源装置は、平坦
部32が設けられたことで、集光作用を有するプリズム
部(凸状部31)が約半減したにも係わらず、ほぼ同じ
明るさを発揮できる理由について説明を行うと、その理
由は、平坦部32により光射出面3cにおける輝度の均
一化が向上したからである。
【0042】従来例は、イ列、および、リ列(図7参
照)近傍における輝度が不足するものであるので、中心
に近いハ列〜ト列に対応する導光板の背面に施す反射処
理部は、前記イ列、および、リ列に対して数(面積)を
減じざるを得ない。そして数が減ぜられたことで、光源
からの光は反射処理部に達しないものが増え、この光は
光源が設けられた辺と対峙する辺の板厚面からから外部
に漏出する。この漏出した光の一部は、フレームの枠に
よって反射されて再び導光板内に戻るが、一部は端面部
周辺から表示面側に射出される。尚、フレームの内面を
黒くすることにより、フレーム面での反射によって、導
光板端部が他の部分に比べて強く光ることを防止するこ
とができる。
【0043】これに対して、本形態の面状光源装置で
は、平坦面の作用により、前記したイ列、および、リ列
にも充分に光が伝播する。従って、中心に近いハ列〜ト
列に対応する導光板22の背面28において、反射処理
部29の数を極端に減じる必要性は生じない。冷陰極管
18からの光は、従来例のものに比べて密に設けられた
反射処理部29により多くの光量が光射出面26に向
う。以上の理由により、フレーム面での反射による影響
を少なくすることができ、従来例と同等以上の明るさを
保つことができると考えられる。
【0044】尚、本実施形態において説明された数値、
形状等については、本発明の範囲において、適宜、変
更、追加、変形を行うことができることは言うまでもな
い。又、本発明は液晶表示装置に限らず、面状光源から
の光を利用して表示を行う全ての表示装置に適用するこ
とができる。又、面状光源装置の利用用途は、表示装置
の面状光源装置に限定さるものではなく、広く光源とし
て利用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態における、液晶表示装置の概略を
示す、構成図である。
【図2】 本実施形態における、面状光源装置の概略を
示す、構成図である。
【図3】 本実施形態における、導光板の断面形状を示
す、構成図である。
【図4】 本実施形態における、面状光源装置の他の概
略を示す、構成図である。
【図5】 本実施形態における、シミュレーションで想
定した面状光源装置の概略を示す、構成図である。
【図6】 本実施形態における、シミュレーション結果
を示す、図である。
【図7】 本実施形態における、シミュレーション結果
を示す、図である。
【図8】 従来の技術における、面状光源装置の概略を
示す、構成図である。
【図9】 従来の技術における、面状光源装置の概略を
示す、構成図である。
【図10】 従来の技術における、面状光源装置の問題
点を示す、図である。
【符号の説明】
10…面状光源装置、11…金属ベゼル、12…表示
窓、13…液晶表示パネル、14…絶縁シート、15…
ゴム・クッション、16…遮光スペーサ、17…フレー
ム、17a…開口部、18…冷陰極管、19…拡散シー
ト、20、21…プリズム・シート、22…導光板、2
3…反射シート、24…側面、25…光入射面、26…
光射出面、28…対向面、29…ドット・パターン、3
2、33、34、35…平坦面、40…面状光源装置、
41…導光板、42…光射出面、43…対向面、44…
光入射面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝 義浩 神奈川県大和市下鶴間1623番14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 大島 雅樹 神奈川県大和市下鶴間1623番14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 鈴木 優 神奈川県大和市下鶴間1623番14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 沖 庸次 東京都目黒区中目黒二丁目9番13号 スタ ンレー電気株式会社内 (72)発明者 太期 康之 東京都目黒区中目黒二丁目9番13号 スタ ンレー電気株式会社内

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源としてのランプと、前記ランプからの
    光を導き射出する導光板と、を有する面状光源装置であ
    って、前記導光板は、 前記ランプと対向し前記ランプからの光が入射する光入
    射面と、前記ランプからの光を射出する光射出面と、前
    記光射出面に対向する対向面とを有し、 前記光射出面もしくは前記対向面は、前記光入射面に対
    向する方向に向かって延び、前記導光板内を伝播する光
    を実質的に集光するように形成された複数の凹凸状部を
    有し、 前記凹凸状部は、凹状部の底部もしくは凸状部の上部に
    平坦面を有する、 面状光源装置。
  2. 【請求項2】前記面状光源装置は、さらに、面上にプリ
    ズム構造部を有するプリズム・シートを有し、前記プリ
    ズム・シートは前記プリズム面が前記導光板に対向し、
    前記プリズム構造部が前記導光板上の凹凸状部と交差す
    るように配置されている、請求項1に記載の面状光源装
    置。
  3. 【請求項3】前記面状光源装置は、さらに、面上にプリ
    ズム構造部を有するプリズム・シートを有し、前記プリ
    ズム・シートは、前記プリズム面が前記導光板の反対側
    に面し、前記プリズム構造部が前記導光板上の凹凸状部
    と交差するように配置されている、請求項1に記載の面
    状光源装置。
  4. 【請求項4】前記プリズム構造部と前記凹凸状部とは、
    45°以上の交差角を有する、請求項2又は3に記載の
    面状光源装置。
  5. 【請求項5】前記面状光源装置は、さらに、面上にプリ
    ズム構造部を有する第1のプリズム・シートと第2のプ
    リズム・シートとを有し、 前記第1及び第2のプリズム・シートは、前記プリズム
    面が前記導光板の反対側に面し、前記プリズム構造部が
    前記導光板上の凹凸状部と交差するように配置され、 前記第1及び第2のプリズム・シートは、前記導光板上
    の凹凸状部と、45°以上の交差角を有するように配置
    されている、 請求項1に記載の面状光源装置。
  6. 【請求項6】前記第1のプリズム・シートと第2のプリ
    ズム・シートとは、交差するように配置されている、請
    求項5に記載の面状光源装置。
  7. 【請求項7】全ての前記凹状部は前記平坦面を有する、
    請求項1に記載の面状光源装置。
  8. 【請求項8】全ての前記凸状部は前記平坦面を有する、
    請求項1に記載の面状光源装置。
  9. 【請求項9】前記平坦面は、前記光入射面もしくは前記
    光入射面に対向する面に対し、ほぼ垂直に形成されてい
    る、請求項1、7又は8に記載の面状光源装置。
  10. 【請求項10】光源からの光が入射する光入射面と、前
    記光源からの光を射出する光射出面と、前記光射出面に
    対向する対向面と、を有する導光板であって、 前記光射出面もしくは前記対向面は、 前記光入射面に対向する方向に向かって延び、前記導光
    板内を伝播する光を実質的に集光するように形成された
    複数の凹凸状部を有し、 前記凹凸状部は、凹状部の底部もしくは凸状部の上部に
    平坦面を有する、導光板。
  11. 【請求項11】前記平坦面は、前記光入射面もしくは前
    記光入射面に対向する面に対し、ほぼ垂直に形成されて
    いる、請求項10に記載の導光板。
  12. 【請求項12】前記凹凸状部は1mm以下のピッチで連続
    して形成されている、請求項10に記載の導光板。
  13. 【請求項13】前記凹凸状部は凹状部の底部に平坦面を
    有し、前記平坦面の幅と凸状部の底面部の幅とはほぼ同
    一である、請求項10に記載の導光板。
  14. 【請求項14】前記平坦面の前記光射出面に対する面積
    比は、前記光射出面の端部においてよりも、前記光射出
    面の中心において大きくなるように形成されている、請
    求項10に記載の導光板。
  15. 【請求項15】面状光源装置と、前記面状光源装置から
    の光を利用して画像表示を行う表示パネルと、を有する
    表示装置において、前記面状光源装置は、光源からの光
    を導き射出する導光板を有し、前記導光板は、 光源からの光が入射する光入射面と、前記光源からの光
    を射出する光射出面と、前記光射出面に対向する対向面
    と、を有し、 前記光射出面もしくは前記対向面は、前記光入射面に対
    向する方向に向かって延び、前記導光板内を伝播する光
    を実質的に集光するように形成された複数の凹凸状部を
    有し、 前記凹凸状部は、凹状部の底部もしくは凸状部の上部に
    平坦面を有する、表示装置。
  16. 【請求項16】全ての前記凹状部は前記平坦面を有す
    る、請求項15に記載の表示装置。
  17. 【請求項17】全ての前記凸状部は前記平坦面を有す
    る、請求項15に記載の表示装置。
  18. 【請求項18】前記平坦面は、前記表示パネルの表示面
    に対しほぼ平行に形成されている、請求項15、16又
    は17に記載の表示装置。
  19. 【請求項19】前記凹凸状部は、前記表示パネルの副画
    素部ピッチよりも小さいピッチを有する、請求項15に
    記載の表示装置。
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