JP2008010321A - 導光板及びこれを備えたバックライトユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 一次光源に対応する第１領域間に存在する第２領域における輝度を充分に高めることができる導光板を提供すること。
【解決手段】 液晶ディスプレイのバックライトユニットに使用される導光板。この導光板２の出射面１４は、一次光源に対応する第１領域２６と、第１領域２６の間に位置する第２領域２８とを有し、第１領域２６には、複数の第１凸部２２が所定方向及び所定方向に対して実質上垂直な方向に間隔をおいて設けられ、また第２領域２８には複数の第２凸部２４が所定方向及び所定方向に対して実質上垂直な方向に連続して設けられている。これら第１及び第２凸部２２，２４は、正四角錐状、先端部が丸い正四角錐状、正四角錐台状、又は先端角部が丸い正四角錐台状に形成される。
【選択図】 図２

Description

本考案は、液晶ディスプレイなどを面照明するために用いる導光板及びこれを備えたバックライトユニットに関する。

画像情報などを表示するための液晶ディスプレイは、液晶ユニットと、この液晶ユニットを照明するためのバックライトユニットとから構成され、液晶ユニットはバックライトの表面側、即ち出射面と対向して配設される。液晶ユニットは液晶セルによって透過光の光量調整を行うもので、それ自体発光せず、バックライトユニットが液晶ディスプレイにおいて画像情報などを表示するための光源として用いられる。

バックライトユニットは、冷陰極蛍光ランプの如き一次光源と、光を導くための導光板と、一次光源からの照射光を導光板に向けて反射する反射板と、導光板からの出射光を拡散するための拡散シートなどを備えている。導光板はその一面が入射面として機能し、かかる入射面に対向して一次光源が配設される。また、導光板の入射面に対して対向する他面が出射面として機能し、出射面と対向して濃淡付き拡散シートが配設され、この濃淡付き拡散シートと対向して液晶ユニットが配設される。

液晶ユニットを照明するバックライトユニットにおいては、液晶ユニットを背面側から高輝度で照明するとともに、液晶ユニットの表示領域を均一に照明することが求められており、このことは、導光板において、一次光源から入射面を通して導入された光を効率良く出射面を通して出射するとともに、出射面から出射される光をその全域において実質上均一にすることが求められる。

このようなことから、出射面に凹部パターン（又は凸部パターン）を施した導光板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この導光板においては、凹部パターン（又は凸部パターン）は同一形状の多数の凹部（又は凸部）から構成され、これら凹部（又は凸部）が例えば正四角錐状に形成されている。

また、このような導光板の金型を製作するための加工装置として、四角錐形状の加工具を振動させて金型素材に加工を施すようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この加工装置では、導光板の凹部パターン（又は凸部パターン）として四角錐形状に加えて、円錐形状、円錐台形状及び四角錐台形状が開示されている。

実用新案登録第３１１８１５５号公報 特開２００５−６７０６５号公報

しかしながら、容器特許文献１に開示された導光板では、凹部パターン（又は凸部パターン）が縦方向及び横方向に間隔をおいてほぼ均一に設けられており（その図２に示されている）、それ故に、一次光源（例えば、冷陰極蛍光ランプ）に対向する領域、即ち一次光源の上方の光源部位では、一次光源からの照射光が強く、従って、出射面における上記光源部位からの出射光は明るく、一方この一次光源に対向しない領域、即ち隣接する第１領域間の非光源部位では、一次光源からの照射光が弱く、従って、出射面における上記非光源部位からの出射光は暗く、導光板の光源部位と非光源部位とで出射光の明るさが大きく異なり、液晶ユニットを照明する際に、照明ムラが生じるという問題がある。このような問題を解消するために、凹部パターン（又は凸部パターン９の多数の凹部（又は凸部）を不規則に配置することも提案されているが、凹部又は凸部の配置についての光学的設計が難しく、またその製作が容易でないという問題がある。

また、特許文献２では、導光板の凹部パターン（又は凸部パターン）として四角錐形状、円錐形状、円錐台形状及び四角錐台形状を開示しているが、これらの凹部パターン（又は凸部パターン）の凹部（又は凸部）をどのように配置することによって、より効率的に輝度を高めることができるか、また導光板の光源部位と非光源部位との境界領域の照明ムラを抑えることができるかについて何ら開示されていない。

本発明の目的は、一次光源に対応する第１領域間に存在する第２領域における輝度を充分に高めることができる導光板を提供することである。
本発明の他の目的は、第１領域と第２領域との間の境界領域における急激な輝度の変化を抑えて出射面の全域にわたってほぼ均一な輝度を得ることができる導光板を提供することである。

本発明の更に他の目的は、液晶ユニットを充分な輝度で均一に照射することができるバックライトユニットを提供することである。

本発明の請求項１に記載の導光板は、液晶ディスプレイのバックライトユニットに使用される導光板であって、所定方向に間隔をおいて配設された複数の一次光源からの光が入射する入射面と、前記入射面に対向した面であって、前記入射面から導入された光を出射する出射面とを備え、前記入射面又は前記出射面には、前記複数の一次光源に対応する複数の第１領域と、前記複数の第１領域の間に位置する第２領域とを有し、前記複数の第１領域には、複数の第１の凹部及び凸部のいずれかが前記所定方向及び前記所定方向に対して実質上垂直な方向に間隔をおいて設けられ、また前記複数の第２領域には複数の第２の凹部及び凸部のいずれかが前記所定方向及び前記所定方向に対して垂直な方向に連続して複数設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の導光板では、前記第１領域には、前記複数の第１凹部が前記所定方向及び前記所定方向に対して垂直な方向に間隔をおいて設けられ、また第２領域には、前記複数の第２凸部が前記所定方向及び前記所定方向対して垂直な方向に連続して設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の導光板は、液晶ディスプレイのバックライトユニットに使用される導光板であって、所定方向に間隔をおいて配設された複数の一次光源からの光が入射する入射面と、前記入射面に対向した面であって、前記入射面から導入された光を出射する出射面とを備え、前記入射面又は前記出射面には、前記複数の一次光源に対応する複数の第１領域と、前記複数の第１領域の間に位置する第２領域とを有し、前記複数の第１領域には、複数の第１凹部又は凸部が前記所定方向及び前記所定方向に対して実質上垂直な方向に間隔をおいて設けられ、また前記複数の第２領域には、Ｖ字状の山部及び谷部が前記所定方向又は前記所定方向に対して実質上垂直な方向に交互に連続して設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の導光板では、前記第１領域には、前記複数の第１凹部又は凸部が、前記所定方向に３００〜６００μｍの間隔をおいて、また前記所定方向に対して垂直な方向に３００〜６００μｍの間隔をおいて設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の導光板では、前記複数の第１及び第２凹部又は凹部は、正四角錐状、先端部が丸い正四角錐状、正四角錐台状、又は先端角部が丸い正四角錐台状であり、前記複数の第１及び第２凹部又は凸部の底辺の一辺が８０〜１５０μｍであることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載の導光板では、前記入射面には、前記複数の一次光源に対応して複数の光源収容凹部が設けられ、前記複数の光源収容凹部に前記複数の一次光源がそれぞれ収容され、前記第１及び第２領域は前記出射面に配設され、前記第１領域は前記複数の光源収容凹部に対応して設けられ、前記第２領域は前記複数の光源収容凹部間に対応して設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項７に記載の導光板では、前記第１領域と前記第２領域との境界領域には、前記境界領域からの出射光をぼかすためのグラデーション領域が設けられ、前記グラデーション領域には前記第２領域から前記第１領域に直線状に延びる複数の拡散溝又は拡散突条が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項８に記載の導光板では、前記第１領域と前記第２領域との境界領域には、前記境界領域からの出射光をぼかすためのグラデーション領域が設けられ、前記グラデーション領域には、前記第２領域から前記第１領域に延びる拡散山部及び拡散谷部が設けられていることを特徴とする。

更に、本発明の請求項９に記載のバックライトユニットは、請求項１〜８のいずれかに記載の導光板と、前記導光板の入射面に対向して配設された複数の一次光源と、前記導光板の出射面に対向して配設された濃淡付き光拡散シートと、を備えたことを特徴とする。

更にまた、本発明の請求項１０に記載のバックライトユニットでは、前記複数の一次光源の前記導光板と反対側には、前記複数の一次光源からの照射光を前記入射面に向けて反射するための反射板が配設され、前記反射板には、前記複数の一次光源を収容するための複数の収容凹部が規定されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の導光板によれば、出射面（又は入射面）の複数の第１領域には、複数の第１凹部（又は凸部）が所定方向及びこの所定方向に対して垂直な方向に間隔をおいて設けられ、またその第２領域には、複数の第２凹部（又は凸部）が所定方向及び所定方向に対して垂直な方向に連続して設けられている。この第２領域においては一次光源からの光は少ないが、第２凹部（又は凸部）が多数存在する故に、一次光源からの光はこれら凹部（又は凸部）によって充分に拡散されて輝度が高められる。また、第１領域においては一次光源からの光は多いが、第１凹部（又は凸部）の存在が少なく、それ故に、一次光源からの光の拡散が第２領域に比して少なくて輝度の上昇が抑えられる。かくして、第２領域では輝度が充分に高められる一方、第１領域では輝度の上昇が抑えられ、第２領域の輝度を高めながら第１領域と第２領域の輝度ムラを少なくすることができる。尚、第１領域の第１凹部（又は凸部）と第２領域の第２凹部（又は凸部）とは同じ形状でもよいが、異なる形状でもよい。

また、本発明の請求項２に記載の導光板によれば、導光板は例えば射出成型により形成され、このような射出成形用の型は、第１領域にあっては加工具を振動させながら押圧することによって、また第２領域にあっては切削加工を施すことによって形成されるので、このような型を用いた成型では、第１領域においては第１凹部が設けられ、また第２領域においては、第２凸部が設けられる。

また、本発明の請求項３に記載の導光板によれば、出射面（又は入射面）の複数の第１領域には、第１凹部（又は凸部）が所定方向及びこの所定方向に対して垂直な方向に間隔をおいて設けられ、またその第２領域には、Ｖ字状の山部及び谷部が所定方向（又は所定方向に対して実質上垂直な方向に）に連続して設けられる。この第２領域においては一次光源からの光は少ないが、山部及び谷部が連続して存在する故に、一次光源からの光はこれら山部及び谷部によって充分に拡散されて輝度が高められる。また、第１領域においては一次光源からの光は多いが、第１凹部（又は凸部）の存在が少なく、それ故に、一次光源からの光の拡散が第２領域に比して少なくて輝度の上昇が抑えられる。かくして、第２領域では輝度が充分に高められる一方、第１領域では輝度の上昇が抑えられ、第２領域の輝度を高めながら第１領域と第２領域の輝度ムラを少なくすることができる。

また、本発明の請求項４に記載の導光板によれば、第１領域には、複数の第１凹部又は凸部が所定方向に３００〜６００μｍの間隔をおいて、また所定方向に対して垂直な方向に３００〜６００μｍの間隔をおいて設けられているので、第２領域の輝度を考慮しながら第１領域の輝度を高めることができる。

また、本発明の請求項５に記載の導光板によれば、第１及び第２凹部（又は凸部）は、正四角錐状、先端部が丸い正四角錐状、正四角錐台状、又は先端角部が丸い正四角錐台状であるので、一次光源からの光を充分拡散させて輝度を高めることができる。特に、先端部が丸い正四角錐状、正四角錐台状及び先端角部が丸い正四角錐台状である場合、光の反射面がより多くなり、一次光源からの光をより効率的に拡散して輝度を高めることができる。

また、本発明の請求項６に記載の導光板によれば、入射面には光源収容凹部が設けられ、各一次光源が対応する光源収容凹部に収容されているので、一次光源からの光が効率良く導光板の入射面に導かれ、導光板の輝度を高めることができる。また、第１領域は光源収容凹部に対応して設けられ、第２領域は隣接する光源収容凹部間に対応して設けられているので、一次光源からの照射光が弱い第２領域にあっては輝度が充分に高められ、また一次光源からの照射光が強い第１領域にあって第２領域の輝度を考慮して輝度の上昇が抑えられる。

また、本発明の請求項７に記載の導光板によれば、第１領域と第２領域との境界領域に存在するグラデーション領域には、第２領域から第１領域に直線状に延びる複数の拡散溝又は拡散突条が設けられているので、比較的簡単な構成でもって境界領域からの出射光をぼかして急激な輝度差を解消することができる。

また、本発明の請求項８に記載の導光板によれば、第１領域と第２領域との境界領域に存在するグラデーション領域には、第２領域から第１領域に延びる拡散山部及び拡散谷部が設けられているので、このように構成しても境界領域からの出射光をぼかして急激な輝度差を解消することができる。

更に、本発明の請求項９に記載のバックライトユニットによれば、請求項１〜８のいずれかに記載の導光板を備えるとともに、この導光板の出射面に対向して濃淡付き光拡散シートが配設されているので、導光板から濃淡付き光拡散シートを通って液晶ユニットに導かれる出射光を均一な光とすることができる。

更にまた、本発明の請求項１０に記載のバックライトユニットによれば、次光源の導光板と反対側には反射板が配設され、反射板には、一次光源を収容するための収容凹部が規定されているので、一次光源からの光を効率良く反射させて導光板に導くことができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う導光板及びこれを備えたバックライトユニットの実施形態について説明する。図１は、本発明に従うバックライトユニットの一部を示す断面図であり、図２は、図１のバックライトユニットにおける導光板の一部を拡大して示す部分拡大正面図であり、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線による拡大断面図である。

図１及び図２において、図示のバックライトユニット２は、光を導くための導光板４と、一次光源としての冷陰極蛍光ランプ６と、冷陰極蛍光ランプ６からの照明光を反射するための反射板８と、光を拡散するための濃淡付き光拡散シート１０とを備えている。導光板４は矩形プレート状に形成され、図１において下面１２が、冷陰極蛍光ランプ６からの照明光が入射する入射面として機能し、図１において上面１４が、液晶ユニット（図示せず）に向けて光を出射する出射面として機能する。

冷陰極蛍光ランプ６は、導光板４の入射面１２（下面）に対向して配設されている。この実施形態では、導光板４の入射面１２には、所定方向（図１及び図２において左右方向）に間隔をおいて複数（図１において２個示す）の光源収容凹部１６が設けられ、これら光源収容凹部１６に冷陰極蛍光ランプ６が収容されている。各光源収容凹部１６は上記所定方向に垂直な方向（図１において紙面に垂直な方向、図２において上下方向）に延びており、従って、各冷陰極蛍光ランプ６も上記所定方向に垂直な方向に延びるように光源収容凹部１６に配置される。

各光源収容凹部１６は３０〜４５ｍｍ程度、例えば３５ｍｍの間隔に配設され、その幅Ｗ１は８〜１５ｍｍ程度、例えば１０ｍｍに形成され、その幅方向両側端部が弧状に形成され、その幅方向中央部が平坦に形成されている。この光収容凹部１６の幅方向中央部に冷陰極蛍光ランプ６が配設される。

反射板８は、複数の冷陰極蛍光ランプ６に対向して導光板４と反対側に配設され、この導光板４の入射面１２に取り付けられる。この反射板８は、例えばポリカーボネイト樹脂、ＡＢＳ樹脂などの白色系樹脂から形成され、導光板４の光源収容凹部１６に対応する部分１８が外側に凸状に湾曲され、かかる湾曲部１８の内面が収容凹部２０を規定し、反射板８の収容凹部２０及び導光板４の光源収容凹部１６により規定される収容空間２２に、各冷陰極蛍光ランプ６が収容される。この収容凹部２０は、例えば、入射面１２の光源収容凹部１６と同様の形状にされる。このように構成されるので、冷陰極蛍光ランプ６から導光板４に向かう照射光は、直接的に入射面１２の光源収容凹部１４から入射され、また冷陰極蛍光ランプ６から反射板４に向かう照射光は、反射板４の収容凹部２０の内面により反射された後に入射面１２の光源収容凹部１４から入射される。

この実施形態では、導光板４の出射面１４に、所定形状の凸部２２，２４が設けられている。各冷陰極蛍光ランプ６に対応する出射面１４の第１領域２６（この実施形態では、冷陰極蛍光ランプ６の上方であって、光源収容凹部１６の上方の領域）においては、冷陰極蛍光ランプ６からの照射光は強く、従って、この第１領域２６では複数の第１凸部２２が間隔をおいて設けられている。この形態では、第１凸部２２は所定方向（図１及び図２において左右方向）に３００〜６００μｍ程度の所定の間隔、例えば４００μｍの間隔をおいて設けられているとともに、上記所定方向に対して実質上垂直な方向（図１において紙面に垂直な方向、図２において上下方向）に３００〜６００μｍ程度の所定の間隔、例えば４００μｍの間隔をおいて設けられている。

また、隣接する第１領域２６間に位置する第２領域２８（この実施形態では、冷陰極蛍光ランプ６が存在しない上方であって、光源収容凹部１６から外れた部位の上方領域）においては、冷陰極蛍光ランプ６からの照射光は弱く、従って、この第２領域２８では複数の第２凸部２４が連続して設けられている。即ち、第２凸部２４は所定方向に連続して設けられているとともに、上記所定方向に対して実質上垂直な方向に連続して設けられている。

この実施形態では、第１領域２６の第１凸部２２と第２領域２８の第２凸部２４とは実質上同一の形状で、先端部が丸い正四角錐状に形成されている。図３をも参照して、第１及び第２凸部２２，２４の底辺の一辺の大きさＬ（図２参照）は８０〜１５０μｍ、好ましくは１００〜１４０μｍであり、例えば１２０μｍに形成され、またその高さＨ１（図３参照）は３０〜７０μｍ、好ましくは４０〜６０μｍであり、例えば５０μｍに形成され、この凸部２２，２４は、その高さ方向において頂点部Ｐからの距離Ｈ２までの部位、即ち頂点部Ｐから６〜３５μｍまで部位が円弧状に丸く形成されている。断面円弧状に形成する頂点部Ｐからの距離Ｈ２は、正四角錐状の凸部２２，２４の高さＨ１が高いときには大きくなり、この距離Ｈ２は上記高さＨの２０〜５０％、好ましくは２０〜３５％の割合の大きさに設定される。光を拡散させるための第１及び第２凸部２２，２４をこのような正四角錐形状にすることによって、拡散効率を高めて輝度を明るくすることができ、また頂点部Ｐから所定範囲までの部位を円弧状に形成することによって、反射面をより多くして拡散効率を高め、頂点部Ｐへの光の集まりを抑えて出射面４の明るさをより均一にすることができる。

この実施形態では、導光板４の光源収容凹部１６の幅Ｗ１に対応して第１領域２６が設けられているが、この第１領域２６は冷陰極蛍光ランプ６から導光板４を通して導光される光の輝度を考慮して、この光源収容凹部１６の幅Ｗ１よりも幾分両側に広がった部位まで第１領域２６として設定するようにしてもよく、第１領域２６の幅を８〜２４ｍｍ程度、例えば２０ｍｍ程度に設定することができる。

濃淡付き光拡散シート１０は導光板４の出射面１４（上面）に対向して配設される。この光拡散シート１０はポリカーボネイト樹脂、ＰＥＴ樹脂などから形成され、その表面にマイクロドットパターンが施され、導光板４の出射面１４から濃淡付き光拡散シート１０を通して出射される光がその全域において実質上均一となるように形成される。即ち、導光板４の出射面１４の第１領域２６に対応する領域においては単位面積当たりのマイクロドット数が多くなるように、またその出射面１４の第２領域２８に対応する領域においては単位面積当たりのマイクロドット数が少なくなるように形成され、第１領域２６及び第２領域２８の境界領域においては、第１領域２６から第２領域２８に向けて単位面積当たりのマイクロドット数が漸減するよう形成される。このようなマイクロドットパターンは、光拡散剤入りのインク用いて光拡散シートの表面にスクリーン印刷することによって、又は光拡散シートの表面にシボ加工を施すことによって形成される。

この濃淡付き光拡散シート１０の表面には、更に、その全域を覆うように保護シート３２が配設される。保護シート３２は薄い透明な樹脂シートから形成され、濃淡付き光拡散シート１０を保護する。この濃淡付き光拡散シート１０に対向して液晶ユニット（図示せず）が配設され、この光拡散シート１０からの光が液晶ユニットの背面側から投射される。

主として図３を参照して、上述したバックライトユニット２においては、各冷陰極蛍光ランプ６からの照射光は、図１において上方に向かう照射光にあっては直接的に、また下方に向かう照射光にあっては反射板８に反射された後に、入射面１２から導光板４に導入され、かく導入された照射光が出射面１４から出射される。このとき、出射面１４の第１領域２６にあっては、複数の凸部２２が間隔をおいて設けられているので、光の拡散が少なくて輝度の上昇が少なく、一方第２領域２８にあっては、複数の凸部２４が連続して設けられているので、光の拡散が充分に行われて輝度の上昇が大きく、出射面１４からの出射光を均一化することができる。

導光板４の出射面１４から出射された光は、濃淡付き光拡散シート１０及び保護シート３２を通して出射され、この出射光が背面側から液晶ユニット（図示せず）に投射され、かかる投射光によって液晶ユニット投射される。このとき、濃淡付き光拡散シート１０にマイクロドットパターンが形成されているので、このマイクロドットパターンによってより出射光がより一層均一化され、かくして液晶ユニットをより均一に照射することができる。尚、このような液晶ユニットは、液晶テレビ用、カーナビ用、モニター用などの液晶ユニットである。

上述した実施形態では、導光板４の入射面１２に光源収容凹部１６を設けているので、光拡散用の凸部２２，２４を出射面１４に設けているが、この入射面１２の光源収容凹部１６を省略したときには、第１及び第２凸部２２，２４を入射面１２に設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、導光板４の出射面１４に光拡散用の第１及び第２凸部２２，２４を設けているが、第１及び第２凸部２２，２４に代えて、図４に示すように構成することができる。図４は、導光板の第２の実施形態の一部を拡大して示す断面図であり、以下の実施形態において、図１〜図３に示す実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

図４において、この実施例では、冷陰極蛍光ランプ（図示せず）に対応する出射面１４の第１領域（冷陰極蛍光ランプの上方の領域）においては、冷陰極蛍光ランプからの照射光が強い故に、複数の第１凹部４２が所定方向及び所定方向に垂直な方向に間隔をおいて、例えば上述した実施形態と同様に、所定方向に３００〜６００μｍ程度の間隔、上記所定方向に対して実質上垂直な方向に３００〜６００μｍ程度の間隔をそれぞれおいて設けられ、また隣接する第１領域間に位置する第２領域（冷陰極蛍光ランプが存在しない上方の領域）においては、冷陰極蛍光ランプからの照射光が弱い故に、複数の第２凹部４４が、上述した実施形態と同様に、所定方向及び所定方向に対して垂直な方向に連続して設けられる。

第１及び第２凹部４２，４４は実質上同一の形状に形成され、第１凹部４２（第２凹部４４）の底辺の一辺の大きさは８０〜１５０μｍ、好ましくは１００〜１４０μｍに形成され、またその深さｈ１（図４参照）は３０〜７０μｍ、好ましくは４０〜６０μｍに形成される。この第１凹部４２（第２凹部４４）は、その深さ方向において底点部ｐからの距離ｈ２までの部位、即ち底点部ｐから６〜３５μｍまで部位が円弧状に丸く形成されている。断面円弧状に形成する底点部ｐからの距離ｈ２は、正四角錐状の第１凹部４２（第２凹部４４）の深さｈ１が深いときには大きくなり、この距離ｈ２は上記深さｈ２の２０〜５０％、好ましくは２０〜３５％の割合の大きさに設定される。光を拡散させるための第１及び第２凹部４２，４４をこのような正四角錐形状にすることによって、上述したと同様に、拡散効率を高めて輝度を明るくすることができる。また、このような第１及び第２凹部４２，４４を導光板４Ａの出射面１４に代えて入射面に設けるようにしてもよい。

導光板の出射面に設ける複数の第１及び第２凸部を、図５に示すように構成するようにしてもよい。図５（ａ）は、導光板の第３の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＢ−Ｂ線による部分拡大断面図である。

図５において、この実施形態では、導光板４Ｂの出射面１４に第１及び第２凸部５２，５４が設けられ、上述した実施形態と同様に、その第１領域に所定方向及び所定方向に間隔をおいて第１凸部５２が設けられ、その第２領域に所定方向及び所定方向に対して垂直な方向に連続して第２凸部５４が設けられる。

これら第１及び第２凸部５２，５４は実質上同一の形状で、正四角錐状に形成されている。これら第１凸部５２（第２凸部５４）は、図１〜図３の実施形態の第１凸部２２（第２凸部２４）における先端部の丸みをなくしたものと同様の形状でよく、凸部５２（５４）の底辺の一辺の大きさＬ３は８０〜１５０μｍ、好ましくは１００〜１４０μｍに形成され、またその高さＨ３は３０〜７０μｍ、好ましくは４０〜６０μｍであり、例えば５０μｍに形成される。このような第１及び第２凸部５２，５４を設けても上述したと同様の効果が達成される。

導光板の出射面に設ける光拡散用の凹部を、図４に示す第１凹部４２（第２凹部４４）に代えて、図６に示すように構成するようにしてもよい。図６は、導光板の第４の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。

図６において、この実施形態では、導光板４Ｃの出射面１４に第１及び第２凹部６２，６４が設けられ、上述した実施形態と同様に、その第１領域に所定方向及び所定方向に間隔をおいて第１凹部６２が設けられ、その第２領域に所定方向及び所定方向に対して垂直な方向に連続して第２凹部６４が設けられる。

これら第１及び第２凹部６２，６４は実質上同一の形状で、正四角錐状に形成されている。これら第１凹部６２（第２凹部６４）は、図４の実施形態の第１凹部４２（第２凹部４４）における先端部の丸みをなくしたものと同様の形状でよく、第１凹部６２（第２凹部６４）の底辺の一辺の大きさは８０〜１５０μｍ、好ましくは１００〜１４０μｍに形成され、またその深さｈ４は３０〜７０μｍ、好ましくは４０〜６０μｍに形成される。このような第１及び第２凹部６２，６４を設けても上述したと同様の効果が達成される。

導光板の出射面に設ける複数の第１及び第２凸部を、図７に示すように構成するようにしてもよい。図７は、導光板の第５の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。

図７において、この実施形態では、導光板４Ｄの出射面１４に第１及び第２凸部７２，７４が設けられ、上述した実施形態と同様に、その第１領域に所定方向及び所定方向に間隔をおいて第１凸部７２が設けられ、その第２領域に所定方向及び所定方向に対して垂直な方向に連続して第２凸部７４が設けられる。

これら第１及び第２凸部７２，７４は実質上同一の形状で、正四角錐台状に形成されている。これら第１凸部７２（第２凸部７４）は、図５の実施形態の第１凸部５２（第２凸部５４）における先端部を水平に切断して削除したのものと同様の形状でよい。かかる第１凸部７２（第２凸部７４）の底辺の大きさは図５の実施形態のものと同じでよく、その高さＨ６は、正四角錐の高さＨ５（図５の正四角錐形状の高さと同じでよい）のうち１０〜４０％の割合の高さＨ７を切断した形状でよい。このような正四角錐台状の第１及び第２凸部７２，７４を設けた場合、反射面の数がより多くなり、これによって、拡散効率をより高めて輝度を上昇させることができるとともに、正四角錐状の頂部への光の集中を抑えることができる。

導光板の出射面に設ける複数の第１及び第２凸部を、図８に示すように構成するようにしてもよい。図８は、導光板の第６の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。図８において、この実施形態では、導光板４Ｅの出射面１４に第１及び第２凸部８２，８４が設けられ、上述した実施形態と同様に、その第１領域に所定方向及び所定方向に間隔をおいて第１凸部８２が設けられ、その第２領域に所定方向及び所定方向に対して垂直な方向に連続して第２凸部８４が設けられる。これら第１及び第２凸部８２，８４は実質上同一の形状で、図７に示す正四角錐台状における先端角部が丸く形成され、この角部の半径ｒは１〜６μｍ程度に形成される。このような第１及び第２凸部８２，８４を設けることによっても上述したと同様の効果が達成され、加えて正四角錐状の先端角部を丸く形成することによって、先端角部での光の集中を防止することができる。

図７（又は図８）の実施形態では、導光板４Ｄ（又は４Ｅ）の出射面１４に正四角錐台状（又は先端角部が丸い正四角錐台状）の第１及び第２凸部７２，７４（又は８２，８４）を設けているが、このような凸部に代えて、図４及び図６に示すよう、その出射面１４に正四角錐台状（又は先端角部が丸い正四角錐台状）の第１及び第２凹部を設けるようにしてもよい。

また、図３〜図８に示す実施形態では、光拡散用の第１及び第２凸部又は凹部を導光板の出射面に設けているが、これらをその入射面に設けるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、導光板の第１及び第２領域に設ける第１及び第２凸部（又は凹部）を実質上同じ形状に形成しているが、必ずしも同じ形状にする必要はなく、導光板の第１領域に例えば第１凸部、即ち上述した第１凸部のいずれか）（又は上述した第１凹部のいずれか）を設け、その第２領域に例えば第２凹部、即ち上述した第２凹部のいずれか（又は上述した第２凸部のいずれか）を設けるようにしてもよい。

上述した各種導光板において、出射面１４の第１領域２６と第２領域２８との境界領域に輝度差が生じる場合、図９に示すように構成することができる。図９は、導光板の第７の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。

図９において、この実施形態の導光板４Ｆにおいては、第１領域２６と第２領域２８との境界領域にグラデーション領域１０２が設けられている。このグラデーション領域１０２には、第２領域２８から第１領域２６に向けて直線状に延びる拡散溝１０４が設けられ、この拡散溝１０４は所定方向（即ち、冷陰極蛍光ランプ（図示せず）が間隔をおいて配設される方向）に対して垂直な方向に間隔をおいて、例えば第１領域２６に設けられる第１凸部２２の間隔に対応して設けられる。拡散溝１０４は例えば断面がＶ状に形成され、第２領域２８の対応する一対の第２凸部２４間のＶ字状の部位から直線状に第１領域２６に向けて延び、例えば０．５〜２．０ｍｍ程度の長さ形成される。この導光板４Ｆのその他の構成は、図１〜図３の実施形態の導光板４と実質上同一である。

この導光板４Ｆでは、グラデーション領域１０２に拡散溝１０４が設けられているので、かかる拡散溝１０４により光の拡散が行われ、第１領域２６と第２領域２８の境界領域の輝度の急激な変化が抑えられ、かかる境界領域の輝度の変化がぼけるようになり、かくして濃淡付き光拡散シート（図示せず）と組み合わせて用いることによって、液晶ユニットに向けて出射する出射光をより均一なものとすることができる。

この拡散溝１０４を設ける間隔は適宜設定することができ、第２領域２８の一対の第２凸部２４間のＶ字状の部位の各々に対応して設けるようにしてもよく、一対の第２凸部２４間のＶ字状の部位に関係なく適宜の間隔をおいて拡散溝１０４を設けるようにしてもよい。

上述した実施形態では、拡散溝１０４を設けているが、このような構成に限定されず、山状の拡散突条を設けるようにしてもよく、このような拡散突条を設けることによっても同様の効果が達成される。

上述した実施形態では、いずれも、導光板の第２領域において、第２凸部又は凹部を所定方向及び所定方向に対して垂直な方向に連続して設けているが、このような構成に代えて、図１０に示すように構成することもできる。

図１０において、この導光板４Ｇにおいては、その出射面１４の第２領域２８にＶ字状の山部１１２及び谷部１１４が設けられている。これら山部１１２及び谷部１１４は所定方向（図１０において左右方向）に直線状に延び、この所定方向に対して実質上垂直な方向に交互に連続して設けられている。かかる山部１１２の幅Ｗ３（即ち、所定方向に対して垂直な方向の幅）は、例えば、出射面１４の第１領域２６に設けられる第１凸部１１６（この形態では、正四角錐状のもの）の底辺の一辺の大きさと等しくなるように形成され、８０〜１５０μｍ程度に、例えば１２０μｍに形成され、その高さは４０〜８０μｍ程度に、例えば６０μｍに形成される。尚、一次光源としての冷陰極蛍光ランプ（図示せず）は、上記所定方向に間隔をおいて配設され、上記所定方向と垂直な方向に延びる（即ち、山部１１２及び谷部１１４と直交する）ように配置される。この導光板４Ｇのその他の構成は、図１〜図３の導光板４において第１凸部２２として図５に示すものを用いたものと実質上同一である。

この導光板４Ｇにおいては、冷陰極蛍光ランプ（図示せず）に対応する出射面１４の第１領域２６においては、複数の第１凸部１１６が所定方向及び所定方向に実質上垂直な方向に間隔をおいて設けられているので、冷陰極蛍光ランプからの照射光の拡散が少なく、輝度の上昇が抑えられる一方、出射面１４の第２領域２８においては、山部１１２及び谷部１１４が連続して設けられているので、この照射光の拡散が充分に行われ、輝度が充分に高められる。従って、このように構成した場合においても、上述した実施形態と同様に、導光板４Ｇの出射面１４からの出射光を均一化することができる。

この実施形態では、山部１１２及び谷部１１４を所定方向に対して垂直な方向に連続して設けているが、このような構成に限定されず、山部１１２及び谷部１１４を所定方向に連続して配設する（換言すると、山部１１２及び谷部１１４が冷陰極蛍光ランプと実質上並行に延びる）ように設けるようにしてもよい。

また、このような実施形態の導光板４Ｇに、図９に示す実施形態と同様に、拡散溝（又は拡散突条）を設けるようにしてもよい。即ち、出射面１４の第１領域２６と第２領域２８の境界領域にグラデーション領域を設け、このグラデーション領域に第２領域２８から第１領域２６に直線状に延びる拡散溝（又は拡散突条）を設けるようにしてもよく、例えば拡散溝の場合、第２領域２８の谷部１１４（全谷部１１４又は所定の間隔をおいた谷部１１４）から直線状に第１領域２６に向けて延びるように形成することができる。また、このグラデーション領域に、第２領域２８の山部１１２及び谷部１１４の一部に関連して、かかる山部１１２及び谷部１１４の端部から第１領域２６に直線状に延びる拡散山部及び拡散谷部を設けるようにしてもよい。このようにグラデーション領域に拡散溝（又は拡散突条）、或いは拡散山部及び拡散谷部を設けることによって、上述したと同様に、このグラデーション領域において光の拡散が行われ、第１領域２６と第２領域２８の境界領域の輝度の急激な変化を抑えることができる。

上述した各種導光板４（４Ａ〜４Ｇ）は、例えば、射出成形方法、熱プレス転写方法などによって製作することができ、また射出成形方法などに用いる金型は、振動を利用した押圧加工方法（特開２００５−６７０６５号に開示された加工方法）、切削加工方法などを用いて製作することができる。

以上、本発明に従う導光板及びこれを用いたバックライトユニットの各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

本発明に従うバックライトユニットの一部を示す断面図。 図１のバックライトユニットにおける導光板の一部を拡大して示す部分拡大正面図。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線による拡大断面図。 導光板の第２の実施形態の一部を拡大して示す断面図。 図５（ａ）は導光板の第３の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大正面図、また図５（ｂ）は図５（ａ）におけるＢ−Ｂ線による部分拡大断面図。 導光板の第４の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図。 導光板の第５の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図。 導光板の第６の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図。 導光板の第７の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図。 導光板の第８の実施形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図。

符号の説明

２ バックライトユニット
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ 導光板
６ 冷陰極蛍光ランプ
８ 反射板
１０ 濃淡付き光拡散シート
１２ 入射面
１４ 出射面
１６ 光源収容凹部
２２，２４，５２，５４，７２，７４，８２，８４，１１６ 凸部
２６ 第１領域
２８ 第２領域
４２，４４，６２，６４ 凹部
１１２ 山部
１１４ 谷部

Claims (10)

1. 液晶ディスプレイのバックライトユニットに使用される導光板であって、所定方向に間隔をおいて配設された複数の一次光源からの光が入射する入射面と、前記入射面に対向した面であって、前記入射面から導入された光を出射する出射面とを備え、前記入射面又は前記出射面には、前記複数の一次光源に対応する複数の第１領域と、前記複数の第１領域の間に位置する第２領域とを有し、前記複数の第１領域には、複数の第１の凹部及び凸部のいずれかが前記所定方向及び前記所定方向に対して実質上垂直な方向に間隔をおいて設けられ、また前記複数の第２領域には複数の第２の凹部及び凸部のいずれかが前記所定方向及び前記所定方向に対して垂直な方向に連続して複数設けられていることを特徴とする導光板。
2. 前記第１領域には、前記複数の第１凹部が前記所定方向及び前記所定方向に対して垂直な方向に間隔をおいて設けられ、また第２領域には、前記複数の第２凸部が前記所定方向及び前記所定方向対して垂直な方向に連続して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
3. 液晶ディスプレイのバックライトユニットに使用される導光板であって、所定方向に間隔をおいて配設された複数の一次光源からの光が入射する入射面と、前記入射面に対向した面であって、前記入射面から導入された光を出射する出射面とを備え、前記入射面又は前記出射面には、前記複数の一次光源に対応する複数の第１領域と、前記複数の第１領域の間に位置する第２領域とを有し、前記複数の第１領域には、複数の第１凹部又は凸部が前記所定方向及び前記所定方向に対して実質上垂直な方向に間隔をおいて設けられ、また前記複数の第２領域には、Ｖ字状の山部及び谷部が前記所定方向又は前記所定方向に対して実質上垂直な方向に交互に連続して設けられていることを特徴とする導光板。
4. 前記第１領域には、前記複数の第１凹部又は凸部が、前記所定方向に３００〜６００μｍの間隔をおいて、また前記所定方向に対して垂直な方向に３００〜６００μｍの間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の導光板。
5. 前記複数の第１及び第２凹部又は凹部は、正四角錐状、先端部が丸い正四角錐状、正四角錐台状、又は先端角部が丸い正四角錐台状であり、前記複数の第１及び第２凹部又は凸部の底辺の一辺が８０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の導光板。
6. 前記入射面には、前記複数の一次光源に対応して複数の光源収容凹部が設けられ、前記複数の光源収容凹部に前記複数の一次光源がそれぞれ収容され、前記第１及び第２領域は前記出射面に配設され、前記第１領域は前記複数の光源収容凹部に対応して設けられ、前記第２領域は前記複数の光源収容凹部間に対応して設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の導光板。
7. 前記第１領域と前記第２領域との境界領域には、前記境界領域からの出射光をぼかすためのグラデーション領域が設けられ、前記グラデーション領域には前記第２領域から前記第１領域に直線状に延びる複数の拡散溝又は拡散突条が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の導光板。
8. 前記第１領域と前記第２領域との境界領域には、前記境界領域からの出射光をぼかすためのグラデーション領域が設けられ、前記グラデーション領域には、前記第２領域から前記第１領域に延びる拡散山部及び拡散谷部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の導光板。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の導光板と、前記導光板の入射面に対向して配設された複数の一次光源と、前記導光板の出射面に対向して配設された濃淡付き光拡散シートと、を備えたことを特徴とするバックライトユニット。
10. 前記複数の一次光源の前記導光板と反対側には、前記複数の一次光源からの照射光を前記入射面に向けて反射するための反射板が配設され、前記反射板には、前記複数の一次光源を収容するための複数の収容凹部が規定されていることを特徴とする請求項９に記載のバックライトユニット。

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