JP5596416B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

近年、液晶表示装置が携帯機器の情報表示装置として多用されている。そのような携帯機器を小型化するためには、液晶表示装置全体の厚みを薄くすることが求められる。

一方、液晶表示装置は自発光型ではないため、バックライトと呼ばれる面状照明装置を必要とすることが多い。携帯機器に用いられる液晶表示装置では、バックライトの厚さを薄くするため、面状照明装置として導光板の側面に光源を備える形式が知られている。このような面状照明装置では、導光板に、側面から導入された光をその前面に均等に散乱させる適宜の構造が設けられる。また、このような面状照明装置では、余計な光が画面内に写りこまないよう留意しなければならない。

例えば、特許文献１には、導光板の表面に、開口部両端にそれぞれ外側に向かって突出する突起を有する複数の溝を備えた液晶表示装置が開示されている。同発明では、かかる突起に入射した光は外方に出射し、反射体で乱反射した後、再度導光板に入光する。

また、特許文献２には、導光板の側面に光源を備えた液晶表示装置であって、フレキシブルプリント基板の色が画面内へ写りこまないよう、フレキシブルプリント基板上に遮光材を設けたものが記載されている。

特開平７−４３７１０号公報 特開２００５−２５１６８７号公報

一般に、導光板はポリカーボネートやポリメチルメタクリレート等の透明熱可塑性樹脂を射出成型することにより製造される。しかしながら、かかる方法によっては、樹脂の金型内への充填が不十分となったり、製品の型からの剥離が困難であるなどの理由により、ある程度より薄い、例えば１ｍｍ以下の厚みの導光板を得ることが難しい。そこで、出願人は、熱可塑性材料製のシートの表面に、型を用いた転写により表面構造を付与することを検討している。その際、かかる熱可塑性材料製のシートの表面に、光を散乱する適宜の構造が形成されると同時に、導光板側面から導入される光を導光板内部へと導く光導入構造が併せて形成される。その後、かかる熱可塑性材料製のシートの外周部分を打ち抜き等の方法により切断することにより、所望の寸法の導光板を得る。

しかしながら、かかる方法によれば、打ち抜き等の方法による切断加工の寸法精度は必ずしも高くなく、光導入構造の端面の幾何学的位置がずれやすい。そのため、液晶表示装置を組み立てた際に、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の光源からの光を十分に光導入構造内に導入できず、光源からの光の利用効率が低下することが懸念される。

本発明はかかる観点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、熱可塑性材料製のシートの外周部分を打ち抜き等の方法により切断することにより得た導光板において、光源からの光を十分に光導入構造内に導入できる導光板を備えた液晶表示装置を得ることである。

本出願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）第１の基板と第２の基板により液晶層を挟み込んだ構造の光スイッチング部材と、前記光スイッチング部材の背面側に配置され、その少なくとも一側面に少なくとも１つの光導入部を一体に有する熱可塑性材料製の導光板と、前記導光板の少なくとも一の側面に配置された光源と、を有し、前記光導入部は、前記導光板の平面視において、前記光導入部の端面である入射面から、前記光源から遠ざかる方向にほぼ一定の幅を保って延びる第１の部分と、前記第１の部分から、前記光源から遠ざかる方向に広がる形状をしている第２の部分とを備え、少なくとも前記第２の部分は、前記導光板の前面になだらかに連続する傾斜面により前記導光板の前面に接続される、液晶表示装置。

（２）（１）において、前記第１の部分の側面は、前記導光板の前面方向に向かうに従い、前記第１の部分の幅が小さくなる向きに傾斜している液晶表示装置。

（３）（１）又は（２）において、前記第１の部分の厚みは、ほぼ一定である液晶表示装置。

（４）（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記光導入部は複数設けられており、前記光導入部に挟まれた部分または前記光導入部と前記導光板の端部に挟まれた、前記光導入部よりも薄い光非導入部を有する液晶表示装置。

以上の本出願において開示される発明によれば、熱可塑性材料製のシートの外周部分を打ち抜き等の方法により切断することにより得た導光板において、光源からの光を十分に光導入構造内に導入できる導光板を備えた液晶表示装置を得ることができる。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。 光源である発光ダイオードの概略断面図である。 光源である発光ダイオードの光出射側正面図である。 導光板の概略平面図である。 導光板の概略側面図である。 溝で反射する光について説明する図である。 導光板の入光部の拡大斜視図である。 断面が三角形状のレンズを示す図である。 断面が半円状のシリンドリカルレンズを複数つなぎ合わせた形状のレンズを示す図である。 図５中Ａで示した方向から見た第１の部分を含む正面拡大図である。 導光板の製造途中における熱可塑性材料製のシートの概略平面図である。 切断加工を行っている際の、図８のＢ−Ｂ線における断面図である。 切断加工を行っている際の、図８のＣ−Ｃ線における断面図である。 入光部の変形例を示す図である。 発光ダイオードを導光板に取り付ける取り付け構造を示す図である。 液晶表示装置の断面図である。

以下本発明の好適な実施形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１００を示す平面図である。液晶表示装置１００は光スイッチング部材１とバックライト１１０と制御回路８０とで構成される。制御回路８０からは液晶表示装置１００の表示に必要な信号及び、電源電圧が供給される。制御回路８０はフレキシブル基板７０に搭載されており、配線７１、端子７５を介して信号が光スイッチング部材１に伝達される。

バックライト１１０は、導光板１２０と光源である発光ダイオード１５０と収納ケース１９０とから構成されている。バックライト１１０は光スイッチング部材１に光を照射する目的で設けられる。光スイッチング部材１ではバックライト１１０から照射された光の透過量を制御して表示を行う。なお、バックライト１１０は観察者に対して光スイッチング部材１に重ねて設けられるが、図１では解り易くするために、光スイッチング部材１と並べて示している。なお、以後本明細書中では、液晶表示装置１００が観察者に向き合う方向を前面側、その反対の方向を背面側と呼び、液晶表示装置１００の前面側の面を前面、背面側の面を背面と呼ぶ。バックライト１１０は、通常光スイッチング部材１の背面側に配置されるが、前面側に配置するものであってもよい。その場合には、光スイッチング部材１はバックライト１１０から照射された光の反射量を制御することになる。

導光板１２０はほぼ矩形の形状をしており、その一側面である入射面１２５に対向して発光ダイオード１５０が設けられる。符号１６０は、複数の発光ダイオード１５０の間を電気的に接続するフレキシブル基板である。フレキシブル基板１６０と制御回路８０との間は配線１６１で電気的に接続されている。

入射面１２５から導光板１２０に入射した光は、導光板の前面である出射面１２１から出射する。入射面１２５から出射面１２１に至るまでの区間には、入光部１２４が設けられており、発光ダイオード１５０からの光を効率良く出射面１２１に伝える役割を担っている。入光部１２４は、少なくとも１以上（図示では３）の光導入部１３４と、光導入部１３４に挟まれた領域または、光導入部１３４と導光板１２０の端部に挟まれた領域である光非導入部１３５とからなっている。入光部１２４の詳細については後述する。

次に光スイッチング部材１について説明する。光スイッチング部材１はＴＦＴ基板２とカラーフィルタ基板３の２枚の基板を有し、重ねた２枚の基板の間には、液晶組成物が挟さまれている。ＴＦＴ基板２には複数の画素部８が設けられ、それぞれの画素部８には画素電極１２が設けられている。そして、複数の画素部８は表示領域９内において格子状に配列されており、各画素部８がバックライト１１０からの光の透過量を制御する光スイッチング素子として機能することで、液晶表示装置１００の画素として機能し、表示領域９に画像を形成する。なお、図が煩雑になることを避けるため、図１では画素部８を１つだけ図示している。

図１においては、図中ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線（走査線とも呼ぶ）２１と、ｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線（映像信号線とも呼ぶ）２２とが設けられており、ゲート信号線２１とドレイン信号線２２とは交差している。また、画素部８はゲート信号線２１とドレイン信号線２２とで囲まれる領域に形成されている。

画素部８にはＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子１０が設けられている。ゲート信号線２１からは制御信号が供給され、スイッチング素子１０のオン・オフが制御される。スイッチング素子１０がオン状態となることで、ドレイン信号線２２を介して伝送された映像信号が画素電極１２に供給される。

ドレイン信号線２２は駆動回路５に接続されており、駆動回路５から映像信号が出力される。ゲート信号線２１は駆動回路６に接続されており、駆動回路６からは制御信号が出力される。なお、ゲート信号線２１、ドレイン信号線２２及び、駆動回路５及び駆動回路６とは同じＴＦＴ基板２上に形成されている。また、駆動回路５と駆動回路６、さらに制御回路８０とを１つの半導体チップ上に形成することも可能である。

なお、光スイッチング部材１における液晶の駆動方式は特に限定されない。ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式等公知のいずれの方式を用いても差し支えない。

次に図２Ａ及び図２Ｂに光源である発光ダイオード１５０の概略図を示す。図２Ａは概略断面図、図２Ｂは光出射側正面図を示す。

発光ダイオード１５０は発光部である発光ダイオードチップ１５１がチップ基板１５４に搭載された構造をしている。発光ダイオードチップ１５１はｐｎ接合を有し、ｐｎ接合に電圧を印加すると特定の波長で発光する。ｐｎ接合を形成するｐ型半導体層にはｐ電極（アノード）１５８と、ｎ型半導体層にはｎ電極（カソード）１５９とがそれぞれ設けられる。

ｐ電極１５８と、ｎ電極１５９にはワイヤ１５２が接続されている。ワイヤ１５２は発光ダイオード１５０を外部と接続するために設けられたチップ端子１５３とｐ電極１５８及びｎ電極１５９とを電気的に接続する。

発光ダイオードチップ１５１の出射面側には、蛍光発光部１５６が設けられる場合もある。蛍光発光部１５６は発光ダイオードチップ１５１から発光する光の波長を変換する機能を有している。符号１５５は反射部で光を前方に反射させる。発光ダイオード１５０の正面側には光が出射する出射面１５７が形成されている。

次に、図３Ａ及び図３Ｂに導光板１２０の概略図を示す。図３Ａは導光板１２０の概略平面図、図３Ｂは概略側面図を示す。両図には、配置関係がわかるよう、発光ダイオード１５０及びフレキシブル基板１６０も併せて示した。導光板１２０は図３Ａに示すように略矩形をしており、図３Ｂに示すように前面である出射面１２１と背面１２２とを有している。導光板１２０はポリカーボネートやポリメチルメタクリレート等の光を透過する熱可塑性材料からなり、シート状である。その厚みは、好適には１．０ｍｍから０．１ｍｍである。なお、ここで導光板２１０の厚みとは、出射面１２１と背面１２２との間隔を指す。

図３Ｂでは、導光板１２０の断面は略矩形であるが、入射面１２５から出射面１２１に至るまでの区間に設けられた入光部１２４が有する光導入部１３４の厚みは導光板２１０の厚みより厚くなっている。そして、光導入部１３４上の傾斜面１２７が入射面１２５と出射面１２１をなだらかに連続するよう接続している。そして、傾斜面１２７は図３Ａに示されるように、導光板１２０を平面視した際に、発光ダイオード１５０からその光軸方向に遠ざかる方向（図中ｘ方向）にハ字状に広がる形状を有している。この光導入部１３４のさらに詳細な構造は後述するが、これにより、導光板１２０より厚い発光ダイオード１５０からの光を効率よく導光板１２０内部へと導く。そのため、光導入部１３４における入射面１２５の厚みと、発光ダイオード１５０の発光面の厚みはほぼ等しくすることが好ましい。一方、光非導入部１３５の厚みは、導光板１２０の厚みより薄い。これは、後述するように、主として製造上の理由によるものである。光導入部１３４及び光非導入部１３５のさらに詳細な構造は後述する。

図３Ａ及び図３Ｂでは、導光板１２０、発光ダイオード１５０、フレキシブル基板１６０の位置関係が示されている。導光板１２０の少なくとも一辺には入射面１２５が設けられており、入射面１２５の近傍には、複数の発光ダイオード１５０が設けられている。発光ダイオード１５０はフレキシブル基板１６０の下側に入射面１２５に沿って並べられている。

フレキシブル基板１６０の導光板１２０側には両面粘着テープなどの中間部材（図示せず）が設けられており、フレキシブル基板１６０を導光板１２０に接着、固定することで、入射面１２５に対して発光ダイオード１５０の位置をあわせている。

次に図３Ｂを用いて発光ダイオード１５０から出光する光１４０について説明する。発光ダイオード１５０から出射した光１４０は、入射面１２５より導光板１２０に入射する。導光板１２０の屈折率は空気よりも大きいため、入射面１２５の垂線方向に対し特定の角度より大きい角度で入射面１２５に到達した光１４０は反射され、小さい角度で到達した光１４０は導光板１２０内部に侵入する。

導光板１２０の出射面１２１と背面１２２とは入射面１２５に対して略直交しており、導光板１２０内部に入射した光は、導光板１２０の出射面１２１と背面１２２で全反射を繰り返して導光板１２０内部を進む。背面１２２には反射部としてＶ字型の溝１２６が設けられている。導光板１２０を進む光１４０の一部は、背面１２２に設けられた溝１２６で出射面１２１側に向け反射され、出射面１２１から出射する。溝１２６は、発光ダイオード１５０の光軸方向に対し略直交する向きに設けられている。

次に図４を用いて溝１２６で反射する光１４０について説明する。同図中には、導光板１２０の他に、プリズムシート１１２及び１１３、拡散板１１４及び反射シート１１５が示されている。また、発光ダイオード１５０は図中左側に配置されているものとする。溝１２６は、導光板１２０の背面１２２上に形成された表面構造であり、発光ダイオード１５０側に面する第１の光反射面１２９と、その反対側の第２の光反射面１３０を有する。第１の光反射面１２９及び第２の光反射面１３０は、背面１２２に対して１度から３５度の角度を有している。本実施形態においては、発光ダイオード１５０から出射し、導光板１２０内部を進んできた光１４０は、主として第１の光反射面１２９で反射し、出射面１２１から出射可能な角度にその進行方向を変える。すなわち、前述したように導光板１２０内では光１４０は全反射を繰り返し、発光ダイオード１５０の光軸方向に向かい進むが、主として第１の光反射面１２９により、光１４０は出射可能な角度となり導光板１２０の出射面１２１から出射する。

なお、同図の右側にもさらに光源である発光ダイオード１５０を配置すると、第２の光反射面１３０は第１の光反射面１２９と同様に機能することは言うまでもない。

また、本実施形態では、導光板１２０の出射面１２１にも背面１２２の溝１２６と同様の表面構造である溝１３２が、溝１２６と略直交するように設けられている。溝１２６は、第１の光反射面１２９により反射された光１４０を、導光板１２０の前面側へと屈折させる作用を有する。導光板１２０から出射した光１４０は、拡散板１１４により拡散されたのち、プリズムシート１１３及び１１２によりその向きを導光板１２０の前面側へと向けられる。なお、プリズムシート１１３及び１１２は、その表面に三角柱状の表面構造を有する透明シートであり、その三角柱状の表面構造の向きが互いに直交するように配置されている。反射シート１１５は、導光板１２０の背面に出射した光１４０を反射させ、再度導光板１２０に導入する。なお、プリズムシート１１３と溝１３２はその作用効果が類似しているため、不必要であればその何れか片方を省略しても差し支えない。

また、本実施形態では導光板１２０が薄く変形しやすいが、溝１２６の両脇には背面１２２から突出する突起１３３が形成されており、導光板１２０と反射シート１１５との密着を妨げる。それにより、導光板１２０と反射シート１１５が密着することにより生じる輝度分布のムラや光漏れが抑えられる。

続いて、導光板１２０の入光部１２４の構造をより詳細に説明する。図９は、導光板１２０の入光部１２４の拡大斜視図である。

入光部１２４には、その入射面１２５側から見て凸部となる光導入部１３４と、凹部となる光非導入部１３５とが交互に形成されており、入射面１２５はその法線方向からみると凹凸を有する形状となる。なお、本実施形態では、かかる凹凸は導光板１２０の前面側に有しているが、これを逆とし、導光板１２０の背面側に凹凸を有するようにしても良い。そして、前述したように、光導入部１３４は、その厚みが導光板１２０の厚みより厚く、光非導入部１３５は、その厚みが導光板１２０の厚みより薄くなっている。

また、入射面１２５の光導入部１３４に当たる部分には、レンズ１２３が設けられている。レンズ１２３は光導入部１３４から入射する光を散乱するように屈折させ、入射光を導光板１２０の全面に均一にいきわたらせる働きをする。レンズ１２３の形状は種々のものを採用することができるが、導光板１２０の厚み方向に延伸する形状のものとすることが良い。これは後述するように、導光板１２０をシートから厚み方向に打ち抜いて作成する際にレンズ１２３を同時に形成することができるためである。そのため、レンズ１２３は打ち抜き易い形状がよく、例えば、図６Ａに示す断面が三角形状のもの、あるいは、図６Ｂに示す半円状のシリンドリカルレンズを複数つなぎ合わせた形状のもの等を例示することができる。加工の容易さを考慮すると、レンズの角部に丸みが付いている形状を選択することが好ましいが、一般的なレンチキュラーレンズの形状や鋸歯状の形状としても一向に差し支えない。

図５に戻ると、光導入部１３４は、入射面１２５から、光源から遠ざかる方向に（すなわち、光軸方向に）向かって、第１の部分１３６と、第２の部分１３７を有している。第１の部分１３６は、入射面１２５から光源から遠ざかる方向に向かって、ほぼ一定の幅を保って延びる形状をしている。そして、第１の部分１３６から延びる第２の部分は、光源から遠ざかる方向に広がる形状をしている。さらに、第１の部分１３６の厚みは、光源から遠ざかる方向に沿ってほぼ一定であるのに対し、第２の部分１３７の厚みは、第１の部分１３６から導光板１２０の前面である出射面１２１になだらかに連続するように変化する。本実施形態では、第２の部分１３７の前面は第１の部分１３６と出射面１２１を接続する傾斜面１２７となっている。なお、本実施形態のように、第２の部分１３７の前面全てを傾斜面１２７としてもよいし、一部のみを傾斜面１２７としても良い。

図７は、図５中Ａで示した方向から見た第１の部分１３６を含む正面拡大図である。同図に示す、入射面１２５における凸部が、光導入部１３４の第１の部分１３６に該当する。このとき、第１の部分１３６の両側面１３８は、導光板１２０の前面に向かう方向（図中上方向）に対し、若干傾斜している。この傾斜の向きは、導光板１２０の前面方向に向かうに従い、第１の部分１３６の幅が小さくなる向きである。また、この傾斜の角度θは、１０度以下程度とすることが好ましく、さらに好ましくは５度以下、より好ましくは１度から２度の間とする。この理由は、角度θが大きすぎると、入射した光線が導光板１２０の背面側に向かい反射するため、導光板１２０全体での均一な照明が得にくくなる一方、後述するように第１の部分１３６を熱転写により形成する際の型からの抜き勾配を得るためと、シートから導光板１２０を打ち抜く際の位置合わせにおける自動調心作用を得るために若干の傾斜は必要となることによる。

次に、導光板１２０の製造方法を説明する。導光板１２０は、その厚みとほぼ等しい厚みを有する熱可塑性材料製のシート１７０より製造される。その工程を図８を参照しつつ以下に逐次説明する。

第１の工程：熱可塑性材料製のシート１７０を加熱して軟化させる（加熱工程）。加熱温度は、シート１７０を構成する樹脂の軟化点以上とすることが好ましいが、後述する転写による加工が可能な温度で有れば限定はされない。また、シート１７０の平面視における大きさは、得られる導光板より大きい。また、シート１７０の厚みは、得られる導光板の厚みとほぼ等しい。

第２の工程：シート１７０に型を押圧して表面構造を転写する（転写工程）。型は好適には金属製の金型である。この型は、シート１７０の表面に図中線で示した溝１３２及び光導入部となる部分１７１及び光非導入部となる部分１７２を形成するため、それらの相補的な形状をしている。従って、型の光非導入部となる部分１７２に対応する部分は凸形状であり、シート１７０を押しつぶすように変形させる。また、型の光導入部となる部分１７１に対応する部分は凹形状であり、シート１７０の押しつぶされた部分の材料が流れこんで出っ張るように変形させる。また、光導入部となる部分１７１のうち、第２の部分となる部分１７４は、得られる導光板における第２の部分と同形状であるが、第１の部分となる部分１７３は、得られる導光板における第１の部分よりも光軸方向に長い形状をしている。その両側面は、前述したとおり、導光板の前面方向に向かうに従い、第１の部分となる部分１７３の幅が小さくなる向きに若干傾斜している。なお、本実施形態では、溝１３２を光導入部となる部分１７１及び光非導入部となる部分１７２と同時に形成するものとして説明しているが、これに加え、溝１２６（図４参照）をも同時に形成するようにしても良いし、溝１３２及び溝１２６を、光導入部となる部分１７１及び光非導入部となる部分１７２とは別の工程で形成するようにしても良い。

第３の工程：シート１７０を型から剥離する（剥離工程）。この際、必要であればシート１７０を冷却してもよい。

第４の工程：シート１７０の外周を切断し、導光板を得る（切断工程）。切断の方法は、切断刃を用いた打ち抜き加工を用いることが好ましい。図中示した点線は、打ち抜き加工による切断線１７５を示している。レンズ１２３は本工程により形成される。また、本実施形態では切断方法として打ち抜き加工を用いるため、得られる導光板の外周角部には、加工が容易なように、若干の丸みが付けられている。

本工程においては、前述の第２の工程によって形成されたシート１７０の表面構造の位置と、外周を切断する切断線１７５との相対的な位置を正確に合わせることが重要である。そのため、シート１７０の外周の適宜の場所には、位置決めをするためのアライメントマーク１７６が設けられている。しかしながら、本実施形態におけるシート１７０は非常に薄いため変形しやすく、また、打ち抜き加工等の切断加工の精度は必ずしも十分なものでないため、アライメントマーク１７６のみを用いた位置決めでは、特に光導入部となる部分１７１におけるシート１７０の表面構造の位置と、切断線１７５の相対的な位置にずれが生じやすい。

そこで、本実施形態では、第１の部分となる部分１７３を利用して、機械的な位置決めを行う。かかる位置決めについて、図９Ａ及び図９Ｂを用いて説明する。図９Ａは、切断加工を行っている際の、図８のＢ−Ｂ線における断面図である。図示するように、シート１７０は、押さえ１７７により動かないよう押さえられ、この状態で切断刃による切断が行われる。押さえ１７７の第１の部分となる部分１７３及び光非導入部となる部分１７２に対応する部分には、それらと相補的な形状が形成されている。特に、第１の部分となる部分１７３の両側面１７８に対応する部分は、側面１７８と同様の傾斜面となっている。そのため、押さえ１７７によりシート１７０を前面側から押えると、側面１７８がその相補的な傾斜面と接触することにより、シート１７０の位置合わせが自動的に行われる。すなわち、シート１７０は、側面１７８の作用による自動調心作用を有するのである。これにより、特に光導入部となる部分１７１におけるシート１７０の表面構造の位置と、切断線１７５の相対的な位置が正確に合わせられる。図９Ｂは、切断加工を行っている際の、図８のＣ−Ｃ線における断面図である。シート１７０は押さえ１７７により押さえられるとともに位置決めされ、その状態で切断工具１７９に固定された切断刃１８０により打ち抜かれる。切断工具１７９と抑え１７７との平面的な位置関係は正確に保たれている。本実施形態では、押さえ１７７の内面１８１が切断刃１８０のガイドとなっているため、押さえ１７７は、図８における切断線１７５とほぼ等しい形状の開口を有している。しかしながら、内面１８１によるガイドは必ずしも必要ではなく、押さえ１７７の開口は切断線１７５より大きいものであっても良い。

また、図８において、切断線１７５は第１の部分となる部分１７３を通る位置に設定されているが、これは、仮に切断線１７５が第２の部分となる部分１７４を通るものとすると、第２の部分となる部分１７４は、光源から遠ざかる方向に広がる形状をしているため、切断線１７５の位置が光軸方向（図中上下方向）にずれたり傾いたりすると、入射面１２５（図５参照）の形状が大きく変化してしまうことによる。本実施形態のように、切断線１７５が第１の部分となる部分１７３を通る位置であると、第１の部分となる部分１７３は光源から遠ざかる方向にほぼ一定の幅を保って延びるため、切断線１７５の位置が光軸方向（図中上下方向）にずれたり傾いたりしても入射面１２５（図５参照）の形状に大きな変化はない。

なお、本方法による導光板の製造にあたっては、１のシートから１の導光板を得るようにしてもよいし、１のシートから多数の導光板を切り出す、いわゆる多面取りを行ってもよい。また、平板状のシートからバッチ処理により導光板を製造してもよいし、原反ロールから帯状のシートを連続的に巻き出し、連続処理により導光板を製造してもよい。その場合、型としてエンボスロールを用いることができる。

図１０は、入光部１２４の変形例を示す図である。同図で光非導入部１３５の前面に出射面１２１になだらかに接続する傾斜面を設けた例である。

続いて、発光ダイオード１５０を導光板１２０に取り付ける取り付け構造を説明する。図１１は、本実施形態の発光ダイオード１５０を導光板１２０に取り付ける取り付け構造を示す図である。発光ダイオード１５０は、フレキシブル基板１６０の背面側に取り付けられ、光導入部１３４に対向するよう配置される。フレキシブル基板１６０は、中間部材１６２を介して導光板１２０に固定される。なお、同図では、理解を容易にするため、フレキシブル基板１６０は破線でその外形のみ示している。

中間部材１６２は、図中示されているように、光非導入部１３５の前面と相補的な形状を有しており、その背面で光非導入部１３５の前面に固定される。また、中間部材１６２はその前面においてフレキシブル基板１６０と固定される。中間部材１６２の厚みは、好適には、光導入部１３４の最大の厚みと光非導入部１３５の厚みの差に略等しい。このようにすると、フレキシブル基板１６０と光導入部１３４との間に固定構造を必要としないため、その分取り付け構造の厚みが削減される。

なお、本実施形態では、中間部材１６２は両面粘着テープであるが、これに限定されず、適宜の材質にて中間部材１６２を作成してよい。また中間部材１６２の厚みは一定である必要はなく、前述したように光非導入部１３５の前面が傾斜面である場合には、それに合わせて厚みが変化する形状としてよい。さらに、フレキシブル基板１６０を入光部１２４及び発光ダイオード１５０を覆う矩形形状のものとして図示したが、これに限定されず、中間部材１６２を介して発光ダイオード１５０を固定可能な形状であればどのようなものであってもかまわない。

さらに、本実施形態における液晶表示装置１００の断面構造を説明する。図１２は、液晶表示装置１００の断面図である。同図には、光スイッチング部材１と、その前面及び背面に取り付けられた偏光板４及び偏光板７、導光板１２０とその前面に取り付けられた光学シートであるプリズムシート１１２，１１３及び拡散板１１４、反射シート１１５、発光ダイオード１５０とフレキシブル基板１６０の位置関係が示されている。光スイッチング部材１とフレキシブル基板１６０は、遮光部材１６４を介して収納ケース１９０に取り付けられている。遮光部材１６４とフレキシブル基板１６０との間には、必要に応じてスペーサ１６３が挿入され、表示領域９に対応する位置では、所定の幅の間隙１９１が設けられる。

遮光部材１６４は、周辺部から表示領域９へ光が進入するのを防ぐ機能を有しており、好適には、黒色の両面粘着テープが用いられる。遮光部材１６４は平面視でロ字状の形状をしており、光スイッチング部材１及び導光板１２０をその外周全周にわたり収納ケース１９０に固定する。本実施形態では、遮光部材１６４は、その発光ダイオード１５０に対応する位置から発光ダイオード１５０の光軸方向に向かって、舌状に延長される延長部１６５を有している。そして、延長部１６５は、光スイッチング部材１の背面側に遠ざかる方向に湾曲して垂れ下がり、図示するようにプリズムシート１１２に固定される。言い換えれば、延長部１６５は、プリズムシート１１２，１１３及び拡散板１１４を介して間接的に導光板１２０に固定される。もちろん、延長部１６５を直接導光板１２０に固定するようにしても差し支えない。また、延長部１６５の反対側の面である前面は、偏光板７に固定されていても、いなくてもかまわない。

このような延長部１６５を設けると、図中に示したように、発光ダイオード１５０から出射され、傾斜面１２７から前面側に漏れ出た光１４０は、延長部１６５に妨げられて表示領域９に到達することがない。しかしながら、傾斜面１２７から前面側に漏れ出た光１４０が品質上問題とならない場合には、延長部１６５は必須のものではなく、従って、延長部１６５及びスペーサ１６３を省略しても差し支えない。

１ 光スイッチング部材、２ ＴＦＴ基板、３ カラーフィルタ基板、４ 偏光板、５ 駆動回路、６ 駆動回路、７ 偏光板、８ 画素部、９ 表示領域、１０ スイッチング素子、１２ 画素電極、２１ ゲート信号線、２２ ドレイン信号線、７０ フレキシブル基板、７１ 配線、７５ 端子、８０ 制御回路、１００ 液晶表示装置、１１０ バックライト、１１２ プリズムシート、１１３ プリズムシート、１１４ 拡散板、１１５ 反射シート、１１６ 非対称プリズムシート、１２０ 導光板、１２１ 出射面、１２２ 背面、１２３ レンズ、１２４ 入光部、１２５ 入射面、１２６ 溝、１２７ 傾斜面、１２９ 第１の光反射面、１３０ 第２の光反射面、１３２ 溝、１３３ 突起、１３４ 光導入部、１３５ 光非導入部、１３６ 第１の部分、１３７ 第２の部分、１３８ 側面、１４０ 光、１５０ 発光ダイオード、１５１ 発光ダイオードチップ、１５２ ワイヤ、１５３ チップ端子、１５４ チップ基板、１５５ 反射部、１５６ 蛍光発光部、１５７ 出射面、１５８ ｐ電極、１５９ ｎ電極、１６０ フレキシブル基板、１６１ 配線、１６２ 中間部材、１６３ スペーサ、１６４ 遮光部材、１６５ 延長部、１６６ 切断部、１６７ 切り欠き部、１６８ 外側部材、１６９ 外側部材、１７０ シート、１７１ 光導入部となる部分、１７２ 光非導入部となる部分、１７３ 第１の部分となる部分、１７４ 第２の部分となる部分、１７５ 切断線、１７６ アライメントマーク、１７７ 押さえ、１７８ 側面、１７９ 切断工具、１８０ 切断刃、１８１ 内面、１９０ 収納ケース、１９１ 間隙。

Claims (4)

1. 第１の基板と第２の基板により液晶層を挟み込んだ構造の光スイッチング部材と、
   前記光スイッチング部材の背面側に配置され、その少なくとも一側面に少なくとも１つの光導入部を一体に有する熱可塑性材料製の導光板と、
   前記導光板の少なくとも一の側面に配置された光源と、
   を有し、
   前記光導入部は、前記導光板の平面視において、前記光導入部の端面である入射面から、前記光源から遠ざかる方向にほぼ一定の幅を保って延びる第１の部分と、前記第１の部分から、前記光源から遠ざかる方向に広がる形状をしている第２の部分とを備え、少なくとも前記第２の部分は、前記導光板の前面になだらかに連続する傾斜面により前記導光板の前面に接続される、液晶表示装置。
2. 前記第１の部分の側面は、前記導光板の前面方向に向かうに従い、前記第１の部分の幅が小さくなる向きに傾斜している
   請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記第１の部分の厚みは、ほぼ一定である
   請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記光導入部は複数設けられており、
   前記光導入部に挟まれた部分または前記光導入部と前記導光板の端部に挟まれた、前記光導入部よりも薄い光非導入部を有する
   請求項１に記載の液晶表示装置。

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