JP4111363B2 - 導光板、サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導光板、サイドライト型面光源装置及び液晶表示装置に関し、例えば反射型液晶表示パネルにより液晶表示装置を構成する場合等に適用することができる。本発明は、導光板の出射機能面を構成する複数の突条を入射面に対して傾けて配置することにより、目立たないように突条を小さく形成しても充分な光量により表示画面を表示することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆる反射型液晶表示装置においては、外来光を利用して液晶表示パネルを照明することにより、いわゆる透過型の液晶表示装置に比して消費電力を低減できるようになされている。
【０００３】
このような反射型液晶表示装置は、別途光源から照明光を供給することにより、外来光の光量が不足する例えば夜間においても表示画像を明瞭に目視できるようにする方法が提案されており、このような光源として、例えば図１２に示すような構成のフロントライト型のサイドライト型面光源装置が提案されている（特開平１０−１４２６０１号公報）。
【０００４】
すなわちこのフロントライト型のサイドライト型面光源装置１は、反射型液晶表示パネル２の表示面側に導光板３が配置され、この導光板３の側方に一次光源４が配置される。ここで一次光源４は、例えば蛍光ランプ５の周囲をリフレクタ６で囲って形成され、リフレクタ６の開口側より導光板３の端面（以下入射面と呼ぶ）３Ａに照明光Ｌを入射する。
【０００５】
導光板３は、透明部材である例えばアクリル（ＰＭＭＡ樹脂）を射出成形して平板形状に形成され、液晶表示パネル側の面（以下裏面と呼ぶ）３Ｂとこの裏面３Ｂに対向する面（以下表面と呼ぶ）３Ｃとで反射を繰り返させながら入射面３Ａより入射した照明光Ｌを伝搬する。
【０００６】
さらに導光板３は、裏面３Ｂに、裏面３Ｂとほぼ垂直な面３Ｆと裏面３Ｂとほぼ平行な面３Ｇとによる突条３Ｅが、この紙面と垂直な方向に延長するように複数（多数）形成され、符号Ａにより部分的に拡大して示すように、この突条３Ｅに入射した照明光Ｌを裏面３Ｂとほぼ垂直な面３Ｆにより折り曲げて液晶表示パネル２に向けて出射する。なおここで突条とは、線状の突起を意味する。これにより裏面３Ｂは、導光板３の内部を伝搬する照明光Ｌを液晶表示パネル２に向けて出射させる出射機能面として機能する。
【０００７】
これらによりサイドライト型面光源装置１は、導光板３を透過させて液晶表示パネル２に外来光を供給し、外来光の光量が不足する場合には、一次光源４を点灯させて、この一次光源４による照明光Ｌを液晶表示パネル２に供給するようになされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの種のサイドライト型面光源装置１を用いた液晶表示装置においては、導光板３に形成された突条３Ｅが表面３Ｃ側より目視により視認され、これにより表示画面の品位が低下する問題がある。
【０００９】
この問題を解決する１つの方法として、突条３Ｅを幅細にして小さく形成して目立たなくする方法が考えられるが、このように突条３Ｅを小さくすると、その分出射機能面の機能が低下し、充分な明るさにより表示画面を表示できなくなる問題がある。
【００１０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、目立たないように突条を小さく形成しても充分な光量により表示画面を表示することができる導光板と、この導光板を使用したサイドライト型面光源装置、このサイドライト型面光源装置を用いた液晶表示装置を提案しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、照明光を入射するための入射面と、この照明光を出射させる機能を持つ出射機能面とを有する導光板であって、出射機能面に、入射面側より突条が繰り返し形成され、出射機能面側より見て、この突条の延長方向が入射面の延長方向に対して所定角度範囲で傾いて形成されるようにする。また１つの突条においては、入射面側の根元部分の板厚に比して入射面側とは逆側の根元部分の板厚が厚くなるように形成され、隣接する突条間においては、入射面側の板厚に比して入射面側とは逆側の板厚が薄くなるように形成される。
【００１２】
請求項１に係る構成によれば、突条が入射面に対して傾いて形成されていることにより、入射面側より突条に到来する照明光に対して、突条は、実際の幅より幅広に機能して照明光を出射させることになる。これにより形状を小さくして突条を目立たなく形成しても、出射機能面の機能を損なうことなく照明光を出射することができ、充分な光量により表示画面を表示することができる。また１つの突条においては、入射面側の根元部分の板厚に比して入射面側とは逆側の根元部分の板厚が厚くなるように形成され、隣接する突条間においては、入射面側の板厚に比して入射面側とは逆側の板厚が薄くなるように形成されることから、導光板から照明光を小さな出射角により出射することができる。
【００１３】
また請求項２の発明においては、請求項１に係る構成において、突条と入射面との成す角度が５度〜４５度の範囲であるようにする。
【００１４】
請求項２に係る構成によれば、突条と入射面との成す角度が５度〜４５度の範囲であることにより、実用上充分に、突条を実際の幅より幅広に機能させることができる。
【００１５】
また請求項３の発明においては、請求項１又は請求項２に係る構成において、先の突条は、入射面とは逆側に位置する面と導光板に繰り返し形成される突条間の平面とが成す角度が鋭角となるように形成される。
【００１６】
請求項３に係る構成によれば、導光板の内部を伝搬する照明光を反射して、機能面より小さな出射角で出射することができ、その分例えば液晶表示パネルに対して、液晶表示パネルの特性に適した指向性により照明光を供給することができる。
【００１７】
また請求項４の発明においては、請求項１、請求項２又は請求項３に係る構成において、突条は、突条の根本側より先端側に向かうに従って全体が入射面側とは逆側に傾いているようにする。
【００１８】
請求項４に係る構成によれば、突条の根本側より先端側に向かうに従って突条全体が入射面側とは逆側に傾いていることにより、金型を使用する射出成形等により導光板を形成する場合に、良好な型離れの特性を確保することができる。
【００２１】
また請求項５の発明においては、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に係る構成の導光板を用いてサイドライト型面光源装置を構成する。
【００２２】
請求項５に係る構成によれば、突条を小さく形成して目立たなくしても、充分な光量により照明光を出射することができる。
【００２３】
また請求項６の発明においては、請求項５に係る構成のサイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを照明する。
【００２４】
請求項６に係る構成によれば、突条を小さく形成して目立たなくしても、充分な光量により表示画面を形成することができる。
【００２５】
また請求項７の発明においては、請求項６に係る構成において、出射機能面が液晶表示パネル側に配置されるようにする。
【００２６】
また請求項７に係る構成によれば、出射機能面が液晶表示パネル側に配置されることにより、これと逆側の面においては、平坦に形成して使用による特性の劣化を防止することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。なお図面は、理解が容易となるように一部を極端に誇張して示す。
【００２８】
（１）第１の実施の形態
（１−１）第１の実施の形態の構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置を底面側より見て示す分解斜視図であり、図２は、図１をＢ−Ｂ線で切り取って示す断面図である。この液晶表示装置１０は、反射型の液晶表示パネル１１の表面側にフロントライト型のサイドライト型面光源装置１２を配置して構成される。なおこの第１の実施の形態の構成は、本願発明の前提の構成である。
【００２９】
ここで液晶表示パネル１１は、底面側より反射板１１Ａ、ガラス基板１１Ｂ、液晶層１１Ｃ、ガラス基板１１Ｄを順次配置して形成され、ガラス基板１１Ｂ及び１１Ｄにマトリックス状に形成された透明電極を図示しない駆動回路により駆動して液晶層１１Ｃを透過する光を偏光させることにより、所望の表示画像を形成できるようになされている。
【００３０】
サイドライト型面光源装置１２は、この液晶表示パネル１１の表面に導光板１３が配置され、この導光板１３の端面（照明光の入射面）に一次光源１４が配置される。ここで一次光源１４は、例えば蛍光ランプ１５の周囲をリフレクタ１６で囲って形成され、リフレクタ１６の開口側より導光板１３の端面である入射面１３Ａに照明光Ｌを入射する。
【００３１】
導光板１３は、透明部材である例えばアクリル（ＰＭＭＡ樹脂）を射出成形して平板形状に形成され、裏面１３Ｂと表面１３Ｃとで反射を繰り返させながら入射面１３Ａより入射した照明光Ｌを伝搬する。さらに導光板１３は、図１において符号Ｃにより部分的に拡大して示すように、裏面（照明光の出射機能面）１３Ｂに、突条１３Ｅが繰り返し形成される。
【００３２】
ここで突条１３Ｅは、入射面１３Ａに対して所定角度αだけ傾いて、入射面１３Ａ側より順次繰り返し形成される。これにより突条１３Ｅは、入射面１３Ａ側より突条１３Ｅに到来する照明光Ｌに対して、実際の幅より幅広に機能して照明光Ｌを出射させ、小形に形成して目立たなくしても、出射機能面の機能を損なうことなく照明光を出射できるようになされている。ここでこのように実際の幅より幅広に機能して照明光Ｌを出射させることができるように突条１３Ｅを機能させる場合、突条１３Ｅと入射面１３Ａとの成す角度αは、５度〜４５度の範囲の角度であることが好ましく、さらには１５度〜３０度の範囲の角度であることが好ましい。
【００３３】
さらに突条１３Ｅは、表面１３Ｃと平行な面により切り取った断面がほぼ同一の断面形状となるように形成され、根本側より先端側に向かうに従ってこの断面積が小さくなる形状で、かつ根本側より先端側に向かうに従って全体が入射面１３Ａ側とは逆側（以下、導光板先端側と呼ぶ）に傾く形状により形成される。これにより図２において、符号Ｄ（図２）により入射面１３Ａと表面１３Ｃとに垂直な面により切り取った突条１３Ｅの断面形状を拡大して示すように、突条１３Ｅは、導光板先端側面１３ＥＢが逆テーパーとなる断面台形形状に形成されるようになされている。
【００３４】
ここで符号Ｅにより拡大して照明光Ｌの指向性を示すように、表面１３Ｃ及び裏面１３Ｂで反射して導光板１３の内部を伝搬する照明光Ｌにおいては、臨界角θ１より大きな角度で裏面１３Ｂに入射する。このとき突条１３Ｅが形成されている部位においては根元側より照明光Ｌが突条１３Ｅに進入し、この突条１３Ｅに進入した照明光Ｌは、裏面１３Ｂの法線方向より臨界角θ以上の角度で、かつ法線より９０度以下の範囲に指向性が分布することになる。なおこの導光板１３の材料であるアクリル樹脂の臨界角θ１は、４２．３°である。
【００３５】
これにより図１２について上述したように、裏面１３Ｂと垂直な面と、裏面１３Ｂと平行な面とにより単に突条を形成したのでは、液晶表示パネル１１に対していわゆる寝た指向性により照明光が出射され（図１２における矢印Ｍで示す光）、液晶表示パネルの特性に適した指向性（例えばパネル面の法線方向に対して３０度の角度範囲内に主に出射光が分布する指向性）により照明光を供給できなくなる。
【００３６】
このためこの実施の形態において、突条１３Ｅは、この断面図により表される導光板先端側面１３ＥＢと裏面１３Ｂとの成す角度ａが鋭角に設定され、この導光板先端側面１３ＥＢにより照明光Ｌを全反射し、この照明光Ｌを液晶表示パネル１１に対して小さな入射角により出射するようになされている。これにより突条１３Ｅは、符号Ｆにより示すように、液晶表示パネル１１の表示に適した指向性により照明光Ｌを出射することができるようになされている。なおこの符号Ｆにより示す特性曲線図において、液晶表示パネル１１に対して臨界角の傾きを破線により示す。
【００３７】
なおこのようにして裏面１３Ｂに入射する照明光の指向性は、導光板１３の板厚、入射面１３Ａと一次光源１４との関係等により種々に変化する。これによりこの突条１３Ｅにおける角度ａは、これらの条件に応じて４５°＜ａ＜９０°、より好ましくは６０°＜ａ＜８０°の範囲で適宜選定して、この導光板先端側面１３ＥＢに入射する照明光を全反射して液晶表示パネル１１に対して小さな入射角で入射するような光として導光板１３の裏面側より出射させることが可能となる。
【００３８】
さらに突条１３Ｅは、このような指向性により導光板先端側面１３ＥＢに入射する照明光を遮ることが無いように、また導光板先端側面１３ＥＢを逆テーパにより形成しても実用上充分な型離れの特性を得ることができるように、これと逆側の入射面側面１３ＥＡと裏面１３Ｂとの成す角度ｂが設定される。具体的には、この角度ｂは、（臨界角θ１＋９０°）から（１８０°−角度ａ）の範囲で実用上充分な型離れの特性を得ることができる角度に設定される。
【００３９】
さらに突条１３Ｅは、上述した角度ａ及びｂにより、また所定の幅Ｗにより形成して、実用上充分な型離れの特性を得ることができるように、裏面１３Ｂから先端までの高さｈが２０〔μｍ〕により形成される。なおこの高さｈは、幅Ｗ１に対して５０〜１００〔％〕の範囲で、実用上充分な特性を得ることができる。なおここで幅Ｗは、入射面１３Ａと表面１３Ｃとに直交する面により断面を切り取って見たときの根元部分の幅である。
【００４０】
これらにより突条１３Ｅは、導光板１３の内部を伝搬する照明光Ｌについて、液晶表示パネル１１側への出射を促す働きをし、導光板１３においては、この突条１３Ｅの働きにより、入射面１３Ａ側より導光板先端側に向かって内部を伝搬する照明光Ｌの光量が低下することになる。
【００４１】
このため突条１３Ｅは、入射面１３Ａより導光板先端側に向かうに従って間隔が徐々に狭くなるように裏面１３Ｂに形成され、これにより導光板１３においては、液晶表示パネル１１に向けて出射される光量分布を均一化するようになされている。
【００４２】
（１−２）第１の実施の形態の動作
以上の構成において、この液晶表示装置１０においては（図１及び図２）、外来光が入射している場合、この外来光がサイドライト型面光源装置１２の導光板１３を透過した後、液晶表示パネル１１のガラス基板１１Ｄ、液晶層１１Ｃ、ガラス基板１１Ｂを順次透過し、反射板１１Ａで反射する。さらにこの反射板１１Ａで反射した外来光がガラス基板１１Ｂ、液晶層１１Ｃ、ガラス基板１１Ｄを順次透過した後、サイドライト型面光源装置１２の導光板１３を透過して出射される。
【００４３】
このようにして一旦液晶表示パネル１１に入射して再び出射される外来光は、液晶層１１Ｃを透過する際に、表示画像に対応して偏光し、これにより導光板１３の表面側より液晶表示パネル１１を目視して、所望の表示画像を目視することが可能となる。これにより外来光の光量が充分な場合、この液晶表示装置１０においては、外来光だけで表示画像を目視可能とすることができる。
【００４４】
これに対して外来光の光量が不足している場合には、サイドライト型面光源装置１２において蛍光ランプ１５が点灯され、この蛍光ランプ１５より出射される照明光Ｌが、直接に、又はリフレクタ１６で反射した後、導光板１３の入射面１３Ａより導光板１３に入射する。
【００４５】
このようにして導光板１３に入射した照明光Ｌは、導光板１３の表面１３Ｃと裏面１３Ｂとに臨界角以上で入射する成分が導光板１３の表面１３Ｃと裏面１３Ｂとで繰り返し反射して導光板１３の内部を伝搬する。
【００４６】
このようにして導光板１３の内部を伝搬する照明光Ｌは、一部が裏面１３Ｂに形成された突条１３Ｅに入射し、この突条１３Ｅにおける導光板先端側面１３ＥＢに入射する。このときこのようにして入射する照明光Ｌは、臨界角以上の裏面１３Ｂに対して寝た角度により入射するのに対し、突条１３Ｅにおいては、突条１３Ｅの先端側が導光板１３の先端側に傾いて、導光板先端側面１３ＥＢが逆テーパーになるように傾いて形成されていることにより、この導光板先端側面１３ＥＢにより裏面１３Ｂの法線方向に反射され、この反射された照明光Ｌが、突条１３Ｅの先端の平坦な面を透過して液晶表示パネル１１に出射される。
【００４７】
これによりこのようにして液晶表示パネル１１に向けて出射される照明光Ｌにおいては、従来に比して液晶表示パネル１１におけるパネル面の法線方向に近づいた、液晶表示パネル１１の特性に適した指向性により出射される。
【００４８】
このようにして突条１３Ｅの導光板先端側面１３ＥＢで反射される照明光Ｌは、これと逆側の入射面側面１３ＥＡがこの照明光Ｌを遮らないように角度ｂだけ傾いて形成されていることにより、この導光板先端側面１３ＥＢのほぼ全面に照明光を効率良く入射させることが可能となる。
【００４９】
またこの突条１３Ｅの入射面側面１３ＥＡにおいては、裏面１３Ｂに対する角度ｂが照明光Ｌを遮らない角度で、かつ充分な型離れの特性を確保できるように設定されていることによっても、導光板１３の成形性を確保することができる。
【００５０】
これにより液晶表示装置１０においては、外来光とサイドライト型面光源装置１２より供給される照明光Ｌとにより液晶表示パネル１１に形成された表示画像を目視することができるようになり、このときサイドライト型面光源装置１２より液晶表示パネル１１の特性に適した指向性により照明光Ｌが供給されることにより、従来に比して液晶表示パネル１１に供給する照明光Ｌの光量が少ない場合でも、充分に明るい表示画像を提供することが可能となる。また、これにより液晶表示装置１０においては、消費電力が低減される。
【００５１】
このようにして導光板１３の内部を伝搬する照明光Ｌを突条１３Ｅにより液晶表示パネル１１に向けて出射すると、内部を伝搬する照明光Ｌにおいては、導光板１３の先端側に向かう程、光量が低下することになる。これに対してこの実施の形態においては、入射面１３Ａ側より先端側に向かうに従って間隔が狭くなるように突条１３Ｅが配置されていることにより、このように内部を伝搬する照明光Ｌの光量が低下すると、その分突条１３Ｅの個数が増大して照明光Ｌの出射を促す機能が増大され、裏面１３Ｂ全体で見たとき、ほぼ全面で均一な光量により液晶表示パネル１１に照明光Ｌが供給される。これにより表示画面の輝度ムラが防止される。
【００５２】
さらにこの実施の形態では、突条１３Ｅの先端側が導光板１３の先端側に傾いて形成されていることにより、外来光により突条１３Ｅが白く濁って見える現象を防止することができ、その分表示画像の品位の低下、コントラストの低下を防止することができる。
【００５３】
すなわち前述した図１２において示したような構成の突条３Ｅを導光板３に形成した場合、図３に示すように、側面３Ｆに対して臨界角以上の角度により入射する外来光ＬＲが、突条３Ｅの側面３Ｆ、底面３Ｇ、側面３Ｆで順次反射されて導光板３の表面より出射されることになる。これによりこの場合、導光板３の表面側より見て、突条３Ｅが白く濁って観察されることになり、表示画像の品位を著しく低下させることになる。なおこの図３においては、射出成形に一般的な抜きテーパを突条３Ｅに設定して示す。
【００５４】
これに対して図４に示すように、この実施の形態においては、図３と同様の光路により進入した外来光ＬＲを導光板先端側の側面における反射により、突条１３Ｅ以外の部分に入射した外来光ＬＲ’と同様に、導光板１３の裏面側より液晶表示パネル１１に向けて出射することが可能となる（すなわち図３に示すもののように表面１３Ｃ側に外来光ＬＲが戻ることがない）。これにより突条１３Ｅが白く濁って観察される現象を防止することができる。
【００５５】
このようにして突条１３Ｅを配置して裏面１３Ｂを出射機能面として機能させるにつき、従来のように、突条１３Ｅを入射面１３Ａと平行に配置した状態で、突条１３Ｅを小さくして表面１３Ｃより突条１３Ｅを目立たなくすると、その分裏面１３Ｂにおいては出射機能面としての機能が低下することになる。
【００５６】
ところがこの実施の形態においては、図５において従来構成（図５（Ａ））との対比により示すように、突条１３Ｅが入射面１３Ａに対して傾いて配置されていることにより、入射面１３Ａと表面１３Ｃとに対して垂直な面により切り取って断面を見たときの根元部分の幅Ｗが、導光板先端側面１３ＥＢに垂直な面により切り取って見た根元部分の幅ＷＤに比して大きくなる。
【００５７】
これに対して導光板１３の内部を伝搬する照明光Ｌの伝搬方向は、幅広側の幅Ｗに対応する入射面１３Ａの法線方向である。これによりこの実施の形態では、突条１３Ｅを入射面１３Ａに対して傾いて配置して、突条１３Ｅを実際の幅より幅広に機能させて照明光を出射させることができ、これにより断面形状を小さくして突条１３Ｅを目立たなく形成しても、出射機能面の機能を損なうことなく照明光を出射することが可能となる。なおこの場合図５（Ｃ）に示すように、この実施の形態とは逆向きに突条１３Ｅを傾けても、同様に、突条１３Ｅを実際の幅より幅広に機能させて照明光を出射させることができる。
【００５８】
さらにこのように斜めに傾ければ、液晶表示パネル１１における画素の繰り返し周期と、この突条１３Ｅの繰り返し周期との関係により発生する干渉縞も低減することができる。
【００５９】
実際上、このように突条１３Ｅを傾けて、実用上充分に突条１３Ｅを実際の幅より幅広に機能させるためには、突条１３Ｅと入射面１３Ａとの成す角度αが５度以上あることが必要であり、またこの角度αが１５度以上になると、この効果が顕著に表れる。またこれとは逆に、角度が極端に大きくなると、入射面１３Ａと表面１３Ａとに直交する面により切り取って見たときの幅Ｗ１は大きくなるものの、この場合は突条１３Ｅの傾きが大きくなった分、楔型先端方向に向かって伝搬する照明光が導光板先端側１３ＥＢにより導光板１３の側面方向に向かって反射されて液晶表示パネル１１に出射されることになり、結局液晶表示パネル１１に対して小さな入射角で照明光を入射できなくなる。この傾向は、角度αが３０度以上になると実際上考慮すべき程度となり、角度４５度以上になると、実用上、入射面１３Ａ側より突条１３Ｅを繰り返し形成した意味を成さなくなる。
【００６０】
これによりこの傾きを角度５度〜４５度の範囲に設定して、突条１３Ｅを目立たなくしても充分な光量により表示画面を表示することができ、好ましくはこの角度を１５度〜３０度の範囲に設定して顕著な効果を奏することができる。
【００６１】
（１−３）第１の実施の形態の効果
以上の構成によれば、導光板１３の出射機能面を構成する複数の突条１３Ｅを入射面１３Ａに対して傾けて配置することにより、突条１３Ｅを実際の幅より幅広に機能させて照明光Ｌを出射させることができ、これによりこの突条１３Ｅを小さくして目立たないようにしても充分な光量により表示画面を表示することができる。
【００６２】
またこのとき、突条１３Ｅと入射面１３Ａとの成す角度が５度〜４５度の範囲であることにより、実用上充分に、突条を実際の幅より幅広に機能させて、突条１３Ｅを小さくして目立たないようにしても充分な光量により表示画面を表示することができる。
【００６３】
また入射面１３Ａとは逆側に位置する面１３ＥＢを逆テーパー状にして突条１３Ｅを形成したことにより、この導光板先端側面１３ＥＢにより導光板１３の内部を伝搬する照明光Ｌを反射して、液晶表示パネル１１の法線方向に対して小さな入射角で照明光Ｌを供給することができる。これにより液晶表示パネル１１の特性に適した指向性により照明光を供給することができる。
【００６４】
さらに突条１３Ｅの根本側より先端側に向かうに従って全体が入射面１３Ａとは逆側に傾けたことにより、導光板先端側面１３ＥＢを逆テーパーにより形成しても、成形時において充分な金型からの型離れ性を確保でき、これにより効率良く導光板を作成することができる。
【００６５】
（２）第２の実施の形態
図６は、第２の実施の形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図であり、図７は、この図６による液晶表示装置をＧ−Ｇ線により切り取って示す断面図である。この実施の形態に係る液晶表示装置２０においては、図２について上述したサイドライト型面光源装置１２に代えて、このサイドライト型面光源装置２２が適用される。なおこの液晶表示装置２０において、図１について上述した液晶表示装置１０と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【００６６】
ここでサイドライト型面光源装置２２は、導光板１３に代えて導光板２３が適用される以外、図１について上述したサイドライト型面光源装置１２と同一に構成される。
【００６７】
ここで導光板２３は、透明部材である例えばアクリル（ＰＭＭＡ樹脂）を射出成形して断面楔型形状に形成され、裏面２３Ｂと表面２３Ｃとで反射を繰り返させながら入射面２３Ａより入射した照明光Ｌを伝搬する。
【００６８】
さらに導光板２３は、第１の実施の形態に係る導光板１３と同様に、突条２３Ｅが入射面２３Ａに対して所定角度αだけ傾いて繰り返し形成される。これによりサイドライト型面光源装置２２においては、突条２３Ｅを実際の幅より幅広に機能させて照明光Ｌを出射させ、突条２３Ｅを小さくして目立たなくしても、出射機能面の機能を損なうことなく照明光を出射することができるようになされている。
【００６９】
ここでこの突条２３Ｅは、ほぼ平行な１対の側面２３ＥＡ、２３ＥＢと、この１対の側面２３ＥＡ、２３ＥＢの先端を結ぶ表面２３Ｃとほぼ平行な底面２３Ｆとにより形成され、これにより断面略矩形形状に形成される。
【００７０】
この突条２３Ｅは、入射面２３Ａより遠ざかるに従って繰り返しの間隔が狭くなり、これにより導光板２３においては、先端側で不足する内部を伝搬する照明光Ｌの光量を補なって、液晶表示パネル１１に均一な光量分布により照明光を供給する。
【００７１】
さらに突条２３Ｅは、１対の側面２３ＥＡ、２３ＥＢにおいて、入射面側の側面２３ＥＡの高さに比して、これと対向する側面２３ＥＢの高さが所定長さだけ短く形成される。これにより導光板２３は、入射面２３Ａ側で突条２３Ｅの側面２３ＥＡが裏面２３Ｂと接続される部位に比して、これとは逆側で突条２３Ｅの側面２３ＥＢが裏面２３Ｂと接続される部位で板厚が増大するように、突条２３Ｅの入射面２３Ａ側と逆側とで段差が形成されるようになされている。
【００７２】
導光板２３においては、この側面２３ＥＡ及び側面２３ＥＢの段差に対応して、裏面２３Ｂが突条２３Ｅ間で傾くように形成され、この場合入射面２３Ａより遠ざかるに従って突条２３Ｅ間の間隔が狭くなることにより、この傾きが入射面２３Ａより遠ざかるに従って増大するようになされている。
【００７３】
これにより導光板２３においては、導光板先端側面２３ＥＢに入射する照明光Ｌの入射角を制限し、液晶表示パネル１１の特性に適した指向性により照明光Ｌを出射するようになされている。
【００７４】
すなわち図８に示すように、このような段差を形成しない場合は、この側面３Ｆが裏面３Ｂに対してほぼ垂直で、かつ臨界角をθとしたとき、照明光Ｌは、角度０°〜θの範囲の入射角でこの導光板３の先端側の側面３Ｆに入射する。このようにして側面３Ｆに入射する照明光Ｌにおいては、臨界角θ以下の角度により入射した照明光Ｌが側面３Ｆで屈折して出射されることになり、このうち入射角の小さな照明光の成分Ｌ１においては、液晶表示パネル１１の法線に対して大きな角度（すなわち、裏面３Ｂの法線方向に対して大きな角度）により出射されることになる。すなわち何ら段差を形成しない場合には、このように導光板３より出射される照明光Ｌに液晶表示パネル１１の法線方向に対して大きな角度を以て液晶表示パネル１１に入射するような成分が多く含まれるようになり、これにより液晶表示パネルの特性に適した指向性により照明光Ｌを供給できなくなる。
【００７５】
これに対して図９に示すように、側面２３ＥＡ及び２３ＥＢ間で段差を形成すれば、導光板先端側面２３ＥＢの法線方向に対して小さな入射角で到来する照明光成分Ｌ１が側面２３ＥＢに入射しないようにすることができる。
【００７６】
これにより導光板２３においては、側面２３ＥＢに対して比較的大きな入射角により到来する照明光Ｌだけを選択的に導光板先端側の側面２３ＥＢに入射させることができ、この大きな入射角による照明光Ｌを液晶表示パネル１１のパネル面に対して小さな入射角となるような状態で液晶表示パネル１１に向けて出射することができる。これにより導光板２３においては、液晶表示パネル１１の特性に適した指向性により照明光Ｌを供給することができる。
【００７７】
ところでこのようにして側面２３ＥＢに対して小さな入射角で到来する照明光Ｌは、傾いた裏面２３Ｂで反射して表面２３Ｃに対する入射角が低減することになる。これにより導光板２３の内部を伝搬して続く突条２３Ｅに再び入射する場合、照明光Ｌは、導光板先端側の側面２３ＥＢに対する入射角が増大することになる。その結果として、この続く突条２３Ｅの側面２３ＥＢに入射することが可能な光成分となり、この光成分は、液晶表示パネル１１のパネル面に対して小さな入射角となるような状態で液晶表示パネルに向けて出射されることになる。これにより導光板２３においては、このように側面２３ＥＡ及び２３ＥＢの段差により突条２３Ｅに入射する照明光を制限しても、内部を伝搬する照明光を無駄なく利用することができるようになされている。
【００７８】
かくするにつき、このように側面２３ＥＡ及び２３ＥＢ間で段差を形成して側面２３ＥＢに入射する照明光Ｌの角度を制限する場合、この段差をｄとおき、側面２３ＥＡ及び２３ＥＢ間の間隔（突条２３Ｅの幅である）をＷとおくと、ｔａｎ^-1（ｄ／Ｗ）＝θの入射角により小さな入射角で側面２３ＥＢに到来する照明光を側面２３ＥＢに入射しないようにすることができる。この実施の形態では、これによりこの角度θが５度以上になるように段差ｄと間隔Ｗとを選定し、実用上充分な指向性により照明光Ｌを出射するようになされている。
【００７９】
また間隔Ｗにおいては、５〜５０〔μｍ〕の範囲で適宜選定して、直接表面よりこの突条２３Ｅが視認されないようになされている。
【００８０】
以上の構成によれば、断面矩形形状に突条２３Ｅを形成して突条２３Ｅに段差を形成して突条２３Ｅ間の面を傾ける場合でも、入射面２３Ａに対して突条２３Ｅを傾けて配置することにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
また突条２３Ｅに段差を形成して突条２３Ｅ間の面を傾けることにより、導光板先端側面２３ＥＢに対して大きな入射角で到来する照明光を選択的に導光板先端側面２３ＥＢに入射させ、この照明光を液晶表示パネル１１のパネル面に対して小さな入射角となるような光として出射することができる。これにより液晶表示パネル１１に対しては小さな入射角により照明光を供給することができ、その分液晶表示パネルの特性に適した指向性により照明光を供給することができる。
【００８２】
（３）第３の実施の形態
図１０は、図１との対比により本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。この実施の形態に係る液晶表示装置３０においては、サイドライト型面光源装置１２に代えてサイドライト型面光源装置３２が適用され、このサイドライト型面光源装置３２においては、導光板１３に代えて導光板３３が適用される。なおこの第３の実施の形態の構成は、本願発明の参考例の構成である。
【００８３】
すなわち導光板３３においては、透明部材である例えばアクリル（ＰＭＭＡ樹脂）を射出成形して平板形状に形成され、裏面３３Ｂに突条３３Ｅが形成される。ここでこの突条３３Ｅは、入射面３３Ａに対して所定角度αだけ斜めに傾いて形成され、入射面３３Ａより遠ざかるに従って間隔が狭くなるように、繰り返し形成される。
【００８４】
さらに突条３３Ｅは、図１２について上述した従来の突条３Ｅと同様に、断面矩形形状により形成される。
【００８５】
図１０に示す構成によれば、単に断面矩形形状により突条３３Ｅを形成する場合でも、突条３３Ｅを実際の幅より幅広に機能させて照明光Ｌを出射させることができ、これによりこの突条３３Ｅを小さくして目立たないようにしても充分な光量により表示画面を表示することができる。
【００８８】
（４）他の実施の形態
また上述の第２の実施の形態においては、突条間の裏面を全体的に傾ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、部分的に傾けるようにしてもよい。
【００９０】
また上述の実施の形態においては、平板形状の導光板について、入射面に対して突条を斜めに傾ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、断面楔型形状の導光板についても、入射面に対して突条を傾けて上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
さらに上述の実施の形態においては、一端面より照明光を入射する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、併せて他の端面から照明光を入射する構成のサイドライト型面光源装置にも広く適用することができる。
【００９２】
また上述の実施の形態では、棒状光源でなる蛍光ランプにより一次光源を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、発光ダイオード等の点光源を複数配置して一次光源を形成する場合等にも広く適用することができる。
【００９３】
また上述の実施の形態では、導光板の表面側（突条を形成しない側の面）を平滑面とする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて表面にコーティング等により反射防止膜を形成してもよく、また表面をノングレア処理を施した面としてもよい。
【００９４】
また上述の実施の形態では、一次光源より照明光を入射する導光板の入射面と表面（あるいは裏面）とがほぼ直交するように各実施の形態に係る導光板を図示して説明したが、本発明はこれに限らず、入射面を傾けてこの入射面と表面との成す角度を鋭角或いは鈍角としてもよい。
【００９５】
さらに上述の実施の形態では、液晶表示装置の面光源装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の照明機器、表示装置等のサイドライト型面光源装置に広く適用することができる。
【００９６】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、導光板の出射機能面を構成する複数の突条を入射面に対して傾けて配置することにより、この突条を目立たなく形成しても充分な光量により表示画面を表示することができる導光板と、この導光板を使用したサイドライト型面光源装置、このサイドライト型面光源装置を用いた液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１をＢ−Ｂ線により切り取って示す断面図である。
【図３】突条を垂直な面により形成した場合の外来光の光路を示す断面図である。
【図４】図３との対比により突条に入射する外来光の光路を示す断面図である。
【図５】斜めに配置した突条の動作の説明に供する平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図７】図６をＧ−Ｇ線により切り取って示す断面図である。
【図８】突条に段差を形成しない場合における照明光の光路を示す断面図である。
【図９】図７の突条における照明光の光路を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図１１】他の実施の形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。
【図１２】従来のサイドライト型面光源装置の説明に供する断面図である。
【符号の説明】
１、１２、２２、３２、４２……サイドライト型面光源装置、２、１１……液晶表示パネル、３、１３、２３、３３、４３……導光板、３Ａ、１３Ａ、２３Ａ、３３Ａ……入射面、３Ｂ、１３Ｂ、２３Ｂ、３３Ｂ……裏面、３Ｅ、１３Ｅ、２３Ｅ、３３Ｅ、４３Ｅ……突条、４、１４……一次光源、１０、２０、３０：４０……液晶表示装置

Claims (7)

1. 照明光を入射するための入射面と、前記照明光を出射させる機能を持つ出射機能面とを有する導光板であって、
   前記出射機能面に、前記入射面側より突条が繰り返し形成され、
   前記出射機能面側より見て、前記突条の延長方向が前記入射面の延長方向に対して所定角度範囲で傾いて形成され、
   １つの前記突条においては、前記入射面側の根元部分の板厚に比して前記入射面側とは逆側の根元部分の板厚が厚くなるように形成され、
   隣接する前記突条間においては、前記入射面側の板厚に比して前記入射面側とは逆側の板厚が薄くなるように形成された
   ことを特徴とする導光板。
2. 前記突条と前記入射面との成す角度が５度〜４５度の範囲である
   ことを特徴とする請求項１に記載の導光板。
3. 前記突条は、
   前記入射面とは逆側に位置する面と導光板に繰り返し形成される突条間の平面とが成す角度が鋭角となるように形成された
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導光板。
4. 前記突条は、
   前記突条の根本側より先端側に向かうに従って全体が前記入射面側とは逆側に傾いた
   ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の導光板。
5. 請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の導光板を用いた
   ことを特徴とするサイドライト型面光源装置。
6. 請求項５に記載のサイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを照明する
   ことを特徴とする液晶表示装置。
7. 前記出射機能面が前記液晶表示パネル側に配置された
   ことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。

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