バックライトユニットおよび液晶表示装置
【課題】 少ない設置数の光源や線状発光パッケージでも、暗部、色度ムラまたは輝度ムラの発生を抑制可能なバックライトユニットおよび液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】 透光性の板材で構成されその端面２ａから入射された光を導光すると共に光路変換してその上面から照明対象物に対して面状の照明光を出射する導光板２と、該導光板の端面に配されて導光板２内に光を出射する光源Ｌとを備え、導光板２が、端面２ａの中央側から側面２ｂに向けて互いに離間しつつ端面２ａに対して斜め方向にかつ光源Ｌに対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部２ｃまたは溝部を備えている。
【解決手段】 透光性の板材で構成されその端面２ａから入射された光を導光すると共に光路変換してその上面から照明対象物に対して面状の照明光を出射する導光板２と、該導光板の端面に配されて導光板２内に光を出射する光源Ｌとを備え、導光板２が、端面２ａの中央側から側面２ｂに向けて互いに離間しつつ端面２ａに対して斜め方向にかつ光源Ｌに対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部２ｃまたは溝部を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルなどの照明に用いるバックライトユニットおよびこれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーナビゲーション装置、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）、モバイルタイプＰＣ、ＰＤＡ、ＡＴＭ（現金自動預け払い機）、携帯電話機等のディスプレイには、画像表示のための液晶表示装置が広く採用されている。この液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射して表示画面の輝度を高めるバックライトユニットが用いられている。
【０００３】
このバックライトユニットには、蛍光管やＬＥＤ等の光源と、該光源からの光を導光して主面全体から液晶表示パネルに向けて出射させる導光板とが用いられている。例えば、特許文献１には、導光板と、該導光板の端面に対向して配された複数のＬＥＤとを備えたバックライトが記載されている。このバックライトでは、光源として複数のＬＥＤが導光板の入光面である端面に沿って並べて設置されている。
また、特許文献２には、波長が異なる３つの発光ダイオードからなる光源と、端面に光源を配した導光板とを備えた面光源装置が記載されている。この面光源装置では、導光板の端面に微細な凹凸を設けて、光源から入射される光を導光板内で拡散させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３１９５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３５３５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記特許文献１に記載のバックライトユニットのように導光板の端面に複数のＬＥＤを並べて設置する場合、ＬＥＤの部品点数が多くなり、高コストになってしまう問題があった。この対策として、設置するＬＥＤの数を低減すると共に各ＬＥＤを高輝度化する手法が考えられるが、この場合、ＬＥＤの間隔が拡がると共にＬＥＤの間や導光板の側面側に暗部が生じてしまう不都合があった。特許文献２に記載の面光源装置のように、光入射面である端面に光を拡散させる微細な凹凸等の光学素子形状を設ける方法もあるが、微細な光学素子形状の形成により製造コストが増大すると共に、光学素子形状だけでは十分な拡散効果が得られず、やはり面光源として色度ムラや輝度ムラが生じてしまう問題があった。特に、近年、複数のＬＥＤ素子を並べて１パッケージ化した光源（線状発光パッケージ）を用いることが検討されており、このような線状発光パッケージでも導光板内で入射した光を十分に拡散させることが要望されている。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、少ない設置数の光源や線状発光パッケージでも、暗部、色度ムラまたは輝度ムラの発生を抑制可能なバックライトユニットおよび液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のバックライトユニットは、透光性の板材で構成されその端面から入射された光を導光すると共に光路変換してその上面から照明対象物に対して面状の照明光を出射する導光板と、該導光板の端面に配されて前記導光板内に光を出射する光源とを備え、前記導光板が、前記端面の中央側から側面に向けて互いに離間しつつ前記端面に対して斜め方向にかつ前記光源に対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部または溝部を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このバックライトユニットでは、導光板が、端面の中央側から側面に向けて互いに離間しつつ端面に対して斜め方向にかつ光源に対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部または溝部を備えているので、光源から入射された光のうち一部を少なくとも一対のスリット部または溝部が左右２方向、すなわち両側面に向けて全反射すると共に、入射された光のうち一部を屈折および透過させて、光の高い拡散性を得ることができる。すなわち、光源に対向して延在するスリット部または溝部は、光源からの光の入射位置および入射角度に応じて、光を全反射する機能と光を屈折させて透過させる機能とを有している。これにより、導光板の端面に微細な光学素子形状を形成する必要が無く、スリット部または溝部によって低コストで光の高い拡散性が得られることで、少ない設置数の光源や線状発光パッケージでも、暗部、色度ムラまたは輝度ムラの発生を抑制することができる。なお、スリット部または溝部は、一つの直線又は曲線で延在したものだけでなく、複数の直線や曲線を組み合わせて構成され延在したものでも構わない。
【０００９】
第２の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、対となる前記スリット部または前記溝部が、Ｖ字状に形成されていることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、対となるスリット部または溝部が、Ｖ字状に形成されているので、Ｖ字状のスリット部または溝部の角度に応じて、左右方向に全反射する光の量や反射角度を設定でき、不足しがちな側面付近の輝度を高めて全体の輝度均一性を向上させることができる。
【００１０】
第３の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、対となる前記スリット部または前記溝部の基端部が、互いに離間していることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、対となるスリット部または溝部の基端部が、互いに離間しているので、スリット部間または溝部間を通過する光がスリット部や溝部によって反射または屈折されることなく、入射端面の反対側の端面まで直接導光されることで、側面付近だけでなく該反対側の端面付近の輝度も向上させることができる。
【００１１】
第４の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、前記スリット部または前記溝部が、先端部と、前記端面から前記先端部までの主延在部とで構成され、前記先端部が、前記主延在部よりも前記端面に対する角度が大きく設定されて延在していることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、スリット部または溝部の先端部が、主延在部よりも端面に対する角度が大きく設定されて延在しているので、先端部で反射された光が主延在部で反射された光よりも端面に対して大きな角度で反射されることで、主延在部に比べて多くの光をより遠くに向けて反射させ、光の入射端面側の側面付近だけでなく入射端面から離間した側面付近の輝度も向上させることができる。
【００１２】
第５の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、前記スリット部または前記溝部が、先端部と、前記端面近傍の基端部と、該基端部と前記先端部との間の中間部とで構成され、前記先端部および前記基端部が、前記中間部よりも前記端面に対する角度が大きく設定されて延在していることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、スリット部または溝部の先端部および基端部が、中間部よりも端面に対する角度が大きく設定されて延在しているので、光源の中央付近からの光を基端部により側面に向けて全反射させると共に、光源の端部付近からの光を先端部により側面に向けて全反射させることができる。また、中間部では、先端部および基端部に比べて多くの光が屈折しつつ透過する。これにより、スリット部または溝部の２箇所で積極的に光を側方へ全反射させて輝度均一性を向上させることができる。
【００１３】
第６の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、前記スリット部または前記溝部が、複数対設けられ、対毎に前記端面に対する角度が異なっていることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、複数対のスリット部または溝部が、対毎に端面に対する角度が異なっているので、対向する光源の形状や配置などに対応して対毎にスリット部または溝部の延在する方向の角度を設定することで、面内の輝度分布を調整することができる。
【００１４】
第７の発明のバックライトユニットは、第１から第６の発明のいずれかにおいて、前記光源が、前記端面の延在方向に複数の半導体発光素子を並べて基板上に配置した発光パッケージであることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、光源が、端面の延在方向に複数の半導体発光素子を並べて基板上に配置した発光パッケージであるので、複数の光源を個別に実装する場合に比べて組み込みばらつきが生じ難く、色度や輝度のばらつきを抑制可能であり、生産性を向上することができる。また、フレキシブルプリント基板を用いて複数の光源を設置する必要が無く、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
第８の発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの裏面側に配された第１から第７の発明のいずれかのバックライトユニットとを備えていることを特徴とする。
すなわち、この液晶表示装置では、第１から第７の発明のいずれかのバックライトユニットを備えているので、安価で製造でき、色度および輝度のばらつきが少ない高品質な液晶表示が可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置によれば、導光板が、端面の中央側から側面に向けて互いに離間しつつ端面に対して斜め方向にかつ光源に対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部または溝部を備えているので、微細な光学素子形状を用いずとも、光の高い拡散性を得ることができる。
したがって、少ない設置数の光源や線状発光パッケージでも、暗部、色度ムラまたは輝度ムラの発生を抑制することができ、本発明のバックライトユニットを液晶表示装置に用いれば、安価であると共に高品質な液晶表示が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第１実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図２】第１実施形態の液晶表示装置を示す簡易的な分解斜視図である。
【図３】第１実施形態において、スリット部に沿って切断した際のバックライトユニットを示す要部の断面図である。
【図４】第１実施形態において、光源を示す正面図である。
【図５】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第２実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図６】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第３実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図７】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第４実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図８】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第５実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図９】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第６実施形態において、溝部に沿って切断した際のバックライトユニットの３つの例を示す要部の断面図である。
【図１０】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の実施例において、スリット部が無い場合（ａ）とスリット部が有る場合（ｂ）とにおける導光板半分での輝度分布画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第１実施形態を、図１から図４に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１９】
本実施形態におけるバックライトユニット１は、図１から図３に示すように、透光性の板材で構成されその端面２ａ（以下、入射端面２ａとも称す）から入射された光を導光すると共に光路変換してその上面（表面または主面）から照明対象物である液晶表示パネル１１に対して面状の照明光を出射する導光板２と、該導光板２の端面２ａに配されて導光板２内に光を出射する光源Ｌとを備えている。
【００２０】
また、このバックライトユニット１は、図２に示すように、導光板２の裏面側に設置された反射シート３と、導光板２上に配置された拡散シート４と、該拡散シート４上に配置されたプリズムシートである輝度上昇フィルム５と、該輝度上昇フィルム５上に配置された反射型偏光フィルム６とを備えている。
また、本実施形態の液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１１と、該液晶表示パネル１１の裏面側に配された上記バックライトユニット１とを備えている。
なお、これら部材は、図示しない支持筐体内に収納、支持されている。
【００２１】
上記光源Ｌは、図４に示すように、端面２ａの延在方向に複数の半導体発光素子７を並べて基板８上に配置した白色ＬＥＤの発光パッケージである。この光源Ｌは、長板状に延在した基板８上の半導体発光素子７を樹脂材９で一体に封止したものである。すなわち、光源Ｌは、基板８に沿って並ぶ半導体発光素子７と基板８に沿って延在する樹脂材９とにより線状の発光領域を有する線状発光パッケージである。
上記半導体発光素子７は、例えば青色（波長λ：４７０〜４９０ｎｍ）ＬＥＤ素子又は紫外光（波長λ：４７０ｎｍ未満）ＬＥＤ素子であって、例えばサファイア基板などの絶縁性基板上に窒化ガリウム系化合物半導体（例えばＩｎＧａＮ系化合物半導体）の複数の半導体層が積層されて形成されたものである。
【００２２】
また、この半導体発光素子７を封止する樹脂材９は、シリコーン樹脂を主剤とし、例えばＹＡＧ蛍光体が添加されている。このＹＡＧ蛍光体は、半導体発光素子からの青色光又は紫外光を黄色光に変換させて混色効果により白色光を生じさせるものである。なお、白色ＬＥＤとしては、上記以外でも種々のものが採用可能である。
この光源Ｌでは、基板８上に各半導体発光素子７に電気的に接続されたアノード用およびカソード用の電極パッド８ａが形成されている。これら電極パッド８ａにリード線等を接続することで外部に接続される。また、この光源Ｌは、放熱体となる板金等で形成された支持筐体の内面等にネジ止め等により設置される。
【００２３】
上記導光板２は、入光面である端面２ａに配した光源Ｌから入射され導光した光を光路変換して主面側から面状に出射する薄板状の導光体である。例えば、導光板２は、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂等の透光性樹脂材料で構成されている。なお、導光板２の表面（主面）及び裏面の少なくとも一方に、白色ドット印刷やプリズム形状等の微細光学形状を施して輝度調整を行っても構わない。
【００２４】
この導光板２は、端面２ａの中央側から側面に向けて互いに離間しつつ端面２ａに対して斜め方向にかつ光源Ｌに対向して延在して切り込まれた一対のスリット部２ｃを備えている。この一対の上記スリット部２ｃは、Ｖ字状に形成されている。すなわち、一対のスリット部２ｃは、端面２ａの中心に対して左右対称に延在している。なお、スリット部２ｃ内は、空気層を構成している。これらスリット部２ｃの延在方向（端面２ａとの角度）および延在距離に応じて、配光調整を行うことができる。
【００２５】
なお、図１において、スリット部２ｃを屈折して透過する光は、一点鎖線の矢印で模式的に示し、スリット部２ｃで全反射される光は、二点鎖線の矢印で模式的に示している。例えば、スリット部２ｃが、端面２ａに対して４５°の角度で直線状に延在している場合（すなわち、一対のスリット部２ｃが９０°のＶ字状となる場合）、光源Ｌから端面２ａに垂直に入射した光は、左右に光路が９０°変更されて全反射され、左右の側面２ｂへ向けて拡散される。
【００２６】
上記反射シート３は、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔等、銀蒸着膜を設けたフィルムや、アルミ金属蒸着膜を設けたフィルム、白色シートなどが採用可能であり、本実施形態では、例えばポリエステル系樹脂を用いた多層膜構造の反射フィルムを用いている。
上記拡散シート４は、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂などの透明樹脂にシリカ粒子などを分散させたシートである。
【００２７】
上記輝度上昇フィルム５は、拡散シート４からの光を上面側に集光するための透明シート状の部材であり、平行な複数の稜線を有するプリズム形状が上面側に施されているプリズムシートである。例えば住友スリーエム株式会社製のＢＥＦ(Brightness Enhancement Firm：商品名)シートが採用可能である。
【００２８】
また、反射型偏光フィルム６は、光のＳ成分とＰ成分の内、一方の成分のみを透過し、他方を反射するシートである。反射された成分の光は、反射シート３側に戻り、再度、反射型偏光フィルム６に入射するまでの間に、反射型偏光フィルム６を透過する成分の光に変換される。このような反射型偏光フィルム６は、例えば住友スリーエム株式会社製のＤ−ＢＥＦ(商品名)シートが採用可能である。
【００２９】
上記液晶表示パネル１１は、透過型又は半透過型の液晶表示パネルが採用される。例えば、透過型の液晶表示パネル１１の場合、透明電極、配向膜及び偏光板をそれぞれ有する上基板と下基板との間隙に液晶材料をシール材で封止したＴＦＴ液晶方式、ＳＴＮ液晶方式またはＴＮ液晶方式等の液晶パネル本体を備えたものである。
【００３０】
このように本実施形態のバックライトユニット１では、導光板２が、端面２ａの中央側から側面に向けて互いに離間しつつ端面に対して斜め方向にかつ光源Ｌに対向して延在して切り込まれた一対のスリット部２ｃを備えているので、光源Ｌから入射された光のうち一部を一対のスリット部２ｃが左右２方向、すなわち両側面２ｂに向けて全反射すると共に、入射された光のうち一部を屈折および透過させて、光の高い拡散性を得ることができる。
【００３１】
すなわち、光源Ｌに対向して延在するスリット部２ｃは、光源Ｌからの光の入射位置および入射角度に応じて、光を全反射する機能と光を屈折させて透過させる機能とを有している。これにより、導光板２の端面２ａに微細な光学素子形状を形成する必要が無く、スリット部２ｃによって低コストで光の高い拡散性が得られることで、少ない設置数の光源や線状発光パッケージでも、暗部、色度ムラまたは輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００３２】
特に、第１実施形態では、対となるスリット部２ｃが、Ｖ字状に形成されているので、Ｖ字状のスリット部２ｃの角度に応じて、左右方向に全反射する光の量や反射角度を設定でき、不足しがちな側面２ｂ付近の輝度を高めて全体の輝度均一性を向上させることができる。
また、光源Ｌが、端面２ａの延在方向に複数の半導体発光素子７を並べて基板８上に配置した発光パッケージであるので、複数の光源Ｌを個別に実装する場合に比べて組み込みばらつきが生じ難く、色度や輝度のばらつきを抑制可能であり、生産性を向上することができる。また、フレキシブルプリント基板を用いて複数の光源を設置する必要が無く、低コスト化を図ることができる。
したがって、上記バックライトユニット１を備えた本実施形態の液晶表示装置１０では、安価で製造でき、色度および輝度のばらつきが少ない高品質な液晶表示が可能になる。
【００３３】
次に、本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第２〜第６実施形態について、図４〜図９を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３４】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、対となるスリット部２ｃの基端部が同位置にあり、スリット部２ｃが一対でＶ字状に形成されているが、第２実施形態のバックライトユニット２１は、図５に示すように、導光板２２において、対となるスリット部２２ｃの基端部が互いに離間している点である。
すなわち、第２実施形態では、対となるスリット部２２ｃの基端部が互いに離間しているので、スリット部２２ｃ間を通過する光がスリット部２２ｃによって反射または屈折されることなく、入射端面２ａの反対側の端面まで直接導光されることで、側面２ｂ付近だけでなく該反対側の端面付近の輝度も向上させることができる。
【００３５】
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、対となる２本のスリット部２ｃがそれぞれ直線状で延在しているのに対し、第３実施形態のバックライトユニット３１は、図６に示すように、導光板３２のスリット部３２ｃが、先端部３２ｄと、端面２ａから先端部３２ｄまでの主延在部３２ｅとで構成され、先端部３２ｄが、主延在部３２ｅよりも端面２ａに対する角度が大きく設定されて曲線状で延在している点である。
【００３６】
すなわち、第３実施形態では、スリット部３２ｃの先端部３２ｄが、主延在部３２ｅよりも端面２ａに対する角度が大きく設定されて延在しているので、先端部３２ｄで反射された光が主延在部３２ｅで反射された光よりも端面２ａに対して大きな角度で反射されることで、主延在部３２ｅに比べて多くの光をより遠くに向けて反射させ、光の入射端面２ａ側の側面２ｂ付近だけでなく入射端面２ａから離間した側面２ｂ付近の輝度も向上させることができる。
【００３７】
第４実施形態と第３実施形態との異なる点は、第３実施形態では、スリット部３２ｃが先端部３２ｄと、端面２ａから先端部３２ｄまでの主延在部３２ｅとで構成されているのに対し、第４実施形態のバックライトユニット４１は、図７に示すように、導光板４２のスリット部４２ｃが、先端部４２ｄと、端面２ａ近傍の基端部４２ｆと、該基端部４２ｆと先端部３２ｄとの間の中間部４２ｇとで構成され、先端部３２ｄおよび基端部４２ｆが、中間部４２ｇよりも端面２ａに対する角度が大きく設定されて曲線状で延在している点である。
【００３８】
すなわち、第４実施形態では、スリット部４２ｃの先端部４２ｄおよび基端部４２ｆが、中間部４２ｇよりも端面２ａに対する角度が大きく設定されて延在しているので、光源Ｌの中央付近からの光を基端部４２ｆにより側面２ｂに向けて全反射させると共に、光源Ｌの端部付近からの光を先端部４２ｄにより側面２ｂに向けて全反射させることができる。また、中間部４２ｇでは、先端部４２ｄおよび基端部４２ｆに比べて多くの光が屈折しつつ透過する。これにより、スリット部４２ｃの２箇所（先端部４２ｄおよび基端部４２ｆ）で積極的に光を側方へ全反射させて輝度均一性を向上させることができる。
【００３９】
第５実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、一対のスリット部２２ｃが形成されているのに対し、第５実施形態のバックライトユニット５１は、図８に示すように、導光板５２のスリット部５２ｃが、複数対設けられ、対毎に端面２ａに対する角度が異なっている点である。なお、本実施形態では、５対のスリット部５２ｃが、互いに基端部を離間させ端面２ａの中心に対して左右対称に形成されていると共に、側面２ｂ側のスリット部５２ｃほど端面２ａに対する角度が小さく設定されて延在している。
すなわち、第５実施形態では、複数対のスリット部５２ｃが、対毎に端面２ａに対する角度が異なっているので、対向する光源Ｌの形状や配置などに対応して対毎にスリット部５２ｃの延在する方向の角度を設定することで、面内の輝度分布を調整することができる。
【００４０】
第６実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、導光板２にスリット部２ｃが形成されているのに対し、第６実施形態のバックライトユニット６１は、図９の（ａ）に示すように、導光板６２Ａに一対の溝部６２ａが形成されている点である。
すなわち、第１実施形態のスリット部２ｃは、導光板２の表裏を貫通した切り込みであるのに対し、第６実施形態の溝部６２ａは、導光板２の主面側（表面側）のみが切り込まれたものである。この溝部６２ａの厚さ方向の切り込み深さは、図９の（ａ）に示すように、延在方向にわたって一定に設定されている。
【００４１】
なお、第６実施形態の他の例としては、図９の（ｂ）に示すように、溝部６２ｂの切り込み深さが端面２ａ側の基端から先端に向けて延在方向で漸次浅くなるように設定した導光板６２Ｂや、図９の（ｃ）に示すように、溝部６２ｃの切り込み深さが基端から一定距離までは一定に設定され、途中から先端に向けて延在方向で漸次浅くなるように設定した導光板６２Ｃでも構わない。これら溝部６２ａ〜６２ｃの切り込み深さは、導光板６２Ａ〜６２Ｃの輝度面内分布などの調整に応じて決定される。
【実施例】
【００４２】
次に、本発明に係るバックライトユニットの実施例について、輝度分布を評価した結果を、図１０を参照して説明する。
本発明の実施例は、第１実施形態のバックライトユニットの光源と導光板とで作製し、導光板の主面における輝度分布を測定し、画像処理した。また、比較例として、スリット部が無い導光板についても同様にして輝度分布を測定し、画像処理した。これらの輝度分布画像を、図９の（ａ）および（ｂ）に示す。なお、輝度分布画像は、それぞれ導光板の半分について表示した。また、これらの輝度分布画像は、いずれも元画像がカラー像であるが、図９においてはグレースケールによる白黒画像に変換して図示している。
【００４３】
これらの輝度分布画像からわかるように、スリット部の無い比較例では、光源の直近部分が非常に高い輝度領域になっていると共に導光板の入射端面側の側面近傍に暗部が生じてしまっているのに対し、スリット部を設けた本発明の実施例では、光源の直近部分の輝度が抑制されていると共に側面近傍の輝度が向上している。
このように、スリット部により反射および屈折した光により、光源の直近部分の輝度を抑制すると共に側面近傍の輝度を向上させることができ、全体として輝度均一性を高めることができる。
【００４４】
なお、本発明は上記各実施形態および上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００４５】
例えば、上記実施形態の液晶表示装置では、拡散シートを用いているが、拡散シートを省略したバックライトユニットとしても構わない。また、輝度上昇フィルムであるプリズムシートを１枚使用しているが、２枚使用する構成でもかまわない。また、反射型偏光フィルムを省略しても構わない。
また、上記第１〜第５実施形態までは、スリット部が形成された導光板を採用しているが、これら実施形態のスリット部を溝部に置き換えて形成した導光板でも構わない。
【符号の説明】
【００４６】
１，２１，３１，４１，５１，６１…バックライトユニット、２，２２，３２，４２，５２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ…導光板、２ａ…導光板の端面、２ｂ…導光板の側面、２ｃ，２２ｃ，３２ｃ，４２ｃ，５２ｃ…スリット部、７…半導体発光素子、１０…液晶表示装置、１１…液晶表示パネル、３２ｄ，４２ｄ…スリット部の先端部、３２ｅ…スリット部の主延在部、４２ｆ…スリット部の基端部、４２ｇ…スリット部の中間部、６２ａ，６２ｂ，６２ｃ…溝部、Ｌ…光源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルなどの照明に用いるバックライトユニットおよびこれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーナビゲーション装置、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）、モバイルタイプＰＣ、ＰＤＡ、ＡＴＭ（現金自動預け払い機）、携帯電話機等のディスプレイには、画像表示のための液晶表示装置が広く採用されている。この液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射して表示画面の輝度を高めるバックライトユニットが用いられている。
【０００３】
このバックライトユニットには、蛍光管やＬＥＤ等の光源と、該光源からの光を導光して主面全体から液晶表示パネルに向けて出射させる導光板とが用いられている。例えば、特許文献１には、導光板と、該導光板の端面に対向して配された複数のＬＥＤとを備えたバックライトが記載されている。このバックライトでは、光源として複数のＬＥＤが導光板の入光面である端面に沿って並べて設置されている。
また、特許文献２には、波長が異なる３つの発光ダイオードからなる光源と、端面に光源を配した導光板とを備えた面光源装置が記載されている。この面光源装置では、導光板の端面に微細な凹凸を設けて、光源から入射される光を導光板内で拡散させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３１９５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３５３５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記特許文献１に記載のバックライトユニットのように導光板の端面に複数のＬＥＤを並べて設置する場合、ＬＥＤの部品点数が多くなり、高コストになってしまう問題があった。この対策として、設置するＬＥＤの数を低減すると共に各ＬＥＤを高輝度化する手法が考えられるが、この場合、ＬＥＤの間隔が拡がると共にＬＥＤの間や導光板の側面側に暗部が生じてしまう不都合があった。特許文献２に記載の面光源装置のように、光入射面である端面に光を拡散させる微細な凹凸等の光学素子形状を設ける方法もあるが、微細な光学素子形状の形成により製造コストが増大すると共に、光学素子形状だけでは十分な拡散効果が得られず、やはり面光源として色度ムラや輝度ムラが生じてしまう問題があった。特に、近年、複数のＬＥＤ素子を並べて１パッケージ化した光源（線状発光パッケージ）を用いることが検討されており、このような線状発光パッケージでも導光板内で入射した光を十分に拡散させることが要望されている。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、少ない設置数の光源や線状発光パッケージでも、暗部、色度ムラまたは輝度ムラの発生を抑制可能なバックライトユニットおよび液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のバックライトユニットは、透光性の板材で構成されその端面から入射された光を導光すると共に光路変換してその上面から照明対象物に対して面状の照明光を出射する導光板と、該導光板の端面に配されて前記導光板内に光を出射する光源とを備え、前記導光板が、前記端面の中央側から側面に向けて互いに離間しつつ前記端面に対して斜め方向にかつ前記光源に対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部または溝部を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このバックライトユニットでは、導光板が、端面の中央側から側面に向けて互いに離間しつつ端面に対して斜め方向にかつ光源に対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部または溝部を備えているので、光源から入射された光のうち一部を少なくとも一対のスリット部または溝部が左右２方向、すなわち両側面に向けて全反射すると共に、入射された光のうち一部を屈折および透過させて、光の高い拡散性を得ることができる。すなわち、光源に対向して延在するスリット部または溝部は、光源からの光の入射位置および入射角度に応じて、光を全反射する機能と光を屈折させて透過させる機能とを有している。これにより、導光板の端面に微細な光学素子形状を形成する必要が無く、スリット部または溝部によって低コストで光の高い拡散性が得られることで、少ない設置数の光源や線状発光パッケージでも、暗部、色度ムラまたは輝度ムラの発生を抑制することができる。なお、スリット部または溝部は、一つの直線又は曲線で延在したものだけでなく、複数の直線や曲線を組み合わせて構成され延在したものでも構わない。
【０００９】
第２の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、対となる前記スリット部または前記溝部が、Ｖ字状に形成されていることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、対となるスリット部または溝部が、Ｖ字状に形成されているので、Ｖ字状のスリット部または溝部の角度に応じて、左右方向に全反射する光の量や反射角度を設定でき、不足しがちな側面付近の輝度を高めて全体の輝度均一性を向上させることができる。
【００１０】
第３の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、対となる前記スリット部または前記溝部の基端部が、互いに離間していることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、対となるスリット部または溝部の基端部が、互いに離間しているので、スリット部間または溝部間を通過する光がスリット部や溝部によって反射または屈折されることなく、入射端面の反対側の端面まで直接導光されることで、側面付近だけでなく該反対側の端面付近の輝度も向上させることができる。
【００１１】
第４の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、前記スリット部または前記溝部が、先端部と、前記端面から前記先端部までの主延在部とで構成され、前記先端部が、前記主延在部よりも前記端面に対する角度が大きく設定されて延在していることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、スリット部または溝部の先端部が、主延在部よりも端面に対する角度が大きく設定されて延在しているので、先端部で反射された光が主延在部で反射された光よりも端面に対して大きな角度で反射されることで、主延在部に比べて多くの光をより遠くに向けて反射させ、光の入射端面側の側面付近だけでなく入射端面から離間した側面付近の輝度も向上させることができる。
【００１２】
第５の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、前記スリット部または前記溝部が、先端部と、前記端面近傍の基端部と、該基端部と前記先端部との間の中間部とで構成され、前記先端部および前記基端部が、前記中間部よりも前記端面に対する角度が大きく設定されて延在していることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、スリット部または溝部の先端部および基端部が、中間部よりも端面に対する角度が大きく設定されて延在しているので、光源の中央付近からの光を基端部により側面に向けて全反射させると共に、光源の端部付近からの光を先端部により側面に向けて全反射させることができる。また、中間部では、先端部および基端部に比べて多くの光が屈折しつつ透過する。これにより、スリット部または溝部の２箇所で積極的に光を側方へ全反射させて輝度均一性を向上させることができる。
【００１３】
第６の発明のバックライトユニットは、第１の発明において、前記スリット部または前記溝部が、複数対設けられ、対毎に前記端面に対する角度が異なっていることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、複数対のスリット部または溝部が、対毎に端面に対する角度が異なっているので、対向する光源の形状や配置などに対応して対毎にスリット部または溝部の延在する方向の角度を設定することで、面内の輝度分布を調整することができる。
【００１４】
第７の発明のバックライトユニットは、第１から第６の発明のいずれかにおいて、前記光源が、前記端面の延在方向に複数の半導体発光素子を並べて基板上に配置した発光パッケージであることを特徴とする。
すなわち、このバックライトユニットでは、光源が、端面の延在方向に複数の半導体発光素子を並べて基板上に配置した発光パッケージであるので、複数の光源を個別に実装する場合に比べて組み込みばらつきが生じ難く、色度や輝度のばらつきを抑制可能であり、生産性を向上することができる。また、フレキシブルプリント基板を用いて複数の光源を設置する必要が無く、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
第８の発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの裏面側に配された第１から第７の発明のいずれかのバックライトユニットとを備えていることを特徴とする。
すなわち、この液晶表示装置では、第１から第７の発明のいずれかのバックライトユニットを備えているので、安価で製造でき、色度および輝度のばらつきが少ない高品質な液晶表示が可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置によれば、導光板が、端面の中央側から側面に向けて互いに離間しつつ端面に対して斜め方向にかつ光源に対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部または溝部を備えているので、微細な光学素子形状を用いずとも、光の高い拡散性を得ることができる。
したがって、少ない設置数の光源や線状発光パッケージでも、暗部、色度ムラまたは輝度ムラの発生を抑制することができ、本発明のバックライトユニットを液晶表示装置に用いれば、安価であると共に高品質な液晶表示が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第１実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図２】第１実施形態の液晶表示装置を示す簡易的な分解斜視図である。
【図３】第１実施形態において、スリット部に沿って切断した際のバックライトユニットを示す要部の断面図である。
【図４】第１実施形態において、光源を示す正面図である。
【図５】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第２実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図６】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第３実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図７】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第４実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図８】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第５実施形態において、バックライトユニットを示す要部の平面図である。
【図９】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第６実施形態において、溝部に沿って切断した際のバックライトユニットの３つの例を示す要部の断面図である。
【図１０】本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の実施例において、スリット部が無い場合（ａ）とスリット部が有る場合（ｂ）とにおける導光板半分での輝度分布画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第１実施形態を、図１から図４に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１９】
本実施形態におけるバックライトユニット１は、図１から図３に示すように、透光性の板材で構成されその端面２ａ（以下、入射端面２ａとも称す）から入射された光を導光すると共に光路変換してその上面（表面または主面）から照明対象物である液晶表示パネル１１に対して面状の照明光を出射する導光板２と、該導光板２の端面２ａに配されて導光板２内に光を出射する光源Ｌとを備えている。
【００２０】
また、このバックライトユニット１は、図２に示すように、導光板２の裏面側に設置された反射シート３と、導光板２上に配置された拡散シート４と、該拡散シート４上に配置されたプリズムシートである輝度上昇フィルム５と、該輝度上昇フィルム５上に配置された反射型偏光フィルム６とを備えている。
また、本実施形態の液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１１と、該液晶表示パネル１１の裏面側に配された上記バックライトユニット１とを備えている。
なお、これら部材は、図示しない支持筐体内に収納、支持されている。
【００２１】
上記光源Ｌは、図４に示すように、端面２ａの延在方向に複数の半導体発光素子７を並べて基板８上に配置した白色ＬＥＤの発光パッケージである。この光源Ｌは、長板状に延在した基板８上の半導体発光素子７を樹脂材９で一体に封止したものである。すなわち、光源Ｌは、基板８に沿って並ぶ半導体発光素子７と基板８に沿って延在する樹脂材９とにより線状の発光領域を有する線状発光パッケージである。
上記半導体発光素子７は、例えば青色（波長λ：４７０〜４９０ｎｍ）ＬＥＤ素子又は紫外光（波長λ：４７０ｎｍ未満）ＬＥＤ素子であって、例えばサファイア基板などの絶縁性基板上に窒化ガリウム系化合物半導体（例えばＩｎＧａＮ系化合物半導体）の複数の半導体層が積層されて形成されたものである。
【００２２】
また、この半導体発光素子７を封止する樹脂材９は、シリコーン樹脂を主剤とし、例えばＹＡＧ蛍光体が添加されている。このＹＡＧ蛍光体は、半導体発光素子からの青色光又は紫外光を黄色光に変換させて混色効果により白色光を生じさせるものである。なお、白色ＬＥＤとしては、上記以外でも種々のものが採用可能である。
この光源Ｌでは、基板８上に各半導体発光素子７に電気的に接続されたアノード用およびカソード用の電極パッド８ａが形成されている。これら電極パッド８ａにリード線等を接続することで外部に接続される。また、この光源Ｌは、放熱体となる板金等で形成された支持筐体の内面等にネジ止め等により設置される。
【００２３】
上記導光板２は、入光面である端面２ａに配した光源Ｌから入射され導光した光を光路変換して主面側から面状に出射する薄板状の導光体である。例えば、導光板２は、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂等の透光性樹脂材料で構成されている。なお、導光板２の表面（主面）及び裏面の少なくとも一方に、白色ドット印刷やプリズム形状等の微細光学形状を施して輝度調整を行っても構わない。
【００２４】
この導光板２は、端面２ａの中央側から側面に向けて互いに離間しつつ端面２ａに対して斜め方向にかつ光源Ｌに対向して延在して切り込まれた一対のスリット部２ｃを備えている。この一対の上記スリット部２ｃは、Ｖ字状に形成されている。すなわち、一対のスリット部２ｃは、端面２ａの中心に対して左右対称に延在している。なお、スリット部２ｃ内は、空気層を構成している。これらスリット部２ｃの延在方向（端面２ａとの角度）および延在距離に応じて、配光調整を行うことができる。
【００２５】
なお、図１において、スリット部２ｃを屈折して透過する光は、一点鎖線の矢印で模式的に示し、スリット部２ｃで全反射される光は、二点鎖線の矢印で模式的に示している。例えば、スリット部２ｃが、端面２ａに対して４５°の角度で直線状に延在している場合（すなわち、一対のスリット部２ｃが９０°のＶ字状となる場合）、光源Ｌから端面２ａに垂直に入射した光は、左右に光路が９０°変更されて全反射され、左右の側面２ｂへ向けて拡散される。
【００２６】
上記反射シート３は、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔等、銀蒸着膜を設けたフィルムや、アルミ金属蒸着膜を設けたフィルム、白色シートなどが採用可能であり、本実施形態では、例えばポリエステル系樹脂を用いた多層膜構造の反射フィルムを用いている。
上記拡散シート４は、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂などの透明樹脂にシリカ粒子などを分散させたシートである。
【００２７】
上記輝度上昇フィルム５は、拡散シート４からの光を上面側に集光するための透明シート状の部材であり、平行な複数の稜線を有するプリズム形状が上面側に施されているプリズムシートである。例えば住友スリーエム株式会社製のＢＥＦ(Brightness Enhancement Firm：商品名)シートが採用可能である。
【００２８】
また、反射型偏光フィルム６は、光のＳ成分とＰ成分の内、一方の成分のみを透過し、他方を反射するシートである。反射された成分の光は、反射シート３側に戻り、再度、反射型偏光フィルム６に入射するまでの間に、反射型偏光フィルム６を透過する成分の光に変換される。このような反射型偏光フィルム６は、例えば住友スリーエム株式会社製のＤ−ＢＥＦ(商品名)シートが採用可能である。
【００２９】
上記液晶表示パネル１１は、透過型又は半透過型の液晶表示パネルが採用される。例えば、透過型の液晶表示パネル１１の場合、透明電極、配向膜及び偏光板をそれぞれ有する上基板と下基板との間隙に液晶材料をシール材で封止したＴＦＴ液晶方式、ＳＴＮ液晶方式またはＴＮ液晶方式等の液晶パネル本体を備えたものである。
【００３０】
このように本実施形態のバックライトユニット１では、導光板２が、端面２ａの中央側から側面に向けて互いに離間しつつ端面に対して斜め方向にかつ光源Ｌに対向して延在して切り込まれた一対のスリット部２ｃを備えているので、光源Ｌから入射された光のうち一部を一対のスリット部２ｃが左右２方向、すなわち両側面２ｂに向けて全反射すると共に、入射された光のうち一部を屈折および透過させて、光の高い拡散性を得ることができる。
【００３１】
すなわち、光源Ｌに対向して延在するスリット部２ｃは、光源Ｌからの光の入射位置および入射角度に応じて、光を全反射する機能と光を屈折させて透過させる機能とを有している。これにより、導光板２の端面２ａに微細な光学素子形状を形成する必要が無く、スリット部２ｃによって低コストで光の高い拡散性が得られることで、少ない設置数の光源や線状発光パッケージでも、暗部、色度ムラまたは輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００３２】
特に、第１実施形態では、対となるスリット部２ｃが、Ｖ字状に形成されているので、Ｖ字状のスリット部２ｃの角度に応じて、左右方向に全反射する光の量や反射角度を設定でき、不足しがちな側面２ｂ付近の輝度を高めて全体の輝度均一性を向上させることができる。
また、光源Ｌが、端面２ａの延在方向に複数の半導体発光素子７を並べて基板８上に配置した発光パッケージであるので、複数の光源Ｌを個別に実装する場合に比べて組み込みばらつきが生じ難く、色度や輝度のばらつきを抑制可能であり、生産性を向上することができる。また、フレキシブルプリント基板を用いて複数の光源を設置する必要が無く、低コスト化を図ることができる。
したがって、上記バックライトユニット１を備えた本実施形態の液晶表示装置１０では、安価で製造でき、色度および輝度のばらつきが少ない高品質な液晶表示が可能になる。
【００３３】
次に、本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置の第２〜第６実施形態について、図４〜図９を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３４】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、対となるスリット部２ｃの基端部が同位置にあり、スリット部２ｃが一対でＶ字状に形成されているが、第２実施形態のバックライトユニット２１は、図５に示すように、導光板２２において、対となるスリット部２２ｃの基端部が互いに離間している点である。
すなわち、第２実施形態では、対となるスリット部２２ｃの基端部が互いに離間しているので、スリット部２２ｃ間を通過する光がスリット部２２ｃによって反射または屈折されることなく、入射端面２ａの反対側の端面まで直接導光されることで、側面２ｂ付近だけでなく該反対側の端面付近の輝度も向上させることができる。
【００３５】
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、対となる２本のスリット部２ｃがそれぞれ直線状で延在しているのに対し、第３実施形態のバックライトユニット３１は、図６に示すように、導光板３２のスリット部３２ｃが、先端部３２ｄと、端面２ａから先端部３２ｄまでの主延在部３２ｅとで構成され、先端部３２ｄが、主延在部３２ｅよりも端面２ａに対する角度が大きく設定されて曲線状で延在している点である。
【００３６】
すなわち、第３実施形態では、スリット部３２ｃの先端部３２ｄが、主延在部３２ｅよりも端面２ａに対する角度が大きく設定されて延在しているので、先端部３２ｄで反射された光が主延在部３２ｅで反射された光よりも端面２ａに対して大きな角度で反射されることで、主延在部３２ｅに比べて多くの光をより遠くに向けて反射させ、光の入射端面２ａ側の側面２ｂ付近だけでなく入射端面２ａから離間した側面２ｂ付近の輝度も向上させることができる。
【００３７】
第４実施形態と第３実施形態との異なる点は、第３実施形態では、スリット部３２ｃが先端部３２ｄと、端面２ａから先端部３２ｄまでの主延在部３２ｅとで構成されているのに対し、第４実施形態のバックライトユニット４１は、図７に示すように、導光板４２のスリット部４２ｃが、先端部４２ｄと、端面２ａ近傍の基端部４２ｆと、該基端部４２ｆと先端部３２ｄとの間の中間部４２ｇとで構成され、先端部３２ｄおよび基端部４２ｆが、中間部４２ｇよりも端面２ａに対する角度が大きく設定されて曲線状で延在している点である。
【００３８】
すなわち、第４実施形態では、スリット部４２ｃの先端部４２ｄおよび基端部４２ｆが、中間部４２ｇよりも端面２ａに対する角度が大きく設定されて延在しているので、光源Ｌの中央付近からの光を基端部４２ｆにより側面２ｂに向けて全反射させると共に、光源Ｌの端部付近からの光を先端部４２ｄにより側面２ｂに向けて全反射させることができる。また、中間部４２ｇでは、先端部４２ｄおよび基端部４２ｆに比べて多くの光が屈折しつつ透過する。これにより、スリット部４２ｃの２箇所（先端部４２ｄおよび基端部４２ｆ）で積極的に光を側方へ全反射させて輝度均一性を向上させることができる。
【００３９】
第５実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、一対のスリット部２２ｃが形成されているのに対し、第５実施形態のバックライトユニット５１は、図８に示すように、導光板５２のスリット部５２ｃが、複数対設けられ、対毎に端面２ａに対する角度が異なっている点である。なお、本実施形態では、５対のスリット部５２ｃが、互いに基端部を離間させ端面２ａの中心に対して左右対称に形成されていると共に、側面２ｂ側のスリット部５２ｃほど端面２ａに対する角度が小さく設定されて延在している。
すなわち、第５実施形態では、複数対のスリット部５２ｃが、対毎に端面２ａに対する角度が異なっているので、対向する光源Ｌの形状や配置などに対応して対毎にスリット部５２ｃの延在する方向の角度を設定することで、面内の輝度分布を調整することができる。
【００４０】
第６実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、導光板２にスリット部２ｃが形成されているのに対し、第６実施形態のバックライトユニット６１は、図９の（ａ）に示すように、導光板６２Ａに一対の溝部６２ａが形成されている点である。
すなわち、第１実施形態のスリット部２ｃは、導光板２の表裏を貫通した切り込みであるのに対し、第６実施形態の溝部６２ａは、導光板２の主面側（表面側）のみが切り込まれたものである。この溝部６２ａの厚さ方向の切り込み深さは、図９の（ａ）に示すように、延在方向にわたって一定に設定されている。
【００４１】
なお、第６実施形態の他の例としては、図９の（ｂ）に示すように、溝部６２ｂの切り込み深さが端面２ａ側の基端から先端に向けて延在方向で漸次浅くなるように設定した導光板６２Ｂや、図９の（ｃ）に示すように、溝部６２ｃの切り込み深さが基端から一定距離までは一定に設定され、途中から先端に向けて延在方向で漸次浅くなるように設定した導光板６２Ｃでも構わない。これら溝部６２ａ〜６２ｃの切り込み深さは、導光板６２Ａ〜６２Ｃの輝度面内分布などの調整に応じて決定される。
【実施例】
【００４２】
次に、本発明に係るバックライトユニットの実施例について、輝度分布を評価した結果を、図１０を参照して説明する。
本発明の実施例は、第１実施形態のバックライトユニットの光源と導光板とで作製し、導光板の主面における輝度分布を測定し、画像処理した。また、比較例として、スリット部が無い導光板についても同様にして輝度分布を測定し、画像処理した。これらの輝度分布画像を、図９の（ａ）および（ｂ）に示す。なお、輝度分布画像は、それぞれ導光板の半分について表示した。また、これらの輝度分布画像は、いずれも元画像がカラー像であるが、図９においてはグレースケールによる白黒画像に変換して図示している。
【００４３】
これらの輝度分布画像からわかるように、スリット部の無い比較例では、光源の直近部分が非常に高い輝度領域になっていると共に導光板の入射端面側の側面近傍に暗部が生じてしまっているのに対し、スリット部を設けた本発明の実施例では、光源の直近部分の輝度が抑制されていると共に側面近傍の輝度が向上している。
このように、スリット部により反射および屈折した光により、光源の直近部分の輝度を抑制すると共に側面近傍の輝度を向上させることができ、全体として輝度均一性を高めることができる。
【００４４】
なお、本発明は上記各実施形態および上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００４５】
例えば、上記実施形態の液晶表示装置では、拡散シートを用いているが、拡散シートを省略したバックライトユニットとしても構わない。また、輝度上昇フィルムであるプリズムシートを１枚使用しているが、２枚使用する構成でもかまわない。また、反射型偏光フィルムを省略しても構わない。
また、上記第１〜第５実施形態までは、スリット部が形成された導光板を採用しているが、これら実施形態のスリット部を溝部に置き換えて形成した導光板でも構わない。
【符号の説明】
【００４６】
１，２１，３１，４１，５１，６１…バックライトユニット、２，２２，３２，４２，５２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ…導光板、２ａ…導光板の端面、２ｂ…導光板の側面、２ｃ，２２ｃ，３２ｃ，４２ｃ，５２ｃ…スリット部、７…半導体発光素子、１０…液晶表示装置、１１…液晶表示パネル、３２ｄ，４２ｄ…スリット部の先端部、３２ｅ…スリット部の主延在部、４２ｆ…スリット部の基端部、４２ｇ…スリット部の中間部、６２ａ，６２ｂ，６２ｃ…溝部、Ｌ…光源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の板材で構成されその端面から入射された光を導光すると共に光路変換してその上面から照明対象物に対して面状の照明光を出射する導光板と、
該導光板の端面に配されて前記導光板内に光を出射する光源とを備え、
前記導光板が、前記端面の中央側から側面に向けて互いに離間しつつ前記端面に対して斜め方向にかつ前記光源に対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部または溝部を備えていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
対となる前記スリット部または前記溝部が、Ｖ字状に形成されていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
対となる前記スリット部または前記溝部の基端部が、互いに離間していることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記スリット部または前記溝部が、先端部と、前記端面から前記先端部までの主延在部とで構成され、
前記先端部が、前記主延在部よりも前記端面に対する角度が大きく設定されて延在していることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項５】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記スリット部または前記溝部が、先端部と、前記端面近傍の基端部と、該基端部と前記先端部との間の中間部とで構成され、
前記先端部および前記基端部が、前記中間部よりも前記端面に対する角度が大きく設定されて延在していることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項６】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記スリット部または前記溝部が、複数対設けられ、対毎に前記端面に対する角度が異なっていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光源が、前記端面の延在方向に複数の半導体発光素子を並べて基板上に配置した発光パッケージであることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項８】
液晶表示パネルと、
該液晶表示パネルの裏面側に配された請求項１から７のいずれか一項に記載のバックライトユニットとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
透光性の板材で構成されその端面から入射された光を導光すると共に光路変換してその上面から照明対象物に対して面状の照明光を出射する導光板と、
該導光板の端面に配されて前記導光板内に光を出射する光源とを備え、
前記導光板が、前記端面の中央側から側面に向けて互いに離間しつつ前記端面に対して斜め方向にかつ前記光源に対向して延在して切り込まれた少なくとも一対のスリット部または溝部を備えていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
対となる前記スリット部または前記溝部が、Ｖ字状に形成されていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
対となる前記スリット部または前記溝部の基端部が、互いに離間していることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記スリット部または前記溝部が、先端部と、前記端面から前記先端部までの主延在部とで構成され、
前記先端部が、前記主延在部よりも前記端面に対する角度が大きく設定されて延在していることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項５】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記スリット部または前記溝部が、先端部と、前記端面近傍の基端部と、該基端部と前記先端部との間の中間部とで構成され、
前記先端部および前記基端部が、前記中間部よりも前記端面に対する角度が大きく設定されて延在していることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項６】
請求項１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記スリット部または前記溝部が、複数対設けられ、対毎に前記端面に対する角度が異なっていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光源が、前記端面の延在方向に複数の半導体発光素子を並べて基板上に配置した発光パッケージであることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項８】
液晶表示パネルと、
該液晶表示パネルの裏面側に配された請求項１から７のいずれか一項に記載のバックライトユニットとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２６１６６（Ｐ２０１３−２６１６６Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２７１１（Ｐ２０１１−１６２７１１）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
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