JP6975409B2 - Light guide plate, surface light source device and display device - Google Patents
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Description
Translated fromJapanese本発明は、導光板、面光源装置および表示装置に関する。 The present invention relates to a light guide plate, a surface light source device, and a display device.
面状に発光する発光面を有した面光源装置が、例えば液晶表示装置に組み込まれ液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして、広く普及している。特許文献１は、エッジライト型の面光源装置を開示している。エッジライト型の面光源装置では、発光ダイオード等の光源が、導光板の側面の一部分からなる入光面に対面している。したがって、エッジライト型面光源装置は、薄型化が可能になるといった利点を有している。そして、薄型化が可能なエッジライト型の面光源装置は、スマートフォン、タブレット、パソコン等のモバイル機器に利用されている。 A surface light source device having a light emitting surface that emits light in a planar shape is widely used as a backlight that is incorporated in a liquid crystal display device and illuminates the liquid crystal display panel from the back side, for example.
昨今においては、表示装置や面光源装置のベゼル幅を狭くすること、すなわちナローベゼル化が求められている。この要求は、とりわけモバイル機器用の表示装置に適用される面光源装置に対して強くなっている。ここで、ベゼルとは、表示装置の表示面や面光源装置の発光面を周囲から区画する部分である。ベゼルを狭幅化することで、表示面や発光面を小さくすることなく表示装置や面光源装置を小型化することができる。 In recent years, there is a demand for narrowing the bezel width of display devices and surface light source devices, that is, narrow bezels. This demand is especially strong for surface light sources applied to display devices for mobile devices. Here, the bezel is a portion that partitions the display surface of the display device and the light emitting surface of the surface light source device from the surroundings. By narrowing the width of the bezel, the display device and the surface light source device can be miniaturized without making the display surface and the light emitting surface smaller.
本件発明者は、エッジライト型面光源装置でベゼルを狭幅化すると、発光面を斜めから観察した際にベゼル下に導光板の端面の存在を知覚し得ることを確認した。さらに検討を重ねたところ、導光板の端面から出射した光が枠体等で拡散されることで、導光板の端面近傍が局所的に明るく観察されていた。この局所的な明るさが、導光板の端面が把握される原因となっていた。このような不具合の解決方法として、枠体等に光吸収性能を付与することも考えられる。しかしながら、この解決方法は、面光源装置のエネルギー効率の低下を意味する。エネルギー効率の改善は、とりわけモバイル機器への適用において、ベゼルの狭幅化と並ぶ重要な技術課題となっている。 The inventor of the present invention has confirmed that when the bezel is narrowed with an edge light type surface light source device, the presence of the end surface of the light guide plate can be perceived under the bezel when the light emitting surface is observed from an angle. As a result of further studies, it was found that the vicinity of the end face of the light guide plate was locally brightly observed because the light emitted from the end face of the light guide plate was diffused by the frame or the like. This local brightness was the cause of grasping the end face of the light guide plate. As a solution to such a problem, it is conceivable to impart light absorption performance to the frame or the like. However, this solution means a decrease in the energy efficiency of the surface light source device. Improving energy efficiency has become an important technical issue, along with narrowing the bezel, especially in mobile device applications.
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであって、光の有効利用を図りながら面光源装置をナローベゼル化することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to make a surface light source device into a narrow bezel while aiming for effective use of light.
本発明による導光板は、
入光面および前記入光面に対向する対向面を含む導光板本体と、
前記導光板本体の前記対向面上に設けられた反射層と、を有する。The light guide plate according to the present invention
A light guide plate main body including an incoming surface and a facing surface facing the incoming surface,
It has a reflective layer provided on the facing surface of the light guide plate main body.
本発明による導光板において、前記対向面の表面粗さＲａは、０．０１μｍ以上０．３μｍ以下であるようにしてもよい。 In the light guide plate according to the present invention, the surface roughness Ra of the facing surface may be 0.01 μm or more and 0.3 μm or less.
本発明による導光板において、前記反射層の全光線反射率Ｒｔ〔％〕および拡散反射率Ｒｄ〔％〕が、次の関係を満たすようにしてもよい。
２０＜（（Ｒｔ−Ｒｄ）／Ｒｔ）×１００In the light guide plate according to the present invention, the total light reflectance Rt [%] and the diffuse reflectance Rd [%] of the reflective layer may satisfy the following relationship.
20 <( (Rt-Rd) / Rt) × 100
本発明による導光板が、
アクティブエリアと前記アクティブエリアの周囲に位置する非アクティブエリアとに区分けされる出光側面と、前記出光側面に対向した裏側面と、を一対の主面として含み、
前記出光側面の対向面側に位置する前記非アクティブエリアの、前記入光面及び前記対向面が対向する前記第１方向に沿った幅Ｗａ〔ｍｍ〕は、前記対向面の高さＨ〔ｍｍ〕と、次の関係を満たすようにしてもよい。
Ｗａ＜１．７３×ＨThe light guide plate according to the present invention
A pair of main surfaces includes an Idemitsu side surface divided into an active area and an inactive area located around the active area, and a back surface facing the Idemitsu side surface.
Of theinactive area located on the opposite side of the light exit side, the light incident surface and a width Wa of the facing surfaces along the first direction opposing mm., The height H of the facing surface [ mm] and the following relationship may be satisfied.
Wa <1.73 × H
本発明による面光源装置は、
上述した本発明による導光板のいずれかと、
前記導光板の前記入光面に対面して配置された発光体と、
前記導光体の前記反射層上に設けられた接合層と、
前記接合層を介して前記導光板と接合された枠体と、を有し、
前記接合層は、前記入光面及び前記対向面が対向する第１方向において、前記反射層と前記枠体との間に位置している。The surface light source device according to the present invention is
With any of the light guide plates according to the present invention described above,
A light emitter arranged facing the light entrance surface of the light guide plate, and
A bonding layer provided on the reflective layer of the light guide body and
It has a frame body joined to the light guide plate via the joining layer, and has.
The bonding layer is located between the reflective layer and the frame in a first direction in which the light entering surface and the facing surface face each other.
本発明による面光源装置において、前記接合層の前記第１方向に沿った厚みは、２００μｍ以上８００μｍ以下であるようにしてもよい。 In the surface light source device according to the present invention, the thickness of the bonding layer along the first direction may be 200 μm or more and 800 μm or less.
本発明による面光源装置が、前記発光体、前記導光板および前記枠体を支持する主フレームを、更に備えるようにしてもよい。 The surface light source device according to the present invention may further include the light emitting body, the light guide plate, and a main frame that supports the frame body.
本発明による表示装置は、
上述した本発明による面光源装置のいずれかと、
前記面光源装置によって照明される液晶表示パネルと、を備える。The display device according to the present invention is
With any of the surface light source devices according to the present invention described above,
A liquid crystal display panel illuminated by the surface light source device is provided.
本発明によれば、光の有効利用を図りながら面光源装置のナローベゼル化を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a narrow bezel of a surface light source device while achieving effective use of light.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, the scale and the aspect ratios are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product for the convenience of illustration and comprehension.
図１〜図９は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、液晶表示装置および面光源装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２は面光源装置を一部の構成要素を省略して示す平面図である。図３は面光源装置の作用を説明するための縦断面図である。図４は面光源装置に含まれた導光板を示す斜視図であり、図５は面光源装置に含まれた光学シートを示す斜視図である。図６は導光板の反対面およびその周囲を示す面光源装置の縦断面図である。図７及び図８は、図１〜図６に示された面光源装置の輝度特性を示すグラフであり、図９は、図１〜図６に示された導光板の反対面の観察結果を説明するための図である。 1 to 9 are diagrams for explaining one embodiment according to the present invention. Of these, FIG. 1 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device and a surface light source device, and FIG. 2 is a plan view showing the surface light source device by omitting some components. FIG. 3 is a vertical sectional view for explaining the operation of the surface light source device. FIG. 4 is a perspective view showing a light guide plate included in the surface light source device, and FIG. 5 is a perspective view showing an optical sheet included in the surface light source device. FIG. 6 is a vertical sectional view of a surface light source device showing the opposite surface of the light guide plate and its surroundings. 7 and 8 are graphs showing the luminance characteristics of the surface light source device shown in FIGS. 1 to 6, and FIG. 9 shows the observation results of the opposite surface of the light guide plate shown in FIGS. 1 to 6. It is a figure for demonstrating.
図１に示すように、表示装置１０は、液晶表示パネル１５と、液晶表示パネル１５の背面側に配置され液晶表示パネル１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、を備えている。表示装置１０は、画像を表示する表示面１１を有している。液晶表示パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面１１に像を表示するように構成されている。 As shown in FIG. 1, the
表示装置１０の表示面１１となる領域は、額縁部材１８によって区画している。額縁部材１８は、可視光不透過性の材料によって形成された部材である。額縁部材１８は、液晶表示パネル１５の周囲となる部分上に設けられている。額縁部材１８は、液晶表示パネル１５の配線等が形成された領域や、面光源装置２０の明るさのむらが視認される領域を隠蔽している。この表示装置１０では、正面方向ｎｄへの投影において表示面１１と重なる領域がアクティブエリアＡａとなり、正面方向ｎｄへの投影において額縁部材１８と重なる領域が非アクティブエリアＡｂとなる。図示されて例において、非アクティブエリアＡｂは、アクティブエリアＡａに隣接して、アクティブエリアＡａを周状に取り囲んでいる。The area to be the display surface 11 of the
図示された液晶表示パネル１５は、出光側に配置された上偏光板１３と、入光側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶層１２と、を有している。偏光板１４，１３は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。 The illustrated liquid crystal display panel 15 is arranged between the upper
液晶層１２には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶層１２中の液晶分子の配向方向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分は、電界印加されていない液晶層１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されている液晶層１２を通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶層１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。 An electric field can be applied to the liquid crystal layer 12 for each region forming one pixel. Then, the orientation direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 12 changes depending on the presence or absence of the electric field application. As an example, the polarizing component in a specific direction transmitted through the lower
このようにして液晶パネル（液晶表示部）１５では、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示パネル１５の詳細については、種々の公知文献（例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典（内田龍男、内池平樹監修）」２００１年工業調査会発行）に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。 In this way, the liquid crystal panel (liquid crystal display unit) 15 can control the transmission or blocking of light from the surface
次に、面光源装置２０について説明する。面光源装置２０は、面状に光を発光する発光面２１を有し、本実施の形態では、液晶表示パネル１５を背面側から照明する装置として用いられている。 Next, the surface
図１に示すように、面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板３０と、導光板３０の一方の側（図１に於いては左側）の側方に配置された光源２４と、導光板３０にそれぞれ対面するようにして配置された光学シート（プリズムシート）５０及び反射シート２８と、を有している。図示された例では、光学シート５０が、液晶表示パネル１５に直面して配置されている。そして、光学シート５０の出光面５１によって、面光源装置２０の発光面２１が画成されている。また、面光源装置２０は、導光板３０及び光学シート５０を保護する枠体５５と、光源２４、導光板３０、光学シート５０、反射シート２８及び枠体５５を収容する主フレーム６０と、を更に有している。 As shown in FIG. 1, the surface
図示された例において、導光板３０の出光側面３１は、液晶表示装置１０の表示面１１および面光源装置２０の発光面２１と同様に、平面視形状（図２に於いては、上方から見下ろして見た形状）が矩形形状に形成されている。この結果、導光板３０は、全体的に、一対の主面（出光側面３１および裏側面３２）を有する相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい偏平した直方体状の部材として構成されており、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。図２に示すように、側面は、互いに直交する第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に延びている。同様に、光学シート５０及び反射シート２８は、全体的に、相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい偏平した直方体状の部材として構成されている。なお、図２に示す平面図では、光学シート５０及び主フレーム６０の図示を省略している。In the illustrated example, the light emitting
導光板３０は、液晶表示パネル１５側の一方の主面によって構成された出光側面３１と、出光側面３１に対向するもう一方の主面からなる裏側面３２と、出光側面３１および裏側面３２の間を延びる側面と、を有している。側面のうちの第１方向ｄ１に対向する二つの面のうちの一方の側面が、入光面３３をなしている。図１に示すように、入光面３３に対面して光源２４が設けられている。入光面３３から導光板３０内に入射した光は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って入光面３３とは反対側の反対面３４に向け、概ね第１方向（導光方向）ｄ１に沿って導光板３０内を導光されるようになる。図１および図３に示すように、光学シート５０は、導光板３０の出光側面３１に対面するようにして配置され、反射シート２８は、導光板３０の裏側面３２に対面するようにして配置されている。The
光源は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、光源２４は、入光面３３の長手方向ｄ２に沿って、並べて配置された多数の点状発光体２５、具体的には、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって、構成されている。なお、図４に示された導光板３０には、光源２４をなす多数の点状発光体２５と対面する位置が示されている。The light source may be configured in various forms such as a fluorescent lamp such as a linear cold cathode fluorescent lamp, a point LED (light emitting diode), an incandescent lamp, or the like. In this embodiment, the
反射シート２８は、導光板３０の裏側面３２から漏れ出した光を反射して、再び導光板３０内に入射させるための部材である。反射シート２８は、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート等から、構成され得る。反射シート２８での反射は、正反射（鏡面反射）でもよく、拡散反射でもよい。反射シート２８での反射が拡散反射の場合には、当該拡散反射は、等方性拡散反射であってもよいし、異方性拡散反射であってもよい。 The
ところで、本明細書において、「出光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート５０、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、例えば図１における紙面の上側）のことであり、「入光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート５０、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。 By the way, in the present specification, the “light emitting side” refers to the
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。 Further, in the present specification, terms such as "sheet", "film", and "board" are not distinguished from each other based only on the difference in designation. Therefore, for example, "sheet" is a concept including a member that can also be called a film or a plate.
さらに、本明細書において「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、導光板３０の板面、後述する導光板本体４０の板面、光学シート５０のシート面、反射シート２８のシート面、液晶表示パネルのパネル面、表示装置１０の表示面１１、および、面光源装置２０の発光面２１は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において、シート状の部材の法線方向とは、対象となるシート状の部材のシート面への法線方向のことを指す。さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置２０の発光面２１への法線方向のことであり、本実施の形態においては、面光源装置２０の発光面２１への法線方向、導光板３０の板面への法線方向、光学シート５０のシート面への法線方向、表示装置１０の表示面１１への法線方向等にも一致する。 Further, in the present specification, the "sheet surface (plate surface, film surface)" coincides with the plane direction of the target sheet-like member when the target sheet-like member is viewed as a whole and in a broad sense. Refers to a surface. In the present embodiment, the plate surface of the
次に、図１、図３、図４及び図６を主に参照して、導光板３０についてさらに詳述する。上述したように、導光板３０は、出光側面３１及び裏側面３２を一対の主面として含む板状部材である。出光側面３１及び裏側面３２を接続する四つの側面のうち一つが、光源２４に対面する入光面３３を形成している。入光面３３は、第１方向ｄ１に反対面３４と対向している。出光側面３１は、アクティブエリアＡａと非アクティブエリアＡｂとに区分けされ得る。アクティブエリアＡａは、例えば種々の方向から観察したとしても、明るさのむらが視認されない出光側面３１上の領域に設定されていることが好ましい。図示された例において、アクティブエリアＡａは、出光側面３１の中央を占める矩形形状の領域となっている（図２参照）。非アクティブエリアＡｂは、出光側面３１の周辺を含む領域であり、出光側面３１の四つの辺に沿って延びる周状の領域となっている。Next, the
図１、図２、図４及び図６に示すように、本実施の形態において、導光板３０は、板状の導光板本体４０と、導光板本体４０に積層された反射層３８と、を有している。図４に示すように、導光板本体４０は、導光板３０の大部分を占めており、実質的に導光板３０の外輪郭を画成している。導光板本体４０は、一対の主面をなす出光面４１及び裏面４２と、出光面４１及び裏面４２を接続する側面と、を有している。導光板本体４０の出光面４１は、導光板３０の出光側面３１の大部分を形成している。導光板本体４０の裏面４２が、導光板３０の裏側面３２の大部分を形成している。図示された例において、導光板本体４０は、四つの側面を有している。四つの側面のうちの一つである入光面４３が、導光板３０の入光面３３を形成している。また、導光板本体４０の側面は、入光面４３と第１方向ｄ１に対向する面として、対向面４４を含んでいる。反射層３８は、対向面４４上に形成されている。とりわけ図示された例において、反射層３８は、対向面４４の全面を覆うように形成されている。そして反射層３８が、導光板３０の反対面３４を形成している。As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 6, in the present embodiment, the
導光板本体４０は、入光面４３から入射してきた光を主として第１方向ｄ１に導光する部位である。したがって、導光板本体４０は、可視光透過性を有した材料、具体例として透明な樹脂材料によって形成され得る。The light guide plate
図４によく示されているように、導光板３０の裏側面３２をなす導光板本体４０の裏面４２は凹凸面として形成されている。具体的な構成として、導光板本体４０の裏面４２の凹凸によって、裏側面３２が、傾斜面４７と、導光板３０の法線方向ｎｄに延びる段差面４８と、導光板３０の板面方向に延びる接続面４９と、を有している。導光板本体４０内での導光は、導光板本体４０の一対の主面４１，４２での全反射作用によっている。その一方で、傾斜面４７は、入光面４３側から対向面４４側へ向かうにつれて出光面４１に接近するよう、導光板本体４０の板面に対して傾斜している。したがって、傾斜面４７で反射した光については、一対の主面４１，４２に入射する際の入射角度は小さくなる。傾斜面４７で反射することにより、一対の主面４１，４２への入射角度が全反射臨界角度未満になると、当該光は、導光板３０から出射するようになる。すなわち、傾斜面４７は、導光板３０から光を取り出すための光取出要素として機能する。 As is well shown in FIG. 4, the
図３及び図４に示すように、傾斜面４７は、その長手方向が導光板３０による導光方向（導光板３０の入光面３３と当該入光面に対向する反対面３４とを結ぶ第１方向）ｄ１と交差するように、導光板３０に対して位置決めされている。より厳密には、傾斜面４７の長手方向が、導光板３０による導光方向（つまり、第１方向）ｄ１と直交するとともに、傾斜面４７の配列方向が導光板３０による導光方向ｄ１と平行になっている。As shown in FIGS. 3 and 4, the
導光方向である第１方向ｄ１に沿った傾斜面４７の分布を裏面４２内で調節することにより、導光板３０からの出射光量の第１方向ｄ１に沿った分布を調整することができる。図示された例では、導光方向ｄ１に沿って入光面４３から対向面４４に接近するにつれて、裏面４２うちの傾斜面４７が占める割合が高くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入光面４３から離間した領域での導光板３０からの光の出射が促進され、入光面４３から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。By adjusting the distribution of the inclined surface 47 along the first direction d 1 which is the light guide direction in the
ここで、導光板３０及び導光板本体４０の寸法は、一例として、次のように設定され得る。導光板３０及び導光板本体４０の厚みＨは、例えば、３００μｍ以上８００μｍ以下とすることができる。また、傾斜面４７の導光板本体４０の板面に対する傾斜角度を、例えば０．１°以上から５°以下、さらには０．１°以上２.０°以下とすることができる。 Here, the dimensions of the
以上のような構成からなる導光板本体４０は、一例として、押し出し成型により、作製することができる。導光板本体４０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂等の一以上を主成分とする透明樹脂が好適に使用され得る。尚、必要に応じて、導光板本体４０中に光を拡散させる機能を有する拡散性分を添加することもできる。拡散成分は、一例として、平均粒径が０．５〜１００μｍ程度であるシリカ（二酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等の透明物質からなる粒子を、用いることができる。 As an example, the light guide plate
一方、反射層３８は、導光板本体４０内を入光面４３から対向面４４まで第１方向ｄ１に導光されてきた光を、第１方向ｄ１における入光面４３の側へ、反射する層である。反射層３８で反射された光は、裏面４２での反射や透過により、導光板３０から射出することが可能となる。すなわち、反射層３８を設けることで、導光板３０の反対面３４から光源光が漏れ出ししまうことを防止する。これにより、光源光の効率的な利用が可能となり、光源２４の出力を増大させることなく導光板３０の出光側面３１上での輝度を改善することが可能となる。On the other hand,
反射層３８は、反射性を有した材料をコーティング、蒸着、印刷等によって導光板本体４０の対向面４４上に成膜することで作製される。より具体的には、アルミニウムや銀を対向面４４上にスプレーコートすることにより、アルミニウムや銀を対向面４４上に蒸着することにより、或いは、金属粒子を含有した樹脂組成物を対向面４４上に印刷して乾燥することにより、反射層３８を作製することができる。 The
なお、反射層３８での反射は、導光板３０の反対面３４の視認を防止する観点から、拡散反射ではなく、鏡面反射であることが好ましい。導光板３０の反対面３４の視認を防止する観点から、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長を有した可視光についての反射層３８での全反射光のうちの鏡面反射光の割合Ｒ〔％〕が、２０〔％〕より大きいことが好ましく、４０〔％〕より大きいことがより好ましく、６０〔％〕より大きいことがさらに好ましい。ここで、反射層３８での全反射光のうちの鏡面反射光の割合Ｒ〔％〕は、反射層の全光線反射率Ｒｔ〔％〕および拡散反射率Ｒｄ〔％〕を用いて、次の式で特定される。
Ｒ＝（（Ｒｔ−Ｒｄ）／Ｒｔ）×１００
ここで、全光線反射率Ｒｔ〔％〕とは、入射光に対する全ての反射光の割合である。そして、このすべての反射光には、拡散反射成分および鏡面反射成分の両方が含まれる。拡散反射率Ｒｄ〔％〕とは、入射光に対する拡散反射光の割合である。全光線反射率Ｒｔ〔％〕及び拡散反射率Ｒｄ〔％〕は、光線入射角４５度条件設定にて、測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ範囲の反射スペクトルを測定し、ＪＩＳ Ａ ５７５９記載の手順に従い算出される。It should be noted that the reflection on the
R =( (Rt-Rd) / Rt) × 100
Here, the total light reflectance Rt [%] is the ratio of all reflected light to the incident light. All of this reflected light contains both a diffuse reflection component and a specular reflection component. The diffuse reflectance Rd [%] is the ratio of the diffuse reflected light to the incident light. The total light reflectance Rt [%] and the diffuse reflectance Rd [%] are calculated according to the procedure described in JIS A 5759 by measuring the reflection spectrum in the measurement wavelength range of 380 nm to 780 nm under the condition setting of the light incident angle of 45 degrees. NS.
また、導光板本体４０と反射層３８との界面での拡散を防止する観点から、導光板本体４０の対向面４４の表面粗さは、ＩＳＯ ２５１７８で特定される算術平均粗さＲａ〔μｍ〕において、０．３〔μｍ〕以下であることが好ましく、０．２〔μｍ〕以下であることがより好ましく、０．１５〔μｍ〕以下であることが更に好ましい。その一方で、導光板本体４０と反射層３８との密着性を改善する観点から、導光板本体４０の対向面４４の表面粗さは、ＩＳＯ ２５１７８で特定される算術平均粗さＲａ〔μｍ〕において、０．０１〔μｍ〕以上であることが好ましく、０．０３〔μｍ〕以上下あることがより好ましく、０．０５〔μｍ〕以上であることが更に好ましい。なお、算術平均粗さＲａ〔μｍ〕は、キーエンス社の形状測定レーザマイクロスコープＶＫ８７００を用いて、ＩＳＯ ２５１７８に準拠して測定された値とする。 Further, from the viewpoint of preventing diffusion at the interface between the light guide plate
通常のバイト仕上げにより、導光板本体４０の対向面４４の表面粗さＲａを０．２μｍ〜０．３μｍ程度とすることができ、鏡面バイト仕上げにより、対向面４４の表面粗さＲａを０．１μｍ程度とすることができる。更に、バフ研磨等の仕上げ加工を行うことで、対向面４４の表面粗さＲａを０．０５μｍ程度とすることができる。 The surface roughness Ra of the facing
次に、図３及び図５を主に参照して、光学シート（プリズムシート）５０についてさらに詳述する。光学シート５０は、透過光の進行方向を変化させる機能を有した部材である。 Next, the optical sheet (prism sheet) 50 will be described in more detail with reference mainly to FIGS. 3 and 5. The
図５によく示されているように、光学シート５０は、板状に形成された本体部５３と、本体部５３上に設けられた複数の単位プリズム（単位形状要素、単位光学要素、単位レンズ）５４と、を有している。本体部５３は、平板状の部材として構成され、一対の平行な主面として出光側面５３ａ及び入光側面５３ｂを有している。複数の単位プリズム５４は、本体部５３の入光側面５３ｂ上に形成されている。導光板３０に対面しない側に位置する本体部５３の出光側面５３ａによって、光学シート５０の出光面５１が構成されている。 As is well shown in FIG. 5, the
なお、本明細書における「単位プリズム」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。 In addition, the "unit prism", "unit shape element", "unit optical element" and "unit lens" in the present specification exert an optical action such as refraction and reflection on light to indicate the traveling direction of the light. It refers to an element that has a function to change, and is not distinguished from each other based only on the difference in designation.
次に、本体部５３の入光側面上に設けられた単位プリズム５４について説明する。図３及び図５によく示されているように、複数の単位プリズム５４は、本体部５３の入光側面５３ｂ上に並べて配置されている。各単位プリズム５４は、柱状に形成され、その配列方向と交差する方向に延びている。 Next, the
図示された例において、各単位プリズム５４は直線状に延びている。各単位プリズム５４は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。光学シート５０に含まれる複数の単位プリズム５４は互いに同一に構成されている。さらに、複数の単位プリズム５４は、その長手方向に直交する方向に沿って、本体部５３の入光側面５３ｂ上に隙間無く並べられている。したがって、光学シート５０の入光面５２は、本体部５３上に隙間無く配列された単位プリズム５４の表面（プリズム面）５４ａ，５４ｂによって形成されている。 In the illustrated example, each
なお、上述してきたように、光学シート５０は、導光板３０に重ねられるようにして配置され、光学シート５０の単位プリズム５４が導光板３０の出光側面３１に対面するようになっている。また、図１に示すように、光学シート５０は、単位プリズム５４の長手方向が導光板３０による導光方向（導光板３０の入光面３３と当該入光面に対向する反対面３４とを結ぶ第１方向）ｄ１と交差するように、導光板３０に対して位置決めされている。より厳密には、単位プリズム５４の長手方向が導光板３０による導光方向（つまり、第１方向）ｄ１と直交するとともに、単位プリズム５４の配列方向が導光板３０による導光方向ｄ１と平行になるように、光学シート５０が導光板３０に対して位置決めされている。したがって、各単位プリズム５４は、傾斜面４７の長手方向と平行な第２方向ｄ２に延びている。As described above, the
図３によく示されているように、各単位プリズム５４は、単位プリズム５４の配列方向、つまり第１方向ｄ１に沿って、互いに対向して配置された第１プリズム面５４ａ及び第２プリズム面５４ｂを有している。各単位プリズム５４の第１プリズム面５４ａは、第１方向ｄ１における一側（図１および図３の紙面における左側）に位置し、第２プリズム面５４ｂは、第１方向ｄ１における他側（図１および図３の紙面における右側）に位置している。より詳細には、各単位プリズム５４の第１プリズム面５４ａは、第１方向ｄ１における光源２４の側に位置して第１方向ｄ１における一側を向く。各単位プリズム５４の第２プリズム面５４ｂは、第１方向ｄ１における光源２４から離間する側に位置し、第１方向ｄ１における他側を向く。後述するように、第１プリズム面５４ａは、主として、第１方向ｄ１における一側に配置された光源２４から導光板３０内に進み、その後に導光板３０から出射した光が、光学シート５０へ入射する際の入射面として機能する。一方、第２プリズム面５４ｂは、光学シート５０へ入射した光を反射して、当該光の光路を補正する機能を有する。As seen in FIG. 3, each
図３に示すように、第１プリズム面５４ａおよび第２プリズム面５４ｂは、それぞれ本体部５３から延び出るとともに互いに接続されている。第１プリズム面５４ａ及び第２プリズム面５４ｂが互いに接続する位置において、本体部５３から最も入光側に突出した単位プリズム５４の先端部（頂部）５４ｃが形成されている。 As shown in FIG. 3, the
上述したように、また図５及び図６に示すように、本体部５３のシート面（本体部５３の入光側面５３ｂ、光学シート５０のシート面）への法線方向ｎｄおよび単位プリズム５４の配列方向である第１方向ｄ１の両方に平行な断面における各単位プリズム５４の断面形状は、当該単位プリズム５４の長手方向（直線状に延びている方向）に沿って一定となっている。また、この断面において、各単位プリズム５４は、入光側（導光板の側）に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、この断面において、本体部５３のシート面と平行な単位プリズム５４の幅は、本体部５３の法線方向ｎｄに沿って本体部５３から離間するにつれて小さくなっていく。As described above, and as shown in FIGS. 5 and 6, the normal direction nd and the
光学シート５０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、以上のような構成からなる単位プリズム５４の具体例として、単位プリズム５４の第１方向ｄ１に沿った配列ピッチ（図示された例では、単位プリズム５４の幅に相当）を１０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。ただし、昨今においては、単位プリズム５４の配列の高精細化が急速に進んでおり、単位プリズム５４の第１方向ｄ１に沿った配列ピッチを１０μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。また、光学シート５０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部５３からの単位プリズム５４の突出高さを５．５μｍ以上１８０μｍ以下とすることができる。As an example, the dimensions of the
以上のような構成からなる光学シート５０は、基材上に単位プリズム５４を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製することができる。光学シート５０の本体部５３及び単位プリズム５４をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレート樹脂やウレタンアクリレート樹脂系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。 The
電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって光学シート５０を作製する場合、単位プリズム５４とともに、単位プリズム５４と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、本体部５３は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。一方、押し出し成型で作製された光学シート５０においては、本体部５３と、本体部５３の入光側面５３ｂ上の複数の単位プリズム５４と、が一体的に形成され得る。 When the
次に、枠体５５及び主フレーム６０について説明する。まず、主フレーム６０は、面光源装置２０の構成要素、例えば光源２４、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０を支持する。また、主フレーム６０は、支持した面光源装置２０の構成要素を外部から保護する。光源２４、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０は、主フレーム６０に対して位置決めされている。上述した液晶表示パネル１５は、主フレーム６０に対して位置決めされている。しかしながら、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０は、面光源装置２０の使用中に昇温して膨張する。このため、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０は、膨張および収縮が可能となるよう、主フレーム６０によって支持されている。典型的には、光源２４が、主フレーム６０に固定されるとともに、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０は、第１方向ｄ１における光源２４に近接する一側において、主フレーム６０に固定される。そして、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０は、熱膨張時に、第１方向ｄ１における光源２４から離間する他側に伸張可能となっている。このような主フレーム６０は、アルミニウム、ステンレス、鉄等の金属を用いて形成される。Next, the
枠体５５は、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０と、主フレーム６０と、の間に設けられている。枠体５５は、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０が接触することを防止している。枠体５５は、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０を主フレーム６０から保護する機能を有している。また、枠体５５は、図１に示すように、正面方向ｎｄにおいて、液晶表示パネル１５を支持している。枠体５５は、液晶表示パネル１５と光学シート５０の間に隙間を形成している。これにより、光学シート５０は、液晶表示パネル１５との接触を防止されている。 The
図示された例において、枠体５５は、主フレーム６０に対して相対移動可能に支持されている。そして、枠体５５は、接合層５８を介して導光板３０の反対面３４に固定されている。すなわち、第１方向ｄ１に沿って、導光板３０の反射層３８と枠体５５が、反射層３８によって接続されている。そして、枠体５５は、導光板３０の熱膨張にともなって、主フレーム６０に対して相対移動する。接合層５８としては、表示装置に用いられている種々の粘着層や接着層を採用することができる。In the illustrated example, the
図１に示された例において、第１方向ｄ１において、枠体５５と主フレーム６０との間には導光板３０の熱膨張を許容する隙間Ｓが形成されている。ただし、導光板３０の熱膨張の少なくとも一部分を接合層５８によって吸収するようにしてもよい。この場合、第１方向ｄ１に沿った枠体５５と主フレーム６０との間の隙間Ｓの幅Ｗｓ〔μｍ〕を、導光板３０の想定される熱膨張長さよりも短くすることができる。これにより、導光板３０の非アクティブエリアＡｂの幅を狭くして、ベゼルの狭幅化を実現することができる。なお、導光板３０の想定される熱膨張長さ〔μｍ〕は、導光板３０の第１方向ｄ１に沿った長さ〔μｍ〕、導光板３０の熱膨張係数〔１／℃〕、及び、想定される温度差〔℃〕を掛け合わせて特定することができる。ここで想定される温度差〔℃〕は、典型的には、２０℃〜６０℃の間の環境温度の変化が生じることを想定して、４０℃とすることができる。また、導光板３０の膨張を接合層５８で吸収しようとすると、接合層５８の第１方向ｄ１に沿った厚みＷｊ〔μｍ〕は、大きく設定されていることが好ましく、例えばノート型のパソコの表示装置やタブレットの表示装置、さらにはスマートフォンの表示装置等を想定すると、１００μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以上６００μｍ以下であることがより好ましく、３００μｍ以５００μｍ以下であることが更に好ましい。さらに、接合層５８の第１方向ｄ１に沿った厚みＷｊ〔μｍ〕を、導光板３０の想定される熱膨張長さよりも長くしておくことも、導光板３０の膨張を接合層５８で吸収する上で有効である。In the example shown in FIG. 1, in the first direction d1, the gap S to allow for thermal expansion of the
図２に示された例において、枠体５５は、反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０に対して三方から対面するようになっている。より具体的には、枠体５５は、第１方向ｄ１における光源２４とは反対側となる他側から反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０に対面し、且つ、第２方向ｄ２における両側から反射シート２８、導光板３０及び光学シート５０に対面している。枠体５５は、例えば樹脂を用いて形成される。樹脂材料からなる枠体５５は、十分な柔軟性を有することになる。In the example shown in FIG. 2, the
また、図２に示された例において、接合層５８は、導光板３０の反対面３４上に第２方向ｄ２に沿って線状に設けられているが、この例に限られない。接合層５８は、導光板３０の反対面３４上における第２方向ｄ２に沿った一部の領域のみに設けられて、導光板３０と枠体５５とを接合するようにしてもよい。また、接合層５８は、導光板３０の反対面３４上における第２方向ｄ２に沿って離間した複数領域に設けられて、導光板３０と枠体５５とを接合するようにしてもよい。さらに、接合層５８は、第２方向ｄ２に対向する導光板３０の一対の側端面３５，３６上に設けられ、導光板３０の側端面３５，３６と枠体５５とを接合するようにしてもよい。Further, in the example shown in FIG. 2, the
次に、以上のような構成からなる表示装置１０の作用について説明する。 Next, the operation of the
まず、図３に示すように、光源２４をなす発光体２５で発光された光は、入光面３３を介し、導光板３０の導光板本体４０に入射する。図３に示すように、導光板本体４０へ入射した光Ｌ３１，Ｌ３２は、導光板本体４０の出光面４１及び裏面４２において、反射、とりわけ導光板本体４０をなす材料と空気との屈折率差に起因して全反射を繰り返し、導光板本体４０の入光面４３と対向面４４とを結ぶ第１方向（導光方向）ｄ１へ進んでいく。First, as shown in FIG. 3, the light emitted by the
導光板本体４０の裏面４２は、入光面４３から対向面４４に向かうにつれて、出光面４１に対して接近するように傾斜した傾斜面４７を有している。傾斜面４７は、段差面４８及び接続面４９とともに、裏面４２を形成している。このうち段差面４８は、導光板本体４０の板面の法線方向ｎｄに延びている。したがって、導光板本体４０内を入光面４３の側から対向面４４の側へと進む光の殆どは、裏面４２のうち、段差面４８に入射することなく、傾斜面４７又は接続面４９にて反射するようになる。そして、裏面４２のうちの傾斜面４７で反射すると、図３に示された断面における当該光の進行方向は、導光板本体４０の板面に対する傾斜角度を増大させる。すなわち、裏面４２のうちの傾斜面４７で反射すると、以降における、当該光の出光面４１及び裏面４２への入射角度が小さくなる。したがって、導光板本体４０内を進む光の出光面４１及び裏面４２への入射角度は、裏面４２のうちの傾斜面４７での一以上の反射によって、次第に小さくなっていき、全反射臨界角未満となる。この場合、当該光は、導光板本体４０の出光面４１又は裏面４２によってなされる導光板３０の出光側面３１又は裏側面３２を通過して、導光板３０から出射し得るようになる。出光側面３１から出射した光Ｌ３１，Ｌ３２は、導光板３０の出光側に配置された光学シート５０へと向かう。一方、裏側面３２から出射した光は、導光板３０の背面に配置された反射シート２８で反射され再び導光板３０内に入射して導光板３０内を進むことになる。 The
とりわけ、図示された例においては、導光方向に沿って入光面４３から対向面４４に接近するにつれて、裏面４２うちの傾斜面４７が占める割合が高くなっている。これにより、出射光量が少なくなってしまう傾向がある導光板３０の入光面３３から離間した領域において、導光板３０の出光側面３１からの出射光量を十分に確保し、導光方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。 In particular, in the illustrated example, the proportion of the
ところで、図示された例において、導光板３０から出射する光の出射角度は、それまで、導光板３０内を主として第１方向ｄ１に進んでいたことに起因して、図３に示すように、第１方向（導光方向）ｄ１と平行な面において、正面方向ｎｄから比較的大きく傾斜した比較的に大きな出射角度θｋとなる。つまり、導光板３０から出射する光の第１方向成分ｄ１の出射角度（出射光の第１方向成分と導光板３０の板面への法線方向ｎｄとがなす角度θｋ（図３参照））は、比較的大きな角度となる狭い角度範囲内に偏る、傾向が生じる。Incidentally, in the illustrated example, the emission angle of light emitted from the
ここで図７は、導光板３０の出光側面３１で測定された輝度の角度分布の一例を示している。図７に示された輝度分布は、第１方向ｄ１及び正面方向ｎｄの両方向に平行な面内の各方向への出光側面３１上での輝度について実際に調べた結果である。図７に示されたグラフにおいて、正面方向から第１方向に沿って他側に傾斜した角度の値を正としている。Here, FIG. 7 shows an example of the angular distribution of the luminance measured on the light emitting
例えば、上述した形状および寸法からなる導光板３０では、導光板３０の法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方に平行な面内における各方向への導光板３０の出光側面３１上での輝度の角度分布において、ピーク輝度Ｌｍａｘが得られる方向が導光板３０の法線方向ｎｄから第１方向ｄ１に沿って他側（反対面３４の側）へ傾斜した角度θｍａｘ、及び、導光板３０の法線方向ｎｄとピーク輝度Ｌｍａｘが得られる方向との間に位置するピーク輝度の半分の輝度１／２・Ｌｍａｘが得られる方向がピーク輝度が得られる方向から第１方向ｄ１に沿って一側（入光面３３の側）へ傾斜した角度θαを、次の条件（１）及び（２）、より典型的には条件（３）及び（４）、を満たす範囲に設定することができる。
６０° ≦ θｍａｘ ≦ ８５° ・・・（１）
５°≦ θα ≦ ２５° ・・・（２）
７０° ≦ θｍａｘ ≦ ８０° ・・・（３）
５°≦ θα ≦ １５° ・・・（４）For example, in the
60 ° ≤ θmax ≤ 85 ° ・ ・ ・ (1)
5 ° ≤ θα ≤ 25 ° ・ ・ ・ (2)
70 ° ≤ θmax ≤ 80 ° ・ ・ ・ (3)
5 ° ≤ θα ≤ 15 ° ・ ・ ・ (4)
導光板３０から出射した光は、その後、光学シート５０へ入射する。上述したように、この光学シート５０は、導光板３０の側へ向けて先端部５４ｃが突出する単位プリズム５４を有している。図３によく示されているように、単位プリズム５４の長手方向は、導光板３０による導光方向（第１方向）ｄ１と交差する方向、とりわけ図示された例では導光方向と直交する第２方向ｄ２と、平行になっている。The light emitted from the
この結果、図３に示すように、第１方向ｄ１における一側（図３の紙面における左側）に配置された光源２４で発光され導光板３０を介して光学シート５０へ向かう光Ｌ３１，Ｌ３２は、互いに接続された第１プリズム面５４ａ及び第２プリズム面５４ｂのうちの、第１方向ｄ１における光源２４側となる一側に位置する第１プリズム面５４ａを介して単位プリズム５４へ入射する。図３に示すように、この光Ｌ３１，Ｌ３２は、その後、第１方向ｄ１における光源とは反対側の他側（図３の紙面における右側）に位置する第２プリズム面５４ｂで全反射してその進行方向を変化させるようになる。As a result, as shown in FIG. 3, the light L31 toward the
そして、図３に示された光学シートの主切断面（第１方向（導光方向）ｄ１と正面方向ｎｄとの両方向に平行な断面）において正面方向ｎｄから大きく傾斜した狭い角度範囲内の方向に進む光Ｌ３１，Ｌ３２は、単位プリズム５４の第２プリズム面５４ｂでの全反射により、その進行方向が正面方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、精度良く曲げられる。このような作用により、単位プリズム５４は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、光学シート５０は、第１方向ｄ１に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。とりわけ、上述した条件（１）及び（２）を満たす導光板３０との組み合わせにおいて、光学シート５０は優れた集光機能を発揮することができ、更に上述した条件（３）及び（４）を満たす導光板３０との組み合わせにおいて、光学シート５０はより優れた集光機能を発揮することができる。Then, in the main cut surface of the optical sheet shown in FIG. 3 (cross section parallel to both directions of the first direction (light guide direction) d 1 and the front direction nd), within a narrow angle range greatly inclined from the front direction nd. The light L31 and L32 traveling in the direction are accurately bent so that the angle formed by the traveling direction with respect to the front direction nd becomes smaller due to the total reflection of the
面光源装置２０の発光面２１を形成する光学シート５０から出射した一方の偏光成分の光は、その後、液晶表示パネル１５へ入射して下偏光板１４を透過する。下偏光板１４を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶表示パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。 The light of one of the polarizing components emitted from the
ところで、背景技術の欄でも説明したように、昨今、表示装置や面光源装置のベゼル幅を狭くすること、すなわちナローベゼル化が求められている。ベゼルを狭幅化することができれば、表示面や発光面を小さくすることなく表示装置や面光源装置を小型化することができる。表示装置や面光源装置のナローベゼル化を推進するには、現状、導光板３０の非アクティブエリアＡｂを狭くすることが必要となっている。 By the way, as explained in the column of background technology, there is a recent demand for narrowing the bezel width of display devices and surface light source devices, that is, narrow bezels. If the width of the bezel can be narrowed, the display device and the surface light source device can be miniaturized without reducing the size of the display surface and the light emitting surface. At present, it is necessary to narrow the inactive area Ab of the
ここで、図１０は、本件出願人によって開発された参考例としての面光源装置２０を示している。図１０に示された例において、面光源装置１２０は、反射シート１２８、導光板１３０、光学シート１５０、枠体１５５及び主フレーム１６０を有している。このうち、導光板１３０は、上述した本実施の形態の導光板本体４０のみによって構成されており、反射層３８を含んでいない。面光源装置１２０のその他の構成要素、すなわち、反射シート１２８、光学シート１５０、枠体１５５及び主フレーム１６０は、上述した実施の形態の対応する構成要素と同一に構成されている。 Here, FIG. 10 shows a surface
このような面光源装置１２０の反対面１３４の周辺を出光面１３１越しに確認したところ、他の部分と比較して、局所的に明るく観察された。このような現象にについて更に鋭意検討を重ねたところ、局所的な明るさは、反対面１３４を介して導光板１３０から射出した光Ｌ１０１が枠体１５５で拡散されていることを原因としていた。すなわち、枠体１５５で拡散した光が反対面１３４として明るく観察された。 When the periphery of the opposite surface 134 of the surface
このような明るさの不均一は、導光板３０からの出射光が指向性を有している場合に顕著となる。とりわけ、局所的な明るさは、正面方向ｎｄから第１方向ｄ１において一側（光源２４の側）に傾斜した方向から視認される。したがって、図７を参照して説明したように、出光側面３１上での輝度ピークが正面方向ｎｄから第１方向ｄ１において他側に傾斜した方向に表れる導光板３０、より具体的には上述した条件（１）及び（２）を満たす導光板３０を用いた際に明るさの不均一さが顕著となり、上述した条件（３）及び（４）を満たす導光板３０を用いた際に更に不具合が深刻となる。Such non-uniformity of brightness becomes remarkable when the light emitted from the
このような局色的な明るさの変化が生じる領域、言い換えると、反対面１３４が確認される出光側面３１上の領域は、明るさの均一性を確保し得ない以上、アクティブエリアＡａとして使用することできない。すなわち、反対面１３４が確認される出光側面３１上の領域は、非アクティブエリアＡｂとして、額縁部材１８等の遮光性を有した部材によって隠蔽される必要がある。このことが、非アクティブエリアＡｂ及びベゼルを小型化できない原因となっていた。Such stations chromatically brightness area change occurs in, in other words, the region on the
ここで、図１１は、図１０に示された面光源装置１２０を観察した結果を説明している。図１１（ａ）は、面光源装置１２０の観察方法を示している。図１１（ａ）に示すように、光学シート１５０を取り外した状態で、光源の発光体を点灯して、導光板１３０の出光面１３１を介して反対面１３４の周辺を観察した。図１１（ｂ）は、観察結果を示す写真であり、反対面１３４及びその周辺が明くる観察されている。 Here, FIG. 11 explains the result of observing the surface
このような不具合を回避するには、枠体１５５で光拡散させないことが有効と考えられる。例えば、枠体１５５を黒色の樹脂材料で形成することで、枠体１５５に光吸収性を付与することができる。しかしながら、図１０に示すように、反対面１３４を通過して導光板１３０から出射した光Ｌ１０２が枠体１５５で吸収されると、光源光の利用効率が低下するといった別の不具合が生じる。 In order to avoid such a problem, it is considered effective not to diffuse the light with the
ここで、図８は、図１０に示された面光源装置１２０の光学シート１５０上で測定された正面方向輝度の第１方向に沿った分布を示している。測定対象とした面光源装置１２０は、ノート型パソコンに組み込まれる１４インチの表示装置に用いられるものとした。この面光源装置１２０の表示面は、第１方向ｄ１に沿って略１８０ｍｍの長さを有していた。図８に示された輝度分布において、横軸は、第１方向ｄ１に沿った位置を示しており、「０」は、表示面の第１方向ｄ１における中心の輝度値を示している。図８においてサンプルＢで示されている面光源装置は、枠体１５５が白色で光拡散性を有するものとした。なお、サンプルＢは、図１１の観察対象とした面光源装置でもある。また、図８においてサンプルＣで示されている面光源装置は、枠体１５５が黒色で光吸収性を有するものとした。サンプルＢの測定結果では、光源から最も離間した領域において、正面方向輝度が急激に上昇した。一方、サンプルＣの測定結果では、光源から最も離間した領域での局所的な正面方向輝度の上昇は生じなかった。しかしながら、サンプルＣの正面方向輝度は、第１方向ｄ１に沿った概ね全領域においてサンプルＢの正面方向輝度よりも低くなり、とりわけ第１方向ｄ１における光源とは反対側となる半分の領域においてサンプルＢの正面方向輝度よりも顕著に低くなった。Here, FIG. 8 shows the distribution of the frontal luminance measured on the
一方、本実施の形態では、図６に示すように、導光板３０の反対面３４が反射層３８によって形成されている。図６に示すように、反射層３８は、導光板本体４０内を第１方向ｄ１に進んで対向面４４に到達した光Ｌ６１，Ｌ６２を反射する。反射層３８で反射された光Ｌ６１，Ｌ６２の光路は、第１方向ｄ１において折り返す。そして、このような光Ｌ６１，Ｌ６２は、第１方向ｄ１における入光面４３の側に向けて、導光板本体４０内を進む。この光Ｌ６１，Ｌ６２は、傾斜面４７及び段差面４８で光路を曲げられることで、出光面４１又は裏面４２を介して導光板３０から出射するようになる。On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
したがって、本実施の形態による面光源装置２０では、輝度特性に強い指向性を有する場合であったとしても、すなわち、上述した条件（１）及び（２）が満たされる場合や、更には上述した条件（３）及び（４）が満たされるような場合であっても、出光側面３１越しに、導光板３０の反対面３４の周辺が局所的に明るく観察されることを効果的に防止することができる。このため、反射層３８が正面方向ｎｄから直接視認されない範囲で、反対面３４（反射層３８）上に位置する非アクティブエリアＡｂの第１方向ｄ１に沿った幅Ｗａを狭くすることができる。Therefore, in the surface
従来、反対面１３４上に位置する導光板１３０の非アクティブエリアＡｂの第１方向ｄ１に沿った幅Ｗａは、導光板１３０の高さ（厚み）Ｈに１．７３を乗じた長さが必要と考えられていた。ここで、１．７３はｔａｎ６０°の値に相当し、すなわち、従来においては、正面方向ｎｄから６０°傾斜して反対面１３４と交差する直線分ＬＳが横切る出光面１３１上の領域を非アクティブエリアＡｂとする必要があるとされていた。このような従来の非アクティブエリアＡｂと比較して、本実施の形態では、非アクティブエリアＡｂの幅を飛躍的に狭くすることができる。Conventionally, the width Wa in the first directiond 1 of the non-active area Ab of the
なお、図９は、図６に示された面光源装置１２０を観察した結果を説明している。図９（ａ）は、面光源装置１２０の観察方法を示している。図９（ａ）に示すように、光学シート５０を取り外しした状態で、光源２４の発光体２５を点灯して、導光板３０の出光側面３１を介して反対面３４の周辺を観察したところ、図９（ｂ）に示すように、反対面３４の周辺に局所的に明るい領域は観察されなかった。 Note that FIG. 9 explains the result of observing the surface
また図８には、図６に示された面光源装置２０の光学シート５０上で測定された正面方向輝度の第１方向ｄ１に沿った分布を、サンプルＡの測定結果として示している。サンプルＡの寸法や測定条件は、上述したサンプルＢと同様にした。すなわち、サンプルＡ及びサンプルＢは、図６及び図１０に表れた相違点のみとし、同一の条件で測定を行っている。サンプルＡは、図９の観察対象とした面光源装置でもある。図８に示すように、サンプルＡの測定結果では、サンプルＢの測定結果と異なり、光源から最も離間した領域での局所的な正面方向輝度の上昇は生じなかった。その一方で、サンプルＡの正面方向輝度は、光源から最も離間した局所的な領域を除くと、サンプルＢの正面方向輝度よりも概ね全体的に高い値となった。Also in Figure 8, the first distribution along the direction d1 in the front direction luminance measured on the
ところで、図１０に示された面光源装置１２０において、接合層１５８は、導光板１３０の反対面１３４上には設けられていない。接合層１５８が導光板１３０の反対面１３４上には設けられていると、導光板１３０内を導光して反対面１３４に到達した光が、接合層１５８で吸収または拡散されるためである。図１０に示された接合層１５８は、導光板３０の裏面１３２のうちの第１方向ｄ１における反対面１３４側の端部と主フレーム１６０とを接合している。この面光源装置１２０において、導光板１３０は、接合層１５８を剪断変形および圧縮変形させるようにして、膨張することができる。また、第１方向ｄ１に沿った反射シート１２８と接合層１５８との間に隙間が設けられて、この隙間によって、反射シート１２８の第１方向ｄ１への膨張が許容されている。By the way, in the surface
そして、図１０に示された面光源装置１２０では、出光面１３１上の第２方向ｄ２に沿った細長い領域として、輝度が低下した暗領域が生じることが確認された。このような暗領域は、本件発明者が検討を重ねたところ、図１０に示すように、導光板１３０の裏面１３２の一部分が、反射シート１２８に対面していないことに起因していると考えられた。図１０に示された導光板１３０の反対面１３４近傍でも、枠体１５５又は反対面１３４で反射した光により、一部の光Ｌ１０３が、第１方向ｄ１における進行方向を折り返して、入光面の側に向けて進む。そして、導光板１３０の裏面１３２のうちの、背面側に反射シート１２８が存在しない領域から出光面１３１に向かう光Ｌ１０３は、導光板１３０の裏面１３２のうちの、背面側に反射シート１２８が存在する領域から出光面１３１に向かう光Ｌ１０４と比較して著しく低光量となる。このような光Ｌ１０３が、出射し得る出光面１３１上の領域に暗領域が生成される。このため、図１０に示された面光源装置１２０では、出光面１３１上の領域に暗領域が形成される領域を非アクティブエリアＡｂとする必要があり、この結果、非アクティブエリアＡｂの幅Ｗａが大きくなる。Then, in the surface
この点について、本実施の形態においては、導光板３０の反対面３４は、透過率の低い反射層３８によって形成されている。したがって、反対面３４上に接合層５８を設けたとしても、接合層５８に起因した吸収や拡散等の問題は生じ得ない。結果として、図６に示すように、反射シート２８は、導光板３０の裏側面３２の全領域に対面するようにして配置され得る。これにより、暗領域が、導光板３０の背面側への反射シート２８の有無に起因して出光側面３１上に生じることを回避することができる。したがって、図示された面光源装置２０の導光板３０では、反対面３４側に位置する非アクティブエリアＡｂの幅Ｗａを効果的に狭くして、面光源装置２０及び表示装置１０のナローベゼル化を図ることができる。 In this regard, in the present embodiment, the
上述した一実施の形態において、導光板３０は、入光面４３及び入光面４３に対向する対向面４４を含む導光板本体４０と、導光板本体４０の対向面４４上に設けられた反射層３８と、を有している。このような導光板３０によれば、導光板本体４０の対向面４４まで到達した光Ｌ６１，Ｌ６２が反射層３８で反射される。反射層３８で反射された光Ｌ６１，Ｌ６２は、反射層３８で反射される前とは逆向きに導光板本体４０内を進むようになる。したがって、導光板本体４０内を進む光Ｌ６１，Ｌ６２が、導光板３０の反対面３４まで到達して導光板３０から出射し、枠体５５や主フレーム６０で吸収されることを効果的に回避することができる。すなわち、本実施の形態によれば、光源光の利用効率を改善して、とりわけ反対面３４近傍での輝度低下を効果的に回避することができる。また、導光板３０内を進む光Ｌ６１，Ｌ６２が、反対面３４まで到達して導光板３０から出射し、枠体５５や主フレーム６０で拡散することを効果的に回避することができる。したがって、導光板３０の反対面３４近傍での局所的な輝度上昇を効果的に防止することができる。これにより、導光板３０の反対面３４が不可視化されて導光板３０の反対面３４側における非アクティブエリアＡａを効果的に小さくすることができ、面光源装置２０及び表示装置１０のナローベゼル化を実現することができる。 In one embodiment described above, the
上述した一実施の形態の具体例において、対向面４４の表面粗さＲａは、０．０１μｍ以上０．３μｍ以下となっている。このような導光板３０によれば、表面粗さＲａが０．０１μｍ以上となっているため、反射層３８が導光板本体４０の対向面４４に十分に密着することができる。また、表面粗さＲａが０．３μｍ以下となっているため、導光板本体４０と反射層３８との間の界面での光拡散や、反射層３８での拡散反射を、効果的に抑制することができる。これにより、導光板３０の反対面３４近傍での光拡散に起因した局所的な輝度上昇を効果的に防止して、ナローベゼル化を実現することができる。 In the specific example of the above-described embodiment, the surface roughness Ra of the facing
上述した一実施の形態の具体例において、反射層３８での全反射光のうちの鏡面反射光の割合Ｒ〔％〕が２０よりも大きくなっている。このような導光板３０によれば、反射層３８での拡散反射を効果的に抑制することができる。これにより、導光板３０の反対面３４近傍での光拡散に起因した局所的な輝度上昇を効果的に防止して、ナローベゼル化を実現することができる。 In the specific example of the above-described embodiment, the ratio R [%] of the specularly reflected light to the total reflected light in the
上述した一実施の形態において、導光板３０は、出光側面３１と、出光側面３１に対向した裏側面３２と、を一対の主面として含んでいる。出光側面３１は、アクティブエリアＡａとアクティブエリアＡａの周囲に位置して最終的に遮光性の額縁部材１８によって覆われるようになる非アクティブエリアＡｂとに区分けされる。そして、出光側面３１の対向面４４側に位置する非アクティブエリアＡｂの第１方向ｄ１に沿った幅Ｗａ〔ｍｍ〕は、対向面４４の高さＨ〔ｍｍ〕の１．７３倍未満となっている。従来、導光板３０の反対面３４の視認を防止する目的から、Ｗａ≧１．７３×Ｈとなるように非アクティブエリアＡｂの反対面３４側での幅Ｗａが設定されていた。しかしながら、反射層３８を有する導光板３０を用いた場合、反対面３４を十分不可視化することができる。したがって、Ｗａ＜１．７３×Ｈとなるように、導光板３０の反対面３４側における非アクティブエリアＡｂの幅Ｗａを設定して、ナローベゼル化を実現することができる。In one embodiment described above, the
上述した一実施の形態の具体例において、面光源装置２０は、導光板本体４０及び反射層３８を有した導光板３０と、導光板３０の入光面３３に対面して配置された発光体２５と、導光板３０の反射層３８上に設けられた接合層５８と、接合層５８を介して導光板３０と接合された枠体５５と、を有している。接合層５８は第１方向ｄ１において反射層３８と枠体５５との間に位置している。このような面光源装置２０では、導光板３０の第１方向ｄ１における光源２４側とは逆側の端面（反対面）３４が、反射層３８によって形成されている。したがって、この端面３４に接合層５８を直接貼合することができる。導光板１３０の裏面１３２に接合層を設けた面光源装置１２０と比較して、導光板３０の反対面３４側における非アクティブエリアＡｂの幅Ｗａを効果的に狭くすることができ、ナローベゼル化を実現することができる。In the specific example of the above-described embodiment, the surface
上述した一実施の形態の具体例において、接合層５８の第１方向ｄ１に沿った厚みは、２００μｍ以上８００μｍ以下となっている。このような面光源装置２０によれば、導光板３０の熱膨張を少なくとも部分的に接合層５８の圧縮によって効果的に吸収することができる。したがって、導光板３０の熱膨張にともなった、面光源装置２０の構成要素の相対位置のずれを効果的に防止することも可能となる。これにより、面光源装置２０が期待した光学性能を安定して発揮することができる。In an embodiment of the embodiment described above, the thickness in the first direction d1 of the
一実施の形態を複数の具体例により説明してきたが、これらの具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。 Although one embodiment has been described by a plurality of embodiments, these embodiments are not intended to limit one embodiment. One embodiment described above can be implemented in various other specific examples, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist thereof.
以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。 Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above-mentioned specific examples are used for the parts that can be configured in the same manner as the above-mentioned specific examples, and the same reference numerals are used, and duplicate explanations are given. Is omitted.
上述した具体例において、反射層３８は、導光板本体４０の対向面４４上のみに設けられているが、この例に限られない。反射層３８は、第２方向ｄ２に対向する導光板３０の一対の側端面３５，３６上に設けられてもよい。この例によれば、側端面３５，３６を介して導光板３０から光が漏れることを効果的に防止することができる。これにより、導光板３０の側端面３５，３６側における非アクティブエリアＡｂの幅Ｗｂ（図２参照）を狭くして、ナローベゼル化を実現することができる。なお、側端面３５，３６からの光の漏れ出しは、側端面３５，３６のうちの第１方向ｄ１における入光面３３の側において生じやすい。したがって、側端面３５，３６のうちの第１方向ｄ１における入光面３３側となる一部の領域上に、反射層３８を設けるようにしてもよい。In the specific example described above, the
また、上述した導光板３０の導光板本体４０や光学シート５０に対して種々の変更が可能である。例えば、光学シート５０の第１プリズム面５４ａ及び第２プリズム面５４ｂが折れ面として形成されていてもよい。また、図６に示すように、反射層３８で反射された光Ｌ６１，Ｌ６２については、第２プリズム面５４ｂが入光面として機能し、第１プリズム面５４ａが反射面として機能する。したがって、光学シート５０の法線方向ｎｄを基準として第１プリズム面５４ａ及び第２プリズム面５４ｂを対称的に構成するようにしてもよい。或いは、第１方向ｄ１における位置に応じて、単位プリズム５４の構成を変化させるようにしてもよい。また、上述した一具体例において、導光板３０の光取出要素として傾斜面４７を採用していたが、傾斜面４７に代えて又は傾斜面４７に加えて他の光取出要素、例えば拡散材等を導光板３０が有するようにしてもよい。Further, various changes can be made to the light guide plate
さらに、上述した面光源装置２０及び表示装置１０の全体構成も種々の変更が可能である。例えば、面光源装置２０が、光学シート５０に代えて又は光学シート５０に加えて、出光側の突出したプリズムシートを更に含むようにしてもよいし、反射型偏光分離シートを更に含むようにしてもよい。 Further, the overall configuration of the surface
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。 Although some modifications to the above-described embodiments have been described above, it is naturally possible to apply a plurality of modifications in combination as appropriate.
Ａａ アクティブエリア
Ａｂ 非アクティブエリア
Ｓ 隙間
１０ 表示装置
１１ 表示面
１２ 液晶セル
１３ 上偏光板
１４ 下偏光板
１５ 液晶表示パネル
１８ 額縁部材
２０ 面光源装置
２１ 発光面
２４ 光源
２５ 発光体
２８ 反射シート
３０ 導光板
３１ 出光側面
３２ 裏側面
３３ 入光面
３４ 反対面
３５ 側端面
３６ 側端面
３８ 反射層
４０ 導光板本体
４１ 出光面
４２ 裏面
４３ 入光面
４４ 対向面
４７ 傾斜面
４８ 段差面
４９ 接続面
５０ 光学シート
５１ 出光面
５２ 入光面
５３ 本体部
５３ａ 出光側面
５３ｂ 入光側面
５４ 単位プリズム
５４ａ 第１プリズム面
５４ｂ 第２プリズム面
５４ｃ 先端部
５５ 枠体
５８ 接合層
６０ 主フレーム
１２０ 面光源装置
１２８ 反射シート
１３０ 導光板
１３１ 出光面
１３２ 裏面
１３４ 反対面
１５０ 光学シート
１５５ 枠体
１５８ 接合層
１６０ 主フレームAaactive area Ab inactive area S
Claims (6)
Translated fromJapanese前記導光板本体の前記対向面上に設けられた反射層と、を有し、
前記導光板本体をなす材料として、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂の一以上を主成分とする透明樹脂が用いられ、
前記対向面の表面粗さＲａは、０．０１μｍ以上０．３μｍ以下であり、
前記反射層の全光線反射率Ｒｔ〔％〕および拡散反射率Ｒｄ〔％〕が、次の関係を満たす、
６０＜（（Ｒｔ−Ｒｄ）／Ｒｔ）×１００
導光板。A light guide plate main body including an incoming surface and a facing surface facing the incoming surface,
It has a reflective layer provided on the facing surface of the light guide plate main body, and has.
As the material forming the light guide plate main body, a transparent resin containing one or more of an acrylic resin, a polystyrene resin, a polycarbonate resin, a polyethylene terephthalate resin, and a polyacrylonitrile resin as a main component is used.
Surface roughness Ra of the facing surfacestate, and are more 0.3μm or less 0.01 [mu]m,
The total light reflectance Rt [%] and the diffuse reflectance Rd [%] of the reflective layer satisfy the following relationship.
60 <((Rt-Rd) / Rt) × 100
Light guide plate.
前記出光側面の対向面側に位置する前記非アクティブエリアの、前記入光面及び前記対向面が対向する第１方向に沿った幅Ｗａ〔ｍｍ〕は、前記対向面の高さＨ〔ｍｍ〕と、次の関係を満たす、請求項１に記載の導光板。
Ｗａ＜１．７３×ＨA pair of main surfaces includes an Idemitsu side surface divided into an active area and an inactive area located around the active area, and a back surface facing the Idemitsu side surface.
The width Wa [mm] of the inactive area located on the facing surface side of the light emitting side along the first direction in which the incoming surface and the facing surface face each other is the height H [mm] of the facing surface. If, satisfies the following relationship, the light guide plate according to claim1.
Wa <1.73 × H
前記導光板の前記入光面に対面して配置された発光体と、
前記導光板の前記反射層上に設けられた接合層と、
前記接合層を介して前記導光板と接合された枠体と、を備え、
前記接合層は、前記入光面及び前記対向面が対向する第１方向において、前記反射層と前記枠体との間に位置する、面光源装置。The light guide plate according toclaim 1 or 2,
A light emitter arranged facing the light entrance surface of the light guide plate, and
A bonding layer provided on the reflective layer of the light guide plate and
A frame body joined to the light guide plate via the joining layer is provided.
The bonding layer is a surface light source device located between the reflection layer and the frame in a first direction in which the light entry surface and the facing surface face each other.
前記面光源装置によって照明される液晶表示パネルと、を備える、表示装置。The surface light source device according toany one of claims 3 to 5.
A display device comprising a liquid crystal display panel illuminated by the surface light source device.
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