JP2003086012A - サイドライト型面光源装置、導光板及び光制御部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】例えば入射面より遠ざかるに従って板状部材の
板厚が薄くなるように形成されたサイドライト型面光源
装置に適用して、照明光の利用効率等を向上する。 【解決手段】板状部材１２の出射面１２Ｃに、１対の斜
面を有する凸部を繰り返し形成すると共に、光制御部材
の板状部材側に同種の凸部を繰り返し形成することによ
り、さらには必要に応じてこの凸部の形状を選定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイドライト型面
光源装置、導光板及び光制御部材に関し、例えば入射面
より遠ざかるに従って板状部材の板厚が薄くなるように
形成されたサイドライト型面光源装置に適用するもので
ある。本発明は、板状部材の出射面に凸部を繰り返し形
成すると共に、光制御部材の板状部材側に同種の凸部を
繰り返し形成することにより、さらには必要に応じてこ
の凸部の形状を選定すること等により、照明光の利用効
率を向上し、また高品位の照明光を出射する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば液晶表示装置においては、
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
し、これにより全体形状を薄型化するようになされてい
る。

【０００３】すなわちサイドライト型面光源装置は、棒
状光源でなる一次光源を板状部材（すなわち導光板でな
る）の側方に配置し、この一次光源より出射される照明
光を光散乱導光板の端面より導光板に入射する。さらに
サイドライト型面光源装置は、この照明光を屈曲して、
導光板の平面より液晶表示パネルに向けて出射し、これ
により全体形状を薄型化できるようになされている。

【０００４】このようなサイドライト型面光源装置は、
ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式のものと、
一次光源より遠ざかるに従って導光板の板厚を徐々に薄
く形成した形式のものとがあり、後者は、前者に比して
効率良く照明光を出射することができる。

【０００５】図１４は、この後者のサイドライト型面光
源装置１の一例を示す分解斜視図であり、図１５は、図
１４をＡ−Ａ線で切り取って示す断面図である。このサ
イドライト型面光源装置１は、光散乱導光板２の側方に
一次光源３を配置し、反射シート４、光散乱導光板２、
光制御部材でなるプリズムシート５及び６を順次積層し
て形成される。

【０００６】一次光源３は、冷陰極管でなる蛍光ランプ
７の周囲を、リフレクタ８で囲って形成され、リフレク
タ８の開口側より光散乱導光板２の端面（以下入射面と
呼ぶ）２Ａに照明光を入射する。ここでリフレクタ８
は、入射光を正反射又は乱反射する例えばシート材によ
り形成される。

【０００７】反射シート４は、金属箔等でなるシート状
の正反射部材、又は白色ＰＥＴフィルム等でなるシート
状の乱反射部材により形成され、光散乱導光板２より漏
れ出す照明光を反射して光散乱導光板２に入射し、これ
により照明光の利用効率を向上する。

【０００８】光散乱導光板２は、楔型断面形状の導光板
で、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）から
なるマトリックス中に、これと屈折率の異なる透光性の
微粒子が一様に分散混入されて形成される。これにより
光散乱導光板２は、入射面２Ａより照明光Ｌを入射し、
透光性の微粒子により照明光Ｌを散乱させながら、また
乱反射部材による反射シート４を適用した場合は、この
反射シート４により一部乱反射させながら、反射シート
４側平面（以下斜面と呼ぶ）２Ｂとプリズムシート５側
平面（以下出射面と呼ぶ）２Ｃとの間を繰り返し反射さ
せながら照明光Ｌを伝播する。

【０００９】この伝播の際に、照明光Ｌは、斜面２Ｂで
反射する毎に出射面２Ｃに対する入射角が低下し、出射
面２Ｃに対して臨界角以下の成分が出射面２Ｃより出射
される。この出射面２Ｃより出射される照明光Ｌ１は、
照明光Ｌが光散乱導光板２の内部において透光性の微粒
子により散乱され、また反射シート４により乱反射して
伝播すること等により、散乱光により出射される。しか
しながらこの照明光Ｌ１は、出射面２Ｃに対して伝播方
向に傾いて形成された斜面２Ｂを反射して伝播し、臨界
角以下の成分が射出されることにより、主たる出射方向
が楔型形状の先端方向に傾いて形成される。すなわち光
散乱導光板２からの出射光Ｌ１が指向性を有するように
なり、これによりサイドライト型面光源装置１は、指向
出射性を有するようになる。

【００１０】プリズムシート６及び７は、この光散乱導
光板２の指向性を補正するために配置される。すなわち
プリズムシート５及び６は、ポリカーボネート等の透光
性のシート材で形成され、光散乱導光板２と対向する側
とは逆側の面にプリズム面が形成される。このプリズム
面は、一方向にほぼ平行に延長する断面三角形形状の突
起が繰り返されて形成され、光散乱導光板２側のプリズ
ムシート５は、この突起が入射面２Ａとほぼ平行に延長
するように、プリズムシート６は、この突起が入射面２
Ａとほぼ直交する方向に延長するように配置される。

【００１１】これによりプリズムシート５及び６は、こ
の三角形形状の突起の斜面で、出射光の主たる出射方向
を出射面２Ｃの正面方向に補正する。なおプリズムシー
トとしては、両面にプリズム面を形成した構造のいわゆ
る両面プリズムシートを用いる場合もある。これにより
このサイドライト型面光源装置１では、ほぼ均一な板厚
により光散乱導光板を形成した方式のサイドライト型面
光源装置に比して、出射光を正面方向に効率良く出射で
きるようになされている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようなサ
イドライト型面光源装置１においては、入射面２Ａより
入射した照明光Ｌを効率良く出射することが求められ
る。またモアレ等の発生を有効に回避して高い品位によ
り出射することが求められる。

【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して照明光の利用効率を向上し、しかも高
品位の照明光を出射することができるサイドライト型面
光源装置、導光板及び光制御部材を提案しようとするも
のである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所定の光源から射出された照明光
を板状部材の端面から入射し、照明光を屈曲して板状部
材の出射面より出射するサイドライト型面光源装置に適
用する。このサイドライト型面光源装置において、板状
部材の出射面に光制御部材を配置するように構成し、こ
の板状部材の出射面に、端面に略直交する方向に延長す
る１対の斜面を有する凸部を、端面に略平行な方向に繰
り返し形成する。また光制御部材の板状部材と対向する
面に、端面に略平行な方向に延長する１対の斜面を有す
る凸部を、端面に略直交する方向に繰り返し形成する。

【００１５】このとき板状部材及び光制御部材におい
て、１００〔μｍ〕以下の繰り返しピッチにより凸部を
形成する。

【００１６】さらにこれらの場合に、光制御部材におい
て、凸部を構成する１対の斜面のうち、端面に対して相
対的に近い側の斜面と、出射面の法線とにより形成され
る角度が、端面に対して相対的に遠い側の斜面と、出射
面の法線とにより形成される角度より小さくなるよう
に、１対の斜面の傾きを異ならせる。

【００１７】より技術的に好ましくは、端面に対して相
対的に近い側の斜面において、出射面より出射される主
たる照明光を、対を形成する端面に対して相対的に遠い
側の斜面に導くように、この斜面の角度を選定する。ま
た遠い側の斜面において、近い側の斜面より到来する照
明光を全反射して、ほぼ法線方向に出射するように、こ
の対になる斜面の角度を選定する。

【００１８】さらにこれらの場合に、又はこれらに代え
て、光制御部材において、斜面の延長する方向を、１０
度の範囲で端面と平行な方向より傾け、板状部材におい
て、１０度の範囲で斜面の繰り返し方向を、光制御部材
の斜面の延長する方向より傾ける。

【００１９】またこれらの場合に、板状部材において、
１対の斜面の形成する板状部材側の角度を、５０〜１３
０度の範囲に設定する。

【００２０】またこれらの場合に、板状部材の出射面と
対向する面に、照明光を正反射する正反射層を配置す
る。また請求項１０の発明においては、入射面から入射
した照明光が内部を伝搬していく過程で、前記照明光が
出射面から出射するようにしてなる導光板であって、前
記入射面と平行な面内における出射光の指向性を前記出
射面の正面方向に補正すべく、前記出射面に、前記入射
面と略直交する方向に延長する１対の斜面を有する凸部
を前記入射面と略平行な方向に繰り返し形成してなるよ
うにする。

【００２１】さらにこれらのサイドライト型面光源装置
等に適用される、少なくとも片面にプリズム面が形成さ
れたシート状の光制御部材に適用して、光制御部材に沿
った平面に対して、斜めに傾いた１対の斜面を有する凸
部を繰り返し形成し、このプリズム面において、対を成
す斜面の傾きが異なるようにすると共に、この斜面の延
長する方向が、端面に対して傾くように設定する。

【００２２】板状部材の出射面に光制御部材を配置し、
この光制御部材に、端面に略平行な方向に延長する１対
の斜面を有する凸部を、端面に略直交する方向に繰り返
し形成すれば、板状部材の先端側に傾いて出射される照
明光を出射面の正面方向に導くことができる。また板状
部材の出射面に、１対の斜面を有する凸部を端面に略平
行な方向に繰り返し形成すれば、この１対の斜面の繰り
返しにより、入射面と平行な面内における出射光の指向
性を出射面の正面方向に補正することができる。これに
より板状部材と１つの光制御部材だけで、照明光をほぼ
全方向にわたって出射面の正面方向に導くことができ、
従来構成の光制御部材を１枚省略することができる。こ
のとき光制御部材において、この凸部を板状部材の出射
面側に形成することにより、光制御部材に対して大きな
入射角で入射する照明光を、小さな入射角により斜面に
入射することができる。従って従来は全反射されて板状
部材に戻されていた照明光を効率良く出射することがで
き、その分照明光の利用効率を向上することができる。

【００２３】このようにして効率良く照明光を出射する
につき、１００〔μｍ〕以下、より好ましくは５０〔μ
ｍ〕以下の繰り返しピッチにより凸部を形成すれば、凸
部の繰り返しを目立たなくすることができ、またこの繰
り返しによる出射光量の微小な脈動と、液晶セルの繰り
返しピッチによるモアレを低減することができる。

【００２４】さらにこれらの場合に、光制御部材の１対
の斜面において、端面に対して相対的に近い側の斜面
と、出射面の法線とにより形成される角度が、端面に対
して相対的に遠い側の斜面と、出射面の法線とにより形
成される角度より小さくなるようにすれば、出射側より
見て、その分大きな領域より照明光が出射されることに
なり、出射光量の微小な脈動を低減することができ、モ
アレを低減することができる。

【００２５】より技術的に好ましくは、板状部材より出
射される照明光の主たる成分を、端面に対して相対的に
近い側の斜面より、相対的に遠い側の斜面に導くよう
に、近い側の斜面の角度を選定し、また遠い側の斜面に
おいて、近い側の斜面より到来する照明光を全反射し
て、ほぼ法線方向に出射するように、遠い側の斜面の角
度を選定すれば、板状部材より出射された照明光を無駄
なく、光制御部材の内部に導き入れ、この導き入れた照
明光を正面方向に無駄なく出射することができる。

【００２６】さらにこれらの場合に、又はこれらに代え
て、光制御部材において、斜面の延長する方向を、１０
度の範囲で端面と平行な方向より傾け、板状部材におい
て、１０度の範囲で、斜面の繰り返しの方向を、光制御
部材の斜面の延長する方向より傾ければ、凸部の繰り返
しピッチが大きな場合、さらにはより品位の高い出射光
が求められる場合等において、モアレを低減することが
できる。

【００２７】またこれらの場合に、板状部材において、
１対の斜面の形成する板状部材側の角度を、５０〜１３
０度の範囲に設定すれば、実用上充分な範囲で、照明光
の指向性を補正することができる。

【００２８】またこれらの場合に、板状部材の出射面と
対向する面に、照明光を正反射する正反射層を配置すれ
ば、板状部材より漏れ出す照明光を効率良く板状部材に
戻して、照明光の利用効率を向上することができる。

【００２９】さらにサイドライト型面光源装置に適用さ
れる光制御部材において、凸部を構成する１対の斜面に
ついて、傾きが異なるようにして凸部を形成すると共
に、斜面の延長する方向を、端面に対して傾くように設
定すれば、サイドライト型面光源装置に組み込んだ際
に、照明光の利用効率を向上することができると共に、
モアレを低減することができる。また請求項１０の構成
によれば、入射面から入射した照明光が内部を伝搬して
いく過程で、前記照明光が出射面から出射するようにし
てなる導光板であって、前記入射面と平行な面内におけ
る出射光の指向性を前記出射面の正面方向に補正すべ
く、前記出射面に、前記入射面と略直交する方向に延長
する１対の斜面を有する凸部を前記入射面と略平行な方
向に繰り返し形成してなることにより、これらの構成の
サイドライト型面光源装置に適した導光板を提供するこ
とができる。

【００３０】

【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。

【００３１】（１）第１の実施の形態 図１は、図１４との対比により本発明の実施の形態に係
るサイドライト型面光源装置を示す分解斜視図であり、
図２は、このサイドライト型面光源装置１０をＢ−Ｂ線
で切り取って示す断面図である。このサイドライト型面
光源装置１０は、光散乱導光板１２の側方に一次光源３
を配置し、反射シート１１、光散乱導光板１２、光制御
部材でなるプリズムシート１３を順次積層して形成され
る。なおこのサイドライト型面光源装置１０において、
図１４のサイドライト型面光源装置１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。

【００３２】ここでこのサイドライト型面光源装置１０
において、反射シート１１は、照明光Ｌに対して高い反
射率を示すように、銀を蒸着した正反射部材でなるシー
ト材が適用され、これにより光散乱導光板１２の斜面１
２Ｂより漏れ出す照明光を効率良く光散乱導光板１２の
内部に戻し、照明光の利用効率を向上する。

【００３３】光散乱導光板１２は、例えばポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）からなるマトリックス中に、
これと屈折率の異なる透光性の微粒子を一様に分散混入
して楔型断面形状に形成される。これにより光散乱導光
板１２は、入射面１２Ａより入射した照明光Ｌを透光性
の微粒子により散乱させながら、斜面１２Ｂと出射面１
２Ｃとの間を繰り返し反射して伝播し、このとき一部を
出射面１２Ｃより出射する。

【００３４】さらに光散乱導光板１２は、矢印Ｃにより
部分的に入射面１２Ａ側を拡大して示すように、出射面
２Ｃに、入射面１２Ａと平行に、微小な凸部が繰り返し
形成される。ここでこの微小な凸部は、入射面１２Ａと
直交する方向に延長する１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆを有
し、この実施の形態ではこの１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆ
が直接接続されて、各凸部が断面三角形形状に形成され
るようになされている。これにより光散乱導光板１２
は、図３に断面を取って示すように、これら斜面１２
Ｅ、１２Ｆにより照明光を屈折し、入射面１２Ａと平行
な面内において、出射光の指向性を出射面１２Ｃの正面
方向に補正するようになされている。

【００３５】さらにこの実施の形態において光散乱導光
板１２は、１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆが出射面に対して
等しい傾きに形成され、斜面１２Ｅ及び１２Ｆの成す角
α１が約６０度に選定されるようになされている。なお
この頂角α１は、５０度〜１３０度の範囲で適宜選定し
て実用に供する特性を得ることができるが、好ましくは
６０度〜１１０度の範囲である。

【００３６】さらに光散乱導光板１２において、これら
微小な凸部は、例えばこのサイドライト型面光源装置１
０が適用される液晶表示パネルの画素周期に比して１／
４以上小さな、５０〔μｍ〕の繰り返しピッチＷ１によ
り形成される。

【００３７】プリズムシート１３は、光散乱導光板１２
側にプリズム面が形成された片面プリズムシートが適用
される。ここでプリズム面は、透明ＰＥＴをベースにし
て、その表面にアクリル系の紫外線硬化樹脂等を所定形
状で硬化させて形成される。

【００３８】プリズムシート１３は、矢印Ｄにより部分
的に側面を拡大して示すように、出射面１２Ｃ側の面
に、入射面１２Ａと直交する方向に、微小な凸部が繰り
返し形成され、これによりプリズム面が形成される。こ
こでこの微小な凸部は、光散乱導光板１２の入射面１２
Ａと平行に延長する１対の斜面１３Ａ、１３Ｂを有し、
この実施の形態ではこの１対の斜面１３Ａ、１３Ｂが直
接接続されて、各凸部が断面三角形形状に形成されるよ
うになされている。

【００３９】これによりプリズムシート１３は、光散乱
導光板１２における凸部の繰り返し方向と直交する方向
に、同様の凸部が繰り返し形成されるようになされ、こ
の凸部により図４に断面を取って示すように、光散乱導
光板１２より楔型先端方向に傾いて出射された照明光Ｌ
１を、入射面１２Ａ側の斜面１３Ａにより内部に導き、
斜面１３Ａと対を形成する斜面１３Ｂにより反射して出
射面１２Ｃの正面方向に出射する。これによりプリズム
シート１３は、入射面１２Ａと直交する面内において、
出射光の指向性を出射面１２Ｃの正面方向に補正するよ
うになされている。

【００４０】さらにこの実施の形態においてプリズムシ
ート１３は、１対の斜面１３Ａ、１３Ｂが出射面に対し
て等しい傾きに形成され、斜面１３Ａ及び１３Ｂの成す
角α２が約６６度に選定されるようになされている。な
おこの頂角α２は、３０度〜７０度の範囲で適宜選定し
て実用に供する特性を得ることができるが、好ましくは
５０度〜７０度、より好ましくは６０度〜７０度の範囲
である。

【００４１】さらにプリズムシート１３において、これ
ら微小な凸部は、例えばこのサイドライト型面光源装置
１０が適用される液晶表示パネルの画素周期に比して１
／４以上小さな、５０〔μｍ〕の繰り返しピッチＷ２に
より形成される。

【００４２】以上の構成において、蛍光ランプ７から射
出された照明光Ｌは（図１及び図２）、直接に、又はリ
フレクタ８で反射した後、入射面１２Ａより光散乱導光
板１２の内部に入射し、透光性の微粒子により散乱を受
けながら、斜面１２Ｂと出射面１２Ｃとの間で反射を繰
り返して光散乱導光板１２の内部を伝搬する。このとき
この照明光Ｌは、斜面１２Ｂで反射する毎に出射面１２
Ｃに対する入射角が低下し、出射面１２Ｃに対して臨界
角以下の成分が出射面１２Ｃより出射される。このとき
光散乱導光板１２の斜面１２Ｂより漏れだす照明光が、
斜面側に配置された正反射部材でなる反射シート１１に
より反射されて効率良く光散乱導光板２の内部に戻さ
れ、これにより効率良く出射面１２Ｃより出射される。

【００４３】このようにして出射面１２Ｃより出射され
る際に、照明光Ｌは、入射面１２Ａより楔型先端に向か
って伝搬する照明光より臨界角以下の成分が出射される
ことにより、平面により出射面を構成した場合、図５に
示すように、楔型先端に傾いた指向性により、また入射
面１２Ａに沿った方向については、広がった指向性によ
り出射される。なおこの図５においては、入射面１２Ａ
に沿った方向の面内における角度をＸθ、この面と直交
する方向の面内における角度をＹθとして、光散乱導光
板１２より各方向に出射される照明光の強度を検出し
た。

【００４４】これに対してこの実施の形態では、図５と
の対比により図６に示すように、入射面と平行に、繰り
返し形成される凸部の斜面１２Ｅ、１２Ｆにより（図
３）、入射面１２Ａと平行な面内において、外側に広が
るように出射される照明光が内側を向くように指向性が
補正されて出射される。これにより従来構成のプリズム
シート６（図１５）を用いなくて、入射面１２Ａと平行
な面内において出射光の指向性を出射面１２Ｃの正面方
向に補正することができる。従ってプリズムシート６を
省略してその分照明光の利用効率を向上することができ
る。

【００４５】因みに、従来構成のサイドライト型面光源
装置においては（図１５）、プリズムシート５の入射面
で反射された照明光成分が、プリズムシート５及び光散
乱導光板２間で多重反射すること等により、出射面の正
面方向以外にも出射され、これにより図７に示すよう
に、出射光の指向性を測定すると、出射面の正面方向以
外にも輝度レベルのピークが発生することがわかった。
この実施の形態においては、このような成分についても
出射面１２Ｃの正面方向に効率良く導くことができ、そ
の分指向性を改善し、さらに照明光の利用効率を向上す
ることができる。

【００４６】このようにして出射面１２Ｃより出射され
た照明光Ｌは、続くプリズムシート１３を透過して、こ
のプリズムシート１３の前面に配置された液晶パネル等
を照明する。このとき照明光Ｌは、入射面１２Ａと平行
な、斜面１３Ａ、１３Ｂによる凸部が繰り返し形成され
ていることにより、楔型先端に向かって出射面１２Ｃよ
り出射した後、この１対の斜面１３Ａ、１３Ｂのうち
の、入射面１２Ａ側を向く斜面１３Ａを介してプリズム
シート１３に入射し、他方の斜面１３Ｂに導かれる。こ
こで照明光Ｌは、斜面１３Ｂにより全反射され、図６と
の対比により図８に示すように、入射面１２Ａと直交す
る面内において、出射光の指向性が出射面１２Ｃの正面
方向に補正される。

【００４７】このようにしてプリズムシート１３に入射
する照明光においては、斜面１３Ａを介して入射するこ
とにより、光散乱導光板２の出射面と対向する面側を平
面にした従来構成のサイドライト型面光源装置において
は（図１５）、プリズムシート６の入射面において全反
射されて光散乱導光板２に戻されていた成分について
も、積極的にプリズムシート１３の内部に導かれ、出射
面１２Ｃの正面方向に出射される。これによりその分照
明光の利用効率が向上される。

【００４８】また光散乱導光板１２の出射面１２Ｃに多
数の凸部が形成されていることにより、光散乱導光板１
２に対するプリズムシートの貼り付きも有効に回避され
る。

【００４９】このようにして指向性を補正するにつき、
光散乱導光板１２の出射面１２Ｃ及びプリズムシート１
３のプリズム面においては、多数の凸部が繰り返し形成
されていることにより、微視的に見て、この凸部の繰り
返し方向に、輝度レベルの微小な脈動が発生する。この
脈動に対して、液晶表示パネルの画素ピッチが近接して
いると、いわゆるモアレが発生し、表示画像の品位を著
しく劣化させる。すなわちこの場合サイドライト型面光
源装置より見れば、出射光の品位が低下することにな
る。

【００５０】これに対してこの実施の形態においては、
液晶表示パネルの画素周期に比して１／４以上小さな、
５０〔μｍ〕の繰り返しピッチＷ１及びＷ２によりそれ
ぞれ凸部が繰り返されていることにより、画素ピッチに
対して充分に離間した繰り返しピッチに輝度レベルの脈
動を低減することができ、その分モアレの発生を有効に
回避することができる。またこの斜面の繰り返しについ
ても、これを目立たなくすることができる。

【００５１】さらにこの実施の形態では、光散乱導光板
１２において、凸部を形成する１対の斜面１２Ｅ、１２
Ｆが出射面に対して等しい傾きに形成され、かつ斜面１
２Ｅ及び１２Ｆの成す角α１が約６０度に選定されてい
ることにより、実用上充分に鋭い指向性を得ることがで
きる。

【００５２】以上の構成によれば、光散乱導光板１２の
出射面１２Ｃに、１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆによる断面
三角形形状の凸部を、入射面と平行に繰り返し形成する
と共に、プリズムシート１３の光散乱導光板１２側の面
に、同様の凸部を光散乱導光板１２における凸部の繰り
返し方向と直交する方向に繰り返し形成することによ
り、従来に比して簡易な構成で、効率良く照明光を出射
することができる。

【００５３】さらにこのときこれら凸部を、液晶表示パ
ネルの画素周期に比して１／４以上小さな、５０〔μ
ｍ〕の繰り返しピッチＷ１及びＷ２によりそれぞれ繰り
返し形成したことにより、モアレの発生を有効に回避す
ることができ、その分高品位の照明光を出射することが
できる。また凸部の繰り返しも目立たなくすることがで
きる。

【００５４】また光散乱導光板１２において、凸部を形
成する１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆが出射面に対して等し
い傾きに形成され、かつ斜面１２Ｅ及び１２Ｆの成す角
α１が約６０度に選定されていることにより、実用上充
分に鋭い指向性を得ることができる。

【００５５】（２）第２の実施の形態 この実施に形態に係るサイドライト型面光源装置におい
ては、図１について上述したプリズムシート１３に代え
て図９に示すプリズムシート１４を適用する。なおこの
第２の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置にお
いては、プリズムシート１３の構成が異なる以外、他の
構成は図１について上述したサイドライト型面光源装置
１０と同一構成でなることにより、重複した説明は省略
する。

【００５６】すなわちこのサイドライト型面光源装置に
おいて、プリズムシート１４は、第１の実施の形態と同
様に、出射面１２Ｃ側の面に微小な凸部が、入射面１２
Ａと直交する方向に繰り返し形成され、これによりプリ
ズム面が形成される。さらにプリズムシート１４は、こ
の凸部が、光散乱導光板１２の入射面１２Ａと平行に延
長する１対の斜面１４Ａ、１４Ｂにより形成され、この
斜面１４Ａ、１４Ｂが異なる傾きに設定されるようにな
されている。

【００５７】すなわち入射面１２Ａ側の斜面１４Ａは、
光散乱導光板１２より楔型先端側に傾いて出射される主
たる照明光を小さな入射角により入射するように、さら
にこの入射した照明光を対を形成する斜面１４Ｂに無駄
無く導くように、出射面１２Ｃの法線Ｌ１に対して小さ
な傾きβ１により形成される。これに対して他の斜面１
４Ｂは、このようにして斜面１４Ａより入射した照明光
を出射面１２Ｃの正面方向に全反射するように、斜面１
４Ａに比して大きな傾きβ２により形成される。

【００５８】すなわち図６の特性曲線により示したよう
に、光散乱導光板１２より出射される照明光は、鉛直方
向より楔型先端方向に７０度程度傾いた方向を主たる出
射方向にして、ほぼ鉛直方向より２０度〜８５度の範囲
で出射される。従ってこの主たる出射方向の照明光が入
射面１２Ａ側の斜面１４Ａより入射した後、他の斜面１
４Ａで出射面１２Ｃの正面方向に反射されるように、プ
リズムシート１４の屈折率ｎより傾きβ１、β２の関係
が設定される。

【００５９】さらにこの関係を前提にして、鉛直方向よ
り２０度〜８５度の範囲で出射される照明光が、この主
たる出射方向の照明光と同一経路により出射されるよう
に、傾きβ１、β２が設定される。なおこの実施の形態
では、それぞれ角度β１及びβ２を５．５度及び３５度
に設定した。

【００６０】すなわち図１０に示すように、第１の実施
の形態に係る構成のように斜面１３Ａ及び１３Ｂを等し
い傾きに設定した場合、入射面１２Ａ側の斜面１３Ａに
おいて、全反射されて光散乱導光板１２に戻される照明
光成分ＬＡが発生する。また入射面１２Ａ側の斜面１３
Ａより入射した照明光であっても、他の斜面で全反射さ
れないで、直接、出射される成分ＬＢも発生する。繰り
返し形成された凸部で複数回反射されて出射される成分
も発生する。

【００６１】これらのことから、図８において、矢印Ｇ
及びＨに示すように、サイドライト型面光源装置におい
ては、主たる出射方向に対して、いわゆるサイドローブ
のようなピークが発生する。

【００６２】ところがこの実施の形態のように、それぞ
れ角度β１及びβ２を５．５度及び３５度に設定すれ
ば、図８との対比により図１１に示すように、このよう
に斜面１３Ａ及び１３Ｂを透過して、直接出射される照
明光成分ＬＢ等を、斜面１４Ａより入射して他の斜面１
４Ｂに導くことができ、または斜面１４Ａを透過させて
直接正面方向に出射することができる。また光散乱導光
板１２の内部に戻る照明光成分ＬＡも低減することがで
きる。

【００６３】なお出射面を平面により形成した光散乱導
光板を用いて、プリズムシート１４による補正の様子を
観察した結果を、図１１との対比により図１２に示す。

【００６４】さらにこのようにすれば、液晶パネル側よ
り見て、入射面１２Ａ側の斜面に比して、対応する斜面
１４Ｂの面積を増大することができる。これによりこの
微小な凸部の繰り返しによる出射光量の微小な脈動が低
減され、その分モアレが低減される。すなわちモアレ
は、視覚を通じて知覚されることにより、第１の実施の
形態に係る構成によっても検知される場合がある。また
凸部の繰り返しピッチを大きくした場合にも検知され
る。ところがこのように、出射光量の微小な脈動を低減
すれば、このような場合でも、モアレを検知困難にする
ことができる。

【００６５】図９に示す構成によれば、第１の構成に加
えて、プリズムシートの凸部を形成する斜面について、
出射面の法線に対して、入射面側を小さな傾きに、これ
と対応する斜面を大きな傾きに設定したことにより、そ
の分照明光の利用効率を向上し、高品位の照明光を出射
することができる。

【００６６】（３）第３の実施の形態 図１３は、第３の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置３０を示す平面図である。なおこのサイドライト
型面光源装置３０においては、光散乱導光板３１、プリ
ズムシート３２の構成が異なる点を除いて、リフレクタ
８等の構成は、図９について上述したサイドライト型面
光源装置と同一の構成であり、これらの構成について
は、重複した説明を省略する。

【００６７】このサイドライト型面光源装置３０におい
て、光散乱導光板３１は、出射面に断面三角形形状の凸
部が繰り返し形成され、この凸部を形成する１対の斜面
が入射面３１Ａに直交する方向より所定の角度θＡだけ
傾いて形成されるようになされている。

【００６８】さらにこのサイドライト型面光源装置３０
において、プリズムシート３２は、第２の実施の形態に
係る凸部と同一の凸部が、光散乱導光板３１側の面に繰
り返し形成され、この凸部を形成する１対の斜面が、光
散乱導光板３１における斜面の延長方向と直交する方向
に延長するようになされている。なお図１３において
は、これら斜面の延長する方向を直線により示す。

【００６９】この実施の形態において、光散乱導光板３
１及びプリズムシート３２は、５０〔μｍ〕の繰り返し
ピッチにより凸部が繰り返し形成され、傾きの角度θＡ
が１０度以下の範囲に、より好ましくは５度以下の範囲
に設定される。

【００７０】すなわちサイドライト型面光源装置におい
て、入射面１２Ａに対して各斜面の延長方向を垂直及び
平行に配置したのでは、輝度レベルが微小に脈動する照
明光に対して、この脈動方向と重なり合うように液晶パ
ネルの各画素が規則的に開口を形成することになり、こ
れによりモアレが発生し易くなる。これに対して液晶表
示パネルの画素配列方向に対して、それぞれ凸部の繰り
返し方向（各凸部の斜面の延長する方向）を傾けて配置
すれば、モアレの発生程度を低減することができる。

【００７１】ところがこの傾きを大きくすれば、サイド
ライト型面光源装置より出射される照明光の指向性が乱
れることになる。

【００７２】これによりこの実施の形態では、１０度以
下の範囲で凸部の繰り返し方向を傾け、指向性の劣化を
有効に回避し、モアレを充分に検知困難にする。

【００７３】図１３に示す構成によれば、第２の実施の
形態にかかる構成に加えて、光散乱導光板３１及びプリ
ズムシート３２において、凸部の繰り返し方向が直交す
るように保持したまま、これら繰り返し方向を１０度以
下の範囲で傾けたことにより、第２の実施の形態にかか
る効果と同様の効果を得ることができ、さらにこれに加
えて出射光の指向性の劣化を有効に回避して、モアレを
さらに一段と知覚困難にすることができる。

【００７４】（４）他の実施の形態 なお上述の第１〜第３の実施の形態においては、５０
〔μｍ〕の繰り返しピッチにより多数の凸部を光散乱導
光板及びプリズムシートに形成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、液晶パネルによっては、ほ
ぼ１００〔μｍ〕以下の繰り返しピッチにより凸部を形
成して、実用上充分な程度にモアレを知覚困難にするこ
とができる。

【００７５】さらに上述の第３の実施の形態において
は、光散乱導光板とプリズムシートとで、凸部の繰り返
し方向が直交するように保持して、凸部の繰り返し方向
を角度θＡだけ傾ける場合について述べたが、本発明は
これに限らず、この直交関係を微小角度だけ乱すように
してもよい。すなわち光散乱導光板の入射面と平行な方
向に対して、プリズムシートを１０度以下の範囲で傾
け、このプリズムシートにおける凸部の繰り返し方向に
対して１０度以下の範囲で光散乱導光板における凸部の
繰り返し方向を傾けて、実用上充分な指向性を得、また
モアレの発生を低減することができる。

【００７６】また上述の第１〜第３の実施の形態におい
ては、斜面を直接接続して断面三角形形状に凸部を形成
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、平
面、滑らかな曲線等により１対の斜面を接続しても良
く、また隣接する凸部を接続してもよい。

【００７７】さらに上述の第３の実施の形態において
は、プリズムシートにおいて１対の斜面を異なる傾きに
設定し、さらに光散乱導光板及びプリズムシート凸部に
おいて凸部の繰り返し方向の傾ける場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、実用上充分な特性を得るこ
とができる場合、斜面を等しい傾きに設定して、凸部の
繰り返し方向だけを傾けてもよい。

【００７８】さらに上述の実施の形態においては、透明
ＰＥＴをベースにして、その表面にアクリル系の紫外線
硬化樹脂等を所定形状で硬化させてプリズムシートを形
成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）等の透光性の材料を用いてプリズムシート
を形成してもよい。またフレキシビリティーを有する樹
脂材料によるプリズムシートに代えて、フレキシビリテ
ィーのないシート状又は板状の光制御部材でなるいわゆ
るプリズム体を使用する場合にも広く適用することがで
きる。

【００７９】さらに上述の第１〜第３の実施の形態にお
いては、反射シート、光散乱導光板、プリズムシートを
積層する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、照明光を拡散する光拡散シートを、プリズムシート
及び光散乱導光板間に、又はプリズムシートの上面に配
置する場合、さらにはプリズムシートの他方の面（照明
光が出射する側の面）に直接照明光を拡散する光拡散面
を形成する場合にも広く適用することができる。このよ
うにすれば、光拡散シート、光拡散面により指向性を補
正することができる。

【００８０】また上述の第１〜第３の実施の形態におい
ては、銀を蒸着したシート材でなる正反射部材により反
射シートを形成した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、種々の正反射部材、さらには白色ＰＥＴ等
の乱反射部材により形成する場合にも広く適用すること
ができる。

【００８１】さらに上述の第１〜第３の実施の形態にお
いては、透光性の微粒子を混入して光散乱導光板を形成
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種
々の微粒子を混入して光散乱導光板を形成する場合にも
広く適用することができる。

【００８２】また上述の第１〜第３の実施の形態におい
ては、照明光を内部にて散乱する光散乱導光板を用いた
サイドライト型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、断面楔型形状の
透明部材により導光板を形成する方式のサイドライト型
面光源装置にも広く適用することができる。なおこのよ
うな透明部材による場合は、出射面と対向する面にマッ
ト処理、印刷等により拡散パターンを形成すること等に
なるが、何れの場合にも広く適用することができる。

【００８３】さらに上述の第１〜第３の実施の形態にお
いては、断面楔型形状の板状部材でなる光散乱導光板を
用いたサイドライト型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、平板形状
の板状部材により導光板を構成する方式のサイドライト
型面光源装置にも広く適用することができる。

【００８４】さらに上述の実施の形態では、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。

【００８５】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にも広く適
用することができる。

【００８６】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。

【００８７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、板状部材
の出射面に、１対の斜面を有する凸部を繰り返し形成す
ると共に、光制御部材の板状部材側に同種の凸部を繰り
返し形成することにより、さらには必要に応じてこの凸
部の形状を選定すること等により、照明光を効率良く出
射して照明光の利用効率を向上し、さらにモアレ等によ
る出射光の品位の低下を低減することができる。

【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サイドライト
型面光源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】図１のサイドライト型面光源装置における光散
乱導光板の出射面を詳細に示す断面図である。

【図４】図１のサイドライト型面光源装置におけるプリ
ズムシートを詳細に示す断面図である。

【図５】図１のサイドライト型面光源装置との対比のた
めに、従来の光散乱導光板より出射される照明光の分布
を示す特性曲線図である。

【図６】図１のサイドライト型面光源装置の光散乱導光
板より出射される照明光の分布を示す特性曲線図であ
る。

【図７】図６との対比により従来のサイドライト型面光
源装置の光散乱導光板より出射される照明光の分布を示
す特性曲線図である。

【図８】図１のサイドライト型面光源装置においてプリ
ズムシートより出射される照明光の分布を示す特性曲線
図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置に適用されるプリズムシートを示す断面図
である。

【図１０】図９との対比により従来構成のプリズムシー
トにおける照明光の光路を示す断面図である。

【図１１】図９のサイドライト型面光源装置における指
向性を示す特性曲線図である。

【図１２】図１１との対比により図９のプリズムシート
を従来構成の光散乱導光板に適用した場合の指向性を示
す特性曲線図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るサイドライ
ト型面光源装置に適用されるプリズムシートを示す断面
図である。

【図１４】従来のサイドライト型面光源装置を示す分解
斜視図である。

【図１５】図１４をＡ−Ａ線により切り取って示す断面
図である。

【符号の説明】

１、１０、３０……サイドライト型面光源装置、２、１
２、３１……光散乱導光板、２Ａ、１２Ａ、３１Ａ……
入射面、５、６、１３、１４、３２……プリズムシー
ト、１２Ｅ、１２Ｆ、１３ＡＡ〜１４Ｂ……斜面

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の光源から射出された照明光を板状部
   材の端面から入射し、前記照明光を屈曲して前記板状部
   材の出射面より出射するサイドライト型面光源装置にお
   いて、 前記板状部材の出射面に光制御部材を配置し、 前記板状部材は、 前記出射面に、前記端面と略直交する方向に延長する１
   対の斜面を有する凸部が、前記端面と略平行な方向に繰
   り返し形成され、 前記光制御部材は、 前記板状部材と対向する面に、前記端面に略平行な方向
   に延長する１対の斜面を有する凸部が、前記端面と略直
   交する方向に繰り返し形成されたことを特徴とするサイ
   ドライト型面光源装置。
2. 【請求項２】前記板状部材及び前記光制御部材は、 前記凸部が、１００〔μｍ〕以下の繰り返しピッチによ
   り形成されたことを特徴とする請求項１に記載のサイド
   ライト型面光源装置。
3. 【請求項３】前記光制御部材の前記凸部は、 該凸部を構成する１対の斜面のうち、前記端面に対して
   相対的に近い側の斜面と、前記出射面の法線とにより形
   成される角度が、前記端面に対して相対的に遠い側の斜
   面と、前記出射面の法線とにより形成される角度より小
   さくなるように、前記１対の斜面の傾きが異なるように
   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
   載のサイドライト型面光源装置。
4. 【請求項４】前記端面に対して相対的に近い側の斜面
   は、 前記出射面より出射される主たる照明光を、前記端面に
   対して相対的に遠い側の斜面に導くように、前記角度が
   選定され、 前記遠い側の斜面は、 前記近い側の斜面より到来する照明光を全反射して、ほ
   ぼ前記法線方向に出射するように、前記角度が選定され
   たことを特徴とする請求項３に記載のサイドライト型面
   光源装置。
5. 【請求項５】前記光制御部材は、 １０度以下の範囲で、前記斜面の延長する方向が、前記
   端面と平行な方向より傾くように設定され、 前記板状
   部材は、 前記斜面の繰り返しの方向が、前記光制御部材の斜面の
   延長する方向に対して１０度以下の範囲に設定されたこ
   とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求
   項４に記載のサイドライト型面光源装置。
6. 【請求項６】前記光制御部材は、 前記斜面の延長する方向が、前記端面と平行な方向より
   １０度以下の範囲に設定され、 前記板状部材は、 前記斜面の延長する方向が、前記光制御部材の斜面の延
   長する方向と直交するように設定されたことを特徴とす
   る請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の
   サイドライト型面光源装置。
7. 【請求項７】前記板状部材は、 前記１対の斜面の形成する角度が、５０〜１３０度の範
   囲に設定されたことを特徴とする請求項１、請求項２、
   請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載のサ
   イドライト型面光源装置。
8. 【請求項８】前記板状部材は、 前記出射面と対向する面に、前記照明光を正反射する正
   反射層が配置されたことを特徴とする請求項１、請求項
   ２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求
   項７に記載のサイドライト型面光源装置。
9. 【請求項９】少なくとも片面にプリズム面が形成された
   シート状の光制御部材において、 前記プリズム面は、 前記光制御部材に沿った平面に対して、斜めに傾いた１
   対の斜面を有する凸部が繰り返し形成され、 前記１対
   の斜面の傾きが異なるように形成され、 かつ前記斜面の延長する方向が、端面に対して傾くよう
   に設定されたことを特徴とする光制御部材。
10. 【請求項１０】入射面から入射した照明光が内部を伝搬
    していく過程で、前記照明光が出射面から出射するよう
    にしてなる導光板であって、 前記入射面と平行な面内における出射光の指向性を前記
    出射面の正面方向に補正すべく、前記出射面に、前記入
    射面と略直交する方向に延長する１対の斜面を有する凸
    部を前記入射面と略平行な方向に繰り返し形成してなる
    ことを特額とする導光板。