JP2004006187A - 面光源装置、画像表示装置及び導光板 - Google Patents

面光源装置、画像表示装置及び導光板 Download PDF

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Abstract

【課題】LEDを光源として使用した場合であっても、導光板の入射面近傍の異常発光を抑え、出射光輝度の均質化を図ることを目的とする。
【解決手段】導光板3の入射面4に対向するように光源としてのLED5を配置し、このLED5からの光が導光板3の入射面4から導光板3の内部に入射した後に導光板3の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面6に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板3の出射面6から出射するようになっている。そして、導光板3の出射面6とその反対側の面10の少なくとも一方に、入射面4の近傍から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起12が、入射面4に沿って多数平行に形成されている。また、プリズム突起12の側面側部分10bが、入射面4に近づくに従って突起の高さを漸減させるように形成されている。
【選択図】    図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯型電話機,携帯型電子端末装置,電子手帳,カーナビゲーション装置,デジタルカメラ,VTR装置,パソコン,テレビ,各種事務用機器等において、液晶表示パネル(被照明部材)を面状に照明するバックライト等として使用される面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示装置に関するものであり、また、これら面光源装置及び画像表示装置に使用される導光板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
(第1従来例)
例えば、携帯型電話機や携帯型電子端末装置等に使用される面光源装置は、導光板の側面(入射面)側に光源としての蛍光ランプを配置し、この蛍光ランプからの光を導光板を介して面状に出射し、その出射光で液晶表示パネルを照射するようになっている。そして、このような面光源装置は、液晶表示パネルと共に画像表示装置を構成するようになっている。また、面光源装置の輝度向上等を図るために、従来より種々の工夫が導光板に施されており、その一つとして導光板の入射面に対して略直交する方向へ延びるプリズム状の突起を多数形成したものを本出願人は提案している(例えば、特開平10−268138号公報参照)。
【0003】
ところで、近年、携帯型電話機や携帯型電子端末装置等は、ユーザーの使い勝手を向上するため、電話機本体や装置本体の薄型化・軽量化を図りつつ、表示画面を可能な限り大型化するという試みがなされてきた。このような技術背景のもとにおいて、蛍光ランプの代わりに点光源としてのLEDを使用し、光源の収容スペースを小さくして、この光源の収容スペースを削減した分だけ表示画面の大型化を図るようにした面光源装置が開発され、この面光源装置を使用した携帯型電話機や携帯型電子端末装置等が市場に提供されるようになっている。
【0004】
図40〜図41は、上述したプリズム状の突起を多数形成した導光板にLED100を光源として使用した面光源装置101の例を示すものである。これらの図に示すように、面光源装置101は、導光板102の側面(入射面)103に対向するように複数のLED100を配置してある。そして、この面光源装置101は、導光板102の入射面103に対して略直交する方向へ延びるプリズム突起104を裏面(出射面106と反対側の面)105に多数形成し、このプリズム突起104で導光板102の内部を伝播する光Lを反射して、導光板102の出射面106から出射する光を出射面106の法線方向寄りに集光し、照明輝度を高めるようになっている(図42参照)。
【0005】
(第2従来例)
また、携帯型電話機や携帯型電子端末装置等に使用される面光源装置は、図43〜図44に示すように、導光板102の側面(入射面103)側に棒状光源としての蛍光ランプ100Aを配置し、この蛍光ランプ100Aからの光を導光板102を介して面状に出射し、その出射光で図外の液晶表示パネルを照射するようになっている。そして、このような面光源装置101は、導光板102の出射面106に対向するように配置される図外の液晶表示パネルと共に画像表示装置を構成するようになっている。また、このような面光源装置101は、照明光の輝度の向上等を図るために、従来より種々の工夫が導光板に施されており、例えば、導光板102の入射面103に対して略直交する方向へ延びるプリズム突起104を導光板102の裏面105に多数形成し、そのプリズム突起104の光反射機能を利用して、照明光の高輝度化を図っている(例えば、特開平10−268138号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
(第1従来例の課題)
しかしながら、このような導光板102に用いる光源として、蛍光ランプをそのままLED100に置き換えたのでは、図40に示すように、導光板102を出射面106側から観察した場合、入射面103近傍においてV字形状の異常発光(輝線)HがほぼLED100に対応して生じ、照明品質を著しく損なう場合があった。これは、LED100が蛍光ランプと相違して指向性を有している点、及び、導光板102の内部を伝播する光Lが入射面近傍に位置するプリズム突起104で反射されて出射面106の特定方向に向かって出射しやすくなっているためと考えられる。
【0007】
(第2従来例の課題)
また、第2従来例のように、線状光源としての蛍光ランプ100Aを使用する面光源装置101は、蛍光ランプ100Aの両端部に位置する電極部分が発光しないため、導光板102の入射面103側の両端部に他部よりも暗くなる部分(図43において斜線で示す低輝度部分110)ができやすいという構造上の問題を有している。また、第2従来例のような面光源装置101は、図43及び図44に示すように、導光板102の入射面103の上下のエッジ部103A,103Bから入射する光H1,H2が出射面106の入射面近傍部分から明るく輝く線(輝線)111として出射しやすい(視認されやすい)という問題を有している。このような面光源装置101の問題点は、表示画面の大型化を図る上において、導光板102の有効発光面積(均一な面照明光として使用できる出射面上の面積)を可能な限り大きくする必要があるため、近年、業界において一層クローズアップされてきている。
【0008】
そこで、本発明は、点光源としてのLEDや線状光源としての蛍光ランプを使用する導光板,面光源装置の入射面近傍の異常発光を抑え、出射光輝度の均質化を図ることを目的とする。また、本発明は、このような導光板や面光源装置を備えた画像表示装置の照明品質の向上を図ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、導光板の側面に点光源を配置し、この点光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。そして、この面光源装置は、前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくとも一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されている。ここで、「突起高さを漸減させるような傾向をもって」とは、例えば、図18(c)〜(d)に示すように、突起高さが一定の部分(側面4から点Paまでの範囲)を一部に有するプリズム突起をも含むことを意味する。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記プリズム突起が形成された面のうちの前記側面近傍が、平面であることを特徴としている。
【0011】
請求項3の発明は、請求項1の発明の前記プリズム突起に特徴を有するものである。即ち、前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている。
【0012】
請求項4の発明は、請求項1,2又は3の発明において、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されていることを特徴としている。
【0013】
請求項5の発明は、請求項1,2,3又は4の発明において、前記プリズム突起が形成された面と反対側の面に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように前記プリズム突起とは別のプリズム突起が、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状となるように形成されている。ここで、「突起高さが漸減する傾向で」とは、例えば、図18(b)〜(c)に示すように、突起高さが一定の部分(側面4から点Pbまでの範囲)を一部に有するプリズム突起をも含むことを意味する。
【0014】
請求項6の発明は、請求項5の発明の前記別のプリズム突起に特徴を有するものである。即ち、前記別のプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されていることを特徴としている。
【0015】
請求項7の発明は、導光板の側面に点光源を配置し、この点光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。そして、この面光源装置は、前記導光板の出射面とその反対側の面の両面に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。このうち、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されるプリズム突起は、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように形成されている。また、前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されるプリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されていることを特徴としている。
【0016】
請求項8の発明は、請求項7の発明において、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起間の溝形状が断面略円弧状に形成されていることを特徴としている。
【0017】
請求項9の発明は、請求項7又は8の発明において、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されていることを特徴としている。
【0018】
請求項10の発明は、請求項7,8又は9の発明において、前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されていることを特徴としている。
【0019】
請求項11の発明は、請求項7,8,9又は10の発明において、プリズム突起に特徴を有している。即ち、前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されていることを特徴としている。
【0020】
請求項12の発明は、導光板の側面に点光源を配置し、この点光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。そして、この面光源装置は、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるようなプリズム突起が前記側面に沿って多数平行に形成され、前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、前記プリズム突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴としている。
【0021】
請求項13の発明は、上記請求項12の発明に係る面光源装置において、前記プリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、本発明の前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている。
【0022】
請求項14の発明は、導光板の側面に点光源を配置し、この点光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。そして、この発明の面光源装置は、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成されている。また、前記プリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている。
【0023】
請求項15の発明は、前記請求項1〜14のいずれかの発明に係る面光源装置と、この面光源装置から出射される光によって面状に照明される被照明部材と、を備えたことを特徴とする画像表示装置に関するものである。
【0024】
請求項16の発明は、側面側から入射した点光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。そして、この導光板は、前記出射面とその反対側の面の少なくとも一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴としている。
【0025】
請求項17の発明は、請求項16の発明において、前記プリズム突起が形成された面のうちの前記側面近傍が平面であることを特徴としている。
【0026】
請求項18の発明は、請求項16の発明において、前記プリズム突起に特徴を有している。即ち、前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されていることを特徴としている。
【0027】
請求項19の発明は、請求項16,17又は18の発明において、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されていることを特徴としている。
【0028】
請求項20の発明は、請求項16,17,18又は19の発明において、前記プリズム突起が形成された面と反対側の面に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように前記プリズム突起とは別のプリズム突起が、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状となるように形成されていることを特徴としている。
【0029】
請求項21の発明は、請求項20の発明において、前記別のプリズム突起に特徴を有するものである。即ち、前記別のプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている。
【0030】
請求項22の発明は、側面側から入射した点光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。そして、この導光板は、前記出射面とその反対側の面の両面に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。このうち、前記出射面とその反対側の面の一方に形成されるプリズム突起は、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように形成されている。また、前記出射面とその反対側の面の他方に形成されるプリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴としている。
【0031】
請求項23の発明は、請求項22の発明において、前記出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起間の溝形状が断面略円弧状に形成されていることを特徴としている。
【0032】
請求項24の発明は、請求項22又は23の発明において、プリズム突起に特徴を有するものである。即ち、前記出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている。
【0033】
請求項25の発明は、請求項22,23又は24の発明において、前記出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されていることを特徴としている。
【0034】
請求項26の発明は、請求項22,23,24又は25の発明において、前記プリズム突起に特徴を有している。即ち、前記出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている。
【0035】
請求項27の発明は、側面側から入射した点光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。そして、本発明の導光板は、前記出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるようなプリズム突起が前記側面に沿って多数平行に形成され、前記出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、前記プリズム突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴としている。
【0036】
請求項28の発明は、請求項27の発明に係る導光板の前記プリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、本発明において、前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている。
【0037】
請求項29の発明は、側面側から入射した点光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。そして、本発明の導光板は、前記出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成されている。また、前記プリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている。
【0038】
請求項30の発明は、導光板の側面に棒状光源を配置し、この棒状光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。そして、本発明の面光源装置は、前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくとも一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴としている。
【0039】
請求項31の発明は、請求項30の発明において、前記プリズム突起が形成された面のうちの前記側面近傍が、平面であることを特徴としている。
【0040】
請求項32の発明は、請求項30の発明に係る面光源装置の前記プリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0041】
請求項33の発明は、請求項30,31又は32の面光源装置において、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されていることを特徴としている。
【0042】
請求項34の発明は、請求項30,31,32又は33の発明に係る面光源装置において、前記プリズム突起が形成された面と反対側の面に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように前記プリズム突起とは別のプリズム突起が、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状となるように形成されていることを特徴としている。
【0043】
請求項35の発明は、請求項34の発明に係る面光源装置の前記別のプリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、前記別のプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0044】
請求項36の発明は、導光板の側面に棒状光源を配置し、この棒状光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。そして、前記導光板の出射面とその反対側の面の両面に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されるプリズム突起は、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように形成されている。そして、前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されるプリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されている。
【0045】
請求項37の発明は、上記請求項36の発明において、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起間の溝形状が断面略円弧状に形成されていることを特徴としている。
【0046】
請求項38の発明は、請求項36又は37の発明における前記プリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0047】
請求項39の発明は、請求項36,37又は38の発明において、前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されていることを特徴としている。
【0048】
請求項40の発明は、請求項36,37,38又は39の発明において、前記プリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0049】
請求項41の発明は、導光板の側面に棒状光源を配置し、この棒状光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。そして、この発明の面光源装置は、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるようなプリズム突起が前記側面に沿って多数平行に形成され、前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、前記プリズム突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴としている。
【0050】
請求項42の発明は、請求項41の発明における前記プリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0051】
請求項43の発明は、導光板の側面に棒状光源を配置し、この棒状光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置に関するものである。そして、本発明の面光源装置は、前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成されている。また、前記プリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている。
【0052】
請求項44の発明は、前記請求項30〜43のいずれかの発明に係る面光源装置と、この面光源装置から出射される光によって面状に照明される被照明部材と、を備えたことを特徴とする画像表示装置に関するものである。
【0053】
請求項45の発明は、側面側から入射した棒状光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。そして、本発明の導光板は、前記出射面とその反対側の面の少なくとも一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴としている。
【0054】
請求項46の発明は、請求項45の導光板において、前記プリズム突起が形成された面のうちの前記側面近傍が平面であることを特徴としている。
【0055】
請求項47の発明は、請求項45の導光板の前記プリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0056】
請求項48の発明は、請求項45,46又は47の導光板において、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されていることを特徴としている。
【0057】
請求項49の発明は、請求項45,46,47又は48の導光板において、前記プリズム突起が形成された面と反対側の面に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように前記プリズム突起とは別のプリズム突起が、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状となるように形成されていることを特徴としている。
【0058】
請求項50の発明は、請求項49の導光板の前記別のプリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、前記別のプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0059】
請求項51の発明は、側面側から入射した棒状光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。そして、前記出射面とその反対側の面の両面に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成されている。また、前記出射面とその反対側の面の一方に形成されるプリズム突起は、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように形成されている。そして、前記出射面とその反対側の面の他方に形成されるプリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されている。
【0060】
請求項52の発明は、請求項51の発明において、前記出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起間の溝形状が断面略円弧状に形成されていることを特徴としている。
【0061】
請求項53の発明は、請求項51又は52の発明に係る導光板の前記プリズム突起に特徴を有している。すなわち、前記出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0062】
請求項54の発明は、請求項51,52又は53の発明において、前記出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されていることを特徴としている。
【0063】
請求項55の発明は、請求項51,52,53又は54の導光板のプリズム突起に特徴を有している。すなわち、前記出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0064】
請求項56の発明は、側面側から入射した棒状光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。そして、本発明の導光板は、前記出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるようなプリズム突起が前記側面に沿って多数平行に形成され、前記出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、前記プリズム突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴としている。
【0065】
請求項57の発明は、請求項56の導光板の前記プリズム突起に特徴を有するものである。すなわち、前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている。
【0066】
請求項58の発明は、側面側から入射した棒状光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板に関するものである。そして、本発明の導光板は、前記出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成されている。また、前記プリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている。
【0067】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【0068】
[第1の実施の形態]
図1〜図3は、本発明の第1の実施の形態に係る画像表示装置1を示すものである。このうち、図1は、画像表示装置1の分解斜視図である。又、図2は図1のA−A線に沿って切断して示す断面図であり、図3は反射シート2を取り除いて示す図2のB方向矢視図である。
【0069】
(画像表示装置の概略構成)
これらの図において、画像表示装置1は、導光板3の入射面(側面)4に対向するように点光源としてのLED(発光ダイオード)5が複数配置されている。そして、導光板3の出射面(図1中上面)6に対向するように、光制御部材としてのプリズムシート7が重ねて配置され、更にプリズムシートの図1中上面側に被照明部材としての液晶表示パネル8が重ねて配置されるようになっている。又、導光板3の裏面(図1中下面であって、出射面6と反対側の面)10に対向するように、光反射性に優れた反射シート2が配置されている。尚、上記LED5,導光板3,プリズムシート7及び反射シート2が、液晶表示パネル8を面状に照明する面光源装置11を構成する。
【0070】
(導光板)
導光板3は、PMMA(ポリメタクリル酸メチル),PC(ポリカーボネート),シクロオレフィン系樹脂材料等の光透過性に優れた材料を使用して形成されており、入射面4側から遠ざかるに従って板厚が薄くなるような断面略楔形形状で(図2参照)、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている(図3参照)。そして、この導光板3の裏面10には、入射面4に略直交する方向に延びるプリズム突起12が入射面4に沿って平行に多数形成されている。
【0071】
この導光板3の裏面10に形成されたプリズム突起12は、導光板3の側面側部分10bの所定範囲L2内において、プリズム突起12の高さが入射面4に近づく程漸減するように形成されており、導光板3の入射面近傍(導光板3の入射面4から遠ざかる方向に所定距離L1だけ離れた位置までの裏面10)10aでその高さがゼロになるように形成されている。すなわち、導光板3の裏面10の入射面近傍10aが平面に形成されている(図4(e)参照)。なお、上述の所定距離L1及び所定範囲L2は、導光板3の板厚(特に入射面4側の板厚)やLED5の特性等に応じて適宜最良の数値が設定される。
【0072】
図4(a)〜(d)は、上述のプリズム突起12の断面形状を示すものであり、図3の導光板をC−C線〜G−G線のそれぞれに沿って切断して示す各断面の一部拡大図である。すなわち、プリズム突起12は、図4(a)に示すように、側面側部分10aの所定範囲(L2)を除く部分(L3で示す裏面部分)10cがほぼ一定の高さで形成され、その断面形状が略三角形状になっており、その頂角が50度〜130度の範囲、好ましくは60度〜110度の範囲で決定されるようになっている。また、導光板3の側面側部分(L2で示す範囲)10bのプリズム突起12は、図4(b)〜(d)に示すように、頂部が略円弧形状の曲面で形成された部分(図4(b))から全体が略半円形の部分(図4(d))まで連続的に変化するようになっている。なお、上述のL2の範囲とL3の範囲の境界近傍では、プリズム突起12の形状が図4(a)のような鋭角的な三角形状から頂部が略円弧状の滑らかな三角形状に連続的に変化するようになっている。また、各隣り合うプリズム突起12,12間のピッチPは、図4(a)〜4(d)において略同一である。
【0073】
このように構成された導光板3の裏面10側に形成したプリズム突起12は、入射面4から入射して導光板3内部を伝播する光のうち、入射面4に略平行の面内の光を出射面6の法線方向へ集光する機能を発揮する。しかし、プリズム突起12の側面側部分(L2の範囲)10bは、入射面4に近づくに従って突起高さが漸減し、プリズム突起12の断面形状が断面略三角形状から略半円形に連続的に変化するようになっているため、プリズム突起12の上記集光機能が入射面4に近づくに従って弱くなる。しかも、導光板3の裏面10の入射面近傍(L1の範囲)10aにはプリズム突起12が形成されていない。したがって、本実施の形態の導光板3は、LED5を光源として使用しても、従来例において問題になったような、導光板3の入射面近傍10aに形成されるプリズム突起12に起因する異常発光(図40の符号H参照)を効果的に防止できる。一方、本実施の形態の導光板3は、出射光輝度が低下しやすい部分(入射面から離れた部分であって、L3の範囲)10cにおいて、プリズム突起12の集光機能を十分に利用して、出射面6の法線方向への出射を促し(図5参照)、導光板3全体として均質で明るい面照明を可能にしている。なお、導光板3の内部を伝播する光であって入射面4から離れた部分の光は、導光板3の内部で多数回反射され、光の指向性が弱くなっているため、プリズム突起12による集光機能を十分に利用しても、従来例のような異常発光を生じることがない。
【0074】
導光板3の出射面6には、出射面6から出射する光を拡散する微細凹凸部(図示せず)が適宜パターン状に形成される。なお、この微細凹凸部の形成密度を出射面の場所に応じて適宜代えることにより、より一層好ましい出射光の調整が可能になる。このように、導光板3の出射面6に微細凹凸部をパターン状に形成すれば、上述のプリズム突起12の効果と相俟って、導光板3から出射される面照明の均質化が可能になる。
【0075】
(プリズムシート)
プリズムシート7は、PET(ポリエチレンテレフタレート),PMMAやPC等の光透過性に優れた材料で形成されており、導光板3の出射面6とほぼ同様の矩形形状に形成され、導光板3の出射面6に対向する面(図1及び図2中の下面)にプリズム突起13が多数形成されている。このプリズムシート7のプリズム突起13は、上記導光板3のプリズム突起12に略直交する方向へ延び、入射面4に略直交する方向に沿って多数平行に形成されている。又、このプリズムシート7のプリズム突起13は、図4(a)に示す導光板3のプリズム突起12の断面形状とほぼ同様の形状に形成されている。このような構成のプリズムシート7は、導光板3の入射面4に直交し、且つ、導光板3の出射面6に直交する面内の光を、導光板3の出射面6の法線方向に偏向する機能を発揮する。すなわち、LED5から発せられた光は、上述の導光板3のプリズム突起12とこのプリズムシート7のプリズム突起13とによって、2段階に集光・偏向されることになる。尚、導光板3に形成されるプリズム突起12と、プリズムシート7に形成されるプリズム突起13とは、ほぼ同様の形状に形成されず、その頂角,ピッチ,高さ等は、両突起12,13で適宜異ならせても良い。
【0076】
(反射シート)
反射シート2は、白色PET等の光反射性に優れた材料で形成されており、導光板3の裏面10とほぼ同様の大きさの矩形形状に形成されている。この反射シート2は、導光板3の裏面10から出射した光を反射して導光板3内部に戻し、LED5からの光の有効利用を可能にする。
【0077】
(第1の実施の形態の作用・効果)
以上のように構成された本実施の形態の画像表示装置1は、LED5から発せられた光が導光板3の入射面4から導光板3の内部に入射する。導光板3の内部に入射したLED5からの光は、出射面6と裏面10との間で反射を繰り返して導光板3の内部を伝播する。そして、この導光板3内を伝播する光は、裏面10で反射される毎に出射面6に対する入射角が低下し、その伝播の過程において出射面6に対する入射角が臨界角以下になったものが出射面6から導光板3の外部に出射する。
【0078】
ここで、本実施の形態において、導光板3は、上述のように、その裏面10にプリズム突起12が形成されているが、側面側部分10bのプリズム突起12が入射面4に近づくに従って突起高さを漸減すると共にその断面形状が略三角形状から略半円形状に連続的に変化するように形成され、しかも入射面近傍10aにおいてはプリズム突起12が形成されていない。そのため、本実施の形態の画像表示装置1は、導光板3の入射面近傍10aではプリズム突起12による集光機能が全く発揮されず、また、導光板3の側面側部分10bでは入射面4に近づくに従って集光機能が低下する。一方、本実施の形態の画像表示装置1は、導光板3からの出射光の輝度が低くなる部分(入射面4から離れた部分)10cでは、プリズム突起12による集光機能が十分に発揮され、導光板3の出射面6の法線方向への光の出射が促されるようになっている。
【0079】
従って、本実施の形態の画像表示装置1によれば、LED5を光源として使用しても、導光板3のプリズム突起12に起因する異常発光を防止することができ、導光板3全体から出射される均質で明るい面状の照明光で液晶表示パネル8を照明することが可能になるため、表示画像が明るくて見やすくなる。
【0080】
《第1の実施の形態の第1変形例》
また、上述の実施の形態は、導光板3の裏面10にプリズム突起12を形成する態様であるが、導光板3の出射面6に上述の実施の形態のプリズム突起12と同様のプリズム突起を形成するようにしてもよいし、また、導光板3の裏面10と出射面6の両面に上述の実施の形態のプリズム突起12と同様のプリズム突起を形成するようにしてもよい。両面にプリズム状突起を形成する場合、一方の面に形成するプリズム状突起は、部分的に形成してもよい。例えば、一方の面に形成するプリズム状突起は、前述のL2の範囲に相当する部分にのみ形成するようにしてもよい。
【0081】
《第1の実施の形態の第2変形例》
また、上述の実施の形態において、導光板3の裏面10の側面側部分10bに形成されるプリズム突起12は、図6に示すように、プリズム突起12の基部を略円弧形状に滑らかに形成してもよく、また、図7に示すように、プリズム突起12の全体を滑らかな曲面で形成するようにしてもよい。
【0082】
《第1の実施の形態の第3変形例》
また、上述の実施の形態において、導光板3のプリズム突起12は、入射面4に対して直交する方向へ延びるように形成される場合と、入射面4に対して直交する方向から数度程度傾けた方向へ延びるように形成される場合とがある。
【0083】
《第1の実施の形態の第4変形例》
また、本発明は、上述の実施の形態に限られず、図8に示すように、導光板3の出射面6に拡散シート14を重ねて配置し、更に、プリズム突起15が液晶表示パネル8側に形成された第1のプリズムシート16を拡散シート14の上面に重ねて配置し、この第1のプリズムシート16のプリズム突起15と略直交する方向に上向きのプリズム突起17が形成された第2のプリズムシート18を第1のプリズムシート16の上面に重ねて配置する態様にも適用することができる。
【0084】
《第1の実施の形態の第5変形例》
また、上述の実施の形態において、導光板3のプリズム突起12が導光板3の裏面10から出っ張るように形成されているが(図2参照)、図9に示すように、プリズム突起12の頂部が裏面10とほぼ面一になるように形成してもよい。
【0085】
《第1の実施の形態の第6変形例》
また、上述の実施の形態は、点光源としてのLED5を使用する態様を例示したが、図10〜図12に示すように、線状光源としての蛍光ランプ5AをLED5の代わりに使用するようにしてもよい。加えて、図13に示すように、図8の面光源装置11のLED5を蛍光ランプ5Aに代えて使用するようにしてもよい。更に、図14に示すように、図9に示す面光源装置11のLED5を蛍光ランプ5Aに代えて使用するようにしてもよい。尚、図10〜図14に示す各面光源装置11において、上述の実施の形態の構成と同一の構成については上述の実施の形態と同一符号を付し、上述の実施の形態と重複する説明を省略する。
【0086】
このように、LED5を蛍光ランプ5Aに代えた本変形例の面光源装置11は、上述の実施の形態と同様に、導光板3の入射面近傍10aではプリズム突起12による集光機能が全く発揮されず、また、導光板3の側面側部分10bでは入射面4に近づくに従ってプリズム突起12による集光機能が低下する一方、導光板3からの出射光の輝度が低くなる部分(入射面4から離れた部分)10cではプリズム突起12による集光機能が十分に発揮される。その結果、導光板の入射面近傍10a及び側面側部分10bにおける明暗の差が生じにくくなり、導光板の上下のエッジ4A,4Bから入射する光に起因する輝線や、導光板3の入射面4寄りの出射面6の両端部に生じる低輝度部分が目立ちにくくなる。
【0087】
従って、本変形例の画像表示装置1によれば、蛍光ランプ5Aを光源として使用しても、導光板3のプリズム突起12に起因する異常発光を防止することができ、導光板3全体から出射される均質で明るい面状の照明光で液晶表示パネル8を照明することが可能になるため、表示画像が明るくて見やすくなる。
【0088】
[第2の実施の形態]
図15〜図16は、第2の実施の形態を示すものである。このうち、図15(a)が導光板3の出射面6側から見た平面図であり、図15(b)が図15(a)のAb−Ab線に沿って切断して示す断面図である。又、図16(a)が図15(b)のD1−D1線に沿って切断して示す断面図であり、図16(b)が図15(b)のD2−D2線に沿って切断して示す断面図である。又、図16(c)が図15(b)のD3−D3線に沿って切断して示す断面図であり、図16(d)が図15(b)のD4−D4線に沿って切断して示す断面図である。
【0089】
これらの図に示すように、導光板3は、前述の第1の実施の形態の導光板3と同様に、入射面4側から遠ざかるに従って板厚が薄くなるような断面略楔形形状であり、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている。そして、導光板3は、その裏面10側の全域に亘ってプリズム突起23が形成されると共に、その出射面6で且つ入射面4から所定範囲内にプリズム突起24が形成されている。これらプリズム突起23,24は、いずれも入射面4に略直交する方向に延び、且つ入射面4に沿って平行に多数形成されている。ここで、所定範囲とは、図15に示す導光板3の入射面4からP1点までの範囲であり、導光板3の入射面4側の板厚を(T)とすると、入射面4から略20(T)の範囲である。
【0090】
(裏面側のプリズム突起)
導光板3の裏面10側のプリズム突起23は、入射面4から所定寸法離れた位置(P0)から導光板3の先端(入射面4と反対側の側面22)までの範囲において、同一高さで且つ同一形状(略三角形状)に形成されている(図16(d)参照)。
【0091】
また、導光板3の裏面10側のプリズム突起23は、図15(b)に示すように、入射面4から所定寸法離れた位置(P0)から入射面4に向かって突起高さを漸減させるように形成されている。
【0092】
ここで、図16(a)〜(d)は、図15(b)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の裏面10側において、入射面4から所定寸法離れた位置(P0)ではプリズム突起23,23間の溝形状が略三角形状であるが(図16(d)参照)、入射面4に向かうに従って各プリズム突起23,23間の溝深さが漸減し且つその溝形状が略三角形状から略円弧形状に滑らかに変化している。
【0093】
(出射面側のプリズム突起)
導光板3の出射面6側のプリズム突起24は、図15(b)に示すように、入射面4から所定寸法離れた位置(P1)から入射面4に向かって突起高さを漸増させるように形成され、プリズム突起24の断面形状は、図16(a)〜(c)に示すように、プリズム突起24間の溝形状が略円弧状の略波形形状を呈している。
【0094】
また、図16(a)〜(d)に示すように、導光板3の出射面6側において、入射面4から所定寸法離れた位置(P1)から先端側の側面22まではプリズム突起が形成されない平面である(図16(d)参照)。換言すれば、導光板3の出射面6は、位置(P1)から側面22までは平面に形成される一方、位置(P1)を起点として入射面4に向かって徐々に深くなる断面略円弧状の溝が彫り込まれて相対的に突起高さが漸増するプリズム突起24が形成されている。
【0095】
(第2の実施の形態の作用・効果)
本実施の形態において、導光板3の裏面10側のプリズム突起23を、入射面4から所定寸法離れた位置(P0)から入射面4に向かって突起高さを漸減させるように形成するのは、前述の第1の実施の形態と同様に、導光板3の入射面4側におけるプリズム突起23の集光機能を抑えて、従来問題となっていた輝線H(図40参照)を目立ちにくくしようとするためであるが、本実施の形態では、更に、入射面4に向かうに従ってプリズム突起23間の溝形状を略三角形状のものから略円弧状に滑らかに変化させることで、輝線Hをより目立ちにくくすることができる。これは、プリズム突起23間の溝形状を略円弧状とすることにより、その部分が凹レンズの如く作用して界面に達した光が広がるように反射・屈折し、光拡散機能が発揮されることによって輝線Hが生じにくくなるものと考えられる。
【0096】
また、本実施の形態で導光板3の出射面6側に形成するプリズム突起24も、同様の光拡散機能を期待して形成するものであり、導光板3の裏面10側に形成されたプリズム突起23との組み合わせで、輝線Hの発生をより有効に防止することができる。
【0097】
ここで、導光板3の裏面10側に形成するプリズム突起23のみで実用上十分に対応可能な場合には、導光板3の出射面6側に形成するプリズム突起24は、必要に応じて省略することもできる。即ち、上記プリズム突起24は、上記プリズム突起23による輝線防止効果が不十分な場合に、これを補うべく設けられるものである。かかる観点より、上記プリズム突起24は、前述の第1の実施の形態において、導光板3の裏面10側に形成する態様で示したプリズム突起12と同様のものとの組み合わせも可能である。更に、上記プリズム突起24は、従来より知られている裏面等を部分的に粗面化する等して構成される導光板において、LEDを光源に用いた場合の光源近傍における輝度むら対策に適用することもできる。
【0098】
《第2の実施の形態の変形例》
また、上述の実施の形態は、点光源としてのLED5を使用する態様を例示したが、図17に示すように、線状光源としての蛍光ランプ5AをLED5の代わりに使用するようにしてもよい。尚、図17に示す面光源装置11において、上述の第2の実施の形態の構成と同一の構成については第2の実施の形態と同一符号を付し、第2の実施の形態と重複する説明を省略する。
【0099】
このように、LED5を蛍光ランプ5Aに代えた本変形例の面光源装置11は、上述の第2の実施の形態と同様に、導光板3の裏面10側のプリズム突起23が入射面4に向かうに従って突起高さを漸減することにより、プリズム突起23の集光機能が抑えられ、また、プリズム突起23間の溝形状を略円弧形状にすることにより、プリズム突起23間の溝で光拡散機能が発揮されるため、入射面4の上下のエッジ4A,4Bから入射する光に起因する輝線や、導光板3の入射面4側の両端部の低輝度部分を目立ちにくくすることができる。
【0100】
本変形例において、導光板3の出射面6側に形成するプリズム突起24も、上述の第2の実施の形態の面光源装置11と同様の光拡散機能を期待して形成するものであり、導光板3の裏面10側に形成されたプリズム突起23との組み合わせで、輝線の発生をより有効に防止することができる。
【0101】
[第3の実施の形態]
図18は、本発明の第3の実施の形態に係る導光板3を示すものであり、第2の実施の形態に示した導光板3の他の実施態様を示すものである。ここで、図18(a)が導光板3の出射面6側から見た平面図であり、図18(b)が図18(a)のA1−A1線に沿って切断して示す断面図である。又、図18(c)が図18(a)のB1−B1線に沿って切断して示す断面図であり、図18(d)が図18(a)のC1−C1線に沿って切断して示す断面図である。尚、A1−A1,B1−B1,C1−C1の各線に沿った断面とは、図22に示すように、導光板3の出射面6に垂直な面PLであって、プリズム突起間の溝底部を通る面PLで切断された断面をいう。
【0102】
これらの図に示すように、導光板3は、前述の第1〜第2の実施の形態の導光板3と同様に、入射面4側から遠ざかるに従って板厚が薄くなるような断面略楔形形状であり、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている。そして、導光板3は、その裏面10側の全域に亘ってプリズム突起20が形成されると共に、その出射面6で且つ入射面4から所定範囲内にプリズム突起21が形成されている。これらプリズム突起20,21は、いずれも入射面4に略直交する方向に延び、且つ入射面4に沿って平行に多数形成されている。ここで、所定範囲とは、図11に示す導光板3の入射面4からP1点までの範囲であり、導光板3の入射面4側の板厚を(T)とすると、入射面4から略20(T)の範囲である。
【0103】
(裏面側のプリズム突起)
導光板3の裏面10側のプリズム突起20は、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P0)から導光板3の先端(入射面4と反対側の側面22)までの範囲において、同一高さで且つ同一形状(略三角形状)に形成されている(図19(d),図20(d),図21(d)参照)。
【0104】
また、導光板3の裏面10側のプリズム突起20であって、LED5の光軸La上のプリズム突起20は、図18(b)に示すように、入射面4から所定寸法離れた位置(P0)から入射面4に向かって突起高さを漸減させるように形成されている。ここで、光軸Laとは、図18(a)に示すように、LED5の中心を通る線であって、入射面4に直交する線である。
【0105】
ここで、図19(a)〜(d)は、図18(b)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の裏面10側において、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P0)ではプリズム突起20,20間の溝形状が略三角形状であるが(図19(d)参照)、入射面4に向かうに従って各プリズム突起20,20間の溝深さが漸減し且つその溝形状が略三角形状から略円弧形状に滑らかに変化している。
【0106】
また、導光板3の裏面10側のプリズム突起20で且つ入射面4近傍のプリズム突起20は、隣り合うLED5,5間の中間位置及び導光板3の幅方向(図18(a)に示すように、光軸Laに直交する方向)の両端部で突起高さが最も高くなるように、幅方向にも突起高さを変化させるようになっている。すなわち、本実施の形態において、図18(c)及び(d)に示すように、導光板3の裏面10側のプリズム突起20の突起高さは、位置(P0)から入射面4に向かって漸減し、その後一定となっており、突起高さが一定になる範囲は、光軸Laから幅方向に離れるに従って大きくなり、隣り合うLED5,5間の中間位置及び導光板3の幅方向両端部で最も大きくなるように形成されており、突起高さの変化部分(第3部分)と突起高さの一定部分(第4部分)との交点Paの軌跡(図18(a)に点線で示す曲線M1)と入射面4とで囲まれる範囲に対応する。尚、導光板3の裏面10側のプリズム突起20において、突起高さが一定になる部分は、交点Paから入射面4までの部分(第3部分)と、位置P0から側面22までの部分(第5部分)である。
【0107】
ここで、図20(a)〜(d)は、図18(c)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の裏面10側において、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P0)ではプリズム突起20,20間の溝形状が略三角形状であるが(図20(d)参照)、位置(P0)から入射面4に向かうに従って各プリズム突起20,20間の溝深さが漸減し且つその溝形状が略三角形状から略円弧形状に滑らかに変化しており(図20(c)〜(b)参照)、図18(c)の交点Paから入射面4側では突起高さが一定のプリズム突起20,20が形成されている(図20(a)参照)。
【0108】
また、図21(a)〜(d)は、図18(d)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の裏面10側において、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P0)ではプリズム突起20,20間の溝形状が略三角形状であるが(図21(d)参照)、位置(P0)から入射面4に向かうに従って各プリズム突起20,20間の溝深さが漸減し且つその溝形状が略三角形状から略円弧形状に滑らかに変化しており(図21(c)参照)、図18(d)の交点Paから入射面4側では突起高さが一定のプリズム突起20が形成されている(図21(b)〜(a)参照)。
【0109】
ここで、図19(a),図20(a)及び図21(a)の導光板3の裏面10側において、プリズム突起20は、図19(a),図20(a),図21(a)のプリズム突起20の順に突起高さが増すようになっており、幅方向に突起高さが滑らかに変化するようになっている。
【0110】
(出射面側のプリズム突起)
導光板3の出射面6側のプリズム突起21であって、LED5の光軸La上のプリズム突起21は、図18(b)に示すように、入射面4から所定寸法離れた位置(P1)から入射面4に向かって突起高さを漸増させるように形成され、Pb点から入射面4までの突起高さが一定になるように形成されている。
【0111】
ここで、図19(a)〜(d)は、図18(b)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の出射面6側において、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P1)から先端側の側面22まではプリズム突起21が形成されない平面であり(図19(d)参照)、位置(P1)から入射面4に向かってPb点まではプリズム突起21の高さが漸増するように形成され、Pb点から入射面4まではプリズム突起21の高さが一定になるように形成されている。ここで、導光板3の出射面6側のプリズム突起21の断面形状は、図19(a)〜(c)に示すように、プリズム突起21間の溝形状が略円弧状の略波形形状を呈している。
【0112】
また、導光板3の出射面6側のプリズム突起21で且つ入射面4近傍のプリズム突起21は、隣り合うLED5,5間の中間位置及び導光板3の幅方向の両端部で突起高さが最も高くなるように、幅方向にも突起高さを変化させるようになっている。すなわち、本実施の形態において、図18(b)及び(c)に示すように、導光板3の出射面6側のプリズム突起21の突起高さが一定になる範囲が光軸Laから幅方向に離れるに従って小さくなり、その導光板3の出射面6側のプリズム突起21の突起高さが一定になる範囲が隣り合うLED5,5間の中間位置及び導光板3の幅方向両端部で略ゼロになるように形成されている。換言すれば、導光板3の出射面6側のプリズム突起21の高さが一定になる範囲は、突起高さの変化部分(第2部分)と突起高さの一定部分(第1部分)との交点Pbの軌跡(図18(a)に細線で示す曲線M2)と入射面4とで囲まれる範囲である。
【0113】
ここで、図20(a)〜(d)は、図18(c)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の出射面6側において、入射面4からPb点までの範囲ではプリズム突起21が一定の高さになるように形成され(図20(a)参照)、Pb点から位置(P1)までの範囲ではプリズム突起21の高さが漸減するように形成されている(図20(b)〜(c)参照)。尚、図20(a)〜(c)に示すように、プリズム突起21の断面形状は、隣り合うプリズム突起21,21間の溝形状が略円弧状になるように形成されており、略波形形状を呈している。
【0114】
また、図21(a)〜(d)は、図18(d)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の出射面6側において、プリズム突起21は、位置(P1)から入射面4に向かうに従って突起高さを漸増させるように形成されている。尚、図21(a)〜(c)に示すように、プリズム突起21の断面形状は、隣り合うプリズム突起21,21間の溝形状が略円弧状になるように形成されており、略波形形状を呈している。
【0115】
ここで、図19(a),図20(a)及び図21(a)の導光板3の出射面6側において、プリズム突起21は、図19(a),図20(a),図21(a)のプリズム突起21の順に突起高さが増すようになっており、導光板3の裏面10側と同様に、導光板3の幅方向に突起高さが滑らかに変化するようになっている。
【0116】
(本実施の形態の作用・効果)
以上のように構成された本実施の形態の導光板3によれば、点光源としてのLED5近傍からの出射を抑え、LED5,5間や幅方向両端部の暗部になりやすい部分からの光の出射を促し、出射面6全体の輝度の均一化を図り、従来問題となっていた輝線H(図40参照)をより目立ちにくくすることができる。その結果、本実施の形態の導光板3を使用した面光源装置11は、明るく均一の面照明が可能になる。又、本実施の形態の導光板3を使用した画像表示装置1は、表示品質の高品質化を図ることが可能になる。
【0117】
尚、本実施の形態において、P0,P1,Pa,Pbの各点は、導光板3の大きさや導光板3の入射面4側の板厚(T)、隣り合うLED5,5の間隔等に応じて適宜に変化させる。但し、携帯電話の液晶表示装置等を照明するために使用されるような導光板であって、出射面6の面積がパソコンの液晶モニター用の導光板に比較して小さな導光板の場合には、P0,P1の位置をほぼ20Tにすると効果的であることが実験で確認されている。
【0118】
《第3の実施の形態の変形例》
上述の第3の実施の形態は、点光源としてのLED5を使用する態様を例示したが、図23に示すように、線状光源としての蛍光ランプ5AをLED5の代わりに使用するようにしてもよい。尚、図23に示す面光源装置11において、上述の第3の実施の形態の構成と同一の構成については第3の実施の形態と同一符号を付し、第3の実施の形態と重複する説明を省略する。
【0119】
(裏面側のプリズム突起)
導光板3の裏面10側のプリズム突起20は、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P0)から導光板3の先端(入射面4と反対側の側面22)までの範囲において、同一高さで且つ同一形状(略三角形状)に形成されている(図19(d),図20(d),図21(d)参照)。ここで、光軸方向とは、図23(a)に示すように、蛍光ランプ5Aの長手方向に対して直交する方向であって、入射面4に直交する方向である。
【0120】
また、導光板3の裏面10側のプリズム突起20であって、蛍光ランプ5Aの端面から距離Lbだけ離れた端部近傍までのプリズム突起20は、図23(b)に示すように、入射面4から所定寸法離れた位置(P0)を起点とし、この位置(P0)から入射面4に向かって突起高さを漸減させるように形成されている。
【0121】
ここで、図19(a)〜(d)は、図23(b)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の裏面10側において、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P0)ではプリズム突起20,20間の溝形状が略三角形状であるが(図19(d)参照)、入射面4に向かうに従って各プリズム突起20,20間の溝深さが漸減し且つその溝形状が略三角形状から略円弧形状に滑らかに変化している。
【0122】
また、導光板3の裏面10側のプリズム突起20で且つ入射面4近傍のプリズム突起20は、導光板3の幅方向(図23(a)に示すように、入射面4に沿った方向)の両端部で突起高さが最も高くなるように、幅方向にも突起高さを変化させるようになっている。すなわち、本変形例において、図23(c)及び(d)に示すように、導光板3の裏面10側のプリズム突起20の突起高さは、位置(P0)から入射面4に向かって漸減し、その後一定になる。そして、突起高さが一定になる範囲は、蛍光ランプ5Aの端部近傍から蛍光ランプ5Aの両端に向かう方向に沿って増大し、導光板3の幅方向両端部で最も大きくなるように形成されている。この導光板3の裏面10側のプリズム突起20は、その突起高さの変化部分(第3部分)と突起高さの一定部分(第4部分)との交点Paの軌跡(図23(a)に点線で示す曲線M3)で囲まれる入射面4側のコーナー部分である。尚、導光板3の裏面10側のプリズム突起20において、突起高さが一定になる部分は、交点Paから入射面4までの部分(第3部分)と、位置P0から側面22までの部分(第5部分)である。
【0123】
ここで、図20(a)〜(d)は、図23(c)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の裏面10側において、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P0)ではプリズム突起20,20間の溝形状が略三角形状であるが(図20(d)参照)、位置(P0)から入射面4に向かうに従って各プリズム突起20,20間の溝深さが漸減し且つその溝形状が略三角形状から略円弧形状に滑らかに変化しており(図20(c)〜(b)参照)、図23(c)の交点Paから入射面4側では突起高さが一定のプリズム突起20,20が形成されている(図20(a)参照)。
【0124】
また、図21(a)〜(d)は、図23(d)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の裏面10側において、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P0)ではプリズム突起20,20間の溝形状が略三角形状であるが(図21(d)参照)、位置(P0)から入射面4に向かうに従って各プリズム突起20,20間の溝深さが漸減し且つその溝形状が略三角形状から略円弧形状に滑らかに変化しており(図21(c)参照)、図23(d)の交点Paから入射面4側では突起高さが一定のプリズム突起20が形成されている(図21(b)〜(a)参照)。
【0125】
ここで、図19(a),図20(a)及び図21(a)の導光板3の裏面10側において、プリズム突起20は、図19(a),図20(a),図21(a)のプリズム突起20の順に突起高さが増すようになっており、蛍光ランプ5Aの端部近傍の位置(端面から距離Lb離れた位置)から蛍光ランプ5Aの両端に向かって(幅方向に)突起高さが滑らかに増大するようになっている。
【0126】
(出射面側のプリズム突起)
導光板3の出射面6側に形成されるプリズム突起21は、蛍光ランプ5Aの両端から所定距離Lbの端部近傍において、図23(b)に示すように、入射面4から所定寸法離れた位置(P1)から入射面4に向かって突起高さを漸増させるように形成され、Pb点から入射面4までの突起高さが一定になるように形成されている。
【0127】
ここで、図19(a)〜(d)は、図23(b)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の出射面6側において、入射面4から光軸方向に所定寸法離れた位置(P1)から先端側の側面22まではプリズム突起21が形成されない平面であり(図19(d)参照)、位置(P1)から入射面4に向かってPb点まではプリズム突起21の高さが漸増するように形成され、Pb点から入射面4まではプリズム突起21の高さが一定になるように形成されている。ここで、導光板3の出射面6側のプリズム突起21の断面形状は、図19(a)〜(c)に示すように、プリズム突起21間の溝形状が略円弧状の略波形形状を呈している。
【0128】
また、導光板3の出射面6側のプリズム突起21で且つ入射面4近傍のプリズム突起21は、導光板3の幅方向の両端部で突起高さが最も高くなるように、幅方向にも突起高さを変化させるようになっている。すなわち、本変形例において、図23(b)及び(c)に示すように、導光板3の出射面6側のプリズム突起21の突起高さが一定になる範囲が蛍光ランプ5Aの端部近傍から蛍光ランプ5Aの両端に向かう方向に沿って次第に小さくなり、その導光板3の出射面6側のプリズム突起21の突起高さが一定になる範囲が導光板3の入射面4側の幅方向両端部で略ゼロになるように形成されている。換言すれば、導光板3の出射面6側のプリズム突起21の高さが一定になる範囲は、突起高さの変化部分(第2部分)と突起高さの一定部分(第1部分)との交点Pbの軌跡(図23(a)に細線で示す線M4)と入射面4とで囲まれる範囲である。
【0129】
ここで、図20(a)〜(d)は、図23(c)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の出射面6側において、入射面4からPb点までの範囲ではプリズム突起21が一定の高さになるように形成され(図20(a)参照)、Pb点から位置(P1)までの範囲ではプリズム突起21の高さが漸減するように形成されている(図20(b)〜(c)参照)。尚、図20(a)〜(c)に示すように、プリズム突起21の断面形状は、隣り合うプリズム突起21,21間の溝形状が略円弧状になるように形成されており、略波形形状を呈している。
【0130】
また、図21(a)〜(d)は、図23(d)のD1−D1〜D4−D4線に沿って切断して示す導光板3の一部拡大断面図である。これらの図に示すように、導光板3の出射面6側において、プリズム突起21は、位置(P1)から入射面4に向かうに従って突起高さを漸増させるように形成されている。尚、図21(a)〜(c)に示すように、プリズム突起21の断面形状は、隣り合うプリズム突起21,21間の溝形状が略円弧状になるように形成されており、略波形形状を呈している。
【0131】
ここで、図19(a),図20(a)及び図21(a)の導光板3の出射面6側において、プリズム突起21は、図19(a),図20(a),図21(a)のプリズム突起21の順に突起高さが増すようになっており、導光板3の裏面10側と同様に、導光板3の幅方向に突起高さが滑らかに変化するようになっている。
【0132】
(本変形例の効果)
以上のように構成された本変形例の導光板3によれば、蛍光ランプ5Aの両端部に対応する入射面4側コーナー部からの出射光量を多くすることができ、蛍光ランプ5Aを光源として使用する場合に生じやすい低輝度部分を目立ちにくくすることができる。また、本変形例の導光板3によれば、入射面4側のプリズム突起20,21の突起高さを幅方向に変化させると共に、プリズム突起20,21間の形状を略円弧形状にすることにより、プリズム突起20,21による光の反射・拡散作用を工夫することにより、入射面4の上下のエッジ4A,4Bから入射する光に起因する輝線の発生を目立ちにくくすることができる。その結果、本変形例の導光板3を使用した面光源装置11は、明るく均一の面照明が可能になる。又、本変形例の導光板3を使用した画像表示装置1は、表示品質の高品質化を図ることが可能になる。
【0133】
[第4の実施の形態]
図24は、本発明の第4の実施の形態に係る導光板3を示すものである。このうち、図24(a)が導光板3の出射面6側から見た平面図であり、図24(b)が図24(a)のA3−A3線に沿って切断して示す断面図である。又、図24(c)が図24(a)のB3−B3線に沿って切断して示す断面図であり、図24(d)が図24(a)のC3−C3線に沿って切断して示す断面図である。
【0134】
本実施の形態の導光板3は、その裏面10側及び出射面6側の両面のプリズム突起25,26の突起高さを幅方向に変化させるようになっている点において前述の第3の実施の形態の導光板3と共通するが、そのプリズム突起25,26の突起高さの変化のさせ方が前述の第3の実施の形態に係る導光板3と相違する。
【0135】
すなわち、本実施の形態の導光板3は、前述の第1〜第3の実施の形態の導光板3と同様に、入射面4側から遠ざかるに従って板厚が薄くなるような断面略楔形形状であり、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている。そして、導光板3は、その裏面10側の全域に亘ってプリズム突起25が形成されると共に、入射面4から所定範囲内の出射面6にプリズム突起26が形成されている。これらプリズム突起25,26は、いずれも入射面4に略直交する方向に延び、且つ入射面4に沿って平行に多数形成されている。
【0136】
出射面のプリズム突起26は、入射面4から所定距離の点(例えば、入射面4の板厚をTとすると、入射面4から約20Tの位置)P2から入射面4に向かって突起高さが漸増するように形成されている。しかも、この出射面6のプリズム突起26は、光軸Laから導光板3の幅方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されており、隣り合うLED5,5間の中間位置及び導光板3の幅方向両端部において突起高さが最も高くなるように形成されている。ここで、出射面6のプリズム突起26は、図24(b),(c),(d)に示すように、プリズム突起26,26間の溝26aの傾斜角(プリズム突起26,26間の溝26aと出射面6とのなす角)αが光軸Laから導光板3の幅方向へ向かって離れる従って大きくなるように形成されている。その結果、出射面6のプリズム突起26の突起高さは、上述のように、光軸Laから導光板3の幅方向へ向かって離れるに従って漸増するのである。
【0137】
裏面10のプリズム突起25は、入射面4から所定距離の点(例えば、導光板3の入射面4側の板厚を(T)とすると、入射面4から約20(T)の位置)P3より導光板3の先端(側面22)までの範囲において、同一の突起高さになるように形成されている。そして、裏面10のプリズム突起25は、入射面4から所定距離の点P3までの範囲において、入射面4に向かうに従って突起高さが漸減するように形成されている。しかも、この裏面10のプリズム突起25は、光軸Laから導光板3の幅方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されており、隣り合うLED25,25間の中間位置及び導光板3の幅方向両端部において突起高さが最も高くなるように形成されている。ここで、裏面10のプリズム突起25は、図24(b),(c),(d)に示すように、プリズム突起25,25間の溝25aの傾斜角(プリズム突起25,25間の溝25aと裏面10とのなす角)βが光軸Laから導光板3の幅方向へ向かって離れるに従って小さくなるように形成されている。尚、プリズム突起25,25間の溝25aの傾斜角βは、隣り合うLED5,5間の中間位置及び導光板3の幅方向両端部においてβ=0°にしてもよい。
【0138】
以上のように構成された本実施の形態の導光板3は、上述の第3の実施の形態の導光板3と同様に、LED5近傍からの出射を抑え、LED5,5間や幅方向両端部の暗部になりやすい部分からの光の出射を促し、出射面6全体の輝度の均一化を図り、従来問題となっていた輝線H(図40参照)をより目立ちにくくすることができる。その結果、本実施の形態の導光板3を使用した面光源装置11は、明るく均一の面照明が可能になる(図1及び図8参照)。又、本実施の形態の導光板3を使用した画像表示装置1は、表示品質の高品質化を図ることが可能になる(図1及び図8参照)。
【0139】
尚、導光板3の点P2,点P3から入射面4までの各プリズム突起26,26間及び25,25間の溝26a,25aの断面形状を、例えば、図19(a)に示すような略円弧形状に形成することにより、光の拡散又は乱反射が効果的に生じ、導光板3からの出射光の輝度の均一化及び高輝度化を一層効果的に図ることができる。
【0140】
《第4の実施の形態の変形例》
上述の第4の実施の形態は、点光源としてのLED5を使用する態様を例示したが、図25に示すように、線状光源としての蛍光ランプ5AをLED5の代わりに使用するようにしてもよい。尚、図25に示す面光源装置11において、上述の第4の実施の形態の構成と同一の構成については第4の実施の形態と同一符号を付し、第4の実施の形態と重複する説明を省略する。ここで、図25(a)が導光板3の出射面6側から見た平面図であり、図25(b)が図25(a)のA4−A4線に沿って切断して示す断面図である。又、図25(c)が図25(a)のB4−B4線に沿って切断して示す断面図であり、図25(d)が図25(a)のC4−C4線に沿って切断して示す断面図である。
【0141】
本変形例の導光板3は、前述の第1〜第4の実施の形態の導光板3と同様に、入射面4側から遠ざかるに従って板厚が薄くなるような断面略楔形形状であり、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている。そして、導光板3は、その裏面10側の全域に亘ってプリズム突起25が形成されると共に、入射面4から所定範囲内の出射面6にプリズム突起26が形成されている。これらプリズム突起25,26は、いずれも入射面4に略直交する方向に延び、且つ入射面4に沿って平行に多数形成されている。
【0142】
出射面のプリズム突起26は、入射面4から所定距離の点(例えば、入射面4の板厚をTとすると、入射面4から約20Tの位置)P2から入射面4に向かって突起高さが漸増するように形成されている。しかも、この出射面6のプリズム突起26は、蛍光ランプ5Aの端部近傍(端面から距離Lbの部位)から蛍光ランプ5Aの端面へ向かう方向にいくに従って突起高さが漸増するように形成されており、導光板3の幅方向両端部において突起高さが最も高くなるように形成されている。ここで、出射面6のプリズム突起26は、図25(b),(c),(d)に示すように、プリズム突起26,26間の溝26aの傾斜角(プリズム突起26,26間の溝26aと出射面6とのなす角)αが蛍光ランプ5Aの端部近傍から蛍光ランプ5Aの端面へ向かう方向にいくに従って大きくなるように形成されている。その結果、出射面6のプリズム突起26の突起高さは、上述のように、蛍光ランプ5Aの端部近傍から蛍光ランプ5Aの端面に向かう方向にいくに従って漸増するのである。
【0143】
裏面10のプリズム突起25は、入射面4から所定距離の点(例えば、導光板3の入射面4側の板厚を(T)とすると、入射面4から約20(T)の位置)P3より導光板3の先端(側面22)までの範囲において、同一の突起高さになるように形成されている。そして、裏面10のプリズム突起25は、入射面4から所定距離の点P3までの範囲において、入射面4に向かうに従って突起高さが漸減するように形成されている。しかも、この裏面10のプリズム突起25は、蛍光ランプ5Aの端部近傍から蛍光ランプ5Aの端面に向かう方向にいくに従って突起高さが漸増するように形成されており、導光板3の幅方向両端部において突起高さが最も高くなるように形成されている。ここで、裏面10のプリズム突起25は、図25(b),(c),(d)に示すように、プリズム突起25,25間の溝25aの傾斜角(プリズム突起25,25間の溝25aと裏面10とのなす角)βが蛍光ランプ5Aの端部近傍から蛍光ランプ5Aの端面に向かう方向にいくに従って小さくなるように形成されている。尚、プリズム突起25,25間の溝25aの傾斜角βは、導光板3の幅方向両端部においてβ=0°にしてもよい。
【0144】
(本変形例の効果)
以上のように構成された本変形例の導光板3によれば、蛍光ランプ5Aの両端部に対応する入射面4側コーナー部からの出射光量を多くすることができ、蛍光ランプ5Aを光源として使用する場合に生じやすい低輝度部分を目立ちにくくすることができる。また、本変形例の導光板3によれば、その幅方向両端側で且つ入射面4側のプリズム突起20,21の突起高さを、その幅方向両端部で最も高くなるように幅方向に変化させることにより、入射面4の上下のエッジ4A,4Bから入射する光に起因する輝線の発生を目立ちにくくすることができる。その結果、本変形例の導光板3を使用した面光源装置11は、明るく均一の面照明が可能になる。又、本変形例の導光板を使用した画像表示装置1は、表示品質の高品質化を図ることが可能になる。
【0145】
尚、導光板3の点P2,点P3から入射面4までの各プリズム突起26,26間及び25,25間の溝26a,25aの断面形状を、例えば、図19(a)に示すような略円弧形状に形成することにより、光の拡散又は乱反射が効果的に生じ、導光板3からの出射光の輝度の均一化及び高輝度化を一層効果的に図ることができる。
【0146】
[第5の実施の形態]
図26は、本発明の第5の実施の形態に係る面光源装置11を示すものである。このうち、図26(a)が導光板3の出射面6側から見た平面図であり、図26(b)が図26(a)のA5−A5線に沿って切断して示す断面図である。又、図26(c)が図26(a)のB5−B5線に沿って切断して示す断面図であり、図26(d)が図26(a)のC5−C5線に沿って切断して示す断面図である。
【0147】
本実施の形態の導光板3は、その裏面10側及び出射面6側の両面のプリズム突起27,28の突起高さを幅方向に変化させるようになっている点において前述の第3及び第4の実施の形態の導光板3と共通するが、そのプリズム突起27,28の突起高さの変化のさせ方が前述の第3及び第4の実施の形態に係る導光板3と相違する。
【0148】
すなわち、本実施の形態の導光板3は、前述の第1〜第4の実施の形態の導光板3と同様に、入射面4側から遠ざかるに従って板厚が薄くなるような断面略楔形形状であり、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている。そして、導光板3は、その裏面10側の全域に亘ってプリズム突起27が形成されると共に、入射面4の近傍(特に、異常発光(輝線)が発生しやすい部分)の出射面6にプリズム突起28が形成されている。これらプリズム突起27,28は、いずれも入射面4に略直交する方向に延び、且つ入射面4に沿って平行に多数形成されている。
【0149】
出射面6のプリズム突起28は、入射面4に近づくに従って突起高さが漸増するように形成されている。しかも、この出射面6のプリズム突起28は、光軸Laから導光板3の幅方向へ向かうに従って突起高さが漸増するように形成されており、隣り合うLED5,5間の中間位置及び導光板3の幅方向両端部において突起高さが最も高くなるように形成されている。ここで、出射面6のプリズム突起28は、図26(b)〜(d)に示すように、その隣り合うプリズム突起28,28間の溝28aの傾斜角(溝28aと出射面6とのなす角)が全て同一の傾斜角δとなるように形成されている。その結果、出射面6のプリズム突起28が無くなる位置(突起高さがゼロになる点)P4は、図26(a)に示すように、光軸La上で最も入射面4に近く、LED5,5間の中間位置及び導光板3の両端部で最も入射面4から遠くなる。そして、出射面6のプリズム突起28の突起高さがゼロになる点P4の軌跡は、図26(a)に示すように、滑らかな曲線M5が波形につながった形状になっている。尚、本実施の形態において、出射面6のプリズム突起28の突起高さがゼロになる位置P4で且つ入射面4から最も遠い位置P4は、導光板3の入射面4側の板厚を(T)とすると、入射面4から光軸方向に約20(T)の位置になるように決定されている。
【0150】
裏面10のプリズム突起27は、少なくとも入射面4から所定距離の点(例えば、入射面の板厚をTとすると、入射面から約20Tの位置)より導光板3の先端(側面22)までの範囲において、同一の突起高さになるように形成されている。そして、裏面10のプリズム突起27は、入射面4の近傍において、突起高さが一定の部分から入射面4へ向かうに従って突起高さを漸減させるように形成されている。しかも、この裏面10のプリズム突起27は、光軸Laから導光板3の幅方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されており、隣り合うLED5,5間の中間位置及び導光板3の幅方向両端部において突起高さが最も高くなるように形成されている。ここで、裏面10のプリズム突起27は、図26(b),(c),(d)に示すように、プリズム突起27,27間の溝27aの傾斜角(プリズム突起27,27間の溝27aと裏面10とのなす角)θがどの断面においても一定である。したがって、裏面10のプリズム突起27において、突起高さが一定の部分と突起高さが変化する部分との交点P5は、光軸La上で入射面4から最も離れた位置にあり、導光板3の幅方向へ向かって離れるに従って入射面4に近づくようになっている。これにより、裏面10のプリズム突起27の突起高さが変化する点P5の軌跡は、図26(a)に示すように、滑らかな曲線(点線で示す曲線)M6が波形につながったような形状を呈しており、出射面6側の軌跡M5とほぼ逆の形状を呈している。尚、図26(d)に示す断面において、裏面10全域をほぼ一定の突起高さのプリズム突起27を形成するようにしてもよい。この場合、裏面10のプリズム突起27の突起高さが一定の部分と突起高さが変化する部分との交点P5の軌跡は、入射面4から所定距離20(T)の位置から入射面4に至る滑らかな曲線になる。
【0151】
以上のように構成された本実施の形態の導光板3は、上述の第3及び第4の実施の形態の導光板3と同様に、LED5近傍からの出射を抑え、LED5,5間や幅方向両端部の暗部になりやすい部分からの光の出射を促し、出射面6全体の輝度の均一化を図り、従来問題となっていた輝線H(図40参照)をより目立ちにくくすることができる。その結果、本実施の形態の導光板3を使用した面光源装置11は、明るくて均一の面照明が可能になる(図1及び図8参照)。又、本実施の形態の導光板3を使用した画像表示装置1は、表示品質の高品質化を図ることが可能になる(図1及び図8参照)。
【0152】
《第5の実施の形態の変形例》
上述の第5の実施の形態は、点光源としてのLED5を使用する態様を例示したが、図27に示すように、線状光源としての蛍光ランプ5AをLED5の代わりに使用するようにしてもよい。尚、図27に示す面光源装置11において、上述の第5の実施の形態の構成と同一の構成については第5の実施の形態と同一符号を付し、第5の実施の形態と重複する説明を省略する。ここで、図27(a)が導光板3の出射面6側から見た平面図であり、図27(b)が図27(a)のA6−A6線に沿って切断して示す断面図である。又、図27(c)が図27(a)のB6−B6線に沿って切断して示す断面図であり、図27(d)が図27(a)のC6−C6線に沿って切断して示す断面図である。
【0153】
本変形例の導光板3は、前述の第5の実施の形態の導光板3と同様に、入射面4側から遠ざかるに従って板厚が薄くなるような断面略楔形形状であり、且つ平面形状が略矩形形状になるように形成されている。そして、導光板3は、その裏面10側の全域に亘ってプリズム突起27が形成されると共に、入射面4の近傍(特に、異常発光(輝線)が発生しやすい部分)の出射面6にプリズム突起28が形成されている。これらプリズム突起27,28は、いずれも入射面4に略直交する方向に延び、且つ入射面4に沿って平行に多数形成されている。
【0154】
出射面6のプリズム突起28は、入射面4に近づくに従って突起高さが漸増するように形成されている。しかも、この出射面6のプリズム突起28は、蛍光ランプ5Aの端面から距離Lbの位置(端部近傍)から蛍光ランプ5Aの端面に向かう方向に沿って突起高さが漸増するように形成されており、導光板3の幅方向両端部において突起高さが最も高くなるように形成されている。
【0155】
ここで、出射面6のプリズム突起28は、図27(b)〜(d)に示すように、その隣り合うプリズム突起28,28間の溝28aの傾斜角(溝28aと出射面6とのなす角)が全て同一の傾斜角δとなるように形成されている。その結果、出射面6のプリズム突起28が無くなる位置(突起高さがゼロになる点)P4は、図27(a)に示すように、蛍光ランプ5Aの両側の端部近傍に対応する位置の間が入射面4にほぼ平行の直線M6aとなって最も入射面4に近く、導光板3の両端部で最も入射面4から遠くなる。そして、出射面6のプリズム突起28の突起高さがゼロになる点P4の軌跡は、図27(a)に示すように、直線M6aの両端部に滑らかな曲線M6b,M6bがつながった形状になっている。尚、本実施の形態において、出射面6のプリズム突起28の突起高さがゼロになる位置P4で且つ入射面4から最も遠い位置P4は、導光板3の入射面4側の板厚を(T)とすると、入射面4から光軸方向に約20(T)の位置になるように決定されている。
【0156】
裏面10のプリズム突起27は、少なくとも入射面4から所定距離の点(例えば、入射面の板厚をTとすると、入射面から約20Tの位置)より導光板3の先端(側面22)までの範囲において、同一の突起高さになるように形成されている。そして、裏面10のプリズム突起27は、入射面4の近傍において、突起高さが一定の部分から入射面4へ向かうに従って突起高さを漸減させるように形成されている。しかも、この裏面10のプリズム突起27は、蛍光ランプ5Aの端部近傍から蛍光ランプ5Aの端面に向かう方向に沿って突起高さが漸増するように形成されており、導光板3の幅方向両端部において突起高さが最も高くなるように形成されている。
【0157】
ここで、裏面10のプリズム突起27は、図27(b),(c),(d)に示すように、プリズム突起27,27間の溝27aの傾斜角(プリズム突起27,27間の溝27aと裏面10とのなす角)θがどの断面においても一定である。したがって、裏面10のプリズム突起27において、突起高さが一定の部分と突起高さが変化する部分との交点P5は、蛍光ランプ5Aの両端部近傍に対応する位置間で入射面4から最も離れた位置にあり、蛍光ランプ5Aの端部近傍から蛍光ランプ5Aの端面に向かう方向にいくに従って入射面4に近づくようになっている。これにより、裏面10のプリズム突起27の突起高さが変化する点P5の軌跡は、図27(a)に示すように、両側の滑らかな曲線(点線で示す曲線)M7b,M7bを直線M7aで接続したような形状を呈しており、出射面6側の軌跡(曲線M6bと曲線M6bとの間を直線M6aで接続する線)とほぼ逆の形状を呈している。尚、図27(d)に示す断面において、裏面10全域をほぼ一定の突起高さのプリズム突起27を形成するようにしてもよい。この場合、裏面10のプリズム突起27の突起高さが一定の部分と突起高さが変化する部分との交点P5の軌跡は、入射面4から所定距離20(T)の位置から入射面4に至る滑らかな曲線になる。
【0158】
(本変形例の効果)
以上のように構成された本変形例の導光板3によれば、蛍光ランプ5Aの両端部に対応する入射面4側コーナー部からの出射光量を多くすることができ、蛍光ランプ5Aを光源として使用する場合に生じやすい低輝度部分を目立ちにくくすることができる。また、本変形例の導光板3によれば、その幅方向両端側で且つ入射面4側のプリズム突起20,21の突起高さを、その幅方向両端部で最も高くなるように幅方向に変化させることにより、入射面4の上下のエッジ4A,4Bから入射する光に起因する輝線の発生を目立ちにくくすることができる。その結果、本変形例の導光板3を使用した面光源装置11は、明るく均一の面照明が可能になる。又、本変形例の導光板を使用した画像表示装置1は、表示品質の高品質化を図ることが可能になる。
【0159】
尚、導光板3の点P4,点P5から入射面4までの各プリズム突起26,26間及び25,25間の溝26a,25aの断面形状を、例えば、図19(a)に示すような略円弧形状に形成することにより、光の拡散又は乱反射が効果的に生じ、導光板3からの出射光の輝度の均一化及び高輝度化を一層効果的に図ることができる。
【0160】
[第6の実施の形態]
図28は、本発明の第6の実施の形態に係る面光源装置11を示すものである。このうち、図28(a)が導光板3の出射面6側から見た平面図であり、図28(b)が図28(a)のA5−A5線に沿って切断して示す断面図である。又、図28(c)が図28(a)のB5−B5線に沿って切断して示す断面図であり、図28(d)が図28(a)のC5−C5線に沿って切断して示す断面図である。
【0161】
この図28に示す面光源装置11は、前記第5の実施の形態に係る導光板3の裏面10に形成したプリズム突起27の代わりに、導光板3の裏面10を従来から公知の手法により粗面化したものである点を除き、前記第5の実施の形態の面光源装置11と基本的構成が共通する。従って、本実施の形態に係る面光源装置11の説明において、前記第5の実施の形態の面光源装置11と同一の構成には同一符号を付し、前記第5の実施の形態と重複する説明を省略する。尚、導光板3の裏面10は、射出成形金型の成形面をブラスト処理,エッチング等の従来公知の手法で粗面化し、その粗面化した成形面を射出成形によって転写することにより粗面化されるようになっている。
【0162】
すなわち、図28に示す本実施の形態の面光源装置11は、図29に示すような微小な凹凸からなるシボパターン31が導光板3の裏面10に多数形成され、これにより導光板3の裏面10が粗面化されている。尚、シボパターン31は、導光板3の出射面6側に形成したプリズム突起28との関係において、最適な密度分布が決定される。
【0163】
このような構成の本実施の形態によれば、光散乱機能を発揮するシボパターン31とプリズム突起28の相乗作用により、LED5近傍からの出射を抑え、LED5,5間や幅方向両端部の暗部になりやすい部分からの光の出射を促し、出射面6全体の輝度の均一化を図り、従来問題となっていた輝線H(図40参照)をより目立ちにくくすることができる。その結果、本実施の形態の導光板3を使用した面光源装置11は、明るくて均一の面照明が可能になる(図1及び図8参照)。又、本実施の形態の導光板3を使用した画像表示装置1は、表示品質の高品質化を図ることが可能になる(図1及び図8参照)。
【0164】
尚、本実施の形態において、印刷等の従来公知の手法で導光板3の裏面10にシボパターン31を直接形成し、導光板3の裏面10を粗面化するようにしてもよい。
【0165】
また、本実施の形態は、導光板3の出射面6にプリズム突起28を形成し、導光板3の裏面10にシボパターン31を形成して粗面化する態様を示したが、これに限られず、導光板3の裏面10側にプリズム突起28を形成し、導光板3の出射面6をシボパターン31等で粗面化するようにしてもよい。さらに、導光板3の出射面6にプリズム突起28を形成すると共に、導光板3の出射面6にシボパターン31を形成して粗面化するようにしてもよい。加えて、導光板3の裏面10にプリズム突起28及びシボパターン31を形成して粗面化してもよい。さらに加えて、導光板3の出射面6と裏面10のうちの少なくとも一方にプリズム突起28を形成し、導光板3の出射面6及び裏面10の両面にシボパターン31等の粗面化処理を施すようにしてもよい。このように、導光板3にプリズム突起28と粗面(シボパターン31)を形成することにより、粗面による光の散乱又は拡散機能とプリズム突起28の光制御機能の相乗効果が発揮され、暗部や輝線を目立ちにくくすることができ、均一で明るい面照明を得ることが可能になる。
【0166】
[第7の実施の形態]
図30は、本発明の第7の実施の形態に係る面光源装置11を示すものである。このうち、図30(a)が導光板3の出射面6側から見た平面図であり、図30(b)が図30(a)のA6−A6線に沿って切断して示す断面図である。又、図30(c)が図30(a)のB6−B6線に沿って切断して示す断面図であり、図30(d)が図30(a)のC6−C6線に沿って切断して示す断面図である。
【0167】
この図30に示す面光源装置11は、前記第5の実施の形態の変形例に係る導光板3の裏面10に形成したプリズム突起27の代わりに、導光板3の裏面10を従来から公知の手法により粗面化したものである点を除き、前記第5の実施の形態の変形例に係る面光源装置11と基本的構成が共通する。従って、本実施の形態に係る面光源装置11の説明において、前記第5の実施の形態の変形例に係る面光源装置11と同一の構成には同一符号を付し、前記第5の実施の形態の変形例と重複する説明を省略する。尚、導光板3の裏面10は、射出成形金型の成形面をブラスト処理,エッチング等の従来公知の手法で粗面化し、その粗面化した成形面を射出成形によって転写することにより粗面化されるようになっている。
【0168】
すなわち、図30に示す本実施の形態の面光源装置11は、図29に示すような微小な凹凸からなるシボパターン31が導光板3の裏面10に多数形成され、これにより導光板3の裏面10が粗面化されている。尚、シボパターン31は、導光板3の出射面6側に形成したプリズム突起28との関係において、最適な密度分布が決定される。
【0169】
このような構成の本実施の形態によれば、光散乱機能を発揮するシボパターン31とプリズム突起28の相乗作用により、蛍光ランプ5Aの両端部近傍に対応する導光板3の幅方向両端部の暗部になりやすい部分からの光の出射を促すと共に、導光板3の入射面4の上下のエッジ4A,4Bから入射する光に起因する輝線を目立ちにくくすることができ、出射面6全体の輝度の均一化を図り、出射光輝度を高めることができる。その結果、本実施の形態の導光板3を使用した面光源装置11は、明るくて均一の面照明が可能になる(図1及び図8参照)。又、本実施の形態の導光板3を使用した画像表示装置1は、表示品質の高品質化を図ることが可能になる(図1及び図8参照)。
【0170】
尚、本実施の形態において、印刷等の従来公知の手法で導光板3の裏面10にシボパターン31を直接形成し、導光板3の裏面10を粗面化するようにしてもよい。
【0171】
また、本実施の形態は、導光板3の出射面6にプリズム突起28を形成し、導光板3の裏面10にシボパターン31を形成して粗面化する態様を示したが、これに限られず、導光板3の裏面10側にプリズム突起28を形成し、導光板3の出射面6をシボパターン31等で粗面化するようにしてもよい。さらに、導光板3の出射面6にプリズム突起28を形成すると共に、導光板3の出射面6にシボパターン31を形成して粗面化するようにしてもよい。加えて、導光板3の裏面10にプリズム突起28及びシボパターン31を形成して粗面化してもよい。さらに加えて、導光板3の出射面6と裏面10のうちの少なくとも一方にプリズム突起28を形成し、導光板3の出射面6及び裏面10の両面にシボパターン31等の粗面化処理を施すようにしてもよい。このように、導光板3にプリズム突起28と粗面(シボパターン31)を形成することにより、粗面による光の散乱又は拡散機能とプリズム突起28の光制御機能の相乗効果が発揮され、暗部や輝線を目立ちにくくすることができ、均一で明るい面照明を得ることが可能になる。
【0172】
[第8の実施の形態]
図31に示す面光源装置11は、図28及び図29に示す第6の実施の形態に係る導光板3の出射面6に形成したプリズム突起28の代わりに、図15に示す第2の実施の形態に係る導光板3の裏面10に形成したプリズム突起23と同様のプリズム突起32を形成した点を除き、前記第6の実施の形態の構成と基本的構成が共通するため、前記第6の実施の形態の面光源装置11と同一構成については前記第6の実施の形態の面光源装置11の各構成と同一符号を付し、前記第6の実施の形態と重複する説明を省略する。
【0173】
すなわち、本実施の形態に係る面光源装置11は、導光板3の出射面6に、導光板3の入射面4に対して略直交する方向へ延びる多数のプリズム突起32が平行に形成され、入射面4側の部分が入射面4に近づくに従って突起高さが漸減するとともに、プリズム突起32間の溝形状が断面略円弧状に形成されている。このような構成の面光源装置11は、入射面4側の部分のプリズム突起32の形状を第6の実施の形態におけるプリズム突起28と同様のものとすることで、前記第6の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、それ以外の部分では、断面三角形状のプリズム突起による集光機能を発揮させることができる。尚、本実施の形態において、第6の実施の形態と同様に、LED5の配置位置に応じて入射面4側の部分におけるプリズム突起32の高さを適宜変化させることができる。
【0174】
[第9の実施の形態]
図32に示す面光源装置11は、図30に示す第7の実施の形態に係る導光板3の出射面6に形成したプリズム突起28の代わりに、図17に示す第2の実施の形態の変形例に係る導光板3の裏面10に形成したプリズム突起23と同様のプリズム突起32を形成した点を除き、前記第7の実施の形態の構成と基本的構成が共通するため、前記第7の実施の形態の面光源装置11と同一構成については前記第7の実施の形態の面光源装置11の各構成と同一符号を付し、前記第7の実施の形態と重複する説明を省略する。
【0175】
すなわち、本実施の形態に係る面光源装置11は、導光板3の出射面6に、導光板3の入射面4に対して略直交する方向へ延びる多数のプリズム突起32が平行に形成され、入射面4側の部分が入射面4に近づくに従って突起高さが漸減するとともに、プリズム突起32間の溝形状が断面略円弧状に形成されている。このような構成の面光源装置11は、入射面4側の部分のプリズム突起32の形状を第7の実施の形態におけるプリズム突起28と同様のものとすることで、前記第7の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、それ以外の部分では、断面三角形状のプリズム突起による集光機能を発揮させることができる。尚、本実施の形態において、第7の実施の形態と同様に、蛍光ランプ5Aの軸線方向(長手方向)位置に応じて入射面4側の部分におけるプリズム突起32の高さを適宜変化させることができる。
【0176】
[第10の実施の形態]
図34は、本発明の第10の実施の形態に係る導光板3を示すものであり、前記図1〜図9に示す導光板3の変形例を示すものである。尚、図34(a)は、導光板3と液晶表示パネル8との関係を模式的に示す縦断面図であり、図34(b)のAf−Af線に沿って切断して示す図である。また、図34(b)は、導光板3の平面図(出射面6の法線方向から見た図)である。また、図34(c)は、導光板3の出射面6に形成するシボパターン(光を乱反射する微小粗面領域)40の被覆率の変化を示す図(被覆率曲線図41)である。
【0177】
すなわち、図34(a)に示すように、裏面10にプリズム突起39が形成された導光板3は、その出射面6に図34(c)に示すような被覆率のシボパターン40が形成されている。このシボパターン40は、導光板3の入射面4近傍における有効発光面領域の開始位置S1から形成されており、導光板3の入射面4からWの寸法(LED5,5間の距離W)まで、その被覆率が増加するように形成され、導光板3の入射面4からWの位置を境として、その被覆率が入射面4から遠ざかるに従って徐々に低下するように形成されている。そして、この図34(c)に示すシボパターン40の被覆率の変化を表す曲線は、全体が滑らかな曲線で連続している。尚、有効発光面領域とは、導光板3の出射面6のうち、液晶表示パネル8を照明するために使用される領域であり、液晶表示パネル8の画像表示面積とほぼ同様の大きさの領域である。
【0178】
ここで、上述の導光板3の入射面4からWの寸法の位置であって、シボパターン40の被覆率曲線のピーク位置S2は、隣り合うLED5,5からの光が混ざり合う位置であり、導光板3の入射面4と並行な断面内のLED5からの光を線状光源としての蛍光ランプの光と同様に見なすことができる位置である。そして、このシボパターン40の被覆率曲線のピーク位置S2は、LED5の特性等によって変化する。したがって、本実施の形態において、導光板3の入射面4からWの寸法をLED5,5間の距離としたが、LED5の特性等に応じてWの寸法値が変化する。
【0179】
このような構成の本実施の形態によれば、導光板3の入射面4近傍においてはシボパターン40を形成することなく、しかも、隣り合うLED5,5からの光が混ざり合って蛍光ランプからの光と同様に見なせる位置(被覆率曲線41のピーク位置S2)から入射面4に向かってシボパターン40の被覆率を漸減させることにより、LED5からの光に起因するV字状の異常発光を目立ちにくくし、有効発光面領域を入射面4に近い位置まで拡大することができ、照明面積の大型化を図ることができる。尚、図34(b)で示すように、LED5の発光限界線42は、模式的に示すと略V字形状になる。
【0180】
また、本実施の形態によれば、導光板3の断面形状が楔形形状であり、導光板3の板厚が入射面4から遠ざかるに従って薄くなっている。したがって、導光板3の内部を伝播する光は、導光板3の出射面6と裏面10との間で反射を繰り返すことにより、出射面6に対する入射角が変化し、入射面4から遠ざかるに従って出射し易くなる。そこで、本実施の形態のように、隣り合うLED5,5からの光が混ざり合って、LED5からの光を蛍光ランプからの光と見なせる位置(導光板の入射面からWの寸法の位置)を境とし、シボパターン40の被覆率を漸減させることにより、導光板3の楔形形状の効果と相俟って、出射光の輝度の均一化を一層効果的に図ることができる。
【0181】
また、本実施の形態によれば、導光板3の出射面6にシボパターン40が形成され、導光板3の出射面6が粗面化されているため、導光板3の出射面6に対向するように配置されるプリズムシート7やその他の光制御部材の貼り付きを防止でき、プリズムシート7やその他の光制御部材の貼り付きに起因する照明品位の低下を防止することができる(図1参照)。
【0182】
また、本実施の形態によれば、導光板3は、その内部を伝播するLED5からの光が導光板3の裏面10に形成されたプリズム突起39によって反射され、その反射された光が特定方向への指向性をもって出射面6から出射されるように設計されるため、そのプリズム突起39によって反射された光の指向性を損なわない程度の被覆率のシボパターン40が形成される。尚、導光板3の出射面6に形成されるシボパターン40の被覆率のピーク値は、上述のように、プリズム突起39によって反射された光の指向性を損なわないようにするために10%前後にするのが好ましいが、要求される出射特性等に応じて最適な数値が設定される。また、図34(c)に示すシボパターン40の被覆率は、導光板3の入射面6からWの位置を境とし、入射面4から遠ざかるに従って漸減するようになっているが、要求される出射特性等に応じて部分的に増減するようにしてもよい。
【0183】
尚、本実施の形態は、導光板3の裏面10にのみプリズム突起39が形成される態様を例示したが、これに限られず、図15〜図16,図18〜図22,図24及び図26に示す導光板3のように、出射面6にプリズム突起24,21,26,28が形成される導光板3に図34(c)に示す被覆率のシボパターン40を形成するようにしてもよい。また、本実施の形態は、導光板3の出射面6にシボパターン40を形成する態様を例示したが、これに限られず、導光板3の出射面6と裏面10の少なくとも一方に形成するようにしてもよい。
【0184】
《第10の実施の形態の変形例》
図35は、光源として蛍光ランプ5Aを使用する第10の実施の形態の変形例を示す図であり、図10〜図14で表される導光板3の変形例を示す図である。尚、図35(a)は、導光板3と液晶表示パネル8との関係を模式的に示す縦断面図であり、図35(b)のAg−Ag線に沿って切断して示す図である。また、図35(b)は、導光板3の平面図(出射面6の法線方向から見た図)である。また、図35(c)は、導光板3の出射面6に形成するシボパターン(光を乱反射する微小粗面領域)43の被覆率の変化を示す図(被覆率曲線図)である。
【0185】
すなわち、本変形例において、導光板3の出射面6には、その入射面4側端部から導光板3の先端側(入射面4と反対側)に向かって離れるに従って被覆率が低下するシボパターン43が形成されている。このシボパターン43の被覆率曲線41A(図35(c)参照)は、前記第10の実施の形態の導光板3において、入射面4からWの位置と導光板3の先端面(導光板の入射面と反対側の面22)との間に形成される被覆率曲線部分と類似した形状になっている。
【0186】
このような構成の本変形例によれば、導光板3の出射面6へのプリズムシート7等の光制御部材の貼り付きを防止できると共に、導光板3の楔形形状の効果と相俟って、より一層輝度の均一化を図ることができ、照明品位を向上することができる(図10参照)。
【0187】
尚、本変形例は、導光板3の下面10にのみプリズム突起39が形成される態様を例示したが、これに限られず、図17,図23,図25及び図27に示す導光板3のように、出射面6にプリズム突起24,21,26,28が形成される導光板3に図35(c)に示す被覆率のシボパターン43を形成するようにしてもよい。また、本変形例は、導光板3の出射面6にシボパターン43を形成する態様を例示したが、これに限られず、導光板3の出射面6と裏面10の少なくとも一方に形成するようにしてもよい。
【0188】
[第11の実施の形態]
本実施の形態は、図1〜図7,図8,図9,図15〜図16,図24及び図31で示す導光板(以下、本実施の形態に係る導光板と略称する)3の応用例を示すものである。すなわち、これらの図に示す導光板3は、その幅方向(入射面4に沿った方向)の突起高さがほぼ一定のプリズム突起12,23,24,25,26,32が形成されるようになっており、入射面4近傍からの出射光の明暗の差をぼかし、LED5からの光の略V字形状の異常発光を目立ちにくくすることができ、出射面6からの出射光の均質化を図ることができるようになっている。
【0189】
したがって、本実施の形態の導光板3は、例えば、図36に示すように、発光色の異なる2種類のLED51,52を導光板3の幅方向に交互に配置し、2種類のLED51,52を選択的に発光させ、2種類の異なる色で照明できるようにした場合でも、入射面4近傍における異常発光を効果的に防止でき、均質の照明光を出射することが可能になる。すなわち、本応用例に係る導光板3は、LED51,52を幅方向のどの位置においても、LED51,52特有の異常発光の発生を抑えることができ、均質の面状照明が可能になる。
【0190】
また、本実施の形態に係る導光板3は、図37に示すように、赤(R),緑(G),青(B)の各色を発光するLED53,54,55を入射面4に対向するように配置し、これら3色のLED53〜55を同時発光させることにより白色の照明光を出射させる場合や、これら3色のLED53〜55の点灯周期と液晶表示パネルを構成する液晶のON・OFFの周期を同調させることにより、カラーフィルターの省略を図るような場合に、LED53〜55の配置位置に拘わらず、均質の照明光を出射することが可能になる。
【0191】
[第12の実施の形態]
《第1例》
図38は、本発明の第12の実施の形態を示すものであり、図1に示すような導光板3の出射面6側に配置されるプリズムシート7のプリズム突起13の一態様を示す断面形状の部分拡大図である。ここで、プリズムシート7のプリズム突起13は、導光板3の入射面4にほぼ沿う方向に延設されており、導光板3の入射面4にほぼ直交する方向に多数平行に連続して形成されている。尚、図38は、プリズムシート7を導光板3の入射面4に直交する方向に沿って断面して示す図である。そして、この実施の形態のプリズムシート7は、PMMAを使用して形成されたものを例にして説明する。
【0192】
この図38に示すプリズム突起13は、導光板3の出射面6から出射される指向性を持った光に対する反射機能の向上を図ったものであり、導光板3の出射面6の略法線方向に反射する機能が強化され、照明光のより一層の輝度アップを図ることができるようになっている(図1参照)。
【0193】
すなわち、この図38に示すプリズム突起13は、突起先端から徐々に離間する一方の面60と他方の面65とからなっている。このうち、主として入射面となる他の面65は一平面であり、主として反射面となる一方の面60は傾斜角が異なる第1斜面60aと第2斜面60bの二平面で構成されている。このプリズム突起13の一方の面60において、第1斜面60aが導光板3の出射面6の法線方向(以下、単に法線方向と略称する)61に対して34.0°の角度で形成され、第2斜面60bが法線方向61に対して30.5°の角度で形成されており、プリズム突起13の頂角が68°になるように形成されている。そして、第1斜面60aの形成領域は、プリズム突起13の根本部の断面長さ(プリズム突起間長さ)を1とすると、法線方向61に直交する面への投影長さが0.308になるように形成されている。また、第2斜面60bの形成領域は、プリズム突起13の根本部の断面長さ(プリズム突起13,13間長さ)を1とすると、法線方向61に直交する面への投影長さが0.179(0.487−0.308)になるように形成されている。尚、プリズム突起13の突起高さは、プリズム突起13の根本部の断面長さを1とすると、0.761となるように形成されている。
【0194】
このようなプリズム突起13が形成されたプリズムシート7は、導光板3の出射面6から法線方向61に対して約70°の傾斜角度で出射する光を主出射光62とした場合、この主出射光62をほぼ法線方向61に反射することは勿論のこと、主出射光62の周囲に広がりをもって出射する光(副出射光)をも法線方向61寄りに出射するようになっている。すなわち、主出射光62の傾斜角度に対して(70°−θ1)の角度範囲内の出射光63及び(70°+θ2)の角度範囲内の出射光64をなるべく多く法線方向61に寄せて反射するために、上述の第1斜面60a及び第2斜面60bが形成されている。このように構成すれば、プリズム突起13の一方の面60の傾斜角度を単一(例えば、34.0°)とした場合に比較して、より一層多くの光を法線方向61に寄せて出射させることができ、出射光輝度が向上する。尚、この第1例において、プリズム突起13の他方の面65は、法線方向61に対して34.0°傾いた傾斜面であり、導光板3から出射した光の入射面又は反射面となる。
【0195】
《第2例》
図39は、プリズムシート7のプリズム突起13の第2例を示すものである。この図39に示すプリズム突起13は、一方の面60と他方の面65とが突起先端(頂点)を中心として左右対称形状になるように、一方の面及び他方の面65が第1斜面60a,65aと第2斜面60b,65bの二平面からなっている。そして、プリズム突起13の一方の面60及び他方の面65の第1斜面60a,65aの法線方向61に対する傾斜角度が34.0°の角度で形成され、第2斜面60b,65bが法線方向61に対して30.5°の角度で形成されており、プリズム突起13の頂角が68°になるように形成されている。このプリズム突起13の一方の面60及び他方の面65は、共に入射面及び反射面として機能する。尚、第1斜面60a,65a及び第2斜面60b,65bの傾斜角度は、前述の第1例と同様である。しかし、本例のプリズム突起13の第1斜面60a,65aの形成領域は、プリズム突起13の根本部の断面長さ(プリズム突起13,13間長さ)を1とすると、法線方向61に直交する面への投影長さが0.316になるように形成されている。また、第2斜面60b,65bの形成領域は、プリズム突起13の根本部の断面長さ(プリズム突起13,13間長さ)を1とすると、法線方向61に直交する面への投影長さが0.184(0.5−0.316)になるように形成されている。また、プリズム突起13の突起高さは、プリズム突起13の根本部の断面長さを1とすると、0.781となるように形成されている。
【0196】
このような形状のプリズム突起13のプリズムシート7は、第1例と同様の効果を得ることができることは勿論のこと、導光板3の入射面4側から先端面(入射面と反対側の側面22)側へ向かう光のうちの出射光のみならず、導光板3の先端面(22)で反射されて入射面4側へ向かう光のうちの出射光をも効果的に法線方向61へ反射することができ、出射光輝度をより一層高めることが可能になる(図1参照)。
【0197】
また、本第2例のプリズムシート7は、図39に示すプリズム突起13の形状が左右対称形状であるため、左右非対称の第1例のプリズムシート7よりも容易に成形することができる。
【0198】
尚、上述の第1例及び第2例において、プリズム突起13に関する各種数値は、理解を容易にするための単なる例示であり、本発明のプリズムシートはこれら各種数値に限定されるものではない。例えば、プリズム突起13の第1斜面60a,65a及び第2斜面60b,65bの傾斜角度は、導光板3の出射特性やプリズムシート7の材質等の諸条件に応じて適宜最適の角度が設定され、また、その第1斜面60a,65a及び第2斜面60b,65bの反射方向も法線方向61に限定されるものでなく、要求される設計条件等に応じて適宜最適の反射方向が設定される。すなわち、図38に示す例にあっては、出射光63の出射方向が出射光64の出射方向と対象となるように法線方向に対して傾いており、このような出射特性は均等な視野角の広がりを得る上で好ましいが、法線方向での一層の輝度向上を望む場合には、第2斜面60b,65bで反射する出射光63の大部分が出射光62とほぼ平行に法線方向に出射するようにその傾斜角度を設定することができる。
【0199】
また、本実施の形態のプリズムシート7は、第1例及び第2例のプリズム突起13の形状に限定されるものではなく、プリズム突起13の一方の面60、又は一方の面60及び他方の面65を、多段(2段以上)に傾斜させるか、又は滑らかな曲面で形成するようにしてもよい。
【0200】
[その他の実施の形態]
上述の各実施の形態において、導光板3の内部には、導光板3の屈折率と異なる屈折率の材料からなる微粒子を混入するようにしてもよい。
【0201】
また、上述の各実施の形態及び変形例において、導光板3の裏面10側又は出射面6側の少なくとも一方のプリズム突起12,20,21,23,24,25,26,27,28,32の表面の微小領域を、光を乱反射する微小凹凸面とし、多数の当該微小領域を適宜パターンで形成するようにしてもよい。
【0202】
また、特に、第2〜第7の実施の形態及びそれらの各変形例において、導光板3の裏面10側に形成する突起のうち、少なくとも、位置P0〜P5から入射面4に向かう部分の突起及び/又は出射面6側に形成する突起は、その頂部に稜線が現れないように先端を丸めるようにしてもよい。
【0203】
また、本発明は、上述の各実施の形態に限られず、第2〜第5の実施の形態及びそれらの各変形例の出射面6側のプリズム突起21,24,26,28を導光板3の裏面10側に形成し、第2〜第5の実施の形態及びそれらの各変形例の裏面10側のプリズム突起20,23,25,27を導光板3の出射面6側に形成するようにしてもよい。
【0204】
また、第2〜第5の実施の形態及びそれらの各変形例においても、第1の実施の形態のようにプリズム突起20,23,25,27の形成される面における入射面4近傍を平面とすることもできる。
【0205】
また、本発明は、上述の各実施の形態に限られず、例えば、第3の実施の形態で例示したプリズム突起20,21のうちの出射面6側のプリズム突起21を導光板3の出射面6に形成し、第4の実施の形態で例示したプリズム突起25,26のうちの裏面10側のプリズム突起25を導光板3の裏面10に形成するように、第1〜第4の実施の形態に例示した各プリズム突起12,20,21,23,24,25,26,27,28を適宜組み合わせて導光板3に形成するようにしてもよい。
【0206】
また、上述の各実施の形態では、それぞれのプリズム突起が導光板の入射面に沿って連続的に形成されるものを例示したが、本発明では、必要に応じてプリズム突起を入射面に沿って断続的に形成し、各突起間に平坦な部分が形成されるようにしてもよい。この場合、突起間の溝形状が断面略円弧形状とは、このような平坦部分を含み、突起を形成する斜面が緩やかなカーブを描いて当該平坦部分に連続する形状をいうものとする。
【0207】
また、上述の第4の実施の形態において、プリズム突起25,25間の溝25a及びプリズム突起26,26間の溝26aを直線状に傾斜させる態様を例示したが、これに限られず、緩やかな曲線で溝25a,26aを形成することにより、プリズム突起25,26の突起高さを変化させるようにしてもよい。又、上述の第5の実施の形態において、プリズム突起27,27間の溝27a及びプリズム突起28,28間の溝28aを直線状に傾斜させる態様を例示したが、これに限られず、緩やかな曲線で溝27a,28aを形成することにより、プリズム突起27,28の突起高さを変化させるようにしてもよい。
【0208】
また、上述の各実施の形態及びそれらの変形例において、導光板3は、図1のA−A断面や図11のA1−A1断面が略楔形形状に形成されているが、これに限られず、図1のA−A断面や図11のA1−A1断面が矩形形状のものでもよい。また、中央部で板厚が薄く、且つ対向する両側面で板厚が厚くなるように形成した導光板に上述の各実施の形態の技術思想を適用するようにしてもよい。このような場合、対向する両側面に光源としてのLED5や蛍光ランプ5Aをそれぞれ配置するようにしてもよい。また、上述の実施の形態は、2個又は3個のLED5を導光板3の入射面4に対向させて配置する態様を例示したが、これに限られず、導光板3の大きさ等に応じてLED5の配置個数を決定すればよく、LED5を単数又は4個以上配置するようにしてもよい。
【0209】
また、上述の各実施の形態において、LED5を導光板3の入射面4に対向させて入射面(側面)4側に配置する態様を例示したが(図2及び図11参照)、図33に示すように、導光板3の傾斜する側面4a側で裏面10に対向する側にLED5を配置し、LED5からの光を側面4aで反射させて導光板3内部に取り入れるようにしてもよい。
【0210】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、光源としてLEDを使用しても、導光板の出射面とその反対側の面の少なくとも一方に多数形成されるプリズム突起であって、導光板のLEDが配置される側面の近傍から遠ざかる方向に延設されるプリズム突起が、その形成箇所やその突起高さを工夫することにより、導光板の前記側面近傍に生じる異常発光を目立ち難くすることができ、導光板の出射面から出射される光の輝度を均一化し、均質の面照明を可能にする。
【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画像表示装置の分解斜視図である。
【図2】図1のA−A線に沿って切断して示す断面図である。
【図3】図2の反射シートを取り除いて示すB方向矢視図である。
【図4】導光板の一部拡大断面図であり、(a)が図3のC−C線に沿って切断して示す一部拡大断面図、(b)が図3のD−D線に沿って切断して示す一部拡大断面図、(c)が図3のE−E線に沿って切断して示す一部拡大断面図、(d)が図3のF−F線に沿って切断して示す一部拡大断面図、(e)が図3のG−G線に沿って切断して示す一部拡大断面図である。
【図5】導光板のプリズム突起の集光機能を示す図である。
【図6】プリズム突起の形状の第1変形例を示す図である。
【図7】プリズム突起の形状の第2変形例を示す図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態に係る画像表示装置の第4変形例を示す画像表示装置の分解斜視図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態に係る画像表示装置の第5変形例を示す画像表示装置の断面図(図2に対応する図)である。
【図10】本発明の第1の実施の形態に係る画像表示装置の第6変形例の第1態様を示す画像表示装置の分解斜視図である。
【図11】図10のAa−Aa線に沿って切断して示す断面図である。
【図12】図10の反射シートを取り除いて示すB1方向矢視図である。
【図13】本発明の第1の実施の形態に係る画像表示装置の第6変形例の第2態様を示す画像表示装置の分解斜視図である。
【図14】本発明の第1の実施の形態に係る画像表示装置の第6変形例の第3態様を示す断面図(図2に対応する図)である。
【図15】図15(a)が本発明の第2の実施の形態に係る導光板を示す平面図であり、図15(b)が図15(a)のAb−Ab線に沿って切断して示す断面図である。
【図16】図16(a)〜(d)が図15(b)のD1−D1〜D4−D4の各線に沿って切断して示す導光板の一部拡大断面図である。
【図17】図17(a)が本発明の第2の実施の形態の変形例を示す導光板の平面図であり、図17(b)が図17(a)のAc−Ac線に沿って切断して示す断面図である。
【図18】本発明の第3の実施の形態に係る導光板を示す図である。このうち、図18(a)が導光板の平面図であり、図18(b)が図18(a)のA1−A1線に沿って切断して示す断面図であり、図18(c)が図18(a)のB1−B1線に沿って切断して示す断面図であり、図18(d)が図18(a)のC1−C1線に沿って切断して示す断面図である。
【図19】図19(a)〜(d)が図18(b)のD1−D1〜D4−D4の各線に沿って切断して示す導光板の一部拡大断面図である。
【図20】図20(a)〜(d)が図18(c)のD1−D1〜D4−D4の各線に沿って切断して示す導光板の一部拡大断面図である。
【図21】図21(a)〜(d)が図18(d)のD1−D1〜D4−D4の各線に沿って切断して示す導光板の一部拡大断面図である。
【図22】導光板の断面方法を説明するための図である。
【図23】本発明の第3の実施の形態の変形例に係る導光板を示す図である。このうち、図23(a)が導光板の平面図であり、図23(b)が図23(a)のA2−A2線に沿って切断して示す断面図であり、図23(c)が図23(a)のB2−B2線に沿って切断して示す断面図であり、図23(d)が図23(a)のC2−C2線に沿って切断して示す断面図である。
【図24】本発明の第4の実施の形態に係る導光板を示す図である。このうち、図24(a)が導光板の平面図であり、図24(b)が図24(a)のA3−A3線に沿って切断して示す断面図であり、図24(c)が図24(a)のB3−B3線に沿って切断して示す断面図であり、図24(d)が図24(a)のC3−C3線に沿って切断して示す断面図である。
【図25】本発明の第4の実施の形態の変形例に係る導光板を示す図である。このうち、図25(a)が導光板の平面図であり、図25(b)が図25(a)のA4−A4線に沿って切断して示す断面図であり、図25(c)が図25(a)のB4−B4線に沿って切断して示す断面図であり、図25(d)が図25(a)のC4−C4線に沿って切断して示す断面図である。
【図26】本発明の第5の実施の形態に係る導光板を示す図である。このうち、図26(a)が導光板の平面図であり、図26(b)が図26(a)のA5−A5線に沿って切断して示す断面図であり、図26(c)が図26(a)のB5−B5線に沿って切断して示す断面図であり、図26(d)が図26(a)のC5−C5線に沿って切断して示す断面図である。
【図27】本発明の第5の実施の形態の変形例に係る導光板を示す図である。このうち、図27(a)が導光板の平面図であり、図27(b)が図27(a)のA6−A6線に沿って切断して示す断面図であり、図27(c)が図27(a)のB6−B6線に沿って切断して示す断面図であり、図27(d)が図27(a)のC6−C6線に沿って切断して示す断面図である。
【図28】本発明の第6の実施の形態に係る導光板を示す図である。このうち、図28(a)が導光板の平面図であり、図28(b)が図28(a)のA5−A5線に沿って切断して示す断面図であり、図28(c)が図28(a)のB5−B5線に沿って切断して示す断面図であり、図28(d)が図28(a)のC5−C5線に沿って切断して示す断面図である。
【図29】本発明の第6の実施の形態に係る導光板の裏面の一部を拡大して示す図である。
【図30】本発明の第7の実施の形態に係る導光板を示す図である。このうち、図30(a)が導光板の平面図であり、図30(b)が図30(a)のA6−A6線に沿って切断して示す断面図であり、図30(c)が図30(a)のB6−B6線に沿って切断して示す断面図であり、図30(d)が図30(a)のC6−C6線に沿って切断して示す断面図である。
【図31】本発明の第8の実施の形態に係る導光板を示す図である。このうち、図31(a)が導光板の平面図であり、図31(b)図31(a)のAd−Ad線に沿って切断して示す図である。
【図32】本発明の第9の実施の形態に係る導光板を示す図である。このうち、図32(a)が導光板の平面図であり、図32(b)図32(a)のAe−Ae線に沿って切断して示す図である。
【図33】LEDの配置構成の変形例を示す図である。
【図34】本発明の第10の実施の形態に係る導光板を示す図であり、図34(a)は導光板と液晶表示パネルとの関係を模式的に示す縦断面図(図34(b)のAf−Af線に沿って切断して示す断面図)、図34(b)は導光板の平面図、図34(c)は導光板の出射面に形成するシボパターンの被覆率曲線図である。
【図35】本発明の第10の実施の形態に係る導光板の変形例を示す図であり、図35(a)は導光板と液晶表示パネルとの関係を模式的に示す縦断面図(図35(b)のAg−Ag線に沿って切断して示す断面図)、図35(b)は導光板の平面図、図35(c)は導光板の出射面に形成するシボパターンの被覆率曲線図である。
【図36】本発明の第11の実施の形態に係る導光板を示すものであり、導光板の第1の応用例を示す図である。
【図37】本発明の第11の実施の形態に係る導光板の第2の応用例を示す図である。
【図38】本発明の第12の実施の形態に係るプリズムシートのプリズム突起形状の第1例を示す図である。
【図39】本発明の第12の実施の形態に係るプリズムシートのプリズム突起形状の第2例を示す図である。
【図40】第1従来例の面光源装置の平面図である。
【図41】第1従来例の面光源装置の側面図である。
【図42】図19のF方向から見た導光板の一部拡大図である。
【図43】第2従来例の面光源装置の平面図である。
【図44】第2従来例の面光源装置の側面図である。
【符号の説明】
1……画像表示装置、3……導光板、4……入射面(側面)、5……LED(点光源)、5A……蛍光ランプ(棒状光源)、6……出射面、8……液晶表示パネル(被照明部材)、10……裏面(出射面に対して反対側の面)、10b……側面側近傍、11……面光源装置、12,20,21,23,24,25,26,27,28,32……プリズム突起

Claims (58)

  1. 導光板の側面に点光源を配置し、この点光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置において、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくとも一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴とする面光源装置。
  2. 前記プリズム突起が形成された面のうちの前記側面近傍が、平面であることを特徴とする請求項1に記載の面光源装置。
  3. 前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項1記載の面光源装置。
  4. 前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている請求項1,2又は3記載の面光源装置。
  5. 前記プリズム突起が形成された面と反対側の面に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように前記プリズム突起とは別のプリズム突起が、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状となるように形成されている請求項1,2,3又は4記載の面光源装置。
  6. 前記別のプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項5記載の面光源装置。
  7. 導光板の側面に点光源を配置し、この点光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置において、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の両面に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されるプリズム突起は、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように形成され、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されるプリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴とする面光源装置。
  8. 前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起間の溝形状が断面略円弧状に形成されている請求項7記載の面光源装置。
  9. 前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項7又は8記載の面光源装置。
  10. 前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている請求項7,8又は9記載の面光源装置。
  11. 前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項7,8,9又は10記載の面光源装置。
  12. 導光板の側面に点光源を配置し、この点光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置において、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるようなプリズム突起が前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、
    前記プリズム突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴とする面光源装置。
  13. 前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項12記載の面光源装置。
  14. 導光板の側面に点光源を配置し、この点光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置において、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、
    前記プリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴とする面光源装置。
  15. 前記請求項1〜14のいずれかに記載の面光源装置と、この面光源装置から出射される光によって面状に照明される被照明部材と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。
  16. 側面側から入射した点光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板において、
    前記出射面とその反対側の面の少なくとも一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴とする導光板。
  17. 前記プリズム突起が形成された面のうちの前記側面近傍が平面であることを特徴とする請求項16記載の導光板。
  18. 前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項16記載の導光板。
  19. 前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている請求項16,17又は18記載の導光板。
  20. 前記プリズム突起が形成された面と反対側の面に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように前記プリズム突起とは別のプリズム突起が、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状となるように形成されている請求項16,17,18又は19記載の導光板。
  21. 前記別のプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項20記載の導光板。
  22. 側面側から入射した点光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板において、
    前記出射面とその反対側の面の両面に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記出射面とその反対側の面の一方に形成されるプリズム突起は、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように形成され、
    前記出射面とその反対側の面の他方に形成されるプリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴とする導光板。
  23. 前記出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起間の溝形状が断面略円弧状に形成されている請求項22記載の導光板。
  24. 前記出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項22又は23記載の導光板。
  25. 前記出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている請求項22,23又は24記載の導光板。
  26. 前記出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項22,23,24又は25記載の導光板。
  27. 側面側から入射した点光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板において、
    前記出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるようなプリズム突起が前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、
    前記プリズム突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴とする導光板。
  28. 前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記点光源の光軸上における突起高さが最小となり、前記点光源の光軸から前記側面に沿う方向へ向かって離れるに従って突起高さが漸増するように形成されている請求項27記載の導光板。
  29. 側面側から入射した点光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板において、
    前記出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、
    前記プリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴とする導光板。
  30. 導光板の側面に棒状光源を配置し、この棒状光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置において、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくとも一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴とする面光源装置。
  31. 前記プリズム突起が形成された面のうちの前記側面近傍が、平面であることを特徴とする請求項30に記載の面光源装置。
  32. 前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項30記載の面光源装置。
  33. 前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている請求項30,31又は32記載の面光源装置。
  34. 前記プリズム突起が形成された面と反対側の面に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように前記プリズム突起とは別のプリズム突起が、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状となるように形成されている請求項30,31,32又は33記載の面光源装置。
  35. 前記別のプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項34記載の面光源装置。
  36. 導光板の側面に棒状光源を配置し、この棒状光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置において、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の両面に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されるプリズム突起は、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように形成され、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されるプリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴とする面光源装置。
  37. 前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起間の溝形状が断面略円弧状に形成されている請求項36記載の面光源装置。
  38. 前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項36又は37記載の面光源装置。
  39. 前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている請求項36,37又は38記載の面光源装置。
  40. 前記導光板の出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項36,37,38又は39記載の面光源装置。
  41. 導光板の側面に棒状光源を配置し、この棒状光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置において、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるようなプリズム突起が前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、
    前記プリズム突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴とする面光源装置。
  42. 前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項41記載の面光源装置。
  43. 導光板の側面に棒状光源を配置し、この棒状光源からの光が導光板の内部に入射した後に導光板の内部を伝播し、この伝播の過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が導光板の出射面から出射するようになっている面光源装置において、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記導光板の出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、
    前記プリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴とする面光源装置。
  44. 前記請求項30〜43のいずれかに記載の面光源装置と、この面光源装置から出射される光によって面状に照明される被照明部材と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。
  45. 側面側から入射した棒状光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板において、
    前記出射面とその反対側の面の少なくとも一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴とする導光板。
  46. 前記プリズム突起が形成された面のうちの前記側面近傍が平面であることを特徴とする請求項45記載の導光板。
  47. 前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項45記載の導光板。
  48. 前記プリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている請求項45,46又は47記載の導光板。
  49. 前記プリズム突起が形成された面と反対側の面に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように前記プリズム突起とは別のプリズム突起が、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状となるように形成されている請求項45,46,47又は48記載の導光板。
  50. 前記別のプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項49記載の導光板。
  51. 側面側から入射した棒状光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板において、
    前記出射面とその反対側の面の両面に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記出射面とその反対側の面の一方に形成されるプリズム突起は、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるように形成され、
    前記出射面とその反対側の面の他方に形成されるプリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されたことを特徴とする導光板。
  52. 前記出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起間の溝形状が断面略円弧状に形成されている請求項51記載の導光板。
  53. 前記出射面とその反対側の面の一方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項51又は52記載の導光板。
  54. 前記出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起の前記側面側部分が、前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されている請求項51,52又は53記載の導光板。
  55. 前記出射面とその反対側の面の他方に形成されたプリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項51,52,53又は54記載の導光板。
  56. 側面側から入射した棒状光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板において、
    前記出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかるに従って突起高さが漸減する傾向で且つ前記側面から所定寸法離れるとその突起高さがゼロになるようなプリズム突起が前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、
    前記プリズム突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴とする導光板。
  57. 前記プリズム突起は、少なくとも前記側面近傍において、前記棒状光源の両端部近傍から前記棒状光源の各端部側へ向かう方向に沿ってその突起高さが漸増するように形成されている請求項56記載の導光板。
  58. 側面側から入射した棒状光源からの光のうちで、内部を伝播する過程において出射面に対する入射角が臨界角以下になった光が出射面から出射するようになっている導光板において、
    前記出射面とその反対側の面の一方に、前記側面から遠ざかる方向に向かって延設されたプリズム突起が、前記側面に沿って多数平行に形成され、
    前記出射面とその反対側の面の少なくともいずれか一方に、光の乱反射又は光の拡散を可能にする粗面が形成され、
    前記プリズム突起は、前記側面側の部分が前記側面に近づくに従って突起高さを漸減させるような傾向をもって形成されるとともに、当該突起間の溝形状が断面略円弧形状に形成されたことを特徴とする導光板。
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