JP2011003526A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学シートの使用を減らし、光をディスプレイに効率的に照射できる導光板を備えた照明装置の実現を目的とする。
【解決手段】本発明にかかる照明装置は、導光板１と、導光板１の側面に配置された光源２と、導光板１の裏面において、光源２からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列である反射プリズム列１１とを備え、複数の反射プリズム列１１の各々は、導光板１の第１方向の断面において、光源２に最も近い部分が谷の繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状であり、ノコギリ形状の各谷は、導光板１の裏面の平面より退避しており、各谷の光源２に近い方にある各光源側斜面である斜面１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、導光板１の裏面の平面に対する傾斜角度が２種以上混在している。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に液晶ディスプレイ等に用いられる照明装置に関する。

今日、液晶ディスプレイは、画質に優れたディスプレイとして広く普及しており、今後は、さまざまな場面でこれまでに無かった用途で使用され、世の中の利便性を高めるデバイスになると期待されている。これを実現するためには、より製造コストを下げ、消費電をさげ、安価で使いやすいディスプレイとなることが期待されている。

液晶ディスプレイの製造コストを高めている要因のひとつには、バックライトに光源と導光板の必須な部品に加え、正面方向に高輝度を実現するために反射シート、拡散シート、レンズシートなどの多くの光学シートを用いていることがある。

特許文献１では、エッジライト方式のバックライトにおいて、バックライトの導光板入光面に平行に配置された冷陰極ランプ（ＣＣＦＬ）からの光を面状に広げ表面から出光させる導光板の裏面に微細なドット形状の分散ドットパターンを形成し、分散ドットの各ドットは四角錐の上部を底面と平行に切断した断面台形状とし、冷陰極ランプから遠くなるにつれてドットが粗から密の状態に変化するように形成している。

特許文献２では、エッジライト方式のバックライトにおいて、バックライトの導光板の裏面に、光を反射するプリズムの集まった小領域を複数形成し、入光面から遠ざかるにつれてその小領域の面積あるいは存在比率を上げることにより、面内の輝度分布の均一化をいっている。

特開２０００−２２１３２９号公報 特表２００８−５１６３９１号公報

従来技術の導光板では、導光板から面内で均一に光取り出すことを目指しているが、取り出された光の進む方向が制御されていない。このため、正面方向（ディスプレイが配置される方向）に高輝度を実現するために反射シート、拡散シート、レンズシートなどの多くの光学シートを必要とするという問題点がある。

また、分断された連続プリズムを設ける場合、プリズムの始まりや終わりの部分から意図しない光の漏れが発生し、ディスプレイの正面方向に効率よく光を放射することが困難であった。

また、従来技術においてはプリズム形状に関しての詳細な記載はなく、同じ形状の三角プリズムが連続しており、入射した光が斜め方向に放射され、光源からの光をディスプレイの正面方向に効率的に照射することができなかった。

本発明は、光学シートの使用を減らすことのでき、光源からの光をディスプレイに効率的に照射できる導光板を備えた照明装置の実現を目的とするものである。

本発明の第１の態様にかかる照明装置は、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源と、前記導光板の裏面において、前記光源からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列とを備え、前記複数のプリズム列の各々は、前記導光板の前記第１方向の断面において、前記光源に最も近い部分が谷の繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状であり、前記ノコギリ形状の各谷は、前記導光板の裏面の平面より退避しており、前記各谷の前記光源に近い方にある各光源側斜面は、前記導光板の前記裏面の平面に対する傾斜角度が２種以上混在している。

また、本発明の第２の態様にかかる照明装置は、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源と、前記導光板の裏面において、前記光源からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列とを備え、前記複数のプリズム列の各々は、前記導光板の前記第１方向の断面において、前記光源に最も近い部分が谷の繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状であり、前記ノコギリ形状の各谷は、前記導光板の裏面の平面より退避しており、前記ノコギリ形状の各山は、前記導光板の裏面の平面より突出している。

また、本発明の第３の態様にかかる照明装置は、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源と、前記導光板の裏面において、前記光源からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列とを備え、前記複数のプリズム列間の前記導光板の裏面は、前記光源に近いほど前記導光板の厚さが薄くなる階段形状である。

本発明の第１の態様にかかる照明装置によれば、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源と、前記導光板の裏面において、前記光源からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列とを備え、前記複数のプリズム列の各々は、前記導光板の前記第１方向の断面において、前記光源に最も近い部分が谷の繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状であり、前記ノコギリ形状の各谷は、前記導光板の裏面の平面より退避しており、前記各谷の前記光源に近い方にある各光源側斜面は、前記導光板の前記裏面の平面に対する傾斜角度が２種以上混在していることにより、プリズム列との反射により導光板から放射する光の角度が、導光板の正面方向から光源側と反光源側に広がり、バックライトとして好ましい配光角度が実現できる。よって光学シートの使用を減らすことができ、光源からの光をディスプレイに効率的に照射できる。

また、本発明の第２の態様にかかる照明装置によれば、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源と、前記導光板の裏面において、前記光源からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列とを備え、前記複数のプリズム列の各々は、前記導光板の前記第１方向の断面において、前記光源に最も近い部分が谷の繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状であり、前記ノコギリ形状の各谷は、前記導光板の裏面の平面より退避しており、前記ノコギリ形状の各山は、前記導光板の裏面の平面より突出していることにより、プリズム列との反射により想定外の角度で導光板から斜め方向への放射する光が減少するため、正面方向に高い輝度の実現が可能になる。よって光学シートの使用を減らすことができ、光源からの光をディスプレイに効率的に照射できる。

また、本発明の第３の態様にかかる照明装置によれば、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源と、前記導光板の裏面において、前記光源からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列とを備え、前記複数のプリズム列間の前記導光板の裏面は、前記光源に近いほど前記導光板の厚さが薄くなる階段形状であることにより、導光板中を伝播する光がプリズム列間の平面から漏出することが無くなり、正面方向に高い輝度の実現が可能になる。よって光学シートの使用を減らすことができ、光源からの光をディスプレイに効率的に照射できる。

本発明の実施の形態１の導光板を備える照明装置を示す図である。 本発明の実施の形態１の反射プリズム列の断面構造を示す図である。 反射プリズム列の設定を５０度、４３度、５０度とした場合のシミュレーション結果を示す図である。 反射プリズム列の設定をすべて４３度とした場合のシミュレーション結果を示す図である。 反射プリズム列の設定をすべて５０度とした場合のシミュレーション結果を示す図である。 斜面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ間における、ノコギリ形状の山の突出効果のシミュレーション結果を示す図である。 斜面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ間における、ノコギリ形状の山の突出効果のシミュレーション結果を示す図である。 斜面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ間における、ノコギリ形状の山の突出効果を示す光の挙動の模式図である。 平坦部１１ｄ周りの光の挙動の模式図である。 斜面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ間における、ノコギリ形状の谷の効果を示す光の挙動の模式図である。 本発明の実施の形態２の導光板の断面図とその拡大図である。 本発明の実施の形態２の導光板における反射プリズム列の製造方法の模式図である。 従来の導光板の断面拡大図である。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１に本発明の実施の形態１の照明装置に備えられるエッジライト方式バックライトの上面図（上に示す図）と断面図（下に示す図）を示す。

断面図に示すのは、導光板１と、導光板１の一側面に対向して配置された光源２と、導光板１の表面側に配置された（図での上側）拡散シート３と、導光板１の裏面側に配置された裏面シート４と、拡散シート３のさらに図の上方に配置された液晶パネル５とから構成される照明装置である。

導光板１の液晶パネル５と反対側の裏面側には、反射プリズム列１１が形成されている。反射プリズム列１１は、構成が谷山形状のノコギリ形状であり、谷が３個と山が３個、山の１つは平坦部を有する台形型である点では導光板１の全面に渡り同一である。すなわち、光源２からの遠近を規定する方向（図１の上面図において左右方向）を第１方向として、第１方向における導光板１裏面の断面の形状が、光源２から最も近い部分が谷から始まり、繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状となっている。

また導光板１の平面部分によりそれぞれの反射プリズム列１１は分離されている。すなわち反射プリズム列１１は第１方向に間欠的に形成されている。分離された反射プリズム列１１の間欠的形成の間隔は、光源２から遠ざかるにつれ小さくなるように（すなわちピッチＰが小さくなるように）配置されている。

図１の上方に示された上面図は、断面図に対応しており、導光板１は平板状であり、また上面図に示すように、各反射プリズム列１１は第１方向と垂直な第２方向（上面図において上下方向）にノコギリ形状の稜線がストライプ状に延長されている。

光源２から放射された光Ｌａは導光板１に入射し、導光板１の表面と裏面とを内面全反射を繰り返しながら進むが、反射プリズム列１１に当たった光は液晶パネル５側に放射される。この途中で、拡散シート３により、配光特性は調整される。裏面シート４は、導光板１の裏側の構造を隠し見栄えを改善すると同時に、反射プリズム列１１を保護する役割を持つ。

このとき、光源２から遠ざかるにつれて導光板１の中の光Ｌａの量は減少するため、反射プリズム列１１のピッチＰを光源２から遠ざかるにつれて小さくすることにより、光Ｌａが反射プリズム列１１に反射する確率が高くなり、光Ｌａの量の低下を補い液晶パネル５側に放射された光の輝度を均一にすることが出来る。

このとき反射プリズム列１１の稜線に起因する斑を隠すために、ピッチＰは導光板１の厚さにもよるが２．０ｍｍから０．０５ｍｍの範囲が好適である。

図２に示すのは、反射プリズム列１１の詳細な断面構造図である。反射プリズム列１１はノコギリ形状の谷３個（それぞれの谷に対し光源２側の斜面を光源２に近いほうから光源側斜面としての斜面１１ａ、斜面１１ｂ、斜面１１ｃとする）と平坦部を有する台形型１個（平坦部１１ｄ）から構成されている。斜面１１ａ、１１ｂ、１１ｃの傾斜角度は同じではなく、光源２に向かう傾斜角度（導光板１の平面に対する角度）は、それぞれ、５０度、４３度、５０度であり、２種以上の傾斜角度が混在している。

光源２に近い斜面１１ａに接する谷は後方の斜面１１ｂに接する谷の半分程度の深さである。すなわち、光源２に最も近い谷の退避深さは、その反射プリズム列１１における他の谷より浅い。それぞれの斜面１１ａ、１１ｂ、１１ｃ間の谷は導光板１の裏面の平面部分よりも深く、退避して形成されている。さらに実施の形態１においては、谷の退避深さは、光源２に近づくほど浅いものとなっている。ここで、反射プリズム列１１の幅は６０μｍである。

また、各反射プリズム列１１の光源２から最も遠い最後尾には、ノコギリ形状の山に台形型の平坦部１１ｄが形成されている。平坦部１１ｄは、それよりも光源２側のノコギリ形状の山よりも導光板１の裏面の平面部分から飛び出した、突出した位置にある。ここでは、台形型の平坦部１１ｄの幅は１０μｍである。この平坦部１１ｄの存在により、裏面の部材との振動摩擦で、各反射プリズム列１１における平坦部１１ｄより光源２側にあるノコギリ形状の山が磨耗するのを防ぐことが可能になる。

＜Ａ−２．動作＞
図３に、導光板１から放射される光の配光特性の光学シミュレーション結果をしめす。上の図は導光板１の表面方向（液晶パネル５の方向）に放射される光の配光分布であり、下の図は導光板１の裏面方向（液晶パネル５とは反対の方向）に放射される光の角度分布である。計算ソフトはモンテカルロシミュレーションを基本とするライトツールズである。計算に用いた物性値は透明樹脂で一般的な屈折率１．５であり、導光板１の厚さは２．６ｍｍで均一とし、ピッチＰは０．４ｍｍで一定とし、光源からの距離は１０ｍｍの地点での配光特性の計算結果を示した。ここで、拡散シート３と裏面シート４は考慮していない。

図３のグラフでは、上下の図ともに横軸は導光板１からの光の放射角度であり、光源２の方向が−９０度で反光源方向は９０度、導光板１に垂直な方向が０度である。縦軸は、相対的な輝度を示し、表面方向の場合（上の図）と裏面方向の場合（下の図）とでスケールは統一して示している。図中の黒四角マーカーは平行偏光（反射プリズム列１１に対しＳ偏光に相当）を示し、白四角マーカーは垂直偏光（反射プリズム列１１に対しＰ偏光に相当）を示す。

図３の上図（表面方向の場合）より、本発明の導光板１の反射プリズム列１１による放射光は、上方０度の正面方向にピークがあり、正面方向に最も高い輝度が期待できることがわかる。図３の下図（裏面方向の場合）に示す配光輝度分布は、７５−９０度の範囲を除いて、表面方向の放射輝度に比べ、低く抑えられていることが示されている。なお、７５−９０度の範囲は輝度は高いが光量は少ないので無視できる。

よって、本発明の導光板１の構成により、導光板１の正面方向に効率的に放射する好ましい配光角度が実現できていることが分かる。

次に図４と図５に示すのは、反射プリズム列１１を構成する斜面１１ａ、１１ｂ、１１ｃの傾斜角度をそれぞれ、すべて４３度、ならびに、すべて５０度とした場合の計算結果である。その他の計算条件は図３に示す計算と同じである。

図４に示す、角度が４３度の場合は特に上図に示すように、図３の場合に比べて配光分布は反光源側に傾いている。

図５に示す、角度が５０度の場合は特に上図に示すように、図３の場合に比べて光源２側に配光分布が傾いている。

これより、図２の破線で示す光線のように、４３度と５０度の斜面１１ａ，１１ｂ，１１ｃを組み合わせる図３の場合では、光の反射方向を混合し、正面方向に最大輝度を持つ左右の配光分布がほぼ対称な配光特性が実現できていることが確認できる。

次に図６、図７に示すのは、斜面１１ａ、１１ｂ、１１ｃ間のノコギリ形状の山の位置が、導光板１の裏面の平面の位置より突出した場合（図６）と平面の位置を同じ場合（図７）との、配光分光特性の比較のシミュレーション結果を示したものである。なお実施の形態１においては、反射プリズム列１１のノコギリ形状の山は、導光板１の裏面の平面よりも突出しており、さらに、山の突出高さは、光源２に近づくほど低いものとなっている。他のシミュレーション条件はこれまでのシミュレーションと同じである。

計算結果から、ノコギリ形状の山が平面の位置を同じ場合（図７）では、下方向の５０度方向付近の放射光が、ノコギリ形状の山が平面の位置より突出した場合（図６）に比べて大きく増加していることを示している。この角度付近の反射光は、裏面シート４に反射シートを用いても正面方向の輝度に貢献させることが出来ないため、この下方向６０度の放射光が多いと液晶パネル５方向の輝度効率が低下してしまう。

よって、ノコギリ形状の山が平面の位置より突出した場合の方が、効率的に光源２からの光を、導光板１の正面方向に照射することができる。

次に示す図８、図９は、本発明の反射プリズム列１１が下方向５０度付近の放射光を抑制するメカニズムを示す模式図である。

図８に示すように、導光板１の裏面の平面部分に対し大きな角度を持った斜めの光が、斜面１１ａ、１１ｂ、１１ｃに衝突し、突き抜けた光が導光板１の裏面の平面部分よりも突出したノコギリ形状の山により屈折し、回収され正面方向（図の上方方向）に放射されるのがわかる。

即ち、斜面１１ａ、１１ｂ、１１ｃ間のノコギリ形状の山が導光板１の裏面の平面部分よりも突出した位置となるように形成することにより、導光板１の裏面方向への放射光を抑制し、正面方向への輝度を高めることができる。

また、図９に示すのは、平坦部１１ｄに関係する光の伝播光路である。反光源側の斜面の傾斜角度を６０度にすることにより、下斜め漏れ光を抑制し、且つ前段のプリズム列を伝播してきた光を正面方向に反射することが出来る。

なお本発明の照明装置に備えられる導光板１は、光源に近い側のノコギリ形状の谷に比べて、光源から遠ざかる方向の谷は深いものになっている。このことについて以下に説明する。

図１０に示すように、斜面Ｐ１を有する谷に入射する光源からの光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を考えると、光Ｌ１は斜面Ｐ１で反射されて導光板１の正面方向に反射されるＬＲと、斜面Ｐ１を通過し、屈折されて導光板１内をさらに伝播するＬＴとに分かれる。これに対しＬ２、Ｌ３は、一部の光は光Ｌ１の場合と同様に反射され導光板１の正面方向に反射されるＬＲになるが、斜面Ｐ１を通過する光に関しては導光板１から出てしまう光ＬＬとなる。導光板１の下には通常反射シート等があり、光は拡散反射されるため光ＬＬを正面方向に効率的に放射することはできなくなる。

このとき、斜面Ｐ１の光源２側に、斜面Ｐ１を有する谷より浅い谷を形成すると（簡単のため、相似でサイズが１／２のもの）、その谷の斜面Ｐ２によって光Ｌ２、Ｌ３が反射されるＬＲ’と、斜面Ｐ２を通過した場合にも屈折されてさらに斜面Ｐ１に反射されるＬＲ”となり、斜面Ｐ２を有する谷を形成しない場合に比べて効率的に一部の光を反射させることができる。光源２に近い側の谷である斜面Ｐ２を有する谷を浅くすることで、斜面Ｐ１の導光板１の平面部分に近い部分に入射する光（Ｌ２、Ｌ３）が導光板１から出てしまうことを効率的に防ぐことができる。ただし、谷の深さの関係はこのような場合に限定されるものではない。

＜Ａ−３．効果＞
本発明にかかる実施の形態１によれば、照明装置において、導光板１と、導光板１の側面に配置された光源２と、導光板１の裏面において、光源２からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列である反射プリズム列１１とを備え、複数の反射プリズム列１１の各々は、導光板１の第１方向の断面において、光源２に最も近い部分が谷の繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状であり、ノコギリ形状の各谷は、導光板１の裏面の平面より退避しており、各谷の光源２に近い方にある各光源側斜面である斜面１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、導光板１の裏面の平面に対する傾斜角度が２種以上混在していることで、反射プリズム列１１との反射により導光板１から放射する光の角度が、導光板１の平面に対して垂直方向（ディスプレイの正面方向）から光源２側と反光源側に広がり、例えば液晶ディスプレイのバックライトとして好ましい配光角度が実現できる。よって光学シートの使用を減らすことのでき、光源２からの光をディスプレイに効率的に照射できる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、照明装置において、光源側斜面である斜面１１ａ，１１ｂ，１１ｃの傾斜角度には、５０度と４３度とが含まれることで、反射プリズム列１１との反射により導光板１から放射する光の角度が、導光板１の平面に対して垂直方向から光源２側と反光源側に広がり、例えば液晶ディスプレイのバックライトとして好ましい配光角度が実現できる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、照明装置において、ノコギリ形状の各山は、導光板１の裏面の平面より突出していることで、反射プリズム列１１との反射により想定外の角度で導光板１から斜め方向への放射する光が減少するため、正面方向に高い輝度の実現が可能になる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、照明装置において、導光板１と、導光板１の側面に配置された光源２と、導光板１の裏面において、光源２からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列である反射プリズム列１１とを備え、複数の反射プリズム列１１の各々は、導光板１の第１方向の断面において、光源２に最も近い部分が谷の繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状であり、ノコギリ形状の各谷は、導光板１の裏面の平面より退避しており、ノコギリ形状の各山は、導光板１の裏面の平面より突出していることで、反射プリズム列１１との反射により想定外の角度で導光板１から斜め方向への放射する光が減少するため、ディスプレイの正面方向に高い輝度の実現が可能になる。よって光学シートの使用を減らすことのでき、光源２からの光をディスプレイに効率的に照射できる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、照明装置において、各プリズム列である各反射プリズム列１１において最も光源２に近い谷の退避深さは、他の谷のそれよりも浅いことで、導光板１の裏面の平面部分よりも突出したノコギリ形状の山により屈折し、回収され正面方向（図８の上方方向）に放射されるので、効率的にディスプレイを照射することができる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、照明装置において、各プリズム列である各反射プリズム列１１において、谷の退避深さは光源２に近いほど浅いことで、第１方向に伝播する光を効率的に反射させ、配光方向を導光板１に垂直な方向にすることができる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、照明装置において、各プリズム列である各反射プリズム列１１において最も光源２から遠い山は、平坦部を有し、かつ、各プリズム列である各反射プリズム列１１において最も突出することで、鋭い角度が好ましい導光板１の裏面の反射プリズム列１１のノコギリ形状の山が、輸送時などの振動により裏面の部材との接触で擦れて破壊され、傷や発塵による品位の低下を防ぐことが可能になる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、照明装置において、複数のプリズム列である反射プリズム列１１は、光源２からの距離が遠くなるに従って、複数の反射プリズム列１１の間欠的形成の間隔であるＰが狭くなることで、導光板１中を伝播している光の量の減少に対応して、光の取り出し効率を細かい変化幅で連続的に増やすことが出来るので、滑らかな輝度の分布が実現できる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、照明装置において、複数のプリズム列である反射プリズム列１１の各々は、第１方向に垂直な第２方向にノコギリ形状がストライプ状に延長されることで、第１方向に伝播する光を導光板１の正面方向に反射させ、ディスプレイを効率的に照射することができる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成＞
図１１に本発明の実施の形態２の照明装置に備えられる、エッジライト方式バックライトの導光板の裏面の断面図（図１１（ａ））とその拡大図（図１１（ｂ））を示す。

図１１（ａ）に示すように、導光板１の、液晶パネル５とは反対側の裏面には、実施の形態１と同様に反射プリズム列１１が形成されており、平面によりそれぞれの反射プリズム列１１は分離されている。すなわち反射プリズム列１１は第１方向に間欠的に形成されている。この時、反射プリズム列１１のピッチは、光源２から遠ざかるにつれて小さくなるため、平面の幅も光源２から遠ざかるにつれて狭くなる。

ここで、前述の平面、すなわち反射プリズム列１１間の導光板１の裏面は、図１１（ｂ）に示すように、光源２に近づくほど導光板１の厚さが薄くなる階段形状である。

なお、反射プリズム列１１は、実施の形態１に示すものであってもよく、なくてもよい。

＜Ｂ−２．製造方法＞
図１２に示すのは、本発明の実施の形態２の導光板１の反射プリズム列１１を製造するための射出成形用金型１００の加工方法の模式図である。

ここで、導光板１の製造方法として射出成形法を用いる場合、金型対のうち導光板１の裏面を形成するための裏面側金型は、ダイヤモンドバイト１１０を用いた切削加工で反射プリズム列１１ならびに平面を形成するのが一般的である。ここで、平面部の幅が光源２から遠ざかるにつれて狭くなるように加工するため、先端の平坦な台形形状のダイヤモンドバイト１１０を用い深さを揃えて、ダイヤモンドバイト１１０の位置を第１方向にずらしながら繰り返し切削することにより、平面を形成する。

本実施の形態２では、ダイヤモンドバイト１１０の深さに切削機の機械精度の限界（装置の性能や加工室の環境にもよるが通常は±０．０１〜０．１μｍ程度）よりも大きな段差（０．０２〜０．２μｍ）を設定し、光源２の方向に近づくにつれて金型の加工面が浅くなる方向に、微細な段差を設けた階段状の構造を有す平面を形成する。加工した金型の平面部の加工面は、実際には加工時のダイヤモンドバイト１１０の深さバラツキにより、段差の大きさにもバラツキが生じるが、切削機の機械精度の限界よりも大きな段差を設けているので、光源２の方向に近づくにつれて金型の加工面が深くなる方向の段差は成形されない。この金型を用いて成形した導光板１の裏面には、光源２に近づくにつれて導光板１の厚さが薄くなる方向にのみ微細な段差を設けた階段状の平面が、反射プリズム列１１の間に形成されることになる。

＜Ｂ−３．動作＞
図１３に示すのは、従来の導光板１ａ裏面における平面の断面拡大図ならびに光の挙動の模式図である。従来の導光板１ａでは、反射プリズム列１１間の平面において、金型加工時のダイヤモンドバイト１１０の位置バラツキにより、その機械精度の範囲で図１３に示すような意図しない段差が生じ、光漏れの原因となっていた。

例えば、導光板１ａの裏面に、光源２に近づくにつれて導光板１ａの厚さが厚くなる方向に段差１ｂが生じている場合、導光板１ａ中を光源２から遠ざかる方向（第１方向）に伝播している光Ｌｂは、図示するように平面の段差１ｂから導光板１ａの外に漏出してしまう。この光Ｌｂは、裏面の反射シート（図示せず）に当たり拡散反射されてしまうため、正面方向に効率的に放射されない。

これに対し本発明の実施の形態２の導光板１では、図１１（ｂ）に示すように、導光板１の裏面において、光源２に近づくにつれて導光板１の厚さが薄くなる方向にのみ微細な段差を設けた階段状の平面が形成されているため、導光板１中を光源２から遠ざかる方向（第１方向）に伝播している光Ｌａが平面の段差から導光板１の外に漏出することは無く、再び導光板１中を伝播する。

このため、導光板１中を伝播する光Ｌａは反射プリズム１１により効率的に反射され、正面方向に高い輝度の実現が可能になる。

＜Ｂ−４．効果＞
本発明にかかる実施の形態２によれば、実施の形態１の照明装置において、複数のプリズム列である反射プリズム列１１間の導光板１の裏面は、光源２に近いほど導光板１の厚さが薄くなる階段形状であることにより、導光板１中を伝播する光が反射プリズム列１１間の平面から漏出することが無くなり、正面方向に高い輝度の実現が可能になる。よって光学シートの使用を減らすことができ、光源からの光をディスプレイに効率的に照射できる。

また、本発明にかかる実施の形態２によれば、照明装置において、導光板１と、導光板１の側面に配置された光源２と、導光板１の裏面において、光源２からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列である反射プリズム列１１とを備え、反射プリズム列１１間の導光板１の裏面は、光源２に近いほど導光板１の厚さが薄くなる階段形状であることにより、導光板１中を伝播する光が反射プリズム列１１間の平面から漏出することが無くなり、正面方向に高い輝度の実現が可能になる。よって光学シートの使用を減らすことができ、光源からの光をディスプレイに効率的に照射できる。

１，１ａ 導光板、１ｂ 段差、２ 光源、３ 拡散シート、４ 裏面シート、５ 液晶パネル、１１ 反射プリズム列、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 斜面、１１ｄ 平坦部、１００ 射出成形用金型、１１０ ダイヤモンドバイト。

Claims (11)

1. 導光板と、
   前記導光板の側面に配置された光源と、
   前記導光板の裏面において、前記光源からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列とを備え、
   前記複数のプリズム列の各々は、前記導光板の前記第１方向の断面において、前記光源に最も近い部分が谷の繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状であり、
   前記ノコギリ形状の各谷は、前記導光板の裏面の平面より退避しており、
   前記各谷の前記光源に近い方にある各光源側斜面は、前記導光板の前記裏面の平面に対する傾斜角度が２種以上混在している、
   照明装置。
2. 前記光源側斜面の前記傾斜角度には、５０度と４３度とが含まれる、
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記ノコギリ形状の各山は、前記導光板の裏面の平面より突出している、
   請求項１または２に記載の照明装置。
4. 導光板と、
   前記導光板の側面に配置された光源と、
   前記導光板の裏面において、前記光源からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列とを備え、
   前記複数のプリズム列の各々は、前記導光板の前記第１方向の断面において、前記光源に最も近い部分が谷の繰り返し谷山形状からなるノコギリ形状であり、
   前記ノコギリ形状の各谷は、前記導光板の裏面の平面より退避しており、
   前記ノコギリ形状の各山は、前記導光板の裏面の平面より突出している、
   照明装置。
5. 各前記プリズム列において最も前記光源に近い前記谷の退避深さは、他の谷のそれよりも浅い、
   請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置。
6. 各前記プリズム列において、前記谷の退避深さは前記光源に近いほど浅い、
   請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置。
7. 各前記プリズム列において最も前記光源から遠い前記山は、平坦部を有し、かつ、各前記プリズム列において最も突出する、
   請求項１〜６のいずれかに記載の照明装置。
8. 前記複数のプリズム列は、前記光源からの距離が遠くなるに従って、前記複数のプリズム列の間欠的形成の間隔が狭くなる、
   請求項１〜７のいずれかに記載の照明装置。
9. 前記複数のプリズム列の各々は、前記第１方向に垂直な第２方向に前記ノコギリ形状がストライプ状に延長される、
   請求項１〜８のいずれかに記載の照明装置。
10. 前記複数のプリズム列間の前記導光板の裏面は、前記光源に近いほど前記導光板の厚さが薄くなる階段形状である、
    請求項１〜９のいずれかに記載の照明装置。
11. 導光板と、
    前記導光板の側面に配置された光源と、
    前記導光板の裏面において、前記光源からの遠近を規定する第１方向に間欠的に形成された複数のプリズム列とを備え、
    前記複数のプリズム列間の前記導光板の裏面は、前記光源に近いほど前記導光板の厚さが薄くなる階段形状である、
    照明装置。

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