JP2012129189A - 照明装置及び液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】導光板の入光面近傍での輝度のばらつきを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】照明装置は、点光源１と、点光源１と対向する入光面たる側面２ａと、出光面たる主面２ｂとを有する導光板２とを備える。導光板２の入光面２ａには、それぞれが当該入光面２ａから突出し、出光面２ｂの垂線方向に延在する複数の凸部２０が所定ピッチで配列されてなる凹凸２１が設けられる。凹凸２５の頂面２０ａ及び底面２０ｃのそれぞれには、それぞれが出光面２ｂの垂線方向に延在し、凸部２０よりも高さが低い複数のミクロな凸部３０が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、点光源と導光板とを備える照明装置及び液晶ディスプレイに関するものである。

光を出射する照明装置に関して様々な発明がなされている。例えば、特許文献１には、導光板と、当該導光板の側端面に沿って配置された点光源とを備え、導光板の主面から光を射出する面状照明装置が記載されている。点光源が配置された当該側端面には、当該側端面から突出し、かつ、導光板の厚み方向に延びる筋状突起部が複数設けられており、当該筋状突起部の各々が、当該筋状突起部の幅方向に対称に傾斜する一対の平面と、当該一対の平面の先端側を連結する曲面とから構成されている。

この照明装置によれば、点光源から筋状突起部に入射された光が、当該筋状突起部の構成面で屈折され、導光板内の広範囲に拡散されることで、導光板の主面から出射する光を均一にすることが可能となっている。しかも、筋状突起部の表面は、当該筋状突起部の幅方向に対称に傾斜する一対の平面と、当該一対の平面と連結する曲面とから構成されており、当該平面及び当該曲面においては、点光源から導光板へと入射する光の屈折角度が異なることから、光の拡散と高輝度化との最適バランスを得ることが可能となっている。

特開２００６−４６４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の面状照明装置では、点光源と対向する導光板の側端面において、点光源正面部分の輝度は高いが、それらの間の部分の輝度は低くなってしまう。特に、この傾向は、点光源同士間の間隔が大きくなると顕著となり、導光板の側端面（入光面）近傍における輝度が不均一となるという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、導光板の入光面近傍での輝度のばらつきを抑制可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、点光源と、前記点光源と対向する入光面たる側面と、出光面たる主面とを有する導光板とを備える。前記導光板の前記入光面には、それぞれが当該入光面から突出し、前記出光面の垂線方向に延在する複数の第１凸部が所定ピッチで配列されてなる凹凸が設けられる。前記凹凸の頂面及び底面のそれぞれには、それぞれが前記出光面の垂線方向に延在し、前記第１凸部よりも高さが低い複数の第２凸部が設けられている。

本発明によれば、凹凸の頂面及び底面のそれぞれには第２凸部が設けられている。したがって、頂面及び底面のそれぞれにおいて、点光源からの光を十分に屈折させることができることから、導光板の入光面近傍での輝度のばらつきを抑制することができる。

実施の形態１に係る照明装置の構成を示す図である。 照明装置の導光板を射出成形する金型を加工する様子を示す図である。 照明装置の導光板を射出成形する金型を示す上面図である。 本実施の形態に係る導光板に関連する導光板を示す図である。 関連する導光板の幾何光学シミュレーション結果を示す図である。 関連する導光板の幾何光学シミュレーション結果を示す図である。 関連する導光板の幾何光学シミュレーション結果を示す図である。 関連する導光板の幾何光学シミュレーション結果を示す図である。 最適化を行う導光板を示す図である。 最適化を行う導光板を示す図である。 最適化を行う導光板の幾何光学シミュレーション結果を示す図である。 最適化を行う導光板の幾何光学シミュレーション結果を示す図である。 最適化を行う導光板の幾何光学シミュレーション結果を示す図である。 実施の形態１に係る照明装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係る照明装置の幾何光学シミュレーション結果を示す図である。 実施の形態１に係る照明装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係る照明装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係る照明装置の幾何光学シミュレーション結果を示す図である。 実施の形態３に係る液晶ディスプレイの構成を示す断面図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る照明装置の構成を示す図である。この図１においては、右上側に当該照明装置の概略図が示されており、下側に照明装置の一部の拡大図が示されている。

この図１に示されるように、本実施の形態に係る照明装置は、複数の点光源１と、平面視長方形状の導光板２とを備える。

複数の点光源１は、導光板２の側面２ａに沿って、導光板２の長手方向に互いに離間されて配置されている。複数の点光源１のそれぞれには、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。なお、点光源１という言葉には「点」という言葉が含まれているが、これはマクロ的に見た場合に「点」であるという意味であり、ミクロ的に視た場合には、例えば図１に示されるように、点光源１の形状は「点」でなくてもよい。

導光板２は、点光源１と対向する入光面である側面２ａと、出光面である主面２ｂとを有している。具体的には、導光板２は、導光板２内の光を外部に出射する出光面である主面２ｂと、これと対向する裏面である主面２ｃとを有している。そして、導光板２は、主面２ｂと主面２ｃとの間に位置する側面２ａを、点光源１の光が導光板２内に入射される入光面として有している。なお、複数の点光源１が導光板２の複数の側面に対向して配置されている場合には、複数の点光源１が対向されて配置された当該複数の側面が入光面となる。

以下、理解を容易にするために、側面２ａ、主面２ｂ及び主面２ｃを、それぞれ「入光面２ａ」、「出光面２ｂ」及び「裏面２ｃ」と呼ぶこともある。この導光板２は、例えば、アクリルやポリカなど、屈折率が１．４〜１．６の透明な樹脂に対して、後述する金型による射出成形を行うことによって製造される。

導光板２の入光面２ａには、それぞれが当該入光面２ａから突出し、出光面２ｂの垂線方向に延在する複数の凸部２０（第１凸部）が設けられている。そして、この複数の凸部２０が導光板２の長手方向に沿って互いに所定ピッチで離間されて配列されることによって、凹凸２１が入光面２ａに設けられている。なお、互いに隣り合う凸部２０のピッチは、本実施の形態では、０．１０〜０．２４ｍｍ程度とするが、これに限ったものではなく、点光源１の発光面の幅に対して数分の１程度であれば、点光源１と凸部２０との相対位置のばらつきに起因する光学特性のばらつきが抑制され、照明装置の組み立てが容易となる。

凹凸２１は、凸部２０を構成する頂面２０ａ及び横面２０ｂと、互いに隣接する凸部２０同士の間に位置する底面２０ｃとを有している。入光面２ａを正面視した場合には、頂面２０ａは手前側に位置する前面と換言することができ、底面２０ｃは奥側に位置する奥面と換言することができる。

凹凸２１の頂面２０ａ及び底面２０ｃのそれぞれには、それぞれが出光面２ｂの垂線方向に延在し、凸部２０よりも高さが低い複数のミクロな凸部３０（第２凸部）が設けられている。そして、導光板２の平面視において、頂面２０ａ及び底面２０ｃに設けられた複数のミクロな凸部３０の形状は、互いに同一寸法の半円形状（半径２０μｍ）となっている。なお、以下の説明においては、ミクロな凸部３０を、「半円凸部３１」と呼ぶこともある。

以上のように構成された本実施の形態に係る照明装置は、マクロな凸部２０と、ミクロな凸部３０（半円凸部３１）とからなる２重構造を有する。これにより、複数の点光源１が大きく離間していても、当該複数の点光源１と対向する入光面２ａ近傍での輝度のばらつきを抑制することが可能となっている。このことについては、後で詳しく説明する。

凹凸２１に含まれる横面２０ｂは、頂面２０ａと底面２０ｃとを接続する。本実施の形態では、横面２０ｂと底面２０ｃとがなす角度αは、９０度以上１１０度以下（例えば１０２度）となっている。この角度αが垂直（９０度）に近いほど、横面２０ｂにおける光の屈折角度が大きくなり、点光源間部分の輝度低下を改善することができる。したがって、角度αは、光学性能改善の観点から垂直であることが望ましい。しかし、角度αを垂直よりも少し大きくすれば、導光板２を射出成形するための金型を容易に加工することが可能となる。

図２の左側には当該金型１００を切削加工するダイヤモンドバイト２００が示されており、同図２の右側には、当該金型１００を、ダイヤモンドバイト２００を用いて切削加工する様子が示されている。例えば、図２に示される頂角２４度のダイヤモンドバイト２００を使用して金型１００を加工し、当該金型１００を用いて導光板２を射出成形すると、導光板２の上述の角度αは１０２度（＝９０＋２４／２）となる。このように、金型１００を切削加工するダイヤモンドバイト２００が頂角を有する場合には、金型１００の加工は容易となる。

上述したように、本実施の形態に係る導光板２の入光面２ａには、半径２０μｍの半円形状を有する半円凸部３１が設けられている。図２に示されるように、先端に半径２０μｍの半円形状を有するダイヤモンドバイト２００を使用して金型１００を加工し、当該金型１００を用いて導光板２を射出成形すれば、導光板２の入光面２ａに、半径２０μｍの半円形状を有する半円凸部３１を形成することができる。

以上をまとめると、０度より大きく４０度より小さい頂角を有し、かつ、先端に半径２０μｍの半円形状を有するダイヤモンドバイト２００を使用して金型１００を加工すれば、角度αが９０度より大きく１１０度より小さく、かつ、複数の半円凸部３１の形状が互いに同じ半径２０μｍの半円形状となる導光板２を射出成形することができる。この際、ダイヤモンドバイト２００が頂角を有することから、金型１００の加工は容易となる。また、一種類のダイヤモンドバイト２００のみで所望の金型１００を加工することができることから、ダイヤモンドバイトにかかる費用を抑制することができ、かつ、金型１００を切削加工するのにかかる時間も短縮することができる。

なお、頂面２０ａ及び底面２０ｃに設けられる半円凸部３１の曲率半径は、２０μｍに限ったものではないが、導光板２を射出成形して製造する場合に当該曲率半径が小さすぎると転写性が多少悪くなる。したがって、半円凸部３１の曲率半径は、１０μｍ以上であることが望ましい。

また、上述の射出成形の代わりに、コストは高くなるが、ＵＶ硬化樹脂を用いてフィルムの表面に上述の凹凸２１を形成し、当該フィルムを側面が平坦な導光板に貼り付けることによって、側面２ａに凹凸２１が形成された上述の導光板２を製造する方法もある。このような導光板２の製造方法によれば、半円凸部３１の曲率半径を０．１μｍとすることが可能であるが、幾何光学的な光学機能を発現させるためには当該曲率半径を１μｍ程度以上とすることが望ましい。

図３は、金型１００の上面図である。この図３に示すように、金型１００は、導光板２の頂面２０ａ、横面２０ｂ及び底面２０ｃをそれぞれ成形可能な頂面成形部４０ａ、横面成形部４０ｂ及び底面成形部４０ｃを備えている。そして、頂面成形部４０ａ及び底面成形部４０ｃには、半円凸部３１を成形可能な半円成形部４１が設けられている。

ここで、底面成形部４０ｃの半円成形部４１の面と、横面成形部４０ｂの面とがなす角度が６０度より小さい鋭角となると、図３において想像線（二点鎖線）で示される金型バリ３００が発生し易くなる。この金型バリ３００は、成形品（導光板２）の形状に悪影響を及ぼし、その光学性能を悪化させる。したがって、金型１００の切削加工の際に金型バリ３００が発生するのを防ぐべく、底面成形部４０ｃの半円成形部４１の面と、横面成形部４０ｂの面とがなす角度は６０度以上が好ましく、当該角度が鈍角であることがより好ましい。

さて、本実施の形態に係る照明装置においては、点光源１の使用数が少なく、点光源１間の間隔が大きくなっても、導光板２の入光面２ａ近傍での輝度のばらつきを抑制することが可能となっている。次に、このような効果を有する本実施の形態に係る照明装置に想到するまでの考察及びそれに伴うシミュレーション結果について説明する。

図４は、本実施の形態に係る導光板２に関連する導光板を示す図である。図４に示されるように、当該導光板は厚さ２ｍｍであり、その入光面には複数の同一寸法の複数の半円凸部（半径Ｒ＝０．０５ｍｍ、高さＨ＝０．０４６ｍｍ）だけが設けられている。このような導光板の相対照度が当該半円凸部のピッチに応じてどのように変化するかを幾何光学シミュレーションにより調べた。

図５及び図６はその幾何光学シミュレーション結果を示す図である。図５及び図６において、横軸は、入光面上のある地点から入光面の左右方向（長手方向）の位置を示し、縦軸は、入光面から３．０ｍｍ、５．０ｍｍ、…、２０．９ｍｍ等の距離だけ導光板内側に入った地点での導光板裏面における単位面積当たりの受光量を示す相対照度である。換言すれば、この相対照度は、導光板を正面視した場合のそれら地点での単位面積当たりの輝度を示す。

ここでの幾何光学シミュレーションでは、４つの点光源１を、横軸の４つの地点（−３０ｍｍ、−１０ｍｍ、１０ｍｍ、３０ｍｍ）にそれぞれ配置したので、この４つの地点（点光源正面部分）において相対照度が高くなっており、これら地点の間の部分（点光源間部分）において相対照度が低くなっている。

図５においては、半円凸部のピッチが０．１５０ｍｍであり、半円凸部が設けられていない平坦部が０．０５０ｍｍである。図５に示されるように、入光面から導光板内側に３ｍｍ入った地点では、点光源正面部分の相対照度（以下「点光源正面照度」と呼ぶ）は１００００以上となり、点光源間部分の相対照度（以下「点光源間照度」と呼ぶ）は１０００となる。この場合には、点光源間照度／点光源正面照度の比（以下「照度比」と呼ぶ）は０．１よりも小さくなっている。これに対し、入光面から導光板内側に入る距離が大きくなるにつれて、点光源正面照度は低くなり、点光源間照度は高くなり、照度比は大きくなり１に近づく。つまり、導光板の内側に入れば入るほど、相対照度が十分均一となる。

図６においては、半円凸部のピッチが０．１２０ｍｍであり、半円凸部が設けられていない平坦部が０．０２０ｍｍである。つまり、図６に係る構造は、図５に係る平坦部よりも狭いものとなっている。図６においても、図５と同様に、入光面から導光板内側に入る距離が大きくなるにつれて、照度比が大きくなっていく傾向が示されているが、全体としては、図６に係る照度比のほうが、図５に係る照度比よりも大きくなっている。

ここで、液晶ディスプレイの額縁は、有効表示エリア（導光板内の相対照度が十分均一なエリア）の端と、光源との間の距離で決まるものであり、小型化の観点等から狭い方が望ましい。したがって、上述の照度比が入光面により近い点で１に近いと、有効表示エリアの端を光源に近づけることができ、液晶ディスプレイの額縁を狭くすることができる。このことから、図６に係る構造（ピッチ０．１２０ｍｍ、平坦部０．０２０ｍｍ）の方が、図５に係る構造（ピッチ０．１５０ｍｍ、平坦部０．０５０ｍｍ）よりも好ましい。

そこで、照度比が入光面により近い点で１に近くなるようにするにはどのような構造にすればよいかを調べた。具体的には、点光源正面照度、点光源間照度及び照度比を、半円凸部のピッチの標本数を増やして詳しく調べた。

図７及び図８にその結果を示す。図７は、入射面から導光板内側に５ｍｍ入った地点における点光源正面照度及び点光源間照度を示す図であり、図８は、このときの照度比を示す図である。

図７において、上側の折れ線グラフが点光源正面照度を示し、下側の折れ線グラフが点光源間照度を示す。図７に示されるように、半円凸部のピッチが０．１２０ｍｍのときに、点光源正面照度は最小となり、点光源間照度は最大となる。その結果、図８に示されるように、半円凸部のピッチが０．１２０ｍｍのときに、照度比が最大となる。

図８に示されるように、ピッチが大きくなっても小さくなっても、照度比が小さくなる現象が生じた理由について、発明者は、点光源から導光板への光路を種々検討するなどして考察した。その結果、以下のことが判明した。まず、ピッチが小さい（０．０９５ｍｍ）場合には、点光源からの光が、半円凸部での光を屈折する作用が大きい面（平坦部にほぼ垂直な略垂直面）に入射しようとしても、図４の点線の矢印Ｌｘに示されるように、隣接する半円凸部により遮断される。その結果、当該略垂直面に入射される光が少なくなることから、ピッチが小さい場合には光の屈折が弱まることが判明した。一方、ピッチが大きい（０．１５０ｍｍ）場合には、一つの半円凸部の略垂直面に入射される光は多いが、半円凸部の数が減少する。したがって、図４の矢印Ｌｄに示されるように、半円凸部同士の間の平坦部を通過する光の量が相対的に増加することから、ピッチが大きい場合には光の屈折が弱まることが判明した。

以上の知見に基づき、発明者は、次の二つの特徴を有する照明装置を考えた。一つ目の特徴として、図９に示されるように、光を曲げる作用の大きい横面２４ｂを含む矩形の凹凸２５を有する導光板２３において、横面２４ｂでの入射光量が最大になるように凸部２４の最適なピッチＰ、高さＨ、幅Ｗを求め、これらを導光板２に適用した。そして、二つ目の特徴として、頂面２０ａ及び底面２０ｃにおいても光が散乱するように、頂面２０ａ及び底面２０ｃに上述の複数の半円凸部３１からなる散乱構造を設けた。なお、導光板２内の光は、出光面２ｂ及び裏面２ｃにおいて十分に繰り返し全反射されてから導光板２から出て行くことが好ましい。そこで、本実施の形態では、当該光が十分に散乱する前に導光板２から出て行くことなく導光板２内を十分に伝播するように、上述したように、凸部２０が出光面２ｂの垂線方向に延在するように導光板２を構成している。

次に、上述の一つ目の特徴、つまり、矩形の凹凸２５を有する導光板２３における凸部２４のピッチＰ、高さＨ、幅Ｗの最適化について説明する。図１０は、当該最適化を行うための幾何光学シミュレーションが行われた導光板２３のモデルを示す図である。このモデルでは、導光板２３の厚さが２ｍｍであるという条件と、凸部２４のピッチＰを０．１０ｍｍという条件とを変えないで、凸部２４の高さＨ（横面２４ｂの幅）及び幅Ｗ（頂面２４ａの幅、つまり、ピッチＰと底面２４ｃの幅との差）を変更した。この場合に、相対照度等がどのように変化するかについて、幾何光学シミュレーションを用いて調べた。

図１１は、その幾何光学シミュレーション結果を示す図である。この図１１では、入光面２３ａから導光板２内側に５ｍｍ入った地点での相対照度が示されている。図１１に示されるように、点光源間部分には、横面２４ｂから入射した光によるピークが発生している。

図１２は、凸部２４の高さＨ及び幅Ｗの標本数を増やしたときの、点光源間照度を示す図である。図１３は、凸部２４の高さＨを０．０３ｍｍとしたときの点光源間照度を示す図である。これらの図に示されるように、点光源間照度は、Ｈ／Ｐ＝０．２５〜０．６、Ｗ／Ｐ＝０．５〜０．７５付近において高くなっており、Ｈ／Ｐ＝０．３、Ｗ／Ｐ＝０．７においてピークを有している。

なお、これらにおいてピークが生じた理由は、凸部２４の高さＨが低すぎては、光を屈折する作用が大きい横面２４ｂの面積が小さくなるので、当該横面２０ｂに入射する光量が少なくなってしまい、その一方で、凸部２４の高さＨが高すぎては、隣接する凸部２４の遮蔽効果により横面２４ｂに入射する光量が少なくなってしまうからである。また、凸部２４の幅Ｗが狭すぎては、凸部２４の数が減少することから横面２４ｂに入射する光量が少なくなってしまい、その一方で、凸部２４の幅Ｗが広すぎては、隣接する凸部２４の遮蔽効果により横面２４ｂに入射する光量が少なくなってしまうからである。

以上のことを踏まえて、複数の凸部２０のピッチＰ、高さＨ及び幅Ｗとした場合に、Ｈ／Ｐ＝０．３、かつ、Ｗ／Ｐ＝０．７付近が最適であるとした。ただし、依存性は比較的鈍感であり、Ｈ／Ｐ＝０．２５〜０．６、Ｗ／Ｐ＝０．５〜０．７５の付近であれば、照度比はピーク値の９０％以上となる。ただし、この範囲を超える場合には、照度比は急速に大きくなっていくため、輝度の差をなくすために必要な反射ドットのサイズの差が大きくなる。このため、この場合には、小さい反射ドットを精度良く形成するのが困難になる。

次に、上述の二つ目の特徴、つまり、頂面２０ａ及び底面２０ｃに複数の半円凸部３１を設けたことについて説明する。図１４は、幾何光学シミュレーションが行われた導光板２のモデルを示す図である。具体的には、図１４（ａ）に示されるＨ／Ｐ＝０．３７、Ｗ／Ｐ＝０．６６という第１モデルと、図１４（ｂ）に示されるＨ／Ｐ＝０．３７、Ｗ／Ｐ＝０．４８という第２モデルと、図１４（ｃ）に示されるＨ／Ｐ＝０．３７、Ｗ／Ｐ＝０．５４という第３モデルとについて、上述と同様に幾何光学シミュレーションを行った。なお、第１〜第３モデルのいずれにおいても、横面２０ｂと底面２０ｃとのなす角度は１０２度とした。

図１５は、半円凸部３１がないモデルと、半円凸部３１が設けられた第１〜第３モデルとについて、幾何光学シミュレーションを行って得られた結果を示す図である。第１〜第３モデルのいずれにおいても、半円凸部３１がないモデルに比べて、点光源正面照度は低く、点光源間照度は高くなっており、照度比も０．３５程度まで高くすることができる。つまり、点光源正面照度と点光源間照度との差異は抑制され、導光板２の入光面２ａ近傍での輝度のばらつきが抑制されている。

以上のような本実施の形態に係る照明装置によれば、凹凸２１の頂面２０ａ及び底面２０ｃのそれぞれには半円凸部３１などのミクロな凸部３０が設けられている。したがって、頂面２０ａ及び底面２０ｃのそれぞれにおいて、点光源１からの光を十分に屈折させることができ、入光面２ａにおける点光源正面部分の照度と、点光源間部分の照度との差異を抑制することができる。つまり、導光板２の入光面２ａ近傍での輝度のばらつきを抑制することができる。このことは、点光源１の数が少なく、点光源１同士の間隔が大きい場合において特に有効である。

また、本実施の形態に係る照明装置によれば、複数の凸部２０のピッチ、高さ及び幅を、それぞれＰ、Ｈ及びＷとした場合に、Ｈ／Ｐが０．２５以上０．６以下であり、かつ、Ｗ／Ｐが０．５以上０．７５以下となっている。したがって、導光板２の入光面２ａ近傍での輝度のばらつきをより確実に抑制することができる。

なお、凹凸２１の頂面２０ａ及び底面２０ｃのそれぞれに設けられるミクロな凸部３０は、以上説明した半円凸部３１に限ったものではない。例えば、半円凸部３１の代わりにミクロな凸部３０を、図１６（ａ）に示されるように三角形状の凸部、図１６（ｂ）に示されるように等脚台形状の凸部、図１６（ｃ）に示されるように連続した曲面に含まれる凸部、図１６（ｄ）に示されるように曲面に接続され自身の頂面は平坦な凸部としても、半円凸部３１と同様に、導光板２の入光面２ａ近傍での輝度のばらつきを抑制することが期待できる。また、図１６（ｅ）に示されるように、半円凸部３１は互いに離間されて設けられてもよい。

＜実施の形態２＞
図１７は、本発明の実施の形態２に係る照明装置が備える導光板の構成を示す上面図である。以下、本実施の形態に係る照明装置において、実施の形態１に係る照明装置と同様の構成要素については同じ符号を付すものとし、実施の形態１に係る照明装置と異なる部分を中心に説明する。

図１７に示されるように、実施の形態１と同様に、本実施の形態に係る導光板２の入光面２ａには、複数の凸部２０を所定ピッチで配列されてなる凹凸２１が設けられており、凹凸２１の底面には、複数の半円凸部３１が設けられている。本実施の形態１と異なる点は、本実施の形態に係る導光板２の平面視において、各凸部２０の頂面２０ａの形状が単一の半円形状である点である。以下、本実施の形態において凸部２０を、マクロ半円凸部２０と呼ぶこともある。

図１８は、半円凸部３１のピッチを４２μｍ、半径を２１μｍ、高さを２０．７μｍとし、マクロ半円凸部２０のピッチを２１０μｍ、半径を４２．６μｍ、高さを１２０μｍ、幅を１００μｍ、横面の傾斜角度を１２度とした場合の幾何光学シミュレーション結果を図である。この結果かられる照度比は０．３３程度であり、実施の形態１と同様のレベルまで高くすることができる。つまり、本実施の形態に係る照明装置おいても、点光源正面照度と点光源間照度との差異は抑制されたものとなっている。

以上のような本実施の形態に係る照明装置によれば、凹凸２１の底面２０ｃには半円凸部３１などのミクロな凸部３０が設けられ、凸部２０の頂面２０ａは単一の半円形状に形成されている。したがって、頂面２０ａ及び底面２０ｃのそれぞれにおいて、点光源１からの光を十分に屈折させることができることから、実施の形態１と同様に、導光板２の入光面２ａ近傍での輝度のばらつきを抑制することができる。このことは、点光源１の数が少なく、点光源１同士の間隔が大きい場合において特に有効である。また、凸部２０が比較的大きな寸法の半円形状を有することから、導光板２を射出成形する場合の転写性が良くなり、導光板２の製造を容易化することができる。

なお、以上の実施の形態１及び２においては、マクロな凸部２０と点光源１との位置関係に応じて、マクロな凸部２０の構造を変えることによって、輝度のばらつきを抑制することができる。例えば、点光源正面部分のマクロな凸部２０のピッチを狭くし、点光源間部分のマクロな凸部２０のピッチを広くすれば、点光源間部分の輝度の低下を抑制することができ、入光面２ａ近傍の輝度を均一にすることができる。

＜実施の形態３＞
図１９は、本発明の実施の形態３に係る液晶ディスプレイの構成を示す断面図である。図１９に示されるように、本実施の形態に係る液晶ディスプレイは、実施の形態１及び実施の形態２で説明した点光源１と導光板２とを備える照明装置３と、導光板２の裏面２ｃに沿って設けられた反射シート４と、導光板２の出光面２ｂ上側に順に設けられた光学シート５及び液晶パネル６と、これらを内包するケース７とを備えている。ケース７には、液晶パネル６を露出する開口８が設けられており、当該開口８の端と、ケース７の端との間の距離が、額縁幅となっている。

以上のような本実施の形態に係る液晶ディスプレイによれば、実施の形態１及び２に係る照明装置を備えている。これら照明装置では、上述したように導光板２の入光面２ａ近傍における輝度のばらつきが抑制されていることから、液晶ディスプレイの額縁幅を狭くすることができる。

１ 点光源、２ 導光板、２ａ 側面、２ｂ 主面、２０ 凸部、２０ａ 頂面、２０ｂ 横面、２０ｃ 底面、２１ 凹凸、３０ 凸部、３１ 半円凸部。

Claims (6)

1. 点光源と、
   前記点光源と対向する入光面たる側面と、出光面たる主面とを有する導光板とを備え、
   前記導光板の前記入光面には、それぞれが当該入光面から突出し、前記出光面の垂線方向に延在する複数の第１凸部が所定ピッチで配列されてなる凹凸が設けられ、
   前記凹凸の頂面及び底面のそれぞれには、それぞれが前記出光面の垂線方向に延在し、前記第１凸部よりも高さが低い複数の第２凸部が設けられている、照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置であって、
   前記導光板の平面視において、前記複数の第２凸部の形状は互いに同一寸法の半円形状である、照明装置。
3. 点光源と、
   前記点光源と対向する入光面たる側面と、出光面たる主面とを有する導光板とを備え、
   前記導光板の前記入光面には、それぞれが当該入光面から突出し、前記出光面の垂線方向に延在する複数の第１凸部が所定ピッチで配列されてなる凹凸が設けられ、
   前記凹凸の底面には、それぞれが前記出光面の垂線方向に延在し、前記第１凸部よりも高さが低い複数の第２凸部が設けられ、
   前記導光板の平面視において、各前記第１凸部の頂面の形状は単一の半円形状であり、前記複数の第２凸部の形状は互いに同一寸法の半円形状である、照明装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の照明装置であって、
   前記複数の第１凸部のピッチ、高さ及び幅を、それぞれＰ、Ｈ及びＷとした場合に、Ｈ／Ｐが０．２５以上０．６以下であり、かつ、Ｗ／Ｐが０．５以上０．７５以下である、照明装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の照明装置であって、
   前記凹凸の、前記頂面と前記底面とを接続する横面と、当該底面とがなす角度は、９０度よりも大きく１１０度よりも小さい、照明装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の照明装置を備える液晶ディスプレイ。

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