JP2013247019A - 面状照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湾曲可能な面状照明装置の輝度むらを低減する。
【解決手段】面状照明装置１は、光源２８から受けた光を出射面１２ａより出射する導光板１２と、導光板１２の出射面１２ａ側に配置される光学シート類１４とを有しており、更に、光学シート類１４の上方に、上拡散シート２２が配置されているものである。これらの導光板１２、光学シート類１４、上拡散シート２２の何れもが可撓性を有していることで、面状照明装置１の湾曲を実現させている。そして、湾曲された面状照明装置１において、導光板１２の出射面１２ａから出射された光は、光学シート類１４を構成する一対のプリズムシート１８及び２０により、ある程度の偏りを有して光路偏向された後、上拡散シート２２により様々な角度に散乱され、その指向性が低減されて出射される。これにより、湾曲状態で使用される場合においても、輝度むらを低減することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、面状照明装置に関するものである。

近年、電子ペーパーや有機ＥＬ等のフレキシブルディスプレイの開発が進められており、この流れを受け、液晶ディスプレイに対してもフレキシブル化が求められつつある。このため、液晶ディスプレイのバックライト装置として用いられる面状照明装置も、フレキシブル化に対応する必要があり、湾曲可能な種々の面状照明装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
図１１には、湾曲した状態で使用可能な面状照明装置１００を示している。この面状照明装置１００は、可撓性を有する導光板１０２と、同じく可撓性を有し、光を集光するレンズシート１０４と、反射シート１０６と、導光板１０２とレンズシート１０４とを所定の曲率で湾曲した状態で収納する金属製のフレーム１０８とを含むものである。そして、導光板１０２の一側端には、光源が配置されており、光源からの光が導光板１０２に入射し、レンズシート１０４を介して出射されることで、レンズシート１０４の図中上方に配置される表示パネル等を照らすように機能するものである。

又、レンズシート１０４には、図１２（ａ）に示すように、図中上下方向の中心線Ｌに対して対称に、複数の偏向パターンＰが設けられている。これらの偏向パターンＰは、レンズシート１０４がその中心線Ｌを中心として、所定の方向Ｖに向けて突出する態様で、所定の曲率で湾曲されて使用される際に、図１２（ｂ）に示すような、所定の方向Ｖに光を出射するように形成されている。すなわち、図１２（ｂ）において、レンズシート１０４の図中左右方向の中心位置付近では、光出射面１０４ａと略直交する方向である、所定の方向Ｖに光を出射し、図中左右方向の両側端部付近でも、所定の方向Ｖ（ここでは、光出射面１０４ａと直交する方向とはならない。）に光を出射するように形成されている。そして、面状照明装置１００は、このような偏向パターンＰが形成されたレンズシート１０４を用いることで、所定の曲率で湾曲された状態において、輝度むらを抑制するものである。

特開２０１０−１４０８３１号公報

ここで、上記の如くレンズシート１０４を、任意の曲率で湾曲させることや、図１２（ｂ）の例とは逆の方向に湾曲させることを含めて、フレキシブルに湾曲させて使用することを考慮する。この場合には、レンズシート１０４の光出射面１０４ａから出射される光は、偏向パターンＰにより、所定の方向Ｖに統一的に偏向されることはなく、湾曲の曲率や方向に応じて、又、光出射面１０４ａの位置によって異なる方向に偏向されると予想されるため、輝度むらが発生してしまう。すなわち、面状照明装置１００は、可撓性を有する導光板１０２やレンズシート１０４を用いながらも、実際には湾曲の曲率や方向が限定されてしまい、使用環境に応じてフレキシブルに湾曲させて使用することができるものではない。
又、レンズシート１０４の湾曲状態を、使用環境に応じた状態に固定して使用する場合であっても、使用環境毎に異なる偏向パターンＰを設けたレンズシート１０４を設計、作製する必要があり、設計コストや作製コストを増大させる結果となってしまう。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、湾曲可能な面状照明装置の輝度むらを低減することにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）湾曲可能な面状照明装置であって、一対の主面の一方を光の出射面とし、可撓性を有する導光板と、該導光板の出射面側に配置され、可撓性を有する光学シート類とを含み、該光学シート類の前記導光板が配置されている側とは反対側に、可撓性を有する少なくとも１枚の拡散シートが配置されている面状照明装置（請求項１）。

本項に記載の面状照明装置は、光源から受けた光を、一対の主面の一方の出射面より出射する導光板と、導光板の出射面側に配置される光学シート類とを有しており、更に、光学シート類の導光板側とは反対側に、少なくとも１枚の拡散シートが配置されているものである。そして、面状照明装置を構成しているこれらの導光板、光学シート類、拡散シートの何れもが可撓性を有していることで、面状照明装置の湾曲を実現させている。又、光学シート類は、例えば、拡散シートと、下プリズムシートと上プリズムシートとから成る一対のプリズムシートとで構成されており、導光板側からこの順に重ねられている。すなわち、この場合には、導光板の出射面側から、拡散シート、下プリズムシート、上プリズムシート、拡散シートの順に重ねられることになる。

そして、上記の如く構成の本面状照明装置は、平坦な状態で使用される場合に、導光板の出射面より出射された光を、まず、光学シート類を構成している拡散シートにより、様々な角度に散乱させ、その指向性を低減させる。次に、拡散シートにより散乱させた光の光路を、光学シート類を構成している一対のプリズムシートにより、これらプリズムシートに形成されている各プリズムの断面形状や延在方向に依存した方向に偏向させる。そして、プリズムシートにより光路偏向させた光を、光学シート類の導光板側とは反対側に設置される拡散シートにより、様々な角度に散乱させ、その指向性を低減させて、本面状照明装置からの出射光として出射するものである。このため、光学シート類を構成する拡散シートや一対のプリズムシートにより、輝度の均一化や視野角特性の調整を図った後に、更に、光学シート類とは別に設置されている拡散シートにより、輝度むらを低減するものとなる。

更に、本項に記載の面状照明装置は、湾曲された状態で使用される場合においても、輝度むらを低減するものである。すなわち、光学シート類を構成する一対のプリズムシートが湾曲された状態では、これらプリズムシートに形成されている各プリズムによる光路偏向の方向に、湾曲の曲率や方向に応じた偏りが生じる場合がある。この場合においても、本項に記載の面状照明装置は、光学シート類の導光板側とは反対側、つまり一対のプリズムシートよりも光の出射方向側に、光学シート類とは別に拡散シートが設置されていることから、一対のプリズムシートによってある程度の偏りを有して光路偏向された光を、拡散シートにより様々な角度に散乱させ、指向性を低減させて出射するものである。これにより、湾曲された状態で使用される場合においても、輝度むらを低減するものとなる。

（２）上記（１）項において、前記拡散シートが２枚配置されている面状照明装置。
本項に記載の面状照明装置は、光学シート類の導光板側とは反対側に、２枚の拡散シートが配置されているものである。すなわち、導光板の出射面から出射された光は、光学シート類を構成する各光学シートにより、各光学シートの光学特性に依存した作用を受けた後、１枚目の拡散シートに入射する。そして、１枚目の拡散シートによる光の散乱作用を受け、様々な方向に散乱された後、更に、２枚目の拡散シートに入射し、更なる光の散乱作用を受けることになる。このため、本項に記載の面状照明装置は、光学シート類の導光板側とは反対側に、拡散シートが１枚だけ配置されている場合と比較すると、更に光を拡散させて出射することとなり、より輝度むらを低減するものとなる。

（３）上記（１）（２）項において、前記光学シート類には、線状プリズムの稜線の方向が互いに交差する一対のプリズムシートが含まれている面状照明装置（請求項２）。
本項に記載の面状照明装置は、導光板の出射面側に配置される光学シート類に、線状プリズムの稜線の方向が互いに交差する一対のプリズムシートが含まれているものであり、これら一対のプリズムシートにより、夫々の線状プリズムの稜線方向と直交する方向へ、各プリズムシートに入射した光の光路を偏向するものである。例えば、本面状照明装置が、導光板の側面側に光源が配置されるサイドライト方式である場合には、線状プリズムの稜線方向が導光板の側面の入射面に平行となる下プリズムシートと、導光板の出射面と平行な面において下プリズムシートの稜線方向と直交する稜線方向の、線状プリズムを有する上プリズムシートとで、一対のプリズムシートを構成することが挙げられる。

ここで、本面状照明装置を平面視した際の、導光板の左側面或いは右側面側に光源が配置されていると仮定すると、一対のプリズムシートが上記のような構成である場合には、一対のプリズムシートに入射した光は、平面視で上下方向に延在する線状プリズムを有する下プリズムシートにより、上下方向と直交する左右方向への光路偏向がなされ、更に、平面視で左右方向に延在する線状プリズムを有する上プリズムシートにより、左右方向と直交する上下方向への光路偏向がなされることになる。従って、本項に記載の面状照明装置は、線状プリズムの稜線方向が互いに交差する一対のプリズムシートにより、夫々の線状プリズムの稜線方向と直交する方向への、視野角特性を調整しながらも、一対のプリズムシートより光の出射方向側に設置される拡散シートにより、光を拡散させ、輝度むらを低減するものである。

（４）上記（１）（２）項において、前記光学シート類が、線状プリズムの稜線の方向が互いに交差する一対のプリズムシートのみで構成されている面状照明装置（請求項３）。
本項に記載の面状照明装置は、導光板の出射面側に配置される光学シート類が、線状プリズムの稜線の方向が互いに交差する一対のプリズムシートのみで構成されているものである。すなわち、導光板の出射面側から、下プリズムシート、上プリズムシート、拡散シートの順に重ねられることになる。これにより、上記（３）項と同様の作用を奏しながらも、光学シート類に一対のプリズムシートの他にも光学シートが含まれている場合と比較して、導光板からの出射光が通過する光学シートの数が少なくなることで、輝度が低減されることを抑え、より高輝度で光を出射するものとなる。

本発明はこのように構成したので、湾曲可能な面状照明装置の輝度むらを低減することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 図１の面状照明装置のプリズムシートを部分的に示す斜視図である。 本発明の第１〜第４の実施の形態に係る面状照明装置及び比較例に係る面状照明装置の構成の一部の組合わせ例を示す構成図表である。 本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置の輝度を、面状照明装置の湾曲状態別に示したグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置の輝度を、面状照明装置の湾曲状態別に示したグラフである。 比較例に係る面状照明装置の輝度を、面状照明装置の湾曲状態別に示したグラフである。 本発明の第１及び第２の実施の形態に係る面状照明装置と、比較例に係る面状照明装置との各配光分布を示すグラフである。 本発明の第１及び第３の実施の形態に係る面状照明装置と、比較例に係る面状照明装置との各配光分布を示すグラフである。 本発明の第１及び第４の実施の形態に係る面状照明装置と、比較例に係る面状照明装置との各配光分布を示すグラフである。 従来の面状照明装置の構成を示す概略図である。 従来の面状照明装置のレンズシートを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）はレンジシートを湾曲させた状態の側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１を、湾曲させた状態で概略的に示した断面図である。図示のように、面状照明装置１は、光源２８からの入射光を右側面より受け、出射面１２ａより出射する導光板１２と、その上方に配置される、下拡散シート１６、下プリズムシート１８、上プリズムシート２０で構成される光学シート類１４とを有している。下プリズムシート１８及び上プリズムシート２０は、図２に拡大して示すように、互いに稜線方向が直交する線状プリズム１８ａ及び２０ａを、各々が備えている。なお、図２の例では、図中の右方向に光源２８が配置されているものとする。

更に、面状照明装置１は、図１に示すように、光学シート類１４の上方に上拡散シート２２を有しており、光学シート類１４を構成する各シート１６、１８、２０と、上拡散シート２２とが、導光板１２の出射面１２ａ側に層を成すようにして配置されている。又、導光板１２の下方には、導光板１２内を出射面１２ａ側とは反対側に向かって進む光等を反射させるための反射シート２６が配置されている。そして、導光板１２、下拡散シート１６、下プリズムシート１８、上プリズムシート２０、上拡散シート２２、反射板２６の何れもが可撓性を有しているため、図示のように面状照明装置１として湾曲が可能となっている。
面状照明装置１は、上記の如く構成であるため、導光板１２の出射面１２ａより出射された光は、下拡散シート１６により様々な方向に拡散された後、下プリズムシート１８及び上プリズムシート２０により、夫々の線状プリズム１８ａ及び２０ａの稜線方向と直交する方向への偏向作用を受け、最終的に上拡散シート２２を通過して様々な方向に拡散されて出射される。

次に、図３に示す構成図表を参照して、本発明の面状照明装置で採用し得るいくつかの実施形態について概略的に説明する。なお、図３の構成図表において、最上段の行には各面状照明装置に該当する符号を示し、一番左側の列には面状照明装置の光源２８以外の各構成要素に該当する符号を示している。
本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１については、図１にその構成を示しているため、説明を省略する。
本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置２は、図３の構成図表に示されているように、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１の構成要素に加えて、２枚目の上拡散シート２４を有しているものである。図４に示すように、２枚目の上拡散シート２４は、上拡散シート２２の更に上方に配置されるものであり、これにより、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置２では、光学シート類１４を構成する各シート１６、１８、２０と、上拡散シート２２と、２枚目の上拡散シート２４とが、導光板１２の出射面１２ａ側に層を成すようにして配置されている。

又、本発明の第３の実施の形態に係る面状照明装置３は、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１の構成要素から、下拡散シート１６を除いた構成要素を有しているものである。更に、本発明の第４の実施の形態に係る面状照明装置４は、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１の上拡散シート２２を、上拡散シート２２よりもヘーズ値が大きい上拡散シート２２’に置換したものである。このヘーズ値の具体的な値については後述する。これら本発明の第３及び第４の実施の形態に係る面状照明装置３及び４については、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１の構成要素の一部を削除、或いは、置換したものであり、各構成要素の配置等は容易に理解できるものであるため、各断面図の記載を省略している。
なお、図３の構成図表には、本発明の実施の形態に係る面状照明装置と比較するための、比較例に係る面状照明装置２００の構成も示している。比較例に係る面状照明装置２００は、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１の構成要素から、上拡散シート２２を除いた構成要素を有しているものであり、断面図の記載は省略する。

続いて、図５〜図７に示すグラフを参照して、本発明の第１及び第２の実施の形態に係る面状照明装置１及び２における、湾曲状態別の輝度について、比較例に係る面状照明装置２００の輝度と比較しながら説明する。なお、図５〜図７のグラフは、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置２、比較例に係る面状照明装置２００の夫々の輝度Ｂｒを、各面状照明装置の所定方向の長さを約２００ｍｍ、視点の位置を各面状照明装置の出射面から略垂直方向に約３００ｍｍだけ離れた位置、視点の直下を各面状照明装置の出射面の中心位置として、この中心位置から出射面に沿った方向への距離Ｄｓ毎に計算した結果をプロットしたものである。又、図５〜図７のグラフでは、各面状照明装置の平坦な状態をｆｌａｔ、各面状照明装置の出射面側が凹となるように曲率１００ｍｍで湾曲させた状態を凹、各面状照明装置の出射面側が凸となるように曲率１００ｍｍで湾曲させた状態を凸として、夫々の湾曲状態別に輝度Ｂｒを示している。

まず、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１の輝度Ｂｒを示す図５のグラフと、比較例に係る面状照明装置２００の輝度Ｂｒを示す図７のグラフを比較すると、夫々の面状照明装置が平坦な状態、出射面側が凹となるように湾曲させた状態、出射面側が凸となるように湾曲させた状態の何れの場合においても、中心位置での輝度Ｂｒと、中心位置から離れた位置での輝度Ｂｒとの差が、面状照明装置１の方が面状照明装置２００よりも小さいことが読み取れる。更に、面状照明装置２００では、出射面側が凸となるように湾曲させた状態で、中心位置からの距離Ｄｓが約４５ｍｍの位置に、輝度Ｂｒが略０となる極小点が存在することが認められるが、面状照明装置１では、何れの湾曲状態でも輝度Ｂｒの極小点は認められない。すなわち、上拡散シート２２を有している本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１は、上拡散シート２２を有していない比較例に係る面状照明装置２００と比較して、輝度むらが低減していることが分かる。

次に、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１の輝度Ｂｒを示す図５のグラフと、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置２の輝度Ｂｒを示す図６のグラフを比較すると、夫々の面状照明装置が平坦な状態、出射面側が凹となるように湾曲させた状態、出射面側が凸となるように湾曲させた状態の何れの場合においても、中心位置での輝度Ｂｒと、中心位置から離れた位置での輝度Ｂｒとの差が、面状照明装置２の方が面状照明装置１よりも小さいことが読み取れる。すなわち、２枚目の上拡散シート２４を有している本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置２は、２枚目の上拡散シート２４を有していない本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１と比較して、より輝度むらが低減していることが分かる。

続いて、図８〜図１０に示すグラフは、光量Ｌｍを縦軸、出射角Ａｇを横軸として、本発明の第１〜第４の実施の形態に係る面状照明装置１〜４、及び比較例に係る面状照明装置２００の、平坦状態での配光分布を計算してプロットしたものである。なお、各面状照明装置の比較を行う観点から、図８〜図１０のグラフには、共通して面状照明装置１及び面状照明装置２００の配光分布を、又、夫々に面状照明装置２〜４の配光分布を示している。又、図８〜図１０の例で用いている各面状照明装置の各拡散シートのヘーズ値を挙げると、下拡散シート１６が８４％、上拡散シート２２が８４％、２枚目の上拡散シート２４が８４％、上拡散シート２２’が９２％である。

まず、図８のグラフを確認すると、比較例に係る面状照明装置２００の配光分布では、出射角Ａｇが０度から±３０度付近に変化するにつれて、光量Ｌｍが急激に低下していき、出射角Ａｇが±４０度付近に極小点が存在することが認められる。更に、出射角Ａｇが０度付近の光量Ｌｍと、出射角Ａｇが−９０度〜９０度にかけての平均的な光量Ｌｍとの差が、比較的大きいことが読み取れる。

これに対し、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１の配光分布では、出射角Ａｇが０度から±９０度に変化するにつれて、光量Ｌｍが緩やかに低下していき、特に極小点の存在は認められない。更に、出射角Ａｇが０度付近の光量Ｌｍと、出射角Ａｇが−９０度〜９０度にかけての平均的な光量Ｌｍとの差が、面状照明装置２００よりも小さくなることが読み取れる。すなわち、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１は、この結果からも、上拡散シート２２を有していることで、極小点を消失させ、輝度むらを低減することが分かる。

又、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置２の配光分布では、出射角Ａｇが０度から±９０度に変化するにつれて、光量Ｌｍが面状照明装置１の場合よりも更に緩やかに低下していき、特に極小点の存在は認められない。更に、出射角Ａｇが０度付近の光量Ｌｍと、出射角Ａｇが−９０度〜９０度にかけての平均的な光量Ｌｍとの差が、面状照明装置１よりも小さくなることが読み取れる。すなわち、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置２は、この結果からも、上拡散シート２２に加え、２枚目の上拡散シート２４を有していることで、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１よりも、更に輝度むらを低減することが分かる。

次に、図９のグラフを確認すると、本発明の第３の実施の形態に係る面状照明装置３の配光分布では、出射角Ａｇが０度から±９０度に変化するにつれて、光量Ｌｍが面状照明装置２００よりも緩やかに低下していき、特に極小点の存在は認められない。更に、出射角Ａｇが０度付近の光量Ｌｍや、出射角Ａｇが−９０度〜９０度にかけての平均的な光量Ｌｍが、面状照明装置１の場合よりも大きくなることが読み取れる。すなわち、本発明の第３の実施の形態に係る面状照明装置３は、上拡散シート２２を有し、光学シート類１４を構成する下拡散シート１６は有していない構成であるため、輝度むらを低減しながらも、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１より、光量Ｌｍが全体的に大きくなることが分かる。

次に、図１０のグラフを確認すると、本発明の第４の実施の形態に係る面状照明装置４の配光分布では、出射角Ａｇが０度から±９０度に変化するにつれて、光量Ｌｍが面状照明装置１の場合よりも更に緩やかに低下していき、特に極小点の存在は認められない。更に、出射角Ａｇが０度付近の光量Ｌｍと、出射角Ａｇが−９０度〜９０度にかけての平均的な光量Ｌｍとの差が、面状照明装置１よりも小さくなることが読み取れる。すなわち、本発明の第４の実施の形態に係る面状照明装置４は、上拡散シート２２よりもヘーズ値が大きい上拡散シート２２’を有していることで、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１よりも、更に輝度むらを低減することが分かる。

なお、図８〜図１０を参照して、各面状照明装置が平坦な状態である場合について説明したが、上述したような平坦状態での配光分布の結果から、本発明の第１〜第４の実施の形態に係る面状照明装置１〜４は、何れも、フレキシブルに湾曲させた状態であっても、比較例に係る面状照明装置２００との比較において、輝度むらの低減効果が期待できるものである。
ここで、配光分布における極小点の視認性に及ぼす影響について言及する。各面状照明装置が平坦な状態にある場合には、面状照明装置の出射面における所定の領域と使用者の視点とを結ぶ方向が、極小点を示す出射角Ａｇと一致しない限り、使用者がその領域を暗部として視認することはない。ところが、各面状照明装置を湾曲させた場合には、その曲率によって、面状照明装置の出射面における所定の領域と使用者の視点とを結ぶ方向が、極小点を示す出射角Ａｇと一致する場合が生じる。言い換えれば、極小点を示す出射角Ａｇの延長線上に視点が位置する場合が生じる。この場合には、使用者は、その領域を暗部として視認することになる。従って、平坦な状態での配光分布から極小点を消失させることは、視認性に優れたフレキシブルな面状照明装置を実現する上で重要である。

さて、上記構成をなす本発明の第１〜第４の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１は、図１に示すように、光源２８から受けた光を、一対の主面の一方の出射面１２ａより出射する導光板１２と、導光板１２の出射面１２ａ側に配置される光学シート類１４とを有しており、更に、光学シート類１４の導光板１２側とは反対側（図中上側）に、上拡散シート２２が配置されているものである。そして、面状照明装置１を構成しているこれらの導光板１２、光学シート類１４、上拡散シート２２の何れもが可撓性を有していることで、面状照明装置１の湾曲を実現させている。又、光学シート類１４は、図１の例では、下拡散シート１６と、下プリズムシート１８と上プリズムシート２０とから成る一対のプリズムシートとで構成されており、導光板１２側からこの順に重ねられている。すなわち、図示のように、導光板１２の出射面１２ａ側より図中上方に向かって、下拡散シート１６、下プリズムシート１８、上プリズムシート２０、上拡散シート２２の順に重ねられることになる。

そして、上記の如く構成の面状照明装置１は、平坦な状態で使用される場合に、導光板１２の出射面１２ａより出射された光を、まず、光学シート類１４を構成している下拡散シート１６により、様々な角度に散乱させ、その指向性を低減させる。次に、下拡散シート１６により散乱させた光の光路を、光学シート類１４を構成している一対のプリズムシート１８及び２０により、これらプリズムシート１８及び２０に形成されている各プリズムの断面形状や延在方向に依存した方向に偏向させる。そして、プリズムシート１８及び２０により光路偏向させた光を、光学シート類１４の導光板１２側とは反対側に設置される上拡散シート２２により、様々な角度に散乱させ、その指向性を低減させて、面状照明装置１からの出射光として出射するものである。このため、光学シート類１４を構成する下拡散シート１６や一対のプリズムシート１８及び２０により、輝度の均一化や視野角特性の調整を行いながらも、更に、光学シート類１４とは別に設置されている上拡散シート２２により、図５及び図８に結果を示すように、輝度むらを低減することができる。

更に、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１は、湾曲された状態で使用される場合においても、輝度むらを低減するものである。すなわち、光学シート類１４を構成する一対のプリズムシート１８及び２０が湾曲された状態では、これらプリズムシート１８及び２０に形成されている各プリズムによる光路偏向の方向に、湾曲の曲率や方向に応じた偏りが生じる場合がある。この場合においても、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１は、光学シート類１４の導光板１２側とは反対側、つまり一対のプリズムシート１８及び２０よりも光の出射方向側（図中上側）に、光学シート類１４とは別に上拡散シート２２が設置されていることから、一対のプリズムシート１８及び２０によってある程度の偏りを有して光路偏向された光を、上拡散シート２２により様々な角度に散乱させ、指向性を低減させて出射するものである。これにより、湾曲された状態で使用される場合においても、図５に結果を示すように、輝度むらを低減することが可能となる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１は、導光板１２の出射面１２ａ側に配置される光学シート類１４に、図２に示すような、線状プリズム１８ａ及び２０ａの稜線の方向が互いに交差する一対のプリズムシート１８及び２０が含まれているものである。そして、これら一対のプリズムシート１８及び２０により、夫々の線状プリズム１８ａ及び２０ａの稜線方向と直交する方向へ、各プリズムシート１８及び２０に入射した光の光路を偏向するものである。図１に示す面状照明装置１は、導光板１２の右側面側に光源２８が配置されるサイドライト方式であるため、線状プリズム１８ａの稜線方向が導光板１２の側面の入射面に平行となる下プリズムシート１８と、導光板１２の出射面１２ａと平行な面において下プリズムシート１８の稜線方向と直交する稜線方向の、線状プリズム２０ａを有する上プリズムシート２０とで、一対のプリズムシート１８及び２０を構成している。

ここで、図２の例において、図中右側に光源２８が配置されていると仮定すると、一対のプリズムシート１８及び２０に入射した光は、図中奥行き方向に延在する線状プリズム１８ａを有する下プリズムシート１８により、図中奥行き方向と直交する図中左右方向への光路偏向がなされ、更に、図中左右方向に延在する線状プリズム２０ａを有する上プリズムシート２０により、図中左右方向と直交する図中奥行き方向への光路偏向がなされることになる。従って、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１は、線状プリズム１８ａ及び２０ａの稜線方向が互いに交差する一対のプリズムシート１８及び２０により、夫々の線状プリズム１８ａ及び２０ａの稜線方向と直交する方向への、視野角特性を調整しながらも、一対のプリズムシート１８及び２０より光の出射方向側に設置される上拡散シート２２により、光を拡散させ、輝度むらを低減することができる。

又、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置２は、図４に示すように、光学シート類１４の導光板１２側とは反対側（図中上側）に、２枚の上拡散シート２２及び２４が配置されているものである。すなわち、導光板１２の出射面１２ａから出射された光は、光学シート類１４を構成する各光学シート１６、１８、２０により、各光学シート１６、１８、２０の光学特性に依存した作用を受けた後、１枚目の上拡散シート２２に入射する。そして、１枚目の上拡散シート２２による光の散乱作用を受け、様々な方向に散乱された後、更に、２枚目の上拡散シート２４に入射し、更なる光の散乱作用を受けることになる。このため、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置２は、光学シート類１４の導光板１２側とは反対側に、上拡散シート２２が１枚だけ配置されている本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１と比較すると、更に光を拡散させて出射することとなり、図６及び図８に結果を示すように、より輝度むらを低減することが可能となる。

又、本発明の第３の実施の形態に係る面状照明装置３は、図３の構成図表に示すように、導光板１２の出射面１２ａ側に配置される光学シート類１４が、図２に示すような線状プリズム１８ａ及び２０ａの稜線の方向が互いに交差する一対のプリズムシート１８及び２０のみで構成されているものである。すなわち、導光板１２の出射面１２ａ側から、下プリズムシート１８、上プリズムシート２０、上拡散シート２２の順に重ねられることになる。これにより、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１と同様の作用効果を奏しながらも、一対のプリズムシート１８及び２０の他に、下拡散シート１６が光学シート類１４に含まれている面状照明装置１と比較して、導光板１２からの出射光が通過する光学シートの数が少なくなることで、図９に示すように、輝度が低減されることを抑え、より高輝度で光を出射することができる。

更に、本発明の第４の実施の形態に係る面状照明装置４は、図３の構成図表に示すように、光学シート類１４の導光板１２側とは反対側に、上拡散シート２２よりもヘーズ値が大きい上拡散シート２２’が配置されているものである。これにより、光学シート類１４の導光板１２側とは反対側に、上拡散シート２２が配置されている本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置１と比較すると、面状照明装置１と同様の作用効果を奏しながらも、更に光を拡散させて出射することとなり、図１０に示すように、より輝度むらを低減することが可能となる。

以上の如く、本発明の実施の形態によれば、拡散シートを光学シートと組み合わせて用いることにより、面状照明装置に必要な光学特性を実現するものである。なお、本説明では、拡散シートを光学シートと区別して説明したが、面状照明装置として必要な光学特性を得る上で、光学シートを構成する一構成要素に拡散シートが含まれる場合も、必要に応じ本発明の技術思想に含まれるものである。

１、２、３、４：面状照明装置、１２：導光板、１２ａ：出射面、１４：光学シート類、１８：下プリズムシート、２０：上プリズムシート、１８ａ、２０ａ：線状プリズム、２２、２２’：上拡散シート、２４：２枚目の上拡散シート

Claims (3)

1. 湾曲可能な面状照明装置であって、
   一対の主面の一方を光の出射面とし、可撓性を有する導光板と、該導光板の出射面側に配置され、可撓性を有する光学シート類とを含み、
   該光学シート類の前記導光板が配置されている側とは反対側に、可撓性を有する少なくとも１枚の拡散シートが配置されていることを特徴とする面状照明装置。
2. 前記光学シート類には、線状プリズムの稜線の方向が互いに交差する一対のプリズムシートが含まれていることを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。
3. 前記光学シート類が、線状プリズムの稜線の方向が互いに交差する一対のプリズムシートのみで構成されていることを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。

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