JP2015069932A - 面光源装置、透過型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源から発せられる光の利用効率を向上させることができる面光源装置、透過型表示装置を提供する。
【解決手段】面光源装置１０は、光が入射する入光面１３ａと、入光面１３ａに交差し、光が出射する出光面１３ｃと、出光面１３ｃに対向する背面１３ｄと、入光面１３ａに対向する対向面１３ｂとを有し、入光面１３ａから入射した光を入光面１３ａから対向面１３ｂ側に向かう導光方向へ導光しながら出光面１３ｃから出射する導光板１３と、導光板１３の入光面１３ａに対面する位置に設けられ、入光面１３ａへ光を投射する光源部１２と、導光板１３と光源部１２とを保持し、導光板１３を光源部１２に押し付ける弾性部１７ｃを有する保持部１７とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、面光源装置、透過型表示装置に関するものである。

従来、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等の透過型表示部を背面から面光源装置（バックライト）によって照明し、映像を表示する透過型表示装置が知られている。
面光源装置は、大きく分けて、各種光学シート等の光学部材の直下に光源を配置する直下型のものと、光学部材の側面側に光源が配置されるエッジライト型のものがある。このエッジライト型の面光源装置は、光源を導光板等の光学部材の側面側に配置することから、直下型のものに比べて面光源装置をより薄型化できるという利点を有し、広く用いられている。

一般的に、エッジライト型の面光源装置では、導光板の側面である入光面に対面する位置に光源が配置されており、光源が発する光は、入光面から導光板に入射し、出光面とこれに対向する背面とで反射を繰り返しながら、入光面に対向する面側へ、入光面に略直交する方向（導光方向）へ進む。
このようなエッジライト型の面光源装置は、上述のように、導光板の入光面に光源が配置されるが、この導光板の入光面と光源との間に隙間（空気層）が形成されてしまい、光の導入効率が低下してしまう場合があった。
そのため、導光板の入光面と、光源との間に弾性部材を挿入し、光の入光損失を抑制する技術等が提案されている（例えば、特許文献１）。
しかし、このような提案を適用しても、導光板の厚みが非常に薄い場合、弾性部材の入光面への取り付けが困難であり、光の入光損失を抑制することができない場合あった。また、弾性部材が取り付けられたとしても、環境温度や湿度等によって導光板が伸縮してしまい、光源と導光板との間に隙間が生じてしまい、光の入光損失を十分に抑制させることができず、光源から発せられる光の利用効率が低くなってしまう場合があった。

特開２００５−２５９３６１号公報

本発明の課題は、光源から発せられる光の利用効率を向上させることができる面光源装置、透過型表示装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、光が入射する入光面（１３ａ）と、前記入光面に交差し、光が出射する出光面（１３ｃ）と、前記出光面に対向する背面（１３ｄ）と、前記入光面に対向する対向面（１３ｂ）とを有し、前記入光面から入射した光を前記入光面から前記対向面側に向かう導光方向（Ｘ方向）へ導光しながら前記出光面から出射する導光板（１３）と、前記導光板の前記入光面に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部（１２）と、前記導光板と前記光源部とを保持し、前記導光板を前記光源部に押し付ける弾性部（１７ｃ）を有する保持部（１７）と、を備える面光源装置（１０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の面光源装置（１０）において、前記弾性部（１７ｃ）は、前記導光板（１３）の前記対向面（１３ｂ）に対して押し付ける力を加えること、を特徴とする面光源装置である。
請求項３の発明は、請求項２に記載の面光源装置（１０）において、前記弾性部（１７ｃ）は、前記導光方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）における前記導光板（１３）の前記対向面（１３ｂ）の両端部に対応する位置に設けられること、を特徴とする面光源装置である。
請求項４の発明は、請求項３に記載の面光源装置（１０）において、前記弾性部（１７ｃ）は、前記導光方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）における前記導光板（１３）の前記対向面（１３ｂ）の端部から３ｍｍの範囲内に設けられること、を特徴とする面光源装置である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の面光源装置（１０）において、前記弾性部（１７ｃ）は、板バネにより形成されていること、を特徴とする面光源装置である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の面光源装置（１０）において、前記保持部（１７）は、金属で形成されており、前記弾性部（１７ｃ）は、前記保持部と一体で形成されていること、を特徴とする面光源装置である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置（１０）と、前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部（１１）と、を備える透過型表示装置（１）である。

本発明によれば、光源から発せられる光の利用効率を向上させることができる面光源装置、透過型表示装置を提供できるという効果を奏する。

実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。 本実施形態の面光源装置１０に設けられた保持フレーム１７を説明する図である。 実施形態の導光板１３の形状を説明する図である。 実施形態の背面側単位光学形状１３１を説明する図である。 実施形態のプリズムシート１５を説明する図である。 変形形態の保持フレームのバネ部を説明する図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本実施形態において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。

本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面（板面，フィルム面）とは、各シート（板，フィルム）において、そのシート（板，フィルム）全体として見たときにおける、シート（板，フィルム）の平面方向となる面を示すものであるとする。

（実施形態）
図１は、本実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。なお、図１において、透過型表示装置１の構成を明確に説明するために、面光源装置１０の保持フレーム１７と、反射部材１４の側面反射板１４ｂ及び接続部反射板１４ｃとは省略されている。
図２は、本実施形態の面光源装置１０に設けられた保持フレーム１７を説明する図である。図２（ａ）は、面光源装置１０に設けられた保持フレーム１７のＸＹ面内の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のｂ−ｂ断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）のｃ−ｃ断面図である。また、図２（ｄ）は、面光源装置１０に設けられた保持フレーム１７の単体を示す図であり、図２（ｂ）に対応する図である。
なお、図２（ａ）〜（ｃ）では、導光板１３の出光面１３ｃ、背面１３ｄに設けられた単位光学形状１３５、１３１を省略している。

本実施形態の透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１、面光源装置１０等を備えている。透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１を背面側から面光源装置１０で照明し、ＬＣＤパネル１１に形成される映像情報を表示する。
なお、図１を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、透過型表示装置１の使用状態において、透過型表示装置１の画面に平行であって互いに直交する２方向をＸ方向（Ｘ１−Ｘ２方向）、Ｙ方向（Ｙ１−Ｙ２方向）とし、透過型表示装置１の画面に直交する方向をＺ方向（Ｚ１−Ｚ２方向）とする。なお、Ｚ方向においてＺ１側が背面側であり、Ｚ２側は観察者側である。
本実施形態の透過型表示装置１の画面は、ＬＣＤパネル１１の最も観察者側の面（以下、表示面という）１１ａに相当し、透過型表示装置１の「正面方向」とは、この表示面１１ａの法線方向であり、Ｚ方向に平行であり、後述するプリズムシート１５のシート面への法線方向や導光板１３の板面等への法線方向と一致するものとする。

ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成され、その表示面に映像情報を形成する透過型表示部である。
本実施形態のＬＣＤパネル１１は、略平板状である。ＬＣＤパネル１１の外形及び表示面１１ａは、Ｚ方向から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。
なお、図示しないが、透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１の観察者側（Ｚ２側）には、ＬＣＤパネル１１の周縁部を被覆し、保持する枠状のベゼルや、ＬＣＤパネル１１及び面光源装置１０を内部に配置し、保持する箱状の筐体部を備えている。

面光源装置１０は、ＬＣＤパネル１１を背面側から照明する装置であり、光源部１２、導光板１３、反射部材１４、プリズムシート１５、光学シート１６を備えている。この面光源装置１０は、いわゆる、エッジライト型の面光源装置（バックライト）である。
また、面光源装置１０は、図２に示すように、光源部１２、導光板１３、反射部材１４を保持する保持フレーム（保持部）１７を備えている。
この面光源装置１０を構成する導光板１３、反射部材１４、プリズムシート１５、光学シート１６等は、正面方向（Ｚ方向）から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。

光源部１２は、ＬＣＤパネル１１を照明する光を発する部分である。この光源部１２は、導光板１３のＸ方向の一方（Ｘ１側）の端面である入光面１３ａに対面する位置に、Ｙ方向に沿って配置されている。
光源部１２は、点光源１２１がＹ方向に複数配列されて形成されている。本実施形態の点光源１２１は、ＬＥＤ光源を用いている。

導光板１３は、光を導光する略平板状の部材である。導光板１３は、主に入光面１３ａ、対向面１３ｂ、出光面１３ｃ、背面１３ｄ、側面１３ｅ、１３ｆ等を備える。
本実施形態では、入光面１３ａは、図１及び図２に示すように、導光板１３の光源部１２と対面する面に形成されている。

出光面１３ｃは、導光板１３の板面（ＸＹ平面）に平行な面であり、導光板１３のＺ２側の面である。この出光面１３ｃには、出光側単位光学形状１３５（詳細は後述する）が形成されている。
背面１３ｄは、導光板１３の板面（ＸＹ平面）に平行な面であり、導光板１３の出光面１３ｃに対向する導光板１３のＺ１側の面である。この背面１３ｄには、背面側単位光学形状１３１（詳細は後述する）が形成されている。
側面１３ｅ、１３ｆは、導光板１３の背面１３ｄ及び対向面１３ｂに垂直な面、すなわち導光板１３のＹ方向の両端部（Ｙ１側端部、Ｙ２側端部）の側面である。

この導光板１３は、ＸＺ面内において、光源部１２が発する光を入光面１３ａから入射させ、出光面１３ｃと背面１３ｄとで全反射させながら、入光面１３ａに対向する対向面１３ｂ側（Ｘ２側）へ、主として入光面１３ａに垂直な方向（Ｘ方向）に導光しながら、出光面１３ｃからプリズムシート１５側（Ｚ２側）へ適宜出射させる。また、ＸＹ面内において、入光面１３ａに直交する側面１３ｅ，１３ｆに入射した光は、全反射する。更に、入光面１３ａに対向する対向面１３ｂに入射した光も全反射する。

図３は、本実施形態の導光板１３の形状を説明する図である。図３（ａ）は、出光側単位光学形状１３５を説明する図であり、図３（ｂ）は、背面側単位光学形状１３１を説明する図である。図３（ａ）では、導光板１３のＹＺ面に平行な断面の一部を拡大して示し、図３（ｂ）では、導光板１３のＸＺ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
出光側単位光学形状１３５は、図１及び図３（ａ）に示すように、出光面１３ｃに形成されており、出光側（ＬＣＤパネル１１側、Ｚ２側）に凸となる三角柱状であり、長手方向（稜線方向）をＸ方向とし、Ｙ方向に複数配列されている。
出光側単位光学形状１３５は、例えば、図３（ａ）に示すように、その配列方向に平行であって導光板１３の板面に直交する断面（ＹＺ面）での断面形状が頂角をγとする二等辺三角形形状である。また、出光側単位光学形状１３５の配列ピッチは、Ｐ２であり、この配列ピッチＰ２は、出光側単位光学形状１３５の配列方向の幅Ｗ２に等しい（Ｐ２＝Ｗ２）形態となっている。

出光側単位光学形状１３５の配列ピッチＰ２としては、１０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
配列ピッチＰ２がこの範囲よりも小さいと、出光側単位光学形状１３５の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチＰ２がこの範囲よりも大きいと、ＬＣＤパネル１１の画素とのモアレが生じやすくなったり、面光源装置１０等としての使用状態において、出光側単位光学形状１３５のピッチが認識されやすくなったりする。従って、配列ピッチＰ２は、上記範囲とすることが好ましい。

なお、出光側単位光学形状１３５は、上記の例に限らず、例えば、断面形状が台形形状や五角形形状等の多角形形状や、長軸が導光板１３の板面（出光面１３ｃ）に直交する楕円の一部形状としてもよいし、円の一部形状としてもよいし、複数種類の曲面や平面を組み合わせてなる形状としてもよい。

出光側単位光学形状１３５は、導光板１３の主たる光の導光方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に配列されており、出光面１３ｃから出射する光に対して、その配列方向における光線制御作用を有する。従って、出光側単位光学形状１３５により、導光板１３からの出射光のＹ方向における明るさの均一性を向上させることができる。なお、このような光線制御作用を必要としない場合には、出光面１３ｃに出光側単位光学形状１３５を形成しない形態としてもよい。

背面側単位光学形状１３１は、図１及び図３（ｂ）に示すように、背面１３ｄに形成されており、背面側（Ｚ１側）に凸となる柱状であり、長手方向（稜線方向）をＹ方向とし、導光方向となるＸ方向に複数配列されている。
背面側単位光学形状１３１は、図３（ｂ）に示すように、その配列方向に平行であって導光板１３の板面に直交する方向における断面（ＸＺ面）における断面形状が略台形形状である。背面側単位光学形状１３１は、入光面１３ａ側（Ｘ１側）に位置する第１斜面部１３２と、対向面１３ｂ側（Ｘ２側）に位置し、入射する光の少なくとも一部を全反射する第２斜面部１３３と、第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３との間に位置する頂面部１３４とを有している。
この背面側単位光学形状１３１の配列ピッチは、Ｐ１であり、配列ピッチＰ１は、背面側単位光学形状１３１の配列方向の幅Ｗ１に等しい（Ｐ１＝Ｗ１）形態となっている。また、配列ピッチＰ１は、導光方向において一定である。

第１斜面部１３２は、導光板１３の板面（出光面１３ｃに平行な面、ＸＹ面に平行な面）と角度βをなしている。また、第２斜面部１３３は、導光板１３の板面（出光面１３ｃに平行な面、ＸＹ面に平行な面）と角度αをなしている。角度α，βは、α＜βを満たしている。
第１斜面部１３２は、入光面１３ａ側（Ｘ１側）端部よりも対向面１３ｂ側（Ｘ２側、頂面部１３４側）端部が背面１３ｄ側（Ｚ１側）となるように傾斜しており、導光板１３内を導光する光は、入光面１３ａから対向面１３ｂへ（Ｘ１側からＸ２側へ）進むので、第１斜面部１３２には入射しにくい。

頂面部１３４は、第１斜面部１３２と第２斜面部１３３との間に位置している。この頂面部１３４は、導光板１３の板面（出光面１３ｃ）に平行な面である。
第２斜面部１３３は、導光板１３内を導光する光の一部が入射し、かつ、その入射した光の少なくとも一部を全反射する。そして、第２斜面部１３３で全反射することにより、出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）に対する入射角度が小さくなる方向に、その光の進行方向が変化する。従って、光の導光効率及び取り出し効率の双方を向上させる観点から、角度αは、０．５°＜α≦５°を満たすことが好ましい。

α≦０．５°であると、導光方向（Ｘ方向）に進む光が、第２斜面部１３３で全反射したとき、全反射前後での出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）となす角度の変化量が小さくなり過ぎ、十分に光を取り出すことができず、光の取り出し効率が低下する。
また、α＞５°であると、導光方向（Ｘ方向）に進む光が、第２斜面部１３３で全反射したとき、全反射前後での出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）となす角度の変化量が大きくなり過ぎ、導光効率が低下する。また、導光板１３からの出光方向のばらつきも大きくなるので、後述するプリズムシート１５での正面方向への偏向作用が不十分となり、収束性が低下して、正面輝度が低下する。
以上のことから、角度αは、上記の範囲とすることが好ましい。

背面側単位光学形状１３１の配列ピッチＰ１は、Ｐ１＝５０〜５００μｍ程度とすることが好ましい。
配列ピッチＰ１が、この範囲よりも小さいと、背面側単位光学形状１３１の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチＰ１がこの範囲よりも大きいと、モアレが生じやすくなったり、面光源装置１０等としての使用状態において、背面側単位光学形状１３１のピッチが認識されやすくなったりする。
従って、配列ピッチＰ１は、上記範囲とすることが好ましい。

図４は、本実施形態の背面側単位光学形状１３１を説明する図である。図４では、図３（ｂ）に示す断面における背面側単位光学形状１３１を、さらに拡大して示している。
ここで、背面側単位光学形状１３１の配列方向における、頂面部１３４の寸法をＷａ、両斜面部（第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３）の寸法をＷｂとし、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１に対して占める比率をそれぞれ、比Ｗａ／Ｗ１、比Ｗｂ／Ｗ１とすると、これらの比は、背面側単位光学形状１３１の配列方向（Ｘ方向）に沿って変化している。
即ち、入光面１３ａ近傍では、比Ｗａ／Ｗ１は、比Ｗｂ／Ｗ１よりも大きい。しかし、対向面１３ｂ側へ向かうにつれて、比Ｗａ／Ｗ１は小さく、比Ｗｂ／Ｗ１は大きくなり、対向面１３ｂ近傍では、比Ｗａ／Ｗ１は、比Ｗｂ／Ｗ１よりも小さい。
比Ｗａ／Ｗ１及び比Ｗｂ／Ｗ１は、背面側単位光学形状１３１の配列方向に沿って、連続的に、次第に変化する形態としてもよいし、段階的に変化する形態としてもよい。
このように、対向面側へ向かうにつれて、両斜面部（特に、第２斜面部１３３）が占める比Ｗｂ／Ｗ１を大きくすることにより、導光方向において効率よく光を出光させることができ、導光方向における明るさの均一性を向上させることができる。

本実施形態では、最も入光面側（Ｘ１側）では、比Ｗａ／Ｗ１が約８０／１００、比Ｗｂ／Ｗ１が約２０／１００であり、最も対向面側（Ｘ２側）では、比Ｗａ／Ｗ１が約２０／１００、比Ｗｂ／Ｗ１が約８０／１００となっている。
しかし、これに限らず、この比Ｗａ／Ｗ１及び比Ｗｂ／Ｗ１に関しては、所望する光学性能等に応じて、適宜設定できる。例えば、比Ｗｂ／Ｗ１は、最も入光面側で約１０／１００、最も対向面側で約９０／１００となるような範囲内であれば、適宜設定してよい。

導光板１３は、バイト等で背面側単位光学形状１３１を賦形する凹状の型を切削して成形型を作製し、その成形型を用いて、押出成形法や射出成形する等により形成される。使用する熱可塑性樹脂は、光透過性が高いものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂、ＰＣ樹脂等が挙げられる。
なお、これに限らず、押出成形等により成形したシート状の部材の両面に、紫外線成形法によって、背面側単位光学形状１３１及び出光側単位光学形状１３５を一体に形成して、導光板１３としてもよい。

反射部材１４は、図１及び図２に示すように、光を反射可能なシート状の部材である。反射部材１４は、背面反射板１４ａ、側面反射板１４ｂ、接続部反射板１４ｃから構成されている。
背面反射板１４ａは、導光板１３よりも背面側（Ｚ１側）に配置されており、導光板１３からＺ１側へ向かう光を反射して、導光板１３内へ向ける機能を有している。
側面反射板１４ｂは、導光板１３の対向面１３ｂ及び側面１３ｅ、１３ｆに配置されており、導光板１３の対向面１３ｂや側面１３ｅ、１３ｆから出射した光を反射させて、導光板１３内へ向ける機能を有している。
接続部反射板１４ｃは、導光板１３と光源部１２との接続部の出光面１３ｃ側（Ｚ２側）及び背面１３ｄ側（Ｚ１側）に配置されており、導光板１３と光源部１２との接続部から漏れ出る光を導光板１３内へ向ける機能を有している。

反射部材１４は、光の利用効率等を高める観点等から、主として鏡面反射性（正反射性）を有するものが好ましい。反射部材１４は、例えば、少なくとも反射面（導光板１３側の面）が金属等の高い反射率を有する材料により形成されたシート状の部材、高い反射率を有する材料により形成された薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート状の部材等を用いることができる。
なお、これに限らず、反射部材１４は、例えば、主として拡散反射性を有し、反射率の高い白色の樹脂製のシート状部材等としてもよい。

図５は、本実施形態のプリズムシート１５を説明する図である。図５では、プリズムシート１５のＸＺ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
プリズムシート１５は、導光板１３よりもＬＣＤパネル１１側（Ｚ２側）に配置されている（図１参照）。プリズムシート１５は、導光板１３の出光面１３ｃから出射した光の進行方向を、正面方向（Ｚ方向）又は、Ｚ方向となす角度が小さい方向へ偏向（集光）する作用を有する偏向光学シートである。
プリズムシート１５は、プリズム基材層１５２と、プリズム基材層１５２の導光板１３側（Ｚ１側）に複数配列されて形成された単位プリズム１５１とを有している。

プリズム基材層１５２は、プリズムシート１５のベース（基材）となる部分である。プリズム基材層１５２は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材が用いられている。
単位プリズム１５１は、導光板１３側（Ｚ１側）に凸となる三角柱形状であり、プリズム基材層１５２の背面側（Ｚ１側）の面に、長手方向（稜線方向）をＹ方向とし、Ｘ方向に複数配列されている。即ち、単位プリズム１５１の配列方向は、透過型表示装置１の表示面の法線方向（Ｚ方向）から見て、導光板１３の背面側単位光学形状１３１の配列方向に平行であり、出光側単位光学形状１３５の配列方向と直交している。

本実施形態の単位プリズム１５１は、その配列方向（Ｘ方向）及びシート面に直交する方向（Ｚ方向）に平行な断面（ＸＺ面）での断面形状が、頂角をεとする二等辺三角形形状である例を示している。しかし、これに限らず、単位プリズム１５１の断面形状は、不等辺三角形形状としてもよい。また、単位プリズム１５１は、少なくとも一方の面が複数の面からなる折れ面状となっていてもよいし、曲面と平面とを組み合わせた形状としてもよいし、断面形状が配列方向において非対称な形状としてもよい。
単位プリズム１５１は、配列ピッチがＰ３、配列方向の幅がＷ３であり、配列方向において配列ピッチと配列方向のレンズ幅が等しい（Ｐ３＝Ｗ３）形状となっている。配列ピッチＰ３は、Ｐ３＝１０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
プリズムシート１５は、導光板１３から出射し、一方の面（例えば、面１５１ａ）から入射した光Ｌ１を他方の面（例えば、面１５１ｂ）で全反射させることにより、その進行方向を正面方向（Ｚ方向）又は正面方向に対してなす角度が小さくなる方向へ偏向（集光）する。

プリズムシート１５は、例えば、ＰＥＴ樹脂製や、ＰＣ樹脂製等のシート状のプリズム基材層１５２の片面に、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により単位プリズム１５１を形成して作製される。
なお、これに限らず、例えば、プリズムシート１５は、ＰＣ樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合体）樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂等の熱可塑性樹脂を押し出し成形することにより形成してもよい。

図１に戻って、光学シート１６は、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光については反射する機能を有する偏光選択反射シートである。
光学シート１６は、プリズムシート１５のＬＣＤパネル１１側（Ｚ２側）に設けられている。
光学シート１６は、その透過軸が、ＬＣＤパネル１１の入光側（Ｚ１側）に位置する不図示の偏光板の透過軸と平行となるように配置することが、輝度向上や光の利用効率向上の観点から好ましい。
このような偏光選択反射シートである光学シート１６としては、例えば、ＤＢＥＦシリーズ（住友スリーエム株式会社製）を使用することができる。

なお、光学シート１６は、各種汎用の光拡散性を有するシート状の部材を、面光源装置１０及び透過型表示装置１として所望される光学性能や、導光板１３の光学特性等に合わせて、適宜選択して用いてよい。
例えば、光学シート１６は、光を拡散する作用を有する光拡散シートとしてもよい。光学シート１６として、このような光拡散シートを用いることにより、視野角を適度に広げたり、ＬＣＤパネル１１の不図示の画素と単位プリズム１５１等とによって生じるモアレ等を低減したりする効果が得られる。
このような拡散作用を有する光学シート１６としては、拡散材を含有する樹脂製のシート状の部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の少なくとも片面等に拡散材を含有するバインダをコートした部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の片面等にマイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズシート等を用いることができる。
また、拡散作用を有する光学シート１６として、レンチキュラーレンズシート等の各種光学シート等を配置してもよい。

また、前述のプリズムシート１５のプリズム基材層１５２の出光側（Ｚ２側）の面に、光学シート１６との光学密着の防止や、光拡散機能の付与を目的として、微細凹凸形状を形成してもよい。このような凹凸形状としては、ビーズ状フィラーを含有するバインダをコートして形成したマット層等が好適であるが、この限りではない。
さらに、偏光選択反射性を有する光学シート１６の背面側（Ｚ１側）に、さらに、上述のような光拡散性を有するシート等を配置してもよい。

保持フレーム１７は、光源部１２、導光板１３、反射部材１４を保持する保持部材である。保持フレーム１７は、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、平板部１７ａ、壁部１７ｂ、バネ部（弾性部）１７ｃから構成されている。
保持フレーム１７は、平板部１７ａ上（Ｚ１側上）に反射部材１４の背面反射板１４ａ及び接続部反射板１４ｃが配置され、その上に、導光板１３及び光源部１２が配置される。また、保持フレーム１７は、導光板１３の板面に平行な面内（ＸＹ面内）において、壁部１７ｂの内側に、導光板１３の入光面１３ａに対面するようにして光源部１２の点光源１２１が配置され、また、導光板１３の対向面１３ｂ及び側面１３ｅ、１３ｆに対面するようにして側面反射板１４ｂが配置される。さらに、導光板１３と光源部１２との境界上（Ｚ２側）に接続部反射板１４ｃが配置される。
本実施形態では、保持フレーム１７は、例えば、ステンレスや、アルミニウム等の金属部材によって形成されており、板金等によって、平板部１７ａ、壁部１７ｂ、バネ部１７ｃが一体で形成されている。

平板部１７ａは、Ｚ方向から見て、略矩形状に形成された平板であり、上述したように、その平板上に光源部１２や、導光板１３、反射部材１４を載置する。
壁部１７ｂは、矩形状に形成された平板部１７ａの各辺からＺ２側に突出した壁部材である。壁部１７ｂは、平板部１７ａ上に載置された光源部１２、導光板１３、反射部材１４の外周を取り囲み、光源部１２、導光板１３、側面反射板１４ｂがＸＹ面内方向に移動してしまうのを制限する。
バネ部１７ｃは、平板部１７ａ上に載置される導光板１３の対向面１３ｂ側（Ｘ２側）のＹ方向の両端部に形成された板バネである。

ここで、光源部１２、導光板１３、側面反射板１４ｂは、上述したように、壁部１７ｂによってＸＹ面内方向への移動が規制されている。しかし、光源部１２や、導光板１３、側面反射板１４ｂ、保持フレーム１７は、それぞれ、製造時等における寸法誤差を有しており、また、これらは、使用環境等の温度や湿度の変化により材料の伸縮が生じたりする場合がある。そのため、面光源装置１０は、光源部１２、導光板１３、側面反射板１４ｂが、保持フレーム１７に適正に配置された場合であっても、それぞれの間に隙間が生じてしまう場合がある。この隙間が光源部１２と導光板１３との間に生じた場合、隙間（空気層）から光が漏れ、光源部１２の光の導光板１３への入光損失の原因となり、光の利用効率を低下させてしまうこととなる。

そのため、本実施形態では、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、保持フレーム１７の平板部１７ａに載置される導光板１３の対向面１３ｂ側（Ｘ２側）のＹ方向の両端部にバネ部１７ｃが形成されている。
このバネ部１７ｃは、図２（ｄ）に示すように、平板部１７ａのＸ２側の端部の一部をＸ１側に折り曲げて、ＸＺ断面において略コの字状に形成されており、その先端部ｓがＸ１側に開くように形成されている。光源部１２、導光板１３、反射部材１４がそれぞれ保持フレーム１７内に適正に配置されることによって、バネ部１７ｃがＸ２側に変形（図２（ｄ）中の矢印ｄ参照）し、導光板１３の対向面１３ｂに、変形したバネ部１７ｃの復元力（図２（ｂ）中の矢印ｂ参照）が加わり、導光板１３を光源部１２に押し付ける。

このようにバネ部１７ｃを形成することによって、保持フレーム１７は、このバネ部１７ｃの押し付ける力を、導光板１３の対向面１３ｂに対して、導光板１３の対向面１３ｂ側（Ｘ２側）から光源部１２側（Ｘ１側）に向かう方向に加えることができる。これにより、保持フレーム１７は、導光板１３を光源部１２に押し付けることができ、光源部１２と導光板１３とを密着させ、その間に隙間が生じてしまうのを抑制し、光源部１２と導光板１３との間に生じる隙間から光が漏れることが起因となる導光板１３への光の入光損失を抑制し、光の利用効率を向上させることができる。
また、導光板１３は、バネ部１７ｃによって常にＸ方向において光源部１２側に押し付けられているので、使用環境内において導光板１３等の部材に温度や実度の変化による伸縮が生じたとしても、光源部１２及び導光板１３間に隙間が生じてしまうのを抑制することもできる。

また、本実施形態では、バネ部１７ｃは、導光板１３の板面（ＸＹ面）内であって導光方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）における導光板１３の対向面１３ｂの両端部に対応する位置に２つ設けられている。このような位置にバネ部１７ｃを設けることによって、保持フレーム１７は、対向面１３ｂのＹ方向の両端部から安定して導光板１３を光源部１２に対して押し付けることができる。
また、このバネ部１７ｃによって導光板１３を押し付けるために、導光板１３の対向面１３ｂ側（Ｘ２側）に配置される側面反射板１４ｂのＹ方向の両端部が切り欠かれており、バネ部１７ｃが対向面１３ｂに直接接触している。この側面反射板１４ｂの両端部は、導光板１３の対向面１３ｂと側面１３ｅ、１３ｆとが交わる角部に対応する位置であるので、他の部位に比して、導光板１３内を透過する光の反射の寄与率が低い。そのため、バネ部１７ｃは、対向面１３ｂのＹ方向の両端部に設けられることによって、導光板１３の出光面１３ｃから出光される光の特性（出光特性）への影響を極力小さくすることができる。
この導光板１３の光の出光特性の影響を更に小さくするために、このバネ部１７ｃは、導光板１３の板面（ＸＹ面）内であって導光方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）における対向面１３ｂの端部から３ｍｍの範囲内に設けられることが望ましい。

以上より、本実施形態の面光源装置１０は、導光板１３と光源部１２とを保持し、導光板１３の入光面１３ａを光源部１２に対して押し付けるバネ部１７ｃが設けられた保持フレーム１７を備えているので、光源部１２と導光板１３とを密着させ、その間に隙間が生じてしまうのを抑制する。これにより、保持フレーム１７は、光源部１２と導光板１３との間に生じる隙間からの光の漏れが起因となる導光板１３への光の入光損失を抑制し、光の利用効率を向上させることができる。
また、保持フレーム１７のバネ部１７ｃは、導光板１３の対向面１３ｂに対して押し付けるので、効率よく導光板１３を光源部１２に押し付けることができる。

更に、保持フレーム１７のバネ部１７ｃは、出光面１３ｃから光が出射する方向（Ｚ方向）に垂直な方向であって、導光方向（Ｘ方向）と垂直な方向（Ｙ方向）における導光板１３の対向面１３ｂの両端部に対応する部分に設けられている。これにより、保持フレーム１７は、対向面１３ｂのＹ方向の両端部から安定して導光板１３を光源部１２に対して押し付けることができる。
また、保持フレーム１７のバネ部１７ｃは、板バネにより形成されているので、板バネの変形による復元力を利用して、容易に導光板１３を光源部１２に押し付ける力を得ることができるとともに、保持フレームの外形を大きく変更することなく、面光源装置の設計の自由度を向上させることができる。さらに、バネ部１７ｃは、保持フレーム１７の他の構成部材と一体で形成されているので、バネ部１７ｃを別部材として製造することなく、バネ部１７ｃを有した保持フレーム１７を安価に製造することができる。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
図６は、変形形態の保持フレームのバネ部を説明する図であり、図２（ｂ）に対応する図である。

（１）実施形態において、バネ部１７ｃの形状は、平板部１７ａを折り曲げて略コの字状に形成される例で説明したが、これに限定されるものでない。例えば、図６に示すように、壁部１７ｂと導光板１３の対向面１３ｂとの間にコイルバネを配置して、導光板１３を光源部１２に押し付けるようにしてもよい。また、コイルバネの代わりに皿バネ等を使用することもできる。
また、バネ部１７ｃは、略コの字状以外の形状の板バネであってもよく、更に、保持フレーム１７の他の構成部材と別体に形成されるようにしてもよい。

（２）実施形態において、保持フレーム１７は、光源部１２、導光板１３、反射部材１４を保持する部材である例で説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、光源部１２、導光板１３、反射部材１４、プリズムシート１５、光学シート１６を全てまとめて保持する部材であってもよい。
（３）実施形態において、導光板１３の裏面側の接続部反射板１４ｃと、背面反射板１４ａとは、別体に形成される例を示したが、一体で形成されるようにしてもよい。

（４）背面側単位光学形状１３１は、例えば、頂面部１３４を備えず、第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３のみを備える形態としてもよい。また、例えば、頂面部１３４が複数の出光面１３ｃに平行な面からなり、頂面部１３４内において対向面側に向かうにつれて背面側への高さの高くなる階段状となっている形態としてもよい。このような形状とすることにより、反射部材１４との光学密着を抑制できる。
また、背面側単位光学形状１３１は、板面内において導光方向に直交する方向（Ｙ方向）に不連続な島状に形成されていてもよい。例えば、背面側単位光学形状１３１は、背面側に凸となる略四角台形状であり、導光方向及びこれに直交する方向（Ｘ方向及びＹ方向）に配列される形態としてもよい。
背面側単位光学形状１３１は、所望の光学性能等に応じて、適宜、その形状を変更してよい。

（５）導光板１３は、背面側単位光学形状１３１を備えず、背面１３ｄにドット状の拡散パターンが形成された形態としてもよい。この拡散パターンは、入光面側ではその数や面積が小さく、対向面側へ進むにつれてその数や大きさが大きくなる形状となっている。
（６）出光側単位光学形状１３５は、配列ピッチＰ２が配列方向における幅Ｗ２よりも大きく、各出光側単位光学形状１３５間に、平面部や凹部等が形成された形状としてもよい。なお、背面側単位光学形状１３１についても同様である。
（７）導光板１３の総厚は、入光面側（Ｘ１側）が厚く、対向面側（Ｘ２側）へ進むにつれて次第に薄くなる形状としてもよい。

（８）面光源装置１０は、導光板１３の背面側（Ｚ１側）に背面反射板１４ａ、接続部反射板１４ｃが配置される例を示したが、これに限らず、例えば、背面反射板１４ａ、Ｚ１側の接続部反射板１４ｃの代わりに、保持フレーム１７の平板部１７ａ上の光源部１２及び導光板１３が載置される面に、光反射性を有する塗料や金属箔等を塗付又は転写等して形成してもよい。
（９）背面側単位光学形状１３１の配列方向における配列ピッチＰ１は、配列方向において、段階的又は連続的に、変化する形態としてもよい。また、角度αに関しても、同様である。良好な光学性能を得るために、角度α、配列ピッチＰ１は適宜設定してよい。

（１０）使用環境や所望の光学性能に合わせて、面光源装置１０として導光板１３と組み合わせて用いる各種光学シート等は、適宜選択して用いることができる。例えば、プリズムシート１５とＬＣＤパネル１１との間に、拡散作用を有する光学シートや、各種レンズ形状やプリズム形状が形成された他の光学シート等を組み合わせて配置してもよい。また、プリズムシート１５以外の偏向作用を有する光学シートを用いてもよい。

１ 透過型表示装置
１０ 面光源装置
１１ ＬＣＤパネル
１２ 光源部
１２１ 点光源
１２１ａ 発光部
１３ 導光板
１３ａ 入光面
１３ｂ 対向面
１３ｃ 出光面
１３ｄ 背面
１３ｅ、１３ｆ 側面
１４ 反射部材
１４ａ 背面反射板
１４ｂ 側面反射板
１４ｃ 接続部反射板
１５ プリズムシート
１６ 光学シート
１７ 保持フレーム
１７ａ 平板部
１７ｂ 壁部
１７ｃ バネ部
１３１ 背面側単位光学形状
１３２ 第１斜面部
１３３ 第２斜面部
１３４ 頂面部
１３５ 出光側単位光学形状
１５１ 単位プリズム
１５１ａ、１５１ｂ 面
１５２ プリズム基材層

Claims (7)

1. 光が入射する入光面と、前記入光面に交差し、光が出射する出光面と、前記出光面に対向する背面と、前記入光面に対向する対向面とを有し、前記入光面から入射した光を前記入光面から前記対向面側に向かう導光方向へ導光しながら前記出光面から出射する導光板と、
   前記導光板の前記入光面に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部と、
   前記導光板と前記光源部とを保持し、前記導光板を前記光源部側に押し付ける弾性部を有する保持部と、
   を備える面光源装置。
2. 請求項１に記載の面光源装置において、
   前記弾性部は、前記導光板の前記対向面に対して押し付ける力を加えること、
   を特徴とする面光源装置。
3. 請求項２に記載の面光源装置において、
   前記弾性部は、前記導光方向と直交する方向における前記導光板の前記対向面の両端部に対応する位置に設けられること、
   を特徴とする面光源装置。
4. 請求項３に記載の面光源装置において、
   前記弾性部は、前記導光方向と直交する方向における前記導光板の前記対向面の端部から３ｍｍの範囲内に設けられること、
   を特徴とする面光源装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記弾性部は、板バネにより形成されていること、
   を特徴とする面光源装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記保持部は、金属で形成されており、
   前記弾性部は、前記保持部と一体で形成されていること、
   を特徴とする面光源装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置と、
   前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部と、
   を備える透過型表示装置。

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