JP2022129946A - 照明装置及び表示装置 - Google Patents

照明装置及び表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2022129946A
JP2022129946A JP2021028837A JP2021028837A JP2022129946A JP 2022129946 A JP2022129946 A JP 2022129946A JP 2021028837 A JP2021028837 A JP 2021028837A JP 2021028837 A JP2021028837 A JP 2021028837A JP 2022129946 A JP2022129946 A JP 2022129946A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
guide plate
unit
axis direction
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021028837A
Other languages
English (en)
Inventor
裕一 神林
Yuichi Kanbayashi
秀悟 八木
Shugo Yagi
賢 坪岡
Masaru Tsubooka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Display Technology Corp
Original Assignee
Sharp Display Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Display Technology Corp filed Critical Sharp Display Technology Corp
Priority to JP2021028837A priority Critical patent/JP2022129946A/ja
Priority to US17/675,276 priority patent/US11635563B2/en
Publication of JP2022129946A publication Critical patent/JP2022129946A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/003Lens or lenticular sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/00362-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055Reflecting element, sheet or layer

Abstract

【課題】輝度ムラの発生を抑制する照明装置及び表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置において、バックライト装置(照明装置)12は、列をなして並ぶ複数のLED(光源)13と、板状をなしていて外周端面に複数のLED13から発せられた光が入射される入光端面15Aと入光端面15Aとは反対側に配される入光反対端面15Dとが少なくとも含まれるとともに一方の板面が光を出射させる出光板面とされる導光板15と、入光端面15Aにおいて複数のLED13の並び方向に沿って並ぶよう配される複数の単位光屈折部26Aからなり入射する光を屈折させる光屈折部26と、を備える。光屈折部26は、入光端面15Aのうちの並び方向についての端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率が、入光端面15Aのうちの並び方向についての中央側部分15ACにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率よりも低くなるよう配置する。【選択図】図6

Description

本明細書が開示する技術は、照明装置及び表示装置に関する。
従来、液晶表示装置などに用いられる照明装置の一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された照明装置である面状照明装置は、その導光板の入光端面に入光プリズムが形成されており、この入光プリズムは、入光端面に対して凸状に形成される複数の第1のプリズムを含む第1のプリズム部と、第1のプリズム部に入光端面の長手方向に沿って隣接して設けられ、入光端面に対して凸状に形成される複数の第2のプリズムを含む第2のプリズム部を有している。そして、第1のプリズムは、隣接する第1のプリズムと一部が重なるように形成され、かつ、第1のプリズムの頂部は、第2のプリズムの頂部よりも入光端面に対して高い位置にあることによって、光漏れを増大させることなく、入光端面付近に発生する輝度の反転現象を抑制する。
特開2013-26138号公報
上記した特許文献1に記載されたような面状照明装置において、出射光の正面輝度を向上させることが求められる場合があり、その場合には、導光板の入光端面に入射した光が広がる角度範囲を狭くするような光学設計を採る場合がある。そのような場合には、導光板のうちの入光端面の長手方向についての端部において、入光端面とは反対側の端面付近では局所的に出射光量が少ない暗部が、入光端面付近では局所的に出射光量が多い明部が、それぞれ視認され易くなるおそれがある。結果として、出射光に輝度ムラが生じ易くなっていた。
本明細書に記載の技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、輝度ムラの発生を抑制することを目的とする。
(1)本明細書に記載の技術に関わる照明装置は、列をなして並ぶ複数の光源と、板状をなしていて外周端面に複数の前記光源から発せられた光が入射される入光端面と前記入光端面とは反対側に配される入光反対端面とが少なくとも含まれるとともに一方の板面が光を出射させる出光板面とされる導光板と、前記入光端面において複数の前記光源の並び方向に沿って並ぶよう配される複数の単位光屈折部からなり入射する光を屈折させる光屈折部と、を備え、前記光屈折部は、前記入光端面のうちの前記並び方向についての端側部分において前記単位光屈折部が占める占有率が、前記入光端面のうちの前記並び方向についての中央側部分において前記単位光屈折部が占める占有率よりも低くなるよう構成される。
(2)また、上記照明装置は、上記(1)に加え、前記光屈折部は、前記端側部分における前記並び方向についての長さが4.5mmよりも大きくて15.9mmよりも小さい範囲となるよう構成されてもよい。
(3)また、上記照明装置は、上記(2)に加え、前記光屈折部は、前記端側部分における前記並び方向についての長さが8.3mm以上で12.1mm以下の範囲となるよう構成されてもよい。
(4)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(3)のいずれかに加え、前記光屈折部は、前記中央側部分において前記占有率が百分率で70%以上で85%以下となるよう構成されてもよい。
(5)また、上記照明装置は、上記(4)に加え、前記光屈折部は、前記中央側部分において前記占有率が70%よりも高くてもよい。
(6)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(5)のいずれかに加え、前記光屈折部は、前記端側部分において前記占有率が百分率で50%以上で60%以下となるよう構成されてもよい。
(7)また、上記照明装置は、上記(6)に加え、前記光屈折部は、前記端側部分において前記占有率が60%よりも低くなるよう構成されてもよい。
(8)また、上記照明装置は、上記(6)または上記(7)に加え、前記光屈折部は、前記端側部分と前記中央側部分とで前記単位光屈折部における前記並び方向についての寸法が等しくなるよう構成されてもよい。
(9)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(5)のいずれかに加え、前記光屈折部は、前記端側部分において前記占有率が百分率で0%となるよう構成されてもよい。
(10)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(9)のいずれかに加え、前記光屈折部は、前記入光端面のうちの前記中央側部分を挟む2つの前記端側部分において前記占有率が互いに異なるよう構成されてもよい。
(11)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(10)のいずれかに加え、前記光屈折部は、前記単位光屈折部が前記出光板面の法線方向に沿って延在していて前記出光板面に沿う断面形状が弓形となるよう構成されてもよい。
(12)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(11)のいずれかに加え、前記導光板の外周端面のうち少なくとも前記入光端面を除く部分と対向するよう配される光反射部材を備えてもよい。
(13)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(12)のいずれかに加え、前記導光板に対して出光側に配される第1プリズムシートであって、光を出射する出光面において前記光源から前記導光板へ向かう方向に沿って並んで配されていて前記並び方向に沿って延在する複数の第1単位プリズムを有する第1プリズムシートと、前記第1プリズムシートに対して出光側に配される第2プリズムシートであって、光を出射する出光面において前記光源から前記導光板へ向かう方向に沿って並んで配されていて前記並び方向に沿って延在する複数の第2単位プリズムを有する第2プリズムシートと、を備えてもよい。
(14)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(13)のいずれかに加え、前記導光板に対して出光側に配されるプリズムシートであって、前記導光板からの光が入射する入光面において前記光源から前記導光板へ向かう方向に沿って並んで配されていて前記並び方向に沿って延在する複数の単位プリズムを有するプリズムシートを備えてもよい。
(15)本明細書に記載の技術に関わる表示装置は、上記(1)から上記(14)のいずれかの照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える。
本明細書に記載の技術によれば、輝度ムラの発生を抑制することができる。
実施形態1に係る液晶表示装置の分解斜視図 液晶表示装置を構成するバックライト装置をY軸方向に沿って切断した断面図 バックライト装置をX軸方向に沿って切断した断面図 バックライト装置を構成する導光板を反対板面側から視た斜視図 導光板の反対板面における構成を示す底面図 バックライト装置の平面図 バックライト装置のうち、導光板の入光端面側の角部付近を拡大した平面図 バックライト装置を正面から視たときの輝度の測定位置を示す図 比較実験1の比較例1の輝度分布を示す表 比較実験1の実施例1の輝度分布を示す表 比較実験1の実施例2の輝度分布を示す表 比較実験1の実施例3の輝度分布を示す表 比較実験1の実施例4の輝度分布を示す表 比較実験1の比較例1及び実施例1~4におけるY軸方向についての輝度分布に係るグラフ 比較実験1の比較例1に関し、各LEDから発せられた光が導光板の出光板面から出射する範囲を概念的に示す図 比較実験1の実施例1~4に関し、各LEDから発せられた光が導光板の出光板面から出射する範囲を概念的に示す図 実施形態2に係るバックライト装置のうち、導光板の入光端面側の角部付近を拡大した平面図 比較実験2の比較例2の輝度分布を示す表 比較実験2の比較例3の輝度分布を示す表 比較実験2の実施例5の輝度分布を示す表 比較実験2の実施例6の輝度分布を示す表 比較実験2の比較例2,3及び実施例5,6におけるY軸方向についての輝度分布に係るグラフ 図22の一部を拡大したグラフ 実施形態3に係るバックライト装置のうち、導光板の入光端面側の角部付近を拡大した平面図 比較実験3の実施例7の輝度分布を示す表 比較実験3の実施例8の輝度分布を示す表 比較実験3の比較例1,2及び実施例5,7,8におけるY軸方向についての輝度分布に係るグラフ 比較実験3の比較例1,2及び実施例5,7,8における照度部分を表す表 実施形態4に係るバックライト装置において、第1プリズムシート及び第2プリズムシートの平面配置を示す平面図 バックライト装置のうち、導光板の入光端面側の角部付近を拡大した平面図 実施形態5に係るバックライト装置のうち、導光板の入光端面側の角部付近を拡大した平面図 実施形態6に係るバックライト装置のうち、導光板の入光端面側の角部付近を拡大した平面図 実施形態7に係るバックライト装置をY軸方向に沿って切断した断面図
<実施形態1>
実施形態1を図1から図16によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置(表示装置)10を例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図2及び図3を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
液晶表示装置10は、図1に示すように、画像を表示する液晶パネル(表示パネル)11と、液晶パネル11の裏側に配されて液晶パネル11に向けて表示に用いられる光を照射するバックライト装置(照明装置)12と、を備える。液晶パネル11は、全体として方形の板状とされており、その長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向と、板厚方向がZ軸方向と、それぞれ一致している。液晶パネル11の画面サイズは、例えば13インチ程度とされる。液晶パネル11は、一対の基板間に液晶層を封入してなり、一対の基板のうち、表側に配されるものがCF基板(対向基板)であり、裏側に配されるものがアレイ基板(TFT基板)である。CF基板には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタと、隣り合う着色部の間を仕切る遮光部(ブラックマトリクス)と、が設けられているのに加えて、配向膜等の構造物が設けられている。アレイ基板(TFT基板)には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)、そのスイッチング素子に接続されていて画素を構成する画素電極、配向膜等の構造物が設けられている。液晶パネル11は、その板面における中央側部分が、画像を表示可能な表示領域AAとなっており、表示領域AAを取り囲む額縁状の外周端側部分が非表示領域NAAとなっている。表示領域AAには、表示単位である画素がX軸方向及びY軸方向に沿ってそれぞれ複数ずつ行列状に並んで配されている。液晶パネル11を構成するアレイ基板の裏側(外側)の板面には、次述するバックライト装置12に備わる反射型偏光シート20が取り付けられている。反射型偏光シート20に関しては後に詳しく説明する。なお、液晶パネル11を構成するCF基板の表側(外側)の板面には、偏光板が取り付けられている。
続いて、バックライト装置12について説明する。バックライト装置12は、図1に示すように、LED(光源)13と、LED13が実装されたLED基板(光源基板)14と、LED13からの光を導光する導光板15と、導光板15の裏側に配される反射シート16と、導光板15と液晶パネル11との間に介在する形で配される複数の光学シート17と、を少なくとも備える。LED13は、「光源」であり、このバックライト装置12は、LED13の光が導光板15に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型とされている。
LED13は、図1に示すように、LED基板14に固着される基板部上にLEDチップを封止材により封止した構成とされる。LED13は、LEDチップが例えば青色光を単色発光するものとされ、封止材に蛍光体が分散配合されることで全体として白色光を発する。蛍光体には、黄色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体などが含まれる。LED13は、LED基板14に対する実装面に隣り合う側面が発光面13Aとなる、いわゆる側面発光型とされている。LED13は、幅寸法(X軸方向についての寸法)が約3mm程度とされる。LED基板14は、その板面が導光板15の板面に並行する姿勢で設置されるとともに、表側を向いた板面がLED13の実装面とされ、同実装面には、複数のLED13がX軸方向に沿って間隔を空けて並ぶ形で実装されている。X軸方向について隣り合う2つのLED13の配列間隔は、ほぼ一定とされる。LED13と導光板15との並び方向がY軸方向(第1方向)と一致していると言え、Y軸方向には、LED13から導光板15へ向かう方向と、導光板15からLED13へ向かう方向と、が含まれている。また、複数のLED13の並び方向がX軸方向(第2方向)と一致しており、X軸方向は、Y軸方向及びZ軸方向(導光板15の板面の法線方向)の双方と直交している。
導光板15は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明な合成樹脂材料(例えばPMMAなどのアクリル樹脂など)からなる。導光板15は、図1に示すように、板状をなしており、その板面が液晶パネル11の板面に並行している。なお、導光板15は、その板面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向と、板面の法線方向である板厚方向がZ軸方向と、それぞれ一致している。導光板15は、長辺寸法(X軸方向についての寸法)が約290mm程度とされ、短辺寸法(Y軸方向についての寸法)が約180mm程度とされる。導光板15は、液晶パネル11及び光学シート17の直下に配されており、その外周端面のうちの一方の長辺側の端面が、LED13の発光面13Aと対向して同発光面13Aからの光が直接的に入射される入光端面15Aとされる。入光端面15Aは、その長手方向がX軸方向(複数のLED13の並び方向)と一致している。導光板15における一対の板面のうち、液晶パネル11及び光学シート17と対向状をなす表側の板面が、内部を導光した光を出射する出光板面15Bとされ、反射シート16と対向状をなす裏側の板面が反対板面15Cとされる。そして、導光板15は、LED13から導光板15へ向けて発せられた光を入光端面15Aから導入するとともに、その光を内部で伝播させた後に、Z軸方向に沿って表側(出光側)へ向くよう立ち上げて出射させる機能を有する。導光板15の詳しい構造については、後に改めて説明する。なお、入光端面15Aの法線方向がY軸方向と一致している。
反射シート16は、図1に示すように、その板面が液晶パネル11や導光板15の各板面に並行するとともに、導光板15の反対板面15Cを覆う形で配される。反射シート16は、光反射性に優れており、導光板15の反対板面15Cから漏れた光を表側、つまり出光板面15Bに向けて効率的に立ち上げることができる。反射シート16は、導光板15よりも一回り大きな外形を有しており、反対板面15Cに対してほぼ全域にわたって重畳配置されている。
光学シート17は、図1に示すように、シート状をなしており、その板面が液晶パネル11及び導光板15の各板面に並行している。光学シート17は、液晶パネル11及び導光板15と同様に、板面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向と、板面の法線方向である板厚方向がZ軸方向と、それぞれ一致している。光学シート17は、Z軸方向について液晶パネル11と導光板15との間に介在する配置とされており、LED13から発せられた光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル11に向けて出射させるなどの機能を有する。光学シート17は、裏側、つまり導光板15側を向いた板面が、光が入射される入光面17Aとされるのに対し、表側、つまり液晶パネル11側を向いた板面が、光が出射される出光面17Bとされる。光学シート17には、合計で3枚が含まれており、裏側から順に第1プリズムシート18、第2プリズムシート19、反射型偏光シート20とされる。
先に、図1に示される反射型偏光シート20について説明する。反射型偏光シート20は、特定の偏光軸(透過軸)を有する偏光層、屈折率が互いに異なる層を交互に積層した多層膜、保護層などを有する。偏光層は、PVA(ポリビニルアルコール)フィルムなどの高分子樹脂フィルムにヨウ素、二色性染料等の吸収体を混入し一軸延伸することで吸収体を配向させてなる偏光子を、TAC(トリアセチルセルロース)フィルムなどの保護フィルムによって挟み込んだ構成とされる。このように一軸延伸された偏光層は、偏光軸と、偏光軸に対して直交する吸収軸と、を有しており、それにより偏光軸に平行な直線偏光を選択的に透過することができるとともに円偏光を偏光軸に沿う直線偏光に変換することができる。この偏光層の偏光軸は、CF基板の外側の板面に取り付けられた偏光板の偏光軸に対して直交する関係とされる。多層膜は、複数の層が例えばPEN(ポリエチレンナフタレート)からなり、その多層構造によって光に含まれるp波とs波とで異なる反射特性(透過特性)を示す。すなわち、多層膜は、s波に対する反射率がp波に対する反射率よりも概して高くなるという反射特性を有している。多層膜によって反射されたs波は、導光板15、反射シート16、他の光学シート17などによって、再度表側に反射され、その際に、s波とp波に分離する。このように、反射型偏光シート20は、多層膜を備えることで、本来ならば、偏光層によって吸収されるs波を、裏側へ反射させることで再利用することができ、光の利用効率(ひいては輝度)を高めることができる。
第1プリズムシート18は、図1及び図2に示すように、シート状の第1基材18Aと、第1基材18Aにおける表側(出光側)の板面(出光面17B)に設けられる第1単位プリズム18Bと、を有する。第1基材18Aは、ほぼ透明な合成樹脂製とされ、具体的には例えばPET(polyethyleneterephthalate)などの結晶性透明樹脂材料により構成される。第1基材18Aは、製造に際しては、原材料となる結晶性透明樹脂材料を2軸延伸プロセスで延伸することでシート状に形成されており、製造コストの低減を図る上で好適である。第1単位プリズム18Bは、光硬化性樹脂材料の一種であるほぼ透明な紫外線硬化性樹脂材料により構成される。第1プリズムシート18の製造に際しては、例えば未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を成形用の型内に充填するとともに、その型の開口端に第1基材18Aを宛がうことで未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を表側の板面に接する形で配し、その状態で第1基材18Aを介して紫外線硬化性樹脂材料に対して紫外線を照射すると、紫外線硬化性樹脂材料が硬化されて第1単位プリズム18Bが第1基材18Aに対して一体的に設けられる。第1単位プリズム18Bを構成する紫外線硬化性樹脂材料は、例えばPMMAなどのアクリル樹脂とされる。第1単位プリズム18Bを構成する紫外線硬化性樹脂材料の屈折率は、1.49~1.52の範囲とされるのが好ましく、1.49とされるのが最も好ましい。
第1単位プリズム18Bは、図1及び図2に示すように、第1基材18Aの板面からZ軸方向に沿って表側(導光板15側とは反対側)に向けて突出する形で設けられている。この第1単位プリズム18Bは、Y軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)をなすとともにX軸方向(第2方向)に沿って直線的に延在しており、第1基材18Aの板面においてY軸方向(第1方向)に沿って複数が間隔をほぼ空けずに連続的に並んで配されている。第1単位プリズム18Bは、Y軸方向に並行する底辺18B1と、底辺18B1の両端から立ち上がる一対の斜辺18B2,18B3と、を有している。第1単位プリズム18Bにおける一対の斜辺18B2,18B3のうち、Y軸方向についてLED13側のものを第1LED側斜辺(第1光源側斜辺)18B2とし、その反対側のものを第1LED反対側斜辺(第1光源反対側斜辺)18B3とする。このうち、第1LED反対側斜辺18B3には、第1単位プリズム18Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED13から遠ざかる方向に進行する光が当たって屈折させられる。これに対し、第1LED側斜辺18B2には、第1単位プリズム18Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED13に近づく方向に進行する光が当たって屈折させられる。いずれにしても第1単位プリズム18Bにおける一対の斜辺18B2,18B3により屈折された光の多くは、Y軸方向について選択的に立ち上げられて集光される。
そして、第1単位プリズム18Bは、図1及び図2に示すように、底辺18B1に対する第1LED側斜辺18B2の傾斜角度(角度、前面底角)θ1と、底辺18B1に対する第1LED反対側斜辺18B3の傾斜角度(角度、後面底角)θ2と、を比較したとき、前者が後者よりも大きくされている。つまり、第1単位プリズム18Bは、断面形状が非対称形状で不等辺三角形とされる。具体的には、第1単位プリズム18Bにおける底辺18B1に対する第1LED側斜辺18B2の傾斜角度θ1は、50度~60度の範囲とされるのが好ましく、中でも55度とされるのが最も好ましい。これに対し、第1単位プリズム18Bにおける底辺18B1に対する第1LED反対側斜辺18B3の傾斜角度θ2は、35度~50度の範囲とされるのが好ましく、中でも45度とされるのが最も好ましい。また、第1単位プリズム18Bにおいて一対の斜辺18B2,18B3がなす頂角(角度)θ3は、70度~95度の範囲とされるのが好ましく、中でも80度とされるのが最も好ましい。なお、X軸方向に沿って並ぶ複数の第1単位プリズム18Bは、その高さ寸法、底辺18B1の幅寸法、底辺18B1に対する各斜辺18B2,18B3の傾斜角度などが全てほぼ同一とされており、隣り合う第1単位プリズム18B間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。
第2プリズムシート19は、図1及び図2に示すように、シート状の第2基材19Aと、第2基材19Aにおける表側(出光側)の板面(出光面17B)に設けられる第2単位プリズム19Bと、を有する。第2基材19Aは、ほぼ透明な合成樹脂製とされ、具体的には例えば第1基材18Aと同じPETなどの結晶性透明樹脂材料により構成される。第2単位プリズム19Bは、光硬化性樹脂材料の一種であるほぼ透明な紫外線硬化性樹脂材料により構成される。第2プリズムシート19の製造方法は、上記した第1プリズムシート18の製造方法と同様である。第2単位プリズム19Bを構成する紫外線硬化性樹脂材料は、例えばPMMAなどのアクリル樹脂とされ、その屈折率が第1単位プリズム18Bの材料の屈折率よりも高くされ、例えば1.61程度とされる。
第2単位プリズム19Bは、図1及び図2に示すように、第2基材19Aの板面からZ軸方向に沿って表側(第1プリズムシート18側とは反対側)に向けて突出する形で設けられている。この第2単位プリズム19Bは、Y軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)をなすとともにX軸方向に沿って直線的に延在しており、第2基材19Aの板面においてY軸方向に沿って複数が間隔をほぼ空けずに連続的に並んで配されている。第2単位プリズム19Bは、Y軸方向に並行する底辺19B1と、底辺19B1の両端から立ち上がる一対の斜辺19B2,19B3と、を有している。第2単位プリズム19Bにおける一対の斜辺19B2,19B3のうち、Y軸方向についてLED13側のものを第2LED側斜辺(第2光源側斜辺)19B2とし、その反対側のものを第2LED反対側斜辺(第2光源反対側斜辺)19B3とする。このうち、第2LED反対側斜辺19B3には、第2単位プリズム19Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED13から遠ざかる方向に進行する光が当たって屈折させられる。これに対し、第2LED側斜辺19B2には、第2単位プリズム19Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED13に近づく方向に進行する光が当たって屈折させられる。いずれにしても第2単位プリズム19Bにおける一対の斜辺19B2,19B3により屈折された光の多くは、Y軸方向について選択的に立ち上げられて集光される。
そして、第2単位プリズム19Bは、図1及び図2に示すように、底辺19B1に対する第2LED側斜辺19B2の傾斜角度(角度、前面底角)θ4と、底辺19B1に対する第2LED反対側斜辺19B3の傾斜角度(角度、後面底角)θ5と、が同じとされる。つまり、第2単位プリズム19Bは、断面形状が対称形状で二等辺三角形とされる。その上で、この第2単位プリズム19Bにおける底辺19B1に対する第2LED側斜辺19B2の傾斜角度θ4は、第1プリズムシート18に備わる第1単位プリズム18Bにおける底辺18B1に対する第1LED側斜辺18B2の傾斜角度θ1よりも小さくされている。具体的には、第2単位プリズム19Bにおける底辺19B1に対する一対の斜辺19B2,19B3の各傾斜角度θ4,θ5は、40度~50度の範囲とされるのが好ましく、中でも45度とされるのが最も好ましい。これに対し、第2単位プリズム19Bにおいて一対の斜辺19B2,19B3がなす頂角(角度)θ6は、80度~100度の範囲とされるのが好ましく、中でも90度、つまり直角とされるのが最も好ましい。なお、X軸方向に沿って並ぶ複数の第2単位プリズム19Bは、その高さ寸法、底辺19B1の幅寸法、底辺19B1に対する各斜辺19B2,19B3の傾斜角度などが全てほぼ同一とされており、隣り合う第2単位プリズム19B間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。また、第2単位プリズム19Bにおける高さ寸法及び配列間隔は、第1単位プリズム18Bにおける高さ寸法及び配列間隔とはそれぞれ異なるのが、モアレと呼ばれる干渉縞の発生を抑制する上では好ましい。
上記のような構成の第1プリズムシート18及び第2プリズムシート19の作用及び効果について説明する。LED13から発せられて導光板15の入光端面15Aに入射した光は、導光板15内を伝播するとともに出光板面15Bから出射されて第1プリズムシート18に入射される。第1プリズムシート18に入射した光は、その多くが、第1単位プリズム18Bにおける一対の斜辺18B2,18B3のうちのY軸方向についてLED13側とは反対側の斜辺である第1LED反対側斜辺18B3に当たって屈折され、立ち上げられつつ出射するか、Y軸方向についてLED13側の斜辺である第1LED側斜辺18B2へ向かう。ここで、第1単位プリズム18Bは、第2単位プリズム19Bとの比較において、Y軸方向についてLED13側の斜辺である第1LED側斜辺18B2が底辺18B1,19B1に対してなす角度が、大きくなっているから、仮に同じ角度または角度の大小を逆の関係にした場合に比べると、第1プリズムシート18に入射した光が第1単位プリズム18BにおけるLED13側の斜辺である第1LED側斜辺18B2に当たり難くなる。第1プリズムシート18の入射光が第1単位プリズム18BにおけるLED13側の斜辺である第1LED側斜辺18B2に当たると、第1単位プリズム18Bを出射する際に立ち上げられることなく迷光となって出射し易い傾向にある。従って、第1プリズムシート18の入射光が第1単位プリズム18BにおけるLED13側の斜辺である第1LED側斜辺18B2に直接当たり難くなれば、迷光の発生が抑制され、結果として光の利用効率が向上する。
第1プリズムシート18を出射して第2プリズムシート19に入射した光は、その多くが、第2単位プリズム19Bにおける一対の斜辺19B2,19B3のうちのY軸方向についてLED13側とは反対側の斜辺である第2LED反対側斜辺19B3に当たって屈折され、立ち上げられつつ出射するか、Y軸方向についてLED13側の斜辺である第2LED側斜辺19B2へ向かう。ここで、第2単位プリズム19Bは、第1単位プリズム18Bとの比較において、Y軸方向についてLED13側の斜辺である第2LED側斜辺19B2が底辺19B1に対してなす角度が、小さくなっているから、仮に同じ角度または角度の大小を逆の関係にした場合に比べると、Y軸方向についてLED13側とは反対側の斜辺である第2LED反対側斜辺19B3により屈折されてY軸方向についてLED13側の斜辺である第2LED側斜辺19B2へ向かう光が、Y軸方向についてLED13側の斜辺である第2LED側斜辺19B2により第1プリズムシート18側に戻され易くなる。結果として、第2プリズムシート19から第1プリズムシート18側に戻される光(以下、再帰光という)の量が多くなる。この再帰光は、当該バックライト装置12内にて反射などされることで再び第2プリズムシート19に至り、第2単位プリズム19Bにおける一対の斜辺19B2,19B3のいずれかによって立ち上げられつつ出射されるので、光の利用効率が向上する。再帰光は、第2プリズムシート19から出射するまでの光路が複雑化しているので、第2単位プリズム19Bにより付与される立ち上がり角度も多様化しており、それにより視野角特性が向上する。以上により、視野角特性及び輝度(正面輝度)の向上が図られる。
導光板15における出光板面15B及び反対板面15Cには、図1及び図3に示すように、それぞれ第1導光板レンズ部21及び第2導光板レンズ部22が設けられている。第1導光板レンズ部21は、導光板15の出光板面15BにおいてY軸方向に沿って延在していてX軸方向に沿って並ぶ複数の第1導光板単位レンズ21Aを有する。本実施形態では、第1導光板レンズ部21は、いわゆるレンチキュラーレンズであり、第1導光板単位レンズ21Aは、出光板面15Bから表側に突出する凸型のシリンドリカルレンズである。第1導光板単位レンズ21Aは、X軸方向に沿って切断した断面形状が半円形で且つY軸方向に沿って直線的に延在する蒲鉾形とされており、その表面が円弧状面21A1とされる。円弧状面21A1の基端部での接線がX軸方向に対してなす角度を「接触角」としたとき、第1導光板単位レンズ21Aの接触角は、例えば62度程度とされる。X軸方向に沿って並ぶ複数の第1導光板単位レンズ21Aは、接触角、底面の幅寸法(配列間隔)及び高さ寸法が全てほぼ同一とされる。このような構成の第1導光板レンズ部21を導光板15に一体に設けるには、例えば導光板15を射出成形によって製造し、その成形金型のうち出光板面15Bを成形するための成形面に予め第1導光板レンズ部21を転写するための転写形状を形成しておけばよい。
第2導光板レンズ部22は、図1及び図3に示すように、導光板15の反対板面15CにおいてY軸方向に沿って延在していてX軸方向に沿って並ぶ複数の第2導光板単位レンズ22Aを有する。本実施形態では、第2導光板レンズ部22は、いわゆるプリズム型のレンズであり、第2導光板単位レンズ22Aは、出光板面15Bから裏側に突出する凸型のプリズムである。第2導光板単位レンズ22Aは、X軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)をなすとともにY軸方向に沿って直線的に延在している。第2導光板単位レンズ22Aは、その幅寸法(X軸方向についての寸法)がY軸方向について全長にわたって一定とされる。第2導光板単位レンズ22Aは、断面形状がほぼ二等辺三角形であり、一対の斜面22A1を有するとともにその頂角が鈍角(90度を超える角度)、具体的には100度~150度の範囲とされるのが好ましく、140度とされるのが最も好ましい。X軸方向に沿って並ぶ複数の第2導光板単位レンズ22Aは、頂角、底面の幅寸法(配列間隔)及び高さ寸法が全てほぼ同一とされる。本実施形態では、第2導光板単位レンズ22Aの配列間隔は、第1導光板単位レンズ21Aの配列間隔よりも大きい。このような構成の第2導光板レンズ部22を導光板15に一体に設けるには、例えば導光板15を射出成形によって製造し、その成形金型のうち出光板面15Bを成形するための成形面に予め第2導光板レンズ部22を転写するための転写形状を形成しておけばよい。
このような構成によれば、導光板15内を伝播する光は、図2に示すように、Z軸方向について出光板面15B側では、第1導光板レンズ部21を構成する第1導光板単位レンズ21Aの円弧状面21A1に当たることで繰り返し反射され、概ねY軸方向に沿ってジグザグ状に進行する。一方、導光板15内を伝播する光は、Z軸方向について反対板面15C側では、第2導光板レンズ部22を構成する第2導光板単位レンズ22Aの斜面22A1に当たることで繰り返し反射され、概ねY軸方向に沿ってジグザグ状に進行する。これにより、導光板15内を伝播する光は、X軸方向についての広がりが制限されるので、X軸方向についてLED13付近とその周囲(LED13間の部分など)との間に明暗のムラが生じ難くなる。
導光板15における反対板面15Cには、図1及び図2に示すように、出光反射部23が設けられている。出光反射部23は、Y軸方向に沿って間隔を空けて並ぶ複数の単位反射部23Aを有する。単位反射部23Aは、反対板面15CからZ軸方向に沿って裏側に向けて突出するよう設けられており、Y軸方向に沿って切断した断面形状が三角形とされている。単位反射部23Aは、Y軸方向についてLED13側に配されていてY軸方向に対して傾斜する第1反射面23A1と、その反対側に配されていてY軸方向に対して傾斜する第2反射面23A2と、を有する。これらの反射面23A1,23A2は、導光板15内を伝播する光を反射し、Z軸方向に近い角度となるよう表側に向けて立ち上げることで出光板面15Bからの出射を促すためのものである。第1反射面23A1は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるよう進行する光を反射して立ち上げるのに主に機能する。一方、第2反射面23A2は、Y軸方向についてLED13に近づくよう進行する光を反射して立ち上げるのに主に機能する。第1反射面23A1は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど出光反射部23が非設置とされる出光板面15Bからの距離が小さくなる勾配を有する。第1反射面23A1は、Y軸方向に対する傾斜角度が例えば8度程度とされる。第2反射面23A2は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど出光反射部23が非設置とされる出光板面15Bからの距離が大きくなる勾配、つまり第1反射面23A1とは逆の勾配を有する。第2反射面23A2は、Y軸方向に対する傾斜角度が例えば80度程度で垂直に近い急勾配とされ、第1反射面23A1の傾斜角度よりも大きい。また、Y軸方向に沿って並ぶ複数の単位反射部23Aは、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど高さ寸法(Z軸方向の寸法)及び長さ寸法(Y軸方向の寸法)がそれぞれ増すよう設計されている。より詳しくは、Y軸方向についてLED13に近い単位反射部23Aと、Y軸方向についてLED13から遠い単位反射部23Aと、を比較したとき、後者が前者よりも第1反射面23A1及び第2反射面23A2の各面積が大きくなっている。これにより、Y軸方向についてLED13に近い側では、単位反射部23Aの各反射面23A1,23A2に光が当たり難くて出光が抑制されるものの、Y軸方向についてLED13から遠い側では、単位反射部23Aの各反射面23A1,23A2に光が当たり易くて出光が促進される。結果として出光板面15Bからの出射光量は、Y軸方向についてLED13側とその反対側とで均一化される。
導光板15における反対板面15Cには、図1及び図2に示すように、Y軸方向について単位反射部23Aに隣り合うよう配される傾斜面24が設けられている。傾斜面24は、反対板面15CにおいてY軸方向について単位反射部23Aと交互に繰り返し並ぶよう複数が配されている。傾斜面24は、Y軸方向についてLED13側に隣り合う単位反射部23Aにおける第2反射面23A2と、LED13側とは反対側に隣り合う単位反射部23Aにおける第1反射面23A1と、に連ねられている。傾斜面24は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど出光反射部23が非設置とされる出光板面15Bからの距離が大きくなる勾配を有する。つまり、傾斜面24は、単位反射部23Aの第2反射面23A2と同様の勾配とされる。傾斜面24は、Y軸方向に対する傾斜角度が例えば1.4度程度とされ、単位反射部23Aの各反射面23A1,23A2の各傾斜角度のいずれよりも小さい。このような構成の傾斜面24は、LED13から遠ざかるよう導光板15内を進行する光を反射することで、その光を出光板面15B側へ向かわせるものの、出光板面15Bに対する光の入射角が臨界角を超えないので、その光は出光板面15Bにより全反射され、LED13からより遠ざかるよう導かれる。これにより、出光板面15Bからの出射光がY軸方向についてLED13側に偏り難くなる。以上のように、導光板15は、Y軸方向に対する傾斜角度が、傾斜面24、第1反射面23A1、第2反射面23A2の順で大きくなるよう構成されている。また、Y軸方向に沿って並ぶ複数の傾斜面24は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど長さ寸法が小さくなるよう設計されている。これは、単位反射部23Aの長さ寸法がY軸方向についてLED13から遠ざかるほど大きくなり、単位反射部23Aの占有範囲が大きくなるためである。
上記のような構成の出光反射部23及び傾斜面24は、図3から図5に示すように、X軸方向について隣り合う2つの第2導光板単位レンズ22Aの間に挟み込まれる配置とされる。従って、出光反射部23及び傾斜面24は、X軸方向について第2導光板単位レンズ22Aと交互に繰り返し並ぶよう配されている。出光反射部23を構成する単位反射部23Aは、反対板面15Cからの突出寸法(高さ寸法)の最大値が、第2導光板単位レンズ22Aの同突出寸法よりも小さくされている。従って、Y軸方向についてLED13から最も遠い側に位置する単位反射部23Aであっても、第2導光板単位レンズ22Aよりも裏側に突き出すことはない。
これまでに説明したバックライト装置12及び液晶表示装置10に係る構成などは、液晶パネル11、導光板15及び光学シート17における長辺及び短辺の関係が逆転している点やLED13が側面発光型である点などを除いて、特開2020-119678号公報に記載されたものと概ね同じである。バックライト装置12及び液晶表示装置10の優位性(主に第1プリズムシート18及び第2プリズムシート19の作用及び効果)を検証するための各実験(実証実験1及び比較実験1~6)については、参考のために、特開2020-119678号公報の開示内容を本明細書に援用する。
本実施形態に係るバックライト装置12には、図1及び図6に示すように、導光板15の周りを取り囲むフレーム(光反射部材)25が備えられる。フレーム25は、表面が光の反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製(例えばポリカーボネート製)とされる。フレーム25は、外形が導光板15より一回り大きな枠体の1辺を除去したような構成とされる。ここで、フレーム25の構成を説明するにあたり、導光板15の構成を改めて説明する。導光板15の外周端面のうちの他方の長辺側の端面、つまり入光端面15Aとは反対側の端面が入光反対端面15Dとされる。入光反対端面15Dは、その長手方向がX軸方向と一致している。また、導光板15の外周端面のうちの一対の短辺側の端面がそれぞれ側端面15Eとされる。一対の側端面15Eは、その長手方向がY軸方向と一致しており、導光板15の外周端面のうちの入光端面15Aと入光反対端面15Dとの双方に隣り合う端面である。導光板15の外周端面のうち、入光反対端面15D及び一対の側端面15Eは、それぞれLED13とは対向することがないLED非対向端面(光源非対向端面)である、と言える。フレーム25は、導光板15の外周端面のうち入光端面15Aと対向する部分を有しておらず、入光反対端面15D及び一対の側端面15E(3辺のLED非対向端面)に対して対向する部分を有する。このような構成によれば、導光板15の外周端面のうち入光反対端面15D及び一対の側端面15Eから光が漏れ出した場合、その漏れ光は、入光反対端面15D及び一対の側端面15Eと対向するフレーム25の表面にて拡散(散乱)反射されるようになっている。フレーム25による反射光は、導光板15の入光反対端面15D及び一対の側端面15Eに再入射されてから出光板面15Bを出射されるようになっている。これにより、光の利用効率を向上させることができる。また、フレーム25は、両面テープなどの固着部材によって他の部材(液晶パネル11など)に対して固着されている。
本実施形態に係る導光板15の入光端面15Aには、図1及び図6に示すように、入射光に屈折作用を付与する光屈折部26が設けられている。光屈折部26は、入光端面15AにおいてX軸方向(複数のLED13の並び方向)に沿って並ぶよう配される複数の単位光屈折部26Aからなる。単位光屈折部26Aは、X軸方向及びY軸方向(出光板面)に沿う断面形状が弓形(略半円形)をなしており、Z軸方向(出光板面15Bの法線方向)に沿って延在する蒲鉾形とされる。つまり、単位光屈折部26Aは、入光端面15AからLED13側に突出する凸型のシリンドリカルレンズであり、複数の単位光屈折部26Aからなる光屈折部26は、いわゆるレンチキュラーレンズの一種である、と言える。単位光屈折部26Aは、その表面が所定の曲率半径の円弧状面26A1とされる。X軸方向に沿って並ぶ複数の単位光屈折部26Aにおける幅寸法(X軸方向についての寸法)W1、入光端面15Aからの最大突出寸法、及び円弧状面26A1の曲率半径がそれぞれ一定とされるとともに、X軸方向について隣り合う2つの単位光屈折部26Aの配列間隔P1が一定とされる(図7を参照)。このような構成の光屈折部26を導光板15に一体に設けるには、例えば導光板15を射出成形によって製造し、その成形金型のうち入光端面15Aを成形するための成形面に予め光屈折部26を転写するための転写形状を形成しておけばよい。このような構成の光屈折部26は、単位光屈折部26Aの円弧状面26A1によって入光端面15Aに入射する光に対してX軸方向について広範に拡散するよう屈折作用を付与することができる。屈折作用を付与された光は、屈折作用を付与されない光に比べると、導光板15内においてX軸方向について広範に拡散しつつ進行する。これにより、導光板15の出光板面15Bのうちの入光端面15A付近において出光板面15Bからの出射が促進されるので、出光板面15Bのうちの入光端面15A付近に暗部が生じ難くなり、結果として輝度ムラが生じ難くなる。
ところで、本実施形態に係るバックライト装置12は、図1に示すように、光学シート17に第1プリズムシート18、第2プリズムシート19及び反射型偏光シート20が含まれるとともに、導光板15の出光板面15B及び出光反対板面15Cに第1導光板レンズ部21及び第2導光板レンズ部22が設けられることで、視野角特性の向上や出射光の正面輝度の向上が図られている。ここで言う「正面輝度」とは、バックライト装置12を、導光板15の出光板面15Bの法線方向から視た場合の出射光の輝度のことである。特に、本実施形態に係るバックライト装置12では、出射光の正面輝度の向上を図るため、1つのLED13から発せられた光が導光板15の出光板面15Aから出射する範囲を狭くするような光学設計が採られている。このような光学設計においては、導光板15のうちのX軸方向についての端部(側端面15Eを有する端部)において、入光反対端面15D付近では局所的に出射光量が少ない暗部が、入光端面15A付近では局所的に出射光量が多い明部が、それぞれ視認され易くなる傾向にある。暗部は、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光反対端面15D付近に、X軸方向について中央側のLED13の光が届き難くなることに起因して生じると推考される。明部は、X軸方向について端側のLED13の光が導光板15のうちの主に側端面15Eから外部に漏れ出し、漏れ出した光がフレーム25によって拡散(散乱)反射され、その反射光の多くが、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光端面15A付近に再入射することで生じると推考される。詳しくは、導光板15に再入射した光は、フレーム25により拡散反射されていて多様な方向に進行することから、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光端面15A付近にて各導光板レンズ部21,22及び出光反射部23に当たると、そこで全反射せず外部に出射することで明部を生じさせると推考される。
そこで、本実施形態に係る光屈折部26は、図1及び図6に示すように、入光端面15Aにおいて部分的に設けられており、以下では入光端面15Aにおける光屈折部26の分布について詳しく説明する。まず、入光端面15AをX軸方向についての両端側に位置する一対の端側部分15AEと、一対の端側部分15AEの間に挟まれていて中央側に位置する中央側部分15ACと、に区分する。光屈折部26は、一対の端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率が、中央側部分15ACにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率よりも低くなるよう構成されている。この「占有率」は、導光板15の入光端面15Aのうちの単位光屈折部26Aが配される配置領域(形成領域)におけるX軸方向についての寸法(面積)を、上記配置領域と単位光屈折部26Aが非配置とされる非配置領域(非形成領域)とにおけるX軸方向についての各寸法(各面積)の和にて除して得られる比率である。単位光屈折部26Aの配列間隔P1が一定とされる本実施形態においては、「占有率」は、単位光屈折部26Aの幅寸法W1を、単位光屈折部26Aの配列間隔P1にて除して得られる比率(W1/P1)である、とも言える。占有率が百分率で「100%」であれば、単位光屈折部26Aの幅寸法W1と、単位光屈折部26Aの配列間隔P1と、が同値であることから、端側部分15AEや中央側部分15ACが専ら単位光屈折部26Aの配置領域により構成されていて単位光屈折部26Aの非配置領域が存在しないことを意味する。占有率が百分率で「0%」であれば、端側部分15AEや中央側部分15ACが専ら単位光屈折部26Aの非配置領域により構成されていて単位光屈折部26Aの配置領域が存在しないことを意味する。また、上記した占有率は、端側部分15AEや中央側部分15ACにおける単位光屈折部26Aの分布密度であるとも言える。
上記したように光屈折部26は、入光端面15Aの一対の端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率が、中央側部分15ACにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率よりも低くなるよう構成されているから、一対の端側部分15AEでは、中央側部分15ACに比べて光屈折部26によって屈折作用が付与される光量が少なくなるとともに入射光の拡散度合いが低くなる。従って、入光端面15Aのうちの端側部分15AEの入射光は、中央側部分15ACの入射光に比べると、導光板15内を進行する角度範囲が狭くなるので、X軸方向について端側のLED13から入光端面15Aの端側部分15AEに入射した光が、導光板15の側端面15Eから外部に漏れ出し難くなるとともに、導光板15のうちのX軸方向についての端部(側端面15Eを有する端部)の入光反対端面15D付近に届き易くなる。導光板15の側端面15Eからの漏れ光が減少すれば、フレーム25による反射光量も減少し、導光板15に再入射する光量も減少し、結果として導光板15に再入射してから導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光端面15A付近にて各導光板レンズ部21,22及び出光反射部23に当たって外部に出射する光量も減少する。これにより、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光端面15A付近において明部が視認され難くなる。一方、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光反対端面15D付近には、入光端面15Aの中央側部分15ACに入射した光が届き難くても、端側部分15AEに入射した光が届き易くなることで、暗部が視認され難くなる。このように、導光板15のうちのX軸方向についての端部に明部及び暗部が生じ難くなるので、結果として出光板面15Bから出射する出射光の全体において輝度ムラが生じ難くなる。
詳しくは、光屈折部26は、図7に示すように、入光端面15Aのうちの中央側部分15ACにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率が百分率で100%とされるのに対し、入光端面15Aのうちの一対の端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率が百分率で共に0%とされて等しい。入光端面15Aのうちの中央側部分15ACには、単位光屈折部26Aの幅寸法W1と、単位光屈折部26Aの配列間隔P1と、が同値となるよう光屈折部26が設けられている。中央側部分15ACは、その全域が、単位光屈折部26Aが配置される配置領域であり、単位光屈折部26Aが非配置とされる非配置領域を含まない。つまり、中央側部分15ACは、全域にわたって曲面(円弧状面26A1)により構成されていてフラットな面が存在しない。入光端面15Aのうちの一対の端側部分15AEには、光屈折部26が設けられていない。一対の端側部分15AEは、その全域が、単位光屈折部26Aが非配置とされる非配置領域であり、単位光屈折部26Aが配置される配置領域を含まない。つまり、一対の端側部分15AEは、全域にわたってほぼフラットな面により構成されており、曲面が存在しない。このような構成によれば、入光端面15Aのうちの中央側部分15ACに入射される光は、その殆どに光屈折部26(単位光屈折部26A)による屈折作用が付与されるのに対し、入光端面15Aのうちの端側部分15AEに入射される光は、光屈折部26による屈折作用が付与されることがない。従って、端側部分15AEの入射光は、中央側部分15ACの入射光に比べると、導光板15内を進行する角度範囲が狭くなっており、それにより導光板15の側端面15Eから外部に漏れ出し難くなるとともに、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光反対端面15D付近に届き易くなっている。以上により、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光端面15A付近において明部が視認され難くなるとともに同端部の入光反対端面15D付近において暗部が視認され難くなる。
光屈折部26は、図7に示すように、一対の端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが4.5mmよりも大きくて15.9mmよりも小さい範囲となるよう構成される。このように、端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが15.9mmよりも小さくされていれば、X軸方向について端側のLED13から入光端面15Aの端側部分15AEに入射してから、導光板15の側端面15Eから外部に漏れ出す光量が過度に少なくなることが抑制されるとともに、入光端面15Aのうちの中央側部分15ACにおいて光屈折部26によって拡散作用が付与された光が導光板15のうちのX軸方向についての端部に届き易くなる。これにより、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光端面15A付近での出射光の輝度が低下し過ぎるのを抑制することができる。一方、端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが4.5mmよりも大きくされていれば、端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aの占有率を0%と低くすることによる効果が十分に得られるので、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光反対端面15D付近において暗部が、入光端面15A付近において明部が、それぞれ視認され難くなる。上記した長さLの数値範囲の下限値(4.5mm)及び上限値(15.9mm)を、入光端面15Aにおける長手方向についての寸法(導光板15におけるX軸方向についての寸法)に対する比率で表すと、下限値が0.02(2%)程度となり、上限値が0.06(6%)程度となる。同様に、上記した長さLの数値範囲の下限値(4.5mm)及び上限値(15.9mm)を、LED13の幅寸法に対する比率で表すと、下限値が1.5(150%)程度となり、上限値が5.3(530%)程度となる。
より好ましくは、光屈折部26は、図7に示すように、一対の端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが8.3mm以上で12.1mm以下の範囲となるよう構成される。このように、端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが12.1mm以下とされていれば、X軸方向について端側のLED13から入光端面15Aの端側部分15AEに入射してから、導光板15の側端面15Eから外部に漏れ出す光量が過度に少なくなる事態が好適に回避されるとともに、入光端面15Aのうちの中央側部分15ACにおいて光屈折部26によって拡散作用が付与された光が導光板15のうちのX軸方向についての端部により届き易くなる。これにより、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光端面15A付近での出射光の輝度が低下し過ぎるのを好適に回避することができる。一方、端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが8.3mm以上とされていれば、端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aの占有率を0%と低くすることによる効果が一層得られるので、導光板15のうちのX軸方向についての端部の入光反対端面15D付近において暗部が、入光端面15A付近において明部が、それぞれより視認され難くなる。上記した長さLの好ましい数値範囲の下限値(8.3mm)及び上限値(12.1mm)を、入光端面15Aにおける長手方向についての寸法(導光板15におけるX軸方向についての寸法)に対する比率で表すと、下限値が0.03(3%)程度となり、上限値が0.04(4%)程度となる。同様に、上記した長さLの好ましい数値範囲の下限値(8.3mm)及び上限値(12.1mm)を、LED13の幅寸法に対する比率で表すと、下限値が2.8(280%)程度となり、上限値が4(400%)程度となる。
次に、本実施形態に係るバックライト装置12及び液晶表示装置10の優位性を検証するため、以下の比較実験1を行った。比較実験1は、入光端面15Aの端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLを変化させた場合、バックライト装置12の出射光に係る輝度分布がどのように変化するか、に関する知見を得るためのものである。この比較実験1では、比較実験1よりも前の段落にて説明した構成のバックライト装置12であり、導光板15の入光端面15Aの各端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLを変化させたものを実施例1~4とし(図7を参照)、入光端面15Aの全域を単位光屈折部26Aが配置される配置領域とした導光板15を用いる点を除いては実施例1~4と同じ構成のバックライト装置12を比較例1としている。実施例1は、入光端面15Aの各端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが4.5mmとされる。実施例2は、入光端面15Aの各端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが8.3mmとされる。実施例3は、入光端面15Aの各端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが12.1mmとされる。実施例4は、入光端面15Aの各端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが15.9mmとされる。実施例1~4は、いずれも入光端面15Aの中央側部分15ACに、単位光屈折部26Aの幅寸法W1と、単位光屈折部26Aの配列間隔P1と、が同値となるよう光屈折部26が設けられている。比較例1は、入光端面15Aの全域に、単位光屈折部26Aの幅寸法W1と、単位光屈折部26Aの配列間隔P1と、が同値となるよう光屈折部26が設けられており、全域にわたって占有率が百分率で100%とされる。
そして、比較実験1では、比較例1及び実施例1~4に係る各バックライト装置12において全てのLED13を点灯させた状態での出射光に係る輝度を測定し、相対平均輝度を算出するとともに、輝度分布を濃淡により表した図を作成し、Y軸方向についての輝度分布に係るグラフを作成した。相対平均輝度について図8を用いて説明する。図8は、バックライト装置12を正面から視たときの輝度の測定位置を示す図である。まず、比較例1及び実施例1~4に係る各バックライト装置12において図8に示される5つの丸印の位置にて測定した輝度値の平均により平均輝度を算出する。このうちの比較例1の平均輝度を基準とした相対値が相対平均輝度である。なお、5つの輝度の測定位置は、バックライト装置12の中心位置と、中心位置と4つの角位置とを結ぶ放射状の4つの線分上の位置と、である。
比較実験1の実験結果は、図9から図14に示される通りである。図9は、比較例1の輝度分布を示す表であり、図10は、実施例1の輝度分布を示す表であり、図11は、実施例2の輝度分布を示す表であり、図12は、実施例3の輝度分布を示す表であり、図13は、実施例4の輝度分布を示す表であり、図14は、比較例1及び実施例1~実施例4におけるY軸方向についての輝度分布に係るグラフである。図9から図13に記載された輝度分布に係る図において、下側の長辺部にLED13が配置されている。参考のため、図9から図13に記載された輝度分布に係る図には、入光端面15A、入光反対端面15D及び側端面15Eの各符号を示す。図9から図13に記載された輝度分布に係る図では、輝度の高低が濃淡により表されており、輝度が高いほど薄くなり、輝度が低いほど濃くなる傾向にある。図9から図13には、相対平均輝度の百分率の値が記載されている。図14は、図9から図13に示すA-A線位置(左側の側端面15Eを有する端部付近)での比較例1及び実施例1~実施例4におけるY軸方向についての輝度分布に係るグラフである。図14に記載されたグラフの縦軸には、測定された輝度を、比較例1の相対平均輝度にて除して得た相対輝度(無単位)が示されている。図14に記載されたグラフの縦軸の数値が1.0であれば、測定された輝度が比較例1の相対平均輝度と等しいことを意味する。図14に記載されたグラフの横軸には、Y軸方向について入光端面15Aの位置を基準(0mm)とした位置を表しており、その単位は「mm」である。図14に記載されたグラフの横軸において、入光反対端面15Dの位置は、約180mmの位置である。
比較実験1の実験結果について説明する。図9の輝度分布によれば、比較例1では、X軸方向についての両端部であって、Y軸方向について入光端面15A側の両角部に極端に輝度が高い明部が、Y軸方向について入光反対端面15D側の両角部に極端に輝度が低い暗部が、それぞれ発生しているのが分かる。図14のグラフによれば、比較例1は、入光端面15A付近(0mm~20mmの範囲)において相対輝度が1.1程度とされるのに対し、入光反対端面15D付近(150mm~180mmの範囲)において相対輝度が0.6~0.7程度とされる。この比較例1に比べると、図10から図13の輝度分布によれば、実施例1~4では、X軸方向についての両端部であって、Y軸方向について入光端面15A側の両角部に、極端に輝度が高い明部が発生していないことが分かる。また、実施例1~4では、X軸方向についての両端部であって、Y軸方向について入光反対端面15D側の両角部に、極端に輝度が低い暗部が発生していないことが分かる。図14のグラフによれば、実施例1~4は、入光端面15A付近(0mm~20mmの範囲)において相対輝度がいずれも1.1を下回っているのに対し、入光反対端面15D付近(150mm~180mmの範囲)において相対輝度がいずれも比較例1よりも高い。また、実施例1~4における相対平均輝度は、いずれも100%であり、比較例1と概ね同じとされる。従って、実施例1~4は、比較例1と同等の平均輝度を確保しつつX軸方向についての両端部に生じ得る明部及び暗部が生じ難くなっている、と言える。
このような実験結果について図15及び図16を用いて説明する。図15は、比較例1に関し、各LED13から発せられた光が導光板15の出光板面15Bから出射する範囲を概念的に示す図である。図16は、実施例1~4に関し、各LED13から発せられた光が導光板15の出光板面15Bから出射する範囲を概念的に示す図である。なお、図15及び図16では、光屈折部26などの図示を省略している。比較例1は、入光端面15Aの全域において単位光屈折部26Aの占有率が一定であることから、図15に示すように、各LED13から発せられた光が導光板15の出光板面15Bから出射する範囲がいずれも角度範囲θAに近似される。このため、比較例1では、X軸方向について両端に位置する各LED13から発せられた光の一部は、導光板15の側端面15Eに当たってそのまま導光板15外に漏れ出し、フレーム25にて拡散反射されることで、入光端面15A付近から正面側の外部に出射して出射光量が極端に多い明部を発生させている、と推考される。また、比較例1では、X軸方向について中央側の各LED13(両端以外に位置する各LED13)から発せられた光は、導光板15の出光板面15BのうちのX軸方向についての両端部からは殆ど出射することがないため、X軸方向についての両端部における入光反対端面15D付近では出射光量が著しく減少して暗部が発生している、と推考される。なお、図15には、明部及び暗部をそれぞれ異なる網掛け状にして図示している。これに対し、実施例1~4は、入光端面15Aの端側部分15AEにおいて中央側部分15ACよりも単位光屈折部26Aの占有率が低いことから、図16に示すように、各端側部分15AEと対向する端側の各LED13から発せられた光が導光板15の出光板面15Bから出射する範囲が、上記した角度範囲θAよりも狭い角度範囲θBに近似される。従って、X軸方向について両端に位置する各LED13から発せられた光は、導光板15の側端面15Eに当たることが殆どなく、側端面15Eから外部に漏れ出し難くなっている。これにより、出光板面15BのうちのX軸方向についての両端部における入光端面15A付近に出射光量が極端に多い明部が生じ難くなっている、と推考される。それに加え、X軸方向について両端に位置する各LED13から発せられた光は、出光板面15Bから出射する角度範囲θBが狭くされていて単位面積当たりの出射光量が多くなるとともに、出光板面15BのうちのX軸方向についての両端部における入光反対端面15D付近にまで届き易くなっている。これにより、出光板面15BのうちのX軸方向についての両端部における入光反対端面15D付近において出射光量が極端に少ない暗部が生じ難くなっている、と推考される。
次に、実施例1~4について比較・検討する。図10及び図11の輝度分布によれば、実施例2は、実施例1に比べると、導光板15のうちのX軸方向についての両端部の入光反対端面15D付近において暗部が、入光端面15A付近において明部が、それぞれより視認され難くなっていることが分かる。図14のグラフによれば、実施例1は、入光端面15A付近(0mm~20mmの範囲)において相対輝度が1.05を上回っているのに対し、実施例2は、入光端面15A付近において相対輝度が1.05を下回っている。また、実施例2は、実施例1に比べると、入光反対端面15D付近(150mm~180mmの範囲)において相対輝度が高くなっている。これは、端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが4.5mmよりも大きくされていれば、端側部分15AEの長さLが4.5mm以下とされる場合に比べると、端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aの占有率を0%と低くすることによる効果が十分に得られるため、と推考される。
図12及び図13の輝度分布によれば、実施例3は、実施例4に比べると、導光板15のうちのX軸方向についての両端部の入光反対端面15D付近における輝度については同等であり、入光端面15A付近では輝度が低下し過ぎるのが抑制されていることが分かる。図14のグラフによれば、実施例3は、入光端面15A付近(0mm~20mmの範囲)において相対輝度が0.95~1.05の範囲とされるのに対し、実施例4は、入光端面15A付近において相対輝度が0.90~1.05の範囲とされていて、特に0mmでの実施例3との相対輝度の差が最も大きくなっている。また、実施例3は、実施例4に比べると、入光反対端面15D付近(150mm~180mmの範囲)において相対輝度が同等とされる。これは、端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが15.9mmよりも小さくされていれば、端側部分15AEの長さLが15.9mm以上とされる場合に比べると、X軸方向について端側のLED13から入光端面15Aの端側部分15AEに入射してから、導光板15の側端面15Eから外部に漏れ出す光量が過度に少なくなることが抑制されるとともに、入光端面15Aのうちの中央側部分15ACにおいて光屈折部26によって拡散作用が付与された光が導光板15のうちのX軸方向についての端部に届き易くなるため、と推考される。
さらには、図11及び図12の輝度分布によれば、実施例2,3は、導光板15のうちのX軸方向についての両端部に明部及び暗部が同等程度に視認され難くなっていることが分かる。図14のグラフによれば、実施例2,3は、入光端面15A付近(0mm~20mmの範囲)において相対輝度がいずれも0.95~1.05の範囲となっている。また、実施例2,3は、入光反対端面15D付近(150mm~180mmの範囲)において相対輝度がいずれも0.65~0.70の範囲となっている。実施例2が優位である理由は、端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが8.3mm以上とされていれば、端側部分15AEの長さLが8.3mmよりも小さい場合に比べると、端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aの占有率を0%と低くすることによる効果が一層得られるため、と推考される。実施例3が優位である理由は、端側部分15AEにおけるX軸方向についての長さLが12.1mm以下とされていれば、端側部分15AEの長さLが12.1mmよりも大きい場合に比べると、X軸方向について端側のLED13から入光端面15Aの端側部分15AEに入射してから、導光板15の側端面15Eから外部に漏れ出す光量が過度に少なくなる事態が好適に回避されるとともに、入光端面15Aのうちの中央側部分15ACにおいて光屈折部26によって拡散作用が付与された光が導光板15のうちのX軸方向についての端部により届き易くなるため、と推考される。
以上説明したように本実施形態のバックライト装置(照明装置)12は、列をなして並ぶ複数のLED(光源)13と、板状をなしていて外周端面に複数のLED13から発せられた光が入射される入光端面15Aと入光端面15Aとは反対側に配される入光反対端面15Dとが少なくとも含まれるとともに一方の板面が光を出射させる出光板面15Bとされる導光板15と、入光端面15Aにおいて複数のLED13の並び方向に沿って並ぶよう配される複数の単位光屈折部26Aからなり入射する光を屈折させる光屈折部26と、を備え、光屈折部26は、入光端面15Aのうちの並び方向についての端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率が、入光端面15Aのうちの並び方向についての中央側部分15ACにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率よりも低くなるよう構成される。
このようにすれば、複数のLED13から発せられて導光板15の入光端面15Aに入射した光は、導光板15内を伝播して出光板面15Bから出射される。入光端面15Aに入射する光のうち、光屈折部26によって屈折作用を付与された光は、屈折作用を付与されない光に比べると、導光板15内において広範に拡散しつつ進行する。これにより、入光端面15A付近において輝度ムラが生じ難くなる。
ところで、出射光の正面輝度を向上させることが求められる場合には、1つのLED13から発せられた光が導光板15の出光板面15Bから出射する範囲を狭くするような光学設計を採る場合がある。そのような場合には、導光板15のうちの複数のLED13の並び方向についての端部において、入光反対端面15D付近では局所的に出射光量が少ない暗部が、入光端面15A付近では局所的に出射光量が多い明部が、それぞれ視認され易くなる傾向にある。暗部は、並び方向について中央側のLED13の光が届き難くなることに起因して生じ、明部は、並び方向について端側のLED13の光が導光板15の外部に漏れ出すことで生じるものと推考される。
そこで、光屈折部26は、入光端面15Aのうちの並び方向についての端側部分15AEにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率が、入光端面15Aのうちの並び方向についての中央側部分15ACにおいて単位光屈折部26Aが占める占有率よりも低くなるよう構成されているから、端側部分15AEでは、中央側部分15ACに比べて光屈折部26によって屈折作用が付与される光量が少なくなるとともに入射光の拡散度合いが低くなる。従って、入光端面15Aのうちの端側部分15AEの入射光は、中央側部分15ACの入射光に比べると、導光板15内を進行する角度範囲が狭くなるので、並び方向について端側のLED13から入光端面15Aの端側部分15AEに入射した光が、導光板15の外部に漏れ出し難くなるとともに、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光反対端面15D付近に届き易くなる。これにより、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光端面15A付近において明部が視認され難くなるとともに同端部の入光反対端面15D付近において暗部が視認され難くなる。結果として、出光板面15Bから出射する出射光に輝度ムラが生じ難くなる。
また、光屈折部26は、端側部分15AEにおける並び方向についての長さLが4.5mmよりも大きくて15.9mmよりも小さい範囲となるよう構成される。このように、端側部分15AEにおける並び方向についての長さLが15.9mmよりも小さくされていれば、並び方向について端側のLED13から入光端面15Aの端側部分15AEに入射してから導光板15の外部に漏れ出す光量が過度に少なくなることが抑制されるとともに、入光端面15Aのうちの中央側部分15ACにおいて光屈折部26によって拡散作用が付与された光が導光板15のうちの並び方向についての端部に届き易くなる。これにより、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光端面15A付近での出射光の輝度が低下し過ぎるのを抑制することができる。一方、端側部分15AEにおける並び方向についての長さLが4.5mmよりも大きくされていれば、端側部分15AEにおいて占有率を低くすることによる効果が十分に得られるので、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光反対端面15D付近において暗部が、入光端面15A付近において明部が、それぞれ視認され難くなる。
また、光屈折部26は、端側部分15AEにおける並び方向についての長さLが8.3mm以上で12.1mm以下の範囲となるよう構成される。このように、端側部分15AEにおける並び方向についての長さLが12.1mm以下とされていれば、並び方向について端側のLED13から入光端面15Aの端側部分15AEに入射してから導光板15の外部に漏れ出す光量が過度に少なくなる事態が好適に回避されるとともに、入光端面15Aのうちの中央側部分15ACにおいて光屈折部26によって拡散作用が付与された光が導光板15のうちの並び方向についての端部により届き易くなる。これにより、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光端面15A付近での出射光の輝度が低下し過ぎるのを好適に回避することができる。一方、端側部分15AEにおける並び方向についての長さLが8.3mm以上とされていれば、端側部分15AEにおいて占有率を低くすることによる効果が一層得られるので、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光反対端面15D付近において暗部が、入光端面15A付近において明部が、それぞれより視認され難くなる。
また、光屈折部26は、端側部分15AEにおいて占有率が百分率で0%となるよう構成される。このようにすれば、入光端面15Aのうちの中央側部分15ACには光屈折部26が形成されるのに対し、端側部分15AEには全域にわたって光屈折部26が非形成とされる。従って、端側部分15AEの入射光は、光屈折部26による屈折作用が付与されることがないので、導光板15内を進行する角度範囲が狭くなっており、それにより導光板15の外部に漏れ出し難くなるとともに、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光反対端面15D付近に届き易くなる。以上により、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光端面15A付近において明部が視認され難くなるとともに同端部の入光反対端面15D付近において暗部が視認され難くなる。
また、光屈折部26は、単位光屈折部26Aが出光板面15Bの法線方向に沿って延在していて出光板面15Bに沿う断面形状が弓形となるよう構成される。このようにすれば、単位光屈折部26Aの曲面によって光に対してより広範に拡散するよう屈折作用を付与することができる。これにより、導光板15の出光板面15Bにおける入光端面15A付近において出射光量を十分に確保することができるから、入光端面15A付近において出射光量が不足することに起因する輝度ムラが視認され難くなる。
また、導光板15の外周端面のうち少なくとも入光端面15Aを除く部分と対向するよう配されるフレーム(光反射部材)25を備える。例えば、導光板15の外周端面のうち入光端面15Aを除く部分から光が漏れ出した場合でも、フレーム25によって漏れ光を反射することで、反射光を導光板15に対して再入射させることができる。これにより、光の利用効率を向上させることができる。その一方、フレーム25による反射光は、導光板15に再入射してから多様な方向に進行すると、意図せずに外部に出射し、導光板15のうち並び方向についての端部の入光端面15A付近において局所的に明るい明部を生じさせるおそれがある。その点、光屈折部26は、入光端面15Aのうちの並び方向についての端側部分15AEにおいて占有率が低くなるよう構成されているから、導光板15からの光漏れが抑制され、それにより導光板15のうちの並び方向についての端部の入光端面15A付近において明部が視認され難くなっている。
また、導光板15に対して出光側に配される第1プリズムシート18であって、光を出射する出光面17BにおいてLED13から導光板15へ向かう方向に沿って並んで配されていて並び方向に沿って延在する複数の第1単位プリズム18Bを有する第1プリズムシート18と、第1プリズムシート18に対して出光側に配される第2プリズムシート19であって、光を出射する出光面17BにおいてLED13から導光板15へ向かう方向に沿って並んで配されていて並び方向に沿って延在する複数の第2単位プリズム19Bを有する第2プリズムシート19と、を備える。このようにすれば、導光板15の出光板面15Bから出射された光は、第1プリズムシート18に入射されると、その出光面17Bにおいて複数のLED13の並び方向に沿って延在する複数の第1単位プリズム18BによってLED13から導光板15へ向かう方向について選択的に集光作用が付与されつつ第2プリズムシート19へ向けて出射される。第1プリズムシート18から出射された光は、第2プリズムシート19に入射されると、その出光面17Bにおいて並び方向に沿って延在する複数の第2単位プリズム19BによってLED13から導光板15へ向かう方向について選択的に集光作用が付与されつつ外部に出射される。第1単位プリズム18B及び第2単位プリズム19Bの各斜辺18B2,18B3,19B2,19B3の角度などを調整することで、光に付与される集光作用を制御することができ、それにより出射光に係る正面輝度の向上や光の利用効率の向上などを図ることが可能となる。このように出射光に係る正面輝度を向上させた場合には、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光端面15A付近において明部が視認され易くなるとともに同端部の入光反対端面15D付近において暗部が視認され易くなることが懸念される。その点、光屈折部26は、入光端面15Aのうちの並び方向についての端側部分15AEにおいて占有率が低くなるよう構成されているから、並び方向について端側のLED13から入光端面15Aの端側部分15AEに入射した光が、導光板15の外部に漏れ出し難くなるとともに、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光反対端面15D付近に届き易くなる。これにより、導光板15のうちの並び方向についての端部の入光端面15A付近において明部が視認され難くなるとともに同端部の入光反対端面15D付近において暗部が視認され難くなる。
また、本実施形態に係る液晶表示装置(表示装置)10は、上記記載のバックライト装置12と、バックライト装置12からの光を利用して表示を行う液晶パネル(表示パネル)11と、を備える。このような構成の液晶表示装置10によれば、バックライト装置12の出射光に輝度ムラが生じ難くなっているから、表示品位に優れた表示を実現することができる。
<実施形態2>
実施形態2を図17から図23によって説明する。この実施形態2では、光屈折部126の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る光屈折部126は、図17に示すように、単位光屈折部126Aの配列間隔P2が、単位光屈折部126Aの幅寸法W1よりも大きくなるよう構成されている。従って、入光端面115Aのうちの中央側部分115ACには、単位光屈折部126Aが配置される配置領域と、単位光屈折部126Aが非配置とされる非配置領域と、が含まれている。複数の単位光屈折部126Aは、中央側部分115ACにおいて、X軸方向について間隔を空けて並ぶよう配されている。従って、中央側部分115ACにおいて隣り合う単位光屈折部126Aの間には、フラットな面が存在している。光屈折部126は、単位光屈折部126Aの配列間隔P2が単位光屈折部126Aの幅寸法W1よりも大きくなるほど、入光端面115Aにおいて単位光屈折部126Aが占める占有率(W1/P2)が低くなり、逆に配列間隔P2が幅寸法W1に近い値になるほど、単位光屈折部126Aの占有率が高くなる傾向にある。入光端面115Aにおいて単位光屈折部126Aの占有率が低くなるほど、入光端面115Aに占めるフラットな面(非配置領域)の比率が高くなり、逆に同占有率が高くなるほど、入光端面115Aに占める円弧状面126A1(配置領域)の比率が高くなる。なお、入光端面115Aのうちの一対の端側部分115AEは、上記した実施形態1と同様に、その全域が単位光屈折部126Aが非配置とされる非配置領域となっている。
そして、光屈折部126は、導光板115の入光端面115AにおけるX軸方向についての中央側部分115ACにおいて単位光屈折部126Aが占める占有率が百分率で70%以上で85%以下の範囲となるよう構成されている。このように、入光端面115Aのうちの中央側部分115ACにおいて単位光屈折部126Aの占有率が70%以上とされることで、中央側部分115ACの入射光において光屈折部126によって屈折作用が付与される光量が十分に確保されるとともに入射光の拡散度合いが十分に高くなり、導光板115内を進行する角度範囲が狭くなり過ぎるのが避けられる。これにより、導光板115のうちのX軸方向についての端部の入光反対端面115D付近において暗部が視認され難くなる。一方、入光端面115Aのうちの中央側部分115ACにおいて占有率が85%以下とされることで、光屈折部126によって屈折作用が付与される光量が過度に多くならないので、出光板面からの出射光に対して光学シート117によって正面方向への集光作用が適切に付与され、結果として出射光に係る正面輝度を向上させることができる。それに加え、中央側部分115ACの入射光において光屈折部126によって屈折作用が付与される光量が過剰になるのが避けられるので、導光板115の外部に漏れ出す光量が減少し、それにより導光板115のうちのX軸方向についての端部の入光端面115A付近において明部が視認され難くなる。
好ましくは、光屈折部126は、中央側部分115ACにおいて単位光屈折部126Aの占有率が70%よりも高くて85%とされる。このようにすれば、中央側部分115ACにおいて単位光屈折部126Aの占有率が70%とされる場合に比べると、中央側部分115ACの入射光において光屈折部126によって屈折作用が付与される光量がより多く確保されるから、導光板115の出光板面における入光端面115A付近において出射光量がより多く確保される。これにより、入光端面115A付近において出射光量が不足することに起因する輝度ムラが視認され難くなる。
次に、比較実験2を行った。比較実験2は、単位光屈折部126Aの占有率を変化させた場合、バックライト装置112の出射光に係る輝度分布がどのように変化するか、に関する知見を得るためのものである。この比較実験2では、比較実験2よりも前の段落にて説明した構成のバックライト装置112であり、導光板115の入光端面115Aのうちの中央側部分115ACにおける単位光屈折部126Aの占有率を変化させたものを実施例5,6とし(図17を参照)、入光端面115Aの全域を単位光屈折部126Aが配置される配置領域とした導光板115を用いたものを比較例2,3としている。実施例5は、中央側部分115ACにおいて単位光屈折部126Aの占有率が85%とされる。実施例6は、中央側部分115ACにおいて単位光屈折部126Aの占有率が70%とされる。実施例5,6は、入光端面115Aの各端側部分115AEにおけるX軸方向についての長さLがいずれも8.3mm(比較実験1にて説明した実施例2と同じ)とされる点で共通している。比較例2は、入光端面115Aの全域にわたって配置される単位光屈折部126Aの占有率が85%とされる。比較例3は、入光端面115Aの全域にわたって配置される単位光屈折部126Aの占有率が70%とされる。比較例1及び実施例5は、比較例2及び実施例6に比べると、単位光屈折部126Aの配列間隔が小さくて、単位光屈折部126Aが高密度に配置されている。
そして、比較実験2では、比較例2,3及び実施例5,6に係る各バックライト装置112において全てのLED113を点灯させた状態での出射光に係る輝度を測定し、相対平均輝度を算出するとともに、輝度分布を濃淡により表した図を作成し、Y軸方向についての輝度分布に係るグラフを作成した。相対平均輝度に関しては、比較実験1にて説明した通りである。比較実験2の実験結果は、図18から図23に示される通りである。図18は、比較例2の輝度分布を示す表であり、図19は、比較例3の輝度分布を示す表であり、図20は、実施例5の輝度分布を示す表であり、図21は、実施例6の輝度分布を示す表であり、図22は、比較例1~3及び実施例5,6におけるY軸方向についての輝度分布に係るグラフであり、図23は、図22の一部を拡大したグラフである。図18から図21に記載された輝度分布に係る図は、図9から図13に記載された輝度分布に係る図と同様のものである。図22は、図18から図21に示すA-A線位置での比較例2,3及び実施例5,6におけるY軸方向についての輝度分布に係るグラフであり、図14と同様のものである。図23は、図22における横軸の150mm~180mmの範囲(入光反対端面115D付近)を拡大したグラフである。なお、図22及び図23のグラフには、参考として比較実験1の比較例1に係る実験結果を併記している。
比較実験2の実験結果について説明する。図18の輝度分布によれば、比較例2では、X軸方向についての両端部であって、Y軸方向について入光端面115A側の両角部に極端に輝度が高い明部が、Y軸方向について入光反対端面115D側の両角部に極端に輝度が低い暗部が、それぞれ発生しているのが分かる。比較例2における相対平均輝度は、101%であり、比較実験1の比較例1及び実施例1~4に比べて1%程度高い。図22及び図23のグラフによれば、比較例2は、入光端面115A付近(0mm~20mmの範囲)において相対輝度が1.08程度とされるのに対し、入光反対端面115D付近(150mm~180mmの範囲)において相対輝度が0.65程度とされる。一方、図19の輝度分布によれば、比較例3では、X軸方向についての両端部であって、Y軸方向について入光端面115A側の両角部に明部が発生していないものの、Y軸方向について入光反対端面115D側の両角部にはやや輝度が低くなっているのが分かる。また、入光端面115A付近では、X軸方向についてほぼ全域にわたって輝度が低下しているのが分かる。比較例3における相対平均輝度は、103%であり、比較実験1の比較例1及び実施例1~4に比べて3%程度高い。図22及び図23のグラフによれば、比較例3は、入光端面115A付近において相対輝度が1程度とされるのに対し、入光反対端面115D付近において比較例2よりは相対輝度が総じて高いものの、次述する実施例5,6よりは相対輝度がやや低くなっている。
図20の輝度分布によれば、実施例5では、X軸方向についての両端部であって、Y軸方向について入光端面115A側の両角部と、Y軸方向について入光反対端面115D側の両角部と、にそれぞれ明部及び暗部が殆ど発生していないのが分かる。実施例5における相対平均輝度は、101%であって比較例2と同等であり、比較実験1の比較例1及び実施例1~4に比べて1%程度高い。図22及び図23のグラフによれば、実施例5は、入光端面115A付近において相対輝度が1程度で比較例3よりも僅かに高いのに対し、入光反対端面115D付近において相対輝度が総じて最も高くなっている。また、実施例5は、比較実験1の実施例1との比較において(図14を参照)、X軸方向についての両端部のうちのY軸方向について入光端面115A側の両角部での相対輝度がやや低くなっている。これは、中央側部分115ACでの占有率が85%とされる実施例5では、中央側部分15ACでの占有率が100%とされる実施例1に比べると、中央側部分115ACの入射光において光屈折部126によって屈折作用が付与される光量が過剰になるのが避けられていることから、導光板115の側端面115Eから外部に漏れ出す光量が減少することが原因と推考される。
図21の輝度分布によれば、実施例6では、X軸方向についての両端部であって、Y軸方向について入光端面115A側の両角部に明部が殆ど発生していないものの、Y軸方向について入光反対端面115D側の両角部においてやや輝度が低くなっている。また、入光端面115A付近では、X軸方向についてほぼ全域にわたって輝度が低下しているのが分かる。実施例6における相対平均輝度は、103%であって比較例3と同等であり、比較実験1の比較例1及び実施例1~4に比べて3%程度高い。図22及び図23のグラフによれば、実施例6は、入光端面115A付近において相対輝度が0.9~1.0程度で実施例5よりも低いのに対し、入光反対端面115D付近において相対輝度が比較例3よりは高くなっている。
実施例5は、実施例6との比較において、入光端面115A付近でX軸方向についてほぼ全域にわたって輝度が低下する事態が生じていない点で優れている。中央側部分115ACでの占有率が85%とされる実施例5は、中央側部分115ACでの占有率が70%とされる実施例6に比べると、中央側部分115ACの入射光において光屈折部126によって屈折作用が付与される光量がより多く確保されるから、導光板115の出光板面における入光端面115A付近において出射光量がより多く確保されることが原因であると推考される。一方、実施例6は、実施例5との比較において、相対平均輝度が103%と高くなっている。これは、実施例6では、実施例5との比較において、光屈折部126によって屈折作用が付与される光量が少ないので、導光板115の出光板面からの出射光に対して光学シート117によって正面方向への集光作用が付与されることで正面方向に立ち上がる光量が多くなり、結果として相対平均輝度が高くなった、と推考される。
以上説明したように本実施形態によれば、光屈折部126は、中央側部分115ACにおいて占有率が百分率で70%以上で85%以下となるよう構成される。このように、入光端面115Aのうちの中央側部分115ACにおいて占有率が70%以上とされることで、中央側部分115ACの入射光において光屈折部126によって屈折作用が付与される光量が十分に確保されるとともに入射光の拡散度合いが十分に高くなり、導光板115内を進行する角度範囲が狭くなり過ぎるのが避けられる。これにより、導光板115のうちの並び方向についての端部の入光反対端面115D付近において暗部が視認され難くなる。一方、入光端面115Aのうちの中央側部分115ACにおいて占有率が85%以下とされることで、出射光に係る正面輝度を向上させることができる。それに加え、中央側部分115ACの入射光において光屈折部126によって屈折作用が付与される光量が過剰になるのが避けられるので、導光板115の外部に漏れ出す光量が減少し、それにより導光板115のうちの並び方向についての端部の入光端面115A付近において明部が視認され難くなる。
また、光屈折部126は、中央側部分115ACにおいて占有率が70%よりも高い。このようにすれば、入光端面115Aのうちの中央側部分115ACにおいて占有率が70%とされる場合に比べると、中央側部分115ACの入射光において光屈折部126によって屈折作用が付与される光量がより多く確保されるから、導光板115の出光板面における入光端面115A付近において出射光量がより多く確保される。これにより、入光端面115A付近において出射光量が不足することに起因する輝度ムラが視認され難くなる。
<実施形態3>
実施形態3を図24から図28によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態2から光屈折部226の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態2と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る光屈折部226は、図24に示すように、入光端面215Aのうちの中央側部分215ACに加えて、一対の端側部分215AEにも設けられている。光屈折部226は、各端側部分215AEでの単位光屈折部226Aの幅寸法W2が、中央側部分215ACでの単位光屈折部226Aの幅寸法W1と同一とされるものの、各端側部分215AEでの単位光屈折部226Aの配列間隔P3が、中央側部分215ACでの単位光屈折部226Aの配列間隔P2よりも大きくなるよう構成されている。つまり、複数の単位光屈折部226Aは、同一形状のものが入光端面215Aの全長にわたってX軸方向について間隔を空けて並ぶよう配されているものの、各端側部分215AEでの配列間隔P3が、中央側部分215ACでの配列間隔P2よりも大きくされている。従って、入光端面215Aのうちの各端側部分215AEにおいて単位光屈折部226Aが占める占有率(W2/P3)は、入光端面215Aのうちの中央側部分215ACにおいて単位光屈折部226Aが占める占有率(W1/P2)よりも低くなっている。入光端面215Aのうちの各端側部分215AEには、単位光屈折部226Aが配置される配置領域と、単位光屈折部226Aが非配置とされる非配置領域と、が含まれているものの、中央側部分215ACとの比較においては配置領域が狭くて非配置領域が広くなっている。上記のように、端側部分215AEと中央側部分215ACとで単位光屈折部226Aの幅寸法W1,W2が等しくされているので、端側部分215AEと中央側部分215ACとで単位光屈折部226Aによって入射光に付与される屈折作用が共通化される。これにより、導光板215に係る光学設計が容易になる。
そして、光屈折部226は、端側部分215AEにおいて占有率が百分率で50%以上で60%以下となるよう構成されている。このように、入光端面215Aのうちの端側部分215AEにおいて占有率が50%以上とされることで、端側部分215AEの入射光において光屈折部226によって屈折作用が付与される光量が十分に確保されるとともに入射光の拡散度合いが十分に高くなる。これにより、バックライト装置212の出射光に係る正面輝度を向上させることができるとともに、導光板215のうちのX軸方向についての端部の入光端面215A付近での出射光の輝度が低下し過ぎるのを抑制することができる。一方、入光端面215Aのうちの端側部分215AEにおいて占有率が60%以下とされることで、端側部分215AEの入射光において光屈折部226によって屈折作用が付与される光量が過剰になるのを抑制することができ、導光板215の側端面215Eから外部に漏れ出す光量を減少させることができる。これにより、導光板215のうちのX軸方向についての端部の入光端面215A付近において明部が視認され難くなる。以上のように、導光板215のうちのX軸方向についての端部の入光端面215A付近において輝度ムラが視認され難くなる。
好ましくは、光屈折部226は、端側部分215AEにおいて占有率が60%よりも低くなるよう構成される。このようにすれば、入光端面215Aのうちの端側部分215AEにおいて占有率が60%とされる場合に比べると、端側部分215AEの入射光において光屈折部226によって屈折作用が付与される光量が過剰になるのをより好適に抑制することができ、導光板215の側端面215Eから外部に漏れ出す光量をより減少させることができる。これにより、導光板215のうちのX軸方向についての端部の入光端面215A付近において明部がより視認され難くなる。
次に、比較実験3を行った。比較実験3は、入光端面215Aのうちの端側部分215AEでの単位光屈折部226Aの占有率を変化させた場合、バックライト装置212の出射光に係る輝度分布がどのように変化するか、に関する知見を得るためのものである。この比較実験3では、比較実験3よりも前の段落にて説明した構成のバックライト装置212であり、導光板215の入光端面215Aのうちの各端側部分215AEにおける単位光屈折部226Aの占有率を変化させたものを実施例7,8としている(図24を参照)。実施例7は、各端側部分215AEにおける単位光屈折部226Aの占有率が50%とされる。実施例8は、各端側部分215AEにおける単位光屈折部226Aの占有率が50%とされる。実施例7,8は、入光端面215Aの各端側部分215AEにおけるX軸方向についての長さLがいずれも8.3mm(比較実験1にて説明した実施例2と同じ)とされるとともに、中央側部分215ACにおいて単位光屈折部226Aの占有率が85%(比較実験2にて説明した実施例5と同じ)とされる点で共通している。実施例7は、実施例8に比べると、各端側部分215AEでの単位光屈折部226Aの配列間隔が大きくて、単位光屈折部226Aが低密度に配置されている。
そして、比較実験3では、実施例7,8に係る各バックライト装置212において全てのLED213を点灯させた状態での出射光に係る輝度を測定し、相対平均輝度を算出するとともに、輝度分布を濃淡により表した図を作成し、Y軸方向についての輝度分布に係るグラフを作成した。相対平均輝度に関しては、比較実験1にて説明した通りである。さらには、比較実験3では、実施例7,8に係る各バックライト装置212に加えて、比較実験1にて説明した比較例1と、比較実験2にて説明した比較例2及び実施例5と、に係る各バックライト装置において全てのLEDを点灯させた状態での出射光に係る照度を測定し、照度分布を濃淡により表した図を作成した。照度分布に係る図は、導光板のX軸方向についての端部におけるY軸方向について入光端面側の角部を拡大したものとなっている。比較実験3の実験結果は、図25から図28に示される通りである。図25は、実施例7の輝度分布を示す表であり、図26は、実施例8の輝度分布を示す表であり、図27は、比較例1,2及び実施例5,7,8におけるY軸方向についての輝度分布に係るグラフであり、図28は、比較例1,2及び実施例5,7,8における照度部分を表す表である。図25及び図26に記載された輝度分布に係る図は、図9から図13などに記載された輝度分布に係る図と同様のものである。図27は、図25及び図26に示すA-A線位置での比較例1,2及び実施例5,7,8におけるY軸方向についての輝度分布に係るグラフであり、図14などと同様のものである。なお、図27のグラフには、参考として比較例1,2及び実施例5に係る実験結果を併記している。
比較実験3の実験結果について説明する。図25の輝度分布によれば、実施例7では、X軸方向についての両端部であって、Y軸方向について入光端面215A側の両角部と、Y軸方向について入光反対端面215D側の両角部と、にそれぞれ明部及び暗部が殆ど発生していないのが分かる。実施例7における相対平均輝度は、102%であり、比較実験1の比較例1及び実施例1~4に比べて2%程度高い。図27のグラフによれば、実施例7は、入光端面215A付近(0mm~20mmの範囲)において相対輝度が1程度で実施例5よりも僅かに高いのに対し、入光反対端面215D付近(150mm~180mmの範囲)において相対輝度が実施例5と同等とされる。図26の輝度分布によれば、実施例8では、X軸方向についての両端部であって、Y軸方向について入光端面215A側の両角部と、Y軸方向について入光反対端面215D側の両角部と、にそれぞれ明部及び暗部が殆ど発生していないのが分かる。実施例8における相対平均輝度は、102%であって実施例7とほぼ同じであり、比較実験1の比較例1及び実施例1~4に比べて2%程度高い。図27のグラフによれば、実施例8は、入光端面215A付近において相対輝度が1.05程度で実施例7よりも高いのに対し、入光反対端面215D付近において相対輝度が実施例5,7と同等とされる。
さらには、図28の照度分布によれば、実施例7,8は、実施例5との比較において、いずれもX軸方向についての端部のうちのY軸方向について入光端面215A側の角部での照度がやや高くなっていることが分かる。これは、端側部分215AEでの占有率が50%,60%とされる実施例7,8は、端側部分での占有率が0%とされる実施例5に比べると、端側部分215AEの入射光において光屈折部226によって屈折作用が付与される光量が十分に確保されるとともに入射光の拡散度合いが十分に高くなっており、それにより入光端面215A付近での正面方向以外の方向(斜視方向)への出射光の輝度が低下し過ぎるのが抑制されているため、と推考される。また、図27のグラフによれば、実施例7は、実施例8に比べると、入光端面215A付近において相対輝度が低く抑えられていて、明部がより視認され難くなっていることが分かる。これは、端側部分215AEでの占有率が50%とされる実施例7は、端側部分215AEでの占有率が60%とされる実施例8に比べると、端側部分215AEの入射光において光屈折部226によって屈折作用が付与される光量が過剰になるのがより好適に抑制され、導光板215の側端面215Eから外部に漏れ出す光量をより減少させることができるため、と推考される。
以上説明したように本実施形態によれば、光屈折部226は、端側部分215AEにおいて占有率が百分率で50%以上で60%以下となるよう構成される。このように、入光端面215Aのうちの端側部分215AEにおいて占有率が50%以上とされることで、端側部分215AEの入射光において光屈折部226によって屈折作用が付与される光量が十分に確保されるとともに入射光の拡散度合いが十分に高くなる。これにより、出射光に係る正面輝度を向上させることができるとともに、導光板215のうちの並び方向についての端部の入光端面215A付近での正面方向以外の方向への出射光の輝度が低下し過ぎるのを抑制することができる。一方、入光端面215Aのうちの端側部分215AEにおいて占有率が60%以下とされることで、端側部分215AEの入射光において光屈折部226によって屈折作用が付与される光量が過剰になるのを抑制することができ、導光板215の外部に漏れ出す光量を減少させることができる。これにより、導光板215のうちの並び方向についての端部の入光端面215A付近において明部が視認され難くなる。以上のように、導光板215のうちの並び方向についての端部の入光端面215A付近において輝度ムラが視認され難くなる。
また、光屈折部226は、端側部分215AEにおいて占有率が60%よりも低くなるよう構成される。このようにすれば、入光端面215Aのうちの端側部分215AEにおいて占有率が60%とされる場合に比べると、端側部分215AEの入射光において光屈折部226によって屈折作用が付与される光量が過剰になるのをより好適に抑制することができ、導光板215の外部に漏れ出す光量をより減少させることができる。これにより、導光板215のうちの並び方向についての端部の入光端面215A付近において明部がより視認され難くなる。
また、光屈折部226は、端側部分215AEと中央側部分215ACとで単位光屈折部226Aにおける並び方向についての寸法が等しくなるよう構成される。このようにすれば、端側部分215AEと中央側部分215ACとで単位光屈折部226Aによって入射光に付与される屈折作用が共通化される。これにより、導光板215に係る光学設計が容易になる。
<実施形態4>
実施形態4を図29または図30によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態3から第2プリズムシート319の配置を変更するとともに光屈折部326の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る第2プリズムシート319は、図29に示すように、その第2単位プリズム319Bが、第1プリズムシート318においてX軸方向に沿って延在する第1単位プリズム318Bに対して、延在方向(稜線)を傾けた姿勢で配されている。ここで、液晶パネル(図1を参照)に備えられる画素は、X軸方向及びY軸方向に沿って一定の周期性を持って複数ずつ行列状に並ぶよう配された周期性構造物である。本実施形態に係る第2プリズムシート319の第2単位プリズム319Bは、その配列が周期性構造物である画素の配列方向であるX軸方向に対して傾斜した平面配置とされていることになる。これにより、画素の配列に対して第2単位プリズム319Bの配列が干渉し難くなり、もって液晶パネルの表示画像にモアレ、と呼ばれる干渉縞が生じ難くなるとともに高い表示品位を得ることができる。
上記のように第2プリズムシート319を配置すると、バックライト装置312の出射光に係る輝度分布に偏りが生じることが懸念される。詳しくは、バックライト装置312の出光範囲のうち、X軸方向についての両端側部分からの出射光量に差が生じ易くなり、輝度ムラが視認されるおそれがある。具体的には、本実施形態では、バックライト装置312の出光範囲のうち、図30に示す左の端側部分からの出射光量が、図30に示す右の端側部分からの出射光量よりも多くなる傾向にある。そこで、本実施形態に係る光屈折部326は、図30に示すように、入光端面315Aのうちの一方の端側部分315AEと、他方の端側部分315AEと、で単位光屈折部326Aの占有率が異なるよう構成されている。具体的には、光屈折部326は、図30に示す右の端側部分315AEでの単位光屈折部326Aの配列間隔P4が、図30に示す左の端側部分315AEでの単位光屈折部326Aの配列間隔P3よりも大きくなるよう構成されている。また、図30に示す左の端側部分315AEでの単位光屈折部326Aの配列間隔P3は、中央側部分315ACでの単位光屈折部326Aの配列間隔P2よりも大きい。なお、図30に示す左の端側部分315AEでの単位光屈折部326Aの幅寸法W2と、図30に示す右の端側部分315AEでの単位光屈折部326Aの幅寸法W3と、は、同一であり、中央側部分315ACでの単位光屈折部326Aの幅寸法W1とも同一とされる。従って、図30に示す右の端側部分315AEにおいて単位光屈折部326Aが占める占有率(W3/P4)は、図30に示す左の端側部分315AEにおいて単位光屈折部326Aが占める占有率(W2/P3)よりも低くなっている。また、図30に示す左の端側部分315AEにおいて単位光屈折部326Aが占める占有率は、中央側部分315ACにおいて単位光屈折部326Aが占める占有率(W1/P2)よりも低くなっている。
以上のように、図30に示す右の端側部分315AEでは、単位光屈折部326Aが占める占有率が、入光端面315Aの中で最も低くなっていることから、単位光屈折部326Aにより屈折作用が付与される光量が最も少なくなっている。従って、図30に示す右の端側部分315AEに入射した後に出光板面から出射される光は、光学シート317によって正面方向への集光作用が付与されると、その多くが正面方向に立ち上がり、結果として出射光に係る正面輝度の向上効果が最も高くなる。これにより、バックライト装置312の出光範囲のうち、図30に示す右の端側部分において不足しがちな出射光量を補うことができる。これに対し、図30に示す左の端側部分315AEでは、右の端側部分315AEに比べると、単位光屈折部326Aが占める占有率が高くなっていることから、単位光屈折部326Aにより屈折作用が付与される光量が相対的に多くなっている。従って、図30に示す左の端側部分315AEに入射した後に出光板面から出射される光は、光学シート317によって正面方向への集光作用が付与されて正面方向に立ち上がる光量が相対的に少なくなり、結果として出射光に係る正面輝度の向上効果が相対的に低くなる。これにより、バックライト装置312の出光範囲のうち、図30に示す左の端側部分において過剰になりがちな出射光量を抑制することができる。以上により、バックライト装置312の出射光に係る輝度分布の偏りを補償することが可能となる。
以上説明したように本実施形態によれば、光屈折部326は、入光端面315Aのうちの中央側部分315ACを挟む2つの端側部分315AEにおいて占有率が互いに異なるよう構成される。例えば、導光板315の出光板面に対して他の光学部材を重ねた場合、当該バックライト装置312の出射光に係る輝度分布に偏りが生じる可能性がある。そのような場合には、入光端面315Aのうちの中央側部分315ACを挟む2つの端側部分315AEにおいて占有率が互いに異なるよう、光屈折部326が構成されることで、導光板315のうちの並び方向についての2つの端部における各入光端面315A付近と各入光反対端面付近とで出射光量を調整することができる。これにより、当該バックライト装置312の出射光に係る輝度分布の偏りを補償することが可能となる。
<実施形態5>
実施形態5を図31によって説明する。この実施形態5では、上記した実施形態3から光屈折部426の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
まず、本実施形態に係る光屈折部426は、図31に示すように、中央側部分415ACでの単位光屈折部426Aの幅寸法W1と、中央側部分415ACでの単位光屈折部426Aの配列間隔P1と、が同一であり、その点で上記した実施形態1と同じである。つまり、中央側部分415ACでの単位光屈折部426Aの占有率は、百分率で100%とされる。一方、光屈折部426は、各端側部分415AEでの単位光屈折部426Aの配列間隔P5が、中央側部分415ACでの単位光屈折部426Aの配列間隔P1と同一であるものの、各端側部分415AEでの単位光屈折部426Aの幅寸法W4が、中央側部分415ACでの単位光屈折部426Aの幅寸法W1よりも小さくなるよう構成されている。つまり、複数の単位光屈折部426Aは、入光端面415Aの全長にわたってX軸方向について等しい間隔を空けて並ぶよう配されているものの、各端側部分415AEの単位光屈折部426Aが、中央側部分415ACの単位光屈折部426Aよりも小型化されている。従って、入光端面415Aのうちの各端側部分415AEにおいて単位光屈折部426Aが占める占有率(W4/P5)は、入光端面415Aのうちの中央側部分415ACにおいて単位光屈折部426Aが占める占有率(W1/P1)よりも低くなっている。このような構成においても、上記した実施形態1,3と同様に、輝度ムラ改善効果などを得ることができる。
<実施形態6>
実施形態6を図32によって説明する。この実施形態6では、上記した実施形態3から光屈折部526の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る光屈折部526は、図32に示すように、単位光屈折部526AにおけるX軸方向及びY軸方向に沿う断面形状が三角形とされていて、Z軸方向に沿って延在する三角柱形状とされる。つまり、単位光屈折部526Aは、入光端面515AからLED513側に突出する凸型のプリズムである、と言える。単位光屈折部526Aは、その表面がX軸方向及びY軸方向に対して傾いた傾斜面26A2とされる。従って、LED513から発せられた光は、単位光屈折部526Aの傾斜面26A2によってX軸方向について拡散するよう屈折作用が付与されつつ導光板515内に入射されるようになっている。単位光屈折部526Aにより屈折作用を付与された光は、屈折作用を付与されない光に比べると、導光板515内においてX軸方向について拡散しつつ進行する。このような構成の光屈折部526を導光板515に一体に設けるには、例えば導光板515を射出成形によって製造し、その成形金型のうち入光端面515Aを成形するための成形面に予め光屈折部526を転写するための転写形状を形成しておけばよい。光屈折部526は、入光端面515Aの中央側部分515ACでの単位光屈折部526Aの幅寸法W1及び配列間隔P2と、各端側部分515AEでの単位光屈折部526Aの幅寸法W2及び配列間隔P3と、が上記した実施形態3と同一である。このような構成においても、上記した実施形態3と同様に、輝度ムラ改善効果などを得ることができる。
<実施形態7>
実施形態7を図33によって説明する。この実施形態7では、上記した実施形態1からバックライト装置612の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るバックライト装置612は、図33に示すように、光学シート617としてプリズムシート(ターニングレンズシート)27を備える。プリズムシート27は、シート状の基材27Aと、基材27Aにおける裏側(入光側)の板面(入光面617A)に設けられる単位プリズム27Bと、を有する。基材27Aは、ほぼ透明な合成樹脂製とされ、具体的には例えばPETなどの結晶性透明樹脂材料により構成される。単位プリズム27Bは、光硬化性樹脂材料の一種であるほぼ透明な紫外線硬化性樹脂材料により構成される。プリズムシート27の製造方法は、上記した実施形態1にて説明した第1プリズムシート18や第2プリズムシート19の製造方法と同様である。単位プリズム27Bを構成する紫外線硬化性樹脂材料は、例えばPMMAなどのアクリル樹脂とされる。単位プリズム27Bは、基材27Aの板面からZ軸方向に沿って裏側、つまり導光板615側に向けて突出する形で設けられている。
この単位プリズム27Bは、Y軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)をなすとともにX軸方向に沿って直線的に延在しており、基材27Aの板面においてY軸方向に沿って複数が間隔をほぼ空けずに連続的に並んで配されている。単位プリズム27Bは、Y軸方向(基材27Aの板面)に並行する底辺27B1と、底辺27B1の両端から立ち上がる一対の斜辺27B2,27B3と、を有している。単位プリズム27Bにおける一対の斜辺27B2,27B3のうち、Y軸方向についてLED613側のものをLED側斜辺(光源側斜辺)27B2とし、その反対側のものをLED反対側斜辺(光源反対側斜辺)27B3とする。このうち、LED反対側斜辺27B3には、単位プリズム27Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED613から遠ざかる方向に進行する光が当たって屈折させられる。これに対し、LED側斜辺27B2には、単位プリズム27Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED613に近づく方向に進行する光が当たって屈折させられる。いずれにしても単位プリズム27Bにおける一対の斜辺27B2,27B3により屈折された光の多くは、Y軸方向について選択的に立ち上げられて集光される。単位プリズム27Bは、底辺27B1に対するLED側斜辺27B2の傾斜角度θ7と、底辺27B1に対するLED反対側斜辺27B3の傾斜角度θ8と、が同じとされる。つまり、単位プリズム27Bは、断面形状が対称形状で二等辺三角形とされており、その頂角θ9が例えば90度程度とされる。
LED613から導光板615の入光端面615Aに入射した光は、Y軸方向について入光端面615Aから離れる向きに進行しつつ出光板面615Bから出射してプリズムシート27に入射する。従って、プリズムシート27の入射光の多くが、Y軸方向について入光端面615Aから離れる向きに進行しつつ単位プリズム27Bに入射するため、当該入射光の多くには、一対の斜辺27B2,27B3のうちのLED反対側斜辺27B3によって屈折作用が付与される。ここで、単位プリズム27Bの頂角θ9は、90度程度とされているので、LED反対側斜辺27B3により屈折された光の殆どが正面方向に向かうよう立ち上げられつつ出射されるようになっている。また、導光板615の入光反対端面から一度出射してから、フレームによって反射されて入光反対端面に再入射した光は、Y軸方向について入光端面615Aに近づく向きに進行しつつ出光板面615Bから出射してプリズムシート27に入射する。従って、プリズムシート27の入射光の一部は、Y軸方向について入光端面615Aに近づく向きに進行しつつ単位プリズム27Bに入射するため、当該入射光の一部には、一対の斜辺27B2,27B3のうちのLED側斜辺27B2によって屈折作用が付与されて正面方向に向かうよう立ち上げられる。以上により、プリズムシート27により導光板615の出射光には、Y軸方向について選択的に集光作用が付与されるので、バックライト装置612の出射光に係る正面輝度の向上や光の利用効率の向上などが図られる。
以上説明したように本実施形態によれば、導光板615に対して出光側に配されるプリズムシート27であって、導光板615からの光が入射する入光面617AにおいてLED613から導光板615へ向かう方向に沿って並んで配されていて並び方向に沿って延在する複数の単位プリズム27Bを有するプリズムシート27を備える。このようにすれば、導光板615の出光板面615Bから出射された光は、プリズムシート27に入射されると、その入光面617Aにおいて複数のLED613の並び方向に沿って延在する複数の単位プリズム27BによってLED613から導光板615へ向かう方向について選択的に集光作用が付与されつつ外部に出射される。単位プリズム27Bの各斜辺27B2,27B3の角度などを調整することで、光に付与される集光作用を制御することができ、それにより出射光に係る正面輝度の向上や光の利用効率の向上などを図ることが可能となる。このように出射光に係る正面輝度を向上させた場合には、導光板615のうちの並び方向についての端部の入光端面615A付近において明部が視認され易くなるとともに同端部の入光反対端面付近において暗部が視認され易くなることが懸念される。その点、光屈折部は、入光端面615Aのうちの並び方向についての端側部分において占有率が低くなるよう構成されているから、並び方向について端側のLED613から入光端面615Aの端側部分に入射した光が、導光板615の外部に漏れ出し難くなるとともに、導光板615のうちの並び方向についての端部の入光反対端面付近に届き易くなる。これにより、導光板615のうちの並び方向についての端部の入光端面615A付近において明部が視認され難くなるとともに同端部の入光反対端面付近において暗部が視認され難くなる。
<他の実施形態>
本明細書が開示する技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
(1)光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの端側部分15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AEにおけるX軸方向についての長さが8.3mmよりも大きくて12.1mmよりも小さい範囲に含まれるいずれかの数値であってもよい。また、光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの端側部分15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AEにおけるX軸方向についての長さが4.5mmよりも大きくて8.3mmよりも小さい範囲に含まれるいずれかの数値であってもよい。また、光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの端側部分15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AEにおけるX軸方向についての長さが12.1mmよりも大きくて15.9mmよりも小さい範囲に含まれるいずれかの数値であってもよい。また、光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの端側部分15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AEにおけるX軸方向についての長さが4.5mmよりも小さい、いずれかの数値であってもよい。また、光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの端側部分15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AEにおけるX軸方向についての長さが15.9mmよりも大きい、いずれかの数値であってもよい。
(2)光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの中央側部分15AC,115AC,215AC,315AC,415AC,515ACでの単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aの占有率が、百分率で100%よりも低く85%よりも高い範囲に含まれるいずれかの数値であってもよい。また、光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの中央側部分15AC,115AC,215AC,315AC,415AC,515ACでの単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aの占有率が、百分率で85%よりも低く70%よりも高い範囲に含まれるいずれかの数値であってもよい。また、光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの中央側部分15AC,115AC,215AC,315AC,415AC,515ACでの単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aの占有率が、百分率で70%よりも低い、いずれかの数値であってもよい。
(3)実施形態3~6に記載の構成において、光屈折部226,326,426,526は、入光端面215A,315A,415A,515Aの端側部分215AE,315AE,415AE,515AEでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの占有率が、百分率で100%よりも低く60%よりも高い範囲に含まれるいずれかの数値であってもよい。また、光屈折部226,326,426,526は、入光端面215A,315A,415A,515Aの端側部分215AE,315AE,415AE,515AEでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの占有率が、百分率で60%よりも低く50%よりも高い範囲に含まれるいずれかの数値であってもよい。光屈折部226,326,426,526は、入光端面215A,315A,415A,515Aの端側部分215AE,315AE,415AE,515AEでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの占有率が、百分率で50%よりも低い、いずれかの数値であってもよい。
(4)実施形態3~6に記載の構成において、光屈折部226,326,426,526は、入光端面215A,315A,415A,515A,615Aの端側部分215AE,315AE,415AE,515AEでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの幅寸法が、中央側部分215AC,315AC,415AC,515ACでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの幅寸法とは異なるとともに、入光端面215A,315A,415A,515Aの端側部分215AE,315AE,415AE,515AEでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの配列間隔が、中央側部分215AC,315AC,415AC,515ACでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの配列間隔とは異なるよう構成されていてもよい。
(5)光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの中央側部分15AC,115AC,215AC,315AC,415AC,515ACでの単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aの幅寸法が複数設定されていてもよい。同様に、光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aの中央側部分15AC,115AC,215AC,315AC,415AC,515ACでの単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aの配列間隔が複数設定されていてもよい。
(6)実施形態3~6に記載の構成において、光屈折部226,326,426,526は、入光端面215A,315A,415A,515Aの端側部分215AE,315AE,415AE,515AEでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの曲率半径と、中央側部分215AC,315AC,415AC,515ACでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの曲率半径と、が異なるよう構成されていてもよい。その場合、入光端面215A,315A,415A,515Aの端側部分215AE,315AE,415AE,515AEでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの幅寸法と、中央側部分215AC,315AC,415AC,515ACでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの幅寸法と、が同じであってもよいが、異なっていてもよい。
(7)実施形態3~6に記載の構成において、光屈折部226,326,426,526は、入光端面215A,315A,415A,515Aの端側部分215AE,315AE,415AE,515AEでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの幅寸法が複数設定されていてもよい。同様に、光屈折部226,326,426,526は、入光端面215A,315A,415A,515A,615Aの端側部分215AE,315AE,415AE,515AEでの単位光屈折部226A,326A,426A,526Aの配列間隔が複数設定されていてもよい。
(8)実施形態3,4,6に記載の構成において、光屈折部226,326,526は、入光端面215A,315A,515A,の中央側部分215AC,315AC,515ACでの単位光屈折部226A,326A,526Aの占有率が、百分率で100%であってもよい。
(9)実施形態5に記載の構成において、光屈折部426は、入光端面415Aの中央側部分415ACでの単位光屈折部426Aの占有率が、百分率で100%よりも低くてもよい。
(10)実施形態4に記載の構成において、第1プリズムシート318に対する第2プリズムシート319の傾きが図示とは逆の場合には、左右の端側部分315AEにおける単位光屈折部326Aの占有率を逆転させればよい。
(11)実施形態4に記載したような各プリズムシート318,319以外の構成に起因して出射光に係る輝度分布に偏りが生じることが懸念される場合は、それを補償するよう左右の端側部分15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AEにおける単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aの占有率を異ならせればよい。
(12)実施形態1~7に記載の各構成を適宜に組み合わせることも可能である。
(13)入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aに含まれる一対の端側部分15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AEのうちの一方の端側部分15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AEについては、単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aが占める占有率が、中央側部分15AC,115AC,215AC,315AC,415AC,515ACにおいて単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aが占める占有率よりも低いものの、他方の端側部分15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AEについては、単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aが占める占有率が、中央側部分15AC,115AC,215AC,315AC,415AC,515ACにおいて単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aが占める占有率と同じであってもよい。
(14)光屈折部26,126,226,326,426,526は、X軸方向及びY軸方向に沿う断面形状が異なる複数種類の単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526Aを有していてもよい。光屈折部26,126,226,326,426,526は、例えば、実施形態1~5,7に記載した弓形の単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426Aと、実施形態6に記載した三角形の単位光屈折部526Aと、を含んでいてもよい。
(15)光屈折部26,126,226,326,426,526は、単位光屈折部26A,126A,226A,326A,426A,526AにおけるX軸方向及びY軸方向に沿う断面形状が、弓形や三角形以外の形状(例えば、楕円の弓形、半円形、半楕円形、台形など)であってもよい。
(16)光屈折部26,126,226,326,426,526は、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aにブラスト処理などを施して形成される粗面によって構成されていてもよい。その場合、粗面に含まれる微細な凹凸が単位光屈折部となる。
(17)フレーム25は、導光板15,115,215,315,515,615を全周にわたって取り囲む枠状であってもよい。
(18)第1プリズムシート18,318に備わる第1単位プリズム18B,318Bにおける各斜辺18B2,18B3の具体的な角度は、適宜に変更可能である。それ以外にも、第1プリズムシート18,318に係る構成については適宜に変更可能である。
(19)第2プリズムシート19,319に備わる第2単位プリズム19B,319Bにおける各斜辺19B2,19B3の具体的な角度は、適宜に変更可能である。それ以外にも、第2プリズムシート19,319に係る構成については適宜に変更可能である。
(20)導光板15,115,215,315,515,615の平面形状は、方形以外にも台形、逆台形でもよい。その場合、入光端面15A,115A,215A,315A,415A,515A,615Aと入光反対端面15D,115D,215Dとのうちのいずれが長辺であっても短辺であってもよい。また、導光板15,115,215,315,515,615の平面形状は、弓形、半円形、半楕円形、台形の上底(入光反対端面15D,115D,215D)が円弧状とされる形状などであってもよい。
(21)第1導光板レンズ部21が導光板15,115,215,315,515,615の反対板面15Cに、第2導光板レンズ部22が導光板15,115,215,315,515,615の出光板面15B,615Bに、それぞれ設けられていてもよい。
(22)出光反射部23は、導光板15,115,215,315,515,615の出光板面15B,615Bに設けられていてもよい。
(23)導光板15,115,215,315,515,615は、厚みが全長にわたって一定とされる構成以外にも、厚みがLED13,113,213,513,613から遠ざかるほど小さくなり、反対板面15Cが傾斜状とされる構成であっても構わない。
(24)反射型偏光シート20は、偏光層を有さず多層膜を有する構成であっても構わない。その場合は、反射型偏光シート20とは別途に偏光層を有する偏光板を液晶パネル11に取り付けるようにすればよい。
(25)光学シート17,117,317の具体的な積層枚数、積層順、種類などは適宜に変更可能である。例えば、反射型偏光シート20を省略することも可能である。
(26)LED13,113,213,513,613は、側面発光型以外にも頂面発光型であっても構わない。また、光源としてLED13,113,213,513,613以外にもOLED(Organic Light Emitting Diode)などを用いることも可能である。
(27)バックライト装置12,112,212,312,612及び液晶表示装置10は、特開2020-119678号公報に記載されたものと同様に、平面に視て縦長形状(長辺及び短辺を逆転させた構成)であってもよい。
(28)液晶パネル11の具体的な画面サイズ、導光板15,115,215,315,515,615の長辺寸法及び短辺寸法、LED13,113,213,513,613の幅寸法などは適宜に変更可能である。
10…液晶表示装置(表示装置)、11…液晶パネル(表示パネル)、12,112,212,312,612…バックライト装置(照明装置)、13,113,213,513,613…LED(光源)、15,115,215,315,515,615…導光板、15A,115A,215A,315A,415A,515A,615A…入光端面、15AC,115AC,215AC,315AC,415AC,515AC…中央側部分、15AE,115AE,215AE,315AE,415AE,515AE…端側部分、15B,615B…出光板面、15D,115D,215D…入光反対端面、17A,617A…入光面、17B…出光面、18,318…第1プリズムシート、18B,318B…第1単位プリズム、19,319…第2プリズムシート、19B,319B…第2単位プリズム、25…フレーム(光反射部材)、26,126,226,326,426,526…光屈折部、26A,126A,226A,326A,426A,526A…単位光屈折部、27…プリズムシート、27B…単位プリズム、L…長さ

Claims (15)

  1. 列をなして並ぶ複数の光源と、
    板状をなしていて外周端面に複数の前記光源から発せられた光が入射される入光端面と前記入光端面とは反対側に配される入光反対端面とが少なくとも含まれるとともに一方の板面が光を出射させる出光板面とされる導光板と、
    前記入光端面において複数の前記光源の並び方向に沿って並ぶよう配される複数の単位光屈折部からなり入射する光を屈折させる光屈折部と、を備え、
    前記光屈折部は、前記入光端面のうちの前記並び方向についての端側部分において前記単位光屈折部が占める占有率が、前記入光端面のうちの前記並び方向についての中央側部分において前記単位光屈折部が占める占有率よりも低くなるよう構成される照明装置。
  2. 前記光屈折部は、前記端側部分における前記並び方向についての長さが4.5mmよりも大きくて15.9mmよりも小さい範囲となるよう構成される請求項1記載の照明装置。
  3. 前記光屈折部は、前記端側部分における前記並び方向についての長さが8.3mm以上で12.1mm以下の範囲となるよう構成される請求項2記載の照明装置。
  4. 前記光屈折部は、前記中央側部分において前記占有率が百分率で70%以上で85%以下となるよう構成される請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の照明装置。
  5. 前記光屈折部は、前記中央側部分において前記占有率が70%よりも高い請求項4記載の照明装置。
  6. 前記光屈折部は、前記端側部分において前記占有率が百分率で50%以上で60%以下となるよう構成される請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の照明装置。
  7. 前記光屈折部は、前記端側部分において前記占有率が60%よりも低くなるよう構成される請求項6記載の照明装置。
  8. 前記光屈折部は、前記端側部分と前記中央側部分とで前記単位光屈折部における前記並び方向についての寸法が等しくなるよう構成される請求項6または請求項7記載の照明装置。
  9. 前記光屈折部は、前記端側部分において前記占有率が百分率で0%となるよう構成される請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の照明装置。
  10. 前記光屈折部は、前記入光端面のうちの前記中央側部分を挟む2つの前記端側部分において前記占有率が互いに異なるよう構成される請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の照明装置。
  11. 前記光屈折部は、前記単位光屈折部が前記出光板面の法線方向に沿って延在していて前記出光板面に沿う断面形状が弓形となるよう構成される請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の照明装置。
  12. 前記導光板の外周端面のうち少なくとも前記入光端面を除く部分と対向するよう配される光反射部材を備える請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の照明装置。
  13. 前記導光板に対して出光側に配される第1プリズムシートであって、光を出射する出光面において前記光源から前記導光板へ向かう方向に沿って並んで配されていて前記並び方向に沿って延在する複数の第1単位プリズムを有する第1プリズムシートと、
    前記第1プリズムシートに対して出光側に配される第2プリズムシートであって、光を出射する出光面において前記光源から前記導光板へ向かう方向に沿って並んで配されていて前記並び方向に沿って延在する複数の第2単位プリズムを有する第2プリズムシートと、を備える請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置。
  14. 前記導光板に対して出光側に配されるプリズムシートであって、前記導光板からの光が入射する入光面において前記光源から前記導光板へ向かう方向に沿って並んで配されていて前記並び方向に沿って延在する複数の単位プリズムを有するプリズムシートを備える請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の照明装置。
  15. 請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の照明装置と、
    前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える表示装置。
JP2021028837A 2021-02-25 2021-02-25 照明装置及び表示装置 Pending JP2022129946A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021028837A JP2022129946A (ja) 2021-02-25 2021-02-25 照明装置及び表示装置
US17/675,276 US11635563B2 (en) 2021-02-25 2022-02-18 Illumination device and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021028837A JP2022129946A (ja) 2021-02-25 2021-02-25 照明装置及び表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022129946A true JP2022129946A (ja) 2022-09-06

Family

ID=82900592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021028837A Pending JP2022129946A (ja) 2021-02-25 2021-02-25 照明装置及び表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11635563B2 (ja)
JP (1) JP2022129946A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117538975A (zh) * 2022-08-02 2024-02-09 苏州佳世达电通有限公司 显示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100485482C (zh) * 2004-10-14 2009-05-06 清华大学 导光板和背光模组
CN101142442A (zh) * 2005-03-17 2008-03-12 富士通株式会社 照明装置和液晶显示装置
TWI349121B (en) * 2007-05-17 2011-09-21 Wintek Corp Light guide plate and backlight module having the same
JP4996433B2 (ja) * 2007-11-27 2012-08-08 ミネベア株式会社 面状照明装置
US20100271841A1 (en) * 2009-04-27 2010-10-28 Led Folio Corporation LED Lighting With Light Guide Plate Having Side Reflector
JP5725349B2 (ja) 2011-07-25 2015-05-27 ミネベア株式会社 面状照明装置
JP2017188250A (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 ミネベアミツミ株式会社 面状照明装置
KR102570053B1 (ko) * 2018-05-14 2023-08-23 라디안트 (광저우) 옵토-엘렉트로닉스 컴퍼니 리미티드 도광판, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20220268987A1 (en) 2022-08-25
US11635563B2 (en) 2023-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8848139B2 (en) Optical member, light source apparatus, display apparatus, and terminal apparatus
KR101019820B1 (ko) 면광원장치
US20140133181A1 (en) Illumination device and display device
US10928578B2 (en) Lighting device and display device
US20150062493A1 (en) Optical sheet and backlight unit and display device comprising the same
JP5667688B2 (ja) バックライトアセンブリ及びこれを含む表示装置
JP4683165B1 (ja) 導光体、隠蔽構造体、これらを備えた照明装置、表示装置
TWI576625B (zh) 照明裝置及顯示裝置
US20070257871A1 (en) Display Unit
US20110205734A1 (en) Optical sheet stack body, illuminating device, and display device
JP6239978B2 (ja) 液晶表示装置
CN113495386B (zh) 照明装置及显示装置
US20150131317A1 (en) Illumination device, and display device
US8118469B2 (en) Surface illuminating device and image display apparatus
JP4779893B2 (ja) 面光源装置と透過型表示装置
JP5515925B2 (ja) 面光源装置および表示装置
JP2014235896A (ja) 面光源装置、表示装置および照明装置
US20070133225A1 (en) Lighting unit, electro-optic device, and electronic apparatus
US20110019435A1 (en) Brightness enhancement film and backlight module
US11635563B2 (en) Illumination device and display device
TWI439735B (zh) 柱狀透鏡陣列之裝置及其背光模組
KR102592717B1 (ko) 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 패널
JP2023125176A (ja) 照明装置及び表示装置
KR20090027395A (ko) 지그재그 배열 패턴의 프리즘 산을 갖는 프리즘 시트, 이를채용한 백라이트 유니트, 및 상기 백라이트 유니트를구비한 액정표시장치
US20110037923A1 (en) Light condensing film, backlight module and liquid crystal display