以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
[第1実施形態]
(液晶装置の構成)
まず、図1乃至図4を参照して、本発明の第1実施形態に係る照明装置51を備える、電気光学装置の一例としての液晶装置100の構成について説明する。
図1は、第1実施形態に係る照明装置51を備える液晶装置100をその表示側から見た平面図を示す。図2(a)は、図1の切断線A−A’に沿った、ドライバIC7側とは逆側に位置する液晶装置100の構成を示す要部断面図である。図2(b)は、図1の切断線B−B’に沿った液晶装置100の構成を示す要部断面図である。図2(c)は、図1の切断線C−C’に沿った液晶装置100の構成を示す要部断面図である。図3(a)は、照明装置51を構成する第1のプリズムシート14の構成を示す平面図である。図3(b)は、照明装置51を構成する第2のプリズムシート15の構成を示す平面図である。 図4(a)は、図3(a)の切断線D−D’に沿った(第1のプリズムシート14の各プリズム14pの稜線14pLと直交する方向に沿った)、第1のプリズムシート14の構成を示す断面図である。図4(b)は、図3(b)の切断線E−E’に沿った(第2のプリズムシート15の各プリズム15pの稜線15pLと直交する方向に沿った)、第2のプリズムシート15の構成を示す断面図である。図5は、第2の支持部材(枠体)16の平面図を示す。なお、図5では、説明の便宜上、第2の支持部材16に対する、第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート15の配置位置も破線にて、また、液晶表示パネル50の配置位置を二点鎖線にてそれぞれ示すこととする。
液晶装置100は、液晶表示パネル50と、通過する光を偏光する第1の偏光板5及び第2の偏光板6と、液晶表示パネル50を照明する照明装置51と、を備える。
液晶表示パネル50は、第1の基板1と第2の基板2とを枠状のシール材3を介して貼り合わせ、シール材3で区画される領域内に、電気光学層の一例としての液晶層4を狭持して構成される。液晶表示パネル50の液晶層4側の面上には、例えば、ブラックマトリックス、カラーフィルタ、電極その他の多くの構成要素がマトリクス状(格子状)又はストライプ状(線状)に形成されるが、図1ではそれらの要素の図示を省略している。そして、液晶表示パネル50におけるシール材3の内側には、画像を表示するための有効表示領域Vが形成される。なお、液晶表示パネル50において有効表示領域Vの外側の領域は非表示領域である。また、第1の基板1は、第2の基板2の一端2eから外側に張り出す領域1hを有し、その領域1hの第2の基板2側の面には、液晶層4を駆動するドライバIC7や、ドライバIC7に各種電気信号を供給する配線基板の一例としてのFPC(Flexible Printed Circuit)8などが実装されている。なお、本発明では、液晶表示パネル50は、特定の構成に限定されず、周知の種々の構成を採り得る。
第1の偏光板5は、第1の基板1の液晶層4側とは逆側の面に配置されていると共に、第2の偏光板6は、第2の基板2の液晶層4側とは逆側の面に配置されている。
照明装置51は、第1の支持部材10と、反射シート11と、図示しない光源と、導光板12と、光学シート群71と、第2の支持部材16と、遮光テープ17と、を備え、液晶表示パネル50の表示側とは逆側に配置される。ここで、光学シート群71には、拡散シート13、第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート15が含まれる。
第1支持部材10は、箱状の形状を有し、照明装置51の各構成部材及び液晶表示パネル50等を支持する。
反射シート11は、光を反射するシート状の部材であり、第1支持部材10の液晶表示パネル50と対向する面に配置されている。図示しない光源としては、例えば発光ダイオードが挙げられ、当該光源は、図示を省略するが、導光板12のドライバIC7側の端面に対向する位置に配置される。導光板12は、透明性を有する素材にて形成され、反射シート11の第1の支持部材10側とは逆側に且つ反射シート11と対向する位置に配置されている。導光板12は、図示しない光源から発光された光Lを拡散シート13側に向けて導く役割を有する。拡散シート13は、導光板12の反射シート11側とは逆側に且つ導光板12と対向する位置に配置され、導光板12から出光された光Lを第1のプリズムシート14に向けて拡散させる役割を有する。
第1のプリズムシート14は、拡散シート13の導光板12側とは逆側の面に重ねて配置され、拡散シート13から出光された光Lを第2のプリズムシート15に向けて集光させる役割を果たす。第1のプリズムシート14は、例えば、図3(a)及び図4(a)に示すように、長辺(第1縁辺)14L及び長辺14Lと交差する短辺(第2縁辺)14dを有する矩形状の平面形状を有する。また、第1のプリズムシート14の第2のプリズムシート15側には、断面三角形状及び三角柱形状のプリズム14pが複数並列して形成されている。各プリズム14pの稜線{頂角α(任意の角度)に沿った線分であり、第1稜線に相当}14pLは、長辺14Lと平行な方向(第1方向)に延在している。
ここで、各プリズム14pの稜線14pLの延在方向(第1方向)に沿ったベクトル14vのベクトル成分は、長辺(第1縁辺)14L方向において短辺(第2縁辺)14d方向より大きい。即ち、ベクトル14vにおいて、その長辺(第1縁辺)14L方向のベクトル成分を14Xvとし、また、その短辺(第2縁辺)14d方向のベクトル成分を14Yvとした場合、ベクトル成分14Xv>ベクトル成分14Yv(=0)である。
なお、この例では、複数のプリズム14pは、第1のプリズムシート14の一方の面側に形成されているが、これに限らず、本発明では、複数のプリズム14pは、第1のプリズムシート14の一方の面及び当該一方の面とは逆側である他方の面のうち、少なくとも何れかの面に形成されていてもよい。
第2のプリズムシート15は、第1のプリズムシート14の拡散シート13側とは逆側に重ねて配置され、第1のプリズムシート14から出光された光Lを液晶表示パネル50側に向けて集光させる役割を果たす。第2のプリズムシート15は、例えば、図3(b)及び図4(b)に示すように、長辺(第3縁辺)15L及び長辺15Lと交差する短辺(第4縁辺)15dを有する矩形状の平面形状を有する。また、第2のプリズムシート15の第1の偏光板5側には、断面三角形状及び三角柱形状のプリズム15pが複数並列して形成されている。各プリズム15pの稜線{頂角β(任意の角度)に沿った線分であり、第2稜線に相当}15pLは、短辺15dと平行な方向(第2方向)に延在している。
ここで、各プリズム15pの稜線15pLの延在方向(第2方向)に沿ったベクトル15vのベクトル成分は、短辺(第4縁辺)15d方向において長辺(第3縁辺)15L方向より大きい。即ち、ベクトル15vにおいて、その長辺(第3縁辺)15L方向のベクトル成分を15Xvとし、また、その短辺(第3縁辺)15d方向のベクトル成分を15Yvとした場合、ベクトル成分15Yv>ベクトル成分15Xv(=0)である。
また、第2のプリズムシート15の長辺15Lは、第1のプリズムシート14の長辺14Lと平行をなしていると共に、第2のプリズムシート15の短辺15dは、第1のプリズムシート14の短辺14dと平行をなしている。即ち、第2のプリズムシート15は、第1のプリズムシート14に対して、長辺(第1縁辺)14Lが長辺(第3縁辺)15Lに、また、短辺(第2縁辺)14dが短辺(第4縁辺)15dに、それぞれ沿うように平面的に重なって配置されている。そして、第2のプリズムシート15の各プリズム15pの稜線15pLと、第1のプリズムシート14の各プリズム14pの稜線14pLとは交差している。好適な例では、第2のプリズムシート15の各プリズム15pの稜線15pLと、第1のプリズムシート14の各プリズム14pの稜線14pLとの交差角は、略90[°]とされる。
なお、この例では、複数のプリズム15pは、第2のプリズムシート15の一方の面側に形成されているが、これに限らず、本発明では、複数のプリズム15pは、第2のプリズムシート15の一方の面及び当該一方の面とは逆側である他方の面のうち、少なくとも何れかの面に形成されていてもよい。
第2の支持部材16は、枠状の形状を有する枠体であり、第1のプリズムシート14の長辺(第1縁辺)14L及び第2のプリズムシート15の長辺(第3縁辺)15Lにそれぞれ沿う第1側壁16saと、第1のプリズムシート14の短辺(第2縁辺)14d及び第2のプリズムシート15の短辺(第4縁辺)15dにそれぞれ沿う第2側壁16sbと、を有する。第1側壁16saの長さx3は、第1のプリズムシート14の長辺(第1縁辺)14Lの長さx1及び第2のプリズムシート15の長辺(第3縁辺)15Lの長さx2より長い。また、第2側壁16sbの長さy3は、第1のプリズムシート14の短辺(第2縁辺)14dの長さy1及び第2のプリズムシート15の短辺(第4縁辺)15dの長さy2より長い。以上の構成を有する第2の支持部材16は、液晶表示パネル50、導光板12及び光学シート群71を支持すると共に収容している。なお、第2の支持部材16の詳細な構成については後述する。
遮光テープ17は、枠状の形状を有し、光学シート群71の外周部より外側であって、且つ液晶表示パネル50の外周部と平面的に重なる位置に配置されている。遮光テープ17は、照明装置51からの不要な漏れ光を遮光して、液晶表示パネル50の表示品位に悪影響を与えるのを防止する役割を有する。
以上の構成を有する液晶装置100では、図示しない光源から出射された光Lは導光板12内を伝播して、その伝播した光Lは、図2の矢印に示すように導光板12の拡散シート13側の面から出光する。なお、導光板12内を伝播した光Lのうち一部の光は反射シート11側の面から出光して反射シート11により反射され、再び、その光は導光板12内に戻される。そして、導光板12から拡散シート13に向けて出光した光Lは、光学シート群71を通過して、さらに液晶表示パネル50の表示領域に向けて進行する。この際、液晶表示パネル50において液晶層4の液晶分子の配向が制御されて、所望の表示画像が観察者によって視認される。
(光学シートの変形防止構造)
次に、第1実施形態に係る光学シートの変形防止構造について説明する。
まず、その具体的な説明に先立ち、光学シートの変形によって液晶表示パネルに生じる不具合について簡単に述べる。
例えば、光学シートとしては、プリズムシート、拡散シートなどが挙げられる。このような光学シートは、外的要因(例えば、光源からの熱による温度上昇、高温高湿下における使用などの周囲環境要因)により平面方向に伸張する。このため、光学シートの外周面(外端面)が、例えば枠状の部材(例えばフレームなどの枠体)の内周面(内側の側壁)に当接した状態で支持された構成の場合、光学シートが伸張した際に枠状の部材と接触又は干渉して、光学シートに、歪、撓み、シワなどの変形が発生してしまう。特に、光学シートが水分を吸湿したような場合には、湿度が下った場合でも、その変形は長期間保持されてしまう。こういった変形が光学シートに生じると、光学シートが液晶表示パネルの規定位置からズレてしまい、その結果、表示画面が部分的に明るく、或いは暗くなったりして、表示画面が見難くなり表示品位の低下を招く原因となる。
そこで、本発明では、このような光学シートの変形防止を図るため、外的要因による光学シートの平面方向への伸張を阻害しないよう、光学シート群71と、枠状の第2の支持部材16との間に適切な大きさの間隙(又は隙間)を設ける。なお、ドライバIC7側又は光源側に位置する光学シート群71と、枠状の第2の支持部材16との間には、通常、十分な間隙又は隙間があるので(図示略)、ドライバIC7側又は光源側に位置する光学シート群71の変形は生じないものとして説明する。ここで、間隙70の幅は、光学シート群71の外周面と、当該外周面に対面する枠状の第2の支持部材16の内周面(第1側壁16sa又は第2側壁16sb)までの距離に等しい。なお、この間隙70の大きさは、光学シート群71の平面方向への伸張量、伸び率及び線膨張係数、並びにそのサイズ、光学軸(例えば、プリズムの稜線など)などのパラメータを考慮して決定される。
具体的に、本発明では、光学シート群71と、枠状の第2の支持部材16の内周面との間に適切な大きさ(幅)の間隙70が形成されるようにするため、第1のプリズムシート14の長辺(第1縁辺)14Lの長さと、第2の支持部材16の第1側壁16saの長さとの差と、第1のプリズムシート14の短辺(第2縁辺)14dの長さと、第2の支持部材16の第2側壁16sbの長さとの差をそれぞれ異ならせると共に、第2のプリズムシート15の長辺(第3縁辺)15Lの長さと、第2の支持部材16の第1側壁16saの長さとの差と、第2のプリズムシート15の短辺(第4縁辺)15dの長さと、第2の支持部材16の第2側壁16sbの長さとの差をそれぞれ異ならせる。なお、第1実施形態では、かかる間隙70を形成するため、当該光学シート群71に対向する枠状の第2の支持部材16の内周面の一部に切り欠き部16kを形成する。この間隙70の幅(光学シート群71の平面方向の長さ)は、上記した各パラメータを考慮して決定される。
例えば、光学シート群71のうち、第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート15を例に採ると、その間隙70の幅は、次のようにして決定する。
まず、第1のプリズムシート14の場合、その長辺14Lの長さをx1[mm]、その短辺14dの長さをy1[mm]、その長辺14L方向の線膨張係数をKx1、その短辺14d方向の線膨張係数をKy1(≠Kx1)、液晶装置100の使用環境下における温度変化量(温度変化の差)をV[単位:(K)又は(℃)]とすると、第1のプリズムシート14の長辺14L方向の最大変位量tx1[mm]は、
tx1=(Kx1 × x1 × V)[mm] (式1)
で表すことができる。なお、最大変位量とは、温度変化前後における、光学シートの長辺及び短辺の各最大変位量を指す。
また、第1のプリズムシート14の短辺14d方向の最大変位量ty1[mm]は、
ty1=(Ky1 × y1 × V)[mm] (式2)
で表すことができる。
そして、第1のプリズムシート14において、長辺14L方向の最大変位量が短辺14d方向の最大変位量に比べて大きい、即ちtx1>ty1であれば、第1のプリズムシート14の長辺14L方向の間隙70の幅dx1は、第1のプリズムシート14の短辺14d方向の間隙70の幅dy1より大きく設定する。そうでないならば、即ちtx1<ty1ならば、第1のプリズムシート14の短辺14d方向の間隙70の幅dy1は、第1のプリズムシート14の長辺14L方向の間隙70の幅dx1より大きく設定する。
同様に、第2のプリズムシート15についても、その長辺15Lの長さをx2[mm]、その短辺15dの長さをy2[mm]、その長辺15L方向の線膨張係数をKx2、その短辺14d方向の線膨張係数をKy2(≠Kx2)とすると、第2のプリズムシート15の長辺15L方向の最大変位量tx2[mm]は、
tx2=(Kx2 × x2 × V)[mm] (式3)
で表すことができる。
また、第2のプリズムシート15の短辺15d方向の最大変位量ty2[mm]は、
ty2=(Ky2 × y2 × V)[mm] (式4)
で表すことができる。
そして、第2のプリズムシート15において、tx2>ty2であれば、第2のプリズムシート15の長辺15L方向の間隙70の幅dx2は、第2のプリズムシート15の短辺15d方向の間隙70の幅dy2より大きく設定する。そうでないならば、即ちtx2<ty2ならば、第2のプリズムシート15の短辺15d方向の間隙70の幅dy2は、第2のプリズムシート15の長辺15L方向の間隙70の幅dx2より大きく設定する。
この例のように、2枚以上の光学シートを用いる場合には、上記方法により算出される、それらの各光学シートの最大変位量の大きさを比較して、その中で最も大きい値を用いて長辺及び短辺の各方向の間隙70の幅を設定する。この場合、長辺方向の変位量が最も大きい光学シートが最大限伸張した場合に、当該光学シートが枠状の第2の支持部材16と接触しない大きさに設定される。同様に、短辺方向の変位量が最も大きい光学シートが最大限伸張した場合に、当該光学シートが枠状の第2の支持部材16と接触しない大きさに設定される。
そこで、上記の例では、tx1とtx2との値を比較して、そのうち大きい方の値を用いて、第1のプリズムシート14の長辺14L方向(又は第2のプリズムシート15の長辺15L方向)の間隙70の幅を設定する。例えば、この場合、第1のプリズムシート14の長辺14L方向(又は第2のプリズムシート15の長辺15L方向)の間隙70の幅は、外的要因により、tx1及びtx2のうち大きい方のプリズムシートが最大限伸張した場合に、当該プリズムシートが枠状の第2の支持部材16と接触しない大きさに設定される。
同様に、ty1とty2との値を比較して、そのうち大きい方の値を用いて、第1のプリズムシート14の短辺14d方向(又は第2のプリズムシート15の短辺15d方向)の間隙70の幅を設定する。例えば、この場合、第1のプリズムシート14の短辺14d方向(又は第2のプリズムシート15の短辺15d方向)の間隙70の幅は、外的要因により、ty1及びty2のうち大きい方のプリズムシートが最大限伸張した場合に、当該プリズムシートが枠状の第2の支持部材16と接触しない大きさに設定される。
また、光学シート群71が外的要因により最大限伸張した場合に、光学シート群71と枠状の第2の支持部材16とが接触しないことが必要である。そのためには、枠状の第2の支持部材16の切り欠き部16kの形状(又は深さdz)は、間隙70と光学シート群71とが対向する形状(又は深さ)に形成されている必要がある。好適な例では、枠状の第2の支持部材16の切り欠き部16kの形状(又は深さdz)は、間隙70と光学シート群71の各外周面及び導光板12の外周面の少なくとも一部とが対向する形状(又は深さ)とすることが好ましい。
なお、上記では、第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート15を例に採り説明したが、拡散シート13に対しても上記同様の計算を行う。こうして、光学シート群71の長辺方向及び短辺方向の各々に対応する適切な間隙70の幅が設定される。
以上のように、本発明では、上記した各パラメータを考慮して、光学シート群71と、枠状の第2の支持部材16の内周面との間に適切な大きさ(幅)の間隙70が形成されるようにするため、第1のプリズムシート14の長辺(第1縁辺)14Lの長さx1と、第2の支持部材16の第1側壁16saの長さx3との差(=dx1の2倍の長さ)と、第1のプリズムシート14の短辺(第2縁辺)14dの長さy1と、第2の支持部材16の第2側壁16sbの長さy3との差(=dy1の2倍の長さ)をそれぞれ異ならせると共に、第2のプリズムシート15の長辺(第3縁辺)15Lの長さx2と、第2の支持部材16の第1側壁16saの長さx3との差(=dx2の2倍の長さ)と、第2のプリズムシート15の短辺(第4縁辺)15dの長さy2と、第2の支持部材16の第2側壁16sbの長さy3との差(=dy2の2倍の長さ)をそれぞれ異ならせる。
例えば、この照明装置51では、平面領域における長辺方向と短辺方向とで異なる最大伸張量(又は伸び率や線膨張係数)を有する光学シート群71と、光学シート群71の各外周面と間隙70を介して対向する内周面を有する枠状の第2の支持部材16と、を備え、光学シート群71の長辺方向における間隙70の幅は、光学シート群71の短辺方向における間隙70の幅と異ならせる。
具体的に、第1実施形態では、上記した各パラメータを考慮して、光学シート群71と、枠状の第2の支持部材16の内周面との間に適切な大きさ(幅)の間隙70が形成されるようにするため、第1のプリズムシート14の長辺(第1縁辺)14Lの長さx1と、第2の支持部材16の第1側壁16saの長さx3との差(=dx1の2倍の長さ)を、第1のプリズムシート14の短辺(第2縁辺)14dの長さy1と、第2の支持部材16の第2側壁16sbの長さy3との差(=dy1の2倍の長さ)より大きくすると共に、第2のプリズムシート15の短辺(第4縁辺)15dの長さy2と、第2の支持部材16の第2側壁16sbの長さy3との差(=dy2の2倍の長さ)を、第2のプリズムシート15の長辺(第3縁辺)15Lの長さx2と、第2の支持部材16の第1側壁16saの長さx3との差(=dx2の2倍の長さ)より大きくする。
好適な例では、光学シート群71において、長辺方向及び短辺方向のうち、一方の方向の最大伸張量(又は伸び率や線膨張係数)は、他方の方向の最大伸張量(又は伸び率や線膨張係数)より大きく、当該一方の方向における間隙70の幅は、当該他方の方向における間隙70の幅より大きい。また、間隙70の幅は、外的要因により光学シート群71が最大限伸張した場合に、その伸張した光学シート群71が枠状の第2の支持部材16に接触しない大きさを有する。
この構成によれば、高温高湿の状況下で液晶装置100を用いた場合、光学シート群71は伸張するが、その場合でも、当該光学シート群71の外周部は、間隙70内に位置するに留まり、枠状の第2の支持部材16と接触又は干渉することはない。よって、光学シート群71と枠状の第2の支持部材16との接触又は干渉による、光学シート群71の変形(歪、撓み、シワなど)を防止できる。即ち、光学シート群71の外形形状に制限を加えることなく、光学シート群71の変形(歪、撓み、シワなど)を防止できる。また、この状態から常温常湿の状況下に戻った場合でも、光学シート群71は変形することなく元のサイズに戻る。よって、光学シート群71の変形による、液晶表示パネル50の表示品位の低下を防止することができる。
さらに、この構成によれば、間隙70を形成するために、枠状の第2の支持部材16の内周面を必要以上に切り欠いて切り欠き部16kを形成する必要がなくなるので、照明装置51の剛性又は強度が低下するのを防止できると共に、照明装置51と液晶表示パネル50との固定領域(相互に固定するための接触領域)が減少することを防止できる。その結果、落下などの衝撃に対する照明装置51及び液晶装置100の強度低下を防止できる。また、間隙70の幅は、上記した方法により設定され、必要以上に大きく設定されないので、間隙70から光漏れが生じることによる輝度低下を抑制することができる。
また、第1実施形態では、光学シート群71と対面する、第2の支持部材(枠体)16の内壁(第1側壁16sa及び第2側壁16sb)から液晶表示パネル50の有効表示領域Vまでの距離dv1が、第1のプリズムシート14の長辺(第1縁辺)14Lの長さx1及び第2のプリズムシート15の長辺(第3縁辺)15Lの長さx2と、第2の支持部材16の第1側壁16saの長さx3との差(=dx1及びdx2の2倍の長さ)、並びに、第1のプリズムシート14の短辺(第2縁辺)14dの長さy1及び第2のプリズムシート15の短辺(第4縁辺)15dの長さy2と、第2の支持部材16の第2側壁16sbの長さy3との差(=dy1及びdy2の2倍の長さ)よりも夫々大きい。
これによれば、第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート15を、確実に有効表示領域Vに平面的に重ならせることができる。
[第2実施形態]
次に、図6を参照して、第2実施形態に係る光学シートの変形防止構造について説明する。
図6(a)は、図2(a)に対応する、第2実施形態に係る照明装置51aを有する液晶装置100aの要部断面図を示す。図6(b)は、図2(b)に対応する、第2実施形態に係る照明装置51aを有する液晶装置100aの要部断面図を示す。図6(c)は、図2(c)に対応する、第2実施形態に係る照明装置51aを有する液晶装置100aの要部断面図を示す。
第2実施形態では、光学シート群71における各光学シートの最大変位量(最大伸張量)の違いを考慮して、第1のプリズムシート14aと第2のプリズムシート15aとで平面方向のサイズを変更している点が第1実施形態と異なり、それ以外は同様である。よって、以下では、第1実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。なお、拡散シート13は、特定の方向に延在する光学軸を有しないので、第1のプリズムシート14a及び第2のプリズムシート15aと比べて一般的に伸張量が小さい。よって、この例でも、拡散シート13の平面方向におけるサイズについては変更しないこととする。
一般的に、プリズムシートは、そのプリズムの稜線の延在方向が、当該稜線の延在方向と直交する方向よりも伸張量又は伸び率が大きい。この点、第2実施形態に係る照明装置51aでは、第1のプリズムシート14aの各プリズム14pの稜線14pLの延在方向は長辺(第1縁辺)14L方向であると共に、第2のプリズムシート15aの各プリズム15pの稜線15pLの延在方向は短辺(第4縁辺)15d方向である。このため、第1のプリズムシート14aは、長辺(第1縁辺)14L方向が短辺(第2縁辺)14d方向より伸張量又は伸び率が大きいと共に、第2のプリズムシート15aは、短辺(第4縁辺)15d方向が長辺(第3縁辺)15L方向より伸張量又は伸び率が大きい。
そこで、第2実施形態に係る照明装置51aでは、第1のプリズムシート14aの長辺(第1縁辺)14Lの長さx1を、第2のプリズムシート15aの長辺(第3縁辺)15Lの長さx2より短くすると共に、第2のプリズムシート15aの短辺(第4縁辺)15dの長さy2を、第1のプリズムシート14aの短辺(第2縁辺)14dの長さy1より短くする。
言い換えれば、この照明装置51aでは、図示しない光源側とは逆側に位置する第1のプリズムシート14aの長辺14L方向の外周面が、第2のプリズムシート15aの長辺15L方向の外周面より内側に位置するように、第1のプリズムシート14aの長辺14L方向の外周面と、第2のプリズムシート15aの長辺15L方向の外周面との位置を異ならせる。これにより、図示しない光源側とは逆側に位置する第1のプリズムシート14aの長辺14L方向の外周面と、第2のプリズムシート15aの長辺15L方向の外周面との間の距離(又は差分)はdmとなっている。
また、この照明装置51aでは、第2のプリズムシート15aの短辺15d方向の外周面が、第1のプリズムシート14aの短辺14d方向の外周面より内側に位置するように、第2のプリズムシート15aの短辺15d方向の外周面と、第1のプリズムシート14aの短辺14d方向の外周面との位置を異ならせている。これにより、第2のプリズムシート15aの短辺15d方向の外周面と、第1のプリズムシート14aの短辺14d方向の外周面との間の距離(又は差分)はdnとなっている。なお、距離dm、dnは、光学シート群71の平面方向への伸張量、伸び率及び線膨張係数、並びにそのサイズ、光学軸(例えば、プリズムの稜線など)などのパラメータを考慮して決定される。例えば、距離dm、dnは、それぞれ、外的要因により第1のプリズムシート14a及び第2のプリズムシート15aが最も伸張した場合に、略0となる値に設定されることが好ましい。
この構成によれば、高温高湿の状況下で液晶装置100aを用いた場合、光学シート群71は伸張する。この場合、第1のプリズムシート14aの長辺(第1縁辺)14L方向の伸張量は、第2のプリズムシート15aの長辺(第3縁辺)15L方向の伸張量より大きく、第1のプリズムシート14aの長辺(第1縁辺)14L方向の外周面、及び第2のプリズムシート15aの長辺(第3縁辺)15L方向の外周面は、枠状の第2の支持部材16に接触又は干渉しない範囲で間隙70内に位置する。好適な例では、この場合に、第1のプリズムシート14a及び第2のプリズムシート15aが最も伸張した場合に、上記の距離dmが略0となるように設計することにより、第2のプリズムシート15aの長辺(第3縁辺)15L方向の外周面と、第1のプリズムシート14aの長辺(第1縁辺)14L方向の外周面とを、間隙70内において略同一面上に位置させることができる。
同様に、この場合、第2のプリズムシート15aの短辺(第4縁辺)15d方向の伸張量は、第1のプリズムシート14aの短辺(第2縁辺)14d方向の伸張量より大きく、第2のプリズムシート15aの短辺(第4縁辺)15d方向の外周面、及び第1のプリズムシート14aの短辺(第2縁辺)14d方向の外周面は、枠状の第2の支持部材16に接触又は干渉しない範囲で間隙70内に位置する。好適な例では、この場合に、第1のプリズムシート14a及び第2のプリズムシート15aが最も伸張した場合に、上記の距離dnが略0となるように設計することにより、第2のプリズムシート15aの短辺(第4縁辺)15d方向の外周面と、第1のプリズムシート14aの短辺(第2縁辺)14d方向の外周面とを、間隙70内において略同一面上に位置させることができる。
よって、光学シート群71と枠状の第2の支持部材16との接触又は干渉による、光学シート群71の変形(歪、撓み、シワなど)を防止できる。また、この状態から常温常湿の状況下に戻った場合でも、光学シート群71は変形することなく元のサイズに戻る。よって、光学シート群71の変形による、液晶表示パネル50の表示品位の低下を防止することができる。
さらに、この構成によれば、第1のプリズムシート14a及び第2のプリズムシート15aにおいて、伸張量の最も大きい側の外周面(本例では長辺14L方向の外周面及び短辺15d方向の外周面)を、それぞれ、伸張量の小さい側の外周面(本例では短辺14d方向の外周面及び長辺15L方向の外周面)より内側に位置させるようにしているので、必要以上に間隙70の幅を大きくする必要がなくなる。即ち、この構成によれば、間隙70を形成するために、枠状の第2の支持部材16の内周面を必要以上に切り欠いて切り欠き部16kを形成する必要がなくなるので、照明装置51aの剛性又は強度がより低下するのを防止できると共に、照明装置51aと液晶表示パネル50との固定領域(相互に固定するための接触領域)がより減少することを防止できる。その結果、落下などの衝撃に対する照明装置51a及び液晶装置100aの強度低下をより防止できる。また、間隙70の幅は、上記した第1実施形態と同様の方法により設定され、必要以上に大きく設定されないので、間隙70から光漏れが生じることによる輝度低下をより抑制することができる。
また、第2実施形態では、光学シート群71と対面する、第2の支持部材(枠体)16の内壁(第1側壁16sa及び第2側壁16sb)から液晶表示パネル50の有効表示領域Vまでの距離dv1が、第2のプリズムシート15の長辺(第3縁辺)15Lの長さx2と、第2の支持部材16の第1側壁16saの長さx3との差(=dx2の2倍の長さ)、並びに、第1のプリズムシート14の短辺(第2縁辺)14dの長さy1と、第2の支持部材16の第2側壁16sbの長さy3との差(=dy1の2倍の長さ)よりも夫々大きい。また、第2実施形態では、液晶表示パネル50の外縁(外周面)から有効表示領域Vまでの距離dv2が、第1のプリズムシート14の長辺(第1縁辺)14Lの長さx1と、第2のプリズムシート15の長辺(第3縁辺)15Lの長さx2との差(dmを2倍した長さに相当)、並びに、第1のプリズムシート14の短辺(第2縁辺)14dの長さy1と、第2のプリズムシート15の短辺(第4縁辺)15dの長さy2との差(dnを2倍した長さに相当)より夫々大きいことが好ましい。これらによれば、第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート15を、確実に有効表示領域Vに平面的に重ならせることができる。
[変形例]
本発明は、上記の各実施形態に係る照明装置の構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形をすることが可能である。
例えば、上記の第1及び第2実施形態では、第1のプリズムシート14、14aの各プリズム14pの稜線14pLが長辺14Lと平行な方向に延在方向していると共に、第2のプリズムシート15、15aの各プリズム15pの稜線15pLが短辺15dと平行な方向に延在方向していた。これに限らず、本発明では、第1のプリズムシート14、14a及び第2のプリズムシート15、15aの各プリズムの稜線は、長辺14L、15L又は短辺14d、15dに対して斜め方向に延在方向している構成であってもよい。こうした構成を有する変形例について、図7を参照して説明する。
図7(a)は、変形例に係る第1のプリズムシート14bの構成を示す平面図である。なお、図7(a)において、第1のプリズムシート14bの各プリズム14pの稜線14pLと直交する方向F−F’に沿った各プリズム14pの断面構成は、図4(a)における第1のプリズムシート14の切断線D−D’に沿った各プリズム14pの断面構成と同様である。図7(b)は、変形例に係る第2のプリズムシート15bの構成を示す平面図である。なお、図7(b)において、第2のプリズムシート15bの各プリズム15pの稜線15pLと直交する方向F−F’に沿った各プリズム15pの断面構成は、図4(b)における第2のプリズムシート15の切断線D−D’に沿った各プリズム15pの断面構成と同様である。
変形例に係る照明装置では、第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bを除き、その他の構成は第1及び第2実施形態と同様である。よって、以下では、第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bの構成についてのみ説明する。
具体的に、変形例に係る第1のプリズムシート14bでは、その各プリズム14pの稜線14pLの延在方向が斜め方向、即ち短辺14dに対して反時計回りに角度θ[°]をなしていると共に、第2のプリズムシート15bでは、その各プリズム15pの稜線15pLの延在方向が斜め方向、即ち短辺15dに対して時計回りに角度θ[°]をなしている。
ここで、第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bは、各プリズム14p、15pの稜線14pL、15pLが斜め方向に延在しているので、短辺14d、15dをそれぞれ基準線とした場合における当該短辺14d、15dと稜線14pL、15pLとのなす角度θの採り得る値によって、第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bにおける伸張量の方向が変化する。
例えば、第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bにおいて、短辺14d、15dからそれぞれ時計回り及び反時計回りに稜線14pL、15pLまでの角度θ(以下同様の意味で用いる)を45[°]とした場合、第1のプリズムシート14bの各プリズム14pの稜線14pLの延在方向(第1方向)に沿ったベクトル14vのベクトル成分は、長辺(第1縁辺)14L方向と短辺(第2縁辺)14d方向とで略同一になると共に、第2のプリズムシート15bの各プリズム15pの稜線15pLの延在方向(第2方向)に沿ったベクトル15vのベクトル成分は、短辺(第4縁辺)15d方向と長辺(第3縁辺)15L方向とで略同一になる。よって、この場合、第1のプリズムシート14bの長辺(第1縁辺)14Lにおける伸張量と第1のプリズムシート14bの短辺(第2縁辺)14dにおける伸張量は略同一になると共に、第2のプリズムシート15bの長辺(第3縁辺)15Lにおける伸張量と第2のプリズムシート15bの短辺(第4縁辺)15dにおける伸張量は略同一になる。
また、第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bにおいて、45[°]<角度θ<90[°]とした場合、第1のプリズムシート14bの各プリズム14pの稜線14pLの延在方向(第1方向)に沿ったベクトル14vのベクトル成分は、長辺(第1縁辺)14L方向が短辺(第2縁辺)14d方向より大きくなると共に、第2のプリズムシート15bの各プリズム15pの稜線15pLの延在方向(第2方向)に沿ったベクトル15vのベクトル成分は、長辺(第3縁辺)15L方向が短辺(第4縁辺)15d方向より大きくなる。よって、この場合、第1のプリズムシート14bの長辺(第1縁辺)14Lにおける伸張量は第1のプリズムシート14bの短辺(第2縁辺)14dにおける伸張量より大きくなると共に、第2のプリズムシート15bの長辺(第3縁辺)15Lにおける伸張量は、第2のプリズムシート15bの短辺(第4縁辺)15dにおける伸張量より大きくなる。
また、第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bにおいて、0[°]<角度θ<45[°]とした場合、第1のプリズムシート14bの各プリズム14pの稜線14pLの延在方向(第1方向)に沿ったベクトル14vのベクトル成分は、短辺(第2縁辺)14d方向が長辺(第1縁辺)14L方向より大きくなると共に、第2のプリズムシート15bの各プリズム15pの稜線15pLの延在方向(第2方向)に沿ったベクトル15vのベクトル成分は、短辺(第4縁辺)15d方向が長辺(第3縁辺)15L方向より大きくなる。よって、この場合、第1のプリズムシート14bの短辺(第2縁辺)14dにおける伸張量は、第1のプリズムシート14bの長辺(第1縁辺)14Lにおける伸張量より大きくなると共に、第2のプリズムシート15bの短辺(第4縁辺)15dにおける伸張量は、第2のプリズムシート15bの長辺(第3縁辺)15Lにおける伸張量より大きくなる。
このように、こうした構成を有する変形例の第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bでは、外的要因により各プリズムの稜線14pL、15pL方向(斜め方向)に伸び易くなる。よって、この場合は、第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bに係る、長辺14L、15L方向の線膨張係数、及び短辺14d、15d方向の線膨張係数をそれぞれ周知の計算方法(第1のプリズムシート14b及び第2のプリズムシート15bの伸びる方向のベクトル合成等)にて求めておけば、上記した式1〜式4に基づき、第1のプリズムシート14bの長辺14L方向の最大変位量tx2、第1のプリズムシート14bの短辺14d方向の最大変位量ty2、第2のプリズムシート15bの長辺15L方向の最大変位量tx4、第2のプリズムシート15bの短辺15d方向の最大変位量ty4をそれぞれ算出することができる。そして、上記した第1実施形態で述べた方法により、変形例に係る光学シート群71の長辺方向及び短辺方向の各々に対応する適切な間隙70の幅が設定される。これにより、第1及び第2実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
[電子機器]
次に、上記した各実施形態に係る照明装置51、51a、或いは上記した変形例に係る照明装置のうちの何れかの照明装置を備える液晶装置(以下、代表して「液晶装置1000」と称する)を備える電子機器の具体例について図8を参照して説明する。
まず、本発明に係る液晶装置1000を、可搬型のパーソナルコンピュータ(いわゆるノート型パソコン)の表示部に適用した例について説明する。図8(a)は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ710は、キーボード711を備えた本体部712と、本発明に係る液晶装置1000を適用した表示部713とを備えている。
続いて、本発明に係る液晶装置1000を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図8(b)は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機720は、複数の操作ボタン721のほか、受話口722、送話口723とともに、本発明に係る液晶装置1000を適用した表示部724を備える。
なお、本発明に係る液晶装置1000を適用可能な電子機器としては、図8(a)に示したパーソナルコンピュータや図8(b)に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
12 導光板、 13 拡散シート、 14、14a、14b 第1のプリズムシート、 15、15a、15b 第2のプリズムシート、 16 第2の支持部材(枠体)、 16k 切り欠き部、 50 液晶表示パネル、 51、51a 照明装置、 70 間隙、 71 光学シート群、 100、100a 液晶装置(電気光学装置)