JP5987577B2 - 導光板、液晶表示装置、導光板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光源からの光を導いて面状に光を出射する導光板、該導光板を具備する液晶表示装置、及び導光板の製造方法に関する。

液晶表示装置には、液晶パネルに対して背面側から照明する面光源装置が備えられている。面光源装置は大別すると、光学部材の背面側に光源を配置する直下型と、光学部材の側方に光源を配置するエッジライト型と、に分類される。エッジライト型の面光源装置は、直下型の面光源装置と比較して、面光源装置の厚さを薄くすることができるといった利点を有している。

エッジライト型の面光源装置は、側方からの光源光を中央方向に導く導光板を備えている。すなわち、光源からの光は、導光板の端面の１つである入光面から導光板内に入射する。導光板内に入射した光は、導光板内で反射を繰り返し、入光面に対向する面の方向（導光方向）に向けて導光板内を進んでいく。導光板内を進む光は、導光板の光学的な作用により、導光板内を進むにつれて少しずつ出光面から出射する。この結果、導光板の出光面からの出射光量が、導光方向に沿って、均一化されるようになる。

このような導光板含め、面光源装置に含まれる部材はいずれも薄い板状でありこれらが層状に積層されている。面光源装置はこのように各層を積層してその外周部を筐体で押えることにより一体化していることから、導光板をはじめとする各構成部材については反りが無いものが理想とされ、従来は反りをできるだけ抑えた導光板が提供されてきた。例えば特許文献１等にもみられるように、反りを生じさせない技術が提供されている。

特開２０１１−５６８４２号公報

確かに反りのない導光板であることは理想であるが、反りを完全に解消することはできず、その結果、導光板にうねり、波うち等を生じることがある。このようなうねりを有する導光板に対してその外周部を筐体で押さえて他の層に押し付けるように積層すると、うねりが助長されて平面性に問題が生じ、例えば他の層と均一に密着することができなくなることがある。

そこで本発明は、上記の問題に鑑み、他の層に組み合わせたときに平面性の良い導光板を提供することを課題とする。また、当該導光板を具備する液晶表示装置、及び導光板の製造方法を提供する。

以下、本発明について説明する。

請求項１に記載の発明は、光源からの光を入射させ導光方向に導きつつ出光面から光を出射させる板状の導光板であって、導光板が反りを有しており、反りのうち凸側を下にして平坦面に載置したときに、板状の反りに沿った方向の両端間の距離をＬ（ｍ）、板状の面のうち平坦面に対向する側の面と平坦面との鉛直方向距離のうち最大の距離をＨ（ｍ）としたとき、
０．００５≦Ｈ／Ｌ≦０．０５
の関係を満たす、導光板である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の導光板と、導光板に光を入射させる光源と、導光板の出光面側に配置される液晶パネルと、を備え、凸側が液晶パネルとは反対側になるように導光板が配置される、液晶表示装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液晶表示装置において、導光板と液晶パネルとの間には他の層が配置されている。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の導光板を製造する方法であって、押し出し法により成形され、ロール型の温度を調整することにより反りの関係を満たすように制御される、導光板の製造方法である。

本発明によれば、導光板の外周部が筐体により押えられて他の層に積層された際にその外周部から中央部に向けて順次押圧力が作用し、当該他の層に密着させることができる。すなわち積層時におけるうねりや波うちを制御することができ、良好な平面性を有するものとなる。これにより例えば他の層との密着性を向上させることが可能となる。

１つの実施形態の導光板の斜視図である。 導光板の断面図である。 導光板の製造方法の１つの例を説明する図である。 １つの実施形態の液晶表示装置１の構成を説明する斜視図である。 面光源装置４の分解斜視図である。 面光源装置４の１つの断面（図５のＶＩ−ＶＩに沿った断面）を示す分解図である。 面光源装置４の他の断面（図５のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面）を示す分解図である。 単位光学要素１２ａを説明する図である。 単位プリズム３２ａを説明する図である。 面光源装置の組み合わせを説明する図である。

本発明の上記した作用および利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

図１は１つの実施形態を説明する図であり、導光板１０の斜視図である。図２には図１にＩＩ−ＩＩで示した線（導光方向）に沿った導光板１０の厚さ方向（図１の紙面上下方向）断面図を示した。なお、本図及び以下で示す図では、わかりやすさのため部材の厚さや形状等を誇張して示すことがあり、繰り返しとなる符号は一部を省略することもある。

導光板１０は、基部１１、及び単位光学要素部１２を有している。導光板１０は透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材であり、一方の板面側に単位光学要素部１２が配置されて出光面が形成されている。他方の板面側は裏面とされ、ここに複数のプリズム１１ａが形成されている。
また導光板１０の板厚を形成する端面は光源２０に対向する入光面、該入光面とは反対側に配置される対向面、及び入光面と対向面とを渡すように２つの側面がそれぞれ形成されている。

基部１１及び単位光学要素部１２をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることが好ましい。これには例えば脂環式構造を有する重合体樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）等を挙げることができる。

図１、図２からわかるように導光板１０は、単位光学要素部１２の単位光学要素１２ａが延びる方向に反りを有している。この反りの大きさは所定以上の大きさを有していることが必要であり、具体的には次の通りである。すなわち、当該反りにおいて凸側を下にして水平で平坦な面に導光板１０を置いたときに、導光板１０の反りに平行な方向の両端間の距離をＬ（ｍ）とし、導光板下面と上記平坦な面との鉛直方向の最大距離をＨ（ｍ）としたとき以下の関係を満たす。
０．００５≦Ｈ/Ｌ≦０．０５

また、導光板１０に用いられる材料は上記のように例示したが、後述するように面光源装置に配置された際に所定の押圧力を発生することがよいので、２０℃におけるヤング率が１×１０^４〜５×１０^４ｋｇｆ／ｃｍ^２程度であることが好ましい。

このような反りを具備することにより後述するように導光板１０を他の層に積層して固定した際に面全体に所定の押し付け力が生じ、平面性を向上させることができ、例えば他層への密着性を高めることができる。

このような反りを具備する導光板１０は例えば押し出し法により製造することができる。押し出し法は従来公知の方法を適用すればよく、反りの程度は押し出し法に用いられるロールの温度を制御することにより調整することが可能である。押し出し法の一例を図３に概念的に示した。押し出し法では、プリズム１１ａの形状を賦形できる凹凸形状を有する賦形シート９１と、単位光学要素部１２の単位光学要素１２ａの形状を賦形できる凹凸を有する金型ロール９２と、を準備する。そして金型ロール９２と、該金型ロール９２に対して所定の間隙を有して配置される送りロール９３と、の間に賦形シート９１を順次送り出し、さらに賦形シート９１と金型ロール９２との間に溶融した熱可塑性樹脂をノズル９０から流入する。さらにニップロール９４、及び離型ロール９５を経て帯状に連続した導光板用の帯状シート１０’を得る。このとき上記した各種ロール９２〜９５の温度を調整することにより熱可塑性樹脂の硬化及び導光板の反りを所望の程度に調整することができる。そして、分離ロール９６で、帯状に連続した導光板用の帯状シート１０’と賦形シート９１とを分離する。最終的に帯状に連続した導光板用の帯状シート１０’から所定の大きさを打ち抜く等により決められた所望の大きさの導光板１０を得ることができる。

次に導光板１０が他に積層された例である液晶表示装置について説明する。図４は１つの実施形態を説明する図であり、導光板１０を具備する面光源装置４を含む液晶表示装置１が備える層構成を説明するための分解斜視図である。図４からわかるように、液晶表示装置１は、面光源装置４、該面光源装置４の観察者側に液晶パネル２、そのさらに観察者側に光学シート３が配置されている。
ここで液晶パネル２は公知の形態のものを適用することができる。光学シート３としては液晶表示装置１の使用目的等により適宜機能を有する光学シートが配置される。これには例えば視野角を向上するシート、コントラストを向上する光学シート、反射を防止する光学シート等を挙げることができる。通常、これらのシートは複数積層されて多機能とされている。また液晶表示装置１には図示は省略するが、液晶表示装置として機能するための公知の機器が備えられている。
以下、面光源装置４について説明する。

図５には、面光源装置４の分解斜視図を示した。また、図６には図５にＶＩ−ＶＩで示した線（導光方向に直交する方向）に沿った面光源装置４の厚さ方向断面図のうち一端側、図７には、図５にＶＩＩ−ＶＩＩで示した線（導光方向）に沿った面光源装置１の厚さ方向断面図の一端側を示した。
図５〜図７からわかるように、面光源装置４は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板１０、光源２０、偏向光学シート３０、反射シート４０、下部筐体５０、及び上部筐体６０を有している。

導光板１０は、上記したように、基部１１、及び単位光学要素部１２を有しており、透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材である、そして、一方の板面側に単位光学要素部１２が配置されて出光面が形成されている。他方の板面側は裏面とされ、複数のプリズム１１ａが設けられている。
また導光板１０の板厚を形成する端面は光源２０に対向する入光面、該入光面とは反対側に配置される対向面、及び入光面と対向面とを渡すように２つの側面がそれぞれ形成されている。

導光板１０は単体では上記のように規定された反りを有して形成されている。しかしながら導光板１０は面光源装置４に組み込まれ、後述するように下部筐体５０、及び上部筐体６０によりその外周部が押え込まれることにより見た目上、反りが無くなり、他の層に沿った平らな板状となる。ただし、下部筐体５０、及び上部筐体６０が外され、除荷されると導光板１０にはまた反りが表れる。
ここでは、面光源装置４に組み込まれた姿勢における導光板１０の形状について説明する。

基部１１は、単位光学要素部１２のベースとなる部位で、所定の厚さを有する板状の部位である。図７からわかるように、基部１１の裏面側（単位光学要素部１２が配置される側とは反対側の板面）には、三角柱状のプリズム１１ａが複数設けられている。プリズム１１ａは、図５のＶＩ−ＶＩ方向、すなわち導光方向とは直交する方向に延びる柱状であり、これがＶＩＩ−ＶＩＩ方向、すなわち導光方向に所定のピッチで並べて配列されている。
本実施形態のプリズム１１ａは三角柱状であるがこれに限定されることはなく、四角以上の多角柱状であってもよい。

単位光学要素部１２は、基部１１のうち偏向光学シート３０側の面に形成される部位であり、複数の単位光学要素１２ａが並列され出光面を形成している。単位光学要素１２ａは、図６に現れるように断面略三角形を有し該断面を維持して紙面奥手前方向に延びる柱状の要素である。その延在する方向は、単位光学要素１２ａが並列される方向に対して直交する方向である。すなわち単位光学要素１２ａはその稜線が導光方向と平行となるように形成され、導光方向とは直交する方向に配列されている。

図８は図６のうち、単位光学要素１２ａの一部分に注目した拡大図である。図８からわかるように、単位光学要素１２ａは、基部１１の一方の面上に底辺を有し、基部１１から突出する凸状の略三角形形状を有している。本実施形態の単位光学要素１２ａでは、当該断面における底辺に対向する頂点が曲線状とされている。

また、単位光学要素１２ａの当該断面形状は、次の条件Ａ及び条件Ｂのうちの少なくとも一方を満たすことが好ましい。
条件Ａ：断面三角形形状の頂角以外の角、すなわち、断面三角形形状の基部１１上に位置する底角の角度θ１、θ２が、１５°以上４５°以下である。
条件Ｂ：単位光学要素１２ａの底辺の長さＷａに対する、単位光学要素１２ａの高さＨａの比（Ｈａ／Ｗａ）が、０．１以上０．５以下である。
条件Ａ及び条件Ｂの少なくとも一方が満たされる場合、導光板１０から出光する光のうち、単位光学要素１２ａが並列される方向（図８の紙面左右方向）に沿った成分について極めて効果的に集光作用が及ぼされる。

また、本実施形態では、単位光学要素１２ａは図６、図８に現れる断面（単位光学要素１２ａが並列される方向に沿った断面で、導光方向に直交する方向の断面）において、二等辺三角形である。これによれば、正面方向輝度を効果的に上昇させること、及び、単位光学要素１２ａの並列方向に沿った面内での輝度の角度分布に対称性を付与することができる。従って、当該断面における断面三角形形状の二つの底角θ１、θ２は等しいことが好ましい。

なお、本件明細書における「三角形形状」とは、厳密な意味での三角形形状のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略三角形形状を含む。また同様に、本件明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「楕円」、「円」等の用語も、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。

以上のような構成を有する導光板１０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位光学要素１２ａの具体例として、導光板１０の板面に沿った幅Ｗａ（図８参照）は２０μｍ以上５００μｍ以下とすることができ、導光板１０の板面への法線方向ｎｄに沿った単位光学要素１２ａの高さＨａ（図８参照）を２μｍ以上２５０μｍ以下とすることができる。また、単位光学要素１３ａの断面形状が三角形形状からなる場合には、頂角θ３（図８参照）の角度を９０°以上１５０°以下とすることができる。
一方、基部１１の厚さは、０．１ｍｍ〜６ｍｍとすることができる。

図５〜図８に戻って、光源２０について説明する。光源２０は、導光板１０の基部１１の端面のうち入光面に対向して配置される。従って光源２０は、単位光学要素１２ａの稜線が延びる長手方向の一端側に配置される。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）、又は白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施形態では光源２０は複数のＬＥＤが単位光学要素１２ａの配列方向に並べて配置され、不図示の制御装置により各ＬＥＤの出力、すなわち、各ＬＥＤの点灯および消灯、および／又は、各ＬＥＤの点灯時の明るさを、他のＬＥＤの出力から独立して調節し得るように構成されている。

次に偏向光学シート３０について説明する。図７からわかるように、偏向光学シート３０は、シート状に形成された本体部３１と、本体部３１の面のうち、導光板１０に対向する面、つまり入光側面に設けられた単位プリズム部３２と、を有している。

この偏向光学シート３０は、後述するように、入光側から入射した光の進行方向を変化（偏向）させて出光側から出射させ、正面方向（法線方向）の輝度を集中的に向上させる機能（集光機能）を有している。この集光機能は、主として、偏向光学シート３０のうち、単位プリズム部３２によって発揮される。

図５〜図７に示すように、本体部３１は、単位プリズム部３２を支持する機能を有した平板状のシート状部材である。そして、本体部３１の面のうち、導光板１０に対面する側とは反対側の面が出光側面となる。本実施形態において、本体部３１の出光側面は、平坦（平ら）で平滑な面として形成されている。ただし、出光側面は平滑面であることに限定されることはなく、微小な凹凸が付された面（いわゆるマット面）であってもよく、必要に応じた表面形態を適用することが可能である。

単位プリズム部３２は、図５〜図７によく表れているように、複数の単位プリズム３２ａが本体部３１の入光側面に沿って並べられるように配置されている。より具体的には、単位プリズム３２ａは、当該並べられる方向に直交する方向に、図７に示した三角形断面形状を維持して延びるように形成された柱状の部材である。その延在する方向は、単位プリズム３２ａが並べられる方向に直交する方向である他、上記した導光板１０の単位光学要素１２ａが延びる方向に対して９０度ずれた方向である。すなわち、単位プリズム３２ａの稜線は導光板１０内の導光方向に直交する方向に延びている。従って、単位プリズム３２ａが延びる方向と単位光学要素１２ａが延びる方向とは平面視で直交する。

次に単位プリズム３２ａの並列方向の断面形状について説明する。図９は、図７のうち、偏向光学シート３０の一部を拡大した図である。ここでｎｄは本体部３１のシート面の法線方向を表わしている。

図９からわかるように、本実施形態では、単位プリズム３２ａは本体部３１の導光板１０側面が、突出した二等辺三角形の断面を有している。つまり、本体部３１のシート面と平行な方向の単位プリズム３２ａの幅は、本体部３１の法線方向ｎｄに沿って本体部３１から離れるにつれて小さくなる。

また、本実施形態では、単位プリズム３２ａの外輪郭は、本体部３１の法線方向ｎｄと平行な軸を対称軸として、線対称となっており、断面が二等辺三角形である。これにより、偏向光学シート３０の出光面における輝度は、単位プリズム３２ａの並列方向に平行な面において、正面方向を中心として対称的な輝度の角度分布を有するようになる。

ここで、単位プリズム３２ａの寸法は特に限定されるものではないが、頂角θ４（図９参照）は６０°〜７０°、底辺幅Ｗは５０μｍ程度とすることにより適切な集光特性を得ることができることが多い。

以上のような構成を有する偏向光学シート３０は、押し出し成型により、又は、本体部３１上に単位プリズム３２ａを賦型することにより、製造することができる。偏向光学シート３０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。

本実施形態では上記のように断面形状が三角形である単位プリズムについて説明したが、これに限定されるものでなく、当該三角形の頂点部が短い上底となる台形であってもよい。また斜辺の形状が折れ線状や曲線であってもよい。

図５〜図７に戻って、面光源装置１の反射シート４０について説明する。反射シート４０は、導光板１０の裏面から出射した光を反射して、再び導光板１０内に光を入射させるための部材である。反射シート４０は、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート等のいわゆる鏡面反射を可能とするものを好ましく適用することができる。これにより、光の収束性を向上させることが可能となり、エネルギー利用効率を向上させることができる。

下部筐体５０は、反射シート４０のうち導光板１０とは反対側に配置され、偏向光学シート３０、導光板１０、及び反射シート４０を上部筐体６０と挟むようにして背面側から保持する板状の部材である。下部筐体５０としては公知の形態を適用することができる。

上部筐体６０は、壁部を有する器状の部材であり、その内側に偏向光学シート３０、導光板１０、光源２０及び反射シート４０を内包することができるように構成されている。ただし、上部筐体６０には器状の底部に相当する部位には光源光を出射することができるように、開口６０ａが形成されている。従って、上部筐体６０と下部筐体５０とにより箱状を形成し、その内側に偏向光学シート３０、導光板１０、光源２０及び反射シート４０を内包するように配置したとき、上部筐体６０の開口６０ａを縁取る部位がこれら偏向光学シート３０、導光板１０、及び反射シート４０の外周部を押圧して保持する。
上部筐体６０としては公知の形態を適用することができる。

以上のような構成部材が次のように組み合わされて面光源装置４とされている。図１０に概要を示した。図１０からわかるように偏向光学シート３０、導光板１０、光源２０及び反射シート４０を上部筐体６０の内側に配置し、下部筐体５０で背面側から押圧して固定する。
このとき、図１０に表れているように本発明では単体では導光板１０は反りを有している。そこで、当該反りにおいて凸となる方向が背面側（下部筐体５０側、液晶パネル２が配置される側とは反対側、図４参照）となるように配置される。これにより、組立ての際に導光板１０が平坦にされるように押圧され弾性力により下部筐体５０側を押圧し、最終的に平面性が高く、面全体において密着性を高めることができる。また、導光板１０の液晶パネル側の表面の温度が反対側の表面の温度より高くなっても液晶パネル２側に凸に反ることがないので、液晶パネルに部分的に圧力をかけ、液晶パネルのガラス間のギャップが部分的に変化して色むらを生じることも防止できる。

次に、以上のような構成を備える導光板１０、及びこれを備える面光源装置４の作用について、光路例を示しつつ説明する。ただしここで示す光路例は概念的なものであり、屈折や反射の程度を厳密に表すものではない。

まず、図７に示すように、光源２０から出射された光は、導光板１０の入光面を介して導光板１０内に入射する。図７には、一例として、光源２０から導光板１０に入射した光Ｌ７１、Ｌ７２の光路例が示されている。ここで、光源２０から出射された光が効率よく入光面から導光板１０内に入るために、該入光面が平滑面であることが好ましい。

図７に示すように、導光板１０へ入射した光Ｌ７１、Ｌ７２は、導光板１０の単位光学要素部１２の面およびその反対側の裏面において、空気との屈折率差による全反射を繰り返し、単位光学要素１２ａが延びる方向である導光方向へ進んでいく。

ただし、導光板１０の基部１１のうち単位光学要素１２ａとは反対側の面（裏面）には、プリズム１１ａが設けられている。このため、図７に示すように、導光板１０内を進む光Ｌ７１、Ｌ７２は、プリズム１１ａの斜め界面によって進行方向を変更され、全反射臨界角未満の入射角度で単位光学要素部１２およびその反対側の面に入射することもある。この場合、当該光は、導光板１０の単位光学要素部１２及びその反対側の面から出射し得る。

単位光学要素部１２から出射した光Ｌ７１、Ｌ７２は、導光板１０の出光側に配置された偏向光学シート３０へと向かう。一方、単位光学要素部１２とは反対側である裏面から出射した光は、導光板１０の背面に配置された反射シート４０で反射され、再び導光板１０内に入射して導光板１０内を進むことになる。

プリズム１１ａは所定のピッチを有して配置されているため、導光板１０内を進んでいる光は、少しずつ偏向され、出光面から出射するようになる。これにより、導光板１０の単位光学要素部１２から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。

導光板１０の単位光学要素部１２は複数の単位光学要素１２ａによって構成され、各単位光学要素１２ａの断面形状は、三角形または三角形の頂角を面取りしてなる形状となっている。すなわち、単位光学要素１２ａは、導光板１０の裏面に対して傾斜面１２ａａ、１２ａｂを有して構成されている（図８参照）。従って、単位光学要素１２ａを介して導光板１０から出射する光Ｌ７１、Ｌ７２は、例えば図８に光Ｌ８１で示したように、導光板１０から出射するときに屈折する。この屈折は、単位光学要素１２ａの並列方向において、シート面法線ｎｄに近づく（法線ｎｄとのなす角が小さくなる）屈折である。このような作用により、単位光学要素部１２は、導光方向と直交する方向に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向側に絞り込むことができる。すなわち、単位光学要素部１２は、導光方向と直交する方向に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。

上述したように、以下の条件Ａおよび条件Ｂの少なくとも一方が満たされる場合、単位光学要素部１２は、導光板１０から出光する光に対し、極めて効果的に上記の集光作用を及ぼすようになる（図８参照）。
条件Ａ：断面三角形形状の頂角以外の角、すなわち、断面三角形形状の基部１１上に位置する底角の角度θ１、θ２が、１５°以上４５°以下である。
条件Ｂ：単位光学要素１２ａの幅Ｗａに対する、単位光学要素１２ａの高さＨａの比（Ｈａ／Ｗａ）が、０．１以上０．５以下である。

以上のようにして、導光板１０から出射する光の出射角度は、導光板１０の単位光学要素１２ａの並列方向と平行な面において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。

導光板１０の単位光学要素部１２から出射した光は、その後、偏向光学シート３０に入射する。偏向光学シート３０の単位プリズム３２ａは、導光板１０の単位光学要素１２ａと同様に、単位プリズム３２ａの入光面での屈折及び全反射によって透過光に対して集光作用を及ぼす。ただし、偏向光学シート３０でその進行方向を変化させられる光は、偏向光学シート３０のうち、単位プリズム３２ａの並列方向とは直交する面内の成分であり、導光板１０で集光させられた成分とは異なる。すなわち、図９にＬ９１で示したように、単位プリズム３２ａに入射した光は、単位プリズム３２ａと空気との屈折率差に基づいてその界面で全反射する。そのとき、単位プリズム３２ａの斜辺はシート面法線ｎｄに対してθ４／２傾いているので、界面における反射光は入射光よりも法線ｎｄに近付けられる角度となる。

つまり、導光板１０は、導光板１０の単位光学要素１２ａの並列方向と平行な面において、光の進行方向を正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込むようになる。その一方で、偏向光学シート３０では、偏向光学シート３０の単位プリズム３２ａの並列方向と平行な面において、光の進行方向を正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込むようになる。したがって、偏向光学シート３０での光学的作用によって、導光板１０で上昇された正面方向輝度を害することなく、さらに、正面方向輝度を上昇させることができる。

実施例１、２では、図１に示したように反りを有する導光板を作製し、これを用いて図５に示した構成と同様の構成の面光源装置を作製した。表１に導光板の仕様を示した。ここで、単位光学要素とプリズムとは上記したように稜線が延びる方向が９０度ずれるように形成されている。

実施例１、２を用いて面光源装置を作製した結果、導光板が反射シートに密着し、上部筐体の上面を基準面としたときに、基準面からの導光板表面までの距離のばらつきが０．１ｍｍ以内となり、良好な平面性で導光板を保持することができた。

４ 面光源装置
１０ 導光板
１１ 基部
１２ 単位光学要素部
２０ 光源
３０ 偏向光学シート
４０ 反射シート

Claims (4)

1. 光源からの光を入射させ導光方向に導きつつ出光面から前記光を出射させる板状の導光板であって、
   前記導光板が反りを有しており、
   前記反りのうち凸側を下にして平坦面に載置したときに、前記板状の反りに沿った方向の両端間の距離をＬ（ｍ）、前記板状の面のうち前記平坦面に対向する側の面と前記平坦面との鉛直方向距離のうち最大の距離をＨ（ｍ）としたとき、
   ０．００５≦Ｈ／Ｌ≦０．０５
   の関係を満たす、導光板。
2. 請求項１に記載の導光板と、
   前記導光板に光を入射させる光源と、
   前記導光板の出光面側に配置される液晶パネルと、を備え、
   前記凸側が前記液晶パネルとは反対側になるように前記導光板が配置される、液晶表示装置。
3. 前記導光板と前記液晶パネルとの間には他の層が配置されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 請求項１に記載の導光板を製造する方法であって、
   押し出し法により成形され、ロール型の温度を調整することにより前記反りの関係を満たすように制御される、導光板の製造方法。

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