JPH0954556A - 偏りのある照明光を正面方向へ提供する面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏りのある照明光を効率的に生成することが
出来る面光源装置。 【解決手段】 指向出射性の導光板１の発光面５からの
出射光の内、Ｐ偏光成分を代表する代表光線Ｃ1 （出射
角約７５°）は、Ｐ偏光成分を１００（基準値）、Ｓ偏
光成分を４２．２含む。代表光線Ｃ1 が空気層ＡＲから
プリズムシート１４の平坦面１４ｇへ入射し、５２．３
°の方向に屈折して内部へ伝播する。この段階で、Ｐ偏
光成分は８９．８となり、Ｓ偏光成分は２３．９となっ
ている。内部を直進した代表光線Ｃ1 のほぼ全量は、プ
リズム列の一方の斜面４ｄに内部側から３７．８°の入
射角で入射し、外部の空気層ＡＲへ照明光として出射さ
れる。この照明光の伝播方向の正面方向からのずれは、
０．１２°であり、Ｐ偏光成分は発光面５からの出射時
のほぼ８割が保存され、Ｓ偏光成分の割合は大きく低下
している。プリズムシートを２枚重ねて使用する実施形
態も有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指向出射性の導光
板とプリズムシートとを組み合わせて用いたサイドライ
ト型の面光源装置に関し、特に、明るく、高い偏光度を
有する照明光束を正面方向へ提供する前記型の面光源装
置に関する。本発明の面光源装置は、液晶ディスプレイ
のバックライトのように、ほぼ正面方向へ向かう指向性
を有するとともに、偏りのある均一な照明光束の提供が
望まれる任意の用途に適用され得るものである。

【０００２】

【従来の技術】導光板の側方に冷陰極管のような光源素
子を配置し、導光板面を発光面とするサイドライト型の
面光源装置は、薄型の構成で比較的大きな断面積を持つ
照明光束が得られるという特性を生かして、液晶ディス
プレイのバックライトなどに広く用いられている。

【０００３】特に、導光板として光散乱導光体（透明な
光学材料の内部にミクロな屈折率不均一構造を分布させ
て光散乱能を与えた光学要素）を用いた場合、より簡単
な構造で光利用効率に優れたサイドライト型の面光源装
置を構成することが出来る。また、透明な光学材料の内
部にミクロな屈折率不均一構造のサイズを過剰に小さく
しない条件（例えば、０．０６μｍ以下）では、発光面
から出射光束に明瞭な指向性を与えることが出来る。こ
のような条件を満たす導光板をここでは「指向出射性」
の導光板と呼ぶこととする。

【０００４】サイドライト型の面光源装置に使用される
指向出射性の導光板としては、上記の光散乱導光体を用
いたものの他に、透明な光学材料からなる導光板の表面
に全反射を抑制するための微細な凹凸部を設けたものが
知られている。このような凹凸部は、導光板の表面自体
を微細な凹凸形状とする方法や、導光板の平滑な表面上
に透光性の微粒子を透光性の結合剤（バインダ）で固着
する方法によって形成することが出来る。

【０００５】サイドライト型の面光源装置の導光板に指
向出射性のものを採用すれば、発光面をその指向性に合
致した方向から見た時の輝度は非常に高いものとなる。
ところが、ここで問題となることは、指向出射性の導光
板の発光面から出射される光束の主たる伝播方向（以
下、「優先伝播方向」と言う。）は発光面の正面方向か
ら大きくずれている（通常、正面方向から６０°〜８０
°程度ずれた方向）にあるという事実である（その実
例、並びに偏光成分による相違については後述）。

【０００６】特に、液晶ディスプレイのバックライトへ
の適用を考えた場合、最も一般的な観察方向は正面方向
であるから、発光面から光束の優先伝播方向を正面方向
へ修正する必要が生じる。そこで、プリズムシートの名
で呼ばれる素子を導光板の発光面側に配設することで優
先伝播方向が正面方向へ修正された照明光束を得る面光
源装置が提案されている。プリズムシートの配置法に
は、そのプリズム面を内側（発光面側、以下同様。）に
向けて配置する方法と、外側（発光面と反対側、以下同
様。）に向けて配置する方法がある。

【０００７】図１は、前者の配置法を採用した面光源装
置の基本的な構成を見取図で示したものである。これを
簡単に説明すると、符号１は楔形断面形状を有する導光
板で、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）か
らなるマトリックス中に異屈折率物質を一様に混入分散
させた光散乱導光体からなる。導光板１の肉厚側の端面
は光入射面２とされており、その近傍には光源素子（冷
陰極管）Ｌが配置されている。

【０００８】導光板１の一方の面６（以下、「裏面」と
言う。）に沿って正反射性の銀箔シートあるいは拡散反
射性の白色シートからなる反射体３が配置されている。

【０００９】一方、導光板１の他方の面は光源Ｌから供
給された光が取り出される発光面５とされている。符号
４で示されたプリズムシートは、この発光面５の外側に
は配置される。

【００１０】プリズムシート４は、斜面４ａ，４ｂから
なるプリズム列を微細なピッチで多数形成し、他方の面
を平坦面４ｅとした透光性のシートで、材料としては通
常ポリカーボネートなどのプラスチックが使用される。
なお、描示の都合上、プリズムシート４と発光面５の間
の間隔及びプリズム面の繰り返しで形成されるプリズム
列のピッチは、本図以下において誇張して描かれてい
る。面光源装置を液晶ディスプレイのバックライトとし
て使用する場合には、プリズムシート４の更に外側に公
知の液晶表示パネルが配置される。

【００１１】図１に示した面光源装置は、導光板１の厚
さが光入射面２側から遠ざかるにつれて薄くなっている
為に、導光板１内で起こる斜面繰り返し反射効果によ
り、光の利用効率と輝度の均一性に関して優れた特性を
有している。なお、このような光散乱導光体の形状に基
づく効果の詳細については、特願平５−３４９４７８号
に添付された明細書並びに図面に記されている。

【００１２】光源素子Ｌから導光板１内に送り込まれた
光は、導光板１内で散乱作用や反射作用を受けながら肉
薄側の端面７に向けて導光される過程で、徐々に発光面
５から出射される。前述した通り、導光板１内に混入分
散させる異屈折率粒子の粒径（一般には、屈折率不均一
構造に関する相関距離；詳細は後述）が余り小さくない
という条件の下では、発光面５から出射される光は明瞭
な優先伝播方向５ａを持つ。この優先伝播方向５ａは、
通常、発光面５に立てた法線に対して６０°から８０°
程度傾斜している。

【００１３】優先伝播方向５ａを持つ発光面５からの出
射光は、プリズムシート４の内側面４ａ，４ｂから入射
し、外側面４ｅからほぼ正面方向に出射される。この優
先伝播方向の修正作用は主としてプリズムシートの内部
反射に基づくもので、図２を参照して次のように説明さ
れる。

【００１４】図２は、図１に示した配置において、ラン
プＬと直交する方向に沿った断面内における光の挙動を
説明する図である。ここで、「ランプＬと直交する方
向」とは、「ランプＬの延在方向と垂直な方向」、即
ち、「光入射面２の延在方向と垂直な方向」のことであ
り、以下、これを単に「ランプ直交方向」と言う。同様
に、「ランプＬの延在方向と平行な方向」、即ち、「光
入射面２の延在方向と平行な方向」のことを単に「ラン
プ平行方向」などと言う。

【００１５】図２に示されているように、プリズムシー
ト４は、導光板１の発光面５側に臨んでそのプリズム面
を内側に向けて配置されている。プリズム面に形成され
たプリズム単位の断面は二等辺三角形をなし、その頂角
はφ3 である。

【００１６】光入射方向を矢印Ｌ’の方向として、発光
面５から出射される光束の優先伝播方向は、発光面５に
立てた法線に対してφ2 ＝６５°〜７５°前後となる。
導光板１の屈折率を１．５程度（ＰＭＭＡマトリックス
では１．４９２）とすれば、発光面５への内部側からの
入射角φ1 は、４０°をやや下回る程度となる。このよ
うな優先伝播方向に対応した光線を代表光線と言い、こ
こでは符号Ｂ1 で示した。

【００１７】発光面５から出射した代表光線Ｂ1 は、空
気層ＡＲ（屈折率ｎ0 ＝１．０とみなし得る。）を直進
した後、プリズムシート４の斜面４ａに入射して若干の
屈折作用を受ける。なお、光線Ｂ1 が反対側の斜面４ｂ
に入射する割合は相対的に小さい。

【００１８】次いで、プリズムシート４内を代表光線Ｂ
1 は反対側の斜面４ｂまでほぼ直進して正反射（全反
射）され、プリズムシート４の平坦面４ｅに内側から入
射する。この時、プリズム頂角φ3 の値を発光面５から
の出射角φ2 、プリズムシート４の屈折率ｎ2 に応じて
適当に設定すれば、平坦面４ｅへの入射角φ4 をほぼ９
０°とし、プリズムシート４の平坦面４ｅからほぼ正面
方向に向かう光線４ｆを出射させることが可能となる。

【００１９】このように、プリズム面を内側に向けた配
置法により優先伝播方向を正面方向に修正するという目
的は一応達成される。しかし、この配置法には次のよう
な難点がある。即ち、図２からも判るように、この配置
法では主として斜面４ｂの内面の反射作用を利用して優
先伝播方向を転換することによって、正面方向への出射
光４ｆを得ている。従って、図２に示した光路で描かれ
る代表光線からずれた方向へ伝播する光が、正面方向へ
寄せ集められて面４ｅから出射されることはあまり期待
出来ない。換言すれば、プリズム面を内側に向けた配置
法では、優先伝播方向を転換する偏向機能は良好に発揮
されるが、正面方向への集光機能（集光レンズ作用）は
殆ど期待出来ない。

【００２０】後に実例で示すように、実際に導光板１の
発光面５から出射される光の伝播方向にはある程度の広
がりがある。従って、集光作用が期待出来ない上記の配
置には、正面方向への光出射に関して改善の余地が残さ
れているものと考えられる。そこで、プリズムシートに
集光作用を発揮させるために、図１の配置におけるプリ
ズムシート４を裏返し、プリズム面を外側に向けて配置
する方法が提案されている。

【００２１】図３は、そのような配置を採用した場合の
代表光線の挙動を説明する断面図である。プリズムシー
ト４は、プリズム面４ｃ，４ｄを外側に向けて配置され
ている。プリズム面に形成されたプリズム単位の断面は
二等辺三角形をなし（プリズム面４ｃ，４ｄの傾斜角を
φ6 ，φ7 とした時、φ6 ＝φ7 ）、その頂角はφ5で
ある。光入射方向を矢印Ｌ’の方向とすれば、図２の場
合と同様に、優先伝播方向に対応する代表光線Ｂ2 は、
φ1 ＝４０°をやや下回る角度を以て発光面５に入射
し、その大半が空気層ＡＲ（屈折率ｎ0 ＝１．０）へ出
射される。この時の出射角φ2 は既述した通り、６５°
〜７５°程度となる。

【００２２】発光面５から出射された代表光線Ｂ2 は、
空気層ＡＲを直進した後、プリズムシート４の平坦面４
ｅに斜めに入射し、図示されたような屈折経路Ｐ1 Ｐ2
を辿り、プリズムシート４の面４ｃあるいは面４ｄから
出射される。ここで、プリズム頂角φ5 の値を発光面５
からの出射角φ2 、プリズムシート４の屈折率ｎ2 に応
じて適当に設定すれば、この出射光４ｆの伝播方向をほ
ぼ正面方向に向けることが可能となる。

【００２３】このように、プリズム面を外側に向けた配
置法によっても優先伝播方向を正面方向に修正すること
が出来る。そして、この配置法によればプリズム面４
ｃ，４ｄを有する各プリズム単位が一種の凸レンズとし
て機能するので、図３に示した光路で描かれる代表光線
からずれた方向へ伝播する光に対してもこれを正面方向
へ寄せ集める作用を及ぼす。即ち、偏向機能と集光機能
が同時に有効に発揮されて、正面方向への光出射が強く
促される。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、指
向出射性の導光板の発光面側に所定の頂角条件を満たす
プリズムシートを外側に向けて配置することにより、面
光源装置の照明光束をほぼ正面方向に寄せ集めることが
一応可能となる。しかしながら、本発明者は指向出射性
の導光板と組み合わせて用いるプリズムシートの最適な
形態と配置法をより詳細に探求した結果、この配置にも
次のような問題点が残されていることを見い出した。

【００２５】（１）液晶ディスプレイのバックライトへ
の適用を考えた場合、照明光の偏りに関連した特性は表
示の明るさを左右する重要なファクタであるが、この観
点を考慮に入れて正面方向への照明光を得るための最適
化条件が与えられていないこと。 （２）プリズムシートのプリズム面のプリズム単位の断
面形状について、従来は二等辺三角形であること（φ6
＝φ7 ）が前提となっており、特性を損なわずに加工・
製造を容易にするための配慮がなされていないこと。

【００２６】先ず、（１）の偏光特性の観点について説
明する。上述したように、正面方向へ向かう照明光４ｆ
を与えるプリズム頂角φ5 の値（より正確に言えば、面
４ｄの傾斜角φ6 ）は出射角φ2 に左右される。従っ
て、照明光の偏光特性を問題にする場合には、発光面５
からの出射光の角度別の出射強度を偏光成分別に解析
し、これに適合したプリズムシートの最適化を図る必要
がある。

【００２７】図５及び図６は、指向出射性の導光板を用
いた面光源装置（二例）について、導光板の発光面から
出射される光の角度別の偏光特性の実測結果をグラフで
示したものである。両グラフにおける測定条件の概略は
図４に示した通りである。即ち、測定対象とされた面光
源装置に使用された導光板１は、楔形断面形状を有する
光散乱導光体で構成されている。具体的な材料として
は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ；屈折率１．
４９２）からなるマトリックス中に異屈折率物質として
シリコーン系樹脂材料（トスパール１２０；東芝シリコ
ーン社製）を一様に混入分散させたものを使用した。

【００２８】シリコーン系樹脂材料の含有比率は、図５
のグラフを得た測定で用いた導光板では０．０１ｗｔ％
とし、図６のグラフを得た測定で用いた導光板では０．
０７１ｗｔ％とした。導光板１のサイズは図示された通
り、光入射面２側から見た奥行きを１８０ｍｍ、幅を１
３５ｍｍ、光入射面２側の厚さを２．５ｍｍ、末端面７
側の厚さを０．５ｍｍとした。導光板１の光入射面２か
ら１．０ｍｍ離して直管状の冷陰極管Ｌ（管径ｌ＝２．
４ｍｍ）を配置し、これを銀箔からなる反射シートＲで
背後から取り囲み、光の散逸を防止した。導光板１の裏
面６にも反射体３として銀箔シートを配置した。銀箔シ
ート３と裏面６の間には薄い空気層（厚さδ1 で表示）
が存在している。

【００２９】符号Ｍは輝度測定に使用した輝度計（ミノ
ルタ製ＬＳ１１０；測定視野角１／３°、クローズアッ
プレンズ装着）を表わしている。測定は輝度計Ｍが発光
面５の中央点Ｐを常に距離２０３ｍｍの距離から視線ｂ
で見る条件で、視線ｂの方向を冷陰極管Ｌに対して垂直
な面内で旋回走査させながら行なった。また、両グラフ
の縦軸にプロットされているのは、COS 補正（φの走査
によって測光対象とされる発光面の面積が1/COS φを因
子に持って変化することの効果を補償するための補正）
を行なった後のＰ偏光成分及びＳ偏光成分の輝度値であ
る。

【００３０】また、輝度計Ｍには偏光フィルタを回転自
在に装着し、Ｐ偏光成分の測定時には、Ｐ偏光成分を１
００％透過させＳ偏光成分を１００％遮断する方向に調
整する一方、Ｓ偏光成分の測定時には、Ｓ偏光成分を１
００％透過させＰ偏光成分を１００％遮断する方向に調
整した。そして、両グラフの横軸は、視線ｂの方向を図
４に記した出射角φ（図２、図３におけるφ2 を一般化
した表記）で表わしている。

【００３１】図５、図６のグラフから、Ｐ偏光成分とＳ
偏光成分では輝度値のピークを与える角度が数°程度異
なっていること、並びに、Ｐ偏光成分についてのピーク
値がＳ偏光成分についてのピーク値よりも高いというこ
とである。この２つの事実は光散乱導光体を用いた本事
例に限らず、一般の出射指向性の導光板で確認される事
柄である。

【００３２】従って、図３に示した型の配置において使
用されるプリズムシート４の最適化を図る場合には、こ
のような偏光特性を考慮に入れなければならない。しか
し、これまでのところ、照明光の偏光特性を考慮してプ
リズムシート４の最適化を図るという技術思想は提案さ
れていない。

【００３３】次に、上記（２）のプリズムシートのプリ
ズム面のプリズム単位の断面形状に関連する観点につい
て説明する。図３を参照して行なった考察から判るよう
に、正面方向への出射光４ｆを得るために利用されてい
るのは主としてプリズム面４ｄである。従って、プリズ
ム面４ｄの傾斜角φ6 が適正に設定されていれば、出射
光４ｆの生成は保証される。

【００３４】一方、後述するように、正面方向の出射光
４ｆを得るための傾斜角φ6 の適正値は相当に大きく、
例えば約７０°となる。従って、プリズム単位の断面形
状を二等辺三角形とする条件下では、プリズム面４ｃの
傾斜角φ7 も同じく約７０°となる。これは、プリズム
要素間に形成される溝の角度φ8 が４０°程度と非常に
小さくなることを意味する。このような形状を持つ微細
な溝を歩留まり良く加工・形成することは実際上相当の
困難を伴い、製造コスト上昇の原因にもなる。加工精度
の粗いプリズムシートを用いると照明光にむらが生じ、
液晶ディスプレイのバックライトへの適用が困難にな
る。

【００３５】そこで本発明の第一の目的は、指向出射性
の導光板とプリズムシートとを組み合わせて用いた面光
源装置を改良し、偏りのある照明光を効率的に生成する
ことが出来るようにすることにある。また、本発明の第
二の目的は、製造が容易なプリズムシートを用いた条件
で、上記改良された面光源装置を提供することにある。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明は、指向出射性の
導光板と、導光板の側方から光供給を行なう手段と、導
光板の発光面に沿ってプリズム面を外側へ向けて配置さ
れたプリズムシートとを組合せた型の面光源装置におい
て、プリズムシートのプリズム面のプリズム列の各々を
形成する２つの斜面の傾斜角を所定の要件を満たすよう
に選択することによって、上記技術課題を解決したもの
である。

【００３７】プリズム列の傾斜角について課せられる要
件は、明るいＰ偏光成分に富んだ照明光がほぼ正面方向
（導光板の発光面に対してほぼ垂直な方向）に提供され
るように定められる。このような照明光を得るために使
用されるプリズムシートは１枚あるいは２枚である。い
ずれの場合も、プリズムシートはプリズム面を外側に向
け、プリズム列が光入射面とされる導光板の側端面にほ
ぼ平行となるように配向される。

【００３８】プリズムシート１枚の構成では、多数のプ
リズム列の各々について光供給手段から相対的に遠い方
の斜面の傾斜角は、導光板の発光面から出射された光の
Ｐ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持つ代
表光線を前記プリズムシート内部側から入射させ、ほぼ
正面方向へ出射させるように選ばれる。

【００３９】一方、光供給手段から相対的に近い方の斜
面の傾斜角は、上記代表光線をプリズムシートの内部側
から入射させない範囲で選ばれる。後者については、特
にその範囲の中でも、ほぼ最小の傾斜角が選ばれること
が好ましい。

【００４０】プリズムシート２枚の構成では、内側に配
置される第１のプリズムシートと外側に配置される第２
のプリズムシートについて、別の要件が課せられる。先
ず、第１のプリズムシートについては、プリズム列の各
々を形成する２つの斜面の内、光供給手段から相対的に
遠い方の斜面の傾斜角は、導光板の発光面から出射され
た光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を
持つ代表光線を第１のプリズムシートの内部側から入射
させて第２のプリズムシートへ向けて出射させるように
選ばれる。

【００４１】また、プリズム列の各々を形成する２つの
斜面の内、光供給手段から相対的に近い方の斜面の傾斜
角は、上記代表光線を第１のプリズムシートの内部側か
ら入射させない範囲で選ばれる。後者については、特に
その範囲の中でも、ほぼ最小の傾斜角が選ばれることが
好ましい。

【００４２】次に、第２のプリズムシートのプリズム列
の各々を形成する２つの斜面の内、光供給手段から相対
的に遠い方の斜面の傾斜角は、導光板の発光面から出射
された光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方
向を持つ代表光線を第２のプリズムシートの内部側から
入射させてほぼ正面方向に出射させるように選ばれる。

【００４３】そして、プリズム列の各々を形成する２つ
の斜面の内、光供給手段から相対的に近い方の斜面の傾
斜角は、上記代表光線を第２のプリズムシートの内部側
から入射させない範囲で選ばれる。後者については、第
１のプリズムシートと同じく、特にその範囲の中でも、
ほぼ最小の傾斜角が選ばれることが好ましい。

【００４４】プリズムシートを２枚使用する実施形態に
おいては、２枚のプリズム列が重なって配列されること
によってモアレ縞が生じることを防止するために、第１
のプリズムシートのプリズム列のピッチと第２のプリズ
ムシートのプリズム列のピッチとの間に、いずれか一方
が他方の５倍以上であるという関係が成立することが好
ましい。

【００４５】

【作用】本発明の面光源装置においては、指向出射性の
導光板の側方から供給された光は導光板の発光面から出
射され、発光面に沿って配置された１枚または２枚のプ
リズムシートによってほぼ正面方向へ向かうＰ偏光成分
に富んだ照明光に変換される。即ち、本発明で使用され
る１枚または２枚のプリズムシートは、導光板の発光面
から出射された光の内、Ｐ偏光成分を優先的に正面方向
に導く機能を果たす。

【００４６】このような機能は、図５、図６のグラフに
も示したように、導光板の発光面から出射される光の優
先伝播方向が、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分で異なっている
という事実に基礎を置いている。即ち、この事実は、図
３に示した型の配置（プリズム面を外側に向け、プリズ
ム列はランプ平行）において、正面方向へ最も効率的に
光を導く条件がＰ偏光成分とＳ偏光成分では相違するこ
とを意味しており、従って、各プリズム列を構成する２
つの斜面の角度条件をＰ偏光成分に狙いを絞って定めれ
ば、Ｐ偏光成分を優先的に正面方向に導くことが可能に
なる。

【００４７】この条件は、使用される導光板の発光面か
ら出射される光について、Ｐ偏光成分の優先伝播方向を
実測し（図５、図６はその実例）、求められたＰ偏光成
分の優先伝播方向に伝播する光についてスネルの法則及
び反射法則を適用することによって定めることが出来
る。

【００４８】プリズムシート１枚の構成及び２枚の構成
について規定された上記条件は、これを具体化したもの
である。いずれの構成においても、意図した照明光を主
として出射させるのに使用される面（有効面）は、ラン
プ側から見て遠い方の斜面である。従って、プリズムシ
ート１枚の構成では、導光板の発光面から出射された光
のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持つ
代表光線をプリズムシート内部側から入射させ、ほぼ正
面方向へ出射させるように選ばれる。

【００４９】また、プリズムシート２枚の構成では、２
枚のプリズムシートの有効面を二段階に利用して、最終
的に代表光線を正面方向へ出射させるように、各有効面
の傾斜角度が選ばれる。

【００５０】一方、光供給手段から相対的に近い方の斜
面の傾斜角は、プリズムシート１枚、２枚いずれの構成
においても、意図した照明光を主として出射させるのに
使用される面ではなく、なるべく光出射を起こさない無
効面として位置付けられる。各プリズム列の光供給手段
から相対的に近い方の斜面の傾斜角が、上記代表光線を
プリズムシートの内部側から入射させない範囲で選ばれ
るのは、この理由による。

【００５１】更に、製造の容易性、製造コストの低減等
の観点を考慮すれば、プリズム列間に形成される溝は、
なるべく鈍い角度を持つことが好ましい。従って、上記
範囲の中でも、ほぼ最小の傾斜角が選ばれることが好ま
しい。

【００５２】プリズムシートを２枚使用した場合には、
プリズム列が重なって配列されることになるため、モア
レ縞が発生する恐れがある。特に、第２のプリズムシー
トのプリズム列のピッチと、第１のプリズムシートのプ
リズム列のピッチが接近している場合に顕著なモアレ縞
が生じ易い。このようなモアレ縞は、前者のピッチと後
者のピッチの間に、両者のピッチ比が５以上となるよう
な差異を付けることで、確実に回避される。即ち、第２
のプリズムシートのプリズム列のピッチを第１のプリズ
ムシートのプリズム列のピッチの５倍以上あるいは５分
の１以下とすることが、モアレ縞による照明光の品質の
低下（表示品質の低下）を防止する上で好ましい。

【００５３】

【本発明の実施の形態】以下、図５及び図６のグラフの
結果を得たプリズムシート無しの配置に、本発明に従っ
て条件を定めたプリズムシートを追加配置して構成され
る面光源装置について、図７〜図１２に示した４つの実
施形態Ｉ〜ＩＶを例にとり、本発明を更に詳しく説明す
る。実施形態Ｉ及びＩＩは、プリズムシートを１枚使用
した実施形態の例であり、実施形態ＩＩＩ及びＩＶは、
プリズムシートを２枚使用した実施形態の例である。

【００５４】［実施形態Ｉ］全体配置の概略は図７に示
した通りであり、図４で測定対象とされている面光源装
置にプリズムシート１４を追加配置したものに相当して
いる。即ち、楔形断面形状を有する導光板１を構成する
光散乱導光体は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ；屈折率１．４９２）からなるマトリックス中に異屈
折率物質としてシリコーン系樹脂材料（トスパール１２
０；東芝シリコーン社製）を一様に混入分散させたもの
を使用した。

【００５５】シリコーン系樹脂材料の含有比率は、図５
のグラフを得た測定で用いた導光板と同じく０．０１ｗ
ｔ％とした。導光板１のサイズは図示された通り、光入
射面２側から見た奥行きを１８０ｍｍ、幅を１３５ｍ
ｍ、光入射面２側の厚さを２．５ｍｍ、末端面７側の厚
さを０．５ｍｍとした。導光板１の光入射面２から１．
０ｍｍ離して直管状の冷陰極管Ｌ（管径ｌ＝２．４ｍ
ｍ）を配置し、これを銀箔からなる反射シートＲで背後
から取り囲み、光の散逸を防止した。導光板１の裏面６
にも反射体３として銀箔シートを配置した。銀箔シート
３と裏面６の間、並びに発光面５とプリズムシート１４
の間には薄い空気層（厚さδ1 ，δ2 で表示）が存在し
ている。

【００５６】次に、この実施形態Ｉで使用されているプ
リズムシート１４の断面構造と機能を図８を参照図に加
えて説明する。図８には、図７に示した全体配置におけ
る発光面５とプリズムシート１４の周辺部分（符号Ａ参
照）を抽出拡大し、Ｐ偏光成分を代表する光線の軌跡
と、その軌跡を持つ光線のＰ偏光とＳ偏光の成分比が併
記されている。

【００５７】同図に示したように、プリズムシート１４
は斜面１４ｃ，１４ｄで形成される多数のプリズム列を
５０μｍのピッチで形成したプリズム面を外側に向ける
とともに、平坦面１４ｇを内側に向けて配置されてい
る。各プリズム列において、光供給手段である冷陰極管
Ｌに相対的に近い方の斜面１４ｃの傾斜角は５２．３°
とされ、冷陰極管Ｌに相対的に遠い方の斜面１４ｄの傾
斜角は７５．５°とされている。

【００５８】プリズムシート１４の材料はポリカーボネ
ートであり、その屈折率は１．５８である。図５のグラ
フを得た測定によれば、指向出射性の導光板１の発光面
５からの出射光の内、Ｐ偏光成分の優先伝播方向に対応
する出射角は約７５°である。本発明がＰ偏光に富んだ
照明光を提供しようとするものであることを考慮して、
このＰ偏光の優先伝播方向と一致した伝播方向を有する
光線Ｃ1 を代表光線と考えると、代表光線Ｃ1 の軌跡は
次のようになる。

【００５９】代表光線Ｃ1 に含まれるＰ偏光成分を１０
０（基準値）とした場合、Ｓ偏光成分は４２．２で表わ
される。代表光線Ｃ1 が空気層ＡＲからプリズムシート
１４の平坦面１４ｇへ入射すると、その相当部分は、平
坦面１４ｇでスネルの法則に従って５２．３°の方向に
屈折してプリズムシート１４の内部へ伝播する。この段
階では、Ｐ偏光成分は８９．８となり、Ｓ偏光成分は２
３．９となっている。

【００６０】プリズムシート１４の内部を直進した代表
光線Ｃ1 のほぼ全量は、プリズム列の一方の斜面１４ｄ
に内部側から３７．８°の入射角で入射する。その相当
部分は斜面１４ｄで再びスネルの法則に従った屈折を起
こし、外部の空気層ＡＲへ照明光として出射される。こ
の照明光の伝播方向の正面方向からのずれは、僅か０．
１２°である。また、Ｐ偏光成分は７９．７と大きく、
発光面５からの出射時のほぼ８割が保存されているのに
対して、Ｓ偏光成分は１３．３に低下している。このよ
うに、この実施形態Ｉの面光源装置によって、Ｐ偏光成
分の富んだ照明光が正面方向に提供される。

【００６１】ここで注意すべきことは、冷陰極管Ｌに相
対的に近い方の斜面１４ｃの傾斜角５２．３°を、代表
光線Ｃ1 がプリズムシート１４の内部を伝播している時
の伝播方向に対応した角度（５２．３°）と一致させた
ことである。この条件では、代表光線Ｃ1 が斜面１４ｃ
に内部側から入射することが抑止される。斜面１４ｃの
傾斜角を５２．３°より多少大きくしても内部側からの
代表光線Ｃ1 の入射は起らないが、一般に傾斜角を大き
くすることはプリズムシートの製造を困難にするので、
本実施形態のような傾斜角とすることが好ましい。

【００６２】［実施形態ＩＩ］本実施形態は、基本的に
は実施形態Ｉと同じ構造を採用しながら、導光板１の材
料を変更したものである。そして、この材料変更に伴っ
て、プリズムシート１４のプリズム列の各斜面の傾斜角
条件に若干の変更がなされている。即ち、本実施例で
は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ；屈折率１．
４９２）からなるマトリックス中に異屈折率物質として
シリコーン系樹脂材料（トスパール１２０；東芝シリコ
ーン社製）を、図６のグラフを得た測定で用いた導光板
と同じく、０．０７１ｗｔ％の割合で一様に混入分散さ
せた光散乱導光体を導光板１として使用した。

【００６３】図９に示したように、プリズムシート１４
は斜面１４ｃ，１４ｄで形成される多数のプリズム列を
５０μｍのピッチで形成したプリズム面を外側に向ける
とともに、平坦面１４ｇを内側に向けて配置した。各プ
リズム列において、光供給手段である冷陰極管Ｌに相対
的に近い方の斜面１４ｃの傾斜角は５５．７°とされ、
冷陰極管Ｌに相対的に遠い方の斜面１４ｄの傾斜角は７
１．１°とされている。

【００６４】プリズムシート１４の材料は実施形態Ｉと
同じくポリカーボネートであり、その屈折率は１．５８
である。図６のグラフを得た測定によれば、本実施形態
における導光板１の発光面５からの出射光の内、Ｐ偏光
成分の優先伝播方向に対応する出射角は約６３°であ
る。実施形態Ｉと同様に代表光線Ｃ2 を考えると、代表
光線Ｃ2 の軌跡は次のようになる。

【００６５】代表光線Ｃ2 に含まれるＰ偏光成分を１０
０（基準値）とした場合、Ｓ偏光成分は６０．５で表わ
される。代表光線Ｃ2 が空気層ＡＲからプリズムシート
１４の平坦面１４ｇへ入射すると、その相当部分は、平
坦面１４ｇでスネルの法則に従って５５．７°の方向に
屈折してプリズムシート１４の内部へ伝播する。この段
階では、Ｐ偏光成分は９９．５となり、Ｓ偏光成分は４
６．３となっている。

【００６６】プリズムシート１４の内部を直進した代表
光線Ｃ2 のほぼ全量は、プリズム列の一方の斜面１４ｄ
に内部側から入射し、その相当部分は斜面１４ｄで再び
スネルの法則に従った屈折を起こし、外部の空気層ＡＲ
へ照明光として出射される。この照明光の伝播方向の正
面方向からのずれは、僅か０．３°である。また、Ｐ偏
光成分は９５．０と非常に大きく、発光面５からの出射
時の全量に近い光量が保存されている。これに対して、
Ｓ偏光成分は３０．４に低下している。このように、こ
の実施形態ＩＩの面光源装置によっても、Ｐ偏光成分の
富んだ照明光が正面方向に提供される。

【００６７】冷陰極管Ｌに相対的に近い方の斜面１４ｃ
の傾斜角を５５．７°とした趣旨は、実施形態Ｉと全く
同様である。即ち、斜面１４ｃの傾斜角は、代表光線Ｃ
2 が斜面１４ｃに内部側から入射することを抑止した条
件で傾斜角を最小とし、プリズムシートの製造を出来る
だけ容易にしたものである。

【００６８】［実施形態ＩＩＩ］全体配置の概略は図１
０に示した通りであり、図４で測定対象とされている面
光源装置に２枚のプリズムシート２４，３４を追加配置
したものに相当している。即ち、楔形断面形状を有する
導光板１を構成する光散乱導光体は、ポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ；屈折率１．４９２）からなるマト
リックス中に異屈折率物質としてシリコーン系樹脂材料
（トスパール１２０；東芝シリコーン社製）を一様に混
入分散させたものを使用した。

【００６９】シリコーン系樹脂材料の含有比率は、図５
のグラフを得た測定で用いた導光板と同じく０．０１ｗ
ｔ％とした。導光板１のサイズは図示された通り、光入
射面２側から見た奥行きを１８０ｍｍ、幅を１３５ｍ
ｍ、光入射面２側の厚さを２．５ｍｍ、末端面７側の厚
さを０．５ｍｍとした。導光板１の光入射面２から１．
０ｍｍ離して直管状の冷陰極管Ｌ（管径ｌ＝２．４ｍ
ｍ）を配置し、これを銀箔からなる反射シートＲで背後
から取り囲み、光の散逸を防止した。導光板１の裏面６
にも反射体３として銀箔シートを配置した。銀箔シート
３と裏面６の間、発光面５とプリズムシート２４の間、
及びプリズムシート２４とプリズムシート３４の間には
薄い空気層（厚さδ1 ，δ2 ，δ3 で表示）が存在して
いる。

【００７０】次に、この実施形態ＩＩＩで使用されてい
るプリズムシート２４，３４の断面構造と機能を図１１
を参照して説明する。図１１には、図１０に示した全体
配置における発光面５とプリズムシート２４，３４の周
辺部分（符号Ｂ参照）を抽出拡大し、Ｐ偏光成分を代表
する光線の軌跡と、その軌跡を持つ光線のＰ偏光とＳ偏
光の成分比が併記されている。

【００７１】同図に示したように、内側に配置されたプ
リズムシート２４は斜面２４ｃ，２４ｄで形成される多
数のプリズム列を１０μｍのピッチで形成したプリズム
面を外側に向けるとともに、平坦面２４ｇを内側に向け
て配置されている。各プリズム列において、光供給手段
である冷陰極管Ｌに相対的に近い方の斜面２４ｃの傾斜
角は４９．７°とされ、冷陰極管Ｌに相対的に遠い方の
斜面２４ｄの傾斜角は４３°とされている。プリズムシ
ート２４の材料はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）であり、その屈折率は、１．４９２である。

【００７２】一方、外側に配置されたプリズムシート３
４には、斜面３４ｃ，３４ｄで形成される多数のプリズ
ム列が５０μｍ、即ちプリズムシート２４のプリズム列
の５倍のピッチで形成されている。プリズム面を外側に
向け、平坦面３４ｇを内側に向けて配置した点は、プリ
ズムシート２４と同じである。各プリズム列において、
冷陰極管Ｌに相対的に近い方の斜面３４ｃの傾斜角は６
６．５°とされ、冷陰極管Ｌに相対的に遠い方の斜面３
４ｄの傾斜角は５４．５°とされている。プリズムシー
ト３４の材料はポリカーボネートであり、その屈折率
は、１．５８である。

【００７３】前述した通り、指向出射性の導光板１の発
光面５からの出射光の内、Ｐ偏光成分の優先伝播方向に
対応する出射角は約７５°である。実施形態Ｉ，ＩＩと
同様に、Ｐ偏光成分を代表する代表光線Ｃ3 を考えれば
その軌跡は次のようになる。

【００７４】代表光線Ｃ3 に含まれるＰ偏光成分を１０
０（基準値）とした場合、Ｓ偏光成分は４２．２で表わ
される。代表光線Ｃ3 が空気層ＡＲからプリズムシート
２４の平坦面２４ｇへ入射すると、その相当部分は、平
坦面２４ｇでスネルの法則に従って４９．７°の方向に
屈折してプリズムシート２４の内部へ伝播する。ここ
で、実施形態Ｉの場合とプリズムシートの屈折率が同じ
でないために、屈折角が異なってくる点に注意された
い。

【００７５】この段階では、Ｐ偏光成分は８９．３とな
り、Ｓ偏光成分は２５．５となっている。プリズムシー
ト２４の内部を直進した代表光線Ｃ3 のほぼ全量は、プ
リズム列の一方の斜面２４ｄに内部側から垂直に近い角
度で入射する。その相当部分は斜面２４ｄで再びスネル
の法則に従った屈折を起こし、両プリズムシート２４，
３４間の空気層ＡＲへ出射される。

【００７６】実施形態Ｉ，ＩＩと異なり１枚目のプリズ
ムシート２４を通過したこの段階では、伝播方向は正面
方向から大きくはずれている。また、Ｐ偏光成分は８
５．７と保存状態が良く、Ｓ偏光成分は２４．４に低下
している。

【００７７】代表光線Ｃ3 は空気層ＡＲから更にプリズ
ムシート３４の平坦面３４ｇへ入射し、その相当部分
は、平坦面３４ｇでスネルの法則に従って６６．５°の
方向に屈折してプリズムシート３４の内部へ伝播する。

【００７８】この段階では、Ｐ偏光成分は８３．９とな
り、Ｓ偏光成分は２２．３となっている。プリズムシー
ト３４の内部を直進した代表光線Ｃ3 のほぼ全量は、プ
リズム列の一方の斜面３４ｄに内部側から３１°の入射
角で入射する。その相当部分は斜面３４ｄで再びスネル
の法則に従った屈折を起こし、外部の空気層ＡＲへ照明
光として出射される。この照明光の伝播方向の正面方向
からのずれは、僅か０．０３°である。また、Ｐ偏光成
分は８３．９と大きく、発光面５からの出射時の８割以
上の光量が保存されている。これに対して、Ｓ偏光成分
は１８．７と大きく低下している。このように、この実
施形態ＩＩＩの面光源装置によって、Ｐ偏光成分の非常
に富んだ照明光が正面方向に提供される。

【００７９】プリズムシート２４，３４のいずれにおい
ても、冷陰極管Ｌに相対的に近い方の斜面２４ｃ，３４
ｃの傾斜角を各々４９．７°，６６．５°とした趣旨
は、実施形態Ｉ，ＩＩと全く同様である。即ち、斜面２
４ｃ，３４ｃの傾斜角は、代表光線Ｃ3 が斜面２４ｃあ
るいは斜面３４ｃにプリズムシート２４，３４の内部側
から入射することを抑止した条件で傾斜角を最小とし、
プリズムシートの製造を出来るだけ容易にしたものであ
る。

【００８０】［実施形態ＶＩ］本実施形態は、基本的に
は実施形態ＩＩＩと同じ構造を採用しながら、導光板１
の材料を変更したものである。そして、この材料変更に
伴って、プリズムシート２４，３４のプリズム列の各斜
面の傾斜角条件に若干の変更がなされている。即ち、本
実施例では、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ；屈
折率１．４９２）からなるマトリックス中に異屈折率物
質としてシリコーン系樹脂材料（トスパール１２０；東
芝シリコーン社製）を、図６のグラフを得た測定で用い
た導光板と同じく、０．０７１ｗｔ％の割合で一様に混
入分散させた光散乱導光体を導光板１として使用した。

【００８１】図１２に示したように、内側に配置された
プリズムシート２４は斜面２４ｃ，２４ｄで形成される
多数のプリズム列を１０μｍのピッチで形成したプリズ
ム面を外側に向け、平坦面２４ｇを内側に向けて配置さ
れている。各プリズム列において、冷陰極管Ｌに相対的
に近い方の斜面２４ｃの傾斜角は５３．３°とされ、冷
陰極管Ｌに相対的に遠い方の斜面２４ｄの傾斜角は３
６．５°とされている。プリズムシート２４の材料はポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であり、その屈折
率は、１．４９２である。

【００８２】一方、外側に配置されたプリズムシート３
４には、斜面３４ｃ，３４ｄで形成される多数のプリズ
ム列がプリズムシート２４のプリズム列の５倍のピッ
チ、５０μｍ、で形成されている。プリズム面を外側に
向け、平坦面３４ｇを内側に向けて配置した点は、プリ
ズムシート２４と同じである。各プリズム列において、
冷陰極管Ｌに相対的に近い方の斜面３４ｃの傾斜角は６
７．７°とされ、冷陰極管Ｌに相対的に遠い方の斜面３
４ｄの傾斜角は５２．４°とされている。プリズムシー
ト３４の材料はポリカーボネートであり、その屈折率
は、１．５８である。

【００８３】前述したことから、ここで使用されている
指向出射性の導光板１の発光面５からの出射光の内、Ｐ
偏光成分の優先伝播方向に対応する出射角は約６３°で
ある。実施形態Ｉ〜ＩＩＩと同様に、Ｐ偏光成分を代表
する代表光線Ｃ4 を考えればその軌跡は次のようにな
る。

【００８４】代表光線Ｃ4 に含まれるＰ偏光成分を１０
０（基準値）とした場合、Ｓ偏光成分は６０．５で表わ
される。代表光線Ｃ4 が空気層ＡＲからプリズムシート
２４の平坦面２４ｇへ入射すると、その相当部分は、平
坦面２４ｇでスネルの法則に従って５３．３°の方向に
屈折してプリズムシート２４の内部へ伝播する。

【００８５】この段階では、Ｐ偏光成分は９９．３とな
り、Ｓ偏光成分は４８．３となっている。プリズムシー
ト２４の内部を直進した代表光線Ｃ4 のほぼ全量は、プ
リズム列の一方の斜面２４ｄに内部側から垂直に近い角
度で入射する。その相当部分は斜面２４ｄで再びスネル
の法則に従った屈折を起こし、両プリズムシート２４，
３４間の空気層ＡＲへ出射される。

【００８６】実施形態ＩＩＩの場合と同様に、１枚目の
プリズムシート２４を通過したこの段階では、伝播方向
は正面方向から大きくはずれている。また、Ｐ偏光成分
は９５．４と保存状態が非常に良く、Ｓ偏光成分は４
６．４に低下している。

【００８７】代表光線Ｃ4 は空気層ＡＲから更にプリズ
ムシート３４の平坦面３４ｇへ入射し、その相当部分
は、平坦面３４ｇでスネルの法則に従って６７．７°の
方向に屈折してプリズムシート３４の内部へ伝播する。

【００８８】この段階では、Ｐ偏光成分は９３．１とな
り、Ｓ偏光成分は４２．５となっている。プリズムシー
ト３４の内部を直進した代表光線Ｃ4 のほぼ全量は、プ
リズム列の一方の斜面３４ｄに内部側から入射し、その
相当部分は斜面３４ｄで再びスネルの法則に従った屈折
を起こし、外部の空気層ＡＲへ照明光として出射され
る。この照明光の伝播方向の正面方向からのずれは、僅
か０．０５°である。また、Ｐ偏光成分は９２．８と非
常に大きく、発光面５からの出射時の９割以上の光量が
保存されている。これに対して、Ｓ偏光成分は３６．２
に低下している。このように、この実施形態ＩＶの面光
源装置によっても、Ｐ偏光成分の非常に富んだ照明光が
正面方向に提供される。

【００８９】プリズムシート２４，３４のいずれにおい
ても、冷陰極管Ｌに相対的に近い方の斜面２４ｃ，３４
ｃの傾斜角を各々５３．３°，６７．７°とした趣旨
は、実施形態Ｉ〜ＩＩＩと全く同様である。即ち、斜面
２４ｃ，３４ｃの傾斜角は、代表光線Ｃ4 が斜面２４ｃ
あるいは斜面３４ｃにプリズムシート２４，３４の内部
側から入射することを抑止した条件で傾斜角を最小と
し、プリズムシートの製造を出来るだけ容易にしたもの
である。

【００９０】なお、上記実施形態ＩＩＩ及びＩＶでは、
外側に配置されるプリズムシートのプリズム列のピッチ
を内側に配置されるプリズムシートのプリズム列のピッ
チよりも大きく（ここでは、５倍）した例を示したが、
各実施形態において、他の条件は変えずに、ピッチの大
小関係を入れ替え、これを第Ｖ、第ＶＩの実施形態とす
ることも出来る。ピッチの大小関係がいずれであって
も、モアレ縞の生成が防止されることは言うまでもな
い。

【００９１】以上、指向出射性の導光板に光散乱導光体
を用いたいくつかの実施形態について述べたが、プリズ
ムシート１４，２４，３４の各傾斜角を定める原理は共
通である。そして、この考え方が、光散乱導光体を使用
しない型の導光板を用いた場合やプリズムシートに他の
材料を使用した場合にも同様に適用し得ることは、これ
までの説明から明らかであろう。

【００９２】

【発明の効果】本発明によれば、偏りのある照明光を効
率的に生成することが出来る面光源装置が提供される。
また、製造が容易なプリズムシートを用いた条件で、上
記改良された面光源装置を提供することが出来る。この
ような利点は、本発明の面光源装置を液晶ディスプレイ
のバックライトに適用した場合に特に大きな意義を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリズム面を内側に向けて配置した、従来の面
光源装置の概略構造を表わした図である。

【図２】図１に示した面光源装置において、冷陰極管Ｌ
と直交する方向に沿った断面内における光の挙動を説明
する図である。

【図３】図１あるいは図２に示した面光源装置における
プリズムシートを裏返し、そのプリズム面を外側に向け
て配置した場合の光の挙動を説明する断面図である。

【図４】本発明の各実施形態で使用される導光板の発光
面からの出射光の方向特性を偏光成分別に計測した際の
配置を説明する図である。

【図５】図４の配置で行なった計測結果の一つを表わし
たグラフである。

【図６】図４の配置で行なった計測結果の別の一つを表
わしたグラフである。

【図７】実施形態Ｉ，ＩＩの全体配置の概略を表わした
図である。

【図８】実施形態Ｉについて、図７に示した全体配置に
おける発光面５とプリズムシート１４の周辺部分（符号
Ａ参照）を抽出拡大し、Ｐ偏光成分を代表する光線の軌
跡と、その軌跡を持つ光線のＰ偏光とＳ偏光の成分比を
併記したものである。

【図９】実施形態ＩＩについて、図７に示した全体配置
における発光面５とプリズムシート１４の周辺部分（符
号Ａ参照）を抽出拡大し、Ｐ偏光成分を代表する光線の
軌跡と、その軌跡を持つ光線のＰ偏光とＳ偏光の成分比
を併記したものである。

【図１０】実施形態ＩＩＩ，ＩＶの全体配置の概略を表
わした図である。

【図１１】実施形態ＩＩＩについて、図１０に示した全
体配置における発光面５とプリズムシート１４の周辺部
分（符号Ｂ参照）を抽出拡大し、Ｐ偏光成分を代表する
光線の軌跡と、その軌跡を持つ光線のＰ偏光とＳ偏光の
成分比を併記したものである。

【図１２】実施形態ＩＶについて、図１０に示した全体
配置における発光面５とプリズムシート１４の周辺部分
（符号Ｂ参照）を抽出拡大し、Ｐ偏光成分を代表する光
線の軌跡と、その軌跡を持つ光線のＰ偏光とＳ偏光の成
分比を併記したものである。

【符号の説明】

１ 指向出射性の導光板 ２ 光入射面 ３ 反射体（銀箔） ４，１４，２４，３４ プリズムシート ４ａ〜４ｄ，１４ｃ，１４ｄ，２４ｃ，２４ｄ，３４
ｃ，３４ｄ 斜面 ４ｅ プリズムシートの光出射面 ４ｆ プリズムシートからの出射光 ５ 発光面 ６ 導光板の裏面 ７ 導光板の末端部 １４ｇ，２４ｇ，３４ｇ プリズムシートの平坦面 ＡＲ 空気層 Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｃ1 〜Ｃ4 代表光線 Ｌ 光源（冷陰極管） Ｍ 輝度計 Ｐ 中央点 Ｒ 反射体（銀箔）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指向出射性の導光板と、該導光板の側端
   面に沿って配置された光供給手段と、前記導光板の発光
   面に沿って配置されたプリズムシートを備え、 前記プリズムシートは、前記側端面とほぼ平行な多数の
   プリズム列を有するプリズム面を外側に向けて配置され
   ており、 前記プリズム列の各々を形成する２つの斜面の内、前記
   光供給手段から相対的に遠い方の斜面の傾斜角は、前記
   導光板の発光面から出射された光のＰ偏光成分の優先伝
   播方向と一致した伝播方向を持つ代表光線を前記プリズ
   ムシート内部側から入射させ、ほぼ正面方向へ出射させ
   るように選ばれており、 前記プリズム列の各々を形成する２つの斜面の内、前記
   光供給手段から相対的に近い方の斜面の傾斜角は、前記
   代表光線を前記プリズムシートの内部側から入射させな
   い範囲で選ばれている、偏りのある照明光を正面方向へ
   提供する面光源装置。
2. 【請求項２】 指向出射性の導光板と、該導光板の側端
   面に沿って配置された光供給手段と、前記導光板の発光
   面に沿って配置されたプリズムシートを備え、 前記プリズムシートは、前記側端面とほぼ平行な多数の
   プリズム列を有するプリズム面を外側に向けて配置され
   ており、 前記プリズム列の各々を形成する２つの斜面の内、前記
   光供給手段から相対的に遠い方の斜面の傾斜角は、前記
   導光板の発光面から出射された光のＰ偏光成分の優先伝
   播方向と一致した伝播方向を持つ代表光線を前記プリズ
   ムシート内部側から入射させ、ほぼ正面方向へ出射させ
   るように選ばれており、 前記プリズム列の各々を形成する２つの斜面の内、前記
   光供給手段から相対的に近い方の斜面の傾斜角は、前記
   代表光線を前記プリズムシートの内部側から入射させな
   い範囲でほぼ最小に選ばれている、偏りのある照明光を
   正面方向へ提供する面光源装置。
3. 【請求項３】 指向出射性の導光板と、該導光板の側端
   面に沿って配置された光供給手段と、前記導光板の発光
   面に沿って配置された第１のプリズムシートと、前記第
   １のプリズムシートに沿ってその外側に配置された第２
   のプリズムシートを備え、 前記第１及び第２のプリズムシートは、各々前記側端面
   とほぼ平行な多数のプリズム列を有するプリズム面を外
   側に向けて配置されており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に遠い方
   の斜面の傾斜角は、前記導光板の発光面から出射された
   光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持
   つ代表光線を前記第１のプリズムシートの内部側から入
   射させて前記第２のプリズムシートへ向けて出射させる
   ように選ばれており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に近い方
   の斜面の傾斜角は、前記代表光線を前記第１のプリズム
   シートの内部側から入射させない範囲で選ばれており、 前記第２のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に遠い方
   の斜面の傾斜角は、前記導光板の発光面から出射された
   光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持
   つ代表光線を前記第２のプリズムシートの内部側から入
   射させてほぼ正面方向に出射させるように選ばれてお
   り、 前記第２のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に近い方
   の斜面の傾斜角は、前記代表光線を前記第２のプリズム
   シートの内部側から入射させない範囲で選ばれている、
   偏りのある照明光を正面方向へ提供する面光源装置。
4. 【請求項４】 指向出射性の導光板と、該導光板の側端
   面に沿って配置された光供給手段と、前記導光板の発光
   面に沿って配置された第１のプリズムシートと、前記第
   １のプリズムシートに沿ってその外側に配置された第２
   のプリズムシートを備え、 前記第１及び第２のプリズムシートは、各々前記側端面
   とほぼ平行な多数のプリズム列を有するプリズム面を外
   側に向けて配置されており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に遠い方
   の斜面の傾斜角は、前記導光板の発光面から出射された
   光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持
   つ代表光線を前記第１のプリズムシートの内部側から入
   射させて前記第２のプリズムシートへ向けて出射させる
   ように選ばれており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に近い方
   の斜面の傾斜角は、前記代表光線を前記第１のプリズム
   シートの内部側から入射させない範囲でほぼ最小に選ば
   れており、 前記第２のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に遠い方
   の斜面の傾斜角は、前記導光板の発光面から出射された
   光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持
   つ代表光線を前記第２のプリズムシートの内部側から入
   射させてほぼ正面方向に出射させるように選ばれてお
   り、 前記第２のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に近い方
   の斜面の傾斜角は、前記代表光線を前記第２のプリズム
   シートの内部側から入射させない範囲でほぼ最小に選ば
   れている、偏りのある照明光を正面方向へ提供する面光
   源装置。
5. 【請求項５】 指向出射性の導光板と、該導光板の側端
   面に沿って配置された光供給手段と、前記導光板の発光
   面に沿って配置された第１のプリズムシートと、前記第
   １のプリズムシートに沿ってその外側に配置された第２
   のプリズムシートを備え、 前記第１及び第２のプリズムシートは、各々前記側端面
   とほぼ平行な多数のプリズム列を有するプリズム面を外
   側に向けて配置されており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に遠い方
   の斜面の傾斜角は、前記導光板の発光面から出射された
   光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持
   つ代表光線を前記第１のプリズムシートの内部側から入
   射させて前記第２のプリズムシートへ向けて出射させる
   ように選ばれており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に近い方
   の斜面の傾斜角は、前記代表光線を前記第１のプリズム
   シートの内部側から入射させない範囲で選ばれており、 前記第２のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に遠い方
   の斜面の傾斜角は、前記導光板の発光面から出射された
   光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持
   つ代表光線を前記第２のプリズムシートの内部側から入
   射させてほぼ正面方向に出射させるように選ばれてお
   り、 前記第２のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に近い方
   の斜面の傾斜角は、前記代表光線を前記第２のプリズム
   シートの内部側から入射させない範囲で選ばれており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列のピッチと前記
   第２のプリズムシートのプリズム列のピッチの間には、
   いずれか一方が他方の５倍以上であるという関係が成立
   している、偏りのある照明光を正面方向へ提供する面光
   源装置。
6. 【請求項６】 指向出射性の導光板と、該導光板の側端
   面に沿って配置された光供給手段と、前記導光板の発光
   面に沿って配置された第１のプリズムシートと、前記第
   １のプリズムシートに沿ってその外側に配置された第２
   のプリズムシートを備え、 前記第１及び第２のプリズムシートは、各々前記側端面
   とほぼ平行な多数のプリズム列を有するプリズム面を外
   側に向けて配置されており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に遠い方
   の斜面の傾斜角は、前記導光板の発光面から出射された
   光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持
   つ代表光線を前記第１のプリズムシートの内部側から入
   射させて前記第２のプリズムシートへ向けて出射させる
   ように選ばれており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に近い方
   の斜面の傾斜角は、前記代表光線を前記第１のプリズム
   シートの内部側から入射させない範囲でほぼ最小に選ば
   れており、 前記第２のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に遠い方
   の斜面の傾斜角は、前記導光板の発光面から出射された
   光のＰ偏光成分の優先伝播方向と一致した伝播方向を持
   つ代表光線を前記第２のプリズムシートの内部側から入
   射させてほぼ正面方向に出射させるように選ばれてお
   り、 前記第２のプリズムシートのプリズム列の各々を形成す
   る２つの斜面の内、前記光供給手段から相対的に近い方
   の斜面の傾斜角は、前記代表光線を前記第２のプリズム
   シートの内部側から入射させない範囲でほぼ最小に選ば
   れており、 前記第１のプリズムシートのプリズム列のピッチと前記
   第２のプリズムシートのプリズム列のピッチの間には、
   いずれか一方が他方の５倍以上であるという関係が成立
   している、偏りのある照明光を正面方向へ提供する面光
   源装置。