JPH10268138A - サイドライト型面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】例えば入射面より遠ざかるに従って板状部材の
板厚が薄くなるように形成されたサイドライト型面光源
装置に適用して、照明光の利用効率等を向上する。 【解決手段】板状部材１２の裏面１２Ｂに、１対の斜面
を有する凸部を繰り返し形成すると共に、光制御部材１
３の板状部材１２側に同種の凸部を繰り返し形成し、さ
らには必要に応じてこの凸部の形状を選定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイドライト型面
光源装置に関し、例えば入射面より遠ざかるに従って板
状部材の板厚が薄くなるように形成されたサイドライト
型面光源装置に適用するものである。本発明は、板状部
材の出射面と対向する面に凸部を繰り返し形成すると共
に、光制御部材の板状部材側に同種の凸部を繰り返し形
成することにより、さらには必要に応じてこの凸部の形
状を選定すること等により、照明光の利用効率を向上
し、高品位の照明光を出射する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば液晶表示装置においては、
サイドライト型面光源装置により液晶表示パネルを照明
し、これにより全体形状を薄型化するようになされてい
る。

【０００３】すなわちサイドライト型面光源装置は、棒
状光源でなる一次光源を板状部材（すなわち導光板でな
る）の側方に配置し、この一次光源より出射される照明
光を導光板の端面より導光板に入射する。さらにサイド
ライト型面光源装置は、この照明光を屈曲して、導光板
の平面より液晶表示パネルに向けて出射し、これにより
全体形状を薄型化できるようになされている。

【０００４】このようなサイドライト型面光源装置は、
ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式のものと、
一次光源より遠ざかるに従って導光板の板厚を徐々に薄
く形成した形式のものとがあり、後者は、前者に比して
効率良く照明光を出射することができる。

【０００５】図１２は、この後者のサイドライト型面光
源装置１の一例を示す分解斜視図であり、図１３は、図
１２をＡ−Ａ線で切り取って示す断面図である。このサ
イドライト型面光源装置１は、導光板２の側方に一次光
源３を配置し、反射シート４、導光板２、光拡散シート
Ｈ、光制御部材でなるプリズムシート５及び６を順次積
層して形成される。

【０００６】一次光源３は、冷陰極管でなる蛍光ランプ
７の周囲を、リフレクタ８で囲って形成され、リフレク
タ８の開口側より導光板２の端面（以下入射面と呼ぶ）
２Ａに照明光を入射する。ここでリフレクタ８は、入射
光を正反射又は乱反射する例えばシート材により形成さ
れる。

【０００７】反射シート４は、金属箔等でなるシート状
の正反射部材、又は白色ＰＥＴフィルム等でなるシート
状の乱反射部材により形成され、導光板２より漏れ出す
照明光を反射して導光板２に入射し、これにより照明光
の利用効率を向上する。

【０００８】導光板２は、透明部材でなる例えばアクリ
ル（ＰＭＭＡ樹脂）を射出成形して断面楔型形状に形成
された板状部材であり、反射シート４側平面（以下裏面
と呼ぶ）２Ｂの全面がマット面処理により一様に粗面に
形成される。これにより導光板２は、裏面２Ｂに光拡散
面を形成し、裏面２Ｂと光拡散シート５側平面（以下出
射面と呼ぶ）２Ｃとの間を繰り返し反射して照明光を伝
搬しながら、この光拡散面により照明光を散乱する。

【０００９】この伝播の際に、照明光Ｌは、裏面２Ｂで
反射する毎に出射面２Ｃに対する入射角が低下し、出射
面２Ｃに対して臨界角以下の成分が出射面２Ｃより出射
される。この出射面２Ｃより出射される照明光Ｌ１は、
裏面２Ｂに形成された粗面により散乱され、また反射シ
ート４に乱反射部材を適用した場合は、この反射シート
４により乱反射して伝播すること等により、散乱光によ
り出射される。しかしながらこの照明光Ｌ１は、出射面
２Ｃに対して伝播方向に傾いて形成された裏面２Ｂを反
射して伝播し、臨界角以下の成分が射出されることによ
り、主たる出射方向が楔型形状の先端方向に傾いて形成
される。すなわち導光板２からの出射光Ｌ１が指向性を
有するようになり、これによりサイドライト型面光源装
置１は、指向出射性を有するようになる。

【００１０】プリズムシート５及び６は、この導光板２
の指向性を補正するために配置される。すなわちプリズ
ムシート５及び６は、ポリカーボネート等の透光性のシ
ート材で形成され、導光板２と対向する側とは逆側の面
にプリズム面が形成される。このプリズム面は、一方向
にほぼ平行に延長する断面三角形形状の突起が繰り返さ
れて形成され、導光板２側のプリズムシート５は、この
突起が入射面２Ａとほぼ平行に延長するように、プリズ
ムシート６は、この突起が入射面２Ａとほぼ直交する方
向に延長するように配置される。

【００１１】これによりプリズムシート５及び６は、こ
の三角形形状の突起の斜面で、出射光の主たる出射方向
を出射面２Ｃの正面方向に補正する。なおプリズムシー
トとしては、両面にプリズム面を形成した構造のいわゆ
る両面プリズムシートを用いる場合もある。これにより
このサイドライト型面光源装置１では、ほぼ均一な板厚
により導光板を形成した方式のサイドライト型面光源装
置に比して、出射光を正面方向に効率良く出射できるよ
うになされている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようなサ
イドライト型面光源装置１においては、入射面２Ａより
入射した照明光Ｌを効率良く出射することが求められ
る。またモアレ等の発生を有効に回避して高品位の照明
光を出射することが求められる。

【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して照明光の利用効率を効用して、しかも
高品位の照明光を出射することができるサイドライト型
面光源装置を提案しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所定の光源から射出された照明光
を板状部材の端面から入射し、照明光を屈曲して板状部
材の出射面より出射するサイドライト型面光源装置に適
用する。このサイドライト型面光源装置において、板状
部材の出射面に光制御部材を配置するように構成し、こ
の板状部材の出射面に対向する面に、端面に略直交する
方向に延長する１対の斜面を有する凸部を、端面に略平
行な方向に繰り返し形成する。また光制御部材の板状部
材と対向する面に、端面に略平行な方向に延長する１対
の斜面を有する凸部を、端面に略直交する方向に繰り返
し形成する。

【００１５】このとき板状部材及び光制御部材におい
て、１００〔μｍ〕以下の繰り返しピッチにより凸部を
形成する。

【００１６】。さらにこれらの場合に、光制御部材にお
いて、凸部を構成する１対の斜面のうち、端面に対して
相対的に近い側の斜面と出射面の法線とにより形成され
る角度が、端面に対して相対的に遠い側の斜面と出射面
の法線とにより形成される角度より小さくなるように、
１対の斜面の傾きを異ならせる。

【００１７】より技術的に好ましくは、端面に対して相
対的に近い側の斜面において、出射面より出射される主
たる照明光を、端面に対して相対的に遠い側の斜面に導
くように、この斜面の角度を選定し、またこの遠い側の
斜面において、近い側の斜面より到来する照明光を全反
射して、ほぼ法線方向に反射するように、この対になる
斜面の角度を選定する。

【００１８】さらにこれらの場合に、又はこれらに代え
て、光制御部材において、斜面の延長する方向を、１０
度以下の範囲で、端面と平行な方向より傾け、板状部材
において、１０度以下の範囲で、斜面の延長する方向
を、光制御部材の斜面の延長する方向より傾ける。

【００１９】またこれらの場合に、板状部材において、
１対の斜面が形成する角度を、５０度〜１３０度の範囲
に設定する。

【００２０】板状部材の出射面に光制御部材を配置し、
この光制御部材に、端面に略平行な方向に延長する１対
の斜面を有する凸部を、端面に略直交する方向に繰り返
し形成すれば、板状部材の先端側に傾いて出射される照
明光を出射面の正面方向に導くことができる。また板状
部材の出射面に対向する面に、１対の斜面を有する凸部
を端面に略平行な方向に繰り返し形成すれば、この１対
の斜面の繰り返しにより、入射面と平行な面内における
出射光の指向性を出射面の正面方向に補正することがで
きる。

【００２１】これにより板状部材と１つの光制御部材だ
けで、照明光をほぼ全方向にわたって出射面の正面方向
に導くことができ、従来構成の光制御部材を１枚省略す
ることができる。このとき光制御部材において、この凸
部を板状部材の出射面側に形成することにより、光制御
部材に対して大きな入射角で入射する照明光を、斜面に
対しては小さな入射角で入射することができる。従っ
て、その分従来は全反射されて板状部材に戻されていた
照明光を効率良く出射することができ、照明光の利用効
率を向上することができる。

【００２２】このようにして効率良く照明光を出射する
につき、１００〔μｍ〕以下、より好ましくは５０〔μ
ｍ〕以下の繰り返しピッチにより凸部を形成すれば、凸
部の繰り返しを目立たなくすることができ、またこの繰
り返しによる出射光量の微小な脈動と、液晶セルの繰り
返しピッチによるモアレも低減することができる。

【００２３】さらにこれらの場合に、光制御部材におい
て、凸部を構成する１対の斜面のうち、端面に対して相
対的に近い側の斜面と、出射面の法線とにより形成され
る角度が、端面に対して相対的に遠い側の斜面と、出射
面の法線とにより形成される角度より小さくなるように
すれば、出射側より見て、その分大きな領域より照明光
が出射されることになり、出射光量の微小な脈動を低減
することができ、モアレを低減することができる。

【００２４】より技術的に好ましくは、端面に対して相
対的に近い側の斜面において、出射面より出射される主
たる照明光を、端面に対して相対的に遠い側の斜面に導
くように、この斜面の角度を選定し、またこの遠い側の
斜面において、近い側の斜面より到来する照明光を全反
射して、ほぼ法線方向に反射するように、この対になる
斜面の角度を選定すれば、板状部材より出射された照明
光を無駄なく、光制御部材の内部に導き入れ、この導き
入れた照明光を正面方向に無駄なく出射することができ
る。

【００２５】さらにこれらの場合に、又はこれらに代え
て、光制御部材において、斜面の延長する方向を、１０
度以下の範囲で端面と平行な方向より傾け、板状部材に
おいて、１０度以下の範囲で、斜面の繰り返しの方向
を、光制御部材の斜面の延長する方向より傾ければ、凸
部の繰り返しピッチが大きな場合、さらにはより品位の
高い出射光が求められる場合等において、モアレを低減
することができる。

【００２６】またこれらの場合に、板状部材において、
１対の斜面の形成する板状部材側の角度を、５０度〜１
３０度の範囲に設定すれば、実用上充分な範囲で、照明
光の指向性を補正することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２８】（１）第１の実施の形態 図１は、図１１との対比により本発明の実施の形態に係
るサイドライト型面光源装置を示す分解斜視図であり、
図２は、このサイドライト型面光源装置１０をＢ−Ｂ線
で切り取って示す断面図である。このサイドライト型面
光源装置１０は、導光板１２の側方に一次光源３を配置
し、反射シート１１、導光板１２、光制御部材でなるプ
リズムシート１３を順次積層して、図示しないフレーム
に保持して形成される。なおこのサイドライト型面光源
装置１０において、図１１のサイドライト型面光源装置
１と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複し
た説明は省略する。

【００２９】ここでこのサイドライト型面光源装置１０
において、反射シート１１は、照明光Ｌに対して高い反
射率を示すように、銀を蒸着した正反射部材でなるシー
ト材が適用される。これにより反射シート１１は、導光
板１２の裏面１２Ｂより漏れ出す照明光を効率良く導光
板１２の内部に戻し、照明光の利用効率を向上する。

【００３０】導光板１２は、透明部材でなる例えばアク
リル（ＰＭＭＡ樹脂）を射出成形した板状部材でなり、
断面楔型形状に形成される。導光板１２は、出射面１２
Ｃの全面が、マット面処理により一様に粗面に形成さ
れ、この粗面により出射面１２Ｃに光拡散面が形成され
る。これにより導光板１２は、出射面１２Ｃで照明光を
散乱させながら、裏面１２Ｂと出射面１２Ｃとの間を繰
り返し反射して照明光を伝搬し、この裏面１２Ｂ及び出
射面１２Ｃにおける反射の際に、臨界角以下の成分を裏
面１２Ｂ及び出射面１２Ｃより出射する。

【００３１】さらに導光板１２は、矢印Ｃにより部分的
に入射面１２Ａ側を拡大して示すように、裏面１２Ｂ
に、入射面と平行に、微小な凸部が繰り返し形成され
る。ここでこの微小な凸部は、入射面１２Ａと直交する
方向に延長する１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆを有し、この
実施の形態ではこの１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆが直接接
続されて、断面三角形形状に形成されるようになされて
いる。これにより導光板１２は、入射面１２Ａと平行な
面内において、出射光の指向性を出射面１２Ｃの正面方
向に補正する。

【００３２】すなわち、導光板１２内に入射した照明光
のうち、裏面１２Ｂの方向に向かう照明光は、裏面１２
Ｂに形成された斜面１２Ｅ、１２Ｆにより反射され、こ
れにより入射面１２Ａと平行な面内において正面方向に
向かう成分が増加する。また裏面１２Ｂの方向に向かっ
た照明光のうちの一部は、図３に示すように、斜面１２
Ｆより一旦導光板１２外に出射した後、斜面１２Ｅによ
り再び導光板１２内に入射し、その後隣接する斜面１２
Ｆにより反射され、これにより入射面１２Ａと平行な面
内において正面方向に向かう成分となり、裏面１２Ｂを
平面に構成した場合（図３において破線により示す）に
比して、正面方向に向かう光量が増加する。これらによ
り導光板１２より出射される照明光は、照明方向への指
向性が強められる。

【００３３】さらにこの実施の形態において導光板１２
は、１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆが出射面に対して等しい
傾きに形成され、斜面１２Ｅ及び１２Ｆの成す角α１が
約６０度に選定されるようになされている。なおこの頂
角α１は、５０度〜１３０度の範囲で適宜選定して実用
に供する特性を得ることができるが、好ましくは６０度
〜１１０度の範囲である。

【００３４】さらに導光板１２において、これら微小な
凸部は、例えばこのサイドライト型面光源装置１０が適
用される液晶表示パネルの画素周期に比して１／４以上
小さな、５０〔μｍ〕の繰り返しピッチＷ１により形成
される。

【００３５】プリズムシート１３は、導光板１２側にプ
リズム面が形成された片面プリズムシートが適用され
る。ここでプリズム面は、透明ＰＥＴをベースにして、
その表面にアクリル系の紫外線硬化樹脂等を所定形状で
硬化させて形成される。

【００３６】プリズムシート１３は、矢印Ｄにより部分
的に側面を拡大して示すように（図１）、出射面１２Ｃ
側面に、入射面１２Ａと直交する方向に、微小な凸部が
繰り返し形成され、これによりプリズム面が形成され
る。ここでこの微小な凸部は、導光板１２の入射面１２
Ａと平行に延長する１対の斜面１３Ａ、１３Ｂを有し、
この実施の形態ではこの１対の斜面１３Ａ、１３Ｂが直
接接続されて、断面三角形形状に形成されるようになさ
れている。

【００３７】これによりプリズムシート１３は、導光板
１２における凸部の繰り返し方向と直交する方向に、同
様の凸部が繰り返し形成されるようになされ、この凸部
により図４に断面を取って示すように、導光板１２より
楔型先端方向に傾いて出射された照明光Ｌを、入射面１
２Ａ側の斜面１３Ａにより内部に導き、斜面１３Ａと対
を形成する斜面１３Ｂにより反射して出射面１２Ｃの正
面方向に出射する。これによりプリズムシート１３は、
入射面１２Ａと直交する面内において、出射光の指向性
を出射面１２Ｃの正面方向に補正するようになされてい
る。

【００３８】さらにこの実施の形態においてプリズムシ
ート１３は、１対の斜面１３Ａ、１３Ｂが出射面に対し
て等しい傾きに形成され、斜面１３Ａ及び１３Ｂの成す
角α２が約６６度に選定されるようになされている。な
おこの頂角α２は、３０度〜７０度の範囲で適宜選定し
て実用に供する特性を得ることができるが、好ましくは
５０度〜７０度、より好ましくは６０度〜７０度の範囲
である。

【００３９】さらにプリズムシート１３において、これ
ら微小な凸部は、例えばこのサイドライト型面光源装置
１０が適用される液晶表示パネルの画素周期に比して１
／４以上小さな、５０〔μｍ〕の繰り返しピッチＷ２に
より形成される。

【００４０】以上の構成において、蛍光ランプ７から射
出された照明光Ｌは（図１及び図２）、直接に、又はリ
フレクタ８で反射した後、入射面１２Ａより導光板１２
の内部に入射し、出射面１２Ｃにより散乱を受けなが
ら、裏面１２Ｂと出射面１２Ｃとの間で反射を繰り返し
て導光板１２の内部を伝搬する。このときこの照明光Ｌ
は、裏面１２Ｂで反射する毎に出射面１２Ｃに対する入
射角が低下し、出射面１２Ｃに対して臨界角以下の成分
が出射面１２Ｃより出射される。

【００４１】さらにこのとき照明光は、導光板１２の出
射面１２Ｃに形成された粗面により拡散されて出射面１
２Ｃからの出射が促される。また導光板１２の裏面１２
Ｂより漏れだす照明光が、裏面１２Ｂ側に配置された正
反射部材でなる反射シート１１により反射されて効率良
く導光板２の内部に戻され、これにより効率良く出射面
１２Ｃより出射される。

【００４２】このようにして内部を伝搬して出射される
照明光Ｌは、入射面１２Ａより楔型先端に向かって伝搬
する照明光より臨界角以下の成分が出射されることによ
り、平面により裏面を構成した場合、図５に示すよう
に、楔型先端に傾いた指向性により、また入射面１２Ａ
に沿った方向については、広がった指向性により出射さ
れる。なおこの図５においては、入射面１２Ａに沿った
方向の面内における角度をＸθ、この面と直交する方向
の面内における角度をＹθとして、導光板１２より各方
向に出射される照明光の強度を検出した。

【００４３】これに対してこの実施の形態では、図５と
の対比により図６に示すように、入射面と平行に、繰り
返し形成される凸部の斜面１２Ｅ、１２Ｆにより（図
３）、入射面１２Ａと平行な面内において、外側に広が
るように出射される照明光が内側を向くように指向性が
補正されて出射される。これにより従来構成のプリズム
シート６（図１２）を用いなくて、入射面１２Ａと平行
な面内において出射光の指向性を出射面１２Ｃの正面方
向に補正することができる。従ってプリズムシート６を
省略してその分照明光の利用効率を向上することができ
る。

【００４４】このようにして出射面１２Ｃより出射され
た照明光Ｌは、続くプリズムシート１３を透過して、こ
のプリズムシート１３の前面に配置された液晶パネル等
を照明する。このとき照明光Ｌは、入射面１２Ａと平行
な斜面１３Ａ、１３Ｂによる凸部が繰り返し形成されて
いることにより、楔型先端に向かって出射面１２Ｃより
出射した後、この１対の斜面１３Ａ、１３Ｂのうちの、
入射面１２Ａ側を向く斜面１３Ａを介してプリズムシー
ト１３に入射し、他方の斜面１３Ｂに導かれる。ここで
照明光Ｌは、斜面１３Ｂにより全反射され、図６との対
比により図７に示すように、入射面１２Ａと直交する面
内において、出射光の指向性が出射面１２Ｃの正面方向
に補正される。

【００４５】このようにしてプリズムシート１３に入射
する照明光は、斜面１３Ａを介して導光板１２より直接
入射することにより、導光板１２側面を平面にした従来
構成のサイドライト型面光源装置では（図１３）、プリ
ズムシート６の入射面で反射されて導光板２に戻されて
いた成分についても、積極的にプリズムシート１３の内
部に導かれ、出射面１２Ｃの正面方向に出射される。こ
れによりその分照明光の利用効率が向上される。

【００４６】ちなみに、従来構成のサイドライト型面光
源装置において、プリズムシート５の入射面で反射され
る照明光成分は、プリズムシート５及び導光板の間で多
重反射されること等により、出射面１２Ｃの正面方向以
外にも出射され、これにより出射光の指向性を測定する
と、小さな輝度レベルのピークが出射面の正面に近接し
て発生することが分かった。この実施の形態において
は、このような成分についても、出射面１２Ｃの正面方
向に効率良く導くことができ、その分指向性を改善し、
また照明光の利用効率を向上することができる。

【００４７】このようにして指向性を補正するにつき、
導光板１２の裏面１２Ｂ及びプリズムシート１３のプリ
ズム面においては、多数の凸部が繰り返し形成されてい
ることにより、微視的に見て、この凸部の繰り返し方向
に、輝度レベルの微小な脈動が発生する。この脈動に対
して、液晶表示パネルの画素ピッチが近接していると、
いわゆるモアレが発生し、表示画像の品位を著しく劣化
させる。すなわちこの場合サイドライト型面光源装置よ
り見れば、出射光の品位が低下することになる。

【００４８】これに対してこの実施の形態においては、
液晶表示パネルの画素周期に比して１／４以上小さな、
５０〔μｍ〕の繰り返しピッチＷ１及びＷ２によりそれ
ぞれ凸部が繰り返されていることにより、画素ピッチに
対して充分に離間した繰り返しピッチに輝度レベルの脈
動を低減することができ、その分モアレの発生を有効に
回避することができる。またこれら凸部の繰り返しにつ
いても、これを目立たなくすることができる。

【００４９】さらにこの実施の形態では、導光板１２に
おいて、凸部を形成する１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆが裏
面１２Ｂに対して等しい傾きに形成され、かつ斜面１２
Ｅ及び１２Ｆの成す角α１が約６０度に選定されている
ことにより、実用上充分に鋭い指向性を得ることができ
る。

【００５０】このようにして照明光を出射するにつき、
導光板１２は、導光板１２の裏面に凸部が形成されてい
ることにより、導光板１２の凸部がフレームにより保護
され、またプリズムシート１３は、導光板１２側に凸部
が形成されていることにより、導光板１２により凸部が
保護される。これによりサイドライト型面光源装置１０
においては、従来に比して外観不良が格段的に低減され
る。

【００５１】以上の構成によれば、導光板１２の裏面１
２Ｂに、１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆによる断面三角形形
状の凸部を、入射面と平行に繰り返し形成すると共に、
同様の凸部を、プリズムシート１３の導光板１２側に、
導光板１２における凸部の繰り返し方向と直交する方向
に繰り返し形成することにより、従来に比して簡易な構
成で、効率良く照明光を出射することができる。

【００５２】さらにこのときこれら凸部を、液晶表示パ
ネルの画素周期に比して１／４以上小さな、５０〔μ
ｍ〕の繰り返しピッチＷ１及びＷ２によりそれぞれ繰り
返し形成したことにより、モアレの発生を有効に回避す
ることができ、その分高品位の照明光を出射することが
できる。またこれら凸部の繰り返しについても、これを
目立たなくすることができる。

【００５３】また導光板１２において、凸部を形成する
１対の斜面１２Ｅ、１２Ｆを出射面に対して等しい傾き
に設定し、かつ斜面１２Ｅ及び１２Ｆの成す角α１を約
６０度に選定したことにより、実用上充分に鋭い指向性
を得ることができる。

【００５４】（２）第２の実施の形態 この実施の形態に係るサイドライト型面光源装置におい
ては、図１について上述したプリズムシート１３に代え
て図８に示すプリズムシート１４を適用する。なおこの
第２の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置にお
いては、プリズムシート１３の構成が異なる以外、他の
構成は図１について上述したサイドライト型面光源装置
１０と同一構成でなることにより、重複した説明は省略
する。

【００５５】すなわちこのサイドライト型面光源装置に
おいて、プリズムシート１４は、第１の実施の形態と同
様に、出射面１２Ｃ側の面に、入射面１２Ａと平行に、
微小な凸部が繰り返し形成され、これによりプリズム面
が形成される。さらにプリズムシート１４は、この凸部
が、導光板１２の入射面１２Ａと平行に延長する１対の
斜面１４Ａ、１４Ｂにより形成され、この斜面１４Ａ、
１４Ｂが異なる傾きに設定されるようになされている。

【００５６】すなわち入射面１２Ａ側の斜面１４Ａは、
導光板１２より楔型先端側に傾いて出射される主たる照
明光を小さな入射角により入射するように、さらにこの
入射した照明光を斜面１４Ｂに無駄無く導くように、出
射面１２Ｃの法線Ｌ１に対して小さな傾きβ１により形
成される。これに対して他の斜面１４Ｂは、このように
して斜面１４Ａより入射した照明光を出射面１２Ｃの正
面方向に全反射するように、斜面１４Ａに比して大きな
傾きβ２により形成される。

【００５７】すなわち図６の特性曲線により示したよう
に、導光板１２より出射される照明光は、鉛直方向より
楔型先端方向に７０度程度傾いた方向を主たる出射方向
にして、ほぼ鉛直方向より２０度〜８５度の範囲で出射
される。従ってこの主たる出射方向の照明光が入射面１
２Ａ側の斜面１４Ａより入射した後、他の斜面１４Ａで
出射面１２Ｃの正面方向に反射されるように、プリズム
シート１４の屈折率ｎより傾きβ１、β２の関係が設定
される。

【００５８】さらにこの関係を前提にして、鉛直方向よ
り２０度〜８５度の範囲で導光板１２より出射される照
明光が、この主たる出射方向の照明光と同一経路により
出射されるように、傾きβ１、β２が設定される。なお
この実施の形態では、それぞれ角度β１及びβ２を５．
５度及び３５度に設定した。

【００５９】すなわち図９に示すように、第１の実施の
形態に係る構成のように斜面１３Ａ及び１３Ｂを等しい
傾きに設定した場合、入射面１２Ａ側の斜面１３Ａにお
いて、全反射されて導光板１２に戻される照明光成分Ｌ
Ａが発生する。また入射面１２Ａ側の斜面１３Ａより入
射した照明光であっても、他の斜面で全反射されない
で、直接、出射される成分ＬＢも発生する。さらに繰り
返し形成された凸部で多重反射して出射される成分も発
生する。

【００６０】これらのことから、図７において、矢印Ｇ
及びＨに示すように、サイドライト型面光源装置におい
ては、主たる出射方向に対して、いわゆるサイドローブ
のようなピークが発生する。

【００６１】ところがこの実施の形態のように、それぞ
れ角度β１及びβ２を５．５度及び３５度に設定すれ
ば、図７との対比により図１０に示すように、このよう
に斜面１３Ａ及び１３Ｂを透過して、直接出射される照
明光成分ＬＢ等を、斜面１４Ａより入射して他の斜面１
４Ｂに導くことができ、または斜面１４Ａを透過させて
直接正面方向に出射することができる。また導光板１２
の内部に戻る照明光成分ＬＡも低減することができる。

【００６２】さらにこのようにすれば、液晶パネル側よ
り見て、入射面１２Ａ側の斜面に比して、対応する斜面
１４Ｂの面積を増大することができる。これによりこの
微小な凸部の繰り返しによる出射光量の微小な脈動が低
減され、その分モアレが低減される。すなわちモアレ
は、視覚を通じて知覚されることにより、第１の実施の
形態に係る構成によっても検知される場合がある。また
凸部の繰り返しピッチを大きくした場合にも検知され
る。ところがこのように、出射光量の微小な脈動を低減
すれば、このような場合でも、モアレを検知困難にする
ことができる。

【００６３】図８に示す構成によれば、第１の構成に加
えて、プリズムシートの凸部を形成する斜面について、
出射面の法線に対して、入射面側を小さな傾きに、これ
と対応する斜面を大きな傾きに設定したことにより、そ
の分照明光の利用効率を向上し、高品位の照明光を出射
することができる。

【００６４】（３）第３の実施の形態 図１１は、第３の実施の形態に係るサイドライト型面光
源装置３０を示す平面図である。なおこのサイドライト
型面光源装置３０においては、導光板３１、プリズムシ
ート３２の構成が異なる点を除いて、リフレクタ８等の
構成は、図８について上述したサイドライト型面光源装
置と同一の構成であり、これらの構成については、重複
した説明を省略する。

【００６５】このサイドライト型面光源装置３０におい
て、導光板３１は、裏面に断面三角形形状の凸部が繰り
返し形成され、この凸部を形成する１対の斜面が入射面
３１Ａに直交する方向より所定の角度θＡだけ傾いて形
成されるようになされている。

【００６６】さらにこのサイドライト型面光源装置３０
において、プリズムシート３２は、第２の実施の形態に
係る凸部と同一の凸部が、導光板３１側に繰り返し形成
され、この凸部を形成する１対の斜面が、導光板３１に
おける斜面の延長方向と直交する方向に延長するように
なされている。なお図１１においては、これら斜面の延
長する方向を直線により示す。

【００６７】この実施の形態において、導光板３１及び
プリズムシート３２は、５０〔μｍ〕の繰り返しピッチ
により凸部が繰り返し形成され、傾きの角度θＡが１０
度以下、より好ましくは５度以下の範囲に設定される。

【００６８】すなわちサイドライト型面光源装置３０に
おいて、入射面１２Ａに対して各斜面の延長方向を垂直
及び平行に配置したのでは、輝度レベルが微小に脈動す
る照明光に対して、この脈動方向と重なり合うように液
晶パネルの各画素が規則的に開口を形成することにな
り、これによりモアレが発生し易くなる。これに対して
液晶表示パネルの画素配列方向に対して、それぞれ凸部
の繰り返し方向（各凸部の斜面の延長する方向）を傾け
て配置すれば、モアレの発生程度を低減することができ
る。

【００６９】ところがこの傾きを大きくすれば、サイド
ライト型面光源装置より出射される照明光の指向性が乱
れることになる。

【００７０】これによりこの実施の形態では、１０度以
下の範囲で、凸部の繰り返し方向を傾け、指向性の劣化
を有効に回避し、モアレを充分に検知困難にする。

【００７１】図１１に示す構成によれば、第２の実施の
形態にかかる構成に加えて、導光板３１及びプリズムシ
ート３２における、凸部の繰り返し方向が直交するよう
に保持したまま、これら繰り返し方向を１０度以下の範
囲で傾けたことにより、第２の実施の形態にかかる効果
と同様の効果を得ることができ、さらにこれに加えて出
射光の指向性の劣化を有効に回避して、モアレをさらに
一段と知覚困難にすることができる。

【００７２】（４）他の実施の形態 なお上述の第１〜第３の実施の形態においては、５０
〔μｍ〕の繰り返しピッチにより多数の凸部を導光板及
びプリズムシートに形成する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、液晶パネルによっては、ほぼ１０
０〔μｍ〕以下の繰り返しピッチにより凸部を形成し
て、実用上充分な程度にモアレを知覚困難にすることが
できる。

【００７３】さらに上述の第３の実施の形態において
は、導光板とプリズムシートとで、凸部の繰り返し方向
が直交するように保持して、凸部の繰り返し方向を角度
θＡだけ傾ける場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、この直交関係を微小角度だけ乱すようにしても
よい。すなわち導光板の入射面と平行な方向に対して、
プリズムシートを１０度以下の範囲で傾け、このプリズ
ムシートにおける凸部の繰り返し方向に対して１０度以
下の範囲で導光板における凸部の繰り返し方向を傾け
て、実用上充分な指向性を得、またモアレの発生を低減
することができる。

【００７４】また上述の第１〜第３の実施の形態におい
ては、斜面を直接接続して断面三角形形状に凸部を形成
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、平
面、滑らかな曲線等により１対の斜面を接続しても良
く、また隣接する凸部を接続してもよい。

【００７５】さらにまた上述の第３の実施の形態におい
ては、プリズムシートにおいて１対の斜面を異なる傾き
に設定し、さらに導光板及びプリズムシート凸部におい
て凸部を繰り返し方向を傾ける場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、実用上充分な特性を得ることが
できる場合、斜面を等しい傾きに設定して凸部の繰り返
し方向だけを傾けてもよい。

【００７６】また上述の実施の形態においては、透明Ｐ
ＥＴをベースにして紫外線硬化樹脂を硬化させて形成し
たプリズムシートを用いる場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＭＭ
Ａ等の透光性の材料を用いて形成したプリズムシートを
用いる場合にも適用することができる。またこれら透光
性の材料によりフレキシビリティーのない所定厚さを持
つ板状部材を形成し、このようないわゆるプリズム体を
プリズムシートに代えて使用する場合にも広く適用する
ことができる。

【００７７】さらに上述の第１〜第３の実施の形態にお
いては、反射シート、導光板、プリズムシートを積層す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、照明
光を拡散する光拡散シートを、プリズムシート及び導光
板間に、又はプリズムシートの上面に配置する場合にも
広く適用することができる。このようにすれば、光拡散
シートにより指向性を補正することができる。

【００７８】また上述の第１〜第３の実施の形態におい
ては、銀を蒸着したシート材でなる正反射部材により反
射シートを形成した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、種々の正反射部材、さらには白色ＰＥＴ等
の乱反射部材により反射シートを形成する場合にも広く
適用することができる。

【００７９】さらに上述の第１〜第３の実施の形態にお
いては、マット面処理により導光板の出射面全面を一様
な粗面に形成して光拡散面を形成する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、サンドペーパーによるブ
ラスト処理、化学エッチング処理により光拡散面を形成
する場合、さらには白色インク等の印刷により光拡散面
を形成する場合等にも、広く適用することができる。

【００８０】また上述の第１〜第３の実施の形態におい
ては、導光板の出射面全面に一様な粗面に形成して光拡
散面を形成する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、例えば入射面側より楔型先端に向かうに従って
徐々に比較拡散の程度が増大するように、粗面の程度を
変化させる場合、また印刷等による場合は、単位面積当
たりの印刷量を順次変化させる場合にも広く適用するこ
とができる。

【００８１】さらに上述の第１〜第３の実施の形態にお
いては、透明部材により導光板を形成する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、透明部材に光を散乱
させる微粒子を混入して導光板を形成する場合にも広く
適用することができる。

【００８２】さらに上述の第１〜第３の実施の形態にお
いては、断面楔型形状の板状部材でなる導光板を用いた
サイドライト型面光源装置に本発明を適用する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、平板形状の板状
部材により導光板を構成する方式のサイドライト型面光
源装置にも広く適用することができる。

【００８３】さらに上述の実施の形態では、一端面より
照明光を入射する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、併せて他の端面から照明光を入射する構成の
サイドライト型面光源装置にも広く適用することができ
る。

【００８４】また上述の実施の形態では、棒状光源でな
る蛍光ランプにより一次光源を構成する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、発光ダイオード等の点
光源を複数配置して一次光源を形成する場合にも広く適
用することができる。

【００８５】さらに上述の実施の形態では、液晶表示装
置の面光源装置に本発明を適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、種々の照明機器、表示装置
等のサイドライト型面光源装置に広く適用することがで
きる。

【００８６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、板状部材
の裏面に、１対の斜面を有する凸部を繰り返し形成する
と共に、光制御部材の板状部材側に同種の凸部を繰り返
し形成することにより、さらには必要に応じてこの凸部
の形状を選定すること等により、照明光を効率良く出射
して照明光の利用効率を向上し、さらにモアレ等による
出射光の品位の低下を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置を示す分解斜視図である。

【図２】図１をＢ−Ｂ線により切り取って示す断面図で
ある。

【図３】図１のサイドライト型面光源装置における導光
板の裏面を詳細に示す断面図である。

【図４】図１のサイドライト型面光源装置におけるプリ
ズムシートを詳細に示す断面図である。

【図５】図１のサイドライト型面光源装置との対比のた
めに、従来の導光板より出射される照明光の分布を示す
特性曲線図である。

【図６】図１のサイドライト型面光源装置の導光板より
出射される照明光の分布を示す特性曲線図である。

【図７】図１のサイドライト型面光源装置においてプリ
ズムシートより出射される照明光の分布を示す特性曲線
図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係るサイドライト
型面光源装置に適用されるプリズムシートを示す断面図
である。

【図９】図８との対比により従来構成のプリズムシート
における照明光の光路を示す断面図である。

【図１０】図８のサイドライト型面光源装置における指
向性を示す特性曲線図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るサイドライ
ト型面光源装置に適用されるプリズムシートを示す断面
図である。

【図１２】従来のサイドライト型面光源装置を示す分解
斜視図である。

【図１３】図１４をＡ−Ａ線により切り取って示す断面
図である。

【符号の説明】

１、１０、３０ サイドライ
ト型面光源装置 ２、１２、３１ 導光板 ２Ａ、１２Ａ、３１Ａ 入射面 ２Ｂ、１２Ｂ 裏面 ５、６、１３、１４、３２ プリズムシ
ート １２Ｅ、１２Ｆ、１３ＡＡ〜１４Ｂ 斜面

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の光源から射出された照明光を板状部
   材の端面から入射し、前記照明光を屈曲して前記板状部
   材の出射面より出射するサイドライト型面光源装置にお
   いて、 前記板状部材の出射面に光制御部材を配置し、 前記板状部材は、 前記出射面側と対向する面に、前記端面と略直交する方
   向に延長する１対の斜面を有する凸部が、前記端面と略
   平行な方向に繰り返し形成され、 前記光制御部材は、 前記板状部材と対向する面に、前記端面に略平行な方向
   に延長する１対の斜面を有する凸部が、前記端面と略直
   交する方向に繰り返し形成されたことを特徴とするサイ
   ドライト型面光源装置。
2. 【請求項２】前記板状部材及び前記光制御部材は、 前記凸部が、１００〔μｍ〕以下の繰り返しピッチによ
   り形成されたことを特徴とする請求項１に記載のサイド
   ライト型面光源装置。
3. 【請求項３】前記光制御部材の前記凸部は、 前記凸部を構成する１対の斜面のうち、前記端面に対し
   て相対的に近い側の斜面と前記出射面の法線とにより形
   成される角度が、前記端面に対して相対的に遠い側の斜
   面と前記出射面の法線とにより形成される角度より小さ
   くなるように、前記１対の斜面の傾きが異なるように形
   成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
   のサイドライト型面光源装置。
4. 【請求項４】前記端面に対して相対的に近い側の斜面
   は、 前記出射面より出射される主たる照明光を、前記端面に
   対して相対的に遠い側の斜面に導くように、前記角度が
   選定され、 前記遠い側の斜面は、 前記近い側の斜面より到来する照明光を全反射して、ほ
   ぼ前記法線方向に反射するように、前記角度が選定され
   たことを特徴とする請求項３に記載のサイドライト型面
   光源装置。
5. 【請求項５】前記光制御部材は、 １０度以下の範囲で、前記斜面の延長する方向が前記端
   面と平行な方向より傾くように配置され、 前記板状部材は、 前記斜面の繰り返しの方向が、前記光制御部材の斜面の
   延長する方向に対して１０度以下の範囲で傾くように配
   置されたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項
   ３又は請求項４に記載のサイドライト型面光源装置。
6. 【請求項６】前記光制御部材は、 １０度の範囲で前記斜面の延長する方向が、前記端面と
   平行な方向より傾くように配置され、 前記板状部材は、 前記斜面の延長する方向が、前記光制御部材の斜面の延
   長する方向と直交するように設定されたことを特徴とす
   る請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の
   サイドライト型面光源装置。
7. 【請求項７】前記板状部材は、 前記１対の斜面の形成する角度が、５０〜１３０度の範
   囲に設定されたことを特徴とする請求項１、請求項２、
   請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載のサ
   イドライト型面光源装置。