WO2009142226A1 - 照明装置および表示装置 - Google Patents

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WO2009142226A1
WO2009142226A1 PCT/JP2009/059247 JP2009059247W WO2009142226A1 WO 2009142226 A1 WO2009142226 A1 WO 2009142226A1 JP 2009059247 W JP2009059247 W JP 2009059247W WO 2009142226 A1 WO2009142226 A1 WO 2009142226A1
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lighting device
light
linear light
dimensional structure
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PCT/JP2009/059247
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章吾 新開
茂洋 山北
広和 小田桐
工藤　泰之
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ソニー株式会社
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    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Definitions

  • the present invention relates to an illumination device that illuminates, for example, a transmissive liquid crystal panel from behind and a display device including the illumination device.
  • a liquid crystal display device in which a backlight (illumination device) is arranged behind a liquid crystal panel is used as a display device for a word processor, a laptop personal computer, or the like.
  • a linear light source such as a fluorescent tube is disposed on a side end portion of the light guide plate, and a liquid crystal panel is mounted on the light guide plate in order to reduce the weight and thickness.
  • the installed edge light type lighting device was the mainstream.
  • Patent Document 1 A direct-type illumination device in which the above-mentioned is disposed is used.
  • the illumination device becomes larger and thinner, the number of linear light sources used in the illumination device increases, and a flat optical element disposed immediately above the linear light source And the gap with the linear light source tends to be narrowed.
  • the number of linear light sources increases, the power consumption of the lighting device increases and the power consumption of the television also increases. Therefore, the number of linear light sources is not increased as much as possible, that is, adjacent linear light sources. It is conceivable to suppress an increase in power consumption by widening the interval between them.
  • the in-plane brightness of the irradiation light beam of the lighting device is increased at a position immediately above the linear light sources, and is decreased at a position immediately above the central portion between the linear light sources, resulting in uneven brightness in the plane. There was a problem that it occurred. Further, when the gap between the flat optical element disposed immediately above the linear light source and the linear light source is narrowed, there is a problem that uneven luminance occurs in the same manner.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an illumination device and a display device capable of reducing in-plane luminance unevenness when viewed from an oblique direction as well as a front direction. There is to do.
  • the illumination device of the present invention includes a plurality of linear light sources arranged so that the central axes thereof are parallel to each other and included in one plane, a reflecting plate arranged to face each linear light source, A flat diffusing member disposed on the opposite side of the reflecting plate with respect to the surface, and an optical member disposed between each linear light source and the diffusing member.
  • the optical member has a light incident surface parallel to the one surface and a light exit surface.
  • the light emitting surface is provided with a first three-dimensional structure in a first region facing each linear light source in the normal direction of the one surface, and the one linear light source and the one linear light source
  • a second three-dimensional structure is provided in an intermediate region between other adjacent linear light sources and a second region facing the normal direction of the one surface.
  • the first portion in which the light incident perpendicularly to the light incident surface from each linear light source is totally reflected by the first three-dimensional structure and generates return light toward the reflecting plate is the normal line of the one surface.
  • the proportion of the first region when viewed from the direction is K1
  • the light incident perpendicularly to the light incident surface from each linear light source is totally reflected by the second three-dimensional structure and generates return light that travels toward the reflector.
  • the display device of the present invention includes a panel driven based on an image signal and the illumination device that illuminates the panel.
  • K1 is larger than K2 in the optical member. That is, since the first region directly above each linear light source is less likely to transmit light than the second region sandwiched between the first regions, the return light from the first region is reflected by the reflection sheet. After being circulated in the lighting device, for example, by being reflected by the light, etc., most of the circulating light passes through the second region where light can be relatively easily transmitted. Accordingly, when the light amount distribution of the light incident on the optical member is compared with the light amount distribution of the light that has passed through the optical member, the light amount is moved from the first region to the second region.
  • the second region is easier to transmit light than the first region, it can be said that the second region has a low light condensing property and a high diffusibility. As a result, the amount of light passing through the second region is widely distributed not only in the front but also in the oblique direction.
  • K1 is set to be larger than K2, so that the amount of light is moved from the first region to the second region, and the second member
  • the amount of light passing through the region can be widely distributed not only in the front but also in the oblique direction. Thereby, not only the front direction but also in-plane luminance unevenness when viewed from an oblique direction can be reduced.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a lighting device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the illuminating device 1 includes a plurality of linear light sources 10, a reflecting plate 11, a diffusing plate 12, an optical sheet 13 (optical member), and a diffusing sheet 14 (diffusing member).
  • the reflecting plate 11 is disposed behind each linear light source 10 so as to face each linear light source 10, and the diffusing plate 12, the optical sheet 13, and the diffusing sheet 14 are on the opposite side of the reflecting plate 11 with respect to each linear light source 10.
  • the linear light sources 10 are arranged in this order from the side of the linear light sources 10 and are opposed to the linear light sources 10.
  • the plurality of linear light sources 10 include, for example, a hot cathode tube (HCFL), a cold cathode tube (CCFL), or a plurality of point light sources (LEDs, etc.) arranged linearly.
  • the central axes AX are arranged so as to be parallel or substantially parallel to each other and included in one surface (10A).
  • the several linear light source 10 may be arrange
  • the reflection plate 11 is disposed opposite to the surface 10A including the central axis AX of each linear light source 10 at a position separated by a predetermined gap, and has a reflective surface on the linear light source 10 side.
  • the reflecting surface preferably has not only regular reflection but also diffuse reflection. In order to exhibit such functions of regular reflection and diffuse reflection, it is possible to use a resin colored white for the reflection surface. In that case, it is preferable to obtain high light reflection characteristics. Examples of such a material include polycarbonate resin and polybutylene terephthalate resin.
  • the diffusion plate 12 is, for example, a thick and highly rigid optical sheet having a light diffusion layer formed by dispersing a diffusion material (filler) inside a relatively thick plate-like transparent resin.
  • the diffusion plate 12 also functions as a support for supporting other optical sheets (for example, the optical sheet 13 and the diffusion sheet 14).
  • the diffusion plate 12 is formed by dispersing a diffusion material (filler) inside a relatively thick plate-like transparent resin, and a transparent material containing a diffusion material on a relatively thin film-like transparent resin. It may be a combination of a resin (binder) applied and formed.
  • the plate-like or film-like transparent resin for example, a light-transmitting thermoplastic resin such as PET, acrylic and polycarbonate is used.
  • the light diffusion layer included in the diffusion plate 12 has a thickness of 1 mm or more and 5 mm or less, for example.
  • the light diffusing material is made of particles having an average particle diameter of, for example, 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and in the transparent resin in the range of 0.1 parts by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to the total weight of the light diffusing layer. Are distributed.
  • the light diffusing material include organic fillers and inorganic fillers, but hollow particles may be used as the light diffusing material.
  • this diffusion plate 12 has a function of diffusing light from each linear light source 10 and return light from the optical sheet 13 side.
  • the light diffusing layer is thinner than 1 mm, the light diffusing property is impaired, and the sheet rigidity may not be secured when the diffusing plate 12 is supported by a casing (not shown). If the light diffusion layer is thicker than 5 mm, it is difficult to dissipate the heat when the diffusion plate 12 is heated by light from the light source, and the diffusion plate 12 may be bent.
  • the average particle diameter of the light diffusing material is in the range of 0.5 to 10 ⁇ m, and the light diffusing material is dispersed in the transparent resin in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to the total weight of the light diffusing layer. If it is, the effect as a light diffusing material is efficiently developed, and uneven brightness can be efficiently eliminated by combination with the optical sheet 13 described later.
  • the diffusion sheet 14 is, for example, a thin optical sheet formed by applying a transparent resin containing a light diffusing material on a relatively thin film-like transparent resin.
  • the diffusion sheet 14 has a function of diffusing light that has passed through the diffusion plate 12 and the optical sheet 13.
  • the optical sheet 13 is a thin optical sheet in which a plurality of convex portions 13A, 13B, and 13C are arranged on the surface on the diffusion sheet 14 side (light emission side).
  • 2A is an enlarged view of the optical sheet 13 shown in FIG. 1
  • FIG. 2B shows the positions of the convex portions 13A, 13B, and 13C of the optical sheet 13 shown in FIG. The positional relationship with the linear light source 10 is shown.
  • the convex portion 13A corresponds to a specific example of the “first convex portion” of the present invention
  • the convex portions 13B and 13C correspond to a specific example of the “second convex portion” of the present invention.
  • the optical sheet 13 may be bonded on the surface of the diffusion plate 12 with an adhesive or the like.
  • the optical sheet 13 may be integrally formed using, for example, a translucent resin material, for example, one or a plurality of types of thermoplastic resins, or a translucent substrate, for example, An energy ray (for example, ultraviolet ray) curable resin may be transferred onto PET (polyethylene terephthalate).
  • a translucent resin material for example, one or a plurality of types of thermoplastic resins, or a translucent substrate, for example,
  • An energy ray (for example, ultraviolet ray) curable resin may be transferred onto PET (polyethylene terephthalate).
  • thermoplastic resin having a refractive index of 1.4 or more in consideration of the function of controlling the light emission direction.
  • resins include polycarbonate resins, acrylic resins such as PMMA (polymethyl methacrylate resin), polyolefin resins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), polyester resins such as polyethylene terephthalate, and MS (methyl methacrylate).
  • the plurality of convex portions 13A, 13B, and 13C have a three-dimensional shape that is linear, conical, or waffle that extends along a plane parallel to the surface 10A of the linear light source 10.
  • each convex part 13A, 13B, 13C has a linear solid shape
  • the extending direction of each convex part 13A, 13B, 13C is mutually parallel to the extending direction of the linear light source 10.
  • the linear light sources 10 may be arranged so as to intersect within the allowable range in terms of optical characteristics.
  • a plurality of point light sources are arranged in a grid
  • two optical sheets 13 are arranged in a stacked manner, or a plurality of convex portions 13A, 13B, 13C are conical or waffle. It is preferable to use a three-dimensional shape.
  • the plurality of convex portions 13A are arranged in the first region R1 facing each linear light source 10 in the normal direction of the surface 10A.
  • Each convex portion 13A has a three-dimensional structure (first three-dimensional structure) that expresses optical characteristics that are difficult to transmit incident light from the linear light source 10 side as a whole in the first region R1.
  • the plurality of convex portions 13B and 13C are opposed to the intermediate region between the one linear light source 10 and another linear light source 10 adjacent to the one linear light source 10 in the normal direction of the surface 10A. 2 is disposed in the region R2.
  • Each of the convex portions 13B and 13C has a three-dimensional structure (second three-dimensional structure) that expresses optical characteristics that allow relatively easy passage of incident light from the linear light source 10 side as the entire second region R2. Further, in the second region R2, the convex portion 13B is disposed relatively closer to the linear light source 10, and the convex portion 13C is relatively separated from the linear light source 10, that is, the linear light sources adjacent to each other. It is arranged in the middle of 10 and in the vicinity thereof.
  • the reason why the first three-dimensional structure is less likely to transmit incident light from the linear light source 10 side than the second three-dimensional structure is that A1 and A2 (described later) satisfy the following expression (1). Is almost equivalent to
  • ⁇ 1 is an angle formed between the contact surface T1 in contact with the convex portion 13A and the surface T2 parallel to the surface 10A.
  • ⁇ 2 is an angle formed by a contact surface T3 that is in contact with the convex portion 13B or the convex portion 13C and a surface T2 that is parallel to the surface 10A.
  • A1 is the ratio of the portion where ⁇ 1 satisfies formula (2) to the first region R1 when the optical sheet 13 is viewed from the normal direction of the surface 10A.
  • A2 is the ratio of the portion where ⁇ 2 satisfies the formula (3) to the second region R2 when the optical sheet 13 is viewed from the normal direction of the surface 10A.
  • the ratio of transmitting through the optical sheet 13 is more dominant than the ratio of being reflected by the optical sheet 13 and returning light.
  • the first region R1 (convex portion 13A) has higher front luminance and lower oblique luminance than the second region R2 (convex portions 13B and 13C). It can be said that the light condensing property is stronger than that of the second region R2, and the light condensing property is weaker than that of the first region R1 in the second region R2.
  • the convex portion 13A has a convex aspherical curved surface S1 at the apex portion 13D and the vicinity thereof, and an inclined plane S2 that smoothly continues to the curved surface S1 at other portions.
  • the angle of the tangent surface of the inclined plane S2 (inclination angle of the inclined plane S2) satisfies the above equation (2), and the angle of the tangent surface of the curved surface S1 is At least in the vicinity of the top portion 13D and the top portion 13D, it is small enough not to satisfy the above formula (2).
  • the convex portion 13B has a convex aspherical curved surface S3 as a whole
  • the convex portion 13C has a convex aspherical curved surface S4 as a whole.
  • the angle of the tangent surfaces of the curved surfaces S3 and S4 satisfies the above-mentioned formula (3) and is gentler (smaller) than the angle of the tangent surface of the inclined plane S2 of the convex portion 13A, and
  • the tangent surface angle of the curved surface S4 is gentler (smaller) than the tangential surface angle of the curved surface S3.
  • convex portions 13A, 13B, and 13C are not limited to the shapes exemplified above, and can be deformed within a range that satisfies the above formulas (1) to (3).
  • the convex portion 13A may have an aspherical convex shape as shown in the convex portions 13B and 13C of FIG. 2, or a triangular prism shape (prism shape) with no roundness at the top, or FIG.
  • a flat surface 13H may be provided between the convex portions 13A adjacent to each other.
  • the convex portions 13B and 13C have a triangular prism shape having a convex aspherical curved surface at the apex portions 13E and 13F and the vicinity thereof, and an inclined plane smoothly continuing to the curved surface at other portions.
  • a polygonal prism shape constituted by a large number of inclined planes as shown in FIG. 3 (A), a spherical shape as shown in FIG. 3 (B), and a flat surface 13G as shown in FIG. 3 (C). It may be a shape to include.
  • the curvature of the curved surface of the convex portion 13A is smaller than the curvature of the curved surface of the convex portion 13B or 13C.
  • the inclination angle of the inclined plane of the convex portion 13A is the inclined plane of the convex portion 13B or 13C. It is preferable that it is larger than the inclination angle.
  • the height of the convex portion 13A may be higher than the height of the convex portion 13B or 13C.
  • region R1 is the optical sheet 13 from the normal line direction of the surface 10A.
  • the proportion of the first region R1 when viewed is K3, and the flat surface of the second region R2 is the proportion of the second region R2 when the optical sheet 13 is viewed from the normal direction of the surface 10A.
  • the expressions (2) and (3) are preferably applied when a material having a refractive index of about 1.5 to 1.6, which is generally used for optical members, is used for the optical sheet 13. Therefore, when an uncommon material is used for the optical sheet 13, the upper limit and lower limit values of the above formulas (2) and (3) are slightly shifted, so the upper and lower limit values are finely adjusted according to the material. It is necessary to do.
  • the above formulas (1) to (3) are applicable to various profiles that light generally incident on the light incident surface of the optical sheet 13 has. Therefore, when the light incident on the light incident surface of the optical sheet 13 has a profile in which the luminance of the component incident perpendicularly to the light incident surface is higher than the luminance of the component incident obliquely on the light incident surface, Even when the luminance of the component incident perpendicularly to the incident surface has a profile almost equal to the luminance of the component incident obliquely to the light incident surface (typically when it is Lambertian light), the above formula is used. (1) to (3) hold.
  • the portion where ⁇ 2 satisfies the expression (3) causes the optical sheet 13 to be separated from the normal direction of the surface 10A.
  • the ratio of each of the plurality of divided sections gradually or intermittently increases as the distance from the linear light source 10 increases.
  • the portion where ⁇ 1 satisfies the formula (2) is the optical sheet 13 from the normal direction of the surface 10A.
  • the ratio of each of the plurality of divided sections gradually or intermittently increases as the distance from the linear light source 10 increases.
  • the convex portions 13A, 13B, and 13C are configured so that all the light incident perpendicularly to the light incident surface of the optical sheet 13 from each linear light source 10 is entirely on the surface of the convex portion 13A.
  • the ratio of the return light generation portion r1 (first portion) that is reflected and generates return light toward the reflection plate 11 to the first region R1 when the optical sheet 13 is viewed from the normal direction of the surface 10A is K1.
  • the return light generating portion r2 (second light) in which light perpendicularly incident on the light incident surface of the optical sheet 13 from each linear light source 10 is totally reflected on the surfaces of the convex portions 13B and 13C and generates return light toward the reflecting plate 11.
  • FIG. 4A schematically shows an example of the distribution of the return light generation portions r1 and r2 when the optical sheet 13 is viewed from the upper surface
  • FIG. 4B is a side view of the optical sheet 13.
  • FIG. It is a figure and shows the relationship between distribution of return light generation
  • FIG. 5 shows the relationship between the unevenness ratio obtained by the following equation (11) and P / H.
  • P is the distance between the central axis AX of one linear light source 10 and the central axis AX of another linear light source 10 adjacent to the one linear light source 10 (see FIG. 2).
  • H is the distance between the surface of the optical sheet 13 on the linear light source 10 side (surface 10A side) and the surface 10A (see FIG. 2).
  • the unevenness ratio in FIG. 5 is obtained by actually measuring the light emitted from the diffusion sheet 14.
  • the broken line in FIG. 5 is drawn at a 3% unevenness rate.
  • the non-uniformity rate of 3% is an upper limit that a person cannot visually recognize the display non-uniformity (or is not concerned about the display non-uniformity), and is one of guidelines for display quality.
  • Unevenness rate (%) ((maximum luminance ⁇ minimum luminance) / average luminance) ⁇ 100 (11)
  • FIG. 5 shows that when K1 and K2 satisfy Expression (6), P / H can be increased up to 3.4.
  • P / H is up to 4.0.
  • P / H is up to 4.7.
  • Equation (9) P / H should be increased to 5.3 at maximum, and when K1 and K2 satisfy Equation (10), P / H should be increased to 5.9 at maximum. Can do.
  • the light emitted from each linear light source 10 enters the diffuser 12 directly or after being reflected by the reflector 11 or the like, and is diffused by the diffuser 12.
  • the diffused light is incident on the back surface of the optical sheet 13 and is condensed or diffused according to the shape of the convex portions 13A, 13B, and 13C formed on the upper surface, and then diffused and diffused by the diffusion sheet 14.
  • An object to be irradiated (not shown) disposed on the sheet 14 is illuminated.
  • a prism sheet raises light in a specific direction in the front direction (perpendicular to the incident surface) with respect to incident light from various directions, and totally reflects light incident at an angle close to the incident surface. It works to return to the light source side. Since the base angle of each prism of the prism sheet acting in this way is usually 40 degrees or more and 58 degrees or less, an optical sheet having an inclination angle within such a range is the same as the prism sheet described above. Similarly, it not only has a strong light collecting action, but also has an action of returning a large amount of light, that is, an action of making it difficult for light to pass through. Therefore, the three-dimensional structure having a strong light collecting action is also a three-dimensional structure that generates return light.
  • a three-dimensional structure with a weak condensing action is a three-dimensional structure that is easy to transmit light and hardly generate return light.
  • the return light that is reflected by the three-dimensional structure having a relatively strong light collecting action and is directed to the reflection plate is reflected by the reflection plate, etc. Most of them pass through a portion that is relatively easy to transmit light, that is, a three-dimensional structure having a relatively weak light collecting effect (or a strong diffusivity).
  • the first region R1 directly above each linear light source 10 is less likely to transmit light than the second region R2 sandwiched between the first regions R1 (that is, (Equations (1) to (3) and Equation (5) are satisfied), as shown in FIG. 6, the incident light L1 incident on the first region R1 is reflected by the first region R1. After the return light L2 from the first region R1 toward the reflector 11 is reflected by the reflector 11 or the like and circulates in the lighting device 1, most of the circulated light L3 relatively transmits light. It passes through the easy second region R2. Further, much of the incident light L4 that is directly incident on the second region R2 from the linear light source 10 also passes through the second region R2. As a result, when the light amount distribution of the light incident on the optical sheet 13 and the light amount distribution of the light that has passed through the optical sheet 13 are compared, the light amount moves from the first region R1 to the second region R2. .
  • the second region R2 since the second region R2 is easier to transmit light than the first region R1, the second region R2 has weak light condensing property (or no light condensing property) or diffusibility. Can be said to be strong.
  • the amount of light L5 that has passed through the second region R2 is widely distributed not only in the front but also in the oblique direction. The amount of light in the oblique direction can also be increased.
  • the light condensing property since the light condensing property is strong, the light amount of the light L6 that has passed through the first region R1 is distributed more directed in the front direction than the light L5.
  • the first region R1 is located immediately above each of the linear light sources 10, an originally large portion of the light emitted from each of the linear light sources 10 is collected by the condensing action in the first region R1. Lighted. As a result, when the optical sheet 13 is viewed from the front direction, the portion corresponding to the first region R1 becomes brighter than when the optical sheet 13 is not provided.
  • the diffusion sheet 14 since the diffusion sheet 14 is disposed immediately above the optical sheet 13, the light quantity in the front direction and the light quantity in the oblique direction are averaged by the diffusion sheet 14, and as a result, the front direction and the oblique direction are obtained. The luminance unevenness in both directions can be reduced.
  • FIG. 6 schematically shows that the luminance in the front direction of the light L5 is smaller than the luminance in the front direction of the light L6, and the luminance in the oblique direction of the light L5 is larger than the luminance in the oblique direction of the light L6.
  • the light L5 and L6 having such a profile is diffused by the diffusion sheet 14, so that the light emitted from the diffusion sheet 14 is diffused so that the luminance in the front direction and the luminance in the oblique direction are approximately equal. It becomes light (typically Lambertian light).
  • Lambertian light typically Lambertian light
  • the line passing through each central axis AX is the X axis
  • the line orthogonal to the X axis is the Y axis
  • the central axis AX of one linear light source 10 is the origin of the X axis. Is divided into five sections (X1 to X5) at equal intervals between the line M1 passing through the line M2 and the line M2 passing through the point P / 2 away from the origin (center between the linear light sources 10).
  • a case where the shape of the convex portion of the included optical sheet 13 is the shape shown in FIG.
  • the shape of the convex part of the optical sheet 13 contained in each section mentioned above is made into the shape shown in FIG. That is, the arrangement of the convex portions in Comparative Example 1 is opposite to the arrangement of the convex portions in Example 1 in the positional relationship with the linear light source 10.
  • Example 1 a convex portion having a relatively strong condensing function is formed on the linear light source 10, and a convex portion having a relatively weak condensing function (or a strong diffusibility) is linear. It is formed between the light sources 10.
  • convex portions having relatively weak condensing action or strong diffusibility are formed between the linear light sources 10, and convex portions having relatively strong condensing action are linear light sources 10. Formed on top. Note that, in P / 2 ⁇ x ⁇ P, convex portions obtained by inverting the shape in 0 ⁇ x ⁇ P / 2 are arranged, and each convex portion is periodically arranged corresponding to the linear light source 10.
  • FIGS. 10 shows the in-plane luminance distribution in the front direction when the optical sheet of Example 1 is used and when it is eliminated
  • FIG. 11 shows the oblique distribution when the optical sheet of Example 1 is used and when it is eliminated
  • FIG. 12 shows the in-plane luminance distribution when the optical sheet of Comparative Example 1 is used and when it is eliminated
  • FIG. 13 shows when the optical sheet of Comparative Example 1 is used and when the optical sheet of Comparative Example 1 is eliminated.
  • Each of the in-plane luminance distributions in the oblique direction is shown.
  • the first region R1 and the second region R2 each have a flat surface
  • the expression (4) when the expression (4) is satisfied, the first region R1 and the second region R2 Even if the shape and size of the convex portions formed in the second region R2 are the same, the formula (1) or the formula (5) is satisfied. Therefore, even in such a case, in-plane luminance unevenness can be reduced in both the front direction and the oblique direction.
  • in-plane luminance unevenness occurs when P / H is increased.
  • P / H increases.
  • One is when the distance between the linear light source 10 and the diffusion plate 12 is reduced to reduce the thickness, and the other is when the number of linear light sources 10 is reduced. This is when the lights are reduced.
  • the display device of the present embodiment is suitable for light saving among these two cases. In the present embodiment, if the position of K1 on the optical sheet 13 is shifted in the arrangement direction of the linear light sources 10 due to the relationship with the linear light sources 10, luminance unevenness may occur.
  • a master for transfer in advance.
  • the master can be created, for example, by cutting the surface of a metal roll with a blade having a shape to be transferred.
  • a cutting tool 2 having a contact surface angle near the top of 40 degrees or less and a contact surface angle near the bottom of 40 degrees or more is prepared.
  • FIG. 15 it is preferable to change the cutting depth of the blade 2 with respect to the master 3 in accordance with the place to cut.
  • the convex portions 13-2 and 13-3 having a height and shape corresponding to the cutting depth are formed on the base material 13-1. , 13-4 can be formed, the ratio (K10, K11, K12) of the portion where the return light is generated in each region (A10, A11, A12) can be made different.
  • the optical sheet 13 can be created simply by creating the master 3 using the single blade 2, it is possible to suppress an increase in manufacturing cost. In this case, since the height of the convex portion varies depending on the location, it is possible to prevent the optical sheet 13 from sticking to another optical element arranged on the convex portion side.
  • a cutter 2 having a contact surface angle near the top of 40 degrees or less and a contact surface angle near the bottom of 40 degrees or more is prepared.
  • the cutting width (pitch) for the master 3 may be changed.
  • the master 3 thus formed is used to form a plurality of convex portions 13-5 having a pitch corresponding to the cutting width on the base material 13-1, as shown in FIG.
  • the ratio (K13, K14) occupied by the portion where the return light is generated can be made different.
  • the optical sheet 13 can be created simply by creating the master 3 using the single blade 2, it is possible to suppress an increase in manufacturing cost.
  • the diffusing plate 12 is disposed between the optical sheet 13 and the linear light source 10, but the diffusing plate 12 is placed on the optical sheet 13 as shown in the illumination device 4 of FIG. You may arrange.
  • the linear light source 10 is disposed immediately below the optical sheet 13, it is preferable to devise a technique for increasing the positioning accuracy of the optical sheet 13 with respect to the linear light source 10.
  • a convex portion having the same characteristics as the convex portion of the optical sheet 13 is provided on the surface on the light emission side of the base material having the same function as the diffusion plate 12.
  • the optical sheet 15 may be provided immediately above the linear light source 10, and the diffusion sheet 14 may be provided thereon.
  • the optical sheet 15 may be formed in a lump using a method such as a melt extrusion method or an injection molding method.
  • the optical sheet 15 includes a diffusing agent in the optical sheet 13 on the surface of the diffusion plate 12. It may be formed by pasting together.
  • various optical elements for example, the diffusion plate 12, the optical sheet 13, the diffusion sheet 14, and the optical sheet 15
  • a flexible film 16 may be provided.
  • the various optical elements are generated without causing wrinkles in the respective optical sheets.
  • the optical sheet 13 is disposed between the back surface of the diffuser plate 12 (the surface on the linear light source 10 side) and the flexible film 16, in order to prevent warping and deflection.
  • the optical sheet 13 can be made as thin as when the optical sheet 13 is provided on the upper surface of the diffusion plate 12 (in the case of the first embodiment). . Thereby, even if it is a case where the optical sheet 13 is provided directly under the diffuser plate 12, it becomes possible to make the illuminating device 4 thin.
  • the flexible film 16 may be provided with a convex portion having the same characteristics as the convex portion of the optical sheet 13. Thereby, the illumination device 4 can be further reduced in thickness. Further, a light incident area where light from the linear light source 10 enters in the flexible film 16, and light from the linear light source 10 out of the flexible film 16 passes through the optical sheet 13 and exits to the outside.
  • the light emission area to be provided may have a diffusion function or may be provided with a three-dimensional shape.
  • FIG. 25 illustrates a cross-sectional configuration of the display device 6 according to this application example.
  • the display device 6 includes a display panel 7 and a lighting device 1 disposed behind the display panel 7 with the diffusion sheet 14 facing the display panel.
  • the surface of the display panel 7 is an observer (see FIG. (Not shown)
  • the display panel 7 has a laminated structure having a liquid crystal layer between a transparent substrate on the observation side and a transparent substrate on the illumination device 1 side. Specifically, a polarizing plate, a transparent substrate, a color filter, a transparent electrode, an alignment film, a liquid crystal layer, an alignment film, a transparent pixel electrode, a transparent substrate, and a polarizing plate are sequentially provided from the observation side.
  • the polarizing plate is a kind of optical shutter, and allows only light in a certain vibration direction (polarized light) to pass through.
  • Each of these polarizing plates is disposed so that the polarization axes are different from each other by 90 degrees, whereby the light emitted from the illumination device 1 is transmitted or blocked through the liquid crystal layer.
  • the transparent substrate is made of a substrate transparent to visible light, for example, a plate glass.
  • an active drive circuit including a TFT (Thin Film Transistor) as a drive element electrically connected to the transparent pixel electrode, a wiring, and the like is formed on the transparent substrate on the lighting device 1 side.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the color filter is configured by arranging color filters for separating the emitted light from the illumination device 1 into, for example, three primary colors of red (R), green (G), and blue (B).
  • the transparent electrode is made of, for example, ITO (Indium Tin Oxide) and functions as a common counter electrode.
  • the alignment film is made of, for example, a polymer material such as polyimide, and performs an alignment process on the liquid crystal.
  • the liquid crystal layer is made of, for example, a liquid crystal in a VA (Vertical Alignment) mode, a TN (Twisted Nematic) mode, or an STN (Super Twisted Nematic) mode, and emits light emitted from the illumination device 1 for each pixel by an applied voltage from a driving circuit. Has the function of transmitting or blocking.
  • the transparent pixel electrode is made of, for example, ITO and functions as an electrode for each pixel.
  • each linear light source 10 in the illumination device 1 is adjusted to light having desired front luminance, in-plane luminance distribution, viewing angle, and the like, and then illuminates the back surface of the display panel 7.
  • the light illuminating the back surface of the display panel 7 is modulated by the display panel 7 and emitted as image light from the surface of the display panel 7 to the viewer side.
  • the lighting device 1 satisfies the formula (1) or the formula (5), and thus the viewing angle dependency of the luminance unevenness of the illumination light that illuminates the back surface of the display panel 7 is reduced. ing. Thereby, even when the observer views the display device 6 from an oblique direction, it is possible to prevent the observer from feeling too much in-plane luminance unevenness.
  • the optical element having the diffusing function is disposed on the light emission side of the optical sheets 13 and 15, but the optical having other functions is provided.
  • An element may be arranged.
  • the optical sheet 13 is disposed immediately above the linear light source 10
  • the optical characteristics of the display device 4 caused by the misalignment are caused by the recycling effect that the return light from the prism sheet circulates in the illumination device 4. Reduction can be mitigated.

Abstract

　正面方向だけでなく、斜め方向から見たときの面内の輝度むらも低減することの可能な照明装置を提供する。各線状光源１０から光学シート１３の光入射面に垂直に入射した光が凸部１３Ａの表面で全反射され反射板１１に向かう戻り光を発生させる戻り光発生部分ｒ１が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに第１の領域Ｒ１に占める割合をＫ１とし、各線状光源１０から光学シート１３の光入射面に垂直に入射した光が凸部１３Ｂ，１３Ｃの表面で全反射され反射板１１に向かう戻り光を発生させる戻り光発生部分ｒ２が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに第２の領域Ｒ２に占める割合をＫ２としたとき、Ｋ１がＫ２よりも大きくなっている。

Description

照明装置および表示装置
　本発明は、例えば透過型の液晶パネルを背後から照明する照明装置およびそれを備えた表示装置に関する。
　従来から、ワードプロセッサやラップトップ型のパーソナルコンピュータ等の表示装置として、液晶パネルの背後にバックライト（照明装置）を配置した液晶表示装置が用いられている。このような液晶表示装置用の照明装置としては、軽量化および薄型化の要請から、導光板の側端部に蛍光管のような線状光源を配置し、この導光板の上に液晶パネルを設置したエッジライト型の照明装置が主流となっていた。しかし、テレビジョン用途などの近時の表示装置の大型化に伴い、上述のエッジライト型の照明装置では輝度が不十分となることが多いことから、近年では、液晶パネルの直下に線状光源を配置した直下型の照明装置が用いられている（特許文献１）。
ＷＯ２００６／０７１６１６
　表示装置の大型化および薄型化に伴って照明装置も大型化および薄型化され、照明装置に使用する線状光源の本数が増加すると共に、線状光源の直上に配置される平板状の光学素子と、線状光源との間隙が狭くなる傾向にある。しかし、線状光源の本数が増加すると、照明装置の消費電力が増大し、テレビジョンの消費電力も増大してしまうので、線状光源の数をなるべく増やさずに、つまり、隣り合う線状光源同士の間隔を広げることにより消費電力の増大量を抑制することが考えられる。ところが、そのようにすると、照明装置の照射光束の面内輝度が、線状光源の直上位置で高くなり、線状光源同士の間の中央部分の直上位置で低くなり、面内に輝度むらが発生してしまうという問題があった。また、線状光源の直上に配置される平板状の光学素子と、線状光源との間隙を狭くした場合にも同様に、面内に輝度むらが発生してしまうという問題があった。
　そこで、内部に拡散材（フィラ）を分散して形成された拡散板の光射出側の面内に、同一形状の非球面状の凸部を複数設ける方策が提案されている。これにより、フィラによる拡散効果だけでなく、非球面形状による線状光源の直上の光の拡散効果を得ることができるので、輝度むらを改善することができる。しかし、その効果は限定的であり、隣り合う線状光源同士の間隔を広げたり、線状光源と光学素子との間隔を狭くすることがあまりできない。そこで、さらに、線状光源同士の間の中央部分の直上位置において凸部をプリズム形状とし、線状光源同士の間の中央部分の直上位置の正面輝度を増大させることが考えられる。しかし、そのようにすると、正面から見たときの面内の輝度むらを改善することはできるものの、斜め方向から見たときの面内の輝度むらが悪化してしまうという問題がある。
　本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、正面方向だけでなく、斜め方向から見たときの面内の輝度むらも低減することの可能な照明装置および表示装置を提供することにある。
　本発明の照明装置は、各々の中心軸が互いに平行となると共に一の面内に含まれるように配置された複数の線状光源と、各線状光源と対向配置された反射板と、一の面に関して反射板の反対側に配置された平板状の拡散部材と、各線状光源と前記拡散部材との間に配置された光学部材とを備えたものである。ここで、光学部材は、上記一の面に平行な光入射面と、光射出面とを有している。光射出面には、各線状光源と上記一の面の法線方向に対向する第１の領域に第１の立体構造が設けられており、一の線状光源と上記一の線状光源に隣接する他の線状光源との間の中間領域と上記一の面の法線方向に対向する第２の領域に第２の立体構造が設けられている。そして、各線状光源から光入射面に垂直に入射した光が第１の立体構造によって全反射され反射板に向かう戻り光を発生させる第１の部分が、光学部材を上記一の面の法線方向から見たときに第１の領域に占める割合をＫ１とし、各線状光源から光入射面に垂直に入射した光が第２の立体構造によって全反射され反射板に向かう戻り光を発生させる第２の部分が、光学部材を上記一の面の法線方向から見たときに第２の領域に占める割合をＫ２としたとき、Ｋ１およびＫ２が以下の式を満たしている。
　Ｋ１－Ｋ２＞０
　本発明の表示装置は、画像信号に基づいて駆動されるパネルと、パネルを照明する上記照明装置とを備えたものである。
　本発明の照明装置および表示装置では、光学部材において、Ｋ１がＫ２よりも大きくなっている。つまり、各線状光源の直上にあたる第１の領域の方が第１の領域に挟まれた第２の領域よりも光を通しにくくなっているので、第１の領域からの戻り光は、反射シートなどで反射されるなどして、照明装置内を循環したのち、循環光の多くが相対的に光を通し易い第２の領域を通過する。これにより、光学部材に入射した光の光量分布と、光学部材を通過した光の光量分布とを対比すると、第１の領域から第２の領域に光量の移動が生じることとなる。また、第２の領域の方が第１の領域よりも光を通し易くなっていることから、第２の領域では集光性が弱く、拡散性が強いといえる。これにより、第２の領域を通過した光の光量は正面だけでなく、斜め方向にも広く分布している。
　本発明の照明装置および表示装置によれば、光学部材において、Ｋ１がＫ２よりも大きくなるようにしたので、第１の領域から第２の領域に光量の移動を生じさせ、さらに、第２の領域を通過した光の光量を正面だけでなく、斜め方向にも広く分布させることができる。これにより、正面方向だけでなく、斜め方向から見たときの面内の輝度むらも低減することができる。
本発明の一実施の形態に係る照明装置の一例の断面構成図である。 図１の光学シートの一例の断面構成図である。 図１の光学シートの凸部の各種形状の断面構成図である。 戻り光発生部分について説明するための概念図である。 ムラ率と、Ｐ／Ｈとの関係を表した関係図である 図１の光学シートの光学作用の一例について説明するための概念図である。 図１の光学シートの凸部の配置について説明するための概念図である。 実施例に係る光学シートのセクションごとの凸部の断面の形状を表す図である。 比較例に係る光学シートのセクションごとの凸部の断面の形状を表す図である。 実施例の正面方向の面内輝度分布を表す分布図である。 実施例の斜め方向の面内輝度分布を表す分布図である。 比較例の正面方向の面内輝度分布を表す分布図である。 比較例の斜め方向の面内輝度分布を表す分布図である。 原盤を切削する刃物の先端形状の一例を表す断面構成図である。 原盤の切削方法の一例について説明するための概念図である。 図１５の切削方法により形成された原盤を用いて作成した光学シートの断面構成図である。 原盤の切削方法の他の例について説明するための概念図である。 図１７の切削方法により形成された原盤を用いて作成した光学シートの断面構成図である。 図１の照明装置の一変形例の断面構成図である。 図１の照明装置の他の変形例の断面構成図である。 図１の照明装置のその他の変形例の断面構成図である。 図１の照明装置のその他の変形例の断面構成図である。 図１の照明装置のその他の変形例の断面構成図である。 図１の照明装置のその他の変形例の断面構成図である。 図１の照明装置の一適用例に係る表示装置の断面構成図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の一実施の形態に係る照明装置１の断面構成を表したものである。
　この照明装置１は、複数の線状光源１０と、反射板１１と、拡散板１２と、光学シート１３（光学部材）と、拡散シート１４（拡散部材）とを備えたものである。反射板１１は、各線状光源１０の背後に、各線状光源１０と対向配置されており、拡散板１２、光学シート１３および拡散シート１４は、各線状光源１０に関して反射板１１の反対側に、各線状光源１０側からこの順に配置されると共に各線状光源１０と対向配置されている。
　複数の線状光源１０は、例えば、熱陰極管(ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp)、冷陰極管（ＣＣＦＬ；Cold CathodeFluorescent Lamp）、または複数の点状光源（ＬＥＤなど）が線状に配置されたものなどからなり、例えば、図１に示したように、各々の中心軸ＡＸが互いに平行または略平行となると共に一の面（１０Ａ）内に含まれるように配置されている。なお、図示しないが、複数の線状光源１０が格子状に配置されていてもよい。
　反射板１１は、各線状光源１０の中心軸ＡＸを含む面１０Ａから所定の間隙だけ離れた位置に対向配置されており、線状光源１０側に反射面を有している。この反射面は、正反射だけでなく、拡散反射の機能も有していることが好ましい。このような正反射および拡散反射の機能を発現するために、樹脂を白色に着色したものを反射面に用いることが可能であるが、その場合には高い光線反射特性が得られることが好ましい。そのような材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂などが挙げられる。
　拡散板１２は、例えば、比較的厚手の板状の透明樹脂の内部に拡散材（フィラ）を分散して形成された光拡散層を有する厚くて剛性の高い光学シートである。この拡散板１２は、他の光学シート（例えば、光学シート１３および拡散シート１４）を支持する支持体としても機能する。なお、拡散板１２は、比較的厚手の板状の透明樹脂の内部に拡散材（フィラ）を分散して形成されたものと、比較的薄手のフィルム状の透明樹脂上に拡散材を含む透明樹脂（バインダ）を塗布して形成されたものとを組み合わせたものであってもよい。
　ここで、板状またはフィルム状の透明樹脂には、例えばＰＥＴ、アクリルおよびポリカーボネートなどの光透過性熱可塑性樹脂が用いられる。上記拡散板１２に含まれる光拡散層は、例えば１ｍｍ以上５ｍｍ以下の厚みを有している。また、光拡散材は、例えば０．５μｍ以上１０μｍ以下の平均粒子径を有する粒子からなり、上記光拡散層全体の重量に対して０．１重量部以上１０重量部以下の範囲で透明樹脂中に分散されている。光拡散材の種類としては、例えば、有機フィラや無機フィラなどが挙げられるが、光拡散材として空洞性粒子を用いてもよい。これにより、この拡散板１２は、各線状光源１０からの光や光学シート１３側からの戻り光を拡散する機能を有している。
　光拡散層が１ｍｍより薄くなると、光拡散性が損なわれ、また、拡散板１２を筐体（図示せず）で支持する際にシート剛性を確保できなくなる虞がある。また、光拡散層が５ｍｍより厚くなると、拡散板１２が光源からの光によって加熱されたときに、その熱を放散することが困難となり、拡散板１２が撓む虞がある。光拡散材の平均粒子径が０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲にあり、光拡散材が光拡散層全体の重量に対して０．１重量部以上１０重量部以下の範囲で透明樹脂中に分散されている場合には、光拡散材としての効果が効率よく発現し、後述の光学シート１３との組合せで効率よく輝度むらを解消することができる。
　拡散シート１４は、例えば、比較的薄手のフィルム状の透明樹脂上に光拡散材を含む透明樹脂を塗布して形成された薄い光学シートである。この拡散シート１４は、拡散板１２および光学シート１３を通過した光を拡散する機能を有している。
　光学シート１３は、例えば、図１、図２（Ａ）に示したように、複数の凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが拡散シート１４側（光射出側）の面に配置された薄い光学シートである。図２（Ａ）は、図１の光学シート１３を拡大して表したものであり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の光学シート１３の凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの位置と線状光源１０との位置関係を示したものである。なお、凸部１３Ａが本発明の「第１の凸部」の一具体例に相当し、凸部１３Ｂ，１３Ｃが本発明の「第２の凸部」の一具体例に相当する。なお、図１には、光学シート１３が拡散板１２と別体で配置されている場合が例示されているが、拡散板１２の表面上に接着剤などで貼り合わされていてもよい。
　この光学シート１３は、例えば、透光性を有する樹脂材料、例えば１または複数種類の熱可塑性樹脂を用いて一体的に形成されていてもよいし、また、透光性の基材、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）上にエネルギー線（たとえば紫外線）硬化樹脂を転写して形成されていてもよい。
　熱可塑性樹脂としては、光の射出方向を制御するという機能を考慮すると、屈折率１．４以上のものを用いることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）などのアクリル樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレートとスチレンの共重合体）などの非晶性共重合ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、天然ゴム系樹脂および人工ゴム系樹脂、およびこれらの複数の組み合わせなどが挙げられる。
　複数の凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、線状光源１０の面１０Ａと平行な平面に沿って延在する線状、錐体状、またはワッフル状の立体形状を有している。各凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが線状の立体形状を有している場合には、当該各凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの延在方向が線状光源１０の延在方向と互いに平行となるように並列配置されていることが好ましいが、線状光源１０の延在方向に対して光学特性上許容できる範囲内で交差するように配置されていてもよい。図示しないが、複数の点状光源が格子状に配置されている場合には、２枚の光学シート１３を重ねて配置したり、複数の凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを錐体状、またはワッフル状の立体形状としたりすることが好ましい。
　複数の凸部１３Ａは、各線状光源１０と面１０Ａの法線方向に対向する第１の領域Ｒ１内に配置されている。各凸部１３Ａは、第１の領域Ｒ１全体として線状光源１０側からの入射光を相対的に通し難い光学特性を発現する立体構造（第１の立体構造）となっている。また、複数の凸部１３Ｂ，１３Ｃは、一の線状光源１０と一の線状光源１０に隣接する他の線状光源１０との間の中間領域と面１０Ａの法線方向に対向する第２の領域Ｒ２内に配置されている。各凸部１３Ｂ，１３Ｃは、第２の領域Ｒ２全体として線状光源１０側からの入射光を相対的に通し易い光学特性を発現する立体構造（第２の立体構造）となっている。さらに、第２の領域Ｒ２内において、凸部１３Ｂは相対的に線状光源１０寄りに配置されており、凸部１３Ｃは相対的に線状光源１０から離れて、つまり互いに隣り合う線状光源１０同士のちょうど真ん中およびその近傍に配置されている。
　第１の立体構造の方が第２の立体構造よりも線状光源１０側からの入射光を相対的に通し難いというのは、Ａ１，Ａ２（後述）が以下の式（１）を満たしていることとほぼ等価である。
　Ａ１－Ａ２＞０…（１）
　３９≦φ１≦６９…（２）
　３９≦φ２≦６９…（３）
　φ１は、図２に示したように、凸部１３Ａに接する接面Ｔ１と、面１０Ａと平行な面Ｔ２とのなす角である。φ２は、図２に示したように、凸部１３Ｂまたは凸部１３Ｃに接する接面Ｔ３と、面１０Ａと平行な面Ｔ２とのなす角である。Ａ１は、φ１が式（２）を満たす部分が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに第１の領域Ｒ１に占める割合である。Ａ２は、φ２が式（３）を満たす部分が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに第２の領域Ｒ２に占める割合である。
　φ１，φ２が３９°未満の場合には、光学シート１３の裏面に垂直に入射した光において、凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの表面を透過する割合が光学シート１３で反射されて戻り光となる割合よりも支配的となっている。また、φ１，φ２が６９°を超える場合には、光学シート１３の裏面に垂直に入射した光が凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの一の表面において全反射されるものの、その反射光が凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの他の表面を透過し、その透過光が再度、凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃに入射することが無い。そのため、この場合にも、光学シート１３の裏面に垂直に入射した光において、光学シート１３を透過する割合が光学シート１３で反射されて戻り光となる割合よりも支配的となっている。従って、第１の領域Ｒ１（凸部１３Ａ）の方が、第２の領域Ｒ２（凸部１３Ｂ，１３Ｃ）よりも、正面輝度が高く、斜め方向の輝度が低いので、第１の領域Ｒ１では第２の領域Ｒ２よりも集光性が強く、第２の領域Ｒ２では第１の領域Ｒ１よりも集光性が弱いと言える。
　φ１およびφ２は、凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの頂部から底部に向かうにつれて連続的または断続的に大きくなっていることが好ましい。例えば、凸部１３Ａが、図２に示したように、頂部１３Ｄおよびその近傍に凸状の非球面状の曲面Ｓ１を有すると共に、それ以外の部分に曲面Ｓ１と滑らかに連続する傾斜平面Ｓ２を有する三角柱状の立体構造を有している場合には、傾斜平面Ｓ２の接面の角度（傾斜平面Ｓ２の傾斜角）が上記の式（２）を満たすと共に、曲面Ｓ１の接面の角度が少なくとも頂部１３Ｄおよび頂部１３Ｄのごく近傍において上記の式（２）を満たさない程度に小さくなっている。
　また、例えば、図２に示したように、凸部１３Ｂが全体として凸状の非球面状の曲面Ｓ３を有すると共に、凸部１３Ｃが全体として凸状の非球面状の曲面Ｓ４を有している場合には、曲面Ｓ３，Ｓ４の接面の角度が共に上記の式（３）を満たすと共に凸部１３Ａの傾斜平面Ｓ２の接面の角度よりも緩やかに（小さく）なっており、かつ、曲面Ｓ４の接面の角度の方が曲面Ｓ３の接面の角度よりも緩やかに（小さく）なっている。
　なお、凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、上で例示した形状に限定されるものではなく、上記の式（１）～（３）を満たす範囲内で変形可能なものである。
　例えば、凸部１３Ａは、図２の凸部１３Ｂ，１３Ｃに示したような非球面状の凸形状となっていてもよいし、頂部に丸みのない三角柱形状（プリズム形状）や、図３（Ａ）に示したような多数の傾斜平面で構成された多角柱形状、図３（Ｂ）に示したような球面形状、図３（Ｃ）に示したような平坦面１３Ｇを含む形状となっていてもよい。また、図３（Ｃ）に示したように、互いに隣り合う凸部１３Ａの間に平坦面１３Ｈが設けられていてもよい。また、例えば、凸部１３Ｂ，１３Ｃは、頂部１３Ｅ，１３Ｆおよびその近傍に凸状の非球面状の曲面を有すると共に、それ以外の部分にその曲面と滑らかに連続する傾斜平面を有する三角柱状や、図３（Ａ）に示したような多数の傾斜平面で構成された多角柱形状、図３（Ｂ）に示したような球面形状、図３（Ｃ）に示したような平坦面１３Ｇを含む形状となっていてもよい。なお、凸部１３Ａと、凸部１３Ｂまたは１３Ｃとがそれぞれ凸状の曲面を有している場合には、凸部１３Ａの曲面の曲率が凸部１３Ｂまたは１３Ｃの曲面の曲率よりも小さくなっていることが好ましく、同様に、凸部１３Ａと、凸部１３Ｂまたは１３Ｃとがそれぞれ傾斜平面を有している場合には、凸部１３Ａの傾斜平面の傾斜角が凸部１３Ｂまたは１３Ｃの傾斜平面の傾斜角よりも大きくなっていることが好ましい。また、凸部１３Ａに傾斜角の大きな傾斜平面を設けた結果、凸部１３Ａの高さが凸部１３Ｂまたは１３Ｃの高さよりも高くなっていてもよい。また、図３（Ｃ）に示したように、互いに隣り合う凸部１３Ｂの間や、互いに隣り合う凸部１３Ｃの間、互いに隣り合う凸部１３Ｂと凸部１３Ｃとの間に平坦面１３Ｈが設けられていてもよい。また、平坦面１３Ｈを凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの非形成領域に設けるだけでなく、さらに平坦面を凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの頂部などに設けてもよい。なお、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２とがそれぞれ平坦面を有している場合には、第１の領域Ｒ１での平坦面が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに第１の領域Ｒ１に占める割合をＫ３とし、第２の領域Ｒ２での平坦面が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに第２の領域Ｒ２に占める割合をＫ４としたとき、Ｋ３およびＫ４が以下の式（４）を満たすことが好ましい。
　Ｋ４－Ｋ３＞０…（４）
　ただし、式（２），（３）は、光学部材に一般的に用いられる、屈折率１．５～１．６程度の材料を光学シート１３に用いた場合に好適に当てはまるものである。そのため、一般的でない材料を光学シート１３に用いた場合には、上記の式（２），（３）の上限および下限の値が若干ずれるので、材料に応じて上限および下限の値を微調整することが必要となる。
　また、上記式（１）～（３）は、光学シート１３の光入射面に入射する光が一般的に有している種々のプロファイルに対して適用可能なものである。従って、光学シート１３の光入射面に入射する光が、光入射面に垂直に入射する成分の輝度が光入射面に斜めに入射する成分の輝度よりも高いプロファイルを持っている場合や、光入射面に垂直に入射する成分の輝度が光入射面に斜めに入射する成分の輝度とほぼ等しいプロファイルを持っている場合（典型的にはランバート光となっている場合）などにおいても、上記式（１）～（３）は成立する。
　また、第２の領域Ｒ２内を線状光源１０からの距離に応じて複数のセクションに分割した場合に、φ２が式（３）を満たす部分が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに、分割した複数のセクションに占める各々の割合が、線状光源１０から遠ざかるにつれて徐々にまたは断続的に大きくなることが好ましい。また、第１の領域Ｒ１内を線状光源１０からの距離に応じて複数のセクションに分割した場合に、φ１が式（２）を満たす部分が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに、分割した複数のセクションに占める各々の割合が、線状光源１０から遠ざかるにつれて徐々にまたは断続的に大きくなることが好ましい。
　凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、各線状光源１０から光学シート１３の光入射面に垂直に入射した光が凸部１３Ａの表面で全反射され反射板１１に向かう戻り光を発生させる戻り光発生部分ｒ１（第１の部分）が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに第１の領域Ｒ１に占める割合をＫ１とし、各線状光源１０から光学シート１３の光入射面に垂直に入射した光が凸部１３Ｂ，１３Ｃの表面で全反射され反射板１１に向かう戻り光を発生させる戻り光発生部分ｒ２（第２の部分）が、光学シート１３を面１０Ａの法線方向から見たときに第２の領域Ｒ２に占める割合をＫ２としたとき、Ｋ１およびＫ２は少なくとも以下の式（５）を満たしており、以下の式（６）～（１０）を満たしていることが好ましい。また、Ｋ１およびＫ２が式（５）～（１０）を満たす場合に、Ｋ２＝０となっていることが好ましい。
　Ｋ１－Ｋ２＞０…（５）
　Ｋ１－Ｋ２≧０．０３…（６）
　Ｋ１－Ｋ２≧０．０６…（７）
　Ｋ１－Ｋ２≧０．１２…（８）
　Ｋ１－Ｋ２≧０．１５…（９）
　Ｋ１－Ｋ２≧０．１８…（１０）
　図４（Ａ）は、光学シート１３を上面から見たときの戻り光発生部分ｒ１，ｒ２の分布の一例を模式的に表したものであり、図４（Ｂ）は、光学シート１３の側面図であり、図４（Ａ）に示した戻り光発生部分ｒ１，ｒ２の分布と、凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃとの関係を示したものである。
　図５は、以下の式（１１）によって求められるムラ率と、Ｐ／Ｈとの関係を表したものである。ここで、Ｐは、一の線状光源１０の中心軸ＡＸと一の線状光源１０に隣接する他の線状光源１０の中心軸ＡＸとの距離である（図２参照）。Ｈは、光学シート１３のうち線状光源１０側（面１０Ａ側）の面と面１０Ａとの距離である（図２参照）。なお、図５のムラ率は拡散シート１４からの射出光を実測することにより求められたものである。図５中の破線はムラ率３％のところに引かれている。ムラ率３％というのは、人が表示ムラを視認することができない（または表示ムラが気にならない）上限であり、表示品質における指針の一つとなっている。
　ムラ率（％）＝（（最大輝度－最小輝度）／平均輝度）×１００…（１１）
　図５から、Ｋ１およびＫ２が式（６）を満たす場合には、Ｐ／Ｈを最大で３．４まで大きくすることができる。そして、Ｋ１およびＫ２が式（７）を満たす場合にはＰ／Ｈを最大で４．０まで、Ｋ１およびＫ２が式（８）を満たす場合にはＰ／Ｈを最大で４．７まで、Ｋ１およびＫ２が式（９）を満たす場合にはＰ／Ｈを最大で５．３まで、Ｋ１およびＫ２が式（１０）を満たす場合にはＰ／Ｈを最大で５．９まで大きくすることができる。
　次に、本実施の形態の照明装置１の作用および効果について説明する。
　本実施の形態の照明装置１では、各線状光源１０から射出された光は、拡散板１２に直接、または反射板１１などで反射されたのち入射し、拡散板１２で拡散される。その拡散光は、光学シート１３の裏面に入射し、上面に形成された凸部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの形状に応じて集光されたり、拡散されたりしたのち、拡散シート１４で拡散され、拡散シート１４上に配置された被照射物（図示せず）を照明する。
　一般に、プリズムシートは、様々な方向からの入射光に対して、特定方向の光を正面方向（入射面と垂直な方向）に立ち上げ、入射面に垂直に近い角度で入射した光を全反射し光源側に戻すように作用する。このように作用するプリズムシートの個々のプリズムの底角は通常、４０度以上５８度以下となっていることから、このような範囲内の傾斜角を備えた光学シートは、上記したプリズムシートと同様、強い集光作用を有するだけでなく、多くの光を戻す作用、つまり光を通しにくくする作用も有している。従って、強い集光作用を有する立体構造は、戻り光を発生させる立体構造でもある。
　上記のことを踏まえると、集光作用の弱い（あるいは拡散性の強い）立体構造は、光を通し易く、戻り光を発生させにくい立体構造でもあるといえる。そのため、相対的に集光作用の強い立体構造と、相対的に集光作用の弱い（あるいは拡散性の強い）立体構造とが混在する光学シートを光源の直上に設けると共に、光源の直下に反射板を設けた場合には、相対的に集光作用の強い立体構造で反射され反射板に向かう戻り光は、反射板などで反射されるなどして、照明装置内を循環したのち、循環光の多くが相対的に光を通し易い部分、つまり、相対的に集光作用の弱い（あるいは拡散性の強い）立体構造を通過する。
　これを本実施の形態に当てはめると、各線状光源１０の直上にあたる第１の領域Ｒ１の方が第１の領域Ｒ１に挟まれた第２の領域Ｒ２よりも光を通し難くなっている（つまり、式（１）～（３）と、式（５）とを満たしている）ので、図６に示したように、第１の領域Ｒ１への入射光Ｌ１のうち第１の領域Ｒ１で反射され第１の領域Ｒ１から反射板１１に向かう戻り光Ｌ２が、反射板１１などで反射されるなどして、照明装置１内を循環したのち、循環光Ｌ３の多くが相対的に光を通し易い第２の領域Ｒ２を通過する。また、線状光源１０から直接に第２の領域Ｒ２に入射する入射光Ｌ４の多くも第２の領域Ｒ２を通過する。その結果、光学シート１３に入射した光の光量分布と、光学シート１３を通過した光の光量分布とを対比すると、第１の領域Ｒ１から第２の領域Ｒ２に光量の移動が生じることとなる。
　また、第２の領域Ｒ２の方が第１の領域Ｒ１よりも光を通し易くなっているので、第２の領域Ｒ２では集光性が弱いか（または集光性がない）、または拡散性が強いといえる。これにより、図６に示したように、第２の領域Ｒ２を通過した光Ｌ５の光量は正面だけでなく、斜め方向にも広く分布しているので、光Ｌ５の正面方向の光量だけでなく、斜め方向の光量も大きくすることができる。一方、第１の領域Ｒ１では、集光性が強いので、第１の領域Ｒ１を通過した光Ｌ６の光量は、光Ｌ５よりも正面方向に、より指向して分布している。これにより、光Ｌ６の斜め方向の光量が小さくなるので、光Ｌ６の斜め方向の光量と、光Ｌ５の斜め方向の光量との差を小さくすることができる。その結果、斜め方向から見たときの面内の輝度むらを低減することができる。
　ただし、第１の領域Ｒ１は各線状光源１０の直上に位置していることから、各線状光源１０から射出された光のうちもともと光量の多い部分が第１の領域Ｒ１における集光作用によって集光される。その結果、光学シート１３を正面方向から見ると、第１の領域Ｒ１に対応する部分が光学シート１３を設けていない場合よりも明るくなってしまう。しかし、本実施の形態では、光学シート１３の直上に拡散シート１４が配置されているので、正面方向の光量と斜め方向の光量とが拡散シート１４によって平均化され、結果的に正面方向および斜め方向の双方の輝度むらを低減することができる。
　図６には、光Ｌ５の正面方向の輝度が光Ｌ６の正面方向の輝度よりも小さく、光Ｌ５の斜め方向の輝度が光Ｌ６の斜め方向の輝度よりも大きくなっている様子が模式的に表されているが、このようなプロファイルを持った光Ｌ５，Ｌ６が拡散シート１４で拡散されることにより、拡散シート１４からの射出光が、正面方向の輝度と斜め方向の輝度がおおよそ等しい拡散光（典型的にはランバート光）となる。その結果、正面方向だけでなく斜め方向から見たときの面内の輝度むらも低減することができる。
　例えば、図７に示したように、各中心軸ＡＸを通る線をＸ軸、Ｘ軸と直交する線をＹ軸、一の線状光源１０の中心軸ＡＸをＸ軸の原点とし、この原点を通る線Ｍ１と原点からＰ／２だけ離れたところ（線状光源１０間の中心）を通る線Ｍ２との間を５つのセクション（Ｘ１～Ｘ５）に等間隔に分割し、それぞれのセクションに含まれる光学シート１３の凸部の形状を図８に示した形状としたときを実施例１とする。そして、上記した各セクションに含まれる光学シート１３の凸部の形状を図９に示した形状としたときを比較例１とする。つまり、比較例１の凸部の配置は、線状光源１０との位置関係において、実施例１の凸部の配置と逆となっている。
　具体的には、実施例１では、相対的に集光作用の強い凸部が線状光源１０上に形成され、相対的に集光作用の弱い（あるいは拡散性の強い）凸部が線状光源１０間上に形成されている。他方、比較例１では、相対的に集光作用の弱い（あるいは拡散性の強い）凸部が線状光源１０間上に形成され、相対的に集光作用の強い凸部が線状光源１０上に形成されている。なお、Ｐ／２≦ｘ≦Ｐにおいては、０≦ｘ≦Ｐ／２における形状を反転させた凸部が配置されており、各凸部は線状光源１０に対応して周期的に配置されているものとする。そのときのシミュレーション結果を図１０～図１３に示した。なお、図１０は実施例１の光学シートを用いたときと無くしたときの正面方向の面内輝度分布を、図１１は実施例１の光学シートを用いたときと無くしたときの斜め方向の面内輝度分布を、図１２は比較例１の光学シートを用いたときと無くしたときの正面方向の面内輝度分布、図１３は比較例１の光学シートを用いたときと無くしたときの斜め方向の面内輝度分布をそれぞれ示したものである。
　図１２～図１３から、比較例１の光学シートを用いた場合には、正面方向および斜め方向の双方において輝度むらが大きくなっている（つまり、輝度むらが改善していない）ことがわかる。一方、図１０～図１１から、実施例１の光学シートを用いた場合には、正面方向および斜め方向の双方において輝度むらが小さくなっていることがわかる。従って、実施例１のように、光量の多い線状光源１０上において、相対的に集光作用の強い凸部によって集光すると共に、光量の少ない線状光源１０間において相対的に集光作用の弱い（あるいは拡散性の強い）凸部によって拡散することによって、正面方向および斜め方向ともに面内の輝度むらを低減することができる。
　また、本実施の形態において、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２とがそれぞれ平坦面を有している場合に、式（４）を満たしているときには、第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２に形成された凸部の形状および大きさが互いに同じであったとしても、式（１）または式（５）を満たすこととなる。従って、このような場合であっても、正面方向および斜め方向ともに面内の輝度むらを低減することができる。
　ところで、一般に、面内の輝度むらが発生するのは、Ｐ／Ｈを大きくしたときである。Ｐ／Ｈが大きくなるケースは二つあり、一つは線状光源１０と拡散板１２との距離を狭くして薄型化したときであり、もう一つは線状光源１０の数を減らして省灯化したときである。本実施の形態の表示装置は、これら二つのケースのうち省灯化に適している。本実施の形態では、光学シート１３におけるＫ１の位置が線状光源１０との関係で、線状光源１０の配列方向にずれると、輝度ムラが発生し得る。しかし、省灯化により線状光源１０同士の間隔を広げる（一般的にはＰ≧３０ｍｍ）場合には、Ｋ１の位置ずれによって発生する輝度ムラの影響が小さく、輝度ムラ低減の効果が減殺される虞がほとんどない。従って、本実施の形態では、輝度ムラを悪化させることなく、効果的に省灯化することが可能である。
　次に、本実施の形態の光学シート１３の形成方法の一例について説明する。
　光学シート１３に限らず、シート状の光学素子を形成する際に、熱可塑性樹脂を用いて一体的に形成する場合や、基材上に紫外線硬化樹脂を転写して形成する場合などには、転写用の原盤（金型）をあらかじめ作成しておくことが必要となる。原盤は、例えば金属ロールの表面を、転写したい形状を有する刃物で切削することにより作成可能である。この際、光学シート１３に転写する凸部の形状が、図２に示したように複数種類ある場合には、その種類の数だけ刃物を用意しておかなければならず、製造コストの上昇を招く。
　図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、頂部付近での接面の角度が４０度以下、底部付近での接面の角度が４０度以上となっている刃物２を用意し、図１５に示したように、切削する場所に応じて刃物２の原盤３に対する切削深さを変えることが好ましい。そのようにして形成した原盤３を利用して、図１６に示したように、基材１３－１上に、切削深さに対応した高さおよび形状を有する凸部１３－２，１３－３，１３－４を形成した場合には、各領域（Ａ１０，Ａ１１，Ａ１２）における、戻り光が発生する部分の占める割合（Ｋ１０，Ｋ１１，Ｋ１２）を異ならせることが可能となる。このように、単一の刃物２を用いて原盤３を作成するだけで、光学シート１３を作成することができるので、製造コストの上昇を抑えることができる。また、この場合には、凸部の高さが場所によって異なっているので、光学シート１３が、凸部側に配置された他の光学素子と張り付くのを防止することもできる。
　また、例えば、頂部付近での接面の角度が４０度以下、底部付近での接面の角度が４０度以上となっている刃物２を用意し、図１７に示したように、刃物２の原盤３に対する切削幅（ピッチ）を変えるようにしてもよい。そのようにして形成した原盤３を利用して、図１８に示したように、基材１３－１上に、切削幅に対応したピッチを有する複数の凸部１３－５を形成した場合にも、各領域（Ａ１３，Ａ１４）における、戻り光が発生する部分の占める割合（Ｋ１３，Ｋ１４）を異ならせることが可能となる。このように、単一の刃物２を用いて原盤３を作成するだけで、光学シート１３を作成することができるので、製造コストの上昇を抑えることができる。
［変形例］
　上記実施の形態では、光学シート１３と線状光源１０との間に拡散板１２を配置していたが、図１９の照明装置４に示したように、拡散板１２を光学シート１３の上に配置してもよい。ただし、このようにした場合には、光学シート１３の直下に線状光源１０が配置されることとなるので、光学シート１３の線状光源１０に対する位置決め精度を高める工夫を施しておくことが好ましい。また、図２０の照明装置５に示したように、拡散板１２と同様の機能を有する基材の光射出側の表面に、光学シート１３の凸部と同様の特徴を有する凸部を備えた光学シート１５を線状光源１０の直上に設け、その上に拡散シート１４を設けるようにしてもよい。この光学シート１５は、例えば溶融押し出し法や射出成型法などの方法を用いて一括に形成されたものであってもよいし、例えば、拡散板１２の表面に、光学シート１３に拡散剤を含めたものを張り合わせることにより形成されたものであってもよい。
　また、図２１、図２２、図２３に示したように、線状光源１０上に配置された各種光学素子（例えば、拡散板１２、光学シート１３、拡散シート１４、光学シート１５など）を包み込む可撓性フィルム１６を設けるようにしてもよい。このようにした場合には、線状光源１０上の各種光学シートが温度変化に応じて伸縮する量が互いに異なるときであっても、それぞれの光学シートにしわを発生させることなく、各種光学素子を照明装置１，４，５の筐体（図示せず）に保持させることができる。図２２に示したように、拡散板１２の裏面（線状光源１０側の面）と可撓性フィルム１６との間に光学シート１３を配置した場合には、反りやたわみを防止するために光学シート１３の剛性を強くする必要がないので、光学シート１３を拡散板１２の上面に設けた場合（上記第１の実施の形態の場合）と同程度に光学シート１３を薄くすることができる。これにより、光学シート１３を拡散板１２の直下に設けた場合であっても、照明装置４を薄型化することが可能となる。さらに、図２４に示したように、可撓性フィルム１６に光学シート１３の凸部と同様の特徴を有する凸部を設けるようにしてもよい。これにより、照明装置４をさらに薄型化することが可能となる。また、可撓性フィルム１６のうち線状光源１０からの光が入射する光入射領域や、可撓性フィルム１６のうち線状光源１０からの光が光学シート１３などを透過して外部に射出する光射出領域に、拡散機能を持たせたり、立体形状を設けたりしてもよい。
［適用例］
　次に、上記実施の形態の照明装置１を表示装置に適用した場合について説明する。なお、以下では、照明装置１の適用例について説明するが、照明装置１の代わりに、他の照明装置４，５を用いることはもちろん可能である。
　図２５は、本適用例にかかる表示装置６の断面構成を表したものである。この表示装置６は、表示パネル７と、表示パネル７の背後に、拡散シート１４を表示パネル側に向けて配置された照明装置１とを備えており、表示パネル７の表面が観察者（図示せず）側に向けられている。
　表示パネル７は、図示しないが、観察側の透明基板と照明装置１側の透明基板との間に液晶層を有する積層構造となっている。具体的には、観察側から順に、偏光板、透明基板、カラーフィルタ、透明電極、配向膜、液晶層、配向膜、透明画素電極、透明基板および偏光板を有している。
　偏光板は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。これら偏光板はそれぞれ、偏光軸が互いに９０度異なるように配置されており、これにより照明装置１からの射出光が、液晶層を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。透明基板は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、照明装置１側の透明基板には、透明画素電極に電気的に接続された駆動素子としてのＴＦＴ（ThinFilm Transistor；薄膜トランジスタ）および配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。カラーフィルタは、照明装置１からの射出光を例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離するためのカラーフィルタを配列して構成されている。透明電極は、例えばＩＴＯ（IndiumTin Oxide；酸化インジウムスズ）からなり、共通の対向電極として機能する。配向膜は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行う。液晶層は、例えば、ＶＡ（VerticalAlignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モードまたはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードの液晶からなり、駆動回路からの印加電圧により、照明装置１からの射出光を各画素ごとに透過または遮断する機能を有する。透明画素電極は、例えばＩＴＯからなり、各画素ごとの電極として機能する。
　次に、本適用例にかかる表示装置６における作用について説明する。照明装置１内の各線状光源１０から射出された光は所望の正面輝度、面内輝度分布および視野角などを有する光に調整されたのち、表示パネル７の裏面を照明する。表示パネル７の裏面を照明した光は、表示パネル７で変調され、画像光として表示パネル７の表面から観察者側に射出される。
　本適用例にかかる表示装置６では、照明装置１において式（１）または式（５）を満たしているので、表示パネル７の裏面を照明する照明光の輝度むらの視野角依存性が低くなっている。これにより、観察者が表示装置６を斜めから眺めた場合であっても、面内の輝度むらを観察者にあまり感じさせないようにすることができる。
　以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明は実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
　例えば、上記実施の形態等では、表示装置１，４，５において、光学シート１３，１５の光射出側には、拡散機能を有する光学素子しか配置されていなかったが、他の機能を有する光学素子を配置してもよい。例えば、線状光源１０の直上に光学シート１３を配置した場合には、光学シート１３，１５の光射出側にプリズムシートを配置することが好ましい。光学シート１３の線状光源１０に対する位置ずれが生じた場合であっても、プリズムシートでの戻り光が照明装置４内を循環するリサイクル効果によって、位置ずれに起因する表示装置４の光学特性の低下を緩和することができる。

Claims (28)

  1. 　各々の中心軸が互いに平行となると共に一の面内に含まれるように配置された複数の線状光源と、
    　前記各線状光源と対向配置された反射板と、
    　前記一の面に関して前記反射板の反対側に配置された平板状の拡散部材と、
    　前記各線状光源と前記拡散部材との間に配置された光学部材と
    　を備え、
    　前記光学部材は、
    　前記一の面に平行な光入射面と、
    　前記各線状光源と前記一の面の法線方向に対向する第１の領域に第１の立体構造を有すると共に、一の線状光源と前記一の線状光源に隣接する他の線状光源との間の中間領域と前記一の面の法線方向に対向する第２の領域に第２の立体構造を有する光射出面と
    　を有し、
    　前記各線状光源から前記光入射面に垂直に入射した光が前記第１の立体構造によって全反射され前記反射板に向かう戻り光を発生させる第１の部分が、前記光学部材を前記一の面の法線方向から見たときに前記第１の領域に占める割合をＫ１とし、前記各線状光源から前記光入射面に垂直に入射した光が前記第２の立体構造によって全反射され前記反射板に向かう戻り光を発生させる第２の部分が、前記光学部材を前記一の面の法線方向から見たときに前記第２の領域に占める割合をＫ２としたとき、Ｋ１およびＫ２は以下の式を満たす照明装置。
    　Ｋ１－Ｋ２＞０
  2. 　前記第１の立体構造に接する接線と前記一の面とのなす角をφ１、前記第２の立体構造に接する接線と前記一の面とのなす角をφ２とすると、φ１およびφ２は、前記第１の部分および前記第２の部分において以下の式を満たす請求項１に記載の照明装置。
    　３９≦φ１≦６９
    　３９≦φ２≦６９
  3. 　Ｋ１およびＫ２は以下の式を満たす請求項１に記載の照明装置。
    　Ｋ１－Ｋ２≧０．０３
  4. 　Ｋ１およびＫ２は以下の式を満たす請求項１に記載の照明装置。
    　Ｋ１－Ｋ２≧０．０６
  5. 　Ｋ１およびＫ２は以下の式を満たす請求項１に記載の照明装置。
    　Ｋ１－Ｋ２≧０．１２
  6. 　Ｋ１およびＫ２は以下の式を満たす請求項１に記載の照明装置。
    　Ｋ１－Ｋ２≧０．１５
  7. 　Ｋ１およびＫ２は以下の式を満たす請求項１に記載の照明装置。
    　Ｋ１－Ｋ２≧０．１８
  8. 　Ｋ２がゼロとなっている請求項１に記載の照明装置。
  9. 　前記線状光源同士の間隔が３０ｍｍ以上となっている請求項１に記載の照明装置。
  10. 　前記第１の立体構造は線状または錐体状の複数の第１の凸部を有し、
    　前記第２の立体構造は線状または錐体状の複数の第２の凸部を有する請求項１に記載の照明装置。
  11. 　前記第１の凸部に接する接線と前記一の面とのなす角をφ１、前記第２の凸部に接する接線と前記一の面とのなす角をφ２とすると、φ１およびφ２は、前記凸部の頂部から底部に向かうにつれて連続的または断続的に大きくなっている請求項１に記載の照明装置。
  12. 　前記第１の凸部および前記第２の凸部は傾斜平面を有する請求項１０に記載の照明装置。
  13. 　前記第１の凸部および前記第２の凸部は非球面を有する請求項１０に記載の照明装置。
  14. 　前記第１の凸部は傾斜平面を有し、
    　前記第２の凸部は非球面を有する請求項１０に記載の照明装置。
  15. 　前記第１の凸部および前記第２の凸部は、頂部およびその近傍に凸状の曲面を有すると共に、それ以外の部分に前記曲面と滑らかに連続する傾斜平面を有する請求項１０に記載の照明装置。
  16. 　前記第１の凸部の曲面の曲率が前記第２の凸部の曲面の曲率よりも小さくなっている請求項１５に記載の照明装置。
  17. 　前記第１の凸部の高さが前記第２の凸部の高さよりも高くなっている請求項１０に記載の照明装置。
  18. 　前記第１の立体構造および前記第２の立体構造は、前記一の面と平行な１または複数の平坦面を有し、
    　前記第１の立体構造の平坦面が、前記光学部材を前記一の面の法線方向から見たときに前記第１の領域に占める割合をＫ３とし、前記第２の立体構造の平坦面が、前記光学部材を前記一の面の法線方向から見たときに前記第２の領域に占める割合をＫ４としたとき、Ｋ３およびＫ４は以下の式を満たす請求項１０に記載の照明装置。
    　Ｋ４－Ｋ３＞０
  19. 　前記平坦面は前記第１の凸部および前記第２の凸部の非形成領域に形成されている請求項１８に記載の照明装置。
  20. 　前記平坦面は前記第２の凸部の頂部にも形成されている請求項１９に記載の照明装置。
  21. 　前記拡散部材は拡散板である請求項１に記載の照明装置。
  22. 　前記光学部材と前記各線状光源との間に拡散板を備える請求項１に記載の照明装置。
  23. 　前記拡散部材は拡散シートである請求項２２に記載の照明装置。
  24. 　前記拡散部材および前記光学部材は互いに一体に形成されている請求項１に記載の照明装置。
  25. 　前記拡散部材および前記光学部材を包み込む可撓性フィルムを備える請求項１に記載の照明装置。
  26. 　前記可撓性フィルムは前記線状光源からの光が入射する光入射領域に拡散機能を有する請求項２５に記載の照明装置。
  27. 　前記可撓性フィルムは、前記線状光源からの光が入射する光入射領域の表面に立体形状を有する請求項２５に記載の照明装置。
  28. 　画像信号に基づいて駆動されるパネルと、
    　前記パネルを照明する照明装置と
    　を備え、
    　前記照明装置は、
    　各々の中心軸が互いに平行となると共に一の面内に含まれるように配置された複数の線状光源と、
    　前記各線状光源と対向配置された反射板と、
    　前記一の面に関して前記反射板の反対側に配置された平板状の拡散部材と、
    　前記各線状光源と前記拡散部材との間に配置された光学部材と
    　を有し、
    　前記光学部材は、
    　前記一の面に平行な光入射面と、
    　前記各線状光源と前記一の面の法線方向に対向する第１の領域に第１の立体構造を有すると共に、一の線状光源と前記一の線状光源に隣接する他の線状光源との間の中間領域と前記一の面の法線方向に対向する第２の領域に第２の立体構造を有する光射出面と
    　を有し、
    　前記各線状光源から前記光入射面に垂直に入射した光が前記第１の立体構造によって全反射され前記反射板に向かう戻り光を発生させる第１の部分が、前記光学部材を前記一の面の法線方向から見たときに前記第１の領域に占める割合をＫ１とし、前記各線状光源から前記光入射面に垂直に入射した光が前記第２の立体構造によって全反射され前記反射板に向かう戻り光を発生させる第２の部分が、前記光学部材を前記一の面の法線方向から見たときに前記第２の領域に占める割合をＫ２としたとき、Ｋ１およびＫ２は以下の式を満たす表示装置。
    　Ｋ１－Ｋ２＞０
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