(57)【要約】【課題】虹ムラの発生を抑制すると共に、正面輝度を向上し、薄型化する。【解決手段】バックライト装置３０は、ＬＥＤ５２と、端面であってＬＥＤ５２からの光が入射する光入射面６１と、一対の板面の一方であって光を出射させる光出射面６２と、を有する導光板６０と、光出射面６２を覆うように配され、光出射面から出射した光に集光作用を付与する集光シート４０と、を備え、集光シート４０は、非複屈折性を有するシート状の基材４１と、基材４１の板面に設けられた集光層４５と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
端面であって前記光源からの光が入射する光入射面と、一対の板面の一方であって光を出射させる光出射面と、を有する導光板と、
前記光出射面を覆うように配され、前記光出射面から出射した光に集光作用を付与する集光シートと、を備え、
前記集光シートは、非複屈折性を有するシート状の基材と、前記基材の板面に設けられた集光層と、を有する照明装置。
【請求項２】
前記集光シートは複数あり、少なくとも前記導光板から最も離れた位置に配された前記集光シートの前記基材が非複屈折性を有する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
全ての前記集光シートの前記基材は、非複屈折性を有する請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
非複屈折性を有する前記基材のリタデーション値は１０nm以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
非複屈折性を有する前記基材は、非晶性透明樹脂材料からなる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記集光層には、直線状に延在する断面山状の単位プリズムが複数配列されており、
複数の前記集光シートにおける前記単位プリズムの稜線方向は、互いに交わるものとされる請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記集光層には、直線状に延在する断面山状の単位プリズムが複数配列されており、
複数の前記集光シートにおける前記単位プリズムの稜線方向は、所定の方向に揃っているものとされる請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記導光板は、
前記光出射面とは反対側の反対板面又は前記光出射面のうち、いずれか一方の面に設けられ、前記一方の面から突出する形状をなすとともに所定の方向に沿って複数配列され、前記光出射面の法線方向に向かうように光を集光する集光部と、
隣り合う前記集光部の間に設けられるとともに、前記導光板内を伝播する光を反射して前記導光板からの出光を促すための出光反射部と、を有する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記出光反射部は、前記光入射面の法線方向に沿って複数配列され、
さらに、前記出光反射部は、前記光源から遠ざかるにつれて前記一対の板面のうち前記出光反射部が設けられていない板面側に向かう傾斜面を有しており、
複数の前記出光反射部が有する複数の前記傾斜面においては、前記光源から遠い側に配される前記傾斜面ほど、その面積が大きく設定されている請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える表示装置。
【請求項１１】
前記表示パネルは、一対の基板と、前記基板間に封入された液晶層と、前記基板の板面のうち前記液晶層と反対側の板面に配された一対の偏光板と、を有する液晶パネルである請求項１０に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置の一例として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載の液晶表示装置は、光源と、光源からの光を導光する導光板と、導光板から出射した光を集光するプリズムシートと、プリズムシートからの光が入射され画像を表示する液晶パネルと、を備えている。液晶パネルは、液晶層が把持された基板の外側に、一対の偏光板が配された構成とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４７９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような構成の液晶表示装置において、液晶パネルの表示面に「虹ムラ」と称される色のついた干渉縞が生じることがある。この虹ムラを液晶パネル上で視認されにくくするための一手段として、導光板とプリズムシートとの間、またはプリズムシートと液晶パネルとの間に、光を拡散させる拡散シートを設ける構成がある。しかしながら、拡散シートを設けると、光が液晶表示装置の外周部側に拡散されやすくなるため、液晶パネルの中央側の輝度（正面輝度）が低下してしまう欠点がある。また、拡散シートを設けることで、その厚みにより液晶表示装置の薄型化が難しくなってしまう課題がある。
【０００５】
本発明は上記のような実情に基づいて完成されたものであって、虹ムラの発生を抑制すると共に、正面輝度を向上し、薄型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、光源と、端面であって前記光源からの光が入射する光入射面と、一対の板面の一方であって光を出射させる光出射面と、を有する導光板と、前記光出射面を覆うように配され、前記光出射面から出射した光に集光作用を付与する集光シートと、を備え、前記集光シートは、非複屈折性を有するシート状の基材と、前記基材の板面に設けられた集光層と、を有する照明装置である。
【０００７】
上記課題として挙げた虹ムラの発生は、集光シート（例えばプリズムシート）を通過する光が、集光シートの基材において複屈折することに起因する。このため、集光シートの基材が非複屈折性を有するようにすることで、虹ムラの発生を抑制できるようになる。またこのようにすれば、虹ムラを抑制するために拡散シートを設けずに済むようになるため、光が照明装置の外周側に拡散されにくくなり、正面輝度を向上可能となる。さらに、拡散シートが不要となる分、薄型化が可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、虹ムラの発生を抑制すると共に、正面輝度を向上し、薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の分解斜視図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図
【図４】導光板の出光反射部を反対板面側から見た斜視図
【図５】導光板の出光反射部を反対板面側から見た平面図
【図６】比較実験１の実験結果を示す表１
【図７】比較実験２の実験結果を示す表２
【図８】実施形態２に係る液晶表示装置の分解斜視図
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図
【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図
【図１１】実施形態３に係る液晶表示装置の分解斜視図
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図５を参照して説明する。本実施形態では、液晶表示装置（表示装置の一例）１０について例示する。なお、各図面の一部には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図で共通した方向となるように描かれている。また、＋Ｚ軸方向を表側とし、−Ｚ軸方向を裏側とする。
【００１１】
液晶表示装置１０は、図１から図３に示すように、全体として横長な方形状（矩形状）をなしており、画像を表示する液晶パネル（表示パネルの一例）２０と、液晶パネル２０の裏側に配され、液晶パネル２０に光を照射するバックライト装置３０（照明装置の一例）と、を少なくとも備えている。液晶パネル２０は、図２及び図３に示すように、透明な一対の基板２１、２２を備え、両基板２１，２２間の内部空間には、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層が封入されている。また、両基板２１、２２の外側には一対の偏光板２３、２４がそれぞれ貼り付けられている。
【００１２】
バックライト装置３０は、図１から図３に示すように、ＬＥＤ（Light Emitting Diode、光源の一例）５２と、ＬＥＤ５２が実装されるＬＥＤ基板５１と、ＬＥＤ５２からの光を導光する導光板６０と、導光板６０からの出射光を集光するプリズムシート（集光シートの一例）４０と、導光板６０等から漏れ出た光を導光板６０側に反射させる反射シート７０と、を備えており、これらがシャーシ等に収容されている。バックライト装置３０は、その一方の短辺側に沿ってＬＥＤ５２が配されており、ＬＥＤ５２の光が導光板６０に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型（サイドライト型）とされている。続いて、バックライト装置３０の各構成部品について詳しく説明する。
【００１３】
ＬＥＤ５２は、図１に示すように、複数がＬＥＤ基板５１の表面（実装面）に一列に等間隔に並んで配されている。ＬＥＤ基板５１は、導光板６０の一方の短辺に沿って延在する細長い板状をなし、導光板６０に対して所定の間隔を空けつつ導光板６０の側面（端面、光入射面）６１に隣り合う配置で設けられている。ＬＥＤ基板５１は、例えばアルミニウムなどの金属製とされ、その実装面には絶縁層を介して配線パターンが形成されている。配線パターンにより、複数のＬＥＤ５２が電気的に接続され、給電される。ＬＥＤ５２は、白色を呈する光を発する白色ＬＥＤとされ、例えば青色光を単色発光する青色ＬＥＤチップ（青色発光素子）を、蛍光体（緑色蛍光体、赤色蛍光体等）が分散配向された封止材により封止した構成とされる。ＬＥＤ５２としてはこの他、単色を発する単色ＬＥＤチップを用い、発光色の異なる複数種類（例えば、青色、緑色、赤色）の単色ＬＥＤチップを組み合わせて配列することで、疑似白色を実現しても構わない。
【００１４】
反射シート７０は、図１から図３に示すように、液晶パネル２０と同様に平面視で横長の方形状をなし、合成樹脂製とされるとともにその表面が光反射性に優れた白色とされている。反射シート７０は、導光板６０の裏側の板面（反対板面）６３側に配され、導光板６０やＬＥＤ５２から漏れ出た光を導光板６０側に反射させる。
【００１５】
プリズムシート４０は可撓性を有し、図１から図３に示すように、液晶パネル２０と同様に平面視で横長の方形状をなす。プリズムシート４０は、液晶パネル２０と導光板６０との間に介在して配されることで、導光板６０からの出射光に所定の集光作用を付与しつつ液晶パネル２０に向けて出射させる。本実施形態に係るプリズムシート４０は２枚が積層された構成をなし、表側（液晶パネル２０側）に配されるプリズムシート４０を上プリズムシート４０Ａ、裏側（導光板６０側）に配されるプリズムシート４０を下プリズムシート４０Ｂとする。また以下において、上プリズムシートと下プリズムシートとを区別する場合には、符号にそれぞれ添え字Ａ、Ｂを付すものとし、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
【００１６】
プリズムシート４０は、図１から図３に示すように、シート状の基材４１と、基材４１の一対の板面のうち表側の板面（出光側板面４２）に設けられたプリズム層（集光層の一例）４５と、を備える。プリズム層４５には、直線状に延在する単位プリズム４６が複数本配列して形成されている。単位プリズム４６は、その幅寸法が全長にわたって一定とされ、断面形状が三角形の山状をなしている。この山状の斜面４７により光を反射、屈折させることにより、単位プリズム４６を透過する光に、単位プリズム４６が配列する方向について集光作用を付与する。単位プリズム４６の頂角（山状の頂点の内角）θ４６を例えば８０°から９０°の範囲とすると、効果的に集光させることができる。
【００１７】
上プリズムシート４０Ａには、単位プリズム４６ＡがＸ軸方向に延在するように形成されており、その山状の稜線はＸ軸方向に沿うものとされる。また、下プリズムシート４０Ｂは、単位プリズム４６ＢがＹ軸方向に延在するように形成されており、その山状の稜線はＹ軸方向に沿うものとされる。従って、上プリズムシート４０Ａの単位プリズム４６Ａの稜線方向（Ｘ軸方向）と、下プリズムシート４０Ｂの単位プリズム４６Ｂの稜線方向（Ｙ軸方向）とは直交しており、互いに交わるものとなっている。
【００１８】
上記した構成のプリズムシート４０の集光作用について説明する。まず、下プリズムシート４０Ｂに導光板６０側から光が入射すると、その光は、導光板６０の表側の板面（光出射面）６２と下プリズムシート４０Ｂの基材４１Ｂとの間の空気層から基材４１Ｂの裏側の板面（入光側板面）４３Ｂに入射するため、その界面にて入射角に応じて屈折される。基材４１Ｂを透過した光は、基材４１Ｂの出光側板面４２Ｂから単位プリズム４６Ｂに入射する際にも界面にて入射角に応じて屈折される。単位プリズム４６Ｂを透過し、単位プリズム４６Ｂの斜面４７Ｂに達した光は、その入射角が臨界角を超えていなければ界面にて屈折されつつ出射される（このような光の一例を図２において矢線Ｌ１で示す）。また、入射角が臨界角を超えていれば全反射されて基材４１Ｂ側に戻される（再帰反射される）（このような光の一例を図２において矢線Ｌ２で示す）。このような集光作用は、単位プリズム４６Ｂに対してＸ軸方向に沿って入射する光には作用するものの、Ｙ軸方向に沿って入射する光にはほとんど作用することないものとされる。このため、下プリズムシート４０Ｂからの出射光は、進行方向が正面方向（＋Ｚ軸方向、出光側板面４２の法線方向）に向かうように単位プリズム４６Ｂの配列方向（Ｘ軸方向）について集光される。次に、下プリズムシート４０Ｂからの出射光が上プリズムシート４０Ａに入射すると、同様のメカニズムにより、上プリズムシート４０Ａからの出射光は、進行方向が正面方向に向かうように単位プリズム４６Ａの配列方向（Ｙ軸方向）について集光される。従って、２つの単位プリズム４６Ａ,４６Ｂの稜線方向を交わるようにすることで、集光される方向が交わるものとなるため、面内の輝度分布をより均一化でき、視野角を広げることができるものとなっている。
【００１９】
プリズムシート４０の基材４１は、透明性の高い樹脂製とされ、特に上プリズムシート４０Ａの基材４１Ａは、このような樹脂のうち非複屈折性を有する材料からなる。複屈折は、基材４１が結晶構造や高分子の配向等の影響を受けて２つ以上の屈折率を持つ場合に、屈折率の差により生じる。本明細書において、「非複屈折性を有する」とは「実質的に複屈折性を有しない」ことを意味し、より詳しくは屈折率の差と膜厚の積で表される面内位相差（リタデーション値）が１０nm以下の場合に、実質的に複屈折性を有しない（実質的に複屈折性がゼロである）と定義する。後述する比較実験結果で示すように、基材４１Ａがリタデーション値１０nm以下で規定される非複屈折性を有することで、上プリズムシート４０Ａを透過する光が、基材４１Ａにおいて複屈折することが確実に抑制される。基材４１Ａにおける複屈折を抑制することで、上プリズムシート４０Ａから液晶パネル２０に入射した光が、液晶パネル２０の表示面において虹ムラを生じないようにすることができる。
【００２０】
基材４１Ａは、例えばＰＣ（polycarbonate）等の非晶性透明樹脂材料を用いて溶融押し出しによりシート状にすることで、リタデーション値が１０nm以下のシート状に形成することができる。非晶性樹脂材料は、非晶部からなるため、結晶構造による屈性率差が生じにくく、リタデーション値を低く抑えることができる。なお、非晶性透明樹脂材料としては、ＰＣの他に、ＰＭＭＡ（polymethyl methacrylate）等のアクリル樹脂やＴＡＣ（triacetylcellulose）等を用いることも可能であるが、ＰＭＭＡやＴＡＣは吸水性が高く、高温高湿の環境下において吸水膨張による反りが発生しやすいため、ＰＣが好適である。
【００２１】
下プリズムシート４０Ｂの基材４１Ｂは、透明性の高い樹脂製であればよく、必ずしも非複屈折性を有していなくても構わない。後述する比較実験結果で示すように、基材４１Ｂの複屈折による虹ムラ発生への影響は小さいため、基材４１Ｂに関して非複屈折性の有無は限定されない。具体的には、基材４１Ｂには例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）等の結晶性透明樹脂材料を用いることができ、原材料となる結晶性透明樹脂材料を２軸延伸プロセスで延伸することでシート状に形成される。なお、結晶性樹脂材料は、溶融押し出しによりシート状に形成することも可能であるが、その場合、結晶部と非晶部との屈折率差により透明性が低くなりやすい。このため、結晶性透明樹脂材料を用いる場合には、延伸プロセスにより製造された透明性の高いものを用いることが好ましい。
【００２２】
基材４１Ｂには、上プリズムシート４０Ａの基材４１Ａと同様の非複屈折性を有する樹脂材料を用いてもよい。その場合、導光板６０からの出射光が所定の偏光状態を有する場合に、その光は、偏光状態を維持したまま下プリズムシート４０Ｂ及び上プリズムシート４０Ａを透過できるようになる。そして、所定の偏光状態が維持された光が上プリズムシート４０Ａから液晶パネル２０に向けて出射すると、液晶パネル２０の偏光板２３，２４の透過軸と平行となった場合に、光の透過率を高いものとすることができ、ひいては、液晶表示装置１０の輝度を向上することができる。これに対して、基材４１Ｂが非複屈折性を有さない場合には、導光板６０からの出射光が所定の偏光状態を有していても、その偏光状態は基材４１Ｂの透過時に乱れてしまう。このため、偏光軸が偏光板２３，２４の透過軸と平行とならない光が含まれることとなるため、偏光板２３，２４の透過時に光の透過率は低下してしまう。基材４１Ａに加えて、基材４１Ｂにも非複屈折性を持たせる（全てのプリズムシート４０Ａ，４０Ｂの基材４１Ａ，４１Ｂの基材が非複屈折性を有する）ことで、このような透過率の低下を回避できるため、液晶表示装置１０の輝度を高いものとすることができる。
【００２３】
プリズム層４５は、透明性の高い紫外線硬化性樹脂材料からなる。紫外線硬化性樹脂の原材料を金型に充填し、金型の開口端を基材４１の出光側板面４２に接する形で紫外線を照射して硬化させることで、プリズム層４５に断面山状の単位プリズム４６が形成される。プリズム層４５の屈折率は、紫外線硬化性樹脂材料の配合を調整することで適宜変更可能であり、本実施形態においては、上プリズムシート４０Ａのプリズム層４５Ａの屈折率が１．６０から１．６３の範囲に、下プリズムシート４０Ｂのプリズム層４５Ｂの屈折率が１．４９から１．５２と比較的低い範囲に調整されている。一般に、プリズム層４５の屈折率が高いほど、集光能力は高いものとなるが、屈折率が高くなると、単位プリズム４６の山状の斜面４７により光が反射される際に、波長による反射率の相違が大きくなってしまう。具体的には、短波長（青色）光ほど反射率が高くなる結果、出射光が黄色寄りの白色となり、白色バランスが崩れてしまう。そこで本実施形態では、下プリズムシート４０Ｂのプリズム層４５Ｂの屈折率を比較的低く調整することで、液晶パネル２０に供給される光（プリズムシート４０の出射光）の白色バランスを良好に保つことができるものとなっている。
【００２４】
導光板６０は、図１から図３に示すように、液晶パネル２０と同様に平面視で横長の方形状をなすとともにプリズムシート４０よりも厚みが大きな板状をなす。導光板６０は、屈折率が空気よりも十分に高くかつ透明性の高い樹脂材料（例えばＰＭＭＡなどのアクリル樹脂やポリカーボネートなど）からなる。導光板６０は、ＬＥＤ５２からＹ軸方向に沿って発せられた光を光入射面６１から導入するとともに、その光を内部で伝播させつつプリズムシート４０側へ向くように立ち上げて光出射面６２から出射させる。
【００２５】
導光板６０の光出射面６２には半円柱形状のレンズ部６５が一体形成されており、反対板面６３には、裏側（反射シート７０側）に突出する断面山状のプリズム部（集光部の一例）６６及び隣り合うプリズム部６６の間に設けられた出光反射部６７が一体形成されている。一般に、拡散シートを含まない構成のバックライト装置は輝度ムラが発生しやすいものとなるが、本実施形態に係るバックライト装置３０は、導光板６０にこれらの各部を形成することで、輝度ムラを抑えつつ、正面輝度の高い光を供給することができるものとなっている。続いて、これらの各部について詳しく説明する。
【００２６】
レンズ部６５は、図１から図３に示すように、Ｙ軸方向に沿って延びる半円柱形状をなし、Ｘ軸方向に沿って複数配列されている。複数のレンズ部６５によって、レンチキュラーレンズが構成されている。導光板６０内を伝播する光は、レンズ部６５によってＸ軸方向に拡散されつつ、液晶パネル側２０に出射され、その出射光はレンズ部６５の配列方向（Ｘ軸方向）に集光されたものとなる。より詳しくは、レンズ部６５の表面（円弧状面６５Ａ）に達した光のうち、円弧状面６５Ａに対して臨界角を超える入射角度で入射した光は、円弧状面６５Ａにて全反射され、反対板面６３側に戻されると共に、全反射する際にＸ軸方向について拡散される。一方、レンズ部６５の円弧状面６５Ａに達した光のうち、円弧状面６５Ａに対して臨界角以下の入射角で入射した光は、円弧状面６５Ａにて屈折されつつ光出射面６２から出射される。この際、円弧状面６５Ａによって屈折される光の一部は、Ｘ軸方向について集光される。レンズ部６５によってＸ軸方向について集光された光は、下プリズムシート４０ＢにおいてＸ軸方向について集光されやすいものとなり、正面輝度を高めやすくなる。
【００２７】
プリズム部６６は、図１から図３に示すように、Ｙ軸方向に沿って直線状に延在し、Ｘ軸方向に沿って複数配列されている。プリズム部６６は、その幅寸法が全長にわたって一定とされ、反対板面６３から裏側に突出する断面山状（三角形状）をなしている。プリズム部６６を設けることで、導光板６０内を伝播する光がプリズム部６６の斜面によって反射、拡散することにより、導光板６０から出射される光のＸ軸方向における輝度ムラを抑制可能となっている。ＬＥＤ５２は点光源であるため、導光板６０の光入射面６１付近のうち隣り合うＬＥＤ５２間に対向する部分が暗部になりやすく、ＬＥＤ５２が並ぶＸ軸方向に輝度ムラが生じやすい。このため、レンズ部６５に加えて、プリズム部６６によってＸ軸方向に拡散する作用を付与することで、レンズ部６５とプリズム部６６との相乗効果によりＸ軸方向の輝度ムラを効果的に抑制することができる。なお、このような拡散性の相乗効果を高めるため、プリズム部６６の形状または幅寸法の少なくとも一方は、レンズ部６５とは異なることが好ましい。本実施形態では、プリズム部６６の断面形状は頂角θ６６が１４０°程度の三角形状であってレンズ部６５の断面半円状とは形状が異なっており、またプリズム部６６の幅寸法はレンズ部６５の幅寸法より十分大きいものとなっている。
【００２８】
出光反射部６７は、図１から図５に示すように、Ｙ軸方向に沿って延在し、隣り合う２つのプリズム部６６の間（谷部）に設けられている。出光反射部６７は、傾斜角度の異なる３種類の傾斜面（第１傾斜面６７Ａ，第２傾斜面６７Ｂ，第３傾斜面６７Ｃ）を有する多角形状のプリズム部とされる。第１傾斜面６７Ａ，第２傾斜面６７Ｂ，第３傾斜面６７Ｃは、図２から図５に示すように、対向配置されたプリズム部６６の２つの斜面６６Ａを連結する形で設けられている。第１傾斜面６７Ａ及び第２傾斜面６７Ｂは、図３に示すように、Ｙ軸方向においてＬＥＤ５２（ひいては光入射面６１）から遠ざかるにつれて、反射シート７０側（図３の下側）に向かう傾斜面とされる。第２傾斜面６７Ｂは、第１傾斜面６７Ａの一端（ＬＥＤ５２から遠い側の端部）に連なるものとされ、Ｙ軸を基準とした第２傾斜面６７Ｂの傾斜角度は、第１傾斜面６７Ａの傾斜角度よりも小さいものとされる。第３傾斜面６７Ｃは、第２傾斜面６７Ｂの一端（ＬＥＤ５２から遠い側の端部）に連なるものとされ、Ｙ軸方向においてＬＥＤ５２から遠ざかるにつれて、光出射面６２側（図３の上側）に向かう傾斜面とされる。
【００２９】
このように出光反射部６７を設けると、導光板６０内をＬＥＤ５２側から＋Ｙ軸方向に沿って（図３の左側から右側に）伝播する光は、第３傾斜面６７Ｃに臨界角以上の入射角で入射した際、光出射面６２側に向かうように反射される（このような光の一例を図３において矢線Ｌ３で示す）。第３傾斜面６７Ｃは、光出射面６２側に向かうように光を立ち上がらせ、光出射面６２側からの出射を促すものとなっている。また、第１傾斜面６７Ａは、光入射面６１（ＬＥＤ５２側の端面）と反対の端面６４側から（図３の右側から左側に）戻ってきた光を光出射面６２側に向かうように反射させる。さらに、第２傾斜面６７Ｂにより、導光板６０内の光を集光させ、指向性を強化できるものとなっている。
【００３０】
第３傾斜面６７Ｃはまた、Ｙ軸方向（光入射面６１の法線方向）に沿って複数配列されており、複数の第３傾斜面６７Ｃは、図５に示すように、ＬＥＤ５２から遠い側に配される第３傾斜面６７Ｃほど、その面積が大きくなるように（図３における第３傾斜面６７Ｃの高さＨ１がＬＥＤ５２から遠ざかるほど、段階的に大きくなるように）設計されている。このように設計することで、ＬＥＤ５２から遠くなるほど、光出射面６２側からの出射がより促されるようになり、ＬＥＤ５２に近い側と遠い側とでのＹ軸方向の輝度ムラを抑制できるものとなっている。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係るバックライト装置３０は、ＬＥＤ５２と、端面であってＬＥＤ５２からの光が入射する光入射面６１と、一対の板面の一方であって光を出射させる光出射面６２と、を有する導光板６０と、光出射面６２を覆うように配され、光出射面から出射した光に集光作用を付与するプリズムシート４０と、を備え、プリズムシート４０は、非複屈折性を有するシート状の基材４１と、基材４１の板面に設けられたプリズム層４５と、を有する。
【００３２】
虹ムラの発生は、プリズムシート４０を通過する光が、基材４１において複屈折することに起因する。複屈折により位相差が生じた光が液晶パネル２０において干渉すると、干渉縞（虹ムラ）が発生してしまう。プリズムシート４０の基材４１が非複屈折性を有することで、基材４１において複屈折が生じないようになり、虹ムラの発生を抑制できるようになる。また、このようにすることで、虹ムラを抑制する手段として拡散シートを設けずに済むようになる。その結果、拡散シートを設けた場合に光がバックライト装置３０の外周側に拡散されやすくなる欠点がなくなるため、正面輝度を向上可能となる。また、拡散シートが不要となる分、バックライト装置３０の薄型化が可能となる。
【００３３】
また、プリズムシート４０は複数（上プリズムシート４０Ａ及び下プリズムシート４０Ｂ）あり、少なくとも導光板６０から最も離れた位置（液晶パネル２０に最も近い位置）に配された上プリズムシート４０Ａの基材４１Ａが非複屈折性を有する。プリズムシート４０が複数からなる場合、液晶パネル２０に最も近い位置に配された上プリズムシート４０Ａの基材４１Ａが複屈折性を有すると、虹ムラが発生しやすくなる。このため、少なくとも基材Ａが非複屈折性を有するようにすることで、虹ムラの発生を抑制できるようになる。
【００３４】
また、非複屈折性を有する基材４１のリタデーション値は１０nm以下である。このようにすることで、虹ムラの発生を確実に抑制できるものとなる。
【００３５】
上記のような作用及び効果を実証するため、比較実験１及び比較実験２を行った。各比較実験の結果をそれぞれ表１（図６）、表２（図７）に示す。
【００３６】
＜比較実験１＞
比較実験１では、表１に示される材質とリタデーション値を有する基材を、上プリズムシート４０Ａ及び下プリズムシート４０Ｂの両者に対してそれぞれ用い、液晶表示装置１０に搭載した場合に、液晶パネル２０における虹ムラの発生を評価した。実施例１、比較例２、比較例３、比較例４の各基材４１Ａ,４１Ｂは、ＰＣを溶融押し出しすることでシート状に形成したものであり、比較例１の基材４１Ａ,４１Ｂは、ＰＥＴを２軸延伸プロセスによりシート状に形成したものである。また、各基材４１Ａ,４１Ｂのリタデーション値は面内においてバラつきがあるため、表１ではバラつきを含んだ数値範囲として示されている。比較例１から比較例４は、表１に示されるように、基材４１Ａ,４１Ｂのリタデーション値が共に１０nmを超えており、いずれも虹ムラが視認され、表示品位として不十分なものとなった。リタデーション値が最も高い比較例１では、虹ムラが顕著に見られ、比較例２から比較例４とリタデーション値が小さくなるほど虹ムラが薄くなる傾向が見られた。一方で、実施例１では、基材４１Ａ,４１Ｂのリタデーション値が１０nm以下であり、虹ムラは視認されず、虹ムラが解消されていることが確認された。
【００３７】
＜比較実験２＞
比較実験２では、表２に示される材質とリタデーション値を有する基材を、上プリズムシート４０Ａ及び下プリズムシート４０Ｂに対してそれぞれ用い、液晶表示装置１０に搭載した場合に、液晶パネル２０の表示面における虹ムラの発生を評価した。上記した比較実験１では、上プリズムシート４０Ａ,下プリズムシート４０Ｂに同一の基材を用いたのに対して、比較実験２では、上プリズムシート４０Ａ,下プリズムシート４０Ｂに同一又は異なる基材を用いた点が異なるが、その他については相違ないものとされる。なお、実施例１及び比較例１は、比較実験１に用いたものと同一である。
【００３８】
比較例５では、下プリズムシート４０Ｂの基材４１Ｂのリタデーション値は１０nm以下であるが、上プリズムシート４０Ａの基材４１Ａのリタデーション値は１０nmを超えており、虹ムラが視認された。一方で、実施例２では、基材４１Ｂのリタデーション値は１０nmを超えているが、基材４１Ａのリタデーション値は１０nm以下であり、虹ムラは視認されなかった。これにより、虹ムラの発生には、液晶パネル２０に最も近い（導光板６０から最も離れた）位置に配された上プリズムシート４０Ａの基材４１Ａの影響が大きく、虹ムラの解消には、少なくとも基材４１Ａがリタデーション値１０nm以下で規定される非複屈折性を有することが好ましいことが確認された。
【００３９】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２に係る液晶表示装置１１０を図８から図１０を参照して説明する。実施形態２では、バックライト装置１３０において、プリズムシート１４０のうち、下プリズムシート１４０Ｂの単位プリズム１４６Ｂの稜線方向がＸ軸方向である点が実施形態１と異なる。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【００４０】
本実施形態では、図８から図１０に示すように、単位プリズム１４６Ｂは、プリズム層１４５ＢにおいてＸ軸方向に延在するように形成されており、その山状の稜線はＸ軸方向に沿うものとされる。上プリズムシート４０Ａは、実施形態１と同様に、単位プリズム４６ＡがＸ軸方向に延在するように形成されており、その山状の稜線はＸ軸方向に沿うものとされる。従って、上プリズムシート４０Ａの単位プリズム４６Ａの稜線方向（Ｘ軸方向）と、下プリズムシート１４０Ｂの単位プリズム１４６Ｂの稜線方向（Ｘ軸方向）とは平行であり、所定の方向（Ｘ軸方向）に揃うものとなっている。
【００４１】
このようにすることで、いずれのプリズムシート４０Ａ,１４０Ｂによっても、進行方向が正面方向に向かうように単位プリズム４６Ａ,１４６Ｂの配列方向（Ｘ軸方向）について集光されるものとなり、光を段階的に立ち上げて、より正面方向に向かうものとすることができる。その結果、液晶パネル２０に供給される光の正面輝度を高めることができる。
【００４２】
なお、単位プリズム４６Ａ,１４６Ｂの稜線方向が平行となる場合、モアレの発生等を防ぐため、隣り合う単位プリズム４６Ａ間の幅（稜線間の幅）は、隣り合う単位プリズム１４６Ｂ間の幅と異なることが好ましい。さらには、図１０において、単位プリズム４６Ａの断面形状を左右対称な三角形（頂角θ４６Ａ＝９０°,ＬＥＤ側底角α４６Ａ＝４５°の２等辺三角形）とし、単位プリズム１４６Ｂの断面形状を左右非対称な三角形（頂角θ１４６Ｂ＝８０°,ＬＥＤ側底角α１４６Ｂ＝５５°の三角形）として示すように、単位プリズム１４６ＢのＬＥＤ側底角α１４６Ｂが、単位プリズム４６ＡのＬＥＤ側底角α４６Ａより大きくなるように設計することで、導光板６０からの光をより効率的に正面方向に立ち上げることができるものとなる。
【００４３】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３に係る液晶表示装置２１０を図１１から図１３を参照して説明する。実施形態３では、バックライト装置２３０において、プリズムシート２４０が１枚のシート状部材からなり、導光板２６０の形状が実施形態１及び実施形態２の導光板６０と異なっている。なお、上記した実施形態１及び実施形態２と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【００４４】
本実施形態では、プリズムシート２４０は、図１１から図１３に示すように、シート状の基材２４１と、基材２４１の一対の板面のうち導光板２６０側の板面（入光側板面２４３）に設けられたプリズム層２４５と、を備える。基材２４１はリタデーション値１０nm以下で規定される非複屈折性を有する。プリズム層２４５には、入光側板面２４３から裏側に突出する断面山状（三角形状）の単位プリズム２４６が複数配列して形成されている。単位プリズム２４６は、その幅寸法が全長にわたって一定とされ、Ｘ軸方向に沿って直線状に延在し、Ｙ軸方向に沿って複数配列されている。
【００４５】
導光板２６０は、図１１から図１３に示すように、表側の板面（光出射面）２６２に断面山状（三角形状）のプリズム部２６６が一体形成されており、裏側の板面（反対板面）２６３には、導光板２６０の裏側（反射シート７０側）に突出する出光反射部２６７が一体形成されている。プリズム部２６６は、Ｙ軸方向に沿って一定の幅寸法で直線状に延在し、Ｘ軸方向に沿って複数配列されている。ＬＥＤ５２側から入射されＹ軸方向に沿って伝播する光は、プリズム部２６６によってＸ軸方向に拡散されつつ、液晶パネル側２０に出射され、その出射光はプリズム部２６６の配列方向（Ｘ軸方向）に集光されたものとなる。一方、反対板面２６３に形成された出光反射部２６７は、Ｘ軸方向に沿って一定の幅寸法で直線状に延在し、Ｙ軸方向に沿って複数配列されている。出光反射部２６７の断面形状は非対称な山状（三角形状）をなし、その一対の傾斜面２６７Ａ,２６７Ｂのうち、ＬＥＤ５２から遠い側の傾斜面２６７Ｂの面積が他方の傾斜面２６７Ａの面積より大きくなるように形成されている。
【００４６】
導光板２６０内を＋Ｙ軸方向（図１３の左側から右側）に沿って伝播する光は、傾斜面２６７Ｂに臨界角以上の入射角で入射すると、光出射面６２側に向かうように反射される（このような光の一例を図１３において矢線Ｌ４で示す）。傾斜面２６７Ｂは、光出射面２６２によって全反射されない角度に光を正面方向に立ち上がらせ、光出射面２６２側からの出射を促すものとなっている。また、他方の傾斜面２６７Ａは、光入射面２６１（ＬＥＤ５２側の端面）と反対の端面２６４側（図１３の右側）から戻ってきた光を光出射面２６２側に向かうように反射させる。ここで、導光板２６０内を伝播する光は、ＬＥＤ５２から導光板６０に向かう＋Ｙ軸方向に進行するものが多くなっていることから、ＬＥＤ５２から遠い側の傾斜面２６７Ｂの面積を他方の傾斜面２６７Ａに比して大きくすることで、正面方向に向けて効率的に立ち上げることができる。
【００４７】
このような導光板２６０側からプリズムシート２４０に光が入射すると、その光は、単位プリズム２４６の斜面２４７に達したとき、その入射角が臨界角を超えていれば全反射されて正面方向（＋Ｚ軸方向、入光側板面２４３の法線方向）に向かうように集光される（このような光の一例を図１３において矢線Ｌ５で示す）。導光板２６０からの光を単位プリズム２４６によって正面方向に向けて効率的に立ち上げることで、液晶パネル２０に供給される光の正面輝度を向上させることが可能となっている。プリズムシート２４０を透過した光は、正面方向に向かうようにＹ軸方向（単位プリズム２４６の配列方向）に集光されたものとなる。
【００４８】
上記した構成のプリズムシート２４０及び導光板２６０によれば、液晶パネル２０に供給される光は、余分な拡散がないため、指向性が高く、かつ指向性を制御しやすいものとなる。また、光を液晶パネル２０に向けて高効率に立ち上げることができるため正面輝度を高いものとすることができる。一方で、拡散性が低いことから、一般には虹ムラが発生しやすい状況となるが、本実施形態ではプリズムシート２４０の基材２４１における複屈折を抑制することで、虹ムラを抑制可能となっている。従って、本実施形態によれば、虹ムラを抑制しつつ、指向性が高く、正面輝度の高い光を液晶パネル２０に供給することができる。
【００４９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５０】
（１）上記した各実施形態では、集光シートとして、単位プリズムを備えるプリズムシートを例示したが、これに限定されない。シリンドリカルレンズ等を備えた集光シートであっても構わない。
【００５１】
（２）上記した各実施形態において、プリズムシートの基材の製造方法として、溶融押し出しによる方法や２軸延伸プロセスを例示したが、他の製造方法を用いても構わない。
【００５２】
（３）上記した各実施形態において、導光板は、その一対の板面の両方にレンズ部又はプリズム部（出光反射部を含む）が形成されている例を示したが、これらの形状等は例示であって、適宜変更可能である。また、これらの各部は形成されていなくても構わず、板面全体が傾斜面をなしていても構わない。さらには、板面にはブラスト加工等が施されていても構わない。例えば、光出射面にブラスト加工を施して表面粗度を大きくすると、光拡散性を向上可能となる。
【００５３】
（４）上記した各実施形態では、ＬＥＤは導光板の片側の側面（端面）に配されている例を示したが、両側の側面に配されて、バックライト装置が両側入光タイプのエッジライト型をなすものであっても構わない。また、有機ＥＬ等のＬＥＤ以外の光源を用いることも可能である。
【００５４】
（５）上記した各実施形態では、液晶表示装置は、全体として横長の方形をなす例を示したが、縦長の方形や、その他の形状のものにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０,１１０,２１０…液晶表示装置（表示装置）、２０…液晶パネル（表示パネル）、２１,２２…基板、２３,２４…偏光板、３０,１３０,２３０…バックライト装置（照明装置）、４０,４０Ａ,４０Ｂ,１４０,１４０Ｂ,２４０…プリズムシート（集光シート）、４１,４１Ａ,４１Ｂ,１４１,１４１Ｂ,２４１…基材、４５,４５Ａ,４５Ｂ,１４５,１４５Ｂ,２４５…プリズム層（集光層）、４６,４６Ａ,４６Ｂ,１４６,１４６Ｂ,２４６…単位プリズム、５２…ＬＥＤ（光源）、６０,２６０…導光板、６１,２６…光入射面、６２,２６２…光出射面、６３,２６３…反対板面、６６,２６６…プリズム部（集光部）、６７,２６７…出光反射部、６７Ｃ…第３傾斜面（傾斜面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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