(57)【要約】【課題】高温及び／又は高湿の環境に晒しても輝度の低下が起こり難い面光源装置を提供する。【解決手段】導光板（２１）と、導光板の一端面側沿って配置された光源（２５）と、導光板を収納する筐体（２６）と、筐体に導光板を固定して保持する接着手段（３０）と、を備え、接着手段は、導光板のうち前記光源側の半分が、前記光源側とは反対側の半分よりも多くの面積で接着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、
前記導光板の一端面側沿って配置された光源と、
前記導光板を収納する筐体と、
前記筐体に前記導光板を固定して保持する接着手段と、を備え、
前記接着手段は、前記導光板のうち前記光源側の半分が、前記光源側とは反対側の半分よりも多くの面積で接着されている、面光源装置。
【請求項２】
前記接着手段が前記導光板の導光方向に直交する方向の両端に配置されている請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記光源は、複数のＬＥＤが所定の間隔で配置されており、
前記接着手段は、前記複数のＬＥＤの前記間隔となる位置に配置されている、請求項１又は２に記載の面光源装置。
【請求項４】
下偏光板、上偏光板、及び前記下偏光板と前記上偏光板との間に配置された液晶層を有する液晶パネルと、
前記液晶パネルより前記下偏光板側に配置された請求項１乃至３に記載の面光源装置と、を備える映像源ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の映像源ユニットが、筐体に納められた、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像を観察者に提供する表示装置、並びに、これに備えられる面光源装置、及び映像源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビ等の液晶表示装置は、映像情報を有する液晶パネルに対してその背面側から面光源装置で照明する。これにより、照明光が液晶パネルを透過して映像情報を得て観察者側に出射され、観察者が映像を視認できるようになる。
【０００３】
特許文献１には、導光板を備える面光源装置が開示されている。これはいわゆるエッジライト型の面光源装置であり、板状の導光板の端面に配置された光源から導光板に光を入射させ、この導光板により光を均一化して面光源を得るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４９２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、特許文献１に記載のような面光源装置に対して高温高湿試験等の耐候試験を行うと導光板から出射する光の輝度が低下することがあった。
【０００６】
そこで本発明は、上記の問題に鑑み、高温及び／又は高湿の環境に晒しても輝度の低下が起こり難い面光源装置を提供することを課題とする。また、この面光源装置を備える、映像源ユニット、及び表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者らは上記問題の原因を鋭意検討した結果、次のような知見を得た。図７、図８に説明のための図を示した。
従来、導光板１２１はその位置を固定するために、筐体１２６やその他の安定した部材に両面テープ１３０で留め付けられている。この両面テープ１３０は図７（ａ）のように、導光板１２１の下面のうち光源１２５が配列された入光面側に沿って設けられるか、図７（ｂ）のように、両面テープ１３０が導光板１２１の下面のうち光源１２５が配列された入光面とは反対側の面側に沿って設けられている。
【０００８】
ところが図７（ａ）のように、導光板１２１の入光面近傍に両面テープ１３０を配置すると、ここで光源１２５からの光が散乱反射して、本来導光されるべき光が導光板から出射して有効に利用できる光の量が減ってしまう。これにより輝度の低下が生じてしまっていた。
【０００９】
一方、図７（ｂ）のようにテープを配置すると、上記のような光の散乱反射はなくなるが、高温高湿試験を経ることにより、導光板から出射される光の輝度の低下があった。発明者は、このような輝度の低下は次の理由により生じることを見出した。図８（ａ）、図８（ｂ）に説明のための図を示した。
すなわち、導光板１２１は高温及び／又は高湿環境になることで膨張する。このとき、導光板のうち光源１２５が配置されている側は光源１２５に接触しているので、移動することができず、図８（ａ）に矢印ＶＩＩＩａで示したように光源１２５とは反対側に向けて延びるように膨張する。そしてその後、導光板１２１が通常の環境に戻ると導光板１２１は縮む。このとき、導光板１２１のうち光源１２５が配置されている側とは反対側が両面テープ１３０により固定されているので、図８（ｂ）に矢印ＶＩＩＩbで示したように、今度は導光板１２１のうち光源１２５が配置されている側の端部が移動する。
これにより、光源１２５と導光板１２１の入光面との間の間隙が広がり、光源１２５からの光が導光板１２１内に入る量が減ってしまうため出光する光の輝度が低下してしまう。
【００１０】
発明者は、以上の知見を得て、上記問題を解決すべく本発明を完成させた。以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１１】
本発明の１つの態様は、導光板（２１）と、導光板の一端面側に沿って配置された光源（２５）と、導光板を収納する筐体（２６）と、筐体に導光板を固定して保持する接着手段（３０、３０’）と、を備え、接着手段は、導光板のうち前記光源側の半分が、前記光源側とは反対側の半分よりも多くの面積で接着されている、面光源装置（２０）である。
【００１２】
この面光源装置において、接着手段（３０）が導光板（２１）の導光方向に直交する方向の両端に配置されてもよい。
【００１３】
また、光源（２５）は、複数のＬＥＤが所定の間隔で配置されており、接着手段（３０’）は、複数のＬＥＤの間隔となる位置に配置されてもよい。
【００１４】
下偏光板、上偏光板、及び下偏光板と上偏光板との間に配置された液晶層を有する液晶パネル（１５）と、液晶パネルより下偏光板側に配置された上記の面光源装置（２０）と、を備える映像源ユニット（１０）を提供できる。
【００１５】
また、このような映像源ユニット（１０）が、筐体に納められた、表示装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高温及び／又は高湿環境等のように、導光板の膨張及び収縮が生じるような環境であっても、導光板から出射される光の輝度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】映像源ユニット１０を説明する分解斜視図である。
【図２】映像源ユニット１０の１つの断面を示す分解図である。
【図３】映像源ユニット１０の他の断面を示す分解図である。
【図４】接着手段３０の配置を説明する図である。
【図５】接着手段３０’の配置を説明する図である。
【図６】輝度の測定位置を説明する図である。
【図７】図７（ａ）は従来の接着手段１３０の配置の一つの例を説明する図であり、図７（ｂ）は従来の接着手段１３０の配置の他の例を説明する図である。
【図８】図８（ａ）、図８（ｂ）は、従来の接着手段による輝度低下の理由を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。また、当該図面においては、見易さのために各要素の形態を誇張したり拡大したりして表している。
【００１９】
図１は１つの形態を説明する図であり、表示装置に含まれる映像源ユニット１０を示した分解斜視図である。また図２には、図１にＩＩ−ＩＩで示した線に沿って切断したときの映像源ユニット１０の分解断面図の一部、図３には、図１にＩＩＩ−ＩＩＩで示した線に沿って切断したときの映像源ユニット１０の分解断面図の一部をそれぞれ表した。表示装置には映像源ユニット１０の他、説明は省略するが、映像源ユニットを納める筐体、映像源ユニットを作動させる電源、及び映像源ユニットを制御する電子回路等、表示装置として動作するために必要とされる通常の機器を具備している。以下映像源ユニット１０について説明する。
【００２０】
映像源ユニット１０は、液晶パネル１５、面光源装置２０、及び機能性フィルム４０を備えている。図１では紙面上方が観察者側となる。
【００２１】
液晶パネル１５は、機能性フィルム４０側（観察者側）に配置された上偏光板１３と、面光源装置２０側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶層１２と、を有している。偏光板１３、１４は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸に平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸に平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
【００２２】
液晶層１２は、複数の画素が層面に沿った方向に縦横に配列されており、一つの画素を形成する領域毎に電界印加できる。そして電界印加された画素の配向が変化する。これにより、面光源装置２０側（すなわち入光側）に配置された下偏光板１４を透過した透過軸に平行な偏光成分（例えばＰ波）は、電界印加された画素を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない画素を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、画素への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した偏光成分（例えばＰ波）が、出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００２３】
このようにして液晶パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御して映像を表現する構造を有している。
【００２４】
液晶パネルはこのような原理により観察者に対して映像を提供することができるように構成されている。従って、液晶パネルの背面側から照明をする際には下偏光板の透過軸に平行な偏光成分を有する光を多く到達させることにより下偏光板を透過させて光の利用効率を高めることができる。
さらに液晶パネルは、その性質上、該液晶パネルの法線方向からの入射光に対しては、出射光のコントラスト、及び効率（透過率）は優れている。しかしながら、液晶パネルの法線方向に対して斜めからの入射光、および観察者による斜め方向からの観察についてはコントラストの低下や効率（透過率）の低さが問題となる。すなわち、光の利用効率を高めるためには液晶パネルの法線方向からの入射光を多くすることも有効である。
【００２５】
液晶パネルの種類は特に限定されることはなく、公知の型の液晶パネルを挙げることができる。これには例えばＴＮ、ＳＴＮ、ＶＡ、ＭＶＡ、ＩＰＳ、ＯＣＢ等がある。
【００２６】
また、上偏光板及び下偏光板は公知の構造のものを用いることができ、通常はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）層の表裏をトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）による層にて挟むようにして構成されている。
【００２７】
次に面光源装置２０について説明する。
面光源装置２０は、液晶パネル１５に対して観察者側とは反対側に配置され、液晶パネル１５に面状の光を出射する照明装置である。図１、図２からわかるように、本形態の面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板２１、光源２５、筐体２６、接着手段３０（図３、図４参照）、プリズムシート３５、及び反射型偏光板３９を有している。
【００２８】
導光板２１は、図１〜図３よりわかるように、基部２２、裏面光学要素２３、及び出光側光学要素層２４を有している。導光板２１は透光性を有する材料により形成された、全体として板状の部材である。本形態で導光板２１の観察者側となる一方側には出光側光学要素層２４が配置され、これとは反対側である他方の板面側は裏面とされ、当該裏面には複数の裏面光学要素２３が配列されている。
【００２９】
基部２２、裏面光学要素２３、及び出光側光学要素層２４をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えば脂環式構造を有する重合体樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）等を挙げることができる。
【００３０】
基部２２は、その内部を光が導光されるとともに、裏面光学要素２３のベースとなる部位で、所定の厚さを有する板状である。
【００３１】
裏面光学要素２３は、基部２２の裏面側（液晶パネル１５が配置されるべき側とは反対側、観察者側とは反対側）に形成される突出した要素であり、本形態では断面が台形である。すなわち、長い下底が基部２２の裏面側に配置され、短い上底がそれとは反対側に突出して配置される台形である。
より詳しくは、裏面光学要素２３は、頂部の稜線が図１の紙面左右方向に延びる柱状であり、複数の裏面光学要素２３が当該延びる方向に直交する方向に所定のピッチで並べて配列されている。本形態の裏面光学要素２３は断面が台形であるがこれに限定されることはなく、多角形、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状の断面であってもよい。
複数の裏面光学要素２３の配列方向は導光方向であることが好ましい。すなわち、光源２５から離隔する方向に配列され、光源２５が配列される方向、又は１つの長い光源であれば該光源が延びる方向に平行に各裏面光学要素２３の稜線が延びている。
【００３２】
また、台形断面における脚部の傾斜の角度は、特に限定されることなく、公知の導光板と同様の考え方に基づいて形態を適用することができる。
【００３３】
なお、本件明細書における「台形」とは、厳密な意味での台形のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略台形を含む。また同様に、本件明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「楕円」、「円」等の用語も、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。
【００３４】
出光側光学要素層２４は、図１〜図３よりわかるように、導光板２１の出光面の側に設けられ、該液晶パネル１５側に向けて凸である単位光学要素２４ａを具備する層である。単位光学要素２４ａは、所定の断面を有して導光板２１の導光方向に沿って延びる形態を有している。そして、複数の単位光学要素２４ａが導光方向とは異なる方向（本形態では平面視で導光方向に直交する方向）に配列されている。
このような単位光学要素２４ａの断面形状により、導光板２１から出光した光に対して、この光を導光方向に直交する方向においてシート面の法線方向に近づけるように集光させることができる。
【００３５】
このような構成を有する導光板２１は、押し出し成型により、又は、基部２２上に裏面光学要素２３、出光側光学要素層２４を賦型することにより製造することができる。なお、押し出し成型で製造された導光板２１においては、基部２２、裏面光学要素２３、出光側光学要素層２４が一体的に形成され得る。また、賦型によって導光板２１を製造する場合、裏面光学要素２３、出光側光学要素層２４が、基部２２と同一の樹脂材料であっても、異なる材料であってもよい。
【００３６】
図１、図２に戻って、光源２５について説明する。光源２５は、導光板２１の基部２２が有する端面のうち、複数の裏面光学要素２３が配列される方向の一方側の端面に配置される。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）、又は白熱電球等の種々の態様で構成できる。本形態では光源２５は複数のＬＥＤが所定の間隔を有して配列されてなり、不図示の制御装置により各ＬＥＤの点灯および消灯、並びに／又は、各ＬＥＤの点灯時の明るさを個別に独立して調節できるように構成されている。
ここで、図２にｇで示した光源２５と導光板２１の入光面との距離は０ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが好ましい。この距離が０．４ｍｍを超えると導光板２１への入光効率が低下して輝度が低下してしまう虞がある。より好ましくは０．１ｍｍ以下である。
【００３７】
次に筐体２６について説明する。筐体２６は光源２５及び導光板２１を収納することができる浅い箱状の部材あり、一方（底部２６ａとは反対側）が開放されている。図１〜図３よりわかるように、筐体２６は、底部２６ａ、側部２６ｂ、及び天部２６ｃを具備して形成されている。
【００３８】
底部２６ａは、その内側の面に導光板２１の裏面光学要素２６が対向するように配置される。そしてこの面は、導光板２１の裏面から出射した光を反射して、再び導光板２１内に光を入射させるような反射を可能とすることが好ましい。従って、底部２６ａのうち少なくとも導光板２１に対向して配置される側の面は、高い反射率を有する面（金属や白色の面）、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）が積層された面等や、高い反射率を有するシート（反射シート）を好ましく適用することができる。反射シートとしては例えば白色の反射シート、銀メッキなどによる鏡面反射シート、及び公知の各種反射シート等を用いることができる。
また、底部２６ａは、後述するように接着テープ３０を介して導光板２１が固定される面でもある。
【００３９】
側部２６ｂは、底部２６ａの外周の縁から立設するように設けられた部位である。図２、図３からわかるように、側部２６ｂは導光板２１の端面が対向するように形成される部位であり、当該端面が隠蔽される高さを有している。
側部２６ｂもその内面で光を反射させて導光板２１側に光を戻すことができる。従って、側部２６ｂも導光板２１に対向する側の面について底部２６ａと同様の反射面とすることができる。
又は面光源装置を囲むようにして面光源装置各部を保持する枠状の部材が設けられた場合には、この枠状の部材（フレーム）が光を反射させるように構成してもよい。
【００４０】
天部２６ｃは、図１、図２からわかるように、底部２６ａとは反対側のうち、光源２５が配置される部分のみに設けられ、光源２５を該底部２６ａとの間に挟むように構成されている部位である。これにより、光源２５からの光をさらに効率よく導光板２１に入射させることができる。
従って、天部２６ｃもその内面で光を反射させて導光板２１側に光を戻すことが好ましい。従って、側部２６ｂも光源２５に対向する側の面について底部２６ａと同様の反射面とすることができる。
【００４１】
このような筐体２６に対して、図２からわかるように、底部２６ａ、１つの側部２６ｂ、及び天部２６ｃにより囲まれる部位に光源２５が配列されている。そして、導光板２１が筐体２６の内側に配置されている。このとき、裏面光学要素２３が底部２６ａの内面に対向し、導光板２１の裏面光学要素２３とは反対側の面（出光面）が筐体２６の開放部側となるように配置される。
【００４２】
接着手段３０は、両面テープ等その表裏に存する物の間に介在して両者を固定するものである。本発明では図３からわかるように筐体２６の底部２６ａと導光板２１との間に配置され、筐体２６と導光板２１とを固定する。
接着手段としては、適切な接着力を有するものであれば特に限定されることなく、公知のものを用いることができる。
【００４３】
図４に、本形態の接着手段３０の配置に関する説明のための図を示した。図４は面光源装置２０を観察者側から見た図であり、必要に応じて部材及び部位を省略して表している。図４では導光板２１を破線で示した。
図４からわかるように、本形態で接着手段３０は、導光方向に延びる帯状であり、導光板２１のうち導光方向に直交する方向の両端部であるとともに、光源２５側に寄せられて配置される。すなわち、接着手段３０が、入光部側半分（図４に一点鎖線で示した線より光源２５側）の方が、他方側半分よりも大きな接着面積を有して配置されている。また、接着手段３０は光源２５から見て導光方向正面となる範囲のうち、導光板２１の入光面近傍には配置されない。ここで「導光板入光面近傍」は、導光板２１のうち入光部側半分の範囲を意味し、その中でも特に、有効画面範囲（映像表示装置で観察者に映像を提供する画面の範囲）の外側のうち光源２５側の部位には配置されない。ここに接着手段３０が配置されると、入光部における光の散乱が起こり易く、適切な導光ができない光が増える虞がある。
【００４４】
ここで、図４にＮ１で示した接着手段３０の長さ（導光方向の大きさ）は導光板２１の長さ（導光方向の大きさ）Ｎ０に対して２０％以上６０％以下であることが好ましい。２０％より短くなると接着力が不足する虞がある。また６０％を超えると長期の利用により導光板の撓みの原因となる傾向にある。
【００４５】
このような接着手段３０により、熱や湿度により導光板が膨張した場合であっても上記したような導光板の移動がなく、輝度低下を抑制することができる。また、光源の導光方向正面に接着手段が配置されていないので、接着手段による光の散乱を抑制することもでき、かかる観点でも輝度低下を抑制することが可能となる。
【００４６】
本形態では接着手段を導光板のうち光源が配列される方向の両端のそれぞれに配置したが、これに限られることはなく、導光板の固定が適切に行われれば、どちらか一方のみに接着手段を配置してもよい。
【００４７】
図５には接着手段の他の配置の例を示した。図５は図４と同じ視点である。この例の面光源装置２０’では上記の接着手段３０の代わりに接着手段３０’を配置しており、他の部材については同じなのでここでは接着手段３０’についてのみ説明する。
【００４８】
図５からわかるように、本例で接着手段３０’は、導光板２１のうち光源２５側の端部に配置されているが、断続的であり、光源２５からみて入光面近傍であっても導光方向正面とはならない位置に配置されている。従って本例でも光源から見て導光方向正面の範囲のうち、導光板の入光面近傍には接着手段は配置されていない。
また接着手段３０と同様に、接着手段３０’も光源側の半分（図５に一点鎖線で示した線より光源２５側）が、光源側とは反対側の半分（図５に一点鎖線で示した線より光源２５側とは反対側）よりも大きな接着面積を有して配置されている。
【００４９】
ここで、図５にＭ１で示した接着手段３０’の長さ（光源が配列される方向の大きさ）は隣り合う光源２５の間隔Ｍ０に対して８０％以上９８％以下であることが好ましい。８０％より短くなると接着力が不足する虞がある。また９８％を超えると光源からの光への影響が大きくなる虞がある。
また、図５にＭ２で示した接着手段３０’の幅（導光方向の大きさ）は、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。これが０．５ｍｍより小さくなると接着力が不足する虞がある。また２．０ｍｍを超えると光源からの光への影響が大きくなる虞がある。
【００５０】
以上のような接着手段３０’によっても接着手段３０と同様の効果を奏するものとなる。
【００５１】
次にプリズムシート３５について説明する。図１〜図３よりわかるように、プリズムシート３５は、シート状に形成された基材層３６と、基材層３６の面のうち、導光板２１に対向する面、すなわち入光側面に設けられたプリズム層３７と、を備えている。
【００５２】
このプリズムシート３５は、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向（法線方向）の輝度を集中的に向上させる機能（集光機能）を有している。
【００５３】
図２、図３に示すように、基材層３６はプリズム層３７を支持する平板状のシート状部材である。
基材層３６をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース樹脂（ＴＡＣ）、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることができる。この中でも面光源装置２０と下偏光板１４との組み合わせを考慮して複屈折の少ないＴＡＣ、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。さらに、車載など高い耐熱性が求められる用途では、ガラス転移点が高いポリカーボネート樹脂を用いることが更に望ましい。具体的にはポリカーボネート樹脂のガラス転移点は１４３℃であり、一般に１０５℃での耐久性が求められる車載用途に適している。
【００５４】
プリズム層３７は複数の単位プリズム３７ａが基材層３６の入光面側に沿って並べられるように配置されている。より具体的には、単位プリズム３７ａは、当該並べられる方向に直交する方向に、導光板２１側に凸となる所定の断面形状を維持して延びるように形成された柱状の部材である。その延びる方向は、裏面光学要素２３が延びる方向と同じであり、プリズムシート３５の正面視で導光板２１の導光方向に直交する方向である。従って、複数の単位プリズム３７ａは導光方向に配列されている。
本形態では単位プリズムの断面が三角形であるが、必ずしもプリズム形状である必要はなく、一部又は全部に曲面、もしくは多角形状を有する任意の形状であってもよい。
【００５５】
また、単位プリズム３７ａが延びる方向である長手方向は、表示装置を正面から観察した場合に（正面視で）、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸と交差している。好ましくは、プリズムシート３５の単位プリズム３７ａの長手方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸に対して、当該正面視で４５°より大きく１３５°より小さい角度で交差していることが好ましい。なお、ここでいう角度は、単位プリズム３７ａの長手方向と下偏光板１４の透過軸とによってなされる角度のうちの、小さい方の角度、すなわち、１８０°以下の角度のことを意味している。とりわけ、プリズムシート３５の単位プリズム３７ａの長手方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸に対して直交し、プリズムシート３５の単位プリズム３７ａが並べられる方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸と平行になっていることが好ましい。
【００５６】
図２からわかるように、本形態では、単位プリズム３７ａは、基材層３６の導光板２１側面が突出した二等辺三角形の断面を有している。これにより一方の面が入光面として作用し、他方の面が全反射面として作用して光の方向を変えることができる。
【００５７】
本形態では上記のように断面形状が三角形である単位光学要素を単位プリズムとして説明したが、単位光学要素はこれに限定されるものでなく、当該三角形の頂点部が短い上底となる台形や、斜面の形状が折れ線状である多角形であってもよい。またはプリズム形状でなく、斜面の部分が凸状の曲線、又は凹状の曲線であってもよい。
また、複数の単位プリズムは、断面形状が全て同じで同じであってもよいし、１ピッチ置き、その他の規則性を有して異なる断面形状となるように配列されてもよい。
【００５８】
単位プリズムを構成する材料は基材層と同様のものを適用することができる。ここで、斜面において適切に光を全反射して観察者側に向ける観点から屈折率は１．５５以上であることが好ましい。ただし、屈折率が高すぎる材料は割れやすい場合が多いので屈折率は１．６１以下であることが好ましい。より好ましくは１．５８以下である。
【００５９】
次に反射型偏光板３９について説明する。反射型偏光板３９は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸に平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向（反射軸に平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｓ波）を反射する機能を有している。このような反射型偏光板の構造は公知のものを適用することができる。
【００６０】
機能性フィルム４０は、液晶パネル１５の出光側に配置され、映像光の質を向上させたり、映像源ユニット１０を保護したりする機能を有する層である。これには例えば反射防止フィルム、防眩フィルム、ハードコートフィルム、色調補正フィルム、光拡散フィルム等を挙げることができ、これらが単独又は複数組み合わされて構成されている。
【００６１】
次に、以上のような構成を備える表示装置の作用について、光路例を示しつつ説明する。ただし当該光路例は説明のための概念的なものであり、反射や屈折の程度を厳密に表したものではない。
【００６２】
まず、図２に示すように、光源２５から出射した光は、導光板２１の端面の入光面を介して導光板２１内に入射する。図２には、一例として、光源２５から導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２の光路例が示されている。
図２に示すように、導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の出光側面及びその反対側の裏面において、空気との屈折率差による全反射を繰り返し、導光方向（図２の紙面右方向）へ進んでいく。
【００６３】
本発明は上記したように接着手段により光源と導光板の位置関係が適切に保持されたままであるとともに接着手段による光の散乱反射が抑えられているので、光源からの光を効率よく導光し観察者に提供することができる。
【００６４】
ただし、導光板２１の裏面には裏面光学要素２３が配置されている。このため、図２に示すように、導光板２１内を進む光Ｌ２１、Ｌ２２は、裏面光学要素２３によって進行方向が変わり、全反射臨界角未満の入射角度で出光面、及び裏面に入射することもある。この場合に当該光は、導光板２１の出光面（出光側光学要素層２４）及びその反対側の裏面から出射し得る。
【００６５】
出光面である出光側光学要素層２４から出射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の出光側に配置されたプリズムシート３５へと向かう。一方、裏面から出射した光は、導光板２１の背面に配置された筐体２６の底面２６ａの内面で反射され、再び導光板２１内に入射して導光板２１内を進むことになる。
【００６６】
導光板２１内を進行する光と、裏面光学要素２３で向きを変えられて全反射臨界角未満の入射角度で出光面に達する光は、導光板２１内の導光方向に沿った各区域において生じる。このため、導光板２１内を進んでいる光は、少しずつ、出光面から出射するようになる。これにより、導光板２１の出光面から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。
【００６７】
また、導光板２１から出射する際には、出光側光学要素層２４により集光され、出光側光学要素層２４から出光した光がプリズム層３７に達する。
プリズム層３７に達した光は入光面から入射して単位プリズム３７ａの中に入り、全反射面で全反射して反射型偏光板３９に向かう。このとき全反射面により光の向きが正面方向となるように変えられている。
【００６８】
反射型偏光板３９に達した光のうち、反射型偏光板３９の透過軸に沿った偏光方向の光は反射型偏光板３９を透過し液晶パネル１５に向かう。一方、反射型偏光板３９の反射軸に沿った偏光方向の光は図２に点線矢印Ｌ２１’、Ｌ２２’で示したように反射して導光板２１側に戻される。戻された光は、導光板２１、裏面光学要素２３、筐体２６（反射シートが適用されたときには反射シート）で反射して再び反射型偏光板３９の側に進行する。この反射の際に一部の光の偏光方向が変化しておりその一部は反射型偏光板３９を透過する。他の光は再び導光板側に戻される。このように反射型偏光板３９で反射した光も反射を繰り返すことで反射型偏光板３９を透過できるようになる。これにより光源２５からの光の利用率が高められる。
ここで、反射型偏光板３９を出射した光は、その偏光方向が下偏光板１４の透過軸に沿った方向になっており、下偏光板１４を透過する偏光光となっている。
【００６９】
反射型偏光板３９を出射した光、すなわち面光源装置２０を出射した光は、液晶パネル１５の下偏光板１４に入射する。下偏光板１４は、入射光のうち、一方の偏光成分を透過させ、その他の偏光成分を吸収する。下偏光板１４を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置の観察者が、映像を観察することができるようになる。その際、映像光は機能性フィルム４０を介して観察者に提供され、映像の質が高められている。
【実施例】
【００７０】
実施例では面光源装置２０として説明した例に倣った面光源装置を作製し、高温に晒し、その前後で評価を行った。また比較例として図７（ｂ）に示して説明した例に倣った従来技術による面光源装置を作製して同様に評価を行った。より具体的には次の通りである。
【００７１】
実施例及び比較例に係る面光源装置の出光側に液晶パネルを配置して映像源ユニットとした状態で、高温（７０℃、２４０時間）の雰囲気に晒す前と、当該高温の雰囲気に晒した後に取り出し、室温（２３℃、６０％）環境にて放冷を２０分行った後、室温（２３℃、６０％）環境と、で「光源と導光板の入光面との距離」、及び「輝度」を測定した。各例にかかる面光源装置は次の通りである。
【００７２】
＜実施例１＞
実施例１は図４の例に倣って接着手段３０により導光板の固定をおこなった。
図４に示した接着手段３０の長さＮ１を５０ｍｍ、図４にＮ２で示した接着手段３０の幅（光源が配列される方向の大きさ）を１ｍｍとした。ここで導光板の長さ（図４のＮ０）は１６６．５ｍｍとしたので、Ｎ１／Ｎ０は０．３（３０％）である。
用いた接着手段は、透明なアクリル系粘着剤テープ（日東電工株式会社製、Ｎｏ．５６０３、厚さ３０μｍ）である。
【００７３】
＜実施例２＞
実施例２は図５の例に倣って接着手段３０’により導光板の固定を行った。
図５に示した接着手段３０’の長さＭ１を３．５ｍｍ、図５にＭ２で示した接着手段３０’の幅は０．８ｍｍとした。ここで光源間の間隙の大きさ（図５のＭ０）は３．７ｍｍとしたので、Ｍ１／Ｍ０は０．９（９０％）である。
なお、用いた導光板、及び接着手段は実施例１と同じである。
【００７４】
＜比較例１＞
比較例１では、図７（ｂ）の例に倣って、導光板１２１のうち光源１２５とは反対側の端部付近に導光板１２１の幅方向に渡って接着手段１３０（幅１ｍｍ、長さ２９０ｍｍ）を配置して導光板を固定した。
なお、用いた導光板、及び接着手段は実施例１と同じである。
【００７５】
光源と導光板の入光面との距離は、複数配列されたＬＥＤ光源のうち両端に配置された２つのＬＥＤ光源について導光板の入光面との距離を測定して平均した。距離の測定は光学顕微鏡で拡大して測定した。
【００７６】
輝度は、図６に示したように映像源ユニットの縦横をそれぞれ４等分した位置の交点のうちの５点（点Ｋ１〜点Ｋ５）について、各点における輝度を測定して平均を取った。この測定は、映像源ユニットの中央の正面から５００ｍｍ離れた位置で輝度計（ＢＭ−７、株式会社トプコン）により測定し、視野角の範囲は０．２度とした。
【００７７】
表１に結果を示す
【００７８】
【表１】
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【００７９】
表１からわかるように、実施例により高温試験前後における光源と入光面との距離の変化を小さく抑え、さらに輝度の低下も抑制することができた。
【符号の説明】
【００８０】
１０  映像源ユニット
１５  液晶パネル
２０  面光源装置
２１  導光板
２４  出光側光学要素層
２５  光源
２６  筐体
３０、３０’  接着手段
３５  プリズムシート
３９  反射型偏光板
【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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