(57)【要約】【課題】  出射面において広い視野角を有する光を出射するプリズムシート及び照明装置を提供することである。【解決手段】  一実施形態のプリズムシートは、第１主面と、第１主面の反対側の第２主面とを有する。第２主面は、第１方向に沿って延び、第１方向と交差する第２方向に沿って配列している複数の第１プリズムを有する。複数の第１プリズムには、第２方向に沿って延びる複数のスリットが設けられる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、
前記第２主面は、第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列している複数の第１プリズムを有し、
前記複数の第１プリズムには、前記第２方向に沿って延びる複数のスリットが設けられる、
プリズムシート。
【請求項２】
前記複数のスリットは第１スリットと第２スリットを含み、
互いに隣接する前記第１プリズムに前記第１スリットと前記第２スリットが設けられ、
前記第１スリットと前記第２スリットは、前記第１方向にずれた位置に配置される、
請求項１に記載のプリズムシート。
【請求項３】
前記スリットは、前記複数の第１プリズムに前記第２方向Ｙに沿って一直線状に設けられる、
請求項１に記載のプリズムシート。
【請求項４】
平面視において、前記第２方向における前記複数の第１プリズムの配置間隔ｄと、互いに隣接する前記第１プリズムに配置される前記複数のスリット間の前記第１方向における配置間隔ｐとが下記式（１）を満足する、
請求項２又は３に記載のプリズムシート。
０．１５ｄ＜ｐ＜０．５ｄ  …  （１）
【請求項５】
前記スリットは、前記第１プリズムの頂点から、前記第１プリズムの高さに対して２割以上の深さまで設けられる、
請求項１から４のいずれか１項に記載のプリズムシート。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のプリズムシートと、
平面視において、前記第２方向にレーザー光を照射するレーザー光源と、
を備える、照明装置。
【請求項７】
前記レーザー光源は、偏光したレーザー光を発する、
請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記レーザー光源は、主波長が４５０ｎｍ〜６５０ｎｍのレーザー光を発し、
前記複数のスリットの前記第１方向における幅は、それぞれ７００ｎｍ〜１５００ｎｍである、
請求項６又は７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記レーザー光源としての、第１レーザー光源及び第３レーザー光源を備え、
前記第１レーザー光源の主波長は、６００ｎｍ〜６５０ｎｍであり、
前記第３レーザー光源の主波長は、４５０ｎｍ〜４８０ｎｍである、請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記プリズムシートの前記第１主面と対向して配置され、光を拡散する光拡散シートをさらに備える、
請求項６から８のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記プリズムシートの前記第２主面と対向して配置される導光板をさらに備え、
前記導光板は、一方の主面において、前記第１方向に沿って延び、前記第２方向に沿って配列している複数の第２プリズムを有する、
請求項６から１０のいずれか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、プリズムシート及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶表示装置などの表示装置は、画素を有する表示パネルと、表示パネルを照明するバックライトなどの照明装置とを備えている。照明装置は、光を発する光源と、この光源からの光が照射される導光板と、プリズムシートとを備えている。光源からの光は、側面から導光板に入射し、導光板内を伝播し、導光板の一方の主面に相当する出射面から出射する。導光板の出射面から出射した光は、プリズムシートを透過することで、表示パネル対して実質的に垂直な光に変換され、表示パネルに照射される。
【０００３】
照明装置の出射面が発する光の視野角が狭いと、照明装置の出射面において、輝度及び色の視認角度による差異が生じる虞がある。照明装置の出射面の輝度むら及び色むらは、表示パネルが表示する画像の品位を低下し得る。例えば、光源が発する光の視野角が狭い場合、照明装置の出射面が発する光は、光源の発する光の照射方向と直交する方向おける視野角が狭くなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８１６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の一態様における目的は、出射面において広い視野角を有する光を出射するプリズムシート及び照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係るプリズムシートは、第１主面と、第１主面の反対側の第２主面とを有する。第２主面は、第１方向に沿って延び、第１方向と交差する第２方向に沿って配列している複数の第１プリズムを有する。複数の第１プリズムには、第２方向に沿って延びる複数のスリットが設けられる。
一実施形態に係る照明装置は、上記プリズムシートと、平面視において第２方向にレーザー光を照射するレーザー光源とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態に係る表示装置の概略的な構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る照明装置の概略的な斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るプリズムシートの一部を拡大して示す平面図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るプリズムシートの一部を拡大して示す断面図である。
【図６】図６は、スリットの幅と、スリットを通過して広がる光の半値角Φとの関係を、３つの光の波長に対して示すグラフである。
【図７】図７は、第１実施形態に係る導光板の概略的な断面図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る導光板の第２主面の第１領域に配置される第２プリズムを拡大して示す断面図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る導光板の第２主面の第２領域に配置される第２プリズムを拡大して示す断面図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係るプリズムシートの一部を拡大して示す平面図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態に係るプリズムシートの一部を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。  
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素については符号を省略することがある。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。
【０００９】
「また、本明細書において「αはＡ、Ｂ又はＣを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣのいずれかを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣからなる群から選択される一つを含む」といった表現は、特に明示が無い限り、αはＡ〜Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
【００１０】
各実施形態においては、表示装置の一例として、透過型の液晶表示装置を開示する。また、照明装置の一例として、液晶表示装置のバックライトを開示する。ただし、各実施形態は、他種の表示装置や照明装置に対する、各実施形態にて開示される個々の技術的思想の適用を妨げるものではない。他種の表示装置としては、例えば、透過型の機能に加えて外光を反射してこの反射光を表示に利用する反射型の機能を備えた液晶表示装置や、Micro Electro Mechanical System（ＭＥＭＳ）シャッターが光学素子として機能する機械式表示パネルを有する表示装置などが想定される。他種の照明装置としては、例えば、表示装置の前面に配置されるフロントライトなどが想定される。また、照明装置は、表示装置の照明とは異なる用途で使用されるものであってもよい。
【００１１】
［第１実施形態］  
第１実施形態に係るプリズムシート及び照明装置と、それらを備える表示装置とを図１〜９を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る表示装置１の概略的な構成を示す斜視図である。表示装置１は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器、ウェアラブル端末等の種々の装置に用いることができる。
【００１２】
表示装置１は、表示パネル２と、バックライトである照明装置３と、表示パネル２を駆動する駆動ＩＣチップ４と、表示パネル２及び照明装置３へ制御信号を伝達するフレキシブル回路基板ＦＰＣ１，ＦＰＣ２とを備えている。例えば、フレキシブル回路基板ＦＰＣ１，ＦＰＣ２は、表示パネル２及び照明装置３の動作を制御する制御モジュール５に接続されている。
【００１３】
表示パネル２は、第１基板ＳＵＢ１（アレイ基板）と、第１基板ＳＵＢ１に対向する第２基板ＳＵＢ２（対向基板）とを備えている。表示パネル２は、画像を表示する表示領域ＤＡを有している。表示パネル２は、例えば、表示領域ＤＡにおいてマトリクス状に配列された複数の副画素ＰＸを備えている。表示パネル２は図示しない画素電極と共通電極を有しており、両電極を駆動することにより照明装置３の光が副画素ＰＸを透過する。
【００１４】
照明装置３は、第１光源ＬＳ１と、第２光源ＬＳ２と、第１基板ＳＵＢ１に対向する導光板ＬＧとを備えている。第１光源ＬＳ１は導光板ＬＧの一方の側面に対向し、第２光源ＬＳ２は導光板ＬＧの他方の側面に対向している。図１においては各光源ＬＳ１，ＬＳ２を１つずつ示しているが、実際には複数の第１光源ＬＳ１と複数の第２光源ＬＳ２とが設けられている（図３参照）。
【００１５】
図１に示すように、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚを定義する。各方向Ｘ，Ｙ，Ｚは、例えば互いに直交する。本開示においては、表示装置１を第３方向Ｚと平行な方向から見ることを平面視と呼ぶ。また、Ｙ−Ｚ平面と平行な表示装置１の断面を見ることを断面視と呼ぶ。図１の例において、各基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２及び導光板ＬＧは、第１方向Ｘに沿う短辺と、第２方向Ｙに沿う長辺とを有しており、平面視における形状が長方形である。但し、各基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２及び導光板ＬＧの形状はこれに限定されず、平面視における形状が正方形や円形など他の形状であってもよい。
【００１６】
図２は、Ｙ−Ｚ平面と平行な表示装置１の概略的な断面図である。表示パネル２は、シール材ＳＬと、液晶層ＬＣとをさらに備えている。各基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２は、シール材ＳＬにより貼り合わされている。液晶層ＬＣは、シール材ＳＬ及び各基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の間に封入されている。
【００１７】
第１基板ＳＵＢ１の下面（導光板ＬＧと対向する面）には、第１偏光板ＰＬ１が貼付されている。第２基板ＳＵＢ２の上面（第１基板ＳＵＢ１と対向しない面）には、第２偏光板ＰＬ２が貼付されている。各偏光板ＰＬ１，ＰＬ２の偏光軸は、互いに直交する。
【００１８】
導光板ＬＧは、表示パネル２と対向する第１主面５１と、第１主面５１の反対側の第２主面５２と、第１側面５３と、第１側面５３の反対側の第２側面５４とを有している。第１光源ＬＳ１は第１側面５３に対向し、第２光源ＬＳ２は第２側面５４に対向している。第１光源ＬＳ１と第１側面５３の間や第２光源ＬＳ２と第２側面５４の間にレンズなどの光学素子をさらに配置し、各光源ＬＳ１，ＬＳ２からの光の幅や角度を調整してもよい。
【００１９】
第１光源ＬＳ１は、第１照射方向ＤＬ１を中心とした広がりを持つ拡散光を第１側面５３に照射する。第２光源ＬＳ２は、第２照射方向ＤＬ２を中心とした広がりを持つ拡散光を第２側面５４に照射する。各照射方向ＤＬ１，ＤＬ２は、例えば反対の方向であり、第２方向Ｙと平行である。各光源ＬＳ１，ＬＳ２の発光素子としては、例えば偏光したレーザー光を放つ半導体レーザーなどのレーザー光源を用いることができる。各光源ＬＳ１，ＬＳ２は、例えば、主波長が４５０ｎｍ〜６５０ｎｍであるレーザー光を発する。
【００２０】
各ＬＳ１，ＬＳ２は、それぞれ異なる色の光を発する複数のレーザー光源を備えてもよい。例えば、各光源ＬＳ１，ＬＳ２が赤色、緑色、青色の光を発する３つのレーザー光源（第１，第２，第３レーザー光源）をそれぞれ備えれば、これらの色の混合色（例えば白色）の光を得ることができる。第１レーザー光源は、例えば、主波長が６００ｎｍ〜６５０ｎｍである赤色レーザー光を発する。第２レーザー光源は、例えば、主波長が５２５ｎｍ〜５５０ｎｍである緑色レーザー光を発する。第３レーザー光源は、例えば、主波長が４５０ｎｍ〜４８０ｎｍである青色レーザー光を発する。第１〜第３レーザー光源が上述する主波長を有する光をそれぞれ発すると、これらの光を加法混色して得られる光の色再現範囲が広いため好ましい。
【００２１】
照明装置３は、表示パネル２と導光板ＬＧの間に、プリズムシートＰＳを備えている。照明装置３は、プリズムシートＰＳと表示パネル２の間に、光拡散シートＤＳ（拡散層）を備えている。プリズムシートＰＳは、表示パネル２と対向する第１主面Ｆ１と、第１主面の反対側の第２主面Ｆ２（導光板ＬＧと対向する面）とを有している。プリズムシートＰＳの第１主面Ｆ１は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと平行な平面である。プリズムシートＰＳの第２主面Ｆ２には、第１方向Ｘに沿って延び、第２方向Ｙに配列する複数の第１プリズム６０が設けられている。
【００２２】
図２においては、第１光源ＬＳ１が発する光の光路の一例を破線で示し、第２光源ＬＳ２が発する光の光路の一例を１点鎖線で示している。第１光源ＬＳ１が発した光は、第１側面５３から導光板ＬＧに入り、各主面５１，５２で反射しながら導光板ＬＧを伝播し、やがて第１主面５１の全反射条件を外れて第１主面５１から出射する。第２光源ＬＳ２が発した光は、第２側面５４から導光板ＬＧに入り、各主面５１，５２で反射しながら導光板ＬＧを伝播し、やがて第１主面５１の全反射条件を外れて第１主面５１から出射する。各光源ＬＳ１，ＬＳ２が発して、導光板ＬＧの第１主面５１から出射する光は、例えば、それぞれ第１主面５１（Ｘ−Ｙ平面）に対して第３方向Ｚに出射角度θを成す平行光として出射する。このように、第１主面５１は、光が出射する出射面に相当する。
【００２３】
プリズムシートＰＳは、導光板ＬＧの第１主面５１から出射した光を第３方向Ｚに実質的に平行な光に変換する。ここで、「第３方向Ｚに実質的に平行な光」は、第３方向Ｚと厳密に平行な光のみならず、第３方向Ｚに対する傾きが、第１主面５１から出射した際に比べて、プリズムシートＰＳにより十分に小さく変換された光を含む。プリズムシートＰＳを経た光は、光拡散シートＤＳで拡散されて、表示パネル２に照射される。光拡散シートＤＳは、プリズムシートＰＳを通過した光を拡散することでこの光の視野角を広げることができる。
【００２４】
なお、各光源ＬＳ１，ＬＳ２からの光が十分に偏光された状態で表示パネル２に到達する場合には、第１偏光板ＰＬ１を省略してもよい。第１偏光板ＰＬ１を省略した場合には、例えば各基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の透光性を高めることで、表示装置１の背景が透けて見えるいわゆる透明液晶表示装置を得ることができる。
【００２５】
なお、照明装置３は、導光板ＬＧの第２主面に対向する反射シートを備えていてもよい。反射シートは、例えば金属材料で構成されたシート材である。反射シートは、導光板ＬＧの第２主面から漏れた光を導光板ＬＧに向けて反射する。照明装置３がさらに反射シートを備える場合には、導光板ＬＧの第２主面５２から漏れる光を再利用できるので、第１主面５１の輝度を全体的に高めることができる。
【００２６】
図３は、照明装置３の概略的な斜視図である。図３においては、光拡散シートＤＳを省略している。この図の例においては、導光板ＬＧの第１側面５３に沿って複数の第１光源ＬＳ１が並び、第２側面５４に沿って複数の第２光源ＬＳ２が並んでいる。第１光源ＬＳ１が発する光の強度は第１光軸ＡＸ１において最も高く、第２光源ＬＳ２が発する光の強度は第２光軸ＡＸ２において最も高い。
【００２７】
各光源ＬＳ１，ＬＳ２は、例えば、第１方向Ｘにおいて互い違いに配列されている。すなわち、第１光源ＬＳ１が第１照射方向ＤＬ１に発する光の第１光軸ＡＸ１と、第２光源ＬＳ２が第２照射方向ＤＬ２に発する光の第２光軸ＡＸ２とは、第１方向Ｘにおいて互いにずれている。なお、第１光軸ＡＸ１と第２光軸ＡＸ２が、第１方向Ｘにおいて揃っていてもよい。
【００２８】
図５に示すように、プリズムシートＰＳの第２主面Ｆ２に配置される複数の第１プリズム６０は、第１傾斜面６１と第２傾斜面６２と頂線６３とを有しており、断面が三角形状である。第１プリズム６０の断面形状は、例えば第１方向Ｘにおいて一様であるが、異なっていてもよい。各傾斜面６１，６２は、第１方向Ｘと平行に延び、かつ第２方向Ｙ及び第３方向Ｚと交わる平面である。すなわち、各傾斜面６１，６２は、第１基板ＳＵＢ１に対して傾いている。頂線６３は、第１方向Ｘと平行に延び、かつ各傾斜面６１，６２が交わる線である。複数の第１プリズム６０には、図３においては省略するが、第２方向Ｙに沿って延びる複数のスリットが設けられている（図４参照）。
【００２９】
図４は、プリズムシートＰＳの第２主面Ｆ２の一部を拡大して示す平面図である。当該複数の第１プリズムは、第２方向Ｙに沿って交互に隣接して設けられている第１プリズム６０ａ及び第１プリズム６０ｂを含む。第１プリズム６０ａ，６０ｂの各頂線６３の第２方向Ｙにおける間隔として規定される各第１プリズム６０ａ，６０ｂの配置間隔は、ｄである。第１プリズム６０ａ，６０ｂは、以下に説明する各スリットＳ１，Ｓ２の平面視における配置を除いては同一構成の構成を有している。
【００３０】
第１プリズム６０ａには、第１方向Ｘにおける配置間隔Ｄｓ１で複数の第１スリットＳ１が設けられている。第１プリズム６０ｂには、第１方向Ｘにおける配置間隔Ｄｓ２で複数の第２スリットＳ２が設けられている。スリットＳ１，Ｓ２は、平面視において、それぞれ第１方向Ｘにおける幅ｗを有し、第２方向Ｙに沿って延びている溝である。図４に示す例では、各配置間隔Ｄｓ１，Ｄｓ２は実質的に等しい（Ｄｓ１≒Ｄｓ２）。第１プリズム６０ａ，６０ｂの配置間隔ｄは、例えば５μｍ〜３０μｍである。配置間隔ｄがこの範囲であると、プリズムシートＰＳを透過する光を均一に第３方向Ｚに実質的に平行な光に変換することができ、その出射面における輝度むら及び色むらの発生を抑制することができる。
【００３１】
各スリットＳ１，Ｓ２は、例えば、第１方向Ｘにおいて互い違いに配置されている。すなわち、各スリットＳ１，Ｓ２とは、第１方向Ｘにおいて互いにずれた位置に配置されている。互いに隣接する各第１プリズム６０ａ，６０ｂに配置される各スリットＳ１，Ｓ２は、第１方向Ｘにおける配置間隔ｐで配置されている。図４に示す例では、配置間隔ｐは、各配置間隔Ｄｓ１，Ｄｓ２の半分の大きさである（Ｄｓ１≒Ｄｓ２≒２×ｐ）。なお、各スリットＳ１，Ｓ２は、第１方向Ｘにおいて、全て互いにずれていなくてもよく、一部第１方向Ｘにおいて揃っていてもよい。なお、各配置間隔Ｄｓ１，Ｄｓ２，ｐは、全て等間隔であってもよく、少なくとも一部が異なる間隔であってもよく、全てランダムな間隔であってもよい。
【００３２】
図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿ったプリズムシートＰＳの断面図である。各第１プリズム６０ａ，６０ｂの高さは、Ｈ１である。各傾斜面６１，６２が成す頂角の角度は、θａである。第２主面Ｆ２と第１傾斜面６１とが成す角度は、θｂである。第２主面Ｆ２と第２傾斜面６２とが成す角度は、θｃである。図５の例において、角度θａ，θｂ，θｃは鋭角であり、θａ＞θｂ、θａ＞θｃ、θｂ≒θｃが成り立つ。各第１プリズム６０は、全て形状が同じであってもよいし、少なくとも一部の第１プリズム６０の形状が異なっていてもよい。
【００３３】
スリットＳ２は、断面視において、各第１プリズム６０ｂの頂点から第１プリズム６０ｂの高さ方向（第３方向Ｚ）に一定の深さＨ２まで設けられている。第２スリットＳ２の断面は、例えば、第１プリズム６０ｂの断面と相似であって、第１プリズム６０ｂと各傾斜面６１，６２を共有する三角形状である。各第２スリットＳ２は、全て形状が同じであってもよいし、少なくとも一部の第２スリットＳ２の形状が異なっていてもよい。各第２スリットＳ２の深さＨ２は、各第１プリズム６０ｂの高さＨ１に対して２０％以上の深さであることが好ましく、より好ましくは各第１プリズム６０ｂの高さＨ１に対して３０％以上の深さである。なお、第２スリットＳ２の深さＨ２は、第１プリズム６０ｂの高さＨ１と同じであってもよい（Ｈ１≒Ｈ２）。第１プリズム６０ａに設けられる第１スリットＳ１についても、以上説明した第１プリズム６０ｂに設けられる第２スリットＳ２と同様の構成を有しているが、図５の例においては、第１プリズム６０ｂに設けられる第２スリットＳ２のみが示されている。
【００３４】
図５においては、導光板ＬＧの出射面である第１主面５１から出射される光の光路の一例を一点鎖線で示している。導光板ＬＧの第１主面５１（Ｘ−Ｙ平面）から出射する光は、例えば、導光板ＬＧの第１主面５１と出射角度θを成す平行光として出射する。図５に示すように、導光板ＬＧの出射面から出射する光の一部は、第１プリズム６０ｂに設けられる第２スリットＳ２を通過し、第１プリズム６０ａの第１傾斜面６１に入射して屈折され、第２傾斜面６２で反射して、第３方向Ｚと平行な光に変換される。
【００３５】
図４においては、図５に示す導光板ＬＧの出射面から出射され第１プリズム６０ｂに設けられる第２スリットＳ２を通過する光を一点鎖線で示している。平面視において、第２スリットＳ２を通過した光は、光の回折現象によって、第２方向Ｙを中心として第１方向Ｘに半値角Φの広がりを有する光に変換される。この光は、上述するように隣接する第１プリズム６０ａの第１傾斜面６１に入射して、第３方向Ｚと平行な光に変換される。その結果、第２スリットＳ２を通過した光は、第２スリットＳ２を通過しなかった光と比較して第１方向Ｘにおける視野角が拡大されている。第１プリズム６０ａの第１スリットＳ１を通過した光についても、第１プリズム６０ｂの第２スリットＳ２を通過した光と同様に、第１方向Ｘにおける視野角が拡大されている。
【００３６】
第１実施形態に係るプリズムシートＰＳによれば、複数の第１プリズム６０に複数のスリットを備えているため、その出射面において、光源が発する光の照射方向と直交する方向（第１方向Ｘ）における視野角を拡大することができる。一般的に、光源が発する光の視野角が狭い場合、導光板の出射面において、光源が発する光の照射方向と直交する方向（第１方向Ｘ）おける視野角が狭くなる傾向がある。特に、光源が発する光が偏光したレーザー光である場合、導光板内を伝搬する光の偏光方向を保つ必要がある。この場合、導光板の一方の主面に光源が発する光の照射方向と直交する方向（第１方向Ｘ）に沿って延びるプリズムのみを設けることが多く、導光板内で光が拡散されないためこの傾向が顕著である。
【００３７】
一方、第１実施形態に係るプリズムシートＰＳによれば、プリズムシートＰＳを透過する光を、光の回折現象によって、第１方向Ｘに広がりを有する光に変換することができる。その結果、プリズムシートＰＳの出射面（第１主面Ｆ１）において、第１方向Ｘにおける視野角を拡大することができ、輝度むら及び色むらの発生を抑制することができる。また、このプリズムシートＰＳは、透過する光を主に第１方向Ｘにおける視野角を拡大し、第２方向Ｙにおける視野角を不必要に拡大しない。そのため、プリズムシートＰＳは、視野角の狭い光を発する光源を用いたときに特に視野角が狭くなる第１方向Ｘにのみ視野角を拡大することで、出射面における第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにおける視野角を均一化することができる。また、このようなプリズムシートＰＳを備えた照明装置３を用いることで、表示装置１の表示品位を高めることができる。  
なお、プリズムシートＰＳは、図４，５に示す例のように、必ずしも第１プリズム６０ａ及び６０ｂが第２方向Ｙにおいて交互に配置されているものでなくてもよく第１プリズム６０に設けられるスリットが全くランダムに配置されていてもよい。
【００３８】
ここで、図４、図５及び図６を用いて、各スリットＳ１，Ｓ２の好ましい構成について説明する。まず、図４を用いて、各スリットＳ１，Ｓ２の平面視における好ましい配置について説明する。第１プリズム６０ａ，６０ｂの配置間隔ｄと、各スリットＳ１，Ｓ２間の第１方向における配置間隔ｐとは、下記式（１）を満足することが好ましい。
０．１５ｄ＜ｐ＜０．５ｄ  …  （１）
【００３９】
０．１５ｄ＜ｐである場合、例えば、第１プリズム６０ｂの第２スリットＳ２を通過し、第２方向Ｙを中心として第１方向Ｘに広がりを有する光が、隣接する第１プリズム６０ａに到達して、そのスリットエッジに反射して拡散することを抑制することができる。一方、ｐ＜０．５ｄである場合、例えば、第１プリズム６０ｂの第２スリットＳ２を通過し、第２方向Ｙを中心として第１方向Ｘに広がりを有する光が到達する領域が連続的になる。その結果、プリズムシートＰＳの出射面（第１主面Ｆ１）において、第１方向Ｘにおける視野角をより拡大することができる。
【００４０】
図５を用いて、各スリットＳ１，Ｓ２の好ましい深さＨ２について説明する。第１プリズム６０ａ，６０ｂの配置間隔ｄと、導光板ＬＧの第１主面５１から出射される光の出射角度θと、各スリットＳ１，Ｓ２の深さＨ２とは、下記式（２）を満足することが好ましい。
ｄ×ｔａｎθ＜Ｈ２  …  （２）
（２）式を満足する場合、第２スリットＳ２を通過する光が、第２スリットＳ２の第１主面Ｆ１側の端面に反射して拡散することを抑制することができる。一例であるが、出射角度θが２０°、配置間隔ｄが１０μｍであるとすると、式（２）より各スリットＳ１，Ｓ２の深さＨ２は約３．３μｍよりも深いことが好ましい。
【００４１】
図６を用いて、各スリットＳ１，Ｓ２の好ましい第１方向Ｘにおける幅ｗについて説明する。図６は、スリットの幅と、スリットを通過して広がる光の放射強度が最大値の半値となる角度（半値角）Φとの関係を、３つの光の波長に対して示すグラフである。この３つの光の波長は、赤色光である波長６３０ｎｍ、緑色光である波長５３２ｎｍ、及び青色光である波長４６７ｎｍである。図６に示すグラフは、フラウンホーファーの式を用いて算出した。
図６に示すグラフより、スリットの幅が大きいほどスリットを通過して広がる光の半値角Φが小さく、スリットを通過した光が広がり難くなることがわかる。また、スリットの幅が同一であっても、スリットを通過する光の波長が短いほど、スリットを透過して広がる光の半値角Φが小さく、スリットを通過した光が広がり難くなることがわかる。
【００４２】
一般的な表示装置に用いられる照明装置において、その出射面が出射する光の第１方向Ｘにおける放射強度の半値角は１０°〜１２．５°である。そのため、図６より、波長４６７ｎｍである青色光において、それと同等の半値角Φを得ようとすると、スリットの幅は５００ｎｍ〜７００ｎｍであることが好ましい。なお、図２に示すように光拡散シートＤＳを表示パネル２とプリズムシートＰＳとの間に介在させる場合、光拡散シートＤＳはその出射面が出射する光の放射強度の半値角を等方向に１０°程度広げることができる。そのため、プリズムシートＰＳと光拡散シートＤＳとを併用して、従来の照明装置と同等の出射面が出射する光の第１方向Ｘにおける放射強度の半値角を得ようとすると、スリットの幅は７００ｎｍ〜１５００ｎｍであることが好ましい。
【００４３】
なお、以上述べた配置間隔、深さ及び幅の調整は、必ずしも全てのスリットＳ１，Ｓ２を対象として適用される必要はない。例えば、スリットＳ１，Ｓ２の一部において配置間隔、深さ、及び幅が異なってもよい。
【００４４】
図７は、Ｙ−Ｚ平面と平行な導光板ＬＧの概略的な断面図である。導光板ＬＧの第１主面５１は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと平行な平面である。第２主面５２は、第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２と、第３領域Ａ３とを有している。第１領域Ａ１は、導光板ＬＧの第１方向Ｘにおける一端から他端に亘って、第１側面５３寄りに設けられている。第３領域Ａ３は、導光板ＬＧの第１方向Ｘにおける一端から他端に亘って、第２側面５４寄りに設けられている。第２領域Ａ２は、導光板ＬＧの第１方向Ｘにおける一端から他端に亘って、第１領域Ａ１と第３領域Ａ３の間に設けられている。第１領域Ａ１、第２領域Ａ２、及び第３領域Ａ３は、この順で第１照射方向ＤＬ１に沿って並んでいる。一例として、第２方向Ｙにおいて、第１領域Ａ１の幅と第３領域Ａ３の幅は等しい。また、第２方向Ｙにおいて、第２領域Ａ２の幅は各領域Ａ１，Ａ３の幅よりも小さい。図６に示すように、第１領域Ａ１の一部の面及び第３領域Ａ３の一部の面は、第１主面５１に対して傾いている。第２領域Ａ２の一部の面は、例えば、第１主面５１と平行である。
【００４５】
第２主面５２には複数の第２プリズムが設けられている。複数の第２プリズムは、第１領域Ａ１にある複数の第２プリズムＰ１と、第２領域Ａ２にある複数の第２プリズムＰ２と、第３領域Ａ３にある複数の第２プリズムＰ３とを含む。各第２プリズムＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、第１方向Ｘに沿って延びている。第２プリズムＰ１の断面形状は、例えば第１方向Ｘにおいて一様であるが、異なっていてもよい。第２プリズムＰ２，Ｐ３についても同様である。
【００４６】
断面視において、複数の第２プリズムＰ１の頂点を結ぶ線分を第１仮想線ＶＬ１、複数の第２プリズムＰ２の頂点を結ぶ線分を第２仮想線ＶＬ２、複数の第２プリズムＰ３の頂点を結ぶ線分を第３仮想線ＶＬ３と呼ぶ。図７の例において、各仮想線ＶＬ１，ＶＬ２，ＶＬ３はいずれも直線である。第１仮想線ＶＬ１は、第１主面５１に対して第１角度θ１で傾いている。第３仮想線ＶＬ３は、第１主面５１に対して第３角度θ３で傾いている。各角度θ１，θ３は、いずれも鋭角である。一例として、第１角度θ１と第３角度θ３は実質的に等しい（θ１≒θ３）。一例として、第２仮想線ＶＬ２は、第１主面５１と平行である。
【００４７】
ここで、第１領域Ａ１における導光板ＬＧの厚さ（第１領域Ａ１と第１主面５１との距離）をＤ１、第２領域Ａ２における導光板ＬＧの厚さ（第２領域Ａ２と第１主面５１との距離）をＤ２、第３領域Ａ３における導光板ＬＧの厚さ（第３領域Ａ３と第１主面５１との距離）をＤ３と定義する。距離Ｄ１は、第１側面５３から各領域Ａ１，Ａ２の境界に向けて大きくなる。距離Ｄ３は、第２側面５４から各領域Ａ２，Ａ３の境界に向けて大きくなる。図７の例において、距離Ｄ２は一定である。
【００４８】
図８は、第２プリズムＰ１の拡大した断面図である。第２プリズムＰ１は、第１傾斜面１１と第２傾斜面１２とを有しており、断面が三角形状である。各傾斜面１１，１２が成す頂角の角度は、θｄである。第１領域Ａ１における第２主面５２と第１傾斜面１１とが成す角度は、θｅである。第１領域Ａ１における第２主面５２と第２傾斜面１２とが成す角度は、θｆである。第２プリズムＰ１の第２方向Ｙにおける幅はＤｐ１であり、隣り合う第２プリズムＰ１の第２方向Ｙにおける間隔はＴｐ１である。第２プリズムＰ１の高さは、ｈ１である。
【００４９】
図８の例において、角度θｄは鈍角であり，角度θｅ，θｆは鋭角であり、θｄ＞θｆ＞θｅが成り立つ。一例として、第１傾斜面１１は、第１主面５１と平行である。この場合、角度θｅは、上述の角度θ１と等しい。第１領域Ａ１に形成される各第２プリズムＰ１は、全て形状が同じであってもよいし、少なくとも一部の第２プリズムＰ１の形状が異なってもよい。第３領域Ａ３に形成される各第２プリズムＰ３についても、以上説明した第２プリズムＰ１と同様の構成を有している。
【００５０】
第２プリズムＰ１や第２プリズムＰ３が多い領域ほど第１主面５１から出射する光を増やすことができる。また、一般的に導光板の端部においては出射面の輝度が低下し易い。これらに鑑み、図７に示すように、第１領域Ａ１における第２プリズムＰ１の密度を、各領域Ａ１，Ａ２の境界から第１側面５３に向けて増加させてもよい。同様に、第３領域Ａ３における第２プリズムＰ３の密度を、各領域Ａ２，Ａ３の境界から第２側面５４に向けて増加させてもよい。ここで、第２プリズムＰ１の密度は、例えば単位長さ当りの第２プリズムＰ１の数として定義することができる。第２プリズムＰ３の密度についても同様である。
【００５１】
一方で、第１領域Ａ１における第２プリズムＰ１の密度を、各領域Ａ１，Ａ２の境界から第１側面５３に向けて減少させてもよい。同様に、第３領域Ａ３における第２プリズムＰ３の密度を、各領域Ａ２，Ａ３の境界から第２側面５４に向けて減少させてもよい。領域Ａ１と領域Ａ２の境界から第１側面５３に向けて導光板の厚みは薄くなるため、プリズムの密度を低くしても、各領域における光の取り出し効率は大きく変わらない。
【００５２】
図９は、第２プリズムＰ２の拡大した断面図である。第２プリズムＰ２は、第１傾斜面２１と第２傾斜面２２とを有しており、断面が三角形状である。各傾斜面２１，２２が成す頂角の角度は、θｇである。第２領域Ａ２における第２主面５２と第１傾斜面２１とが成す角度は、θｈである。第２領域Ａ２における第２主面５２と第２傾斜面２２とが成す角度は、θｉである。第２プリズムＰ２の第２方向Ｙにおける幅はＤｐ２であり、隣り合う第２プリズムＰ２の第２方向Ｙにおける間隔はＴｐ２である。第２プリズムＰ２の高さは、ｈ２である。
【００５３】
図９の例において、角度θｇは鈍角であり、角度θｈ，θｉは鋭角であり、θｇ＞θｈ，θｉが成り立つ。角度θｈと角度θｉは、例えば同じ角度である（θｈ＝θｉ）。第２領域Ａ２に形成される各第２プリズムＰ２の角度θｇや高さｈ２は、全て同じであってもよいし、各第２プリズムＰ２の少なくとも一部において異なってもよい。また、各第２プリズムＰ２の密度は一定であってもよいし、各第２プリズムＰ２の少なくとも一部において異なってもよい。ここで、第２プリズムＰ２の密度は、例えば単位長さ当りの第２プリズムＰ２の数として定義することができる。
【００５４】
第１実施形態に係る照明装置３は、図７〜図９に示す構成の導光板ＬＧを備えているため、光源近傍での輝度低下が生じず、導光板ＬＧの出射面における輝度むら及び色むらの発生を抑制することができる。一般的に、光源が発する光の視野角が狭い場合、導光板の出射面において光源に近い領域では、所望の輝度を得られない可能性がある。この場合、出射面の光源に近い領域において、表示パネルに十分な輝度の光を供給できない。
【００５５】
一方、図７〜図９に示す構成の導光板ＬＧを備える照明装置では、導光板ＬＧの左端に配置された光源ＬＳの光は、主に第３領域Ａ３のプリズムにて反射して出射面から出射する。また、導光板ＬＧの右端に配置された光源ＬＳの光は、主に第１領域Ａ１のプリズムにて反射して出射面から出射する。そのため、このような構成を有する導光板ＬＧを用いると、光源近傍での輝度低下が生じない。また、第２領域Ａ２の第２プリズムＰ２により、各光源ＬＳ１，ＬＳ２からの光が中央近傍の出射面（第１主面５１）からも出射するので、第２方向Ｙにおける中心の近傍（各領域Ａ１，Ａ３の境界近傍）で出射面の輝度の低下も発生しない。このように、導光板ＬＧを備えることで、良好な第１主面５１の輝度分布を得ることができる。また、このような導光板ＬＧを備えた照明装置３を用いることで、表示装置１の表示品位を高めることができる。
その他、本実施形態からは、上述した種々の好適な効果を得ることができる。
【００５６】
なお、第１実施形態に係る照明装置３は、上述するプリズムシートＰＳを備えているものであればよく、導光板及び光源は上述するものに限定されず公知の種々の構成を有していてよい。図２，３に示す例では、光源は、導光板の２つの側面に対向して配置されたものを説明したがこれに限定されず、導光板の一方の側面に対向して配置されたものでもよい。導光板は、例えば、平板状であってもよく、くさび状であってもよい。なお、光源が偏光したレーザー光を発する場合、導光板内を伝搬する光の偏光方向を保つため、導光板の一方の主面に光源が発する光の照射方向と直交する方向（第１方向Ｘ）に沿って延びるプリズムのみを設けることが好ましい。
【００５７】
なお、導光板は、光源と対向する部分に凹状又は凸状の光拡散構造を有していてもよい。この光拡散構造は、例えばレンズなどの光学素子のように作用し、光源からの光を屈曲させ第１方向Ｘにおける視野角を拡大する。導光板がさらに光拡散構造を有する場合、光源周辺における輝度をより均一化できる。
【００５８】
なお、図４，５では、各第１プリズム６０ａ，６０ｂに設けられる各スリットＳ１，Ｓ２が溝である例を示したが、スリットＳ１，Ｓ２の部分に低屈折率の材料が埋め込まれたものであってもよい。低屈折率の材料は、例えば、プリズムシートＰＳを構成する材料と比較して屈折率が０．０３〜０．３低いことが好ましい。このような構成であっても、図４，５に示すプリズムシートＰＳと同様の効果を得ることができる。
【００５９】
［第２実施形態］  
図１０は第２実施形態に係るプリズムシートＰＳの第２主面Ｆ２の一部を示す概略的な平面図である。特に言及しない構成及び効果については、第１実施形態と同様であり、同一の符号を付し説明を省略する。
第２実施形態に係るプリズムシートＰＳは、各スリットＳ１，Ｓ２の平面視における配置を除いては第１実施形態に係るプリズムシートと同様の構成を有している。各スリットＳ１，Ｓ２は、例えば、第１方向Ｘにおいて揃った位置に配置されている。すなわち、各スリットＳ１，Ｓ２とは、複数の第１プリズム６０ａ，６０ｂに第２方向Ｙに沿って一直線状に並んで配置されている。第１プリズム６０ａには、第１方向Ｘにおける配置間隔Ｄｓ１で複数の第１スリットＳ１が設けられている。第１プリズム６０ｂには、第１方向Ｘにおける配置間隔Ｄｓ２で複数の第２スリットＳ２が設けられている。図１０に示す例では、各配置間隔Ｄｓ１，Ｄｓ２は実質的に等しい（Ｄｓ１≒Ｄｓ２）。図１０に示す例では、互いに隣接する各第１プリズム６０ａ，６０ｂに配置される各スリットＳ１，Ｓ２間の第１方向Ｘにおける配置間隔ｐは、各配置間隔Ｄｓ１，Ｄｓ２と同じ大きさである（Ｄｓ１≒Ｄｓ２≒ｐ）。なお、各スリットＳ１，Ｓ２は、第１方向Ｘにおいて、全て揃った位置に配置されていなくてもよく、一部第１方向Ｘにおいてずれていてもよい。
【００６０】
なお、第２実施形態においても、各第１プリズム６０ａ，６０ｂの配置間隔ｄと、互いに隣接する各第１プリズム６０ａ，６０ｂに配置される各スリットＳ１，Ｓ２間の第１方向Ｘにおける配置間隔ｐとは、下記式（１）を満足することが好ましい。式（１）を満足すると、第１実施形態で説明したものと同様の効果を得られるため好ましい。
０．１５ｄ＜ｐ＜０．５ｄ  …  （１）
【００６１】
以上の構成であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。第２実施形態では、第１実施形態に係るプリズムシートＰＳと比較してスリットＳ１，Ｓ２の配置密度が高くなるため、より出射面における第１方向Ｘの視野角を広げることができ、輝度むら及び色むらを抑制することができる。このようなプリズムシートＰＳを備えた照明装置３を用いることで、表示装置１の表示品位を高めることができる。
【００６２】
［第３実施形態］  
図１１は第３実施形態に係るプリズムシートＰＳの第２主面Ｆ２の一部を示す概略的な平面図である。特に言及しない構成及び効果については、第１実施形態と同様であり、同一の符号を付し説明を省略する。
第３実施形態に係るプリズムシートＰＳは、各スリットＳ１，Ｓ２の平面視における配置を除いては第１実施形態に係るプリズムシートと同様の構成を有している。第１プリズム６０ｂには、第１方向Ｘにおける配置間隔Ｄｓ２で複数の第１スリットＳ２が設けられている。第１プリズム６０ａには、スリットが設けられていない。
【００６３】
以上の構成であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。図１１に示すように、プリズムシートＰＳは、全ての第１プリズムがスリットを備えていなくてもよい。このようなプリズムシートＰＳを備えた照明装置３を用いることで、表示装置１の表示品位を高めることができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態として説明したプリズムシート及び照明装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのプリズムシート及び照明装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００６５】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【００６６】
また、各実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【００６７】
１…表示装置、２…表示パネル、３…照明装置、４…駆動ＩＣチップ、５…制御モジュール、ＦＰＣ１，ＦＰＣ２…フレキシブル回路基板、ＳＵＢ１…第１基板、ＳＵＢ２…第２基板、ＬＣ…液晶層、ＬＳ…シール材、ＤＡ…表示領域、ＰＸ…画素、ＬＧ…導光板、ＰＳ…プリズムシート、ＤＳ…光拡散シート、５１…（導光板の）第１主面、５２…（導光板の）第２主面、５３…（導光板の）第１側面、５４…（導光板の）第２側面、Ｆ１…（プリズムシートの）第１主面、Ｆ２…（プリズムシートの）第２主面、６０…第１プリズム、Ｓ１…第１スリット、Ｓ２…第２スリット、Ａ１〜Ａ３…第１〜第３領域、Ｐ１〜Ｐ３…第２プリズム、ＬＳ１…第１光源、ＬＳ２…第２光源、ＶＬ１〜ＶＬ３…第１〜第３仮想線。
【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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