(57)【要約】【課題】光源から発せられる光の利用効率を向上させることができる面光源装置、透過型表示装置を提供する。【解決手段】透過型表示装置１は、光が入射する入光面１３ａと、入光面１３ａに交差し、光が出射する出光面１３ｃと、出光面１３ｃに対向する背面１３ｄと、入光面１３ａに対向する対向面１３ｂとを有し、入光面１３ａから入射した光を入光面１３ａから対向面１３ｂ側に向かう導光方向へ導光しながら出光面１３ｃから出射する導光板１３と、導光板１３の入光面１３ａに対面する位置に設けられ、入光面１３ａへ光を投射する光源部１２と、導光板１３及び光源部１２を保持する保持フレーム２０と、導光板１３の出光面１３ｃ側に設けられ、導光板１３によって照明されるＬＣＤパネル１１と、導光板１３の外周側の少なくとも一部であって、ＬＣＤパネル１１と保持フレーム２０との間に設けられ、弾性を有する材料で形成される密着枠体Ｇとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する入光面と、前記入光面に交差し、光が出射する出光面と、前記出光面に対向する背面と、前記入光面に対向する対向面とを有し、前記入光面から入射した光を前記入光面から前記対向面側に向かう導光方向へ導光しながら前記出光面から出射する導光板と、
前記導光板の前記入光面に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部と、
前記導光板の前記背面側に設けられ、前記導光板及び前記光源部を保持する保持部と、
前記導光板の前記出光面側に設けられ、前記導光板によって照明される透過型表示部と、
前記導光板の外周側の少なくとも一部であって、前記透過型表示部と前記保持部との間に設けられ、弾性を有する材料で形成される密着枠体部と、
を備える透過型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の透過型表示装置において、
前記密着枠体部は、吸水性が低い材料で形成されていること、
を特徴とする透過型表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の透過型表示装置において、
前記密着枠体部は、ゴム材により形成されていること、
を特徴とする透過型表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の透過型表示装置において、
前記密着枠体部は、シリコン系のゴム材により形成されていること、
を特徴とする透過型表示装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の透過型表示装置において、
前記密着枠体部は、伸び率が２００％以上の材料により形成されていること、
を特徴とする透過型表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の透過型表示装置において、
前記密着枠体部は、吸水率が０．２％以下の材料により形成されていること、
を特徴とする透過型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等の透過型表示部を背面から面光源装置（バックライト）によって照明し、映像を表示する透過型表示装置が知られている。
面光源装置は、大きく分けて、各種光学シート等の光学部材の直下に光源を配置する直下型のものと、光学部材の側面側に光源が配置されるエッジライト型のものがある。このエッジライト型の面光源装置は、光源を導光板等の光学部材の側面側に配置することから、直下型のものに比べて面光源装置をより薄型化できるという利点を有し、広く用いられている。
【０００３】
一般的に、エッジライト型の面光源装置では、導光板の側面である入光面に対面する位置に光源が配置されており、光源が発する光は、入光面から導光板に入射し、出光面とこれに対向する背面とで反射を繰り返しながら、入光面に対向する面側へ、入光面に略直交する方向（導光方向）へ進む。
このようなエッジライト型の面光源装置を用いた透過型表示装置は、環境温度や湿度の影響によって導光板に伸縮や、反り等の変形が生じてしまう場合があり、その変形により導光板に隣接する光源等に接触して破損させたり、光源から発せられた光の利用効率が低下したりしてしまう場合があった。
【０００４】
このような問題を回避するために、導光板の端面に、導光板の位置決めをする貫通孔を設け、導光板が伸縮したとしても光源等への接触を回避する技術等が提案されている（例えば、特許文献１）。
しかし、このような提案を適用しても、予測以上に導光板が伸縮したり、反ったりした場合、導光板が光源等の透過型表示装置を構成する他の部材に接触して破損させてしまう場合がある。また、その場合、導光板と、光源等の光学部材との相対的な位置に変動が生じることとなり、光源から発せられる光の利用効率が低下してしまう場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０２８１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、光源から発せられる光の利用効率を向上させることができる透過型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、光が入射する入光面（１３ａ）と、前記入光面に交差し、光が出射する出光面（１３ｃ）と、前記出光面に対向する背面（１３ｄ）と、前記入光面に対向する対向面（１３ｂ）とを有し、前記入光面から入射した光を前記入光面から前記対向面側に向かう導光方向へ導光しながら前記出光面から出射する導光板（１３）と、前記導光板の前記入光面に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部（１２）と、前記導光板の前記背面側に設けられ、前記導光板及び前記光源部を保持する保持部（２０）と、前記導光板の前記出光面側に設けられ、前記導光板によって照明される透過型表示部（１１）と、前記導光板の外周側の少なくとも一部であって、前記透過型表示部と前記保持部との間に設けられ、弾性を有する材料で形成される密着枠体部（Ｇ）と、を備える透過型表示装置（１）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の透過型表示装置（１）において、前記密着枠体部（Ｇ）は、吸水性が低い材料で形成されていること、を特徴とする透過型表示装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の透過型表示装置（１）において、前記密着枠体部（Ｇ）は、ゴム材により形成されていること、を特徴とする透過型表示装置である。
請求項４の発明は、請求項３に記載の透過型表示装置（１）において、前記密着枠体部（Ｇ）は、シリコン系のゴム材により形成されていること、を特徴とする透過型表示装置である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の透過型表示装置（１）において、前記密着枠体部（Ｇ）は、伸び率が２００％以上の材料により形成されていること、を特徴とする透過型表示装置である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の透過型表示装置（１）において、前記密着枠体部（Ｇ）は、吸水率が０．２％以下の材料により形成されていること、を特徴とする透過型表示装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源から発せられる光の利用効率を向上させることができる透過型表示装置を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。
【図２】本実施形態の保持フレーム２０の詳細を説明する図である。
【図３】実施形態の導光板１３の形状を説明する図である。
【図４】実施形態の背面側単位光学形状１３１を説明する図である。
【図５】実施形態のプリズムシート１５を説明する図である。
【図６】評価試験に使用する試験体３０の構成等を説明する図である。
【図７】変形形態の保持フレームの構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本実施形態において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００１１】
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面（板面，フィルム面）とは、各シート（板，フィルム）において、そのシート（板，フィルム）全体として見たときにおける、シート（板，フィルム）の平面方向となる面を示すものであるとする。
【００１２】
（実施形態）
図１は、本実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。なお、図１において、透過型表示装置１の構成を明確に説明するために、面光源装置１０の保持フレーム２０は省略されている。
図２は、本実施形態の保持フレーム２０の詳細を説明する図である。図２（ａ）は、保持フレーム２０のＹ方向の中心線上におけるＸＺ面内の断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のｂ−ｂ断面における平面図である。
なお、図２（ａ）、図２（ｂ）では、導光板１３の出光面１３ｃ、背面１３ｄに設けられた単位光学形状１３５、１３１と、プリズムシート１５に設けられた単位プリズム１５１とを省略している。
【００１３】
本実施形態の透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１、面光源装置１０等を備えている。透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１を背面側から面光源装置１０で照明し、ＬＣＤパネル１１に形成される映像情報を表示する。
なお、図１を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、透過型表示装置１の使用状態において、透過型表示装置１の画面に平行であって互いに直交する２方向をＸ方向（Ｘ１−Ｘ２方向）、Ｙ方向（Ｙ１−Ｙ２方向）とし、透過型表示装置１の画面に直交する方向をＺ方向（Ｚ１−Ｚ２方向）とする。なお、Ｚ方向においてＺ１側が背面側であり、Ｚ２側は観察者側である。
本実施形態の透過型表示装置１の画面は、ＬＣＤパネル１１の最も観察者側の面（以下、表示面という）１１ａに相当し、透過型表示装置１の「正面方向」とは、この表示面１１ａの法線方向であり、Ｚ方向に平行であり、後述するプリズムシート１５のシート面への法線方向や導光板１３の板面等への法線方向と一致するものとする。
【００１４】
ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成され、その表示面に映像情報を形成する透過型表示部である。
本実施形態のＬＣＤパネル１１は、略平板状である。ＬＣＤパネル１１の外形及び表示面１１ａは、Ｚ方向から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。
【００１５】
面光源装置１０は、ＬＣＤパネル１１を背面側から照明する装置であり、光源部１２、導光板１３、反射部材１４、プリズムシート１５、光学シート１６を備えている。この面光源装置１０は、いわゆる、エッジライト型の面光源装置（バックライト）である。
また、面光源装置１０は、図２に示すように、光源部１２、導光板１３、反射部材１４、プリズムシート１５、光学シート１６を保持する保持フレーム（保持部）２０を備えている。透過型表示装置１は、光源部１２や導光板１３等を保持した保持フレーム２０上に密着枠体Ｇが配置され、更にその上にＬＣＤパネル１１が配置される構成となる。
この面光源装置１０を構成する導光板１３、反射部材１４、プリズムシート１５、光学シート１６等は、正面方向（Ｚ方向）から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。
【００１６】
光源部１２は、ＬＣＤパネル１１を照明する光を発する部分である。この光源部１２は、導光板１３のＸ方向の一方（Ｘ１側）の端面である入光面１３ａに対面する位置に、Ｙ方向に沿って配置されている。
光源部１２は、点光源１２１がＹ方向に複数配列されて形成されている。本実施形態の点光源１２１は、ＬＥＤ光源を用いている。
【００１７】
導光板１３は、光を導光する略平板状の部材である。導光板１３は、入光面１３ａ、対向面１３ｂ、出光面１３ｃ、背面１３ｄ、側面１３ｅ、１３ｆを備える。
本実施形態では、入光面１３ａは、図１及び図２に示すように、導光板１３の光源部１２と対面する面に形成されている。
対向面１３ｂは、導光板１３の入光面１３ａに対向する面である。
【００１８】
出光面１３ｃは、導光板１３の板面（ＸＹ平面）に平行な面であり、導光板１３のＺ２側の面である。この出光面１３ｃには、出光側単位光学形状１３５（詳細は後述する）が形成されている。
背面１３ｄは、導光板１３の板面（ＸＹ平面）に平行な面であり、導光板１３の出光面１３ｃに対向する導光板１３のＺ１側の面である。この背面１３ｄには、背面側単位光学形状１３１（詳細は後述する）が形成されている。
側面１３ｅ、１３ｆは、導光板１３の背面１３ｄ及び対向面１３ｂに垂直な面、すなわち導光板１３のＹ方向の両端部（Ｙ１側端部、Ｙ２側端部）の側面である。
【００１９】
この導光板１３は、ＸＺ面内において、光源部１２が発する光を入光面１３ａから入射させ、出光面１３ｃと背面１３ｄとで全反射させながら、入光面１３ａに対向する対向面１３ｂ側（Ｘ２側）へ、主として入光面１３ａに垂直な方向（Ｘ方向）に導光しながら、出光面１３ｃからプリズムシート１５側（Ｚ２側）へ適宜出射させる。また、ＸＹ面内において、入光面１３ａに直交する側面１３ｅ，１３ｆに入射した光は、少なくとも一部が全反射する。更に、入光面１３ａに対向する対向面１３ｂに入射した光も少なくとも一部が全反射する。
【００２０】
図３は、本実施形態の導光板１３の形状を説明する図である。図３（ａ）は、出光側単位光学形状１３５を説明する図であり、図３（ｂ）は、背面側単位光学形状１３１を説明する図である。図３（ａ）では、導光板１３のＹＺ面に平行な断面の一部を拡大して示し、図３（ｂ）では、導光板１３のＸＺ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
出光側単位光学形状１３５は、図１及び図３（ａ）に示すように、出光面１３ｃに形成されており、出光側（ＬＣＤパネル１１側、Ｚ２側）に凸となる三角柱状であり、長手方向（稜線方向）をＸ方向とし、Ｙ方向に複数配列されている。
出光側単位光学形状１３５は、例えば、図３（ａ）に示すように、その配列方向に平行であって導光板１３の板面に直交する断面（ＹＺ面）での断面形状が頂角をγとする二等辺三角形形状である。また、出光側単位光学形状１３５の配列ピッチは、Ｐ２であり、この配列ピッチＰ２は、出光側単位光学形状１３５の配列方向の幅Ｗ２に等しい（Ｐ２＝Ｗ２）形態となっている。
【００２１】
出光側単位光学形状１３５の配列ピッチＰ２としては、１０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
配列ピッチＰ２がこの範囲よりも小さいと、出光側単位光学形状１３５の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチＰ２がこの範囲よりも大きいと、ＬＣＤパネル１１の画素とのモアレが生じやすくなったり、面光源装置１０等としての使用状態において、出光側単位光学形状１３５のピッチが認識されやすくなったりする。従って、配列ピッチＰ２は、上記範囲とすることが好ましい。
【００２２】
なお、出光側単位光学形状１３５は、上記の例に限らず、例えば、断面形状が台形形状や五角形形状等の多角形形状や、長軸が導光板１３の板面（出光面１３ｃ）に直交する楕円の一部形状としてもよいし、円の一部形状としてもよいし、複数種類の曲面や平面を組み合わせてなる形状としてもよい。
【００２３】
出光側単位光学形状１３５は、導光板１３の主たる光の導光方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に配列されており、出光面１３ｃから出射する光に対して、その配列方向における光線制御作用を有する。従って、出光側単位光学形状１３５により、導光板１３からの出射光のＹ方向における明るさの均一性を向上させることができる。なお、このような光線制御作用を必要としない場合には、出光面１３ｃに出光側単位光学形状１３５を形成しない形態としてもよい。
【００２４】
背面側単位光学形状１３１は、図１及び図３（ｂ）に示すように、背面１３ｄに形成されており、背面側（Ｚ１側）に凸となる柱状であり、長手方向（稜線方向）をＹ方向とし、導光方向となるＸ方向に複数配列されている。
背面側単位光学形状１３１は、図３（ｂ）に示すように、その配列方向に平行であって導光板１３の板面に直交する方向における断面（ＸＺ面）における断面形状が略台形形状である。背面側単位光学形状１３１は、入光面１３ａ側（Ｘ１側）に位置する第１斜面部１３２と、対向面１３ｂ側（Ｘ２側）に位置し、入射する光の少なくとも一部を全反射する第２斜面部１３３と、第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３との間に位置する頂面部１３４とを有している。
この背面側単位光学形状１３１の配列ピッチは、Ｐ１であり、配列ピッチＰ１は、背面側単位光学形状１３１の配列方向の幅Ｗ１に等しい（Ｐ１＝Ｗ１）形態となっている。また、配列ピッチＰ１は、導光方向において一定である。
【００２５】
第１斜面部１３２は、導光板１３の板面（出光面１３ｃに平行な面、ＸＹ面に平行な面）と角度βをなしている。また、第２斜面部１３３は、導光板１３の板面（出光面１３ｃに平行な面、ＸＹ面に平行な面）と角度αをなしている。角度α，βは、α＜βを満たしている。
第１斜面部１３２は、入光面１３ａ側（Ｘ１側）端部よりも対向面１３ｂ側（Ｘ２側、頂面部１３４側）端部が背面１３ｄ側（Ｚ１側）となるように傾斜しており、導光板１３内を導光する光は、入光面１３ａから対向面１３ｂへ（Ｘ１側からＸ２側へ）進むので、第１斜面部１３２には入射しにくい。
【００２６】
頂面部１３４は、第１斜面部１３２と第２斜面部１３３との間に位置している。この頂面部１３４は、導光板１３の板面（出光面１３ｃ）に平行な面である。
第２斜面部１３３は、導光板１３内を導光する光の一部が入射し、かつ、その入射した光の少なくとも一部を全反射する。そして、第２斜面部１３３で全反射することにより、出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）に対する入射角度が小さくなる方向に、その光の進行方向が変化する。従って、光の導光効率及び取り出し効率の双方を向上させる観点から、角度αは、０．５°＜α≦５°を満たすことが好ましい。
【００２７】
α≦０．５°であると、導光方向（Ｘ方向）に進む光が、第２斜面部１３３で全反射したとき、全反射前後での出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）となす角度の変化量が小さくなり過ぎ、十分に光を取り出すことができず、光の取り出し効率が低下する。
また、α＞５°であると、導光方向（Ｘ方向）に進む光が、第２斜面部１３３で全反射したとき、全反射前後での出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）となす角度の変化量が大きくなり過ぎ、導光効率が低下する。また、導光板１３からの出光方向のばらつきも大きくなるので、後述するプリズムシート１５での正面方向への偏向作用が不十分となり、収束性が低下して、正面輝度が低下する。
以上のことから、角度αは、上記の範囲とすることが好ましい。
【００２８】
背面側単位光学形状１３１の配列ピッチＰ１は、Ｐ１＝５０〜５００μｍ程度とすることが好ましい。
配列ピッチＰ１が、この範囲よりも小さいと、背面側単位光学形状１３１の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチＰ１がこの範囲よりも大きいと、モアレが生じやすくなったり、面光源装置１０等としての使用状態において、背面側単位光学形状１３１のピッチが認識されやすくなったりする。
従って、配列ピッチＰ１は、上記範囲とすることが好ましい。
【００２９】
図４は、本実施形態の背面側単位光学形状１３１を説明する図である。図４では、図３（ｂ）に示す断面における背面側単位光学形状１３１を、さらに拡大して示している。
ここで、背面側単位光学形状１３１の配列方向における、頂面部１３４の寸法をＷａ、両斜面部（第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３）の寸法をＷｂとし、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１に対して占める比率をそれぞれ、比Ｗａ／Ｗ１、比Ｗｂ／Ｗ１とすると、これらの比は、背面側単位光学形状１３１の配列方向（Ｘ方向）に沿って変化している。
即ち、入光面１３ａ近傍では、比Ｗａ／Ｗ１は、比Ｗｂ／Ｗ１よりも大きい。しかし、対向面１３ｂ側へ向かうにつれて、比Ｗａ／Ｗ１は小さく、比Ｗｂ／Ｗ１は大きくなり、対向面１３ｂ近傍では、比Ｗａ／Ｗ１は、比Ｗｂ／Ｗ１よりも小さい。
比Ｗａ／Ｗ１及び比Ｗｂ／Ｗ１は、背面側単位光学形状１３１の配列方向に沿って、連続的に、次第に変化する形態としてもよいし、段階的に変化する形態としてもよい。
このように、対向面側へ向かうにつれて、両斜面部（特に、第２斜面部１３３）が占める比Ｗｂ／Ｗ１を大きくすることにより、導光方向において効率よく光を出光させることができ、導光方向における明るさの均一性を向上させることができる。
【００３０】
本実施形態では、最も入光面側（Ｘ１側）では、比Ｗａ／Ｗ１が約８０／１００、比Ｗｂ／Ｗ１が約２０／１００であり、最も対向面側（Ｘ２側）では、比Ｗａ／Ｗ１が約２０／１００、比Ｗｂ／Ｗ１が約８０／１００となっている。
しかし、これに限らず、この比Ｗａ／Ｗ１及び比Ｗｂ／Ｗ１に関しては、所望する光学性能等に応じて、適宜設定できる。例えば、比Ｗｂ／Ｗ１は、最も入光面側で約１０／１００、最も対向面側で約９０／１００となるような範囲内であれば、適宜設定してよい。
【００３１】
導光板１３は、バイト等で背面側単位光学形状１３１を賦形する凹状の型を切削して成形型を作製し、その成形型を用いて、押出成形法や射出成形する等により形成される。使用する熱可塑性樹脂は、光透過性が高いものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂、ＰＣ樹脂等が挙げられる。
なお、これに限らず、押出成形等により成形したシート状の部材の両面に、紫外線成形法によって、背面側単位光学形状１３１及び出光側単位光学形状１３５を一体に形成して、導光板１３としてもよい。
【００３２】
反射部材１４は、図１及び図２に示すように、光を反射可能なシート状の部材である。反射部材１４は、導光板１３よりも背面側（Ｚ１側）に配置されており、導光板１３からＺ１側へ向かう光を反射して、導光板１３内へ向ける機能を有している。
反射部材１４は、光の利用効率等を高める観点等から、主として鏡面反射性（正反射性）を有するものが好ましい。反射部材１４は、例えば、少なくとも反射面（導光板１３側の面）が金属等の高い反射率を有する材料により形成されたシート状の部材、高い反射率を有する材料により形成された薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート状の部材等を用いることができる。
なお、これに限らず、反射部材１４は、例えば、主として拡散反射性を有し、反射率の高い白色の樹脂製のシート状部材等としてもよい。
【００３３】
図５は、本実施形態のプリズムシート１５を説明する図である。図５では、プリズムシート１５のＸＺ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
プリズムシート１５は、導光板１３よりもＬＣＤパネル１１側（Ｚ２側）に配置されている（図１参照）。プリズムシート１５は、導光板１３の出光面１３ｃから出射した光の進行方向を、正面方向（Ｚ方向）又は、Ｚ方向となす角度が小さい方向へ偏向（集光）する作用を有する偏向光学シートである。
プリズムシート１５は、プリズム基材層１５２と、プリズム基材層１５２の導光板１３側（Ｚ１側）に複数配列されて形成された単位プリズム１５１とを有している。
【００３４】
プリズム基材層１５２は、プリズムシート１５のベース（基材）となる部分である。プリズム基材層１５２は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材が用いられている。
単位プリズム１５１は、導光板１３側（Ｚ１側）に凸となる三角柱形状であり、プリズム基材層１５２の背面側（Ｚ１側）の面に、長手方向（稜線方向）をＹ方向とし、Ｘ方向に複数配列されている。即ち、単位プリズム１５１の配列方向は、透過型表示装置１の表示面の法線方向（Ｚ方向）から見て、導光板１３の背面側単位光学形状１３１の配列方向に平行であり、出光側単位光学形状１３５の配列方向と直交している。
【００３５】
本実施形態の単位プリズム１５１は、その配列方向（Ｘ方向）及びシート面に直交する方向（Ｚ方向）に平行な断面（ＸＺ面）での断面形状が、頂角をεとする二等辺三角形形状である例を示している。しかし、これに限らず、単位プリズム１５１の断面形状は、不等辺三角形形状としてもよい。また、単位プリズム１５１は、少なくとも一方の面が複数の面からなる折れ面状となっていてもよいし、曲面と平面とを組み合わせた形状としてもよいし、断面形状が配列方向において非対称な形状としてもよい。
単位プリズム１５１は、配列ピッチがＰ３、配列方向の幅がＷ３であり、配列方向において配列ピッチと配列方向のレンズ幅が等しい（Ｐ３＝Ｗ３）形状となっている。配列ピッチＰ３は、Ｐ３＝１０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
プリズムシート１５は、導光板１３から出射し、一方の面（例えば、面１５１ａ）から入射した光Ｌ１を他方の面（例えば、面１５１ｂ）で全反射させることにより、その進行方向を正面方向（Ｚ方向）又は正面方向に対してなす角度が小さくなる方向へ偏向（集光）する。
【００３６】
プリズムシート１５は、例えば、ＰＥＴ樹脂製や、ＰＣ樹脂製等のシート状のプリズム基材層１５２の片面に、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により単位プリズム１５１を形成して作製される。
なお、これに限らず、例えば、プリズムシート１５は、ＰＣ樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合体）樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂等の熱可塑性樹脂を押し出し成形することにより形成してもよい。
【００３７】
図１に戻って、光学シート１６は、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光については反射する機能を有する偏光選択反射シートである。
光学シート１６は、プリズムシート１５のＬＣＤパネル１１側（Ｚ２側）に設けられている。
光学シート１６は、その透過軸が、ＬＣＤパネル１１の入光側（Ｚ１側）に位置する不図示の偏光板の透過軸と平行となるように配置することが、輝度向上や光の利用効率向上の観点から好ましい。
このような偏光選択反射シートである光学シート１６としては、例えば、ＤＢＥＦシリーズ（住友スリーエム株式会社製）を使用することができる。
【００３８】
なお、光学シート１６は、各種汎用の光拡散性を有するシート状の部材を、面光源装置１０及び透過型表示装置１として所望される光学性能や、導光板１３の光学特性等に合わせて、適宜選択して用いてよい。
例えば、光学シート１６は、光を拡散する作用を有する光拡散シートとしてもよい。光学シート１６として、このような光拡散シートを用いることにより、視野角を適度に広げたり、ＬＣＤパネル１１の不図示の画素と単位プリズム１５１等とによって生じるモアレ等を低減したりする効果が得られる。
【００３９】
このような拡散作用を有する光学シート１６としては、拡散材を含有する樹脂製のシート状の部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の少なくとも片面等に拡散材を含有するバインダをコートした部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の片面等にマイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズシート等を用いることができる。
また、拡散作用を有する光学シート１６として、レンチキュラーレンズシート等の各種光学シート等を配置してもよい。
【００４０】
また、前述のプリズムシート１５のプリズム基材層１５２の出光側（Ｚ２側）の面に、光学シート１６との光学密着の防止や、光拡散機能の付与を目的として、微細凹凸形状を形成してもよい。このような凹凸形状としては、ビーズ状フィラーを含有するバインダをコートして形成したマット層等が好適であるが、この限りではない。
さらに、偏光選択反射性を有する光学シート１６の背面側（Ｚ１側）に、さらに、上述のような光拡散性を有するシート等を配置してもよい。
【００４１】
保持フレーム２０は、図２に示すように、光源部１２、導光板１３、反射部材１４、プリズムシート１５、光学シート１６を保持する保持部材である。保持フレーム２０は、フレーム本体部２１、補助枠体２２等から構成されている。
フレーム本体部２１は、反射部材１４、光源部１２及び導光板１３、プリズムシート１５、光学シート１６（以下、積層体という）を順に積層して載置する枠部材である。フレーム本体部２１は、平板部２１ａ、壁部２１ｂ、光源保持部２１ｃから構成されており、本実施形態では、例えばアルミニウム板を板金等することによって一体で形成されている。
【００４２】
平板部２１ａは、上述の積層体を載置する平板状の部材である。
壁部２１ｂは、平板部２１ａの外周縁の３辺に形成され、平板部２１ａに載置された積層体の光源部１２側を除く外周を囲む壁部材である。
光源保持部２１ｃは、平板部２１ａの外周縁であって、平板部２１ａに載置される積層体の光源部１２側の辺に形成された壁部材であり、光源部１２が収容される。具体的には、光源保持部２１ｃは、図２（ａ）に示すように、ＸＺ平面における断面が、コの字状に形成されており、その内部に光源部１２が収容される。
【００４３】
以上の構成により、フレーム本体部２１は、平板部２１ａ上（Ｚ１側上）に反射部材１４が配置され、その上に、光源部１２及び導光板１３、プリズムシート１５、光学シート１６が順次配置される。ここで、フレーム本体部２１は、導光板１３の板面に平行な面内（ＸＹ面内）に、導光板１３の入光面１３ａに対向するようにして光源部１２が配置される。
フレーム本体部２１は、平板部２１ａ上に積層体が適正に配置された場合に、積層体の光源部１２側（Ｘ１側）を除いた外周側面と、壁部２１ｂとの間に所定の隙間が生じるように形成されており、その隙間に補助枠体２２が配置される。
【００４４】
補助枠体２２は、フレーム本体部２１の壁部２１ｂの内側に配置され、平板部２１ａ上に載置された積層体と壁部２１ｂとの隙間を埋める部材である。補助枠体２２は、導光板等の光源部１２側の辺を除いた３辺の外周側面を囲むようして隙間を埋めるため、ＸＹ平面視においてコの字状に形成されている。
補助枠体２２は、反射率の高い白色系の樹脂から形成されており、導光板１３の対向面や側面から漏れ出た光を導光板１３内へ向ける機能を有する。
【００４５】
密着枠体Ｇは、保持フレーム２０とＬＣＤパネル１１とを密着させる部材であり、密着枠体Ｇ１と密着枠体Ｇ２とから構成される。
密着枠体Ｇ１は、積層体（導光板１３）の外周側の光源部１２側の辺を除いた辺において、ＬＣＤパネル１１と補助枠体２２（保持フレーム２０）との間に設けられる部材であり、両者を密着させる。
ここで、補助枠体２２は、所定の面精度で製造されているため、その上面に密着枠体Ｇ１を介さずにＬＣＤパネル１１を直接配置した場合、その面精度に応じて、ＬＣＤパネル１１との接触面に微細な隙間が生じてしまう場合がある。この微細な隙間は、透過型表示装置１の製造後において、環境湿度等が起因となる水分が、装置内に浸入してしまう要因となり、装置内で導光板１３が伸びたり、反ったりしてしまう原因となっていた。
【００４６】
そのため、本実施形態では、補助枠体２２（保持フレーム２０）及びＬＣＤパネル１１間に密着枠体Ｇ１を設け、補助枠体２２（保持フレーム２０）とＬＣＤパネル１１とを密着させることによって、補助枠体２２とＬＣＤパネル１１との間に微細な隙間が生じてしまうのを抑制する。これにより、環境湿度等が起因となる水分が、装置内に浸入してしまう抑制することができ、導光板１３が伸びたり、反ったりしてしまうのを抑制することができる。本実施形態では、密着枠体Ｇ１は、補助枠体２２と同様に、導光板等の光源部１２側の辺を除いた３辺の外周側面を囲むようしてＸＹ平面視においてコの字状に形成されている。
なお、補助枠体２２とフレーム本体部２１の平板部２１ａとの間にも微細な隙間が生じてしまう可能性があるが、この隙間は、壁部２１ｂによって覆われているので、本実施形態では、この補助枠体２２及び平板部２１ａ間に密着枠体を設けていない。ただし、より効果的に外部環境からの水分の浸入を抑制するために、補助枠体２２及び平板部２１ａ間に密着枠体を設けるようにしてもよい。
【００４７】
密着枠体Ｇ２は、フレーム本体部２１の光源保持部２１ｃの上面（Ｚ２側の面）に配置され、光源保持部２１ｃ（保持フレーム２０）とＬＣＤパネル１１とを密着させる部材である。密着枠体Ｇ２は、光源保持部２１ｃ（保持フレーム２０）とＬＣＤパネル１１とを密着させることによって、光源保持部２１ｃの面精度が起因となる微細な隙間がＬＣＤパネル１１との間に生じてしまうのを抑制することができる。これにより、上述の密着枠体Ｇ２と共に、環境湿度等が起因となる水分が、装置内に浸入してしまうのを抑制することができ、導光板１３の伸びや反りの抑制効果を向上させることができる。
【００４８】
密着枠体Ｇ１及び密着枠体Ｇ２は、上述したように、補助枠体２２及びＬＣＤパネル１１、光源保持部２１ｃ及びＬＣＤパネル１１をそれぞれ密着させるために、弾性を有した材料により形成されている。補助枠体２２及びＬＣＤパネル１１間、光源保持部２１ｃ及びＬＣＤパネル１１間のそれぞれに生じる微細な隙間を十分に埋めて、各部材間を密着させるために、密着枠体Ｇ１及び密着枠体Ｇ２は、伸び率が２００％以上であることが望ましい。ここで、伸び率とは、試験片を引っ張り、破断させたときの伸び量と試験片の初期長さとの比率をいう。
【００４９】
また、密着枠体Ｇは、透過型表示装置１の外部から内部への外部環境の湿度等による水分の浸入を抑制するために、吸水性の低い材料で形成されている。本実施形態では、密着枠体Ｇは、これらの特性を有したシリコン系ゴムが使用される。上述の水分の装置内への浸入を十分に抑制するために、密着枠体Ｇに使用される材料の吸水率は、０．２％以下であることが望ましい。ここで、吸水率とは、試験片を蒸留水に浸し飽和したときの重量の増加分と蒸留水に浸す前（乾燥状態）の重量との比率をいう。
なお、本実施形態の密着枠体Ｇの部材として使用されるシリコン系ゴムは、伸び率が３００％であり、吸水率が０．１２％であるので、いずれも上記制限値の範囲内に含まれる。
【００５０】
次に、密着枠体Ｇの有無によって、フレーム保持部に保持される導光板の水分による伸びや、反りの変化の評価試験について説明する。
図６は、評価試験に使用する試験体３０の構成等を説明する図である。図６（ａ）は、試験体３０の構成を示す平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のｂ−ｂ断面図である。図６（ｃ）は、導光板３３の反り量の測定を説明する図であり、図６（ｄ）は、導光板３３の反り量の測定点を示す図である。
【００５１】
評価試験は、上述の透過型表示装置１を模擬した試験体３０を高温多湿の環境下に配置し、その環境下に置かれる前後の導光板３３の反り量や外形寸法を測定することによって行う。
試験体３０は、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、ガラス板３１、導光板３３、反射部材３４、プリズムシート３５、光学シート３６、アルミニウム板３７、枠体３８から構成されている。試験体３０は、アルミニウム板３７上に、反射部材３４、導光板３３、プリズムシート３５、光学シート３６が順次積層された積層体を載置しており、この積層体の外周に枠体３８が配置されている。そして、この積層体の最上層の光学シート３６の上側であって、枠体３８の上面にガラス板３１が配置されている。
本評価試験に使用される試験体３０は、有効画面サイズが（３００．０３ｍｍ×１７４．４８ｍｍ、１３．３インチ相当）の透過型表示装置１を模擬したものであり、導光板３３の厚みは、０．５５ｍｍである。
【００５２】
ガラス板３１は、上述の透過型表示装置１のＬＣＤパネル１１を模擬した板状のガラスである。
導光板３３、反射部材３４、プリズムシート３５、光学シート３６は、それぞれ、上述の面光源装置１０の導光板１３、反射部材１４、プリズムシート１５、光学シート１６と同様である。
アルミニウム板３７は、上述の保持フレーム２０のフレーム本体部２１を模擬した板状の部材である。
枠体３８は、積層体の外周を囲むようにして形成された枠部材であり、アルミニウム板３７とガラス板３１との間に配置される積層体の側面を覆う。
【００５３】
本評価試験では、材料の異なる枠体３８を３つ用意し、それぞれの枠体３８内に配置される導光板３３の伸びや反りを評価した。ここで、枠体３８に使用した材料は、ポリカーボネート材、アクリル樹脂、シリコン系ゴムの３種類である。ポリカーボネート材、アクリル樹脂は、従来の装置においてＬＣＤパネルを載置するのに使用されていた材料である。シリコン系ゴムは、上述したように、本実施形態の密着枠体Ｇに使用される材料であり、このシリコン系ゴムから形成される枠体３８は、密着枠体Ｇを模擬したものであり、ガラス板３１とアルミニウム板３７とを密着させる。
【００５４】
本評価試験は、試験体３０を恒温槽にいれて、温度５０度、湿度９０％の環境下に１００時間配置し、その後、常温（２５度）、常湿度（５０％）下に３時間配置した後の導光板３３の反り量及び外形寸法の測定結果と、恒温槽に入れる前の反り量及び外形寸法の測定結果とを比較することによって行う。以下の表１は、試験体３０を恒温槽に入れる前と恒温槽から出した後の導光板３３の反り量の評価結果であり、表２は、恒温槽に入れる前と恒温槽から出した後の導光板３３の外形の寸法変化率の評価結果である。
【００５５】
導光板３３の反り量は、図６（ｃ）に示すように、導光板３３を定盤上に配置し、出光面を上側に向けた場合（出光面上）と、出光面を下側に向けた場合（出光面下）とのそれぞれの導光板３３の端部の反り量ｄを隙間ゲージ又はハイトゲージを用いて測定した。ここで、反り量の測定点は、図６（ｄ）に示すように、導光板３３の四隅と、導光板３３を形成する各辺の中心の合計８箇所である。表１においては、上記８箇所の測定点のうち最大の測定値を記載している。
【００５６】
また、導光板３３の外形寸法は、導光板３３の外形を形成する各辺を、ノギスを使用することにより測定した。導光板３３の寸法変化率は、導光板３３の各辺の恒温槽に入れる前と恒温槽から出した後の各辺の寸法の差（変化量）を、恒温槽に入れる前の各辺の寸法で割った商であり、表２においては、導光板３３の各辺のうち最も大きい寸法変化率を記載している。
【００５７】
【表１】
2015125435.tif 000003
【００５８】
【表２】
2015125435.tif 000004
【００５９】
表１に示すように、枠体３８にポリカーボネート材を使用した場合、恒温槽に入れる前と恒温槽から出した後とで比較して最大２．４ｍｍの反りが確認された。また、枠体３８にアクリル樹脂を使用した場合、恒温槽に入れる前と恒温槽から出した後とで比較して最大０．４ｍｍの反りが確認された。
これに対して、枠体３８にシリコン系ゴムを使用した場合、恒温槽に入れる前と恒温槽から出した後とで比較して最大０．１ｍｍの反りが確認され、上述のポリカーボネート材やアクリル樹脂に比較して、各段に導光板の反りが抑制されているのが確認された。
【００６０】
また、表２に示すように、枠体３８にポリカーボネート材を使用した場合、導光板３３の外形の最大の寸法変化率は０．２８％であった。また、枠体３８にアクリル樹脂を使用した場合、導光板３３の外形の最大の寸法変化率は０．２６％であった。
これに対して、枠体３８にシリコン系ゴムを使用した場合、導光板３３の外形の最大の寸法変化率は０．０６％であり、上述のポリカーボネート材やアクリル樹脂に比較して、各段に導光板３３の外形寸法の変化が抑制されているのが確認された。
ここで、ポリカーボネート材、アクリル材、シリコン系ゴムは、それぞれ以下の表３に示すような特性を有している。
【００６１】
【表３】
2015125435.tif 000005
【００６２】
表３に示すように、シリコン系ゴムは、他の部材に比較して吸水率が低いため、試験体３０の外部環境の湿度等による水分を他の部材に比して吸収しない傾向がある。また、シリコン系ゴムは、他の部材に比較して伸び率が大きいため、ガラス板３１とアルミニウム板３７とに挟まれた場合に、両者と隙間なく密着することができる。
そのため、シリコン系ゴムで形成された枠体３８は、他の部材で形成された枠体３８に比して、外部環境の水分の枠体３８内に対する影響を極力小さくすることができるものと考えられる。従って、シリコン系ゴムの枠体３８内に配置された導光板３３は、他の部材の枠体３８内に配置された導光板に比して、上述の評価試験の結果に示されているように、反り量や外形寸法の変化が小さくなる。
【００６３】
以上の評価試験により、密着枠体Ｇは、シリコン系ゴムを使用することで、装置外の環境湿度等による水分の影響によって、透過型表示装置１内の導光板１３が反ったり、伸びたりしてしまうのを抑制できることが確認された。
【００６４】
以上より、本実施形態の透過型表示装置１は以下のような効果を奏する。
（１）透過型表示装置１は、導光板１３の外周側の少なくとも一部であって、ＬＣＤパネル１１と保持フレーム２０（補助枠体２２、光源保持部２１ｃ）との間に設けられ、弾性を有する部材から形成された密着枠体Ｇを備える。これにより、保持フレーム２０（補助枠体２２、光源保持部２１ｃ）とＬＣＤパネル１１との間に生じる微細な隙間を埋めることができ、この微細な隙間が起因となる保持フレーム２０内への水分の浸入を抑制することができる。そのため、保持フレーム２０内に保持される導光板１３の反りや伸びの発生を抑制することができ、透過型表示装置１は、光源部１２から発せられる光の利用効率を向上させることができる。
【００６５】
（２）透過型表示装置１は、密着枠体Ｇの吸水性が低いので、透過型表示装置１の外部から内部への外部環境の湿度等による水分の浸入を抑制することができる。これにより、保持フレーム２０内における導光板１３の反りや伸びの発生をより効果的に抑制することができ、透過型表示装置１は、光源部１２から発せられる光の利用効率を向上させることができる。
（３）透過型表示装置１は、密着枠体Ｇがシリコン系ゴムにより形成されているので、吸水性が低く、弾性を有した密着部材を容易に実現することができる。
【００６６】
（４）透過型表示装置１は、密着枠体Ｇの伸び率が２００％以上の材料であるシリコン系ゴムにより形成されているので、より効果的に保持フレーム２０（補助枠体２２、光源保持部２１ｃ）とＬＣＤパネル１１との間に生じる微細な隙間を埋めることができ、この微細な隙間が起因となる保持フレーム２０内への水分の浸入を抑制することができる。
（５）透過型表示装置１は、密着枠体Ｇの吸水率が０．２％以下の材料であるシリコン系ゴムにより形成されているので、より効果的に透過型表示装置１の外部から内部への外部環境の湿度等による水分の浸入を抑制することができる。
【００６７】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
図７は、変形形態の保持フレームの構成を説明する図であり、図２（ａ）に対応する図である。
【００６８】
（１）実施形態において、密着枠体Ｇ１は、保持フレーム２０の補助枠体２２とＬＣＤパネル１１との間に挟まれる例で説明したが、これに限定されるものでない。例えば、密着枠体Ｇ１は、図７に示すように、保持フレーム２０に補助枠体を設けずにフレーム本体部２１とＬＣＤパネル１１との間に挟まれるようにしてもよい。
（２）実施形態において、密着枠体Ｇは、シリコン系ゴムにより形成される例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、密着枠体Ｇは、ニトリルゴムや、クロロプレンゴム、エチレンゴム、フッ素ゴム等から形成されるようにしてもよく、また、上述の吸水率や伸び率の数値範囲を満たす他の材料により形成されるようにしてもよい。
【００６９】
（３）実施形態において、密着枠体Ｇ１、Ｇ２は、それぞれ個別に形成されている例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、密着枠体Ｇ１、Ｇ２は、一体で形成されるようにしてもよい。また、透過型表示装置１内において密着枠体の配置スペースの制約が多い場合等においては、密着枠体Ｇ２を省略することも可能である。密着枠体Ｇ２を省略したとしても、導光板１３の外周側の３辺に密着枠体Ｇ１が配置されているので、水分による導光板１３の反りや外形寸法の変化を十分に抑制することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１    透過型表示装置
１０    面光源装置
１１    ＬＣＤパネル
１２    光源部
１２１    点光源
１３    導光板
１３ａ    入光面
１３ｂ    対向面
１３ｃ    出光面
１３ｄ    背面
１３ｅ、１３ｆ    側面
１４    反射部材
１５    プリズムシート
１６    光学シート
２０    保持フレーム
２１    フレーム本体部
２２    補助枠体
３０    試験体
３１    ガラス板
３３    導光板
３７    アルミニウム板
３８    枠体
１３１    背面側単位光学形状
１３２    第１斜面部
１３３    第２斜面部
１３４    頂面部
１３５    出光側単位光学形状
１５１    単位プリズム
１５１ａ、１５１ｂ    面
１５２    プリズム基材層
Ｇ    密着枠体
Ｇ１    密着枠体
Ｇ２    密着枠体
【図１】
2015125435.tif 000006
【図２】
2015125435.tif 000007
【図３】
2015125435.tif 000008
【図４】
2015125435.tif 000009
【図５】
2015125435.tif 000010
【図６】
2015125435.tif 000011
【図７】
2015125435.tif 000012