(57)【要約】ＬＥＤ１７と、端面の少なくとも一部がＬＥＤ１７からの光が入射する光入射面１９Ｂとされるとともに、一対の板面のうち、一方が光を出射させる光出射面１９Ａとされる導光板１９であって、反対板面１９Ｃに設けられ、反対板面１９Ｃから突出する形状をなすとともにＸ軸方向に沿って複数配列され、光出射面１９Ａの法線方向に向かうように光を集光するプリズム部５１と、隣り合う２つのプリズム部５１によって構成される谷部５２に設けられ、導光板１９内を伝播する光を反射して導光板１９からの出光を促すための出光反射部６０と、を有する導光板１９と、を備えることに特徴を有する。
2016093136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
端面の少なくとも一部が前記光源からの光が入射する光入射面とされるとともに、一対の板面のうち、一方が光を出射させる光出射面とされる導光板であって、
前記一対の板面における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２つの前記集光部によって構成される谷部に設けられ、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、を有する導光板と、を備える照明装置。
【請求項２】
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程、その面積が大きく設定されている請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記集光部は、複数の前記集光部の配列方向と直交する方向に延びるプリズム部とされ、
前記隣り合う２つの前記集光部の稜線の各々は、前記複数の前記出光反射部の配列方向に沿って延びており、
前記複数の前記出光反射部は、前記光源から遠い箇所に配される前記出光反射部程、前記導光板の板厚方向における前記稜線の各々までの距離が小さくなるように配されている請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記反対板面を覆う形で配され、光を前記反対板面側に反射する光反射部材を備え、
前記集光部及び前記出光反射部は、前記光出射面に設けられ、
前記反対板面には、光を拡散させる光拡散部が設けられている請求項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】
前記導光板が方形状をなすとともに、前記光入射面は前記導光板の一辺方向に沿って延びる長手状をなし、
前記光源が前記光入射面の長手方向に沿って複数配列され、
前記集光部は、前記複数の光源の配列方向について光を集光する構成である請求項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】
請求項１から請求項５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７】
前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる請求項６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、表示装置が備える照明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の照明装置は、点状光源と導光板とを備えている。点状光源から出射した光は、導光板に入射し、導光板内部を伝播する。導光板において出射面と反対側の板面には、光を出射面に向けて反射する採光面が形成されている。採光面によって反射された光は出射面から出射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０７１６１０号公報
【０００４】
（発明が解決しようとする課題）
上記のような導光板を備えた構成においては、導光板の出射面からの出射光について、出射面の全域に亘って均一な輝度とすることが求められ、この点について改善の余地があった。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、輝度ムラの発生を抑制することを目的とする。
【０００６】
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、光源と、端面の少なくとも一部が前記光源からの光が入射する光入射面とされるとともに、一対の板面のうち、一方が光を出射させる光出射面とされる導光板であって、前記一対の板面における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２つの前記集光部によって構成される谷部に設けられ、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、を有する導光板と、を備えることに特徴を有する。
【０００７】
本発明においては、光源から出射された光は、光入射面から導光板内に入射し、導光板内を伝播する。導光板内を伝播する光のうち、出光反射部に到達した光の一部は、出光反射部に反射されることで、導光板からの出光が促される。一方、導光板内を伝播する光のうち、集光部に到達した光の一部は、光出射面の法線方向に向かうように集光される。これにより、導光板の出射光の正面輝度をより高くすることができる。仮に、突出形状をなす集光部の頂部に出光反射部を設けた場合には、出光反射部によって反射された光（導光板から出光され易い光）が集光部によって集光され易くなる。このため、光出射面から出射される光においては、出光反射部に対応する箇所の輝度が、その周囲より高くなり、輝度ムラとなる。本発明では、出光反射部を、隣り合う２つの集光部によって構成された谷部に設けている。このため、出光反射部を集光部の頂部に設ける構成と比べて、出光反射部によって反射された光が集光部によって集光され難くなる。この結果、出光反射部に対応する箇所の輝度がその周囲より高くなる事態を抑制でき、輝度ムラとなる事態を抑制できる。
【０００８】
また、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程、その面積が大きく設定されているものとすることができる。
【０００９】
このような構成とすれば、光源から遠い箇所の傾斜面においては、より多くの光を導光板から出射させることができる。一般的に導光板においては、光源から遠い箇所程、出射光量が少なくなる。複数の傾斜面の各面積を上述のように設定することで、導光板から出射される光において、光源から近い箇所と遠い箇所との間で輝度ムラが生じる事態を低減することができる。
【００１０】
また、前記集光部は、複数の前記集光部の配列方向と直交する方向に延びるプリズム部とされ、前記隣り合う２つの前記集光部の稜線の各々は、前記複数の前記出光反射部の配列方向に沿って延びており、前記複数の前記出光反射部は、前記光源から遠い箇所に配される前記出光反射部程、前記導光板の板厚方向における前記稜線の各々までの距離が小さくなるように配されているものとすることができる。
【００１１】
隣り合う２つのプリズム部の谷部に出光反射部を設ける場合には、一方のプリズム部の表面と他方のプリズム部の表面を連結する形で出光反射部が設けられる。ここで、一方のプリズム部の表面と他方のプリズム部の表面との間の間隔は、両プリズム部の稜線に近づく程大きくなる。このため、出光反射部を構成する傾斜面は、プリズム部の稜線に近づく程、稜線と直交する方向における長さが大きくなり、その面積が大きくなる。本発明のように光源から遠い箇所に配される出光反射部程、導光板の板厚方向における稜線までの距離が小さくなるように設定することで、複数の出光反射部における複数の傾斜面のうち、光源から遠い傾斜面程、稜線に近い箇所に配されることになり、その面積を大きくすることができる。
【００１２】
また、前記反対板面を覆う形で配され、光を前記反対板面側に反射する光反射部材を備え、前記集光部及び前記出光反射部は、前記光出射面に設けられ、前記反対板面には、光を拡散させる光拡散部が設けられているものとすることができる。
【００１３】
このような構成とすれば、導光板内を伝播する光のうち出光反射部に到達した光の一部は、反対板面側に反射されることで、反対板面から導光板外に出射した後、光反射部材によって反対板面側に反射される。光反射部材によって反射された光は、反対板面から導光板内に入射した後、光出射面から出射される。ここで、反対板面には光を拡散させる光拡散部が設けられている。上記構成においては、反対板面から出射された光が光反射部材によって反射され、反対板面から導光板内に入射する過程で、光拡散部を２回通過することになる。仮に、出光反射部を反対板面に設け、光拡散部を光出射面に設ける構成とした場合には、出光反射部によって反射された光は、光出射面へと向かい、光拡散部を１回のみ通過した後、導光板外に出射される。このような構成と比べて、本発明では、光が光拡散部を通過する回数を増やすことができ、光をより確実に拡散させることができるから、輝度ムラの発生をより確実に抑制できる。
【００１４】
また、前記導光板が方形状をなすとともに、前記光入射面は前記導光板の一辺方向に沿って延びる長手状をなし、前記光源が前記光入射面の長手方向に沿って複数配列され、前記集光部は、前記複数の光源の配列方向について光を集光する構成であるものとすることができる。このような構成とすれば、複数の光源の配列方向において輝度ムラが発生する事態を抑制できる。
【００１５】
次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記照明装置と、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。このような構成の表示装置によれば、輝度ムラが発生する事態を抑制でき、表示品位に優れた表示を実現することができる。
【００１６】
また、前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとすることができる。このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えばスマートフォンやタブレット型パソコンのディスプレイ等に適用できる。
【００１７】
（発明の効果）
本発明によれば、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図
【図２】液晶表示装置を構成するバックライト装置の概略構成を示す分解斜視図
【図３】図２のバックライト装置における長辺方向（Ｘ軸方向）に沿った断面構成を示す断面図
【図４】図２のバックライト装置における短辺方向（Ｙ軸方向）に沿った断面構成を示す断面図（図４のＶ−Ｖ線で切断した図に対応）
【図５】図３のバックライト装置において導光板付近を拡大した断面図（図４のＶ−Ｖ線で切断した図に対応）
【図６】導光板の出光反射部を反対板面側から視た斜視図
【図７】導光板の出光反射部を反対板面側から視た図
【図８】比較例１，２と実施形態１の構成を示す表
【図９】比較例１，２と実施形態１の輝度分布を示す画像
【図１０】比較例１，２と実施形態１の輝度ムラを定量化したグラフ
【図１１】比較例１のバックライト装置の概略構成を示す分解斜視図
【図１２】比較例１のバックライト装置における長辺方向（Ｘ軸方向）に沿った断面構成を示す断面図
【図１３】比較例１のバックライト装置における短辺方向（Ｙ軸方向）に沿った断面構成を示す断面図
【図１４】比較例１の導光板を反対板面側から視た図
【図１５】比較例２の導光板を光出射面側から視た図
【図１６】比較例２において入光プリズムの頂角と出射光の輝度の相関を示すグラフ
【図１７】本発明の実施形態２に係るバックライト装置における短辺方向（Ｙ軸方向）に沿った断面構成を示す断面図
【図１８】実施形態２のバックライト装置における長辺方向（Ｘ軸方向）に沿った断面構成を示す断面図
【図１９】本発明の実施形態３に係るバックライト装置における短辺方向（Ｙ軸方向）に沿った断面構成を示す断面図
【図２０】実施形態３においてプリズム部の頂角と輝度の相関を示す表
【図２１】導光板の変形例１を示す断面図
【図２２】導光板の変形例２を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１６によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置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、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図３を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
【００２０】
液晶表示装置１０は、図１に示すように、全体として平面に視て長方形状をなしており、基幹部品である液晶表示ユニットＬＤＵ１にタッチパネル１４、カバーパネル１５（保護パネル、カバーガラス）、及びケーシング１６などの部品を組み付けてなるものとされる。液晶表示ユニットＬＤＵ１は、表側に画像を表示する表示面ＤＳ１を有する液晶パネル１１（表示パネル）と、液晶パネル１１の裏側に配されて液晶パネル１１に向けて光を照射するバックライト装置１２（照明装置）と、液晶パネル１１を表側、つまりバックライト装置１２側とは反対側（表示面ＤＳ１側）から押さえるフレーム１３（筐体部材）とを有してなる。タッチパネル１４及びカバーパネル１５は、共に液晶表示ユニットＬＤＵ１を構成するフレーム１３内に表側から収容されるとともに、外周部分（外周端部を含む）がフレーム１３によって裏側から受けられている。
【００２１】
タッチパネル１４は、液晶パネル１１に対して表側に所定の間隔を空けた位置に配されるとともに、裏側（内側）の板面が表示面ＤＳ１と対向状をなす対向面とされている。カバーパネル１５は、タッチパネル１４に対して表側に重なる形で配されるとともに、裏側（内側）の板面がタッチパネル１４の表側の板面と対向状をなす対向面とされている。なお、タッチパネル１４とカバーパネル１５との間には、反射防止フィルムＡＲ１が介設されている（図３参照）。ケーシング１６は、液晶表示ユニットＬＤＵ１を裏側から覆う形でフレーム１３に組み付けられている。液晶表示装置１０の構成部品のうち、フレーム１３の一部（後述する環状部１３Ｂ）、カバーパネル１５及びケーシング１６が液晶表示装置１０の外観を構成している。本実施形態に係る液晶表示装置１０は、例えばタブレット型パソコンなどの電子機器に用いられるものであり、その画面サイズは、例えば２０インチ程度とされている。
【００２２】
まず、液晶表示ユニットＬＤＵ１を構成する液晶パネル１１について詳しく説明する。液晶パネル１１は、バックライト装置１２からの光を利用して表示を行うもので、図１及び図３に示すように、平面に視て長方形状をなすと共にほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製の一対の基板１１Ａ，１１Ｂと、両基板１１Ａ，１１Ｂ間に封入され、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（図示せず）とを備え、両基板１１Ａ，１１Ｂが液晶層の厚さ分のギャップを維持した状態で図示しないシール材によって貼り合わせられている。この液晶パネル１１は、画像が表示される表示領域（後述する板面遮光層３２により囲まれた中央部分）と、表示領域を取り囲む額縁状をなすとともに画像が表示されない非表示領域（後述する板面遮光層３２と重畳する外周部分）とを有している。なお、液晶パネル１１における長辺方向がＸ軸方向（第１方向）と一致し、短辺方向がＹ軸方向（第２方向）と一致し、さらに厚さ方向がＺ軸方向と一致している。
【００２３】
両基板１１Ａ，１１Ｂのうち表側（正面側）がＣＦ基板１１Ａとされ、裏側（背面側）がアレイ基板１１Ｂとされる。アレイ基板１１Ｂにおける内面側（液晶層側、ＣＦ基板１１Ａとの対向面側）には、スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）及び画素電極が多数個並んで設けられるとともに、これらＴＦＴ及び画素電極の周りには、格子状をなすゲート配線及びソース配線が取り囲むようにして配設されている。各配線には、図示しない制御回路から所定の画像信号が供給されるようになっている。ゲート配線及びソース配線により囲まれた方形の領域に配された画素電極は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム錫）或いはＺｎＯ（Zinc Oxide：酸化亜鉛）といった透明電極からなる。
【００２４】
一方、ＣＦ基板１１Ａには、各画素に対応した位置に多数個のカラーフィルタが並んで設けられている。カラーフィルタは、Ｒ，Ｇ，Ｂの三色が交互に並ぶ配置とされる。各カラーフィルタ間には、混色を防ぐための遮光層（ブラックマトリクス）が形成されている。カラーフィルタ及び遮光層の表面には、アレイ基板１１Ｂ側の画素電極と対向する対向電極が設けられている。このＣＦ基板１１Ａは、アレイ基板１１Ｂよりも一回り小さい大きさとされる。また、両基板１１Ａ，１１Ｂの内面側には、液晶層に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜がそれぞれ形成されている。なお、両基板１１Ａ，１１Ｂの外面側には、それぞれ偏光板（図示せず）が貼り付けられている。
【００２５】
続いて、液晶表示ユニットＬＤＵ１を構成するバックライト装置１２について詳しく説明する。バックライト装置１２は、図１に示すように、全体として液晶パネル１１と同様に平面に視て長方形の略ブロック状をなしている。バックライト装置１２は、図２及び図３に示すように、光源である複数のＬＥＤ１７（Light Emitting Diode：発光ダイオード）と、ＬＥＤ１７が実装されたＬＥＤ基板１８（光源基板）と、ＬＥＤ１７からの光を導光する導光板１９と、導光板１９からの光を反射する光反射シート４０（光反射部材）と、導光板１９を覆う形で配置されるプリズムシート７０（集光シート）と、導光板１９を表側から押さえる遮光フレーム２１と、ＬＥＤ基板１８、導光板１９、プリズムシート７０及び遮光フレーム２１を収容するシャーシ２２と、シャーシ２２の外面に接する形で取り付けられる放熱部材２３と、を備える。バックライト装置１２は、その外周部分のうち短辺側の一端部にＬＥＤ１７（ＬＥＤ基板１８）が偏在する形で配された、片側入光方式のエッジライト型（サイドライト型）とされる。
【００２６】
ＬＥＤ１７は、ＬＥＤ基板１８に固着される基板部上にＬＥＤチップを樹脂材により封止した構成とされる。基板部に実装されるＬＥＤチップは、主発光波長が１種類とされ、具体的には、青色の波長領域（約４２０ｎｍ〜約５００ｎｍ）に含まれる波長の光を単色発光するものが用いられている。一方、ＬＥＤチップを封止する樹脂材には、ＬＥＤチップから発せられた青色の光により励起されて所定の色を発光する蛍光体が分散配合されており、ＬＥＤ１７全体として概ね白色光を発するものとされる。なお、蛍光体としては、例えば黄色光を発光する黄色蛍光体、緑色光を発光する緑色蛍光体、及び赤色光を発光する赤色蛍光体の中から適宜組み合わせて用いたり、またはいずれか１つを単独で用いたりすることができる。ＬＥＤ１７は、ＬＥＤ基板１８に対する実装面とは反対側の面が発光面１７Ａとなる、いわゆる頂面発光型とされている。
【００２７】
ＬＥＤ基板１８は、図２に示すように、Ｙ軸方向（導光板１９及びシャーシ２２の短辺方向）に沿って延在する、長手の板状をなしており、その板面をＹ軸方向及びＺ軸方向に並行させた姿勢、すなわち液晶パネル１１及び導光板１９の板面と直交させた姿勢でシャーシ２２内に収容されている。つまり、このＬＥＤ基板１８は、板面における長辺方向がＹ軸方向と、短辺方向がＺ軸方向とそれぞれ一致し、さらには板面と直交する板厚方向がＸ軸方向と一致した姿勢とされる。ＬＥＤ基板１８は、その内側を向いた板面が導光板１９における一方の短辺側の端面（光入射面１９Ｂ、光源対向端面）に対してＸ軸方向について所定の間隔を空けつつ対向状に配されている。従って、ＬＥＤ１７及びＬＥＤ基板１８と導光板１９との並び方向は、Ｘ軸方向とほぼ一致している。このＬＥＤ基板１８は、その長さ寸法が導光板１９の短辺寸法とほぼ同じ程度かそれよりも大きなものとされており、後述するシャーシ２２における短辺側の一端部に取り付けられている。
【００２８】
ＬＥＤ１７は、ＬＥＤ基板１８の実装面（導光板１９との対向面）に表面実装されている。ＬＥＤ基板１８に複数のＬＥＤ１７が実装されることでＬＥＤユニットを構成している。ＬＥＤ１７は、ＬＥＤ基板１８の長さ方向（Ｙ軸方向）に沿って複数が所定の間隔を空けつつ一列に並んで配置されている。つまり、ＬＥＤ１７は、バックライト装置１２における短辺側の一端部において短辺方向に沿って複数ずつ間欠的に並んで配置されている。なお、隣り合うＬＥＤ１７間の配列間隔（配列ピッチ）は、ほぼ等しいものとされる。また、ＬＥＤ基板１８の実装面には、Ｙ軸方向に沿って延在するとともにＬＥＤ１７群を横切って隣り合うＬＥＤ１７同士を直列接続する金属膜（銅箔など）からなる配線パターン（図示せず）が形成されており、この配線パターンの両端部に形成された端子部が外部のＬＥＤ駆動回路に接続されることで、駆動電力を各ＬＥＤ１７に供給することが可能とされる。また、ＬＥＤ基板１８の基材は、シャーシ２２と同様に金属製とされ、その表面に絶縁層を介して既述した配線パターン（図示せず）が形成されている。なお、ＬＥＤ基板１８の基材に用いる材料としては、セラミックなどの絶縁材料を用いることも可能である。
【００２９】
導光板１９は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明で透光性に優れた合成樹脂材料（例えばＰＭＭＡなどのアクリル樹脂など）からなる。導光板１９は、図２及び図３に示すように、液晶パネル１１と同様に平面に視て概ね長方形状をなす平板状とされており、その板面が液晶パネル１１の板面（表示面ＤＳ１）に並行している。導光板１９は、その板面における長辺方向がＸ軸方向と、短辺方向がＹ軸方向とそれぞれ一致し、且つ板面と直交する板厚方向がＺ軸方向と一致している。導光板１９の材料をＰＭＭＡなどのアクリル樹脂とした場合には、屈折率が１．４９程度であり、臨界角は４２°程度となる。なお、導光板１９の材料はこれに限定されない。
【００３０】
導光板１９は、図３に示すように、シャーシ２２内において液晶パネル１１及びプリズムシート７０の直下位置に配されており、その端面のうち、一方の短辺側の端面（光入射面１９Ｂ）がシャーシ２２における短辺側の一端部に配されたＬＥＤ基板１８の各ＬＥＤ１７とそれぞれ対向状をなしている。従って、ＬＥＤ１７（ＬＥＤ基板１８）と導光板１９との並び方向がＸ軸方向と一致するのに対して、プリズムシート７０（又は液晶パネル１１）と導光板１９との並び方向（重なり方向）がＺ軸方向と一致しており、両並び方向が互いに直交するものとされる。
【００３１】
導光板１９の光入射面１９Ｂは、Ｙ軸方向（導光板１９の一辺方向）に沿って延びる長手状をなしており、導光板の板面（光出射面１９Ａ，反対板面１９Ｃ）に対して略直交する面とされる。複数のＬＥＤ１７は、光入射面１９Ｂの長手方向に沿って配列されている。導光板１９において、表側（出光側）の板面は、図３及び図４に示すように、内部の光を外部に向けて出射させる光出射面１９Ａとなっており、裏側（出光側）の板面は、反対板面１９Ｃとなっている。光出射面１９Ａは、プリズムシート７０及び液晶パネル１１側に向けて光を出射させるものとされる。これに対して、裏側の反対板面１９Ｃは、後述する光反射シート４０に向けて光を出射させるものとされる。また、導光板１９において、一対の長辺側の端面は、それぞれ側端面１９Ｅ，１９Ｅとされる。導光板１９の光入射面１９Ｂに対してＬＥＤ１７から導光板１９内に入射された光は、光反射シート４０にて反射されたり、光出射面１９Ａ、反対板面１９Ｃ、及び他の外周端面（光入射面１９Ｂと反対側の端面１９Ｄや各側端面１９Ｅ）にて全反射されたりすることで導光板１９内を効率的に伝播されるようになっている。
【００３２】
遮光フレーム２１は、図３に示すように、導光板１９の外周部分（外周端部）に倣う形で延在する略枠状（額縁状）に形成されており、導光板１９の外周部分をほぼ全周にわたって表側から押さえることが可能とされる。この遮光フレーム２１は、合成樹脂製とされるとともに、表面が例えば黒色を呈する形態とされることで、遮光性を有するものとされる。遮光フレーム２１は、その内端部２１Ａが導光板１９の外周部分及びＬＥＤ１７と、液晶パネル１１及びプリズムシート７０の各外周部分（外周端部）との間に全周にわたって介在する形で配されている。これにより、ＬＥＤ１７から発せられて導光板１９の光入射面１９Ｂに入光しない光や導光板１９の外周端面から導光板１９外部に漏れ出した光が、液晶パネル１１及びプリズムシート７０の各外周部分（特に端面）に直接入光するのを抑制することができる。
【００３３】
シャーシ２２は、例えばアルミニウム板や電気亜鉛めっき綱板（ＳＥＣＣ）などの熱伝導率に優れた金属板からなり、図３に示すように、液晶パネル１１と同様に平面に視て長方形状をなす底板２２Ａと、底板２２Ａにおける各辺（一対の長辺及び一対の短辺）の外端からそれぞれ表側に向けて立ち上がる側板３７とからなる。シャーシ２２（ひいては底板２２Ａ）は、その長辺方向がＸ軸方向と一致し、短辺方向がＹ軸方向と一致している。底板２２Ａは、その大部分が導光板１９を裏側から支持する導光板支持部２２Ａ１とされるのに対し、ＬＥＤ基板１８側の端部が段付き状に裏側に膨出する基板収容部２２Ａ２とされる。この基板収容部２２Ａ２に連なる短辺側の側板３７は、ＬＥＤ基板１８が取り付けられる基板取付部とされる。ＬＥＤ基板１８は、例えば、側板３７における内側の板面に対して両面テープなどの基板固着部材によって固着されている。また、シャーシ２２の底板２２Ａにおける裏側の板面には、液晶パネル１１の駆動を制御するための液晶パネル駆動回路基板（図示せず）、ＬＥＤ１７に駆動電力を供給するＬＥＤ駆動回路基板（図示せず）、タッチパネル１４の駆動を制御するためのタッチパネル駆動回路基板（図示せず）などが取り付けられている。
【００３４】
放熱部材２３は、アルミニウム板などの熱伝導性に優れた金属板からなり、図３に示すように、シャーシ２２における短辺側の一端部、詳しくはＬＥＤ基板１８を収容する基板収容部２２Ａ２に沿って延在する形態とされる。放熱部材２３は、断面形状が略Ｌ字型をなしており、基板収容部２２Ａ２の外面に接する第１放熱部２３Ａと、側板３７の外面に並行する第２放熱部２３Ｂとからなる。第１放熱部２３Ａは基板収容部２２Ａ２に対してネジ部材ＳＭ１によってネジ止めされている。これにより、ＬＥＤ１７から発せられた熱は、ＬＥＤ基板１８、側板３７（基板取付部）及び基板収容部２２Ａ２を介して第１放熱部２３Ａへと伝達されるようになっている。
【００３５】
続いて、液晶表示ユニットＬＤＵ１を構成するフレーム１３について説明する。フレーム１３は、アルミニウムなどの熱伝導率に優れた金属材料からなるものとされており、図１に示すように、全体としては、液晶パネル１１、タッチパネル１４及びカバーパネル１５の各外周部分（外周端部）に倣う形で延在する平面に視て長方形の略枠状（額縁状）をなしている。フレーム１３の製造方法としては、例えばプレス加工などを例示することができる。フレーム１３は、図３に示すように、液晶パネル１１の外周部分を表側から押さえるとともに、シャーシ２２との間で、液晶パネル１１、プリズムシート７０及び導光板１９を挟み込む形で保持している。その一方で、フレーム１３は、タッチパネル１４及びカバーパネル１５の各外周部分を裏側から受けており、液晶パネル１１とタッチパネル１４との外周部分間に介在する形で配されている。これにより、液晶パネル１１とタッチパネル１４との間には、所定の隙間が確保されるので、例えばカバーパネル１５に外力が作用したとき、カバーパネル１５に追従してタッチパネル１４が液晶パネル１１側に撓むよう変形した場合でも、撓んだタッチパネル１４が液晶パネル１１に干渉し難くなっている。
【００３６】
フレーム１３は、図３に示すように、液晶パネル１１、タッチパネル１４及びカバーパネル１５の各外周部分に倣う枠状部１３Ａと、枠状部１３Ａの外周端部に連なるとともにタッチパネル１４、カバーパネル１５及びケーシング１６をそれぞれ外周側から取り囲む環状部１３Ｂと、枠状部１３Ａから裏側に向けて突出してシャーシ２２及び放熱部材２３に取り付けられる取付板部１３Ｃとを有してなる。枠状部１３Ａは、液晶パネル１１、タッチパネル１４、及びカバーパネル１５の各板面に並行する板面を有する略板状をなすとともに、平面に視て長方形の枠状に形成されている。枠状部１３Ａは、その内周部分１３Ａ１よりも外周部分１３Ａ２の方が相対的に板厚が厚くなっており、両者の境界位置に段差（ギャップ）ＧＰが形成されている。枠状部１３Ａのうち、内周部分１３Ａ１が液晶パネル１１の外周部分とタッチパネル１４の外周部分との間に介在するのに対し、外周部分１３Ａ２がカバーパネル１５の外周部分を裏側から受けている。
【００３７】
枠状部１３Ａは、その表側の板面がほぼ全域にわたってカバーパネル１５によって覆われることになるため、表側の板面が殆ど外部に露出することがないものとされる。これにより、フレーム１３がＬＥＤ１７からの熱などにより温度上昇していても、液晶表示装置１０の使用者がフレーム１３における露出部位に直接接触し難くなるので、安全面で優れる。枠状部１３Ａの内周部分１３Ａ１における裏側の板面には、図３に示すように、液晶パネル１１の外周部分を緩衝しつつ表側から押さえるための緩衝材２９が固着されているのに対し、内周部分１３Ａ１における表側の板面には、タッチパネル１４の外周部分を緩衝しつつ固着するための第１固着部材３０が固着されている。緩衝材２９及び第１固着部材３０は、内周部分１３Ａ１において平面に視て互いに重畳する位置に配されている。一方、枠状部１３Ａの外周部分１３Ａ２における表側の板面には、カバーパネル１５の外周部分を緩衝しつつ固着するための第２固着部材３１が固着されている。これら緩衝材２９及び各固着部材３０，３１は、枠状部１３Ａの各辺部に沿ってそれぞれ延在する形で配されている。
【００３８】
環状部１３Ｂは、図３に示すように、全体として平面に視て長方形の短角筒状をなしており、枠状部１３Ａの外周部分１３Ａ２の外周縁から表側に向けて突出する第１環状部３４と、枠状部１３Ａの外周部分１３Ａ２の外周縁から裏側に向けて突出する第２環状部３５とを有してなる。第１環状部３４は、枠状部１３Ａに対して表側に配されるタッチパネル１４及びカバーパネル１５の各外周端面を全周にわたって取り囲む形で配されている。第１環状部３４は、その内周面がタッチパネル１４及びカバーパネル１５の各外周端面と対向状をなしているのに対し、その外周面が当該液晶表示装置１０の外部に露出していて液晶表示装置１０における側面側の外観を構成している。一方、第２環状部３５は、枠状部１３Ａに対して裏側に配されるケーシング１６における表側の端部（取付部１６Ｃ）を外周側から取り囲んでいる。第２環状部３５は、その内周面が後述するケーシング１６の取付部１６Ｃと対向状をなしているのに対し、外周面が当該液晶表示装置１０の外部に露出していて液晶表示装置１０における側面側の外観を構成している。
【００３９】
取付板部１３Ｃは、図３に示すように、枠状部１３Ａのうち外周部分１３Ａ２から裏側に向けて突出するとともに、枠状部１３Ａの各辺部に沿って延在する板状をなしており、その板面が枠状部１３Ａの板面とほぼ直交している。取付板部１３Ｃは、枠状部１３Ａの各辺部に個別に配されている。枠状部１３ＡのうちＬＥＤ基板１８側の短辺部に配された取付板部１３Ｃは、その内側を向いた板面が放熱部材２３の第２放熱部２３Ｂにおける外側の板面が接する形で取り付けられている。この取付板部１３Ｃは、第２放熱部２３Ｂに対してネジ部材ＳＭ１によってネジ止めされている。これにより、第１放熱部２３Ａから第２放熱部２３Ｂへと伝達されたＬＥＤ１７からの熱は、取付板部１３Ｃへと伝達されてからフレーム１３の全体へと伝達されることで、効率的に放熱されるようになっている。
【００４０】
次に、タッチパネル１４について説明する。タッチパネル１４は、図１及び図３に示すように、使用者が液晶パネル１１の表示面ＤＳ１の面内における位置情報を入力するための位置入力装置であり、長方形状をなすとともにほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製の基板上に所定のタッチパネルパターン（図示せず）が形成されてなる。詳しくは、タッチパネル１４は、液晶パネル１１と同様に平面に視て長方形状をなすガラス製の基板を有しており、その表側を向いた板面にいわゆる投影型静電容量方式のタッチパネルパターンを構成するタッチパネル用透明電極部（図示せず）が形成されており、基板の面内においてタッチパネル用透明電極部が多数個行列状に並んで配置されている。
【００４１】
タッチパネル１４における短辺側の一端部には、タッチパネルパターンを構成するタッチパネル用透明電極部から引き出された配線の端部に接続された端子部（図示せず）が形成されており、この端子部に対して図示しないフレキシブル基板が接続されることで、タッチパネル駆動回路基板からタッチパネルパターンをなすタッチパネル用透明電極部に電位が供給されるようになっている。タッチパネル１４は、図３に示すように、その外周部分における内側の板面が、既述した第１固着部材３０によってフレーム１３の枠状部１３Ａにおける内周部分１３Ａ１に対して固着されている。
【００４２】
続いて、カバーパネル１５について説明する。カバーパネル１５は、図１及び図３に示すように、タッチパネル１４を表側からその全域にわたって覆う形で配されており、タッチパネル１４及び液晶パネル１１の保護が図られている。カバーパネル１５は、フレーム１３における枠状部１３Ａを表側から全域にわたって覆うとともに、液晶表示装置１０における正面側の外観を構成している。カバーパネル１５は、平面に視て長方形状をなすとともにほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製で板状の基材からなり、好ましくは強化ガラスからなる。
【００４３】
カバーパネル１５に用いられる強化ガラスとしては、例えば板状のガラス基材の表面に化学強化処理が施されることで、表面に化学強化層を備えた化学強化ガラスを用いることが好ましい。この化学強化処理は、例えばガラス材料に含まれるアルカリ金属イオンを、それよりもイオン半径が大きいアルカリ金属イオンとイオン交換により置換することで、板状のガラス基材の強化を図る処理をいい、その結果形成される化学強化層は圧縮応力が残留した圧縮応力層（イオン交換層）とされる。これにより、カバーパネル１５は、機械的強度及び耐衝撃性能が高いものとされているから、その裏側に配されるタッチパネル１４及び液晶パネル１１が破損したり、傷付いたりすることをより確実に防止することができる。
【００４４】
カバーパネル１５は、平面に視た大きさが液晶パネル１１及びタッチパネル１４よりも一回り大きなものとされる。従って、カバーパネル１５は、液晶パネル１１及びタッチパネル１４における各外周縁から全周にわたって庇状に外側に張り出す張出部分１５ＥＰを有している。この張出部分１５ＥＰは、液晶パネル１１及びタッチパネル１４を取り囲む長方形の略枠状（略額縁状）をなしており、その内側の板面が、図３に示すように、第２固着部材３１によってフレーム１３の枠状部１３Ａにおける外周部分１３Ａ２に対して対向した状態で固着されている。一方、カバーパネル１５のうちタッチパネル１４と対向状をなす中央部分は、反射防止フィルムＡＲ１を介してタッチパネル１４に対して表側に積層されている。
【００４５】
カバーパネル１５のうち上記した張出部分１５ＥＰを含む外周部分における裏側の板面（タッチパネル１４側を向いた板面）には、図３に示すように、光を遮る板面遮光層３２（遮光層、板面遮光部）が形成されている。板面遮光層３２は、例えば黒色を呈する塗料などの遮光性材料からなるものとされ、その遮光性材料を、カバーパネル１５における内側の板面に印刷することで同板面に一体的に設けられている。なお、板面遮光層３２を設けるに際しては、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷手段を採用することができる。板面遮光層３２は、カバーパネル１５のうち張出部分１５ＥＰの全域に加えて、張出部分１５ＥＰよりも内側にあって、タッチパネル１４及び液晶パネル１１の各外周部分と平面に視てそれぞれ重畳する部分にわたる範囲に形成されている。従って、板面遮光層３２は、液晶パネル１１の表示領域を取り囲む形で配されることになるので、表示領域外の光を遮ることができ、もって表示領域に表示される画像に係る表示品位を高いものとすることができる。
【００４６】
続いて、ケーシング１６について説明する。ケーシング１６は、合成樹脂材料または金属材料からなるものであって、図１及び図３に示すように、表側に向けて開口した略椀型（略ボウル型）をなしており、フレーム１３の枠状部１３Ａ、取付板部１３Ｃ、シャーシ２２、及び放熱部材２３などの部材を裏側から覆うとともに、液晶表示装置１０における背面側の外観を構成している。ケーシング１６は、図３に示すように、概ね平坦な底部１６Ａと、底部１６Ａの外周縁から表側へ向けて立ち上がるとともに断面湾曲形状をなす曲部１６Ｂと、曲部１６Ｂの外周縁から表側へ向けてほぼ真っ直ぐに立ち上がる取付部１６Ｃとからなる。取付部１６Ｃには、断面鉤型をなすケーシング側係止爪部１６Ｄが形成されており、このケーシング側係止爪部１６Ｄがフレーム１３のフレーム側係止爪部３５Ａに対して係止されることで、ケーシング１６をフレーム１３に対して取付状態に保持することが可能とされる。
【００４７】
続いて、光反射シート４０について説明する。光反射シート４０は、例えば、合成樹脂製とされ、その表面（光反射面４０Ａ）が光反射性に優れた白色とされている。なお、光反射シート４０の材質及び色はこれらに限定されない。光反射シート４０は、シャーシ２２の底板２２Ａに載置されており、反対板面１９Ｃの全面を覆う構成となっている。また、光反射シート４０のＬＥＤ１７側の端部は、図３に示すように、光入射面１９ＢよりもＬＥＤ１７側に配されている。これにより、光反射シート４０の端部によってＬＥＤ１７からの光を反射することで、光入射面１９Ｂへの光の入射効率を向上させることができる。
【００４８】
次に、導光板１９の構成について詳しく説明する。図４に示すように、導光板１９の反対板面１９Ｃには、プリズム部５１及び出光反射部６０が形成され、導光板１９の光出射面１９Ａには、レンズ部５５が形成されている。プリズム部５１（集光部）は、図２及び図３に示すように、Ｙ軸方向（所定の方向）に沿って複数配列されており、Ｘ軸方向（複数のプリズム部５１の配列方向と直交する方向）に沿って延設されている。プリズム部５１は、図４に示すように、反対板面１９Ｃから裏側（光反射シート４０側）に突出する形状をなしている。プリズム部５１は、断面視において三角形状をなし、一対の傾斜面５１Ａ，５１Ａを有している。
【００４９】
プリズム部５１は、導光板１９内を伝播して傾斜面５１Ａに達した光に次のようにして光学作用を付与している。傾斜面５１Ａに達した光のうち、傾斜面５１Ａに対して臨界角を超える入射角度で入射した光は、傾斜面５１Ａにて全反射される。このような光の一部（図４において矢線Ｌ２で示す）は、Ｙ軸方向（複数のＬＥＤ１７の配列方向）についてＺ軸方向（光出射面１９Ａの法線方向）に向かう（Ｚ軸方向に近づく）ように集光される。また、傾斜面５１Ａにて全反射される光には、Ｙ軸方向について拡散するものも存在する。
【００５０】
また、傾斜面５１Ａに達した光のうち、傾斜面５１Ａに対して臨界角以下の入射角で入射した光は、傾斜面５１Ａにて屈折されつつ光反射シート４０側に出射される。光反射シート４０側に出射された光は、光反射シート４０によって反射された後、傾斜面５１Ａにて屈折されつつ、導光板１９内部に入射する。傾斜面５１Ａによって屈折された光は、傾斜面５１Ａに対する入射角度に応じて、Ｙ軸方向について集光又は拡散される。このようなプリズム部５１を設けることで、Ｙ軸方向における光の集光（又は拡散）の態様を制御することができ、導光板１９から出射される光について、正面輝度の向上、及びＹ軸方向における輝度ムラの抑制を図ることができる。
【００５１】
出光反射部６０は、図５に示すように、Ｘ軸方向（光入射面１９Ｂの法線方向）に沿って複数配列されている。出光反射部６０は、傾斜角度の異なる３種類の傾斜面（第１傾斜面６１，第２傾斜面６２，第３傾斜面６３）を有するプリズム部とされる。出光反射部６０は、図６に示すように、隣り合う２つのプリズム部５１，５１によって構成された谷部５２に設けられている。言い換えると、第１傾斜面６１，第２傾斜面６２，第３傾斜面６３は、対向配置された２つの傾斜面５１Ａ，５１Ａを連結する形で設けられている。
【００５２】
第１傾斜面６１は、Ｘ軸方向においてＬＥＤ１７（ひいては光入射面１９Ｂ）から遠ざかるにつれて、光反射シート４０側（図４の下側）に向かう傾斜面とされる。第２傾斜面６２は、Ｘ軸方向においてＬＥＤ１７から遠ざかるにつれて、光反射シート４０側（図４の下側）に向かう傾斜面とされる。第２傾斜面６２は、第１傾斜面６１の一端（ＬＥＤ１７から遠い側の端部）に連なるものとされ、Ｘ軸を基準とした第２傾斜面６２の傾斜角度は、第１傾斜面６１の傾斜角度よりも小さいものとされる。第３傾斜面６３（傾斜面）は、Ｘ軸方向においてＬＥＤ１７から遠ざかるにつれて、光出射面１９Ａ側（出光反射部６０が設けられていない板面側、図４の上側）に向かう傾斜面とされる。また、第３傾斜面６３は、第２傾斜面６２の一端（ＬＥＤ１７から遠い側の端部）に連なるものとされる。
【００５３】
導光板１９内を伝播する光において、ＬＥＤ１７側（図４の左側）から第３傾斜面６３に到達した光のうち、臨界角以上の入射角で入射した光（このような光の一例を図５において矢線Ｌ３で示す）は、第３傾斜面６３によって、光出射面１９Ａ側に向かうように反射される。このような光は、第３傾斜面６３に反射されることで、Ｚ軸方向（導光板１９の板面（光出射面１９Ａ）の法線方向、導光板１９の板厚方向）に向かうこととなる。つまり、第３傾斜面６３は、光出射面１９Ａに対する入射角が臨界角を超えない光（光出射面１９Ａによって全反射されない光）を生じさせて光出射面１９Ａからの出射を促すことが可能な構成となっている。
【００５４】
また、第３傾斜面６３は、Ｘ軸方向（光源から遠ざかる方向）に沿って複数配列されており、複数の第３傾斜面６３は、ＬＥＤ１７から遠い側に配される第３傾斜面６３程、その面積が大きくなるように設定されている。これにより、光出射面１９Ａからの出射光を光出射面１９Ａの面内においてより均一な分布とすることができる。さらに、図４の矢線Ｌ３で示すように、第２傾斜面６２によって光を反射させることで、第３傾斜面６３に対して光が到達し易くなり、光出射面１９Ａ側に向けてより多くの光を反射させることができる。さらに、第１傾斜面６１を設けることで、第１傾斜面６１を設けない構成と比べて、第３傾斜面６３の一端を光出射面１９Ａに近づけることができる。これにより、第３傾斜面６３の面積をより大きくすることができる。
【００５５】
各プリズム部５１の稜線５３の各々は、図５に示すように、複数の出光反射部６０の配列方向に沿って延びており、Ｘ軸に対してわずかに傾斜している。具体的には、稜線５３は、ＬＥＤ１７から遠ざかるにつれて表側に向かう形でＸ軸に対して傾斜している。これにより、Ｚ軸方向（導光板１９の板厚方向）における出光反射部６０と稜線５３との距離（図５のＺ１，Ｚ２参照）は、ＬＥＤ１７から遠い側に配される出光反射部６０程、小さくなるものとされる。言い換えると、ＬＥＤ１７から遠い出光反射部６０程、稜線５３に近い箇所に配されている。
【００５６】
図６に示すように、出光反射部６０は、隣り合う２つのプリズム部５１，５１において対向配置される一対の傾斜面５１Ａ，５１Ａを連結する形で設けられる。このため、図７に示すように、複数の出光反射部６０は、稜線５３に近い箇所に配される出光反射部６０程、Ｙ軸方向（図７の上下方向）の長さが大きくなる。また、図５に示すように、複数の第３傾斜面６３は、ＬＥＤ１７から遠い箇所に配されるもの程、Ｚ軸方向における長さが大きくなるように設定されている。以上のことから、本実施形態では、Ｘ軸方向に配列された複数の出光反射部６０において、ＬＥＤ１７から遠い箇所に配される出光反射部６０程、その面積が大きくなるように設定されている。
【００５７】
レンズ部５５は、Ｘ軸方向に沿って延びる半円柱形状（シリンダー形状）をなすシリンドリカルレンズとされる。レンズ部５５は、Ｙ軸方向に沿って複数配列されている。これにより、複数のレンズ部５５によって、レンチキュラーレンズが構成されている。レンズ部５５は、導光板１９内を伝播する光に対して次のようにして光学作用を付与している。レンズ部５５の表面（円弧状面５５Ａ）に達した光のうち、円弧状面５５Ａ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５５Ａにて全反射され、反対板面１９Ｃ側に戻される。このような光の多くは、全反射する際にＹ軸方向について拡散される。
【００５８】
また、レンズ部５５の円弧状面５５Ａに達した光のうち、円弧状面５５Ａに対して臨界角以下の入射角で入射した光は、円弧状面５５Ａにて屈折されつつ光出射面１９Ａから出射される。円弧状面５５Ａによって屈折される光の一部は、Ｙ軸方向について集光される。このようなレンズ部５５を設けることで、Ｙ軸方向における光の集光（又は拡散）の態様を制御することができ、導光板１９から出射される光について、正面輝度の向上、及びＹ軸方向における輝度ムラの抑制を図ることができる。また、レンズ部５５によってＹ軸方向について集光された光は、後述するプリズムシート７０においてＹ軸方向について集光され易いものとなる。これにより、プリズムシート７０からの出射光に係る正面輝度をより高くすることができる。
【００５９】
プリズムシート７０は、図４に示すように、導光板１９の光出射面１９Ａを覆う形で配されており、シート状をなすシート基材７１と、シート基材７１の表側の面である出光側板面７１Ａに形成されるプリズム部７２（単位集光部）とから構成される。出光側板面７１Ａは、シート基材７１の板面のうち導光板１９からの出射光が入射される入光側板面７１Ｂとは反対側の面である。シート基材７１は、ほぼ透明な合成樹脂製とされ、具体的には例えばＰＥＴなどの熱可塑性樹脂材料からなり、その屈折率は例えば１．６６７程度とされる。プリズム部７２は、シート基材７１の出光側板面７１Ａに一体的に設けられている。
【００６０】
プリズム部７２は、光硬化性樹脂材料の一種であるほぼ透明な紫外線硬化性樹脂材料からなり、プリズムシート７０の製造に際しては、例えば未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を成形用の型内に充填するとともに、その型の開口端にシート基材７１を宛がうことで、未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を出光側板面７１Ａに接する形で配し、その状態でシート基材７１を介して紫外線硬化性樹脂材料に対して紫外線を照射することで、紫外線硬化性樹脂材料を硬化させてプリズム部７２をシート基材７１に対して一体的に設けることができる。プリズム部７２をなす紫外線硬化性樹脂材料は、例えばＰＭＭＡなどのアクリル樹脂とされ、その屈折率は例えば１．５９程度とされる。
【００６１】
プリズム部７２は、シート基材７１の出光側板面７１Ａから表側（出光側）に向けて突出する形で設けられている。このプリズム部７２は、Ｙ軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形（略山形）をなすとともにＸ軸方向に沿って直線的に延在されており、Ｙ軸方向に沿って複数本が並んで配置されている。プリズム部７２は、その幅寸法（Ｘ軸方向についての寸法）が全長にわたって一定とされる。プリズム部７２は、断面形状がほぼ二等辺三角形状をなしており、一対の斜面７２Ａ，７２Ａを有している。
【００６２】
このような構成のプリズムシート７０に導光板１９側から光が入射する際には、その光は、導光板１９の光出射面１９Ａとプリズムシート７０のシート基材７１との間に有される空気層からシート基材７１の入光側板面７１Ｂ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。シート基材７１を透過した光がシート基材７１の出光側板面７１Ａからプリズム部７２に入射する際にも界面にて入射角に応じて屈折される。そして、プリズム部７２を透過した光は、プリズム部７２の斜面７２Ａ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シート基材７１側に戻される（再帰反射される）のに対し、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４において矢線Ｌ７で示す）。上記の構成により、プリズム部７２からの出射光は、Ｘ軸方向について進行方向が正面方向（光出射面１９Ａの法線方向）に向かうように集光される。つまり、プリズム部７２は、異方集光性を有している。なお、プリズム部７２の斜面７２Ａから出射される光のうち、隣り合うプリズム部７２に向かうものはそのプリズム部７２内に入射してシート基材７１側に戻される。
【００６３】
次に、本実施形態の効果について、比較例１及び比較例２と対比して説明する。比較例１の構成について、図１１から図１４を用いて説明する。比較例１のバックライト装置１１２においては、図１１に示すように、導光板の構成が本実施形態と相違する。比較例１の導光板１１９においては、図１２及び図１４に示すように、出光反射部１６０がプリズム部５１の頂部に設けられている。図１３に示すように、出光反射部１６０は、導光板１１９における反対板面１１９Ｃの一部を切り欠いた形状をなし、ＬＥＤ１７から遠ざかるにつれて、光出射面１９Ａ側に向かう傾斜面１６３を有している。導光板１１９内を伝播する光の一部は、傾斜面１６３によって光出射面１９Ａ側に反射される構成となっている（このような光の一例を図１２において矢線Ｌ８で示す）。
【００６４】
続いて、比較例２の構成について、図１５を用いて説明する。比較例２のバックライト装置１７２においては、図１５に示すように、導光板の構成が本実施形態と相違する。比較例２の導光板１７９においては、光入射面１７９Ｂに複数の入光プリズム１８０（光入射面側プリズム）が形成されている。複数の入光プリズム１８０は、Ｙ軸方向に沿って配列されている。ＬＥＤ１７から出射された光は、入光プリズム１８０を通過する過程でＹ軸方向に拡散される構成となっている。なお、比較例２の入光プリズム１８０以外の構成は、比較例１と同じである。
【００６５】
本実施形態においては、ＬＥＤ１７から出射された光は、光入射面１９Ｂから導光板１９内に入射し、導光板１９内を伝播する。導光板１９内を伝播する光のうち、出光反射部６０に到達した光の一部は、出光反射部６０に反射されることで、導光板１９から出射される。一方、導光板１９内を伝播する光のうち、プリズム部５１に到達した光の一部は、光出射面１９Ａの法線方向に向かうように集光される。これにより、導光板１９の出射光の正面輝度をより高くすることができる。
【００６６】
これに対して、比較例１のように、プリズム部５１の頂部に出光反射部１６０を設けた場合には、出光反射部１６０によって反射された光（導光板から出光され易い光）がプリズム部５１によって集光され易い（このような光の一例を図１３において矢線Ｌ１０で示す）。このため、光出射面１９Ａから出射される光においては、出光反射部１６０に対応する箇所の輝度が、その周囲より高くなり、Ｙ軸方向において輝度ムラとなる。
【００６７】
本実施形態では、出光反射部６０を、隣り合う２つのプリズム部５１，５１によって構成された谷部５２に設けている。このため、比較例１（出光反射部をプリズム部の頂部に設ける構成）と比べて、出光反射部６０によって反射された光がプリズム部５１の傾斜面５１Ａに到達し難くなり、集光され難くなる（このような光の一例を図４において矢線Ｌ１１で示す）。この結果、出光反射部６０に対応する箇所の輝度がその周囲より高くなる事態を抑制でき、Ｙ軸方向（ＬＥＤ１７の配列方向）において輝度ムラが生じる事態を抑制できる。
【００６８】
また、比較例２のように入光プリズム１８０を設ける構成とすれば、Ｙ軸方向に光を拡散することができ、輝度ムラを抑制することが可能となる。しかしながら、比較例２の構成では、出射光の輝度が低下する事態が懸念される。この理由としては、光が光入射面１７９Ｂを通過する際にＹ軸方向に拡散する結果、導光板１７９の側端面１７９Ｅに対する入射角が臨界角以下となる光がより生じ易くなり、液晶パネル１１の表示領域に達する前に導光板１７９から出射する光（このような光の一例を図１５の矢線Ｌ９で示す）が増加することや、光入射面１７９Ｂを通過する際にＹ軸方向に拡散されることで、導光板１７９の光出射面から出射される光の指向性がより低くなることが考えられる。
【００６９】
図１６は、入光プリズム１８０の頂角と出射光の輝度の相関を示すグラフである。図１６の横軸は、入光プリズム１８０の頂角であり、縦軸は、入光プリズム１８０の頂角が１８０°の時の出射光の輝度値を基準（１００％）とした相対輝度である。図１６によれば、入光プリズム１８０の頂角が１８０°（光入射面に入光プリズムが設けられていない構成）において輝度が最大となり、頂角が小さくなるにつれて、Ｙ軸方向における光の拡散が大きくなり、輝度が低くなっていることが分かる。
【００７０】
次に、本実施形態、比較例１、比較例２において輝度ムラを比較した結果を図８から図１０を用いて説明する。図８は、本実施形態、比較例１、比較例２の構成をまとめた表である。また、各構成において輝度ムラを評価した結果と輝度を測定した結果を図８に示してある。図８に示すように、本実施形態、比較例１、比較例２においてレンズ部５５の形状は、いずれもシリンダー形状であり、プリズム部５１の頂角は、いずれも１４０°としてある。また、比較例２の入光プリズム１８０の頂角は１１０°としてある。
【００７１】
図９は、本実施形態、比較例１、比較例２において、導光板からの出射光の輝度分布を示す画像である。図９では、導光板の光出射面のうち、光入射面側の端部の画像を示しており、白色に近い程、出射光の輝度が高いことを示している。図９によれば、比較例１では、ＬＥＤ１７に近い箇所においてＹ軸方向に輝度ムラが生じていることが分かる。比較例２においては、輝度ムラは、比較例１に比べて低減されているものの、輝度が低下していることが分かる。これに対して、本実施形態では、比較例１に比べて輝度ムラが低下しており、比較例２に比べて輝度が高くなっていることが分かる。なお、図８には、本実施形態、比較例１、比較例２における平均輝度を示している。比較例２は、比較例１に対して平均輝度が約１０％低下している。これに対して、本実施形態の構成では、比較例１よりもわずかに高い平均輝度となっている。
【００７２】
図１０は、マイケルソンコントラストを用いて、本実施形態、比較例１、比較例２における輝度ムラを定量化したグラフである。図１０における横軸は、Ｘ軸方向における光入射面からの距離である。縦軸は、Ｙ軸方向における輝度ムラに係るマイケルソンコントラスト（Ｃｍ値）であり、数値が高い程、Ｙ軸方向における輝度ムラが大きいことを示している。なお、図１０では、光入射面付近の領域における結果を示している。図１０に示すように、比較例１では、輝度ムラが最も大きくなっており、光入射面（ひいてはＬＥＤ）から遠ざかるにつれて、輝度ムラが小さくなっていることが分かる。また、本実施形態においては、比較例１と比べて、輝度ムラが低減されており、比較例２と同じ程度の輝度ムラとなっていることが分かる。また、図８には、４〜１４ｍｍの範囲における平均のＣｍ値を示してある。以上のことから、本実施形態では、出射光の輝度を低下させることなく、輝度ムラを抑制できることが確認できた。
【００７３】
また、出光反射部６０は、光入射面１９Ｂの法線方向（Ｘ軸方向）に沿って複数配列され、さらに、出光反射部６０は、ＬＥＤ１７から遠ざかるにつれて光出射面１９Ａ側に向かう第３傾斜面６３（傾斜面）を有しており、複数の出光反射部６０が有する複数の第３傾斜面６３においては、ＬＥＤ１７から遠い側に配される第３傾斜面６３程、その面積が大きく設定されている。
【００７４】
このような構成とすれば、ＬＥＤ１７から遠い箇所の第３傾斜面６３においては、より多くの光を導光板１９から出射させることができる。一般的に導光板１９においては、ＬＥＤ１７から遠い箇所程、出射光量が少なくなる。複数の第３傾斜面６３の各面積を上述のように設定することで、導光板１９から出射される光において、ＬＥＤ１７から近い箇所と遠い箇所との間で輝度ムラが生じる事態を低減することができる。言い換えると、導光板１９の出射光においてＸ軸方向について輝度ムラが生じる事態を低減することができる。
【００７５】
また、プリズム部５１は、複数のプリズム部５１の配列方向と直交する方向に延びるものとされ、隣り合う２つのプリズム部５１の稜線５３の各々は、複数の出光反射部６０の配列方向に沿って延びており、複数の出光反射部６０は、ＬＥＤ１７から遠い箇所に配される出光反射部６０程、導光板１９の板厚方向（Ｚ軸方向）における稜線５３の各々までの距離が小さくなるように配されている。
【００７６】
隣り合う２つのプリズム部５１，５１の谷部５２に出光反射部６０を設ける場合には、プリズム部５１の表面に出光反射部６０が設けられることとなり、一方のプリズム部５１の表面と他方のプリズム部５１の表面を連結する形で出光反射部６０が設けられる。ここで、一方のプリズム部５１の表面と他方のプリズム部５１の表面との間の間隔は、プリズム部５１の稜線５３に近づく程大きくなる。このため、出光反射部６０を構成する各傾斜面（傾斜面６１，６２，６３）は、プリズム部５１の稜線５３に近づく程、稜線５３と直交する方向（Ｙ軸方向）における長さが大きくなり、その面積が大きくなる。本実施形態のようにＬＥＤ１７から遠い箇所に配される出光反射部６０程、導光板１９の板厚方向における稜線５３までの距離が小さくなるように設定することで、複数の第３傾斜面６３のうち、ＬＥＤ１７から遠い第３傾斜面６３程、稜線５３に近い箇所に配されることになり、その面積を大きくすることができる。
【００７７】
また、導光板１９が方形状をなすとともに、光入射面１９Ｂは導光板１９の一辺方向（Ｙ軸方向）に沿って延びる長手状をなし、ＬＥＤ１７が光入射面１９Ｂの長手方向に沿って複数配列され、プリズム部５１は、複数のＬＥＤ１７の配列方向について光を集光する構成とされる。このような構成とすれば、複数のＬＥＤ１７の配列方向において輝度ムラが発生する事態を抑制できる。
【００７８】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１７ないし図１８によって説明する。本実施形態のバックライト装置２１２においては、導光板の構成が上記実施形態と相違する。なお、上記した実施形態と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。本実施形態の導光板２１９においては、光出射面２１９Ａ側に複数のプリズム部２５１が設けられており、反対板面２１９Ｃ側に複数のレンズ部２５５が設けられている。プリズム部２５１は、図１７に示すように、断面視三角形状をなし、Ｘ軸方向に沿って延びる形状をなしている。また、複数のプリズム部２５１は、Ｙ軸方向に沿って配列されている。レンズ部２５５は、Ｘ軸方向に沿って延びる半円柱形状（シリンダー形状）をなすシリンドリカルレンズとされ、Ｙ軸方向に沿って複数配列されている。プリズム部２５１（集光部）及びレンズ部２５５は、主にＹ軸方向について、光の拡散（又は集光）の度合いを制御する機能を担っている。
【００７９】
導光板２１９内を伝播する光のうち、プリズム部２５１の斜面２５１Ａに到達した光は、斜面２５１Ａにおける屈折や全反射によって、Ｙ軸方向について拡散される。例えば、Ｚ軸方向に沿う入射角度で斜面２５１Ａに入射した光は、屈折によってＹ軸方向に拡散される構成となっている（このような光の一例を図１７の矢線Ｌ１３で示す）。なお、斜面２５１Ａに対する入射角度によっては、屈折又は全反射によってＹ軸方向について集光される光も存在する。また、レンズ部２５５においても、プリズム部２５１と同様に、レンズ部２５５の円弧状面２５５Ａにおける屈折や全反射によって、Ｙ軸方向について拡散される構成となっている。なお、円弧状面２５５Ａに対する入射角度によっては、屈折又は全反射によってＹ軸方向について集光される光も存在する。
【００８０】
複数のプリズム部２５１において、隣り合う２つのプリズム部２５１，２５１の間の各々には、図１８に示すように、出光反射部２６０が設けられている。出光反射部２６０は、図１８に示すように、導光板２１９の板面の一部を切り欠いた形状をなしており、Ｘ軸方向に複数配列されている。出光反射部２６０は、ＬＥＤ１７から遠ざかるにつれて（図１８の右側に向かうにつれて）反対板面２１９Ｃ側に向かう傾斜面２６１を有している。これにより、導光板２１９内において、ＬＥＤ１７側（図１８の左側）から傾斜面２６１に到達した光のうち、臨界角以上の入射角で入射した光は、傾斜面２６１によって反対板面２１９Ｃ側に向かうように反射される（このような光の一例を図１８の矢線Ｌ１２で示す）。
【００８１】
このような光は、傾斜面２６１に反射されることで、Ｚ軸方向（導光板２１９の板面の法線方向）に向かうこととなる。つまり、傾斜面２６１は、光出射面２１９Ａ及び反対板面２１９Ｃに対する入射角が臨界角を超えない光を生じさせて導光板２１９からの出射を促すことが可能な構成となっている。なお、本実施形態では、出光反射部２６０の各々と、プリズム部２５１の稜線２５２とのＺ軸方向における距離が一定となっている。また、複数の傾斜面２６１は、ＬＥＤ１７から遠い箇所に配される傾斜面２６１程、その面積が大きくなるように設定されていてもよい。
【００８２】
傾斜面２６１によって反対板面２１９Ｃ側に反射された光は、反対板面２１９Ｃから出射される。その後、反対板面２１９Ｃから出射した光は、光反射シート４０によって反対板面２１９Ｃ側に反射され、反対板面２１９Ｃから導光板２１９内に入射する。導光板２１９内に入射した光は、光出射面２１９Ａ側に向かい光出射面２１９Ａから出射される。
【００８３】
仮に、出光反射部２６０を反対板面２１９Ｃに設け、レンズ部２５５を光出射面２１９Ａに設ける構成とした場合には、出光反射部２６０によって反射された光は、光出射面２１９Ａに向かい、レンズ部２５５を１回のみ通過した後、光出射面２１９Ａから出射される。このような構成と比べて、本実施形態では、反対板面２１９Ｃから出射された光が光反射シート４０によって反射され、反対板面２１９Ｃから導光板２１９内に入射する過程でレンズ部２５５（光拡散部）を２回通過し、その後、プリズム部２５１を１回通過することになる。つまり、本実施形態では、光拡散作用を付与する光拡散部（レンズ部２５５又はプリズム部２５１）を少なくとも３回通過することになり、光をより確実にＹ軸方向について拡散させることができるから、輝度ムラの発生をより確実に抑制できる。
【００８４】
また、本実施形態においては、光出射面２１９Ａから出射される光の多くが光反射シート４０を経由した光となる。このため、光反射シート４０は、光を鏡面反射させる構成のものが好ましい。このような構成とすれば、光反射シート４０による拡散反射が生じ難く、光出射面２１９Ａからの出射光について正面輝度をより高くすることができる。このような光反射シート４０としては、例えば合成樹脂製のフィルム基材の表面に、金属薄膜（例えば銀薄膜）を蒸着させてなるものを例示することができる。
【００８５】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図１９ないし図２０によって説明する。本実施形態のバックライト装置３１２においては、導光板の構成が上記実施形態と相違する。なお、上記した実施形態と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。本実施形態の導光板３１９においては、図１９に示すように、光出射面３１９Ａにプリズム部３５５がＹ軸方向に沿って複数設けられている。プリズム部３５５は、断面視三角形状をなし、Ｘ軸方向に沿って延びている。プリズム部３５５の頂角を適宜設定することで、光出射面３１９Ａからの出射光の集光の度合い、ひいては出射光の輝度を設定することができる。図２０は、プリズム部３５５及びプリズム部５１の頂角の角度を変化させた場合において、光出射面１９Ａの出射光の輝度がどのように変化するかを検討した結果を示す表である。図２０における相対輝度とは、実施形態１の構成における出射光の輝度値を基準（１００％）とした相対値である。図２０によれば、プリズム部３５５及びプリズム部５１の各頂角を１００°から１５０°の範囲内で設定すれば、実施形態１に対して輝度を３％以上向上できることが分かる。
【００８６】
＜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。
（１）上記実施形態１では、導光板の光出射面にレンズ部５５が設けられている構成を例示し、上記実施形態３では、導光板の光出射面にプリズム部３５５が設けられている構成を例示したが、これに限定されない。図２１に示すように、光出射面１９Ａにおいて、レンズ部５５とプリズム部３５５がＹ軸方向に沿って交互に配列されていてもよい。また、図２２に示すように、レンズとプリズムとを組み合わせた形状の突部３５６が光出射面１９Ａに一体的に設けられていてもよい。図２１及び図２２に示すように、レンズとプリズムとを組み合わせる構成とすれば、導光板１９内における光の伝播の態様をより複雑にすることができ、導光板１９からの出射光に輝度ムラが生じる事態をより確実に抑制することができる。
（２）上記実施形態１では、複数の出光反射部６０において、ＬＥＤ１７から遠い位置に配される出光反射部６０程、稜線５３に近い箇所に配される構成としたが、これに限定されない。出光反射部６０と稜線５３との距離が、各出光反射部６０について一定であってもよい。
（３）上記実施形態では、集光部としてプリズム部を例示し、２つのプリズム部によって構成される谷部に出光反射部を設ける構成としたが、これに限定されない。例えば、集光部をレンズ部とし、隣り合う２つのレンズ部によって構成される谷部に出光反射部を設けてもよい。
（４）上記実施形態では、集光シートとして、プリズム部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。例えば、複数のシリンドリカルレンズを備えた集光シートを用いてもよい。
（５）上記した各実施形態では、光源としてＬＥＤを用いたものを示したが、有機ＥＬなどの他の光源を用いることも可能である。
（６）上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてＴＦＴを用いたが、ＴＦＴ以外のスイッチング素子（例えば薄膜ダイオード（ＴＦＤ））を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
（７）上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネルを用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０...液晶表示装置（表示装置）、１１...液晶パネル（表示パネル）、１２，２１２，３１２...バックライト装置（照明装置）、１７...ＬＥＤ（光源）、１９...導光板、１９Ａ...光出射面、１９Ｂ...光入射面、１９Ｃ...反対板面、４０...光反射シート（光反射部材）、５１，２５１...プリズム部（集光部）、５２...谷部、５３...稜線（集光部の稜線）、６０，２６０...出光反射部、６３...第３傾斜面（傾斜面）、２５５...レンズ部（光拡散部）、２６１...傾斜面、Ｚ１，Ｚ２...導光板の板厚方向における稜線までの距離
【図１】
2016093136.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
2016093136.tif 000017
【図１６】
2016093136.tif 000018
【図１７】
2016093136.tif 000019
【図１８】
2016093136.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2016093136.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年6月1日(2017.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
端面の少なくとも一部が前記光源からの光が入射する光入射面とされるとともに、一対の板面のうち、一方が光を出射させる光出射面とされる導光板であって、
前記一対の板面における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２つの前記集光部によって構成される谷部に設けられ、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、を有する導光板と、を備え、
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程、その面積が大きく設定されている照明装置。
【請求項２】
前記集光部は、複数の前記集光部の配列方向と直交する方向に延びるプリズム部とされ、
前記隣り合う２つの前記集光部の稜線の各々は、前記複数の前記出光反射部の配列方向に沿って延びており、
前記複数の前記出光反射部は、前記光源から遠い箇所に配される前記出光反射部程、前記導光板の板厚方向における前記稜線の各々までの距離が小さくなるように配されている請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記反対板面を覆う形で配され、光を前記反対板面側に反射する光反射部材を備え、
前記集光部及び前記出光反射部は、前記光出射面に設けられ、
前記反対板面には、光を拡散させる光拡散部が設けられている請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光板が方形状をなすとともに、前記光入射面は前記導光板の一辺方向に沿って延びる長手状をなし、
前記光源が前記光入射面の長手方向に沿って複数配列され、
前記集光部は、前記複数の光源の配列方向について光を集光する構成である請求項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】
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６】
前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる請求項５に記載の表示装置。
【国際調査報告】
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2016093136.tif 000027
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