(57)【要約】【課題】      いわゆる逆プリズム型の照明装置において、電気光学パネルと導光板との間に発生するモアレを低減する【解決手段】  照明装置は、例えば液晶装置のバックライトユニットなどに好適な面発光型の照明装置であり、平面形状が矩形である導光板と、導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートとを備える。導光板には、導光板から出射される光の拡散性を高めるために、出光面上に複数の略平行な線状プリズムが設けられるが、その線状プリズムは、当該線状プリズムの延在方向に沿った前記導光板の端面に対して０度より大きい傾斜角を有する。即ち、線状プリズムは、矩形の導光板の端面に対して傾斜して形成される。照明装置の被照明物となる液晶装置などは、内部にブラックマトリクス、カラーフィルタ、電極、その他の線状要素を多く含むので、線状プリズムを導光板の端面と平行に形成すると、線状プリズムと液晶装置などの線状要素との間にモアレが発生しやすくなる。そこで、導光板上の線状プリズムを傾斜させることにより、モアレの発生を抑制する。【選択図】    図４
2005183029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面形状が矩形であり、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有する導光板と、
前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、
前記線状プリズムは、当該線状プリズムの延在方向に沿った前記導光板の辺に対して０度より大きい傾斜角を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
光源と、
出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有し、前記光源からの光を前記出光面から出光する導光板と、
前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、
前記線状プリズムは、前記導光板が前記光源から導光する方向に沿って配列されてなり、前記光源の配列方向に垂直な方向に対して０度より大きい傾斜角を有することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
光源と、
出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有し、前記光源からの光を前記出光面から出光する導光板と、
前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、
前記線状プリズムは、前記導光板が前記光源から導光する方向に対向して配列されてなり、前記光源の配列方向に対して０度より大きい傾斜角を有することを特徴とする照明装置。
【請求項４】
前記傾斜角は１０度以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記傾斜角は５度であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記凹凸形状は、前記光源の配列方向と実質的に平行に配列してなることを特徴とする請求項２又は３に記載の照明装置。
【請求項７】
基板と、基板上に配置された電気光学物質と、前記基板上に設けられ前記電気光学物質に電圧を印加する電極と、を有する電気光学装置用基板と、
平面形状が矩形であり、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有する導光板と、
前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、
前記線状プリズムは、当該電極の延在方向に対して傾けて配置されてなることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
基板と、基板上に配置された電気光学物質と、前記基板上に設けられてなる複数のカラーフィルタと、を有する電気光学装置用基板と、
平面形状が矩形であり、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有する導光板と、
前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、
前記線状プリズムは、当該カラーフィルタの配列方向に対して傾けて配置されてなることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
基板と、基板上に配置された電気光学物質と、前記基板上に設けられ画素間に配置されてなる遮光層と、を有する電気光学装置用基板と、
平面形状が矩形であり、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有する導光板と、
前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、
前記線状プリズムは、当該遮光層の延在方向に対して傾けて配置されてなることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明装置に関し、特に液晶装置などのバックライトユニットとして好適な面発光型の照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置においては、透過表示を行うために液晶パネルなどの背面側にバックライトユニットが設けられる。一般的には、バックライトユニットは、光源と、光源からの光を平面状の光として出射する導光板と、導光板から出射した光を液晶パネルなどの被照明物の方向に向けるプリズムシートなどを備えて構成される。この場合、プリズムシートの配置としては、プリズムシートのプリズム形状面（凹凸面）が被照明物側に向けて配置されるもの（以下、説明の便宜上「正プリズム型」と呼ぶ。）と、プリズムシートのプリズム形状面が導光板側に向けて配置されるもの（以下、説明の便宜上「逆プリズム型」と呼ぶ。）とが知られている。また、最近では、導光板から出射する光を拡散して輝度ムラなどを防止するため、導光板の光を出射する面（以下、「出光面」と呼ぶ。）上に線状プリズムを形成する手法が知られている。
【０００３】
液晶装置などにおいて、バックライトユニット上に液晶パネルを載置すると、導光板の出光面上の線状プリズム、プリズムシートのプリズム、及び液晶パネルのパターンなどにより光の干渉（モアレ）が発生することがある。
【０００４】
正プリズム型のバックライトユニットでは、一般的に導光板の出光面とプリズムシートとの間に拡散シートが設けられているため、導光板とプリズムシートとの間、及び、導光板と液晶パネルとの間にモアレが発生する可能性は低い。また、プリズムシートと液晶パネルとの間で発生するモアレは、プリズムシート上の線状プリズムの方向を回転することにより回避できる。正プリズム型のバックライトユニットにおいて、プリズムシート上の線状プリズムの方向を傾斜させる手法が例えば特許文献１に記載されている。
【０００５】
一方、逆プリズム型のバックライトユニットでは、導光板とプリズムシートとの間に拡散シートなどを配置することができないため、導光板から出射する光の拡散性を高めることができず、導光板上の線状プリズムと液晶パネルとの間にモアレが発生する可能性が高い。
【０００６】
【特許文献１】特許３４１０７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、いわゆる逆プリズム型の照明装置において、電気光学パネルと導光板との間に発生するモアレを低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの観点では、照明装置は、平面形状が矩形であり、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有する導光板と、前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、前記線状プリズムは、当該線状プリズムの延在方向に沿った前記導光板の辺に対して０度より大きい傾斜角を有する。
【０００９】
上記の照明装置は、例えば液晶装置のバックライトユニットなどに好適な面発光型の照明装置であり、平面形状が矩形である導光板と、導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートとを備える。導光板には、導光板から出射される光の拡散性を高めるために、出光面上に複数の略平行な線状プリズムが設けられるが、その線状プリズムは、当該線状プリズムの延在方向に沿った前記導光板の辺に対して０度より大きい傾斜角を有する。即ち、線状プリズムは、矩形の導光板の辺に対して傾斜して形成される。照明装置の被照明物となる液晶装置などは、内部にブラックマトリクス、カラーフィルタ、電極、その他の線状要素を多く含むので、線状プリズムを導光板の辺と平行に形成すると、線状プリズムと液晶装置などの線状要素との間にモアレが発生しやすくなる。そこで、線状プリズムを傾斜させることにより、モアレの発生を抑制する。
【００１０】
本発明の他の観点では、照明装置は、光源と、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有し、前記光源からの光を前記出光面から出光する導光板と、前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、前記線状プリズムは、前記導光板が前記光源から導光する方向に沿って配列されてなり、前記光源の配列方向に垂直な方向に対して０度より大きい傾斜角を有する。
【００１１】
上記の照明装置は、例えば液晶装置のバックライトユニットなどに好適な面発光型の照明装置であり、光源と、導光板と、導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートとを備える。導光板には、導光板から出射される光の拡散性を高めるために、出光面上に複数の略平行な線状プリズムが設けられるが、その線状プリズムは、導光板が前記光源から導光する方向に沿って配列されてなり、光源の配列方向に垂直な方向に対して０度より大きい傾斜角を有する。即ち、線状プリズムは、点光源の配列方向に垂直な方向に対して傾斜して形成される。照明装置の被照明物でとなる液晶装置などは、内部にブラックマトリクス、カラーフィルタ、電極、その他の線状要素を多く含むので、線状プリズムを光源の配列方向に垂直に形成すると、線状プリズムと液晶装置などの線状要素との間にモアレが発生しやすくなる。そこで、線状プリズムを傾斜させることにより、モアレの発生を抑制する。
【００１２】
本発明のさらに他の観点では、照明装置は、光源と、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有し、前記光源からの光を前記出光面から出光する導光板と、前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、前記線状プリズムは、導光板が光源から導光する方向にに対向して配列されてなり、前記光源の配列方向に対して０度より大きい傾斜角を有する。
【００１３】
上記の照明装置は、例えば液晶装置のバックライトユニットなどに好適な面発光型の照明装置であり、光源と、導光板と、導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートとを備える。導光板には、導光板から出射される光の拡散性を高めるために、出光面上に複数の略平行な線状プリズムが設けられるが、その線状プリズムは、導光板が光源から導光する方向にに対向して配列されてなり、光源の配列方向に対して０度より大きい傾斜角を有する。即ち、線状プリズムは、光源の配列方向に対して傾斜して形成される。照明装置の被照明物となる液晶装置などは、内部にブラックマトリクス、カラーフィルタ、電極、その他の線状要素を多く含むので、線状プリズムを光源の配列方向と平行に形成すると、線状プリズムと液晶装置などの線状要素との間にモアレが発生しやすくなる。そこで、線状プリズムを傾斜させることにより、モアレの発生を抑制する。
【００１４】
好適な実施例では、上記傾斜角は１０度以下であることが好ましく、特に５度であることが好ましい。また、好適な実施例では、前記凹凸形状は、前記光源の配列方向と実質的に平行に配列してなることが好ましい。
【００１５】
本発明の他の観点では、照明装置は、基板と、基板上に配置された電気光学物質と、前記基板上に設けられ前記電気光学物質に電圧を印加する電極と、を有する電気光学装置用基板と、平面形状が矩形であり、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有する導光板と、前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、前記線状プリズムは、当該電極の延在方向に対して傾けて配置されてなる。
【００１６】
上記の照明装置は、電気光学装置用基板と、導光板と、導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートとを備える。導光板には、導光板から出射される光の拡散性を高めるために、出光面上に複数の略平行な線状プリズムが設けられるが、その線状プリズムは、当該電極の延在方向に対して傾けて配置されてなる。このように、線状プリズムを電極の延在方向に対して傾けて配置することにより、線状プリズムと電極との間におけるモアレの発生を抑制することができる。
【００１７】
本発明の他の観点では、照明装置は、基板と、基板上に配置された電気光学物質と、前記基板上に設けられてなる複数のカラーフィルタと、を有する電気光学装置用基板と、平面形状が矩形であり、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有する導光板と、前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、前記線状プリズムは、当該カラーフィルタの配列方向に対して傾けて配置されてなる。
【００１８】
上記の照明装置は、電気光学装置用基板と、導光板と、導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートとを備える。導光板には、導光板から出射される光の拡散性を高めるために、出光面上に複数の略平行な線状プリズムが設けられるが、その線状プリズムは、当該カラーフィルタの延在方向に対して傾けて配置されてなる。このように、線状プリズムを電極の延在方向に対して傾けて配置することにより、線状プリズムとカラーフィルタとの間におけるモアレの発生を抑制することができる。
【００１９】
本発明の他の観点では、照明装置は、基板と、基板上に配置された電気光学物質と、前記基板上に設けられ画素間に配置されてなる遮光層と、を有する電気光学装置用基板と、平面形状が矩形であり、出光面上に複数の略平行な線状プリズムを有する導光板と、前記導光板の出光面と対向する側に凹凸形状を有するプリズムシートと、を備え、前記線状プリズムは、当該遮光層の延在方向に対して傾けて配置されてなる。このように、線状プリズムを遮光層の延在方向に対して傾けて配置することにより、線状プリズムと遮光層との間におけるモアレの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２１】
［第１実施形態］
図１に本発明の第１実施形態に係る照明装置の概略構成を示す。図１において、照明装置１０は、液晶装置２などのバックライトユニットとして使用される面発光型の照明装置であり、導光板１１と、光源１２と、反射シート１３と、プリズムシート１４とを備える。照明装置１０から出射した光Ｌは、図示のように液晶装置２を背面から照明する。これにより、液晶装置２の透過表示が可能となる。
【００２２】
液晶装置２を構成する液晶パネルには、例えばブラックマトリクス、カラーフィルタ、電極その他の多くの構成要素がマトリクス状（格子状）又はストライプ状（線状）に形成されている。以下、これらの構成要素を液晶装置の「線状要素」と呼ぶ。図１には線状要素２ａを模式的に示している。これら線状要素２ａは、通常矩形の液晶装置２の４辺に略平行に形成されている。
【００２３】
図２（ａ）に照明装置１０の側面図を示す。また、図３（ａ）に導光板１１の斜視図を示し、図４に導光板１１の図１における上方から見た平面図を示す。
【００２４】
光源１２は複数のＬＥＤ１２ａを備え、光源１２と対向する導光板１１の端面（以下、「入光端面」と呼ぶ。）１１ｃに光を出射する。導光板１１は平面形状が矩形であり、アクリル樹脂などの透明樹脂から構成される。図１及び２における上側の面１１ａは光を出射する面（以下、「出光面」と呼ぶ。）であり、下側の面１１ｂは光を反射する面（以下、「反射面」と呼ぶ。）である。
【００２５】
光源１２から出射した光Ｌは、入光端面１１ｃから導光板１１内に入り、反射面１１ｂと出光面１１ａとの間で反射を繰り返す。そして、出光面１１ａと光のなす角が臨界角を超えると、出光面１１ａを透過して外部へ出光する。
【００２６】
プリズムシート１４は、その片面に断面が略三角形の凹凸を形成したシートであり、導光板１１の出光面１ａから出光した光を効率的に液晶装置２側へ向ける役割を有する。本実施例のプリズムシート１４は、逆プリズム型と呼ばれ、プリズムの凹凸形状が導光板１１の出光面１１ａと対向するように配置されるものである。図２に示すように、導光板１１の出光面１１ａから出射した光Ｌはプリズムシート１４により略垂直方向へ向けられる。
【００２７】
導光板１１の反射面１１ｂには、光の角度を変えるために所定のパターンが形成される。そのようなパターンの一例を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示すように、導光板１１の反射面１１ｂにはステップ状（段差状）のパターン１９が形成されている。このパターン１９により、反射面１１ｂに入射する光の方向を変更する。導光板１１内に入った光は、反射面１１ｂにより方向を変えられ、出光面１１ａとの角度が臨界角を超えたときに導光板１１から外部へ出射する。
【００２８】
さらに、本実施形態の導光板１１には、図３及び図４（ａ）に示すように、出光面１１ａ上に複数の線状プリズム３０が形成されている。複数の線状プリズム３０は、図示のように相互に略平行に形成されている。図３（ａ）の断面Ｙ１−Ｙ２における断面図を図３（ｂ）に示す。図示のように、線状プリズム３０の各々は断面が略二等辺三角形であり、導光板１１内部から出射する光Ｌを、その線方向と垂直な方向へ拡散させる働きを有する。本実施例では、ＬＥＤ１２ａから出射する光の進行方向と同一の方向に線状プリズムを延在させることにより、その方向と垂直な方向に光を拡散させている。
【００２９】
本実施例では、複数の線状プリズム３０を図４に示すように傾斜させて形成している点に特徴を有する。図４において、平面形状が矩形である導光板１１の入光端面１１ｃと対向する端面を１１ｄとし、入光端面１１と垂直な方向の端面を１１ｓとする。また、ＬＥＤ１２ａが整列して配置されている方向を方向Ａとし、それと垂直な方向を方向Ｂとする。図示のように、複数の線状プリズム３０は、それらの延在方向（長さ方向）に沿った導光板１１の端面１１ｓに対して傾斜角αを有している。また、ＬＥＤ１２ａの整列方向Ａを基準とすれば、複数の線状プリズム３０はＬＥＤ１２ａの整列方向Ａに垂直な方向Ｂに対して傾斜角αを有している。
【００３０】
このように線状プリズム３０を傾斜させる理由は以下の通りである。先にも述べたように、照明装置１０の被照明物である液晶パネル２には多くの線状要素２ａが形成されている。線状要素２ａはマトリクス状又はストライプ状であるものが多いため、導光板１１の出光面１１ａ上に形成する線状プリズム３０を端面１１ｓに平行に形成すると、それらは液晶パネル２のいくつかの線状要素２ａと平行となり、両者の間に干渉（モアレ）が生じる。そこで、本実施形態では、導光板１１の出光面１１ａ上に形成する線状プリズム３０を、端面１１ｓに対して、即ちＬＥＤ１２ａの整列方向Ａと垂直な方向Ｂに対して、所定の傾斜角αだけ傾斜させる。これにより、導光板１１上の複数の線状プリズム３０と液晶パネル２の線状要素２ａとが平行でなくなり、モアレの発生を抑制することができる。
【００３１】
モアレの発生を防止するためには、傾斜角αが０より大きい（即ち傾斜している）ことが必要である。経験的には傾斜角αは０＜α＜１０度の範囲内が好適であり、特にα＝５度程度が最適である。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５に第２実施形態に係る導光板２１の平面図を示す。なお、第２実施形態に係る照明装置１０は、第１実施形態の導光板１１の代わりに図５に示す導光板２１を使用する点以外は第１実施形態と同様である。
【００３３】
図５に示すように、第２実施形態の導光板２１は、ＬＥＤ１２ａの整列方向Ａに複数の線状プリズム３０が形成される。但し、第１実施形態と同様に、線状プリズム３０の方向は、所定の傾斜角αだけ傾斜している。具体的には、図５において、複数の線状プリズム３０の延在方向に沿った導光板１１の端面２１ｃ及び２１ｄに対して傾斜角αだけ傾斜している。また、ＬＥＤ１２ａを基準とすれば、ＬＥＤ１２ａの整列方向Ａに対して所定の傾斜角αだけ傾斜している。傾斜角αの大きさは第１実施形態と同様である。
【００３４】
図１から理解されるように、液晶装置２はＬＥＤ１２ａの整列方向Ａと略平行な方向にも多くの線状要素２ａを有している。よって、導光板１１上にＬＥＤ１２ａと略平行な方向に線状プリズム３０を形成すると、それと平行な液晶装置２の線状要素２ａとの間にモアレが発生する可能性が高い。よって、導光板１１上に形成する線状プリズム３０を端面１１ｃ又は１１ｄの方向、即ちＬＥＤ１２ａの整列方向Ａに対して傾斜させることにより、モアレの発生を防止する。
【００３５】
以上説明したように、本発明では、導光板の出光面に形成する線状プリズムを、ＬＥＤの整列方向又はそれと垂直な方向に対して傾斜させるので、液晶装置２内の線状要素２ａとの間のモアレの発生を抑制することができる。
【００３６】
なお、上記の実施例では、照明装置１０による被照明物として液晶装置２を例示したが、本発明は液晶装置２以外の電気光学装置にも適用することができ、特にその電気光学装置に電極その他のマトリクス状又はストライプ状の線状要素が形成されている場合にモアレを効果的に抑制することができる。
【００３７】
また、上記の例では光源として点光源である複数のＬＥＤを用いているが、冷陰極管などの線光状光源を用いてもよく、本発明の光源の形態には限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る照明装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】照明装置の構成を示す側面図である。
【図３】線状プリズムを有する導光板の斜視図である。
【図４】線状プリズムを有する導光板の平面図である。
【図５】第２実施形態に係る導光板の平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２  液晶装置、  １０  照明装置、  １１  導光板、  １２  光源、
１３  反射シート、  １４  プリズムシート、  ３０  線状プリズム
【図１】
2005183029.tif 000003
【図２】
2005183029.tif 000004
【図３】
2005183029.tif 000005
【図４】
2005183029.tif 000006
【図５】
2005183029.tif 000007