(57)【要約】【課題】  本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、光の指向性が高く、高輝度でしかも輝度の均一性に優れた面発光装置を提供する。【解決手段】  導光板２と光源３とプリズムシート３１とを備え、導光板２には緩斜面部４ａと緩斜面部４ａよりも一側端面２ａ寄りに配置された急斜面部４ｂからなるプリズム部４が設けられ、プリズムシート３１の入射面３３には、屈折面３４ａと反射面３４ｂからなる光屈折部３４が複数設けられ、光源３から導光板２内部に導入された光は、緩斜面部４ａから出射されて光屈折部３４に入射され、光屈折部において屈折面３４ａにより内部に導入されるとともに反射面３４ｂにより反射させて出射されることを特徴とする面発光装置１００を採用する。【選択図】        図１５
2005165199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明シートの入射面側に屈折面と反射面からなる突条の光屈折部が連続して複数設けられるとともに、前記入射面と反対側の出射面が平坦面とされてなり、
前記光屈折部は、前記透明シートに対して斜め方向からの入射光を前記屈折面により前記透明シート内部に入射させるとともに、前記透明シート内部において該入射光を前記反射面により反射させて前記他面から出射させるものであることを特徴とするプリズムシート。
【請求項２】
前記出射面の法線方向に対する前記入射光の入射角度をαとし、前記出射面からの出射角度をψとし、前記出射面に対する前記屈折面の傾斜角度をθ１とし、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角度をθ２とし、前記透明シートの屈折率をＮとしたとき、前記θ１と前記θ２とが下記［数１］の関係を満すことを特徴とする請求項１に記載のプリズムシート。
【数１】
2005165199.tif 000016
【請求項３】
前記出射面に対する前記屈折面の傾斜角度をθ１とし、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角度をθ２とし、前記出射面の法線方向に対する前記入射光の入射角度をαとし、前記透明シートの屈折率をＮとしたとき、前記θ１と前記θ２とが下記［数２］の関係を満すことを特徴とする請求項１に記載のプリズムシート。
【数２】
2005165199.tif 000017
【請求項４】
前記光屈折部には前記屈折面と前記反射面とが接して頂部が形成され、隣接する光屈折部同士の間には谷部が形成され、
前記頂部から前記谷部までの高さを前記光屈折部の高さｈとし、
前記頂部から、前記谷部の透明シート法線上を通る入射光の位置までの高さをＨとしたとき、
Ｈ＜ｈを満たすことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のプリズムシート。
【請求項５】
前記出射面が梨地処理されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のプリズムシート。
【請求項６】
導光板と、該導光板の一側端面近傍に配置された光源とを具備してなり、前記導光板の前記一側端面と直交する一面には、緩斜面部と該緩斜面部よりも前記一側端面寄りに配置された急斜面部とからなる突条のプリズム部が連続して複数設けられ、前記光源からの光が前記一側端面を介して前記導光板の内部に導入されることを特徴とする照光装置。
【請求項７】
前記導光板の一面と反対側の他面にも前記プリズム部を複数設けたことを特徴とする請求項６に記載の照光装置。
【請求項８】
前記導光板の一面と反対側の他面に、金属光沢面を有する反射板を配置させたことを特徴とする請求項６に記載の照光装置。
【請求項９】
前記導光板の一面側に、金属光沢面を有する反射板を配置させたことを特徴とする請求項６に記載の照光装置。
【請求項１０】
前記一面及び／または他面に対する前記急斜面部の傾斜角度γ１が２０°〜９０°の範囲であり、前記緩斜面部の傾斜角度γ２が０．５°〜５°の範囲であることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の照光装置。
【請求項１１】
導光板と、導光板の一側端面近傍に配置された光源と、前記導光板の前記一側端面と直交する一面上に配置された透明シートからなるプリズムシートとを具備してなり、
前記導光板の一面及び／または他面には、緩斜面部と該緩斜面部よりも前記一側端面寄りに配置された急斜面部とからなる突条のプリズム部が連続して複数設けられ、
前記プリズムシートの前記導光板に対向する入射面には、屈折面と反射面からなる突条の光屈折部が連続して複数設けられるとともに、前記入射面と反対側の出射面が平坦面とされ、かつ前記プリズムシートは、前記屈折面を前記光源側に向けた状態で前記導光板上に配置され、
前記光源から前記一側端面を介して前記導光板内部に導入された光は、前記緩斜面部から出射されて前記光屈折部に入射され、前記光屈折部に入射された光は、前記屈折面により前記透明シート内部に導入されるとともに該透明シート内部において前記反射面により反射させて前記出射面から出射されるように構成されていることを特徴とする面発光装置。
【請求項１２】
前記プリズムシートの出射面の法線方向に対する前記入射光の入射角度をαとし、前記出射面からの出射角度をψとし、前記出射面に対する前記屈折面の傾斜角度をθ１とし、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角度をθ２とし、前記透明シートの屈折率をＮとしたとき、前記θ１と前記θ２とが下記［数３］の関係を満すことを特徴とする請求項１１に記載の面発光装置。
【数３】
2005165199.tif 000018
【請求項１３】
前記プリズムシートの出射面に対する前記屈折面の傾斜角度をθ１とし、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角度をθ２とし、前記出射面の法線方向に対する前記導光板からの出射光の出射角度をαとし、前記透明シートの屈折率をＮとしたとき、前記θ１と前記θ２とが下記［数４］の関係を満すことを特徴とする請求項１１に記載の面発光装置。
【数４】
2005165199.tif 000019
【請求項１４】
前記光屈折部には前記屈折面と前記反射面とが接して頂部が形成され、隣接する光屈折部同士の間には谷部が形成され、
前記頂部から前記谷部までの高さを前記光屈折部の高さｈとし、
前記頂部から、前記谷部の透明シート法線上を通る入射光の位置までの高さをＨとしたとき、
Ｈ＜ｈを満たすことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の面発光装置。
【請求項１５】
前記導光板の一面と反対側の他面に、金属光沢面を有する反射板を配置させたことを特徴とする請求項１１に記載の面発光装置。
【請求項１６】
前記導光板の一面側に、金属光沢面を有する反射板を配置させたことを特徴とする請求項１１に記載の面発光装置。
【請求項１７】
前記一面及び／または他面に対する前記急斜面部の傾斜角度γ１が２０°〜９０°の範囲であり、前記緩斜面部の傾斜角度γ２が０．５°〜５°の範囲であることを特徴とする請求項１１ないし請求項１６のいずれかに記載の面発光装置。
【請求項１８】
前記出射面が梨地処理されていることを特徴とする請求項１１ないし請求項１７のいずれかに記載の面発光装置。
【請求項１９】
一対の基板間に液晶層が挟持されてなる液晶表示パネルと、請求項１１ないし請求項１８のいずれかに記載の面発光装置とを具備してなり、前記液晶表示パネルの背面側に前記プリズムシートを向けて前記面発光装置が配置されてなることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズムシート及び照光装置及び面発光装置並びに液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶表示装置の照明手段として、液晶表示パネルの背面側から表示面側に向けて光を透過させる面発光装置の一種であるバックライト装置が知られている。従来のバックライト装置は一般的に、一側端面と該一側端面に直交する出射面と該出射面の反対側に設けられたプリズム面とを有する透明樹脂板からなる導光板と、導光板の一側端面側に配置された光源と、導光板の出射面側に配置されたプリズムシートとから構成されている。
【０００３】
この従来のバックライト装置では、光源から発した光が一側端面から導光板内部に入射され、プリズム面に反射されて出射面から出射され、更にこの出射光がプリズムシートによって収束されてプリズムシートの全面から出射されるように構成されている。このようなバックライト装置の一例として、特許文献１に記載された面光源素子が従来から知られている。
【特許文献１】特公平７−２７１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の面光源素子では、同文献の図１に示すように、導光板から出射される光線の方向が相互に異なる方向を向いており、光が分散した状態で出射されていることがわかる。特許文献１では、この分散した光をプリズムシートに通して一方向に収束させようとしているが、プリズムシートの収束効果にも限界があるため、プリズムシートを通過させた光の指向性を充分に高めることができなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、光の指向性が高く、高輝度でしかも輝度の均一性に優れた面発光装置及びこの面発光装置を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、面発光装置に使用されるプリズムシート並びに照光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプリズムシートは、透明シートの入射面側に屈折面と反射面からなる突条の光屈折部が連続して複数設けられるとともに、前記入射面と反対側の出射面が平坦面とされてなり、前記光屈折部は、前記透明シートに対して斜め方向からの入射光を前記屈折面により前記透明シート内部に入射させるとともに、前記透明シート内部において該入射光を前記反射面により反射させて前記他面から出射させるものであることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、屈折面と反射面とにより入射光を所定の方向に屈折させて出射させることができる。特に上記のプリズムシートは、指向性の高い入射光をほとんど分散させることなく屈折させることができる。
【０００８】
また本発明のプリズムシートは、先に記載のプリズムシートであり、前記出射面の法線方向に対する前記入射光の入射角度をαとし、前記出射面からの出射角度をψとし、前記出射面に対する前記屈折面の傾斜角度をθ１とし、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角度をθ２とし、前記透明シートの屈折率をＮとしたとき、前記θ１と前記θ２とが下記［数１］の関係を満すことを特徴とする。
【０００９】
【数１】
2005165199.tif 000003
【００１０】
上記構成によれば、前記出射面の法線方向に対して入射角度αで入射する光を、出射角度ψの方向に出射させることができる。
【００１１】
また本発明のプリズムシートは、先に記載のプリズムシートであり、前記出射面に対する前記屈折面の傾斜角度をθ１とし、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角度をθ２とし、前記出射面の法線方向に対する前記入射光の入射角度をαとし、前記透明シートの屈折率をＮとしたとき、前記θ１と前記θ２とが下記［数２］の関係を満すことを特徴とする。
【００１２】
【数２】
2005165199.tif 000004
【００１３】
上記構成によれば、前記出射面の法線方向に対して入射角度αで入射する光を、出射面の法線方向に出射させることができる。
【００１４】
また本発明のプリズムシートは、先に記載のプリズムシートであり、前記光屈折部には前記屈折面と前記反射面とが接して頂部が形成され、隣接する光屈折部同士の間には谷部が形成され、前記頂部から前記谷部までの高さを前記光屈折部の高さｈとし、前記頂部から、前記谷部の透明シート法線上を通る入射光の位置までの高さをＨとしたとき、Ｈ＜ｈを満たすことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、屈折面から入射されて反射面により反射される光量を高めることができ、出射光の輝度を高めることができる。
【００１６】
また本発明のプリズムシートは、先に記載のプリズムシートであり、前記出射面が梨地処理されていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、出射面における出射光の輝度の均一性を高めることができる。
【００１８】
次に本発明の照光装置は、導光板と、該導光板の一側端面近傍に配置された光源とを具備してなり、前記導光板の前記一側端面と直交する一面には、緩斜面部と該緩斜面部よりも前記一側端面寄りに配置された急斜面部とからなる突条のプリズム部が連続して複数設けられ、前記光源からの光が前記一側端面を介して前記導光板の内部に導入されることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、導光板内部に導入された光が、一面と該一面の反対側の他面との間で交互に反射されながら導光板内部を伝搬し、所定の臨界角度で緩斜面部または他面に当たったときに緩斜面部または他面から導光板外部に出射される。緩斜面部と他面とから出射される光の方向はそれぞれ異なるが、少なくとも一側端面の反対側の方向であって、他面に対してそれぞれ異なる角度の方向に収束される。従って上記構成によれば、光源の光を所定の方向に収束させて出射させることができ、出射光の輝度を高めることができる。
【００２０】
また本発明の照光装置は、先に記載の照光装置であり、前記導光板の一面と反対側の他面にも前記プリズム部を複数設けたことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、導光板内部に導入された光が、一面と他面との間で交互に反射されながら導光板内部を伝搬し、所定の臨界角度で一面または他面のいずれかの緩斜面部に当たったときにこの緩斜面部から導光板外部に出射される。緩斜面部から出射される光の方向は、少なくとも一側端面の反対側の方向であって、他面に対して所定の角度の方向に収束される。従って上記構成によれば、光源の光を所定の方向に収束させて出射させることができ、出射光の輝度を高めることができる。
【００２２】
また本発明の照光装置は、先に記載の照光装置であり、前記導光板の一面と反対側の他面に、金属光沢面を有する反射板を配置させたことを特徴とする。
【００２３】
この構成により、導光板内部で他面にあたった光を正反射させることができる。これにより、一面側の緩斜面部のみから光を出射させることができ、出射光の輝度を高めることができる。
【００２４】
また本発明では、前記導光板の一面側に、金属光沢面を有する反射板を配置させてもよい。この構成により、導光板内部から一面に出射させた光を反射板で正反射させ、再度導光板内部に導入させ、最終的に導光板の他面のみから光を出射させることができ、出射光の輝度を高めることができる。
【００２５】
また本発明の照光装置は、先に記載の照光装置であり、前記一面及び／または他面に対する前記急斜面部の傾斜角度γ１が２０°〜９０°の範囲であり、前記緩斜面部の傾斜角度γ２が０．５°〜５°の範囲であることを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、導光板内部に導入された光を、緩斜面部から効率よく出射させることができる。
【００２７】
次に本発明の面発光装置は、導光板と、導光板の一側端面近傍に配置された光源と、前記導光板の前記一側端面と直交する一面上に配置された透明シートからなるプリズムシートとを具備してなり、前記導光板の一面及び／または他面には、緩斜面部と該緩斜面部よりも前記一側端面寄りに配置された急斜面部とからなる突条のプリズム部が連続して複数設けられ、前記プリズムシートの前記導光板に対向する入射面には、屈折面と反射面からなる突条の光屈折部が連続して複数設けられるとともに、前記入射面と反対側の出射面が平坦面とされ、かつ前記プリズムシートは、前記屈折面を前記光源側に向けた状態で前記導光板上に配置され、前記光源から前記一側端面を介して前記導光板内部に導入された光は、前記緩斜面部から出射されて前記光屈折部に入射され、前記光屈折部に入射された光は、前記屈折面により前記透明シート内部に導入されるとともに該透明シート内部において前記反射面により反射させて前記出射面から出射されるように構成されていることを特徴とする。
【００２８】
上記構成によれば、光源からの光を、導光板の緩斜面部から一方向に収束させて出射させ、この出射光をプリズムシートにより所定方向に屈折させることができる。これにより、プリズムシートの出射面から高輝度で輝度均一性に優れ、しかも指向性が高い光を出射させることができる。
【００２９】
また本発明の面発光装置は、先に記載の面発光装置であり、前記プリズムシートの出射面の法線方向に対する前記入射光の入射角度をαとし、前記出射面からの出射角度をψとし、前記出射面に対する前記屈折面の傾斜角度をθ１とし、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角度をθ２とし、前記透明シートの屈折率をＮとしたとき、前記θ１と前記θ２とが下記［数３］の関係を満すことを特徴とする。
【００３０】
【数３】
2005165199.tif 000005
【００３１】
上記構成によれば、出射面の法線方向に対して角度αで導光板から出射する光を、出射角度ψの方向に出射させることができる。
【００３２】
また本発明の面発光装置は、先に記載の面発光装置であり、前記プリズムシートの出射面に対する前記屈折面の傾斜角度をθ１とし、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角度をθ２とし、前記出射面の法線方向に対する前記導光板からの出射光の出射角度をαとし、前記透明シートの屈折率をＮとしたとき、前記θ１と前記θ２とが下記［数４］の関係を満すことを特徴とする。
【００３３】
【数４】
2005165199.tif 000006
【００３４】
上記構成によれば、出射面の法線方向に対して角度αで導光板から出射する光を、出射面の法線方向に出射させることができる。
【００３５】
また本発明の面発光装置は、先に記載の面発光装置であり、前記光屈折部には前記屈折面と前記反射面とが接して頂部が形成され、隣接する光屈折部同士の間には谷部が形成され、前記頂部から前記谷部までの高さを前記光屈折部の高さｈとし、前記頂部から、前記谷部の透明シート法線上を通る入射光の位置までの高さをＨとしたとき、Ｈ＜ｈを満たすことを特徴とする。
【００３６】
上記構成によれば、屈折面から入射されて反射面により反射される光量を高めることができ、面発光装置の出射光の輝度を高めることができる。
【００３７】
また本発明の面発光装置は、先に記載の面発光装置であり、前記導光板の一面と反対側の他面に、金属光沢面を有する反射板を配置させたことを特徴とする。
【００３８】
この構成により、導光板内部で他面にあたった光を正反射させることができる。これにより、一面側の緩斜面部のみから光を出射させることができ、面発光装置の出射光の輝度を高めることができる。
【００３９】
また本発明では、前記導光板の一面側に、金属光沢面を有する反射板を配置させてもよい。この構成により、導光板内部から一面に出射させた光を反射板で正反射させ、再度導光板内部に導入させ、最終的に導光板の他面のみから光を出射させることができ、出射光の輝度を高めることができる。
【００４０】
また本発明の面発光装置は、先に記載の面発光装置であり、前記一面及び／または他面に対する前記急斜面部の傾斜角度γ１が２０°〜９０°の範囲であり、前記緩斜面部の傾斜角度γ２が０．５°〜５°の範囲であることを特徴とする。
【００４１】
上記構成によれば、導光板内部に導入された光を、緩斜面部から効率よく出射させることができ、面発光装置の出射光の輝度を高めることができる。
【００４２】
また本発明の面発光装置は、先に記載の面発光装置であり、前記出射面が梨地処理されていることを特徴とする。
【００４３】
上記構成によれば、プリズムシートの出射面における出射光の輝度の均一性を高めることができる。
【００４４】
そして本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が挟持されてなる液晶表示パネルと、先のいずれかに記載の面発光装置とを具備してなり、前記液晶表示パネルの背面側に前記プリズムシートを向けて前記面発光装置が配置されてなることを特徴とする
【００４５】
上記構成によれば、出射光の輝度が高く、しかも輝度の均一性に優れた上記の面発光装置を備えているので、明るく、輝度ムラのない表示を得ることができる。
【発明の効果】
【００４６】
以上説明したように、本発明のプリズムシートによれば、指向性の高い光を分散させることなく屈折させることができる。また本発明の照光装置によれば、指向性の高い光を出射させることができる。更に本発明の面発光装置によれば、出射面の全面から高輝度で輝度均一性に優れた光を出射させることができる。更にまた、本発明の液晶表示装置によれば、明るく、輝度ムラのない表示を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の最良の実施形態を図面を参照して説明するが、以下の説明で用いる図面は、本発明の構成を説明するためのものであって、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の各装置の寸法関係と必ずしも一致するものではない。
【００４８】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態である照光装置を図面を参照して説明する。図１には本実施形態の照光装置の斜視図を示し、図２には本実施形態の照光装置の断面模式図を示し、図３には導光板内部に導入された光の伝搬方向を模式図で示す。
【００４９】
図１および図２に示すように、照光装置１は、透明な導光板２と光源装置（光源）３とから概略構成されている。光源装置３は、導光板２に光を導入する側の一側端面２ａ側に配設されている。また、導光板２は、平板状の透明なアクリル樹脂板などから構成されており、一側端面２ａ側に配置された光源装置３から出射される光をこの一側端面２ａを介して導光板２の内部に導入されるようになっている。
【００５０】
また、図１及び図２に示すように、導光板２の一側端面２ａと直交する一面２ｂ（図１中導光板の上面）には、複数の突条のプリズム部４が設けられている。プリズム部４は、ストライプ状に、かつ所定のピッチで複数形成されている。また一面２ｂと反対側の他面２ｃは平坦面とされている。
【００５１】
図２に示すように、プリズム部４は、緩斜面部４ａと、この緩斜面部４ａよりも一側端面２ａ寄りに配置された急斜面部４ｂとから構成されている。プリズム部４は、緩斜面部４ａと、緩斜面部４ａよりも急な傾斜角度で形成された急斜面部４ｂとによって非対称形状とされており、各プリズム部４の形成方向は、導光板２の一側端面２ａに対して平行に延在するように揃えられている。またプリズム部４…同士は、緩斜面部４ａと急斜面部４ｂとが接することにより谷部４ｃを形成して連結されている。またプリズム部４には、緩斜面部４ａと急斜面部４ｂとが接して頂部４ｄが形成されている。
【００５２】
急斜面部４ｂの傾斜角度γ１は、一面２ｂの基準面２ｄに対して２０°〜９０°の範囲に設定されており、緩斜面部４ａの傾斜角度γ２は基準面２ｄに対して０．５°〜５°の範囲に設定されている。また、プリズム部４…同士のピッチＰは０．０５〜０．５ｍｍ程度に設定されている。ピッチＰが大きいと、後述するようにプリズムシートを重ねた場合の輝度が大きくなる。また緩斜面部の角度γ２が小さいほどプリズムシートを重ねた場合の輝度の均一性が向上する。
【００５３】
なお、導光板２を構成する材料としてはアクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料や、ガラスなどを用いることができる。また導光板の屈折率は１．４０〜１．６０程度が好ましい。
【００５４】
次に、光源装置３は、導光板２の一側端面２ａ近傍に配置されている。光源装置３は、図１に示すように、導光板２に隣接するバー導光体３ａと、このバー導光体３ａの一端に取り付けられたＬＥＤなどの発光装置３ｂとから構成されている。この光源装置３においては、発光装置３ｂにより発した光が、バー導光体３ａ内部を伝搬する間に導光板２側に屈折されて、バー導光体３ａから導光板２の一側端面２ａに発光装置３ｂからの光を照射できるように構成されている。
【００５５】
図３に示すように、光源装置３から導光板２に照射された光は、一側端面２ａを介して導光板２内部に導入される。図３中符号５は、導光板２の内部を伝搬する光の伝搬経路の例を示す。光源装置３から出射された光５は、導光板２の一面２ｂと他面２ｃとの間を反射されながら導光板２の内部を伝搬し、一側端面２ａと反対側の他端面２ｅに向かって進む。そして光の一部が所定の臨界角度で緩斜面部４ａに入射したときにその緩斜面部４ａから出射される。同様に、光の別の一部は導光板２の他面２ｃからも出射される。出射された光はそれぞれ、導光板２の基準面２ｄに対して所定の角度の方向に収束される。即ち、発光装置３から導光板２に入射された光の進路は様々な方向を向いているが、導光板２内部を伝搬するにつれてその進路の方向が徐々に収束され、緩斜面部４ａ及び他面から出射されるときにはほぼ一定の方向に収束される。
【００５６】
導光板２内部における光の伝搬経路は、緩斜面部４ａの傾斜角γ２、急斜面部４ｂの傾斜角γ１、プリズム部４のピッチＰによって変化し得る。したがって、これらの傾斜角γ1およびγ2ならびにピッチＰを適宜設定することによって、緩斜面部４ａ及び他面２ｃにおける出射光の出射方向を調整することができる。
【００５７】
（実験例１）
導光板２として、長さ５０ｍｍ、幅６６ｍｍ、厚み１．０ｍｍの透明アクリル樹脂からなり、緩斜面部４ａの傾斜角度を２．３°とし、急斜面部４ｂの傾斜角度を４３°とし、ピッチＰを０．１８ｍｍとしたものを用意した。また、光源装置３として、バー導光体の両端に、定格１０ｍＡのＬＥＤ（発光装置）を２個取り付けたものを用意した。そして、導光板２の一端面２ａ側に光源装置３を取り付けることにより実験例１の照光装置を製造した。
また図４に示すように、この実験例１の照光装置に対し、導光板２のほぼ中央の上方に輝度測定センサ６を配置した。輝度測定センサ６は、導光板２の中央を中心Ｏとして、導光板２の一側端面２ａ側（（−）方向（マイナス方向））と他側端面２ｅ側（（＋）方向（プラス方向））に円弧状に移動できるようにした。
そして、照光装置を作動させるとともに、輝度測定センサを（＋）方向から（−）方向に１０°刻みで移動させながら、導光板の一面側から出射される光の強度を測定した。結果を図５に示す。また、照光装置を裏返しにして、導光板の他面側にも輝度センサを配置して光の輝度を測定した。結果を図５に併せて示す。更に、図５には、一面側の輝度と他面側の輝度との合計量を併せて記載した。
【００５８】
図５は、導光板２の基準面２ｄに対する輝度センサの傾斜角度と、出射光の輝度との関係を示すグラフである。図５の角度０°は、導光板２の基準面２ｄの法線方向である。図５において、輝度が高くなっている角度が出射光の出射角度に相当する。
図５に示すように、一面側から出射された出射光は、＋６０°を超えた付近から輝度が高まり、＋８０°付近で輝度が最大になっていることが分かる。また、導光板基準面２ｄの法線方向及びマイナス（−）方向には光が全く出射されていないことが分かる。即ち、一面側からの出射光は、導光板の他側端面２ｅ側であって導光板の基準面２ｄに対して１０°〜３０°の範囲に出射されていることがわかる。
【００５９】
一方、他面側から出射された出射光は、＋５０°を超えた付近から輝度が高まり、＋７０°付近で輝度が最大になっていることが分かる。また、導光板基準面２ｄの法線方向及びマイナス（−）方向には光が全く出射されていないことが分かる。即ち、他面側からの出射光は、導光板の他側端面２ｅ側であって導光板の基準面２ｄに対して１０°〜４０°の範囲に出射されていることがわかる。
【００６０】
更に、導光板全体から出射される光の輝度は、最大で３１５０（ｃｄ／ｍ２）程度を示しており、高い輝度の出射光が得られることが分かる。このことから、他面側に反射シートを配置すれば、一面側から全ての光を出射させることが可能になる。この構成については後述の第２の実施形態で詳細に述べる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の照光装置１によれば、光源装置３から導光板２内部入射させた光を、導光板２の基準面２ｄに対して所定の角度の方向に収束させつつ出射させることができる。
【００６２】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態である照光装置を図面を参照して説明する。図６には本実施形態の照光装置の断面模式図を示し、図７には導光板内部に導入された光の伝搬方向を模式図で示す。尚、図６及び図７に示した本実施形態の照光装置の構成要素の内、第１の実施形態の照光装置の構成要素と同一のものには同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６３】
図６に示すように、照光装置１１は、透明な導光板２と、光源装置（光源）３と、導光板２に取り付けられた反射板７とから概略構成されている。光源装置３は、導光板２に光を導入する側の一側端面２ａ側に配設されている。また、導光板２は、平板状の透明なアクリル樹脂板などから構成されており、一側端面２ａ側に配置された光源装置３から出射される光をこの一側端面２ａを介して導光板２の内部に導入されるようになっている。
【００６４】
また、図１及び図２に示すように、導光板２の一側端面２ａと直交する一面２ｂ（図１中導光板の上面）には、複数の突条のプリズム部４が設けられている。プリズム部４は、ストライプ状に、かつ所定のピッチで複数形成されている。また一面２ｂと反対側の他面２ｃは平坦面とされている。
【００６５】
他面２ｃには、反射板７が配置されている。反射板７は、その反射面７ａが光沢面とされており、この反射面７ａが他面２ｃに接合されている。反射板７は、アルミニウム、銀などの金属光沢性を有する金属などで構成されている。反射板７を導光板２の他面２ｃに接合することで、導光板２内部を伝搬して他面２ｃに入射する光が反射面７ａによって正反射される。
【００６６】
図７に示すように、光源装置３から導光板２に照射された光は、一側端面２ａを介して導光板２内部に導入される。図７中符号５は、導光板２の内部を伝搬する光の伝搬経路の例を示す。光源装置３から出射された光５は、導光板２の一面２ｂと他面２ｃとの間を反射されながら導光板２の内部を伝搬し、一側端面２ａと反対側の他端面２ｅに向かって進む。そして光の一部が所定の臨界角度で緩斜面部４ａに入射したときにその緩斜面部４ａから出射される。
導光板２の他面２ｃには反射板７が接合されているため、導光板２内部を伝搬して他面２ｃに入射する光は反射面７ａにより常に正反射される。このため、導光板２を伝搬する光は、その大部分が一面２ｂ側から出射され、他面２ｃ側から出射されることがない。これにより、一面２ｂからの出射光の輝度をより高めることができる。
【００６７】
本実施形態の照光装置について、第１の実施形態の実施例１と同様にして出射光の輝度を測定すれば、図５に示した測定結果における合計の輝度のデータと同様な挙動を示すものと考えられる。即ち、一面側から出射される出射光の輝度が、＋６０°を超えた付近から高まり、＋８０°付近で最大になると予想される。また、導光板基準面２ｄの法線方向及びマイナス（−）方向には光が全く出射されていないと予想される。以上より、一面側からの出射光は、導光板の他側端面２ｅ側であって導光板の基準面２ｄに対して１０°〜３０°の範囲に出射されると予想される。
一方、他面側については、導光板内部を伝搬する光が反射板により全て正反射されるため、他面側からは光が全く出射されないと予想される。
このため、導光板の一面から出射される光の輝度は、上記実施例１における導光板全体の最大輝度３１５０（ｃｄ／ｍ２）に匹敵する輝度が得られるものと予想される。
【００６８】
このように、本実施形態の照光装置１１によれば、導光板２内部で他面２ｃにあたった光を正反射させることができる。これにより、一面２ｂ側の緩斜面部４ａのみから光を出射させることができ、出射光の輝度をより高めることができる。
【００６９】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の照光装置について図面を参照して説明する。図８には、本実施形態の照光装置の断面模式図を示し、図９には、導光板内部に導入された光の伝搬方向を模式図で示す。尚、図８及び図９に示した本実施形態の照光装置の構成要素の内、第１の実施形態の照光装置の構成要素と同一のものには同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７０】
図８に示すように、照光装置２１は、透明な導光板２２と光源装置（光源）３とから概略構成されている。光源装置３は、導光板２２に光を導入する側の一側端面２２ａ側に配設されている。また、導光板２２は、平板状の透明なアクリル樹脂板などから構成されており、一側端面２２ａ側に配置された光源装置３から出射される光をこの一側端面２２ａを介して導光板２２の内部に導入されるようになっている。
【００７１】
また、図８に示すように、導光板２２の一側端面２２ａと直交する両面２２ｂ、２２ｃ（一面２２ｂ（図８中導光板の上面）及び他面２２ｃ（図８中導光板の下面））の両面には、複数の突条のプリズム部４がそれぞれ設けられている。各プリズム部４は、ストライプ状に、かつ所定のピッチで複数形成されている。プリズム部４は、緩斜面部４ａと、この緩斜面部４ａよりも一側端面１ａ寄りに配置された急斜面部４ｂとから構成されている。
【００７２】
急斜面部４ｂの傾斜角度γ１は、一面２２ｂの基準面２２ｄに対して２０°〜９０°の範囲に設定されており、緩斜面部４ａの傾斜角度γ２は基準面２２ｄに対して０．５°〜５°の範囲に設定されている。また、プリズム部４…同士のピッチＰは０．０５〜０．５ｍｍ程度に設定されている。尚、一面２２ｂ及び他面２２ｃに各々形成されるプリズム部４…の傾斜角度γ１、γ２及びピッチＰは、それぞれ同一に設定されている。
【００７３】
また、導光板２２を構成する材料としてはアクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料や、ガラスなどを用いることができる。また導光板の屈折率は１．４０〜１．６０程度が好ましい。
【００７４】
図９に示すように、光源装置３から導光板２２に照射された光は、一側端面２２ａを介して導光板２２内部に導入される。図９中符号５は、導光板２２の内部を伝搬する光の伝搬経路の例を示す。光源装置３から出射された光５は、導光板２２の一面２２ｂと他面２２ｃとの間を反射されながら導光板２の内部を伝搬し、一側端面２２ａと反対側の他端面２２ｅに向かって進む。そして光の一部が所定の臨界角度で緩斜面部４ａに入射したときにその緩斜面部４ａから出射される。同様に、光の別の一部は他面２２ｃ側の緩斜面部４ａからも出射される。出射された光はそれぞれ、導光板２２の基準面２２ｄに対して所定の角度の方向に収束される。即ち、発光装置３から導光板２２に入射された光の進路は様々な方向を向いているが、導光板２２内部を伝搬するにつれてその進路の方向が徐々に収束され、緩斜面部４ａから出射されるときにはほぼ一定の方向に収束される。
【００７５】
導光板２２内部における光の伝搬経路は、緩斜面部４ａの傾斜角γ２、急斜面部４ｂの傾斜角γ１、プリズム部４のピッチＰによって変化し得る。したがって、これらの傾斜角γ1およびγ2ならびにピッチＰを適宜設定することによって、緩斜面部４ａにおける出射光の出射方向を調整することができる。
【００７６】
本実施形態の照光装置について、第１の実施形態の実施例１と同様にして出射光の輝度を測定すれば、一面２２ｂ側から出射される出射光は、＋６０°を超えた付近から輝度が高まり、＋８０°付近で輝度が最大になると予想される。また、導光板基準面２２ｄの法線方向及びマイナス（−）方向には光が全く出射されていないと予想される。即ち、一面２２ｂ側からの出射光は、導光板２２の他側端面２２ｅ側であって基準面２２ｄに対して１０°〜３０°の範囲に出射されると予想される。
また他面２２ｃ側については、一面側と同一のプリズム部が形成されていることから、一面側の場合と同様に、導光板２２の他側端面２２ｅ側であって基準面２２ｄに対して１０°〜３０°の範囲に出射されると予想される。
【００７７】
このように、本実施形態の照光装置２１によれば、基準面２２ｄに対して所定の角度の範囲に光を出射させることができ、出射光の指向性が向上するとともに、出射光の輝度を高めることができる。
【００７８】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態であるプリズムシートについて図面を参照して説明する。図１０には本実施形態のプリズムシートの側面模式図を示し、図１１にはプリズムシートの要部の側面拡大図を示す。
【００７９】
図１０に示すように、本実施形態のプリズムシート３１は、透明シート３２の入射面３３側に突条の光屈折部３４が連続して複数設けられるとともに、入射面３３と反対側の出射面３５が平坦面とされている。
図１１に示すように、光屈折部３４は、屈折面３４ａと反射面３４ｂとから構成されている。各光屈折部３４の形成方向は、透明シート３２の一側端面３２ａに対して平行に延在するように揃えられている。また光屈折部３４…同士は、屈折面３４ａと反射面３４ｂとが接することにより谷部３４ｃを形成して連結されている。また光屈折部３４には、屈折面３４ａと反射面３４ｂとが接して頂部３４ｄが形成されている。
プリズムシート３１を構成する透明シート３２の材料としてはアクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料や、ガラスなどを用いることができる。またプリズムシートの屈折率は１．４０〜１．６０程度が好ましい。
また、出射面３５は梨地処理されていることが好ましい。これにより、出射光の輝度を均一にすることができる。
【００８０】
図１１に示すように、本実施形態のプリズムシート３１においては、透明シート３２に対して斜め方向からの入射光３６を屈折面３４ａにより透明シート３２の内部に入射させるとともに、透明シート３２の内部においてこの入射光３６を反射面３４ｂにより反射させて出射面３５から出射させる。
【００８１】
図１１において、入射光３６は、プリズムシートの出射面３５の法線Ｍ１方向に対して入射角度αの角度でプリズムシート３１の屈折面３４ａに入射される。屈折面３４ａに対する入射光３６の入射角度は、屈折面３４ａの法線Ｍ２の方向に対して角度βだけずれた角度で入射する。透明シートの屈折率をＮとしたとき、入射光３６は屈折面３４ａを通過する際に法線Ｍ２の方向に対して角度δだけずれた角度で出射する。
次に、この入射光３６は、透明シート３２内部で反射面３４ｂに当たって正反射され、出射面３５の法線方向Ｍ１に対してεの角度を持つ。更に、入射光３６は出射面３５で屈折され、出射面３５の法線方向Ｍ１に対して出射角ψの方向に出射される。尚、ε＝０°のときにはψ＝０°となる。
【００８２】
出射角度ψは、屈折面３４ａの傾斜角度をθ１、反射面３４ｂの傾斜角度θ２、プリズムシートに対する入射光の入射角度α、及び透明シート３２の屈折率Ｎとの関係で、上記［数１］の関係を満足するように設定される。尚、本実施形態のおける入射角度αは、第１の実施形態の照光装置の基準面２ｄの法線方向に対する出射角度に対応する。
【００８３】
本実施形態のプリズムシート３１は、詳細は後述するが、第１または第２の実施形態の照光装置と組み合わされて、液晶表示パネルの照明装置（面発光装置）として使用される。即ち、照光装置１、１１の一面側にプリズムシートの入射面３３を向き合わせて一体化された状態で使用される。この面発光装置によって液晶表示パネルを効率よく照明するには、プリズムシート３１の出射面の法線方向に出射光を出射させるのが望ましい。即ち、上記の出射角度εを０°にすることが好ましい。
【００８４】
出射角度εを０°にするには、屈折面３４ａの傾斜角度をθ１、反射面３４ｂの傾斜角度θ２、プリズムシートに対する入射光の入射角度α、及び透明シート３２の屈折率Ｎの関係を、上記［数２］の関係を満足するように設定することが好ましい。尚、本実施形態における入射角度αは、第１の実施形態の照光装置の基準面２ｄの法線方向に対する出射角度に対応する。
図１２には、透明シートの屈折率Ｎを１．４９とし、入射光の入射角度αが６５°、７０°、７５°、８０°、８５°としたときの傾斜角度θ１及びθ２の関係をグラフで示す。図１２に示すように、傾斜角度θ１とθ２は反比例する関係にあることが分かる。傾斜角度θ１、θ２、入射角度α、屈折率Ｎを図１２の関係に設定することで、プリズムシートの出射光の出射角度εを０°にすることができる。
【００８５】
また、前述したように、プリズムシート３１の出射面３５から光を出射させるためには、入射光３６を屈折面３４ａに通してから反射面３４ｂに当てなければならない。従って、この光量を多くすれば出射面３５における輝度が向上する。そのためには、光屈折部３４の頂部３４ｄ近傍を通過する光が、反射面３４ｂにできるだけ多く当たることが必要となる。即ち、入射光の入射角度αによって、屈折面３４ａ及び反射面３４ｂの傾斜角度θ１、θ２を最適化する必要がある。
【００８６】
図１３に示すように、光屈折部３４のピッチをｐとしたとき、反射面３４ｂの射影長さｐ・ｄは、
ｐ・ｄ＝ｐ・tanθ１／（tanθ１＋tanθ２）となる。
また、屈折面３４ａを通る一方で反射面３４ｂには当たらない光３６ａが、谷部３４ｃ上に届く高さをＨとすると、このＨは、
Ｈ≒ｐ（１＋ｄ）／tanαとなる。
また、光屈折部３４の高さｈは、
ｈ＝ｐ・ｄ・tanθ２となる。
入射光３６が、屈折面３４ａに通り、かつ反射面３４ｂに当たるためには、Ｈ＜ｈとなることが好ましい。即ち、
（１＋ｄ）／tanα＜ｄ・tanθ２となるように、θ１及びθ２を決めることが好ましい。
θ１及びθ２が上記の関係を満たす場合に、プリズムシート３１の出射光量を増やすことができる。
【００８７】
下記表１〜表７には、出射角度εを０°とし、入射角度αを５５°〜８５°とし、θ１を０°〜８０°とし、θ２をα及びθ１に基づいて図１２の関係から導出したとき、α、θ１、θ２からＨ＜ｈが成立するか否かを算出した。結果を表１〜表７に示す。
【００８８】
【表１】
2005165199.tif 000007
（α＝５５°、ε＝０°）
【００８９】
【表２】
2005165199.tif 000008
（α＝６０°、ε＝０°）
【００９０】
【表３】
2005165199.tif 000009
（α＝６５°、ε＝０°）
【００９１】
【表４】
2005165199.tif 000010
（α＝７０°、ε＝０°）
【００９２】
【表５】
2005165199.tif 000011
（α＝７５°、ε＝０°）
【００９３】
【表６】
2005165199.tif 000012
（α＝８０°、ε＝０°）
【００９４】
【表７】
2005165199.tif 000013
（α＝８５°、ε＝０°）
【００９５】
例えば、表１に示すように、プリズムシート３１に対する入射角度αが５５°のとき、θ１を８０°とし、θ２を５８．２°としたときにＨ＜ｈが成立し、出射光量を最大にできることが分かる。
【００９６】
（実験例２）
本実験例では、表１〜表７及び図１２のシミュレーションデータの信頼性を検証する実験を行った。
プリズムシート３１として、厚み０．６ｍｍの透明アクリル樹脂（商品名：デルペット８０ＮＨ）からなり、屈折面の傾斜角度θ１を５０°〜５５°とし、反射面の傾斜角度θ２を５５．２°〜５５．９°とし、ピッチｐを０．０７０ｍｍとしたものを用意した。そして図１４に示すように、このプリズムシート３１の出射面３５の法線方向から出射面に対してレーザー光Ｌを照射し、入射面３３側から出射されるレーザー光Ｌの屈折角度θ３を調査した。結果を表８に示す。
【００９７】
【表８】
2005165199.tif 000014
【００９８】
表８に示すように、傾斜角度θ１が５０°であり、傾斜角度θ２が５５．２°のプリズムシート３１に入射されたレーザー光Ｌは、プリズムシート３１内部で反射面により反射された後に屈折面から出射された。このときの出射面３３の法線方向に対する屈折角度θ３は８１．６°となった。
上記の結果は、光の共役性を考慮すると、プリズムシートの入射面側から８１．６°の角度でレーザー光を入射した場合に、出射面の法線方向にレーザー光が出射されることを意味するものと考えられる。
【００９９】
ところで、上記のプリズムシートは、上記表６の上から６番目のプリズムシートに相当するものであり、αを８０°としてシミュレーションしたものである。従って、本実験例では、理論値８０°に対して実測値８１．６°が得られたということになる。このように、本実験例によれば、表１〜表７及び図１２のシミュレーションデータが信頼性の高いものであることが分かる。
また、表８に示した他の実験例の結果も同様に、αの設計値と実測値が極めて近い値であった。
【０１００】
以上説明したように、本実施形態のプリズムシート３１によれば、屈折面３４ａと反射面３４ｂとにより入射光を所定の方向に屈折させて出射させることができる。特に上記のプリズムシート３１は、指向性の高い入射光をほとんど分散させることなく屈折させることができる。また、α、θ１及びθ２を［数２］及び図１２のグラフの関係に設定することにより、出射面３５の法線方向に対して入射角度αで入射する光を、出射面３５の法線方向に出射させることができる。更に、Ｈ＜ｈに設定することで、屈折面３４ａから入射されて反射面３４ｂにより反射される光量を高めることができ、出射光の輝度を高めることができる。
【０１０１】
［第５の実施形態］
次に本発明の第５の実施形態である面発光装置について図面を参照して説明する。図１５には本実施形態の面発光装置１００の側面模式図を示し、図１６には、面発光装置１００に導入された光の伝搬方向を模式図で示す。尚、本実施形態の面発光装置１００は、第２の実施形態の照光装置と、第４の実施形態のプリズムシートを組み合わせて構成されたものである。従って、図１５及び図１６に示した本実施形態の面発光装置１００の構成要素の内、第２実施形態の照光装置及び第４実施形態のプリズムシートの各構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１０２】
図１５に示すように、本実施形態の面発光装置１００は、導光板２と、導光板２の一側端面２ａ近傍に配置された光源装置３と、導光板２の一側端面２ａと直交する一面２ｂ上に配置されたプリズムシート３１と、導光板２の他面２ｃ側に接合された反射板７とを具備して構成されている。
【０１０３】
導光板２は、平板状の透明なアクリル樹脂板などから構成されており、一側端面２ａ側に配置された光源装置３から出射される光をこの一側端面２ａを介して導光板２の内部に導入されるようになっている。導光板２の一面２ｂには、緩斜面部４ａと急斜面部４ｂとからなる突条のプリズム部４が連続して複数設けられている。また一面２ｂと反対側の他面２ｃは平坦面とされている。
【０１０４】
急斜面部４ｂの傾斜角度γ１は、一面２ｂの基準面２ｄに対して２０°〜９０°の範囲に設定されており、緩斜面部４ａの傾斜角度γ２は基準面２ｄに対して０．５°〜５°の範囲に設定されている。また、プリズム部４…同士のピッチＰは０．０５〜０．５０ｍｍ程度に設定されている。ピッチＰが大きいと、プリズムシート３１を重ねたときのプリズムシート３１からの出射光の輝度が大きくなる。また緩斜面部の角度γ２が小さいほどプリズムシート３１を重ねた場合の出射光の輝度の均一性が向上する。尚、導光板の屈折率は１．４０〜１．６０程度が好ましい。
【０１０５】
導光板２の他面２ｃには、金属光沢面を反射面７ａとする反射板７が接合されている。
【０１０６】
プリズムシート３１は、透明シート３２の入射面３３側に突条の光屈折部３４が連続して複数設けられるとともに、入射面３３と反対側の出射面３５が平坦面とされている。光屈折部３４は、屈折面３４ａと反射面３４ｂとから構成されている。各光屈折部３４の形成方向は、透明シート３２の一側端面３２ａに対して平行に延在するように揃えられている。
そしてこのプリズムシート３１は、入射面３３を導光板２側に向けて導光板２の一面２ｂ上に重ねられている。またプリズムシート３１は、屈折面３４ａを光源装置３側に向けた状態で導光板３上に配置されている。
【０１０７】
図１６に示すように、導光板２内部に導入された光３６は、導光板２の一面２ｂと他面２ｃとの間を反射されながら導光板２の内部を伝搬し、その一部が所定の臨界角度で緩斜面部４ａに入射したときにその緩斜面部４ａから出射される。このときの出射光は、図１６に示すようにプリズムシート３１の出射面３５の法線Ｈ１に対して出射角度αで出射される。
また、導光板２の他面２ｃには反射板７が接合されているため、導光板２内部を伝搬して他面２ｃに入射する光は反射面７ａにおいて常に正反射される。このため、導光板２を伝搬する光は、その大部分が一面２ｂ側から出射され、他面２ｃ側から出射されることがない。
【０１０８】
次に、導光板２から出射された光３６は、プリズムシート３１に照射される。光３６は、法線Ｍ１方向に対して入射角度αで屈折面３４ａに入射される。次にこの光３６は、透明シート３２内部で反射面３４ｂに当たって正反射され、出射面３５から出射される。出射光３６は、出射面３５のほぼ法線方向に出射される。
【０１０９】
出射光３６がプリズムシート３１の出射面３５の法線方向に出射されるためには、屈折面３４ａ及び反射面３４ｂの各傾斜角度θ１、θ２、入射角度α、およびプリズムシートの屈折率Ｎとの関係が、上記［数３］の関係を満たす必要がある。
また、屈折面３４ａ及び反射面３４ｂに当たる光量を増加させるためには、第４の実施形態で説明したように、Ｈ＜ｈの関係を満たす必要がある。
【０１１０】
（実験例３）
導光板２として、長さ５０ｍｍ、幅６６ｍｍ、厚み１．０ｍｍの透明アクリル樹脂（商品名：デルペット８０ＮＨ）からなり、緩斜面部４ａの傾斜角度を１．５°〜４．０°とし、急斜面部４ｂの傾斜角度を４０°〜４５°とし、ピッチＰを０．１４〜０．２５７ｍｍとしたものを用意した。尚、導光板の他面には銀膜製の反射板を取り付けた。また、光源装置３として、バー導光体の両端に、定格１０ｍＡのＬＥＤ（発光装置）を２個取り付けたものを用意した。さらに、プリズムシートとして、厚み０．６ｍｍの透明アクリル樹脂からなり、屈折面の傾斜角度θ１を５０°とし、反射面の傾斜角度θ２を５６．８°とし、ピッチｐを０．０７０ｍｍとしたものを用意した。そして図１６に示すように、導光板と光源装置とプリズムシートを組み合わせて面発光装置１００を作製した。
【０１１１】
得られた面発光装置１００について、面発光装置（プリズムシート）の出射面の法線上に輝度測定センサを配置し、光源装置のＬＥＤを点灯させて出射面からの出射光の輝度を測定した。結果を表８に示す。
【０１１２】
【表９】
2005165199.tif 000015
【０１１３】
表９に示すように、導光板２のプリズム部４のピッチＰを大きくするほど、輝度が向上することが分かる。
【０１１４】
以上、説明したように、本実施形態の面発光装置１００によれば、光源装置３からの光を、導光板２の緩斜面部２ａから一方向に収束させて出射させ、この出射光をプリズムシート３１により所定方向に屈折させることができる。これにより、プリズムシート３１の出射面３５から高輝度で輝度均一性に優れ、しかも指向性が高い光を出射させることができる。
【０１１５】
［第６の実施形態］
次に本発明の第６の実施形態である液晶表示装置について図面を参照して説明する。図１７には本実施形態の液晶表示装置の側面模式図を示す。尚、本実施形態の液晶表示装置は、第５の実施形態の面発光装置を、液晶表示パネルに装着したものである。従って、図１７に示した本実施形態の液晶表示装置の構成要素の内、第５実施形態の面発光装置の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１１６】
本実施形態の液晶表示装置２００は、液晶表示パネル１２０と、液晶表示パネル１２０の背面側に配置されて液晶表示パネル１２０を裏面側から照明する面発光装置１００とから構成されている。
【０１１７】
液晶表示パネル１２０は半透過型のものであり、液晶層１２３を挟持して対向するガラスなどからなる透明の第１の基板１２１と、透明の第２の基板１２２をシール材１２４で接合一体化して概略構成されている。第１の基板１２１および第２の基板１２２の液晶層１２３側には、表示回路部１２６，１２７がそれぞれ備えられている。
【０１１８】
第２の基板１２２の液晶層１２３側に備えられた表示回路部１２７は、第２の基板１２２に積層された図示略の半透過反射膜と、カラー表示を行うための図示略のカラーフィルタと、半透過反射膜とカラーフィルタを保護するとともに半透過反射膜やカラーフィルタによる凹凸を平坦化するための図示略のオーバーコート膜と、液晶層１２３を駆動するための図示略のストライプ状の電極と、液晶層１２３を構成する液晶分子の配向を制御するための図示略の配向膜とが順次積層されて構成されている。
【０１１９】
また、第１の基板１２１の液晶層１２３側に備えられた表示回路部１２６は、第１の基板１２１側から順に、図示略のストライプ状の電極、図示略のオーバーコート膜、図示略の配向膜が順次積層されて構成されている。
【０１２０】
本実施形態の液晶表示装置２００においては、光源装置３から発した光が、導光板２の内部を透過して緩斜面部４ａから出射され、更にプリズムシート３１により屈折されて液晶表示パネル１２０側に出射される。出射光は、出斜面３５のほぼ法線方向に向けて出射される。そして、出射光は、第１の基板１２２、表示回路部１２７、液晶層１２３，表示回路部１２６及び第２の基板１２１を順次透過して、液晶表示パネル１２０から出射される。
【０１２１】
このように、面発光装置１００から指向性に優れた光が液晶表示パネル１２０に照射されるので、液晶表示パネル１２０の表示を明るくすることができるとともに、表示ムラを極力抑えることができる。
【０１２２】
尚、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に限らず、様々な変更を加えることが可能である。例えば、本発明では、導光板の平坦面側に反射板を配置した例を説明したが、導光板のプリズム面側に反射板を配置してもよい。更に、導光板のプリズム面側に反射板を配置するとともに、平坦面側にプリズムシートを配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態の照光装置を示す斜視図。
【図２】図２は本発明の第１の実施形態の照光装置を示す断面模式図。
【図３】図３は本発明の第１の実施形態の照光装置の導光板内部に導入された光の伝搬方向を示す模式図。
【図４】図４は実験例１において、照光装置と輝度測定センサの位置関係を説明する模式図。
【図５】図５は実験例１において、輝度測定センサの角度と照明装置からの出射光の輝度との関係を示すグラフ。
【図６】図６は本発明の第２の実施形態の照光装置を示す断面模式図。
【図７】図７は本発明の第２の実施形態の照光装置の導光板内部に導入された光の伝搬方向を示す模式図。
【図８】図８は本発明の第３の実施形態の照光装置を示す断面模式図。
【図９】図９は本発明の第３の実施形態の照光装置の導光板内部に導入された光の伝搬方向を示す模式図。
【図１０】図１０は本発明の第４の実施形態のプリズムシートを示す断面模式図。
【図１１】図１１は本発明の第４の実施形態のプリズムシートの要部を示す断面模式図。
【図１２】図１２はプリズムシートの屈折面及び反射面の各傾斜角度θ１、θ２と光の入射角度αとの関係をシミュレーションした結果を示すグラフ。
【図１３】図１３は本発明の第４の実施形態のプリズムシートの要部を示す側面模式図。
【図１４】図１４は実験例２において、プリズムシートとレーザー光との位置関係を示す模式図。
【図１５】図１５は本発明の第５の実施形態の面発光装置を示す側面模式図。
【図１６】図１６は本発明の第５の実施形態の面発光装置内部に導入された光の伝搬方向を示す模式図。
【図１７】図１７は本発明の第６の実施形態の液晶表示装置を示す側面模式図。
【符号の説明】
【０１２４】
１，１１、２１…照光装置、２、２２…導光板、２ａ、２２ａ…一側端面、３…光源装置（光源）、２ｂ、２２ｂ…一面、２ｃ、２２ｃ…他面、４ａ…緩斜面部、４ｂ…急斜面部、４…プリズム部、７…反射板、７ａ…反射面（金属光沢面）、３１…プリズムシート、３２…透明シート、３３…入射面、３４…光屈折部、３４ａ…屈折面、３４ｂ…反射面、３４ｃ、３４ｄ…頂部、３５…出射面、１００…面発光装置、１２０…液晶表示パネル、１２１、１２２…基板、１２３…液晶層、２００…液晶表示装置、θ１…屈折面の傾斜角度、θ２…反射面の傾斜角度、α…入射光の入射角度、γ１…急斜面部の傾斜角度、γ２…緩斜面部の傾斜角度
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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