JP2003229012A - 照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
る低消費電力の照明装置、及びこれを備え、高輝度で表
示品質に優れた液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 導光板12の一面側に、緩斜面部14a
と急斜面部14bとで形成される複数のプリズム溝14
が平面視ストライプ状に連続して形成されており、前記
プリズム溝14の緩斜面部14aの傾斜角度が1°以上
10°以下とされ、前記急斜面部14bの傾斜角度が4
1°以上45°以下とされており、導光板面における前
記急斜面部14bの幅が、入光面から離れた位置ほど大
きくなるように形成され、前記入光面の最近位置におけ
る急斜面部14bの幅を1.0としたとき、最遠位置に
おける前記急斜面部14bの幅が1.1以上1.5以下
とされたことを特徴とする照明装置。
Description
表示装置に係り、特に、1灯の光源でも広い面積を均一
にかつ明るく照明できる照明装置、及びそれを用いた液
晶表示装置の構成に関する。
トライトには、光源、中間導光体、導光板及びこれらを
一体保持する内面を反射性にしたケース体などから構成
されたユニットが用いられている。図23Aは、このよ
うな構成の液晶表示装置を示す斜視構成図であり、図2
3Bは、図23Aに示す液晶表示装置の断面構成図であ
る。これらの図に示す液晶表示装置は、液晶表示ユニッ
ト120と、この液晶パネル120の前面側に配設され
たフロントライト110とから構成されている。液晶表
示装置120は、詳細は図示を省略したが、その前面側
から入射した光を反射させて表示を行う反射型の液晶表
示ユニットとされ、互いに対向して配置された上基板1
21、下基板122との間に液晶層を挟持しており、こ
の液晶層の配向状態を制御することで、光の透過状態を
変化させて表示を行うようになっている。
112と、この導光板112の側端面112aに配設さ
れた棒状の中間導光体113と、この中間導光体113
の一端面部に配設された発光素子115とを備えて構成
されており、導光板112の上面側に、断面視くさび状
の複数の凸部114が互いに平行に形成されたプリズム
形状が形成されている。また、これらの凸部114は、
モアレ防止を目的として導光板側端面112aに対して
若干傾斜して形成されている。そして、上記フロントラ
イト110は、発光素子15から出射された光を、中間
導光体113を介して導光板112の側端面112aへ
照射して導光板112内へ導入し、この光をプリズム形
状が形成された導光板112上面の内面側で反射させる
ことにより光の伝搬方向を変え、導光板112の図示下
面から液晶表示ユニット120へ向けて照射するように
なっている。
ゲーム機などの携帯電子機器では、バッテリ駆動時間が
その使い勝手に大きく影響するために、これらの表示部
として用いられる液晶表示装置ではフロントライトの低
消費電力化を目的として、図23Aに示すフロントライ
ト110のように、1灯の発光素子115のみを備えた
1灯型のフロントライトが用いられるようになってきて
いる。すなわち、発光素子の省略により低消費電力化を
実現しようとするものである。また、携帯電子機器の小
型化に伴い、フロントライト110の板厚を1mm程度
にまで薄型化することも求められている。
トライトでは、表示画面が数インチ以上の広い面積を、
薄型の導光板と1灯の発光素子との組み合わせにより均
一かつ明るく照明することはほとんど不可能であった。
つまり、図23Aに示すフロントライト110におい
て、発光素子115が片側に設けられた構成とした場合
には、この発光素子115からの光を導光体に均一に導
くために、まず、中間導光体113により導光板12の
側端面長さ方向で入射光を均一化する必要があるが、こ
の中間導光体113により導光板112への入射光を均
一化させること自体が困難であるため、導光板112の
前面に渡って均一な出射光を得ることが極めて困難にな
る。そのために、特に顕著な場合には、図23Bに示す
ような平面視三角形上の暗部118が、導光板112の
発光素子115側の辺端部(図示左側辺端部)に生じて
しまうという問題が生じ、液晶表示装置の視認性を低下
させることがあった。また、携帯電子機器の薄型化、小
型化のために導光板112を薄型化すると、導光板11
2の内部を伝搬する光が導光板の内面で反射される際
に、導光板112の外側へ漏洩し易くなり、発光素子か
らの距離が大きくなるほど光量の低下が顕著になるとい
う問題があった。
使用するフロントライトへの要求は高まっているもの
の、薄型でありながら、大きな面積を均一に、かつ明る
く照明することができるフロントライトは実現されてい
なかった。
されたものであって、大面積を均一かつ明るく照明する
ことができる低消費電力の照明装置を提供することを目
的の一つとする。また本発明は、上記照明装置を備え、
高輝度で表示品質に優れた液晶表示装置を提供すること
を目的の一つとする。
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明に係る照
明装置は、光源と、該光源の光を一側端面から導入し、
内部を伝搬する前記光を一面側から出射させる導光板と
を備え、前記光が導入される側端面が入光面とされ、前
記導光板の一面側には、緩斜面部と、該緩斜面部より急
な傾斜角度を有する急斜面部とで形成される複数のプリ
ズム溝が平面視ストライプ状に連続して形成されてお
り、前記プリズム溝の緩斜面部の傾斜角度θ1が1°以
上10°以下とされ、前記急斜面部の傾斜角度θ2が4
1°以上45°以下とされており、前記反射面における
前記急斜面部の幅が、前記入光面から離れた位置ほど大
きくなるように形成され、前記入光面の最近位置におけ
る急斜面部の幅を1.0としたとき、最遠位置における
前記急斜面部の幅が1.1以上1.5以下とされたこと
を特徴とする。上記構成によれば、導光板の反射面側に
形成されたプリズム溝の形状及び寸法が、上記範囲に設
定されたことで、導光板面内で出射光量が均一であり、
かつ光源の利用効率が高く高輝度の照明装置が得られ
る。前記緩斜面部の傾斜角度θ1の範囲が、1°未満で
は、照明装置として十分な輝度が得られず、10°を越
える場合には、導光板の出射面からの出射光量の均一性
が低下するので好ましくない。また、前記急斜面部の傾
斜角度θ2が、41°未満の場合、及び45°を越える
場合には、照明装置の輝度が低下するため好ましくな
い。また、前記急斜面部の幅は、前記プリズム溝の延在
方向と直交する方向への前記斜面部の幅を示しており、
この急斜面部の幅が大きいほど、プリズム溝により落射
される光の割合が大きくなる。従って、本構成の照明装
置においては、この急斜面部の幅が導光板入光面からの
距離に応じて適切な幅となるように形成されている。よ
り詳細には、導光板内部を伝搬する光量が相対的に大き
くなる入光面近傍では急斜面部の幅を相対的に狭くする
ことで落射される光の割合を小さくし、反対に入光面か
ら離れた位置では急斜面部の幅を大きくすることで落謝
される光の割合を大きくすることで、導光板全体として
の出射光量の分布を均一化している。そして、本発明に
おける急斜面部の幅は、入光面の最も近くに形成された
急斜面部の幅を1.0とした場合に、入光面から最も離
れた位置に形成される急斜面部の幅を1.1〜1.5の
範囲内とすることで、出射光量の分布が均一なものとな
る。尚、本発明者は上記斜面部の傾斜角度及び急斜面部
の幅の設定範囲が適切であることを後述の実施例におい
て検証している。
のプリズム溝の急斜面部が、当該プリズム溝の延在方向
に沿って略同一の幅に形成されており、前記入光面から
の平均距離が大きいプリズム溝ほど前記急斜面部の幅が
大きく形成されている構成とすることができる。すなわ
ち、本構成の照明装置は、導光板の入光面に最も近いプ
リズム溝から順次大きな幅の急斜面部の幅を有するプリ
ズム溝が形成されており、入光面から最も遠いプリズム
溝の急斜面部の幅は、前記最近位置の急斜面部の幅の
1.1〜1.5倍の幅とされた照明装置である。このよ
うな構成とすることで、導光板の入光面から離れた位置
のプリズム溝ほど、その急斜面部により落射する光の割
合が多くなるので、導光板面内における出射光量を均一
化することができる。
ズム溝の延在方向が、前記入光面と交差する向きとされ
た構成とすることができる。このような構成とすること
で、当該照明装置により照明される被照明物が所定の間
隔の周期的な形状又は模様を有している場合に、導光板
のプリズム溝と前記被照明物の形状又は模様が光学的に
干渉してモアレ模様が生じるのを抑えることができる。
例えば、被照明物が液晶表示ユニットである場合には、
マトリクス状に形成された画素の配列と、前記プリズム
溝との光学的干渉が問題となる場合があるが、上記構成
によれば、このようなモアレ模様の発生を抑え、優れた
視認性を得ることができる。
前記プリズム溝の急斜面部の幅が、前記入光面に近い側
から遠い側に向かって連続的に大きくなるように形成さ
れた構成とすることもできる。このような構成とするこ
とで、前記プリズム溝が入光面と交差する向きに形成さ
れている場合に、入光面から離れた位置の急斜面部ほど
大きい幅を有するようにすることができるので、入光面
から離れた位置ほど落射される光の割合を多くすること
ができ、導光板面内での出射光量を均一化することがで
きる。
前記プリズム溝の延在方向と、前記入光面の長さ方向と
が成すプリズム溝の傾斜角αが、0°を越えて15°以
下の範囲とされることが好ましく、前記プリズム溝の傾
斜角αが、6.5°以上8.5°以下の範囲とされるこ
とがより好ましい。このような構成とすることで、導光
板面方向における出射光量の均一性を高めることができ
る。また、被照明物と導光板との光学的干渉をより効果
的に抑制することができる。特に、被照明物の周期的な
形状又は模様が、導光板の入光面に平行な直線部を含む
形状又は模様であり、この周期的な繰り返しの方向が、
前記導光板入光面と直交する方向とされている場合によ
り顕著な効果を奏することができる。プリズム溝の傾斜
角αが、0°以下又は15°を越える場合には、上記効
果を得ることができない。また、前記プリズム溝の傾斜
角αを6.5°以上8.5°以下とすることで、より出
射光量分布が均一であり、かつ被照明物との間でモアレ
模様が生じにくい照明装置とすることができる。
が、前記導光板の入光面と、該入光面と隣接する導光板
側端面とに沿って平面視L型に配置された2本の導光部
からなる中間導光体と、前記2本の導光部の基端部に配
設された発光素子とを備えることができる。このような
構成とすることで、導光板の二側端面から光を供給する
ことができるようになり、従来1灯型の照明装置におい
て出射光量の低下が生じやすかった発光素子側の導光板
端部に、より多くの光が供給されるようになるので、導
光板面内における出射光量の均一性を高めることができ
る。
が、前記導光板の入光面に沿って配設された中間導光体
と、該中間導光体の端面部に配設された発光素子とを備
えており、前記導光板の入光面と隣接する側端面に、金
属反射膜が形成された構成とすることもできる。上記構
成の照明装置によれば、入光面と隣接する導光板側端面
に反射膜が配設されていることで、特に、発光素子側の
導光板側端面から外部へ光が漏洩するのを防ぐととも
に、この反射膜で反射された光が導光板側へ戻るので、
特に発光素子側の導光板端部における出射光量の低下を
効果的に防止することができ、優れた出射光量の均一性
を得ることができる。
が、前記導光板の入光面に沿って配設された中間導光体
と、該中間導光体の端面部に配設された発光素子とを備
えており、前記導光板面内において、当該照明装置によ
り照明される被照明物が透過表示される領域が表示領域
とされており、前記導光板が、前記入光面の長さ方向
に、前記表示領域よりも延長形成されている構成とする
こともできる。上記構成の照明装置は、導光板面内にお
いて特に出射光量が低下しやすい位置である導光板の発
光素子側部を、中間導光体の延在方向に延長すること
で、表示領域として利用される範囲から、前記出射光量
が低下する部分を除外し、実質的に出射光量の均一な照
明装置を提供するものである。尚、本発明の照明装置に
おける表示領域とは、照明装置の背面側に配置された被
照明物が、導光板を透過して表示される導光板面内にお
ける領域であり、実質的には前記被照明物の平面視外形
又は被照明物の表示領域に相当する導光板上の領域を指
す。
板の延長幅がΔWとされており、該延長幅ΔWと、前記
プリズム溝の傾斜角αと、前記入光面と隣接する導光板
側端面の長さLとが、ΔW≧L×tanαなる関係を満
たすことを特徴とする。上記構成の照明装置は、前記導
光板の延長長さを上記関係式を満たすように設定するこ
とで、導光板の発光素子側に発生する暗部を、確実に導
光板の表示領域より外側に配置することができ、表示領
域における出射光量の均一性に優れた照明装置とするこ
とができる。
前記中間導光体の外側面が、断面くさび状の溝が複数形
成されたプリズム面とされており、前記プリズム面の表
面に、反射膜が形成されていることが好ましい。前記発
光素子から中間導光体に入射した光は、中間導光体内部
を伝搬し、前記プリズム面により反射されて、プリズム
面と対向する面から出射され、導光板へ入射するように
なっている。上記構成によれば、前記プリズム面に反射
膜が形成されていることで、プリズム面における反射率
を高め、導光板方向へ反射する光量を増加させることが
できる。これにより、導光板に入射される光量が増加
し、結果として照明装置の輝度を高めることができる。
いずれかに記載の照明装置と、該照明装置により照明さ
れる液晶表示ユニットとを備えたことを特徴とする。上
記構成の液晶表示装置は、大面積を均一に、高輝度で照
明することができる照明装置を備えたことで、高輝度で
明るさが均一な優れた表示品質を得ることができる。ま
た、照明装置の発光素子を1灯とした場合にも、明るさ
の均一性が低下することがないため、優れた表示品質で
かつ低消費電力の液晶表示装置が得られる。
液晶表示ユニットの前面側に前記照明装置が配設されて
おり、前記導光板のプリズム溝のピッチP1が、前記液
晶表示ユニットの画素ピッチP0に対して、(1/2)
P0<P1<(3/4)P0の範囲とされたことを特徴
とする。液晶表示ユニットの画素ピッチP0と、プリズ
ム溝のピッチP1とを、上記関係を満たすように設定す
ることで、これらの周期構造による光学的な干渉を抑制
することができるので、前記干渉によるモアレ模様によ
り液晶表示装置の視認性が低下するのを防ぐことができ
る。上記プリズム溝のピッチP1が、(1/2)P0以
下、又は(3/4)P0以上の場合には、両者の干渉に
よるモアレ模様が生じやすくなる。
は、前記プリズム溝の延在方向と、前記導光板入光面に
沿う液晶表示装置の画素の配列方向との成す角度βが、
0°を越えて15°以下の範囲とされることが好まし
く、前記角度βが、6.5°以上8.5°以下の範囲と
されるのがより好ましい。すなわち、前記角度βは、プ
リズム溝の画素配列方向に対する傾斜角である。傾斜角
βが、0°以下の場合には、モアレ模様を抑える効果を
得にくくなる。また、15°を越える場合は表示輝度が
低下し、また照明装置の導光板上の暗部が大きくなる欠
点がある。また、前記傾斜角βを6.5°以上8.5°
以下とすることで、ほぼ完全に光学的干渉抑えることが
でき、極めて視認性に優れる液晶表示装置を実現するこ
とができる。本構成におけるプリズム溝と、液晶表示ユ
ニットの画素配列方向との成す角度βは、液晶表示ユニ
ットの画素配列方向と、照明装置の導光板の入光面とが
平行に配置されている場合には、先のプリズム溝傾斜角
αと同角度となる。
液晶表示ユニットが、対向して配置された上基板及び下
基板と、前記上下基板間に挟持された正の誘電異方性を
有する液晶分子とを備え、前記下基板の内面側に、反射
層と、カラーフィルタとが積層形成されており、前記反
射層が、当該液晶表示ユニットの表示面の法線に対して
10°以上40°以下の反射角度範囲において、反射輝
度がほぼ一定となる反射特性を備えたことを特徴とす
る。このような構成とすることで、幅広い視野角で一定
の輝度の表示が得られるので、使用感に優れる液晶表示
装置を実現することができる。
反射層が、入射光の正反射角度を中心にほぼ対称に反射
輝度が分布する反射特性を備えたことを特徴とする。こ
のような構成とすることで、入射光の正反射方向から所
定の角度範囲で反射光が拡散される液晶表示装置とする
ことができる。
反射層が、入射光の正反射角度に対して非対称に反射輝
度が分布する反射特性を備えたことを特徴とする。この
ような構成とすることで、所定の方向の反射光(表示
光)の輝度を高めることができ、例えば、使用者が液晶
表示装置の正反射方向と正対しない状態で使用される場
合にも、使用者方向への輝度を確保することができ、よ
り使用感に優れる液晶表示装置とすることができる。
液晶表示ユニットが、アクティブマトリクス型の液晶表
示ユニットとされたことを特徴とする。次に、本発明に
係る液晶表示装置は、前記液晶表示ユニットが、パッシ
ブマトリクス型の液晶表示ユニットとされたことを特徴
とする。上記いずれの構成の液晶表示装置においても、
本発明に係る照明装置を液晶表示ユニットの前面に備え
たことで、表示領域の全面にわたって均一な明るさで、
かつモアレ模様のない高品質の表示を得ることができ
る。
を参照して説明する。 (第1の実施形態) [液晶表示装置の全体構成]図1は、本発明の第1の実
施形態である液晶表示装置の斜視構成図であり、図2
は、図1に示す液晶表示装置の平面構成図、図3は、図
1に示す液晶表示装置の断面構成図である。本実施形態
の液晶表示装置は、図1から図3に示すように、フロン
トライト(照明装置)10と、その背面側(図示下面
側)に配置された反射型の液晶表示ユニット20とを備
えて構成されている。フロントライト10は、図1に示
すように、略平板状の透明の導光板12と、その側端面
12aに沿って配設された中間導光体13と、この中間
導光体13の片側の端面部に配設された発光素子15
と、前記中間導光体13、発光素子15及び導光板12
の側端部を覆うように中間導光体13側から被着された
ケース体(遮光体)19とを備えて構成されている。す
なわち、本実施形態に係るフロントライト10では、発
光素子15と中間導光体13とが光源とされ、導光板1
2の側端面12aが導光板の入光面とされている。ま
た、図2に示すように、導光板12の外面側(図示上面
側)には、中間導光体13が配設された入光面12aに
対して傾斜角αだけ傾斜して複数のプリズム溝14が配
列形成されている。液晶表示ユニット20は、対向して
配置された上基板21と下基板22とを備えて構成さ
れ、図1に点線で示す矩形状の領域20Dが液晶表示ユ
ニット20の表示領域とされ、また図2に示すように、
表示領域20D内に画素20cがマトリクス状に形成さ
れている。上記構成の液晶表示装置は、液晶表示ユニッ
ト20の表示領域20D上に導光板12が配置され、こ
の導光板12を透過して液晶表示ユニット20の表示を
視認できるようになっている。また、外光が得られない
暗所では、発光素子15を点灯させ、その光を中間導光
体13を介して導光板12の入光面13から導光板内部
へ導入し、導光板12の図示下面12bから液晶表示ユ
ニット20へ向けて出射させ、液晶表示ユニット20を
照明するようになっている。
構成について図面を参照して詳細に説明する。 [フロントライト]フロントライト10の導光板12
は、液晶表示ユニット20の表示領域上に配置されて発
光素子15から出射された光を液晶表示ユニット20に
落射する平板状の部材であり、透明なアクリル樹脂など
から構成されている。図3の部分断面図に示すように、
導光板12の図示上面(液晶表示ユニット20と反対側
の面)は、断面視くさび状のプリズム溝14が互いに平
行に平面視ストライプ状に形成された反射面12cとさ
れており、図示下面(液晶表示ユニット20と対向する
面)は、液晶表示ユニット20を照明するための照明光
が出射される出射面12bとされている。前記プリズム
溝14は、反射面12cの基準面Nに対して傾斜して形
成された一対の斜面部により構成され、これらの斜面部
の一方が緩斜面部14aとされ、他方がこの緩斜面部1
4aよりも急な傾斜角度に形成された急斜面部14bと
されている。この緩斜面部14aは、導光板12の光伝
搬方向の長さが短いほど傾斜角度を大きく、また前記長
さが長いほど傾斜角度を小さく形成することで、フロン
トライト10の輝度の均一性を高めることができる。そ
して、導光板12内部を図示右側から左側へ伝搬する光
を、反射面面12cの急斜面部14bにより出射面12
b側へ反射して導光板12の背面側に配置された液晶表
示ユニット20に向けて出射させるようになっている。
3に示す緩斜面部14aの傾斜角度θ1は、反射面12
cの基準面Nに対して1°以上10°以下の範囲とさ
れ、前記急斜面部の傾斜角度θ2が41°以上45°以
下の範囲とされている。このような範囲とされているこ
とで、導光板12面内を伝搬する光を効率よく液晶表示
ユニット20へ落射させることができ、明るい表示が可
能な液晶表示装置を構成することができる。導光板面内
で出射光量が均一であり、かつ光源の利用効率が高く高
輝度の照明装置が得られる。前記緩斜面部の傾斜角度θ
1の範囲が、1°未満では、フロントライトの平均輝度
が低下し、、10°を越える場合には、導光板面内での
出射光量を均一化することができなくなる。また、前記
急斜面部の傾斜角度θ2が、41°未満の場合、及び4
5°を越える場合には、急斜面部14bにより反射され
た光の伝搬方向と出射面12bの法線方向とのずれか大
きくなり、出射面12bからの出射光量(すなわちフロ
ントライト10の輝度)が低下するため好ましくない。
は、導光板入光面12aにおける前記急斜面部14bの
幅が、前記入光面12aから離れた位置ほど大きくなる
ように形成され、前記入光面12aの最近位置における
急斜面部14bの幅を1.0としたとき、最遠位置(入
光面12aと対向する導光板辺端部)における前記急斜
面部14bの幅が1.1以上1.5以下となるように各
プリズム溝14が形成されている。この急斜面部14b
の幅は、本実施形態のフロントライトにおいては、プリ
ズム溝14の延在方向と直交する方向の急斜面部14b
の幅を示している。このような構成とすることで、本実
施形態のフロントライト10は、導光板12面内での出
射光量の均一性に優れるフロントライトを実現してい
る。より詳細には、導光板12の内部を伝搬する光量
は、入光面12aで最も大きく、導光板12内を伝搬す
る間にその一部がプリズム溝14により出射面12bか
ら出射されるようになっているので、入光面12aから
離れるに従って、内部を伝搬する光量は少なくなる。本
実施形態のフロントライト10は、このような導光板1
2内部の光量の変化に応じて、伝搬している光量に対す
る落射光量の割合を入光面12aからの距離に応じて変
化させるようになっているため、導光板12面内におけ
る出射光量の分布を均一化することができ、輝度分布が
均一な液晶表示装置を実現することができる。
は、入光面12aの最近位置における幅を1.0とした
場合に、入光面12aから最も離れた位置(入光面12
aと対向する導光板辺端部)における急斜面部14bの
幅が1.1〜1.5の範囲内となるように入光面12a
からの距離に応じて急斜面部の幅が増加されるように形
成されていればよいが、相隣接するプリズム溝14同士
では、それらの急斜面部14bの幅は、入光面12aか
ら遠い側の急斜面部14bの方が大きい幅を有するよう
に形成される。より具体的には、入光面12aから対向
する辺端部に向かう方向に沿って、急斜面部14bの幅
は、所定長さ毎又は所定割合毎に増加するように形成さ
れる。
(プリズム溝14の底頂部の間隔)は、導光板反射面1
2c面内で一定とされている。すなわち、プリズム溝1
4は互いに平行に所定の間隔で形成されている。さら
に、本実施形態のフロントライト10の場合はプリズム
溝14の深さ(基準面Nと、プリズム溝14の底頂部と
の距離)も反射面12cの面内で一定とされている。こ
のように、反射面12cに形成されるプリズム溝14は
そのピッチP1と深さが固定されており、また上述した
ように、導光板の入光面12aから離れた位置のプリズ
ム溝ほど急斜面部14bの幅が大きくなるように形成さ
れているので、急斜面部14bの傾斜角度θ2は、入光
面12a側のプリズム溝14で最も大きくなり、入光面
12aから離れるに従って順次小さくなるように形成さ
れている。尚、上記プリズム溝14のピッチP1及び深
さは、必ずしも反射面12cの面内で一定とする必要は
なく、これらを変化させてプリズム溝14を形成しても
本発明の技術範囲を超えるものではない。つまり、それ
ぞれのプリズム溝14の傾斜角度θ1及びθ2を固定
し、ピッチと深さの調整により急斜面部14bの幅を決
定しても良い。
は、図1,2に示すように、その反射面12cのプリズ
ム溝14は、その延在方向と、導光板12の側端面12
aとが交差する向きとなるように、傾斜して形成されて
いる。より詳細には、図2に示すように、プリズム溝1
4と導光板側端面12aとが成す角度により与えられる
プリズム溝14の傾斜角αが、0°を越えて15°以下
の範囲となるように、プリズム溝14が形成されること
が好ましい。このような範囲とすることで、導光板12
面方向における出射光量の分布を均一化することができ
る。また前記傾斜角αは、6.5°以上8.5°以下と
されることがより好ましく、このような範囲とすること
で、モアレ模様が生じにくく、かつ出射光の均一性に優
れるフロントライトとすることができる。
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、具体的な例を挙げるならば、特に限定さ
れるものではないが、アートン(商品名:JSR社製)
や、ゼオノア(商品名:日本ゼオン社製)などを好適な
ものとして挙げることができる。また、導光板12は、
その板厚を大きくするほど導光板全体として出射光量を
均一化することができるので、0.8mm以上の板厚と
することが好ましく、1.0mm以上とすることがより
好ましい。また、板厚1.2mm以上では、1.0mm
〜1.5mmの板厚のものと輝度が大きく変わらないた
め、フロントライト10の薄型化の点からも、板厚の上
限は1.5mmとするのがよい。
(入光面)12aに沿う四角柱状とされた透明部材であ
り、その一側の側端面に発光素子15が配設されてい
る。図4は、この中間導光体13を拡大して示す平面構
成図である。図4に示すように、中間導光体13の図示
下面(導光板12と反対側面)は、複数の平面視くさび
状の溝13bが互いに平行に形成されたプリズム面13
aとされており、発光素子15から出射された光は、中
間導光体13内部を、中間導光体13の長さ方向に伝搬
され、前記くさび状の溝13b内面で反射されて導光板
12側へ出射されるようになっている。このくさび状の
溝13bは、図4に示すように、発光素子15から離れ
て形成されたものほど深い溝に形成されており、導光板
12の側端面12aに均一に光を照射できるようになっ
ている。また、前記くさび状の溝13bが形成された中
間導光体のプリズム面13aには、AlやAg等の高反
射率の金属薄膜からなる反射膜17が形成されており、
この反射膜17によりプリズム面13aの反射率を高め
て導光板12へ入射する光量を増加させるようになって
いる。上記中間導光体13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。また発光
素子15は、中間導光体13の端面部に配設可能であれ
ば、特に限定されず、白色LED(Light Emitting Dio
de)や有機EL素子等を用いることができる。尚、この
発光素子15が中間導光体13の両端部に設けられてい
ても良いのは勿論であり、さらに、場合によっては一又
は複数の発光素子を導光板12の入光面12aに沿って
直接並設してもよい。
10の中間導光体13側には、ケース体19が被着され
ている。このケース体19を含むフロントライト10の
断面構造を図5に示す。図5に示すように、ケース体1
9の内面側には、AlやAg等の高反射率の金属薄膜か
らなる反射膜19aが形成されており、中間導光体13
及び導光板12の側端部から外側に漏洩する光をこの反
射膜19aで反射させることで、再度中間導光体13に
入射させ、照明光として利用することができるようにな
っている。このような構造により、本実施形態のフロン
トライト10は、発光素子15の光をより有効に利用す
ることができ、高輝度で液晶表示ユニット20を照明で
きるようになっている。尚、図5には、ケース体19の
内面側に反射膜19aを設けた構成としたが、これに限
らず、中間導光体13から漏洩する光を中間導光体13
側へ戻し得る構造を備えていれば、他の構成も適用する
ことができる。例えば、ケース体19自体を反射性の金
属材料で構成しても良く、中間導光体13の外面及び導
光板12の側端部面に、スパッタ法などの成膜法により
反射性の金属薄膜を成膜し、中間導光体13や導光板側
端部から光が漏洩しないようにしても良い。
0は、カラー表示が可能な反射型のパッシブマトリクス
型液晶表示ユニットであり、図3に示すように、対向し
て配置された上基板21と下基板22との間に、液晶層
23を挟持して構成され、上基板21の内面側に、図示
左右方向に延在する平面視短冊状の複数の透明電極26
aとこの透明電極26a上に形成された配向膜26bと
を備え、下基板22の内面側には、反射層25、カラー
フィルタ層29、複数の平面視短冊状の透明電極28
a、及び配向膜28bが順次形成されている。上基板2
1の透明電極26aと、下基板22の透明電極28a
は、いずれも短冊状の平面形状に形成されており、平面
視ストライプ状に配列されている。そして、透明電極2
6aの延在方向と、透明電極28aの延在方向とは平面
視において互いに直交するように配置されている。従っ
て、一つの透明電極26aと一つの透明電極28aとが
交差する位置に液晶表示ユニット20の1ドットが形成
され、それぞれのドットに対応して後述する3色(赤、
緑、青)のカラーフィルタのうち1色のカラーフィルタ
が配置されるようになっている。そして、R(赤)、G
(緑)、B(青)に発色する3ドットが、図3に示すよ
うに、液晶表示ユニット20の1画素20cを構成して
いる。また図2に示すように、その平面視においては、
表示領域20D内に多数の画素20cがマトリクス状に
配置された構成とされている。
れぞれのカラーフィルタ29R,29G,29Bが、周
期的に配列された構成とされており、各カラーフィルタ
は、それぞれ対応する透明電極28aの下側に形成さ
れ、各画素20c毎にカラーフィルタ29R,29G,
29Bの組が配置されている。そして、それぞれのカラ
ーフィルタ29R,29G,29Bと対応する電極を駆
動制御することで、画素20cの表示色が制御されるよ
うになっている。
ロントライト10の導光板に形成されたプリズム溝14
の延在方向と、液晶表示ユニット20の画素の配列方向
とが交差する向きとされている。つまり、液晶表示ユニ
ット20に周期的な模様を与えるカラーフィルタ層29
のRGBの繰り返し方向と、プリズム溝14の延在方向
とが平行とならないようにすることで、両者の光学的干
渉によるモアレ模様の発生を防ぐようになっている。
の隣接する画素群を拡大して示す平面構成図である。こ
の図に示すように、液晶表示ユニット20には、平面視
においてマトリクス状に複数の画素20cが形成されて
おり、それぞれの画素20cは、一組の赤、緑、青のカ
ラーフィルタ29R,29G,29Bを備えている。そ
して、図6に示すように、本実施形態の液晶表示装置で
は、図6に二点鎖線で示されるフロントライト10のプ
リズム溝14の延在方向が、液晶表示ユニット20の画
素20cの配列方向(図示左右方向)に対して傾斜角β
だけ傾斜して配置されている。このプリズム溝14の画
素20cの配列方向(図示左右方向)に対する傾斜角β
は、0°を越えて15°以下の範囲とされることが好ま
しく、より好ましくは6.5°以上8.5°以下の範囲
である。このような範囲とすることで、液晶表示ユニッ
ト20の画素の周期構造と光学的に干渉してモアレ模様
が生じるのを防ぐことができる。上記範囲外ではモアレ
模様を低減する効果が小さくなる傾向にある。また、上
記傾斜角βは、6.5°以上8.5°以下の範囲とする
ことがより好ましい。このような範囲とすることで、よ
りモアレ模様を防止する効果が高くなる。
すように、フロントライト10の導光板側端面12a
と、液晶表示ユニット20の画素配列方向とが平行とな
るように配置されているため、上述のプリズム溝14の
延在方向と導光板側端面12aとの成す角度αと、プリ
ズム溝14の延在方向と画素20cの配列方向との成す
角度βとは一致しているが、前記導光板側端面12cと
画素20cの配列方向とが平行とならない場合には、前
記傾斜角αとβは異なる角度となる。この場合、モアレ
模様を低減するために前記傾斜角βを傾斜角αよりも優
先して上記範囲とするのがよい。傾斜角βを決定する
と、プリズム溝14の延在方向が決定されるので、導光
板12の出射光量分布を均一化するためにはプリズム溝
14の角度に対して導光板側端面12cの角度を、前記
傾斜角αの範囲となるように調整すればよい。
20c(及びカラーフィルタ)の配列が周期的な繰り返
し模様を呈するため、導光板12のプリズム溝14と光
学的に干渉する場合がある。すなわち、図3及び6に示
すフロントライト10のプリズム溝14のピッチと、画
素20cのピッチとの間には、密接な関係が有り、両者
のピッチを適切な範囲内に制御することで、より効果的
に光学的な干渉を抑えることができる。より詳細には、
図6に示すプリズム溝14のピッチP1と、画素20c
のピッチP0とが、(1/2)P0<P1<(3/4)
P0なる関係となるように両者のピッチを設定すること
で、効果的にモアレ模様を低減することができる。一般
には、液晶表示ユニット20の画素ピッチP0は、液晶
表示装置が搭載される電子機器の仕様(パネルのサイズ
及び解像度)により決定されるため、この画素ピッチに
併せてフロントライトP0のプリズム溝14のピッチを
上記範囲となるように設定することで、モアレ模様の生
じない、視認性に優れた液晶表示装置とすることができ
る。
成された反射層25は、図7の斜視構成図に示すよう
に、AlやAg等の高反射率の反射膜25bと、この金
属反射膜25bに所定の表面形状を与えるためのアクリ
ル樹脂材料などからなる有機膜25aとを備えて構成さ
れている。反射層25の表面には、基材の表面に光反射
性を有する複数の凹部25cが複数設けられている。有
機膜25aは、下基板22上に感光性樹脂などからなる
樹脂層を平面形状に形成した後、得ようとする有機膜2
5aの表面形状とは逆凹凸の表面形状を有するアクリル
系樹脂などからなる転写型を上記樹脂層の表面に圧着し
て形成したり、あるいは多数枚のマスクを用いた多段階
露光によるフォトリソグラフィ等で形成することができ
る。そして、このようにして表面に凹部が形成された有
機膜25a上に反射膜25bが形成される。反射膜25
bは、アルミニウムや銀などの高い反射率を有する金属
材料をスパッタ法や真空蒸着などの成膜法により形成す
ることができる。
反射層が、入射光の正反射角度を中心にほぼ対称に反射
輝度が分布する反射特性を備えていることが好ましい。
このような反射特性とするために、反射層25は、反射
膜25bの表面に多数形成される凹部25cの内面形状
が制御されて形成されている。本実施形態において、凹
部25cは、その深さを0.1μm〜3μmの範囲でラ
ンダムに形成し、隣接する凹部25cのピッチを5μm
〜100μmの範囲でランダムに配置し、上記凹部25
c内面の傾斜角を−18°〜+18°の範囲に設定する
ことが望ましい。なお、本明細書において「凹部の深
さ」とは、凹部が形成されていない部分の反射膜25b
の表面から凹部の底部までの距離をいい、「隣接する凹
部のピッチ」とは平面視したときに円形となる凹部の中
心間の距離のことである。また、「凹部内面の傾斜角」
とは、図8に示すように、凹部25cの内面の任意の箇
所において0.5μm幅の微小な範囲をとったときに、
その微小範囲内における斜面の水平面(基材表面)に対
する角度θcのことである。この角度θcの正負は、凹
部が形成されていない部分の反射膜25bの表面に立て
た法線に対して、例えば図8における右側の斜面を正、
左側の斜面を負と定義する。
面の傾斜角分布を−18°〜+18°の範囲に設定する
点、隣接する凹部25cのピッチを平面全方向に対して
ランダムに配置する点が特に重要である。なぜならば、
仮に隣接する凹部25cのピッチに規則性があると、光
の干渉色が出て反射光が色付いてしまうという不具合が
あるからである。また、凹部25c内面の傾斜角分布が
−18°〜+18°の範囲を超えると、反射光の拡散角
が広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示が得られ
ない(反射光の拡散角が空気中で55°以上になる)か
らである。また、凹部25cの深さが0.1μmに満た
ないと、反射面に凹部を形成したことによる光拡散効果
が十分に得られず、凹部25cの深さが3μmを超える
と、十分な光拡散効果を得るためにピッチを大きくしな
ければならず、そうするとモアレが発生するおそれが生
じる。
圧加工用型の作製の加工時間や、フォトリソグラフィ等
の加工マスクの加工時間の都合上、現実的には5μm〜
100μmとすることが望ましい。
の表示面(上面)側から入射角30°で光を照射し、受
光角を、表示面に対する正反射の方向である30゜を中
心として、垂線位置(0°;法線方向)から60°まで
振ったときの受光角(単位:°)と明るさ(反射率、単
位:%)との関係を示したものである。この図に示され
るように、正反射方向を中心として対称に、広い受光角
範囲でほぼ均等な反射率が得られる。特に、正反射方向
と中心として±10°の受光角範囲で反射率がほぼ一定
となっており、この視野角範囲内においては、どの方向
から見てもほぼ同じ明るさの表示が得られることが示唆
される。
な広い受光角範囲で反射率をほぼ一定にすることができ
るのは、図7に示す凹部25cの深さやピッチが上記に
示す範囲に制御されていることと、凹部25cの内面が
球面の一部を成す形状とされていることによる。すなわ
ち、凹部25cの深さとピッチが制御されて形成されて
いることにより、光の反射角を支配する凹部25cの内
面の傾斜角が一定の範囲に制御されるので、反射膜25
bの反射効率を一定の範囲に制御することが可能にな
る。また、凹部25cの内面が全ての方向に対して対称
な球面であることから反射膜25bの広い反射方向にお
いて均等な反射率が得られる。
液晶表示ユニット20においては、上記正反射方向を中
心にほぼ対称の反射輝度分布となる反射特性を備えた反
射層に加え、反射輝度分布が正反射方向に対して非対称
となる反射特性の反射層も適用可能である。このような
反射特性の反射層について、図10及び図11を参照し
て以下に説明する。
示す凹部25cの内面形状を変化させることにより形成
することができる。すなわち、本例の反射層は、図7の
斜視構成図に示す先の実施形態の反射層25と同様に、
反射面側に多数の凹部25c重なり合うように隣接して
形成された有機膜25a上に、高反射率の反射膜25b
が成膜された構成を備えており、前記凹部25cの内面
形状のみが異なるものである。従って、本例に係る反射
層を構成する各部の説明に図7を併用することとする。
非対称の反射輝度分布を呈する本例の反射層に形成され
る多数の凹部25cの1つを示したもので、図10は、
その斜視構成図であり、図11は、図10に示す特定縦
断面Xにおける断面構成図である。図10に示す凹部2
5cの特定縦断面Xにおいて、凹部25cの内面形状
は、凹部60の一の周辺部S1から最深点Dに至る第1
曲線Aと、この第1曲線Aに連続して、凹部の最深点D
から他の周辺部S2に至る第2曲線Bとからなってい
る。これら両曲線は、最深点Dにおいて共に反射膜表面
Sに対する傾斜角がゼロとなり、互いにつながってい
る。ここでの「傾斜角」とは、特定の縦断面において凹
部の内面の任意の箇所における接線の、水平面(ここで
は凹部が形成されていない部分の反射膜表面S)に対す
る角度のことである。
は第2曲線Dの傾斜角よりも急であって、最深点Dは凹
部25cの中心Oからx方向にずれた位置にある。すな
わち、第1曲線Aの反射膜表面Sに対する傾斜角の絶対
値の平均値は、第2曲線Bの反射膜表面Sに対する傾斜
角の絶対値の平均値より大きくなっている。拡散性反射
体の表面に形成されている複数の凹部25cにおける、
第1の曲線Aの反射膜表面Sに対する傾斜角は、1〜8
9°の範囲で不規則にばらついている。また、凹部25
cにおける第2曲線Bの反射膜表面Sに対する傾斜角の
絶対値の平均値は0.5〜88°の範囲で不規則にばら
ついている。両曲線の傾斜角は、いずれもなだらかに変
化しているので、第1曲線Aの最大傾斜角δa(絶対
値)は、第2曲線Bの最大傾斜角δb(絶対値)よりも
大きくなっている。また、第1曲線Aと第2曲線Bとが
接する最深点Dの基材表面に対する傾斜角はゼロとなっ
ており、傾斜角が負の値である第1曲線Aと傾斜角が正
の値である第2曲線Bとは、なだらかに連続している。
反射層25の表面に形成されている複数の凹部25cに
おけるそれぞれの最大傾斜角δaは、2〜90°の範囲
内で不規則にばらついているが、多くの凹部は最大傾斜
角δaが4〜35°の範囲内で不規則にばらついてい
る。
点(傾斜角がゼロとなる曲面上の点)Dを有している。
そしてこの極小点Dと基材の反射膜表面Sとの距離が凹
部25cの深さdを形成し、この深さdは、複数の凹部
25cについてそれぞれ0.1μm〜3μmの範囲内で
不規則にばらついている。また、本実施形態において、
複数の凹部25cのそれぞれにおける特定断面Xは、い
ずれも同じ方向となっている。また各々の第1曲線Aが
単一の方向に配向するように形成されている。すなわ
ち、いずれの凹部でも、図10,11に矢印で示すx方
向が同一方向を向くように形成されている。
の凹部25cにおける第1曲線Aが単一の方向に配向さ
れているので、このような反射層25に対して、図11
中のx方向(第1曲線A側)の斜め上方から入射した光
の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Sの法線方向
側にシフトする。逆に、図11中のx方向と反対方向
(第2曲線B側)の斜め上方から入射した光の反射光
は、正反射方向よりも反射膜表面Sの表面側にシフトす
る。したがって、特定縦断面Xにおける総合的な反射特
性としては、第2曲線B周辺の面によって反射される方
向の反射率が増加することになるので、これにより、特
定の方向における反射効率を選択的に向上させた反射特
性を得ることができる。
反射面(反射膜25b表面)に、上記x方向から入射角
30°で光を照射し、受光角を、反射面に対する正反射
の方向である30゜を中心として、垂線位置(0°;法
線方向)から60°まで振ったときの受光角(単位:
°)と明るさ(反射率、単位:%)との関係を図12に
示す。また図12には、図8に示す断面形状の凹部25
cを形成した場合の受光角と反射率の関係も併記する。
図12に示すように、本例の構成とされた入射角度であ
る30°の正反射方向である反射角度30°よりも、小
さい反射角度における反射率が最も高くなり、その方向
をピークとして近傍の反射率も高くなる。
ば、その反射面をなす反射膜が上記のような形状とされ
ているので、導光板12から出射された光を効率よく反
射、散乱できるとともに、反射層25で反射される反射
光は、特定の方向において反射率が高くなるという指向
性を有しているので、これにより反射層25を経由して
出射される反射光の出射角度が広くなるとともに、特定
の出射角度において出射効率を向上させることができ
る。
反射方向に対して非対称の反射輝度分布としては、以下
の構成の反射層も適用することができる。この構成を反
射層の第2変形例として以下に説明する。本例における
反射層についても、上記第1変形例と同様に、図7に示
す凹部25cの内面形状を変化させることにより形成す
ることができる。すなわち、本例の反射層は、図7の斜
視構成図に示す先の実施形態の反射層25と同様に、反
射面側に多数の凹部25c重なり合うように隣接して形
成された有機膜25a上に、高反射率の反射膜25bが
成膜された構成を備えており、前記凹部25cの内面形
状のみが異なるものである。従って、本例に係る反射層
を構成する各部の説明に図7を併用することとする。
反射層25の反射膜25bの表面に形成される1つの凹
部25cの内面形状を示したものである。図13は、凹
部25cの斜視図であり、図14は、凹部25cのX軸
に沿う断面(縦断面Xという)、図15は、凹部25c
のX軸と直交するY軸に沿う断面(縦断面Yという)を
それぞれ示している。図14に示すように、凹部25c
の縦断面Xにおける内面形状は、凹部25cの一つの周
辺部S1から最深点Dに至る第1曲線A’と、この第1
曲線に連続して、凹部の最深点Dから他の周辺部S2に
至る第2曲線B’とからなるものである。図14におい
て右下がりの第1曲線Aと右上がりの第2曲線Bとは、
最深点Dにおいて共に反射膜表面Sに対する傾斜角がゼ
ロとなり、互いに滑らかに連続している。ここでの「傾
斜角」とは、特定の縦断面において凹部の内面の任意の
箇所における接線の、水平面(ここでは凹部が形成され
ていない部分の反射膜表面S)に対する角度のことであ
る。
角は、第2曲線B’の傾斜角よりも急であって、最深点
Dは、凹部25cの中心OからX軸に沿って周縁に向か
う方向(x方向)にずれた位置にある。すなわち、第1
曲線A’の傾斜角の絶対値の平均値は、第2曲線B’の
傾斜角の絶対値の平均値よりも大きくなっている。反射
層の表面に形成されている複数の凹部25cにおける第
1曲線A’の傾斜角の絶対値の平均値は、2°〜90°
の範囲で不規則にばらついており、また複数の凹部25
cにおける第2曲線B’の傾斜角の絶対値の平均値も1
°〜89°の範囲で不規則にばらついている。
縦断面Yにおける内面形状は、凹部25cの中心Oに対
してほぼ左右均等の形状を成しており、凹部25cの最
深点Dの周辺は、曲率半径の大きい、すなわち、直線に
近い浅型曲線Eとなっている。また、浅型曲線Eの左右
は、曲率半径の小さい深型曲線F,Gとなっており、反
射層25の表面に形成されている複数の凹部25cにお
ける前記浅型曲線Eの傾斜角の絶対値は、概ね10°以
下である。また、これら複数の凹部25cにおける深型
曲線F,Gの傾斜角の絶対値も不規則にばらついている
が、例えば2°〜90°である。また、最深点Dの深さ
dは、0.1μm〜3μmの範囲内で不規則にばらつい
ている。
れている複数の凹部25cは、上記の縦断面Xの形状を
与える断面方向がいずれも同一方向となり、かつ上記の
縦断面Yの形状を与える断面方向がいずれも同一方向と
なるとともに、最深点Dから第1曲線A’を経て周辺部
S1へ向かう方向がいずれも同一方向となるように配向
されている。すなわち、反射層の表面に形成されている
全ての凹部25cは、図13,14中に矢印で示したx
方向が同一方向を向くように形成されている。
されている各凹部25cの向きが揃っており、最深点D
から第1曲線A’を経て周辺部S1へ向かう方向がいず
れも同一であるので、この反射層25に対して、図1
3,14中のx方向(第1曲線A’側)の斜め上方から
入射した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面S
の法線方向側にシフトする。逆に、図13,14中のx
方向と反対方向(第2曲線B’側)の斜め上方から入射
した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Sの表
面側にシフトする。また、縦断面Xと直交する縦断面Y
は、曲率半径の大きい浅型曲線Eと、浅型曲線Eの両側
にあって曲率半径の小さい深型曲線F,Gとを有するよ
うに形成されているので、これにより反射層25の反射
面において正反射方向の反射率も高められる。
における総合的な反射特性としては、正反射方向の反射
率を十分に確保しつつ、特定の方向に反射光を適度に集
中させた反射特性とすることができる。図16は、本変
形例に係る反射層に、反射膜表面Sの法線方向よりも前
記x方向寄りの方向から入射角30°で光を照射し、視
角を反射膜表面Sに対する正反射の方向である30°を
中心として、垂線位置(0°)から60°まで連続的に
変化させた場合の視角(θ°)と明るさ(反射率高さ)
との関係を示したものである。このグラフで表される反
射特性は、正反射の角度30゜より小さい反射角度範囲
の反射率の積分値が、正反射の角度より大きい反射角度
範囲の反射率の積分値より大きくなっており、反射方向
が正反射方向よりも法線側にシフトする傾向にある。
晶表示ユニットによれば、反射層25の反射面をなす反
射膜が上記のような形状とされているので、導光板12
から出射された光を効率よく反射、散乱できるととも
に、反射層25で反射される反射光は、特定の方向にお
いて反射率が高くなるという指向性を有しているので、
これにより反射層25を経由して出射される反射光の出
射角度が広くなるとともに、特定の出射角度において出
射効率を高くすることができる。
ト]上述の実施形態では、液晶表示ユニット20をパッ
シブマトリクス型としたが、本発明に係る液晶表示装置
には、アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットも適
用することができる。この場合にも、液晶表示ユニット
の平面構成は、図2に示す先の実施形態の液晶表示ユニ
ット20と同様であるので、以下の説明には図2も併用
することとする。つまり、本構成の液晶表示ユニットは
平面視マトリクス状に配列形成された複数の画素20c
を備えている。本構成の液晶表示ユニットに形成された
画素20cの平面構成図を図17に示し、図17のH−
H線に沿う断面構成図を図18に示す。図17、18に
示す液晶表示ユニットは、対向して配置された上基板3
1と、下基板32との間に液晶層33を挟持して構成さ
れており、上基板31の内面側に、平面視マトリクス状
に配列形成された複数の略長方形状の透明電極36と、
これら透明電極36毎に形成された画素スイッチング用
のトランジスタ素子Tとを備えており、下基板32の内
面側に、反射層35と、この反射層35上に形成された
カラーフィルタ層39と、このカラーフィルタ層39上
の全面に形成された透明電極38とを備えている。そし
て、R,G,Bに対応する3つの透明電極36が形成さ
れた領域が、1画素20cに対応している。尚、図17
では、図面を見易くするためにトランジスタ素子Tを等
価回路図とした。上記透明電極36をスイッチングする
ためのトランジスタ素子Tの一端側は、透明電極36に
接続され、トランジスタ素子Tの他の二端は、透明電極
36の間の図示左右方向に延在する走査線G1〜G3及
び、図示上下方向に延在する信号線S1に接続されてい
る。また、下基板32の前記透明電極36と対応する位
置のカラーフィルタ層39には、それぞれカラーフィル
タ39R,39G,39Bが配置され、隣接するカラー
フィルタ39R,39G,39B間には、ブラックマト
リクス39Mが平面視格子状に形成されている。また、
図示は省略したが、上基板31の内面側にも、透明電極
36の周囲を取り囲むように平面視格子状のブラックマ
トリクスが形成されており、上面側から入射する光がト
ランジスタ素子Tや、これに接続された走査線や信号線
に入射しないようになっている。また、本例の液晶表示
ユニットの反射層35としては、先の実施形態で説明し
た構成の反射層のいずれも適用することができる。
スタ素子Tにより透明電極36の電位を制御し、透明電
極36と下基板32の透明電極38との間の液晶層33
の光透過状態を制御することで、表示を行うようになっ
ている。アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットで
は、透明電極26Aを取り囲むように遮光性のBM(ブ
ラックマトリクス)が平面視格子状に形成され、また表
示のコントラストを高くすることができるため、パッシ
ブマトリクス型の液晶表示ユニットよりも、画素20c
の周期的な模様が明瞭になる傾向がある。すなわち、画
素20cの周期的配列と、フロントライト10のプリズ
ム溝14との光学的干渉が生じやすくなる傾向となる
が、本実施形態の液晶表示装置では、プリズム溝14が
画素20cの配列方向と交差する向きに延在するように
形成されていることで、前記干渉を抑制し、モアレ模様
により視認性が低下するのを効果的に防止することがで
きる。このように、アクティブマトリクス型の液晶表示
ユニットを用いて本発明に係る液晶表示装置を構成した
場合にも、その表示領域においてモアレ模様が生じるこ
とが無く、また均一で明るい表示が可能な表示品質に優
れた液晶表示装置とすることができる。
ィルタ層39を形成した場合を示したが、下基板32側
に画素スイッチング用の電極を形成するとともに、この
電極が反射層を兼ねる構成とし、上基板31側にカラー
フィルタ層を形成して構成することもできる。
実施形態の液晶表示装置について図19を参照して説明
する。図19は、本実施形態の液晶表示装置の平面構成
図である。この図に示す液晶表示装置は、フロントライ
ト10Aと、その背面側に配設された反射型の液晶表示
ユニット20とを備えて構成されている。フロントライ
ト10Aは、導光板12Aとその側端面(入光面)12
Bに沿って配設された中間導光体13Aと、中間導光体
13Aの図示左側端面部に配設された発光素子15とを
備えて構成されており、液晶表示ユニット20は、図1
及び図3に示す液晶表示ユニットと同等のものであり、
その表示領域20D内に複数の画素20cがマトリクス
状に形成されている。本実施形態の液晶表示装置の特徴
的な点は、図19に示すように、フロントライト10A
の導光板12Aが、液晶表示ユニット20の表示領域2
0Dよりも大きく形成されるとともに、導光板12A
が、平面的に見て発光素子15側に液晶表示ユニット2
0より突出するように配置されている点にあり、上記以
外の構成については、図2に示すフロントライト10と
同様の構成であるため、以下ではその詳細な説明は省略
することとする。
示装置においては、導光板12の図示左右方向の長さ
が、液晶表示ユニット20の表示領域20Dの中間導光
体13延在方向への長さよりも大きい幅Wとされてお
り、図19に示す延長幅ΔWだけ表示領域20Dよりも
外側に配置されるようになっている。このような構成と
されていることで、液晶表示ユニット20の表示領域2
0Dへの照明光の均一性を高め、視認性に優れる液晶表
示装置を提供することができる。すなわち、発光素子1
5が一つのみ設けられ、プリズム溝14が入光面12B
に対して傾斜して形成されたフロントライトにおいて
は、導光板12の発光素子15側の側端部側の出射光量
が低下しやすい傾向があり、場合によっては図19に示
すような平面視三角形状の暗部18が形成される場合が
ある。そこで、本実施形態のフロントライト10Aで
は、導光板12Aの発光素子15側に生じる暗部(出射
光量が周囲よりも少ない領域)18が、液晶表示ユニッ
ト20の表示領域20Dと重ならないようにし、導光板
12の照明光が均一になる領域を表示に利用し、均一で
明るい表示が得られるようしている。
Aにおける暗部18は、導光板12の側方側端部に沿っ
て、中間導光体13側は狭く、中間導光体13と反対側
の導光板12端面に向かって広くなる三角形状となる。
従って、この暗部18が液晶表示ユニット20の表示領
域20Dと重ならないようにするためには、少なくと
も、上記導光板の延長長さΔWが、導光板12の図示上
側側端部(暗部18の幅が最も広くなる位置)におい
て、暗部18の幅以上の長さとされることが好ましい。
ただし、フロントライト10の導光板12の延長幅は、
液晶表示装置の小型化や、製造コストの点から、可能な
限り小さくすることが好ましい。本発明に係る導光板1
2の延長幅ΔWの下限値は、導光板のプリズム溝14の
傾斜角αと、導光板12の長さLとを用いて、L×ta
nαなる長さとすることが好ましい。すなわち、上記暗
部18は、導光板12のプリズム溝14の傾斜角αとほ
ぼ相関関係にあり、傾斜角αを大きくするほど暗部18
の幅も広くなる。これは、導光板12内部を伝搬する光
が、プリズム溝14と直交する方向に伝搬しやすいこと
による。このことから、暗部18の幅は、プリズム溝1
4の傾斜角αと、図示上下方向(導光方向)の導光板1
2の長さLとを用いた(式)L×tanαにほぼ等しく
なると考えられ、上記導光板の延長幅ΔWを、少なくと
もL×tanα以上とすれば、暗部18は液晶表示ユニ
ット20の表示領域20Dより外側に配置され、導光板
12の照明光が均一な領域を表示に利用することができ
ることになる。
明装置の第3の実施形態として、図20に示すフロント
ライトについて説明する。図20は、本発明に係る照明
装置の第3の実施形態としてのフロントライトの平面構
成図である。この図に示すフロントライト40は、導光
板42と、その二側端面に沿って配設された平面視L型
の中間導光体43と、この中間導光体43の端面部に配
設された発光素子45とを備えて構成されている。導光
板42は、図1〜図3に示す先の実施形態の導光板12
とほぼ同等の略平板状とされており、その一面側に、平
面視互いに平行に複数のプリズム溝44が形成されてお
り、他面側は平坦面とされている。そして、その側端面
42a、42bから導入された光を、前記プリズム溝4
4により反射させて照明光を出射する構造とされてい
る。また、上記プリズム溝44は、導光板42の側端面
42aに対して傾斜して形成されており、1灯のみの発
光素子45から出射された光を、導光板42面内で均一
に伝搬させるようにするとともに、被照明物(液晶表示
ユニットなど)との光学的干渉を防止するようになって
いる。このプリズム溝44の傾斜角度は、先の第1の実
施形態におけるプリズム溝14の傾斜角αと同様とする
ことが好ましい。
43bが、L字形に配置されて構成されており、導光部
43aの導光部43bとの接続部側の端面部に、発光素
子45が配設されている。そして、導光部43aは、導
光板42の側端面42aに沿って配置され、導光部43
bは、導光板42の側端面42bに沿って配設されてい
る。また、図示を省略したが、導光板42と対向する導
光部43a、43bの側面と反対側の側面には、図4に
示す中間導光体13と同様の形状の平面視くさび状の溝
が複数形成されている。また、この溝が形成された面に
は、必要に応じて反射膜を形成することもできる。
0では、発光素子45から出射された光の大部分は、発
光素子45が配設されている導光部43a内を伝搬し、
導光板42の側端面42aから導光板42へ導入される
ようになっている。そして、導光部43aに入射した光
の一部が、導光部43bの基端部側の端面部43cから
導光部43b内へ導入され、導光板42の側端面42b
から導光板42へ導入されるようになっている。このよ
うな構成としたことで、本実施形態のフロントライト4
0は、1灯型のフロントライトにおいて出射光量の低下
が生じやすい発光素子15側の側端部に対して、導光部
43aと直交して配置された導光部43bにより光を導
入することができる。従って、1灯型であっても導光板
42の全面に渡って均一な出射光量を得ることができ
る。
明装置の第4の実施形態として、図21に示すフロント
ライトについて説明する。図21は、本発明の第4の実
施形態であるフロントライトの平面構成図である。この
図に示すフロントライト50は、導光板52と、その側
端面52aに沿って配設された棒状の中間導光体53
と、この中間導光体53の端面部に配設された発光素子
55とを備えて構成されている。本実施形態のフロント
ライト50の特徴的な点は、発光素子55が配設された
側の導光板側端面52bに、AlやAg等の高反射率の
金属薄膜からなる反射膜57が形成されている点にあ
る。
形態の導光板12とほぼ同等の略平板状とされており、
その一面側に、平面視互いに平行に複数のプリズム溝5
4が形成されており、他面側は平坦面とされている。そ
して、その側端面52aから中間導光体53を介して導
入された光を、前記プリズム溝54により反射させて照
明光を出射する構造とされている。また、上記プリズム
溝54は、導光板52の側端面52aに対して傾斜して
形成されており、1灯のみの発光素子55から出射され
た光を、導光板52面内で均一に伝搬させるようにする
とともに、被照明物(液晶表示ユニットなど)との光学
的干渉を防止するようになっている。このプリズム溝5
4の入光面52aに対する傾斜角度は、先の第1の実施
形態におけるプリズム溝14の傾斜角αと同様とするこ
とが好ましい。また、本実施形態に係る中間導光体53
及び発光素子55としては、上記第1の実施形態に係る
中間導光体13及び発光素子15と同一の構成のものを
適用することができるので、その詳細な説明はここでは
省略する。
0によれば、1灯型のフロントライトにおいて出射光量
の低下が生じやすい発光素子側の側端部に対して、当該
側端部側の側端面52b上に反射膜57が形成されてい
ることで、側端面52bから導光板52内部を伝搬する
光が漏洩することが無く、また、反射膜57で反射され
た光は照明光として利用されるため、出射光量が低下し
やすい部分の輝度を高めることができる。従って、本実
施形態のフロントライト50によっても、1灯型であっ
ても導光板52の全面に渡って均一な出射光量を得るこ
とができる。
明装置の第5の実施形態として、図22に示すフロント
ライトについて説明する。図22は、本発明の第5の実
施形態であるフロントライトの平面構成図である。この
図に示すフロントライト60は、導光板62と、その側
端面(入光面)62aに沿って配設された棒状の中間導
光体63と、この中間導光体63の端面部に配設された
発光素子65とを備えて構成されている。本実施形態の
フロントライト60の特徴的な点は、その反射面に形成
されたプリズム溝64の急斜面部64bの幅が、導光板
の入光面62aから離れるに従って広くなるように形成
されている点にある。
形態の導光板12とほぼ同等の略平板状とされており、
その一面側に、平面視互いに平行に複数のプリズム溝6
4が形成されており、他面側は平坦面とされている。そ
して、その側端面(入光面)62aから中間導光体63
を介して導入された光を、前記プリズム溝64により反
射させて照明光を出射する構造とされている。また、上
記プリズム溝64は、その延在方向が導光板52の側端
面52aに対して傾斜するように形成されており、1灯
のみの発光素子65から出射された光を、導光板62面
内で均一に伝搬させるようにするとともに、被照明物
(液晶表示ユニットなど)との光学的干渉を防止するよ
うになっている。このプリズム溝64の入光面62aに
対する傾斜角度は、先の第1の実施形態におけるプリズ
ム溝14の傾斜角αと同様とすることが好ましい。ま
た、本実施形態に係る中間導光体63及び発光素子65
としては、上記第1の実施形態に係る中間導光体13及
び発光素子15と同一の構成のものを適用することがで
きるので、その詳細な説明はここでは省略する。
プリズム溝64は、断面視くさび状に配置された緩斜面
部64aと、この緩斜面部64aよりも急な傾斜角度に
形成された急斜面部64bとから構成されており、1つ
のプリズム溝64において、急斜面部64bは、緩斜面
部64aよりも導光板の入光面62a側に配置されてい
る。また、前記緩斜面部64a及び急斜面部64bの傾
斜角度は、上記第1の実施形態に係る緩斜面部14a及
び急斜面部14bと同様の傾斜角度範囲とされている。
のフロントライト60では、プリズム溝64は一定のピ
ッチでストライプ状に形成されているが、そのプリズム
溝64を構成する緩斜面部64aと急斜面部64bの幅
の比率が面内で連続的に変化するように形成されてい
る。より詳細には、導光板の入光面62aに対して傾斜
して形成されたプリズム溝64の延在方向において、入
光面62aから離れるに従って、急斜面部64bの幅が
連続的に広くなるように(緩斜面部64aの幅が狭くな
るように)形成されている。このような構成とされてい
ることで、本実施形態のフロントライト60は、入光面
62aから離れるに従って、急斜面部64bにより落射
される光の割合を増加させ、出射光量を導光板面内で均
一にすることができるようになっている。また、本実施
形態のフロントライト60では、入光面62aからの距
離が等しい位置におけるプリズム溝64の急斜面部64
bの幅が複数のプリズム溝64で一定となるように形成
されている。つまり、図22に示す直線D1とプリズム
溝64とが交差する位置での急斜面部64aの幅は、直
線D1に沿う導光板上で一定とされている。このような
構成とされていることで、図示左右方向における出射光
量のばらつきを抑えることができる。
する。ただし、以下の実施例は本発明を限定するもので
はない。
示す構成において、入光面12aの最近位置における急
斜面部14bの幅と、最遠位置における急斜面部の幅と
の比率を種々に変化させたフロントライトをそれぞれ作
製し、導光板面内における輝度分布を測定した。
り、中間導光体と、導光板を作製した。中間導光体の材
料にはアクリル樹脂を用い、36.3mm×3.0mm
×1.0mmの四角柱状に成形するとともに、その一側
面に先端角110°のV字状の溝を、0.24μmピッ
チで多数形成した。このV字状の溝は、中間導光体の発
光素子が配設される側の端面部に近い溝ほど浅く形成
し、より詳細には溝の深さが発光素子側から12μm〜
71μmの範囲で順次深くなるように形成した。また、
このV字状の溝が形成された中間導光体側面に、Ag薄
膜からなる反射膜を、膜厚200nmとなるように形成
した。次いで、上記中間導光体の一側の端面部に、LE
Dを配設した。このLEDには、NSCW215T(商
品名:日亜化学社製)を用いた。
mm(L)×1.0mm(t)の大きさで、一面側に複
数のプリズム溝が形成された図1に示す構成のものを作
製した。成形材料としてはアートン(商品名:JSR社
製)を用いた。その際、プリズム溝の延在方向と、中間
導光体が配設される側端面との角度(傾斜角α)は0°
とし、プリズム溝のピッチは0.16mmとした。ま
た、プリズム溝を構成する二斜面部の傾斜角度は急斜面
部を43°、緩斜面部を2.3°で共通とし、入光面1
2aの最近位置における急斜面部14bの幅と、最遠位
置における急斜面部の幅との比率を表1に示すように種
々に変化させた5種類の導光板を作製した。より具体的
には、例えば表1に示すNo.1−3の導光板の場合に
は、入光面の最近位置における急斜面部の幅を7.91
μmとし、最遠位置の急斜面部の幅を10.29μmと
し、その間に形成される急斜面部については、前記両者
の間を比例配分して形成した。すなわち、急斜面部の幅
は入光面からの距離に比例するようにした。また、その
ほかの導光板については、入光面の最近位置の急斜面部
の幅は上記No.1−3のものと同じとし、それ以外の
プリズム溝の急斜面部は表1に示す急斜面幅比に応じて
変化させた。次いで、上記にて得られたそれぞれの導光
板の側端面に棒状の中間導光体を配設して本例のフロン
トライトを得た。
トを点灯させて、その輝度分布を測定した。その際、輝
度の測定位置は各導光板で共通とし、図2を参照して説
明すると、導光板12を図示上下方向に3領域に分割
し、それぞれの領域の中心点を測定点とした。従って、
表1に示す測定点2が導光板の中心に相当し、測定点1
は、前記測定点2から図2上方向に約12.5mm離れ
た位置であり、測定点3は、前記測定点2から図2下方
向に約12.5mm離れた位置である。上記輝度測定の
結果を表1に併記する。表1に示すように、各フロント
ライトのうち、急斜面幅比が、1.0:1.1〜1.
0:1.5の範囲において、測定点間の輝度差は、22
%以内に収まっており、実用上輝度分布が均一と見なせ
る範囲であった。反射型の液晶表示装置のフロントライ
トとして用いた場合に、実用上問題ないとされる輝度分
布は、25%程度であり、これ以上の輝度差が導光板面
内で生じると、輝度が高すぎる(又は低すぎる)位置に
おける視認性が著しく低下する。従って、急斜面幅比が
1:1とされたNo.1−1のフロントライトは、測定
点1における輝度が明らかに不足している。また、最遠
位置の急斜面幅を大きくするほど測定点1の輝度が高く
なる傾向にあり、No.1−5ではすでに測定点1と測
定点3との輝度差が20%に到達しているため、急斜面
幅比は1:1.5が上限であることが示唆される。
されるプリズム溝の急斜面部の傾斜角度による効果を明
らかにするために、表2に示す傾斜角度θ1、θ2の緩
斜面部及び急斜面部からなるプリズム溝を有する7種類
の導光板を作製し、フロントライトを構成してその平均
輝度を測定した。尚、本実施例の各フロントライトの作
製工程は、上記実施例1のフロントライトと基本的には
同様としたが、各フロントライトにおいて急斜面幅比を
1.0:1.3で共通とし、プリズム溝の緩斜面部の傾
斜角度θ1も2.3°で共通とした。表2に、上記平均
輝度の測定結果を併記する。表2に示すように、急斜面
部の傾斜角度θ2が41°〜45°の範囲において、約
15cd/cm2以上の平均輝度が得られており、前記
範囲を超えると平均輝度が低下する傾向にある。従っ
て、光源(発光素子)の利用効率を最大にし、高輝度の
フロントライトを構成するには、急斜面部の傾斜角度を
41°〜45°にするのが良いことが確認された。
示す構成のフロントライトを作製し、液晶表示ユニット
の前面側に配設して液晶表示装置を作製した。そして、
本発明の構成によればモアレ模様が生じにくく、かつ均
一な明るさの表示を得られることを検証した。
り、中間導光体と、導光板を作製した。中間導光体の材
料にはアクリル樹脂を用い、73.5mm×4.8mm
×1.0mmの四角柱状に成形するとともに、その一側
面に先端角110°のV字状の溝を、0.24μmピッ
チで多数形成した。このV字状の溝は、中間導光体の発
光素子が配設される側の端面部に近い溝ほど浅く形成
し、より詳細には溝の深さが発光素子側から12μm〜
71μmの範囲となるように形成した。また、このV字
状の溝が形成された中間導光体側面に、Ag薄膜からな
る反射膜を、膜厚200nmとなるように形成した。次
いで、上記中間導光体の一側の端面部に、LEDを配設
した。このLEDには、NSCW215T(商品名:日
亜化学社製)を用いた。
(L)×1.0mmの大きさで、一面側に複数のプリズ
ム溝が形成された図1に示す構成のものを作製した。成
形材料としてはアートン(商品名:JSR社製)を用い
た。その際、プリズム溝のピッチを、表3に示すピッチ
となるように種々に変えて形成したものを作製した。
尚、本実施例では導光板と組み合わせて用いる液晶表示
ユニット(後述する)の画素の配列方向と、導光板の側
端面とはほぼ平行に配置したので、上記傾斜角αは、プ
リズム溝の延在方向と液晶表示ユニットの画素配列方向
との成す角度(傾斜角β)と同一である。また、これら
の導光板において、プリズム溝を構成する二斜面部の傾
斜角度は急斜面部を43°、緩斜面部を2.3°で共通
とした。
棒状の中間導光体を配設してフロントライトを構成し
た。
ニットの前面側に配設して液晶表示装置を構成し、この
液晶表示装置を動作させて、モアレ模様の目視観察と、
発光素子が配設された側の導光板の暗部の目視観察を行
った。導光板の暗部については、導光板の幅方向(図2
左右方向)への暗部の幅を計測した。これらの評価結果
も表3に併記する。尚、液晶表示ユニットは、画素ピッ
チ0.255mmのアクティブマトリクス型カラー液晶
表示ユニットを用いた。また、このアクティブマトリク
ス型の液晶表示ユニットにおけるカラーフィルタの配列
は、図6に示す縦ストライプ型のものとした。
を7.5°とした試料において、プリズム溝のピッチ
が、0.12を越えて、0.2未満とされたもの(試料
No.3−2〜3−4)において良好な結果が得られて
おり、液晶表示ユニットの画素ピッチが0.255mm
に対して、画素ピッチの1/2を越えて3/4未満のピ
ッチとするのが良いことが確認された。
照明装置は、光源と、該光源の光を一側端面から導入
し、内部を伝搬する前記光を一面側から出射させる導光
板とを備え、前記光が導入される側端面が入光面とさ
れ、前記導光板の一面側には、緩斜面部と、該緩斜面部
より急な傾斜角度を有する急斜面部とで形成される複数
のプリズム溝が平面視ストライプ状に連続して形成され
ており、前記プリズム溝の緩斜面部の傾斜角度θ1が1
°以上10°以下とされ、前記急斜面部の傾斜角度θ2
が41°以上45°以下とされており、前記反射面にお
ける前記急斜面部の幅が、前記入光面から離れた位置ほ
ど大きくなるように形成され、前記入光面の最近位置に
おける急斜面部の幅を1.0としたとき、最遠位置にお
ける前記急斜面部の幅が1.1以上1.5以下とされた
構成としたことで、前記プリズム溝の構造が最適化さ
れ、照明装置に配設された光源の利用効率を高めて、高
輝度の照明を可能とするとともに、導光板面内における
出射光量の均一性を高めることができる。
明の照明装置と、該照明装置の導光板出射面側に配設さ
れた液晶表示ユニットとを備えたことで、高輝度で明る
さが均一な優れた表示品質を得ることができる。また、
照明装置の発光素子を1灯とした場合にも、明るさの均
一性が低下することがないため、優れた表示品質でかつ
低消費電力の液晶表示装置とすることができる。
表示装置の斜視構成図である。
図である。
図である。
す平面構成図である。
面図である。
群を拡大して示す平面構成図である。
る。
明図である。
射特性を示す図である。
部を示す斜視図である。
面図である。
た反射層の反射特性を示す図である。
部を示す斜視図である。
面図である。
面図である。
た反射層の反射特性を示す図である。
表示ユニットの画素を拡大して示す平面構成図である。
である。
ントライトの平面構成図である。
ントライトの平面構成図である。
ントライトの平面構成図である。
ントライトの平面構成図である。
斜視図であり、図23Bは、図23Aに示すフロントラ
イトの平面図である。
Claims (20)
- 【請求項1】 光源と、該光源の光を一側端面から導入
し、内部を伝搬する前記光を一面側から出射させる導光
板とを備え、 前記光が導入される側端面が入光面とされ、前記導光板
の一面側には、緩斜面部と、該緩斜面部より急な傾斜角
度を有する急斜面部とで形成される複数のプリズム溝が
平面視ストライプ状に形成されており、 前記プリズム溝の緩斜面部の傾斜角度が1°以上10°
以下とされ、前記急斜面部の傾斜角度が41°以上45
°以下とされており、 前記反射面における前記急斜面部の幅が、前記入光面か
ら離れた位置ほど大きくなるように形成され、前記入光
面の最近位置における急斜面部の幅を1.0としたと
き、最遠位置における前記急斜面部の幅が1.1以上
1.5以下とされたことを特徴とする照明装置。 - 【請求項2】 前記複数のプリズム溝の急斜面部が、当
該プリズム溝の延在方向に沿って略同一の幅に形成され
ており、 前記入光面からの平均距離が大きいプリズム溝ほど前記
急斜面部の幅が大きく形成されていることを特徴とする
請求項1に記載の照明装置。 - 【請求項3】 前記プリズム溝の延在方向が、前記入光
面と交差する向きとされたことを特徴とする請求項1又
は2に記載の照明装置。 - 【請求項4】 前記プリズム溝の急斜面部の幅が、前記
入光面に近い側から遠い側に向かって連続的に大きくな
るように形成されたことを特徴とする請求項3に記載の
照明装置。 - 【請求項5】 前記プリズム溝の延在方向と、前記入光
面の長さ方向とが成すプリズム溝の傾斜角αが、0°を
越えて15°以下の範囲とされたことを特徴とする請求
項3に記載の照明装置。 - 【請求項6】 前記プリズム溝の傾斜角αが、6.5°
以上8.5°以下の範囲とされたことを特徴とする請求
項4に記載の照明装置。 - 【請求項7】 前記光源が、前記導光板の入光面と、該
入光面と隣接する導光板側端面とに沿って平面視L型に
配置された2本の導光部からなる中間導光体と、前記2
本の導光部の基端部に配設された発光素子とを備えたこ
とを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の
照明装置。 - 【請求項8】 前記光源が、前記導光板の入光面に沿っ
て配設された中間導光体と、該中間導光体の端面部に配
設された発光素子とを備えており、 前記導光板の入光面と隣接する側端面に、金属反射膜が
形成されたことを特徴とする請求項1から6及び請求項
7のいずれか1項に記載の照明装置。 - 【請求項9】 前記光源が、前記導光板の入光面に沿っ
て配設された中間導光体と、該中間導光体の端面部に配
設された発光素子とを備えており、 前記導光板面内において、当該照明装置により照明され
る被照明物が透過表示される領域が表示領域とされてお
り、前記導光板が、前記入光面の長さ方向に、前記表示
領域よりも延長形成されていることを特徴とする請求項
1から6のいずれか1項に記載の照明装置。 - 【請求項10】 前記導光板の延長幅がΔWとされてお
り、該延長幅ΔWと、前記プリズム溝の傾斜角αと、前
記入光面と隣接する導光板側端面の長さLとが、ΔW≧
L×tanαなる関係を満たすことを特徴とする請求項
9に記載の照明装置。 - 【請求項11】 前記中間導光体の導光板入光面と対向
する側面が、複数のプリズム状の溝が形成されたプリズ
ム面とされており、該プリズム面上に金属反射膜が形成
されたことを特徴とする請求項7から9のいずれか1項
に記載の照明装置。 - 【請求項12】 請求項1から11のいずれか1項に記
載の照明装置と、該照明装置により照明される液晶表示
ユニットとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項13】 前記液晶表示ユニットの前面側に前記
照明装置が配設されており、 前記導光板のプリズム溝のピッチP1が、前記液晶表示
ユニットの画素ピッチP0に対して、(1/2)P0<
P1<(3/4)P0の範囲とされたことを特徴とする
請求項12に記載の液晶表示装置。 - 【請求項14】 請求項3から11のいずれか1項に記
載の照明装置と、該照明装置の背面側に配設された液晶
表示ユニットとを備え、 前記プリズム溝の延在方向と、前記導光板の入光面に沿
う液晶表示ユニットの画素の配列方向との成す角度β
が、0°を越えて15°以下の範囲とされたことを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項15】 前記プリズム溝の延在方向と、前記導
光板の入光面に沿う液晶表示ユニットの画素の配列方向
との成す角度βが、6.5°以上8.5°以下の範囲と
されたことを特徴とする請求項14に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項16】 前記液晶表示ユニットが、対向して配
置された上基板及び下基板と、前記上下基板間に挟持さ
れた正の誘電異方性を有する液晶分子とを備え、 前記下基板の内面側に、反射層と、カラーフィルタとが
積層形成されており、 前記反射層が、当該液晶表示ユニットの表示面の法線に
対して10°以上40°以下の反射角度範囲において、
反射輝度がほぼ一定となる反射特性を備えたことを特徴
とする請求項11から14のいずれか1項に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項17】 前記反射層が、入射光の正反射角度を
中心にほぼ対称な反射輝度分布となる反射特性を備えた
ことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。 - 【請求項18】 前記反射層が、入射光の正反射角度に
対して非対称の反射輝度分布となる反射特性を備えたこ
とを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。 - 【請求項19】 前記液晶表示ユニットが、アクティブ
マトリクス型の液晶表示ユニットとされたことを特徴と
する請求項12から18のいずれか1項に記載の液晶表
示装置。 - 【請求項20】 前記液晶表示ユニットが、パッシブマ
トリクス型の液晶表示ユニットとされたことを特徴とす
る請求項12から18のいずれか1項に記載の液晶表示
装置。
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