JP2003229012A - 照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、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

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置及び液晶
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。

【０００２】

【従来の技術】従来から、反射型液晶表示装置のフロン
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。

【０００３】フロントライト１１０は、平板状の導光板
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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】携帯情報端末や携帯用
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。

【０００５】しかしながら、このような１灯型のフロン
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。

【０００６】このように、１灯の発光素子を光源として
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。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
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。

【０００９】次に、本発明に係る照明装置は、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。

【００１０】次に、本発明に係る照明装置は、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。

【００１１】次に、本発明に係る照明装置においては、
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。

【００１２】次に、本発明に係る照明装置においては、
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。

【００１３】次に、本発明に係る照明装置は、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。

【００１４】次に、本発明に係る照明装置は、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。

【００１５】次に、本発明に係る照明装置は、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。

【００１６】次に、本発明に係る照明装置は、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。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。

【００１７】次に、本発明に係る照明装置においては、
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。

【００１８】次に、本発明に係る液晶表示装置は、先の
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。

【００１９】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。

【００２０】次に、本発明に係る液晶表示装置において
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。

【００２１】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、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。

【００２２】次に、本発明に係る液晶表示装置は、前記
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。

【００２３】次に、本発明に係る液晶表示装置は、前記
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。

【００２４】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、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。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
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。

【００２６】次に、本実施形態の液晶表示装置の各部の
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。

【００２７】本実施形態のフロントライト１０では、図
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。

【００２８】また、本実施形態のフロントライト１０で
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。

【００２９】上記プリズム溝１４の急斜面部１４ｂの幅
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。

【００３０】また、上記プリズム溝１４のピッチＰ１
（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。

【００３１】本実施形態のフロントライト１０において
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。

【００３２】導光板１２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、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。

【００３３】中間導光体１３は、導光板１２の側端面
（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。

【００３４】また、図１に示すように、フロントライト
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。

【００３５】［液晶表示ユニット］液晶表示ユニット２
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。

【００３６】カラーフィルタ層２９は、赤、緑、青のそ
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。

【００３７】本実施形態の液晶表示装置においては、フ
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。

【００３８】図６は、図２に示す液晶表示ユニット２０
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。

【００３９】本実施形態の液晶表示装置では、図２に示
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。

【００４０】また、液晶表示ユニット２０は、その画素
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。

【００４１】次に、図３に示す下基板２２の内面側に形
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。

【００４２】本実施形態において、反射層２５は、前記
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。

【００４３】本実施形態において、特に、凹部２５ｃ内
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。

【００４４】また、隣接する凹部２５ｃのピッチは、押
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。

【００４５】図９は本実施形態の液晶表示ユニット２０
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。

【００４６】このように、正反射方向を中心として対称
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。

【００４７】［反射層の第１変形例］本実施形態に係る
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。

【００４８】上記の反射特性を備えた反射層は、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。

【００４９】図１０及び図１１は、正反射方向に対して
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。

【００５０】第１曲線Ａの反射膜表面Ｓに対する傾斜角
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。

【００５１】また凹部２５ｃは、その凹面が単一の極小
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。

【００５２】かかる構成の反射層２５にあっては、複数
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。

【００５３】本実施形態で用いられている反射層２５の
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。

【００５４】従って、かかる構成の反射層２５によれ
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。

【００５５】［反射層の第２変形例］また、入射光の正
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。

【００５６】図１３〜１５は、本実施形態で用いられる
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。

【００５７】第１曲線Ａ’の反射膜表面Ｓに対する傾斜
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。

【００５８】一方、図１５に示すように、凹部２５ｃの
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。

【００５９】本例において、反射層２５の表面に形成さ
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。

【００６０】本例においては、反射層２５の表面に形成
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。

【００６１】その結果、図１６に示すように、縦断面Ｘ
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。

【００６２】従って、上記構成の反射層２５を備えた液
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。

【００６３】［アクティブマトリクス型液晶表示ユニッ
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。

【００６４】上記構成の液晶表示ユニットは、トランジ
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。

【００６５】尚、図１８には、反射層３５側にカラーフ
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。

【００６６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
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。

【００６７】図１９に示すように、本実施形態の液晶表
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。

【００６８】図１９に示す１灯型のフロントライト１０
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。

【００６９】（第３の実施形態）次に、本発明に係る照
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。

【００７０】中間導光体４３は、棒状の導光部４３ａ、
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。

【００７１】上記構成の本実施形態のフロントライト４
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。

【００７２】（第４の実施形態）次に、本発明に係る照
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。

【００７３】導光板５２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。

【００７４】上記構成の本実施形態のフロントライト５
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。

【００７５】（第５の実施形態）次に、本発明に係る照
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。

【００７６】導光板６２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。

【００７７】本実施形態に係る導光板６２に形成された
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。

【００７８】そして、図２２に示すように、本実施形態
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。

【００７９】

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
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。

【００８０】（実施例１）本実施例では、図１〜図３に
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。

【００８１】まず、樹脂材料を射出成形することによ
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。

【００８２】導光板は、３６．３ｍｍ（Ｗ）×５０．２
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。

【００８３】次に、上記にて作製された各フロントライ
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。

【００８４】

【表１】

【００８５】（実施例２）次に、導光板の反射面に形成
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。

【００８６】

【表２】

【００８７】（実施例３）本実施例では、図１〜図３に
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。

【００８８】まず、樹脂材料を射出成形することによ
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。

【００８９】導光板は、７３．５ｍｍ（Ｗ）×５０ｍｍ
（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。

【００９０】次に、上記にて得られた導光板の側端面に
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。

【００９１】次いで、上記フロントライトを液晶表示ユ
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。

【００９２】表３に示すように、プリズム溝の傾斜角α
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。

【００９３】

【表３】

【００９４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
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。

【００９５】次に、本発明に係る液晶表示装置は、本発
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】 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る。

【図２】 図２は、図１に示す液晶表示装置の平面構成
図である。

【図３】 図３は、図１に示す液晶表示装置の断面構成
図である。

【図４】 図４は、図２に示す中間導光体を拡大して示
す平面構成図である。

【図５】 図５は、図１に示すフロントライトの部分断
面図である。

【図６】 図６は、図２に示す液晶表示ユニットの画素
群を拡大して示す平面構成図である。

【図７】 図７は、図３に示す反射層の斜視構成図であ
る。

【図８】 図８は、図７に示す凹部の断面形状を示す説
明図である。

【図９】 図９は、図８に示す凹部を備えた反射層の反
射特性を示す図である。

【図１０】 図１０は、反射層の第１変形例における凹
部を示す斜視図である。

【図１１】 図１１は、図１０に示す縦断面Ｘに沿う断
面図である。

【図１２】 図１２は、図１０，１１に示す凹部を備え
た反射層の反射特性を示す図である。

【図１３】 図１３は、反射層の第２変形例における凹
部を示す斜視図である。

【図１４】 図１４は、図１３に示す縦断面Ｘに沿う断
面図である。

【図１５】 図１５は、図１３に示す縦断面Ｙに沿う断
面図である。

【図１６】 図１６は、図１３〜１５に示す凹部を備え
た反射層の反射特性を示す図である。

【図１７】 図１７は、アクティブマトリクス型の液晶
表示ユニットの画素を拡大して示す平面構成図である。

【図１８】 図１８は、図１７のＨ−Ｈ線に沿う断面図
である。

【図１９】 図１９は、本発明の第２の実施形態のフロ
ントライトの平面構成図である。

【図２０】 図２０は、本発明の第３の実施形態のフロ
ントライトの平面構成図である。

【図２１】 図２１は、本発明の第４の実施形態のフロ
ントライトの平面構成図である。

【図２２】 図２２は、本発明の第５の実施形態のフロ
ントライトの平面構成図である。

【図２３】 図２３Ａは、従来の構成の液晶表示装置の
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。

【符号の説明】

１０，４０，５０，６０ フロントライト（照明装置） ２０ 液晶表示ユニット（被照明物） ２０ｃ 画素 ２０Ｄ 表示領域 １２，４２，５２，６２ 導光板 １２ａ 入光面（側端面） １２ｂ 出射面 １２ｃ 反射面 １３，４３，５３，６３ 中間導光体 １４，４４，５４，６４ プリズム溝 １５，４５，５５，６５ 発光素子 １４ａ，６４ａ 緩斜面部 １４ｂ，６４ｂ 急斜面部 １３ｂ 溝 １７ 反射膜 ２５ 反射層 ４３ａ、４３ｂ 導光部 ５７ 反射膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02 (72)発明者 山下 龍麿 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 AA52 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA23Z FA41Z FA42Z FB02 FD22 FD23 LA16 LA18

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。
13. 【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。
14. 【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。
15. 【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。
16. 【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。
17. 【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。
18. 【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。
19. 【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。
20. 【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。