WO2015141369A1 - 照明装置及び表示装置 - Google Patents

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WO2015141369A1
WO2015141369A1 PCT/JP2015/054555 JP2015054555W WO2015141369A1 WO 2015141369 A1 WO2015141369 A1 WO 2015141369A1 JP 2015054555 W JP2015054555 W JP 2015054555W WO 2015141369 A1 WO2015141369 A1 WO 2015141369A1
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WO
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light
incident
angle
inclined surface
prism
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PCT/JP2015/054555
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良信 平山
秀悟 八木
透 稲田
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • GPHYSICS
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    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073Light emitting diode [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device and a display device.
  • the display elements of image display devices such as television receivers are shifting from conventional cathode ray tubes to thin display panels such as liquid crystal panels and plasma display panels, which enables thinning of image display devices.
  • a backlight device is separately required as a lighting device, and the backlight device is roughly classified into a direct type and an edge light type according to the mechanism.
  • the edge-light type backlight device guides the light from the light source placed at the end, and supplies the light from the light guide plate to the liquid crystal panel as a uniform planar light by applying an optical action to the light.
  • an optical member described in Patent Document 1 below is known.
  • Patent Document 1 a prism sheet is disposed on the light output side of the light guide plate, and the refractive index of the prism sheet and the inclination angle of the prism surface are set within a predetermined numerical range, thereby suppressing the attenuation of the P-polarized light component. What was done is described.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228667 describes a structure in which an inclined groove is formed on the surface of the prism sheet on the light guide plate side, and the incident angle of the light emitted from the light guide plate with respect to the prism sheet is increased by the inclination angle.
  • the present invention has been completed based on the above-described circumstances, and an object thereof is to improve the light utilization efficiency.
  • the illuminating device of the present invention has a light source and a rectangular plate shape, and one of a pair of opposite end surfaces of the outer peripheral end surfaces is a light incident surface on which light emitted from the light source is incident.
  • the other side is a non-light-incident surface on which light from the light source is not incident, and one of the plate surfaces is a light emitting surface for emitting light, and the light with respect to the light guide plate
  • a light incident side prism portion formed by arranging a plurality of light incident side unit prisms extending in parallel with the light incident surface; and a plate surface opposite to the light incident side plate surface of the substrate.
  • the light exit side unit is formed on the light exit side plate surface from which light is emitted and extends parallel to the light incident surface.
  • a prism sheet having a plurality of prisms arranged in a line; and a first light output side disposed on the non-light-incident surface opposite to the top of the light output side unit prism.
  • An incident angle control structure for controlling an incident angle of light with respect to an inclined surface, wherein the first light exit side inclined surface and the light incident side unit prism are arranged on the light incident surface side with respect to a top portion.
  • An incident angle control structure in which an inclination angle formed is set to have a magnitude such that an incident angle of light with respect to the first light exit side inclined surface is an angle range including a Brewster angle.
  • the light emitted from the light source is incident on the light incident surface of the light guide plate, and after being propagated through the light guide plate, is emitted from the light exit surface.
  • Light emitted from the light exit surface is incident on each light incident side unit prism forming the light entrance side prism portion disposed on the light incident side plate surface of the base material in the prism sheet disposed on the light exit surface side of the light guide plate.
  • the light is emitted from each light output side unit prism forming the light output side prism portion arranged on the light output side plate surface of the base material.
  • the light emitted from the light guide plate is incident on the first light incident side inclined surface arranged on the light incident surface side with respect to the top of the light incident side unit prism. Refracted at an angle based on the tilt angle of the surface.
  • the light that passes through the incident-side unit prism is totally reflected by the second incident-side inclined surface that is disposed on the surface opposite to the non-incident side with respect to the apex of the incident-side unit prism, so that the second incident light is obtained. While being angled based on the inclination angle of the side inclined surface, it goes to the base material and the light output side unit prism.
  • the light transmitted through the base material and the light output side unit prism is emitted from the first light output side inclined surface when exiting the first light output side inclined surface arranged on the non-light-incident opposite surface side with respect to the top of the light output side unit prism.
  • the angle is set so that the traveling direction approaches the normal direction of the plate surface of the substrate.
  • the incident angle control structure includes the inclination angles of the first light incident side inclined surface and the second light incident side inclined surface in the light incident side unit prism, and the inclination angle of the first light output side inclined surface in the light output side unit prism.
  • the incident angle of the light with respect to the first light output side inclined surface is set to an angle range including the Brewster angle, the light that passes through the light output side unit prism and travels toward the first light output side inclined surface.
  • the incident angle with respect to the first light-emitting side inclined surface is an angle range including the Brewster angle.
  • the P-polarized component of the light traveling toward the first light output side inclined surface is hardly reflected and attenuated by the first light output side inclined surface, and is emitted from the first light output side inclined surface with high efficiency.
  • the light supplied to the light exit side unit prism is preliminarily angled based on the respective tilt angles by the first light entrance side inclined surface and the second light entrance side inclined surface in the light entrance side unit prism. Compared with the prior art, it is possible to appropriately suppress the attenuation of the P-polarized light component according to the emission angle of the outgoing light from the light guide plate. Thereby, the utilization efficiency of light can be made high.
  • the incident angle of light with respect to the first light output side inclined surface is an angle range in which the reflectance of the P-polarized light component of the first light output side inclined surface is 1% or less. It is configured as follows. In this way, the P-polarized component of the light that passes through the light output side unit prism and travels toward the first light output side inclined surface is emitted from the first light output side inclined surface with higher efficiency. Can be higher.
  • the prism sheet has a refractive index of 1.585, and the incident angle control structure is configured such that the incident angle of light with respect to the first light output side inclined surface ranges from 28 ° to 34.5 °. It is comprised so that.
  • the refractive index of the prism sheet is 1.585, the Brewster angle of light with respect to the first light output side inclined surface is about 32.2 °.
  • the incident angle control structure is configured so that the incident angle of light with respect to the first light-emitting side inclined surface is in an angle range of 28 ° to 34.5 ° including the Brewster angle as described above.
  • the reflectance of the P-polarized component of the light on the surface is 1% or less, so that the light use efficiency can be further increased.
  • the prism sheet has a refractive index of 1.49
  • the incident angle control structure has an incident angle of light with respect to the first light exit side inclined surface in an angle range of 28 ° to 37 °. It is configured as follows. When the refractive index of the prism sheet is 1.49, the Brewster angle of light with respect to the first light output side inclined surface is about 33.9 °.
  • the incident angle control structure is configured so that the incident angle of light with respect to the first light emission side inclined surface is in an angle range of 28 ° to 37 ° including the Brewster angle.
  • the reflectance of the P-polarized component of the light is 1% or less, so that the light utilization efficiency can be further increased.
  • the light incident side unit prism is formed so that the inclination angle of the second light incident side inclined surface is relatively smaller than the inclination angle of the first light incident side inclined surface.
  • the light output side unit prism has a second light output side inclined surface arranged on the light incident surface side with respect to the top thereof, and the inclination angle of the first light output side inclined surface is the second light output side. It forms so that it may become relatively smaller than the said inclination-angle of an inclined surface.
  • the light propagating through the light guide plate and the light emitted from the light guide plate have components that travel from the light incident surface side toward the non-light-incident opposite surface side.
  • each inclination angle of the second light incident side inclined surface and the first light output side inclined surface arranged on the non-light incident opposite surface side with respect to the top portion are relatively smaller than the respective inclination angles of the first light incident side inclined surface and the second light output side inclined surface arranged on the light incident surface side with respect to the top portion.
  • the extended distance between the side inclined surface and the first light output side inclined surface is relatively large. Therefore, it is possible to efficiently angle the light by the light emitted from the light guide plate and incident on the prism sheet by the second light incident side inclined surface and the first light output side inclined surface. Thereby, the utilization efficiency of light can be further improved.
  • the inclination angle of the second light output side inclined surface is an angle formed by the light totally reflected by the second light incident side inclined surface with respect to the plate surface of the substrate. It is formed so as to be relatively larger than.
  • the light totally reflected by the second light incident side inclined surface of the light incident side unit prism is directed to the base material and the light output side unit prism while being angled at a predetermined angle with respect to the plate surface of the base material.
  • the second light-emitting side inclined surface of the light-emitting side unit prism has an inclination angle relatively larger than the above-mentioned angle of the light totally reflected by the second light-incident-side inclined surface.
  • a situation in which the light totally reflected by the second light incident side inclined surface directly hits the second light output side inclined surface can be avoided.
  • the prism sheet has a refractive index in a numerical value range of 1.49 to 1.585, and the light incident side unit prism has an inclination angle of the first light incident side inclined surface of 50 °.
  • the inclination angle of the second light incident side inclined surface is in the range of 36 ° to 49 °, whereas the light output side unit prism has the first light output side
  • the inclination angle of the inclined surface is in an angle range of 46 ° to 61 °. In this way, the light incident on the first light exit side inclined surface has the first incident side inclined surface of the light incident side unit prism whose inclination angle is in the range of 50 ° to 80 °, and the inclination angle.
  • the first light-emitting side inclined surface whose angle of inclination is in the range of 46 ° to 61 ° by being angled in advance by the second light-incident-side inclined surface having an angle range of 36 ° to 49 °.
  • the angle ranges from 28 ° to 37 ° including the Brewster angle.
  • the prism sheet has a refractive index of 1.585
  • the light incident side unit prism has an angle range in which the inclination angle of the first light incident side inclined surface is 50 ° to 80 °.
  • the light emitting side unit prism has an inclination angle of the first light emitting side inclined surface.
  • the angle range is 50 ° to 60 °. In this way, the light incident on the first light exit side inclined surface has the first incident side inclined surface of the light incident side unit prism whose inclination angle is in the range of 50 ° to 80 °, and the inclination angle.
  • the first light-emitting side inclined surface whose inclination angle is in the range of 50 ° to 60 ° by being angled in advance by the second light-incident-side inclined surface having an angle range of 36 ° to 48 °.
  • the angle ranges from 28 ° to 34.5 ° including the Brewster angle (about 32.2 °).
  • the prism sheet has a refractive index of 1.49
  • the light incident side unit prism has an angle range in which the inclination angle of the first light incident side inclined surface is 50 ° to 80 °.
  • the light emitting side unit prism has an inclination angle of the first light emitting side inclined surface.
  • the angle range is 46 ° to 61 °. In this way, the light incident on the first light exit side inclined surface has the first incident side inclined surface of the light incident side unit prism whose inclination angle is in the range of 50 ° to 80 °, and the inclination angle.
  • the first light emission side inclined surface whose inclination angle is in the range of 46 ° to 61 ° by being angled in advance by the second light incident side inclined surface having an angle range of 37 ° to 49 °.
  • the angle ranges from 28 ° to 37 °, including the Brewster angle (about 33.9 °).
  • the inclination angle of the second light output side inclined surface is in an angle range of 65 ° to 80 °.
  • the light totally reflected by the second light incident side inclined surface of the light incident side unit prism is directed to the base material and the light output side unit prism while being angled at a predetermined angle with respect to the plate surface of the base material.
  • the second light exit side inclined surface of the light output side unit prism has an inclination angle in the range of 65 ° to 80 °. It is relatively larger than the angle formed with the plate surface of the material. Accordingly, it is possible to avoid a situation in which the light totally reflected by the second light incident side inclined surface directly hits the second light output side inclined surface.
  • a plate surface opposite to the light exit surface of the light guide plate is an opposite plate surface, and a unit reflecting prism extending in parallel with the light incident surface is provided on the opposite plate surface.
  • a plurality of light-emitting / reflecting prism portions arranged in a line are arranged, and the unit reflecting prism has a light-emitting / reflecting inclined surface on the light incident surface side with respect to the top, and the light-emitting / reflecting inclined surface.
  • the inclination angle formed with respect to the opposite plate surface is smaller than a value obtained by subtracting the critical angle of the light guide plate from 45 °.
  • the light emitted from the light source and incident on the light incident surface is refracted so that the light incident surface has a refraction angle equal to or greater than the critical angle of the light guide plate.
  • the light propagating through the light guide plate and totally reflected by the light exit surface is totally reflected by the light output reflection inclined surface of the unit reflection prism constituting the light output reflection prism portion and transmitted through the light output reflection inclined surface. There is no. Thereby, the advancing direction of the light which goes to a light-projection surface is equalized.
  • the light that is totally reflected by the light output reflection inclined surface and goes to the light output surface includes not only the light output from the light output surface as it is but also the light that is totally reflected again by the light output surface.
  • the light totally reflected again by the light emitting surface is totally reflected by the light emitting / reflecting inclined surfaces of the subsequent unit reflecting prisms, and is eventually emitted from the light emitting surface.
  • the light emitted from the light exit surface includes not only the light that has been totally reflected multiple times by the light exit reflection inclined surface, but the incident angle of such light with respect to the light exit surface is close to the critical angle. Are aligned.
  • the outgoing angle of the outgoing light on the light outgoing surface is made uniform, so that the incident angle of the light entering the light incident side unit prism from the light guide plate to the prism sheet is made uniform. Accordingly, the light condensing action can be efficiently given to the light by the prism sheet.
  • the substrate is made of an unstretched film. If it does in this way, compared with the case where a biaxially stretched film is used as a base material, it will be avoided that polarization
  • a polarization control sheet disposed between the light guide plate and the prism sheet, the polarization control sheet base material having translucency, and the light guide plate in the polarization control sheet base material A plurality of light guide plate side unit prisms formed on the light guide plate side plate surface on which light from the light guide plate is incident and extending parallel to the light incident surface are arranged in a line. And a light guide plate side prism portion formed on the prism sheet side plate surface of the polarization control sheet base material from which the light is emitted and extending in parallel with the light incident surface. And a prism sheet side prism section having a plurality of prism sheet side unit prisms arranged side by side, and a polarization control sheet having a prism sheet side unit prism.
  • the polarization control inclined surfaces arranged between the tops of the respective polarization control inclined surfaces have the same inclination angle with respect to the plate surface of the polarization control sheet substrate, and the light incident side of the prism sheet
  • the first light incident side inclined surface of the unit prism is formed to be smaller than an inclination angle formed with respect to the plate surface of the base material. If it does in this way, after the emitted light from a light-guide plate will inject into each light-guide plate side unit prism which makes the light-guide plate side prism part distribute
  • the reflectance of the S-polarized light component of the incident light with respect to the inclined surface of the prism tends to increase as the incident angle increases.
  • the incident angle of light with respect to the pair of polarization control inclined surfaces arranged across the tops of the light guide plate side unit prism and the prism sheet side unit prism included in the polarization control sheet is the incident side of the prism sheet. It is relatively larger than the incident angle of light with respect to the first incident side inclined surface of the unit prism.
  • the reflectance of the S-polarized light component of the incident light with respect to each polarization control inclined surface of the light guide plate side unit prism and the prism sheet side unit prism is S-polarized light of the incident light with respect to the first incident side inclined surface of the light incident side unit prism. Since the reflectance of the component is higher, the S-polarized component can be reflected with higher efficiency and returned to the light guide plate side at each polarization control inclined surface. A part of the light returned to the light guide plate is converted into a P-polarized component by being reflected or the like before going back to the prism sheet. As a result, the S-polarized component of the light supplied to the prism sheet can be increased, and the light utilization efficiency can be further increased.
  • the emission angle of the light emitted from the light guide plate and the light emitted from the polarization control sheet are the same.
  • the emission angle is almost parallel.
  • a plate surface opposite to the light exit surface of the light guide plate is an opposite plate surface, and is arranged in contact with the opposite plate surface, and diffusely reflects light from the opposite plate surface.
  • a diffuse reflection sheet is provided. If it does in this way, the S polarization component of the light returned to the light guide plate side by being reflected by each unit prism of the prism sheet is diffusely reflected by the diffuse reflection sheet, and a part thereof is P. It is converted into a polarization component. As a result, the S-polarized component of the light supplied to the prism sheet can be increased, and the light utilization efficiency can be further increased.
  • a display device of the present invention includes the above-described illumination device and a display panel that performs display using light from the illumination device.
  • the display device having such a configuration, since the use efficiency of the emitted light of the illumination device is high, it is possible to realize display with high luminance and excellent display quality.
  • the light use efficiency can be improved.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Exploded perspective view showing a schematic configuration of a backlight device constituting a liquid crystal display device Sectional drawing which shows the cross-sectional structure along the long side direction (1st direction, X-axis direction) in a liquid crystal display device.
  • Sectional drawing which shows the cross-sectional structure along the short side direction (2nd direction, Y-axis direction) in a liquid crystal display device.
  • Sectional view enlarging the vicinity of the LED in FIG.
  • FIG. 1 Enlarged sectional view of the prism sheet shown in FIG.
  • the graph showing the relationship between the incident angle of the light in a prism sheet, the reflectance of a S polarization component, and the reflectance of a P polarization component
  • the graph showing the luminance angle distribution in the first direction when the inclination angle ⁇ 5 formed by the second light-emitting side inclined surface with respect to the plate surface of the substrate is changed.
  • a graph showing a change in luminance related to the outgoing light of the polarizing plate when the angle of the transmission axis of the polarizing plate through which the outgoing light from the prism sheet is transmitted is changed within a range of 0 ° to 180 °
  • Sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the light-guide plate, polarization control sheet, and prism sheet which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 12 is an enlarged sectional view of the polarization control sheet shown in FIG. Sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the light-guide plate and prism sheet which concern on Embodiment 3 of this invention.
  • FIGS. 3 to 5 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the liquid crystal display device 10 is illustrated.
  • a part of each drawing shows an X axis, a Y axis, and a Z axis, and each axis direction is drawn to be a direction shown in each drawing.
  • FIGS. 3 to 5 are used as a reference, and the upper side of the figure is the front side and the lower side of the figure is the back side.
  • the liquid crystal display device 10 has a rectangular shape in plan view as a whole.
  • the liquid crystal display unit LDU which is a basic component, has a touch panel 14, a cover panel (protection panel, cover glass) 15, and a casing. It is assumed that 16 parts are assembled.
  • the liquid crystal display unit LDU includes a liquid crystal panel (display panel) 11 having a display surface DS that displays an image on the front side, and a backlight device (illumination) that is disposed on the back side of the liquid crystal panel 11 and emits light toward the liquid crystal panel 11.
  • Device 12 and a frame (housing member) 13 that holds the liquid crystal panel 11 from the front side, that is, the side opposite to the backlight device 12 side (display surface DS side).
  • Both the touch panel 14 and the cover panel 15 are accommodated from the front side in the frame 13 constituting the liquid crystal display unit LDU, and the outer peripheral portion (including the outer peripheral end portion) is received from the back side by the frame 13.
  • the touch panel 14 is disposed at a position at a predetermined interval on the front side with respect to the liquid crystal panel 11, and the back (inner side) plate surface is a facing surface that faces the display surface DS.
  • the cover panel 15 is arranged so as to overlap the touch panel 14 on the front side, and the back (inner side) plate surface is a facing surface that is opposed to the front plate surface of the touch panel 14.
  • An antireflection film AR is interposed between the touch panel 14 and the cover panel 15 (see FIG. 5).
  • the casing 16 is assembled to the frame 13 so as to cover the liquid crystal display unit LDU from the back side.
  • a part of the frame 13 (annular portion 13 b described later), the cover panel 15, and the casing 16 constitute the appearance of the liquid crystal display device 10.
  • the liquid crystal display device 10 according to the present embodiment includes a mobile phone (including a smartphone), a notebook computer (including a tablet notebook computer), a portable information terminal (including an electronic book, a PDA, etc.), a digital photo frame, It is used for various electronic devices (not shown) such as portable game machines and electronic ink paper.
  • the screen size of the liquid crystal panel 11 constituting the liquid crystal display device 10 is set to about several inches to several tens of inches, and is generally classified into a small size and a small size.
  • the liquid crystal panel 11 constituting the liquid crystal display unit LDU will be described in detail.
  • the liquid crystal panel 11 includes a pair of glass substrates 11a and 11b having a rectangular shape in plan view and substantially transparent and having excellent translucency, and both substrates 11a and 11b.
  • a liquid crystal layer (not shown) containing liquid crystal molecules that are substances whose optical characteristics change with application of an electric field, and both substrates 11a and 11b maintain a gap corresponding to the thickness of the liquid crystal layer. In the state, they are bonded together by a sealing material (not shown).
  • the liquid crystal panel 11 includes a display area (a central portion surrounded by a plate-surface light shielding layer 32 described later) and a non-display area (a plate described later) that forms a frame surrounding the display area and does not display an image. And an outer peripheral portion overlapping with the surface light shielding layer 32.
  • a pair of polarizing plates 11c and 11d are attached to the outer surface sides of both substrates 11a and 11b, and the polarization directions of the pair of polarizing plates 11c and 11d are orthogonal to each other (90 °). Different), so-called crossed Nicol arrangement. That is, the liquid crystal panel 11 is set to a normally black mode in which black is displayed when no current is applied (when no voltage is applied to the pixel electrode).
  • the polarizing plate 11d on the back side has a polarization direction that coincides with the X-axis direction (first direction), whereas the front side (light emission side, observation)
  • the polarization direction of the polarizing plate 11c on the other side coincides with the Y-axis direction (second direction).
  • the long side direction in the liquid crystal panel 11 coincides with the X-axis direction
  • the short side direction coincides with the Y-axis direction
  • the thickness direction coincides with the Z-axis direction.
  • the front side is the CF substrate 11a
  • the back side is the array substrate 11b
  • a number of TFTs Thin Film Transistors
  • pixel electrodes which are switching elements
  • a gate wiring and a source wiring having a lattice shape are disposed around the gate.
  • a predetermined image signal is supplied to each wiring from a control circuit (not shown).
  • the pixel electrode disposed in a rectangular region surrounded by the gate wiring and the source wiring is made of a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) or ZnO (Zinc Oxide).
  • the CF substrate 11a On the other hand, on the CF substrate 11a, a large number of color filters are arranged side by side at positions corresponding to the respective pixels.
  • the color filter is arranged so that three colors of R, G, and B are alternately arranged.
  • a light shielding layer (black matrix) for preventing color mixture is formed between the color filters.
  • a counter electrode facing the pixel electrode on the array substrate 11b side is provided on the surface of the color filter and the light shielding layer.
  • the CF substrate 11a is slightly smaller than the array substrate 11b.
  • An alignment film for aligning liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer is formed on the inner surfaces of both the substrates 11a and 11b.
  • the backlight device 12 constituting the liquid crystal display unit LDU will be described in detail.
  • the backlight device 12 has a generally rectangular block shape when viewed in plan as with the liquid crystal panel 11 as a whole.
  • the backlight device 12 includes an LED (Light Emitting Diode) 17 that is a light source, an LED board (light source board) 18 on which the LED 17 is mounted, and light from the LED 17.
  • a light guide plate 19 that guides light
  • a reflection sheet (reflecting member) 40 that reflects light from the light guide plate 19
  • a prism sheet 20 that is a kind of optical sheet disposed on the light guide plate 19, and a light guide plate 19.
  • the backlight device 12 is an edge light type (side light type) of a one-side light incident type in which LEDs 17 (LED substrates 18) are unevenly distributed at one end portion on the short side of the outer peripheral portion. .
  • the LED 17 has a configuration in which an LED chip is sealed with a resin material on a substrate portion fixed to the LED substrate 18, as shown in FIGS.
  • the LED chip mounted on the substrate unit has one main emission wavelength, and specifically, one that emits blue light in a single color is used.
  • the resin material that seals the LED chip is dispersed and blended with a phosphor that emits a predetermined color when excited by the blue light emitted from the LED chip, and generally emits white light as a whole. It is said.
  • the phosphor for example, a yellow phosphor that emits yellow light, a green phosphor that emits green light, and a red phosphor that emits red light are used in appropriate combination, or any one of them is used. It can be used alone.
  • the LED 17 is a so-called top surface light emitting type in which a surface opposite to the mounting surface with respect to the LED substrate 18 is a light emitting surface 17a.
  • the LED substrate 18 has a long plate shape extending along the Y-axis direction (the short side direction of the light guide plate 19 and the chassis 22).
  • the plate 22 is accommodated in the chassis 22 in a posture in which the plate surface is parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction, that is, a posture in which the plate surface is orthogonal to the plate surfaces of the liquid crystal panel 11 and the light guide plate 19. That is, the LED substrate 18 has a posture in which the long side direction on the plate surface coincides with the Y-axis direction, the short side direction coincides with the Z-axis direction, and the plate thickness direction orthogonal to the plate surface coincides with the X-axis direction. It is said.
  • the LED substrate 18 has a plate surface (mounting surface 18a) facing inwardly spaced from the end surface on one short side (light incident surface 19b described later) of the light guide plate 19 with a predetermined interval in the X-axis direction. It is arranged oppositely. Therefore, the alignment direction of the LED 17 and the LED substrate 18 and the light guide plate 19 substantially coincides with the X-axis direction.
  • the LED board 18 has a length that is approximately the same as or larger than the short side dimension of the light guide plate 19 and is attached to one end of the short side of the chassis 22 to be described later.
  • the mounting surface 18a is used on the inner side of the LED substrate 18, that is, the plate surface facing the light guide plate 19 (the surface facing the light guide plate 19), as shown in FIG.
  • the mounting surface 18a is used.
  • a plurality of LEDs 17 are arranged in a line (linearly) in parallel on the mounting surface 18a of the LED substrate 18 along the length direction (Y-axis direction) with a predetermined interval. That is, it can be said that a plurality of LEDs 17 are intermittently arranged in parallel along the short side direction at one end portion on the short side side of the backlight device 12.
  • the arrangement interval (arrangement pitch) between adjacent LEDs 17 is substantially equal.
  • a wiring pattern (not shown) made of a metal film (such as copper foil) is provided on the mounting surface 18a of the LED substrate 18 and extends in the Y-axis direction and connects adjacent LEDs 17 in series across the LED 17 group. And the terminal portions formed at both ends of the wiring pattern are connected to an external LED driving circuit, so that driving power can be supplied to each LED 17.
  • the base material of the LED substrate 18 is made of metal like the chassis 22, and the wiring pattern (not shown) described above is formed on the surface thereof via an insulating layer.
  • insulating materials such as a ceramic, can also be used as a material used for the base material of LED board 18.
  • the light guide plate 19 is made of a synthetic resin material (for example, acrylic resin such as PMMA) having a refractive index sufficiently higher than that of air, almost transparent, and excellent in translucency. As shown in FIG. 2, the light guide plate 19 is a flat plate having a substantially rectangular shape in plan view, like the liquid crystal panel 11, and the plate surface is the plate surface (display surface DS) of the liquid crystal panel 11. Parallel.
  • the light guide plate 19 has a long side direction on the plate surface corresponding to the X-axis direction, a short side direction corresponding to the Y-axis direction, and a plate thickness direction orthogonal to the plate surface corresponding to the Z-axis direction. As shown in FIGS.
  • the light guide plate 19 is disposed in the chassis 22 at a position directly below the liquid crystal panel 11 and the prism sheet 20, and one of the outer peripheral end faces has an end face on the short side. 22, each LED 17 of the LED substrate 18 arranged at one end portion on the short side is opposed to each other. Accordingly, the alignment direction of the LED 17 (LED substrate 18) and the light guide plate 19 coincides with the X-axis direction, whereas the alignment direction (overlapping direction) of the prism sheet 20 (liquid crystal panel 11) and the light guide plate 19 is Z. It is coincident with the axial direction, and both alignment directions are orthogonal to each other.
  • the light guide plate 19 introduces light emitted from the LED 17 toward the light guide plate 19 along the X-axis direction (the alignment direction of the LED 17 and the light guide plate 19) from the end surface on the short side, and transmits the light. While propagating inside, it has a function of rising up toward the prism sheet 20 side (front side, light emitting side) and emitting from the plate surface.
  • the plate surface facing the front side (the surface facing the liquid crystal panel 11 and the prism sheet 20) is configured to transmit internal light to the prism sheet as shown in FIGS. 20 and the light emission surface 19a to be emitted toward the liquid crystal panel 11 side.
  • the outer peripheral end surfaces adjacent to the plate surface of the light guide plate 19, of the pair of short side end surfaces having a longitudinal shape along the Y-axis direction (LED 17 alignment direction, LED substrate 18 long side direction) As shown in FIG. 5, one end face (left side shown in FIG. 3) is opposed to the LED 17 (LED substrate 18) with a predetermined space therebetween, and light emitted from the LED 17 is incident thereon.
  • the light incident surface 19b is a surface that is parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction, and is a surface that is substantially orthogonal to the light emitting surface 19a. Further, the alignment direction of the LED 17 and the light incident surface 19b (light guide plate 19) coincides with the X-axis direction and is parallel to the light emitting surface 19a. Of the pair of short-side end faces on the outer peripheral end face of the light guide plate 19, light from the LED 17 is incident on the other end face opposite to the light incident face 19 b (an end face opposite to the light incident face 19 b).
  • the non-light-incident opposite surface 19d is not made.
  • the non-light-incident opposite surface 19d is parallel to the light incident surface 19b.
  • a pair of long side end surfaces a pair of end surfaces that form opposite sides and do not include the light incident surface 19b) adjacent to both the light incident surface 19b and the non-light-incident opposite surface 19d are respectively from the LED 17.
  • the non-incident side surface 19e is not incident.
  • the pair of non-light-incident side surfaces 19e are parallel to the X-axis direction (the alignment direction of the LEDs 17 and the light guide plate 19) and the Z-axis direction.
  • the outer peripheral end surfaces of the light guide plate 19 three end surfaces excluding the light incident surface 19b, that is, the non-light-incident opposite surface 19d and the pair of non-light-incident side surfaces 19e do not face the LEDs 17, respectively, as shown in FIG.
  • the LED non-opposing end surface (light source non-opposing end surface) is used.
  • the material of the light guide plate 19 is a resin such as PC (polycarbonate)
  • the critical angle is about 38.97 °, for example.
  • the light emitted from the LED 17 and incident on the light incident surface 19b of the light guide plate 19 is refracted by the light incident surface 19b so as to have a refraction angle equal to or greater than the critical angle (38.97 °) of the light guide plate 19. Accordingly, the light taken into the light guide plate 19 from the light incident surface 19b has an incident angle with respect to the light emitting surface 19a or the opposite plate surface 19c that is always greater than or equal to the critical angle, so that all of the light is incident on the light emitting surface 19a or the opposite plate surface 19c. The light is reflected and propagates in the light guide plate 19.
  • a “first direction” is defined as a direction (Y-axis direction) along a pair of end surfaces (an end surface on the short side, a light incident surface 19b, and a non-light-incident opposite surface 19d) that form opposite sides and include the light incident surface 19b.
  • Two directions ”.
  • the opposite plate surface 19c opposite to the light exit surface 19a reflects the light from the light guide plate 19 to the front side, that is, the light exit, as shown in FIGS.
  • a reflection sheet 40 that can be raised to the surface 19a side is provided so as to cover almost the entire area.
  • the reflection sheet 40 is disposed between the bottom plate 22 a of the chassis 22 and the light guide plate 19.
  • the reflection sheet 40 has a reflection surface 40 a that opposes the opposite plate surface 19 c of the light guide plate 19 and reflects light.
  • the end of the light guide plate 19 on the light incident surface 19b side is extended to the outside of the light incident surface 19b, that is, toward the LED 17, as shown in FIG.
  • the light output reflection prism portion 41 for reflecting light propagating through the light guide plate 19 and promoting emission from the light output surface 19a. Is provided.
  • the light output reflection prism portion 41 extends along the second direction (Y-axis direction) on the opposite surface 19c of the light guide plate 19 and has a groove-shaped unit reflection prism having a substantially triangular (substantially V-shaped) cross section. 41a is arranged in a form intermittently arranged along the first direction (X-axis direction).
  • the unit reflection prism 41a includes a light output reflection inclined surface 41a1 that is inclined with respect to the thickness direction of the light guide plate 19, that is, the direction orthogonal to both the first direction and the second direction (Z-axis direction). And a parallel surface 41a2 parallel to the plate thickness direction of the light plate 19. Of these, light is reflected by the light output reflection inclined surface 41a1, so that light whose incident angle with respect to the light output surface 19a does not exceed the critical angle can be obtained. It is possible to promote the emission from the light emission surface 19a.
  • a large number of unit reflection prisms 41a arranged along the first direction gradually decrease in arrangement interval (arrangement pitch) with distance from the LED 17 (light incident surface 19b) in the first direction, and the outgoing light reflection inclined surface 41a1 and parallel surface 41a2.
  • the area is gradually increased.
  • the emitted light from the light emitting surface 19a is controlled to have a uniform distribution in the light emitting surface 19a.
  • the inclination angle ⁇ 7 formed by the light output reflection inclined surface 41a1 with respect to the opposite plate surface 19c is kept constant.
  • the prism sheet 20 has a rectangular shape when seen in a plane like the liquid crystal panel 11 and the chassis 22.
  • the prism sheet 20 is arranged so as to cover the light emitting surface 19a of the light guide plate 19 from the front side (light emitting side), and is interposed between the liquid crystal panel 11 and the light guide plate 19 so that the light guide plate The light emitted from 19 is transmitted and emitted toward the liquid crystal panel 11 while condensing the transmitted light.
  • the prism sheet 20 will be described in detail later.
  • the light shielding frame 21 is formed in a substantially frame shape (frame shape) extending so as to follow the outer peripheral portion (outer peripheral end portion) of the light guide plate 19.
  • the outer peripheral portion can be pressed from the front side over almost the entire circumference.
  • the light-shielding frame 21 is made of synthetic resin and has a light-shielding property because the surface has a form of black, for example.
  • the shading frame 21 is arranged such that its inner end 21 a is interposed over the entire circumference between the outer peripheral portion of the light guide plate 19 and the LED 17 and the outer peripheral portions (outer peripheral end portions) of the liquid crystal panel 11 and the prism sheet 20. They are partitioned so that they are optically independent.
  • the light shielding frame 21 has a portion that rises from the bottom plate 22a and a portion that supports the frame 13 from the back side, but the short side portion that overlaps the LED 17 and the LED substrate 18 in a plan view is the end of the light guide plate 19.
  • the LED board 18 (LED 17) are covered from the front side and bridged between a pair of long sides.
  • the light shielding frame 21 is fixed to a chassis 22 described below by fixing means such as a screw member (not shown).
  • the chassis 22 is made of a metal plate having excellent thermal conductivity, such as an aluminum plate or an electrogalvanized steel plate (SECC), and is rectangular in a plan view like the liquid crystal panel 11 as shown in FIGS. And a side plate 22b that rises from the outer end of each side (a pair of long sides and a pair of short sides) to the front side.
  • the chassis 22 (bottom plate 22a) has a long side direction that matches the X-axis direction, and a short side direction that matches the Y-axis direction.
  • Most of the bottom plate 22a is a light guide plate support portion 22a1 that supports the light guide plate 19 from the back side (the side opposite to the light emitting surface 19a side), whereas the end on the LED substrate 18 side is stepped.
  • the substrate accommodating portion 22a2 bulges to the back side.
  • the substrate housing portion 22a2 has a substantially L-shaped cross-section, is bent from the end portion of the light guide plate support portion 22a1, and rises toward the back side, and a rising portion. It is composed of a receiving bottom 39 that is bent from the rising tip of 38 and protrudes toward the side opposite to the light guide plate support 22a1 side.
  • the bent position of the rising portion 38 from the end of the light guide plate support portion 22a1 is located on the opposite side of the light incident surface 19b of the light guide plate 19 from the LED 17 side (near the center of the light guide plate support portion 22a1). .
  • a long side side plate 22b is bent from the protruding tip of the housing bottom 39 so as to rise to the front side.
  • the LED substrate 18 is attached to the side plate 22b on the short side continuous to the substrate housing portion 22a2, and the side plate 22b constitutes the substrate attachment portion 37.
  • the board mounting portion 37 has a facing surface that faces the light incident surface 19b of the light guide plate 19, and the LED substrate 18 is mounted on the facing surface.
  • the LED substrate 18 is fixed in such a manner that the plate surface opposite to the mounting surface 18a on which the LED 17 is mounted is in contact with the inner plate surface of the substrate mounting portion 37 via a substrate fixing member 25 such as a double-sided tape. ing.
  • the attached LED board 18 has a slight gap between the LED board 18 and the inner plate surface of the housing bottom 39 that forms the board housing 22a2. Further, on the back plate surface of the bottom plate 22 a of the chassis 22, a liquid crystal panel drive circuit board (not shown) for controlling the drive of the liquid crystal panel 11, and an LED drive circuit board (not shown) for supplying drive power to the LEDs 17. A touch panel drive circuit board (not shown) for controlling the drive of the touch panel 14 is attached.
  • the heat dissipating member 23 is made of a metal plate having excellent thermal conductivity such as an aluminum plate. As shown in FIG. 3, the heat dissipating member 23 is formed on one end of the short side of the chassis 22. It is set as the form extended along. As shown in FIG. 5, the heat dissipating member 23 has a substantially L-shaped cross section, and is parallel to the outer surface of the substrate housing portion 22a2 and in contact with the outer surface, and the substrate housing portion 22a2. It consists of the 2nd thermal radiation part 23b parallel to the outer surface of the continuous side plate 22b (board
  • the first heat radiating portion 23a has an elongated flat plate shape extending along the Y-axis direction, and the plate surface facing the front side parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction has a receiving bottom portion 39 in the substrate receiving portion 22a2. It is contact
  • the first heat radiating portion 23a is screwed to the housing bottom 39 by a screw member SM, and has a screw insertion hole 23a1 through which the screw member SM is inserted.
  • the accommodation bottom 39 is formed with a screw hole 28 into which the screw member SM is screwed.
  • the second heat dissipating part 23b has an elongated flat plate shape extending along the Y-axis direction, and a plate surface facing inward in parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction is an outer plate in the board mounting part 37. They are arranged in a facing manner with a predetermined gap between them and the surface.
  • the frame 13 constituting the liquid crystal display unit LDU will be described.
  • the frame 13 is made of a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum.
  • each outer peripheral portion (outer periphery) of the liquid crystal panel 11, the touch panel 14 and the cover panel 15 is used.
  • it has a substantially rectangular frame shape (frame shape).
  • press working or the like is employed as a method for manufacturing the frame 13, for example, press working or the like is employed.
  • the frame 13 holds the liquid crystal panel 11 from the front side and holds the liquid crystal panel 11 and the prism sheet laminated with the chassis 22 constituting the backlight device 12.
  • the frame 13 receives the outer peripheral portions of the touch panel 14 and the cover panel 15 from the back side, and is arranged in a form interposed between the outer peripheral portions of the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14.
  • a predetermined gap is secured between the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14.
  • the touch panel 14 follows the cover panel 15 toward the liquid crystal panel 11. Even when it is deformed to bend, the bent touch panel 14 is less likely to interfere with the liquid crystal panel 11.
  • the frame 13 includes a frame-shaped portion (frame base portion, frame-shaped portion) 13 a that follows the outer peripheral portions of the liquid crystal panel 11, the touch panel 14, and the cover panel 15, and the outer periphery of the frame-shaped portion 13 a. Attached to the chassis 22 and the heat radiating member 23 projecting from the frame-shaped part 13a toward the back side, and an annular part (cylindrical part) 13b that continues to the end and surrounds the touch panel 14, the cover panel 15 and the casing 16 from the outer peripheral side. And an attachment plate portion 13c.
  • the frame-like portion 13a has a substantially plate shape having plate surfaces parallel to the plate surfaces of the liquid crystal panel 11, the touch panel 14, and the cover panel 15, and is formed in a rectangular frame shape when viewed from above.
  • the frame portion 13a is relatively thicker at the outer peripheral portion 13a2 than at the inner peripheral portion 13a1, and a step (gap) GP is formed at the boundary between them.
  • the inner peripheral portion 13a1 is interposed between the outer peripheral portion of the liquid crystal panel 11 and the outer peripheral portion of the touch panel 14, whereas the outer peripheral portion 13a2 receives the outer peripheral portion of the cover panel 15 from the back side. .
  • the front plate surface of the frame-like portion 13a is almost entirely covered by the cover panel 15, the front plate surface is hardly exposed to the outside. Thereby, even if the temperature of the frame 13 is increased due to heat from the LED 17 or the like, it is difficult for the user of the liquid crystal display device 10 to directly contact the exposed portion of the frame 13, which is excellent in terms of safety.
  • a buffer material 29 for fixing the outer peripheral portion of the liquid crystal panel 11 from the front side while buffering is fixed.
  • the first fixing member 30 for fixing the outer peripheral portion of the touch panel 14 while buffering the outer peripheral portion of the touch panel 14 is fixed to the front plate surface of the inner peripheral portion 13a1.
  • the cushioning material 29 and the first fixing member 30 are arranged at positions overlapping each other in the inner peripheral portion 13a1 when viewed in plan.
  • a second fixing member 31 for fixing the outer peripheral portion of the cover panel 15 while buffering the outer peripheral portion of the cover panel 15 is fixed to the front plate surface of the outer peripheral portion 13a2 of the frame-like portion 13a.
  • the buffer material 29 and the fixing members 30 and 31 are arranged so as to extend along the side portions of the frame-like portion 13a excluding the corner portions at the four corners.
  • each fixing member 30 and 31 consists of a double-sided tape in which a base material has cushioning properties, for example.
  • the annular portion 13 b has a rectangular short rectangular tube shape as viewed in plan as a whole, and projects from the outer peripheral edge of the outer peripheral portion 13 a 2 of the frame-shaped portion 13 a toward the front side. It has the 1st annular part 34 and the 2nd annular part 35 which protrudes toward the back side from the outer periphery of the outer peripheral part 13a2 of the frame-shaped part 13a.
  • the outer peripheral edge of the frame-shaped portion 13a is connected to the inner peripheral surface at the substantially central portion in the axial direction (Z-axis direction) over the entire periphery.
  • the first annular portion 34 is arranged so as to surround the outer peripheral end surfaces of the touch panel 14 and the cover panel 15 arranged on the front side with respect to the frame-shaped portion 13a over the entire circumference.
  • the first annular portion 34 has an inner peripheral surface facing each outer peripheral end surface of the touch panel 14 and the cover panel 15, whereas the outer peripheral surface is exposed to the outside of the liquid crystal display device 10, and the liquid crystal display The external appearance of the side surface side of the device 10 is configured.
  • the second annular portion 35 surrounds the front end portion (attachment portion 16c) of the casing 16 disposed on the back side with respect to the frame-shaped portion 13a from the outer peripheral side.
  • the second annular portion 35 has an inner peripheral surface facing a mounting portion 16c of the casing 16 described later, whereas an outer peripheral surface is exposed to the outside of the liquid crystal display device 10 and the liquid crystal display device 10.
  • the external appearance of the side surface is configured.
  • a frame-side hooking claw portion 35a having a cross-sectional saddle shape is formed at the projecting tip portion of the second annular portion 35, and the casing 16 is locked to the frame-side locking claw portion 35a. The casing 16 can be held in the attached state.
  • the mounting plate portion 13c protrudes from the outer peripheral portion 13a2 toward the back side of the frame-shaped portion 13a and extends along each side of the frame-shaped portion 13a.
  • the plate surface is substantially orthogonal to the plate surface of the frame-like portion 13a.
  • the mounting plate portion 13c is individually arranged for each side portion of the frame-like portion 13a.
  • the mounting plate portion 13c disposed on the short side portion on the LED substrate 18 side of the frame-shaped portion 13a is such that the plate surface facing the inside contacts the outer plate surface of the second heat radiating portion 23b of the heat radiating member 23. It is attached.
  • the mounting plate portion 13c is screwed to the second heat radiating portion 23b by a screw member SM, and has a screw insertion hole 13c1 through which the screw member SM is inserted. Further, a screw hole 36 into which the screw member SM is screwed is formed in the second heat radiating portion 23b. Thereby, the heat from the LED 17 transmitted from the first heat radiating portion 23a to the second heat radiating portion 23b is transmitted to the entire plate 13 after being transmitted to the mounting plate portion 13c. Heat is dissipated. Further, it can be said that the mounting plate portion 13 c is indirectly fixed to the chassis 22 via the heat radiating member 23.
  • each of the mounting plate portions 13c disposed on the short side portion and the pair of long side portions on the opposite side to the LED substrate 18 side of the frame-like portion 13a has a plate surface facing the inner side of each of the chassis 22.
  • Each of the side plates 22b is screwed with a screw member SM so as to be in contact with the outer plate surface.
  • the mounting plate portions 13c are formed with screw insertion holes 13c1 through which the screw members SM are inserted, whereas the side plates 22b are formed with screw holes 36 into which the screw members SM are screwed. .
  • Each screw member SM is attached to each attachment plate portion 13c in a form where a plurality of screw members SM are intermittently arranged along the extending direction.
  • the touch panel 14 is a position input device for a user to input position information within the surface of the display surface DS of the liquid crystal panel 11, and has a rectangular shape and is almost the same.
  • a predetermined touch panel pattern (not shown) is formed on a glass substrate having transparency and excellent translucency.
  • the touch panel 14 has a glass substrate that has a rectangular shape when seen in a plan view like the liquid crystal panel 11, and a so-called projected capacitive touch panel pattern is provided on the surface facing the front side.
  • a transparent electrode portion (not shown) for the touch panel is formed, and a large number of the transparent electrode portions for the touch panel are arranged in parallel in a matrix within the surface of the substrate.
  • a terminal portion (not shown) connected to the end portion of the wiring drawn from the transparent electrode portion for the touch panel constituting the touch panel pattern is formed at one end portion on the short side of the touch panel 14.
  • a flexible substrate not shown
  • a potential is supplied from the touch panel drive circuit substrate to the transparent electrode portion for the touch panel forming the touch panel pattern.
  • the touch panel 14 is fixed in a state where the inner plate surface in the outer peripheral portion thereof is opposed to the inner peripheral portion 13 a 1 in the frame-like portion 13 a of the frame 13 by the first fixing member 30 described above. Has been.
  • the cover panel 15 assembled to the frame 13 will be described.
  • the cover panel 15 is disposed so as to cover the touch panel 14 from the front side over the entire region, thereby protecting the touch panel 14 and the liquid crystal panel 11.
  • the cover panel 15 covers the entire frame-like portion 13a of the frame 13 from the front side to the entire area, and configures the appearance of the front side of the liquid crystal display device 10.
  • the cover panel 15 has a rectangular shape when seen in a plan view and is made of a plate-like base material made of glass that is substantially transparent and has excellent translucency, and preferably made of tempered glass.
  • the tempered glass used for the cover panel 15 it is preferable to use chemically tempered glass having a chemically strengthened layer on the surface, for example, by subjecting the surface of a plate-like glass substrate to chemical strengthening treatment.
  • This chemical strengthening treatment refers to, for example, a treatment for strengthening a plate-like glass substrate by replacing alkali metal ions contained in a glass material by ion exchange with alkali metal ions having an ion radius larger than that,
  • the resulting chemically strengthened layer is a compressive stress layer (ion exchange layer) in which compressive stress remains.
  • the cover panel 15 has a rectangular shape when viewed in a plane, similar to the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14, and the size viewed in the plane is larger than that of the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14. Is a little bigger. Therefore, the cover panel 15 has an overhanging portion 15EP that projects outwardly in a bowl shape from the outer peripheral edges of the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14 over the entire circumference.
  • This overhanging portion 15EP has a substantially rectangular frame shape (substantially frame shape) surrounding the liquid crystal panel 11 and the touch panel 14, and the inner plate surface thereof has the second fixing described above as shown in FIG.
  • the member 31 is fixed to the outer peripheral portion 13a2 of the frame-like portion 13a of the frame 13 so as to face the outer peripheral portion 13a2.
  • a central portion of the cover panel 15 that faces the touch panel 14 is laminated on the front side with respect to the touch panel 14 via an antireflection film AR.
  • a light-blocking plate is provided on the inner (back side) plate surface (the plate surface facing the touch panel 14) in the outer peripheral portion including the above-described overhang portion 15 EP of the cover panel 15.
  • a surface light shielding layer (light shielding layer, plate surface light shielding portion) 32 is formed.
  • the plate surface light shielding layer 32 is made of a light shielding material such as a paint exhibiting black, for example, and the light shielding material is integrally provided on the plate surface by printing on the inner plate surface of the cover panel 15. It has been.
  • printing means such as screen printing and ink jet printing can be employed.
  • the plate surface light shielding layer 32 is inside the overhanging portion 15EP in addition to the entire overhanging portion 15EP of the cover panel 15, and overlaps with each of the outer peripheral portions of the touch panel 14 and the liquid crystal panel 11 in a plan view. It is formed in a range over the part to be. Therefore, the plate surface light shielding layer 32 is arranged so as to surround the display area of the liquid crystal panel 11, so that the light outside the display area can be blocked, and thus the display quality relating to the image displayed in the display area. Can be high.
  • the casing 16 is made of a synthetic resin material or a metal material, and as shown in FIGS. 1, 3, and 4, has a substantially bowl shape that opens toward the front side. 13 covers the members such as the frame-shaped portion 13a, the mounting plate portion 13c, the chassis 22, and the heat dissipation member 23 from the back side, and configures the appearance of the back side of the liquid crystal display device 10.
  • the casing 16 has a substantially flat bottom portion 16a, a curved portion 16b that rises from the outer peripheral edge of the bottom portion 16a toward the front side and has a curved cross section, and an attachment portion that rises almost straight from the outer peripheral edge of the curved portion 16b toward the front side.
  • the attachment portion 16c is formed with a casing-side locking claw portion 16d having a saddle-shaped cross section, and the casing-side locking claw portion 16d is locked to the frame-side locking claw portion 35a of the frame 13.
  • the casing 16 can be held in the attached state with respect to the frame 13.
  • the prism sheet 20 is provided with the prism portions 42 and 43 on both the front and back sides, respectively, so that it can efficiently condense light.
  • the prism sheet 20 has a film-shaped base material 20a and light incident side plate surface 20a1 on which light from the light guide plate 19 is incident on the base material 20a.
  • the side prism portion 42 and the light output side prism portion 43 formed on the light output side plate surface 20a2 from which light is emitted toward the liquid crystal panel 11 in the base material 20a are configured.
  • the prism sheet 20 is made of a synthetic resin excellent in translucency such as PMMA (polymethyl methacrylate), PC (polycarbonate), TAC (triacetyl cellulose).
  • the prism sheet 20 has a refractive index in the range of 1.49 to 1.585. Accordingly, the critical angle of the prism sheet 20 is in the range of 39.12 ° to 42.16 °, whereas the Brewster angle of the prism sheet 20 is in the range of 32.2 ° to 33.9 °. It is said. Since the base material 20a is made of an unstretched film that is not stretched in the manufacturing process, the polarization is prevented from being disturbed when light passes through the base material 20a.
  • the light incident side prism portion 42 is a plate surface on the back side of the base material 20 a and is emitted from the light emitting surface 19 a by facing the light emitting surface 19 a of the light guide plate 19.
  • the light incident side prism portion 42 includes a large number of light incident side unit prisms 42a that protrude from the light incident side plate surface 20a1 of the base material 20a toward the back side (light guide plate 19 side) along the Z-axis direction.
  • the light incident side unit prism 42a has a substantially triangular (substantially mountain-shaped) cross-sectional shape cut along the X-axis direction and linearly extends along the Y-axis direction, and the light incident side plate surface 20a1. Are arranged side by side along the X-axis direction. That is, the light incident side unit prisms 42 a extend in parallel with the light incident surface 19 b of the light guide plate 19 and are arranged in a line along a direction orthogonal to the extending direction. As shown in FIGS. 6 and 7, each light incident side unit prism 42a has a pair of light incident side inclined surfaces 42a1 and 42a2 across the top, and the pair of light incident side inclined surfaces 42a1 and 42a2.
  • the pair of light incident side inclined surfaces 42a1 and 42a2 are inclined with respect to the plate surface of the base material 20a (light incident side plate surface 20a1, X-axis direction).
  • the pair of light incident side inclined surfaces 42a1 and 42a2 the one arranged on the light incident surface 19b side (left side shown in FIGS. 6 and 7) with respect to the top is the first light incident side inclined surface 42a1.
  • the second light incident side inclined surface 42a2 is arranged on the non-light incident opposite surface 19d side (the right side shown in FIGS. 6 and 7) with respect to the top.
  • the inclination angle ⁇ 2 formed by the second light incident side inclined surface 42a2 with respect to the plate surface of the substrate 20a is relatively small compared to the same inclination angle ⁇ 1 of the first light incident side inclined surface 42a1.
  • each light incident side unit prism 42a extends along the X axis direction while keeping the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the pair of light incident side inclined surfaces 42a1 and 42a2 constant, so at any position in the X axis direction.
  • the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the light incident side inclined surfaces 42a1 and 42a2 are not changed.
  • the large number of incident-side unit prisms 42a arranged along the X-axis direction are substantially the same in inclination angle ⁇ 1, ⁇ 2, apex angle ⁇ 3, base width, and height of the respective incident-side inclined surfaces 42a1, 42a2.
  • the arrangement interval between adjacent light incident side unit prisms 42a is also substantially constant and arranged at equal intervals.
  • the light exit side prism portion 43 is a front plate surface of the base material 20 a, and faces the polarizing plate 11 d on the back side of the liquid crystal panel 11, thereby facing the polarizing plate 11 d. It is integrally provided on the light output side plate surface 20a2 for emitting light.
  • the light output side prism portion 43 is configured by a number of light output side unit prisms 43a protruding from the light output side plate surface 20a2 of the base material 20a toward the front side (the liquid crystal panel 11 side) along the Z-axis direction.
  • the light-emitting side unit prism 43a has a cross-sectional shape cut along the X-axis direction that is substantially triangular (substantially mountain-shaped) and linearly extends along the Y-axis direction. Many are arranged along the axial direction. That is, the light output side unit prisms 43a extend in parallel with the light incident surface 19b of the light guide plate 19 and are arranged in a large number along the direction orthogonal to the extending direction. As shown in FIGS. 6 and 7, each light output side unit prism 43a has a pair of light output side inclined surfaces 43a1 and 43a2 across the top, and the pair of light output side inclined surfaces 43a1 and 43a2 are both based.
  • the plate surface of the material 20a (light emission side plate surface 20a2, X-axis direction).
  • the pair of light-emitting side inclined surfaces 43a1 and 43a2 the one arranged on the non-light-incident opposite surface 19d side (the right side shown in FIGS. 6 and 7) with respect to the top is the first light-emitting side inclined surface 43a1.
  • the second light emission side inclined surface 43a2 what is arranged on the light incident surface 19b side (left side shown in FIGS. 6 and 7) with respect to the top is the second light emission side inclined surface 43a2.
  • the inclination angle ⁇ 4 formed by the first light emission side inclined surface 43a1 with respect to the plate surface of the substrate 20a is relatively small compared to the same inclination angle ⁇ 5 of the second light emission side inclined surface 43a2. Therefore, the extended surface distance from the bottom to the top of the first light output side inclined surface 43a1 is larger than the extended surface distance from the bottom to the top of the second light output side inclined surface 43a2.
  • Each light-emitting side unit prism 43a extends along the X-axis direction while keeping the inclination angles ⁇ 4 and ⁇ 5 of the pair of light-emitting side inclined surfaces 43a1 and 43a2 constant, so at any position in the X-axis direction, It is assumed that the inclination angles ⁇ 4 and ⁇ 5 of the light exit side inclined surfaces 43a1 and 43a2 do not change.
  • the light output side unit prism 43a has a width and a height that are relatively large compared to the width and height of the bottom of the light incident side unit prism 42a.
  • the tilt angles ⁇ 4, ⁇ 5, the apex angle ⁇ 6, and the width and height dimensions of the bases of the light exit side inclined surfaces 43a1 and 43a2 are all substantially the same.
  • the arrangement intervals between the adjacent light output side unit prisms 43a are also substantially constant and arranged at equal intervals.
  • the following effects are exhibited. That is, since the outgoing light from the light guide plate 19 has a component that travels from the light incident surface 19b side toward the non-light-incident opposite surface 19d side in the first direction, first, in the light incident side unit prism 42a.
  • the light is incident on the first light incident side inclined surface 42a1 disposed on the light incident surface 19b side with respect to the top.
  • the light incident on the first light incident side inclined surface 42a1 is refracted at an angle based on the inclination angle ⁇ 1 of the first light incident side inclined surface 42a1.
  • the light transmitted through the light incident side unit prism 42a is totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 arranged on the non-light incident opposite surface 19d side with respect to the top of the light incident side unit prism 42a. While being angled based on the inclination angle ⁇ 2 of the second light incident side inclined surface 42a2, the substrate 20a and the light output side unit prism 43a are directed.
  • the light that has passed through the base material 20a and the light exit side unit prism 43a is emitted when the light exit side unit prism 43a exits the first light exit side inclined surface 43a1 disposed on the non-light-incident opposite surface 19d side with respect to the top.
  • the traveling direction is angled so as to approach the normal direction (front direction) of the plate surface of the substrate 20a.
  • the light incident side unit prism 42a that forms the light incident side prism section 42 and the light output side unit prism 43a that forms the light output side prism section 43 control the incident angle of light with respect to the first light output side inclined surface 43a1.
  • the incident angle control structure AIC includes the inclination angles ⁇ 1, ⁇ 2 of the first light exit side inclined surface 43a1, the first light incident side inclined surface 42a1, and the second light incident side inclined surface 42a2.
  • ⁇ 4 are set to have such a size that the incident angle of the light with respect to the first light exit side inclined surface 43a1 is within an angle range including the Brewster angle.
  • the Brewster angle is an incident angle at which the reflectance of a P-polarized component contained in light is zero.
  • this incident angle control structure AIC The following actions and effects can be obtained by this incident angle control structure AIC. That is, as shown in FIG. 7, the light that passes through the light output side unit prism 43a and travels toward the first light output side inclined surface 43a1 has an incident angle with respect to the first light output side inclined surface 43a1 that includes the Brewster angle. It is said that. Accordingly, the P-polarized component of the light traveling toward the first light output side inclined surface 43a1 is hardly reflected and attenuated by the first light output side inclined surface 43a1, and is highly efficient from the first light output side inclined surface 43a1. It is emitted.
  • the light supplied to the light exit side unit prism 43a is preliminarily based on the respective tilt angles ⁇ 1 and ⁇ 2 by the first light incident side inclined surface 42a1 and the second light incident side inclined surface 42a2 of the light incident side unit prism 42a. Since the angle is given, the attenuation of the P-polarized light component is appropriately suppressed according to the emission angle of the light emitted from the light guide plate 19 as compared with the conventional structure without the light incident side unit prism. Can do.
  • the light incident surfaces for the unit prisms 42 a and 43 a are surfaces parallel to the X-axis direction and the Z-axis direction, and are also parallel to the polarization direction of the polarizing plate 11 d on the back side of the liquid crystal panel 11. Therefore, when the P-polarized light component of the incident light with respect to the first light-emitting side inclined surface 43a1 is emitted from the first light-emitting side inclined surface 43a1, it is transmitted through the back-side polarizing plate 11d with almost no loss. Thereby, the utilization efficiency of light is high.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first light incident side inclined surface 42a1 is in the range of 50 ° to 80 °, while the inclination angle ⁇ 2 of the second light incident side inclined surface 42a2 is 36 °.
  • An angle range of ⁇ 49 ° is preferred.
  • the apex angle ⁇ 3 ( ⁇ 3A + ⁇ 3B) in the light incident side unit prism 42a is in an angle range of 51 ° to 94 °.
  • the inclination angle ⁇ 4 of the first light emission side inclined surface 43a1 is set to an angle range of 46 ° to 61 °.
  • the incident angle of light with respect to the first light exit side inclined surface 43a1 has a refractive index of 1.49 to The angle range is 28 ° to 37 ° including the Brewster angle (32.2 ° to 33.9 °) in the prism sheet 20 in the range of 1.585.
  • the reflectance of the P-polarized component of the light on the first light exit side inclined surface 43a1 is as extremely low as 1% or less, so that the light utilization efficiency can be increased.
  • the first light incident side inclination angle ⁇ 1 of the surface 42a1 is set to an angle range of 50 ° to 80 °
  • the inclination angle ⁇ 2 of the second light incident side inclined surface 42a2 is set to an angle range of 36 ° to 48 °
  • the first light emission side inclined surface 43a1 is preferably in the angle range of 50 ° to 60 °.
  • the incident angle of the light with respect to the first light output side inclined surface 43a1 includes 28 ° to 34.5 including the Brewster angle (32.2 °) in the prism sheet 20 having a refractive index of 1.585.
  • the angular range of ° is thereby set, so that the reflectance of the P-polarized light component of the light on the first light exit side inclined surface 43a1 becomes 1% or less.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first light incident side inclined surface 42a1 is set to an angle range of 50 ° to 80 °, and the second light incident.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the side inclined surface 42a2 is preferably in the angle range of 37 ° to 49 °
  • the inclination angle ⁇ 4 of the first light-emitting side inclined surface 43a1 is preferably in the angle range of 46 ° to 61 °.
  • the incident angle of the light with respect to the first light output side inclined surface 43a1 is 28 ° to 37 ° including the Brewster angle (33.9 °) in the prism sheet 20 having a refractive index of 1.49.
  • the reflectance of the P-polarized light component of the light at the first light-emitting side inclined surface 43a1 is 1% or less.
  • the inclination angle ⁇ 5 of the second light emission side inclined surface 43a2 is in an angle range of 65 ° to 80 °.
  • the inclination angle ⁇ 5 of the second light exit side inclined surface 43a2 is relatively larger than the angle ⁇ 9 at which the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 forms an inferior angle with respect to the plate surface of the substrate 20a. Since it is made large, the situation where the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 directly hits the second light output side inclined surface 43a2 is avoided.
  • the apex angle ⁇ 6 ( ⁇ 6A + ⁇ 6B) in the light output side unit prism 43a is in an angle range of 39 ° to 69 °.
  • the apex angle ⁇ 6 of the light output side unit prism 43a is an acute angle.
  • the unit reflection prism 41a forming the light output reflection prism portion 41 has an inclination angle ⁇ 7 formed by the light output reflection inclined surface 41a1 with respect to the opposite plate surface 19c from 45 ° to a critical angle of the light guide plate 19 ( 38.97 °) is smaller than the numerical value obtained by subtracting.
  • the inclination angle ⁇ 7 of the light output reflection inclined surface 41a1 is preferably 6.03 ° or less, and more preferably in the angle range of 0.5 ° to 3 °.
  • the inclination angle ⁇ 7 of the light output reflection inclined surface 41a1 is set to such a value, the light propagating through the light guide plate 19 and totally reflected by the light output surface 19a is reflected on the light output reflection inclined surface 41a1 of the unit reflection prism 41a. The light is always totally reflected and travels toward the light exit surface 19a. The reason for this will be described.
  • the incident angle of light with respect to the outgoing light reflecting inclined surface 41a1 of the unit reflecting prism 41a is based on the reflected angle at the light emitting surface 19a (the same value as the incident angle at the light emitting surface 19a).
  • the minimum value of the reflection angle at the light exit surface 19a is a value obtained by subtracting the critical angle (38.97 °) of the light guide plate 19 from 90 °.
  • the incident angle of light with respect to the outgoing light reflection inclined surface 41a1 always exceeds the critical angle. Therefore, no light is transmitted through the outgoing light reflection inclined surface 41a1, thereby making the traveling direction of the light toward the light exit surface 19a uniform.
  • the incident angle formed by the light totally reflected by the light output reflection inclined surface 41a1 with respect to the light output surface 19a is based on the reflection angle at the light output surface 19a (equivalent to the incident angle at the light output surface 19a).
  • the value is obtained by subtracting a value twice the inclination angle ⁇ 7 of the light output reflection inclined surface 41a1, and the minimum value of the reflection angle on the light output surface 19a is 90 ° to the critical angle of the light guide plate 19 (38.97 °). This is because the incident angle of light with respect to the light exit surface 19a does not necessarily exceed the critical angle and may not exceed the critical angle.
  • the light totally reflected again by the light emitting surface 19a is totally reflected by the light emitting / reflecting inclined surface 41a1 of the subsequent unit reflecting prism 41a, and is eventually emitted from the light emitting surface 19a.
  • the light emitted from the light exit surface 19a includes at least a portion that has been totally reflected a plurality of times by the light exit reflection inclined surface 41a1, and the incident angle of the light with respect to the light exit surface 19a is a critical angle.
  • the sizes are close to each other (a size slightly larger than the critical angle). Accordingly, since the outgoing angles of the outgoing light from the light outgoing surface 19a are aligned within an angular range of, for example, 70 ° to 80 °, the light exits from the light guide plate 19 toward the prism sheet 20 and enters the light incident side unit prism 42a.
  • the incident angle of light is made uniform. Therefore, the prism sheet 20 can efficiently impart a light condensing function to the light.
  • the emission angle of the light emitted from the light guide plate 19 is ⁇ 0
  • the incident angle to the light with respect to the first light incident side inclined surface 42a1 is ⁇ 1
  • the first light incident side inclined surface is ⁇ 3.
  • the refraction angle of the light refracted by 42a1 is ⁇ 2
  • the angle formed by the light incident on the second light incident side inclined surface 42a2 with respect to the plate surface (first direction) of the base material 20a is ⁇ 3.
  • the angle at which the light totally reflected by the light-side inclined surface 42a2 forms a dominant angle with respect to the plate surface of the base material 20a is ⁇ 4, and is relative to the bottom surface of the light-emitting side unit prism 43a (the light-incident side plate surface 20a1 of the base material 20a).
  • the incident angle and the outgoing angle of light are ⁇ 5, the incident angle of light with respect to the first light outgoing side inclined surface 43a1 is ⁇ 6, the refractive angle of light refracted by the first outgoing side inclined surface 43a1 is ⁇ 7, and the first outgoing light
  • the outgoing light of the side inclined surface 43a1 is made with respect to the normal direction of the plate surface of the substrate 20a.
  • the angle is ⁇ 8.
  • the angle at which the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 makes a recessive angle with respect to the plate surface of the substrate 20a is ⁇ 9.
  • the refractive index of the prism sheet 20 is n1.
  • the inclination angles ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 4, and ⁇ 5 on the inclined surfaces 42a1, 42a2, 43a1, and 43a2 of the light incident side unit prism 42a and the light outgoing side unit prism 43a are as described above.
  • the apex angle ⁇ 3 of the light incident side unit prism 42a is set to the second angle with respect to the angle ⁇ 3A formed by the first light incident side inclined surface 42a1 with respect to the normal direction of the substrate 20a and the normal direction of the substrate 20a. The angle is divided into the angle ⁇ 3B formed by the light incident side inclined surface 42a2.
  • the apex angle ⁇ 6 of the light output side unit prism 43a is set to the angle ⁇ 6A formed by the first light output side inclined surface 43a1 with respect to the normal direction of the base material 20a and the second light output with respect to the normal direction of the base material 20a. The angle is divided into an angle ⁇ 6B formed by the side inclined surface 43a2.
  • ⁇ 3B ⁇ 4 / 2
  • ⁇ 4 90 ° ⁇ 6A, respectively.
  • n1 1.49 to 1.585
  • ⁇ 0 70 ° to 80 °
  • ⁇ 1 50 ° to 80 °
  • ⁇ 6 28 ° to 37 °
  • ⁇ 8 ⁇ 3 ° to 3 °
  • the angle range of ⁇ 6 includes the Brewster angle (32.2 ° to 33.9 °), and the reflectance of the P-polarized light component of the incident light with respect to the first light exit side inclined surface 43a1 is 1% or less. This is a condition.
  • the angle range of ⁇ 0 is based on the assumption that the light with respect to the light exit surface 19a of the light guide plate 19 includes a lot of incident angles slightly exceeding the critical angle. Based on the design of the inclination angle ⁇ 7 of the light output reflection inclined surface 41a1 of the unit reflection prism 41a constituting the light output reflection prism portion 41 described above (design to be smaller than the value obtained by subtracting the critical angle of the light guide plate 19 from 45 °).
  • the traveling direction of the light emitted from the prism sheet 20 is close to the front direction (the normal direction of the plate surface of the base material 20a), so that sufficiently high front luminance can be obtained. It is assumed to be a setting.
  • n1, ⁇ 0, ⁇ 1, ⁇ 6, and ⁇ 8 are given as initial conditions, and the tilt angle ⁇ 2 of the second light incident side inclined surface 42a2 and the tilt angle ⁇ 4 of the first light output side inclined surface 43a1 are calculated.
  • n1 1.585
  • ⁇ 0 70 ° to 80 °
  • ⁇ 1 50 ° to 80 °
  • ⁇ 6 28 ° to 34.5 °
  • ⁇ 8 ⁇ 3 ° to 3 as initial conditions.
  • the angle range of ⁇ 6 is a condition that includes the Brewster angle (32.2 °) and that the reflectance of the P-polarized component of the incident light with respect to the first light-emitting side inclined surface 43a1 is 1% or less.
  • FIG. 8 shows the incident angle of light (unit: “°”), the reflectance of the S-polarized component and the reflectance of the P-polarized component (each unit is “%”) in the prism sheet 20 having a refractive index of 1.585. It represents the relationship. According to FIG.
  • the reflectance of the P-polarized light component gradually decreases as the incident angle of light increases from 0 °, and increases to 0% after reaching the Brewster angle of 32.2 °. When the angle is 40 °, it becomes 100%.
  • the reflectance of the P-polarized light component is 1% or less in the angle range of 28 ° to 34.5 ° across the Brewster angle of 32.2 °.
  • the reflectivity of the S-polarized component tends to consistently increase as the incident angle of light increases from 0 °, and is 100% at 40 °. It is relatively larger than the reflectance.
  • the angle range of ⁇ 6 includes a Brewster angle (33.9 °), and is a condition that the reflectance of the P-polarized component of the incident light with respect to the first light exit side inclined surface 43a1 is 1% or less.
  • FIG. 10 shows a luminance angle distribution related to the emitted light of the prism sheet 20 when the inclination angle ⁇ 5 of the second light-emitting side inclined surface 43a2 is changed.
  • FIG. 10 shows luminance angle distributions related to the emitted light of the respective prism sheets 20 when the inclination angle ⁇ 5 of the second light emission side inclined surface 43a2 is 60 °, 65 °, 70 °, and 80 °.
  • the vertical axis represents the relative luminance (no unit) of the light emitted from the prism sheet 20, and the horizontal axis represents the angle with respect to the front direction (the unit is “°”).
  • the relative luminance on the vertical axis in FIG. 10 is a relative value with the luminance value in the front direction (angle 0 °) as the reference (1.0) when the inclination angle ⁇ 5 of the second light exit side inclined surface 43a2 is 60 °. is there.
  • the inclination angle ⁇ 5 of the second light exit side inclined surface 43a2 is set to 65 °, 70 °, and 80 °, the light emitted from the prism sheet 20 travels along the front direction (front surface).
  • the prism sheet 20 includes relatively little light traveling along the front direction, and the front surface. It can be seen that a relatively large amount of light traveling along a direction greatly inclined with respect to the direction is included.
  • the light emitted from the prism sheet 20 has an angle range of ⁇ 60 ° to ⁇ 90 ° with respect to the front direction, or 20 ° to Since a lot of light having an angle range of 60 °, that is, sidelobe light is included, the front luminance of the emitted light, that is, the light condensing performance of the prism sheet 20 is relatively low.
  • the inclination angle ⁇ 5 of the second light exit side inclined surface 43a2 is 60 °, the numerical value is totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 of the light incident side unit prism 42a.
  • the incident light becomes smaller than the angle ⁇ 9 that makes an inferior angle to the plate surface of the substrate 20a.
  • the second light incident side inclined surface 42a2 since the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 directly hits the second light emitting side inclined surface 43a2 of the light emitting side unit prism 43a, it is reflected by the second light emitting side inclined surface 43a2.
  • Light or light transmitted through the second light-emitting side inclined surface 43a2 is generated, and the light becomes sidelobe light that travels along a direction greatly inclined with respect to the front direction, thereby reducing the front luminance.
  • the inclination angle ⁇ 5 of the second light exit side inclined surface 43a2 is such that the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 of the light incident side unit prism 42a is relative to the plate surface of the substrate 20a.
  • the angle is in the range of 65 ° to 80 °, which is larger than the angle ⁇ 9 that forms the minor angle, and thereby the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 is output from the second light output side unit prism 43a. Since direct contact with the side inclined surface 43a2 can be avoided, the light utilization efficiency and the front luminance can be increased.
  • a prism sheet having a prism portion provided on the light incident side plate surface (light guide plate side plate surface) of the material is referred to as Comparative Example 2, and the light incident side prism portion is formed on the light incident side plate surface 20a1 of the base material 20a made of an unstretched film.
  • the prism sheet 20 is configured such that the light-emitting side prism portion 43 is provided on the light-emitting side plate surface 20a2.
  • the prism sheet 20 according to the first embodiment is the same as that described before this paragraph.
  • Each prism part of each prism sheet according to Comparative Examples 1 and 2 has the same configuration as the light incident side prism part 42 described before this paragraph.
  • the base material of the prism sheet which concerns on the comparative example 2 is the structure similar to the base material 20a demonstrated before this paragraph.
  • the transmission axis of the polarizing plate when the transmission axis of the polarizing plate is 90 °, the transmission axis of the polarizing plate and the light incident surface with respect to the prism sheet, that is, the P-polarized component (first direction) are parallel to each other.
  • the transmission axis When the axes are 0 ° and 180 °, the transmission axis of the polarizing plate and the S-polarized light component (second direction) are set to be parallel.
  • the polarizing plate has a transmission axis of 0 °. The brightness of the emitted light was measured while rotating from 180 ° to 180 °, and the measurement result is shown in FIG. In FIG.
  • the vertical axis represents relative luminance (no unit) with the minimum luminance value in Comparative Examples 1 and 2 and Example 1 as the reference (1.0), and the horizontal axis represents the angle of the transmission axis of the polarizing plate (unit: “°”).
  • each prism sheet according to Example 1 and Comparative Example 2 has a substantially symmetrical luminance distribution, whereas the prism sheet according to Comparative Example 1 has an asymmetrical luminance distribution.
  • the prism sheet according to Comparative Example 1 has the lowest luminance value when the transmission axis of the polarizing plate is 90 ° and the transmitted light amount of the P-polarized component is maximum, and the degree of polarization is 6%, which is the lowest. It has become.
  • the prism sheet 20 according to Example 1 has a luminance value when the transmission axis of the polarizing plate is 90 ° as compared with the prism sheet according to Comparative Example 2. It is relatively high and the degree of polarization is also relatively high.
  • the prism sheet 20 according to the first embodiment uses the prism portions 42 and 43 (incident angle control structure AIC) provided on both the front and back sides to increase the P polarization component contained in the light emitted from the light guide plate 19 with higher utilization efficiency. Therefore, it is thought that it originates in being able to radiate
  • the backlight device (illumination device) 12 of the present embodiment has a rectangular plate shape with the LED (light source) 17, and any one of a pair of end surfaces that form opposite sides of the outer peripheral end surfaces is the LED 17.
  • the light emission surface 19b on which the light emitted from the LED 17 is incident is the light incident surface 19d on which the light from the LED 17 is not incident and the other plate surface emits light.
  • a light incident side formed by arranging a plurality of light incident side unit prisms 42a formed on the light incident side plate surface 20a1 on which light from the light guide plate 19 is incident and extending in parallel with the light incident surface 19b.
  • Prism portion 42 and base material 20a A plurality of light emitting side unit prisms 43a arranged on the light emitting side plate surface 20a2 opposite to the light incident side plate surface 20a1 and extending in parallel with the light incident surface 19b.
  • a first light-emitting side inclined surface 43a1 disposed on the non-light-incident opposite surface 19d side with respect to the top of the light-emitting unit prism 43a.
  • the first light incident side inclined surface 42a1 and the second light incident side inclined surface 42a2 arranged on the non-light incident opposite surface 19d side with respect to the top of the light incident side unit prism 42a are respectively formed on the plate surface of the substrate 20a.
  • an incident angle control structure AIC in which the inclination angles ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 4 are sized so that the incident angle ⁇ 6 of the light with respect to the first light exit side inclined surface 43a1 is within an angle range including the Brewster angle.
  • the light emitted from the LED 17 is incident on the light incident surface 19b of the light guide plate 19, and is transmitted through the light guide plate 19 and then emitted from the light exit surface 19a.
  • the light emitted from the light emitting surface 19a forms the light incident side prism portion 42 disposed on the light incident side plate surface 20a1 of the base material 20a in the prism sheet 20 disposed on the light emitting surface 19a side of the light guide plate 19.
  • the light After entering the light incident side unit prism 42a, after passing through the base material 20a, the light is emitted from each light output side unit prism 43a forming the light output side prism portion 43 disposed on the light output side plate surface 20a2.
  • the light emitted from the light guide plate 19 is incident on the first light incident side inclined surface 42a1 disposed on the light incident surface 19b side with respect to the top of the light incident side unit prism 42a.
  • the light is refracted to an angle based on the inclination angle ⁇ 1 of the incident-side inclined surface 42a1.
  • the light transmitted through the light incident side unit prism 42a is totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 arranged on the non-light incident opposite surface 19d side with respect to the top of the light incident side unit prism 42a. While being angled based on the inclination angle ⁇ 2 of the second light incident side inclined surface 42a2, the substrate 20a and the light output side unit prism 43a are directed.
  • the light that has passed through the base material 20a and the light exit side unit prism 43a is emitted when the light exit side unit prism 43a exits the first light exit side inclined surface 43a1 disposed on the non-light-incident opposite surface 19d side with respect to the top.
  • the traveling direction is angled so as to approach the normal direction of the plate surface of the substrate 20a.
  • the incident angle control structure AIC includes the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the first light incident side inclined surface 42a1 and the second light incident side inclined surface 42a2 of the light incident side unit prism 42a, and the first angle of the light output side unit prism 43a.
  • the inclination angle ⁇ 4 of the first light-emitting side inclined surface 43a1 is sized so that the incident angle ⁇ 6 of the light with respect to the first light-emitting side inclined surface 43a1 is within an angle range including the Brewster angle.
  • the light passing through the first light-emitting side inclined surface 43a1 has an incident angle ⁇ 6 with respect to the first light-emitting side inclined surface 43a1 within an angle range including the Brewster angle.
  • the P-polarized component of the light traveling toward the first light output side inclined surface 43a1 is hardly reflected and attenuated by the first light output side inclined surface 43a1, and is highly efficient from the first light output side inclined surface 43a1. It is emitted.
  • the light supplied to the light exit side unit prism 43a is preliminarily set at the respective tilt angles ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 4 by the first light entrance side inclined surface 42a1 and the second light input side inclined surface 42a2 of the light incident side unit prism 42a. Since the angle is set based on the angle, the attenuation of the P-polarized light component can be appropriately suppressed according to the emission angle of the light emitted from the light guide plate 19 as compared with the conventional case. Thereby, the utilization efficiency of light can be made high.
  • the incident angle ⁇ 6 of the light with respect to the first light output side inclined surface 43a1 is in an angle range in which the reflectance of the P-polarized light component of the first light output side inclined surface 43a1 is 1% or less. It is configured as follows. In this way, the P-polarized component of the light that passes through the light output side unit prism 43a and travels toward the first light output side inclined surface 43a1 is emitted from the first light output side inclined surface 43a1 with higher efficiency. The utilization efficiency can be made higher.
  • the refractive index of the prism sheet 20 is 1.585, and the incident angle control structure AIC has an angle range in which the incident angle ⁇ 6 of light with respect to the first light exit side inclined surface 43a1 is 28 ° to 34.5 °. It is comprised so that.
  • the refractive index of the prism sheet 20 is 1.585, the Brewster angle of the light with respect to the first light output side inclined surface 43a1 is about 32.2 °.
  • the incident angle control structure AIC is configured such that the incident angle ⁇ 6 of the light with respect to the first light exit side inclined surface 43a1 is in an angle range of 28 ° to 34.5 ° including the Brewster angle.
  • the reflectance of the P-polarized light component of the light on the light exit side inclined surface 43a1 is 1% or less, so that the light use efficiency can be further increased.
  • the refractive index of the prism sheet 20 is 1.49.
  • the incident angle ⁇ 6 of the light with respect to the first light output side inclined surface 43a1 is in an angle range of 28 ° to 37 °. It is configured as follows.
  • the refractive index of the prism sheet 20 is 1.49
  • the Brewster angle of light with respect to the first light output side inclined surface 43a1 is about 33.9 °.
  • the incident angle control structure AIC By configuring the incident angle control structure AIC so that the incident angle ⁇ 6 of the light with respect to the first light emitting side inclined surface 43a1 is in an angle range of 28 ° to 37 ° including the Brewster angle as described above, the first light emitting side
  • the reflectance of the P-polarized component of the light on the inclined surface 43a1 is 1% or less, so that the light use efficiency can be further increased.
  • the light incident side unit prism 42a is formed so that the inclination angle ⁇ 2 of the second light incident side inclined surface 42a2 is relatively smaller than the inclination angle ⁇ 1 of the first light incident side inclined surface 42a1.
  • the light output side unit prism 43a has a second light output side inclined surface 43a2 arranged on the light incident surface 19b side with respect to the apex thereof, and the inclination angle ⁇ 4 of the first light output side inclined surface 43a1 is the second light output side inclined.
  • the surface 43a2 is formed to be relatively smaller than the inclination angle ⁇ 5.
  • the light propagating through the light guide plate 19 and the light emitted from the light guide plate 19 have components that travel from the light incident surface 19b side toward the non-light-incident opposite surface 19d side.
  • the second light incident side inclined surface 42a2 and the first light output side inclined surface arranged on the non-light incident opposite surface 19d side with respect to the top are more than the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 5 of the first light incident side inclined surface 42a1 and the second light output side inclined surface 43a2 that are arranged on the light incident surface 19b side with respect to the top.
  • the second light incident side inclined surface 42a2 and the first light output side inclined surface 43a1 are relatively large. Accordingly, the second light incident side inclined surface 42a2 and the first light output side inclined surface 43a1 can efficiently angle the light emitted from the light guide plate 19 and incident on the prism sheet 20. Thereby, the utilization efficiency of light can be further improved.
  • the inclination angle ⁇ 5 of the second light output side inclined surface 43a2 is an angle ⁇ 9 formed by the light totally reflected by the second light input side inclined surface 42a2 with respect to the plate surface of the base material 20a. It is formed so as to be relatively larger than.
  • the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 of the light incident side unit prism 42a is angled with respect to the plate surface of the base material 20a so as to have a predetermined angle ⁇ 9, and the base material 20a and the light output side. It goes to the unit prism 43a.
  • the second light output side inclined surface 43a2 of the light output side unit prism 43a has an inclination angle ⁇ 5 that is relatively larger than the angle ⁇ 9 of the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 directly hits the second light output side inclined surface 43a2. Thereby, it is possible to avoid the generation of the reflected light from the second light output side inclined surface 43a2 and the transmitted light of the second light output side inclined surface 43a2, so that the light emitted from the prism sheet 20 is made more uniform, and thus the light utilization efficiency. Can be further improved.
  • the refractive index of the prism sheet 20 is in the numerical range of 1.49 to 1.585, and the light incident side unit prism 42a has an inclination angle ⁇ 1 of the first light incident side inclined surface 42a1 of 50 ° to 50 °. While the angle range of 80 ° is set and the angle of inclination ⁇ 2 of the second light incident side inclined surface 42a2 is an angle range of 36 ° to 49 °, the light output side unit prism 43a has the first light output side inclined surface.
  • the inclination angle ⁇ 4 of 43a1 is in the angle range of 46 ° to 61 °.
  • the light incident on the first light output side inclined surface 43a1 is incident on the first light incident side inclined surface 42a1 of the light incident side unit prism 42a whose inclination angle ⁇ 1 is in the range of 50 ° to 80 °.
  • the inclination angle ⁇ 2 is preliminarily angled by the second incident-side inclined surface 42a2 in which the angle range is 36 ° to 49 °, so that the inclination angle ⁇ 4 is in the angle range of 46 ° to 61 °.
  • the incident angle ⁇ 6 with respect to the one light-emitting side inclined surface 43a1 is an angle range of 28 ° to 37 ° including the Brewster angle.
  • the reflectance of the P-polarized component of the light at the first light-emitting side inclined surface 43a1 is 1% or less, the light use efficiency can be further increased.
  • the refractive index of the prism sheet 20 is 1.585, and the incident-side unit prism 42a has an angle range in which the inclination angle ⁇ 1 of the first incident-side inclined surface 42a1 is 50 ° to 80 °.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the second light incident side inclined surface 42a2 is in the range of 36 ° to 48 °, whereas the light emitting side unit prism 43a has an inclination angle ⁇ 4 of 50 for the first light emitting side inclined surface 43a1.
  • the angle range is from 60 ° to 60 °.
  • the light incident on the first light output side inclined surface 43a1 is incident on the first light incident side inclined surface 42a1 of the light incident side unit prism 42a whose inclination angle ⁇ 1 is in the range of 50 ° to 80 °.
  • the angle of inclination ⁇ 2 is preliminarily angled by the second light incident side inclined surface 42a2 in the range of 36 ° to 48 °, so that the angle of inclination ⁇ 4 is in the range of 50 ° to 60 °.
  • the incident angle ⁇ 6 with respect to one light-emitting side inclined surface 43a1 is set to an angle range of 28 ° to 34.5 ° including the Brewster angle (about 32.2 °).
  • the reflectance of the P-polarized component of the light at the first light-emitting side inclined surface 43a1 is 1% or less, the light use efficiency can be further increased.
  • the refractive index of the prism sheet 20 is 1.49, and the incident-side unit prism 42a has an angle range in which the inclination angle ⁇ 1 of the first incident-side inclined surface 42a1 is 50 ° to 80 °.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the second light incident side inclined surface 42a2 is in an angle range of 37 ° to 49 °
  • the light emitting side unit prism 43a has an inclination angle ⁇ 4 of 46 of the first light emitting side inclined surface 43a1.
  • the angle range is from ° to 61 °.
  • the light incident on the first light output side inclined surface 43a1 is incident on the first light incident side inclined surface 42a1 of the light incident side unit prism 42a whose inclination angle ⁇ 1 is in the range of 50 ° to 80 °.
  • the inclination angle ⁇ 2 is preliminarily angled by the second incident-side inclined surface 42a2 in which the angle range is 37 ° to 49 °, so that the inclination angle ⁇ 4 is in the angle range of 46 ° to 61 °.
  • the incident angle ⁇ 6 with respect to the one light-emitting side inclined surface 43a1 is an angle range of 28 ° to 37 ° including the Brewster angle (about 33.9 °).
  • the reflectance of the P-polarized component of the light at the first light-emitting side inclined surface 43a1 is 1% or less, the light use efficiency can be further increased.
  • the inclination angle ⁇ 5 of the second light output side inclined surface 43a2 is in an angle range of 65 ° to 80 °.
  • the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 of the light incident side unit prism 42a is angled so as to form a predetermined angle with respect to the plate surface of the base material 20a, and the base 20a and the light output side unit. Head to prism 43a.
  • the second light output side inclined surface 43a2 of the light output side unit prism 43a is totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 because the inclination angle ⁇ 5 is in the range of 65 ° to 80 °.
  • the light is relatively larger than the angle formed with respect to the plate surface of the substrate 20a. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the light totally reflected by the second light incident side inclined surface 42a2 directly hits the second light output side inclined surface 43a2. Thereby, it is possible to avoid the generation of the reflected light from the second light output side inclined surface 43a2 and the transmitted light of the second light output side inclined surface 43a2, so that the light emitted from the prism sheet 20 is made more uniform, and thus the light utilization efficiency. Can be further improved.
  • a plate surface opposite to the light exit surface 19a of the light guide plate 19 is an opposite plate surface 19c, and a unit reflection prism extending in parallel with the light incident surface 19b is formed on the opposite plate surface 19c.
  • the light-emitting / reflecting prism portion 41 is arranged by arranging a plurality of 41a in a line, and the unit reflecting prism 41a has a light-emitting / reflecting inclined surface 41a1 on the light incident surface 19b side with respect to the top portion thereof.
  • the light output reflection inclined surface 41a1 has a size in which the inclination angle ⁇ 7 formed with respect to the opposite plate surface 19c is smaller than a numerical value obtained by subtracting the critical angle of the light guide plate 19 from 45 °.
  • the light that is totally reflected by the light output reflection inclined surface 41a1 and goes toward the light output surface 19a includes not only the light output from the light output surface 19a as it is but also the light that is totally reflected again by the light output surface 19a. It is.
  • the light totally reflected again by the light emitting surface 19a is totally reflected by the light emitting / reflecting inclined surface 41a1 of the subsequent unit reflecting prism 41a, and is eventually emitted from the light emitting surface 19a.
  • the light emitted from the light exit surface 19a includes at least a portion that has been totally reflected a plurality of times by the light exit reflection inclined surface 41a1, and the incident angle of the light with respect to the light exit surface 19a is a critical angle.
  • the prism sheet 20 can efficiently impart a light condensing function to the light.
  • the base material 20a is made of an unstretched film. If it does in this way, compared with the case where a biaxially stretched film is used as the base material 20a, it will be avoided that polarization is disturbed when light permeate
  • the liquid crystal display device (display device) 10 includes a backlight device 12 having the above-described configuration and a liquid crystal panel (display panel) 11 that performs display using light from the backlight device 12. Prepare. According to the liquid crystal display device 10 having such a configuration, since the use efficiency of the emitted light of the backlight device 12 is high, a display with high luminance and excellent display quality can be realized.
  • a polarization control sheet 44 is interposed between the light guide plate 119 and the prism sheet 120 according to the present embodiment.
  • the polarization control sheet 44 has a film-like polarization control sheet base 44a and a light guide plate side plate surface 44a1 on the light guide plate 119 side of the polarization control sheet base 44a on which light from the light guide plate 119 is incident.
  • a prism unit 46 is interposed between the light guide plate 119 and the prism sheet 120 according to the present embodiment.
  • the polarization control sheet 44 has a film-like polarization control sheet base 44a and a light guide plate side plate surface 44a1 on the light guide plate 119 side of the polarization control sheet base 44a on which light from the light guide plate 119 is
  • the polarization control sheet 44 is made of a synthetic resin excellent in translucency such as PMMA (polymethyl methacrylate), PC (polycarbonate), TAC (triacetylcellulose), and the like, and is made of the same material as the prism sheet 120. Is preferred.
  • the polarization control sheet 44 has a refractive index in the range of 1.49 to 1.585. Since this polarization control sheet substrate 44a is made of an unstretched film that is not stretched in the manufacturing process, the polarization is disturbed when light passes through the polarization control sheet substrate 44a. Is avoided.
  • the light guide plate side prism portion 45 is a plate surface on the back side of the polarization control sheet base 44a, and is emitted from the light emission surface 119a by facing the light emission surface 119a of the light guide plate 119.
  • the light guide plate side prism portion 45 is composed of a number of light guide plate side unit prisms 45a protruding from the light guide plate side plate surface 44a1 of the polarization control sheet base material 44a toward the back side (light guide plate 119 side) along the Z-axis direction.
  • the light guide plate side unit prism 45a has a substantially triangular (substantially mountain-shaped) cross-sectional shape cut along the X-axis direction and linearly extends along the Y-axis direction, and the light guide plate-side plate surface 44a1. Are arranged side by side along the X-axis direction. That is, the light guide plate side unit prisms 45a extend in parallel with the light incident surface (not shown) of the light guide plate 119 and are arranged in a line along the direction orthogonal to the extending direction. Yes. As shown in FIG.
  • each light guide plate side unit prism 45a has a pair of light guide plate side polarization control inclined surfaces 45a1 and 45a2 across the top, and these pair of light guide plate side polarization control inclined surfaces 45a1 and 45a1.
  • 45a2 is inclined with respect to the plate surface of the polarization control sheet substrate 44a (light guide plate side plate surface 44a1, X-axis direction).
  • the pair of light guide plate side polarization control inclined surfaces 45a1 and 45a2 the one arranged on the light incident surface side (left side shown in FIGS. 12 and 13) with respect to the top is the first light guide plate side polarization control inclined surface 45a1.
  • the second light guide plate side polarization control inclined surface 45a2 is disposed on the non-light-incident opposite surface side (not shown) on the top (right side shown in FIGS. 12 and 13).
  • the inclination angle ⁇ 8 formed by the first light guide plate side polarization control inclined surface 45a1 with respect to the plate surface of the polarization control sheet substrate 44a and the same inclination angle ⁇ 9 of the second light guide plate side polarization control inclined surface 45a2 are the same.
  • the angle is preferably about 22 °. That is, the light guide plate side unit prism 45a has an isosceles triangular cross section.
  • the apex angle ⁇ 10 of the light guide plate side unit prism 45a is preferably about 136 °.
  • a value obtained by dividing the apex angle ⁇ 10 by 2 (about 68 °) is equal to an angle formed by the light guide plate side polarization control inclined surfaces 45a1 and 45a2 with respect to the normal direction of the plate surface of the polarization control sheet substrate 44a.
  • the emission angle of the light emitted from the light guide plate 119 is smaller than 0 (70 ° to 80 °). Therefore, the light emitted from the light guide plate 119 hardly hits the second light guide plate side polarization control inclined surface 45a2 disposed on the opposite side to the non-light incident side with respect to the top.
  • Each light guide plate side unit prism 45a extends along the X axis direction while maintaining the inclination angles ⁇ 8 and ⁇ 9 of the pair of light guide plate side polarization control inclined surfaces 45a1 and 45a2 constant. Even at the positions, the inclination angles ⁇ 8 and ⁇ 9 of the respective light guide plate side polarization control inclined surfaces 45a1 and 45a2 are not changed.
  • the large number of light guide plate side unit prisms 45a arranged along the X-axis direction have substantially the same inclination angles ⁇ 8, ⁇ 9, apex angle ⁇ 10, and bottom width and height dimensions of the light guide plate side polarization control inclined surfaces 45a1 and 45a2.
  • the arrangement intervals between adjacent light guide plate side unit prisms 45a are also substantially constant and arranged at equal intervals.
  • the prism sheet side prism portion 46 is a front plate surface of the polarization control sheet base material 44a and faces the prism sheet 120 so that light is directed toward the light incident side prism portion 142. It is integrally provided on the prism sheet side plate surface 44a2 to be emitted.
  • the prism sheet side prism portion 46 is configured by a large number of prism sheet side unit prisms 46a protruding from the prism sheet side plate surface 44a2 of the polarization control sheet base material 44a toward the front side (prism sheet 120 side) along the Z-axis direction.
  • the prism sheet-side unit prism 46a has a cross-sectional shape cut along the X-axis direction having a substantially triangular shape (substantially mountain shape) and linearly extends along the Y-axis direction, and the prism sheet-side plate surface 44a2. Are arranged side by side along the X-axis direction. That is, the prism sheet side unit prisms 46a extend in parallel with the light incident surface (not shown) of the light guide plate 119 and are arranged in a line along a direction orthogonal to the extending direction. Yes. As shown in FIG.
  • each prism sheet side unit prism 46a has a pair of prism sheet side polarization control inclined surfaces 46a1 and 46a2 across the top, and the pair of prism sheet side polarization control inclined surfaces 46a1 and 46a1. Both 46a2 are inclined with respect to the plate surface of the polarization control sheet substrate 44a (prism sheet side plate surface 44a2, X-axis direction).
  • the first prism sheet side polarization control inclined surface 46a1 is arranged on the non-light-incident opposite surface side (the right side shown in FIG. 13) with respect to the top.
  • the second prism sheet side polarization control inclined surface 46a2 is disposed on the light incident surface side (left side shown in FIG. 13) with respect to the top.
  • the inclination angle ⁇ 11 formed by the first prism sheet side polarization control inclined surface 46a1 with respect to the plate surface of the polarization control sheet substrate 44a is the same as the inclination angle ⁇ 12 of the second prism sheet side polarization control inclined surface 46a2.
  • the prism sheet-side unit prism 46a has an isosceles triangular cross section.
  • the inclination angles ⁇ 11 and ⁇ 12 of the respective prism sheet side polarization control inclined surfaces 46a1 and 46a2 are set to the same values as the inclination angles ⁇ 8 and ⁇ 9 of the respective light guide plate side polarization control inclined surfaces 45a1 and 45a2. Is preferably about 22 °.
  • the apex angle ⁇ 13 of the prism sheet side unit prism 46a is preferably about 136 °. A value obtained by dividing the apex angle ⁇ 13 by 2 (about 68 °) is equal to an angle formed by the prism sheet side polarization control inclined surfaces 46a1 and 46a2 with respect to the normal direction of the plate surface of the polarization control sheet substrate 44a.
  • the emission angle of the light emitted from the light guide plate 119 is smaller than 0 (70 ° to 80 °).
  • the inclination angles ⁇ 8, ⁇ 9, ⁇ 11, and ⁇ 12 of these four polarization control inclined surfaces 45a1, 45a2, 46a1, and 46a2 are in the light incident side unit prism 142a that constitutes the light incident side prism portion 142 of the prism sheet 120.
  • the first light incident side inclined surface 142a1 is relatively smaller than the inclination angle ⁇ 1 formed with respect to the plate surface of the substrate 120a (see FIG. 12).
  • Each prism sheet-side unit prism 46a extends along the X-axis direction while keeping the inclination angles ⁇ 11 and ⁇ 12 of the pair of prism sheet-side polarization control inclined surfaces 46a1 and 46a2 constant. Even at the positions, the inclination angles ⁇ 11 and ⁇ 12 of the prism sheet side polarization control inclined surfaces 46a1 and 46a2 are not changed.
  • the prism sheet side unit prism 46a has the same width and height at the bottom as the width and height at the bottom of the light guide plate unit prism 45a.
  • the large number of prism sheet side unit prisms 46a arranged along the X-axis direction have substantially the same inclination angles ⁇ 11, ⁇ 12, apex angle ⁇ 13, and width and height dimensions of the base of each prism sheet side polarization control inclined surface 46a1, 46a2.
  • the arrangement intervals between adjacent prism sheet side unit prisms 46a are also substantially constant and arranged at equal intervals.
  • the outgoing light from the light guide plate 119 (the outgoing light having an outgoing angle of ⁇ 0) is the first light guide plate side polarization control inclination in each light guide plate side unit prism 45a forming the light guide plate side prism portion 45 in the polarization control sheet 44.
  • the light enters the surface 45a1.
  • the incident angle at this time is ⁇ 10.
  • the light incident on the first light guide plate side polarization control inclined surface 45a1 is refracted at an angle based on the inclination angle ⁇ 8 of the first light guide plate side polarization control inclined surface 45a1.
  • the refraction angle at this time is ⁇ 11.
  • the light transmitted through the light guide plate side unit prism 45a is transmitted through the polarization control sheet base material 44a and the prism sheet side unit prism 46a, and enters the first prism sheet side polarization control inclined surface 46a1.
  • the incident angle at this time is ⁇ 12.
  • the light incident on the first prism sheet side polarization control inclined surface 46a1 is emitted toward the prism sheet 120 side while being refracted at an angle based on the inclination angle ⁇ 11 of the first prism sheet side polarization control inclined surface 46a1.
  • the refraction angle at this time is ⁇ 13.
  • an angle formed by the outgoing light of the first prism sheet side polarization control inclined surface 46a1 with respect to the normal direction of the plate surface of the polarization control sheet substrate 44a is ⁇ 14.
  • the same optical effect as that obtained when the light from the light guide plate 119 is directly incident on the prism sheet 120 can be obtained. Therefore, light loss due to the interposition of the polarization control sheet 44 does not easily occur. The utilization efficiency of can be kept high.
  • the inclination angles ⁇ 8, ⁇ 9, ⁇ 11, and ⁇ 12 of the four polarization control inclined surfaces 45a1, 45a2, 46a1, and 46a2 included in the unit prisms 45a and 46a of the polarization control sheet 44 are the light incident side prism portions of the prism sheet 120.
  • the technical significance of the first light incident side inclined surface 142a1 of the light incident side unit prism 142a constituting the lens 142 being made relatively smaller than the inclination angle ⁇ 1 formed with respect to the plate surface of the substrate 120a will be described.
  • the reflectance of the S-polarized component of incident light with respect to the inclined surface of the prism tends to increase as the incident angle increases (see FIG. 8).
  • the incident angle of light with respect to each polarization control inclined surface 45a1, 45a2, 46a1, 46a2 is relatively larger than the incident angle of light with respect to the first incident side inclined surface 142a1 in the incident side unit prism 142a of the prism sheet 120. It will be a thing.
  • the reflectance of the S-polarized light component of the incident light on the polarization control inclined surfaces 45a1, 45a2, 46a1, and 46a2 of the light guide plate side unit prism 45a and the prism sheet side unit prism 46a is the first input of the light incident side unit prism 142a. Since the reflectance of the S-polarized light component of the incident light with respect to the light-side inclined surface 142a1 is higher, the S-polarized light component is reflected and guided with higher efficiency on each of the polarization control inclined surfaces 45a1, 45a2, 46a1, and 46a2. It can be returned to the optical plate 119 side.
  • a part of the light returned to the light guide plate 119 is converted into a P-polarized light component by being reflected before the light travels toward the prism sheet 120 again.
  • the S polarization component of the light supplied to the prism sheet 120 can be increased.
  • the light utilization efficiency can be made higher.
  • the degree of polarization related to the light emitted from the prism sheet 120 with the polarization control sheet 44 according to the present embodiment interposed between the light guide plate 119 and the light guide plate 119 was calculated using the same method as the comparative experiment 1 of the first embodiment described above. However, it was 27.4%. This value is higher than the degree of polarization (16.54%) of Example 1 of Comparative Experiment 1 of Embodiment 1.
  • the polarization control sheet 44 is disposed in a form interposed between the light guide plate 119 and the prism sheet 120, and the polarization control sheet base material 44a having translucency is provided.
  • the light guide plate on the light guide plate 119 side of the polarization control sheet substrate 44a which is formed on the light guide plate side plate surface 44a1 on which light from the light guide plate 119 is incident and extends in parallel with the light incident surface.
  • a prism sheet side prism portion 46 formed by arranging a plurality of prism sheet side unit prisms 46a extending in parallel with the light incident surface.
  • the inclination angles ⁇ 8, ⁇ 9, ⁇ 11, and ⁇ 12 formed with respect to the plate surface of the substrate 44a are the same, and the first light incident side inclined surface 142a1 of the light incident side unit prism 142a of the prism sheet 120 is the substrate 120a. It is formed so as to be smaller than the inclination angle ⁇ 1 made with respect to the plate surface.
  • each light guide plate side unit prism that forms the light guide plate side prism portion 45 disposed on the light guide plate side plate surface 44a1 of the polarization control sheet base 44a in the polarization control sheet 44.
  • the light After being incident on 45a, after passing through the polarization control sheet base 44a, the light is emitted from each prism sheet side unit prism 46a constituting the prism sheet side prism portion 46 disposed on the prism sheet side plate surface 44a2 of the polarization control sheet base 44a. Is done.
  • the reflectance of the S-polarized light component of the incident light with respect to the inclined surface of the prism tends to increase as the incident angle increases.
  • the light guide plate side unit prism 45a and the prism sheet side unit prism 46a included in the polarization control sheet 44 the light to the pair of polarization control inclined surfaces 45a1, 45a2, 46a1, 46a2 arranged with the respective top portions interposed therebetween.
  • the incident angle ⁇ 10 is relatively larger than the incident angle ⁇ 1 of light with respect to the first incident side inclined surface 42a1 in the incident side unit prism 42a of the prism sheet 120.
  • the reflectance of the S-polarized light component of the incident light on the polarization control inclined surfaces 45a1, 45a2, 46a1, and 46a2 of the light guide plate side unit prism 45a and the prism sheet side unit prism 46a is the first input of the light incident side unit prism 42a. Since the reflectance of the S-polarized light component of the incident light with respect to the light-side inclined surface 42a1 is higher, the S-polarized light component is reflected and guided with higher efficiency on each of the polarization control inclined surfaces 45a1, 45a2, 46a1, and 46a2. It can be returned to the optical plate 119 side.
  • a part of the light returned to the light guide plate 119 is converted into a P-polarized light component by being reflected before the light travels toward the prism sheet 120 again.
  • the S-polarized component of the light supplied to the prism sheet 120 can be increased, and the light utilization efficiency can be further increased.
  • the inclination angles ⁇ 8, ⁇ 9, ⁇ 11, and ⁇ 12 on the polarization control inclined surfaces 45a1, 45a2, 46a1, and 46a2 of the light guide plate side unit prism 45a and the prism sheet side unit prism 46a are the same, the light guide plate 119 is used.
  • the emission angle of the light emitted from the polarization control sheet 44 and the emission angle of the light emitted from the polarization control sheet 44 are substantially parallel. As a result, the same optical effect as that obtained when the light from the light guide plate 119 is directly incident on the prism sheet 120 can be obtained, so that it is difficult to cause light loss due to the interposition of the polarization control sheet 44.
  • the light utilization efficiency can be kept high.
  • Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the reflection sheet described in the first embodiment is changed to a diffuse reflection sheet 47.
  • movement, and effect as above-mentioned Embodiment 1 is abbreviate
  • a diffuse reflection sheet 47 that diffuses and reflects light is disposed on the opposite plate surface 219c side of the light guide plate 219 according to the present embodiment.
  • the diffuse reflection sheet 47 is made of a foamed resin material having a white surface.
  • the S-polarized component is included in the light existing in the light guide plate 219, the S-polarized component is diffusely reflected by the diffuse reflection sheet 47 so that a part of the S-polarized component is converted into the P-polarized component. It has become. Accordingly, the S-polarized component returned to the light guide plate 219 side by the prism sheet 220 can be diffused and reflected by the diffuse reflection sheet 47 and converted into the P-polarized component, and then directed again to the prism sheet 220.
  • the P-polarized component of the light supplied to 220 increases. Therefore, the light utilization efficiency can be further increased.
  • the plate surface of the light guide plate 219 opposite to the light exit surface 219a is the opposite plate surface 219c, and is arranged in contact with the opposite plate surface 219c.
  • a diffuse reflection sheet 47 that diffuses and reflects light from the opposite plate surface 219c is provided.
  • the S-polarized component of the light returned to the light guide plate 219 side by being reflected by the unit prisms 242 a and 243 a of the prism sheet 220 is diffusely reflected by the diffuse reflection sheet 47. , A part of which is converted into a P-polarized component.
  • the S-polarized component of the light supplied to the prism sheet 220 can be increased, and the light utilization efficiency can be further increased.
  • the refractive index of the prism sheet is set to a numerical value range of 1.49 to 1.585, but the prism sheet has a refractive index lower than 1.49. The value exceeding 1.585 is also included in the present invention.
  • the refractive index of the prism sheet can be set to a value other than 1.49 and 1.585 within a numerical value range of 1.49 to 1.585. In these cases, the inclination angle of each inclined surface of each unit prism of the prism sheet is calculated based on the calculation formula described in the first embodiment, and may be appropriately changed so as to obtain the calculation result.
  • the emission angle ⁇ 8 of the light emitted from the prism sheet is set to be ⁇ 3 ° is exemplified, but the value where the emission angle ⁇ 8 of the light emitted from the prism sheet exceeds ⁇ 3 ° For example, it is possible to set a value other than ⁇ 3 °.
  • the absolute value of the upper limit value and the absolute value of the lower limit value may be different in the angle range of the emission angle ⁇ 8 of the light emitted from the prism sheet. In these cases, the inclination angle of each inclined surface of each unit prism of the prism sheet is calculated based on the calculation formula described in the first embodiment, and may be appropriately changed so as to obtain the calculation result.
  • the emission angle ⁇ 0 of the light emitted from the light guide plate is set to an angle range of 70 ° to 80 ° is exemplified.
  • the output angle ⁇ 0 of the light emitted from the light guide plate is 70 °.
  • those having a value lower than 80, values higher than 80 °, etc. are also included in the present invention.
  • the emission angle ⁇ 0 of the light emitted from the light guide plate can be set to a numerical value other than 70 ° and 80 ° within a numerical range of 70 ° to 80 °. In these cases, the emission angle ⁇ 0 of the light emitted from the light guide plate may be calculated based on the calculation formula described in the first embodiment and appropriately changed so as to obtain the calculation result.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first light incident side inclined surface is set to an angle range of 50 ° to 80 ° is exemplified, but the inclination angle ⁇ 1 of the first light incident side inclined surface is A value that is less than 50 °, a value that is greater than 80 °, and the like are also included in the present invention. Further, the inclination angle ⁇ 1 of the first light incident side inclined surface can be set to a numerical value other than 50 ° and 80 ° within a numerical range of 50 ° to 80 °. In these cases, the inclination angle of each inclined surface of each unit prism of the prism sheet is calculated based on the calculation formula described in the first embodiment, and may be appropriately changed so as to obtain the calculation result.
  • the width and height of the bottom of the light exiting side unit prism forming the light output side prism portion are the same as the width and height of the base of the light incident side unit prism forming the light input side prism portion.
  • the width and height dimensions of the base were the same in the former and the latter, and the width and height dimensions of the base were larger than the former. are also included in the present invention.
  • the base material forming the prism sheet and each prism portion are made of the same material so as to have the same refractive index, but the base material forming the prism sheet and each prism portion It is also possible to make the refractive indices of each other substantially the same while being made of different materials.
  • the base material forming the prism sheet and each prism portion can be made of materials having different refractive indexes.
  • the polarization control sheet base material that forms the polarization control sheet and each prism portion are made of the same material so as to have the same refractive index, but the polarization control that forms the polarization control sheet. It is also possible to make the refractive indexes of the sheet base material and each prism portion substantially the same while being made of different materials. In addition, the polarization control sheet base material forming the polarization control sheet and each prism portion can be made of materials having different refractive indexes.
  • the apex angles ⁇ 10 and ⁇ 13 of the unit prisms forming the prisms of the polarization control sheet are 136 °
  • the inclination angles ⁇ 8, ⁇ 9, ⁇ 11, and ⁇ 12 of the polarization control inclined surfaces are An example of the angle of 22 ° is illustrated, but in short, the first incident light of the incident-side unit prism in which the inclination angles ⁇ 8, ⁇ 9, ⁇ 11, and ⁇ 12 of each polarization control inclined surface form the incident-side prism portion of the prism sheet.
  • the specific values of the inclination angles ⁇ 8, ⁇ 9, ⁇ 11, and ⁇ 12 of the polarization control inclined surfaces can be changed as appropriate within a range that satisfies the condition. .
  • the optical sheet placed on the light guide plate is configured with only one prism sheet.
  • other types of optical sheets for example, a diffusion sheet or a reflection type
  • a polarizing sheet or the like It is also possible to have a plurality of prism sheets.
  • one LED substrate is disposed along the light incident surface of the light guide plate.
  • two or more LED substrates are disposed along the light incident surface of the light guide plate. Those arranged in a line are also included in the present invention.
  • one end surface on the short side of the light guide plate is used as a light incident surface, and the LED substrate is arranged so as to face the light incident surface.
  • the present invention includes one in which one side surface on the side is a light incident surface, and the LED substrate is arranged opposite to the light incident surface.
  • the extending direction of each unit prism constituting each prism portion of the prism sheet may be made to coincide with the long side direction of the light guide plate, and the arrangement direction of the unit prisms may be made to coincide with the short side direction of the light guide plate.
  • the light guide plate is rectangular, but the light guide plate may be square. Further, the light guide plate does not have to be a complete square, and may have a configuration in which a part of the outer peripheral end is cut away.
  • the projected capacitive type is exemplified as the touch panel pattern of the touch panel.
  • touch panels such as a surface capacitive type, a resistive film type, and an electromagnetic induction type are used.
  • the present invention can also be applied to those employing patterns.
  • an image displayed on the display surface of the liquid crystal panel is separated by parallax, so that a stereoscopic image (3D image, 3D image) is displayed to the observer.
  • a parallax barrier panel switch liquid crystal panel
  • the above-described parallax barrier panel and touch panel can be used in combination.
  • the specific screen size of the liquid crystal panel can be changed as appropriate.
  • the color portion of the color filter included in the liquid crystal panel is exemplified as three colors of R, G, and B.
  • the color portion may be four or more colors.
  • an LED is used as a light source.
  • other light sources such as an organic EL can be used.
  • the frame is made of metal, but the frame can be made of synthetic resin.
  • the tempered glass is used as the cover panel.
  • a normal glass material non-tempered glass
  • a synthetic resin material that is not tempered glass.
  • a TFT is used as a switching element of a liquid crystal display device.
  • the present invention can be applied to a liquid crystal display device using a switching element other than TFT (for example, a thin film diode (TFD)), and color
  • a switching element other than TFT for example, a thin film diode (TFD)
  • color for example, a liquid crystal display device for display
  • the present invention can also be applied to a liquid crystal display device for monochrome display.
  • Light incident side prism portion, 42a, 142a, 242a ...
  • Prism sheet side prism portion 46a ... prism sheet side unit prism, 46a1 ... first prism sheet side polarization control inclined surface, 46a2 ... second prism sheet side polarization control inclined surface, 47 ... diffusion Reflective sheet, AIC ... incident angle control structure, ⁇ 1 ... tilt angle, ⁇ 2 ... tilt angle, ⁇ 4 ... tilt angle, ⁇ 5 ... tilt angle, ⁇ 7 ... tilt angle, ⁇ 6 ... .Angle of incidence

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Abstract

バックライト装置12は、LED17と、光入射面19bと非入光反対面19dと光出射面19aとを有する導光板19と、基材20aと、基材20aの入光側板面20a1に形成されて入光側単位プリズム42aを有する入光側プリズム部42と、基材20aの出光側板面20a2に形成されて出光側単位プリズム43aを有する出光側プリズム部43と、を有してなるプリズムシート20と、第1出光側傾斜面43a1と、第1入光側傾斜面42a1と、第2入光側傾斜面42a2と、がそれぞれ基材20aの板面に対してなす傾斜角度θ1,θ2,θ4が、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角φ6をブリュースター角が含まれる角度範囲とするような大きさとされてなる入射角制御構造AICと、を備える。

Description

照明装置及び表示装置
 本発明は、照明装置及び表示装置に関する。
 近年、テレビ受信装置をはじめとする画像表示装置の表示素子は、従来のブラウン管から液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの薄型の表示パネルに移行しつつあり、画像表示装置の薄型化を可能としている。液晶表示装置は、これに用いる液晶パネルが自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としており、バックライト装置はその機構によって直下型とエッジライト型とに大別されている。エッジライト型のバックライト装置は、端部に配置した光源からの光を導光する導光板と、導光板からの光に光学作用を付与して均一な面状の光として液晶パネルへと供給する光学部材とを備えており、その一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。
特開2009-276708号公報
(発明が解決しようとする課題)
 上記した特許文献1には、導光板の出光側にプリズムシートを配置し、そのプリズムシートの屈折率及びプリズム面の傾斜角度を所定の数値範囲とすることで、P偏光成分の減衰を抑制するようにしたものが記載されている。また、特許文献1には、プリズムシートにおける導光板側の面に傾斜溝を形成し、その傾斜角度によって導光板からの出射光のプリズムシートに対する入射角を大きくしたものが記載されている。
 しかしながら、上記のようにプリズムシートの屈折率及びプリズム面の傾斜角度を所定の数値範囲としつつ、プリズムシートにおける導光板側の面に傾斜溝を形成する手法を採ったとしても、導光板からの出射光の出射角度によっては、十分にP偏光成分の減衰を抑制することができなくなる可能性があり、未だ改善の余地があった。
 本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、光の利用効率を向上させることを目的とする。
(課題を解決するための手段)
 本発明の照明装置は、光源と、方形の板状をなし、その外周端面のうち対辺をなす一対の端面のいずれか一方が前記光源から発せられた光が入射される光入射面とされるのに対して他方が前記光源からの光が入射されない非入光反対面とされ、さらに一方の板面が光を出射させる光出射面とされる導光板と、前記導光板に対して前記光出射面側に配されるプリズムシートであって、透光性を有する基材と、前記基材の板面であって前記導光板からの光が入射される入光側板面に形成されて前記光入射面に並行する形で延在する入光側単位プリズムを複数並ぶ形で配してなる入光側プリズム部と、前記基材における前記入光側板面とは反対側の板面であって光が出射される出光側板面に形成されて前記光入射面に並行する形で延在する出光側単位プリズムを複数並ぶ形で配してなる出光側プリズム部と、を有してなるプリズムシートと、前記出光側単位プリズムにおいて頂部に対して前記非入光反対面側に配される第1出光側傾斜面に対する光の入射角を制御するための入射角制御構造であって、前記第1出光側傾斜面と、前記入光側単位プリズムにおいて頂部に対して前記光入射面側に配される第1入光側傾斜面と、前記入光側単位プリズムにおいて頂部に対して前記非入光反対面側に配される第2入光側傾斜面と、がそれぞれ前記基材の板面に対してなす傾斜角度が、前記第1出光側傾斜面に対する光の入射角をブリュースター角が含まれる角度範囲とするような大きさとされてなる入射角制御構造と、を備える。
 まず、光源から発せられた光は、導光板の光入射面に入射し、導光板内を伝播された後に光出射面から出射される。光出射面から出射された光は、導光板の光出射面側に配されたプリズムシートにおける基材の入光側板面に配された入光側プリズム部をなす各入光側単位プリズムに入射してから、基材を透過した後に基材の出光側板面に配された出光側プリズム部をなす各出光側単位プリズムから出射される。
 詳しくは、導光板からの出射光は、入光側単位プリズムにおいて頂部に対して光入射面側に配される第1入光側傾斜面に入射するが、このときに第1入光側傾斜面の傾斜角度に基づいた角度に屈折される。入光側単位プリズムを透過する光は、入光側単位プリズムにおいて頂部に対して非入光反対面側に配される第2入光側傾斜面において全反射されることで、第2入光側傾斜面の傾斜角度に基づいて角度付けされつつ基材及び出光側単位プリズムへと向かう。基材及び出光側単位プリズムを透過した光は、出光側単位プリズムにおいて頂部に対して非入光反対面側に配される第1出光側傾斜面を出射する際に、第1出光側傾斜面の傾斜角度に基づいた角度に屈折されることで、その進行方向が基材の板面の法線方向に近づくよう角度付けがなされる。
 ここで、入射角制御構造は、入光側単位プリズムにおける第1入光側傾斜面及び第2入光側傾斜面の各傾斜角度、及び出光側単位プリズムにおける第1出光側傾斜面の傾斜角度が、第1出光側傾斜面に対する光の入射角をブリュースター角が含まれる角度範囲とするような大きさとされてなるので、出光側単位プリズムを透過して第1出光側傾斜面に向かう光は、第1出光側傾斜面に対する入射角が、ブリュースター角が含まれる角度範囲とされている。従って、第1出光側傾斜面に向かう光のP偏光成分に関しては、第1出光側傾斜面にて反射されて減衰されることが殆どなく、第1出光側傾斜面から高い効率でもって出射される。しかも、出光側単位プリズムに供給される光は、予め入光側単位プリズムにおける第1入光側傾斜面及び第2入光側傾斜面によりそれぞれの傾斜角度に基づいた角度付けがなされるので、従来に比べると、導光板からの出射光の出射角度に応じて適切にP偏光成分の減衰を抑制することができる。これにより、光の利用効率を高いものとすることができる。
 本発明の照明装置の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記入射角制御構造は、前記第1出光側傾斜面に対する光の入射角が、前記第1出光側傾斜面における光のP偏光成分の反射率が1%以下となる角度範囲となるよう構成されている。このようにすれば、出光側単位プリズムを透過して第1出光側傾斜面に向かう光のP偏光成分が、より高い効率でもって第1出光側傾斜面から出射されるので、光の利用効率をより高いものとすることができる。
(2)前記プリズムシートは、その屈折率が1.585とされており、前記入射角制御構造は、前記第1出光側傾斜面に対する光の入射角が28°~34.5°の角度範囲となるよう構成されている。プリズムシートの屈折率を1.585とした場合、第1出光側傾斜面に対する光のブリュースター角は、約32.2°となる。上記のように第1出光側傾斜面に対する光の入射角が上記ブリュースター角を含む28°~34.5°の角度範囲となるよう入射角制御構造を構成することで、第1出光側傾斜面における光のP偏光成分の反射率が1%以下となり、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。
(3)前記プリズムシートは、その屈折率が1.49とされており、前記入射角制御構造は、前記第1出光側傾斜面に対する光の入射角が28°~37°の角度範囲となるよう構成されている。プリズムシートの屈折率を1.49とした場合、第1出光側傾斜面に対する光のブリュースター角は、約33.9°となる。上記のように第1出光側傾斜面に対する光の入射角が上記ブリュースター角を含む28°~37°の角度範囲となるよう入射角制御構造を構成することで、第1出光側傾斜面における光のP偏光成分の反射率が1%以下となり、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。
(4)前記入光側単位プリズムは、前記第2入光側傾斜面の前記傾斜角度が前記第1入光側傾斜面の前記傾斜角度よりも相対的に小さくなるよう形成されているのに対し、前記出光側単位プリズムは、その頂部に対して前記光入射面側に配される第2出光側傾斜面を有するとともに、前記第1出光側傾斜面の前記傾斜角度が前記第2出光側傾斜面の前記傾斜角度よりも相対的に小さくなるよう形成されている。導光板内を伝播する光、及び導光板から出射した光は、光入射面側から非入光反対面側に向かって進行する成分を有している。これに対し、入光側単位プリズム及び出光側単位プリズムにおいて、いずれも頂部に対して非入光反対面側に配された第2入光側傾斜面及び第1出光側傾斜面の各傾斜角度が、いずれも頂部に対して光入射面側に配された第1入光側傾斜面及び第2出光側傾斜面の各傾斜角度よりも相対的に小さくされているので、これら第2入光側傾斜面及び第1出光側傾斜面の延面距離が相対的に大きくなっている。従って、第2入光側傾斜面及び第1出光側傾斜面によって導光板から出射してプリズムシートに入射した光により効率的に角度付けをすることができる。これにより、光の利用効率を一層向上させることができる。
(5)前記出光側単位プリズムは、前記第2出光側傾斜面の前記傾斜角度が、前記第2入光側傾斜面にて全反射された光が前記基材の板面に対してなす角度よりも相対的に大きくなるよう形成されている。入光側単位プリズムの第2入光側傾斜面にて全反射された光は、基材の板面に対して所定の角度となるよう角度付けされつつ基材及び出光側単位プリズムへと向かう。ここで、出光側単位プリズムの第2出光側傾斜面は、その傾斜角度が第2入光側傾斜面にて全反射された光の上記角度よりも相対的に大きなものとされているので、第2入光側傾斜面にて全反射された光が第2出光側傾斜面に直接当たる事態が避けられる。これにより、第2出光側傾斜面による反射光や第2出光側傾斜面の透過光が生じることが避けられるので、プリズムシートからの出射光がより均質化され、もって光の利用効率をより一層向上させることができる。
(6)前記プリズムシートは、その屈折率が1.49~1.585の数値範囲とされており、前記入光側単位プリズムは、前記第1入光側傾斜面の前記傾斜角度が50°~80°の角度範囲とされるとともに前記第2入光側傾斜面の前記傾斜角度が36°~49°の角度範囲とされるのに対し、前記出光側単位プリズムは、前記第1出光側傾斜面の前記傾斜角度が46°~61°の角度範囲とされる。このようにすれば、第1出光側傾斜面に入射する光は、傾斜角度が50°~80°の角度範囲とされた入光側単位プリズムの第1入光側傾斜面と、傾斜角度が36°~49°の角度範囲とされた第2入光側傾斜面とによって予め角度付けされることで、傾斜角度が46°~61°の角度範囲とされた第1出光側傾斜面に対する入射角がブリュースター角を含む28°~37°の角度範囲とされる。これにより、第1出光側傾斜面における光のP偏光成分の反射率が1%以下となるので、光の利用効率をより高いものとすることができる。特に、導光板からの出射光が光出射面の法線に対してなす角度が大きな場合に好適とされる。
(7)前記プリズムシートは、その屈折率が1.585とされており、前記入光側単位プリズムは、前記第1入光側傾斜面の前記傾斜角度が50°~80°の角度範囲とされるとともに前記第2入光側傾斜面の前記傾斜角度が36°~48°の角度範囲とされるのに対し、前記出光側単位プリズムは、前記第1出光側傾斜面の前記傾斜角度が50°~60°の角度範囲とされる。このようにすれば、第1出光側傾斜面に入射する光は、傾斜角度が50°~80°の角度範囲とされた入光側単位プリズムの第1入光側傾斜面と、傾斜角度が36°~48°の角度範囲とされた第2入光側傾斜面とによって予め角度付けされることで、傾斜角度が50°~60°の角度範囲とされた第1出光側傾斜面に対する入射角がブリュースター角(約32.2°)を含む28°~34.5°の角度範囲とされる。これにより、第1出光側傾斜面における光のP偏光成分の反射率が1%以下となるので、光の利用効率をより高いものとすることができる。特に、導光板からの出射光が光出射面の法線に対してなす角度が大きな場合に好適とされる。
(8)前記プリズムシートは、その屈折率が1.49とされており、前記入光側単位プリズムは、前記第1入光側傾斜面の前記傾斜角度が50°~80°の角度範囲とされるとともに前記第2入光側傾斜面の前記傾斜角度が37°~49°の角度範囲とされるのに対し、前記出光側単位プリズムは、前記第1出光側傾斜面の前記傾斜角度が46°~61°の角度範囲とされる。このようにすれば、第1出光側傾斜面に入射する光は、傾斜角度が50°~80°の角度範囲とされた入光側単位プリズムの第1入光側傾斜面と、傾斜角度が37°~49°の角度範囲とされた第2入光側傾斜面とによって予め角度付けされることで、傾斜角度が46°~61°の角度範囲とされた第1出光側傾斜面に対する入射角がブリュースター角(約33.9°)を含む28°~37°の角度範囲とされる。これにより、第1出光側傾斜面における光のP偏光成分の反射率が1%以下となるので、光の利用効率をより高いものとすることができる。特に、導光板からの出射光が光出射面の法線に対してなす角度が大きな場合に好適とされる。
(9)前記出光側単位プリズムは、前記第2出光側傾斜面の前記傾斜角度が65°~80°の角度範囲とされる。入光側単位プリズムの第2入光側傾斜面にて全反射された光は、基材の板面に対して所定の角度となるよう角度付けされつつ基材及び出光側単位プリズムへと向かう。ここで、出光側単位プリズムの第2出光側傾斜面は、その傾斜角度が65°~80°の角度範囲とされているので、第2入光側傾斜面にて全反射された光が基材の板面に対してなす角度よりも相対的に大きくなっている。従って、第2入光側傾斜面にて全反射された光が第2出光側傾斜面に直接当たる事態が避けられる。これにより、第2出光側傾斜面による反射光や第2出光側傾斜面の透過光が生じることが避けられるので、プリズムシートからの出射光がより均質化され、もって光の利用効率をより一層向上させることができる。
(10)前記導光板における前記光出射面とは反対側の板面が反対板面とされるとともに、その反対板面には、前記光入射面に並行する形で延在する単位反射プリズムを複数並ぶ形で配してなる出光反射プリズム部が配されており、前記単位反射プリズムは、その頂部に対して前記光入射面側に出光反射傾斜面を有していて、この出光反射傾斜面は、前記反対板面に対してなす傾斜角度が、45°から前記導光板の臨界角を差し引いた数値よりも小さくなる大きさとされる。まず、光源から発せられて光入射面に入射した光は、光入射面にて導光板の臨界角以上の屈折角となるよう屈折される。その後、導光板内を伝播して光出射面にて全反射された光は、出光反射プリズム部をなす単位反射プリズムの出光反射傾斜面にて全て全反射されて出光反射傾斜面を透過することがない。これにより、光出射面に向かう光の進行方向が均一化される。そして、出光反射傾斜面にて全反射されて光出射面に向かう光には、そのまま光出射面から出射されるものの他にも光出射面にて再び全反射されるものが含まれている。この光出射面にて再び全反射された光は、次以降の単位反射プリズムの出光反射傾斜面にて全反射されることで、やがて光出射面から出射される。つまり、光出射面の出射光には、出光反射傾斜面にて複数回全反射されたものが少なからず含まれており、そのような光は光出射面に対する入射角が臨界角に近い大きさに揃えられている。これにより、光出射面の出射光の出射角が均一化されるので、導光板からプリズムシートへ向かい、入光側単位プリズムに入射する光の入射角が均一化される。もってプリズムシートによって光に効率的に集光作用を付与することができる。
(11)前記基材は、未延伸フィルムからなる。このようにすれば、仮に基材として二軸延伸フィルムを用いた場合に比べると、光が基材を透過する際に偏光が乱されることが避けられる。これにより、第1出光側傾斜面から光のP偏光成分をより効率的に出射させることができ、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。
(12)前記導光板と前記プリズムシートとの間に介在する形で配される偏光制御シートであって、透光性を有する偏光制御シート基材と、前記偏光制御シート基材における前記導光板側の板面であって前記導光板からの光が入射される導光板側板面に形成されて前記光入射面に並行する形で延在する導光板側単位プリズムを複数並ぶ形で配してなる導光板側プリズム部と、前記偏光制御シート基材における前記プリズムシート側の板面であって光が出射されるプリズムシート側板面に形成されて前記光入射面に並行する形で延在するプリズムシート側単位プリズムを複数並ぶ形で配してなるプリズムシート側プリズム部と、を有してなる偏光制御シートを備えており、前記導光板側単位プリズム及び前記プリズムシート側単位プリズムにおいてそれぞれの頂部を挟んで配された一対ずつの偏光制御傾斜面は、前記偏光制御シート基材の板面に対してなす傾斜角度が、互いに同一とされ、且つ前記プリズムシートの前記入光側単位プリズムにおける前記第1入光側傾斜面が前記基材の板面に対してなす傾斜角度よりもさらに小さくなるよう形成されている。このようにすれば、導光板からの出射光は、偏光制御シートにおける偏光制御シート基材の導光板側板面に配された導光板側プリズム部をなす各導光板側単位プリズムに入射してから、偏光制御シート基材を透過した後に偏光制御シート基材のプリズムシート側板面に配されたプリズムシート側プリズム部をなす各プリズムシート側単位プリズムから出射される。
 ここで、一般的に、プリズムの傾斜面に対する入射光のS偏光成分の反射率は、入射角が増すほど増加する傾向にある。これに対し、偏光制御シートが有する導光板側単位プリズム及びプリズムシート側単位プリズムにおいてそれぞれの頂部を挟んで配された一対ずつの偏光制御傾斜面に対する光の入射角は、プリズムシートの入光側単位プリズムにおける第1入光側傾斜面に対する光の入射角よりも相対的に大きなものとなる。従って、導光板側単位プリズム及びプリズムシート側単位プリズムの各偏光制御傾斜面に対する入射光のS偏光成分の反射率は、入光側単位プリズムの第1入光側傾斜面に対する入射光のS偏光成分の反射率よりも高くなっているので、各偏光制御傾斜面にてS偏光成分をより高い効率でもって反射して導光板側に戻すことができる。この導光板側に戻された光は、再度プリズムシート側に向かうまでの間に反射などされることで、その一部がP偏光成分に変換される。これにより、プリズムシートに供給する光のS偏光成分を増加させることができ、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。しかも、導光板側単位プリズム及びプリズムシート側単位プリズムの各偏光制御傾斜面における傾斜角度が互いに同一とされているので、導光板から出射する光の出射角と、偏光制御シートから出射する光の出射角とがほぼ平行になる。これにより、導光板からの光を直接プリズムシートに光を入射させた場合と同一の光学作用が得られるので、偏光制御シートを介在させることに伴う光のロスが生じ難くなり、もって光の利用効率を高く保つことができる。
(13)前記導光板における前記光出射面とは反対側の板面が反対板面とされており、前記反対板面に接する形で配されるとともに、前記反対板面からの光を拡散反射する拡散反射シートを備える。このようにすれば、プリズムシートの各単位プリズムにて反射されることで導光板側に戻された光のS偏光成分は、拡散反射シートにて拡散反射されることで、その一部がP偏光成分に変換される。これにより、プリズムシートに供給する光のS偏光成分を増加させることができ、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。
 次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える。
 このような構成の表示装置によれば、照明装置の出射光の利用効率が高いものとされているから、高輝度で表示品位に優れた表示を実現することができる。
(発明の効果)
 本発明によれば、光の利用効率を向上させることができる。
本発明の実施形態1に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置を構成するバックライト装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置における長辺方向(第1方向、X軸方向)に沿った断面構成を示す断面図 液晶表示装置における短辺方向(第2方向、Y軸方向)に沿った断面構成を示す断面図 図3のLED付近を拡大した断面図 液晶表示装置を構成するバックライト装置における短辺方向(第2方向、Y軸方向)に沿った断面構成を示す断面図 図6に示すプリズムシートの拡大断面図 プリズムシートにおける光の入射角と、S偏光成分の反射率及びP偏光成分の反射率との関係を表すグラフ プリズムシートの屈折率n1、第1出光側傾斜面に対する光の入射角φ6、第1出光側傾斜面の出射光が基材の板面の法線方向に対してなす角度φ8、導光板からの出射光の出射角φ0、第1入光側傾斜面が基材の板面に対してなす傾斜角度θ1、第2入光側傾斜面が基材の板面に対してなす傾斜角度θ2、及び第1出光側傾斜面が基材の板面に対してなす傾斜角度θ4、の関係を示す表 第2出光側傾斜面が基材の板面に対してなす傾斜角度θ5を変更した場合における第1方向についての輝度角度分布を表すグラフ 比較実験1において、プリズムシートからの出射光が透過される偏光板の透過軸の角度を0°~180°の範囲内で変化させたときの偏光板の出射光に係る輝度の変化を表すグラフ 本発明の実施形態2に係る導光板、偏光制御シート及びプリズムシートの断面構成を示す断面図 図12に示す偏光制御シートの拡大断面図 本発明の実施形態3に係る導光板及びプリズムシートの断面構成を示す断面図
 <実施形態1>
 本発明の実施形態1を図1から図11によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図3から図5を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
 液晶表示装置10は、図1に示すように、全体として平面に視て長方形状をなしており、基幹部品である液晶表示ユニットLDUにタッチパネル14、カバーパネル(保護パネル、カバーガラス)15及びケーシング16などの部品を組み付けてなるものとされる。液晶表示ユニットLDUは、表側に画像を表示する表示面DSを有する液晶パネル(表示パネル)11と、液晶パネル11の裏側に配されて液晶パネル11に向けて光を照射するバックライト装置(照明装置)12と、液晶パネル11を表側、つまりバックライト装置12側とは反対側(表示面DS側)から押さえるフレーム(筐体部材)13とを有してなる。タッチパネル14及びカバーパネル15は、共に液晶表示ユニットLDUを構成するフレーム13内に表側から収容されるとともに、外周部分(外周端部を含む)がフレーム13によって裏側から受けられている。タッチパネル14は、液晶パネル11に対して表側に所定の間隔を空けた位置に配されるとともに、裏側(内側)の板面が表示面DSと対向状をなす対向面とされている。カバーパネル15は、タッチパネル14に対して表側に重なる形で配されるとともに、裏側(内側)の板面がタッチパネル14の表側の板面と対向状をなす対向面とされている。なお、タッチパネル14とカバーパネル15との間には、反射防止フィルムARが介設されている(図5を参照)。ケーシング16は、液晶表示ユニットLDUを裏側から覆う形でフレーム13に組み付けられている。液晶表示装置10の構成部品のうち、フレーム13の一部(後述する環状部13b)、カバーパネル15及びケーシング16が液晶表示装置10の外観を構成している。本実施形態に係る液晶表示装置10は、携帯電話(スマートフォンなどを含む)、ノートパソコン(タブレット型ノートパソコンなどを含む)、携帯型情報端末(電子ブックやPDAなどを含む)、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機、電子インクペーパなどの各種電子機器(図示せず)に用いられるものである。このため、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11の画面サイズは、数インチ~10数インチ程度とされ、一般的には小型または中小型に分類される大きさとされている。
 まず、液晶表示ユニットLDUを構成する液晶パネル11について詳しく説明する。液晶パネル11は、図3及び図4に示すように、平面に視て長方形状をなすとともにほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製の一対の基板11a,11bと、両基板11a,11b間に介在し、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層(図示せず)とを備え、両基板11a,11bが液晶層の厚さ分のギャップを維持した状態で図示しないシール材によって貼り合わせられている。この液晶パネル11は、画像が表示される表示領域(後述する板面遮光層32により囲まれた中央部分)と、表示領域を取り囲む額縁状をなすとともに画像が表示されない非表示領域(後述する板面遮光層32と重畳する外周部分)とを有している。両基板11a,11bの外面側には、図5に示すように、一対の偏光板11c,11dが貼り付けられており、これら一対の偏光板11c,11dは偏光方向が互いに直交する(90°異なる)、いわゆるクロスニコル配置とされている。つまり、この液晶パネル11は、非通電時(画素電極に電圧が印加されていないとき)に黒表示となるノーマリーブラックモードとされる。一対の偏光板11c,11dのうち、裏側(プリズムシート20側)の偏光板11dは、その偏光方向がX軸方向(第1方向)と一致しているのに対し、表側(出光側、観察者側)の偏光板11cは、その偏光方向がY軸方向(第2方向)と一致している。なお、液晶パネル11における長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致し、さらに厚さ方向がZ軸方向と一致している。
 両基板11a,11bのうち表側(正面側)がCF基板11aとされ、裏側(背面側)がアレイ基板11bとされる。アレイ基板11bにおける内面側(液晶層側、CF基板11aとの対向面側)には、スイッチング素子であるTFT(Thin Film Transistor)及び画素電極が多数個並んで設けられるとともに、これらTFT及び画素電極の周りには、格子状をなすゲート配線及びソース配線が取り囲むようにして配設されている。各配線には、図示しない制御回路から所定の画像信号が供給されるようになっている。ゲート配線及びソース配線により囲まれた方形の領域に配された画素電極は、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)或いはZnO(Zinc Oxide:酸化亜鉛)といった透明電極からなる。
 一方、CF基板11aには、各画素に対応した位置に多数個のカラーフィルタが並んで設けられている。カラーフィルタは、R,G,Bの三色が交互に並ぶ配置とされる。各カラーフィルタ間には、混色を防ぐための遮光層(ブラックマトリクス)が形成されている。カラーフィルタ及び遮光層の表面には、アレイ基板11b側の画素電極と対向する対向電極が設けられている。このCF基板11aは、アレイ基板11bよりも一回り小さい大きさとされる。また、両基板11a,11bの内面側には、液晶層に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜がそれぞれ形成されている。
 続いて、液晶表示ユニットLDUを構成するバックライト装置12について詳しく説明する。バックライト装置12は、図1に示すように、全体として液晶パネル11と同様に平面に視て長方形の略ブロック状をなしている。バックライト装置12は、図2から図4に示すように、光源であるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)17と、LED17が実装されたLED基板(光源基板)18と、LED17からの光を導光する導光板19と、導光板19からの光を反射する反射シート(反射部材)40と、導光板19上に積層配置される光学シートの一種であるプリズムシート20と、導光板19を表側から押さえる遮光フレーム21と、LED基板18、導光板19、プリズムシート20及び遮光フレーム21を収容するシャーシ22と、シャーシ22の外面に接する形で取り付けられる放熱部材23とを備える。このバックライト装置12は、その外周部分のうち短辺側の一端部にLED17(LED基板18)が偏在する形で配された、片側入光方式のエッジライト型(サイドライト型)とされる。
 LED17は、図2,図3及び図5に示すように、LED基板18に固着される基板部上にLEDチップを樹脂材により封止した構成とされる。基板部に実装されるLEDチップは、主発光波長が1種類とされ、具体的には、青色を単色発光するものが用いられている。その一方、LEDチップを封止する樹脂材には、LEDチップから発せられた青色の光により励起されて所定の色を発光する蛍光体が分散配合されており、全体として概ね白色光を発するものとされる。なお、蛍光体としては、例えば黄色光を発光する黄色蛍光体、緑色光を発光する緑色蛍光体、及び赤色光を発光する赤色蛍光体の中から適宜組み合わせて用いたり、またはいずれか1つを単独で用いることができる。このLED17は、LED基板18に対する実装面とは反対側の面が発光面17aとなる、いわゆる頂面発光型とされている。
 LED基板18は、図2,図3及び図5に示すように、Y軸方向(導光板19及びシャーシ22の短辺方向)に沿って延在する、長手の板状をなしており、その板面をY軸方向及びZ軸方向に並行させた姿勢、すなわち液晶パネル11及び導光板19の板面と直交させた姿勢でシャーシ22内に収容されている。つまり、このLED基板18は、板面における長辺方向がY軸方向と、短辺方向がZ軸方向とそれぞれ一致し、さらには板面と直交する板厚方向がX軸方向と一致した姿勢とされる。LED基板18は、その内側を向いた板面(実装面18a)が導光板19における一方の短辺側の端面(後述する光入射面19b)に対してX軸方向について所定の間隔を空けつつ対向状に配されている。従って、LED17及びLED基板18と導光板19との並び方向は、X軸方向とほぼ一致している。このLED基板18は、その長さ寸法が導光板19の短辺寸法とほぼ同じ程度かそれよりも大きなものとされており、後述するシャーシ22における短辺側の一端部に取り付けられている。
 LED基板18のうち内側、つまり導光板19側を向いた板面(導光板19との対向面)には、図5に示すように、上記した構成のLED17が表面実装されており、ここが実装面18aとされる。LED17は、LED基板18の実装面18aにおいて、その長さ方向(Y軸方向)に沿って複数が所定の間隔を空けつつ一列に(直線的に)並列配置されている。つまり、LED17は、バックライト装置12における短辺側の一端部において短辺方向に沿って複数ずつ間欠的に並列配置されていると言える。隣り合うLED17間の配列間隔(配列ピッチ)は、ほぼ等しいものとされる。また、LED基板18の実装面18aには、Y軸方向に沿って延在するとともにLED17群を横切って隣り合うLED17同士を直列接続する、金属膜(銅箔など)からなる配線パターン(図示せず)が形成されており、この配線パターンの両端部に形成された端子部が外部のLED駆動回路に接続されることで、駆動電力を各LED17に供給することが可能とされる。また、LED基板18の基材は、シャーシ22と同様に金属製とされ、その表面に絶縁層を介して既述した配線パターン(図示せず)が形成されている。なお、LED基板18の基材に用いる材料としては、セラミックなどの絶縁材料を用いることも可能である。
 導光板19は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明で透光性に優れた合成樹脂材料(例えばPMMAなどのアクリル樹脂など)からなる。導光板19は、図2に示すように、液晶パネル11と同様に平面に視て概ね長方形状をなす平板状とされており、その板面が液晶パネル11の板面(表示面DS)に並行している。導光板19は、その板面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向とそれぞれ一致し、且つ板面と直交する板厚方向がZ軸方向と一致している。導光板19は、図3及び図4に示すように、シャーシ22内において液晶パネル11及びプリズムシート20の直下位置に配されており、その外周端面のうちの一方の短辺側の端面がシャーシ22における短辺側の一端部に配されたLED基板18の各LED17とそれぞれ対向状をなしている。従って、LED17(LED基板18)と導光板19との並び方向がX軸方向と一致するのに対して、プリズムシート20(液晶パネル11)と導光板19との並び方向(重なり方向)がZ軸方向と一致しており、両並び方向が互いに直交するものとされる。そして、導光板19は、LED17からX軸方向(LED17と導光板19との並び方向)に沿って導光板19へ向けて発せられた光を短辺側の端面から導入するとともに、その光を内部で伝播させつつプリズムシート20側(表側、光出射側)へ向くよう立ち上げて板面から出射させる機能を有する。
 平板状をなす導光板19の板面のうち、表側を向いた板面(液晶パネル11やプリズムシート20との対向面)は、図3及び図4に示すように、内部の光をプリズムシート20及び液晶パネル11側に向けて出射させる光出射面19aとなっている。導光板19における板面に対して隣り合う外周端面のうち、Y軸方向(LED17の並び方向、LED基板18の長辺方向)に沿って長手状をなす一対の短辺側の端面のうちの一方(図3に示す左側)の端面は、図5に示すように、LED17(LED基板18)と所定の空間を空けて対向状をなしており、これがLED17から発せられた光が入射される光入射面19b、言い換えるとLED17と対向するLED対向端面(光源対向端面)となっている。光入射面19bは、Y軸方向及びZ軸方向に沿って並行する面とされ、光出射面19aに対して略直交する面とされる。また、LED17と光入射面19b(導光板19)との並び方向は、X軸方向と一致しており、光出射面19aに並行している。導光板19の外周端面における一対の短辺側の端面のうち、上記した光入射面19bとは反対側の他方の端面(光入射面19bと対辺をなす端面)は、LED17からの光が入射されない非入光反対面19dとされる。非入光反対面19dは、光入射面19bに並行している。これに対し、光入射面19b及び非入光反対面19dの双方に対して隣り合う一対の長辺側の端面(対辺をなすとともに光入射面19bを含まない一対の端面)は、それぞれLED17からの光が入射されない非入光側面19eとされる。一対の非入光側面19eは、X軸方向(LED17と導光板19との並び方向)及びZ軸方向に沿って並行する面とされる。導光板19の外周端面のうち、光入射面19bを除いた3つの端面、つまり非入光反対面19d及び一対の非入光側面19eは、図2に示すように、それぞれLED17とは対向しないLED非対向端面(光源非対向端面)とされる。導光板19の材料をPC(ポリカーボネート)などの樹脂とした場合には、屈折率が1.59程度なので、臨界角は例えば38.97°程度となる。LED17から発せられて導光板19の光入射面19bに入射した光は、光入射面19bにて導光板19の臨界角(38.97°)以上の屈折角となるよう屈折される。従って、光入射面19bから導光板19内に取り込まれた光は、光出射面19aまたは反対板面19cに対する入射角が必ず臨界角以上となるので、光出射面19aまたは反対板面19cにより全反射され、それにより導光板19内を伝播する。なお、以下では、導光板19の外周端面のうち、対辺をなすとともに光入射面19bを含まない一対の端面(長辺側の端面、非入光側面19e)に沿う方向(X軸方向)を「第1方向」とし、対辺をなすとともに光入射面19bを含む一対の端面(短辺側の端面、光入射面19b及び非入光反対面19d)に沿う方向(Y軸方向)を「第2方向」とする。
 導光板19の板面のうち、光出射面19aとは反対側の反対板面19cには、図3及び図4に示すように、導光板19からの光を反射して表側、つまり光出射面19a側へ立ち上げることが可能な反射シート40がそのほぼ全域を覆う形で設けられている。言い換えると、反射シート40は、シャーシ22の底板22aと導光板19との間に挟まれた形で配されている。反射シート40は、導光板19における反対板面19cと対向するとともに光を反射させる反射面40aを有している。この反射シート40のうち、導光板19における光入射面19b側の端部は、図5に示すように、光入射面19bよりも外側、つまりLED17側に向けて延出されており、この延出部分によってLED17からの光を反射することで、光入射面19bへの光の入射効率を向上させることができる。導光板19における反対板面19cには、図3及び図5に示すように、導光板19内を伝播する光を反射して光出射面19aからの出射を促すための出光反射プリズム部41が設けられている。出光反射プリズム部41は、導光板19の反対板面19cにおいて第2方向(Y軸方向)に沿って延在するとともに断面形状が略三角形(略V字型)をなす溝状の単位反射プリズム41aを、第1方向(X軸方向)に沿って複数間欠的に並ぶ形で配置してなるものとされる。単位反射プリズム41aは、導光板19の板厚方向、つまり第1方向及び第2方向の双方に対して直交する方向(Z軸方向)に対して傾斜状をなす出光反射傾斜面41a1と、導光板19の板厚方向に並行する並行面41a2とを有しており、このうち出光反射傾斜面41a1にて光を反射させることで、光出射面19aに対する入射角が臨界角を超えない光を生じさせて光出射面19aからの出射を促すことが可能とされている。第1方向に沿って並ぶ多数の単位反射プリズム41aは、第1方向についてLED17(光入射面19b)から遠ざかるほどその配列間隔(配列ピッチ)が次第に小さくなるとともに出光反射傾斜面41a1及び並行面41a2の面積が次第に大きくなるよう配置されている。これにより、光出射面19aからの出射光が光出射面19aの面内において均一な分布となるよう制御されている。なお、第1方向に沿って並ぶ多数の単位反射プリズム41aにおいて、出光反射傾斜面41a1が反対板面19cに対してなす傾斜角度θ7は、一定に保たれている。
 プリズムシート20は、図2から図4に示すように、液晶パネル11及びシャーシ22と同様に平面に視て長方形状をなしている。プリズムシート20は、導光板19の光出射面19aを表側(光出射側)から覆う形で配されていて液晶パネル11と導光板19との間に介在して配されることで、導光板19からの出射光を透過するとともにその透過光に集光作用を付与しつつ液晶パネル11に向けて出射させる。なお、プリズムシート20に関しては後に詳しく説明する。
 遮光フレーム21は、図3及び図4に示すように、導光板19の外周部分(外周端部)に倣う形で延在する略枠状(額縁状)に形成されており、導光板19の外周部分をほぼ全周にわたって表側から押さえることが可能とされる。この遮光フレーム21は、合成樹脂製とされるとともに、表面が例えば黒色を呈する形態とされることで、遮光性を有するものとされる。遮光フレーム21は、その内端部21aが導光板19の外周部分及びLED17と、液晶パネル11及びプリズムシート20の各外周部分(外周端部)との間に全周にわたって介在する形で配されており、これらが光学的に独立するように仕切っている。これにより、LED17から発せられて導光板19の光入射面19bに入光しない光や非入光反対面19d及び非入光側面19eから漏れ出した光が、液晶パネル11及びプリズムシート20の各外周部分(特に端面)に直接入光するのを遮光することができるものとされる。また、遮光フレーム21のうち、LED17及びLED基板18とは平面に視て重畳しない3つの各辺部(一対の長辺部とLED基板18側とは反対側の短辺部)については、シャーシ22の底板22aから立ち上がる部分と、フレーム13を裏側から支持する部分とを有しているのに対し、LED17及びLED基板18と平面に視て重畳する短辺部については、導光板19の端部及びLED基板18(LED17)を表側から覆うとともに一対の長辺部間を架橋する形で形成されている。また、この遮光フレーム21は、次述するシャーシ22に対して図示しないネジ部材などの固定手段によって固定されている。
 シャーシ22は、例えばアルミニウム板や電気亜鉛めっき綱板(SECC)などの熱伝導率に優れた金属板からなり、図3及び図4に示すように、液晶パネル11と同様に平面に視て長方形状をなす底板22aと、底板22aにおける各辺(一対の長辺及び一対の短辺)の外端からそれぞれ表側に向けて立ち上がる側板22bとからなる。シャーシ22(底板22a)は、その長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致している。底板22aは、その大部分が導光板19を裏側(光出射面19a側とは反対側)から支持する導光板支持部22a1とされるのに対し、LED基板18側の端部が段付き状に裏側に膨出する基板収容部22a2とされる。この基板収容部22a2は、図5に示すように、断面形状が略L字型をなしており、導光板支持部22a1の端部から屈曲されて裏側に向けて立ち上がる立ち上がり部38と、立ち上がり部38の立ち上がり先端部から屈曲されて導光板支持部22a1側とは反対側に向けて突出する収容底部39とからなる。この立ち上がり部38における導光板支持部22a1の端部からの屈曲位置は、導光板19の光入射面19bよりもLED17側とは反対側(導光板支持部22a1の中央寄り)に位置している。収容底部39における突出先端部からは、長辺側の側板22bが表側に立ち上がるよう屈曲形成されている。そして、この基板収容部22a2に連なる短辺側の側板22bには、LED基板18が取り付けられており、この側板22bが基板取付部37を構成している。基板取付部37は、導光板19の光入射面19bと対向状をなす対向面を有しており、この対向面にLED基板18が取り付けられている。LED基板18は、LED17が実装された実装面18aとは反対側の板面が、基板取付部37における内側の板面に対して両面テープなどの基板固着部材25を介して接する形で固着されている。取り付けられたLED基板18は、基板収容部22a2をなす収容底部39の内側の板面との間に僅かながらも隙間を有している。また、シャーシ22の底板22aにおける裏側の板面には、液晶パネル11の駆動を制御するための液晶パネル駆動回路基板(図示せず)、LED17に駆動電力を供給するLED駆動回路基板(図示せず)、タッチパネル14の駆動を制御するためのタッチパネル駆動回路基板(図示せず)などが取り付けられている。
 放熱部材23は、アルミニウム板などの熱伝導性に優れた金属板からなり、図3に示すように、シャーシ22における短辺側の一端部、詳しくはLED基板18を収容する基板収容部22a2に沿って延在する形態とされる。放熱部材23は、図5に示すように、断面形状が略L字型をなしており、基板収容部22a2の外面に並行し且つその外面に接する第1放熱部23aと、基板収容部22a2に連なる側板22b(基板取付部37)の外面に並行する第2放熱部23bとからなる。第1放熱部23aは、Y軸方向に沿って延在する細長い平板状をなしており、X軸方向及びY軸方向に並行する表側を向いた板面が、基板収容部22a2における収容底部39の外面のほぼ全長にわたって当接されている。第1放熱部23aは、収容底部39に対してネジ部材SMによってネジ止めされており、ネジ部材SMを挿通するネジ挿通孔23a1を有している。また、収容底部39には、ネジ部材SMが螺合されるネジ孔28が形成されている。これにより、LED17から発せられた熱は、LED基板18、基板取付部37及び基板収容部22a2を介して第1放熱部23aへと伝達されるようになっている。なお、ネジ部材SMは、第1放熱部23aに対してその延在方向に沿って複数が間欠的に並ぶ形で取り付けられている。第2放熱部23bは、Y軸方向に沿って延在する細長い平板状をなしており、Y軸方向及びZ軸方向に並行する内側を向いた板面が、基板取付部37における外側の板面との間に所定の隙間を空けつつ対向状に配されている。
 続いて、液晶表示ユニットLDUを構成するフレーム13について説明する。フレーム13は、アルミニウムなどの熱伝導率に優れた金属材料からなるものとされており、図1に示すように、全体としては、液晶パネル11、タッチパネル14及びカバーパネル15の各外周部分(外周端部)に倣う形で延在する平面に視て長方形の略枠状(額縁状)をなしている。フレーム13の製造方法としては、例えばプレス加工などが採られている。フレーム13は、図3及び図4に示すように、液晶パネル11の外周部分を表側から押さえるとともに、バックライト装置12を構成するシャーシ22との間で、互いに積層された液晶パネル11、プリズムシート20及び導光板19を挟み込む形で保持している。その一方で、フレーム13は、タッチパネル14及びカバーパネル15の各外周部分を裏側から受けており、液晶パネル11とタッチパネル14との外周部分間に介在する形で配されている。これにより、液晶パネル11とタッチパネル14との間には、所定の隙間が確保されるので、例えばカバーパネル15に外力が作用したとき、カバーパネル15に追従してタッチパネル14が液晶パネル11側に撓むよう変形した場合でも、撓んだタッチパネル14が液晶パネル11に干渉し難くなっている。
 フレーム13は、図3及び図4に示すように、液晶パネル11、タッチパネル14及びカバーパネル15の各外周部分に倣う枠状部(フレーム基部、額縁状部)13aと、枠状部13aの外周端部に連なるとともにタッチパネル14、カバーパネル15及びケーシング16をそれぞれ外周側から取り囲む環状部(筒状部)13bと、枠状部13aから裏側に向けて突出してシャーシ22及び放熱部材23に取り付けられる取付板部13cとを有してなる。枠状部13aは、液晶パネル11、タッチパネル14、及びカバーパネル15の各板面に並行する板面を有する略板状をなすとともに、平面に視て長方形の枠状に形成されている。枠状部13aは、内周部分13a1よりも外周部分13a2の方が相対的に板厚が厚くなっており、両者の境界位置に段差(ギャップ)GPが形成されている。枠状部13aのうち、内周部分13a1が液晶パネル11の外周部分とタッチパネル14の外周部分との間に介在するのに対し、外周部分13a2がカバーパネル15の外周部分を裏側から受けている。このように、枠状部13aは、その表側の板面がほぼ全域にわたってカバーパネル15によって覆われることになるため、表側の板面が殆ど外部に露出することがないものとされる。これにより、フレーム13がLED17からの熱などにより温度上昇していても、液晶表示装置10の使用者がフレーム13における露出部位に直接接触し難くなるので、安全面で優れる。枠状部13aの内周部分13a1における裏側の板面には、図5に示すように、液晶パネル11の外周部分を緩衝しつつ表側から押さえるための緩衝材29が固着されているのに対し、内周部分13a1における表側の板面には、タッチパネル14の外周部分を緩衝しつつ固着するための第1固着部材30が固着されている。これら緩衝材29及び第1固着部材30は、内周部分13a1において平面に視て互いに重畳する位置に配されている。一方、枠状部13aの外周部分13a2における表側の板面には、カバーパネル15の外周部分を緩衝しつつ固着するための第2固着部材31が固着されている。これら緩衝材29及び各固着部材30,31は、枠状部13aのうち四隅の角部を除いた各辺部に沿ってそれぞれ延在する形で配されている。また、各固着部材30,31は、例えば基材がクッション性を有する両面テープからなる。
 環状部13bは、図3及び図4に示すように、全体として平面に視て長方形の短角筒状をなしており、枠状部13aの外周部分13a2の外周縁から表側に向けて突出する第1環状部34と、枠状部13aの外周部分13a2の外周縁から裏側に向けて突出する第2環状部35とを有してなる。言い換えると、短角筒状をなす環状部13bは、その軸線方向(Z軸方向)についての略中央部における内周面に枠状部13aの外周縁が全周にわたって連ねられている。第1環状部34は、枠状部13aに対して表側に配されるタッチパネル14及びカバーパネル15の各外周端面を全周にわたって取り囲む形で配されている。第1環状部34は、その内周面がタッチパネル14及びカバーパネル15の各外周端面と対向状をなしているのに対し、外周面が当該液晶表示装置10の外部に露出していて液晶表示装置10における側面側の外観を構成している。一方、第2環状部35は、枠状部13aに対して裏側に配されるケーシング16における表側の端部(取付部16c)を外周側から取り囲んでいる。第2環状部35は、その内周面が後述するケーシング16の取付部16cと対向状をなしているのに対し、外周面が当該液晶表示装置10の外部に露出していて液晶表示装置10における側面側の外観を構成している。第2環状部35における突出先端部には、断面鉤型をなすフレーム側係止爪部35aが形成されており、このフレーム側係止爪部35aに対してケーシング16が係止されることで、ケーシング16を取付状態に保持することが可能とされる。
 取付板部13cは、図3及び図4に示すように、枠状部13aのうち外周部分13a2から裏側に向けて突出するとともに、枠状部13aの各辺部に沿って延在する板状をなしており、その板面が枠状部13aの板面とほぼ直交している。取付板部13cは、枠状部13aの各辺部毎に個別に配されている。枠状部13aのうちLED基板18側の短辺部に配された取付板部13cは、その内側を向いた板面が放熱部材23の第2放熱部23bにおける外側の板面が接する形で取り付けられている。この取付板部13cは、第2放熱部23bに対してネジ部材SMによってネジ止めされており、ネジ部材SMを挿通するネジ挿通孔13c1を有している。また、第2放熱部23bには、ネジ部材SMが螺合されるネジ孔36が形成されている。これにより、第1放熱部23aから第2放熱部23bへと伝達されたLED17からの熱は、取付板部13cへと伝達されてからフレーム13の全体へと伝達されることで、効率的に放熱されるようになっている。また、この取付板部13cは、放熱部材23を介してシャーシ22に対して間接的に固定されていると言える。一方、枠状部13aのうちLED基板18側とは反対側の短辺部及び一対の長辺部にそれぞれ配された各取付板部13cは、その内側を向いた板面がシャーシ22の各側板22bにおける外側の板面に接する形でネジ部材SMによってそれぞれネジ止めされている。これらの取付板部13cには、ネジ部材SMを挿通するネジ挿通孔13c1が形成されているのに対し、各側板22bには、ネジ部材SMが螺合されるネジ孔36が形成されている。なお、各ネジ部材SMは、各取付板部13cに対してそれぞれの延在方向に沿って複数ずつが間欠的に並ぶ形で取り付けられている。
 次に、上記したフレーム13に組み付けられるタッチパネル14について説明する。タッチパネル14は、図1,図3及び図4に示すように、使用者が液晶パネル11の表示面DSの面内における位置情報を入力するための位置入力装置であり、長方形状をなすとともにほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製の基板上に所定のタッチパネルパターン(図示せず)が形成されてなる。詳しくは、タッチパネル14は、液晶パネル11と同様に平面に視て長方形状をなすガラス製の基板を有しており、その表側を向いた板面にいわゆる投影型静電容量方式のタッチパネルパターンを構成するタッチパネル用透明電極部(図示せず)が形成されており、基板の面内においてタッチパネル用透明電極部が多数個行列状に並列配置されている。タッチパネル14における短辺側の一端部には、タッチパネルパターンを構成するタッチパネル用透明電極部から引き出された配線の端部に接続された端子部(図示せず)が形成されており、この端子部に対して図示しないフレキシブル基板が接続されることで、タッチパネル駆動回路基板からタッチパネルパターンをなすタッチパネル用透明電極部に電位が供給されるようになっている。タッチパネル14は、図5に示すように、その外周部分における内側の板面が、既述した第1固着部材30によってフレーム13の枠状部13aにおける内周部分13a1に対して対向した状態で固着されている。
 続いて、上記したフレーム13に組み付けられるカバーパネル15について説明する。カバーパネル15は、図1,図3及び図4に示すように、タッチパネル14を表側からその全域にわたって覆う形で配されており、それによりタッチパネル14及び液晶パネル11の保護が図られている。カバーパネル15は、フレーム13における枠状部13aを表側から全域にわたって覆うとともに、液晶表示装置10における正面側の外観を構成している。カバーパネル15は、平面に視て長方形状をなすとともにほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製で板状の基材からなり、好ましくは強化ガラスからなる。カバーパネル15に用いられる強化ガラスとしては、例えば板状のガラス基材の表面に化学強化処理が施されることで、表面に化学強化層を備えた化学強化ガラスを用いることが好ましい。この化学強化処理は、例えばガラス材料に含まれるアルカリ金属イオンを、それよりもイオン半径が大きいアルカリ金属イオンとイオン交換により置換することで、板状のガラス基材の強化を図る処理をいい、その結果形成される化学強化層は圧縮応力が残留した圧縮応力層(イオン交換層)とされる。これにより、カバーパネル15は、機械的強度及び耐衝撃性能が高いものとされているから、その裏側に配されるタッチパネル14及び液晶パネル11が破損したり、傷付くのをより確実に防止することができる。
 カバーパネル15は、図3及び図4に示すように、液晶パネル11及びタッチパネル14と同様に平面に視て長方形状をなしており、その平面に視た大きさは液晶パネル11及びタッチパネル14よりも一回り大きなものとされる。従って、カバーパネル15は、液晶パネル11及びタッチパネル14における各外周縁から全周にわたって庇状に外側に張り出す張出部分15EPを有している。この張出部分15EPは、液晶パネル11及びタッチパネル14を取り囲む長方形の略枠状(略額縁状)をなしており、その内側の板面が、図5に示すように、既述した第2固着部材31によってフレーム13の枠状部13aにおける外周部分13a2に対して対向した状態で固着されている。一方、カバーパネル15のうちタッチパネル14と対向状をなす中央部分は、反射防止フィルムARを介してタッチパネル14に対して表側に積層されている。
 カバーパネル15のうち上記した張出部分15EPを含む外周部分における内側(裏側)の板面(タッチパネル14側を向いた板面)には、図3及び図4に示すように、光を遮る板面遮光層(遮光層、板面遮光部)32が形成されている。板面遮光層32は、例えば黒色を呈する塗料などの遮光性材料からなるものとされ、その遮光性材料を、カバーパネル15における内側の板面に印刷することで同板面に一体的に設けられている。なお、板面遮光層32を設けるに際しては、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷手段を採用することができる。板面遮光層32は、カバーパネル15のうち張出部分15EPの全域に加えて、張出部分15EPよりも内側にあって、タッチパネル14及び液晶パネル11の各外周部分と平面に視てそれぞれ重畳する部分にわたる範囲に形成されている。従って、板面遮光層32は、液晶パネル11の表示領域を取り囲む形で配されることになるので、表示領域外の光を遮ることができ、もって表示領域に表示される画像に係る表示品位を高いものとすることができる。
 続いて、上記したフレーム13に組み付けられるケーシング16について説明する。ケーシング16は、合成樹脂材料または金属材料からなるものであって、図1,図3及び図4に示すように、表側に向けて開口した略椀型(略ボウル型)をなしており、フレーム13の枠状部13a、取付板部13c、シャーシ22、及び放熱部材23などの部材を裏側から覆うとともに、液晶表示装置10における背面側の外観を構成している。ケーシング16は、概ね平坦な底部16aと、底部16aの外周縁から表側へ向けて立ち上がるとともに断面湾曲形状をなす曲部16bと、曲部16bの外周縁から表側へ向けてほぼ真っ直ぐに立ち上がる取付部16cとからなる。取付部16cには、断面鉤型をなすケーシング側係止爪部16dが形成されており、このケーシング側係止爪部16dがフレーム13のフレーム側係止爪部35aに対して係止されることで、ケーシング16をフレーム13に対して取付状態に保持することが可能とされる。
 ここで、プリズムシート20について改めて詳しく説明する。このプリズムシート20は、表裏両側にそれぞれプリズム部42,43を備えることで、光に対して効率的に集光作用を付与することができるものとされる。プリズムシート20は、図2及び図6に示すように、フィルム状をなす基材20aと、基材20aのうち導光板19からの光が入射される入光側板面20a1に形成される入光側プリズム部42と、基材20aのうち液晶パネル11に向けて光が出射される出光側板面20a2に形成される出光側プリズム部43とから構成される。このプリズムシート20は、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)、PC(ポリカーボネート)、TAC(トリアセチルセルロース)などの透光性に優れた合成樹脂製とされる。プリズムシート20は、屈折率が1.49~1.585の範囲に含まれる数値とされている。従って、プリズムシート20の臨界角は、39.12°~42.16°の角度範囲とされるのに対し、プリズムシート20のブリュースター角は、32.2°~33.9°の角度範囲とされる。この基材20aは、製造過程において延伸されることがない、未延伸フィルムからなるものとされているので、基材20aを光が透過する際に偏光が乱されることが避けられている。
 入光側プリズム部42は、図2及び図6に示すように、基材20aにおける裏側の板面であって、導光板19の光出射面19aと対向することで光出射面19aから出射される光が入射される入光側板面20a1に一体的に設けられている。入光側プリズム部42は、基材20aの入光側板面20a1からZ軸方向に沿って裏側(導光板19側)に向けて突出する多数の入光側単位プリズム42aにより構成される。入光側単位プリズム42aは、X軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形状(略山型)をなすとともにY軸方向に沿って直線的に延在しており、入光側板面20a1においてX軸方向に沿って多数並んで配されている。つまり、入光側単位プリズム42aは、導光板19の光入射面19bに並行する形で延在するとともにその延在方向と直交する方向に沿って多数が並んで配置されている。各入光側単位プリズム42aは、図6及び図7に示すように、頂部を挟んで一対の入光側傾斜面42a1,42a2を有しており、これら一対の入光側傾斜面42a1,42a2が共に基材20aの板面(入光側板面20a1、X軸方向)に対して傾斜状をなしている。一対の入光側傾斜面42a1,42a2のうち、頂部に対して光入射面19b側(図6及び図7に示す左側)に配されるものが第1入光側傾斜面42a1とされるのに対し、頂部に対して非入光反対面19d側(図6及び図7に示す右側)に配されるものが第2入光側傾斜面42a2とされる。第2入光側傾斜面42a2が基材20aの板面に対してなす傾斜角度θ2は、第1入光側傾斜面42a1の同傾斜角度θ1に比べると、相対的に小さなものとされる。従って、第2入光側傾斜面42a2における底部から頂部までの延面距離は、第1入光側傾斜面42a1における底部から頂部までの延面距離よりも大きなものとされる。各入光側単位プリズム42aは、一対の入光側傾斜面42a1,42a2の傾斜角度θ1,θ2を一定に保ちつつX軸方向に沿って延在しているので、X軸方向についてどの位置においても、各入光側傾斜面42a1,42a2の傾斜角度θ1,θ2は変化することがないものとされる。X軸方向に沿って並ぶ多数の入光側単位プリズム42aは、各入光側傾斜面42a1,42a2の傾斜角度θ1,θ2、頂角θ3、底辺の幅寸法及び高さ寸法が全てほぼ同一とされており、隣り合う入光側単位プリズム42a間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。
 出光側プリズム部43は、図2及び図6に示すように、基材20aにおける表側の板面であって、液晶パネル11の裏側の偏光板11dと対向することでその偏光板11dに向けて光を出射させる出光側板面20a2に一体的に設けられている。出光側プリズム部43は、基材20aの出光側板面20a2からZ軸方向に沿って表側(液晶パネル11側)に向けて突出する多数の出光側単位プリズム43aにより構成される。出光側単位プリズム43aは、X軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形状(略山型)をなすとともにY軸方向に沿って直線的に延在しており、出光側板面20a2においてX軸方向に沿って多数並んで配されている。つまり、出光側単位プリズム43aは、導光板19の光入射面19bに並行する形で延在するとともにその延在方向と直交する方向に沿って多数が並んで配置されている。各出光側単位プリズム43aは、図6及び図7に示すように、頂部を挟んで一対の出光側傾斜面43a1,43a2を有しており、これら一対の出光側傾斜面43a1,43a2が共に基材20aの板面(出光側板面20a2、X軸方向)に対して傾斜状をなしている。一対の出光側傾斜面43a1,43a2のうち、頂部に対して非入光反対面19d側(図6及び図7に示す右側)に配されるものが第1出光側傾斜面43a1とされるのに対し、頂部に対して光入射面19b側(図6及び図7に示す左側)に配されるものが第2出光側傾斜面43a2とされる。第1出光側傾斜面43a1が基材20aの板面に対してなす傾斜角度θ4は、第2出光側傾斜面43a2の同傾斜角度θ5に比べると、相対的に小さなものとされる。従って、第1出光側傾斜面43a1における底部から頂部までの延面距離は、第2出光側傾斜面43a2における底部から頂部までの延面距離よりも大きなものとされる。各出光側単位プリズム43aは、一対の出光側傾斜面43a1,43a2の傾斜角度θ4,θ5を一定に保ちつつX軸方向に沿って延在しているので、X軸方向についてどの位置においても、各出光側傾斜面43a1,43a2の傾斜角度θ4,θ5は変化することがないものとされる。出光側単位プリズム43aは、その底辺の幅寸法及び高さ寸法が、入光側単位プリズム42aにおける底辺の幅寸法及び高さ寸法に比べてそれぞれ相対的に大きなものとされる。X軸方向に沿って並ぶ多数の出光側単位プリズム43aは、各出光側傾斜面43a1,43a2の傾斜角度θ4,θ5、頂角θ6、底辺の幅寸法及び高さ寸法が全てほぼ同一とされており、隣り合う出光側単位プリズム43a間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。
 このような構成のプリズムシート20に導光板19から光が供給されると次のような作用を奏する。すなわち、導光板19からの出射光は、第1方向について光入射面19b側から非入光反対面19d側に向かって進行する成分を有しているので、まず、入光側単位プリズム42aにおいて頂部に対して光入射面19b側に配される第1入光側傾斜面42a1に入射する。この第1入光側傾斜面42a1に入射した光は、第1入光側傾斜面42a1の傾斜角度θ1に基づいた角度に屈折される。入光側単位プリズム42aを透過する光は、入光側単位プリズム42aにおいて頂部に対して非入光反対面19d側に配される第2入光側傾斜面42a2において全反射されることで、第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2に基づいて角度付けされつつ基材20a及び出光側単位プリズム43aへと向かう。基材20a及び出光側単位プリズム43aを透過した光は、出光側単位プリズム43aにおいて頂部に対して非入光反対面19d側に配される第1出光側傾斜面43a1を出射する際に、第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4に基づいた角度に屈折されることで、その進行方向が基材20aの板面の法線方向(正面方向)に近づくよう角度付けがなされる。
 ここで、上記した入光側プリズム部42をなす入光側単位プリズム42a、及び出光側プリズム部43をなす出光側単位プリズム43aは、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角を制御するための入射角制御構造AICを有している。この入射角制御構造AICは、図7に示すように、第1出光側傾斜面43a1と、第1入光側傾斜面42a1と、第2入光側傾斜面42a2とにおける各傾斜角度θ1,θ2,θ4が、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角を、ブリュースター角が含まれる角度範囲とするような大きさとされてなるものとされる。なお、ブリュースター角とは、光に含まれるP偏光成分の反射率が0となる入射角のことである。
 この入射角制御構造AICにより次の作用及び効果を得ることができる。すなわち、出光側単位プリズム43aを透過して第1出光側傾斜面43a1に向かう光は、図7に示すように、第1出光側傾斜面43a1に対する入射角が、ブリュースター角が含まれる角度範囲とされている。従って、第1出光側傾斜面43a1に向かう光のP偏光成分に関しては、第1出光側傾斜面43a1にて反射されて減衰されることが殆どなく、第1出光側傾斜面43a1から高い効率でもって出射される。しかも、出光側単位プリズム43aに供給される光は、予め入光側単位プリズム42aにおける第1入光側傾斜面42a1及び第2入光側傾斜面42a2によりそれぞれの傾斜角度θ1,θ2に基づいた角度付けがなされるので、従来のように入光側単位プリズムを備えない構成のものに比べると、導光板19からの出射光の出射角度に応じて適切にP偏光成分の減衰を抑制することができる。そして、各単位プリズム42a,43aに対する光の入射面は、X軸方向及びZ軸方向に並行する面であり、液晶パネル11の裏側の偏光板11dの偏光方向にも並行している。従って、第1出光側傾斜面43a1に対する入射光のP偏光成分は、第1出光側傾斜面43a1から出射すると、裏側の偏光板11dを殆ど損失なく透過される。これにより、光の利用効率が高いものとなっている。
 具体的には、第1入光側傾斜面42a1の傾斜角度θ1は、50°~80°の角度範囲とされるのに対し、第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2は、36°~49°の角度範囲とされるのが好ましい。また、入光側単位プリズム42aにおける頂角θ3(θ3A+θ3B)は、51°~94°の角度範囲とされるのが好ましい。一方、第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4は、46°~61°の角度範囲とされる。これら各傾斜面42a1,42a2,43a1の各傾斜角度θ1,θ2,θ4が上記のように設定されることで、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角は、屈折率が1.49~1.585の範囲とされたプリズムシート20におけるブリュースター角(32.2°~33.9°)を含む28°~37°の角度範囲とされる。これにより、第1出光側傾斜面43a1における光のP偏光成分の反射率が1%以下と極めて小さなものとなるので、光の利用効率を高いものとすることができる。
 各傾斜面42a1,42a2,43a1の傾斜角度θ1,θ2,θ4におけるより具体的な角度範囲について言及すると、例えばプリズムシート20の屈折率を1.585とした場合には、第1入光側傾斜面42a1の傾斜角度θ1が50°~80°の角度範囲とされ、第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2が36°~48°の角度範囲とされ、第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4が50°~60°の角度範囲とされるのが好ましい。このようにすれば、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角は、屈折率が1.585とされたプリズムシート20におけるブリュースター角(32.2°)を含む28°~34.5°の角度範囲とされ、それにより第1出光側傾斜面43a1における光のP偏光成分の反射率が1%以下となる。それ以外にも、例えばプリズムシート20の屈折率を1.49とした場合には、第1入光側傾斜面42a1の傾斜角度θ1が50°~80°の角度範囲とされ、第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2が37°~49°の角度範囲とされ、第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4が46°~61°の角度範囲とされるのが好ましい。このようにすれば、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角は、屈折率が1.49とされたプリズムシート20におけるブリュースター角(33.9°)を含む28°~37°の角度範囲とされ、それにより第1出光側傾斜面43a1における光のP偏光成分の反射率が1%以下となる。
 さらには、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5は、65°~80°の角度範囲とされるのが好ましい。この第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5は、第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が基材20aの板面に対して劣角をなす角度φ9よりも相対的に大きなものとされているので、第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が第2出光側傾斜面43a2に直接当たる事態が回避されている。これにより、第2出光側傾斜面43a2による反射光や第2出光側傾斜面43a2の透過光が生じることが避けられるので、プリズムシート20からの出射光が均質化される。また、出光側単位プリズム43aにおける頂角θ6(θ6A+θ6B)は、39°~69°の角度範囲とされるのが好ましい。この出光側単位プリズム43aの頂角θ6は、鋭角とされる。
 次に、上記した入射角制御構造AICを備えるプリズムシート20に対して光を供給する導光板19において、光出射面19aから光を出射させるための出光反射プリズム部41について詳しく説明する。出光反射プリズム部41をなす単位反射プリズム41aは、図6に示すように、その出光反射傾斜面41a1が反対板面19cに対してなす傾斜角度θ7が、45°から導光板19の臨界角(38.97°)を差し引いた数値よりも小さくなる大きさとされる。具体的には、出光反射傾斜面41a1の傾斜角度θ7は、6.03°以下であるのが好ましく、より好ましくは0.5°~3°の角度範囲とされる。出光反射傾斜面41a1の傾斜角度θ7をこのような値とすれば、導光板19内を伝播して光出射面19aにて全反射された光は、単位反射プリズム41aの出光反射傾斜面41a1において必ず全反射されて光出射面19aへと向かうことになる。その理由を説明すると、単位反射プリズム41aの出光反射傾斜面41a1に対する光の入射角は、光出射面19aでの反射角(光出射面19aでの入射角と同値)から出光反射傾斜面41a1の傾斜角度θ7を差し引いた大きさとなり、このうちの光出射面19aでの反射角の最小値が90°から導光板19の臨界角(38.97°)を差し引いた値となっていることから、出光反射傾斜面41a1に対する光の入射角は必ず臨界角を超えることになる。従って、出光反射傾斜面41a1を透過する光が生じることがなく、それにより光出射面19aに向かう光の進行方向が均一化される。
 そして、出光反射傾斜面41a1の傾斜角度θ7を上記のような値にすることで、出光反射傾斜面41a1にて全反射されて光出射面19aに向かう光には、そのまま光出射面19aから出射されるものの他にも光出射面19aにて再び全反射されるものが含まれることになる。その理由は、出光反射傾斜面41a1にて全反射された光が光出射面19aに対してなす入射角は、光出射面19aでの反射角(光出射面19aでの入射角と同値)から出光反射傾斜面41a1の傾斜角度θ7の2倍の値を差し引いた大きさとなり、このうちの光出射面19aでの反射角の最小値が90°から導光板19の臨界角(38.97°)を差し引いた値となっていることから、光出射面19aに対する光の入射角が必ずしも臨界角を超えず、臨界角を超えない場合もあるためである。この光出射面19aにて再び全反射された光は、次以降の単位反射プリズム41aの出光反射傾斜面41a1にて全反射されることで、やがて光出射面19aから出射される。つまり、光出射面19aの出射光には、出光反射傾斜面41a1にて複数回全反射されたものが少なからず含まれており、そのような光は光出射面19aに対する入射角が臨界角に近い大きさ(臨界角を僅かに上回る大きさ)に揃えられている。従って、光出射面19aの出射光の出射角は、例えば70°~80°の角度範囲で揃えられることになるので、導光板19からプリズムシート20へ向かい、入光側単位プリズム42aに入射する光の入射角が均一化される。もってプリズムシート20によって光に効率的に集光作用を付与することができる。
 続いて、入射角制御構造AICをなす各傾斜面42a1,42a2,43a1の各傾斜角度θ1,θ2,θ4を上記のように設定した根拠について説明する。その説明に際しては、図7に示すように、導光板19からの出射光の出射角をφ0とし、第1入光側傾斜面42a1に対する光に入射角をφ1とし、第1入光側傾斜面42a1にて屈折された光の屈折角をφ2とし、第2入光側傾斜面42a2に入射する光が基材20aの板面(第1方向)に対してなす角度をφ3とし、第2入光側傾斜面42a2にて全反射される光が基材20aの板面に対して優角をなす角度をφ4とし、出光側単位プリズム43aの底面(基材20aの入光側板面20a1)に対する光の入射角及び出射角をφ5とし、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角をφ6とし、第1出光側傾斜面43a1にて屈折された光の屈折角をφ7とし、第1出光側傾斜面43a1の出射光が基材20aの板面の法線方向に対してなす角度をφ8とする。また、第2入光側傾斜面42a2にて全反射される光が基材20aの板面に対して劣角をなす角度をφ9とする。また、プリズムシート20の屈折率をn1とする。また、入光側単位プリズム42a及び出光側単位プリズム43aの各傾斜面42a1,42a2,43a1,43a2における各傾斜角度θ1,θ2,θ4,θ5は、既述した通りである。また、入光側単位プリズム42aの頂角θ3を、基材20aの法線方向に対して第1入光側傾斜面42a1がなす角度θ3Aと、基材20aの法線方向に対して第2入光側傾斜面42a2がなす角度θ3Bとに分けるものとする。同様に、出光側単位プリズム43aの頂角θ6を、基材20aの法線方向に対して第1出光側傾斜面43a1がなす角度θ6Aと、基材20aの法線方向に対して第2出光側傾斜面43a2がなす角度θ6Bとに分けるものとする。
 上記した前提に基づけば、φ1~φ8は、φ1=φ0-θ1、φ2=Arcsin(sinφ1/n1)、φ3=90°-(θ1+φ2)、φ4=φ3+2×θ3B=φ3+180°-2×θ2、φ5=φ4-90°=90°-φ6-θ6A、φ6=90°-(φ5+θ6A)、φ7=Arcsin(sinφ1×n1)、φ8=90°-(φ7+θ6A)、φ9=180°-φ4=90°-φ5、によりそれぞれ表される。また、θ2,θ3B,θ4は、θ2=90°-θ3B=(180°+φ3-φ4)/2、θ3B=φ4/2、θ4=90°-θ6A、によりそれぞれ表される。ここで、初期条件として、n1=1.49~1.585、φ0=70°~80°、θ1=50°~80°、φ6=28°~37°、φ8=-3°~3°、を与えると、上記各式から、θ2=36°~49°、θ4=46°~61°を算出することができる(図9を参照)。初期条件のうち、φ6の角度範囲は、ブリュースター角(32.2°~33.9°)を含むとともに、第1出光側傾斜面43a1に対する入射光のP偏光成分の反射率が1%以下となる条件である。また、初期条件のうち、φ0の角度範囲は、導光板19の光出射面19aに対する光に、入射角が臨界角を僅かに上回るものが多く含まれていることを前提としており、これは既述した出光反射プリズム部41をなす単位反射プリズム41aの出光反射傾斜面41a1の傾斜角度θ7の設計(45°から導光板19の臨界角を差し引いた数値よりも小さくなる大きさとする設計)に基づいている。また、初期条件のうち、φ8の角度範囲は、プリズムシート20からの出射光の進行方向が正面方向(基材20aの板面の法線方向)に近く、十分に高い正面輝度が得られるような設定とされる。
 さらに具体的に、初期条件としてn1,φ0,θ1,φ6,φ8の各値を与えて、第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2及び第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4を算出した結果を図9に示す。図9に示すように、初期条件として、n1=1.585、φ0=70°~80°、θ1=50°~80°、φ6=28°~34.5°、φ8=-3°~3°、を与えると、上記各式から、θ2=36°~48°、θ4=50°~60°を算出することができる。このうちのφ6の角度範囲は、ブリュースター角(32.2°)を含むとともに、第1出光側傾斜面43a1に対する入射光のP偏光成分の反射率が1%以下となる条件である。その根拠について図8を参照しつつ説明する。図8は、屈折率が1.585のプリズムシート20において、光の入射角(単位は「°」)と、S偏光成分の反射率及びP偏光成分の反射率(それぞれ単位は「%」)との関係を表すものである。図8によれば、P偏光成分の反射率は、光の入射角が0°から増すに連れて次第に減少し、ブリュースター角である32.2°になると0%となった後に増加に転じ、40°になると100%となる。このうち、ブリュースター角である32.2°を挟んで28°~34.5°の角度範囲では、P偏光成分の反射率が1%以下となっていることが分かる。一方、S偏光成分の反射率は、光の入射角が0°から増すに連れて一貫して次第に増加する傾向で、40°になると100%となっており、殆どの角度範囲においてP偏光成分の反射率よりも相対的に大きくなっている。また、上記とは別に初期条件として、n1=1.49、φ0=70°~80°、θ1=50°~80°、φ6=28°~37°、φ8=-3°~3°、を与えると、上記各式から、θ2=37°~49°、θ4=46°~61°を算出することができる。このうちのφ6の角度範囲は、ブリュースター角(33.9°)を含むとともに、第1出光側傾斜面43a1に対する入射光のP偏光成分の反射率が1%以下となる条件である。
 次に、出光側単位プリズム43aの第2出光側傾斜面43a2における傾斜角度θ5を、65°~80°の角度範囲に設定した根拠について図10を用いて説明する。図10は、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5を変化させたときのプリズムシート20の出射光に係る輝度角度分布を表すものである。詳しくは、図10には、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5を60°,65°,70°,80°とした場合におけるそれぞれのプリズムシート20の出射光に係る輝度角度分布が記載されており、同図における縦軸がプリズムシート20からの出射光の相対輝度(無単位)とされ、横軸を正面方向に対する角度(単位は「°」)とされている。図10における縦軸の相対輝度は、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5を60°とした場合における正面方向(角度0°)の輝度値を基準(1.0)とした相対値である。図10によれば、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5を65°,70°,80°とした場合には、プリズムシート20の出射光に、正面方向に沿って進行する光(正面方向に対する角度が0°となる光)がより多く含まれるとともに、正面方向に対して大きく傾いた方向に沿って進行する光がそれほど多く含まれていないことが分かる。これに対し、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5を60°とした場合には、プリズムシート20の出射光に、正面方向に沿って進行する光が相対的に少なく含まれるとともに、正面方向に対して大きく傾いた方向に沿って進行する光が相対的に多く含まれていることが分かる。詳しくは、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5を60°とした場合には、プリズムシート20の出射光に、正面方向に対する角度が-60°~-90°の角度範囲や20°~60°の角度範囲となる光、つまりサイドローブ光が多く含まれているため、出射光の正面輝度、つまりプリズムシート20の集光性能が相対的に低くなっている。このような結果となる理由は、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5を60°とすると、その数値が、入光側単位プリズム42aの第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が基材20aの板面に対して劣角をなす角度φ9よりも小さくなるためである。このような角度設定では、第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が出光側単位プリズム43aの第2出光側傾斜面43a2に直接当たるため、第2出光側傾斜面43a2により反射光や第2出光側傾斜面43a2の透過光が生じてしまい、それらの光が正面方向に対して大きく傾いた方向に沿って進行するサイドローブ光となって正面輝度を低下させるのである。以上のことから、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5は、入光側単位プリズム42aの第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が基材20aの板面に対して劣角をなす角度φ9よりも大きくなる65°~80°の角度範囲とされており、それにより第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が出光側単位プリズム43aの第2出光側傾斜面43a2に直接当たるのを避けることができるので、光の利用効率及び正面輝度を高いものとすることができる。
 続いて、これまでに説明した、表裏両側にプリズム部42,43を備えたプリズムシート20と、裏側のみにプリズム部を備えたプリズムシートとで、輝度の透過軸角度依存性及び偏光度がどのように変化するかについて知見を得るべく、下記の比較実験1を行った。この比較実験1では、二軸延伸法により製造した基材における入光側板面(導光板側の板面)にプリズム部を設けた構成のプリズムシートを比較例1とし、未延伸フィルムからなる基材における入光側板面(導光板側の板面)にプリズム部を設けた構成のプリズムシートを比較例2とし、未延伸フィルムからなる基材20aにおける入光側板面20a1に入光側プリズム部42を、出光側板面20a2に出光側プリズム部43をそれぞれ設けた構成のプリズムシート20を実施例1としている。実施例1に係るプリズムシート20は、本段落以前に説明したものと同一である。比較例1,2に係る各プリズムシートの各プリズム部は、本段落以前に説明した入光側プリズム部42と同様の構成である。また、比較例2に係るプリズムシートの基材は、本段落以前に説明した基材20aと同様の構成である。そして、比較実験1では、上記した比較例1,2及び実施例1に係る各プリズムシートに導光板19からの光を透過させ、その透過光を偏光板に透過させて得た出射光の輝度を測定しており、さらにその出射光の輝度を、偏光板の透過軸角度を変化させて測定している。詳しくは、偏光板は、その透過軸が90°のとき、偏光板の透過軸と、プリズムシートに対する光の入射面、つまりP偏光成分(第1方向)とが平行をなし、偏光板の透過軸が0°,180°のとき、偏光板の透過軸と、S偏光成分(第2方向)とが平行をなす設定とされており、比較実験1では、上記偏光板を透過軸が0°から180°に至るまで回転させつつ出射光の輝度を測定し、その測定結果を図11に示した。図11では、縦軸を比較例1,2及び実施例1における最小輝度値を基準(1.0)とした相対輝度(無単位)とし、横軸を偏光板の透過軸の角度(単位は「°」)としている。そして、比較例1,2及び実施例1に係る各プリズムシートの偏光度に関しては、図11に示す実験結果から得た最大輝度値及び最小輝度値に基づいて算出した。具体的には、偏光度をρ、最大輝度値をImax、最小輝度値をImin、としたとき、偏光度は、ρ=(Imax-Imin)/(Imax+Imin)の式により求められる。偏光度の算出結果は、それぞれ比較例1の偏光度が6%、比較例2の偏光度が9.3%、実施例1の偏光度が16.5%であった。
 比較実験1の実験結果について説明する。図11から、実施例1及び比較例2に係る各プリズムシートは、輝度分布がほぼ対称形状となっているのに対し、比較例1に係るプリズムシートは、輝度分布が非対称形状となっていることが分かる。これは、比較例1に係るプリズムシートは、基材が二軸延伸法によって製造されたものであるため、光が基材を透過する際に偏光状態が乱され易くなっていることに起因していると考えられる。それにより、比較例1に係るプリズムシートは、偏光板の透過軸が90°でP偏光成分の透過光量が最大となるときの輝度値が最も低くなっており、偏光度も6%と最低となっている。これに対し、実施例1及び比較例2に係る各プリズムシートは、共に基材が未延伸フィルムからなるので、基材の透過光が偏光状態を乱され難く、それにより偏光板の透過軸が90°のときの輝度値が比較例1よりも高くなっており、また偏光度も比較例1より高くなっている。ここで、実施例1と比較例2とを比較すると、実施例1に係るプリズムシート20は、比較例2に係るプリズムシートに比べて、偏光板の透過軸が90°のときの輝度値が相対的に高く、また偏光度も相対的に高くなっている。これは、実施例1に係るプリズムシート20は、表裏両側に備えるプリズム部42,43(入射角制御構造AIC)により、導光板19からの出射光に含まれるP偏光成分をより高い利用効率でもって偏光板に向けて出射させることができることに起因していると考えられる。
 以上説明したように本実施形態のバックライト装置(照明装置)12は、LED(光源)17と、方形の板状をなし、その外周端面のうち対辺をなす一対の端面のいずれか一方がLED17から発せられた光が入射される光入射面19bとされるのに対して他方がLED17からの光が入射されない非入光反対面19dとされ、さらに一方の板面が光を出射させる光出射面19aとされる導光板19と、導光板19に対して光出射面19a側に配されるプリズムシート20であって、透光性を有する基材20aと、基材20aの板面であって導光板19からの光が入射される入光側板面20a1に形成されて光入射面19bに並行する形で延在する入光側単位プリズム42aを複数並ぶ形で配してなる入光側プリズム部42と、基材20aにおける入光側板面20a1とは反対側の板面であって光が出射される出光側板面20a2に形成されて光入射面19bに並行する形で延在する出光側単位プリズム43aを複数並ぶ形で配してなる出光側プリズム部43と、を有してなるプリズムシート20と、出光側単位プリズム43aにおいて頂部に対して非入光反対面19d側に配される第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角φ6を制御するための入射角制御構造AICであって、第1出光側傾斜面43a1と、入光側単位プリズム42aにおいて頂部に対して光入射面19b側に配される第1入光側傾斜面42a1と、入光側単位プリズム42aにおいて頂部に対して非入光反対面19d側に配される第2入光側傾斜面42a2と、がそれぞれ基材20aの板面に対してなす傾斜角度θ1,θ2,θ4が、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角φ6をブリュースター角が含まれる角度範囲とするような大きさとされてなる入射角制御構造AICと、を備える。
 まず、LED17から発せられた光は、導光板19の光入射面19bに入射し、導光板19内を伝播された後に光出射面19aから出射される。光出射面19aから出射された光は、導光板19の光出射面19a側に配されたプリズムシート20における基材20aの入光側板面20a1に配された入光側プリズム部42をなす各入光側単位プリズム42aに入射してから、基材20aを透過した後に基材20aの出光側板面20a2に配された出光側プリズム部43をなす各出光側単位プリズム43aから出射される。
 詳しくは、導光板19からの出射光は、入光側単位プリズム42aにおいて頂部に対して光入射面19b側に配される第1入光側傾斜面42a1に入射するが、このときに第1入光側傾斜面42a1の傾斜角度θ1に基づいた角度に屈折される。入光側単位プリズム42aを透過する光は、入光側単位プリズム42aにおいて頂部に対して非入光反対面19d側に配される第2入光側傾斜面42a2において全反射されることで、第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2に基づいて角度付けされつつ基材20a及び出光側単位プリズム43aへと向かう。基材20a及び出光側単位プリズム43aを透過した光は、出光側単位プリズム43aにおいて頂部に対して非入光反対面19d側に配される第1出光側傾斜面43a1を出射する際に、第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4に基づいた角度に屈折されることで、その進行方向が基材20aの板面の法線方向に近づくよう角度付けがなされる。
 ここで、入射角制御構造AICは、入光側単位プリズム42aにおける第1入光側傾斜面42a1及び第2入光側傾斜面42a2の各傾斜角度θ1,θ2、及び出光側単位プリズム43aにおける第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4が、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角φ6をブリュースター角が含まれる角度範囲とするような大きさとされてなるので、出光側単位プリズム43aを透過して第1出光側傾斜面43a1に向かう光は、第1出光側傾斜面43a1に対する入射角φ6が、ブリュースター角が含まれる角度範囲とされている。従って、第1出光側傾斜面43a1に向かう光のP偏光成分に関しては、第1出光側傾斜面43a1にて反射されて減衰されることが殆どなく、第1出光側傾斜面43a1から高い効率でもって出射される。しかも、出光側単位プリズム43aに供給される光は、予め入光側単位プリズム42aにおける第1入光側傾斜面42a1及び第2入光側傾斜面42a2によりそれぞれの傾斜角度θ1,θ2,θ4に基づいた角度付けがなされるので、従来に比べると、導光板19からの出射光の出射角度に応じて適切にP偏光成分の減衰を抑制することができる。これにより、光の利用効率を高いものとすることができる。
 また、入射角制御構造AICは、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角φ6が、第1出光側傾斜面43a1における光のP偏光成分の反射率が1%以下となる角度範囲となるよう構成されている。このようにすれば、出光側単位プリズム43aを透過して第1出光側傾斜面43a1に向かう光のP偏光成分が、より高い効率でもって第1出光側傾斜面43a1から出射されるので、光の利用効率をより高いものとすることができる。
 また、プリズムシート20は、その屈折率が1.585とされており、入射角制御構造AICは、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角φ6が28°~34.5°の角度範囲となるよう構成されている。プリズムシート20の屈折率を1.585とした場合、第1出光側傾斜面43a1に対する光のブリュースター角は、約32.2°となる。上記のように第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角φ6が上記ブリュースター角を含む28°~34.5°の角度範囲となるよう入射角制御構造AICを構成することで、第1出光側傾斜面43a1における光のP偏光成分の反射率が1%以下となり、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。
 また、プリズムシート20は、その屈折率が1.49とされており、入射角制御構造AICは、第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角φ6が28°~37°の角度範囲となるよう構成されている。プリズムシート20の屈折率を1.49とした場合、第1出光側傾斜面43a1に対する光のブリュースター角は、約33.9°となる。上記のように第1出光側傾斜面43a1に対する光の入射角φ6が上記ブリュースター角を含む28°~37°の角度範囲となるよう入射角制御構造AICを構成することで、第1出光側傾斜面43a1における光のP偏光成分の反射率が1%以下となり、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。
 また、入光側単位プリズム42aは、第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2が第1入光側傾斜面42a1の傾斜角度θ1よりも相対的に小さくなるよう形成されているのに対し、出光側単位プリズム43aは、その頂部に対して光入射面19b側に配される第2出光側傾斜面43a2を有するとともに、第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4が第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5よりも相対的に小さくなるよう形成されている。導光板19内を伝播する光、及び導光板19から出射した光は、光入射面19b側から非入光反対面19d側に向かって進行する成分を有している。これに対し、入光側単位プリズム42a及び出光側単位プリズム43aにおいて、いずれも頂部に対して非入光反対面19d側に配された第2入光側傾斜面42a2及び第1出光側傾斜面43a1の各傾斜角度θ2,θ4が、いずれも頂部に対して光入射面19b側に配された第1入光側傾斜面42a1及び第2出光側傾斜面43a2の各傾斜角度θ1,θ5よりも相対的に小さくされているので、これら第2入光側傾斜面42a2及び第1出光側傾斜面43a1の延面距離が相対的に大きくなっている。従って、第2入光側傾斜面42a2及び第1出光側傾斜面43a1によって導光板19から出射してプリズムシート20に入射した光により効率的に角度付けをすることができる。これにより、光の利用効率を一層向上させることができる。
 また、出光側単位プリズム43aは、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5が、第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が基材20aの板面に対してなす角度φ9よりも相対的に大きくなるよう形成されている。入光側単位プリズム42aの第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光は、基材20aの板面に対して所定の角度φ9となるよう角度付けされつつ基材20a及び出光側単位プリズム43aへと向かう。ここで、出光側単位プリズム43aの第2出光側傾斜面43a2は、その傾斜角度θ5が第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光の上記角度φ9よりも相対的に大きなものとされているので、第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が第2出光側傾斜面43a2に直接当たる事態が避けられる。これにより、第2出光側傾斜面43a2による反射光や第2出光側傾斜面43a2の透過光が生じることが避けられるので、プリズムシート20からの出射光がより均質化され、もって光の利用効率をより一層向上させることができる。
 また、プリズムシート20は、その屈折率が1.49~1.585の数値範囲とされており、入光側単位プリズム42aは、第1入光側傾斜面42a1の傾斜角度θ1が50°~80°の角度範囲とされるとともに第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2が36°~49°の角度範囲とされるのに対し、出光側単位プリズム43aは、第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4が46°~61°の角度範囲とされる。このようにすれば、第1出光側傾斜面43a1に入射する光は、傾斜角度θ1が50°~80°の角度範囲とされた入光側単位プリズム42aの第1入光側傾斜面42a1と、傾斜角度θ2が36°~49°の角度範囲とされた第2入光側傾斜面42a2とによって予め角度付けされることで、傾斜角度θ4が46°~61°の角度範囲とされた第1出光側傾斜面43a1に対する入射角φ6がブリュースター角を含む28°~37°の角度範囲とされる。これにより、第1出光側傾斜面43a1における光のP偏光成分の反射率が1%以下となるので、光の利用効率をより高いものとすることができる。特に、導光板19からの出射光が光出射面19aの法線に対してなす角度が大きな場合に好適とされる。
 また、プリズムシート20は、その屈折率が1.585とされており、入光側単位プリズム42aは、第1入光側傾斜面42a1の傾斜角度θ1が50°~80°の角度範囲とされるとともに第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2が36°~48°の角度範囲とされるのに対し、出光側単位プリズム43aは、第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4が50°~60°の角度範囲とされる。このようにすれば、第1出光側傾斜面43a1に入射する光は、傾斜角度θ1が50°~80°の角度範囲とされた入光側単位プリズム42aの第1入光側傾斜面42a1と、傾斜角度θ2が36°~48°の角度範囲とされた第2入光側傾斜面42a2とによって予め角度付けされることで、傾斜角度θ4が50°~60°の角度範囲とされた第1出光側傾斜面43a1に対する入射角φ6がブリュースター角(約32.2°)を含む28°~34.5°の角度範囲とされる。これにより、第1出光側傾斜面43a1における光のP偏光成分の反射率が1%以下となるので、光の利用効率をより高いものとすることができる。特に、導光板19からの出射光が光出射面19aの法線に対してなす角度が大きな場合に好適とされる。
 また、プリズムシート20は、その屈折率が1.49とされており、入光側単位プリズム42aは、第1入光側傾斜面42a1の傾斜角度θ1が50°~80°の角度範囲とされるとともに第2入光側傾斜面42a2の傾斜角度θ2が37°~49°の角度範囲とされるのに対し、出光側単位プリズム43aは、第1出光側傾斜面43a1の傾斜角度θ4が46°~61°の角度範囲とされる。このようにすれば、第1出光側傾斜面43a1に入射する光は、傾斜角度θ1が50°~80°の角度範囲とされた入光側単位プリズム42aの第1入光側傾斜面42a1と、傾斜角度θ2が37°~49°の角度範囲とされた第2入光側傾斜面42a2とによって予め角度付けされることで、傾斜角度θ4が46°~61°の角度範囲とされた第1出光側傾斜面43a1に対する入射角φ6がブリュースター角(約33.9°)を含む28°~37°の角度範囲とされる。これにより、第1出光側傾斜面43a1における光のP偏光成分の反射率が1%以下となるので、光の利用効率をより高いものとすることができる。特に、導光板19からの出射光が光出射面19aの法線に対してなす角度が大きな場合に好適とされる。
 また、出光側単位プリズム43aは、第2出光側傾斜面43a2の傾斜角度θ5が65°~80°の角度範囲とされる。入光側単位プリズム42aの第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光は、基材20aの板面に対して所定の角度となるよう角度付けされつつ基材20a及び出光側単位プリズム43aへと向かう。ここで、出光側単位プリズム43aの第2出光側傾斜面43a2は、その傾斜角度θ5が65°~80°の角度範囲とされているので、第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が基材20aの板面に対してなす角度よりも相対的に大きくなっている。従って、第2入光側傾斜面42a2にて全反射された光が第2出光側傾斜面43a2に直接当たる事態が避けられる。これにより、第2出光側傾斜面43a2による反射光や第2出光側傾斜面43a2の透過光が生じることが避けられるので、プリズムシート20からの出射光がより均質化され、もって光の利用効率をより一層向上させることができる。
 また、導光板19における光出射面19aとは反対側の板面が反対板面19cとされるとともに、その反対板面19cには、光入射面19bに並行する形で延在する単位反射プリズム41aを複数並ぶ形で配してなる出光反射プリズム部41が配されており、単位反射プリズム41aは、その頂部に対して光入射面19b側に出光反射傾斜面41a1を有していて、この出光反射傾斜面41a1は、反対板面19cに対してなす傾斜角度θ7が、45°から導光板19の臨界角を差し引いた数値よりも小さくなる大きさとされる。まず、LED17から発せられて光入射面19bに入射した光は、光入射面19bにて導光板19の臨界角以上の屈折角となるよう屈折される。その後、導光板19内を伝播して光出射面19aにて全反射された光は、出光反射プリズム部41をなす単位反射プリズム41aの出光反射傾斜面41a1にて全て全反射されて出光反射傾斜面41a1を透過することがない。これにより、光出射面19aに向かう光の進行方向が均一化される。そして、出光反射傾斜面41a1にて全反射されて光出射面19aに向かう光には、そのまま光出射面19aから出射されるものの他にも光出射面19aにて再び全反射されるものが含まれている。この光出射面19aにて再び全反射された光は、次以降の単位反射プリズム41aの出光反射傾斜面41a1にて全反射されることで、やがて光出射面19aから出射される。つまり、光出射面19aの出射光には、出光反射傾斜面41a1にて複数回全反射されたものが少なからず含まれており、そのような光は光出射面19aに対する入射角が臨界角に近い大きさに揃えられている。これにより、光出射面19aの出射光の出射角が均一化されるので、導光板19からプリズムシート20へ向かい、入光側単位プリズム42aに入射する光の入射角が均一化される。もってプリズムシート20によって光に効率的に集光作用を付与することができる。
 また、基材20aは、未延伸フィルムからなる。このようにすれば、仮に基材20aとして二軸延伸フィルムを用いた場合に比べると、光が基材20aを透過する際に偏光が乱されることが避けられる。これにより、第1出光側傾斜面43a1から光のP偏光成分をより効率的に出射させることができ、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。
 また、本実施形態に係る液晶表示装置(表示装置)10は、上記した構成のバックライト装置12と、バックライト装置12からの光を利用して表示を行う液晶パネル(表示パネル)11とを備える。このような構成の液晶表示装置10によれば、バックライト装置12の出射光の利用効率が高いものとされているから、高輝度で表示品位に優れた表示を実現することができる。
 <実施形態2>
 本発明の実施形態2を図12または図13によって説明する。この実施形態2では、偏光制御シート44を追加したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る導光板119とプリズムシート120との間には、図12に示すように、偏光制御シート44が介在する形で配されている。偏光制御シート44は、フィルム状をなす偏光制御シート基材44aと、偏光制御シート基材44aのうち導光板119側に配されて導光板119からの光が入射される導光板側板面44a1に形成される導光板側プリズム部45と、偏光制御シート基材44aのうちプリズムシート120側に配されてプリズムシート120に向けて光が出射されるプリズムシート側板面44a2に形成されるプリズムシート側プリズム部46とから構成される。この偏光制御シート44は、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)、PC(ポリカーボネート)、TAC(トリアセチルセルロース)などの透光性に優れた合成樹脂製とされ、プリズムシート120と同一材料とされるのが好ましい。偏光制御シート44は、屈折率が1.49~1.585の範囲に含まれる数値とされている。この偏光制御シート基材44aは、製造過程において延伸されることがない、未延伸フィルムからなるものとされているので、偏光制御シート基材44aを光が透過する際に偏光が乱されることが避けられている。
 導光板側プリズム部45は、図12に示すように、偏光制御シート基材44aにおける裏側の板面であって、導光板119の光出射面119aと対向することで光出射面119aから出射される光が入射される導光板側板面44a1に一体的に設けられている。導光板側プリズム部45は、偏光制御シート基材44aの導光板側板面44a1からZ軸方向に沿って裏側(導光板119側)に向けて突出する多数の導光板側単位プリズム45aにより構成される。導光板側単位プリズム45aは、X軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形状(略山型)をなすとともにY軸方向に沿って直線的に延在しており、導光板側板面44a1においてX軸方向に沿って多数並んで配されている。つまり、導光板側単位プリズム45aは、導光板119の光入射面(図示を省略する)に並行する形で延在するとともにその延在方向と直交する方向に沿って多数が並んで配置されている。各導光板側単位プリズム45aは、図13に示すように、頂部を挟んで一対の導光板側偏光制御傾斜面45a1,45a2を有しており、これら一対の導光板側偏光制御傾斜面45a1,45a2が共に偏光制御シート基材44aの板面(導光板側板面44a1、X軸方向)に対して傾斜状をなしている。一対の導光板側偏光制御傾斜面45a1,45a2のうち、頂部に対して光入射面側(図12及び図13に示す左側)に配されるものが第1導光板側偏光制御傾斜面45a1とされるのに対し、頂部に対して図示しない非入光反対面側(図12及び図13に示す右側)に配されるものが第2導光板側偏光制御傾斜面45a2とされる。第1導光板側偏光制御傾斜面45a1が偏光制御シート基材44aの板面に対してなす傾斜角度θ8と、第2導光板側偏光制御傾斜面45a2の同傾斜角度θ9とが同一とされており、具体的には22°程度とされるのが好ましい。つまり、導光板側単位プリズム45aは、断面形状が二等辺三角形状とされている。また、導光板側単位プリズム45aの頂角θ10は、136°程度とされるのが好ましい。この頂角θ10を2で割った値(68°程度)が、各導光板側偏光制御傾斜面45a1,45a2が偏光制御シート基材44aの板面の法線方向に対してなす角度と等しくなるとともに、導光板119からの出射光の出射角φ0(70°~80°)よりも小さくなっている。従って、導光板119からの出射光は、頂部に対して非入光反対面側に配された第2導光板側偏光制御傾斜面45a2に直接当たることが殆どないものとされる。各導光板側単位プリズム45aは、一対の導光板側偏光制御傾斜面45a1,45a2の傾斜角度θ8,θ9を一定に保ちつつX軸方向に沿って延在しているので、X軸方向についてどの位置においても、各導光板側偏光制御傾斜面45a1,45a2の傾斜角度θ8,θ9は変化することがないものとされる。X軸方向に沿って並ぶ多数の導光板側単位プリズム45aは、各導光板側偏光制御傾斜面45a1,45a2の傾斜角度θ8,θ9、頂角θ10、底辺の幅寸法及び高さ寸法が全てほぼ同一とされており、隣り合う導光板側単位プリズム45a間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。
 プリズムシート側プリズム部46は、図12に示すように、偏光制御シート基材44aにおける表側の板面であって、プリズムシート120と対向することでその入光側プリズム部142に向けて光を出射させるプリズムシート側板面44a2に一体的に設けられている。プリズムシート側プリズム部46は、偏光制御シート基材44aのプリズムシート側板面44a2からZ軸方向に沿って表側(プリズムシート120側)に向けて突出する多数のプリズムシート側単位プリズム46aにより構成される。プリズムシート側単位プリズム46aは、X軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形状(略山型)をなすとともにY軸方向に沿って直線的に延在しており、プリズムシート側板面44a2においてX軸方向に沿って多数並んで配されている。つまり、プリズムシート側単位プリズム46aは、導光板119の光入射面(図示を省略する)に並行する形で延在するとともにその延在方向と直交する方向に沿って多数が並んで配置されている。各プリズムシート側単位プリズム46aは、図13に示すように、頂部を挟んで一対のプリズムシート側偏光制御傾斜面46a1,46a2を有しており、これら一対のプリズムシート側偏光制御傾斜面46a1,46a2が共に偏光制御シート基材44aの板面(プリズムシート側板面44a2、X軸方向)に対して傾斜状をなしている。一対のプリズムシート側偏光制御傾斜面46a1,46a2のうち、頂部に対して非入光反対面側(図13に示す右側)に配されるものが第1プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1とされるのに対し、頂部に対して光入射面側(図13に示す左側)に配されるものが第2プリズムシート側偏光制御傾斜面46a2とされる。第1プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1が偏光制御シート基材44aの板面に対してなす傾斜角度θ11と、第2プリズムシート側偏光制御傾斜面46a2の同傾斜角度θ12とが同一とされている。つまり、プリズムシート側単位プリズム46aは、断面形状が二等辺三角形状とされている。さらには、各プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1,46a2の傾斜角度θ11,θ12は、各導光板側偏光制御傾斜面45a1,45a2の傾斜角度θ8,θ9と同一の値とされており、具体的には22°程度とされるのが好ましい。また、プリズムシート側単位プリズム46aの頂角θ13は、136°程度とされるのが好ましい。この頂角θ13を2で割った値(68°程度)が、各プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1,46a2が偏光制御シート基材44aの板面の法線方向に対してなす角度と等しくなるとともに、導光板119からの出射光の出射角φ0(70°~80°)よりも小さくなっている。その上で、これら4つの偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2の傾斜角度θ8,θ9,θ11,θ12は、プリズムシート120の入光側プリズム部142を構成する入光側単位プリズム142aにおける第1入光側傾斜面142a1が基材120aの板面に対してなす傾斜角度θ1よりも相対的に小さなものとされる(図12を参照)。各プリズムシート側単位プリズム46aは、一対のプリズムシート側偏光制御傾斜面46a1,46a2の傾斜角度θ11,θ12を一定に保ちつつX軸方向に沿って延在しているので、X軸方向についてどの位置においても、各プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1,46a2の傾斜角度θ11,θ12は変化することがないものとされる。プリズムシート側単位プリズム46aは、その底辺の幅寸法及び高さ寸法が、導光板側単位プリズム45aにおける底辺の幅寸法及び高さ寸法とそれぞれ同一とされる。X軸方向に沿って並ぶ多数のプリズムシート側単位プリズム46aは、各プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1,46a2の傾斜角度θ11,θ12、頂角θ13、底辺の幅寸法及び高さ寸法が全てほぼ同一とされており、隣り合うプリズムシート側単位プリズム46a間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。
 このような構成の偏光制御シート44に導光板119から光が供給されると次のような作用を奏する。すなわち、導光板119からの出射光(出射角がφ0となる出射光)は、偏光制御シート44における導光板側プリズム部45をなす各導光板側単位プリズム45aにおける第1導光板側偏光制御傾斜面45a1に入射する。このときの入射角をφ10とする。第1導光板側偏光制御傾斜面45a1に入射した光は、第1導光板側偏光制御傾斜面45a1の傾斜角度θ8に基づいた角度に屈折される。このときの屈折角をφ11とする。導光板側単位プリズム45aを透過した光は、偏光制御シート基材44a及びプリズムシート側単位プリズム46aを透過し、第1プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1に入射する。このときの入射角をφ12とする。第1プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1に入射した光は、第1プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1の傾斜角度θ11に基づいた角度に屈折されつつプリズムシート120側に向けて出射される。このときの屈折角をφ13とする。また、第1プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1の出射光が偏光制御シート基材44aの板面の法線方向に対してなす角度をφ14とする。
 ここで、第1導光板側偏光制御傾斜面45a1の傾斜角度θ8と、第1プリズムシート側偏光制御傾斜面46a1の傾斜角度θ9とが同一であることから、上記したφ10~φ14のうち、φ11及びφ12が互いに同一とされるとともにφ10及びφ13が互いに同一とされる。従って、偏光制御シート44の出射光の出射角であるφ14は、導光板119の出射光の出射角であるφ0と同一とされる。このことは、偏光制御シート44の出射光が導光板119からの出射光と同様の輝度角度分布を有することを意味している。従って、導光板119からの光を直接プリズムシート120に光を入射させた場合と同一の光学作用が得られるので、偏光制御シート44を介在させることに伴う光のロスが生じ難くなり、もって光の利用効率を高く保つことができる。
 次に、偏光制御シート44の各単位プリズム45a,46aが有する4つの偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2の傾斜角度θ8,θ9,θ11,θ12が、プリズムシート120の入光側プリズム部142を構成する入光側単位プリズム142aにおける第1入光側傾斜面142a1が基材120aの板面に対してなす傾斜角度θ1よりも相対的に小さくされることの技術的意義を説明する。一般的に、プリズムの傾斜面に対する入射光のS偏光成分の反射率は、入射角が増すほど増加する傾向にある(図8を参照)。これに対し、上記した傾斜角度θ8,θ9,θ11,θ12の角度設計により、偏光制御シート44が有する導光板側単位プリズム45a及びプリズムシート側単位プリズム46aにおいてそれぞれの頂部を挟んで配された一対ずつの偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2に対する光の入射角は、プリズムシート120の入光側単位プリズム142aにおける第1入光側傾斜面142a1に対する光の入射角よりも相対的に大きなものとなる。従って、導光板側単位プリズム45a及びプリズムシート側単位プリズム46aの各偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2に対する入射光のS偏光成分の反射率は、入光側単位プリズム142aの第1入光側傾斜面142a1に対する入射光のS偏光成分の反射率よりも高くなっているので、各偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2にてS偏光成分をより高い効率でもって反射して導光板119側に戻すことができる。この導光板119側に戻された光は、再度プリズムシート120側に向かうまでの間に反射などされることで、その一部がP偏光成分に変換される。これにより、プリズムシート120に供給する光のS偏光成分を増加させることができる。もって、光の利用効率をより高いものとすることができるのである。導光板119との間に本実施形態に係る偏光制御シート44を介在させたプリズムシート120の出射光に係る偏光度について、上記した実施形態1の比較実験1と同様の手法を用いて算出したところ、27.4%となった。この値は、実施形態1の比較実験1の実施例1の偏光度(16.54%)よりも高いものとなっている。
 以上説明したように本実施形態によれば、導光板119とプリズムシート120との間に介在する形で配される偏光制御シート44であって、透光性を有する偏光制御シート基材44aと、偏光制御シート基材44aにおける導光板119側の板面であって導光板119からの光が入射される導光板側板面44a1に形成されて光入射面に並行する形で延在する導光板側単位プリズム45aを複数並ぶ形で配してなる導光板側プリズム部45と、偏光制御シート基材44aにおけるプリズムシート120側の板面であって光が出射されるプリズムシート側板面44a2に形成されて光入射面に並行する形で延在するプリズムシート側単位プリズム46aを複数並ぶ形で配してなるプリズムシート側プリズム部46と、を有してなる偏光制御シート44を備えており、導光板側単位プリズム45a及びプリズムシート側単位プリズム46aにおいてそれぞれの頂部を挟んで配された一対ずつの偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2は、偏光制御シート基材44aの板面に対してなす傾斜角度θ8,θ9,θ11,θ12が、互いに同一とされ、且つプリズムシート120の入光側単位プリズム142aにおける第1入光側傾斜面142a1が基材120aの板面に対してなす傾斜角度θ1よりもさらに小さくなるよう形成されている。このようにすれば、導光板119からの出射光は、偏光制御シート44における偏光制御シート基材44aの導光板側板面44a1に配された導光板側プリズム部45をなす各導光板側単位プリズム45aに入射してから、偏光制御シート基材44aを透過した後に偏光制御シート基材44aのプリズムシート側板面44a2に配されたプリズムシート側プリズム部46をなす各プリズムシート側単位プリズム46aから出射される。
 ここで、一般的に、プリズムの傾斜面に対する入射光のS偏光成分の反射率は、入射角が増すほど増加する傾向にある。これに対し、偏光制御シート44が有する導光板側単位プリズム45a及びプリズムシート側単位プリズム46aにおいてそれぞれの頂部を挟んで配された一対ずつの偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2に対する光の入射角φ10は、プリズムシート120の入光側単位プリズム42aにおける第1入光側傾斜面42a1に対する光の入射角φ1よりも相対的に大きなものとなる。従って、導光板側単位プリズム45a及びプリズムシート側単位プリズム46aの各偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2に対する入射光のS偏光成分の反射率は、入光側単位プリズム42aの第1入光側傾斜面42a1に対する入射光のS偏光成分の反射率よりも高くなっているので、各偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2にてS偏光成分をより高い効率でもって反射して導光板119側に戻すことができる。この導光板119側に戻された光は、再度プリズムシート120側に向かうまでの間に反射などされることで、その一部がP偏光成分に変換される。これにより、プリズムシート120に供給する光のS偏光成分を増加させることができ、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。しかも、導光板側単位プリズム45a及びプリズムシート側単位プリズム46aの各偏光制御傾斜面45a1,45a2,46a1,46a2における傾斜角度θ8,θ9,θ11,θ12が互いに同一とされているので、導光板119から出射する光の出射角と、偏光制御シート44から出射する光の出射角とがほぼ平行になる。これにより、導光板119からの光を直接プリズムシート120に光を入射させた場合と同一の光学作用が得られるので、偏光制御シート44を介在させることに伴う光のロスが生じ難くなり、もって光の利用効率を高く保つことができる。
 <実施形態3>
 本発明の実施形態3を図14によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態1に記載した反射シートを拡散反射シート47に変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る導光板219の反対板面219c側には、図14に示すように、光を拡散反射する拡散反射シート47が配されている。拡散反射シート47は、表面が白色を呈する発泡樹脂材料からなるものとされている。導光板219内に存在する光にS偏光成分が含まれていた場合には、そのS偏光成分が拡散反射シート47により拡散反射されることで、その一部がP偏光成分に変換されるようになっている。従って、プリズムシート220により導光板219側に戻されたS偏光成分を拡散反射シート47により拡散反射してP偏光成分に変換した上で、再度プリズムシート220に向かわせることができるので、プリズムシート220に供給される光のP偏光成分が増加することになる。従って、光の利用効率をより高いものとすることができる。
 以上説明したように本実施形態によれば、導光板219における光出射面219aとは反対側の板面が反対板面219cとされており、反対板面219cに接する形で配されるとともに、反対板面219cからの光を拡散反射する拡散反射シート47を備える。このようにすれば、プリズムシート220の各単位プリズム242a,243aにて反射されることで導光板219側に戻された光のS偏光成分は、拡散反射シート47にて拡散反射されることで、その一部がP偏光成分に変換される。これにより、プリズムシート220に供給する光のS偏光成分を増加させることができ、もって光の利用効率をより高いものとすることができる。
 <他の実施形態>
 本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
 (1)上記した各実施形態では、第1出光側傾斜面によるP偏光成分の反射率が1%以下となるよう、第1出光側傾斜面に対する光の入射角φ6を設定した場合を例示したが、第1出光側傾斜面によるP偏光成分の反射率が1%を上回る値など、1%以外の値となるよう、第1出光側傾斜面に対する光の入射角φ6を設定することも可能である。その場合は、プリズムシートの各単位プリズムの各傾斜面における傾斜角度を、実施形態1に記載した計算式に基づいて適宜に変更すればよい。
 (2)上記した各実施形態では、プリズムシートの屈折率を1.49~1.585の数値範囲とした場合を例示したが、プリズムシートの屈折率が1.49を下回る値としたものや、1.585を上回る値などとしたものも本発明に含まれる。また、プリズムシートの屈折率を1.49~1.585の数値範囲の中で、1.49,1.585以外の数値とすることも可能である。これらの場合は、プリズムシートの各単位プリズムの各傾斜面における傾斜角度を、実施形態1に記載した計算式に基づいて計算し、その計算結果となるよう適宜に変更すればよい。
 (3)上記した各実施形態では、プリズムシートの出射光の出射角φ8が±3°となるよう設定した場合を例示したが、プリズムシートの出射光の出射角φ8が±3°を超える値など、±3°以外の値となるように設定することも可能である。また、プリズムシートの出射光の出射角φ8の角度範囲に関して、上限値の絶対値と下限値の絶対値とが異なる大きさであっても構わない。これらの場合は、プリズムシートの各単位プリズムの各傾斜面における傾斜角度を、実施形態1に記載した計算式に基づいて計算し、その計算結果となるよう適宜に変更すればよい。
 (4)上記した各実施形態では、導光板からの出射光の出射角φ0を70°~80°の角度範囲とした場合を例示したが、導光板からの出射光の出射角φ0が70°を下回る値としたものや、80°を上回る値などとしたものも本発明に含まれる。また、導光板からの出射光の出射角φ0を70°~80°の数値範囲の中で、70°,80°以外の数値とすることも可能である。これらの場合は、導光板からの出射光の出射角φ0を、実施形態1に記載した計算式に基づいて計算し、その計算結果となるよう適宜に変更すればよい。
 (5)上記した各実施形態では、第1入光側傾斜面の傾斜角度θ1を50°~80°の角度範囲とした場合を例示したが、第1入光側傾斜面の傾斜角度θ1が50°を下回る値としたものや、80°を上回る値などとしたものも本発明に含まれる。また、第1入光側傾斜面の傾斜角度θ1を50°~80°の数値範囲の中で、50°,80°以外の数値とすることも可能である。これらの場合は、プリズムシートの各単位プリズムの各傾斜面における傾斜角度を、実施形態1に記載した計算式に基づいて計算し、その計算結果となるよう適宜に変更すればよい。
 (6)上記した各実施形態では、出光側プリズム部をなす出光側単位プリズムにおける底辺の幅寸法及び高さ寸法が、入光側プリズム部をなす入光側単位プリズムにおける底辺の幅寸法及び高さ寸法よりも大きくされたものを示したが、前者と後者とで底辺の幅寸法及び高さ寸法を同一としたものや、後者が前者よりも底辺の幅寸法及び高さ寸法が大きくされたものも本発明に含まれる。
 (7)上記した各実施形態では、プリズムシートをなす基材と各プリズム部とが同じ屈折率となるよう同一材料により構成したものを示したが、プリズムシートをなす基材と各プリズム部とを異なる材料により構成しつつも互いの屈折率をほぼ同じにすることも可能である。また、プリズムシートをなす基材と各プリズム部とを互いに屈折率が異なる材料によりそれぞれ構成することも可能である。
 (8)上記した実施形態2では、偏光制御シートをなす偏光制御シート基材と各プリズム部とが同じ屈折率となるよう同一材料により構成したものを示したが、偏光制御シートをなす偏光制御シート基材と各プリズム部とを異なる材料により構成しつつも互いの屈折率をほぼ同じにすることも可能である。また、偏光制御シートをなす偏光制御シート基材と各プリズム部とを互いに屈折率が異なる材料によりそれぞれ構成することも可能である。
 (9)上記した実施形態2では、偏光制御シートの各プリズム部をなす各単位プリズムの頂角θ10,θ13が136°とされ、各偏光制御傾斜面の傾斜角度θ8,θ9,θ11,θ12が22°とされたものを例示したが、要は各偏光制御傾斜面の傾斜角度θ8,θ9,θ11,θ12が、プリズムシートの入光側プリズム部をなす入光側単位プリズムの第1入光側傾斜面の傾斜角度θ1よりも小さくされていればよいので、その条件を満たす範囲で各偏光制御傾斜面の傾斜角度θ8,θ9,θ11,θ12の具体的な値は適宜に変更可能である。
 (10)上記した実施形態3に記載した拡散反射シートに用いる具体的な材料は適宜に変更可能である。
 (11)上記した各実施形態では、導光板上に載置される光学シートが1枚のプリズムシートのみからなる構成のものを示したが、他の種類の光学シート(例えば拡散シートや反射型偏光シートなど)を追加することも可能である。また、プリズムシートを複数枚とすることも可能である。
 (12)上記した各実施形態では、導光板の光入射面に沿ってLED基板が1枚配される構成のものを示したが、導光板の光入射面に沿ってLED基板が2枚以上並ぶ配置構成としたものも本発明に含まれる。
 (13)上記した各実施形態では、導光板における短辺側の一端面を光入射面とし、その光入射面に対してLED基板を対向状に配したものを示したが、導光板における長辺側の一端面を光入射面とし、その光入射面に対してLED基板を対向状に配したものも本発明に含まれる。その場合、プリズムシートの各プリズム部をなす各単位プリズムの延在方向を導光板の長辺方向に一致させ、各単位プリズムの並び方向を導光板の短辺方向に一致させるようにすればよい。
 (14)上記した各実施形態では、導光板が長方形状とされた場合を示したが、導光板が正方形であってもよい。また、導光板は、完全なる方形である必要はなく、外周端部の一部が切り欠かれた構成であっても構わない。
 (15)上記した各実施形態では、頂面発光型のLEDを用いた場合を示したが、LED基板に対する実装面に対して隣り合う側面が発光面とされる側面発光型のLEDを用いたものにも本発明は適用可能である。
 (16)上記した各実施形態では、タッチパネルのタッチパネルパターンとして投影型静電容量方式のものを例示したが、それ以外にも、表面型静電容量方式、抵抗膜方式、電磁誘導方式などのタッチパネルパターンを採用したものにも本発明は適用可能である。
 (17)上記した各実施形態に記載したタッチパネルに代えて、例えば、液晶パネルの表示面に表示される画像を視差により分離することで、立体画像(3D画像、三次元画像)として観察者に観察させるための視差バリアパターンを有する視差バリアパネル(スイッチ液晶パネル)を用いることも可能である。また、上記した視差バリアパネルとタッチパネルとを併用することも可能である。
 (18)上記した(17)に記載した視差バリアパネルにタッチパネルパターンを形成し、視差バリアパネルにタッチパネル機能を併有させることも可能である。
 (19)上記した各実施形態以外にも、液晶パネルの具体的な画面サイズは適宜に変更可能である。
 (20)上記した各実施形態では、液晶パネルが有するカラーフィルタの着色部をR,G,Bの3色としたものを例示したが、着色部を4色以上とすることも可能である。
 (21)上記した各実施形態では、光源としてLEDを用いたものを示したが、有機ELなどの他の光源を用いることも可能である。
 (22)上記した各実施形態では、フレームが金属製とされたものを示したが、フレームを合成樹脂製とすることも可能である。
 (23)上記した各実施形態では、カバーパネルとして化学強化処理を施した強化ガラスを用いた場合を示したが、風冷強化処理(物理強化処理)を施した強化ガラスを用いることも勿論可能である。
 (24)上記した各実施形態では、カバーパネルとして強化ガラスを用いたものを示したが、強化ガラスではない通常のガラス材(非強化ガラス)や合成樹脂材を用いることも勿論可能である。
 (25)上記した各実施形態では、液晶表示装置にカバーパネルを用いた場合を示したが、カバーパネルを省略することも可能である。同様にタッチパネルを省略することも可能である。
 (26)上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
 10...液晶表示装置(表示装置)、11...液晶パネル(表示パネル)、12...バックライト装置(照明装置)、17...LED(光源)、19,119,219...導光板、19a,119a,219a...光出射面、19b...光入射面、19c,219c...反対板面、19d...非入光反対面、20,120,220...プリズムシート、20a...基材、20a1...入光側板面、20a2...出光側板面、41...出光反射プリズム部、41a...単位反射プリズム、41a1...出光反射傾斜面、42,142...入光側プリズム部、42a,142a,242a...入光側単位プリズム、42a1,142a1...第1入光側傾斜面、42a2...第2入光側傾斜面、43...出光側プリズム部、43a,243a...出光側単位プリズム、43a1...第1出光側傾斜面、43a2...第2出光側傾斜面、44...偏光制御シート、44a...偏光制御シート基材、44a1...導光板側板面、44a2...プリズムシート側板面、45...導光板側プリズム部、45a...導光板側単位プリズム、45a1...第1導光板側偏光制御傾斜面、45a2...第2導光板側偏光制御傾斜面、46...プリズムシート側プリズム部、46a...プリズムシート側単位プリズム、46a1...第1プリズムシート側偏光制御傾斜面、46a2...第2プリズムシート側偏光制御傾斜面、47...拡散反射シート、AIC...入射角制御構造、θ1...傾斜角度、θ2...傾斜角度、θ4...傾斜角度、θ5...傾斜角度、θ7...傾斜角度、φ6...入射角

Claims (15)

  1.  光源と、
     方形の板状をなし、その外周端面のうち対辺をなす一対の端面のいずれか一方が前記光源から発せられた光が入射される光入射面とされるのに対して他方が前記光源からの光が入射されない非入光反対面とされ、さらに一方の板面が光を出射させる光出射面とされる導光板と、
     前記導光板に対して前記光出射面側に配されるプリズムシートであって、透光性を有する基材と、前記基材の板面であって前記導光板からの光が入射される入光側板面に形成されて前記光入射面に並行する形で延在する入光側単位プリズムを複数並ぶ形で配してなる入光側プリズム部と、前記基材における前記入光側板面とは反対側の板面であって光が出射される出光側板面に形成されて前記光入射面に並行する形で延在する出光側単位プリズムを複数並ぶ形で配してなる出光側プリズム部と、を有してなるプリズムシートと、
     前記出光側単位プリズムにおいて頂部に対して前記非入光反対面側に配される第1出光側傾斜面に対する光の入射角を制御するための入射角制御構造であって、前記第1出光側傾斜面と、前記入光側単位プリズムにおいて頂部に対して前記光入射面側に配される第1入光側傾斜面と、前記入光側単位プリズムにおいて頂部に対して前記非入光反対面側に配される第2入光側傾斜面と、がそれぞれ前記基材の板面に対してなす傾斜角度が、前記第1出光側傾斜面に対する光の入射角をブリュースター角が含まれる角度範囲とするような大きさとされてなる入射角制御構造と、を備える照明装置。
  2.  前記入射角制御構造は、前記第1出光側傾斜面に対する光の入射角が、前記第1出光側傾斜面における光のP偏光成分の反射率が1%以下となる角度範囲となるよう構成されている請求項1記載の照明装置。
  3.  前記プリズムシートは、その屈折率が1.585とされており、
     前記入射角制御構造は、前記第1出光側傾斜面に対する光の入射角が28°~34.5°の角度範囲となるよう構成されている請求項1または請求項2記載の照明装置。
  4.  前記プリズムシートは、その屈折率が1.49とされており、
     前記入射角制御構造は、前記第1出光側傾斜面に対する光の入射角が28°~37°の角度範囲となるよう構成されている請求項1または請求項2記載の照明装置。
  5.  前記入光側単位プリズムは、前記第2入光側傾斜面の前記傾斜角度が前記第1入光側傾斜面の前記傾斜角度よりも相対的に小さくなるよう形成されているのに対し、前記出光側単位プリズムは、その頂部に対して前記光入射面側に配される第2出光側傾斜面を有するとともに、前記第1出光側傾斜面の前記傾斜角度が前記第2出光側傾斜面の前記傾斜角度よりも相対的に小さくなるよう形成されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の照明装置。
  6.  前記出光側単位プリズムは、前記第2出光側傾斜面の前記傾斜角度が、前記第2入光側傾斜面にて全反射された光が前記基材の板面に対してなす角度よりも相対的に大きくなるよう形成されている請求項5記載の照明装置。
  7.  前記プリズムシートは、その屈折率が1.49~1.585の数値範囲とされており、
     前記入光側単位プリズムは、前記第1入光側傾斜面の前記傾斜角度が50°~80°の角度範囲とされるとともに前記第2入光側傾斜面の前記傾斜角度が36°~49°の角度範囲とされるのに対し、前記出光側単位プリズムは、前記第1出光側傾斜面の前記傾斜角度が46°~61°の角度範囲とされる請求項5または請求項6記載の照明装置。
  8.  前記プリズムシートは、その屈折率が1.585とされており、
     前記入光側単位プリズムは、前記第1入光側傾斜面の前記傾斜角度が50°~80°の角度範囲とされるとともに前記第2入光側傾斜面の前記傾斜角度が36°~48°の角度範囲とされるのに対し、前記出光側単位プリズムは、前記第1出光側傾斜面の前記傾斜角度が50°~60°の角度範囲とされる請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の照明装置。
  9.  前記プリズムシートは、その屈折率が1.49とされており、
     前記入光側単位プリズムは、前記第1入光側傾斜面の前記傾斜角度が50°~80°の角度範囲とされるとともに前記第2入光側傾斜面の前記傾斜角度が37°~49°の角度範囲とされるのに対し、前記出光側単位プリズムは、前記第1出光側傾斜面の前記傾斜角度が46°~61°の角度範囲とされる請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の照明装置。
  10.  前記出光側単位プリズムは、前記第2出光側傾斜面の前記傾斜角度が65°~80°の角度範囲とされる請求項6から請求項9のいずれか1項に記載の照明装置。
  11.  前記導光板における前記光出射面とは反対側の板面が反対板面とされるとともに、その反対板面には、前記光入射面に並行する形で延在する単位反射プリズムを複数並ぶ形で配してなる出光反射プリズム部が配されており、
     前記単位反射プリズムは、その頂部に対して前記光入射面側に出光反射傾斜面を有していて、この出光反射傾斜面は、前記反対板面に対してなす傾斜角度が、45°から前記導光板の臨界角を差し引いた数値よりも小さくなる大きさとされる請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の照明装置。
  12.  前記基材は、未延伸フィルムからなる請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の照明装置。
  13.  前記導光板と前記プリズムシートとの間に介在する形で配される偏光制御シートであって、透光性を有する偏光制御シート基材と、前記偏光制御シート基材における前記導光板側の板面であって前記導光板からの光が入射される導光板側板面に形成されて前記光入射面に並行する形で延在する導光板側単位プリズムを複数並ぶ形で配してなる導光板側プリズム部と、前記偏光制御シート基材における前記プリズムシート側の板面であって光が出射されるプリズムシート側板面に形成されて前記光入射面に並行する形で延在するプリズムシート側単位プリズムを複数並ぶ形で配してなるプリズムシート側プリズム部と、を有してなる偏光制御シートを備えており、
     前記導光板側単位プリズム及び前記プリズムシート側単位プリズムにおいてそれぞれの頂部を挟んで配された一対ずつの偏光制御傾斜面は、前記偏光制御シート基材の板面に対してなす傾斜角度が、互いに同一とされ、且つ前記プリズムシートの前記入光側単位プリズムにおける前記第1入光側傾斜面が前記基材の板面に対してなす傾斜角度よりもさらに小さくなるよう形成されている請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置。
  14.  前記導光板における前記光出射面とは反対側の板面が反対板面とされており、
     前記反対板面に接する形で配されるとともに、前記反対板面からの光を拡散反射する拡散反射シートを備える請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の照明装置。
  15.  請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104765500B (zh) * 2015-04-20 2018-07-17 合肥京东方光电科技有限公司 彩膜基板及其制作方法、显示装置
CN104965344B (zh) * 2015-07-10 2018-09-11 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示装置及其导光板的制造方法
CN107132694B (zh) * 2017-06-14 2020-06-23 上海天马微电子有限公司 一种背光模组及显示装置
KR102549924B1 (ko) * 2018-09-11 2023-06-30 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP2020119678A (ja) * 2019-01-21 2020-08-06 シャープ株式会社 照明装置及び表示装置
US11170579B2 (en) * 2019-04-09 2021-11-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Hybrid rendering
KR20210052654A (ko) * 2019-10-29 2021-05-11 삼성디스플레이 주식회사 윈도우 및 그것을 포함하는 표시 장치
CN112987406A (zh) * 2021-03-25 2021-06-18 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009003412A (ja) * 2007-03-07 2009-01-08 Rohm & Haas Denmark Finance As 低減された色分解を有する偏光転向フィルム
JP2010067441A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Dainippon Printing Co Ltd バックライトユニット及び液晶表示装置
US20100141870A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Choe Kyu-Min Optical sheet and lcd apparatus having the same
JP2012181958A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 21 Aomori Sangyo Sogo Shien Center 光学デバイス

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW594115B (en) * 1992-10-09 2004-06-21 Asahi Glass Co Ltd A liquid crystal display device and an illumination device for a direct viewing type display element
JPH07248494A (ja) * 1994-03-14 1995-09-26 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP4019886B2 (ja) * 2002-09-30 2007-12-12 オムロン株式会社 光学フィルム、面光源装置及び液晶表示装置
KR100787264B1 (ko) * 2003-05-22 2007-12-20 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 광학필름 및 그것을 사용한 면광원장치
US20060039603A1 (en) * 2004-08-19 2006-02-23 Koutsky Keith A Automated color classification for biological samples
FR2887987B1 (fr) * 2005-06-30 2008-01-25 Sferis Sarl Procede et dispositif d'analyse de baies
KR101232059B1 (ko) * 2006-07-27 2013-02-12 삼성디스플레이 주식회사 양면 프리즘 시트 및 이를 가지는 백라이트 어셈블리
CN101363990B (zh) * 2007-08-08 2013-02-06 奇美电子股份有限公司 偏振膜片及应用其的显示装置
JP2012164583A (ja) * 2011-02-08 2012-08-30 Dainippon Printing Co Ltd 導光板、面光源装置、透過型表示装置
CN102759403B (zh) * 2012-06-05 2014-11-12 北京林业大学 对样品的颜色进行量化的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009003412A (ja) * 2007-03-07 2009-01-08 Rohm & Haas Denmark Finance As 低減された色分解を有する偏光転向フィルム
JP2010067441A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Dainippon Printing Co Ltd バックライトユニット及び液晶表示装置
US20100141870A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Choe Kyu-Min Optical sheet and lcd apparatus having the same
JP2012181958A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 21 Aomori Sangyo Sogo Shien Center 光学デバイス

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