7585133 照明装置および表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-08

(45)【発行日】2024-11-18

(54)【発明の名称】照明装置および表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20241111BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20241111BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 435

G02F1/13357

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021081614

(22)【出願日】2021-05-13

(65)【公開番号】P2022175312

(43)【公開日】2022-11-25

【審査請求日】2024-04-08

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】雉嶋 裕明

(72)【発明者】

【氏名】小村 真一

(72)【発明者】

【氏名】奥田 浩一

(72)【発明者】

【氏名】小野田 憲

【審査官】佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０２６９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９０７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９２６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５１５０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００１８６７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００７－０１１４７４９（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ８／００－１５／０６

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１主面と、前記第１主面の反対側に位置する第２主面と、第１側面と、第１方向において前記第１側面の反対側に位置する第２側面と、を有する第１導光板と、
前記第２側面に対向し、前記第２側面に対して光を出射する第１光源と、
前記第２主面に設けられた第１プリズムを含む第１層と、を備え、
前記第１プリズムは、前記第２主面から前記第１主面とは反対側に向けて突出し、断面形状が、前記第１側面側に位置する第１斜面と、前記第２側面側に位置する第２斜面とを有した三角形になるように形成され、
前記第１光源から出射され前記第２側面から前記第１導光板に入射した光の入射角を示すθ１と、前記第１斜面と前記第１方向とのなす角度を示すα１と、前記第１斜面と前記第２斜面とのなす角度を示すγとは、

【数1】

前記（１）式～前記（４）式の条件を満たす値にそれぞれ設定され、前記β０は前記第１導光板に入射した光を前記第１主面および前記第２主面で全反射させるための角度を示し、前記δは前記第１導光板に入射した光が拡散する範囲を示す、
照明装置。

【請求項2】

前記θ１は、

【数2】

に基づいて算出され、前記ε１は前記第１光源から出射された光と前記第１方向とのなす角度を示し、前記ｎは前記第１導光板の屈折率を示す、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記ε１が４２度を示し、前記ｎが１．５を示し、前記β０が４８度を示し、前記δが６．５度を示す場合、前記θ１は２６．５度を示し、前記α１は１５度を示し、前記γは１３０度を示す、
請求項２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記第２主面に対向する第３主面と、前記第３主面の反対側に位置する第４主面と、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１側面と並ぶ第３側面と、前記第１方向において前記第３側面の反対側に位置し前記第２方向において前記第２側面と並ぶ第４側面と、を有する第２導光板と、
前記第３側面に対向し、前記第３側面に向けて光を出射する第２光源と、
前記第４主面に設けられた第２プリズムを含む第２層と、
前記第４主面に対向し、前記第２導光板から漏れた光を反射する反射シートと、をさらに備え、
前記反射シートの前記第３側面側の端部は、前記第３側面に対向するように屈曲し、前記反射シートの前記第４側面側の端部は、前記第４側面に対向しない、
請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項5】

前記第２プリズムは、前記第４主面から前記第３主面とは反対側に向けて突出し、断面形状が、前記第３側面側に位置する第３斜面と、前記第４側面側に位置する第４斜面とを有した三角形になるように形成され、
前記第２光源から出射され前記第３側面から前記第２導光板に入射した光の入射角は前記θ１と同じ値に設定され、前記第４斜面と前記第１方向とのなす角度は前記α１と同じ値に設定され、前記第３斜面と前記第４斜面とのなす角度は前記γと同じ値に設定される、
請求項４に記載の照明装置。

【請求項6】

前記反射シートの屈曲部と前記第１方向とがなす角度は、前記第３側面から前記第２導光板に入射する光の入射角と、前記第３側面で反射した後に前記屈曲部で再び反射され前記第２導光板に入射する光の入射角とを一致させる値に設定される、
請求項５に記載の照明装置。

【請求項7】

前記第１光源および前記第２光源は、レーザー光源である、
請求項４～請求項６のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項8】

請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の照明装置と、
画像を表示する表示パネルと、を備え、
前記表示パネルは、前記第１主面に対向している、
表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、照明装置および表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、液晶表示装置等の表示装置は、画素を有する表示パネルと、表示パネルを照明するバックライト等の照明装置とを備えている。照明装置は、光を発する光源と、この光源からの光が照射される導光板とを備えている。光源からの光は、導光板の側面から導光板に入射し、導光板内を伝播し、導光板の一方の主面に相当する出射面から出射する。

【0003】

例えば特許文献１に記載されたように、２つの導光板を重ねた構成も知られている。しかしながら、従来の照明装置においては、導光板の側面から導光板に入射し出射面から出射するまでに、一部の光が導光板から抜けてしまい、出射効率が低下してしまう問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２１－２６９０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、出射効率を向上させることが可能な照明装置および表示装置を提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係る照明装置は、
第１主面と、前記第１主面の反対側に位置する第２主面と、第１側面と、第１方向において前記第１側面の反対側に位置する第２側面と、を有する第１導光板と、前記第２側面に対向し、前記第２側面に対して光を出射する第１光源と、前記第２主面に設けられた第１プリズムを含む第１層と、を備える。前記第１プリズムは、前記第２主面から前記第１主面とは反対側に向けて突出し、断面形状が、前記第１側面側に位置する第１斜面と、前記第２側面側に位置する第２斜面とを有した三角形になるように形成される。前記第１光源から出射され前記第２側面から前記第１導光板に入射した光の入射角を示すθ１と、前記第１斜面と前記第１方向とのなす角度を示すα１と、前記第１斜面と前記第２斜面とのなす角度を示すγとは、後述する（２）式～（５）式の条件を満たす値にそれぞれ設定される。前記β０は前記第１導光板に入射した光を前記第１主面および前記第２主面で全反射させるための角度を示し、前記δは前記第１導光板に入射した光が拡散する範囲を示す。

【0007】

一実施形態に係る表示装置は、
前記照明装置と、画像を表示する表示パネルと、を備える。前記表示パネルは、前記第１主面に対向している。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る表示装置の構成例を示す分解斜視図である。

【図2】図２は、図１に示した照明装置の平面図である。

【図3】図３は、図１に示した表示装置の断面図である。

【図4】図４は、第１層および第２層の形状を説明するための図であり、図３に示した照明装置の斜視図である。

【図5】図５は、図３に示した導光板、第１層および光源の部分断面図である。

【図6】図６は、導光板から抜けてしまう光を説明するための図であり、導光板、第１層および光源の部分断面図である。

【図7】図７は、出射面から最低角成分が出射するための条件を説明するための図であり、導光板および第１層の部分断面図である。

【図8】図８は、出射面から最高角成分が出射するための条件を説明するための図であり、導光板および第１層の部分断面図である。

【図9】図９は、出射面から最高角成分が出射するための別の条件を説明するための図であり、導光板および第１層の部分断面図である。

【図10】図１０は、出射面から最高角成分が出射するためのさらに別の条件を説明するための図であり、導光板および第１層の部分断面図である。

【図11】図１１は、図７～図１０に示す全ての条件を満たし得る入射角およびプリズム角を説明するためのグラフである。

【図12】図１２は、図７～図１０に示す全ての条件を満たし得るプリズム頂角を説明するためのグラフである。

【図13】図１３は、同実施形態に係る導光板における入射角およびプリズム角と、比較例に係る導光板における入射角およびプリズム角とを示すグラフである。

【図14】図１４は、第２実施形態に係る照明装置の構成例を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実施の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

【0010】

（第１実施形態）
本実施形態においては、表示装置ＤＳＰの一例として、透過型の液晶表示装置を開示する。また、照明装置の一例として、透過型の液晶表示装置のバックライトとして用いられる照明装置を開示する。なお、本実施形態にて開示する主要な構成は、透過型の機能に加えて外光を反射してこの反射光を表示に利用する反射型の機能を備えた液晶表示装置、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示装置、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）応用した表示装置、あるいはエレクトロクロミズムを応用した表示装置等にも適用可能である。また、本実施形態にて開示する主要な構成は、バックライト以外の用途で使用される照明装置にも適用可能である。

【0011】

図１は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの構成例を示す分解斜視図である。図１に示すように、方向Ｘ、方向Ｙ（第１方向）および方向Ｚ（第２方向）を定義する。方向Ｘ、方向Ｙおよび方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。方向Ｘおよび方向Ｙは、表示装置ＤＳＰを構成する基板の主面と平行な方向に相当し、方向Ｚは、表示装置ＤＳＰの厚さ方向に相当する。

【0012】

表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬと、照明装置ＩＬと、ＩＣチップ１と、配線基板２とを備えている。

【0013】

表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２とを備えている。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡを有している。表示パネルＰＮＬは、例えば表示領域ＤＡにおいてマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸを備えている。

【0014】

ＩＣチップ１および配線基板２は、表示パネルＰＮＬからの信号を読み出す場合もあるが、主として表示パネルＰＮＬに信号を供給する信号源として機能する。例えば図示したように、ＩＣチップ１および配線基板２は、第１基板ＳＵＢ１のうち第２基板ＳＵＢ２から露出した部分に実装されている。なお、ＩＣチップ１は配線基板２に実装されてもよい。配線基板２は、例えば折り曲げ可能なフレキシブルプリント基板である。

【0015】

照明装置ＩＬは、表示パネルＰＮＬを照明する。照明装置ＩＬは、導光板ＬＧ１（第１導光板）と、導光板ＬＧ２（第２導光板）と、複数の光源ＬＳ１（第１光源）と、複数の光源ＬＳ２（第２光源）とを備えている。導光板ＬＧ２、導光板ＬＧ１、第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２は、この順で方向Ｚに沿って並んでいる。

【0016】

導光板ＬＧ１は、方向Ｘおよび方向Ｙによって規定されるＸ－Ｙ平面と平行な平板状に形成されている。導光板ＬＧ１は、表示パネルＰＮＬに対向する主面１Ａ（第１主面）と、方向Ｚにおいて主面１Ａの反対側に位置する主面１Ｂ（第２主面）と、側面ＳＦ１（第１側面）と、方向Ｙにおいて側面ＳＦ１の反対側に位置する側面ＳＦ２（第２側面）と、を有している。主面１Ａおよび主面１Ｂは、例えばＸ－Ｙ平面と平行である。側面ＳＦ１および側面ＳＦ２は、例えば方向Ｘおよび方向Ｚによって規定されるＸ－Ｚ平面と平行である。導光板ＬＧ１は、厚さＴ１を有している。厚さＴ１は、方向Ｚにおける主面１Ａから主面１Ｂまでの長さである。

【0017】

複数の光源ＬＳ１は、方向Ｘに沿って間隔をおいて並んでいる。各光源ＬＳ１は、側面ＳＦ２に対向している。

【0018】

導光板ＬＧ２は、Ｘ－Ｙ平面と平行な平板状に形成されている。導光板ＬＧ２は、主面１Ｂに対向する主面２Ａ（第３主面）と、方向Ｚにおいて主面２Ａの反対側に位置する主面２Ｂ（第４主面）と、方向Ｚにおいて側面ＳＦ１と並ぶ側面ＳＦ３（第３側面）と、方向Ｙにおいて側面ＳＦ３の反対側に位置し方向Ｚにおいて側面ＳＦ２と並ぶ側面ＳＦ４（第４側面）と、を有している。主面２Ａおよび主面２Ｂは、例えばＸ－Ｙ平面と平行である。側面ＳＦ３および側面ＳＦ４は、例えばＸ－Ｚ平面と平行である。導光板ＬＧ２は、厚さＴ２を有している。厚さＴ２は、方向Ｚにおける主面２Ａから主面２Ｂまでの長さである。

【0019】

複数の光源ＬＳ２は、方向Ｘに沿って間隔をおいて並んでいる。各光源ＬＳ２は側面ＳＦ３に対向している。

【0020】

光源ＬＳ１および光源ＬＳ２は、例えば偏光したレーザー光を放つ半導体レーザー等のレーザー光源である。なお、光源ＬＳ１および光源ＬＳ２は、レーザー光を放つものに限定されず、例えば発光ダイオードでもよい。

【0021】

光源ＬＳ１および光源ＬＳ２は、それぞれ異なる色の光を発する複数の発光素子を備えてもよい。例えば、光源ＬＳ１および光源ＬＳ２が、それぞれ赤色、緑色、青色の光を発する３つの発光素子を備えれば、これらの色の混合色（例えば白色）の光を得ることができる。

【0022】

図２は、図１に示した照明装置ＩＬの平面図である。図２に示すように、照明装置ＩＬは、第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２と、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との境界ＢＯと、を有している。第１領域Ａ１は方向Ｙにおいて長さＬ１０を有し、第２領域Ａ２は方向Ｙにおいて長さＬ２０を有している。長さＬ１０と長さＬ２０とは実質的に同一である。なお、長さＬ１０と長さＬ２０とは同一でなくてもよい。図示した例では、導光板ＬＧ１および導光板ＬＧ２は、それぞれ第１領域Ａ１の全域および第２領域Ａ２の全域に位置している。つまり、図２に示した主面１Ａ、主面１Ｂ、主面２Ａおよび主面２Ｂは、それぞれ第１領域Ａ１および第２領域Ａ２に位置している。側面ＳＦ１および側面ＳＦ３は第１領域Ａ１に位置し、側面ＳＦ２および側面ＳＦ４は第２領域Ａ２に位置している。側面ＳＦ１と側面ＳＦ３とは平面視において重なり、側面ＳＦ２と側面ＳＦ４とは平面視において重なっている。境界ＢＯは、側面ＳＦ１と側面ＳＦ２との中間、および、側面ＳＦ３と側面ＳＦ４との中間のそれぞれに相当する。

【0023】

光源ＬＳ１は、側面ＳＦ２に向かって出射方向ＤＬ１に光を出射する。光源ＬＳ１が発光する光の強度は光軸ＡＸ１において最も高く、出射方向ＤＬ１は光軸ＡＸ１と平行である。光源ＬＳ２は、側面ＳＦ３に向かって出射方向ＤＬ２に光を出射する。光源ＬＳ２が発光する光の強度は光軸ＡＸ２において最も高く、出射方向ＤＬ２は光軸ＡＸ２と平行である。

【0024】

図３は、図１に示した表示装置ＤＳＰの断面図である。図３に示すように、表示パネルＰＮＬは、さらに、液晶層ＬＣと、シールＳＥと、偏光板ＰＬ１と、偏光板ＰＬ２とを備えている。

【0025】

液晶層ＬＣおよびシールＳＥは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の間に位置している。シールＳＥは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２を接着するとともに、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の間に液晶層ＬＣを封入している。

【0026】

偏光板ＰＬ１は、第１基板ＳＵＢ１の下面に接着されている。偏光板ＰＬ２は、第２基板ＳＵＢ２の上面に接着されている。偏光板ＰＬ１の偏光軸と偏光板ＰＬ２の偏光軸とは、例えば互いに直交している。

【0027】

照明装置ＩＬは、さらに、第１層Ｐ１と、第２層Ｐ２と、拡散シートＤＳと、プリズムシートＰＳと、反射シートＲＳとを備えている。なお、方向Ｚに重ねてプリズムシートＰＳが２つ設けられてもよい。

【0028】

拡散シートＤＳは、表示パネルＰＮＬと導光板ＬＧ１の間に位置している。拡散シートＤＳは、拡散シートＤＳに入射した光を拡散させて、光の輝度を均一化させるものである。プリズムシートＰＳは、拡散シートＤＳと導光板ＬＧ１の間に位置している。プリズムシートＰＳは、例えば導光板ＬＧ１の主面１Ａから出射された光を方向Ｚに集光するものである。反射シートＲＳは、導光板ＬＧ２の主面２Ｂに対向している。反射シートＲＳは、例えば導光板ＬＧ２内から漏れた光を反射し、導光板ＬＧ２に再度入射させるものである。

【0029】

第１層Ｐ１および第２層Ｐ２は、それぞれ後述する複数のプリズムを含む層である。第１層Ｐ１は、主面１Ｂに位置している。第１層Ｐ１は、第１領域Ａ１から境界ＢＯを越え境界ＢＯと側面ＳＦ２との間まで延出している。

【0030】

第１層Ｐ１は、端部Ｅ１０と、端部Ｅ１０の反対側の端部Ｅ１１と、を有している。端部Ｅ１０は、境界ＢＯと側面ＳＦ２との間に位置し、境界ＢＯに近接している。端部Ｅ１１は、側面ＳＦ１に近接している。例えば、端部Ｅ１０は、第１層Ｐ１に含まれる複数のプリズム（後述するプリズムＰＡ）のうち、側面ＳＦ２に最も近いプリズムの位置に相当する。例えば、端部Ｅ１１は、第１層Ｐ１に含まれる複数のプリズム（後述するプリズムＰＡ）のうち、側面ＳＦ１に最も近いプリズムの位置に相当する。

【0031】

第２層Ｐ２は、主面２Ｂに位置している。第２層Ｐ２は、第２領域Ａ２から境界ＢＯを越え境界ＢＯと側面ＳＦ３との間まで延出している。第２層Ｐ２は、端部Ｅ２０と、端部Ｅ２０の反対側の端部Ｅ２１と、を有している。端部Ｅ２０は、境界ＢＯと側面ＳＦ３との間に位置し、境界ＢＯに近接している。端部Ｅ２１は、側面ＳＦ４に近接している。例えば、端部Ｅ２０は、第２層Ｐ２に含まれる複数のプリズム（後述するプリズムＰＢ）のうち、側面ＳＦ３に最も近いプリズムの位置に相当する。例えば、端部Ｅ２１は、第２層Ｐ２に含まれる複数のプリズム（後述するプリズムＰＢ）のうち、側面ＳＦ４に最も近いプリズムの位置に相当する。

【0032】

第１層Ｐ１と第２層Ｐ２は、境界ＢＯおよび境界ＢＯの近傍において方向Ｚで重なっている。

【0033】

光源ＬＳ１は、側面ＳＦ２から離れている。光源ＬＳ１の出射方向ＤＬ１は、側面ＳＦ２の法線方向と交差する方向である。光源ＬＳ２は、側面ＳＦ３から離れている。光源ＬＳ２の出射方向ＤＬ２は、側面ＳＦ３の法線方向と交差する方向である。

【0034】

光源ＬＳ１から出射された光Ｌ１は、側面ＳＦ２で屈折し、導光板ＬＧ１に入射する。導光板ＬＧ１に入射した光Ｌ１のうち、主面１Ａに向かって進行する光は、導光板ＬＧ１と空気層との界面で反射される。また、導光板ＬＧ１に入射した光Ｌ１のうち、主面１Ｂに向かって進行する光は、導光板ＬＧ１と空気層との界面で反射される。このように、光Ｌ１は、第２領域Ａ２のうち第１層Ｐ１が設けられていない領域では、繰り返し反射されながら導光板ＬＧ１内を進行する。

【0035】

導光板ＬＧ１内を進行する光Ｌ１のうち、導光板ＬＧ１から第１層Ｐ１に向かって進行する光は、第１層Ｐ１のプリズムで進行方向を変えられ、主面１Ａの全反射条件を外れて主面１Ａから出射する。主面１Ａから出射された光は、プリズムシートＰＳおよび拡散シートＤＳを介して表示パネルＰＮＬを照明する。つまり、第２領域Ａ２のうち第１層Ｐ１が設けられていない領域（または側面ＳＦ２近傍）では、側面ＳＦ２からの光Ｌ１が表示パネルＰＮＬに向けて導光板ＬＧ１から出射することが抑制される。

【0036】

同様に、光源ＬＳ２から出射された光Ｌ２は、側面ＳＦ３で屈折し、導光板ＬＧ２に入射する。光Ｌ２は、第１領域Ａ１のうち第２層Ｐ２が設けられていない領域では、主面２Ａおよび主面２Ｂで繰り返し反射されながら、導光板ＬＧ２内を進行する。導光板ＬＧ２内を進行する光Ｌ２のうち、導光板ＬＧ２から第２層Ｐ２に向かって進行する光Ｌ２は、第２層Ｐ２のプリズムで進行方向を変えられ、主面２Ａの全反射条件を外れて主面２Ａから出射する。主面２Ａから出射された光は、導光板ＬＧ１、プリズムシートＰＳおよび拡散シートＤＳを介して、表示パネルＰＮＬを照明する。つまり、第１領域Ａ１のうち第２層Ｐ２が設けられていない領域（または側面ＳＦ３近傍）では、側面ＳＦ３からの光Ｌ２が表示パネルＰＮＬに向けて導光板ＬＧ２から出射することが抑制される。

【0037】

表示パネルＰＮＬは、第１領域Ａ１において、主に光源ＬＳ１からの光Ｌ１によって照明される。表示パネルＰＮＬは、第２領域Ａ２において、主に光源ＬＳ２からの光Ｌ２によって照明される。

【0038】

一般的に、間隔をおいて並んだ複数の光源からの光は、それぞれ拡散しながら導光板の内部を進行するが、光源の近傍ではこれらの光が十分に混ざらない。そのため、このような光を照明光として利用した表示装置では、表示領域を平面視した際に、強度の差に起因したスジ状の輝度むらや色度ずれが視認されるおそれがある。照明光の強度の差は、光源から離れた位置ほど低減される。

【0039】

本実施形態によれば、第２領域Ａ２のうち第１層Ｐ１が設けられていない領域では、側面ＳＦ２から入射する光Ｌ１は導光板ＬＧ１に閉じ込められ、表示パネルＰＮＬへの入射が抑制される。第２領域Ａ２において、光源ＬＳ１からの光Ｌ１が表示パネルＰＮＬへほとんど入射しないものの、光源ＬＳ２からの光Ｌ２が表示パネルＰＮＬを照明する。第１領域Ａ１は、光Ｌ１が互いに混ざり合うのに十分な距離だけ側面ＳＦ２から離れている。このため、第１領域Ａ１において、照明光の輝度むらや色度ずれに起因した表示品位（照明品位）の低下を抑制することができる。

【0040】

同様に、第１領域Ａ１のうち第２層Ｐ２が設けられていない領域では、側面ＳＦ３から入射する光Ｌ２は導光板ＬＧ２に閉じ込められ、表示パネルＰＮＬへの入射が抑制される。第１領域Ａ１において、光源ＬＳ２からの光Ｌ２が表示パネルＰＮＬへほとんど入射しないものの、光源ＬＳ１からの光Ｌ１が表示パネルＰＮＬを照明する。第２領域Ａ２は、光Ｌ２が互いに混ざり合うのに十分な距離だけ側面ＳＦ３から離れている。そのため、第２領域Ａ２において、照明光のむらに起因した表示品位（照明品位）の低下を抑制することができる。

【0041】

さらに、第１層Ｐ１は境界ＢＯを越えて第２領域Ａ２まで延出し、第２層Ｐ２は境界ＢＯを越えて第１領域Ａ１まで延出している。このため、照明装置ＩＬの出射光の輝度レベルが境界ＢＯの近傍にて低下する事態を回避することができる。なお、第１層Ｐ１の端部Ｅ１０および第２層Ｐ２の端部Ｅ２０がそれぞれ境界ＢＯに位置している場合、照明装置ＩＬの出射光の輝度レベルが境界ＢＯの近傍にて低下する可能性がある。

【0042】

図４は、第１層Ｐ１および第２層Ｐ２の形状を説明するための図であり、図３に示した照明装置ＩＬの斜視図である。図４には、照明装置ＩＬのうち、導光板ＬＧ１の一部、導光板ＬＧ２の一部、第１層Ｐ１の一部および第２層Ｐ２の一部のみ示している。
図４に示すように、第１層Ｐ１は、複数のプリズムＰＡ（第１プリズム）を有している。第１層Ｐ１は、方向Ｙに断続的に並んだ複数のプリズムＰＡによって構成されている。第２層Ｐ２は、複数のプリズムＰＢ（第２プリズム）を有している。第２層Ｐ２は、方向Ｙに断続的に並んだ複数のプリズムＰＢによって構成されている。複数のプリズムＰＡは、主面１Ｂに設けられている。複数のプリズムＰＢは、主面２Ｂに設けられている。例えば、プリズムＰＡは、導光板ＬＧ１と一体的に形成されている。同様に、プリズムＰＢは、導光板ＬＧ２と一体的に形成されている。

【0043】

プリズムＰＡは、主面１Ｂから主面２Ａに向かって突出している。プリズムＰＡはＹ－Ｚ平面に平行な断面形状が三角形であり、方向Ｘに延在している。例えば、各プリズムＰＡのＹ－Ｚ平面に平行な断面形状は、互いに相似の関係である。プリズムＰＡは、斜面ＳＬ１（第１斜面）と、斜面ＳＬ２（第２斜面）と、基準面ＢＬ１と、交線ＴＬ１と、高さＨＡとを有している。

【0044】

斜面ＳＬ１は側面ＳＦ１側に位置し、斜面ＳＬ２は側面ＳＦ２側に位置している。基準面ＢＬ１は、主面１Ｂと同一平面上に位置している。交線ＴＬ１は、斜面ＳＬ１と斜面ＳＬ２とが交わる線である。

【0045】

複数の交線ＴＬ１は、方向Ｙに等間隔Ｌ３０で並んでいる。間隔Ｌ３０は、例えば０．１ｍｍである。図示した例では、斜面ＳＬ１と基準面ＢＬ１がなす角度α１と、斜面ＳＬ２と基準面ＢＬ１とがなす角度α２とが等しい。なお、角度α１はプリズムＰＡの断面における内角の１つに相当し、角度α２はプリズムＰＡの断面における内角の別の１つに相当する。角度α１および角度α２は、プリズムＰＡのプリズム角と称される場合がある。プリズムＰＡの断面は二等辺三角形である。高さＨＡは、主面１Ｂの法線方向におけるプリズムＰＡの高さであり、方向Ｚにおける基準面ＢＬ１から交線ＴＬ１までの長さに相当する。

【0046】

複数のプリズムＰＡのそれぞれの高さＨＡは、側面ＳＦ１から側面ＳＦ２に向かうにつれて低くなる。すなわち、複数のプリズムＰＡのそれぞれの高さＨＡは、光源ＬＳ１から遠いプリズムＰＡほど高くなる。端部Ｅ１０から端部Ｅ１１に向かうにつれ、Ｘ－Ｙ平面における単位面積当たりのプリズムＰＡ（基準面ＢＬ１）の割合が増加し、Ｘ－Ｙ平面における単位面積当たりの主面１Ｂの割合が減少する。一方で、導光板ＬＧ１内を進行していく光が第１層Ｐ１のプリズムＰＡに進行し導光板ＬＧ１から出射されると、導光板ＬＧ１内を進行していく光の光量は減少していく。これにより、照明装置ＩＬは第１領域Ａ１において輝度分布が均一な照明光を表示パネルＰＮＬに照射することができる。

【0047】

プリズムＰＢは、方向Ｚにおいて主面２Ｂから主面２Ａとは反対側に突出している。プリズムＰＢはＹ－Ｚ平面に平行な断面形状が三角形であり、方向Ｘに延在している。例えば、各プリズムＰＢのＹ－Ｚ平面に平行な断面形状は、互いに相似の関係である。プリズムＰＢは、斜面ＳＬ３（第３斜面）と、斜面ＳＬ４（第４斜面）と、基準面ＢＬ２と、交線ＴＬ２と、高さＨＢと、を有している。

【0048】

斜面ＳＬ３は側面ＳＦ３側に位置し、斜面ＳＬ４は側面ＳＦ４側に位置している。基準面ＢＬ２は、主面２Ｂと同一平面上に位置している。交線ＴＬ２は、斜面ＳＬ３と斜面ＳＬ４とが交わる線である。

【0049】

複数の交線ＴＬ２は、方向Ｙに沿って等間隔Ｌ３０で並んでいる。図示した例では、斜面ＳＬ３と基準面ＢＬ２とがなす角度α３と、斜面ＳＬ４と基準面ＢＬ２とがなす角度α４とが等しい。なお、角度α３はプリズムＰＢの断面における内角の１つに相当し、角度α４はプリズムＰＢの断面における内角の別の１つに相当する。角度α３および角度α４は、プリズムＰＢのプリズム角と称される場合がある。プリズムＰＢの断面は二等辺三角形である。高さＨＢは、主面２Ｂの法線方向におけるプリズムＰＢの高さであり、方向Ｚにおける基準面ＢＬ２から交線ＴＬ２までの長さに相当する。

【0050】

プリズムＰＢの高さＨＢは、側面ＳＦ４から側面ＳＦ３に向かうにつれて低くなる。すなわち、複数のプリズムＰＢのそれぞれの高さＨＢは、光源ＬＳ２から遠いプリズムＰＢほど高くなる。側面ＳＦ４から側面ＳＦ３に向かうにつれ、Ｘ－Ｙ平面における単位面積当たりのプリズムＰＢ（基準面ＢＬ２）の割合が減少し、Ｘ－Ｙ平面における単位面積当たりの主面２Ｂの割合が増加する。一方で、導光板ＬＧ２内を進行していく光が第２層Ｐ２のプリズムＰＢに進行し導光板ＬＧ２から出射されると、導光板ＬＧ２内を進行していく光の光量は減少していく。これにより、照明装置ＩＬは第２領域Ａ２において輝度分布が均一な照明光を表示パネルＰＮＬに照射することができる。

【0051】

図５は、図３に示した導光板ＬＧ１、第１層Ｐ１および光源ＬＳ１の部分断面図である。図５に示すように、光源ＬＳ１は、発光点ＬＰ１と、出射面ＬＦ１とを有している。発光点ＬＰ１は、出射方向ＤＬ１と平行な光軸ＡＸ１を有する光Ｌ１が出射される点である。発光点ＬＰ１から出射された光Ｌ１は、拡散しながら進行する。出射面ＬＦ１は、例えば光源ＬＳ１の外面に相当する。

【0052】

出射方向ＤＬ１は、方向Ｙおよび方向Ｚに対して傾いている。出射方向ＤＬ１と側面ＳＦ２とは直交しない。すなわち、出射方向ＤＬ１は、側面ＳＦ２の法線方向と交差する。これにより、光Ｌ１は、導光板ＬＧ１に入射する際に屈折する。光Ｌ１の導光板ＬＧ１における入射角θ１は、出射方向ＤＬ１と方向Ｙとのなす角度より小さい。

【0053】

図示した例では、導光板ＬＧ１内を進行してきた光Ｌ１は、プリズムＰＡの斜面ＳＬ１で反射される。斜面ＳＬ１で反射された光Ｌ１は、主面１Ａの全反射条件を外れて主面１Ａと空気層との界面で屈折し、主面１Ａから出射角θ２で出射される。出射角θ２は、主面１Ａから出射された光と主面１Ａの法線とのなす角度である。導光板ＬＧ１の屈折率はｎである。

【0054】

出射角θ２で出射された光Ｌ１は、プリズムシートＰＳにおいて方向Ｚに集光され、拡散シートＤＳを介して表示パネルＰＮＬを照明する。

【0055】

プリズムシートＰＳは、方向Ｙに連続的に並んだ複数のプリズムＰＣによって構成されている。複数のプリズムＰＣは、方向Ｚにおいて主面１Ａに向かって突出している。プリズムＰＣはＹ－Ｚ平面に平行な断面形状が三角形であり、方向Ｘに延在している。例えば、各プリズムＰＣのＹ－Ｚ平面に平行な断面形状は、互いに相似の関係である。プリズムＰＣは、斜面ＳＬ５と、斜面ＳＬ６と、基準面ＢＬ３と、交線ＴＬ３と、高さＨＣとを有している。斜面ＳＬ５は側面ＳＦ１および側面ＳＦ３側に位置し、斜面ＳＬ６は側面ＳＦ２および側面ＳＦ４側に位置している。基準面ＢＬ３は、Ｘ－Ｙ平面と同一平面上に位置している。交線ＴＬ３は、斜面ＳＬ５と斜面ＳＬ６とが交わる線である。

【0056】

図示した例では、斜面ＳＬ５と基準面ＢＬ３とがなす角度α５と、斜面ＳＬ６と基準面ＢＬ３とがなす角度α６とが等しい。なお、角度α５はプリズムＰＣの断面における内角の１つに相当し、角度α６はプリズムＰＣの断面における内角の別の１つに相当する。角度α５および角度α６は、逆プリズム底角と称される場合がある。角度α５および角度α６は、出射角θ２で出射された光Ｌ１を、方向Ｚに集光するための角度に設定される。高さＨＣは、方向Ｚにおける基準面ＢＬ３から交線ＴＬ３までの長さに相当する。

【0057】

なお、入射角θ１と、屈折率ｎと、出射方向ＤＬ１と方向Ｙとのなす角度ε１との間には、以下の（１）式に示す関係が成り立つ。角度ε１は仰角と称される場合がある。

【0058】

【数1】

【0059】

側面ＳＦ３および光源ＬＳ２に対しても、図５と同様の構造を適用できる。すなわち、光源ＬＳ２の出射方向ＤＬ２と側面ＳＦ３とは直交せず、出射方向ＤＬ２と側面ＳＦ３の法線方向と交差する。なお、側面ＳＦ３および光源ＬＳ２の構造は、図５の構造と異なってもよい。

【0060】

ここで、導光板ＬＧ１に入射した光のうち、導光板ＬＧ１の主面１Ａから取り出すことができずに、導光板ＬＧ１の別の面から外部に抜けてしまう光（以下、抜け光と表記する）について説明する。なお、以下では、導光板ＬＧ１における抜け光について説明するが、導光板ＬＧ２においても同様の抜け光が存在する。

【0061】

図６において実線で示される光路を辿る光Ｌ１は、導光板ＬＧ１に入射した入射光の主光線であり、出射方向ＤＬ１と平行な光軸ＡＸ１を有する光である。入射光の主光線Ｌ１は、光源ＬＳ１から見てプリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で反射した後に、主面１Ａに向かって進み、当該主面１Ａで全反射条件を外れて、出射面である主面１Ａから出射される。

【0062】

一方で、抜け光が辿る光路の１つとしては、図６の光Ｌ１１が辿る光路（図６において一点鎖線で示される光路）が考えられる。光Ｌ１１は、光源ＬＳ１から見てプリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で反射した後に、主面１Ａに向かって進んだものの、当該主面１Ａにおいて再び全反射してしまい、出射面である主面１Ａから出射されない光である。

【0063】

抜け光が辿る光路の１つとしては、図６の光Ｌ１２が辿る光路（図６において二点鎖線で示される光路）が考えられる。光Ｌ１２は、主面１Ｂにおいて全反射条件を外れ、当該主面１Ｂから出射されてしまい、出射面である主面１Ａから出射されない光である。

【0064】

抜け光が辿る光路の１つとしては、図６の光Ｌ１３が辿る光路（図６において点線で示される光路）が考えられる。光Ｌ１３は、光源ＬＳ１から見てプリズムＰＡの手前側の斜面ＳＬ２で反射した後に、主面１Ａに向かわずに側面ＳＦ１に向かって進んでしまい、主面１Ａから出射されない光である。

【0065】

抜け光が辿る光路の１つとしては、図６の光Ｌ１４が辿る光路（図６において長破線で示される光路）が考えられる。光Ｌ１４は、光源ＬＳ１から見てプリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で反射せずに当該プリズムＰＡから出射されてしまい、出射面である主面１Ａから出射されない光である。

【0066】

図６に示す光Ｌ１１のような抜け光を少なくするためには、主光線Ｌ１よりも入射角の小さい光Ｌ１１が、主光線Ｌ１のように、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で反射した後に、主面１Ａに向かって進み、当該主面１Ａで全反射条件を外れて出射されるようにすればよい。

【0067】

主光線Ｌ１よりも小さい入射角を有したできるだけ多くの光Ｌ１１が、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で反射した後に、主面１Ａに向かって進み、当該主面１Ａで全反射条件を外れて出射されるようにするためには、図７（ａ）に示すように、最も小さい入射角を有した光Ｌ１１が、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で反射し、主面１Ａから出射されるように、入射角θ１およびプリズム角α１を設定すればよい。以下では、最も小さい入射角を有した光のことを、最低角成分と称する場合がある。

【0068】

上記したように、光源ＬＳ１から出射された光は拡散しながら進行するため、導光板ＬＧ１に入射した入射光もまた、主光線Ｌ１の入射角θ１から、入射光の放射角±δの範囲で拡散する。最低角成分は、入射光の主光線Ｌ１から拡がる光のうち、主光線Ｌ１から時計回り方向に最も離れている光であって、方向Ｙとのなす角度が最も小さくなる光である。このため、最低角成分の入射角はθ１－δと表すことができる。

【0069】

図７（ａ）に示すように、入射角θ１－δの最低角成分が、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で反射し、主面１Ａから出射されるようにするためには、以下の（２）式に示す条件を満たすように、入射角θ１およびプリズム角α１が設定されることによって実現される。

【0070】

なお、（２）式に示すβ０は全反射条件の角度を示す。光Ｌ１１と主面１Ａとのなす角度が全反射条件の角度β０以下の場合、光Ｌ１１は主面１Ａにおいて全反射する。一方で、光Ｌ１１と主面１Ａとのなす角度が全反射条件の角度β０より大きい場合、光Ｌ１１は全反射条件から外れて出射面である主面１Ａから取り出される。全反射条件の角度β０は、導光板ＬＧ１の屈折率ｎと空気層の屈折率とに基づいて算出される臨界角を、９０度から引くことで算出される定値であり、導光板ＬＧ１が例えばガラスにより形成されている場合、４８度である。また、入射光の放射角δは、光源ＬＳ１の特性に基づく値であり、例えば６．５度である。

【0071】

【数2】

【0072】

図７（ｂ）に示すグラフの横軸は主光線Ｌ１の入射角θ１を示し、縦軸はプリズムＰＡのプリズム角α１を示している。図７（ｂ）に示すグラフのドット状のハッチング部分は、全反射条件の角度β０が４８度であり、入射光の放射角δが６．５度である場合に、上記した（２）式の条件を満たす入射角θ１とプリズム角α１の組み合わせが存在し得る範囲（解（θ１，α１）が存在し得る範囲）を示している。つまり、全反射条件の角度β０が４８度であり、入射光の放射角δが６．５度である場合、入射角θ１とプリズム角α１を、ドット状のハッチング部分内のいずれかの値に設定することにより、図７（ａ）のように、入射角θ１－δの最低角成分を、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で反射させ、出射面である主面１Ａから出射させることが可能である。

【0073】

図６に示す光Ｌ１２のような抜け光を少なくするためには、主光線Ｌ１よりも入射角の大きい光Ｌ１２が、主面１Ｂで全反射条件を外れずに全反射して、導光板ＬＧ１内を進むようにすればよい。

【0074】

主光線Ｌ１よりも大きい入射角を有したできるだけ多くの光Ｌ１２が、主面１Ｂにおいて全反射条件を外れずに全反射して、導光板ＬＧ１内を進むようにするためには、図８（ａ）に示すように、最も大きい入射角を有した光Ｌ１２が、主面１Ｂにおいて全反射条件を外れずに全反射して、導光板ＬＧ１内を進むように、入射角θ１を設定すればよい。以下では、最も大きい入射角を有した光のことを、最高角成分と称する場合がある。最高角成分は、入射光の主光線Ｌ１から拡がる光のうち、主光線Ｌ１から反時計回り方向に最も離れている光であって、方向Ｙとのなす角度が最も大きくなる光である。このため、最高角成分の入射角はθ１+δと表すことができる。

【0075】

図８（ａ）に示すように、入射角θ１＋δの最高角成分が、主面１Ｂにおいて全反射条件を外れずに全反射して、導光板ＬＧ１内を進むようにするためには、以下の（３）式に示す条件を満たすように、入射角θ１が設定されることによって実現される。

【0076】

【数3】

【0077】

図８（ｂ）に示すグラフの横軸は主光線Ｌ１の入射角θ１を示し、縦軸はプリズムＰＡのプリズム角α１を示している。但し、上記した（３）式においては、プリズム角α１は関係ないため、図８（ｂ）に示すグラフにおいては定値となっている。図８（ｂ）に示すグラフのドット状のハッチング部分は、全反射条件の角度β０が４８度であり、入射光の放射角θが６．５度である場合に、上記した（３）式の条件を満たす入射角θ１が存在し得る範囲を示している。つまり、全反射条件の角度β０が４８度であり、入射光の放射角δが６．５度である場合、入射角θ１をドット状のハッチング部分内のいずれかの値に設定することにより、図８（ａ）のように、入射角θ１＋δの最高角成分を、主面１Ｂにおいて全反射条件を外れずに全反射させて、導光板ＬＧ１内を導光させることが可能である。

【0078】

図６に示す光Ｌ１３のような抜け光を少なくするためには、主光線Ｌ１よりも入射角の大きい光Ｌ１３が、プリズムＰＡの手前側の斜面ＳＬ２に当たらずに、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１に当たるようにすればよい。

【0079】

主光線Ｌ１よりも大きい入射角を有したできるだけ多くの光Ｌ１３が、プリズムＰＡの手前側の斜面ＳＬ２に当たらずに、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１に当たるようにするためには、図９（ａ）に示すように、入射角θ１＋δの最高角成分が、プリズムＰＡの手前側の斜面ＳＬ２に当たらずに、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１に当たるように、入射角θ１およびプリズム角α１を設定すればよい。

【0080】

図９（ａ）に示すように、入射角θ１＋δの最高角成分が、プリズムＰＡの手前側の斜面ＳＬ２に当たらずに、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１に当たるようにするためには、以下の（４）式に示す条件を満たすように、入射角θ１およびプリズム角α１が設定されることによって実現される。なお、（４）式に示すγは、図９（ａ）に示すように、プリズムＰＡの手前側の斜面ＳＬ２と、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１との間の角度である。角度γはプリズム頂角と称される場合がある。なお、プリズム頂角γの詳細については後述するため、ここではその詳しい説明を省略する。

【0081】

【数4】

【0082】

図９（ｂ）に示すグラフの横軸は主光線Ｌ１の入射角θ１を示し、縦軸はプリズムＰＡのプリズム角α１を示している。図９（ｂ）に示すグラフのドット状のハッチング部分は、全反射条件の角度β０が４８度であり、入射光の放射角δが６．５度である場合に、上記した（４）式の条件を満たす入射角θ１とプリズム角α１の組み合わせが存在し得る範囲を示している。つまり、全反射条件の角度β０が４８度であり、入射光の放射角θが６．５度である場合、入射角θ１およびプリズム角α１を、ドット状のハッチング部分内のいずれかの値に設定することにより、図９（ａ）のように、入射角θ１＋δの最高角成分を、プリズムＰＡの手前側の斜面ＳＬ２に当てずに、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１に当てることが可能である。

【0083】

図６に示す光Ｌ１４のような抜け光を少なくするためには、主光線Ｌ１よりも入射角の大きい光Ｌ１４が、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で全反射条件を外れずに全反射して、導光板ＬＧ１内を進むように、入射角θ１およびプリズム角α１を設定すればよい。

【0084】

主光線Ｌ１よりも大きい入射角を有したできるだけ多くの光Ｌ１４が、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で全反射条件を外れずに全反射して、導光板ＬＧ１内を進むようにするためには、図１０（ａ）に示すように、入射角θ１＋δの最高角成分が、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で全反射条件を外れずに全反射して、導光板ＬＧ１内を進むように、入射角θ１およびプリズム角α１を設定すればよい。

【0085】

図１０（ａ）に示すように、入射角θ＋δの最高角成分が、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で全反射条件を外れずに全反射して、導光板ＬＧ１内を進むようにするためには、以下の（５）式に示す条件を満たすように、入射角θ１およびプリズム角α１が設定されることによって実現される。

【0086】

【数5】

【0087】

図１０（ｂ）に示すグラフの横軸は主光線Ｌ１の入射角θ１を示し、縦軸はプリズムＰＡのプリズム角α１を示している。図１０（ｂ）に示すグラフのドット状のハッチング部分は、全反射条件の角度β０が４８度であり、入射光の放射角δが６．５度である場合に、上記した（５）式の条件を満たす入射角θ１とプリズム角α１の組み合わせが存在し得る範囲を示している。つまり、全反射条件の角度β０が４８度であり、入射光の放射角δが６．５度である場合、入射角θ１およびプリズム角α１を、ドット状のハッチング部分内のいずれかの値に設定することにより、図１０（ａ）のように、入射角θ１＋δの最高角成分を、プリズムＰＡの奥側の斜面ＳＬ１で全反射条件を外れずに全反射させて、導光板ＬＧ１内を導光させることが可能である。

【0088】

以上説明した（２）式～（５）式の条件を満たす入射角θ１とプリズム角α１の組み合わせが存在し得る範囲（解の存在範囲）が、図１１においてドット状のハッチングにより示される。また、上記した（２）式～（５）式の条件を満たす入射角θ１とプリズム角α１の組み合わせが存在し得るプリズム頂角γの条件が、図１２においてドット状のハッチングにより示される。プリズム頂角γは、入射角θ１とプリズム角α１が決定されることにより、上記した（４）式に基づいて算出することが可能である。

【0089】

以上のように、上記した（２）式～（５）式に基づいて、入射角θ１およびプリズム角α１と、プリズム頂角γとを最適化することにより、図６に示した抜け光Ｌ１１～Ｌ１４を減らすことができ、照明装置ＩＬの出射効率を向上させることが可能である。

【0090】

なお、一般的に、入射角θ１が大きいほど、照明装置ＩＬの出射効率を向上させることが可能である。一方で、プリズム角α１が大きいほど、プリズム駒の加工精度に裕度を持たせることが可能である。例えば、図１１の点ｐ１に示される入射角θ１とプリズム角α１の組み合わせによれば、照明装置ＩＬの出射効率を最も高くすることができる一方で、プリズム駒の加工精度に裕度を持たせることができず、加工が困難である。なお、プリズム頂角γは射出成型時の成形性に関係し、プリズム頂角γが大きいほど、射出成型時の成形性を高めることが可能である。

【0091】

ここで、本実施形態が奏する効果の一例について具体的に説明する。
図１３は、本実施形態に係る導光板ＬＧ１における入射角θ１およびプリズム角α１の組み合わせと、比較例に係る導光板における入射角およびプリズム角の組み合わせと、を示すグラフである。

【0092】

本実施形態に係る導光板ＬＧ１においては、入射角θ１およびプリズム角α１はドット状のハッチング部分内のいずれかの値に設定される。一方で、比較例に係る導光板においては、入射角およびプリズム角は、図１３において実線で示される線分上のいずれかの値に設定され、例えば点ｐ２に示すように、入射角が２０度に設定され、プリズム角が１６度に設定される。このような比較例に係る導光板を備える照明装置の出射効率はおよそ７０％であり、光源から照射された光のおよそ３０％は、図６に示した抜け光Ｌ１１～Ｌ１４として、出射面以外から外部に抜けてしまう。

【0093】

これに対し、本実施形態に係る導光板ＬＧ１において、プリズム角α１が比較例と同じ１６度に設定された場合、図１３の点ｐ３または点ｐ４に示されるように、入射角θ１を比較例よりも大きくすることが可能である。つまり、本実施形態に係る導光板ＬＧ１によれば、照明装置ＩＬの出射効率を比較例よりも向上させることが可能である。

【0094】

なお、本願発明者らの検討によれば、逆プリズム底角α５（および逆プリズム底角α６）が６１．３度に設定され、仰角ε１が４２度を示し、屈折率ｎが１．５を示し、全反射条件の角度β０が４８度を示し、放射角δは６．５度を示す場合、図１３の点ｐ５に示すように、入射角θ１を２６．５度に設定し、プリズム角α１を１５度に設定し、さらには、プリズム頂角γを１３０度に設定することにより、照明装置ＩＬの出射効率を９０％まで向上させることが可能である。つまり、比較例に比べて、照明装置ＩＬの出射効率をおよそ２０％程度向上させることが可能である。

【0095】

以上説明した第１実施形態によれば、導光板ＬＧ１および導光板ＬＧ２における入射角θ１と、第１層Ｐ１に設けられるプリズムＰＡのプリズム角α１およびプリズム角α２と、第２層Ｐ２に設けられるプリズムＰＢのプリズム角α３およびプリズム角α４と、プリズムＰＡおよびプリズムＰＢのプリズム頂角γとが、上記した（２）式～（５）式に示す条件を満たすような値に設定されることにより、図６に示した抜け光Ｌ１１～Ｌ１４を減らすことができ、照明装置ＩＬの出射効率を向上させることが可能である。

【0096】

（第２実施形態）
次に、図１４を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る照明装置ＩＬは、図１４に示すように、反射シートＲＳの端部が、導光板ＬＧ２の側面ＳＦ３と対向している点で、上記した第１実施形態に係る構成と相違している。

【0097】

また、本実施形態においては、反射シートＲＳの端部を導光板ＬＧ２の側面ＳＦ３と対向させるために、光源ＬＳ２の出射面ＬＦ２が導光板ＬＧ２の主面２Ｂと対向している点でも、上記した第１実施形態に係る構成と相違している。

【0098】

光源ＬＳ２は、側面ＳＦ３に向かって出射方向ＤＬ３に光Ｌ３を照射する。出射方向ＤＬ３は側面ＳＦ３と直交しない。出射方向ＤＬ３は側面ＳＦ３の法線方向と交差する。光源ＬＳ２から出射された光Ｌ３のほとんどは、光Ｌ３Ａとして、側面ＳＦ３で屈折して導光板ＬＧ２に入射する。光源ＬＳ２から出射された光Ｌ３の一部は、光Ｌ３Ｂとして、側面ＳＦ３で反射され、導光板ＬＧ２に入射しない。反射シートＲＳは、側面ＳＦ３で反射され導光板ＬＧ２に入射できなかった光Ｌ３Ｂを、屈曲した端部において反射し、導光板ＬＧ２に入射させる。

【0099】

反射シートＲＳの屈曲した端部と、方向Ｙとがなす角度θ１１は、反射シートＲＳの屈曲した端部において反射された光Ｌ３Ｂの導光板ＬＧ２における入射角θ１２と、側面ＳＦ３で屈折して導光板ＬＧ２に入射する光Ｌ３Ａの導光板ＬＧ２における入射角θ１３とを一致させることが可能な角度に設定されることが望ましい。つまり、反射シートＲＳの屈曲した端部と方向Ｙとがなす角度θ１１と、光源ＬＳ２の出射方向ＤＬ３と方向Ｙとがなす角度ε２（仰角ε２）との間において、以下の関係式が成り立つように、角度θ１１が設定されることが望ましい。

【0100】

【数6】

【0101】

例えば、仰角ε２が４２度である場合、反射シートＲＳの屈曲した端部と方向Ｙとがなす角度θ１１は４８度に設定されることが望ましい。

【0102】

以上説明した第２実施形態によれば、反射シートＲＳの第３側面ＳＦ側の端部を、上記した（６）式の条件を満たす角度θ１１で屈曲させることにより、導光板ＬＧ１および導光板ＬＧ２から外部に抜けてしまう抜け光に加えて、導光板ＬＧ２に入射する前に反射してしまい、出射面から取り出すことができなかった光Ｌ３Ｂを、導光板ＬＧ２に入射させて出射面から取り出すことが可能になるため、照明装置ＩＬの出射効率をさらに向上させることが可能である。具体的には、本願発明者らの検討によれば、逆プリズム底角α５（および逆プリズム底角α６）が６１．３度に設定され、仰角ε１および仰角ε２が４２度を示し、屈折率ｎが１．５を示し、全反射条件の角度β０が４８度を示し、放射角δは６．５度を示す場合、入射角θ１（入射角θ１２および入射角θ１３）を２６．５度に設定し、プリズム角α１を１５度に設定し、プリズム頂角γを１３０度に設定し、さらには、反射シートＲＳの第３側面ＳＦ３側の端部を４８度屈曲させて第３側面ＳＦ３と対向させることにより、照明装置ＩＬの出射効率を９３％まで向上させることが可能である。

【0103】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、出射効率を向上させることが可能な照明装置ＩＬおよび表示装置ＤＳＰを提供することが可能である。

【0104】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0105】

ＬＧ１…導光板、１Ａ，１Ｂ…主面、ＳＦ１，ＳＦ２…側面、ＰＡ…プリズム、ＳＬ１，ＳＬ２…斜面、ＬＳ１…光源、ＬＰ１…発光点、ＬＦ１…出射面、ＤＬ１…出射方向、ＡＸ１…光軸、Ｌ１，Ｌ１１～Ｌ１４…光。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】