CN100554768C - 导光构件及使用其的面状照明装置以及棒状照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种透明的导光构件，其中，具备：具有矩形状光射出面，在位于与矩形状光射出面相反侧的背面，形成与矩形状光射出面的一边平行的平行槽的透明的板状第一导光体；和具有收容于所述平行槽内的柱状的外形，含有对光进行散射的颗粒的透明的第二导光体。将颗粒的散射截面积设为Φ、将所述第二导光体的光传播方向的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，导光构件的Φ、N_P、L_G、K_C的值为1.1以上而且8.2以下，K_C的值为0.005以上而且0.1以下。

Description

导光构件及使用其的面状照明装置以及棒状照明装置

技术区域

本发明涉及一种背光单元等照明装置中使用的导光构件及使用其的面状照明装置以及棒状照明装置。

背景技术

在液晶显示装置中可以使用从液晶显示面板(LCD)的背面侧照射光来照明液晶显示面板的背光单元。背光单元使用照明用的光源、对从该光源射出的光进行扩散来照明液晶显示面板的导光板、对从导光板放射的光进行均匀化的棱镜片或扩散板等零件构成。

目前，大型的液晶电视的背光单元的主流方式是将导光板配置于照明用的光源正上方的被称为所谓直下型的方式(例如参照实开平5-4133号公报)。本方式将多根作为光源的冷阴极管配置于液晶显示面板的背面，将内部作为白色的反射面来保证均匀的光量分布和必要的亮度。但是，在本方式中为了使光量分布均匀，原理上与液晶显示面板垂直方向的厚度需要30mm左右。

近年来，追求液晶显示装置的薄型化、低耗电化、大型化，而在上述的直下型背光单元中，由于导光板的厚度如果为10mm以下的厚度，则发生光量不均，所以薄型化存在限度。为了实现这样的液晶显示装置的薄型化、低耗电化、大型化而提出了各种形状的导光板(参照特开平9-304623号公报、特开平10-133027号公报及特开2001-42327号公报)。

例如在特开平9-304623号公报中公开了通过如下所述形成的面光源装置(背光单元)，即：在具有近似长方形形状的导光板中形成的槽中埋入荧光灯，在导光板的背面配置反射片，在导光板的射出面层叠透过光量修正片、光扩散板、棱镜片。

另外，在特开平10-133027号公报中，为了得到可以使液晶显示装置的框变窄、厚度变薄、光利用效率好的明亮的背光单元，还公开了如下所述的导光体(导光板)，即：用于配置光源的凹部的与宽度方向平行的截面的形状为以深度方向为主轴的抛物线形状。

在特开平9-304623号公报及特开平10-133027号公报中公开的导光板是用于实现液晶显示装置的薄型化、小型轻量化、低耗电化、低成本化等几个目的的导光板，均构成为在其中央部设置1个或多个槽，在该槽中收容棒状光源，优选形成为板厚从槽部向端面逐渐变薄来实现薄型化。

另外，在特开2001-42327号公报中，为了将液晶背光改良为壁挂电视的大型液晶显示面用，并列配置多个导光板，在导光板间配置规定数目的线状光源使其成为高亮度，从而实现高均匀的大型的背面照明。

不过，在上述实开平5-4133号公报、特开平9-304623号公报、特开平10-133027号公报及特开2001-42327号公报中公开的液晶显示装置中，将冷阴极管用作背光单元的光源。近年来，提出了代替冷阴极管，将LED(发光二极管)用作光源的背光单元的方案。例如，在特开平9-259623号公报中公开了涉及如下所述而成的LED光源组件(module)的发明，即：将板状的导光板的至少一边作为光源安装边，在该光源安装边上适当设置多个凹面状的光导入部，使LED灯分别与该光导入部对置。在专利文献5中，在光源安装边上形成为，使一对光导入部在作为彼此相邻侧的内侧部的向光源安装边的切入接近成直角而在外侧部的向光源安装边的切入接近平行的凹面状，在一对光导入部间设置作为凹面状的反射面。

另外，在特开2001-110223号公报中公开了具备如下所述的结构的电光学装置，即：与电光学面板的前面侧相对配置的板状第一导光体；沿着第一导光体的侧端面延伸的第二导光体；从第二导光体的端部入射光的点状光源；阻碍从第二导光体的端部向第二导光体入射光的入射区域限制机构。在此，作为第二导光体，使用棒状(棱柱)的透光性的树脂成形品，在该导光体的两端部配置点状光源，将点状光源的光导入第二导光体的内部，从导光体的侧壁射出光。

另外，在特开2000-268622号公报中公开了如下所述的面状照明装置，即：作为光源，使用通过由透光性材料构成的导光体和在导光体的至少一端部配置的点状光源构成的光源。导光体是其截面形状为四角形、圆形，随着远离点状光源而截面积减少的导光体，配置于矩形状的导光板的侧端面附近。

专利文献1：实开平5-4133号公报

专利文献2：特开平9-304623号公报

专利文献3：特开平10-133027号公报

专利文献4：特开2001-42327号公报

专利文献5：特开平9-259623号公报

专利文献6：特开2001-110223号公报

专利文献7：特开2000-268622号公报

在这些特开平9-259623号公报、特开2001-110223号公报及特开2000-268622号公报中公开的照明装置采用从近似矩形状的导光板的一侧面入射发光二极管的光的侧灯方式，在光源的光利用中，难点在于控制其光量和分布。

另外，在如特开平9-304623号公报、特开平10-133027号公报及特开2001-42327号公报中所公开的在导光板上形成的槽中收容冷阴极管类型的导光板中，如果使导光板的厚度变薄，则配置于槽中的冷阴极管的正上方的亮度变强，亮度不均变得显著，所以薄型化存在限度。

发明内容

本发明正是鉴于上述实际情况而提出的，本发明的目的在于提供一种比使用冷阴极管的导光板更薄型、可以有效地利用点状光源特别是发光二极管发出的光的导光构件及使用其的面状照明装置以及该面状照明装置中使用的棒状照明装置。

另外，本发明的另一个目的在于提供一种通过将对光进行散射的颗粒混合或分散于导光构件中，能够使棒状光源的结构更简单、低廉地制造的导光构件及使用其的面状照明装置以及该面状照明装置中使用的棒状照明装置。

另外，本发明的另一个目的在于提供一种能够均匀且不均较少地射出高亮度的照明光的导光构件及使用其的面状照明装置以及该面状照明装置中使用的棒状照明装置。

另外，本发明的再一个目的在于提供一种色再现性高、可以最适用于薄型的导光板的棒状照明装置。

为了实现上述目的，本发明的第一方式提供一种导光构件，其是透明的导光构件，其中，具备：透明的板状第一导光体，其具有矩形状光射出面，在位于与所述矩形状光射出面相反侧的背面，形成有与所述矩形状光射出面的一边平行的平行槽；和透明的第二导光体，其收容于所述平行槽内，具有柱状外形，含有对光进行散射的颗粒，将所述颗粒的散射截面积设为Φ、所述第二导光体的光传播方向的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，Φ·N_P·L_G·K_C的值为1.1以上且8.2以下，K_C的值为0.005以上且0.1以下。

在本发明的第一方式的导光构件中，所述第二导光体优选构成为：具有与所述平行槽大致相同形状的截面形状，且优选是将具有从一个端面朝向另一个端面外径变小的形状的1组导光体形成这些导光体的外径小的端面彼此相互紧贴而构成的。

另外，优选所述第一导光体的背面具有相对于包含所述平行槽的中心轴且与所述矩形状光射出面垂直的面对称的1对倾斜背面，所述倾斜背面的形状分别如下所述，即：从所述中心轴部分朝向与所述一边正交的方向的端部壁厚变薄地相对于所述矩形状光射出面倾斜的单个或多个结构由所述薄壁部连结。

另外，在本发明的导光构件中，优选所述第二导光体从所述平行槽露出的露出面相对于所述矩形状光射出面倾斜，优选在所述第二导光体的所述露出面形成有棱镜列。

另外，优选本发明的导光构件的所述第二导光体的与长度方向垂直的截面形状为三角形状、圆形状、截断椭圆的一部分的形状或者抛物线的一部分的形状。

另外，优选所述第二导光体具有：从长度方向的两个端面入射光、从所述两个端面朝向中央宽度变宽而且深度变深的槽。另外，优选所述第二导光体具有：从长度方向的一个端面入射光、从入射光一侧的所述端面朝向另一个端面宽度变宽而且深度变深的槽。这种情况下，优选所述第二导光体的所述槽为V字状或U字状的槽。

本发明的第二方式提供一种面状照明装置，其中，具有：本发明第一方式的导光构件和点状光源，从所述第二导光体的两个端面入射来自所述点状光源的光。

在本发明的面状照明装置中，优选所述点状光源配置于所述第二导光体的两个端面。

另外，本发明的面状照明装置优选还具有用于将所述点状光源的光引导至所述第二导光体的端面的光导管(light guide)。

在本发明的面状照明装置中，所述点状光源优选为LED，更优选为拟似白色LED或RGB-LED。

本发明的第三方式提供一种棒状照明装置，其中，具备：点状光源；和导光体，其具有柱状外形，从两个端面朝向中央外径变小，含有对光进行散射的颗粒，将所述颗粒的散射截面积设为Φ、所述导光体的光传播方向的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，Φ·N_P·L_G·K_C的值为1.1以上且8.2以下，K_C的值为0.005以上且0.1以下。

在本发明的第三方式的棒状照明装置中，优选所述导光体是将具有从一个端面朝向另一个端面外径变小的形状的1组导光体形成这些导光体的外径小的端面彼此相互紧贴而构成的。

本发明的第四方式提供一种棒状照明装置，其中，具备：点状光源；和导光体，其具有柱状外形，从两个端面朝向中央外径变大，含有对光进行散射的颗粒，将所述颗粒的散射截面积设为Φ、所述导光体的光传播方向的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，Φ·N_P·L_G·K_C的值为1.1以上且8.2以下，K_C的值为0.005以上且0.1以下。

在本发明的第四方式的棒状照明装置中，优选所述导光体是将具有从一个端面朝向另一个端面外径变大的形状的1组导光体形成这些导光体的外径大的端面彼此相互紧贴而构成的。

另外，在本发明的第三及第四方式的棒状照明装置中，优选其用于具有透明的导光板的面状照明装置，所述导光板具有矩形状光射出面，在位于与所述矩形状光射出面相反侧的背面的中央部分形成有与所述矩形状光射出面的一边平行的平行槽，所述导光体具有与所述导光板的平行槽大致相同形状的外形，且配置于所述平行槽内。

另外，在所述导光体的侧面中，存在与所述导光板的形成所述平行槽的侧壁相对的侧面以外的侧面，为了使该侧面能够进行光的反射可以使面形成为平坦面或曲面，优选在该侧面形成有棱镜列。

优选所述导光体的与轴方向垂直的截面形状为三角形状、圆形状、截断椭圆的一部分的形状或者抛物线的一部分的形状。

另外，棒状照明装置还具有用于将所述点状光源发出的光引导至所述导光体的端面的光导管。另外，所述点状光源优选为LED，更优选为拟似白色LED或RGB-LED。另外，优选所述RGB-LED依次进行脉冲点灯。

本发明的第五方式提供一种面状照明装置，其中，具有：本发明的第三或第四方式的棒状照明装置，和多个透明的导光板，其具有矩形状光射出面、和从所述矩形状光射出面的一边朝向与该一边对置的对边板厚变薄地相对于所述矩形状光射出面倾斜的倾斜背面，所述多个导光板排列成所述矩形状光射出面形成同一平面，并且包含所述一边的侧面与包含所述对边的侧面相接，在由所述倾斜背面和包含所述一边的侧面形成的空间中，配置有所述棒状照明装置的导光体。

发明效果

本发明的第一方式的导光构件可以利用第二导光体向内部引导光并从第一导光体的光射出面射出光，可以代替冷阴极管使用发光二极管(LED)等点状光源，可以进行薄型化。

另外，可以将第二导光体的外形加工成与第一导光体的平行槽的形状一致的形状，所以不仅可以使第一导光体的平行槽成为能够抑制亮度不均的形状，而且如果将第二导光体的外形加工成与其对应的外形，则可以降低亮度不均的发生，并可以成为薄型的导光构件。即，为了抑制在第一导光体的光射出面中的亮线，可以自由地设计第一导光体的平行槽的形状和第二导光体的外形。另外，第二导光体含有对光进行散射的规定的颗粒，所以即使不是复杂的结构也可以充分地从光射出面射出光，可以提高光利用效率。因而，通过使棒状光源的结构更简单，可以低廉地制造。这样的导光构件最适合作为液晶显示面板的背光单元中使用的导光构件。

另外，本发明的第二方式的面状照明装置不使用冷阴极管作为照明用光源，而使用可以调节光源的使用波长的发光二极管等点状光源，所以色再现性高，可以实现色再现区域的扩大、彩度的提高。

本发明的第三方式的棒状照明装置，柱状的导光体从两个端面朝向中央外径变小，另外，本发明的第四方式的棒状照明装置，柱状的导光体从两个端面朝向中央外径变大，所以两个方式的棒状照明装置均可以从导光体的两个端面入射LED等点状光源，从导光体的侧壁射出该入射光。进而，该导光体由于含有对光进行散射的规定的颗粒，所以即使不是复杂的结构也可以充分地从光射出面射出光，可以提高光利用效率。进而，可以使用拟似白色LED或RGB-LED作为点状光源，所以色再现性高，可以实现色再现区域的扩大、彩度的提高。

本发明的第五方式的面状照明装置使用的是将所谓串联(tandem)型导光板用作导光板，不使用冷阴极管作为照明用光源，从柱状的导光体的两个端面入射LED等点状光源的光，从侧壁射出该入射光的本发明的第三或第四方式的棒状照明装置，所以色再现性高，可以实现色再现区域的扩大、彩度的提高，同时还可以实现薄型化及轻型化。

附图说明

图1A是使用本发明的面状照明装置的液晶显示装置的概略立体图，图1B是其概略截面图。

图2A及图2B分别是按照本发明的棒状照明装置的概略立体图及概略侧视图。

图3是表示在Mie的理论中散射截面积发生振动的样式的图。

图4是表示对几个相对折射率分别用计算机模拟求得粒径与散射截面积之间的关系的结果的图。

图5是表示用计算机模拟求得多颗粒系的粒径与颗粒密度的倒数之间的关系的结果的图。

图6是表示测定Φ·N_P·L_G·K_C与光利用效率之间的关系的结果的图。

图7是表示分别测定从颗粒密度不同的各导光体射出的光的照度的结果的图。

图8是表示光利用效率及照度不均与颗粒密度之间的关系的图。

图9是导光体的下面的部分放大截面图，是表示在导光体的下面形成的棱镜的样式的图。

图10是表示导光体的与长度方向垂直的截面为圆形状的例子的图。

图11是表示导光体的与长度方向垂直的截面为截断椭圆的一部分的形状的例子的图。

图12A～图12C分别是表示导光体的与长度方向垂直的截面形状的另一个例子的图。

图13是按照本发明的棒状照明装置的概略结构图。

图14A是从正面观察LED元件与耦合透镜时的模式主视图，图14B从图14A的A方向观察LED元件与耦合透镜时的模式侧视图。

图15是表示平行槽的截面形状由双曲线的一部分形成的导光板的概略截面图的图。

图16是表示平行槽的截面形状由两个圆弧曲线的一部分形成的导光板的概略截面图的图。

图17是表示平行槽的截面形状由两个抛物线的一部分形成的导光板的概略截面图的图。

图18是表示平行槽的截面形状由凸的两个曲线形成的导光板的概略截面图的图。

图19是表示平行槽的截面形状由组合凸的曲线和凹的曲线的曲线形成的导光板的概略截面图的图。

图20是表示在导光板的光射出面侧形成的网点图案的例子的图。

图21A是表示在发明的面状照明装置中使用的导光板的倾斜背面与反射片之间配置棱镜片的样式的概略截面图，图21B是从导光板侧观察配置于反射片与导光板的倾斜背面之间的棱镜片的概略俯视图，图21C是该棱镜片的概略横截面图。

图22是表示使用多个并列配置的导光板的面状照明装置的一例的图。

图23是模式地表示用光导管向导光体引导LED的光的样式的图。

图24A是在并列配置的导光板的侧面配置反射板的结构例，图24B是在一个导光板的侧面配置反射板的结构例。

图25是模式地表示用光纤向多个并列配置的导光板引导LED的光的样式的图。

图26A是在构成导光板的平行槽的壁面具有导光体的面状照明装置的导光板的模式截面图，图26B是从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

图27A是只从棒状的导光体的两个端面入射光的类型的面状照明装置的导光板的模式截面图，图27B是从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

图28是图27所示的导光体的模式立体图。

图29A是只从棒状的导光体的两个端面入射光的类型的面状照明装置的导光板的模式截面图，图29B是从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

图30是图29所示的导光体的模式立体图。

图31A是只从棒状的导光体的一个端面入射光的类型的面状照明装置的导光板的模式截面图，图31B是从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

图32是图31所示的导光体的模式立体图。

图33A是只从棒状的导光体的一个端面入射光的类型的面状照明装置的导光板的模式截面图，图33B是从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

图34是图33所示的导光体的模式立体图。

图35是将多个并列配置的导光板用于按照串联方式的面状照明装置的液晶显示装置的概略立体图。

图36A是从导光体的两个端部入射光的类型的串联方式的面状照明装置的导光板的概略截面图，图36B是其部分放大截面图，图36C是在去除反射薄膜的状态下从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

图37A是从导光体的两个端部入射光的类型的串联方式的面状照明装置的导光板的概略截面图，图37B是其部分放大截面图，图37C是在去除反射薄膜的状态下从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

图38A是从导光体的一个端部入射光的类型的串联方式的面状照明装置的导光板的概略截面图，图38B是其部分放大截面图，图38C是在去除反射薄膜的状态下从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

图39A是从导光体的一个端部入射光的类型的串联方式的面状照明装置的导光板的概略截面图，图39B是其部分放大截面图，图39C是在去除反射薄膜的状态下从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

图中，2-面状照明装置(背光单元)，4-液晶显示面板，6-驱动单元，10-液晶显示装置，12-棒状照明装置，14-扩散片，16、17、19-棱镜片，18、50、60、70、80、90、102、104、120、150、160-导光板(第一导光体)，18a-光射出面，18b-厚壁部，18c-薄壁端部，18d-倾斜背面，18e-倾斜背面部，18f-平行槽，20-反射镜(reflector)，22-反射片，24-反射板，32、52、62、72、74、76、78、86、94、96、98、99、130、140、332-导光体(第二导光体)、33A、33B、53A、53B、63A、63B-透明体，33a、33c-端面，33b-下面，34A、34B-LED，36-棱镜，38-光导管，54a、54b-圆弧曲线，56-交点，64a、64b-抛物线，73a、73b、82a、82b、84a、84b-曲线，88、132-光纤，92-网点图案，122、129-棒状照明装置。

具体实施方式

基于附图所示的实施方式，详细说明本发明的导光构件及使用其的面状照明装置以及棒状照明装置。

<第一实施方式>

图1表示使用本发明的面状照明装置(以下也称为背光单元)的液晶显示装置的概略立体图。

液晶显示装置10基本上具有面状照明装置2、配置于该面状照明装置2的光射出面侧的液晶显示面板4和驱动它们的驱动单元6。

液晶显示面板4向预先沿特定的方向排列的液晶分子部分地施加电场，改变该分子的排列，利用在液晶单元内产生的折射率的变化，在液晶显示面板上显示文字、图形、图像等。

面状照明装置2是用于从液晶显示面板4的背后向液晶显示面板4的整个面照射均匀的光的装置，具有与液晶显示面板4的图像显示面大致相同的光射出面。

驱动单元6向液晶显示面板内的透明电极施加电压，改变液晶分子的方向，控制透过液晶显示面板的光的透过率，或者向面状照明装置2内的光源施加电压，从光源射出光。

对本发明的面状照明装置进行详细说明。面状照明装置2具备棒状照明装置12、导光板18、扩散片14、棱镜片16、17、反射片22和反射镜20。

首先，对图1所示的面状照明装置2中使用的本发明的棒状照明装置12进行说明。在图2A及图2B中分别表示按照本发明的棒状照明装置12的概略立体图及概略侧视图。

如图2所示，棒状照明装置12主要具有导光体32和作为点状光源的一组发光二极管(LED)34A、34B。图2所示的棒状照明装置12使用如图1所示的平行槽18f的截面为三角形状的导光板18。图1所示的导光板18相当于按照本发明的导光构件的第一导光体，另外，收容于导光板的平行槽的导光体32相当于按照本发明的导光构件的第二导光体。

导光体32分别具有被收容于导光板18的平行槽18f那样的三角柱状的外形。即，本发明的棒状照明装置12中使用的导光体32具有用与其长度方向垂直的面截断时的截面形状与导光板18的平行槽18f的截面形状大致相同形状或相似形状的三角形形状。

另外，各导光体32形成为，从两个端面33a向中央截面积逐渐变小。在此，导光体32被收容于导光板18的平行槽18f的情况下，只使不与导光板18相对的一侧的面即导光体32的下面33b倾斜，如此构成导光体32。

另外，导光体32在图示例中用一组透明体33A及33B构成。各透明体33A及33B其截面为三角形状，且具有从一个端面33a向另一个端面33b截面积逐渐变小的形状。另外，导光体32构成为各透明体33A及33B的截面积小的一侧的端面33b彼此相互紧贴地连接于同轴。

在棒状照明装置12中，如图2所示，LED34A及34B分别被配置于导光体32的两个端面33a。LED34A及34B与驱动单元6连接。来自LED34A及34B的光分别从导光体32A及32B的端面33a入射到内部。如上所述，导光体32的下面33b倾斜，由此，从导光体32的两个端面33a入射的光的一部分在下面33b反射，朝向图2B中上方，同时在下面33b以外的侧面折射之后，从导光体32的侧壁面向外部射出。

棒状照明装置向具有图2所示的形状的导光体的端面入射来自以LED为代表的点状光源的光，从导光体32的侧壁面向外部射出已入射的光，由此成为线状光源。就是说，根据棒状照明装置，通过使用棒状导光体，将点状光源转换成线状光源，从而可以用作作为液晶背光单元的线状光源使用的CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷阴极管放电灯)的代替光源。

另外，在即使为一个LED光源也可以足够保证光量的情况下，也可以构成为只在导光体32的一个端面配置LED光源，只从该端面入射LED光源的光。

导光体32向透明树脂中混入用于对光进行散射的微粒而形成。在将微粒的散射截面积设为Φ、将导光体32的光传播方向(轴方向)的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，在导光体32与微粒之间，Φ·N_P·L_G·K_C的值为1.1以上且8.2以下，进而修正系数K_C的值为0.005以上且0.1以下的关系成立。该关系是本发明的发明人发现的，后面详细说明。

通过向导光体32中混合或分散这样的微粒，即使不是复杂的结构也可以充分地从光射出面射出光，可以进一步提高从侧壁射出光的射出效率。

作为导光体32的透明树脂的材料，例如可以使用聚碳酸酯或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等丙烯酸系树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、甲基丙烯酸苄基酯或MS树脂、其他丙烯酸系树脂或者COP(环烯烃聚合物)等透明树脂。

作为向导光体32中混合或分散的微粒，可以使用阿透西珠(アトシパ一ル)、硅酮(シンコ一ン)、二氧化硅、氧化锆、电介质聚合物等。

作为这样的导光体32的制造法，例如可以使用利用挤压成形或注射成形来使加热的原料树脂成形的方法等。

在此，对导光体32与微粒的关系进行说明。

利用Lambert-Beer准则，用下述式(1)表示向各向同性介质入射平行光束时的透过率T。

T＝I/I₀＝exp(-ρ·x)    式(1)

在此，x为距离，I₀为入射光强度，I为射出光强度，ρ为衰减常数。

用颗粒的散射截面积Φ和介质中含有的每单位体积的颗粒数N_p，以下述式(2)表示上述衰减常数ρ。在此，关于散射截面积Φ，后面详细说明。

ρ＝Φ·N_p    式(2)

因而，导光体的光轴方向的长度如果为L_G，则光的取出效率E_out用下述式(3)规定。在此，例如，图2所示的导光体32的情况下，导光体的光轴方向的长度L_G成为导光体32的端面33a到端面33c之间的距离。另外，光的取出效率是指相对入射光，到达从导光体的入光部沿光轴方向离开长度L_G的位置的光的比例，例如图2所示的导光体32的情况下，相对入射到端面33a的光，到达端面33c的光的比例。

E_out∝exp(-Φ·N_p·L_G)    式(3)

式(3)是在有限大小的空间中的式子，导入用于修正与式(1)之间的关系的修正系数K_C。这样，光的取出效率E_out用下述式(4)表示。在此，修正系数K_C为光在有限的空间的光学介质中传播时利用计算机模拟求得的无因次修正系数。

E_out＝exp(-Φ·N_p·L_G·K_C)    式(4)

如果按照式(4)，Φ·N_p·L_G·K_C的值为3.5时，光的取出效率E_out为3％，Φ·N_p·L_G·K_C的值为4.7时，光的取出效率E_out为1％。这样，可知如果Φ·N_p·L_G·K_C的值越大，则光的取出效率E_out变低。这可能是因为随着光向光学介质的光轴方向前进，光在周围发生散射，光的取出效率E_out变低。

因而，可知Φ·N_p·L_G·K_C的值越大，越为作为导光板所优选的性质。就是说，可以通过加大Φ·N_p·L_G·K_C的值，来减少从与光的入射面(端面33a)对向的面(端面33b)射出的光，增多从光射出面射出的光。即，可以通过加大Φ·N_p·L_G·K_C的值，来提高相对向入射面入射的光从光射出面射出的光的比例(以下也称为“光利用效率。”)。具体而言，可以通过使Φ·N_p·L_G·K_C的值在1.1以上，来使光利用效率成为50％以上。

在此，如果加大Φ·N_p·L_G·K_C的值，则从导光板18的光射出面18a射出的光的照度不均变得显著，但通过使Φ·N_p·L_G·K_C的值在8.2以下，可以将照度不均抑制在一定值以下(容许范围内)。此外，几乎可以同样地对待亮度和照度。因而，在本发明中，推测亮度与照度具有相同的趋势。

从以上可知，本发明的导光板的Φ·N_p·L_G·K_C的值优选满足1.1以上而且8.2以下的关系，更优选2.0以上而且8.0以下。另外，Φ·N_p·L_G·K_C的值进而优选满足3.0以上，最优选4.7以上。

另外，修正系数K_C优选为0.005以上而且0.1以下。

在此，对于散射截面积Φ、颗粒密度N_P、导光体的光轴方向的长度L_G、修正系数K_C为各种值从而Φ·N_p·L_G·K_C的值不同的各导光体，利用计算机模拟求得光利用效率，进而进行照度不均的评价。算出结果如表1所示。在此，照度不均[％]在从导光体的侧壁射出的光的最大照度设为I_Max、最小照度设为I_Min、平均照度设为I_Ave时为[(I_Max-I_Min)/I_Ave]×100。测定的结果如下述表1所示。另外，表1的判定为：光利用效率为50％以上而且照度不均为150％以下的情况为○，光利用效率小于50％或者照度不均大于150％的情况为×。

另外，图6表示测定Φ·N_p·L_G·K_C的值与光利用效率(相对入射到端面33a的光从侧壁面(光射出面)射出的光的比例)之间的关系的结果。

[表1]

	Φ[m<sup>2</sup>]	N<sub>P</sub>[个/m<sup>3</sup>]	L<sub>G</sub>[m]	K<sub>C</sub>	ΦN<sub>P</sub>L<sub>G</sub>K<sub>C</sub>	光利用效率(％)	照度不均[％]	判定
									实施例1	2.0×10<sup>-12</sup>	2.2×10<sup>14</sup>	0.3	0.03	3.51	81.6	84	○
实施例2	2.0×10<sup>-12</sup>	4.3×10<sup>14</sup>	0.3	0.02	6.21	84.7	149	○
									实施例3	2.0×10<sup>-12</sup>	8.6×10<sup>14</sup>	0.1	0.02	3.86	82.8	82	○
实施例4	1.1×10<sup>-10</sup>	1.5×10<sup>13</sup>	0.3	0.008	3.91	83.0	105	○
									实施例5	1.1×10<sup>-10</sup>	2.0×10<sup>13</sup>	0.3	0.007	4.98	84.3	142	○
实施例6	1.1×10<sup>-10</sup>	3.5×10<sup>13</sup>	0.1	0.007	2.86	79.2	47	○
									比较例1	2.0×10<sup>-12</sup>	2.2×10<sup>13</sup>	0.3	0.05	0.66	29.1	51	×
比较例2	1.1×10<sup>-12</sup>	2.5×10<sup>12</sup>	0.3	0.01	0.99	43.4	59	×
									比较例3	4.8×10<sup>-18</sup>	8.6×10<sup>17</sup>	0.1	15.2	6.26	84.8	201	×
比较例4	4.8×10<sup>-18</sup>	1.7×10<sup>18</sup>	0.1	13.9	11.5	84.9	225	×

如表1及图6所示可知，通过使Φ·N_p·L_G·K_C为1.1以上，可以提高光利用效率，具体而言可以使光利用效率在50％以上，通过使其在8.2以下，可以使照度不均在150％以下。

另外，通过使K_C在0.005以上，可以提高光利用效率，通过使其在0.1以下，可以减小从导光体射出的光的照度不均。

接着，作成在导光体中混合或分散的微粒的颗粒密度N_P为各种值的导光体，测定从各导光体的各位置射出的光的亮度分布。此外，在本实施例中，除了颗粒密度N_P以外的条件，具体而言，散射截面积Φ、导光体的光轴方向的长度L_G、修正系数K_C、导光体的形状为相同值，进行测定。就是说，与颗粒密度N_P的变化成比例，Φ·N_p·L_G·K_C也发生变化。

另外，在本实施例中，测定了从连接两个导光体的导光体的侧壁射出的光。

图7表示测定结果。图7中，纵轴为照度[lx]，横轴为距离导光体的一个端面的距离(导光长度)[mm]。

进而，从已测定的亮度分布的导光体的侧壁射出的光的最大照度设为I_Max、最小照度设为I_Min、平均照度设为I_Ave时算出照度不均为[(I_Max-I_Min)/I_Ave]×100[％]。

图8表示算出的照度不均与颗粒密度的关系。在图8中，纵轴为照度不均[％]，横轴为颗粒密度[个/m³]。另外，图8也一起表示横轴同样为颗粒密度、纵轴为光利用效率[％]的光利用效率与颗粒密度之间的关系。

如图7、图8所示可知，如果提高颗粒密度就是说加大Φ·N_p·L_G·K_C，则光利用效率变高，但照度不均也变大。另外，如果降低颗粒密度就是说减小Φ·N_p·L_G·K_C，则光利用效率变低，但照度不均变小。

在此，通过使Φ·N_p·L_G·K_C在1.1以上8.2以下，可以使光利用效率在50％以上而且使照度不均在150％以下。通过使照度不均在150％以下，可以使照度不均不明显。

就是说，可知通过使Φ·N_p·L_G·K_C在1.1以上8.2以下，可以使光利用效率在一定以上而且也可以使照度不均降低。

从以上可以明确本发明的效果。

在此，在设计导光体上通常必需的参数为光学介质的体积V和混入颗粒数N_PT以及粒径D_P，研究这些参数与上述式的各参数之间的关系。

首先，在介质中使用的每单位体积的颗粒数N_P、光学介质的体积V以及混入颗粒数N_PT之间成立下述式(5)所示的关系。

N_P＝N_PT/V    式(5)

另外，粒径D_P与散射截面积Φ通过以下对应。

接着，对上述散射截面积进行说明。不限于Mie散射理论，另外除了可见区域的光以外，在γ射线或X射线等放射线区域或红外线或微波等长波长区域，散射截面积这样的概念也被广泛使用。

在波长区域为Rayreigh区域，散射截面积Φ以下述式(6)表示。

Φ＝128·π⁵·a⁶/3λ⁴((n²-1)/(n²+2))²    式(6)

在此，a为颗粒半径，λ为入射光的波长，n为颗粒的相对折射率。

另一方面，在Mie的理论中，散射截面积Φ以下述式(7)表示。

[数1]

$\mathrm{\&phi;}=({\mathrm{\&lambda;}}^2/2\mathrm{\&pi;})\underset{n=1}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}(2n+1)\&CenterDot;[{\left|a_n\right|}^2+{\left|b_n\right|}^2]|$ 式(7)

λ：入射光的波长

$\left.\begin{array}{c}{a}_n=\frac{\mathrm{\&phi;n}\left(\mathrm{\&alpha;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}n\left(\mathrm{\&beta;}\right)-N\&CenterDot;\mathrm{\&phi;n}\left(\mathrm{\&beta;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}n\left(\mathrm{\&alpha;}\right)}{\mathrm{\&zeta;n}\left(\mathrm{\&alpha;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}n\left(\mathrm{\&beta;}\right)-N\&CenterDot;\mathrm{\&phi;n}\left(\mathrm{\&beta;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&zeta;}}^{\&prime;}n\left(\mathrm{\&alpha;}\right)}\\ b_n=\frac{N\&CenterDot;\mathrm{\&phi;n}\left(\mathrm{\&alpha;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}n\left(\mathrm{\&beta;}\right)-\mathrm{\&phi;n}\left(\mathrm{\&beta;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}n\left(\mathrm{\&alpha;}\right)}{N\&CenterDot;\mathrm{\&zeta;n}\left(\mathrm{\&alpha;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&phi;}}^{\&prime;}n\left(\mathrm{\&beta;}\right)-\mathrm{\&phi;n}\left(\mathrm{\&beta;}\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&zeta;}}^{\&prime;}n\left(\mathrm{\&alpha;}\right)}\\ \mathrm{\&phi;n}\left(\mathrm{kr}\right)=(\mathrm{\&pi;kr}/2)\&CenterDot;J_{n+1/2}\left(\mathrm{kr}\right)\end{array}\right|$

J_n+1/2(kr)：第一种Besse1函数

k：波数(2π/λ)

r：极坐标中的距离成分

Φ’n：Φn的导函数

ζn(kr)＝φn(kr)+i·χn(kr)

χn(kr)＝-(πkr/2)·N_n+1/2(kr)

20

N_n+1/2(kr)：Neumann的第二种Besse1函数

ξ′n：ξn的导函数

α＝2πa/λ

β＝N·a

在上述式(7)的a/λ＞＞1的极限中，散射截面积Φ为下述式(8)。

Φ＝Mπa²(收敛时：M≈2)    式(8)

并且，由式(7)可知，在2πa/λ≈1的区域中，在1＜M＜6之间振动。

在此，图3A、图3B及图3C分别表示相对折射率n为1.1、1.5、2.1时的M的振动的样式。从这些图可知，在Mie散射区域的散射截面积Φ根据粒径D_P的增大而发生振动及收敛。在该振动区域中，在相对折射率n从1到2左右的宽范围中，可以利用图3A、图3B及图3C对应各粒径求得与Mie散射区域发生收敛的几何学散射截面积πa²相乘的数值。

基于上述式(6)、式(8)，对几个相对折射率n分别求得粒径D_P与散射截面积Φ的关系，结果如图4所示。另一方面，基于Mie散射理论，用计算机模拟求得多颗粒系的粒径D_P与乘以某数值的颗粒密度的倒数之间的关系，结果如图5所示。

此外，在这些计算机模拟中，使具有某种有限的扩展角的光入射到在内部含有颗粒的具有从10mm角到1000mm角的各种大小的立方体形状的光学介质。即，入射光与立方体的大小近似地发生变化。另外，粒径D_P在Rayleigh散射区域直至Fresnel衍射区域的宽幅范围内变化。另外，在这些计算机模拟中，光从与入射侧相对的位置向与入射光相同方向射出，并且在立方体的光的射出端的光的取出效率约为80％。

从这些图4及图5可知，散射截面积与有限大小的光学介质中的颗粒数之间存在密切的关系。

在此，导光体32优选使成为光入射面的端面33a、成为光射出面的侧壁面及/或成为光反射面的下面33b的表面粗糙度Ra小于380nm，就是说Ra＜380nm。

通过使成为光入射面的端面33a的表面粗糙度Ra小于380nm，可以忽略导光体表面的扩散反射，就是说，可以防止在导光体表面的扩散反射，可以提高入射效率。

另外，通过使成为光射出面的侧壁面的表面粗糙度Ra小于380nm，可以忽略导光体表面的扩散反射透过，就是说，可以防止在导光体表面的扩散反射透过，可以利用全反射使光传播至内部。

此外，通过使成为光反射面的下面33b的表面粗糙度Ra小于380nm，可以忽略扩散反射，就是说，可以防止在光反射面的扩散反射，可以使全反射成分更向内部传播。

在导光体32中，优选在其下面33b形成棱镜列。图9部分地表示在导光体32的下面33b呈列状形成棱镜36的样式。

棱镜36为相对导光体32的长度方向垂直地延伸形成。通过在导光体32的下面33b形成这样的棱镜36的列，在从导光体32的端面入射已校准(collimate)的光束时，该已校准的光束依次相对导光体的全长方向大致垂直地立起，所以可以使从导光体32的侧面射出的光在该导光体全长方向的光量分布均匀。

另外，棱镜36的各形状可以分别为任意形状，优选顶角为45°的棱镜。通过成为顶角为45°的棱镜，在从导光体32的端面入射已校准的光束时，该已校准的光束入射到棱镜的斜面，在发生全反射时大致垂直地立起，所以可以使从导光体32的侧面射出的光在该导光体全长方向的光量分布更进一步均匀。

接着，对导光板18进行说明。如图1B所示，导光板18具有：矩形状的光射出面18a；与其一边平行的一对厚壁部18b；在该厚壁部18b的两侧与所述一边平行形成的薄壁端部18c；从厚壁部18b沿与所述一边正交的方向向两侧的薄壁端部18c壁厚变薄，形成倾斜背面18d的倾斜背面部18e；在厚壁部18b上与所述一边平行形成的用于收容导光体32的平行槽18f。

即，导光板18为表面的外形形状为矩形状的板状构件，由透明树脂形成。导光板18的光射出面18a为平坦的，其相反侧的面相对光射出面18a倾斜，并且板厚随着朝向一个边而变薄。

导光板18的平行槽18f为了收容三角柱状的导光体32使得其截面形状形成为三角形状。此外，在本发明中，平行槽的截面形状是指，在用与其长度方向垂直的面截断平行槽时，由相当于围成平行槽的导光板的壁面的部分的部分线与连接该部分线的两端的直线形成的形状。另外，在以下的说明中，将用与平行槽的长度方向垂直的面截断平行槽时的截面简单地称为平行槽的截面。

这样，导光板18具有包括平行槽18f的中心轴而且相对与光射出面18a垂直的面为对称的一对倾斜背面18d，该倾斜背面18d分别随着向两侧的薄壁端部18c而壁厚变薄从而相对光射出面18a倾斜。

在具有图1B所示的结构的导光板18中，在从配置于该平行槽18f的导光体射出的光中，从平行槽18f的壁面入射到导光板18的内部的光在导光板18的背面18d反射之后，从光射出面18a射出。

此时，有时也会出现从导光板18的倾斜背面18d漏出一部分光的情况，该漏出的光在形成于导光板18的倾斜背面18d侧的反射片18发生反射，再次入射到导光板18的内部，从光射出面18a射出。

在此，导光体18优选使成为光入射面的平行槽18f、光射出面18a及/或成为光反射面的倾斜背面18d的表面粗糙度Ra小于380nm，就是说Ra＜380nm。

通过使成为光入射面的平行槽18f的表面粗糙度Ra小于380nm，可以忽略扩散反射成分，就是说，可以防止光发生扩散反射，可以提高入射效率。

另外，通过使光射出面18a的表面粗糙度Ra小于380nm，可以忽略导光体表面的扩散反射成分，就是说，可以防止在导光体表面的扩散反射，可以使全反射成分进一步传播至深处。

进而，通过使成为光反射面的倾斜背面18d的表面粗糙度Ra小于380nm，可以忽略导光体表面的扩散反射成分，就是说，可以防止在导光体表面的扩散反射，可以使全反射成分进一步传播至深处。

在本发明中，导光板18可以使用例如利用挤压成形或注射成形来使加热的原料树脂成形的方法，在模中使单体、低聚物等聚合成形的注形聚合法等制造。作为导光板18的材料，例如可以使用聚碳酸酯或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等丙烯酸系树脂、PET(聚对苯二甲酸乙醇酯)、PP(聚丙烯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、甲基丙烯酸苄基酯或MS树脂、其他丙烯酸系树脂或者COP(环烯烃聚合物)等透明树脂。

扩散片14用于使从导光板18的光射出面18a射出的光扩散并均匀化。

扩散片14向由例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、甲基丙烯酸苄基酯或MS树脂、其他丙烯酸系树脂或者COP(环烯烃聚合物)之类的光学上透明的树脂构成的平板状构件赋予光扩散性而形成。对该方法没有特别限定，例如可以利用向上述平板状构件的表面实施微细凹凸加工或利用研磨的表面粗化(后面将实施这些处理的面称为“磨砂面”。)来赋予扩散性，或者与粘合剂一起在表面涂敷使光散射的二氧化硅、氧化钛、氧化锌等颜料或树脂或玻璃、氧化锆等珠(beads)类，通过在上述树脂中混合使光散射的所述颜料、珠类来形成。

在本发明中，作为扩散片14，也优选使用上述原材料而且使用已赋予光扩散性的厚度500μm以下的薄膜状构件。

另外，优选从导光板18的光射出面18a离开规定距离配置扩散片14，该距离可以对应来自导光板18的光射出面18a的光量分布适当变更。这样通过使扩散片14从导光板18的光射出面18a离开规定间隔，使从导光板18的光射出面18a射出的光在光射出面18a与扩散片14之间进一步混合(mixing)。这样，可以使透过扩散片14并照明液晶显示面板4的光的照度更进一步均匀化。作为使扩散片14从导光板18的光射出面18a离开规定距离的方法，例如可以使用在扩散片14与导光板18之间设置间隔件的方法。

特别是在也可以使面状照明装置2的厚度略厚的情况下，根据导光板18的平行槽18f的截面形状，也可以不需要充分地降低与平行槽18f相当的导光板18的光射出面18a的照度的峰值，而是部分地降低并同时在扩散片14与导光板18的光射出面18a之间设置间隙，使从扩散片14射出的照明光成为照度分布均匀。另外，导光板18的平行槽18f的截面形状的改良(平行槽的顶端部分的尖细化)存在限度，即使在不能完全地降低或不能充分地降低与平行槽18f相当的导光板18的光射出面18a的照度的峰值的情况下，也可以在扩散片14与导光板18的光射出面18a之间设置间隙，使从扩散片14射出的照明光的照度分布均匀。

棱镜片16及17是通过平行排列多个棱镜形成的透明的片材，可以提高从导光板18的光射出面18a射出的光的聚光性从而改善亮度。棱镜片16及17的一方被配置成其棱镜列延伸的方向成为与导光板18的平行槽18f平行，另一方配置成垂直。即，棱镜列16及17配置成棱镜列的延伸方向相互垂直。

另外，棱镜片16配置成棱镜的顶角与导光板18的光射出面18a相对。在此，棱镜列16及17的配置顺序可以在导光板的正上方配置具有沿着与导光板的平行槽平行方向延伸的棱镜的棱镜片16，在该棱镜片16上配置具有沿着与导光板18的平行槽18f垂直的方向延伸的棱镜的棱镜片，或者也可以相反。

此外，在图示例中，使用了棱镜片16及17，但在基于导光板18的平行槽18f的光射出面18a中的照度进一步均匀化的情况下，也可以不使用棱镜片16及17的任意一方或双方。可以通过减少高价的棱镜片的使用张数，或者停止使用棱镜片，来降低装置成本。

反射片22用于反射从导光板18的背面(图中，下面)泄漏的光并使其再次入射到导光板18，可以提高光利用效率。反射片22形成为覆盖导光板18的下面(倾斜面)。

此外，反射片22只要能够反射从导光板18的背面(图中，下面)泄漏的光即可，可以用任意一种材料形成，例如可以利用在PET或PP(聚丙烯)等中混合填充物之后通过拉伸来形成空隙(void)从而提高反射率的树脂片，用铝蒸镀等在透明或如上所述的白色的树脂片表面形成镜面的片材，铝等金属箔或担载金属箔的树脂片，或者在表面具有充分的反射性的金属薄板形成。

反射镜20以堵塞导光板18的平行槽18f的方式设于导光体32的背后。反射镜20从导光体32的下面反射光，可以使光从导光板18的平行槽18f的侧壁面入射。

这样的反射镜20例如可以利用与上述反射片相同的原材料即向表面赋予充分的反射性的树脂原材料、金属箔或金属板形成。

如上所述，本发明的棒状照明装置的导光体被收容于面状照明装置的导光板的平行槽中加以利用。

以往使用冷阴极管的面状照明装置的情况下，典型的冷阴极管由于具有圆柱状的形状，所以为了可靠而且有效地将从冷阴极管放射的光取入导光板的内部，不得不将冷阴极管可靠地收容于平行槽。所以，难以使导光板成为薄型。

但是，本发明的面状照明装置由于将棒状照明装置的导光体加工成与导光板的平行槽的外形大致相同的外形，所以可以不依赖使用的光源的外形而使面状照明装置的整体薄型化。

另外，通过在本发明的棒状照明装置的导光体中混合或分散满足规定的关系的微粒，即使不是复杂的结构也可以从光射出面充分地射出光，可以进一步提高来自侧壁的光的射出效率。因而，通过使棒状光源的结构更简单，可以低廉地制造。

以上对本发明的第一实施方式进行了详细说明，但第一实施方式不限于以上的方式，也可以进行如以下所示的变形。

<变形例>

在第一实施方式中，棒状照明装置的导光体与长度方向垂直的截面为三角形状。但是，本发明的棒状照明装置的导光体也可以是与长度方向垂直的截面为圆形状、截断椭圆的一部分的形状或抛物线的一部分的形状。

参照图10～图12，说明导光体的长度方向的截面形状的变形例。图10表示导光体的与长度方向垂直的截面为圆形状的例子，图11表示导光体的与长度方向垂直的截面为截断椭圆的一部分的形状的例子，图12表示导光体的与长度方向垂直的截面为抛物线的一部分的例子。

图10表示与长度方向垂直的截面为圆形，从端部向中央变细的形状的导光体的例子。

图10所示的导光体52是由1组透明的圆锥台状的透明体53A及53B的截面小的端面彼此相互紧贴连接构成。这样的导光体52例如被用于具有与长度方向垂直的截面为半圆形状的平行槽的导光板。

具有图10所示的形状的导光体利用所述棒状导光体将LED等为代表的点状光源转换成棒状光源，通过将所述棒状导光体埋入所述平板状导光体的凹部，可以将棒状照明转换成面状照明，用作液晶背光单元。

另外，图11表示棒状照明装置的导光体的进一步不同的结构例。图11A是在具有平行槽18f的截面形状为去除椭圆的一部分之类的形状的导光板18中收容导光体62的样式的概略截面图，图11B是该导光体62的概略侧视图，图11C导光体62的概略立体图。

如图11B及图11C所示，导光体62相对长度方向为垂直的截面的形状具有去除椭圆的一部分的形状。

导光体62由两个透明体63A及63B构成。透明体63A及63B具有通过用相对椭圆柱的中心轴具有规定的角度而且与椭圆的长轴垂直的平面截断椭圆柱得到的形状。通过连接这样的透明体63A及63B的截面积小的一方的端面彼此来构成导光体62。如图11A所示，这样的形状的导光体62可以以收容于平行槽18f的截面形状由椭圆形的一部分形成的导光板18的平行槽18f中的方式使用。

并且，如图11A所示，在导光板18的倾斜面的下方配置反射板22，以在平行槽18f中收容导光体62的状态，以挡住平行槽18f的方式配置反射镜20。在图11A所示的导光体中，也可以在下面形成棱镜。

图10及图11所示的导光体通过连接两个透明体构成，但也可以构成为一体。

图12表示从用一个透明构件形成的导光体的一个端面入射LED光源的光的棒状照明装置的结构例。在图12A、图12B及图12C所示的各图中，纸面左侧的图为导光体的模式侧视图，纸面右侧的图为导光体的与长度方向垂直的截面的模式图。

图12A所示的棒状照明装置的导光体74相对长度方向为垂直的方向的截面形状为三角形状，具有从LED34的光入射的一个端面(称为大径侧端面)74b向另一个端面(称为小径侧端面)74c而截面积逐渐变小的结构。在图示例中，形成为在从导光体74的大径侧端面74b向小径侧端面74c的方向中，导光体74的下面74a向上方倾斜。另外，在该导光体74的下面74a上形成有棱镜列。

在具有这样的结构的导光体74中，从导光体74的大径侧端面74b入射的来自LED34的光在下面74a的棱镜列中反射之后，从导光体74的侧面向外部射出。

另外，图12B所示的棒状照明装置的导光体76相对长度方向垂直的方向的截面形状具有去除椭圆的一部分那样的形状，且导光体76具有从LED光入射的大径侧端面76b向小径侧端面76c而截面积逐渐变小的结构。这样的导光体76例如可以通过用相对椭圆柱的中心轴具有规定的角度而且与椭圆的长轴垂直的平面截断透明的椭圆柱而得到。即使在具有这样的结构的导光体76中，也可以在其下面76a形成棱镜列。

另外，图12C所示的棒状照明装置的导光体78具有相对长度方向垂直的方向的截面形状为圆形，且从LED光入射的大径侧端面78b向另一方的小径侧端面78c而逐渐变细的形状。即，图中所示的棒状照明装置的导光体具有细长的圆锥台形状(圆锥体(cone)形状)。

即使在使用这样的结构的导光体78的情况下，也可以从导光体78的侧面射出从大径侧端面78b入射的LED光。

在图12A、图12B及图12C所示的导光体74、76及78中，由于只从大径侧端面74b、76b及78b入射LED光，所以通过这些导光体74、76及78的内部的来自LED的光的一部分到达其相反侧的小径侧端面74c、76c及78c。

为了在该小径侧端面74c、76c及78c中反射这样的来自LED的光并使其再次入射到导光体的内部，也可以将该端面74c、76c及78c加工成镜面，或者设置覆盖小径侧端面74c、76c及78c的反射板。

以上，对从一个端面入射LED光源的光的棒状照明装置的导光体进行了说明，但导光体的形状不限于上述形状，只要能够从导光体的侧面射出从导光体的端面入射的光即可，可以为任意形状。

接着，对与上述不同的棒状照明装置的实施方式进行说明。图13表示不同的棒状照明装置的概略结构。图13所示的棒状照明装置320具备导光体332、光混合部334、作为光源的LED元件336和耦合透镜338。

在图13中，导光体332具有朝向中央外径变大的棒状形状，在轴方向的中央部外径最大。导光体332的截面形状为近似圆形形状。另外，导光体332使用从一个端面向另一个端面外径变大的一对透明体333A及333B构成，这一对光学构件的外径大的端面彼此没有间隙地紧贴。构成导光体332的材料由于与上述棒状照明装置320的导光体相同，所以省略详细说明。

在此，导光体332形成为与轴方向垂直的截面形状为近似圆形形状，但不限定于此，与上述棒状照明装置相同，可以形成为三角形状或近似椭圆形状等各种形状。

这样的棒状照明装置320的导光体332与上述同样，可以收容于面状照明装置的导光板的平行槽中来利用。即，形成与棒状照明装置的导光体的外形大致相同形状的面状照明装置的导光板的平行槽，通过在该平行槽中收容棒状照明装置的导光体，可以将棒状照明装置用作面状照明装置的光源。

在图13中，光混合部334A及334B分别为混入散射光的颗粒的透明的圆柱形状的光学构件，在导光体332的两个端面紧贴设置。光混合部334A及334B发挥作为混合(mixing)从LED元件336经由耦合透镜入射的光的混合带(mixing zone)的功能。构成光混合部334的材料基本上可以使用与导光体332相同的材料。

另外，在图13中，LED元件336使用发出红色(R)的光的R-LED337R、发出蓝色(B)的光的B-LED337B和发出绿色(G)的光的G-LED337G构成。图14A及图14B模式地表示LED元件336和耦合透镜(3光轴型透镜)338的配置。图14A是从正面观察LED元件336和耦合透镜338时的模式主视图，图14B是从图14A的A方向观察LED元件336和耦合透镜338时的模式侧视图。在图示例中，耦合透镜338由球透镜构成，在各LED的光射出侧分别配置球透镜。即，在LED元件336的光射出侧对应R-LED337R、B-LED337B及G-LED337G分别配置球透镜338R、338B及338G。另外，调节R-LED337R、B-LED337B及G-LED337G的光轴的方向，使得从R-LED337R、B-LED337B及G-LED337G经由各球透镜338R、338B及338G分别射出的光在规定的位置交叉。这样，通过了各球透镜338R、338B及338G的各色的平行光成为白色光，入射到光混合部334。在此，用球透镜构成耦合透镜338，但不限定于此，只要能够使从LED元件336射出的各色的光成为平行光，可以用任意一种光学零件构成，例如可以使用双凸透镜或柱面透镜、非球面透镜等。

在图13所示的棒状照明装置中，从配置于导光体332的两个端面的LED元件336入射的光在导光体332的内部被散射体散射且从导光体332的侧面放射，进而，一部分光通过导光体336的中央部之后，在导光体332的侧面反射并从侧面射出，发挥作为棒状光源的功能。

在上述第一实施方式中，导光板18的平行槽18f与长度方向垂直的截面为三角形状。但是，本发明的棒状照明装置的导光体与长度方向垂直的截面也可以为圆形状、截断椭圆的一部分的形状或抛物线的一部分的形状。

参照图15～图19，对导光体的长度方向的截面形状的变形例进行说明。

图15表示平行槽的截面形状由双曲线的一部分形成的导光板的概略截面图，图16表示平行槽的截面形状由两个圆弧曲线的一部分形成的导光板的概略截面图，图17表示平行槽的截面形状由两个抛物线的一部分形成的导光板的概略截面图。图18表示平行槽的截面形状由凸的两个曲线形成的导光板的概略截面图，图19表示平行槽的截面形状由组合凸的曲线和凹的曲线而成的曲线形成的导光板的概略截面图。

在图15中，用与其长度方向垂直的面截断平行槽18f时，与围成平行槽18f的导光板18的壁面相当的部分的线形状可以形成为双曲线的一部分或椭圆的一部分的形状。或者，与围成平行槽的导光板的壁面相当的部分的线形状也可以为悬垂线形状。

该情况下，收容于平行槽18f的导光板72的截面也可以加工成与平行槽18f的截面大致相同的形状。即，在导光体72的截面中，导光体72的侧壁形成为相当于导光体72的侧面的部分的线形状成为双曲线的一部分。

另外，在本发明中，平行槽也可以构成为，在平行槽的截面中相当于平行槽的最深部的部分成为尖点之类的形状。即，在平行槽的截面中，相当于平行槽的最深部的部分的线形状可以由具有彼此交叉的尖锐的1个交点、相对通过平行槽的中心并与导光板的光射出面垂直的中心线对称的2个曲线或直线的一部分形成。在本发明中，导光板的平行槽的截面形状为上述任意一种形状，均可以从导光板的光射出面射出均匀的光。

图16表示在平行槽的截面中，相当于围成平行槽的导光板的壁面的部分的线形状由具有彼此交叉的尖锐的1个交点、相对通过平行槽18f的中心并与导光板的光射出面垂直的中心线对称的2个曲线的一部分构成的情况的一例。

图16所示的导光板50是相对通过平行槽的中心并与导光板50的光射出面50a垂直的中心线S对称的2个曲线54a及54b为圆弧的情况。这种情况下，如图16所示，形成为对应形成平行槽18f的一个侧壁的圆弧54a的中心的位置与对应另一个侧壁的圆弧54b的中心的位置不同。这样，如图16所示，圆弧状的两个侧壁交叉的部分56成为尖的形状。这种情况下，如同图所示，可以用对应平行槽18f的形状的形状加工被收容于平行槽18f的导光体57的侧壁。

另外，图17表示在平行槽的截面中，相当于围成平行槽的导光板的壁面的部分的线形状由具有彼此交叉的尖锐的1个交点、相对通过平行槽的中心并与导光板的光射出面垂直的中心线对称的2个曲线的一部分构成的情况的另一例。图17所示的导光板60是相对通过平行槽18f的中心并与导光板的光射出面垂直的中心线S对称的2个曲线64a及64b为抛物线的情况。在图17中，平行槽18f的侧壁形成为，形成平行槽18f的一个侧壁的抛物线64a的焦点与形成另一个侧壁22b的抛物线64b的焦点彼此不同。

如图17所示，在平行槽的截面中，在相当于围成该平行槽18f的导光板18的壁面的部分的线形状由在交点66交叉的2个曲线64a及64b形成的情况下，对应平行槽18f的一个侧壁的曲线64a在交点(尖点)66的切线与对应另一个侧壁的曲线64b在交点64的切线彼此构成的角θ优选为90度以下，更优选为60度以下。

图18是平行槽的截面中相当于围成平行槽18f的导光板18的壁面的部分的线形状由向平行槽18f的中心凸的2个曲线73a及73b形成的导光板70的例子。

另外，图19是平行槽的截面中相当于围成平行槽18f的导光板的壁面的部分的线形状由组合向平行槽18f的中心凸的曲线82a及82b及凹的曲线84a及84b的曲线形成的导光板80的例子。

具有如图18及图19所示的截面形状的平行槽的导光板70及80也可以抑制亮线的发生并同时从光射出面射出充足照度的光。

这样，可以使平行槽的截面中相当于最深部的部分的线形状成为向平行槽的中心凸或凹的曲线状或者直线状，也可以是它们的组合。

这些曲线不限定于图示例的圆弧，只要是向平行槽的中心凸或凹的椭圆、抛物线或双曲线等曲线的一部分即可。

另外，在本发明中，在平行槽的截面中，对应平行槽的最深部的部分的形状只要如后所述尖细化，构成平行槽的曲线只要是向平行槽的中心凸或凹的圆、椭圆、抛物线或双曲线等曲线的一部分即可，优选可以利用10次函数近似的曲线。

此外，在图17～19中，未图示被收容于导光板的平行槽中的导光体，而如同图所示，将导光板的平行槽变更成各种形状的情况下，被收容于该平行槽中的导光体也可以加工成对应平行槽的形状的形状。

在本发明的导光板中，如图20所示，例如也可以利用印刷，在导光板18的光射出面18a上形成在某中心线X中网点的密度高而随着从该中心线X向两侧(相对中心线垂直方向)网点的密度逐渐变低的网点图案92。

通过在导光板18的光射出面18a形成这样的网点图案92，使网点图案的中心线X与对应导光板18的平行槽的中心线的位置一致，可以抑制导光板18的光射出面18a中的亮线的发生或不均。

另外，也可以代替在导光板18印刷网点图案92，在光射出面上层叠形成有网点图案的薄的片材。网点的形状可以为矩形、圆形、椭圆形等任意形状，网点的密度可以对应亮线的强度或扩展适当选择。

另外，也可以代替利用印刷形成这样的网点图案，使对应网点图案的部分成为磨砂面。这样的磨砂面可以在导光板的平行槽的最深部或侧壁形成。

另外，根据本发明人的观点，如图1所示的导光板18，在构成平行槽18f的壁面部分的截面形状为三角形状(V字状)的导光板或平行槽的最深部分的截面形状为V字状的导光板中，光源12的正上方即矩形状光射出面18a的中心部分的相对照度变低。这样的平行槽的截面形状为三角形状的情况下，优选通过以规定的宽度使平行槽的顶点(最深部)成为平坦，或者成为曲率半径较小的曲面，使光射出面中的照度均匀化。在本发明中，可以只通过将导光板的平行槽的最深部的截面形状设计成如上所述的形状，调节导光板的光射出面中的照度成为最优而且均匀化。

另外，在这样使平行槽的最深部成为上述形状的情况下，被收容于平行槽中的棒状照明装置的导光体也优选加工成与上述形状相同或相似的形状。

此外，在本发明中，在对称面S背面交叉的部分的截面形状即平行槽的前端部分的截面形状不仅可以为倒角的平坦状或倒圆的圆形状，当然也可以为椭圆形状、抛物线状或双曲线状。进而，除此以外，优选使该交叉部分成为磨砂面，这样，可以降低光射出面的照度或亮度的峰值。

另外，在本发明的导光板中，优选进行导光板18的平行槽18f的前端形状的前端细化，使得在导光板的光射出面中的照度分布中，导光板18的光射出面18a的第一部分的照度的峰值为导光板18的光射出面18a的第二部分的照度的平均值的3倍以下，更优选为2倍以下。

在此，这是因为：导光板18的光射出面18a的第一部分的照度的峰值成为导光板18的光射出面18a的第二部分的照度的平均值的3倍以下是因为从导光板18的光射出面18a射出的照明光的照度分布比以往更均匀化，结果，不必那么充足地进行从导光板18的光射出面18a射出的照明光的扩散(混合等)，使用扩散效率不太高的低成本的扩散片14成为可能，还可以减少使用张数，还可以停止使用高价的棱镜片16及17自身，或者，使用扩散效率不太高的低成本的棱镜片16及17成为可能，或者可以减少使用张数。

在第一实施方式中，棱镜片16及17用于提高从导光板18的光射出面18a射出的光的聚光性从而改善亮度，但如图21所示，优选在反射片22与倾斜背面18d之间也设置棱镜片19。

图21A是表示在反射片22与导光板18的倾斜背面18d之间配置棱镜片19的样式的概略截面图，图21B是从导光板侧观察反射片22与导光板18的倾斜背面18d之间配置的棱镜片19时的概略俯视图，图21C是该棱镜片19的概略横截面图。

在反射片22与导光板18的倾斜背面18d之间设置的棱镜片19优选被配置成棱镜19a的延伸方向与导光板18的平行槽18f垂直，同时配置成棱镜19a的顶角与导光板18的倾斜背面18d相对。

另外，也可以不使用棱镜片而使用具有与棱镜片相同的效果的光学元件，也可以设置规则地配置有具有透镜效果的光学元件例如双凸透镜、凹透镜、凸透镜、棱锥体(pyramid)型等光学元件的片材。

在第一实施方式中，棒状照明装置12的光源为LED34A及34B。但是，本发明的棒状照明装置12的光源例如可以使用高亮度LED构成，优选使用RGB-LED或白色LED构成。除了这些以外，也可以使用白炽灯或小灯泡。

在将RGB-LED用作LED34A及34B的情况下，优选依次脉冲点灯RGB。通过这样使其脉冲点灯，可以降低耗电。在这样使RGB-LED的R、G、B的各LED依次点灯的情况下，优选用数msec以下的AC(交流)点灯使其依次点灯，如果使其以这样的周期点灯，则从其应答性出发，这些光在人的眼睛中看来，来自R、G及B的各LED的光被积分，与直流点灯的情况相同。进而，如果使其这样依次点灯，则在用作液晶显示面板的背光时，在液晶显示面板中不再需要RGB的过滤器，所以与有过滤器的情况相比，可以使亮度提高约2倍左右。

在第一实施方式中，棒状照明装置的导光板18为一个。但是，可以构成为使多个导光板18的端面彼此相互密接从而具有大的光射出面的导光构件。

参照图22～图24，对多个导光板18并列配置构成面状照明装置的例子进行说明。图22表示使用多个并列配置而成的导光板的面状照明装置的一例，图23模式地表示使用光导管将LED的光向导光体引导的样式，图24表示在导光板的侧面配置反射板的结构例。

如图22所示，在将多个导光板18并列配置成它们全部的光射出面18a构成同一平面的情况下，从某个导光板18的平行槽中设置的导光体32射出的光的一部分在该导光体18的内部的倾斜面反射之后，到达该导光板18的端面，从与该端面连接的相邻的导光板的端面入射到该相邻的导光板的内部。

如果这样将多个导光板并列配置成它们的光射出面构成同一平面，则也可以利用来自配置于相邻的位置的导光板的导光体的光，所以可以提高光的射出效率。

并且，进而在连接导光体时，通过使其构成为相对在邻接的导光板的连结部的导光体的背面的光射出面的倾斜为零(0)，可以进一步抑制在对应这些连接的导光板的光射出面的端面的部分即连接部分中产生亮线。

通过这样多个排列配置导光板，可以使从光射出面射出的光束的光量分布均匀，成为抑制亮线产生的具有大尺寸的光照射面的面状照明装置。

并且，这样的具有大尺寸的光照射面的面状照明装置可以适用于具有大尺寸的显示画面的液晶显示装置，特别是最适于壁挂电视等壁挂类型的液晶显示装置用。

在并列配置多个导光板18的情况下，如图1所示，也可以构成为将LED34A及34B配置于导光体32的两个端面33a，不过，如图23所示，也可以将LED34A及34B一起配置于一个位置，用光导管38A及38B将从各LED34A及34B发出的光引导到导光体32的端面。

图23是模式地表示用引导线向多个并列配置的导光板引导LED的光的样式的图。

在配置多个导光板加大光射出面来构成面状照明装置的情况下，也可以构成为在各导光板的平行槽中配置的导光体的端部与对应各导光体的LED的光射出部之间分别配置作为追加的导光构件的光导管38，借助光导管向导光体的端部入射LED的光。

这样的光导管38例如可以构成为组合光纤与矩形导光路。

如图1所示，在导光体32的端面附近配置LED34的情况下，在LED34的发热作用下导光体32可能会发生变形或者熔融，但通过使用如图23所示的光导管38，可以防止LED34的发热引起的导光体32的变形及熔融。

在此，矩形导光路与上述透明体一样，可以使用透明的树脂材料构成。

另外，配置多个导光板18的情况下，如图24A所示，只要将反射板24配置在被配置于最外侧的导光板18的侧面即可。通过将这样的反射板24配置于侧面，可以防止从导光板24的侧面漏出光，可以进一步提高光利用效率。

此外，即使在如图1所示使用1个导光板18构成棒状照明装置的情况下，考虑到导光板的侧面的面积等，如图24B所示，也可以在导光板18的侧面配置反射板24。

反射板24可以使用与上述反射片或反射镜相同的材料形成。另外，在上述实施方式中，将本发明的棒状照明装置及面状照明装置用作照明液晶显示装置，但也可以用作顶棚照明或壁面照明等照明装置。

<第二实施方式>

在第二实施方式中，将LED34及34B一起配置于一处(未图示)，如图25所示用光纤向导光体32的端面引导从各LED34A及34B发出的光。

参照图25～图30，对从棒状的导光体的两个端面入射光纤的光的类型的面状照明装置进行说明，参照图31～图34，对从棒状的导光体的一个端面入射光纤的光的类型的面状照明装置进行说明。

图25模式地表示用光纤向多个并列配置的导光板引导LED的光的样式。图26A表示构成在构成导光板的平行槽的壁面具有导光体的面状照明装置的导光板18的模式截面图，图26B表示从背面侧观察该导光板18的模式仰视图。

如图26A所示，与构成导光板18的平行槽18f的各壁面(倾斜面)18g相接设置用透明材料形成的导光体86。导光体86与图1所示的导光体32相同，在透明树脂中混入用于散射光的微粒而形成。在将微粒的散射截面积设为Φ、将导光体32的光传播方向的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，在导光体32与微粒之间，Φ·N_p·L_G·K_C的值为1.1以上而且8.2以下，K_C的值为0.005以上而且0.1以下的关系成立。

导光体86形成为表面86a为曲面状。另外，如图26A所示，导光体86形成为随着朝向中央而为一定的宽度不变只有厚度逐渐变薄。如图26B所示，在导光体86的端面86b分别配置6个光纤88。另外，光纤88与未图示的LED连接。

导光体86由于在长度方向厚度逐渐变薄，所以导光体86的曲面86a相对从导光体86的端面86b入射的光的光轴倾斜。

因而，从导光体86的端面86b向内部直行入射的光在导光体86的内部的曲面反射，朝向导光板18的平行槽18f的倾斜面18g侧。接着，入射到导光板18的内部，在倾斜背面18d反射之后，从光射出面18a射出。

具有这样的结构的面状照明装置，由成为使入射的光线依次立起的线状光源的导光体与使从该导光体射出的光线平面扩展的导光体的组合构成，所以使射出光更均匀成为可能。

另外，由于在导光体中混合或分散满足规定的关系的微粒，所以即使不是复杂的结构也可以从光射出面充分地射出光，可以进一步提高光的射出效率。因而，通过使棒状光源的结构更简单，可以低廉地制造。

接着，作为按照本发明的面状照明装置，对在导光板(第一导光体)18的平行槽18f中安装导光体(第二导光体)94并成为一体的面状照明装置进行说明。

图27A表示与长度方向垂直的截面为三角形状的平行槽中收容导光体的导光板的模式截面图，图27B表示从背面侧观察该导光板18的模式仰视图。另外，图28表示这样的导光体94的模式立体图。在图27所示的面状照明装置中，用光纤88从导光体94的两个端面94a入射光。

如图27A及图28所示，导光体94在3个侧面中的一个侧面(下面)94b中具有与长度方向垂直的截面的形状为V字状的槽(以下称为V字槽)94c。导光体94的下面94b的V字槽94c具有其深度朝向中央逐渐变深，另外，与长度方向垂直的方向的宽度朝向中央逐渐变宽的形状。这样的导光体94可以通过使形成有在长度方向中从一个端面95a向另一个端面95c槽宽变宽、槽深变深的V字槽95c的2个透明体95A及95B的槽宽宽的一侧的端面95d彼此紧贴连接来构成。另外，在构成导光体94的V字槽94c的壁面94e形成有棱镜。

如图27B所示，在导光体94的两个端面94a分别配置6个光纤88。各光纤88与未图示的LED连接，可以向导光体94的端面94a照射由该LED发出的光。构成导光体94的V字槽94c的壁面相对入射光的光轴倾斜，所以从导光体94的端面94a向导光体94的内部入射的来自光纤的光到达导光体94的V字槽94c的壁面，利用在该壁面形成的棱镜反射。由导光体94的棱镜反射的光从导光板18的平行槽18f入射，在导光板18的倾斜背面18d反射之后，从导光板18的光射出面18a射出。

接着，对本发明的面状照明装置中使用的导光板的另一个结构例进行说明。

图29A及图29B表示这样的导光板的结构例。图29A是导光体被收容于与长度方向垂直的截面为去除椭圆的一部分的形状的平行槽90f中的导光的模式截面图，图29B是从背面侧观察该导光板的模式仰视图。另外，图30表示被收容于这样的导光板90的导光体96的模式立体图。

如图29A所示，在面状照明装置中使用的导光板90形成有与长度方向垂直的截面为去除椭圆的一部分的形状的平行槽90f。为了被一体收容于导光板90的平行槽90f，以其外形与平行槽90大致相同的形状形成导光体96。

另外，在导光体96的下面96b形成有与长度方向垂直的截面形状为去除椭圆的一部分的U字状的槽96c。该U字槽96c使形成有沿长度方向槽深逐渐变深而且槽宽变宽的槽的2个透明体97A及97B的槽宽宽的一侧的端面彼此紧贴连接。导光体96被配置于导光板90的平行槽90f内，使其曲面与导光板90的平行槽90f的壁面紧贴。

在导光体96的两个端面96a分别配置6根光纤88。光纤88可以使从未图示的LED发出的光从导光体96的端面96a向导光体96的内部入射。

具有这样的结构的导光体96由于构成U字槽96c的壁面相对入射光的光轴倾斜，所以入射光在U字槽96c的壁面反射之后，借助导光板90的平行槽90f向导光板90的内部入射。接着，在导光板90的倾斜背面反射之后，从光射出面射出。

接着，对只从棒状的导光体的一个端面入射光的类型的面状照明装置进行说明。

图31A及图31B分别表示在与长度方向垂直的截面为三角形状的平行槽中收容导光体的导光板的模式截面图，和从背面侧观察该导光板的模式仰视图。另外，图32表示被收容于这样的导光板18的平行槽中、只从一个端面98a入射光时的导光体98的模式立体图。

如图31B所示，只从一个端面98a入射光时的导光体98，在下面98b具有从入射光的一侧的端面98a向另一个端面98d宽度变宽，而且深度变深的V字状的槽98c。

另外，在构成这样的导光体98的V字状的槽的壁面，与上述导光体同样地可以形成棱镜列。在导光体98的V字槽98c的截面积小的一侧的端面98a侧配置光纤88。

通过用这样的结构形成导光体98，来自配置于导光体98的端面98a的光纤的光在导光体98的V字槽98c的壁面的棱镜列反射，从导光板18的平行槽18f入射到内部，在导光板18的倾斜背面18d反射之后，从光射出面18a射出。

接着，对本发明的面状照明装置中使用的导光板的另一个结构例进行说明。

图33A及图33B分别表示在与长度方向垂直的截面为去除椭圆的一部分的形状的平行槽90f中收容导光体的导光板90的模式截面图，和从背面侧观察该导光板90的模式仰视图。另外，图34表示被收容于这样的导光板90的平行槽90f中、只从一个端面入射光的导光体99的模式立体图。

如图33B所示，只从一个端面99a入射光时的导光体90，在下面99b具有从入射光的一侧的端面99a向另一个端面99d宽度变宽，而且深度变深的U字状的槽99c。在图示例中，导光板90的U字槽99c形成为与长度方向垂直的截面形状为去除椭圆的一部分的形状。

另外，可以在导光体99的U字槽99c的壁面形成棱镜列。通过以这样的结构形成导光体99，可以在导光体99的V字槽99c的壁面的棱镜列中反射来自配置于导光体99的端面99a的光纤88的光，使其入射到导光板90的内部，并使其在导光板90的倾斜背面90d反射之后，从光射出面90a射出。

<第三实施方式>

参照图35～图39，对本发明的第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，面状照明装置为导光板的端面彼此相互密接且截面为楔形的多个导光板连接构成。以下将这样的面状照明装置称为串联方式的面状照明装置。

图35表示将多个并列配置的导光板用于按照串联方式的面状照明装置的液晶显示装置的概略立体图。

图36表示从导光体的两个端部入射光的类型的串联方式的面状照明装置的一例。图36A、图36B及图36C表示具备本发明的棒状照明装置的串联方式的面状照明装置的导光板的概略截面图，其部分放大截面图，在去除反射薄膜的状态下从背面侧观察该导光板的模式仰视图。

如图36B所示，串联方式的面状照明装置210具有截面为楔形的多个导光板120、棒状照明装置122、反射薄膜124。另外，如图36B及图36C所示，棒状照明装置122具有棒状的导光体130、光纤132及准直器134。

棒状照明装置122的导光体130使用于散射光的微粒混入透明树脂而形成。在将微粒的散射截面积设为Φ、将导光体32的光传播方向的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，在导光体32与微粒之间，Φ·N_P·L_G·K_C的值为1.1以上而且8.2以下，K_C的值为0.005以上而且0.1以下的关系成立。

棒状照明装置122的导光体130被配置为与导光板120的壁厚侧的侧壁面120b相对。如图36B所示，导光体130与导光板120的壁厚侧的侧壁面120b相对一侧以曲面形成，可以从该曲面侧射出光。

另一方面，如图36C所示，与导光体130的曲面侧相反一侧的面130b成为从端面朝向中央向曲面侧倾斜的倾斜面。另外，反射薄膜124被设置成覆盖导光板120的倾斜背面120c和棒状照明装置122的导光体130。

光纤132的一个端部与未图示的光源相连，另一个端部被配置于构成棒状照明装置122的导光体130的端面130a侧。在导光体130的端面130a与光纤132之间设置准直器134。

在图36A、图36B及图36C中分别表示的按照串联方式的面状照明装置中，通过光纤132从导光体130的两个端面130a入射的光几乎都直行到达导光体130的倾斜面130b。并且，在该倾斜面130b反射向曲面侧，从该曲面入射到导光板120的壁厚侧的侧壁面120b。从导光板120的侧壁面120b入射的光在倾斜背面120c反射并从光射出面120a射出。

由于在棒状照明装置122的导光体130中混合或分散有满足规定的关系的微粒，所以可以充分地从光射出面射出光，可以进一步提高光的射出效率。

在此，导光体130也与上述导光体18同样，优选使成为光入射面的侧壁面120b、光射出面120a及/或成为光反射面的倾斜面120b的表面粗糙度Ra小于380nm，就是说Ra＜380nm。

作为面状照明装置中使用的棒状照明装置，使用了图36所示的具有与壁厚侧的侧壁面120b相对一侧用曲面形成的导光板的棒状照明装置，但本发明也可以使用其他形状的导光板。

图37表示从导光体的两个端部入射光的类型的串联方式的面状照明装置的其他例子。图37A是具有图10所示的形状的导光体(第二导光体)52的串联方式的面状照明装置的导光板的概略截面图，图37B是其部分放大截面图，图37C是在去除反射薄膜的状态下从背面侧观察图37B所示的导光板的模式仰视图。

在图示例中，作为棒状照明装置126的导光体，使用了图10所示的导光体52即与长度方向垂直的截面的形状为圆形，从两个端面朝向中央逐渐变细的形状的导光体52。从导光体52的端面52a入射并从侧面5b射出的光在从导光板120的壁厚侧的侧壁面120b入射之后，在倾斜背面120c反射并从光射出面120a射出。即使使用具有这样的导光体52的棒状照明装置126，也可以构成面状照明装置220。

以上，对使用从导光体的两个端面入射光的类型的棒状照明装置的面状照明装置的结构进行了说明。接着，对使用从导光体的一个端部入射光的类型的棒状照明装置的串联方式的面状照明装置的结构例进行说明。

图38表示从导光体的一个端部入射光的类型的串联方式的面状照明装置的一个例子。图38A是构成面状照明装置230的串联配置的导光板120的模式截面图，图38B是其部分放大截面图，图38C是从背面侧观察图38B所示的导光板140的模式仰视图。

如图38C所示，从一个端部入射光的类型的棒状照明装置128具有导光体140、光纤132和准直器134。如图38C所示，构成棒状照明装置128的从一个端面140a入射光的类型的导光体140具有从光入射的一侧的端面140a向另一个端面140c前端逐渐变细的形状。

在图示例中，导光体140与长度方向垂直的截面为近似半圆状，与导光板的壁厚侧的侧壁面相对的一侧形成为曲面，其相反侧的面140b形成为平坦。导光体140的平坦面140b相对导光板的壁厚侧的侧壁面倾斜。另外，反射薄膜124被设置成覆盖导光板120的倾斜背面120c和棒状照明装置的128的导光体140。

借助光纤132及准直器134向导光体140的平坦面140a入射的光在导光体140的平坦面140b反射并从侧面140d射出。从导光体140的侧面140d射出的光在从导光板120的壁厚侧的侧壁面120b入射之后，在倾斜背面120c反射并从光射出面120a射出。

在这样的结构的面状照明装置230中，由于只从面状照明装置的导光体的一个端部入射光，所以可以使面状照明装置的结构简单，可以实现小型化与低成本化。

图39表示从导光体的一个端部入射光的类型的串联方式的面状照明装置的其他例子。图39A是构成面状照明装置240的串联配置的多个导光板的模式截面图，图39B是其部分放大截面图，图39C是从背面侧观察图39B所示的导光板的模式仰视图。

在图示例中，是使用图12C所示的圆锥体型的导光体78，在该导光体78的直径大的一侧的端面(称为大径端面)78b配置LED34的构成。使用了这样的圆锥体型的导光体78的棒状照明装置129如上所述，可以从导光体78的侧面78a射出光。

从光源34向导光体78的大径端面78b入射的光在从导光体78的侧面78a射出之后，从导光板120的壁厚侧的侧壁面120b入射，在倾斜背面120c反射并从光射出面120a射出。

在这样的结构的面状照明装置240中，由于只从面状照明装置的导光体的一个端部入射光，所以可以使面状照明装置的结构简单，可以实现小型化与低成本化。

以上对本发明中的导光构件及使用其的面状照明装置以及棒状照明装置进行了详细说明，但本发明不限定于以上的实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围内，可以进行各种改良或变更。

另外，本发明中的导光构件及使用其的面状照明装置以及棒状照明装置均可以用作照明室内外的面状照明装置或者被用作液晶显示面板或广告面板或广告塔或广告牌等的背光的面状照明装置等各种照明装置的导光构件、面状照明装置、光源(棒状照明装置)。

产业上的可利用性

本发明的导光构件可以薄型化，可以使棒状光源的结构简单。而且，可以用作液晶显示器、高架投影仪、广告用电饰广告牌等中利用的面状照明装置(背光单元)等中使用的导光构件。

另外，本发明的面状照明装置可以用作在液晶显示器、高架投影仪、广告用电饰广告牌等中利用的面状照明装置(背光单元)。

另外，本发明的棒状照明装置可以用作在液晶显示器、高架投影仪、广告用电饰广告牌等中利用的面状照明装置(背光单元)等中使用的棒状光源，或者代替荧光灯等线状光源的光源装置。

Claims (26)

1.一种导光构件，其是透明的导光构件，其中，具备：

透明的板状第一导光体，其具有矩形状光射出面，在位于与所述矩形状光射出面相反侧的背面，形成有与所述矩形状光射出面的一边平行的平行槽；和

透明的第二导光体，其收容于所述平行槽内，具有柱状外形，且由具有从一个端面朝向另一个端面外径变小的形状的1组导光体的外径小的端面彼此相互紧贴而构成，含有对光进行散射的颗粒，

将所述颗粒的散射截面积设为Φ、所述第二导光体的光传播方向的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，Φ·N_P·L_G·K_C的值为1.1以上且8.2以下，K_C的值为0.005以上且0.1以下。

2.根据权利要求1所述的导光构件，其中，

所述第二导光体构成为：具有与所述平行槽大致相同形状的截面形状。

3.根据权利要求1所述的导光构件，其中，

所述第一导光体的背面具有相对于包含所述平行槽的中心轴且与所述矩形状光射出面垂直的面对称的1对倾斜背面，所述倾斜背面的形状分别如下所述，即：从所述中心轴部分朝向与所述矩形状光射出面的一边正交的方向的端部壁厚变薄、相对于所述矩形状光射出面倾斜的形状，或多个具有所述形状的结构由所述薄壁部连结。

4.根据权利要求1所述的导光构件，其中，

所述第二导光体从所述平行槽露出的露出面相对于所述矩形状光射出面倾斜。

5.根据权利要求4所述的导光构件，其中，

在所述第二导光体的所述露出面形成有棱镜列。

6.根据权利要求1所述的导光构件，其中，

所述第二导光体的与长度方向垂直的截面形状为三角形状、圆形状、截断椭圆的一部分的形状或者抛物线的一部分的形状。

7.根据权利要求1所述的导光构件，其中，

所述第二导光体具有：从长度方向的两个端面入射光、从所述两个端面朝向中央宽度变宽而且深度变深的槽。

8.根据权利要求1所述的导光构件，其中，

所述第二导光体具有：从长度方向的一个端面入射光、从入射光一侧的所述端面朝向另一个端面宽度变宽而且深度变深的槽。

9.根据权利要求8所述的导光构件，其中，

所述第二导光体的所述槽为V字状或U字状的槽。

10.一种面状照明装置，其中，具有：

权利要求1～9中任意一项所述的导光构件；和

点状光源，

从所述第二导光体的两个端面入射来自所述点状光源的光。

11.根据权利要求10所述的面状照明装置，其中，

所述点状光源配置于所述第二导光体的两个端面。

12.根据权利要求10所述的面状照明装置，其中，

还具有用于将来自所述点状光源的光引导至所述第二导光体的端面的光导管。

13.根据权利要求10所述的面状照明装置，其中，

所述点状光源为LED。

14.根据权利要求13所述的面状照明装置，其中，

所述LED为拟似白色LED或RGB-LED。

15.一种棒状照明装置，其中，具备：

点状光源；和

导光体，其具有柱状外形，从两个端面朝向中央外径变小，含有对光进行散射的颗粒，

将所述颗粒的散射截面积设为Φ、所述导光体的光传播方向的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，Φ·N_P·L_G·K_C的值为1.1以上且8.2以下，K_C的值为0.005以上且0.1以下。

16.根据权利要求15所述的棒状照明装置，其中，

所述导光体是将具有从一个端面朝向另一个端面外径变小的形状的1组导光体的外径小的端面彼此相互紧贴而构成的。

17.一种棒状照明装置，其中，具备：

点状光源；和

导光体，其具有柱状外形，从两个端面朝向中央外径变大，含有对光进行散射的颗粒，

将所述颗粒的散射截面积设为Φ、所述导光体的光传播方向的长度设为L_G、颗粒密度设为N_P、修正系数设为K_C时，Φ·N_P·L_G·K_C的值为1.1以上且8.2以下，K_C的值为0.005以上且0.1以下。

18.根据权利要求17所述的棒状照明装置，其中，

所述导光体是将具有从一个端面朝向另一个端面外径变大的形状的1组导光体的外径大的端面彼此相互紧贴而构成的。

19.根据权利要求15～18中任意一项所述的棒状照明装置，其中，

其用于具有透明的导光板的面状照明装置，所述导光板具有矩形状光射出面，在位于与所述矩形状光射出面相反侧的背面的中央部分形成有与所述矩形状光射出面的一边平行的平行槽，

所述导光体具有与所述导光板的平行槽大致相同形状的外形，且配置于所述平行槽内。

20.根据权利要求19所述的棒状照明装置，其中，

在所述导光体的侧面中，在与所述导光板的形成所述平行槽的侧壁相对的侧面以外的侧面形成有棱镜列。

21.根据权利要求15所述的棒状照明装置，其中，

所述导光体的与轴方向垂直的截面形状为三角形状、圆形状、截断椭圆的一部分的形状或者抛物线的一部分的形状。

22.根据权利要求15所述的棒状照明装置，其中，

还具有用于将所述点状光源发出的光引导至所述导光体的端面的光导管。

23.根据权利要求15所述的棒状照明装置，其中，

所述点状光源为LED。

24.根据权利要求23所述的棒状照明装置，其中，

所述LED为拟似白色LED或RGB-LED。

25.根据权利要求24所述的棒状照明装置，其中，

所述RGB-LED依次进行脉冲点灯。

26.一种面状照明装置，其中，具有：

权利要求15或17所述的棒状照明装置；和

多个透明的导光板，其具有矩形状光射出面、和从所述矩形状光射出面的一边朝向与该一边对置的对边板厚变薄地相对于所述矩形状光射出面倾斜的倾斜背面，

所述多个导光板排列成所述矩形状光射出面形成同一平面，并且包含所述一边的侧面与包含所述对边的侧面相接，

在由所述倾斜背面和包含所述一边的侧面形成的空间中，配置有所述棒状照明装置的导光体。

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