JP2012164493A

JP2012164493A - 面光源装置及び画像表示装置

Info

Publication number: JP2012164493A
Application number: JP2011023362A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kinoshita; 誠二木下
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2012-08-30

Abstract

【課題】導光板の出射面から高輝度で、明暗ムラが抑えられ輝度均一性に優れた面光を出射させることができる面光源装置及び画像表示装置を提供する。
【解決手段】導光板２の出射面２ｄに、上下方向（Ｙ軸方向）に沿って断面が台形状の第１、第２の凸条８，９を、断面が台形状の第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂを挟むようにして交互に形成して、導光板２の底面２ｃに、左右方向（Ｘ軸方向）に沿って断面形状がＶ字状の凹条７を形成し、出射面の第１の凸条８のＸ軸に対する傾斜面８ｂ，８ｃの角度ａ１，ａ２を２５度〜４０度に設定し、第２の凸条９のＸ軸に対する傾斜面９ｂ，９ｃの角度ａ３，ａ４を４５度〜６０度に設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の一次光源を有するエッジライト方式の面光源装置、及び該面光源装置を備えた画像表示装置に関し、特に、高い画面品位が要求される液晶表示装置、照明看板装置等に用いられるエッジライト方式の面光源装置、及び該面光源装置を備えた画像表示装置に関する。

画像表示装置に用いられる面光源装置には、直下方式とエッジライト方式の２つの方式がある。

直下方式の面光源装置は、発光面を形成する板状部材の背面に複数の一次光源を配置するものである。この方式は、発光面の背面に光源を配置するため、大型化がしやすいという特徴を備え、液晶表示装置を備えたテレビ受信機の表示部として広く使用されている。一般的に発光面を形成する板状部材は、拡散板、プリズムシート、拡散シートなどと呼ばれる複数の光学シートにより構成されている。

一方、エッジライト方式の面光源装置は、一次光源が導光板の側面にあるため、直下方式の面光源素子に比べて薄型化を図るのに有効であるという特徴を備え、携帯用ノートパソコンやモニタ等の表示部として広く使用されている。一次光源から出射した光は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの透明高分子からなる透明板状の導光板内部を屈曲しつつ伝播して、該導光板に２つある主面のうちの一方である出射面から、液晶パネルに向けて出射される。また、導光板から出射された光をさらに集光させて高輝度化を図るため、拡散シート、プリズムシート、及び反射型偏光フィルムと呼ばれる光学シートが使用されている。

ところで、エッジライト方式の面光源装置では、導光板による光利用効率をより高めるために、例えば、特許文献１のように、出射面又は底面（出射面と反対側の面）に交互に配列された台形形状の凹条及び凸条を有している導光板が提案されている（例えば、特許文献１）。

前記特許文献１の発明では、導光板の入射端面より入射した光を底面に配設された凹条パターンにより、出射面の方向に効率よく反射させることができ、光利用効率をより高めることができると記載されている。また、導光板の入射端面より入射した光は、出射面に形成された台形状の凸条を介して出射面より出射することで、入射端面で垂直な方向で入射された光が正面方向に近い角度で出射できるため、従来使用されていたプリズムシート（指向性シート）を省略することができると記載されている。

ＷＯ２００６／０１３９６９号公報

近年、例えばテレビ用の画像表示装置としての液晶表示装置には、大型化、軽量化、薄型化、低消費電力化、低コスト化等が市場から強く要求されている。このため、液晶表示装置にエッジライト方式の面光源装置を設置する場合、特に光源（バックライト）には、低消費電力やローカルディミングと呼ばれる部分点灯制御を行うためＬＥＤ光源が積極的に使用されている。

ところで、ＬＥＤ光源はまだ高価であり、コスト低減等ためにＬＥＤ光源は導光板の入射端面の縁方向に沿って所定間隔で複数配置されている。このため、前記特許文献１に記載されたような導光板を使用した場合に、光利用効率をより高めて高輝度化を図ることができるが、ＬＥＤ光源が所定間隔で導光板の入射端面側に複数配置されるので、ＬＥＤ光源が位置している箇所と、隣り合う各ＬＥＤ光源間の中間部では輝度差が生じる。

これにより、導光板の出射面に明暗ムラが発生して、輝度が不均一になってしまう。

そこで、本発明は、導光板の出射面から高輝度で、明暗ムラが抑えられ輝度均一性に優れた面光を出射させることができる面光源装置及び画像表示装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に記載の面光源装置は、導光板の少なくとも一方の側面側に、所定間隔で直線状に配置された複数の光源を有する一次光源が設置されたエッジライト方式の面光源装置であって、前記導光板は、出射面、該出射面に対向する底面、及び少なくとも一側面に設けられた前記一次光源から出射された光を入射させる入射端面を有し、前記導光板の底面側には光を反射する反射手段を備え、前記導光板の出射面側には１枚または複数の光学シートを備え、Ｘ軸と、Ｘ軸に直交するＹ軸で構成されるＸ−Ｙ平面の法線をＺ軸として、前記一次光源はＸ軸に平行に配置しており、前記反射手段、前記導光板、前記光学シートは前記Ｘ−Ｙ平面に平行に配置しており、Ｚ軸方向に前記反射手段、前記導光板、前記光学シートの順に構成されており、前記導光板の入射端面はＸ−Ｚ平面に平行であり、前記導光板の底面にはＸ軸に平行な複数の凹条からなるパターンが形成されており、該複数の凹条の入射端面側にＸ軸に平行な斜面を有し、該斜面の前記導光板の底面に対する斜度（ラジアン）をＲとした場合に、斜度Ｒは下記の式を満たし、
Ｒ≦｛π/２−sin^−１（０．４２２／ｎ_ＬＧＰ）｝/２
Ｒ≧sin^−１（１／ｎ_ＬＧＰ）−sin^−１（０.６４３／ｎ_ＬＧＰ）
（ただし、ｎ_ＬＧＰ：導光板の基材の屈折率）
前記導光板の出射面には、Ｙ軸方向に平行に形成された２種類の凸条パターンと、該２種類の凸条パターンに対応してその間にＹ軸方向に平行に形成された凹条パターンからなり、前記２種類の凸条パターンは、前記Ｘ−Ｚ平面により切断した切断面がそれぞれ台形状に形成され、前記凹条パターンは、前記Ｘ−Ｚ平面により切断した切断面がそれぞれ台形状に形成された凹凸パターンを有し、前記導光板の出射面に形成された一方のパターンの前記凸条のＸ軸に対する傾斜面の角度の絶対値は、２５度〜４０度に設定され、前記導光板の出射面に形成された他方のパターンの前記凸条のＸ軸に対する傾斜面の角度の絶対値は、４５度〜６０度に設定され、前記導光板の出射面に形成された前記２種類の凸条パターンは、前記凹条パターンを挟んで交互に又は所定の割合で並ぶようにして形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の面光源装置は、前記一次光源が、前記導光板の対向する２つの入射端面にそれぞれ配置されており、前記導光板の底面に形成された前記各凹条は、前記２つの入射端面に対してそれぞれＸ軸に平行な前記斜面を有することを特徴としている。

請求項３に記載の面光源装置は、前記導光板の底面に形成された前記各凹条は、断面形状がＶ字状であることを特徴としている。

請求項４に記載の面光源装置は、前記光学シートのうち、少なくとも１枚のプリズムシートを備えており、前記導光板の出射面側に最も近い前記プリズムシートの出射面に凸条プリズムを有しており、該凸条プリズムはその長手方向をＸ軸に平行に配置していることを特徴としている。

請求項５に記載の面光源装置は、前記プリズムシートと前記導光板の出射面との間に、透過光を拡散させる拡散シートを設置したことを特徴としている。

請求項６に記載の面光源装置は、前記光学シートのうち、少なくとも１枚の透過光を拡散させる拡散シートを配置していることを特徴としている。

請求項７に記載の画像表示装置は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の面光源装置の出射面側に透過型表示素子を備えることを特徴としている。

本発明に係る面光源装置によれば、導光板の上下方向の側面側に所定間隔で直線状に配置された複数の光源を有する一次光源を備えている場合に、光源の発光位置での輝度と、隣り合う各光源間での輝度とを略均一にすることができるので、出射面から高輝度で、明暗ムラが抑えられ輝度均一性に優れた面光を出射させることができる。

また、本発明に係る画像表示装置によれば、本発明の面光源装置を備えているので、高輝度で明暗ムラのない高品位な画像を表示することが可能となる。

本発明の実施形態１に係るエッジライト方式の面光源装置を示す分解斜視図。図１のＡ−Ａ線断面図。（ａ），（ｂ）は、導光板の底面に形成した断面がＶ字状の凹条の斜面に光が入射して出射面側に反射する様子を示した図。（ａ），（ｂ），（ｃ）は、Ｖ字状の凹条の底面に対する斜度を変化させた場合における、導光板の出射面から出射する光の上下方向（Ｙ軸方向）の角度光度分布の測定結果を示した図。導光板の出射面に形成した第１、第２の凸条と第１、第２の凹条を示す斜視図。（ａ）は、本発明の実施形態１の面光源装置による輝度の評価結果を示した図、（ｂ），（ｃ）は、比較例の面光源装置による輝度の評価結果を示した図。（ａ）は、本発明の実施例１の面光源装置による明暗ムラの評価結果を示した図、（ｂ）は、比較例の面光源装置による明暗ムラの評価結果を示した図、（ｃ）は、本発明の実施例２の面光源装置による明暗ムラの評価結果を示した図。本発明の実施形態２に係る液晶表示装置を示す分解斜視図。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係るエッジライト方式の面光源装置を示す分解斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図。なお、本実施形態に係る一次光源（発光ユニット）が上下面に設置されたエッジライト方式の面光源装置１では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向を図のように定義し、Ｘ軸方向がこの面光源装置１の左右方向、Ｙ軸方向が上下方向、Ｚ軸方向が光の出射方向としている。以下の図においても同様である。

図１、図２に示すように、本実施形態に係るエッジライト方式の面光源装置１は、透明樹脂（例えば、アクリル樹脂）などから形成された平板状の透明構造体である導光板２、この導光板２の上下方向（Ｙ軸方向）の両面（以下、「入射端面」という）２ａ，２ｂ側にそれぞれ配置された複数の発光ユニット３ａ、３ｂ、導光板２の背面（以下、「底面」という）２ｃ側に設置された反射シート４、導光板２の前面（以下、「出射面」という）２ｄ側に設置された光学シートとしての拡散シート５、プリズムシート６を主構成部材として備えている。

導光板２の底面２ｃには、左右方向（Ｘ軸方向）に延びる凹条７が複数形成されている。また、導光板２の出射面２ｄには、上下方向（Ｙ軸方向）に延びる断面形状が台形状の第１の凸条８と第２の凸条９が、凹条１０ａ，１０ｂを挟むようにして交互に所定のピッチで複数形成されている（導光板２の詳細については後述する）。

一次光源としての発光ユニット３ａ、３ｂは、導光板２の上下方向（Ｙ軸方向）の両側に左右方向（Ｘ軸方向）に沿ってそれぞれ配置されており、各発光ユニット３ａ、３ｂ内には、導光板２の左右方向（Ｘ軸方向）に沿って直線状に所定間隔で光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）光源１１が複数配置されている。ＬＥＤ光源１１の配置間隔は、例えば１ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。なお、光源としてはＬＥＤ光源１１以外にも、離散的に配置可能な光源であれば他の光源を用いてもよい。

各発光ユニット３ａ、３ｂの各ＬＥＤ（光源）１１から発せられた光は、導光板２の両側の入射端面２ａ，２ｂから導光板２内の上下方向（Ｙ軸方向）へ出射される。

反射シート４は、導光板２の両側の入射端面２ａ，２ｂから入射された光のうちの導光板２の底面２ｃから外へ出射した光を、再度導光板２へ入射させる機能を有している。この反射シート４は、反射率９５％以上のものが光の利用効率が高く望ましい。反射シート４の材質は、アルミ、銀、ステンレスなどの金属箔や、白色塗装、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などが挙げられる。

導光板２の前面側である出射面２ｄ側に設置された拡散シート５は、導光板２の出射面２ｄから出射された光を適度に均一化させる機能を有している。拡散シート５の前面側に設置されたプリズムシート６は、表面に微細な凸条のプリズムパターンが複数形成されており、導光板２の出射面２ｄから出射された光を、プリズムシート６を透過後に正面方向へ偏向させて、正面方向での輝度を高める機能を有している。

（導光板２の底面２ｃの構成）
図１に示したように、導光板２の底面２ｃには、所定のピッチで形成された凹条７が形成されている。これらの凹条７は断面形状がＶ字状に形成されており、Ｙ軸方向に延びている。これらの凹条７の断面形状は、三角形、楔状、その他の多角形、波状、又は半楕円状などの所望の形状であってもよいが、凹条７の斜面の底面２ｃに対する平均斜度（以下、「斜度」という）は略等しいのが好ましい。

そして、前記凹条７の斜面の底面２ｃに対する斜度Ｒが、下記の式（１）、（２）を満たすことによって、導光板の出射面の上に配設されている拡散シート５、プリズムシート６を透過後、必要とされる正面方向へ光を偏向することができる。

Ｒ≦[π/２−sin^−１〔{sin(θ_ＭＩＮ)}／n_ＬＧＰ〕]/２ …（１）
Ｒ≧θc−sin^−１｛(sinθ_ＭＡＸ)／ｎ_ＬＧＰ｝ …（２）
ただし、
Ｒ：凹条７の導光板２の底面２ｃに対する斜度(ラジアン)
θ_ＭＩＮ：導光板２の出射面２ｄ上のプリズムシート６を透過後、正面近傍方向に出射させるために必要な入射角度の最小値であり、通常０．４３６ラジアン（２５度）である。
θ_ＭＡＸ：導光板２の出射面２ｄ上のプリズムシート６を透過後、正面方向に出射する光を増加させるために必要な入射角度の最大値であり、通常０．６９８ラジアン（４０度）である。
n_ＬＧＰ：導光板２の基材の屈折率
θｃ：導光板２の基材の全反射臨界角である｛sin^−１（１／ｎ_ＬＧＰ）｝。

例えば、プリズムシート６が、その出射面側に形成されたプリズム部６ａの頂角が９０度であるプリズムシート（例えば、住友スリーエム株式会社製の商品名ＢＥＦII）の場合、正面方向に出射させるために最適なプリズムシート底面への入射角度は、このプリズムシート６の凸条のプリズム部６ａがＸ軸に平行に形成されているとき、おおむね上下方向（Ｙ軸方向）に度数表示に換算して３０度近傍である。同様にプリズムシート６のプリズム部６ａの頂角が１００度である場合は、おおむね上下方向（Ｙ軸方向）に度数表示に換算して２５度近傍である。

したがって、上記式（１）におけるθ_ＭＩＮは２５度（０．４３６ラジアン）である。そうすると、上記式（１）は、
Ｒ≦[π/２−sin^−１〔{sin(０．４２２)}／ｎ_ＬＧＰ〕]/２
となるので、下記の式（１’）のようになる。
Ｒ≦{π/２−sin^−１(０．４２２／ｎ_ＬＧＰ)}/２ …（１’）

導光板２の基材として透明性の高いアクリル樹脂を使用した場合を一例として、導光板２の底面２ｃに設けられた凹条７の平均斜度の望ましい範囲について説明する。

例えば、プリズムシート６が、その出射面側に形成されたプリズム部６ａの頂角が９０度であるプリズムシート（例えば、住友スリーエム株式会社製の商品名ＢＥＦII）の場合、前記θ_ＭＩＮは度数表示で３０度、ｎ_ＬＧＰは１．４９であるため、式（１’）の右辺は３５．２度となる。

凹条７の導光板２の底面２ｃに対する斜度を３５．２度より大きくすると、導光板２の出射面２ｄから正面方向に近い角度の光が多くなり、導光板２の出射面２ｄの上方にプリズムシート６が配設されている場合、導光板２の出射面２ｄから正面方向に近い角度で出射された光は導光板２側に戻されてしまい、出射面２ｄからの出射される光（出射光）を増加させることが困難となる。

一方、プリズムシート６への入射角が度数表示で４０度より大きくなると、プリズムシート６を透過後、正面方向への出射光を増加させることが困難となる。このため、導光板２の底面２ｃに配設されている凹条７の斜面にて全反射された光が、導光板２の出射面２ｄから４０度以内により多くの光を出射させるために、凹条７の導光板２の底面２ｃに対する斜度Ｒは、上記式（２）におけるθ_ＭＡＸとして４０度（０．６９８ラジアン）を代入することで求められる。

そうすると上記（２）式は、
Ｒ≧θc−sin^−１｛(０．６９８)／ｎ_ＬＧＰ｝
となるので、下記の式（２’）のようになる。
Ｒ≧sin^−１（１／ｎ_ＬＧＰ）−sin^−１（０.６４３／ｎ_ＬＧＰ） …（２’）

そして、導光板２の基材がアクリル樹脂の場合は、屈折率ｎ_ＬＧＰが１．４９であるため、式（２’）の右辺は１６．６度になる。この場合、導光板２の底面２ｃに対する斜度を１６．６度より小さくするとプリズムシート６に対して４０度以上で入射する光の割合が大きくなるため、プリズムシート６によって正面方向に偏向させることが困難になり、正面方向への輝度向上にはつながらない。

すなわち、導光板２の底面２ｃに形成した凹条７のＹ軸に対する斜度Ｒの範囲としては、視野角特性に優れる点で、好ましくは２０度以上３２．５度以下の範囲内(１１５度≦頂角≦１４０度)、さらに高輝度でかつ視野角特性に優れる点で、より好ましくは２２．５度以上３０度以下の範囲内（１２０度≦頂角≦１３５度）で設定される。また、導光板２の底面２ｃに形成した凹条７の高さは、０．００１ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内で設定され、モアレ低減の点で好ましくは０．００２ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲内、さらに発光ユニット３ａ、３ｂ近傍の面輝度を均一化するために、より好ましくは０．００２ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲内で設定される。

そして、本実施形態のように、導光板２の底面２ｃに形成した凹条７の断面がＶ字状である場合、Ｖ字状の凹条７は入射端面２ａ，２ｂに対して平行に形成されており、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度を前記範囲にすると、導光板２の出射面２ｄ側にプリズムシート６に加えて拡散シート５を設置した場合、出射面２ｄから出射される光の正面方向の輝度をより高くすることができる。

次に、導光板２の底面２ｃに断面がＶ字状の凹条７が形成されている場合に、光が導光板８の出射面２ｄの上方に設置された拡散シート５、プリズムシート６を透過後、正面方向の輝度が向上する原理を、図３を参照して説明する。

導光板２の底面２ｃと出射面２ｄにおいて、Ｘ−Ｙ平面に平行な面で全反射しながら伝播している光のうち、図３（ａ）に示すように、導光板２の底面２ｃに設けられたＶ字状の凹条７の斜面に上（入射角αが正）から光Ｃが入射する場合と、図３（ｂ）に示すように、導光板２の底面２ｃに設けられたＶ字状の凹条７の斜面に下（入射角αが負）から光Ｃが入射する場合とがある。なお、図３（ａ），（ｂ）において、Ｒは凹条７のＹ軸に対する斜度である。

導光板２の出射面２ｄ上に設置した拡散シート５、プリズムシート６を透過後に正面方向に向けるには、導光板２の出射面２ｄからおおむね２５度〜３０度方向に多く出射するのが望ましく、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度Ｒを前記した本実施形態における適切な範囲に設定した場合、導光板２の出射面２ｄからおおむね２５度〜３０度方向に多く出射するケースは、図３（ａ）に示したように、光Ｃが上（入射角αが正）からＶ字状の凹条７の斜面に入射する。

一方、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度Ｒを前記した本実施形態における適切な範囲外にした場合、導光板２の出射面２ｄからおおむね２５度〜３０度方向に多く出射するケースは、図３（ｂ）に示したように、光Ｃが下（入射角αが負）からＶ字状の凹条７に入射する。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、Ｖ字状の凹条７の斜面に入射する領域Ｗを、この凹条７の高さＨで規格化すると、下記の式（３）のようになる。

Ｗ／Ｈ＝sin(Ｒ＋α)／sin(Ｒ) …（３）

Ｗ／Ｈが大きい方が、より多くの光を導光板２の出射面２ｄから所望するθ方向に出射できる。これにより、上記式（３）よりαが正、すなわち、光が上からＶ字状の凹条７の斜面に入射する方がＷ／Ｈが大きくなり、より多くの光を所望するθ方向に出射できることがわかる。

図４（ａ）は、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度Ｒを、前記した適切な範囲である２５度にした場合と、前記した適切な範囲外である４０度にした場合における、導光板２の出射面２ｄから出射する光の上下方向（Ｙ軸方向）の角度光度分布の測定結果である。なお、図４（ａ）では、導光板２の出射面２ｄ側に拡散シート５、プリズムシート６は設置していない。

図４（ａ）に示すように、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度を２５度にした場合には正面方向（図の−２０〜２０度程度の範囲）への光の出射が抑制され、正面から外れた左右方向（図の−５０〜−３０度程度の範囲、及３０〜５０度程度の範囲）に多く光が出射されている。一方、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度を４０度にすると、正面方向（図の−１０〜１０度程度の範囲）への光の出射が増加している。

図４（ｂ）は、導光板２の出射面２ｄ側に拡散シート５のみを設置して、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度Ｒを、前記した適切な範囲である２５度にした場合と、前記した適切な範囲外である４０度にした場合における、導光板２の出射面２ｄから出射する光の上下方向（Ｙ軸方向）の角度光度分布の測定結果である。

図４（ｂ）に示すように、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度を２５度にした場合には正面方向（図の−１５〜１５度程度の範囲）への光の出射がやや抑制され、正面から少し外れた方向（図の−３０〜−１５度程度の範囲、及１５〜３０度程度の範囲）に多く光が出射されている。一方、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度を４０度にすると、正面方向（図の−５〜５度程度の範囲）への光の出射にピークがあり、その外側左右方向では光の出射が漸次減少している。

図４（ｃ）は、導光板２の出射面２ｄ側に拡散シート５、プリズムシート６を設置して、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度Ｒを、前記した適切な範囲である２５度にした場合と、前記した適切な範囲外である４０度にした場合における、導光板２の出射面２ｄから出射する光の上下方向（Ｙ軸方向）の角度光度分布の測定結果である。

図４（ｃ）に示すように、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度を２５度にした場合には、光がプリズムシート６を透過した後に正面方向に偏向されるため、正面方向（図の−３０〜３０度程度の範囲）の輝度が高くなっている。一方、Ｖ字状の凹条７の底面２ｃに対する斜度を４０度にした場合には、正面方向（図の−２０〜２０度程度の範囲）において輝度ムラがある。

従って、上記したように凹条７の斜面の導光板２の底面２ｃに対する斜度を前記した適切な範囲内にすることにより、光が導光板２の出射面２ｄの前方に設置した拡散シート５を透過した後、正面方向への出射は抑制されたまま、上下方向３０度をピークとして多く光が出射されるため、プリズムシート６を透過後、効率よく正面方向へ光が偏向されて輝度の向上が達成される。

また、導光板２の底面２ｃに形成された凹条７の断面が、例えば台形状である場合においても、Ｖ字状と同じ原理により輝度の向上が達成される。

（導光板２の出射面２ｃの構成）
図２、図５に示すように、導光板２の出射面２ｄには、所定のピッチで形成された２種類の断面が台形状の第１、第２の凸条８，９が、２種類の断面が台形状の第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂを挟むようにして交互に形成されている。これらの第１、第２の凸条８，９および第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂは、Ｙ軸方向（上下方向）に延びている。本実施形態のように、出射面２ｄに形成された第１、第２の凸条８，９が、断面が台形状であると、出射面２ｄの正面方向における正面輝度はより高くなり、かつ視野角特性が広くなる点でより好ましい形態である。

例えば、図５に示した導光板１の出射面２ｄの表面には、符号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを各頂点とする断面が台形状の第１の凸条８と、符号Ａ´、Ｂ´、Ｃ´及びＤ´を各頂点とする断面が台形状の第２の凸条９とが離間して、所定のピッチで形成されている。

また、第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂ間には、符号Ｃ´、Ｄ´、Ａ、及びＢを各頂点とする断面が台形状の第１の凹条１０ａと、符号Ｇ、Ｆ、Ａ´及びＢ´を各頂点とする断面が台形状の第２の凹条１０ｂが所定のピッチで形成されている。なお、以下の説明では「上底」、「下底」の用語を用いるが、これは上下方向を意味するのではなく、説明のためである。台形状の第１、第２の凸条と第１、第２の凹条の平行な対辺のうち、短い辺を「上底」、長い辺を「下底」として説明している。

導光板２の出射面２ｄに形成された第１、第２の凸条８，９と第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂの台形状とは、厳密な意味での台形状に限定されない。後述する説明により明らかなように、Ｘ−Ｙ平面に平行な高さの異なる平面である上底と下底とを山形に連結する斜面を挟んで連続していれば、例えば、上底又は下底と斜面の連結部が曲面状であってもよい。このような曲面状の連結部を有する台形状は、比較的成形が容易なため生産上有利なだけでなく、連結部の破損が起こり難いので好ましい。

また、前記上底、下底の少なくとも一部がＸ−Ｙ平面に対して傾きを有していてもよく、例えば、上底及び又は下底がＹ軸方向を長手方向とする緩やかな波状であることや、微細な凹凸を有することで出光の均一性を高めることができる。なお、前記上底、下底のＸ−Ｙ平面に対する傾きの平均は、Ｘ−Ｙ平面に対して角度を有さないことが好ましい。また、この傾きが１０度以下の部分が全体の５０％以上を占めることが望ましい。

また、複数の上底、下底はそれぞれ互いに同じＸ−Ｙ平面内にあることで、効率良く光を導くことができるだけでなく、導光板２の重心が安定する、押し出し成形などでの工業的に有利な連続生産が容易になる、などの効果がある。

次に、台形状に形成された第１、第２の凸条８，９と第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂの機能について、図５を用いて説明する。

まず、図５において、Ａ，Ｄ間の直線長さ（第１の凸条８の下底の幅）をＷ１とし、Ｂ，Ｃ間の直線長さ（第１の凸条８の上底８ａの幅）をＷ２とし、Ａ，Ｄ´間の直線長さ（第１の凹条１０ａの上底１０ｃの幅）をＷ３とし、第１の凸条８の高さ（又は第１の凹条１０ａの深さ）をＨとし、直線ＡＤと直線ＡＢとが成す傾斜面８ｂの角度をａ１、直線ＡＤと直線ＤＣとが成す傾斜面８ｃの角度をａ２、及びＤ，Ｄ´間の直線長さをＰ１とする。このＰ１は、第１の凸条８の下底の幅（直線ＡＤの長さ）Ｗ１と第２の凹条１０ａの上底１０ｃの幅Ｗ３の和に等しい。

同様に、Ａ´，Ｄ´間の直線長さ（第２の凸条９の下底の幅）をＷ４とし、Ｂ´，Ｃ´間の直線長さ（第２の凸条９の上底９ａの幅）をＷ５とし、Ｆ，Ａ´間の直線長さ（第２の凹条１０ｂの上底１０ｄの幅）をＷ６とし、第２の凸条９の高さ（又は第２の凹条１０ｂの深さ）をＨ´とし、直線Ａ´Ｄ´と直線Ａ´Ｂ´とが成す傾斜面９ｂの角度をａ３、直線Ａ´Ｄ´と直線Ｄ´Ｃ´とが成す傾斜面９ｃの角度をａ４、及びＤ´，Ｆ間の直線長さをＰ２とする。このＰ２は、第２の凸条９の下底の幅（直線Ａ´Ｄ´の長さ）Ｗ４と第２の凹条１０ｂの上底１０ｄの幅Ｗ６の和に等しい。

このように、導光板２の出射面２ｄの表面には、第１の凸条８と第２の凸条９との間に第１の凹条１０ａが形成され、第２の凸条９と次の第１の凸条８との間に第２の凹条１０ｂが形成されており、この配列がＸ軸方向（左右方向）に連続するようにして形成されている。なお、本実施形態では、図５において、Ｐ１＋Ｐ２の直線長さの範囲のパターンが連続している。

また、導光板２の出射面２ｄにおいて、第１、第２の各凸条８，９の断面形状を台形状にして、第１、第２の各凸条８，９の上底にそれぞれ適宜の幅Ｗ２、Ｗ５を設けることにより、導光板２の入射端面２ｄから入射した伝播光をＹ軸方向（上下方向）に沿って導光板２の中央側へと導く役目を担っている。

更に、導光板２の出射面２ｄにおいて、第１、第２の各凹条１０ａ，１０ｂの断面形状を台形状にして、第１、第２の各凹条１０ａ，１０ｂの下底にそれぞれ適宜の幅Ｗ３、Ｗ６を設けることにより、前述の幅Ｗ２、Ｗ５と同様に導光板２の入射端面２ａ，２ｂから入射した光をＹ軸方向（上下方向）に沿って導光板２内部へ導く役目と、Ｘ軸方向（左右方向）への拡散していく伝播光成分のエネルギー分量を調整している。

この幅Ｗ２（Ｗ５）が狭すぎて傾斜面８ｂ，８ｃ（９ｂ，９ｃ）の寄与が大きくなりすぎると、Ｘ軸方向に伝播している光が当該傾斜面から出射してしまうため、鉛直方向の輝度を高める効果を十分に発揮することが困難とる。更に伝播光のうち、入射端面に該直交する直進伝播光成分が、底面２ｃに形成されている凹条７で反射されて、出射面２ｄに形成されている第１の凸条８の上底８ａ及び第２の凸条９の上底９ａから出射されると鉛直方向の輝度を高める効果に寄与するため、幅Ｗ２（Ｗ５）が狭すぎると鉛直方向の輝度を高める効果を十分に発揮することが困難となる。

また、この幅Ｗ３及びＷ５が狭すぎて傾斜面８ｂ，８ｃや傾斜面９ｂ，９ｃの寄与が大きくなり過ぎても、傾斜面８ｂ，８ｃや傾斜面９ｂ，９ｃから出射した光の一部は、隣り合う凸条パターンの傾斜面に入射して、再び導光板２内部に戻されるため、輝度を高める効果を十分に発揮することが困難となる。

これに対して、幅Ｗ２、Ｗ５及び幅Ｗ３、Ｗ６を傾斜面８ｂ，８ｃ、９ｂ，９ｃに対して相対的に広く設定しすぎると、傾斜面の寄与が相対的に少なくなり、Ｘ軸方向の伝播光のうち、当該傾斜面にて全反射した光の中には、新たに導光板２の底面２ｃに形成した凹条７の斜面にて全反射し、出射面２ｄからＹ軸方向（上下方向）へおおむね２５度〜３０度の角度で出射する光が新たに生成されるが、この寄与が低下するため、鉛直方向の輝度を高める効果を十分に発揮することが困難となる。

また、導光板２の出射面２ｄに形成される、第１、第２の凸条８，９及び／又は第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂの形状、大きさ、ピッチは、導光板２の大きさ、面光源装置１の表示性能及び仕様等との関係を考慮して決定される。これにより、導光板２の出射面２ｄから出射される光の輝度を適度に保ち、かつ適切な視野角を得ることができる。

前記した第１、第２の凸条８，９（又は第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂ）の一般的な高さＨ（Ｈ´）は、０．００１〜０．１ｍｍの範囲内から選択され、より好ましい高さは０．００５〜０．０５ｍｍ、最も好ましい高さは０．０１〜０．０３ｍｍの範囲内から選択される。

また、一般的な傾斜角ａ１及び傾斜角ａ２は、それぞれ２５〜４０度の範囲内から選択され、より好ましい傾斜角ａ１及び傾斜角ａ２はそれぞれ３０〜３７度の範囲内から選択される。更に、一般的な傾斜角ａ３及び傾斜角ａ４は、それぞれ４５〜６０度の範囲内から選択され、より好ましい傾斜角ａ３及び傾斜角ａ４はそれぞれ４８〜５７度の範囲内から選択される。

また、一般的な下底の幅Ｗ１は０．０１〜０．５ｍｍの範囲内、より好ましくは０．０１５〜０．２７ｍｍの範囲内、最も好ましくは０．０１５〜０．１８ｍｍの範囲内から選択される。また、上底の幅Ｗ２は０．００１〜０．４ｍｍの範囲内から選択され、より好ましい幅Ｗ２は０．００１〜０．１ｍｍの範囲内、最も好ましくは０．００５〜０．０５ｍｍの範囲内から選択される。また、一般的な幅Ｗ３は０．０００１〜０．５ｍｍの範囲内から選択され、より好ましい幅Ｗ３は０．０００１〜０．３ｍｍの範囲内、最も好ましくは０．００１〜０．１５ｍｍの範囲内から選択される。

また、導光板２の出射面２ｄに形成される第１、第２の凸条８，９と第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂの好ましい態様においては、幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３とピッチＰ１との関係で特定の比率を保って形成されている台形状のパターンを有し、同様に幅Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６とピッチＰ２との関係で特定の比率を保って形成されている台形状のパターンを有している。

即ち、第１の凸条８の上底の幅Ｗ２に対する第１の凹条１０ａの上底の幅Ｗ３の比（Ｗ３／Ｗ２）は０．０１〜２００の範囲内が好ましく、より好ましくは０．０２〜１００の範囲内、最も好ましくは０．１〜１０の範囲内にある。

また、（Ｗ２＋Ｗ３）に対する（Ｐ１−Ｗ２−Ｗ３）の比は、０．０４〜４００の範囲内が好ましく、より好ましくは０．２〜２００の範囲内、最も好ましくは０．３〜１５０の範囲内である。なお、幅Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６とピッチＰ２との関係においても同様である。

更に、幅Ｗ２に対する幅Ｗ３の比、及び幅Ｗ５に対する幅Ｗ６の比をこれらの範囲内に保つことにより、導光板２の出射面２ｄから出射される光の輝度を適度に保ち、かつ、適切な視野角を得るための条件設定が容易となる。ここで、幅Ｗ２に対する幅Ｗ３の比、及び幅Ｗ５に対する幅Ｗ６の比が０．１〜１０の範囲であると、導光板２の出射面２ｄの上に配設された拡散シート５、プリズムシート６（図１参照）を透過後、正面方向から出射される光の輝度を高めることができる。

また、（Ｗ２＋Ｗ３）に対する（Ｐ１−Ｗ２−Ｗ３）の比、又は（Ｗ５＋Ｗ６）に対する（Ｐ２−Ｗ５−Ｗ６）の比が０．３〜１５０の範囲であると、導光板２の出射面２ｄの上に配設された拡散シート５、プリズムシート６（図１参照）を透過後、鉛直方向の輝度の低下を抑制しつつ視野角特性を確保することができる。

上記したように、本実施形態の面光源装置１は、導光板２の出射面２ｄに、所定のピッチで形成された断面が台形状の第１、第２の凸条８，９が、断面が台形状の第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂを挟むようにして交互に形成されることにより、導光板２の上下方向側の両側に光源（ＬＥＤ光源１１）が離散的に配置される構成においても、出射面２ｄにおいて輝度を略均一化することができる。以下、出射面２ｄにおいて輝度を略均一化することができる理由について説明する。

本発明者は、図５に示した導光板２の出射面２ｄの第１の凸条８の角度ａ１（角度ａ２）と第２の凸条９の角度ａ３（角度ａ４）をそれぞれ変化させて、出射面２ｄにおける輝度の均一性を評価した結果、出射面２ｄに形成された第１の凸条８の角度ａ１、角度ａ２を２５度〜４０度に設定し、第２の凸条９の角度ａ３、角度ａ４を４５度〜６０度の設定することで、出射面２ｄにおける輝度が略均一化されることを見い出した。

即ち、第１の凸条８の傾斜面８ｂ、８ｃの角度ａ１（角度ａ２）は、第２の凸条９の傾斜面９ｂ、９ｃの角度ａ３（角度ａ４）よりも小さいため、第１の凸条８の傾斜面８ｂ、８ｃによる全反射でＸ軸方向（左右方向）に関して逆方向に進行方向を偏向する能力が低い。このため、導光板２内部で伝播光をある領域に閉じ込めることが困難になる。

よって、Ｘ−Ｙ平面上、入射端面の法線方向に対して伝播角が広くなるため、隣り合う各ＬＥＤ光源から放たれた光は、入射端面から導光板２内に入り、ある角度をもって導光板２内部を広がっていく。これにより、この第１の凸条８に関しては、互い隣り合う各ＬＥＤ光源から出射された光の重ね合わせにより、隣り合う各ＬＥＤ光源間の輝度の方が、ＬＥＤ光源の発光位置での輝度よりも高くなる。

一方、第２の凸条９の傾斜面９ｂ、９ｃの角度ａ３（角度ａ４）は、第１の凸条８の傾斜面８ｂ、８ｃの角度ａ１（角度ａ２）よりも大きいため、導光板２内部に入射した伝播光を、第２の凸条９の傾斜面９ｂ、９ｃによる全反射によってＸ軸方向成分の符号を反転することができるため、Ｘ軸方向の略幅範囲に伝播光を閉じ込める性質が強まる。

このため、この第２の凸条９においては、前記した構成の第１の凸条８よりも隣り合う各ＬＥＤ光源から放たれた光から出射された光の重ね合わせによる輝度の向上効果が弱い。これにより、この第２の凸条９に関しては、ＬＥＤ光源の発光位置の輝度の方が、隣り合う各ＬＥＤ光源間での輝度よりも高くなる。

このように、出射面２ｄに形成された第１の凸条８の角度ａ１、角度ａ２を２５度〜４０度に設定し、第２の凸条９の角度ａ３、角度ａ４を４５度〜６０度の設定することで、出射面２ｄにおける輝度が略均一化され、出射面２ｄにおいて明暗ムラを抑制することができる。

そして、図１に示したようなエッジライト方式の面光源装置１に、出射面２ｄに前記した構成の第１、第２の凸条８，９（図５参照）を形成した導光板２を備えた場合における輝度を測定し、輝度の均一性を評価した。図６（ａ）は、この輝度測定結果であり、図中のＡは直線状に所定間隔で配置されたＬＥＤ光源の位置を示している。なお、図６（ａ）において、縦軸は輝度、横軸はＬＥＤ光源が配置されているＸ軸方向（左右方向）の距離であり、図では入射端面よりＹ軸方向に該１５ｍｍの距離で、端面からＹ軸方向に沿って１００〜２００ｍｍの範囲における入射面近傍の輝度を測定している（図６（ｂ），（ｃ）においても同様である）。

本実施形態における導光板の輝度測定では、発光ユニットに発光幅５．６ｍｍのＬＥＤ光源を１２．２ｍｍのピッチで直線状に複数配置している。また、第１の凸条８の傾斜面８ｂ、８ｃの角度ａ１、角度ａ２を３５度とし、第２の凸条９の傾斜面９ｂ、９ｃの角度ａ３、角度ａ４を５５度として、この第１、第２の各凸条８，９が第１、第２の各凹条１０ａ，１０ｂを挟むようにして交互に形成されている。

図６（ｂ），（ｃ）は、それぞれ比較例としての輝度測定結果である。図６（ｂ）に示した比較例の輝度測定では、ＬＥＤ光源は同様に配置して、第１の凸条８の傾斜面の角度ａ１、角度ａ２を３５度とし、第２の凸条の傾斜面の角度ａ３、角度ａ４も３５度として、この第１、第２の各凸条が第１、第２の各凹条を挟むようにして交互に形成されている。

また、図６（ｃ）に示した比較例の輝度測定では、ＬＥＤ光源は同様に配置して、第１の凸条８の傾斜面８ｂ、８ｃの角度ａ１、角度ａ２を５５度とし、第２の凸条９の傾斜面９ｂ、９ｃの角度ａ３、角度ａ４も５５度として、この第１、第２の各凸条８，９が第１、第２の各凹条１０ａ，１０ｂを挟むようにして交互に形成されている。

これらの輝度測定結果から明らかなように、図６（ｂ）に示した比較例の場合では、ＬＥＤ光源位置での輝度の方が隣り合う各ＬＥＤ光源間での輝度よりも低くなった。一方、図６（ｃ）に示した比較例の場合では、逆にＬＥＤ光源位置での輝度の方が隣り合う各ＬＥＤ光源間での輝度よりも高くなった。

これに対して、図６（ａ）に示した本実施形態の場合では、ＬＥＤ光源位置での輝度と隣り合う各ＬＥＤ光源間での輝度とが、上記の各比較例の場合よりも大幅に均一化された。これにより、本実施形態の面光源装置１は、導光板２の出射面２ｄ全面において明暗ムラを抑制することができる。

〈実施例１〉
以下、上記した本発明の特徴を有する導光板を作製して、明暗ムラの抑制効果についての評価を行った。

（導光板）
出射面側のスタンパ（以下、「スタンパ１」という）は、金型入れ子に２種類のダイヤモンドバイトを用いて、１つは上底０．０２ｍｍ、底角３５度、高さ０．０２ｍｍの台形状の第１の凹条をピッチ０．１６６ｍｍで切削加工にて作製し、もう１つのダイヤモンドバイトである上底０．０２ｍｍ、底角５５度、高さ０．０２ｍｍの台形状の第２の凹条を同じくピッチ０．１６６ｍｍで、第１の凹条の中間位置に切削加工で作製して、この切削入れ子から直接電鋳を行い、ニッケル電鋳層を形成し、この原盤を剥離して、第１、第２の凸条を作製した。

一方、底面側のスタンパ（以下、「スタンパ２」という）は、頂角１３０度のダイヤモンドバイトを用いて、頂角が１３０度のプリズムパターンを、入光端面側から中央に向けて、深さ０．００６ｍｍ〜０．０１１ｍｍまで漸次深くし、当該深さに合わせて所定の間隔で配列させて、Ｖ字状の凹条を切削加工で作製し、この切削入れ子から直接電鋳を行い、ニッケル電鋳層を形成し、この原盤を剥離して作製した。

そして、これらのスタンパ１及びスタンパ２を、転写型として射出成形機の金型固定側キャビティと金型可動側キャビティに組み込み、射出成形法にて例えば、４０インチ液晶テレビ用の微細構造を持つ導光板を得た。得られた導光板の外寸は、横×縦×高さが９０１×５１７×３．５ｍｍであった。

この実施例１における導光板の出射面の台形状の第１の凸条は、図５における高さＨが０．０２ｍｍ、天頂部幅Ｗ２が０．０２ｍｍ、底面幅Ｗ１が０．０７７ｍｍ、角度ａ１、ａ２が３５度であり、出射面の台形状の第２の凸条は、図５における高さＨが０．０２ｍｍ、天頂部幅Ｗ２が０．０２ｍｍ、底面幅Ｗ１が０．０４８ｍｍ、角度ａ３、ａ４が５５度であり、第２の凸条は隣接する第１の凸条と第１凸条の中間に配置され、それぞれピッチ０．１６６ｍｍで交互に配置されている。

底面のＶ字状の凹条は、平均底角にあたる凹条の入射端面側のＸ軸に平行な斜面の底面に対する斜度は２５度であり、Ｖ字状の凹条の深さは入射端面側０．００６ｍｍから中央部０．０１１ｍｍまで漸次緩やかに深くなるように変化させて、Ｖ字状の凹条のピッチは入射端面側０．３８５ｍｍから中央部０．０７３ｍｍまで漸次緩やかに減少するように変化させた。

（発光ユニット）
発光ユニットとしては、ＬＥＤ光源（例えば、ＬＧイノテック株式会社製のＬＥＤモジュール；外寸５．６ｍｍ×３．０ｍｍ、発光長４．６ｍｍ）を用い、当該発光ユニットを直線上に等間隔（１０.０ｍｍ）で９０個配置させた。そして、前記導光板をその底面のＶ字状の凹条がＸ軸に平行になるように配置して、Ｘ軸に平行となる両端面（入射端面）に発光ユニットをそれぞれ配置させた。この発光ユニットは対向する２つの入射端面に配置されるため、全部で１８０（＝９０×２）配置される。

（拡散シート、プリズムシート）
導光板の出射面側に拡散シート（例えば、株式会社ツジデン製：型番Ｄ１２１ＵＺ）を１枚配置し、さらにその上にプリズムシート（例えば、住友スリーエム株式会社製：型番ＢＥＦIII−９０／５０Ｔ−７）を、そのプリズム部の長辺がＸ軸と平行になるように配置し、さらにその上に拡散シート（例えば、恵和株式会社製：型番ＰＢＳ０７２Ｈ）を配置する。

（反射シート）
導光板の底面側に反射シート（例えば、東レ株式会社製：型番Ｅ６ＳＬ）を配置する。

そして、これらの部材（発光ユニット、拡散シート、プリズムシート、反射シート）を金属フレ−ムに収納させ、その上からポリスチレン製の支持枠にて背面の金属フレームを結合させた。このようにして形成された本実施例のエッジライト方式の面光源装置（バックライト装置）を安定化電源装置に接続して、所定の電圧、電流を発光ユニット（ＬＥＤモジュール）に印加して、出射面から出射される光の輝度を測定した。

なお、この輝度測定では、輝度計（例えば、株式会社トプコン製：ＴＯＰＣＯＮＢＭ−７）を用い、支持枠の出射面側の開口領域の内寸８８７．６×５００．２ｍｍに対して、それぞれ１０分割した交点となる位置の９点を測定した。輝度測定による評価は、９点の平均輝度を用いた。この結果、面内平均輝度は８３４１cｄ/ｍ²であった。

＜比較例＞
この比較例は、前記実施例１で作製された導光板の出射面に形成された断面が台形状の凸条が１種類のみであり、その上底は０．０２ｍｍ、底角は５５度、高さが０．０２ｍｍでピッチが０．０５４ｍｍに設定されている。なお、発光ユニット、拡散シート、プリズムシート、反射シートは前記実施例と同様である。

そして、実施例１と同様に、出射面の台形状の凸条は上底０．０２ｍｍ、底角５５度、高さ０．０２ｍｍを、直接金型入れ子にダイヤモンドバイトで切削加工にて作製し、この切削入れ子から直接電鋳を行い、ニッケル電鋳層を形成した。原盤を剥離して、上底０．０２ｍｍ、底角５５度、高さ０．０２ｍｍでパターンをピッチ０．０５４ｍｍの間隔で配列させて、底面側のスタンパ３を作製した。

そして、このスタンパ３と実施例１で使用したスタンパ２を転写型として射出成形機の金型固定側キャビティと金型可動側キャビティに組み込み、射出成形法にて４０インチ液晶テレビ用の微細構造を持つ導光板を得た。導光板の外寸は横×縦×高さが９０１×５１７×３．５ｍｍであった。

この導光板の出射面の台形状の凸条は、高さＨが０．０２ｍｍ、天頂部幅Ｗ２が０．０２ｍｍ、底面幅Ｗ１が０．０４８ｍｍであり、ピッチ０．０５４ｍｍで配置されている。また、底面には、実施例１と同じ断面形状がＶ字状である凹条がＸ軸に平行に形成されている。

そして、この導光板以外は前記実施例１と同様に構成されたエッジライト方式の面光源装置（バックライト装置）を安定化電源装置に接続して、所定の電圧、電流を発光ユニット（ＬＥＤモジュール）に印加して、出射面から出射される光の輝度を測定した。

前記実施例１と同様に、輝度計（例えば、株式会社トプコン製：ＴＯＰＣＯＮＢＭ−７）を用い、支持枠の出射面側の開口領域の内寸８８７．６×５００．２ｍｍに対して、それぞれ１０分割した交点となる位置の９点の輝度を測定した。輝度測定による評価は、９点の平均輝度を用いた。この結果、面内平均輝度は８４１１cｄ/ｍ²であった。

そして、前記実施例１の導光板を有する面光源装置と前記比較例の導光板を有する面光源装置を用いて、導光板の出射面から出射される光の明暗ムラの評価実験を行った。図７（ａ）は、前記実施例１の導光板を有する面光源装置による明暗ムラの評価結果であり、図７（ｂ）は、前記比較例の導光板を有する面光源装置による明暗ムラの評価結果である。

図７（ａ），（ｂ）において、横軸は導光板の入射端面から導光板内のＹ軸方向（上下方向）への距離、縦軸は、△Ｌ／Ｌaveである。なお、△Ｌは、ＬＥＤ光源位置での輝度と隣り合う各ＬＥＤ光源間での輝度から算出した輝度差の絶対値、Ｌaveは、ＬＥＤ光源位置での輝度と隣り合う各ＬＥＤ光源間での輝度の平均値である。また、横軸において、０〜１０（ｍｍ）の範囲は、入射端面の縁部周囲がフレーム枠で遮蔽された領域であり、入射端面の縁から１０（ｍｍ）内側に入った位置から光が出射される。なお、図７（ａ），（ｂ）において、符号Ｂは△Ｌ／Ｌave（％）が２.５％のラインであり、このラインＢよりも小さければ実用上の明暗ムラは無視できる。

図７（ａ），（ｂ）に示した評価結果から明らかなように、実施例１の導光板を有する面光源装置では導光板内のＹ軸方向（上下方向）においての明暗ムラは小さいが、比較例の導光板を有する面光源装置では導光板内のＸ軸方向（上下方向）において、特に入射端面近傍（図の１０〜２０（ｍｍ）の範囲）での明暗ムラが大きかった。

このように、本実施形態のエッジライト方式の面光源装置は、前記した構成の導光板を有しているので、出射面から高輝度で、明暗ムラが抑えられ輝度均一性に優れた面光を出射させることができる。

なお、上記した実施形態１、実施例１では、導光板２の出射面２ｄに、所定のピッチで形成された断面が台形状の第１、第２の凸条８，９が、断面が台形状の第１、第２の凹条１０ａ，１０ｂを挟むようにして交互に形成された構成であったが、この構成に限らす、導光板の出射面に形成された２種類の台形状の凸条パターン（第１、第２の凸条）が所定の割合で並ぶように形成してもよい。

例えば、前記第１の凸条８と前記第２の凸条９の割合が１：２となるような配列とし、この配列を繰り返すように構成してもよい。

〈実施形態２〉
図８は、本発明の実施形態２に係る画像表示装置としての液晶表示装置を示す分解斜視図である。

図８に示すように、この液晶表示装置２０は、前記したエッジライト方式の面光源装置１の出射面側の正面方向（Ｚ軸方向）に、周知の透過型の液晶パネル２１が配置された構成であり、パネル枠２１の内側縁部２１ａ内に有効な画像表示面２２が設けられている。図７の面光源装置１の構成は、図１に示した実施形態１と同様である。なお、この液晶表示装置２０としては、例えば、液晶テレビやパソコンの液晶モニタなどが挙げられる。

前記したようにこの面光源装置１は、出射面から高輝度で、明暗ムラが抑えられ輝度均一性に優れた面光を出射させることができる。よって、この液晶パネル２１が大画面の場合でも、高輝度で明暗ムラのない高品位な画像を表示することが可能となる。

１面光源装置
２導光板
２ａ，２ｂ入射端面
２ｃ底面
２ｄ出射面
３ａ，３ｂ発光ユニット（一次光源）
４反射シート
５拡散シート
６プリズムシート
７凹条
８第１の凸条（凸条パターン）
９第２の凸条（凸条パターン）
１０ａ第１の凹条（凹条パターン）
１０ｂ第２の凹条（凹条パターン）
１１ＬＥＤ光源
２０液晶表示装置（画像表示装置）
２１液晶パネル（透過型表示素子）

Claims

導光板の少なくとも一方の側面側に、所定間隔で直線状に配置された複数の光源を有する一次光源が設置されたエッジライト方式の面光源装置であって、
前記導光板は、出射面、該出射面に対向する底面、及び少なくとも一側面に設けられた前記一次光源から出射された光を入射させる入射端面を有し、
前記導光板の底面側には光を反射する反射手段を備え、前記導光板の出射面側には１枚または複数の光学シートを備え、
Ｘ軸と、Ｘ軸に直交するＹ軸で構成されるＸ−Ｙ平面の法線をＺ軸として、前記一次光源はＸ軸に平行に配置しており、前記反射手段、前記導光板、前記光学シートは前記Ｘ−Ｙ平面に平行に配置しており、Ｚ軸方向に前記反射手段、前記導光板、前記光学シートの順に構成されており、前記導光板の入射端面はＸ−Ｚ平面に平行であり、
前記導光板の底面にはＸ軸に平行な複数の凹条からなるパターンが形成されており、該複数の凹条の入射端面側にＸ軸に平行な斜面を有し、該斜面の前記導光板の底面に対する斜度（ラジアン）をＲとした場合に、斜度Ｒは下記の式を満たし、
Ｒ≦｛π/２−sin^−１（０．４２２／ｎ_ＬＧＰ）｝/２
Ｒ≧sin^−１（１／ｎ_ＬＧＰ）−sin^−１（０.６４３／ｎ_ＬＧＰ）
（ただし、ｎ_ＬＧＰ：導光板の基材の屈折率）
前記導光板の出射面には、Ｙ軸方向に平行に形成された２種類の凸条パターンと、該２種類の凸条パターンに対応してその間にＹ軸方向に平行に形成された凹条パターンからなり、前記２種類の凸条パターンは、前記Ｘ−Ｚ平面により切断した切断面がそれぞれ台形状に形成され、前記凹条パターンは、前記Ｘ−Ｚ平面により切断した切断面がそれぞれ台形状に形成された凹凸パターンを有し、
前記導光板の出射面に形成された一方のパターンの前記凸条のＸ軸に対する傾斜面の角度の絶対値は、２５度〜４０度に設定され、前記導光板の出射面に形成された他方のパターンの前記凸条のＸ軸に対する傾斜面の角度の絶対値は、４５度〜６０度に設定され、
前記導光板の出射面に形成された前記２種類の凸条パターンは、前記凹条パターンを挟んで交互に又は所定の割合で並ぶようにして形成されていることを特徴とする面光源装置。
前記一次光源が、前記導光板の対向する２つの入射端面にそれぞれ配置されており、前記導光板の底面に形成された前記各凹条は、前記２つの入射端面に対してそれぞれＸ軸に平行な前記斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
前記導光板の底面に形成された前記各凹条は、断面形状がＶ字状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の面光源装置。
前記光学シートのうち、少なくとも１枚のプリズムシートを備えており、前記導光板の出射面側に最も近い前記プリズムシートの出射面に凸条プリズムを有しており、該凸条プリズムはその長手方向をＸ軸に平行に配置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の面光源装置。
前記プリズムシートと前記導光板の出射面との間に、透過光を拡散させる拡散シートを設置したことを特徴とする請求項４に記載の面光源装置。
前記光学シートのうち、少なくとも１枚の透過光を拡散させる拡散シートを配置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の面光源装置。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の面光源装置の出射面側に透過型表示素子を備えることを特徴とする画像表示装置。