JP2016192416A - 導光板、面光源装置、透過型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筋状のムラ及びホットスポットの発生を抑制することができる導光板、面光源装置、透過型表示装置を提供する。【解決手段】導光板１３は、出光面１３ｃに、出光側単位光学形状１３５が、導光方向に垂直であって導光板１３の厚み方向に垂直な方向に複数配列され、背面１３ｄに、背面側単位光学形状１３１が導光方向に複数配列され、出光側単位光学形状１３５は、導光方向に延在し、出光面１３ｃから窪んだ溝形状に形成され、出光側単位光学形状１３５の配列方向の幅をＷ２１としたときに、出光面１３ｃから窪みはじめる端縁部１３５ｄに接する面１３５ｂと出光面１３ｃとがなす角度θが２０°≦θ≦４５°を満たし、凹曲面１３５ａの曲率半径ｒが、ｒ≧Ｗ２１／（４×ｓｉｎθ）を満たし、背面側単位光学形状１３１は、第１斜面部１３２と第２斜面部１３３とを有し、第２斜面部１３３の出光面となす角度αが１°＜α≦５°を満たすこと特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、導光板、面光源装置、透過型表示装置に関するものである。

従来、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等の透過型表示部を背面から面光源装置（バックライト）によって照明し、映像を表示する透過型表示装置が知られている。
面光源装置は、大きく分けて、各種光学シート等の光学部材の直下に光源を配置する直下型のものと、光学部材の側面側に光源が配置されるエッジライト型のものがある。このうち、エッジライト型の面光源装置は、光源を導光板等の光学部材の側面側に配置することから、直下型のものに比べて面光源装置をより薄型化できるという利点を有し、近年広く用いられている。

一般的に、エッジライト型の面光源装置では、導光板の側面である入光面に対面する位置に光源が配置されており、光源が発する光は、入光面から導光板に入射し、出光面とこれに対向する背面とで反射を繰り返しながら、入光面からそれに対向する面側へ、入光面に直交する方向（導光方向）に進む。
そして、導光板の背面に設けられた拡散パターンやプリズム形状等によって光の進行方向を変化させることにより、出光面の導光方向に沿った各位置から少しずつ光がＬＣＤパネル側へ出光していく（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−３８８３号公報

特許文献１の発明は、導光板の出光面に凸となり、導光方向に延在する単位光学形状を形成し、導光方向に直交する断面における単位光学形状の断面形状を五角形状に形成することによって、表示面の入光面側近傍における明るさの面内バラつきを目立たなくしている。
しかし、このような単位光学形状が導光板の出光面に形成されている場合、導光板の内部における光の指向性が維持され易くなるため、光源に使用されるＬＥＤの色ムラや、輝度ムラが起因となって、出光面の中央部分に筋状のムラが確認されたり、入光面側近傍に輝度ムラ（ホットスポット）が確認されたりしてしまう場合があった。

本発明の課題は、筋状のムラ及びホットスポットの発生を抑制することができる導光板、面光源装置、透過型表示装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、光が入射する入光面（１３ａ）と、前記入光面に交差し光が出射する出光面（１３ｃ）と、前記出光面に対向する背面（１３ｄ）とを有し、前記入光面から入射した光を導光方向に導光しながら前記出光面から出射する導光板（１３）であって、前記出光面に、出光側単位光学形状（１３５）が、前記導光方向に垂直であって該導光板の厚み方向に垂直な方向に複数配列され、前記背面（１３ｄ）に、背面側単位光学形状（１３１）が前記導光方向に複数配列され、前記出光側単位光学形状は、前記導光方向に延在し、前記出光面から窪んだ溝形状に形成され、その底部（１３５ｃ）が前記背面側に凹となる凹曲面（１３５ａ）に形成されており、前記出光側単位光学形状の配列方向における幅をＷ２１としたときに、前記出光面から窪みはじめる端縁部（１３５ｄ）に接する面（１３５ｂ）と前記出光面とがなす角度θが２０°≦θ≦４５°を満たし、前記凹曲面の曲率半径ｒが、ｒ≧Ｗ２１／（４×ｓｉｎθ）を満たし、前記背面側単位光学形状は、背面側に凸であり、入光面（１３ａ）側に位置する第１斜面部（１３２）と、これに対向して他方側に位置して入射する光の少なくとも一部を全反射する第２斜面部（１３３）とを有し、前記第２斜面部は、前記出光面となす角度αが１°＜α≦５°を満たすこと、を特徴とする導光板（１３）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の導光板（１３）において、前記出光側単位光学形状（１３５）は、その配列方向における前記凹曲面（１３５ａ）の両端部に、前記端縁部（１３５ｄ）から前記底部（１３５ｃ）側へと傾斜する平坦な傾斜面（１３５ｂ）を有しており、前記出光側単位光学形状の配列方向における前記出光側単位光学形状の幅Ｗ２１に対する前記凹曲面の幅Ｗ２２の比率Ｒ＝Ｗ２２／Ｗ２１は、５０％≦Ｒ≦８０％であること、を特徴とする導光板である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の導光板において、前記背面側単位光学形状は、背面側に凸であり、その配列方向に平行であって該導光板の厚み方向に平行な断面において、その断面形状が略四角形形状であり、前記第１斜面部と前記第２斜面部との間に位置する頂面部（１３４）を有し、前記頂面部は、該導光板の背面側に配置される反射部材と接触する接触部（１３４ｄ）を備えること、を特徴とする導光板である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の導光板（１３）と、前記導光板の前記入光面（１３ａ）に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部（１２）と、前記導光板の出光面側に配置され、前記導光板から出射した光を、そのシート面の法線方向又は法線方向となす角度が小さくなる方向へ向ける偏向作用を有する偏向光学シート（１５）と、を備える面光源装置（１０）である。
請求項５の発明は、請求項４に記載の面光源装置（１０）と、前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部（１１）と、を備える透過型表示装置（１）である。

本発明によれば、筋状のムラ及びホットスポットの発生を抑制することができる導光板、面光源装置、透過型表示装置を提供することができるという効果を奏する。

実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。 実施形態の導光板１３の形状を説明する図である。 実施形態の出光側単位光学形状１３５の詳細を説明する図である。 実施形態の背面側単位光学形状１３１を説明する図である。 実施形態の背面側単位光学形状１３１の配列方向の各部における形状を示す図である。 実施形態のプリズムシート１５を説明する図である。 実施形態の導光板１３における光の導光の様子の一例を示す図である。する図である。 シミュレーションに用いた各実施例及び各比較例の導光板のモデルを示す図である。 実施例２、比較例４、比較例５の導光板のシミュレーションによる筋ムラの評価結果を示す図である。 変形形態の出光側単位光学形状１３５を説明する図である。 比較例４及び比較例５の導光板の出光側単位光学形状を説明する図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面（板面，フィルム面）とは、各シート（板，フィルム）において、そのシート（板，フィルム）全体として見たときにおける、シート（板，フィルム）の平面方向となる面を示すものであるとする。

（実施形態）
図１は、本実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。
本実施形態の透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１と面光源装置１０とを備えている。透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１を背面側から面光源装置１０で照明し、ＬＣＤパネル１１に形成される映像情報を表示する。
なお、図１を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、透過型表示装置１の使用状態において、透過型表示装置１の画面に平行であって互いに直交する２方向をＸ方向（Ｘ１−Ｘ２方向）、Ｙ方向（Ｙ１−Ｙ２方向）とし、透過型表示装置１の画面に直交する方向をＺ方向（Ｚ１−Ｚ２方向）とする。なお、Ｚ方向においてＺ１側が背面側であり、Ｚ２側は観察者側である。
本実施形態の透過型表示装置１の画面は、ＬＣＤパネル１１の最も観察者側の面（以下、表示面という）１１ａに相当し、透過型表示装置１の「正面方向」とは、この表示面１１ａの法線方向であり、Ｚ方向に平行であり、後述するプリズムシート１５のシート面への法線方向や導光板１３の板面等への法線方向と一致するものとする。

ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成され、その表示面に映像情報を形成する透過型表示部である。
このＬＣＤパネル１１は、略平板状である。ＬＣＤパネル１１の外形及び表示面１１ａは、Ｚ方向から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。

面光源装置１０は、ＬＣＤパネル１１を背面側から照明する装置であり、光源部１２、導光板１３、反射シート１４、プリズムシート１５、光拡散シート１６を備えている。この面光源装置１０は、所謂、エッジライト型の面光源装置（バックライト）である。
この面光源装置１０を構成する導光板１３、反射シート１４、プリズムシート１５、光拡散シート１６等は、正面方向（Ｚ方向）から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。

光源部１２は、ＬＣＤパネル１１を照明する光を発する部分である。この光源部１２は、導光板１３のＸ方向の一方（Ｘ１側）の端面である入光面１３ａに対面する位置に、Ｙ方向に沿って配置されている。
光源部１２は、点光源１２１がＹ方向に所定の間隔で複数配列されて形成されている。この点光源１２１は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源を用いている。なお、光源部１２は、例えば、冷陰極管等の線光源としてもよいし、Ｙ方向に延在するライトガイドの端面に光源を配置した形態としてもよい。また、光源部１２の発する光の利用効率を向上させる観点から、光源部１２の外側を覆うように不図示の反射板を設けてもよい。

導光板１３は、光を導光する略平板状の部材である。本実施形態では、入光面１３ａ及び対向面１３ｂは、導光板１３のＸ方向の両端部（Ｘ１側端部、Ｘ２側端部）に位置し、板面の法線方向（Ｚ方向）から見てＹ方向に平行に延在する２辺である。また、導光板１３の板面は、ＸＹ面に平行であり、出光面１３ｃは、この板面に平行な面であるとする。
この導光板１３は、光源部１２が発する光を入光面１３ａから入射させ、出光面１３ｃと背面１３ｄとで全反射させながら、入光面１３ａに対向する対向面１３ｂ側（Ｘ２側）へ、主としてＸ方向に導光しながら、出光面１３ｃからプリズムシート１５側（Ｚ２側）へ適宜出射させる。
以下、導光板１３の各部について説明する。

図２は、本実施形態の導光板１３の形状を説明する図である。図２（ａ）は、出光側単位光学形状１３５を説明する図であり、図２（ｂ）は、背面側単位光学形状１３１を説明する図である。図２（ａ）では、導光板１３のＹＺ面に平行な断面の一部を拡大して示し、図２（ｂ）では、導光板１３のＸＺ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
図３は、本実施形態の出光側単位光学形状１３５の詳細を説明する図である。図３では、図２（ａ）に示す導光板１３のＹＺ面に平行な断面の一部をさらに拡大して示している。
図４は、本実施形態の背面側単位光学形状１３１を説明する図である。図４では、図２（ｂ）に示す導光板１３のＸＺ面に平行な断面の一部をさらに拡大して示している。
導光板１３は、図２に示すように、出光面１３ｃには、出光側単位光学形状１３５が複数配列して形成され、背面１３ｄには、背面側単位光学形状１３１が複数配列されて形成されている。

出光側単位光学形状１３５は、図１及び図２（ａ）に示すように、出光面側（ＬＣＤパネル１１側、Ｚ２側）から窪んだ溝形状に形成されており、Ｘ方向（導光方向）に延在し、Ｙ方向に複数隣接して配列されている。
出光側単位光学形状１３５は、図２（ａ）及び図３に示すように、その溝形状の底部１３５ｃに背面１３ｄ側に凹となる凹曲面１３５ａが形成されており、また、その凹曲面１３５ａのＹ方向の両端に、溝形状の端縁部１３５ｄから底部１３５ｃ側へと傾斜する平坦な傾斜面１３５ｂが形成されている。出光側単位光学形状１３５は、図３に示す断面において、底部１３５ｃを通り厚み方向（Ｚ方向）に平行な線を境に左右対称に形成されている。

この出光側単位光学形状１３５の配列ピッチは、Ｐ２であり、出光側単位光学形状１３５の配列方向（Ｙ方向）の幅は、Ｗ２１である。本実施形態では、複数の出光側単位光学形状１３５が隣接して配置されているので、この配列ピッチＰ２と幅Ｗ２１とは、互いに等しい形態となっている（Ｐ２＝Ｗ２１）。
また、出光側単位光学形状１３５の端縁部１３５ｄに接する面（傾斜面１３５ｂ）と導光板１３の出光面１３ｃ（導光板１３の出光側の板面、ＸＹ面に平行な面、図３中の一点鎖線）とがなす端部角度は、θである。更に、導光板１３の出光面１３ｃ（導光板１３の出光側の板面、ＸＹ面に平行な面、図３中の一点鎖線）から出光側単位光学形状１３５の底部１３５ｃまでの距離（以下、出光側単位光学形状１３５の深さという）は、ｈである。また、出光側単位光学形状１３５に形成される凹曲面１３５ａの配列方向（Ｙ方向）の幅は、Ｗ２２である。

配列ピッチＰ２としては、１０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
配列ピッチＰ２がこの範囲よりも小さいと、出光側単位光学形状１３５の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチＰ２がこの範囲よりも大きいと、ＬＣＤパネル１１の画素とのモアレが生じやすくなったり、面光源装置１０等としての使用状態において、出光側単位光学形状１３５のピッチが認識されやすくなったりする。従って、配列ピッチＰ２は、上記範囲とすることが好ましい。

また、本実施形態の出光側単位光学形状１３５は、端縁部１３５ｄに接する面（傾斜面１３５ｂ）と出光面１３ｃとがなす端部角度θが２０°≦θ≦４５°を満たすようにして形成されている。また、出光側単位形状１３５の凹曲面１３５ａの曲率半径ｒ［μｍ］が、ｒ≧Ｗ２１／（４×ｓｉｎθ）を満たすようにして形成されている。
なお、上述の曲率半径ｒは、図３に示す断面において、底部１３５ｃと、底部１３５ｃからＹ１方向に５μｍ離れた点と、Ｙ２方向に５μｍ離れた点との３点により求められた凹曲面１３５ａの半径である。本実施形態では、凹曲面１３５ａが、背面側に凹となる形状であるので、上述の曲率半径の中心は、導光板１３の出光面１３ｃよりもＺ２側に位置することとなる。

ここで、従来、導光板の出光面には、例えば、ＹＺ面における断面形状が五角形状等の凸状に形成された出光側単位光学形状が形成され（図１１参照）、導光板の出光面の入光面側近傍における明るさの面内バラつきを目立たなくしている。
しかし、このような単位光学形状が導光板の出光面に形成されている場合、導光板の内部における光の指向性が維持され易くなる。そのため、光源部に使用される各ＬＥＤに色ムラや、輝度ムラが存在してしまう場合、出光面の中央部分に筋状のムラが確認されたり、入光面近傍に輝度ムラ（ホットスポット）が確認されたりしてしまう場合があった。

これに対して、本実施形態の導光板１３は、上述したように、凹曲面１３５ａと傾斜面１３５ｂとから構成される出光側単位光学形状１３５が設けられ、出光側単位光学形状１３５の曲率半径ｒ、端部角度θがそれぞれ上述の数値範囲を満たすように形成されている。これにより、本実施形態の導光板１３は、導光板内において導光される光をよりＹ方向に広げて出光することができ、光源部１２に使用されるＬＥＤに色ムラや輝度ムラが存在していたとしても、出光面の中央部分に筋状のムラが生じてしまったり、入光面近傍にホットスポットが生じてしまったりするのを抑制することができる。
また、本実施形態の出光側単位光学形状１３５をこのような形態にすることにより、導光板１３の出光面に付着した塵等の異物をエアーブロー等によって容易に除去することが可能になる。

また、出光側単位光学形状１３５は、その配列方向（Ｙ方向）における出光側単位光学形状１３５の幅Ｗ２１に対する凹曲面１３５ａの幅Ｗ２２の比率Ｒ（＝Ｗ２２／Ｗ２１）が、５０％≦Ｒ≦８０％であること望ましい。比率Ｒが上述の数値範囲を満たすことによって、上述の筋状のムラ及びホットスポットの抑制効果をより効果的に奏することができる。
仮に比率Ｒが５０％未満である場合、出光側単位光学形状１３５の幅Ｗ２１に対する凹曲面１３５ａの幅Ｗ２２が小さくなりすぎてしまい、光を十分にＹ方向に広げることができなくなり、筋状のムラが発生してしまうので望ましくない。また、比率Ｒが８０％より大きい場合、出光側単位光学形状１３５の幅Ｗ２１に対する凹曲面１３５ａの幅Ｗ２２が大きくなりすぎてしまい、筋状のムラの発生が抑制されるが、ホットスポットが生じてしまうので望ましくない。

背面側単位光学形状１３１は、図１，図２（ｂ），図４に示すように、背面側（Ｚ１側）に凸となる柱状であり、長手方向（稜線方向）をＹ方向とし、導光方向となるＸ方向に複数配列されている。
背面側単位光学形状１３１は、図２（ｂ）に示すように、その配列方向に平行であって導光板１３の板面に直交する方向における断面（ＸＺ面）における断面形状が略台形形状である。背面側単位光学形状１３１は、入光面側（Ｘ１側）に位置する第１斜面部１３２と、対向面側（Ｘ２側）に位置し、入射する光の少なくとも一部を全反射する第２斜面部１３３と、第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３との間に位置する頂面部１３４とを有している。
この背面側単位光学形状１３１の配列ピッチは、Ｐ１であり、配列ピッチＰ１は、背面側単位光学形状１３１の配列方向の幅Ｗ１に等しい（Ｐ１＝Ｗ１）形態となっている。本実施形態では、配列ピッチＰ１は、配列方向において一定である。

第１斜面部１３２は、導光板１３の板面（出光面１３ｃに平行な面、ＸＹ面に平行な面）と角度βをなしている。また、第２斜面部１３３は、導光板１３の板面（出光面１３ｃに平行な面、ＸＹ面に平行な面）と角度αをなしている。このとき、角度α，βは、α＜βである。
第１斜面部１３２は、背面側単位光学形状１３１内において入光面１３ａ側に位置し、入光面側端部よりも対向面側（頂面部側）端部が背面側となるように傾斜しており、第１斜面部１３２には、入光面１３ａ側から対向面１３ｂ側へ（Ｘ１側からＸ２側へ）導光する光が入射しにくい。

第２斜面部１３３は、導光板１３内を導光する光の一部が入射し、かつ、その入射した光の少なくとも一部を全反射する。そして、第２斜面部１３３で全反射することにより、その光が出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）に対する入射角度が小さくなる方向に、その光の進行方向が変化する。従って、導光方向における明るさの均一性や、光の取り出し効率の双方を向上させる観点から、角度αは、１°＜α≦５°を満たすことが好ましい。
仮に、α≦１°であると、導光方向（Ｘ方向）に進む光が、第２斜面部１３３で全反射したとき、全反射前後での出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）となす角度の変化量が小さくなり過ぎ、十分に光を取り出すことができず、光の取り出し効率が低下する。
また、仮に、α＞５°であると、導光方向（Ｘ方向）に進む光が、第２斜面部１３３で全反射したとき、全反射前後での出光面１３ｃ（ＸＹ面に平行な面）となす角度の変化量が大きくなり過ぎ、輝度ムラや、入光面１３ａから遠い領域での明るさの低下を招く。また、導光板１３からの出光方向のばらつきも大きくなるので、後述するプリズムシート１５での偏向作用が不十分となり、収束性が低下して、正面輝度が低下する。
以上のことから、角度αは、１°＜α≦５°を満たすことが好ましい。

頂面部１３４は、背面側（Ｚ１側）への高さｈの異なる複数の面を有している。ここで、背面側（Ｚ１側）への高さｈとは、背面側単位光学形状１３１間の谷底に位置する点ｖを通り、導光板１３の板面に平行な面（出光面１３ｃに平行な面）から、背面側（Ｚ１側）への寸法であるものとする。
一例として、図４に示す頂面部１３４は、面１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，１３４ｄを有している。この面１３４ａ〜１３４ｄは、出光面１３ｃ（導光板１３の板面）に平行な面であり、背面側単位光学形状１３１の長手方向（Ｙ方向）を長手方向とし、背面側単位光学形状１３１の配列方向（Ｘ方向）に沿って配列されている。また、面１３４ａ〜１３４ｄは、それぞれ、背面側への高さｈがそれぞれ異なる。

面１３４ａ〜１３４ｄのうち、最も第１斜面部１３２側（入光面側、Ｘ１側）に位置する面１３４ａの背面側への高さｈが最も小さく、第２斜面部１３３側（対向面側、Ｘ２側）に向かうにつれて、次第に背面側への高さｈが大きくなり、最も第２斜面部１３３側に位置する面１３４ｄの背面側のへの高さｈが最も大きくなっている。そして、頂面部１３４は、これらの面１３４ａ〜１３４ｄを有することにより、配列方向に沿って階段状となっている。各面間の背面側への高さｈの差は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
また、面１３４ａ〜１３４ｄの間に斜面１３４ｅが形成されている。この斜面１３４ｅは、導光板１３の板面（ＸＹ面に平行な面）と角度βをなし、第１斜面部１３２に平行な斜面である。
なお、本実施形態では、面１３４ａ〜１３４ｄは、その配列方向における幅が等しい例を挙げて説明するが、配列方向における幅は、等しくなくてもよい。

図５は、本実施形態の背面側単位光学形状１３１の配列方向の各部における形状を示す図である。図５（ａ）は、入光面１３ａ近傍であり、図５（ｂ）は、配列方向中央であり、図５（ｃ）は、対向面１３ｂ近傍である。
背面側単位光学形状１３１の配列方向において、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１とし、頂面部１３４の寸法Ｗａ、第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３が占める寸法Ｗｂとする。
背面側単位光学形状１３１は、その配列方向において、配列ピッチＰ１、幅Ｗ１、角度α，βは一定である。しかし、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１に対する、第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３の寸法Ｗｂの比Ｗｂ／Ｗ１が、配列方向に沿って入光面１３ａから離れるにつれて大きくなっている。また、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１に対する頂面部１３４の寸法Ｗａの比Ｗａ／Ｗ１は、配列方向に沿って入光面１３ａから離れるにつれて小さくなっている。

即ち、図５（ａ）に示すように、入光面１３ａ（光源部側）近傍では、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１に対して頂面部１３４の寸法Ｗａが占める比Ｗａ／Ｗ１が大きく、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１に対して第１斜面部１３２及び第２斜面部１３３の寸法Ｗｂが占める比Ｗｂ／Ｗ１が小さい。
対向面側（Ｘ２側）へ進むにつれて、図５（ｂ）に示すように、次第に比Ｗａ／Ｗ１が小さく、比Ｗｂ／Ｗ１が大きくなる。そして、図５（ｃ）に示すように、対向面１３ｂ近傍では比Ｗｂ／Ｗ１が大きく、比Ｗａ／Ｗ１が小さい。
このように、対向面側へ向かうにつれて、両斜面部（特に、第２斜面部１３３）が占める比率を大きくすることにより、効率よく光を出光させることができ、導光方向における明るさの均一性も向上する。

本実施形態では、比Ｗｂ／Ｗ１は、最も入光面側（Ｘ１側）で約２０／１００であり、最も対向面側（Ｘ２側）で約８０／１００となっている。しかし、これに限らず、この比Ｗｂ／Ｗ１に関しては、所望する光学性能等に応じて、適宜設定でき、最も入光面側で約１０／１００、最も対向面側で約９０／１００となるような範囲内であれば、適宜設定してよい。

本実施形態では、上述のように、配列ピッチＰ１（幅Ｗ１）、角度α，βは、一定であり、図５に示すように、対向面側（Ｘ２側）に向かうにつれて、頂面部１３４を形成する面の数を少なくし、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１に対して両斜面部（特に、第２斜面部１３３）の幅Ｗｂが占める比率を大きくしている。
しかし、これに限らず、頂面部１３４を形成する面の数を一定とし、各面の幅を調整することにより、頂面部１３４の寸法Ｗａを調整する形態としてもよい。
また、最も対向面側及びその近傍においては、頂面部１３４の幅Ｗａは十分に小さく、反射シート１４と頂面部１３４との光学密着による影響が小さいので、最も対向面側やその近傍に位置する背面側単位光学形状１３１では、頂面部１３４が、１つの面から形成される形態としてもよい。

本実施形態の導光板１３において、背面側への高さｈが最も高い面が反射シート１４との接触部となっている。例えば、図４においては、面１３４ｄが接触部となる。
このとき、背面側単位光学形状１３１の配列ピッチＰ１に対する接触部（もっとも背面側へ高さの高い面１３４ｄ）の幅をＷｃとすると、比Ｗｃ／Ｐ１は、０．０９≦Ｗｃ／Ｐ１≦０．４０を満たすことが、反射シート１４と導光板１３との光学密着を防止する観点から好ましい。

比Ｗｃ／Ｐ１は、小さい値である方が、光学密着の抑制に効果的である。しかし、仮に、Ｗｃ／Ｐ１＜０．０９である場合、接触部（面１３４ｄ）の寸法が小さく、背面側単位光学形状１３１の接触部が破損しやすくなったり、そのような接触部を有する導光板１３の製造が困難となったり、生産コストが増加したりするという問題がある。また、反射シート１４を傷つける可能性もある。
また、仮に、Ｗｃ／Ｐ１＞０．４０である場合、接触部の寸法が大きく、導光板１３と反射シート１４との接触面積が大きくなり、光学密着が生じやすくなるという問題がある。
従って、比Ｗｃ／Ｐ１は、０．０９≦Ｗｃ／Ｐ１≦０．４０を満たすことが好ましい。

なお、前述のように、本実施形態では、背面側単位光学形状１３１の幅Ｗ１（配列ピッチＰ１）に対する、頂面部１３４の幅Ｗａは、導光方向に沿って、光源部１２から離れるにつれて小さくなっている。一方、比Ｗｃ／Ｐ１は、導光方向に沿って一定若しくは略一定である。これに限らず、比Ｗｃ／Ｐ１は、導光方向に沿って変化する形態としてもよい。

また、配列ピッチＰ１は、Ｐ１＝５０〜３００μｍ程度とすることが好ましい。
仮に、配列ピッチＰ１が、この範囲よりも小さいと、背面側単位光学形状１３１の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、仮に、配列ピッチＰ１がこの範囲よりも大きいと、配列ピッチＰ１に比例して、接触部となる面１３４ｄの面積も大きくなり、光学密着が生じやすくなる。また、配列ピッチＰ１がこの範囲よりも大きいと、モアレが生じやすくなったり、面光源装置１０等としての使用状態において、背面側単位光学形状１３１のピッチが認識されやすくなったりする。
従って、配列ピッチＰ１は、上記範囲とすることが好ましい。

図７は、実施形態の導光板１３における光の導光の様子の一例を示す図である。
導光板１３の頂面部１３４は、入光面側に位置する面１３４ａから対向面側に向かって次第に背面側への高さｈが高くなる階段状であり、各面の間に位置する斜面１３４ｅが出光面１３ｃに平行な面と角度βをなしているので、入光面側から導光する光は、入射しにくく、仮に入射したとしても、その影響は小さい。そのため、本実施形態の頂面部１３４は、光学設計上は、出光面１３ｃに平行な１つの面からなる頂面部に略等しくなる。
従って、本実施形態によれば、図７に示すように、頂面部１３４に入射した光Ｌ２は、全反射することができ、光学設計外の方向へ進む光が殆ど生じない。よって、明るさの面内均一性が高い良好な導光板１３、及び、面光源装置１０、透過型表示装置１とすることができる。

本実施形態の導光板１３は、バイト等で背面側単位光学形状１３１を賦形する成形型と、出光側単位光学形状１３５を賦形する成形型とそれぞれを作製し、それらの成形型を用いて、押出成形法や射出成形する等により形成される。使用する熱可塑性樹脂は、光透過性が高いものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂、ＰＣ樹脂等が挙げられる。
なお、これに限らず、押出成形等により成形したシート状の部材の両面に、紫外線成形法によって、背面側単位光学形状１３１及び出光側単位光学形状１３５を一体に形成して、導光板１３としてもよい。

図１に戻って、反射シート１４は、光を反射可能なシート状の部材であり、導光板１３よりも背面側（Ｚ１側）に配置されている。この反射シート１４は、導光板１３からＺ１側へ向かう光を反射して、導光板１３内へ向ける機能を有している。
反射シート１４は、光の利用効率等を高める観点等から、主として鏡面反射性（正反射性）を有するものが好ましい。反射シート１４は、例えば、少なくとも反射面（導光板１３側の面）が金属等の高い反射率を有する材料により形成されたシート状の部材、高い反射率を有する材料により形成された薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート状の部材等を用いることができる。なお、これに限らず、反射シート１４は、例えば、主として拡散反射性を有し、反射率の高い白色の樹脂製のシート状部材等としてもよい。

図６は、本実施形態のプリズムシート１５を説明する図である。図６では、プリズムシート１５のＸＺ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
プリズムシート１５は、導光板１３よりもＬＣＤパネル１１側（Ｚ２側）に配置されている（図１参照）。プリズムシート１５は、導光板１３の出光面１３ｃから出射した光の進行方向を、正面方向（Ｚ方向）又は、Ｚ方向となす角度が小さい方向へ偏向（集光）する作用を有する偏向光学シートである。
プリズムシート１５は、プリズム基材層１５２と、プリズム基材層１５２の導光板１３側（Ｚ１側）に複数配列されて形成された単位プリズム１５１とを有している。

プリズム基材層１５２は、プリズムシート１５のベース（基材）となる部分である。プリズム基材層１５２は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材が用いられている。
単位プリズム１５１は、導光板１３側（Ｚ１側）に凸となる三角柱形状であり、プリズム基材層１５２の背面側（Ｚ１側）の面に、長手方向（稜線方向）をＹ方向とし、Ｘ方向に複数配列されている。即ち、単位プリズム１５１の配列方向は、透過型表示装置１の表示面の法線方向（Ｚ方向）から見て、導光板１３の背面側単位光学形状１３１の配列方向に平行であり、出光側単位光学形状１３５の配列方向と直交している。

本実施形態の単位プリズム１５１は、その配列方向（Ｘ方向）及びシート面に直交する方向（Ｚ方向）に平行な断面（ＸＺ面）での断面形状が、頂角をεとする二等辺三角形形状である例を示している。しかし、これに限らず、単位プリズム１５１の断面形状は、不等辺三角形形状としてもよい。また、単位プリズム１５１は、少なくとも一方の面が複数の面からなる折れ面状となっていてもよいし、曲面と平面とを組み合わせた形状としてもよいし、断面形状が配列方向において非対称な形状としてもよい。
単位プリズム１５１は、配列ピッチがＰ３、配列方向の幅がＷ３であり、配列方向において配列ピッチと配列方向のレンズ幅が等しい（Ｐ３＝Ｗ３）形状となっている。
プリズムシート１５は、導光板１３から出射し、一方の面（例えば、面１５１ａ）から入射した光Ｌ１を他方の面（例えば、面１５１ｂ）で全反射させることにより、その進行方向を正面方向（Ｚ方向）又は正面方向に対してなす角度が小さくなる方向へ偏向（集光）する。

プリズムシート１５は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂製や、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂製等のシート状のプリズム基材層１５２の片面に、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により単位プリズム１５１を形成して作製される。
なお、これに限らず、例えば、プリズムシート１５は、ＰＣ樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合体）樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂等の熱可塑性樹脂を押し出し成形することにより形成してもよい。

図１に戻って、光拡散シート１６は、光を拡散する作用を有するシート状の部材である。光拡散シート１６は、プリズムシート１５のＬＣＤパネル１１側（Ｚ２側）に設けられている。
このような光拡散シート１６を設けることにより、視野角を適度に広げたり、ＬＣＤパネル１１の不図示の画素と単位プリズム１５１等とによって生じるモアレ等を低減したりする効果が得られる。
光拡散シート１６は、各種汎用の光拡散性を有するシート状の部材を、面光源装置１０及び表示装置１として所望される光学性能や、導光板１３の光学特性等に合わせて、適宜選択して用いてよい。

このような光拡散シート１６としては、拡散材を含有する樹脂製のシート状の部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の少なくとも片面等に拡散材を含有するバインダをコートした部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の片面等にマイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズシート等を用いることができる。

また、前述のプリズムシート１５のプリズム基材層１５２の出光側（Ｚ２側）の面に、光拡散シート１６との光学密着の防止や、光拡散機能の付与を目的として、微細凹凸形状を形成してもよい。このような凹凸形状としては、ビーズ状フィラーを含有するバインダをコートして形成したマット層等が好適であるが、この限りではない。

なお、光拡散シート１６に限らず、プリズムシート１５よりもＬＣＤパネル１１側（Ｚ２側）に、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光については反射する機能を有する偏光選択反射シートを配置してもよい。なお、このような偏光選択反射シートを用いる場合には、偏光選択反射シートの透過軸が、ＬＣＤパネル１１の入光側（Ｚ１側）に位置する不図示の偏光板の透過軸と平行となるように配置することが、輝度向上や光の利用効率向上の観点から好ましい。このような偏光選択反射シートとしては、例えば、ＤＢＥＦシリーズ（住友スリーエム株式会社製）を使用することができる。
また、光拡散シート１６に限らず、レンチキュラーレンズシート等の各種光学シート等を配置してもよい。
さらに、光拡散シート１６のＬＣＤパネル１１側に、さらに、上述のような偏光選択反射シートや各種光学シート等を配置してもよい。

（出光側単位光学形状のシミュレーションによる評価）
次に、導光板の出光面に設けられる出光側単位光学形状を複数種類設定し、Ｚ２側から見た導光板の出光面において、光源部の各ＬＥＤの色ムラや輝度ムラが起因となる筋状のムラ及びホットスポットの発生有無についてシミュレーションを行って評価した。
図８は、シミュレーションに用いた各実施例及び各比較例の導光板のモデルを示す図である。図８（ａ）は、筋状のムラの評価に用いた導光板のモデルを示す図であり、図８（ｂ）は、ホットスポットの評価に用いた導光板のモデルを示す図である。

本シミュレーションの評価では、サイバネットシステム株式会社製のＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓバージョン７を使用した。シミュレーションに用いた実施例１〜８、比較例１〜５の導光板は、上述の実施形態と同様に、光の導光方向をＸ方向（Ｘ１−Ｘ２方向）とし、それに直交する方向をＹ方向（Ｙ１−Ｙ２方向）とし、厚み方向をＺ方向（Ｚ１−Ｚ２方向）とする（図１参照）。また、導光板のＸ１側の面に入光面が、Ｚ２側の面に出光面が、それぞれ形成されており、その出光面には、出光側単位光学形状が設けられている。

筋ムラの評価に用いた実施例１〜８、比較例１〜５の導光板のシミュレーションモデルは、図８（ａ）に示すように、Ｘ方向の寸法が８０ｍｍ、Ｙ方向の寸法が４０ｍｍ、厚さが０．７ｍｍである。これらの導光板の入光面には、点光源として１つのＬＥＤが、入光面のＹ方向における中央部に配置されている。
ホットスポットの評価に用いた実施例１〜８、比較例１〜５の導光板のシミュレーションモデルは、図８（ｂ）に示すように、Ｘ方向の寸法が３０ｍｍ、Ｙ方向の寸法が５０ｍｍ、厚さが０．７ｍｍに形成されている。また、これらの導光板の入光面には、点光源として複数のＬＥＤがＹ方向に等間隔（８．５ｍｍ間隔）で配置されている。

実施例１〜８、比較例１〜５の導光板の出光側単位光学形状は、それぞれ、その配列ピッチＰ２がＰ２＝３６μｍであり、また、幅Ｗ２１がＷ２１＝３６μｍである。
実施例１〜８の導光板に設けられる出光側単位光学形状は、図３に示すように、凹曲面１３５ａ及び傾斜面１３５ｂから構成されており、曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒが、それぞれ上述の数値範囲（ｒ≧Ｗ２１／（４×ｓｉｎθ）、２０°≦θ≦４５°、５０％≦Ｒ≦８０％）を満たした形状に形成されている。

比較例１〜３の出光側単位光学形状は、上述の実施例１〜８の出光側単位光学形状と同様の形状を有しているが、曲率半径ｒ、端部角度θのいずれかが上述の数値範囲を満たしていない形状に形成されている。
図１１は、比較例４及び比較例５の導光板の出光側単位光学形状を説明する図である。
比較例４、５の出光側単位光学形状は、図１１に示すように、出光面からＺ２側に凸となり、ＹＺ面における断面形状が五角形状に形成されている。比較例４、５の出光側単位光学形状は、図１１に示す断面において、その頂点ｔを通り厚み方向（Ｚ方向）に平行な線を境に左右対称に形成されており、傾斜角の相違する２種類の斜面が形成されている。比較例４、５の出光側単位光学形状のＺ１側の斜面は、出光面に対して４５°に傾斜しており、また、Ｚ２側の斜面は、出光面に対して２０°に傾斜している。
比較例４の出光側単位光学形状は、その配列方向（Ｙ方向）における幅Ｗ４に対する、頂点ｔを挟むＺ２側の斜面の幅Ｗ５の比率（Ｗ５／Ｗ４）が６０％になるように形成されている。比較例５の出光側単位光学形状は、同比率（Ｗ５／Ｗ４）が８０％になるように形成されている。

シミュレーションによる評価結果を以下の表１にまとめる。
図９は、実施例２、比較例４、比較例５の導光板のシミュレーションによる筋ムラの評価結果を示す図である。図９（ａ）は、実施例２の導光板の光の強度分布を示す図であり、図９（ｂ）は、比較例４の導光板の光の強度分布を示す図であり、図９（ｃ）は、比較例５の導光板の光の強度分布を示す図である。図９の各図の縦軸は規格化された光の強度を示し、横軸は導光板のＹ方向の位置を示す。

筋状のムラの評価は、まず、上述の寸法（Ｘ×Ｙ：８０ｍｍ×４０ｍｍ）のシミュレーションのモデルを１００００点に分割して各点における光の強度を演算する。そして、図８（ａ）及び図９に示すように、Ｙ方向に平行な線上であって光源部の配置位置からＸ２側に５ｍｍ離れた位置Ａ１における光の強度分布と、Ｙ方向に平行な線上であって光源部の配置位置からＸ２側に５０ｍｍ離れた位置Ａ２におけるＹ方向の光の強度分布とを求める。各位置（Ａ１、Ａ２）の光の強度分布を最大値で割ることによって規格化し、光の強度が最大値（１．０）の半分（０．５）となるＹ方向の幅（Ｂ１、Ｂ２）を求める。そして、（位置Ａ２における幅Ｂ２）／（位置Ａ１における幅Ｂ１）を求め、Ｂ２／Ｂ１≧５．０である場合、光が十分にＹ方向に広がり、筋状のムラが十分に抑制されるものと判定し、筋ムラの評価を◎とする。また、４．５≦Ｂ２／Ｂ１＜５．０である場合、若干の筋状のムラが確認されるが、製品として十分に使用可能な範囲であるものと判定し、筋ムラの評価を○とする。一方、Ｂ２／Ｂ１＜４．５である場合、光のＹ方向への広がりが十分でなく、筋状のムラが明確に認められるものと判定し、筋ムラの評価を×とした。

ホットスポットの評価は、まず、上述の寸法（Ｘ×Ｙ：３０ｍｍ×５０ｍｍ）のシミュレーションのモデルを１００００点に分割して各点における光の強度を演算する。それから、図８（ｂ）に示すように、Ｘ方向に平行な線であって点光源の中心を通る線Ｃ１上における光の強度分布と、Ｘ方向に平行な線であって互いに隣接する点光源間（光源部の中で最も暗い部分）を通る線Ｃ２上における光の強度分布とを求める。そして、Ｘ方向が同じ位置における線Ｃ１上の光の強度Ｄ１と、線Ｃ２上の光の強度Ｄ２とを比較して、Ｘ方向の全域において１００×Ｄ２／Ｄ１≦１１０％である場合、ホットスポットが認められないものと判定し、ホットスポットの評価を◎とした。また、Ｘ方向の一部において１００×Ｄ２／Ｄ１が１１０％を超えてしまうが、Ｘ方向の全域において１００×Ｄ２／Ｄ１≦１３０％である場合、若干のホットスポットが確認されるが、製品として十分に使用可能な範囲であるものと判定し、筋ムラの評価を○とする。一方、Ｘ方向の少なくとも一部において１００×Ｄ２／Ｄ１≧１３０％である場合、ホットスポットが明確に認められるものと判定し、ホットスポットの評価を×とした。

実施例１の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが１５．７μｍであり、端部角度θが４０°であり、比率Ｒが５０％であるため、上述の曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒが、それぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されたものである。その結果、実施例１の導光板は、筋状のムラの評価が◎となり、ホットスポットの評価が◎となり総合評価が◎となった。
実施例２の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが２５．１μｍであり、端部角度θが４０°であり、比率Ｒが８０％であるため、上述の曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒが、それぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されたものである。実施例２の導光板は、図９（ａ）に示すように、Ｂ２／Ｂ１が５．２２となり、導光板の位置Ａ２において、Ｙ方向の両端部における輝度が高くなっているので、筋状のムラの評価が◎となった。また、ホットスポットの評価も１００×Ｄ２／Ｄ１が、導光方向（Ｘ方向）においていずれも１１０％以下であったので、◎となった。その結果、実施例２の導光板は、総合評価が◎となった。

実施例３の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが１８．０μｍであり、端部角度θが３０°であり、比率Ｒが５０％であるため、上述の曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒそれぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されたものである。その結果、実施例３の導光板は、筋状のムラの評価が◎となり、ホットスポットの評価が◎となり総合評価が◎となった。
実施例４の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが２８．８μｍであり、端部角度θが３０°であり、比率Ｒが８０％であるため、上述の曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒそれぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されたものである。その結果、実施例４の導光板は、筋状のムラの評価が◎となり、ホットスポットの評価が◎となり総合評価が◎となった。

実施例５の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが２６．４μｍであり、端部角度θが２０°であり、比率Ｒが５０％であるため、上述の曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒそれぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されたものである。その結果、実施例５の導光板は、筋状のムラの評価が◎となり、ホットスポットの評価が◎となり総合評価が◎となった。
実施例６の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが４２．１μｍであり、端部角度θが２０°であり、比率Ｒが８０％であるため、上述の曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒそれぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されたものである。その結果、実施例６の導光板は、筋状のムラの評価が◎となり、ホットスポットの評価が◎となり総合評価が◎となった。

実施例７の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが１２．８μｍであり、端部角度θが４５°であり、比率Ｒが５０％であるため、上述の曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒそれぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されたものである。その結果、実施例７の導光板は、筋状のムラの評価が○となり、ホットスポットの評価が◎となり総合評価が○となった。
実施例８の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが２０．４μｍであり、端部角度θが４５°であり、比率Ｒが８０％であるため、上述の曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒそれぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されたものである。その結果、実施例８の導光板は、筋状のムラの評価が○となり、ホットスポットの評価が◎となり総合評価が○となった。

比較例１の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが３４．８μｍであり、端部角度θが１５°であり、比率Ｒが５０％であるため、上述の曲率半径ｒ、比率Ｒが、それぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されているが、端部角度θが好ましい範囲の下限値から外れた値で形成されている。その結果、比較例１の導光板は、筋状のムラの評価が◎となったが、ホットスポットの評価が×となり総合評価が×となった。
比較例２の導光板は、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが５５．６μｍであり、端部角度θが１５°であり、比率Ｒが８０％であるため、上述の曲率半径ｒ、比率Ｒが、それぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されているが、端部角度θが好ましい範囲の下限値から外れた値で形成されている。その結果、比較例２の導光板は、筋状のムラの評価が◎となったが、ホットスポットの評価が×となり総合評価が×となった。
比較例３の導光板は、出光側単位光学形状がＹＺ面における断面が略三角形状に窪んだ形状に形成されており、出光側単位光学形状の曲率半径ｒが０．０μｍであり、端部角度θが３０°であり、比率Ｒが０％であるため、上述の端部角度θが上述の好ましい範囲内で形成されているが、曲率半径ｒ、比率Ｒがそれぞれ上述の好ましい数値範囲から外れた値で形成されている。その結果、比較例３の導光板は、ホットスポットの評価が◎となったが、筋状のムラの評価が×となり総合評価が×となった。

比較例４の導光板は、上述したように、出光側単位光学形状が、出光面からＺ２側に凸となり、ＹＺ断面における断面形状が五角形状に形成されている。また、比較例４の出光側単位光学形状は、その配列方向（Ｙ方向）における幅Ｗ４に対する、頂点ｔを挟むＺ２側の斜面の幅Ｗ５の比率（Ｗ５／Ｗ４）が６０％になるように形成されている。比較例４の導光板は、図９（ｂ）に示すように、幅Ｂ２／Ｂ１が４．３３となり、導光板の位置Ａ２において、Ｙ方向における両端部の輝度が中央部の輝度に比して大幅に低くなっているので、筋状のムラの評価が×となった。これに対してホットスポットの評価は、１００×Ｄ２／Ｄ１が、導光方向（Ｘ方向）においていずれも１１０％以下であったので、◎となった。その結果、比較例４の導光板は、総合評価が×となった。
比較例５の導光板は、比較例４の導光板と同様に、出光側単位光学形状が、出光面からＺ２側に凸となり、ＹＺ断面における断面形状が五角形状に形成されている。また、比較例５の出光側単位光学形状は、その配列方向（Ｙ方向）における幅Ｗ４に対する、頂点ｔを挟むＺ２側の斜面の幅Ｗ５の比率（Ｗ５／Ｗ４）が８０％になるように形成されている。ここで、比較例５の導光板は、図９（ｃ）に示すように、Ｂ２／Ｂ１が５．５６となり、導光板の位置Ａ２において、Ｙ方向の両端部における輝度が高くなっているので、筋状のムラの評価が◎となった。しかし、ホットスポットの評価は、１００×Ｄ２／Ｄ１が、導光方向（Ｘ方向）において１３０％を超える箇所が複数存在したので、×となった。その結果、比較例５の導光板は、総合評価が×となった。

以上より、比較例１〜３の導光板のように、曲率半径ｒ、端部角度θのうち、少なくとも１つの数値範囲が満たされないと、筋状のムラの評価及びホットスポットの評価のいずれかが×となってしまうことが確認された。
また、比較例４及び比較例５は、出光側単位光学形状の幅Ｗ５に対するＺ２側の斜面の幅Ｗ４との比率（Ｗ５／Ｗ４）を変化させているが、比較例４のようにホットスポットの評価が◎の場合、筋状のムラの評価が×となってしまい、比較例５のように筋状のムラの評価が◎の場合、ホットスポットの評価が×となってしまうことが確認された。
これに対して、実施例１〜８の導光板は、曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒのそれぞれが、上述の好ましい数値範囲内で出光側単位光学液状を形成すれば、筋状のムラを抑制するとともに、ホットスポットが生じてしまうのを抑制することができるのが確認された。

以上より、本実施形態の導光板１３は、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態の導光板１３は、出光側単位光学形状１３５が、導光方向（Ｙ方向）に延在し、出光面１３ｃから窪んだ溝形状に形成され、その溝形状の底部１３５ｃが背面１３ｄ側に凹となる凹曲面１３５ａに形成されており、出光面１３ｃから窪みはじめる端縁部１３５ｄに接する面と出光面１３ｃとがなす角度θが２０°≦θ≦４５°を満たし、凹曲面１３５ａの曲率半径ｒがｒ≧Ｗ２１／（４×ｓｉｎθ）を満たす。
これにより、本実施形態の導光板１３は、導光板内において導光される光をよりＹ方向に広げて出光することができ、光源部１２に使用されるＬＥＤに色ムラや輝度ムラが存在していたとしても、出光面の中央部分に筋状のムラが生じてしまったり、入光面近傍にホットスポットが生じてしまったりするのを抑制することができる。また、本実施形態の出光側単位光学形状１３５をこのような形態にすることにより、導光板１３の出光面に付着した塵等の異物をエアーブロー等によって容易に除去することが可能になる。

（２）本実施形態の導光板１３は、出光側単位光学形状１３５が、その配列方向における凹曲面１３５ａの両端部に、端縁部１３５ｄから底部１３５ｃ側へと傾斜する傾斜面１３５ｂを有しており、配列方向における出光側単位光学形状１３５の幅Ｗ２１に対する凹曲面１３５ａの幅Ｗ２２の比率Ｒ＝Ｗ２２／Ｗ２１が、５０％≦Ｒ≦８０％である。これにより、上述の筋状のムラ及びホットスポットの抑制効果をより効果的に奏することができる。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
図１０は、変形形態の出光側単位光学形状を示す図である。
（１）上述の実施形態において、出光側単位光学形状１３５は、傾斜面１３５ｂが、溝形状の端縁部１３５ｄから底部１３５ｃ側へと傾斜する平坦な面である例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、傾斜面１３５ｂは、平坦ではなく、図１０（ａ）に示すように、背面１３ｄ側に凹となる凹状の曲面に形成されるようにしてもよい。この場合でも、導光板１３の出光側単位光学形状１３５は、曲率半径ｒ、端部角度θ、比率Ｒがそれぞれ上述の好ましい数値範囲内で形成されることによって、上述の実施形態の導光板と同様の効果を奏することができる。

（２）上述の実施形態において、導光板１３は、複数の出光側単位光学形状１３５が隣接して設けられる例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、図１０（ｂ）に示すように、各出光側単位光学形状１３５間に平坦部１３５ｅを設けるようにしてもよい。なお、この平坦部１３５ｅは、一つの平面のみで形成されるようにしてもよく、また、複数の平面から形成されるようにしてもよく、更に、Ｚ１側に凹となる曲面状や、Ｚ２側に凸になる曲面状に形成されるようにしてもよい。このように平坦部１３５ｅを設けることによって、上述の実施形態の導光板のように、互いに隣接する出光側単位光学形状の境界が鋭利なってしまうのを防ぐことができ、出光面側に配置されるプリズムシート１５を傷つけたり、出光側単位光学形状間の上記境界部分が破損してしまったりするのを防ぐことができる。

（３）上述の実施形態において、背面側単位光学形状１３１は、頂面部１３４が高さの異なる複数の面により階段状に形成される例を示したが、これに限定されるものでなく、他の形状に形成されるようにしてもよい。例えば、頂面部１３４は、一つの平坦面から構成されるようにしてもよい。
また、導光板１３の背面１３ｄには、背面側単位光学形状１３１を形成する代わりに、微細な凹凸形状を形成するようにしてもよい。

（４）面光源装置１０は、対向面１３ｂを第２入光面１３ｂとし、この面に対向する位置にさらに光源部１２を配置してもよい。この場合、例えば、背面側単位光学形状１３１は、その配列方向において、入光面１３ａから導光板１３の中心点までは、上述の実施形態の形状であり、その中心点から対向面１３ｂまでは、上述の実施形態のＸ方向を逆転した形であり、中心点から第２入光面１３ｂまで、比Ｗｂ／Ｗ１がＸ２側に向かうにつれて次第に小さく（比Ｗａ／Ｗ１は次第に大きくなる）形状とすることが好ましい。このとき、導光板１３の背面は、ＸＺ面に平行な断面において、導光方向の中心を通りＺ方向に平行な直線を軸として対称な形状となる。

（５）背面側単位光学形状１３１の配列方向における配列ピッチＰ１は、配列方向において、段階的又は連続的に、変化する形態としてもよい。
また、角度αに関しても、同様に、背面側単位光学形状１３１の配列方向において、段階的又は連続的に、変化する形態としてもよい。良好な光学性能を得るために、角度α、β、配列ピッチＰ１等は適宜設定してよい。

（６）導光板１３の総厚は、入光面側（Ｘ１側）が厚く、対向面側（Ｘ２側）へ進むにつれて次第に薄くなる形状としてもよい。

（７）面光源装置１０は、導光板１３に背面側（Ｚ１側）に反射シート１４が配置される例を示したが、これに限らず、例えば、反射シート１４ではなく、例えば、透過型表示装置１等の筐体の内側の面であって、導光板１３の背面１３ｄに対面する面に、光反射性を有する塗料や金属箔等を塗付又は転写等して形成してもよい。

（８）面光源装置１０は、プリズムシート１５とＬＣＤパネル１１との間に、拡散作用を有する光学シートや、各種レンズ形状やプリズム形状が形成された他の光学シート等を組み合わせ配置してもよい。また、面光源装置１０は、プリズムシート１５以外の偏向作用を有する光学シートを用いてもよい。
使用環境や所望の光学性能に合わせて、面光源装置１０として導光板１３と組み合わせて用いる各種光学シート等は、適宜選択して用いることができる。

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態等によって限定されることはない。

１ 透過型表示装置
１０ 面光源装置
１１ ＬＣＤパネル
１２ 光源部
１２１ 点光源
１３ 導光板
１３１ 背面側単位光学形状
１３２ 第１斜面部
１３３ 第２斜面部
１３４ 頂面部
１３４ａ〜１３４ｄ 面
１３５ 出光側単位光学形状
１３５ａ 凹曲面
１３５ｂ 傾斜面
１３５ｃ 底部
１３５ｄ 端縁部
１４ 反射シート
１５ プリズムシート
１６ 光拡散シート

Claims (5)

1. 光が入射する入光面と、前記入光面に交差し光が出射する出光面と、前記出光面に対向する背面とを有し、前記入光面から入射した光を導光方向に導光しながら前記出光面から出射する導光板であって、
   前記出光面に、出光側単位光学形状が、前記導光方向に垂直であって該導光板の厚み方向に垂直な方向に複数配列され、
   前記背面に、背面側単位光学形状が前記導光方向に複数配列され、
   前記出光側単位光学形状は、
   前記導光方向に延在し、前記出光面から窪んだ溝形状に形成され、その底部が前記背面側に凹となる凹曲面に形成されており、
   前記出光側単位光学形状の配列方向における幅をＷ２１としたときに、
   前記出光面から窪みはじめる端縁部に接する面と前記出光面とがなす角度θが２０°≦θ≦４５°を満たし、
   前記凹曲面の曲率半径ｒが、ｒ≧Ｗ２１／（４×ｓｉｎθ）を満たし、
   前記背面側単位光学形状は、
   背面側に凸であり、入光面側に位置する第１斜面部と、これに対向して他方側に位置して入射する光の少なくとも一部を全反射する第２斜面部とを有し、
   前記第２斜面部は、前記出光面となす角度αが１°＜α≦５°を満たすこと、
   を特徴とする導光板。
2. 請求項１に記載の導光板において、
   前記出光側単位光学形状は、その配列方向における前記凹曲面の両端部に、前記端縁部から前記底部側へと傾斜する平坦な傾斜面を有しており、
   前記出光側単位光学形状の配列方向における前記出光側単位光学形状の幅Ｗ２１に対する前記凹曲面の幅Ｗ２２の比率Ｒ＝Ｗ２２／Ｗ２１は、５０％≦Ｒ≦８０％であること、
   を特徴とする導光板。
3. 請求項１又は請求項２に記載の導光板において、
   前記背面側単位光学形状は、背面側に凸であり、その配列方向に平行であって該導光板の厚み方向に平行な断面において、その断面形状が略四角形形状であり、前記第１斜面部と前記第２斜面部との間に位置する頂面部を有し、
   前記頂面部は、該導光板の背面側に配置される反射部材と接触する接触部を備えること、
   を特徴とする導光板。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の導光板と、
   前記導光板の前記入光面に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部と、
   前記導光板の出光面側に配置され、前記導光板から出射した光を、そのシート面の法線方向又は法線方向となす角度が小さくなる方向へ向ける偏向作用を有する偏向光学シートと、
   を備える面光源装置。
5. 請求項４に記載の面光源装置と、
   前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部と、
   を備える透過型表示装置。

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