JP3319945B2 - 面光源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
適用される面光源装置に関し、例えば棒状の蛍光ランプ
を導光板に埋め込んで配置したタイプの面光源装置に適
用するものである。本発明は、この面光源装置におい
て、微粒子を分散混入して導光板を形成すると共に、光
源の真上を除いた出射面の一部又は全部に形成した光量
補正面により照明光の出射を促すことにより、全体の厚
さを薄型化し、かつ出射光の不自然な輝度ムラを低減す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば液晶表示装置においては、
一次光源でなる蛍光ランプを液晶表示パネルの背面側方
に配置したサイドライト型面光源装置と、この蛍光ラン
プを液晶表示パネルの背面に直接配置したタイプの面光
源装置とがある。この後者の面光源装置においては、サ
イドライト型面光源装置に比して、蛍光ランプより出射
した照明光が再び蛍光ランプに入射して蛍光体を再励起
する程度が小さいことなどにより、照明光の利用効率が
高い特徴があり、その分サイドライト型面光源装置に比
して出射光の輝度レベルを向上できると考えられてい
る。また光源を背面に配置できることにより、その分
（光源を配置するためのスペース分）だけ側方への突出
部分を低減して、全体形状を小型化できると考えられて
いる。

【０００３】すなわち図２４は、特開平２−６２５８５
号公報に開示の面光源装置を示す分解斜視図である。こ
の面光源装置１は、導光板２に蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ
を埋め込んだ後、この導光板２の背面に反射板４を配置
し、また導光板２の出射面に透過光量補正シート５、光
拡散板６を積層して形成される。

【０００４】ここで導光板２は、例えば透明のアクリル
により略長方形形状に形成され、平坦な上面が出射面に
割り当てられる。さらに導光板２は、背面に蛍光ランプ
３Ａ及び３Ｂを埋め込む断面Ｕ字形状の溝が形成され、
またこれらの溝の両側において、板厚が徐々に低減して
斜面が形成される。これにより導光板２は、蛍光ランプ
３Ａ及び３Ｂより出射されて出射面に入射する照明光の
うち、臨界角以下の成分については、直接、出射面より
出射する。また臨界角以上の成分については、出射面と
斜面との間で反射して出射面に対する入射角を臨界角以
下に低減し、これにより主に、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ
の長手方向に直交する方向における導光板２の両端部近
傍の出射面よりこれらの照明光を出射する。

【０００５】反射板４は、背面より漏れ出す照明光を反
射して導光板２の内部に戻し、これにより照明光の利用
効率を向上する。透過光量補正シート５は、導光板２よ
り出射される照明光を部分的に反射して導光板２の内部
に戻すことにより、透過光の光量分布を均一化する。す
なわち図２５において符号ａ１で示すように、導光板２
より出射される照明光の光量分布は、蛍光ランプ３Ａ及
び３Ｂのほぼ真上で最も大きくなる。透過光量補正シー
ト５は、透明シート材にドットパターンを形成して作成
される。ここでこのドットパターンは、蒸着により部分
的に微小な金属膜を蒸着して形成され、入射光の光量分
布に対応して、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂのほぼ真上で最
も密に、かつ蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂの真上より遠ざか
ると密度が低下するように形成される。これにより透明
シート５は、矢印Ａで示すように、照明光の光量分布を
補正する。

【０００６】光拡散板６は、半透明乳白色の板材により
形成され、透過光量補正シート５の出射光を拡散させ
て、所望の光量分布により出射する。これにより面光源
装置１においては、サイドライト型面光源装置に比し
て、効率良く照明光を出射できるようになされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の面光
源装置においては、全体の厚さを薄くすると、出射光に
不自然な輝度ムラが発生する問題がある。

【０００８】すなわちこの種の面光源装置においては、
透過光量補正シート５により出射光の光量分布を補正し
た後、光拡散板６により照明光を拡散させても、図２５
において符号ａ２で示すように、光量分布を完全に補正
することが困難で、全体の厚さを薄くすると、蛍光ラン
プ３Ａ及び３Ｂ間で光量が低下するようになる。この光
量の低下した部分は、その両側で光量が急激に増大する
ことにより、極めて容易に知覚され、照明光の品位を著
しく低下させる。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、全体の厚さを薄型化し、かつ出射光の不自然な輝度
ムラを低減することができる面光源装置を提案しようと
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、微粒子を分散混入した板状部材
と、この板状部材の背面側に、板状部材に埋め込まれて
配置されて、板状部材に照明光を出射する光源と、この
板状部材の出射面側に配置されて、板状部材より出射さ
れる照明光の一部を反射及び又は吸収することにより、
透過光の光量分布を補正する透過光量補正面と、この透
過光量補正面より出射される照明光を拡散して出射する
光拡散部材とを備えるようにする。さらにこのような構
成において、先の板状部材に、出射面の光源の真上を除
く部位の全部、又は出射面の光源の真上を除く部位の一
部に、照明光の出射を促す光量補正面を形成する。

【００１１】また透過光量補正面を、この板状部材の出
射面側に配置する構成に代えて、板状部材の背面側に配
置する構成に、同様の光量補正面を形成する。

【００１２】これらの場合に、板状部材を、光源より側
面に向かって遠ざかるに従って板厚が薄くなるように形
成する。

【００１３】またこれに代えて、板状部材を、全体が一
定の板厚となるように形成する。

【００１４】さらにこれらの場合に、板状部材に、ほぼ
平行に配置した溝を形成し、これらの溝に光源を配置
し、先の光量補正面をこれらの溝間に形成する。

【００１５】さらにこれらの場合に、光量補正面を、光
拡散部材より出射される照明光の光量分布がほぼ単一の
ピークを形成するように、形成する。

【００１６】またこれらの場合に、光量補正面を、粗面
により形成する。

【００１７】またこれに代えて、光量補正面を、斜面を
有する繰り返し形状を繰り返して形成する。

【００１８】さらに粗面により光量補正面を形成する場
合に、粗面の程度を部分的に変化させる。

【００１９】また繰り返し形状を繰り返して光量補正面
を形成する場合に、この繰り返し形状の繰り返しピッ
チ、形状及び又は大きさを部分的に変化させる。

【００２０】微粒子を分散混入して板状部材を形成すれ
ば、その分光源より出射された照明光の光量分布の偏り
を補正することができる。また出射面の光源の真上を除
く部位の全部、又は出射面の光源の真上を除く部位の一
部に、照明光の出射を促す光量補正面を形成すれば、こ
の光量補正面の形成位置においては、輝度レベルを向上
することができる。これにより板状部材における散乱の
程度等と共に、光量補正面を適宜選定して、全体形状を
薄型化しても、出射光の不自然な輝度ムラを低減するこ
とができる。

【００２１】また透過光量補正面を、板状部材の背面側
に配置する構成に、同様の光量補正面を形成して、同様
に、光量補正面を適宜選定して、全体形状を薄型化して
も、出射光の不自然な輝度ムラを低減することができ
る。

【００２２】すなわち、光源より出射面の端部に向かっ
て遠ざかるに従って板厚が薄くなるように、板状部材を
形成することにより、この板厚が薄くなった部分につい
ての輝度レベルの低下を補正することができる。

【００２３】またこれに代えて、全体が一定の板厚とな
るように板状部材を形成する場合には、この形状に対応
して光量補正面の形成位置等を選択して出射光の不自然
な輝度ムラを低減することができる。

【００２４】さらにこれらの場合に、板状部材に、ほぼ
平行に配置した溝を形成し、これらの溝に先の光源を配
置し、先の光量補正面をこれらの溝間に形成すれば、こ
の溝間で低下する輝度レベルを補正することができる。

【００２５】さらにこれらの場合に、光拡散部材より出
射される照明光の光量分布がほぼ単一のピークを形成す
るように、光量補正面を形成すれば、品位の高い照明光
を出射することができる。

【００２６】具体的に、粗面により、又は斜面を有する
繰り返し形状を繰り返して、光量補正面を形成すること
により、簡易な構成で照明光の出射を促すことができ
る。

【００２７】さらに粗面により光量補正面を形成する場
合には、粗面の程度を部分的に変化させることにより、
繰り返し形状により光量補正面を形成する場合には、こ
の繰り返し形状の繰り返しピッチ、形状及び又は大きさ
を部分的に変化させることにより、所望の光量分布によ
り照明光を出射することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２９】（１）第１の実施の形態 図１は、本発明の第１の実施の形態に係る面光源装置を
示す分解斜視図である。この面光源装置１１は、導光板
でなる光散乱導光板１２に蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂを埋
め込んだ後、この光散乱導光板１２の背面に反射シート
１４を配置し、また導光板２の出射面に透過光量補正シ
ート１５、光拡散板１６、光制御部材としてのプリズム
シート１７を積層して形成される。

【００３０】ここで光散乱導光板１２は、所定の樹脂を
射出成形して形成され、この実施の形態では、例えばポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなるマトリッ
クス中に、照明光を拡散する微粒子を分散混入した樹脂
が適用される。この微粒子は、マトリックスと屈折率の
異なる透光性の微粒子（シリコーン樹脂系の微粒子、東
芝シリコーン社製、トスパール１２０）であり、例えば
０．２〜１．０〔ｗｔ％〕の割合で分散混入される。こ
れにより光散乱導光板１２は、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ
より出射された照明光を効率良く散乱して光量分布の偏
りを補正するようになされている。

【００３１】さらに光散乱導光板１２は、例えば長方形
形状に形成され、平坦な上面が出射面に割り当てられ
る。さらに光散乱導光板１２は、従来の導光板２（図２
４）に比して薄型に形成され、背面に蛍光ランプ３Ａ及
び３Ｂを埋め込む断面Ｕ字状の溝が形成される。またこ
れらの溝の両側において、板厚が緩やかに低減して曲面
により斜面が形成される。これにより光散乱導光板１２
は、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂより出射される照明光を内
部にて散乱させながら出射面より出射し、このとき出射
面に対して入射角の大きな成分については、出射面及び
斜面間における反射及び又は散乱効果により出射面に対
する入射角を臨界角以下に低減して出射面より出射す
る。

【００３２】さらに光散乱導光板１２は、蛍光ランプ３
Ａ及び３Ｂ間のほぼ中央部分に、蛍光ランプ３Ａ及び３
Ｂの真上を避けて、照明光の出射を促す光量補正面Ｍ１
が形成される。ここでこの光量補正面Ｍ１は、矢印Ｂに
より示すように、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂが延長する方
向と直交する方向に、斜面を有する同一の繰り返し形状
を繰り返して形成される。この実施の形態では、この繰
り返し形状として、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂと平行に、
断面三角形形状の溝が形成される。

【００３３】これにより光量補正面Ｍ１は、出射面に対
して臨界角以上の角度で入射する照明光Ｌを出射面より
出射し、照明光の出射を促す。なおこの符号Ｂにより示
す拡大図において、溝を形成しない場合の出射面を符号
Ｍで、この出射面Ｍにより反射する照明光を符号Ｌ１で
示す。すなわち蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂから出射されて
光散乱導光板１２内に入射した照明光は、光散乱導光板
１２内を進行して光散乱導光板１２の出射面に到達する
ことになる。このとき蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂの間の領
域において、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂからの照明光は、
光散乱導光板１２の出射面に対して大きな角度を持って
光散乱導光板１２に入射する成分が多くなり、これによ
りこの領域では照明光の大部分が光散乱導光板１２の出
射面に対して大きな角度で入射することになる。これら
のことから従来構成の導光板２（図２４）においては、
蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ間の出射面に照明光が到来して
いるものの、その多くが出射されないことが判る。

【００３４】これに対してこの実施の形態のように、光
散乱導光板１２によれば、このような照明光の成分を内
部にて効率良く散乱して、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ間の
出射面に対して臨界角以下の角度で入射する成分を増大
することができ、出射面からの出射光量を増大させるこ
とができる。またさらに、これに加えて断面三角形形状
の溝を形成すれば、出射面に対して臨界角以上の角度で
入射する成分についても、出射を促すことができる。

【００３５】これにより図２において、何ら光量補正面
Ｍ１を形成していない場合（符号Ｎ１）との比較によ
り、符号Ｎ２により示すように、この実施の形態では、
光散乱導光板１２を薄肉に形成して蛍光ランプ３Ａ及び
３Ｂ間の輝度レベルを増大することができる。なおこの
図２においては、反射シート１４を配置し、かつ透過光
量補正シート１５、光拡散板１６、プリズムシート１７
を省略し、光散乱導光板１２の出射面における輝度レベ
ルを直接測定した結果である。

【００３６】かくするにつき光散乱導光板１２におい
て、光量補正面Ｍ１の形成範囲、断面三角形形状の斜面
の傾きは、光散乱導光板１２の形状、光散乱導光板１２
における光散乱の程度、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ間の間
隔、透過光量補正シート１５におけるパターンニングの
程度に対応して、面光源装置１１より出射される照明光
の分布が単一のピークを形成するように、すなわち蛍光
ランプ３Ａ及び３Ｂ間の輝度レベルの低下が知覚されな
いで、かつ陰極線管による表示画面の輝度分布に近づく
ように、選定されるようになされている。ちなみにこの
実施の形態では、光量補正面Ｍ１の形成範囲を選択して
このような輝度分布を確保する。

【００３７】反射シート１４は、金属箔等でなるシート
状の正反射部材、又は白色ＰＥＴフィルム等でなるシー
ト状の乱反射部材により形成され、両面テープにより光
散乱導光板１２の背面に配置される。これにより反射シ
ート１４は、この背面より漏れ出す照明光を反射して光
散乱導光板１２に入射し、照明光の利用効率を向上す
る。なお、この反射シート１４を用いることに代えて、
光散乱導光板１２を収容するケース（シャーシ）の内面
に反射面を形成することも可能である。

【００３８】透過光量補正シート１５は、透明のポリエ
ステルフィルム上にドットパターンを形成して作成され
る。ここでこのドットパターンは、アルミニュームを部
分的に蒸着した微小な金属膜により形成され、この金属
膜の形成密度が蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂの真上で最も密
に、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂの真上より遠ざかるに従っ
て低減するように形成される。これにより透過光量補正
シート１５は、光散乱導光板１２より出射された照明光
を部分的に反射して光散乱導光板１２の内部に戻し、透
過光の光量分布を均一化する。

【００３９】これにより図３において、何ら光量補正面
Ｍ１を形成していない場合（符号Ｎ３）との比較によ
り、符号Ｎ４により示すように、この実施の形態では、
この透過光量補正シート１５より出射される照明光がほ
ぼ単一のピークを形成するように、照明光の光量分布を
補正する。

【００４０】光拡散板１６は、半透明乳白色のアクリル
板により形成され、透過光量補正シート１５の出射光を
拡散させて、所望の光量分布により出射する。プリズム
シート１７は、出射光の指向性を補正する光制御部材で
あり、ポリカーボネート等の透光性のシート材で形成さ
れ、光散乱導光板１２と逆側面にプリズム面が形成され
る。このプリズム面は、一方向にほぼ平行に延長する断
面三角形形状の突起が繰り返されて形成される。これに
よりプリズムシート１７は、この三角形形状の突起の斜
面で、出射光の主たる出射方向を出射面の正面方向に補
正する。

【００４１】以上の構成において、蛍光ランプ３Ａ及び
３Ｂより出射された照明光は、導光板１２の内部に入射
した後、出射面に到達し、ここで出射面に対して臨界角
以下の成分が出射面より出射される。これに対して臨界
角以上の成分は、出射面で反射された後、斜面にて反射
され、ここで出射面に対する入射角が低減する。これに
より蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂより出射された照明光は、
直接に、又は斜面を反射した後、出射面より出射され
る。

【００４２】また上記の作用に加えてさらに、光散乱導
光板１２の内部に入射した照明光は、出射面より出射さ
れるまでの間に、光散乱導光板１２の内部に分散混入さ
れた透光性の微粒子により散乱作用（多重散乱）を受
け、これにより出射面に対して臨界角以下で入射する成
分が増大し、出射面から効率良く出射されることにな
り、その結果として出射面より観察される光量分布の偏
りが低減される。

【００４３】また出射面に到達する照明光のうち、蛍光
ランプ３Ａ及び３Ｂ間の光量補正面Ｍ１に入射する照明
光は、出射面に対しては臨界角以上の成分が、光量補正
面Ｍ１に形成された繰り返し形状の斜面に対しては臨界
角以下の角度で入射することにより、何ら光量補正面Ｍ
１を形成していない部分に比して光散乱導光板１２から
の出射が促され、これにより蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ間
で光散乱導光板１２からの出射光量が増大する。

【００４４】このようにして光散乱導光板１２より出射
された照明光は、透過光量補正シート１５に入射し、こ
こで部分的に反射されて光散乱導光板１２の内部に戻さ
れ、光量分布が均一化された後、続く光拡散板１６を透
過する際に、さらに拡散を受けて均一化される。

【００４５】以上の構成によれば、微粒子を分散混入し
て導光板を形成すると共に、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ間
の出射面に、照明光の出射を促す光量補正面Ｍ１を形成
することにより、従来に比して、全体形状を薄型化し、
かつ出射光の不自然な輝度ムラを低減することができ
る。

【００４６】（２）第２の実施の形態 図４は、本発明の第２の実施の形態に係る面光源装置の
光散乱導光板を示す断面図である。この光散乱導光板２
０は、図１について上述した光散乱導光板１２に代えて
配置される。この光散乱導光板２０は、第１の実施の形
態に係る光散乱導光板１２に比して、蛍光ランプ３Ａ及
び３Ｂと直交する方向に出射面が拡大して形成され、そ
の分各蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂから側面までの距離Ｄが
増大するようになされている。

【００４７】これに対応して光散乱導光板２０において
は、この出射面の両側面側に、中央部分と同一形状の繰
り返し形状が繰り返し形成され、これによりこの拡大し
た出射面、両側面側にも、光量補正面を形成し、照明光
の出射を促すようになされている。

【００４８】図４に示す構成によれば、中央部分に加え
て、側面側に繰り返し形状を形成して光量補正面を形成
したことにより、出射面が大面積の場合でも、出射光の
不自然な輝度ムラを有効に回避することができる。

【００４９】（３）第３の実施の形態 図５は、本発明の第３の実施の形態に係る面光源装置の
光散乱導光板を示す断面図である。この光散乱導光板２
１は、図１について上述した光散乱導光板１２に代えて
配置される。この光散乱導光板２１は、蛍光ランプ３Ａ
及び３Ｂ間に光量補正面Ｍ１が形成される。さらに光散
乱導光板２１は、出射面の残る領域Ｍ２及びＭ３がマッ
ト処理により実質的には光量補正面として機能しない程
度の深さの浅い梨地面（シボ面）に形成され、これによ
りこれらの領域Ｍ２及びＭ３が粗面に形成される。

【００５０】図５に示す構成によれば、出射面の残る領
域Ｍ２及びＭ３を梨地面に形成したことにより、その分
透過光量補正シートとの馴染みを低減でき、この透過光
量補正シートの出射面への貼り付きを有効に回避するこ
とができる。

【００５１】（４）第４の実施の形態 図６は、本発明の第４の実施の形態に係る面光源装置の
光散乱導光板を示す断面図である。この光散乱導光板２
２は、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ間に光量補正面Ｍ１が形
成され、この光量補正面Ｍ１において、繰り返し形状が
変化するように形成される。

【００５２】すなわちこの光量補正面Ｍ１において、繰
り返し形状は、中央部分で光散乱導光板１２の深さ方向
に大形状に形成され、中央より遠ざかるに従って小形状
に形成される。さらにこの繰り返し形状は、それぞれの
大きさに対応して繰り返しピッチが中央より遠ざかるに
従って低減するように形成される。これによりこの光量
補正面Ｍ１においては、中央部分程、照明光の出射を促
すようになされている。

【００５３】図６に示す構成によれば、繰り返し形状を
変化させて光量補正面Ｍ１を形成したことにより、照明
光の出射を促す程度を中央部分程増大させることができ
る。これにより出射光の輝度分布をさらに一段と陰極線
管における輝度分布に近づけることができ、その分出射
光の品位をさらに向上することができる。

【００５４】（５）第５の実施の形態 図７は、本発明の第５の実施の形態に係る面光源装置の
光散乱導光板を示す断面図である。この光散乱導光板２
３は、第１の実施の形態に係る光散乱導光板１２と同様
な樹脂材料により、全体が平板形状に形成され、蛍光ラ
ンプ３Ａ及び３Ｂ間に光量補正面Ｍ１が形成される。

【００５５】図７に示すように光散乱導光板２３を平板
形状に形成しても、第１の実施の形態と同様の効果を得
ることができる。

【００５６】（６）第６の実施の形態 図８は、本発明の第６の実施の形態に係る面光源装置の
光散乱導光板を示す断面図である。この光散乱導光板２
４は、全体が平板形状に形成され、蛍光ランプ３Ａ及び
３Ｂ間に光量補正面Ｍ１が、さらに両側面側に光量補正
面Ｍ１と同一の光量補正面Ｍ４及びＭ５が形成される。

【００５７】図８に示す構成によれば、平板状の光散乱
導光板を適用して、中央部分に加えて、側面側に繰り返
し形状を形成して光量補正面を形成することにより、出
射面が大面積の場合でも、出射光の不自然な輝度ムラを
有効に回避することができる。

【００５８】（７）第７の実施の形態 図９は、本発明の第７の実施の形態に係る面光源装置の
光散乱導光板を示す断面図であり、この光散乱導光板２
５は、蛍光ランプ３Ａ及び３Ｂ間と、両側面側に形成し
た光量補正面Ｍ１、Ｍ４及びＭ５において、繰り返し形
状を変化させる。すなわち光量補正面Ｍ１においては、
中央部分程、照明光の出射を促すように、また側面側の
光量補正面Ｍ４及びＭ５においては、側面側程、照明光
の出射を促すように、繰り返し形状の大きさ及び繰り返
しピッチが選定されるようになされている。

【００５９】図９に示す構成によれば、平板状の光散乱
導光板に適用して、中央部分及び側面側に繰り返し形状
を変化させて光量補正面を形成したことにより、出射光
の品位をさらに向上することができる。

【００６０】（８）第８の実施の形態 図１０は、本発明の第８の実施の形態に係る面光源装置
の光散乱導光板を示す断面図であり、この光散乱導光板
２６は、背面の中央に１本の蛍光ランプ３を埋め込んで
保持し、この蛍光ランプ３により一次光源を形成する。
さらに光散乱導光板２６は、この蛍光ランプ３の真上を
避けて、両側面側に光量補正面Ｍ６及びＭ７が形成され
る。

【００６１】図１０に示す構成によれば、１本の蛍光ラ
ンプ３により一次光源を形成する場合でも、両側面側に
光量補正面Ｍ６及びＭ７を形成して照明光の出射を促す
ことにより、全体形状を薄型化して、不自然な輝度ムラ
を低減することができる。

【００６２】（９）第９の実施の形態 図１１は、本発明の第９の実施の形態に係る面光源装置
の光散乱導光板を示す断面図であり、この光散乱導光板
２７は、背面の中央に埋め込んだ１本の蛍光ランプ３に
より一次光源を形成する。さらに光散乱導光板２７は、
Ｕ字溝の側壁、直線部分の上下端部と出射面とを結ぶ直
線が臨界角θを形成する範囲について、光量補正面Ｍ８
及びＭ９を形成する。

【００６３】図１１に示す構成によれば、側壁より入射
した照明光が直接到来する出射面の一部において、照明
光の出射を促すことができる。これによりこの一部で出
射面より側壁が観察されてなる輝度レベルの低下を有効
に回避することができ、その分不自然な輝度ムラを防止
することができる。

【００６４】（１０）第１０の実施の形態 図１２は、本発明の第１０の実施の形態に係る面光源装
置の光散乱導光板と、その出射光の輝度レベルを示す図
面である。この光散乱導光板２８は、３本の蛍光ランプ
３、３Ａ、３Ｂを埋め込んで保持する（図１２
（Ｂ））。さらに光散乱導光板２８は、この３本の蛍光
ランプ３、３Ａ、３Ｂに対応して、隣接する蛍光ランプ
３Ａ及び３、３及び３Ｂ間にそれぞれ光量補正面Ｍ１１
及びＭ１２が形成され、これら光量補正面Ｍ１１及びＭ
１２において中央の蛍光ランプ３側に偏って照明光の出
射を促すように、繰り返し形状の大きさ及び形成周期が
設定されるようになされている。なお図１２において
は、この繰り返し形状の大きさを点線により示す。

【００６５】これにより光散乱導光板２８は、破線によ
り示す輝度レベル（Ｎ５）の３つのピークが、実線で示
すような全体として１つのピークを形成するように、出
射光の輝度レベル（Ｎ６）を補正する（図１２
（Ａ））。なおこの図１２（Ａ）においては、光散乱導
光板２８上に透過光量補正シートのみを配置した状態で
輝度レベルを測定した結果である。

【００６６】図１２に示す構成によれば、３本の蛍光ラ
ンプにより一次光源を形成する場合でも、陰極線管に近
似した輝度分布により照明光を出射することができ、そ
の分品位の高い照明光を出射することができる。

【００６７】（１１）第１１の実施の形態 図１３は、本発明の第１１の実施の形態に係る面光源装
置の光散乱導光板を示す斜視図である。この光散乱導光
板２９は、第１の実施の形態について上述した光散乱導
光板１２を接続して形成される。これに対応してこの実
施の形態に係る面光源装置においては、各光散乱導光板
１２に蛍光ランプ３Ａ、３Ｂ、反射シート、透過光量補
正シート等を配置する。

【００６８】図１３に示す構成によれば、薄型で、不自
然な輝度ムラを有効に回避してなる大面積の面光源装置
を簡易に得ることができる。

【００６９】（１２）第１２の実施の形態 図１４は、本発明の第１２の実施の形態に係る面光源装
置の光散乱導光板を示す斜視図である。この光散乱導光
板は、第１１の実施の形態について上述した光散乱導光
板２９を蛍光ランプの長手方向にさらに接続し、２個又
は４個の蛍光ランプにより１次光源を形成して作成され
る。

【００７０】図１４に示す構成によれば、さらに一段と
大面積、薄型で、かつ不自然な輝度ムラを有効に回避し
てなる面光源装置を得ることができる。

【００７１】（１３）他の実施の形態 なお上述の実施の形態では、蛍光ランプの延長する方向
に対して平行に延長するように、Ｖ字状の溝を形成して
光量補正面を形成する場合について述べたが、本発明は
これに限らず、例えば図１５に示すように、蛍光ランプ
の延長する方向に対して直交する方向にＶ字状の溝を形
成して光量補正面を形成してもよく、さらには蛍光ラン
プの延長する方向に対して斜め方向にＶ字状の溝を形成
して光量補正面を形成してもよい。

【００７２】また上述の実施の形態では、直線状にＶ字
状の溝を形成して光量補正面を形成する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、曲線状にＶ字状の溝を
形成して光量補正面を形成してもよい。

【００７３】さらに上述の実施の形態では、一方向にＶ
字状の溝を形成して光量補正面を形成する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１６に示す
ように、直交する二方向にＶ字状の溝を形成して光量補
正面を形成してもよく、さらには三方向以上の複数方向
にＶ字状の溝を形成して光量補正面を形成してもよい。
なおこれらの場合に、この二方向、さらには複数の方向
については、必要に応じて適宜選択することができる。
またこのように複数方向に溝を形成する場合は、溝を曲
線により形成してもよい。

【００７４】また上述の実施の形態では、Ｖ字状溝を形
成することにより、斜面を有する断面三角形形状の繰り
返し形状を形成する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、例えば図１７に示すように、底面が平面に
形成された台形形状の溝により光量補正面を形成しても
よく、さらには図１８に示すように、Ｖ字状溝の溝幅を
形成ピッチに比して小さく設定する場合にも広く適用す
ることができる。

【００７５】さらに上述の実施の形態では、溝を形成す
ることにより、光量補正面を形成する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えば図１９に示すよう
に、凸状に繰り返し形状を形成して光量補正面を形成し
てもよい。また図２０に示すように、断面半円弧形状に
繰り返し形状を形成して光量補正面を形成してもよく、
さらには図２１に示すように、断面正弦波形状に繰り返
し形状を形成して光量補正面を形成してもよい。さらに
三角錐、四角錐、円錐等の、要は斜面を有する種々の繰
り返し形状を繰り返して光量補正面を形成することがで
きる。

【００７６】また上述の実施の形態では、繰り返し形状
の大きさ及び形成ピッチを可変して、照明光の出射を促
す程度を可変する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、図２２に示すように、この出射を促す程度を
可変する方法として、繰り返しピッチＰだけを可変する
方法、突起又は溝の深さＴだけを可変する方法、斜面の
傾きθを可変する方法、さらにはこれらを組み合わせる
方法等があり、必要に応じてこれらを選択して、又は組
み合わせて光量補正面を形成することができる。なおこ
れらの場合に、繰り返し形状自体を可変しても、同様に
出射を促す程度を可変することができる。

【００７７】さらに上述の第２の実施の形態等では、各
光量補正面を同一の繰り返し形状により形成した場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて
各光量補正面で繰り返し形状を異なる形状のものとして
もよい。

【００７８】また上述の実施の形態においては、繰り返
し形状により光量補正面を形成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、出射面を部分的に所定以上
の深さを持つ粗面に形成して光拡散機能を部分的に増大
させることにより、光量補正面を形成してもよい。なお
この場合、粗面の程度を可変して、出射を促す程度を可
変することができる。また繰り返し形状と粗面との両者
を組み合わせて光量補正面を形成することも可能であ
る。

【００７９】また上述の実施の形態においては、シリコ
ーン樹脂からなる微粒子を分散混入して光散乱導光板を
形成する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、この微粒子に代えて、シリカ等の微粒子あるいは酸
化チタン等の白色顔料等を透明樹脂に分散混入して、さ
らにはシリコンオイルを透明樹脂に分散混入して半透明
に導光板を作成する場合にも広く適用することができ
る。

【００８０】さらに上述の実施の形態においては、透明
シートに金属膜を部分的に蒸着した透過光量補正シート
により、光散乱導光板から出射された照明光を一部、光
散乱導光板の内部に戻す場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、光散乱導光板の出射面に直接金属膜等
を付着することにより、この透過光量補正シートの機能
を光散乱導光板の出射面に直接付与してもよい。またあ
る程度の光量の損失が許容されるような面光源装置であ
れば、透過光量補正シートとして、例えば透明シートに
光吸収性の材料からなる金属膜等を部分的に形成したも
のを用いることも可能である。またこれらの場合に、光
拡散板に、これらの金属膜を部分的に蒸着すること等に
より、光拡散板自体に透過光量補正シートの機能を持た
せて補正シートを不要とした構成を採用することも可能
である。

【００８１】また上述の実施の形態においては、光散乱
導光板の出射面に透過光量補正シートを配置する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、図２３に一方
の蛍光ランプ側だけを拡大して示すように、蛍光ランプ
と光散乱導光板１２との間に透過光量補正シート３０を
配置するような構成としてもよい。またこれに代えて、
光散乱導光板１２の溝の内側面に、又は蛍光ランプの側
面自体に透過光量補正面を形成してもよい。

【００８２】また上述の実施の形態においては、一面に
プリズム面を形成したいわゆる片面のプリズムシートを
配置する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、両面にプリズム面を形成したいわゆる両面プリズム
シートを配置する場合にも適用することができ、さらに
はプリズムシートを省略する場合にも広く適用すること
ができる。

【００８３】さらに上述の実施の形態においては、棒状
の蛍光ランプを使用する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、Ｕ字状の蛍光ランプ等、種々の形状の
一次光源を光散乱導光板に埋め込んで使用する場合に広
く適用することができる。

【００８４】また上述の実施の形態では、液晶表示装置
の面光源装置に本発明を適用した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、種々の照明機器、表示装置
等の面光源装置に広く適用することができる。

【００８５】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、微粒子を
分散混入して導光板を形成すると共に、光源の真上を除
いた出射面の一部又は全部に形成した光量補正面により
照明光の出射を促すことにより、全体の厚さを薄型化
し、かつ出射光の不自然な輝度ムラを低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る面光源装置を
示す分解斜視図である。

【図２】図１の面光源装置の光散乱導光板より出射され
る照明光の輝度分布を示す特性曲線図である。

【図３】図１の面光源装置の透過光量補正シートより出
射される照明光の輝度分布を示す特性曲線図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る面光源装置に
適用される光散乱導光板を示す断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る面光源装置に
適用される光散乱導光板を示す断面図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態に係る面光源装置に
適用される光散乱導光板を示す断面図である。

【図７】本発明の第５の実施の形態に係る面光源装置に
適用される光散乱導光板を示す断面図である。

【図８】本発明の第６の実施の形態に係る面光源装置に
適用される光散乱導光板を示す断面図である。

【図９】本発明の第７の実施の形態に係る面光源装置に
適用される光散乱導光板を示す断面図である。

【図１０】本発明の第８の実施の形態に係る面光源装置
に適用される光散乱導光板を示す断面図である。

【図１１】本発明の第９の実施の形態に係る面光源装置
に適用される光散乱導光板を示す断面図である。

【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係る面光源装
置に適用される光散乱導光板を示す断面図等である。

【図１３】本発明の第１１の実施の形態に係る面光源装
置に適用される光散乱導光板を示す斜視図である。

【図１４】本発明の第１２の実施の形態に係る面光源装
置に適用される光散乱導光板を示す斜視図である。

【図１５】本発明の他の実施の形態に係る面光源装置に
適用される光散乱導光板を示す斜視図である。

【図１６】図１６に示す光散乱導光板の他の例を示す斜
視図である。

【図１７】光量補正面の他の実施の形態を示す断面図で
ある。

【図１８】図１７に示す光量補正面の他の実施の形態を
示す断面図である。

【図１９】凸状の繰り返し形状により形成した光量補正
面を示す断面図である。

【図２０】半円弧形状の繰り返し形状により形成した光
量補正面を示す断面図である。

【図２１】正弦波形状の繰り返し形状により形成した光
量補正面を示す断面図である。

【図２２】光量補正面における照明光の出射を促す程度
の可変の説明に供する断面図である。

【図２３】照明光の入射面側に光量補正面を形成した場
合を示す断面図である。

【図２４】従来の面光源装置を示す分解斜視図である。

【図２５】図２４の透過光量補正シートの説明に供する
特性曲線図である。

【符号の説明】

１、１１ 面光源装置 ２、１２、２０〜２９ 導光板 ３、３Ａ、３Ｂ 蛍光ランプ ５、１５、３０ 透過光量補正シ
ート ６、１６ 光拡散板 １４ 反射シート １７ プリズムシート Ｍ１〜Ｍ１２ 光量補正面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−271886（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−67026（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−208631（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−62585（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−14204（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−62417（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/00 331 F21V 8/00 601 G02F 1/13357

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微粒子を分散混入した板状部材と、 前記板状部材の背面側に、前記板状部材に埋め込まれて
   配置されて、前記板状部材に照明光を出射する光源と、 前記板状部材の出射面側に配置されて、前記板状部材よ
   り出射される照明光の一部を反射及び又は吸収すること
   により、透過光の光量分布を補正する透過光量補正面
   と、 前記透過光量補正面より出射される照明光を拡散して出
   射する光拡散部材とを備え、 前記板状部材は、前記出射面の前記光源の真上を除く部位の全部、又は前
   記出射面の前記光源の真上を除く部位の一部に 、照明光
   の出射を促す光量補正面を有することを特徴とする面光
   源装置。
2. 【請求項２】 微粒子を分散混入した板状部材と、 前記板状部材の背面側に、前記板状部材に埋め込まれて
   配置されて、前記板状部材に照明光を出射する光源と、 前記板状部材の背面側に配置され、前記光源から前記板
   状部材に入射する照明光の一部を反射及び又は吸収する
   ことにより、前記板状部材に入射する照明光の光量分布
   を補正する透過光量補正面と、 前記透過光量補正面より出射される照明光を拡散して出
   射する光拡散部材とを備え、 前記板状部材は、前記出射面の前記光源の真上を除く部位の全部、又は前
   記出射面の前記光源の真上を除く部位の一部に 、照明光
   の出射を促す光量補正面を有することを特徴とする面光
   源装置。
3. 【請求項３】 前記板状部材は、 光源より前記出射面の端部に向かって遠ざかるに従って
   板厚が薄くなるように形成されたことを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載の面光源装置。
4. 【請求項４】 前記板状部材は、 全体が一定の板厚となるように形成されたことを特徴と
   する請求項１又は請求項２に記載の面光源装置。
5. 【請求項５】 前記板状部材は、 ほぼ平行の溝を有し、前記溝に前記光源を埋め込んで配
   置し、 前記光量補正面を前記溝間に形成したことを特徴とする
   請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の面
   光源装置。
6. 【請求項６】 前記光量補正面は、 前記光拡散部材より出射される照明光の光量分布がほぼ
   単一のピークを形成するように、前記照明光の出射を促
   すことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請
   求項４又は請求項５に記載の面光源装置。
7. 【請求項７】 前記光量補正面は、 前記照明光が透過する面を粗面にして形成されたことを
   特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、
   請求項５又は請求項６に記載の面光源装置。
8. 【請求項８】 前記光量補正面は、 斜面を有する繰り返し形状を繰り返して形成されたこと
   を特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項
   ４、請求項５又は請求項６に記載の面光源装置。
9. 【請求項９】 前記光量補正面は、 前記粗面の程度が部分的に変化するように形成されたこ
   とを特徴とする請求項７に記載の面光源装置。
10. 【請求項１０】 前記光量補正面は、 前記繰り返し形状の繰り返しピッチ、形状及び又は大き
    さが部分的に変化するように形成されたことを特徴とす
    る請求項８に記載の面光源装置。
11. 【請求項１１】 前記繰り返し形状は、 前記溝と平行に延長する断面三角形形状の溝又は突起で
    なることを特徴とする請求項８又は請求項１０に記載の
    面光源装置。