JP4040559B2 - 照明装置，液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、線状光源の光を側面から入射し、表面から出射する導光体に関するものである。

液晶パネルによって画像を表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；液晶表示装置）は、大きく分けて、２つの基本機能から成り立っている。

その１つは、液晶パネルを背面から照明する機能（ライティング機能）であり、他の１つは、液晶パネルでの表示光をコントロールする機能（表示制御機能）である。

最近、特に、ライティング機能を改良して照明光を広範囲に照射することで、液晶パネルの額縁（画像表示領域を囲む枠の部分）を狭くしてほしい、というユーザーニーズが高まっている。従って、表示品位を維持しながら、このニーズに応える必要がある。

特許文献１には、上記のような液晶パネルの狭額縁化の突破口を開く実用的な技術が開示されている。

図９は、この文献に記載の液晶ディスプレイを示す説明図（原理断面図）である。この図に示すように、液晶ディスプレイでは、液晶パネル１０１と、ライティングのための蛍光管Ｌおよび導光体１０６を含むライティング部１０２を備えている。

そして、この液晶ディスプレイでは、狭額縁化のために、ライティング部１０２の導光体（透明樹脂）１０６の端部に切り欠き部を設け、そこに蛍光管Ｌを配している。

すなわち、この液晶ディスプレイでは、有効表示領域内（破線Ｖの内側）に、蛍光管Ｌの一部を配置した構成となっている。

また、この技術では、ライティングの輝度均一化を図るために、導光体１０６とともに、蛍光管Ｌの上部に配した散乱体１０５を用いるようになっている。
この散乱体１０５は、光散乱材を含有した樹脂からなり、その散乱材添加濃度を、その上部を覆う拡散シートのヘイズに応じて最適化することで、全表示領域の輝度均一性を確保するようになっている。

なお、上記のような構成では、蛍光管に隣接して設けられる導光体（通常は平板形状）によって、蛍光管の光を表示領域の全面に導くようになっている。
また、このような導光体では、内部に進入した蛍光管の光を表面（液晶パネル側の面）および裏面において全反射してしまうと、反射部分の表示光が減少し、輝度の均一化を図れなくなる。

従って、導光体の表面および裏面に、光を散乱させるための梨地（シボ）を形成するようになっている。

このような梨地は、上記した特許文献１や、特許文献２に記載されている。
特許文献２では、導光体の裏面に、ドット状の梨地領域（梨地ドット）を複数形成する技術が記載されている。この技術では、蛍光管に近い部分（蛍光管近接部分）での梨地ドットを小さくする一方、遠い部分での梨地ドットを大きくしている。これにより、光量の多い蛍光管近接部分での光散乱量を、光量の少ない遠い部分よりも減少させ、表示領域の輝度を均一化するようになっている。
特開２０００−２３５８０５号公報（発行日；２０００年８月２９日） 特開平６−３１３８８３号公報（発行日；１９９４年１１月８日）

しかしながら、特許文献２のように、梨地ドットのサイズを変えることで輝度の均一化を図る場合、導光体の裏面には、梨地のない領域（ドット間の領域）が多く形成される。従って、光散乱の絶対量を大きくできないので、全体的な輝度を高められないという問題がある。

また、濃さ（散乱の度合い）の異なる複数種類の梨地領域を導光体裏面の全域に形成することも考えられる。しかしながら、非常に薄い梨地を作成するには、技術的な困難性がある。従って、この場合には、蛍光管近接部分での光散乱量を十分に落とせないため、この部分の輝度を過度に上昇させてしまい、輝度の均一化を図れなくなる。

本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたものである。そして、その目的は、蛍光管近接部分の輝度を適切に調整して、表示領域での輝度の均一化を実現することが可能な導光体を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の照明装置は、線状光源と、該線状光源の光を側面から入射し、この光を、裏面に形成された梨地領域で散乱させることによって表面から出射する導光体と、記導光体の表面の上に形成され該導光体から照射された光の拡散状態を調整する光学フィルムとを備えた照明装置であって、上記導光体が、長方形に形成されており、上記線状光源が、上記長方形の導光体１における１つの長辺および２つの短辺に沿って設けられており、上記導光体の裏面の端部における、上記線状光源が形成された上記１つの長辺および２つの短辺に沿って、梨地のない平坦領域が形成されている一方、該平坦領域の内側に、梨地領域が形成されており、上記線状光源に沿って延びる平坦領域と梨地領域との境界線が正弦波形に形成されており、さらに、上記導光体の裏面の端部における、上記線状光源が形成されていない残りの１つの長辺には、その中央部にのみ上記平坦領域が形成されており、該平坦領域と上記梨地領域との境界線も、正弦波形に形成されている構成である。

また、上記導光体では、上記平坦領域が、裏面における射出成形のゲート口形跡の近傍にも設けられていることが好ましい。

また、上記線状光源の光を入射する入射側面と表面とのなす角度が、９０°からずれている構成である。

また、上記入射側面と表面とのなす角度が、９０°よりも小さく設定されていることが好ましい。

また、この場合、端部を裏面側から抉ることで形成された切欠部を備えており、この切欠部の裏面側が、線状光源を格納する格納部となっており、この格納部の側面が入射側面となっていることが好ましい。

さらに、この場合、上記切欠部の上面に、切欠部に進入した光を反射させるための反射シートが設けられていることが好ましい。

また、この反射シートは、切欠部の上面に対し、紫外線吸収剤を含む両面テープによって接着されていることが好ましい。

また、本発明の照明装置（本照明装置）は、線状光源と、該線状光源の光を側面から入射し表面から出射する上記構成の導光体と、上記導光体の表面の上に形成され該導光体から照射された光の拡散状態を調整する光学フィルムとを備えた構成である。

さらに、本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、上記液晶パネルの有効表示領域に光を照射する上記構成の照明装置とを備えた構成である。

さらに、本発明の電子機器は、本照明装置を備えた構成である。

本発明導光体は、線状光源の光を面状光（所定の広さを有する部分から照射される光）に変換して外部に照射するものであり、液晶表示装置（ＬＣＤ），室内照明や看板，レントゲン写真装置など、面状光を照射する照明装置を利用する電子機器において好適に用いられるものである。

そして、上記導光体は、その裏面に、光を散乱させるための梨地領域を有している。そして、側面から入射した線状光源からの光を、裏面の梨地領域で散乱させることによって、裏面に対向した表面（おもてめん）から出射するものである。

また、裏面の端部に、線状光源に沿って、梨地のない平坦領域が形成されている。

すなわち、上記導光体では、線状光源に近い部分から遠い部分に向かって、裏面に入射する光量は減少してゆく。従って、線状光源に近い端部の裏面は、非常に強い入射光（照り返し光）を受ける。

このため、上記導光体では、この端部に平坦領域を設け、これによって光散乱量を抑制して、端部での輝度を小さくしている。

また、上記導光体の裏面では、平坦領域の内側（線状光源から離れる側）に、梨地領域が形成されている。

すなわち、上記導光体では、線状光源から離れた部位では、梨地によって入射光を十分に散乱させられる。このため、表面からの出射光量を多くでき、全体的な輝度を高めることが可能となっている。

また、上記導光体では、平坦領域が線状光源に沿って形成されている。このため、平坦領域と梨地領域との境界線（梨地境界線）も、線状光源に沿って延びている。

そして、特に、上記導光体では、線状光源に沿って延びる上記の梨地境界線が、正弦波形となっている。

これにより、上記導光体では、線状光源の延びる方向に沿って、梨地境界線上に、小さな梨地領域（梨地小域）と小さな平坦領域（平坦小域）とを交互に配するようになっている。

このため、上記導光体の梨地領域上の表面からは、梨地小域に応じた高輝度光（明線）と、平坦小域に応じた低輝度光（暗線）とが、線状光源の延びる方向に沿って交互に照射されることになる。

従って、上記導光体の表面上に、光をシャフルする機能を有する光学フィルム（光拡散シートなど）を載置すれば、梨地境界線上から、低輝度線よりも明るく高輝度線よりも暗い、中間輝度の光を照射できる。

このように、上記導光体の裏面では、梨地境界線上での実質的な散乱強度を、平坦領域よりも強く、梨地領域よりも弱く設定することが可能となっている。すなわち、第１導光体では、裏面の散乱強度を、線状光源に近い端部から遠い内側に向けて、だんだん強く設定するようになっている。

また、上記したように、上記導光体の裏面への入射光量は、端部から内側に向けて少なくなってゆく。

従って、上記導光体では、裏面の各部位における光散乱量を均一化できる。このため、第１導光体では、表面からの照射光の輝度を、全面に渡って均一化することが可能となっている。

なお、平坦領域の内側の梨地領域は、平坦領域との境界線が波形となるように形成されていればよい。従って、輝度を高めるためには、梨地領域は、平坦領域の内側の全面に形成されていることが好ましい。また、輝度の減少をほとんど生じさせない程度であれば、平坦領域の内側に形成されている梨地領域の一部に、別の平坦領域が存在していてもよい（すなわち、梨地領域が、平坦領域の内側のほぼ全面に形成されていてもよい）。

また、上記導光体では、光源に近い端部への入射光（照り返し光）がそれほど強くない場合、上記の平坦領域を非常に小さく（狭く）することが好ましい。

この場合には、線状光源に近接する端部での散乱強度は、実質的に、梨地境界線の散乱強度となる。

また、導光体は、金型を用いてアクリルなどの透明材料を射出成形することで形成できる。ここで、通常、金型には、透明材料を流し込むゲート口が形成されており、射出整形された直後の導光体には、このゲート口に応じた突起物が形成されている。

また、この突起物は、導光体を金型から外した後、除去される。
このとき、導光体に、突起物の除去の際に生じる小さな傷跡（歪み）が、ゲート口形跡となって残る。そして、このゲート口形跡は、光の散乱を増加させるように作用する。

そこで、導光体の裏面におけるゲート口形跡の近傍にも、平坦領域を形成することが好ましい。これにより、ゲート口形跡に起因する過剰な光散乱を回避することが可能となる。

また、上記導光体は、第１導光体と同様に、線状光源の光を面状光に変換して外部に照射するものであり、液晶表示装置，室内照明や看板，レントゲン写真装置など、面光源を利用する電子機器において好適に用いられるものである。

また、上記導光体も、その裏面に、光を散乱させるための梨地領域を有している。そして、側面から入射した線状光源からの光を、裏面の梨地領域で散乱させることによって、裏面に対向した表面から出射する。

そして、上記導光体は、線状光源からの光を入射する（入射側面）が傾斜しており、この面と表面とのなす角度が、９０°からずれている。なお、この角度は、入射側面と表面との接点での角度を、導光体の内側から測定した値である。

すなわち、一般に、線状光源から入射側面に進む光の方向のうち、最も光量の大きい主線方向（光量が最大となる方向）は、導光体の表面（あるいは裏面）と平行な方向である。

従って、入射側面が裏面と垂直な場合、主線方向に進む光は、入射側面で屈折されない。このため、導光体内での光の主線方向も、表面と平行な方向となる。従って、主線方向の光は、表面あるいは裏面に作用（接触）できないので、この光を表面からの出射光として利用することが困難となる。

上記導光体は、入射側面と表面とのなす角度が、９０°からずれている構成とすることが望ましい。これにより、線状光源からの主線方向に進む入射光は、入射側面で屈折され、導光体の表面側あるいは裏面側を向くこととなる。

従って、上記導光体では、主線方向の光を表面・裏面で反射・散乱させられるため、外部への出射光として利用することが容易である。このため、全体的な輝度を容易に上昇させられる。

また、屈折角度が小さい場合、主線方向に進む光は、導光体内の線状光源から離れた部位にまで到達する。従って、上記導光体の全面での輝度均一性を向上できる。

また、上記導光体では、上記の入射側面と表面とのなす角度を、９０°よりも小さくすることが好ましい。

この場合、入射側面は、上端よりも下端が内側（線状光源から離れる側）に位置することとなる。従って、この場合には、入射側面を傾斜させることで、光の出射面である表面を狭くしてしまうことを回避できる。

また、この場合、上記導光体に、端部を裏面側から抉る（えぐる）ことで切欠部を形成するようにしてもよい。この構成では、切欠部の裏面側を、線状光源を格納する格納部とすることが可能となる。また、この構成における入射側面は、この格納部の側面となる。

このような格納部に線状光源を格納すれば、表面の下に線状光源が配されることとなる。

従って、光の出射面である表面のサイズを維持した状態で、上記導光体を備える照明装置や電子機器のサイズを小さくできる。

また、このような切欠部（格納部）を形成する場合、切欠部の上面に、切欠部に進入した光を反射させるための反射シートを設けることが好ましい。

これは、線状光源から切欠部に直接に進入した光が表面から出射されることを回避するためである。これにより、線状光源の近傍での輝度上昇を回避でき、輝度均一性を維持できる。

なお、この構成では、反射シートの内側の端部が、切欠部における下面の内側端部よりも十分に内側（線状光源から離れる側）にあることが好ましい。これは、線状光源から切欠部下面の内側端部をかすめて表面に向か光を、反射シートによって確実に反射するためである。

また、裏面における入射側面の近傍の梨地領域に入射した光の一部は、入射側面に向かって散乱される（跳ね返る）こともある。そして、このような光は、入射側面により、射側面近傍の表面に向けて反射される。

従って、上記のように、反射シートの内側の端部を、入射側面の上端（切欠部における下面の内側端部と同一）よりも内側に設定することで、入射側面に反射された光を反射シートで捉えられる。従って、この光による端部での輝度上昇を回避できる。

また、上記の反射シートは、切欠部の上面に対し、紫外線吸収剤を含む両面テープによって接着されていることが好ましい。

線状光源の光の中に含まれている紫外線は、反射シートを黄変させてしまうことがある。そして、反射シートが黄変すると、その近傍（第２導光体の端部）での出射光の色が変化してしまう。

そこで、上記ように、切欠部の上面と反射シートとを、紫外線吸収剤を含む両面テープを用いて固定する（切欠部と反射シートとの間に両面テープを挟む）ことによって、反射シートの黄変を回避することが可能となる。これにより、端部での出射光の色変化を抑制できる。

また、本照明装置は、線状光源と、該線状光源の光を側面から入射し表面から出射する上記構成の導光体と、上記導光体の表面の上に形成され該導光体から照射された光の拡散状態を調整する光学フィルムとを備えた照明装置である。従って、本照明装置によれば、高輝度、かつ、輝度の均一な面状光を照射可能である。

また、本照明装置と液晶パネルとを組み合わせることで、表示光における輝度均一性の良好な液晶表示装置を構成できる。

本発明の一実施形態について説明する。
本実施の形態にかかる液晶ディスプレイ（本ＬＣＤ）は、カーナビゲーション用の車載ＬＣＤに利用される液晶表示装置である。

図２は、本ＬＣＤの構成を示す説明図である。

この図に示すように、本ＬＣＤは、ライティング部１０および液晶パネル１５を、金物ベゼル１８，プラスティック筐体１７，および裏金物筐体６によって支える構成である。そして、破線Ｒの内側（図２の右側）の領域が、画像を表示するための有効表示領域となっている。

金属ベゼル１８は、本ＬＣＤの外形をなす筐体であり、本ＬＣＤを保護するとともに、内部構成を支持するものである。

また、ライティング部１０と液晶パネル１５とは、両面テープ１６によって互いに結合されている。

液晶パネル１５は、下偏光板１１，下ガラス１２，液晶層ＬＣ，上ガラス１３，上偏光板１４をこの順に積層してなる構成であり、金属ベゼル１８およびプラスティック筐体１７によって支持されている。

そして、この液晶パネル１５は、ガラス１２・１３に形成された図示しない表示回路（ゲート線，ソース線，ＴＦＴなどからなる回路）を制御することによって、液晶層ＬＣの配向状態を変え、所望の表示を行うものである。

ライティング部１０は、液晶パネル１５の有効表示領域に対し、均一な光を照射するためのものである。
そして、図２に示すように、ライティング部１０は、蛍光管５，導光体１，反射シート４，拡散シート７，プリズムシート８，選択偏光反射フィルム９を備えた構成である。

また、図２に示すように、ライティング部１０は、中央部では、反射シート４，導光体１，拡散シート７，プリズムシート８，選択偏光反射フィルム９をこの順に積層した構造である。

蛍光管５は、後述するように、長方形の導光体１における１つの長辺および２つの短辺に沿って設けられたＵ字形状の例陰極管であり、液晶パネル１５に照射するための光を生成する線状光源である。

導光体１は、透明アクリル（透明樹脂）を射出成形することによって作製される、長方形の平板である。そして、蛍光管５からの光を、その裏面（液晶パネル１５から遠い方の面）１ｂに形成された梨地パターンによって散乱させて、本ＬＣＤの全有効表示領域に均一に光を照射するものである。

すなわち、導光体１は、蛍光管５のような線状光源の光を面状光（所定の広さを有する部分から照射される光）に変換して外部に照射するものである。
なお、導光体１の梨地パターンについては、後に詳細に説明する。

また、図２に示すように、導光体１における蛍光管５の設けられた端部では、導光体１が、上部に切欠部２を残した状態で、下部側を大きく抉られた（えぐられた）形状となっている。そして、導光体１のえぐられた部分（切欠部２内）である格納部Ｋに、蛍光管５が配されている。

さらに、切欠部２の上面２ａ上に、両面テープ３を介して反射シート４が取り付けられている。

また、この導光体１の表面（照明側面；液晶パネル１５側の面）１ａ上に載置される拡散シート７，プリズムシート８および選択偏光反射フィルム９からなる光学フィルムは、導光体１から照射された光の拡散状態や偏光状態を調整するものである。

なお、これらの光学フィルムは、導光体１における切欠部２の上面２ａでは、反射シート４上に配置される。

この反射シート４は、主に、蛍光管５からの直接光が切欠部２を抜けて液晶パネル１５側に透過してしまうことを防止するためのものである。
なお、上記したライティング部１０の各部材は、プラスティック筐体１７および裏金物筐体（裏金物ケース）６によって位置固定される。

ここで、本発明の特徴的な構成である、導光体１の裏面１ｂに形成されている梨地パターンについて説明する。
この梨地パターンは、蛍光管５から照射された光を散乱させるためのものであり、導光体１を射出成形する際に形成される。

図１は、この梨地パターンの形成されている導光体１の裏面１ｂを詳細に示す説明図であり、本ＬＣＤを裏面側から望む図である。
この図に示すように、裏面１ｂの周囲には、図２に示した蛍光管５が配置されている。蛍光管５は、導光体１の３辺（１つの長辺ＥＬ１および２つの短辺ＥＳに）を取り囲むＵ字管である。そして、導光体１に対し、２つのランプ用リング２６によって固定されている。

また、蛍光管５には、ゴムホルダー２２を介して、ホット側ハーネス線２３および低圧側ハーネス線２４が接続されており、さらに、これらのハーネス線２３・２４に、外部の電力を取り込むためのコネクター２５が取り付けられている。
また、導光体１におけるゴムホルダー２２に近接した長辺ＥＬ２（蛍光管５の形成されていない長辺）の中央部には、導光体１を製造する際のゲート口形跡２７が残存している。

また、導光体１の裏面１ｂには、梨地パターン２９ａ〜２９ｈが形成されている。ここで、梨地パターン２９ａ〜２９ｈは、互いに散乱強度（光散乱能力）の異なる複数種類のパターンである。これらは、本ＬＣＤの輝度を均一化させるために、好ましい形状を有し、好ましい位置に配されている。

例えば、蛍光管５に沿った裏面１ｂの３辺に近接して形成されている梨地パターン２９ａの梨地は、梨地パターン２９ａ〜２９ｈのうちで散乱能力が最も低くなっている。これは、梨地パターン２９ａの形成領域で蛍光管５の光を散乱させる（この領域を照らすために使用する）ことを極端に抑制し、導光体１の内部に光を導光するためである。
また、他の梨地パターン２９ｂ〜２９ｈにおける梨地の散乱能力は、各パターンの形成位置が蛍光管５から離れるにつれて、次第に強くなるように設定されている。

また、梨地パターン２９ａは、導光体１における１つの長辺ＥＬ１および２つの短辺ＥＳに沿って、すなわち、蛍光管５に沿って形成されている。

そして、特に、導光体１では、梨地パターン２９ａにおける外側（裏面１ｂの辺側）の境界線（蛍光管５の延びる方向に沿った境界線）が、正弦波（サインカーブ）の形状を有している。

従って、その外側（すなわち、裏面１ｂの最端部）には、同じく正弦波形状の境界線を有する、梨地のない平坦部分２８が形成されている。

また、この梨地パターン２９ａと平坦部分２８との境界線の正弦波形状は、導光体１の長辺ＥＬ１に沿った境界線と、短辺ＥＳに沿った境界線とで異なる。

すなわち、長辺ＥＬ１に沿った境界線では、正弦波形状は、振幅（波形振幅）２ｍｍ、ピッチ（周期）２ｍｍとなっている。また、導光体１のエッジからの平均振幅（平均ライン）は１.５ｍｍである。

一方、短辺ＥＳに沿った境界線では、正弦波形状は、振幅１.５ｍｍ、ピッチ１.５ｍｍとなっている。また、導光体１のエッジからの平均振幅（平均ライン）は０.８ｍｍである。

また、短辺ＥＳにおけるゴムホルダー２２の応じた部分（長辺ＥＬ２に近い端部）には、蛍光管５は配されていない。従って、この部分では、梨地パターン２９ａ・平坦部分２８は形成されておらず、所定の散乱強度を有する梨地パターン２９ｈが、導光体１のエッジまで形成されている。

ここで、平坦部分２８および梨地パターン２９ａを有する導光体１を形成するための金型（本金型）の製造について説明する。

まず、導光体１を射出成形するための基本金型の内部（アクリルを流し込む部分）に、平坦部分２８の形状を有する（梨地境界線を有する）養生フィルムを、平坦部分２８の形成部位に貼付する。このフィルムには、厚さ１８８μｍの、片面粘着処理されたＰＥＴ（polyethylene terephthalate）を使用できる。
次に、基本金型の内部に、梨地パターン２９ａ〜２９ｈに対応する様々な種類のサンドブラストを吹き付ける（サンドブラスト処理）。

次に、上記の養生フィルムを剥がし、金型を洗浄する。ここで、平坦部分２８の形成部位は、養生フィルムによって養生されているため、サンドブラスのない、平坦な状態となっている。これにより、平坦部分２８および梨地パターン２９ａ〜２９ｈを有する導光体１を形成可能な本金型を得られる。
なお、上記の養生フィルムにおける正弦波形状は、工業デザイン用カッティングマシンを使用し、コンピューター制御によって作製できる。

次に、平坦部分２８と梨地パターン２９ａとの正弦波形状の境界線における、作用・効果について説明する。

すなわち、導光体１における蛍光管５に近接する部分（蛍光管近接部分）では、蛍光管５から非常に強い光を受ける。

従って、この部分で光を強く散乱させると、この部分に応じた表示光（この部分の上に位置する液晶パネル１５部分から発せられる表示光）の輝度が顕著に強くなってしまう。また、導光体１における他の部分では、十分な光を得られないため、輝度が足りなくなる。すなわち、均一な輝度を得られなくなる。

一方、導光体１の蛍光管近接部分に梨地を全く形成しないと、この部分に入射した光は、散乱されずにほぼ全反射し、導光体１の内部に向かう。従って、蛍光管近接部分での輝度が足りなくなる。

そこで、本ＬＣＤでは、図１に示したように、蛍光管近接部分に、正弦波形状の境界線を有する梨地パターン２９ａを形成することによって、蛍光管５の延びる方向に沿って、梨地小域Ｎと平坦小域Ｈとを交互に配するようになっている。
これにより、導光体１の蛍光管近接部分では、高輝度光（明線）と低輝度光（暗線）とが、蛍光管５の延びる方向に沿って交互に照射されることになる。

そして、これら２種類の光は、導光体１の上部に位置する拡散シート７，プリズムシート８および選択偏光反射フィルム９からなる光学フィルムによって互いにシャッフルされ、液晶パネル１５に照射される。
これにより、蛍光管近接部分から液晶パネル１５に照射される光の輝度を、適切な値（他の部分と同様の値）に設定することが可能となる。

すなわち、導光体１の裏面１ｂでは、梨地境界線上での実質的な散乱強度を、平坦部分２８よりも強く、梨地パターン２９ａよりも弱く設定するようになっている。つまり、導光体１では、裏面１ｂの散乱強度を、蛍光管５に近い端部から遠い内側に向けて、だんだん強く設定することが可能となる。また、裏面１ｂへの入射光量は、端部から内側に向けて少なくなる。

従って、導光体１は、裏面１ｂの各部位における光散乱量を均一化できる。このため、導光体１では、表面からの照射光の輝度を、全面に渡って均一化することが可能となっている。

また、導光体１を得るための本金型は、上記したように、基本金型（サンドブラストを吹き付ける前の金型）に養生シートを貼ることで形成している。
これにより、基本金型における平坦小域Ｈに応じた部位を避けながらサンドブラストを吹き付けて本金型を得る方法に比して、導光体１の蛍光管近接部分に対し、梨地小域Ｎと平坦小域Ｈとを交互に配するような梨地境界線を容易に形成できる。

なお、図１に示したように、本ＬＣＤでは、導光体１のゲート口形跡２７の近傍部分にも平坦部分２８が形成されている。そして、梨地パターン２９ｇと平坦部分２８との境界線も正弦波形状となっているが、この理由について説明する。

導光体１は、上記したような本金型を用いて、アクリルを射出成形することで形成できる。ここで、本金型を含め、通常の金型には、アクリルを流し込むゲート口が形成されており、射出整形された直後の導光体１には、このゲート口に応じた突起物が形成されている。

また、この突起物は、導光体１を本金型から外した後、本ＬＣＤのライティング部１０に応用する前に、除去される。このとき、導光体１に、突起物の除去の際に生じる小さな傷跡（歪み）が、ゲート口形跡２７となって残る。そして、このゲート口形跡２７は、光の散乱を増加させるように作用する。
そこで、本ＬＣＤでは、導光体１の裏面１ｂにおけるゲート口形跡２７の近傍に平坦部分２８を形成し、過剰な散乱を回避するようになっている。

このようなゲート口形跡２７の近傍の平坦部分２８に関しても、上記した養生フィルムを用いる方法で、金型にパターン化できる。従って、射出成形後にゲート口行跡２７の加工を新たに行うことなく、ゲート口形跡２７の影響（均一化への影響）を抑制できる。

次に、図２に示した導光体１における切欠部２の近傍の構成について、詳細に説明する。
図３は、本ＬＣＤの蛍光管５の設けられている３つの辺に形成された、導光体１の切欠部２の近傍を拡大して示す説明図である。
この図に示すように、切欠部２の下面２ｂの下側には、蛍光管５を格納する格納部Ｋが設けられている。

また、切欠部２の上面２ａ上には、両面テープ３、および、切欠部２に入射した光が液晶パネル１５側に透過してしまうことを防止する反射シート４を載せるための、掘削部Ｄが形成されている。

なお、この掘削部Ｄのために、切欠部２の上面２ａは、導光体１における他の部分の表面（液晶パネル１５側の面）１ａよりも低くなっている。また、上面２ａと表面１ａとの差（掘削部Ｄの深さ）は、掘削部Ｄに載せられた両面テープ３，反射シート４の表面が、表面１ａと面一となるような値となっている。

また、切欠部２では、下面２ｂの内側の端部Ｑ１（下面２ｂと壁面１ｃとの接点）が、掘削部Ｄの内側の端部Ｑ２よりも、間隔Ｌだけ外側（導光体１のエッジ側）に位置している。

そして、格納部Ｋの内側（蛍光管５のない側）の壁面１ｃが、端部Ｑ１を通って導光体１を貫く垂線Ｐと角度β（＞０）をなすように、傾斜している。すなわち、この壁面１ｃと切欠部２の下面２ｂとが、端部Ｑ１において、９０°＋βの角度（格納部Ｋ側から測定した角度）で接している。

ここで、上記の間隔Ｌの好ましい値について説明する。
図３に示すように、端部Ｑ１に対する蛍光管５からの光の入射光角度（限界入射角；実質限界入射角）θは、実際のところ、概ね、４５°〜６０°程度である。そして、端部Ｑ１に入射した光は、切欠部２内を屈折角αで進行していく。

また、本ＬＣＤにおける輝度の均一性を得るためには、端部Ｑ１に入射した光は、切欠部２の上面２ａに達したとき、間隔Ｌの範囲内に照射され、反射シート４に反射ないし散乱されることが好ましい。

これは、蛍光管近接部分で、蛍光管５の光が、導光体１の裏面１ｂで散乱されずに、液晶パネル１５に直接に出射されてしまうことを、防止するためである（このような直接光があると、蛍光管近接部分の輝度が過度に上昇してしまい、本ＬＣＤ（導光体１）の輝度均一性を保てなくなる）。

すなわち、垂線Ｐと上面２ａとの交点から、上面２ａでの光の到達点までの間隔をＬ１とすると、
Ｌ１＜Ｌ
であることが好ましいといえる。

一方、Ｌ１は、以下の式（１）によって得られる値である。

Ｌ１＝ｄ×ｔａｎ{ｓｉｎ^-１(１/ｎｐ×ｓｉｎθ)} …（１）
ここで、ｄは、切欠部２の厚さ（透明アクリルの厚さ）である。また、ｎｐは、切欠部２（導光体１）の材料であるアクリルの屈折率である。
例えば、ｄを０.８５ｍｍ、ｎｐを１.５としたとき、限界入射角θが４５°であれば、Ｌ１は０.４５ｍｍとなる。また、限界入射角θが６０°のときには、Ｌ１は０.６０ｍｍとなる。

このことから、Ｌは、上記の（１）から得られるＬ１よりも大きいことが好ましく、さらに、ｄ＝０.８５ｍｍ，ｎｐ＝１.５の場合であれば、０．４ｍｍ＜Ｌであることが好ましいといえる。
すなわち、上記の条件を満たす場合に、蛍光管近接部分での輝度の上昇を抑えられるので、輝度均一性を良好に実現できる。

なお、上記の（１）式に示したように、間隔Ｌ１は、蛍光管５の配置位置の変化による限界入射角θの変化や、切欠部２の厚さｄ，切欠部２（アクリル）の屈折率ｎｐによって変化する。

従って、これらの値を考慮し、（１）式を用いて、間隔Ｌを適切に設定することが好ましい。

また、図３に示した反射シート４は、厚さ１８８μｍの発泡ＰＥＴ（東レ製のＥ６０Ｌ）である。発泡ＰＥＴであるため、入射光を適度に散乱・反射させることが可能であり、理想的な光学条件（導光体１の輝度均一化）を創り出せる。

次に、両面テープ３について説明する。
この両面テープ３は、この反射シート４を切欠部２の上面２ａ（アクリル）に固定するためのものであり、アクリル系粘着材を使用したテープである。

また、両面テープ３は、蛍光管５から出射される紫外線を浴びる。このため、アクリル系粘着材として紫外線耐久性のものを選択し、これを両面テープ３の両面に適用している。

両面テープ３に使用している紫外線耐久性のアクリル系粘着材は、通常のアクリル粘着材に、紫外線吸収剤（ベンゾトリアゾール，トリアジンあるいはベンゾフェノン）を、アクリル粘着材重量比５％程度添加したものである。
また、両面テープ３のベース基材（ＰＥＴフィルム）にも、上述の紫外線吸収剤を練り込んでいる。

また、両面テープ３の紫外線吸収剤には、熱や光によって発生したラジカルを中和させるヒンダードアミンを添加している。これにより、蛍光管５の熱・光による粘着強度の低下や保持力の低下を抑制できるようになっている。

これらのことにより、車載用途という非常に厳しい条件下で本ＬＣＤを使用しても、両面テープ３の粘着力・保持力が低下することを防止できる。従って、本ＬＣＤの理想的な光学条件（輝度均一性）を、長期に渡って維持できる。

なお、両面テープ３では、あとで固定する方の面（切欠部２に粘着する面）の粘着材を厚くしている。これは、初期タック性を考慮したもので、切欠部２（アクリル）側に十分アンカーを効かせるためである。

このように、本ＬＣＤでは、切欠部２に入射した光が液晶パネル１５側に透過してしまうことを防止するために、反射シート４を用いている。そして、この反射シート４を切欠部２に固定するために、上記のような紫外線対策を施した両面テープ３を用いている。

ここで、従来では、切欠部２を抜ける光の透過を防止するために、導光体１のエッジ付近に、光散乱剤を添加した白色のポリカーボネート樹脂（白色ポリカ；光散乱剤添加ＰＣ）等を接着していた。しかしながら、白色ポリカは、高コストであるとともに、経年変化によって黄変しやすく、この黄変によって表示品位が低下してしまうという問題があった。

図４は、本ＬＣＤと白色ポリカを用いた従来のＬＣＤとにおける、蛍光管近接部分（エッジ部）での色度経時変化を測定した結果を示すグラフである。
この測定については、車載用に使用する条件に沿って、環境温度＋６０℃，湿度９５％で行った。また、連続点灯時間を１，０００時間とした。

このグラフより、従来のＬＣＤでは、白色ポリカが次第に黄変し、色度ｘｙともに増加傾向を示しており、表示品位が劣化していることがわかる。
一方、紫外線対策を行った両面テープ３を用いた本ＬＣＤでは、色度ｘｙの経時変化がほとんど生じず、良好な表示品位を維持できることがわかる。

なお、本ＬＣＤでは、反射シート４に対し、紫外線吸収剤を練り込んだりコーティングしたりすれば、さらに長時間に渡って色度変化のないＬＣＤを構成できる。なお、図４では、本ＬＣＤにも、若干の色度変化が生じている。しかしながら、これは、蛍光管５自体の色度変化に起因するものである。

次に、格納部Ｋの壁面１ｃについて説明する。
図３に示したように、本ＬＣＤの導光体１では、格納部Ｋの壁面１ｃと切欠部２の下面２ｂとが、端部Ｑ１において、９０°＋βの角度（０＜β）で接している。これにより、本ＬＣＤの導光体１では、蛍光管５の光における導光体１内での進路に変更を加えるようになっている。

図５は、蛍光管５から導光体１に進入した光の進路を示す説明図である。
この図において、破線Ｚは、従来のＬＣＤにおける格納部Ｋの導光体１側の壁面１０１ｃを示す説明図である。
この図に示すように、従来では、壁面１０１ｃは、切欠部２の下面２ｂと直交するように、導光体１の裏面１ｂから垂直に延びていた。また、この下面２ｂは、導光体１における表面１ａおよび裏面１ｂと平行である。

また、蛍光管５から壁面１ｃに進む光の方向のうち、最も光量の大きい主線方向（光量が最大となる方向）は、導光体１の裏面１ｂ（表面１ａ）と平行な方向である。
従って、従来では、主線方向に進む光は、破線Ｂ１に示すように、壁面１ｃで屈折されなかった。このため、導光体１内での光の主線方向が、裏面１ｂ（表面１ａ）と平行な方向であった。
これにより、主線方向の光は、裏面１ｂや表面１ａに作用しないので、この光を表示光として使用することが困難であった。

一方、図５に示すように、本ＬＣＤの導光体１では、壁面１ｃに上記のような傾斜が付けられている。このため、蛍光管５から主線方向に進む入射光は、壁面１ｃで屈折されるので、実線Ｆ１に示すように、導光体１内の主線方向が導光体１の表面１ａ側を向くこととなる。
従って、本ＬＣＤの導光体１では、主線方向の光を表示光として使用することが容易である。従って、本ＬＣＤの輝度（特に中央部分の輝度）を容易に上昇させられる。また、屈折角は小さいため、主線方向の表示光は、導光体１内の蛍光管５から離れた部位にまで到達する。これにより、全表示領域の輝度の均一性を向上できる。

また、図５に示すように、従来では、上記した間隔Ｌが０であり、切欠部２における下面２ｂの内側の端部（本ＬＣＤでは端部Ｑ１）と、同じく上面２ａの内側の端部（本ＬＣＤでは端部Ｑ２）との横方向（表面１ａの延びる方向）での位置が等しい。このため、垂直な壁面１０１ｃは、切欠部２における下面２ｂの内側の端部（端部Ｑ２）を通る位置に配されていた。

このため、従来では、蛍光管近接部分の裏面１ｂの梨地部位Ｎ１で散乱された光の一部は、垂直な壁面１０１ｃによって反射され、破線Ｂ２・Ｂ３に示すように表面１ａを抜けて、蛍光管近接部分の表示光となっていた。
このため、蛍光管近接部分の輝度が、過度に高くなってしまっていた。

一方、図５に示すように、本ＬＣＤの導光体１では、端部Ｑ１は、間隔Ｌだけ、端部Ｑ２よりも内側に位置しており、この端部Ｑ１が、壁面１ｃと９０°＋βの角度で接している。
従って、梨地部位Ｎ１で散乱された光の一部は、壁面１ｃによって反射され、実線Ｆ２・Ｆ３に示すように、切欠部２部分に入射され、反射シート４によって適度に散乱・反射されて、導光体１（切欠部２を含む）内に戻るようになっている。これにより、蛍光管近接部分における輝度の上昇を回避することが可能となっている。

このように、本ＬＣＤの導光体１では、壁面１ｃを上記のように傾斜させることにより、蛍光管近接部分の輝度の過度な上昇を抑制でき、輝度均一性を向上できるようになっている。

また、導光体１では、蛍光管５に対して内向きに物理適応力が加わった場合でも、蛍光管５が傾斜した壁面１ｃに沿ってスライドできるので、応力を逃がせる。従って、応力による蛍光管５の破壊を回避できるようになっている。

次に、本ＬＣＤと従来のＬＣＤとにおける、輝度分布を測定した結果を示す。図６は、この結果を示すグラフである。
なお、この測定に用いた従来のＬＣＤは、本ＬＣＤの構成において、両面テープ３，反射シート４の代わりに通常の白色ポリカを備え、一般的な梨地パターンを導光体１における裏面１ｂの全面に施したものである。

また、この測定では、各ＬＣＤの２つの長辺を２分する断面（本ＬＣＤでは、図１に示したＡ-Ａ’線での断面）における輝度を測定した。
また、このグラフの横軸である『距離』とは、蛍光管５の設けられている長辺ＥＬ１からの距離を示している。
また、グラフの縦聞くである輝度相対値については、従来のＬＣＤにおける中央部の輝度を１００％として算出している。

このグラフより、従来のＬＣＤでは、蛍光管近接部分（距離：０〜１０ｍｍ）およびゲート口近傍部分（距離：７０〜８０ｍｍ）で、明線（高輝度光）と暗線（低輝度光）とが交互に出射されている。
また、中央部分（距離：１０〜７０ｍｍ）での輝度も、蛍光管近接部分からゲート口近傍部分にかけて減少しており、輝度の均一性を実現できていない。

一方、本ＬＣＤでは、従来のＬＣＤに比して、蛍光管近接部分，中央部分およびゲート口近傍部分間での輝度の差がなく、また、各部分内での輝度の変動も少なくなっている。

このように、本ＬＣＤでは、導光体１の裏面１ｂの蛍光管近接部分に、上記した梨地境界線を有する平坦部分２８（梨地パターン２９ａ）を備えているとともに、格納部Ｋの壁面１ｃを傾斜させているので、従来のＬＣＤに比して、輝度の均一性の点で非常に優れていることがわかる。

また、このように優れた輝度均一性を備えているため、本ＬＣＤでは、拡散シート７のヘイズを低下させても、表示品位への影響を小さくできる。従って、拡散シート７のヘイズを減少させることで輝度を高められるため、蛍光管５の発光量を減少させて、消費電力を低減させることも可能である。

また、上記では、梨地パターン２９ａと平坦部分２８との境界線（梨地境界線）の正弦波形状における振幅，ピッチ，エッジからの平均振幅における具体的な値を示したが、これらの値は絶対的なものではない。

境界線の正弦波形状は、導光体１の厚さや導光体１上に使用する拡散シートのヘイズに応じて最適化されることが好ましい。

ここで、梨地境界線のピッチを大きくし過ぎると、高輝度光と低輝度光との周期が大きくなり、周期的な輝度ムラを視認できてしまうため、好ましくない。また、ピッチを小さくする場合には機能的には問題ないが、非常に小さいピッチの梨地境界線を形成することには技術的な困難性がある。

図７は、導光体１の厚さと、梨地境界線のピッチとを様々に変えて、本ＬＣＤにおける輝度ムラの有無を測定した結果を示す説明図である。

この図に示すように、導光体１を厚くしてゆくと、梨地境界線のピッチを大きくしても、輝度ムラは発生しにくい。一方、導光体１の薄い場合には、梨地境界線のピッチを小さくすることが好ましい。

なお、導光体１の実情に鑑みると、導光体１を７ｍｍより大きく作製しても、輝度が飽和してしまうので、メリットがない。よって、導光体１の厚さは、７ｍｍ以下であることが好ましい。

また、導光体１の薄さの限界は、蛍光管５（線状光源）の太さに依存する。線状光源の太さについては、極細管化が進行しているものの、せいぜい直径１．４ｍｍ（Φ１.４）程度であると考えられる。よって、導光体１は、１.５ｍｍ以上の厚さを有することが好ましい。

また、梨地境界線のピッチ（トリックピッチ）については、製法上、０.５ｍｍ以下とすることは困難である。従って、梨地境界線のピッチについては、０.５ｍｍ以上とすることが好ましい。なお、梨地境界線のピッチは、製法上の問題が解決すれば、０.５ｍｍより小さくしてもよい。

また、梨地境界線に、上記のように一定の周期を持たせる必要はない。すなわち、所定値以下の様々な値のピッチを有する正弦波形をランダムに接続したような形状としてもよい。

また、梨地境界線の振幅については、本ＬＣＤ上で、どの程度まで高輝度線（明線）や低輝度線（暗線）の影響が出ているかを観察することで決定される。
導光体１では、本ＬＣＤ上での観察で、概ね５ｍｍ程度までの輝度変化が観察されていた。そして、影響している距離（５ｍｍ程度）の半分以下の振幅を有する梨地境界線によって光シャッフルを行うことで、良好な結果を得た。

また、梨地境界線における導光体１のエッジからの平均振幅（平均ライン）は、エッジの近傍に蛍光管５から直接に入射される光の反射光（照り返し光）を抑制するために、１ｍｍ程度とすることが適切である。このように、平均ラインを１ｍｍ程度とし、梨地のない平坦部分２８をうまく利用することで、照り返し光を散乱させずに、導光体１の奥に誘導できる。従って、導光体１の中央部分の輝度を上げられる。

また、本実施の形態では、図１に示したように、平坦部分２８と梨地パターン２９ａとの境界線である梨地境界線が、正弦波形状であるとしている。
しかしながら、梨地境界線の形状は、凹凸や起伏などを連ねてなる線形状（波形；なみがた）であれば、正弦波形状に限らない。
すなわち、梨地境界線は、図１に示したように、蛍光管５の延びる方向に沿って、高輝度光を生じる平坦小域Ｈと、低輝度光を生じる梨地小域Ｎとを交互に配する構成であれば、どのような形状でもかまわない。

例えば、図８（ａ）に示すように、平坦部分２８および梨地パターン２９ａにおける梨地境界線を、矩形波形状（ゼブラ形状）としてもよい。また、図８（ｂ）に示すように、梨地境界線を、三角波形状（三角形の連なる形状；鋸歯形状）としてもよい。これらの場合、矩形あるいは三角形の平坦小域Ｈと梨地小域Ｎとを、蛍光管５に沿って、蛍光管近接部分（あるいはゲート口形跡２７の近傍）に交互に並べることとなる。

さらに、図８（ｃ）に示したように、平坦部分２８の内側（梨地パターン２９ａ側）の端部を三角波形状とするとともに、梨地パターン２９ａの外側端部を台形の連なる波形状とし、台形の梨地小域Ｎと三角形の平坦小域Ｈとを交互に並べるように、梨地境界線の形状を規定してもよい。
また、図８（ｄ）に示すように、梨地境界線を、台形波形状（台形の連なる形状）としてもよい。

なお、これらのような梨地境界線の波形状は、上記したように、工業デザイン用カッティングマシンを使用し、コンピュータ制御によって作製できる。
また、この方法によって、梨地境界線のピッチや振幅の値についても、本ＬＣＤに生じる輝度ムラ（特に、蛍光管５に近い部位での輝度ムラ（周辺輝度ムラ））の程度に合わせて、様々デザインできる。

なお、本実施の形態では、本ＬＣＤの導光体１における蛍光管近接部分で、格納部Ｋの壁面１ｃが傾斜しているとしている。しかしながら、このように壁面１ｃを傾斜させる構造については、導光体１の長辺ＥＬ１だけで採用するようにしてもよい。
例えば、導光体１の構造によっては、短辺ＥＳでは、蛍光管５が切欠部２の格納部Ｋの深い位置に配置されることもある。この場合に壁面１ｃを傾斜させると、導光体１の裏面１ｂの面積が狭くなってしまう。従って、このような場合には、短辺ＥＳでの壁面１ｃを垂直にしてもよい。

また、本実施の形態では、本ＬＣＤの導光体１における切欠部２の上面に、両面テープ３および反射シート４を設けるとしている。しかしながら、このような両面テープ３，反射シート４については、導光体１の長辺ＥＬ１だけ、あるいは、短辺ＥＳの一方あるいは双方だけで採用するようにしてもよい（他の辺については白色ポリカを使用してもよい）。
この構成でも、少なくとも１つの切欠部２において両面テープ３，反射シート４を用いるので、従来のＬＣＤに比して、輝度の均一性を向上させられる。

また、本実施の形態では、以下の(a)〜(c)に示す特徴点を有しているとしている。
(a)導光体１の裏面１ｂにおける蛍光管近接部分において、平坦部分２８および梨地パターン２９ａが形成されており、さらに、これらの境界線（梨地境界線）が、蛍光管５の延びる方向に沿って、梨地小域Ｎと平坦小域Ｈとを交互に配するようになっている。
(b)導光体１における格納部Ｋの壁面１ｃが傾斜しており、この壁面１ｃと切欠部２の下面２ｂとが、９０°＋βの角度で接している。
(c)切欠部２の上部に、紫外線耐久性を有する両面テープ３によって反射シート４が固定されているとしている。

しかしながら、これに限らず、本ＬＣＤは、上記の(a)〜(c)における少なくとも１つの点を備えていればよい。これらの少なくとも１つを備えていれば、本ＬＣＤによって、蛍光管近接部分における表示品位を向上させられる（輝度の不均一性あるいは黄変を抑制できる）。

また、本実施の形態では、導光体１を、長方形状の平板（表面が長方形の、薄い直方体）であるとしている。
しかしながら、導光体１の形状（表面の形状）は、長方形に限らず、楕円形，多角形などの他の形状でもよい。この場合、蛍光管５は、導光体１の表面形状に沿って配せるように、導光体１の形状に応じた形状を有することとなる。また、導光体１における蛍光管５の設けられた端部（エッジ）には、導光体１の表面形状に沿って、平坦部分２８（梨地境界線）が設けられる。

また、本実施の形態では、導光体１における蛍光管５の設けられている端部（エッジ；辺）に、切欠部２（格納部Ｋ）が形成されているとしている。しかしながら、これに限らず、導光体１に切欠部２を設けず、蛍光管５を、導光体１の外部（外側）に配するようにしてもよい。この場合でも、上記の(a)(b)に示した特徴点により、蛍光管近接部分における表示品位を向上させられる。

また、本実施の形態では、図３に示したように、導光体１における格納部Ｋの壁面１ｃと切欠部２の下面２ｂとが、端部Ｑ１において、９０°＋βの角度（０＜β）で接しているとしている。
しかしながら、これに限らず、壁面１ｃと下面２ｂとは、９０°よりも小さい角度で接していてもよい。この構成でも、導光体１内での光の主線方向が裏面１ｂを向くので、この光を容易に利用できる。

また、壁面１ｃと切欠部２の下面２ｂとを、端部Ｑ１において、９０°の角度で接するように構成してもよい。この構成でも、上記(a)に示した特徴点により、蛍光管近接部分における表示品位を向上させられる。

なお、壁面１ｃと切欠部２の下面２ｂと９０°よりも大きい角度（小さい角度）で接している場合、壁面１ｃと導光体１の表面１ａとは、導光体１の内側からみれば、９０°よりも小さい角度（大きい角度）で接しているといえる。

また、本実施の形態では、導光体１の材料をアクリルであるとしている。しかしながら、これに限らず、導光体１の材料は、射出成形によって導光体１を形成可能な透明樹脂であれば、どのようなものを用いてもよい。

また、本実施の形態では、導光体１の裏面１ｂに、互いに散乱強度（光散乱能力）の異なる複数種類の梨地パターン２９ａ〜２９ｈが形成されているとしている。しかしながら、裏面１ｂに形成される梨地パターンは、１種類でもよい。この構成でも、蛍光管近接部分に形成される平坦部分２８および波形の梨地境界線よる効果を得られる。

また、導光体１の平坦部分２８の内側の梨地パターン２９ａ〜２９ｈは、導光体１のエッジから０．２ｍｍ以上内側であれば形成可能である（エッジから１〜３ｍｍ程度内側に形成することが好ましい）。

また、本実施の形態では、本ＬＣＤが、カーナビゲーション用の車載ＬＣＤに利用される液晶表示装置であるとしている。しかしながら、これに限らず、本ＬＣＤを、ノートブック型あるいはデスクトップ型のコンピューターに付随させるモニター用のＬＣＤとして使用してもよい。
また、本ＬＣＤのライティング部１０を、室内照明や看板，レントゲン写真装置など、面光源を利用するＬＣＤ以外の電子機器に応用することも可能である。

なお、本実施の形態では、導光体１における蛍光管近接部分に、平坦部分２８が形成されているとしている。しかしながら、これに限らず、梨地パターン２９ａが導光体１の端部まで敷きつめられていてもよい。なお、この場合には、梨地パターン２９ａ内に、梨地のない多数の平坦領域（平坦小域）が、蛍光管５に沿って点在していることが好ましい。この構成でも、蛍光管近接部分における輝度の上昇を抑えられる。また、この場合、上記の平坦小域とは別に、導光体１の端部に、蛍光管５に沿って、梨地のない平坦領域を帯状に形成することも有効である。

従って、本発明の導光体を、線状光源の光を側面から入射し、この光を、裏面に形成された梨地領域で散乱させることによって表面から出射する導光体において、裏面における上記側面側の端部に、線状光源に沿って、梨地のない平坦領域が点在している構成である、と表現することもできる。

また、本発明の導光体を、線状光源の光を側面から入射し、この光を、裏面に形成された梨地領域で散乱させることによって表面から出射する導光体において、線状光源に沿って、梨地領域と梨地のない平坦領域とが交互に配されている構成である、と表現することもできる。

また、本発明は、液晶ディスプレイに利用される導光体、ライティングに関し、特に狭額縁液晶ディスプレイに適用されるといえる。また、本発明の導光体を、鳥原式導光体と称してもよい。また、本発明に関する機能はライティングに関する分野で、最近特に液晶ディスプレイを狭額縁化してほしいというユーザーニーズが高まっており、そのニーズに高品位を保ちつつ要望に応えるということを目的としているともいえる。

また、特許文献１の技術によって、液晶ディスプレイの狭額縁化の突破口を開き、実用化がなされたといえる。この文献の構造は、液晶パネルの有効表示領域内に蛍光管が入り込んでしまっているという光学位置関係にあって、ライティングの輝度均一化に最大限の技術配慮を施した構造であるといえる。導光体に関しては、切欠部に光散乱材含有樹脂を用い主の導光体部には透明樹脂を使用し、光散乱材含有樹脂の散乱材添加濃度の最適化と導光体上に載せる拡散シートとのヘイズの組み合わせによって、輝度の面内均一性を確保している。導光体の照明側と反対の面は全面に梨地形成が施されている。

この導光体は狭額縁専用の導光体技術であるが、典型的な導光体では、従来より平板形状の導光体が使用されている。この導光体の照明側の反対の面にも梨地成形が施されているが、全面に梨地形成されるものや反対側面の蛍光管に一定の距離の梨地無し領域を持たせて梨地形成を施した２種類の導光体がある。このような導光体が一般的に広く利用されている。このような導光体が使用される中で、ユーザーの要望は更なる狭額縁縮小や高輝度、低色度変化、加えて表示品位向上が望まれている。これらの市場要求や顧客要求に筋良く解決するソリューションが重要であると位置付けられた。しかしながら、上述したように液晶ディスプレイの狭額縁化と表示品位向上という基本的には相反する顧客要求に応えていかなければならない。この技術課題に応えるため、本発明では、独自開発した導光体を見直し改善を試み、市場や顧客要求である狭額縁化や高輝度、低色度変化、加えて表示品位向上を達成し、ライティングを作製し、最終的には液晶ディスプレイを提供することを目的とするといえる。

また、図２は、本発明の導光体それを使用したライティングさらにその上に液晶パネルを搭載した液晶ディスプレイの断面であるともいえる。また、導光体材料は透明アクリルで射出成形によって作製し、導光体の照明側面（表面）１ａの反対の面（裏面）１ｂには射出成形のときに梨地状のパターンを転写する。また、本発明のキーパーツは導光体１で、特に導光体裏面側１ｂの梨地領域の境界形状と切欠部２の反射シート固定用掘削面の幾何学的形状に関するといえる。また、蛍光管に近接する梨地パターン２９ａは、梨地の光散乱能力としては一番レベルが低く、蛍光管の光を極端に使用することを抑制し、むしろ導光体内部に光を導光する役割を担っているといえる。また、梨地パターン２９ａ〜２９ｈを、導光体内部に行くにしたがって次第に梨地による光散乱能力が強くなるようにしてもよい。

また、蛍光管の周辺部に波形形状をした梨地境界線があるが、これが本発明の特徴であり、この波形形状の狙いは、液晶ディスプレイの表示品位の向上が狙いで、ディスプレイエッジ周辺の明線や暗線の規則的な繰り返しを抑制することにあるといえる。また、この波形形状は、ディスプレイ周辺に起こる明線や暗線を奥行き方向と横方向を同時にチョップすることによって、明線と暗線をシャッフルしごまかすという手段であるともいえる。このごまかしによって、導光体上面に構成された拡散シートやプリズムシートなどによってさらにシャッフルされライティングおよび液晶ディスプレイを介すると輝度の均整な表示が可能となる。この波形形状の最適化については、導光体の厚さや導光体上に使用する拡散シートのヘイズが関係する。波形の振幅については、液晶ディスプレイ上でどの程度まで明線や暗線の影響が出ているか観察することで検討すべき振幅を決定してもよい。本発明に使用している導光体では、液晶ディスプレイ上の観察で概ね５ｍｍ程度まで輝度変化があることが分かっている場合、影響している距離の半分程度を波形で光シャッフルを狙ってもよい。また、導光体からの平均ラインは蛍光管の照り返し光を抑制するために１ｍｍ程度とすることが適切であると判断される。梨地形成していない面をうまく使うと照り返し光を導光体の奥に光を誘導できるので中央輝度を上げる効果が期待できる。

上記梨地境界ラインの製造方法では、梨地形成は金型に様々な種類のサンドブラストを吹き付け作製するがその作製ときに波形形状をしたフィルムで梨地形成しない領域を養生しておくことが好ましい。このフィルムの波形形状作製を、工業デザイン用カッティングマシンを使用し、コンピューター制御し作製すれば、形状も波形に限定する必要はなく液晶ディスプレイの周辺輝度ムラの程度に合わせて、様々デザインできるという自由度を得られる。今まで、このような設計はできなかったので、大きな進歩と着想の面白さが実際に機能するという良い結果となる。

また、反射シートを切欠部上面の反射シート設置用掘削（掘削部Ｄ）に関する幾何光学検討を行う場合、蛍光管を配置する切欠部下面と蛍光管からの光を導入する端面とのクロス点を限界的数値設定に使用するため幾何光学分析を行うことが好ましい。また、上記（１）式で、ｄは０.８５ｍｍ、ｎｐは１.５としたとき、実質限界入射角θが４５°の時、Ｌ１は０.４５ｍｍとなり、６０°の時はｌが０.６０ｍｍとなる。このことからＬはぎりぎりの設計としてＬ１とイコールにして掘削限界値として設計してもよい。よって、Ｌ＞Ｌ１という幾何学条件が理想となり実寸ではＬ＞０．４ｍｍとすれば概ね良好な輝度均一性を保持できるといえる。このＬは蛍光管の配置位置による入射角度の変化や、切欠部のアクリル厚さおよび透明樹脂の屈折率によっても変化するので、上記の一般式を使用することで理想的なＬ設計をすることが望まれる。

また、導光体端面（壁面１ｃ）を傾斜させることによって、導光体内の光の主線を入光端面で屈折させ導光体上面側に向け、導光体奥に光を誘導し、中央輝度アップと全体的な輝度の均一性を良化させられるとともに、導光体端面近傍の散乱光が端面傾斜によって内部反射され上部反射シートで定説に散乱できるといえる。また、反射シートとアクリルとの固定にアクリル系粘着材を使用した両面テープを使用する場合、このアクリル系粘着材には蛍光管から出射される紫外線を暴露するので、紫外線耐久性の粘着材を両面使用しているものを使用することが好ましい。

また、図６に示すように、従来の液晶ディスプレイから本発明の導光体および反射シート固定法を入れ替えただけで、エッジ輝度プロファイルおよび中央輝度、さらにはゲート口近傍輝度プロファイルのどれをとっても本発明が優位であることが分かる。本発明の導光体による新規性と進歩性によって、市場や顧客が要求していたニーズに応えられる。さらに、本発明によってエッジの輝度分布が改善されたことによって、導光体上に使用する拡散シートのヘイズを低下しても表示品位に影響がないので、さらに高輝度化できる含みをもっている。したがって、強い市場競争力を持った液晶ディスプレイを供給できる。

また、本発明を、以下の第３〜５導光体，ライティング方式，ライティング接合方法，ディスプレイ用ライティングおよび液晶ディスプレイとして表現することもできる。すなわち、第３導光体は、線状光源と導光体入射端面とが平行な位置関係にあり、照明側と反対の面を梨地状形成を行なうにあたり、梨地形成される面が梨地状形成領域と梨地状形成をしていない領域をもち、その境界の形状が波形である構成である。この構成では、蛍光管の強烈な照り返し光を不連続に分化することによって、照り返し光を緩和できる。また、必要な光を導光体内部にロスなく誘導できるため高輝度化が図れる。さらに、導光体の射出成形は従来通り一発成形できるので量産性に影響を及ぼすことはなく低コストで生産できる。

また、第４導光体は、端辺側に成形ゲート口を有する導光体であって、ゲート口切落し加工面に相当したゲート口固有の光散乱抑制用に照明側とは反対の面を周囲とは異なる梨地状形成を行うにあたり、ゲート口近傍の梨地状形成領域とその周辺の梨地状成形領域の境界を波形とした構成である。これにより、ゲート切落し部による光散乱が原因のゲート口近傍輝度ムラをぼかすことができ、ライティングおよび液晶ディスプレイの面内輝度分布を向上し表示品位を良化できる。また、本発明の方式は従来の梨地形成手段が利用できるので新たなゲート口加工方法が必要ではないので新規設備投資負担がなく安価で対応できる。

また、第５導光体は、切欠形状を有する導光体の切欠部に線状光源が配設される位置関係にあり、照明側と反対の面を梨地状形成を行うにあたり、梨地形成される面が梨地状形成領域と梨地状形成をしていない領域をもち、その境界の形状が波形である構成である。これにより、切欠部には光散乱材が適度に添加されているため蛍光管の直接光が液晶ディスプレイに抜けてくることはなく適度な輝度に抑制され、周辺輝度の均整化に寄与している。また、蛍光管近傍の強烈な照り返し光を不連続に分化することによって、照り返し光を緩和することができ、かつ、光を導光体内部に導光できるので高輝度化が図れる。さらに、導光体の射出成形は従来通り成形できるので高量産性を維持できる。よって低コストで高品位を提供できる。

また、本発明のライティング方式は、上記第５導光体であって、照明側の切欠部上面に反射シートが接合され、その反射シートを配置する領域を限定するために切欠部上面が掘削された形状とし、その切欠部上面に配置される反射シートのエッジが切欠導光体の切欠垂線よりもディスプレイの表示領域方向内にある方式である。これにより、ライティングの狭額縁化と薄型化が高次元でバランスさせることができる。また、反射シート自体の光散乱効果を利用して面輝度の均整化を図るので、切欠部に異種の樹脂を必要としないのでローコストで射出でき、射出成形の管理項目を低減することができるので生産性が向上する。さらに、反射シートの位置が切欠垂線よりも表示領域側に入っていることから、蛍光管の直接光がないので表示品位を高めることができる。

また、本発明のライティング接合方法は、上記したライティング方式の導光体と反射シートを固定するときに使用する両面テープには紫外線吸収剤が添加されている方法である。これにより、蛍光管から出射されている紫外線による両面テープの黄変や接着強度劣化を抑制でき、長期に渡り安定した光学構造が実現できる。よって、耐久性の向上と経時的な色度変化を抑制できる。よって、良好な表示品位を長期に渡り提供しつづけられる。
また、本発明のィスプレイ用ライティングは、上記した第３〜５導光体およびそれを使用したライティングを使用したものである。これにより、狭額縁、高輝度、低色度変化、高表示品位、薄型化、高量産性、低コストを実現したディスプレイ用ライティングを提供できる。さらに、本発明の液晶ディスプレイは、第３〜５導光体およびそれを使用したライティングを上に液晶パネルを搭載したものである。これにより、市場および顧客が要求していた狭額縁、高輝度、低色度変化、高表示品位、薄型化、高量産性、低コストな液晶ディスプレイを実現し提供できる。

本発明は、液晶表示装置や室内照明，看板，レントゲン写真装置など、面光源を利用する装置に対して好適に応用することが可能である。

本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置に備えられた導光体の構成を示す説明図である。 図１に示した導光体を有する液晶表示装置の構成を示す説明図である。 図２に示した液晶表示装置における、導光体の切欠部の近傍を拡大して示す説明図である。 図２に示した液晶表示装置と白色ポリカを用いた従来の液晶表示装置とにおける、蛍光管近接部分（エッジ部）での色度経時変化を測定した結果を示すグラフである。 図１に示した導光体における、蛍光管から進入した光の進路を示す説明図である。 図２に示した液晶表示装置と従来の液晶表示装置とにおける、輝度分布を測定した結果を示すグラフである。 図２に示した液晶表示装置において、導光体の厚さと梨地境界線のピッチとを様々に変えて輝度ムラの有無を測定した結果を示す説明図である。 図８（ａ）〜（ｄ）は、図１に示した導光体における梨地境界線の他の形態を示す説明図である。 従来の液晶表示装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 導光体
１ａ 導光体の表面
１ｂ 導光体の裏面
１ｃ 格納部の壁面
２ 切欠部
２ａ 切欠部の上面
２ｂ 切欠部の下面
３ 両面テープ
４ 反射シート
５ 蛍光管
６ 裏金物筐体
７ 拡散シート
８ プリズムシート
９ 選択偏光反射フィルム
１０ ライティング部
１１ 下偏光板
１２ 下ガラス
１４ 上偏光板
１５ 液晶パネル
１６ 両面テープ
１７ プラスティック筐体
１８ 金属ベゼル
２２ ゴムホルダー
２３ ホット側ハーネス線
２４ 低圧側ハーネス線
２５ コネクター
２６ ランプ用リング
２７ ゲート口形跡
２７ ゲート口行跡
２８ 平坦部分（平坦領域）
２９ａ〜２９ｈ 梨地パターン（梨地領域）
Ｄ 掘削部
ＥＬ１・ＥＬ２ 長辺
ＥＳ 短辺
Ｈ 平坦小域
Ｋ 格納部
Ｌ 間隔
Ｌ１ 間隔
ＬＣ 液晶層
Ｎ 梨地小域
Ｎ１ 梨地部位
α 屈折角
θ 限界入射角

Claims (8)

1. 線状光源と、該線状光源の光を側面から入射し、この光を、裏面に形成された梨地領域で散乱させることによって表面から出射する導光体と、記導光体の表面の上に形成され該導光体から照射された光の拡散状態を調整する光学フィルムとを備えた照明装置であって、
   上記導光体が、長方形に形成されており、
   上記線状光源が、上記長方形の導光体における１つの長辺および２つの短辺に沿って設けられており、
   上記導光体の裏面の端部における、上記線状光源が形成された上記１つの長辺および２つの短辺に沿って、梨地のない平坦領域が形成されている一方、該平坦領域の内側に、梨地領域が形成されており、上記線状光源に沿って延びる平坦領域と梨地領域との境界線が正弦波形に形成されており、
   さらに、上記導光体の裏面の端部における、上記線状光源が形成されていない残りの１つの長辺には、その中央部にのみ上記平坦領域が形成されており、該平坦領域と上記梨地領域との境界線も、正弦波形に形成されていることを特徴とする照明装置。
2. 上記線状光源の光を入射する入射側面と表面とのなす角度が、９０°からずれていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 上記入射側面と表面とのなす角度が、９０°よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 端部を裏面側から抉ることで形成された切欠部を備えており、
   上記切欠部の裏面側が、線状光源を格納する格納部となっており、
   上記格納部の側面が入射側面となっていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 上記切欠部の上面に、切欠部に進入した光を反射させるための反射シートが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 上記反射シートが、切欠部の上面に対し、紫外線吸収剤を含む両面テープによって接着されていることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 液晶パネルと、上記液晶パネルの有効表示領域に光を照射する請求項１ないし６の何れかに記載の照明装置とを備えた液晶表示装置。
8. 請求項７に記載の照明装置を備えた電子機器。

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