JP4824600B2 - 面状照明装置、面状照明装置の評価方法及びこれを用いる製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光源と、光源から射出された光が入射され光射出面から射出する導光板とを有する屋内外を照明する面状照明装置、もしくは液晶表示パネルや広告パネルや広告塔や看板などのバックライトとして用いられる面状照明装置、面状照明装置の評価方法及びこれを用いる製造方法に関する。
液晶表示装置には、液晶パネル（ＬＣＤ）の裏面側から光を照射し、液晶パネルを照明する面状照明装置が用いられている。面状照明装置は、照明用の光源、この光源から出射した光を拡散して液晶パネルを照射する導光板、プリズムシートや拡散シートなどの導光板から放射される光を均一化する光学部材などの部品を用いて構成される。
このような、面状照明装置の照明用光源としては、冷陰極管、熱陰極管等の蛍光管ではなく、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」ともいう。）を用いることが提案されている。光源として、ＬＥＤを用いることで、面状照明装置を小型化することができ、また、発生する熱も少なくすることができる等の利点がある。
ここで、ＬＥＤを用いて白色光を射出する方法としては、赤色、緑色、青色を中心波長とする光を射出する３種類のＬＥＤを配置した構成とし、３種類のＬＥＤから射出された光を混合することで白色光を射出する方法、青色や紫外光を中心波長とする光を射出するＬＥＤ上に蛍光体層を配置した構成とし、ＬＥＤから射出した青色光、紫外光が蛍光体層を透過することで白色光を射出させる方法がある。
ここで、それぞれ赤色、緑色、青色の光を射出する３種類のＬＥＤを配置する方法は、波長の組み合わせ、発光強度の組み合わせを調整することで、高い色域の射出光を得ることができるが、３種類のＬＥＤの諸特性、例えば、温度特性等が異なり、条件の変化により色が変化してしまう可能性がある。また、駆動方法が複雑であるという問題もある。このため、白色光を効率よく発光させることが難しく、また、コストも高くなってしまう。
一方、青色や紫外光を中心波長とするＬＥＤ上に蛍光体層を設けＬＥＤから射出した青色光、紫外光が蛍光体層を透過することで白色光を射出させる方法、特に、青色を中心波長とするＬＥＤと、黄色の蛍光体を混合した蛍光体層とを組み合わせて白色光を射出させる、いわゆる擬似白色ＬＥＤを用いる方法は、安価な構成で白色光を射出させることができるが、射出される白色光の発光波長が青色に偏るため、演色性が低いという問題がある。
ここで、射出される白色光の演色性を高くするための方法としては、種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
特許文献１には、相異なる光を発生する複数の発光素子からの光を加色混合して照明光を生成する光源であって、照明光中において少なくとも一つの発光素子からの光を変換するための有機色素を含む波長変換部材を備え、該変換によって前記照明光の演色性向上するようにしたことを特徴とする光源が記載されている。また、一例として、ＲＧＢの３つの発光素子と、発光素子からの光を変換するための有機色素を含む波長変換部材を備える光源が記載されている。
特許文献２には、窒素物系化合物半導体から成る発光層を有する発光素子と、発光波長変換部材とを備えた半導体発生装置において、発光波長変換部材は、発光素子からの発光の少なくとも一部を吸収して発光素子からの発行波長よりも長い波長の光を発生するＲ3Ｍ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｐｒの一般式で表される蛍光体であり、Ｒはイットリウム（Ｙ）及びガドリニウム（Ｇｄ）のうち少なくとも１元素、Ｍはアルミニウム（Ａｌ）及びガリウム（Ｇａ）のうち少なくとも１元素であることを特徴とする半導体発光装置が記載されている。
特許文献３には、青色光を発光する青色ＬＥＤと、赤色光を発光する赤色ＬＥＤと、この青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤを覆うＹＡＧ：Ｇｅの蛍光体とを備えるＬＥＤランプが記載されている。
特許文献４には、可視光線または紫外線を射出する励起光源と、光が照射されることにより、黄色の光または緑色の光を発する蛍光体層と、光が照射されることにより赤色の光を発する半導体層とを有する白色光源が記載されている。
特許文献１には、相異なる光を発生する複数の発光素子からの光を加色混合して照明光を生成する光源であって、照明光中において少なくとも一つの発光素子からの光を変換するための有機色素を含む波長変換部材を備え、該変換によって前記照明光の演色性向上するようにしたことを特徴とする光源が記載されている。また、一例として、ＲＧＢの３つの発光素子と、発光素子からの光を変換するための有機色素を含む波長変換部材を備える光源が記載されている。
特許文献２には、窒素物系化合物半導体から成る発光層を有する発光素子と、発光波長変換部材とを備えた半導体発生装置において、発光波長変換部材は、発光素子からの発光の少なくとも一部を吸収して発光素子からの発行波長よりも長い波長の光を発生するＲ3Ｍ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｐｒの一般式で表される蛍光体であり、Ｒはイットリウム（Ｙ）及びガドリニウム（Ｇｄ）のうち少なくとも１元素、Ｍはアルミニウム（Ａｌ）及びガリウム（Ｇａ）のうち少なくとも１元素であることを特徴とする半導体発光装置が記載されている。
特許文献３には、青色光を発光する青色ＬＥＤと、赤色光を発光する赤色ＬＥＤと、この青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤを覆うＹＡＧ：Ｇｅの蛍光体とを備えるＬＥＤランプが記載されている。
特許文献４には、可視光線または紫外線を射出する励起光源と、光が照射されることにより、黄色の光または緑色の光を発する蛍光体層と、光が照射されることにより赤色の光を発する半導体層とを有する白色光源が記載されている。
しかしながら、特許文献１は、ＲＧＢのＬＥＤから射出された光を波長変換する蛍光層を透過させることで、演色性を高くすることができるが、上述したように、３種類のＬＥＤを制御することは複雑であり、また、蛍光層を透過させるため、波長変換される際の励起波長の吸収により、光利用効率が低下してしまうという問題がある。
また、特許文献２及び特許文献３は、青色ＬＥＤまたは紫外線ＬＥＤ以外のＬＥＤも射出された光が蛍光体を透過することで、波長変換される際の励起波長の吸収により、光利用効率が低下してしまうという問題がある。
また、特許文献４は、青色ＬＥＤまたは紫外線ＬＥＤから射出された光が複数の蛍光体層を透過することで演色性の高い白色光としているが、複数の蛍光体層を透過するため、波長変換を複数回行うことになる。従って、引用文献４に記載された白色光源も光利用効率が低下してしまうという問題がある。
このため、これらのＬＥＤを光源として用いた面状照明装置では、演色性の低くなる、もしくは光利用効率が低くなるという問題がある。
このため、これらのＬＥＤを光源として用いた面状照明装置では、演色性の低くなる、もしくは光利用効率が低くなるという問題がある。
本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、演色性が高く、かつ光利用効率も高い面状照明装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、光射出面から演色性が高く、輝度むらのないまたは低減された光を射出することができ、かつ光射出面を大型化でき、かつ装置として薄型化することができる面状照明装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、面状照明装置の演色性を評価することができる面状照明装置の評価方法及びこれを用いる製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、光射出面から演色性が高く、輝度むらのないまたは低減された光を射出することができ、かつ光射出面を大型化でき、かつ装置として薄型化することができる面状照明装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、面状照明装置の演色性を評価することができる面状照明装置の評価方法及びこれを用いる製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、光源と、前記光源から射出された光が入射する光入射面及び前記光入射面から入射した光を射出する光射出面を備える導光板とを有し、前記光源は、前記光入射面に対向して配置され、２つ以上の主要ピーク波長を有する発光波長の光を発光する主要ＬＥＤと、前記主要ＬＥＤの近傍に配置され、少なくとも１種類の前記主要ＬＥＤとは異なる発光波長の光を発光するＬＥＤを有する複数の補助用ＬＥＤユニットとを有する面状照明装置を提供するものである。
ここで、前記導光板の光射出面から射出される光の平均演色評価数をＲａとし、赤、黄、青の演色評価数をそれぞれＲ９、Ｒ１１、Ｒ１２とし、前記主要ＬＥＤのみを列状に配置した光源を配置した面状照明装置の導光板の光射出面から射出される光の平均演色評価数をＲａ’とし、赤、黄、青の演色評価数をそれぞれＲ９’、Ｒ１１’、Ｒ１２’としたとき下記式（１）、式（２）を満たすことが好ましい。
また、前記主要ＬＥＤは、青色光を発光する青色ＬＥＤと、黄色の蛍光体層とを有し、前記青色ＬＥＤから射出された光が前記蛍光体層を透過することで白色光を射出させることが好ましい。
また、前記補助用ＬＥＤユニットは、赤色光を発光する赤色ＬＥＤであることが好ましい。
さらに、前記補助用ＬＥＤユニットを構成するＬＥＤから射出される光の強度は、前記主要ＬＥＤから射出される光の強度の５％以上５０％未満であることが好ましい。
また、前記主要ＬＥＤは、青色光を発光する青色ＬＥＤと、黄色の蛍光体層とを有し、前記青色ＬＥＤから射出された光が前記蛍光体層を透過することで白色光を射出させることが好ましい。
また、前記補助用ＬＥＤユニットは、赤色光を発光する赤色ＬＥＤであることが好ましい。
さらに、前記補助用ＬＥＤユニットを構成するＬＥＤから射出される光の強度は、前記主要ＬＥＤから射出される光の強度の５％以上５０％未満であることが好ましい。
また、前記導光板は、前記光入射面から離れるに従って光射出面に垂直な方向の厚みが厚くなる形状であり、光入射面から入射して内部を伝搬する光を散乱する散乱粒子を含有し、かつ下記式を満たすことが好ましい。
１．１≦Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ≦８．２
（ただし、散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記光入射面から厚みが最大となる位置までの前記導光板の光の入射方向における長さをＬＧ、散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣとし、ＫＣを０．００５以上０．１以下とする）
また、前記主要ＬＥＤは、擬似白色を発光する擬似白色ＬＥＤまたは白色を発光する白色ＬＥＤであることが好ましい。
ここで、擬似白色のＬＥＤとは、可視的に白色に近いあるいは白色に見える光を射出するＬＥＤであり、例えば、主要ピーク波長が２つの２波長型のＬＥＤと、主要ピーク波長が３つの３波長型のＬＥＤ等がある。
１．１≦Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ≦８．２
（ただし、散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記光入射面から厚みが最大となる位置までの前記導光板の光の入射方向における長さをＬＧ、散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣとし、ＫＣを０．００５以上０．１以下とする）
また、前記主要ＬＥＤは、擬似白色を発光する擬似白色ＬＥＤまたは白色を発光する白色ＬＥＤであることが好ましい。
ここで、擬似白色のＬＥＤとは、可視的に白色に近いあるいは白色に見える光を射出するＬＥＤであり、例えば、主要ピーク波長が２つの２波長型のＬＥＤと、主要ピーク波長が３つの３波長型のＬＥＤ等がある。
上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、光源と、前記光源から射出された光が入射する入射面及び前記入射面から入射し内部を導光された光が射出される光射出面を備える導光板とを有する面状照明装置の評価方法であって、前記光源は、列状に配置した複数の主要ＬＥＤと、前記主要ＬＥＤの近傍に配置され、少なくとも１種類の前記主要ＬＥＤとは異なる発光波長を有する複数の補助用ＬＥＤユニットとを有し、前記導光板の光射出面から射出される光の平均演色評価数Ｒａと、赤、黄、青の演色評価数Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１２とを測定し、前記主要ＬＥＤのみを列状に配置した光源を配置した面状照明装置の導光板の光射出面から射出される光の平均演色評価数Ｒａ’と、赤、黄、青の演色評価数Ｒ９’、Ｒ１１’、Ｒ１２’を測定し、測定した値に基づき、Ｋ（Ｒ）＝（Ｒ９’／Ｒ９）、Ｋ（Ｇ）＝（Ｒ１１’／Ｒ１１）、Ｋ（Ｂ）＝（Ｒ１２’／Ｒ１２）を算出し、Ｒａ’、Ｒａ、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）に基づいて前記光源の演色性を評価する面状照明装置の評価方法を提供するものである。
さらに、Ｒａ’、Ｒａ、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）が、Ｒａ’≧Ｒａ、０．７５≦Ｋ（Ｒ）≦２．０、０．７５≦Ｋ（Ｇ）≦２．０、０．７５≦Ｋ（Ｂ）≦２．０を満たしているかを評価することが好ましい。
上記課題を解決するために、本発明の第３の態様は、上記面状照明装置の評価方法を用い、主要ＬＥＤ及び補助用ＬＥＤユニットの構成と割合とを調整し、Ｒａ’、Ｒａ、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）が、Ｒａ’≧Ｒａ、０．７５≦Ｋ（Ｒ）≦２．０、０．７５≦Ｋ（Ｇ）≦２．０、０．７５≦Ｋ（Ｂ）≦２．０を満たす組み合わせの主要ＬＥＤ及び補助用ＬＥＤユニットを決定する面状照明装置の製造方法を提供するものである。
本発明の第１の態様によれば、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤから射出された光が導光板に入射して、光射出面から射出する。これにより、演色性の高い光を光射出面から射出させることができ、また光利用効率も高くすることができる。
さらに、上記式（１）及び式（２）を満たすことで、演色性をより向上させることができる。
さらに、上記式（１）及び式（２）を満たすことで、演色性をより向上させることができる。
また、本発明の第２の態様によれば、光源に擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤを用いた面状照明装置の演色性を正確に評価することができる。
また、本発明の第３の態様によれば、高い光利用効率で、演色性が高い光を光射出面から射出させる面状照明装置を製造することができる。
また、本発明の第３の態様によれば、高い光利用効率で、演色性が高い光を光射出面から射出させる面状照明装置を製造することができる。
本発明に係る面状照明装置、面状照明装置の評価方法及びそれを用いる製造方法について、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は液晶表示装置の概略断面図である。また、図２（Ａ）は、本発明に係る面状照明装置（バックライトユニット）に用いられる導光板と光源の概略平面図であり、図２（Ｂ）は、導光板の概略断面図である。
液晶表示装置２は、面状照明装置１０と、その面状照明装置１０の光射出面側に配置される液晶表示パネル４と、液晶表示パネル４を駆動する駆動ユニット６とを有する。
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は液晶表示装置の概略断面図である。また、図２（Ａ）は、本発明に係る面状照明装置（バックライトユニット）に用いられる導光板と光源の概略平面図であり、図２（Ｂ）は、導光板の概略断面図である。
液晶表示装置２は、面状照明装置１０と、その面状照明装置１０の光射出面側に配置される液晶表示パネル４と、液晶表示パネル４を駆動する駆動ユニット６とを有する。
液晶表示パネル４は、予め特定の方向に配列してある液晶分子に、部分的に電界を印加してこの分子の配列を変え、液晶セル内に生じた屈折率の変化を利用して、液晶表示パネル４の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
駆動ユニット６は、液晶表示パネル４内の透明電極に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル４を透過する光の透過率を制御する。
駆動ユニット６は、液晶表示パネル４内の透明電極に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル４を透過する光の透過率を制御する。
面状照明装置１０は、液晶表示パネル４の背面から、液晶表示パネル４の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル４の画像表示面と略同一形状の光射出面を有する。
本発明の第１の実施形態に係る面状照明装置１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）及び図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、２つの光源１２と、拡散フィルム１４と、プリズムシート１６と、導光部材としての導光板１８と、反射シート２２とを有する。以下、面状照明装置１０を構成する各構成部品について説明する。
まず、光源１２について説明する。
２つの光源１２は、図１（Ｂ）に示されるように、そられの間に導光板１８が挟まれるように配置されている。光源１２は、図３に示すように、列状（ライン状）の配置された複数の擬似白色ＬＥＤ４０と、擬似白色ＬＥＤ４０に対応して配置された複数の補助用ＬＥＤユニット４２と、擬似白色ＬＥＤ４０と補助用ＬＥＤユニット４２とを支持する支持体４４とを有する。
２つの光源１２は、図１（Ｂ）に示されるように、そられの間に導光板１８が挟まれるように配置されている。光源１２は、図３に示すように、列状（ライン状）の配置された複数の擬似白色ＬＥＤ４０と、擬似白色ＬＥＤ４０に対応して配置された複数の補助用ＬＥＤユニット４２と、擬似白色ＬＥＤ４０と補助用ＬＥＤユニット４２とを支持する支持体４４とを有する。
擬似白色ＬＥＤ４０は、ＬＥＤチップに蛍光物質を塗布、付着させた、または、ＬＥＤチップの光射出面側に蛍光体層を配置したものである。擬似白色ＬＥＤ４０は、ＬＥＤチップが発する光を、蛍光物質を透過させて白色光を射出させる。
一例として、ＬＥＤチップとしてＧａＮ系青色ＬＥＤを用い、蛍光物質としてＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光物質を用いた構成がある。また、他の一例としては、ＬＥＤチップとして、紫外線ＬＥＤを用い、蛍光物質として、赤色としてＢａＭｇＥｕＭｎ系蛍光物質，緑色としてＺｎｓ系やＳｒＡｌＥｕ系蛍光物質，青色としてＳｒＢａＭｇ系蛍光物質を用いた構成がある。ここで、本実施形態で用いた赤色の蛍光物質及び青色の蛍光物質は，その化学構成によって吸収および励起波長が変化する。
また、上述したように複数の擬似白色ＬＥＤ４０は、列状に配置されている。
一例として、ＬＥＤチップとしてＧａＮ系青色ＬＥＤを用い、蛍光物質としてＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光物質を用いた構成がある。また、他の一例としては、ＬＥＤチップとして、紫外線ＬＥＤを用い、蛍光物質として、赤色としてＢａＭｇＥｕＭｎ系蛍光物質，緑色としてＺｎｓ系やＳｒＡｌＥｕ系蛍光物質，青色としてＳｒＢａＭｇ系蛍光物質を用いた構成がある。ここで、本実施形態で用いた赤色の蛍光物質及び青色の蛍光物質は，その化学構成によって吸収および励起波長が変化する。
また、上述したように複数の擬似白色ＬＥＤ４０は、列状に配置されている。
補助用ＬＥＤユニット４２は、赤色ＬＥＤ４２ａ及び青色ＬＥＤ４２ｂを有し、擬似白色ＬＥＤ４０と隣接する擬似白色ＬＥＤとの間に配置されている。
本実施形態では、赤色ＬＥＤ４２ａは、中心波長６３０ｎｍの光を射出するＬＥＤであり、青色ＬＥＤ４２ｂは、中心波長４８０ｎｍの光を射出するＬＥＤである。
なお、本実施例では、赤色ＬＥＤと、青色ＬＥＤを用いたが、緑色等の単色の光を発光するＬＥＤを用いることもできる。
なお、本発明の補助用ＬＥＤユニットは、擬似白色ＬＥＤとは異なる発光波長の光を発光するＬＥＤを１種類または複数種組み合わせた構成を用いることができる。この点については後ほど説明する。
本実施形態では、赤色ＬＥＤ４２ａは、中心波長６３０ｎｍの光を射出するＬＥＤであり、青色ＬＥＤ４２ｂは、中心波長４８０ｎｍの光を射出するＬＥＤである。
なお、本実施例では、赤色ＬＥＤと、青色ＬＥＤを用いたが、緑色等の単色の光を発光するＬＥＤを用いることもできる。
なお、本発明の補助用ＬＥＤユニットは、擬似白色ＬＥＤとは異なる発光波長の光を発光するＬＥＤを１種類または複数種組み合わせた構成を用いることができる。この点については後ほど説明する。
支持体４４は、列状に配置された複数の擬似白色ＬＥＤ４０及び補助用ＬＥＤユニット４２を固定または支持する部材であり、導光板１８の後述する光入射面に対向して配置されている。また、擬似白色ＬＥＤ４０及び補助用ＬＥＤユニット４２は、支持体４４の導光板側の面に固定または支持されている。
ここで、支持体４４は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成することが好ましい。支持体４４を熱伝導性の良い金属で形成することで、擬似白色ＬＥＤ及び補助用ＬＥＤユニットから発生する熱を吸収し、外部に放散させるヒートシンクとしての機能させることができる。
なお、補助用ＬＥＤユニット４２は、支持体４４に直接固定することに限定されず、補助用ＬＥＤユニット４２を支持体以外の周辺の部材に固定してもよい。
ここで、支持体４４は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成することが好ましい。支持体４４を熱伝導性の良い金属で形成することで、擬似白色ＬＥＤ及び補助用ＬＥＤユニットから発生する熱を吸収し、外部に放散させるヒートシンクとしての機能させることができる。
なお、補助用ＬＥＤユニット４２は、支持体４４に直接固定することに限定されず、補助用ＬＥＤユニット４２を支持体以外の周辺の部材に固定してもよい。
次に、面状照明装置１０の導光板１８について説明する。
導光板１８は、図２（Ａ）に示すように、略矩形形状の平坦な光射出面１８ａと、光射出面１８ａの反対側に位置し、光射出面１８ａの一辺に平行で、光射出面１８ａを２等分する２等分線Ｘに対して互いに対称で、光射出面１８ａに対して所定の角度で傾斜する２つの傾斜面（第１傾斜面１８ｂと第２傾斜面１８ｃ）と、２つの光源１２に対向し、それら光源１２からの光が入射される２つの光入射面（第１光入射面１８ｄと第２光入射面１８ｅ）とを有している。第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃは、２等分線Ｘを境にして、光射出面１８ａに対し傾斜している。導光板１８は、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅから中央に向かうに従って厚さが厚くなっており、中央部が最も厚く、両端部が最も薄くなっている。
つまり、導光板１８は、略板状形状であり、光射出面１８ａが板の正面（面積の大きい面）、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅが板の側面（厚み方向の細長い面）、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃが板の裏面となる。
光射出面１８ａに対する第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃの角度は特に限定されない。
導光板１８は、図２（Ａ）に示すように、略矩形形状の平坦な光射出面１８ａと、光射出面１８ａの反対側に位置し、光射出面１８ａの一辺に平行で、光射出面１８ａを２等分する２等分線Ｘに対して互いに対称で、光射出面１８ａに対して所定の角度で傾斜する２つの傾斜面（第１傾斜面１８ｂと第２傾斜面１８ｃ）と、２つの光源１２に対向し、それら光源１２からの光が入射される２つの光入射面（第１光入射面１８ｄと第２光入射面１８ｅ）とを有している。第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃは、２等分線Ｘを境にして、光射出面１８ａに対し傾斜している。導光板１８は、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅから中央に向かうに従って厚さが厚くなっており、中央部が最も厚く、両端部が最も薄くなっている。
つまり、導光板１８は、略板状形状であり、光射出面１８ａが板の正面（面積の大きい面）、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅが板の側面（厚み方向の細長い面）、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃが板の裏面となる。
光射出面１８ａに対する第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃの角度は特に限定されない。
図２に示す導光板１８では、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅから入射した光は、導光板１８の内部に含まれる散乱体（詳細は後述する）によって散乱されつつ、導光板１８内部を通過し、直接、もしくは、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃで反射した後、光射出面１８ａから出射する。このとき、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃから一部の光が漏出する場合もあるが、漏出した光は導光板１８の第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃを覆うようにして配置される反射シート（図１参照）によって反射され再び導光板１８の内部に入射する。
導光板１８は、透明樹脂に、光を散乱させるための散乱粒子が混錬分散されて形成されている。導光板１８に用いられる透明樹脂の材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレート、ＭＳ樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。導光板１８に混錬分散させる散乱粒子としては、アトシパール、シンコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマなどを用いることができる。このような散乱粒子を導光板１８の内部に含有させることによって、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。
このような導光板１８は、押出成形法や射出成形法を用いて製造することができる。
このような導光板１８は、押出成形法や射出成形法を用いて製造することができる。
また、導光板１８に含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、光の入射する方向において導光板の光入射面から光射出面に直交する方向の厚みが最大となる位置までの長さ、本実施形態では、導光板の光の入射する方向（導光板１８の第１光入射面１８ｄに垂直な方向、以下「光軸方向」ともいう。）の半分の長さをＬＧ、導光板１８に含まれる散乱粒子の密度（単位体積あたりの粒子数）をＮｐ、補正係数をＫＣとした場合に、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が１．１以上であり、かつ８．２以下であり、さらに、補正係数ＫＣの値が０．００５以上０．１以下であるという関係を満たしている。導光板１８は、このような関係を満たす散乱粒子を含んでいるので、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。
一般的に、平行光束を等方媒質に入射させた場合の透過率Ｔは、Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒ則により下記式（Ａ）で表される。
Ｔ＝Ｉ／Ｉ０＝ｅｘｐ（−ρ・ｘ）・・・（Ａ）
ここで、ｘは距離、Ｉ０は入射光強度、Ｉは出射光強度、ρは減衰定数である。
Ｔ＝Ｉ／Ｉ０＝ｅｘｐ（−ρ・ｘ）・・・（Ａ）
ここで、ｘは距離、Ｉ０は入射光強度、Ｉは出射光強度、ρは減衰定数である。
上記減衰定数ρは、粒子の散乱断面積Φと媒質に含まれる単位体積当たりの粒子数Ｎpとを用いて下記式（Ｂ）で表される。
ρ＝Φ・Ｎｐ・・・（Ｂ）
したがって、導光板の光軸方向の半分の長さをＬＧとすると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔは、下記式（Ｃ）で与えられる。ここで、導光板の光軸方向の半分の長さＬＧは、導光板１８の光入射面に垂直な方向における導光板１８の一方の光入射面から導光板１８の中心までの長さとなる。
また、光の取り出し効率とは、入射光に対する、導光板の光入射面から光軸方向に長さＬＧ離間した位置に到達する光の割合であり、例えば、図２に示す導光板１８の場合は、端面に入射する光に対する導光板の中心（導光板の光軸方向の半分の長さとなる位置）に到達する光の割合である。
Ｅｏｕｔ∝ｅｘｐ（−Φ・Ｎｐ・ＬＧ）・・・（Ｃ）
ρ＝Φ・Ｎｐ・・・（Ｂ）
したがって、導光板の光軸方向の半分の長さをＬＧとすると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔは、下記式（Ｃ）で与えられる。ここで、導光板の光軸方向の半分の長さＬＧは、導光板１８の光入射面に垂直な方向における導光板１８の一方の光入射面から導光板１８の中心までの長さとなる。
また、光の取り出し効率とは、入射光に対する、導光板の光入射面から光軸方向に長さＬＧ離間した位置に到達する光の割合であり、例えば、図２に示す導光板１８の場合は、端面に入射する光に対する導光板の中心（導光板の光軸方向の半分の長さとなる位置）に到達する光の割合である。
Ｅｏｕｔ∝ｅｘｐ（−Φ・Ｎｐ・ＬＧ）・・・（Ｃ）
ここで式（Ｃ）は有限の大きさの空間におけるものであり、式（Ａ）との関係を補正するための補正係数ＫＣを導入する。補正係数ＫＣは、有限の空間の光学媒質中で光が伝搬する場合に経験的に求められる無次元の補正係数である。そうすると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔは、下記式（Ｄ）で表される。
Ｅｏｕｔ＝ｅｘｐ（−Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ）・・・（Ｄ）
Ｅｏｕｔ＝ｅｘｐ（−Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ）・・・（Ｄ）
式（Ｄ）に従えば、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が３．５のときに、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが３％であり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が４・７のときに、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが１％である。
この結果より、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が大きくなると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが低くなることが分かる。光は導光板の光軸方向へ進むにつれて散乱するため、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが低くなると考えられる。
この結果より、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が大きくなると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが低くなることが分かる。光は導光板の光軸方向へ進むにつれて散乱するため、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが低くなると考えられる。
したがって、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は大きいほど導光板として好ましい性質であることが分かる。つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を大きくすることで、光の入射面と対向する面から射出される光を少なくし、光射出面から射出される光を多くすることができる。すなわち、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を大きくすることで、入射面に入射する光に対する光射出面から射出される光の割合（以下「光利用効率」ともいう。）を高くすることができる。具体的には、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を１．１以上とすることで、光利用効率を５０％以上にすることができる。
ここで、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は大きくすると、導光板１８の光射出面１８ａから出射する光の照度むらが顕著になるが、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を８．２以下とすることで、照度むらを一定以下（許容範囲内）に抑えることができる。なお、照度と輝度は略同様に扱うことができる。従って、本発明においては、輝度と照度とは、同様の傾向があると推測される。
以上より、本発明の導光板のΦ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は、１．１以上かつ８．２以下であるという関係を満たすことが好ましく、２．０以上かつ７．０以下であることがより好ましい。また、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は、３．０以上であればさらに好ましく、４．７以上であれば最も好ましい。
また、補正係数ＫＣは、０．００５以上０．１以下であることが好ましい。
ここで、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は大きくすると、導光板１８の光射出面１８ａから出射する光の照度むらが顕著になるが、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を８．２以下とすることで、照度むらを一定以下（許容範囲内）に抑えることができる。なお、照度と輝度は略同様に扱うことができる。従って、本発明においては、輝度と照度とは、同様の傾向があると推測される。
以上より、本発明の導光板のΦ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は、１．１以上かつ８．２以下であるという関係を満たすことが好ましく、２．０以上かつ７．０以下であることがより好ましい。また、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は、３．０以上であればさらに好ましく、４．７以上であれば最も好ましい。
また、補正係数ＫＣは、０．００５以上０．１以下であることが好ましい。
以下、具体例とともに、導光板についてより詳細に説明する。
まず、散乱断面積Φ、粒子密度Ｎｐ、導光板の光軸方向の半分の長さＬＧ、補正係数ＫＣを種々の値とし、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が異なる各導光板について、計算機シミュレーションにより光利用効率を求め、さらに照度むらの評価を行った。ここで、照度むら［％］は、導光板の光射出面から射出される光の最大照度をＩMaxとし、最小照度をＩMinとし、平均照度をＩAveとしたときの［（ＩMax−ＩMin）／ＩAve］×１００とした。
測定した結果を下記表１に示す。また、表１の判定は、光利用効率が５０％以上かつ照度むらが１５０％以下の場合を○、光利用効率が５０％より小さいまたは照度むらが１５０％より大きいの場合を×として示す。
また、図４に、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値と光利用効率（光入射面に入射する光に対して光射出面から射出される光の割合）との関係を測定した結果を示す。
まず、散乱断面積Φ、粒子密度Ｎｐ、導光板の光軸方向の半分の長さＬＧ、補正係数ＫＣを種々の値とし、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が異なる各導光板について、計算機シミュレーションにより光利用効率を求め、さらに照度むらの評価を行った。ここで、照度むら［％］は、導光板の光射出面から射出される光の最大照度をＩMaxとし、最小照度をＩMinとし、平均照度をＩAveとしたときの［（ＩMax−ＩMin）／ＩAve］×１００とした。
測定した結果を下記表１に示す。また、表１の判定は、光利用効率が５０％以上かつ照度むらが１５０％以下の場合を○、光利用効率が５０％より小さいまたは照度むらが１５０％より大きいの場合を×として示す。
また、図４に、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値と光利用効率（光入射面に入射する光に対して光射出面から射出される光の割合）との関係を測定した結果を示す。
表１及び図４に示すように、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上とすることで、光利用効率を大きくすること、具体的には光利用効率を５０％以上とすることができ、８．２以下とすることで、照度ムラを１５０％以下にすることができることがわかる。
また、Ｋｃを０．００５以上とすることで、光利用効率を高くすることができ、０．１以下とすることで、導光板からの射出される光の照度むらを小さくすることができることがわかる。
また、Ｋｃを０．００５以上とすることで、光利用効率を高くすることができ、０．１以下とすることで、導光板からの射出される光の照度むらを小さくすることができることがわかる。
次に、導光板に混錬又は分散させる微粒子の粒子密度Ｎｐが種々の値の導光板を作成し、それぞれの導光板の光射出面の各位置から射出される光の照度分布を測定した。ここで本実施形態では、粒子密度Ｎｐを除いて他の条件、具体的には、散乱断面積Φ、導光板の光軸方向の半分の長さＬＧ、補正係数ＫＣ、導光板の形状等は、同じ値とした。従って、本実施形態では、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣは、粒子密度Ｎｐに比例して変化する。
このようにして種々の粒子密度の導光板について、それぞれ光射出面から射出される光の照度分布を測定した結果を図５に示す。図５は、縦軸を照度［ｌｘ］とし、横軸を導光板の一方の光入射面からの距離（導光長）［ｍｍ］とした。
このようにして種々の粒子密度の導光板について、それぞれ光射出面から射出される光の照度分布を測定した結果を図５に示す。図５は、縦軸を照度［ｌｘ］とし、横軸を導光板の一方の光入射面からの距離（導光長）［ｍｍ］とした。
さらに、測定した照度分布の導光板の側壁から射出される光の最大照度をＩMaxとし、最小照度をＩMinとし、平均照度をＩAveとしたときの照度むら［（ＩMax−ＩMin）／ＩAve］×１００［％］を算出した。
図６に、算出した照度むらと粒子密度との関係を示す。図６では、縦軸を照度むら［％］とし、横軸を粒子密度［個／ｍ3］とした。また、図６には、横軸を同様に粒子密度とし、縦軸を光利用効率［％］とした、光利用効率と粒子密度との関係も併せて示す。
図６に、算出した照度むらと粒子密度との関係を示す。図６では、縦軸を照度むら［％］とし、横軸を粒子密度［個／ｍ3］とした。また、図６には、横軸を同様に粒子密度とし、縦軸を光利用効率［％］とした、光利用効率と粒子密度との関係も併せて示す。
図５、図６に示すように、粒子密度を高くする、つまりΦ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを大きくすると、光利用効率は高くなるが、照度むらも大きくなる。また、粒子密度を低くする、つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを小さくすると、光利用効率は低くなるが、照度むらを小さくなることがわかる。
ここで、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上８．２以下とすることで、光利用効率を５０％以上とし、かつ、照度むらを１５０％以下とすることができる。照度むらを１５０％以下とすることで、照度むらを目立たなくすることができる。
つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上８．２以下とすることで、光利用効率を一定以上とし、かつ照度むらも低減することができることがわかる。
ここで、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上８．２以下とすることで、光利用効率を５０％以上とし、かつ、照度むらを１５０％以下とすることができる。照度むらを１５０％以下とすることで、照度むらを目立たなくすることができる。
つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上８．２以下とすることで、光利用効率を一定以上とし、かつ照度むらも低減することができることがわかる。
次に、プリズムシート１６について説明する。
プリズムシート１６は、導光板１８の光射出面１８ａ上に配置されている。このプリズムシートは１６は、複数のプリズムを平行に配列させることにより形成される透明なシートであり、導光板１８の光射出面１８ａから出射する光の集光性を高めて輝度を改善することができる。
プリズムシート１６は、導光板１８の光射出面１８ａ上に配置されている。このプリズムシートは１６は、複数のプリズムを平行に配列させることにより形成される透明なシートであり、導光板１８の光射出面１８ａから出射する光の集光性を高めて輝度を改善することができる。
ここで、本実施形態では、プリズムシートのプリズムを対称形状、つまり、プリズムの頂角を挟む二本の直線の長さが等しい形状としたが、プリズムは非対称形状、つまり、プリズムの頂角を挟む二本の直線の長さが異なる形状としてもよい。
ここで、プリズムを対称形状とする場合は、プリズムの頂角を挟む長さの等しい二本の直線の成す角度を、５５°以上８０°以下とすることが好ましく、プリズムを非対称形状とする場合は、プリズムの頂角の頂点からプリズムの底辺に対する垂線とプリズムの頂角を挟む長さの異なる直線のうちの片方の直線とが成す角度が０°≦θ１≦１５、プリズムの頂角の頂点からプリズムの底辺に対する垂線とプリズムの頂角を挟む長さの異なる直線のうち他方の直線とが成す角度を３０°≦θ２≦４５°とすることが好ましい。
プリズムシートのプリズムを上記角度を満足する形状とすることで、光利用効率を向上させ、かつ正面輝度も向上させることができる。
ここで、プリズムを対称形状とする場合は、プリズムの頂角を挟む長さの等しい二本の直線の成す角度を、５５°以上８０°以下とすることが好ましく、プリズムを非対称形状とする場合は、プリズムの頂角の頂点からプリズムの底辺に対する垂線とプリズムの頂角を挟む長さの異なる直線のうちの片方の直線とが成す角度が０°≦θ１≦１５、プリズムの頂角の頂点からプリズムの底辺に対する垂線とプリズムの頂角を挟む長さの異なる直線のうち他方の直線とが成す角度を３０°≦θ２≦４５°とすることが好ましい。
プリズムシートのプリズムを上記角度を満足する形状とすることで、光利用効率を向上させ、かつ正面輝度も向上させることができる。
図１及び図２に示した例では、プリズムシートを１枚で構成したが、プリズムシートを２枚で構成することもできる。この場合は、２枚のプリズムシートのうちの一方は、そのプリズム列の延在する方向が導光板１８の光入射面（第１光入射面１８ｄと第２光入射面１８ｅ）に平行になるように配置され、他方は、それに対して垂直になるように配置される。つまり、２枚のプリズムシートは、プリズム列の延在する方向が互いに垂直になるように配置される。
また、これらプリズムシートは、そのプリズムの頂角が導光板１８の光射出面１８ａ側に向くように配置されることが好ましい。
また、これらプリズムシートは、そのプリズムの頂角が導光板１８の光射出面１８ａ側に向くように配置されることが好ましい。
なお、プリズムシートを２枚配置する場合、プリズムシートの配置の順序は特に限定されない。すなわち、導光板１８の光射出面１８ａの直上に、導光板１８の光入射面に平行な方向に延在するプリズムを有するプリズムシートを配置し、そのプリズムシートの上に、導光板１８の光入射面と垂直な方向に延在するプリズムを有するプリズムシートを配置してもよいし、その逆でもよい。
また、図示例ではプリズムシート２６を用いたが、プリズムシート２６の代わりに、プリズムに類する光学素子を規則的に配置したシートを用いることもできる。例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型など、レンズ効果を有する光学素子を規則的に配置したシートをプリズムシートの代わりに用いることもできる。
また、図示例ではプリズムシート２６を用いたが、プリズムシート２６の代わりに、プリズムに類する光学素子を規則的に配置したシートを用いることもできる。例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型など、レンズ効果を有する光学素子を規則的に配置したシートをプリズムシートの代わりに用いることもできる。
次に、拡散フィルム１４について説明する。
拡散フィルム１４は、図１に示されるように、プリズムシート１６と液晶パネル４との間に配置される。拡散フィルム１４は、フィルム状部材に光拡散性を付与して形成される。フィルム状部材は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレート、ＭＳ樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂を材料に形成することができる。
拡散フィルム１４の製造方法は特に限定されないが、例えば、フィルム状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化を施して拡散性を付与したり、表面に光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料や、樹脂、ガラス、ジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工したり、上記顔料やビーズ類を上記透明な樹脂中に混練したりすることで形成することができる。他には、反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、Ａｇ、Ａｌのような金属を用いて形成することもできる。
本発明において、拡散フィルム１４としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散フィルムを用いることができる。
拡散フィルム１４は、図１に示されるように、プリズムシート１６と液晶パネル４との間に配置される。拡散フィルム１４は、フィルム状部材に光拡散性を付与して形成される。フィルム状部材は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレート、ＭＳ樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂を材料に形成することができる。
拡散フィルム１４の製造方法は特に限定されないが、例えば、フィルム状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化を施して拡散性を付与したり、表面に光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料や、樹脂、ガラス、ジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工したり、上記顔料やビーズ類を上記透明な樹脂中に混練したりすることで形成することができる。他には、反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、Ａｇ、Ａｌのような金属を用いて形成することもできる。
本発明において、拡散フィルム１４としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散フィルムを用いることができる。
拡散フィルム１４は、導光板１８の光射出面から所定の距離だけ離して配置されてもよく、その距離は導光板１８の光射出面からの光量分布に応じて適宜変更することができる。
このように拡散フィルム１４を導光板１８の光射出面から所定の間隔だけ離すことにより、導光板１８の光射出面から射出する光が、光射出面と拡散フィルム１４の間で更にミキシング（混合）される。これにより、拡散フィルム１４を透過して液晶表示パネル４を照明する光の輝度を、より一層均一化することができる。
拡散フィルム１４を導光板１８の光射出面から所定の間隔だけ離す方法としては、例えば、拡散フィルム１４と導光板１８との間にスペーサを設ける方法などを用いることができる。
このように拡散フィルム１４を導光板１８の光射出面から所定の間隔だけ離すことにより、導光板１８の光射出面から射出する光が、光射出面と拡散フィルム１４の間で更にミキシング（混合）される。これにより、拡散フィルム１４を透過して液晶表示パネル４を照明する光の輝度を、より一層均一化することができる。
拡散フィルム１４を導光板１８の光射出面から所定の間隔だけ離す方法としては、例えば、拡散フィルム１４と導光板１８との間にスペーサを設ける方法などを用いることができる。
次に、バックライトユニットの反射シート２２について説明する。
反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｃ、１８ｄから漏洩する光を反射して、再び導光板１８に入射させるものであり、光の利用効率を向上させることができる。反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｃ及び１８ｄをそれぞれ覆うように中央部で折り曲げられて形成される。
反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｃ、１８ｄから漏洩する光を反射することができるものであれば、どのような材料で形成されてもよく、例えば、ＰＥＴやＰＰ（ポリプロピレン）等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。
反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｃ、１８ｄから漏洩する光を反射して、再び導光板１８に入射させるものであり、光の利用効率を向上させることができる。反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｃ及び１８ｄをそれぞれ覆うように中央部で折り曲げられて形成される。
反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｃ、１８ｄから漏洩する光を反射することができるものであれば、どのような材料で形成されてもよく、例えば、ＰＥＴやＰＰ（ポリプロピレン）等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。
面状照明装置１０は、基本的に以上ような構成である。
面状照明装置１０は、光源１２の擬似白色ＬＥＤ４０と、補助用ＬＥＤユニット４２（赤色ＬＥＤ４２ａ及び青色ＬＥＤ４２ｂ）とから射出された光が、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅから導光板１８に入射する。導光板１８に入射した光は、導光板１８内部を通過し、散乱粒子により散乱されながら、直接、もしくは、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃで反射した後、光射出面１８ａから射出される。また、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃから漏出した一部の光は、反射シート２２で反射され再び導光板１８内部に入射し、光射出面１８ａから射出される。
導光板１８の光射出面１８ａから射出された光は、プリズムシート１６及び拡散フィルム１４を透過して、拡散、散乱されて射出される。
面状照明装置１０は、光源１２の擬似白色ＬＥＤ４０と、補助用ＬＥＤユニット４２（赤色ＬＥＤ４２ａ及び青色ＬＥＤ４２ｂ）とから射出された光が、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅから導光板１８に入射する。導光板１８に入射した光は、導光板１８内部を通過し、散乱粒子により散乱されながら、直接、もしくは、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃで反射した後、光射出面１８ａから射出される。また、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃから漏出した一部の光は、反射シート２２で反射され再び導光板１８内部に入射し、光射出面１８ａから射出される。
導光板１８の光射出面１８ａから射出された光は、プリズムシート１６及び拡散フィルム１４を透過して、拡散、散乱されて射出される。
このように、面状照明装置１０の光源１２として、擬似白色ＬＥＤ４０と、擬似白色ＬＥＤ２０とは異なる発光波長の光を発光するＬＥＤを１種類または複数種組み合わせた補助用ＬＥＤユニット４２とを組み合わせることで、光源の演色性を向上させることができる。
また、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤユニットとを別々にすることで、補助用ＬＥＤユニットから射出される光の利用効率を高くすることができる。
また、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤユニットを別々に設けた構成としても光源から入射する光は導光板で混色される。このため、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤユニットを別々に配置しても、色むらのない光を光射出面から射出させることができる。
また、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤユニットとを別々にすることで、補助用ＬＥＤユニットから射出される光の利用効率を高くすることができる。
また、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤユニットを別々に設けた構成としても光源から入射する光は導光板で混色される。このため、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤユニットを別々に配置しても、色むらのない光を光射出面から射出させることができる。
また、光入射面から中央に向かうに従って厚さが厚くなる形状とすることで、導光板を厚みを厚くせずに、光源から射出された光をより遠くまで届かせることができる。つまり、導光板を薄くかつ大きくすることができる。これにより、面状照明装置を大きくかつ薄くすることができ、さらに導光板を薄くできることで、軽量化することもできる。
ここで、本実施形態では、光源の補助用ＬＥＤユニットを赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤで構成したが、本発明はこれに限定されず、図７（Ａ）に示すように、補助用ＬＥＤ５２を、赤色ＬＥＤ５２ａと、緑色ＬＥＤ５２ｂと、青色ＬＥＤ５２ｃとで構成してもよい。また、図７（Ａ）では、補助用ＬＥＤユニット５２を、擬似白色ＬＥＤ５０の間に、赤色ＬＥＤ５２ａと、緑色ＬＥＤ５２ｂと、青色ＬＥＤ５２ｃとを三角形の頂点となる位置に配置したが、その配置方法は特に限定されない。
図７（Ｂ）は、補助用ＬＥＤユニット５２を、赤色ＬＥＤ５２ａと、緑色ＬＥＤ５２ｂと青色ＬＥＤ５２ｃで構成した場合の他の配置例である。図７（Ｂ）に示すように、擬似白色ＬＥＤ５０の間に、赤色ＬＥＤ５２ａと、緑色ＬＥＤ５２ｂと、青色ＬＥＤ５２ｃとを直線状に配置した構成としてもよい。
図７（Ｂ）は、補助用ＬＥＤユニット５２を、赤色ＬＥＤ５２ａと、緑色ＬＥＤ５２ｂと青色ＬＥＤ５２ｃで構成した場合の他の配置例である。図７（Ｂ）に示すように、擬似白色ＬＥＤ５０の間に、赤色ＬＥＤ５２ａと、緑色ＬＥＤ５２ｂと、青色ＬＥＤ５２ｃとを直線状に配置した構成としてもよい。
また、補助用ＬＥＤユニットの組み合わせも特に限定されず、ＲＧＢまたは任意の色を射出するＬＥＤを任意の組み合わせを用いることができる。
さらに、上述の補助用ＬＥＤは、異なる２種類以上のＬＥＤを組み合わせたが、補助用ＬＥＤを単色、つまり一種類のＬＥＤ、例えば、図７（Ｃ）に示すように、補助用ＬＥＤユニットを赤色ＬＥＤ６２のみとすることもできる。
また、上記実施形態では、いずれも補助ＬＥＤユニットを擬似白色ＬＥＤと隣接する擬似白色ＬＥＤとの間に配置したが、これに限定されず、擬似白色ＬＥＤの近傍であればよく、例えば、図７（Ａ）中上下方向、つまり、複数の擬似白色ＬＥＤの延在方向に垂直な方向の擬似白色ＬＥＤの近傍に補助用ＬＥＤユニットを配置してもよい。
さらに、上述の補助用ＬＥＤは、異なる２種類以上のＬＥＤを組み合わせたが、補助用ＬＥＤを単色、つまり一種類のＬＥＤ、例えば、図７（Ｃ）に示すように、補助用ＬＥＤユニットを赤色ＬＥＤ６２のみとすることもできる。
また、上記実施形態では、いずれも補助ＬＥＤユニットを擬似白色ＬＥＤと隣接する擬似白色ＬＥＤとの間に配置したが、これに限定されず、擬似白色ＬＥＤの近傍であればよく、例えば、図７（Ａ）中上下方向、つまり、複数の擬似白色ＬＥＤの延在方向に垂直な方向の擬似白色ＬＥＤの近傍に補助用ＬＥＤユニットを配置してもよい。
ここで、面状照明装置は、導光板の光射出面から射出される光の平均演色評価数をＲａとし、赤、黄、青の演色評価数をそれぞれＲ９、Ｒ１１、Ｒ１２とし、擬似白色ＬＥＤのみを列状に配置した光源を配置した面状照明装置の導光板の光射出面から射出される光の平均演色評価数をＲａ’とし、赤、黄、青の演色評価数をそれぞれＲ９’、Ｒ１１’、Ｒ１２’としたとき下記式（１）式（２）を満たすことが好ましい。
ここで、平均演色評価数Ｒａ、Ｒａ’は、以下の方法で算出する。
まず、基準光の相対分光分布を測定する。ここで、本発明においては、相関色温度６５００ＫのＣＩＥ昼光（Ｄ65）を基準光として定義する。
基準光の相対分光分布をＤ65（λ）、演色評価数算出用の試験色の反射スペクトルをＴｉ（λ）とすると、基準光の三刺激値は、下記式（３）、式（４）のように表される。
まず、基準光の相対分光分布を測定する。ここで、本発明においては、相関色温度６５００ＫのＣＩＥ昼光（Ｄ65）を基準光として定義する。
基準光の相対分光分布をＤ65（λ）、演色評価数算出用の試験色の反射スペクトルをＴｉ（λ）とすると、基準光の三刺激値は、下記式（３）、式（４）のように表される。
ここで、Ｄ65光源を基準光として用いる場合、Ｘｎ＝９５．０４５，Ｙｎ＝１００，Ｚｎ＝１０８．８９２となる。
次に、使用する光源から射出される光の相対分光分布を測定する。
測定した相対分光分布をＰ（λ）とすると、使用する光源の三刺激値は下記式（５）、式（６）のように表される。
測定した相対分光分布をＰ（λ）とすると、使用する光源の三刺激値は下記式（５）、式（６）のように表される。
得られた三刺激値をＬ*ａ*ｂ*へ変換すると、下記式（７）のように表される。
さらに、得られたＬ*ａ*ｂ*から、基準光（Ｄ65）を用いた際の光と光源を用いた光の式差ｄＥｉは、下記式（８）のように定義される。
得られた各試験色についての基準光とＬＥＤ光源との色差ｄＥｉより各試験色に対する演色評価数と、平均演色評価数は、下記式（９）のように表される。
以上のようにして、補助用ＬＥＤユニットは用いずに擬似白色ＬＥＤのみを配置した光源としたことを除いて他の部分は面状照明装置１０と同一の構成の面状照明装置の光射出面から射出される光の平均演色評価数Ｒａ’と面状照明装置１０の光射出面から射出される光の平均演色評価数Ｒａとを算出する。
このように、補助用ＬＥＤユニットは用いずに擬似白色ＬＥＤのみを配置した光源としたことを除いて他の部分は面状照明装置１０と同一の構成の面状照明装置の光射出面から射出される光の平均演色評価数Ｒａ’と、赤、黄、青の演色評価数Ｒ９’、Ｒ１１’、Ｒ１２’を測定し、算出し、面状照明装置１０の光射出面から射出される光の平均演色評価数Ｒａと、赤、黄、青の演色評価数Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１２を測定し、算出する。さらに、測定した値に基づいて、Ｋ（Ｒ）＝（Ｒ９’／Ｒ９）、Ｋ（Ｇ）＝（Ｒ１１’／Ｒ１１）、Ｋ（Ｂ）＝（Ｒ１２’／Ｒ１２）を算出する。
このようにして算出した、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）及びＲａ’／Ｒａに基づいて演色性を評価する。
このように、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）及びＲａ’／Ｒａに基づいて演色性を評価することで、光源から射出される光の演色性を正確に評価することができ、かつ擬似白色ＬＥＤとの対比を簡単に行うことができる。また、本評価方法を用いて光源を設計することで、所望の演色性を有する面状照明装置を作成することが可能となる。
また、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）及びＲａ’／Ｒａが上記式（１）及び式（２）を満足するか否かを基準として評価することにより、演色性をより正確に判断することができる。
このようにして算出した、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）及びＲａ’／Ｒａに基づいて演色性を評価する。
このように、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）及びＲａ’／Ｒａに基づいて演色性を評価することで、光源から射出される光の演色性を正確に評価することができ、かつ擬似白色ＬＥＤとの対比を簡単に行うことができる。また、本評価方法を用いて光源を設計することで、所望の演色性を有する面状照明装置を作成することが可能となる。
また、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）及びＲａ’／Ｒａが上記式（１）及び式（２）を満足するか否かを基準として評価することにより、演色性をより正確に判断することができる。
面状照明装置１０の導光板の光射出面から射出される光の演色評価数及び平均演色評価数と、光源を擬似白色ＬＥＤのみで構成する以外は、同一の構成の面状照明装置の導光板の光射出面から射出される光のそれぞれの演色評価数及び平均演色評価数との関係が上記式（１）式（２）を満たすことで、演色性をより向上させることができる。
また、補助用ＬＥＤユニットとしては、異なる色の光を発光する、つまり、発光する光の中心波長が５０ｎｍ以上離れているＬＥＤを２種以上組み合わせることが好ましい。
また、擬似白色ＬＥＤの光の強度αと、補助用ＬＥＤの光の強度βとの関係が、０．０５≦（β／α）＜０．５を満たすことが好ましい。αとβとの関係が上記範囲を満たすことで、本発明の効果をより好適に得ることができる。
なお、補助用ＬＥＤユニットとして、中心波長の異なる２種以上のＬＥＤを組み合わせる場合は、補助用ＬＥＤユニットのそれぞれの種類のＬＥＤの光の強度βｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）と、擬似白色ＬＥＤの光強度αとも、０．０５≦（βｉ／α）＜０．５を満たしていることが好ましい。
また、擬似白色ＬＥＤの光の強度αと、補助用ＬＥＤの光の強度βとの関係が、０．０５≦（β／α）＜０．５を満たすことが好ましい。αとβとの関係が上記範囲を満たすことで、本発明の効果をより好適に得ることができる。
なお、補助用ＬＥＤユニットとして、中心波長の異なる２種以上のＬＥＤを組み合わせる場合は、補助用ＬＥＤユニットのそれぞれの種類のＬＥＤの光の強度βｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）と、擬似白色ＬＥＤの光強度αとも、０．０５≦（βｉ／α）＜０．５を満たしていることが好ましい。
さらに、擬似白色ＬＥＤの光の強度αと、補助用ＬＥＤの光の強度βとの関係は、０．１≦（β／α）≦０．３とすることがより好ましい。αとβとの関係が０．１≦（β／α）≦０．３を満たすことで、色むらの発生をより確実に防止でき、かつ好適に演色性を向上させることができる。
また、本実施形態では、擬似白色ＬＥＤに対して補助用ＬＥＤを小さくしたが、擬似白色ＬＥＤの大きさと補助用ＬＥＤユニットの大きさとの関係は特に限定されず、例えば、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤとを同じ大きさとしてもよい。
また、本実施形態では、擬似白色ＬＥＤに対して補助用ＬＥＤを小さくしたが、擬似白色ＬＥＤの大きさと補助用ＬＥＤユニットの大きさとの関係は特に限定されず、例えば、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤとを同じ大きさとしてもよい。
また、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）及びＲａ’／Ｒａに基づいて演色性を評価し、擬似白色ＬＥＤと補助用ＬＥＤユニットの組み合わせ、その割合、また、補助用ＬＥＤユニットを構成するＬＥＤの組み合わせ等を調整し、上記式（１）及び式（２）を満たす擬似白色ＬＥＤ及び補助用ＬＥＤユニット、つまり、光源を決定し、その決定した光源を用いて、つまり、決定した組み合わせに基づいて、面状照明装置を製造する。
このようにして、面状照明装置を製造することにより、演色性の高い面状照明装置を製造することができる。
このようにして、面状照明装置を製造することにより、演色性の高い面状照明装置を製造することができる。
また、補助用ＬＥＤユニットを用いずに、擬似白色ＬＥＤのみを配置した光源としたことを除いて他の部分は面状照明装置１０と同一の構成の面状照明装置の光射出面から射出される光の平均演色評価数Ｒａ’と、赤、黄、青の演色評価数Ｒ９’、Ｒ１１’、Ｒ１２’とを予め算出しておき、面状照明装置の平均演色評価数Ｒａと、赤、黄、青の演色評価数Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１２としたとき、上記式（１）及び式（２）を満たすように補助用ＬＥＤユニットの組み合わせ、その割合を決定する面状照明装置の設計方法としても用いることができる。
また、補助用ＬＥＤユニットは用いずに擬似白色ＬＥＤのみを配置した光源としたことを除いて他の部分は面状照明装置１０と同一の構成の面状照明装置の光射出面から射出される光の平均演色評価数Ｒａ’と、赤、黄、青の演色評価数Ｒ９’、Ｒ１１’、Ｒ１２’とを予め算出しておき、製造された面状照明装置の平均演色評価数Ｒａと、赤、黄、青の演色評価数Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１２を測定し、上記式（１）及び式（２）を満たしているか否かで、面状照明装置の演色性を検査する面状照明装置の検査方法としても用いることができる。
以下、本発明の面状照明装置の光源の擬似発光ＬＥＤと補助用ＬＥＤユニットとの関係について測定した結果とともにより詳細に説明する。
本実施例では、擬似白色ＬＥＤとして、青色ＬＥＤとＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系を蛍光物質とを組み合わせたＬｕｍｉｌｅｄｓ社製Ｌｕｘｅｏｎ Ｆｌａｓｈを用いた。
また、補助用ＬＥＤユニットの赤色ＬＥＤとしては、中心波長が６３０ｎｍまたは６５０ｎｍの光を発光するＬＥＤを、緑色ＬＥＤとしては、中心波長が５２０ｎｍの光を発光するＬＥＤを、青色ＬＥＤとしては、中心波長が４７０ｎｍまたは４８０ｎｍの光を発光するＬＥＤを実施例に応じて各種組み合わせた。また、補助用ＬＥＤユニットのＬＥＤには、スペクトル半値角が約３０度のＬＥＤを用いた。
図８に、擬似白色ＬＥＤと、中心波長６３０ｎｍの光を発光する赤色ＬＥＤ、中心波長５２０ｎｍの光を発光する緑色ＬＥＤ、中心波長４７０ｎｍの光を発光する青色ＬＥＤの分光特性を示す。ここで、図８のグラフの縦軸は相対強度［ａ．ｕ．］であり、横軸は、波長［ｎｍ］である。
上記擬似白色ＬＥＤ及び補助用ＬＥＤユニットのＬＥＤを各種組み合わせた結果を下記表２及び表３に示す。
ここで、表２、表３中Ｎｏ１は、擬似白色ＬＥＤのみを光源として用いた比較例であり、Ｎｏ２〜Ｎｏ１４が、種々のＬＥＤを組み合わせた補助用ＬＥＤユニットと擬似白色ＬＥＤとを光源として用いた本発明の実施例である。
表２には、光源として用いた擬似白色ＬＥＤ、補助用ＬＥＤユニットのＬＥＤの中心波長と配置割合、また測定した演色評価数Ｒ１〜Ｒ８及び算出した平均演色評価数Ｒａを示す。ここで、表２の補助用ＬＥＤの欄の上段は、ＬＥＤの中心波長、下段は、擬似発光ＬＥＤに対する割合を示す。
表３には、測定した結果から算出した、平均演色評価数Ｒａ、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）および判定結果を示す。
また、表３において、判定は、光源として用いた擬似白色ＬＥＤのみを用いた場合よりも、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）が１つでも高くなった場合は△を、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）の少なくとも１つとＲａが高くなった場合は○を、Ｒａ、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）のすべてが高くなった場合を◎、Ｒａ、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）のすべてが平均的に高くなった場合を◎◎とした。
本実施例では、擬似白色ＬＥＤとして、青色ＬＥＤとＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系を蛍光物質とを組み合わせたＬｕｍｉｌｅｄｓ社製Ｌｕｘｅｏｎ Ｆｌａｓｈを用いた。
また、補助用ＬＥＤユニットの赤色ＬＥＤとしては、中心波長が６３０ｎｍまたは６５０ｎｍの光を発光するＬＥＤを、緑色ＬＥＤとしては、中心波長が５２０ｎｍの光を発光するＬＥＤを、青色ＬＥＤとしては、中心波長が４７０ｎｍまたは４８０ｎｍの光を発光するＬＥＤを実施例に応じて各種組み合わせた。また、補助用ＬＥＤユニットのＬＥＤには、スペクトル半値角が約３０度のＬＥＤを用いた。
図８に、擬似白色ＬＥＤと、中心波長６３０ｎｍの光を発光する赤色ＬＥＤ、中心波長５２０ｎｍの光を発光する緑色ＬＥＤ、中心波長４７０ｎｍの光を発光する青色ＬＥＤの分光特性を示す。ここで、図８のグラフの縦軸は相対強度［ａ．ｕ．］であり、横軸は、波長［ｎｍ］である。
上記擬似白色ＬＥＤ及び補助用ＬＥＤユニットのＬＥＤを各種組み合わせた結果を下記表２及び表３に示す。
ここで、表２、表３中Ｎｏ１は、擬似白色ＬＥＤのみを光源として用いた比較例であり、Ｎｏ２〜Ｎｏ１４が、種々のＬＥＤを組み合わせた補助用ＬＥＤユニットと擬似白色ＬＥＤとを光源として用いた本発明の実施例である。
表２には、光源として用いた擬似白色ＬＥＤ、補助用ＬＥＤユニットのＬＥＤの中心波長と配置割合、また測定した演色評価数Ｒ１〜Ｒ８及び算出した平均演色評価数Ｒａを示す。ここで、表２の補助用ＬＥＤの欄の上段は、ＬＥＤの中心波長、下段は、擬似発光ＬＥＤに対する割合を示す。
表３には、測定した結果から算出した、平均演色評価数Ｒａ、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）および判定結果を示す。
また、表３において、判定は、光源として用いた擬似白色ＬＥＤのみを用いた場合よりも、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）が１つでも高くなった場合は△を、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）の少なくとも１つとＲａが高くなった場合は○を、Ｒａ、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）のすべてが高くなった場合を◎、Ｒａ、Ｋ（Ｒ）、Ｋ（Ｇ）、Ｋ（Ｂ）のすべてが平均的に高くなった場合を◎◎とした。
表３に示すように、Ｒａ，Ｋ（Ｒ），Ｋ（Ｇ），Ｋ（Ｂ）が、上記式１を満たす光源を用いた場合、つまり、Ｎｏ２，３，６，９，１０，１１，１２、１３，１４は、演色性を高くすることができることが分かる。
特に、表２及び表３のＮｏ１３の実施例、つまり、擬似白色ＬＥＤを１に対して、補助用ＬＥＤユニットとして赤色ＬＥＤ（中心波長６３０ｎｍ）を０．１、緑色ＬＥＤ（中心波長５２０ｎｍ）を０．１、青色ＬＥＤ（中心波長４７０ｎｍ）を０．１の割合で配置した場合は、全ての色に対する演色性を高くすることができることがわかる。
特に、表２及び表３のＮｏ１３の実施例、つまり、擬似白色ＬＥＤを１に対して、補助用ＬＥＤユニットとして赤色ＬＥＤ（中心波長６３０ｎｍ）を０．１、緑色ＬＥＤ（中心波長５２０ｎｍ）を０．１、青色ＬＥＤ（中心波長４７０ｎｍ）を０．１の割合で配置した場合は、全ての色に対する演色性を高くすることができることがわかる。
図９に、補助用ＬＥＤユニットとして、中心波長６３０ｎｍの光を発光する赤色ＬＥＤと、中心波長４８０ｎｍの光を発光する青色ＬＥＤとを組み合わせた光源（表２，表３中Ｎｏ９）から射出される光の分光特性と、補助用ＬＥＤユニットとして、中心波長６３０ｎｍの光を発光する赤色ＬＥＤと、中心波長５２０ｎｍの光を発光する緑色ＬＥＤと、中心波長４８０ｎｍの光を発光する青色ＬＥＤとを組み合わせた光源（表２，表３中Ｎｏ１３）から射出される光の分光特性を示す。また、比較のため、擬似白色ＬＥＤのみで構成される光源から射出される光の分光特性も併せて示す。
ここで、図９のグラフの縦軸は相対強度［ａ．ｕ．］であり、横軸は、波長［ｎｍ］である。
図９のグラフに示すように、射出される光の相対強度の点からも、Ｎｏ９、Ｎｏ１３の組み合わせの光源を用いた面状照明装置は、擬似白色ＬＥＤのみのＮｏ１の面状照明装置よりも赤色領域、青色領域の波長の射出量が大きくなっていることがわかる。
ここで、図９のグラフの縦軸は相対強度［ａ．ｕ．］であり、横軸は、波長［ｎｍ］である。
図９のグラフに示すように、射出される光の相対強度の点からも、Ｎｏ９、Ｎｏ１３の組み合わせの光源を用いた面状照明装置は、擬似白色ＬＥＤのみのＮｏ１の面状照明装置よりも赤色領域、青色領域の波長の射出量が大きくなっていることがわかる。
ここで、導光板１８は、光入射面となる第１光入射面１８ｄ、第２光入射面１８ｅと、光射出面１８ａと、光反射面となる第１傾斜面１８ｂ、第２傾斜面１８ｃの少なくとも１面の表面粗さＲａを３８０ｎｍより小さくすること、つまりＲａ＜３８０ｎｍとすることが好ましい。
光入射面となる第１光入射面１８ｄ、第２光入射面１８ｅの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射を無視することができ、つまり、導光板表面での拡散反射を防止することができ、入射効率を向上させることができる。
また、光射出面１８ａの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射透過を無視することができ、つまり導光板表面での拡散反射透過を防止することができ、全反射により奥まで光を伝えることができる。
さらに、光反射面となる第１傾斜面１８ｂ、第２傾斜面１８ｃの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、拡散反射を無視することができ、つまり光反射面での拡散反射を防止でき、全反射成分をより奥まで伝えることができる。
光入射面となる第１光入射面１８ｄ、第２光入射面１８ｅの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射を無視することができ、つまり、導光板表面での拡散反射を防止することができ、入射効率を向上させることができる。
また、光射出面１８ａの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射透過を無視することができ、つまり導光板表面での拡散反射透過を防止することができ、全反射により奥まで光を伝えることができる。
さらに、光反射面となる第１傾斜面１８ｂ、第２傾斜面１８ｃの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、拡散反射を無視することができ、つまり光反射面での拡散反射を防止でき、全反射成分をより奥まで伝えることができる。
また、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃには、光入射面１８ｄ及び１８ｅと平行な方向にプリズム列を形成してもよい。
このように第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃにプリズム列を形成することで、傾斜面から光入射面へ効率よく光を反射させることができる。
このようなプリズム列の代わりに、プリズムに類する光学素子を規則的に形成してもよい。例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型など、レンズ効果を有する光学素子を導光板の傾斜面に形成することもできる。
このように第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃにプリズム列を形成することで、傾斜面から光入射面へ効率よく光を反射させることができる。
このようなプリズム列の代わりに、プリズムに類する光学素子を規則的に形成してもよい。例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型など、レンズ効果を有する光学素子を導光板の傾斜面に形成することもできる。
ここで、導光板は、光入射面における導光板の厚み（入光部厚み）をＤ１とし、光入射面と反対側の面における導光板の厚み（中心厚み）をＤ２とし、導光板の光の入射方向の長さ（導光長）をＬとしたときに、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
1／1000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜1／10
の関係を満たすことが好ましい。
さらに、導光板は、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
27／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000
導光板の重量に対する混入された散乱粒子の重量の割合：Ｎｐａの範囲が
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐａ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすように改良することがより好ましい。上記関係を満足する形状とすることで出射効率を３０％以上に向上させることができる。
さらに、導光板は、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
66／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000
導光板の重量に対する混入された散乱粒子の重量の割合：Ｎｐａの範囲が
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐａ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすように改良することがさらに好ましい。上記関係を満足する形状とすることで、出射効率を４０％以上に向上させることができる。
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
1／1000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜1／10
の関係を満たすことが好ましい。
さらに、導光板は、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
27／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000
導光板の重量に対する混入された散乱粒子の重量の割合：Ｎｐａの範囲が
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐａ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすように改良することがより好ましい。上記関係を満足する形状とすることで出射効率を３０％以上に向上させることができる。
さらに、導光板は、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
66／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000
導光板の重量に対する混入された散乱粒子の重量の割合：Ｎｐａの範囲が
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐａ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすように改良することがさらに好ましい。上記関係を満足する形状とすることで、出射効率を４０％以上に向上させることができる。
また、本実施形態では、導光板を、光射出面に対向する面を光射出面に対して一定角度傾斜した傾斜面と形状としたが、本発明は、これに限定されず光入射面における導光板の厚みよりも、光入射面に対向する面における導光板の厚みが厚い形状であれば、どのような形状でもよい。例えば、導光板の光射出面に対向する面（図１及び図２の第１傾斜面１８ｂ及び／または第２傾斜面１８ｃ）を曲面形状としてもよい。また、傾斜面を曲面とする場合は、光射出面側に凸の形状としても、光射出面に凹の形状としてもよい。
ここで、導光板の傾斜面は、光入射面側に近づくに従って傾斜角が大きくなる形状とすることが好ましい。
例えば、傾斜面を傾斜角の異なる複数の傾斜部で構成する場合は、中心側の傾斜部の傾斜角よりも光入射面側の傾斜部の傾斜角の方が大きくなる形状とすることが好ましい。また、傾斜面と入光部の接続部をＲ形状とすることも好ましく、傾斜面を非球面形状とすることも好ましい。
このようにして、導光板の傾斜面を、光入射面側に近づくに従って傾斜角が大きくなる形状とすることで、光射出面の光入射面近傍部分から射出される光の輝度が他の部分より高くなることを防止でき、光射出面から射出される光を均一にすることができる。
例えば、傾斜面を傾斜角の異なる複数の傾斜部で構成する場合は、中心側の傾斜部の傾斜角よりも光入射面側の傾斜部の傾斜角の方が大きくなる形状とすることが好ましい。また、傾斜面と入光部の接続部をＲ形状とすることも好ましく、傾斜面を非球面形状とすることも好ましい。
このようにして、導光板の傾斜面を、光入射面側に近づくに従って傾斜角が大きくなる形状とすることで、光射出面の光入射面近傍部分から射出される光の輝度が他の部分より高くなることを防止でき、光射出面から射出される光を均一にすることができる。
さらに、導光板は、第１傾斜面と第２傾斜面との接続部（導光板の傾斜面の中央部）を曲面形状またはＲ形状とし、滑らかに接続させることが好ましい。これにより、第１傾斜面と第２傾斜面の接続部で輝線、暗線等が発生することを防止でき、より均一な光を射出させることができる。
ここで、導光板の傾斜面の中央部をＲ形状とする場合は、そのＲ形状の曲率半径をＲ１とすると、曲率半径Ｒ１と導光板の光の入射方向の長さＬとの関係が、３Ｌ≦Ｒ１≦５００Ｌを満たすことが好ましい。
また、光の入射方向における傾斜面のＲ形状の端部から端部までの長さをＬＲとし、光射出面に平行な面と傾斜面とがなす角をθとしたとき、２Ｒ・ｓｉｎ（θ）≦ＬＲを満たすことが好ましい。
また、ＬＲは、ＬＲ≦（Ｌ／２）・［（Ｌ／２）／（Ｄ２−Ｄ１）］を満たすことが好ましい。
以上より、導光板は、２Ｒ・ｓｉｎ（θ）≦ＬＲ≦（Ｌ／２）・［（Ｌ／２）／（Ｄ２−Ｄ１）］を満たす形状であることがより好ましい。
また、光の入射方向における傾斜面のＲ形状の端部から端部までの長さをＬＲとし、光射出面に平行な面と傾斜面とがなす角をθとしたとき、２Ｒ・ｓｉｎ（θ）≦ＬＲを満たすことが好ましい。
また、ＬＲは、ＬＲ≦（Ｌ／２）・［（Ｌ／２）／（Ｄ２−Ｄ１）］を満たすことが好ましい。
以上より、導光板は、２Ｒ・ｓｉｎ（θ）≦ＬＲ≦（Ｌ／２）・［（Ｌ／２）／（Ｄ２−Ｄ１）］を満たす形状であることがより好ましい。
また、上記の透明樹脂に可塑剤を混入して導光板を作製してもよい。
このように、透明材料と可塑剤とを混合した材料で導光板を作製することで、導光板をフレキシブルにすること、つまり、柔軟性のある導光板とすることができ、導光板を種々の形状に変形させることが可能となる。従って、導光板の表面を種々の曲面に形成することができる。
これにより、例えば、導光板、または、この導光板を用いた面状照明装置を電飾（イルミネーション）関係の表示板として用いる場合に、曲率を持つ壁にも装着することが可能となり、導光板をより多くの種類、より広い使用範囲の電飾やＰＯＰ（ＰＯＰ広告）等に利用することができる。
このように、透明材料と可塑剤とを混合した材料で導光板を作製することで、導光板をフレキシブルにすること、つまり、柔軟性のある導光板とすることができ、導光板を種々の形状に変形させることが可能となる。従って、導光板の表面を種々の曲面に形成することができる。
これにより、例えば、導光板、または、この導光板を用いた面状照明装置を電飾（イルミネーション）関係の表示板として用いる場合に、曲率を持つ壁にも装着することが可能となり、導光板をより多くの種類、より広い使用範囲の電飾やＰＯＰ（ＰＯＰ広告）等に利用することができる。
ここで、可塑剤としては、フタル酸エステル、具体的には、フタル酸ジメチル（ＤＭＰ）、フタル酸ジエチル（ＤＥＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＰ（ＤＥＨＰ））、フタル酸ジノルマルオクチル（ＤｎＯＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジノニル（ＤＮＰ）、フタル酸ジイソデジル（ＤＩＤＰ）、フタル酸混基エステル（Ｃ６〜Ｃ１１）（６１０Ｐ、７１１Ｐ等）、フタル酸ブチルベンジル（ＢＢＰ）が例示される。また、フタル酸エステル以外にも、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、アジピン酸ジイソノニル（ＤＩＮＡ）、アジピン酸ジノルマルアルキル（Ｃ６、８、１０）（６１０Ａ）、アジピン酸ジアルキル（Ｃ７、９）（７９Ａ）、アゼライン酸ジオクチル（ＤＯＺ）、セバシン酸ジブチル（ＤＢＳ）、セバシン酸ジオクチル（ＤＯＳ）、リン酸トリクレシル（ＴＣＰ）、アセチルクエン酸トリブチル（ＡＴＢＣ）、エポキシ化大豆油（ＥＳＢＯ）、トリメリット酸トリオクチル（ＴＯＴＭ）、ポリエステル系、塩素化パラフィン等が例示される。
以上、本発明の第１の実施形態の面状照明装置１０の各構成要素について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、導光板の光射出面上にプリズムシート及び拡散フィルムとを配置したが、本発明はこれに限定されず、プリズムシート及び拡散フィルムに加え、または替えて偏向分離フィルムを配置してもよい。
偏光分離フィルムは、導光板の光射出面から出射する光のうち、所定の偏光成分、例えば、ｐ偏光成分を選択的に透過させ、それ以外の偏光成分、例えば、ｓ偏光成分の殆どを反射させることができる。偏光分離フィルムは、反射した光を導光板に再度入射させて、再利用することができるので、光の利用効率を高め、輝度を格段に向上させることができる。
偏光分離フィルムは、例えば、透明樹脂に針状粒子を混錬して分散させて得られた板材を延伸させて、針状粒子を所定の方向に配向させることによって得られる。
偏光分離フィルムは、導光板の光射出面から出射する光のうち、所定の偏光成分、例えば、ｐ偏光成分を選択的に透過させ、それ以外の偏光成分、例えば、ｓ偏光成分の殆どを反射させることができる。偏光分離フィルムは、反射した光を導光板に再度入射させて、再利用することができるので、光の利用効率を高め、輝度を格段に向上させることができる。
偏光分離フィルムは、例えば、透明樹脂に針状粒子を混錬して分散させて得られた板材を延伸させて、針状粒子を所定の方向に配向させることによって得られる。
ここで、偏向分離フィルムは、導光板と一体化させることが好ましい。具体的には、偏光分離フィルムは、導光板１８の製造時に圧着又は融着させて一体化させることが好ましい。
偏向分離フィルムと導光板とを一体化させることで、導光板１８の光射出面１８ａと偏光分離フィルムとの間に空気を介在させることなく、互いを密着させることができる。
また、偏光分離フィルムと導光板１８とをそれぞれ独立に製造し、導光板１８の光射出側の面に偏光分離フィルムを貼り付けて設けても良い。
また、層構成は特に限定されず、偏光分離フィルムを導光板の光射出面の直上に設けても、拡散フィルムの上に設けても、プリズムシートの上に設けてもよい。また、偏光分離フィルムを拡散フィルムまたはプリズムシートと一体にしてもよい。
偏向分離フィルムと導光板とを一体化させることで、導光板１８の光射出面１８ａと偏光分離フィルムとの間に空気を介在させることなく、互いを密着させることができる。
また、偏光分離フィルムと導光板１８とをそれぞれ独立に製造し、導光板１８の光射出側の面に偏光分離フィルムを貼り付けて設けても良い。
また、層構成は特に限定されず、偏光分離フィルムを導光板の光射出面の直上に設けても、拡散フィルムの上に設けても、プリズムシートの上に設けてもよい。また、偏光分離フィルムを拡散フィルムまたはプリズムシートと一体にしてもよい。
なお、偏向分離フィルムとしては、例えば、特願２００６−１８４５６２号の段落［００５２］〜［００５４］に記載されている種々の公知の偏向分離フィルムを用いることができる。
また、特願２００６−１８４５６２号の段落［００７２］〜［００９９］に記載されている所定パターンでドット状に配置され、光を拡散し、輝度むらを低減させる拡散反射体や透過率調整部材を配置してもよい。
ここで、上述した拡散フィルム、プリズムシート、偏向分離フィルム、拡散反射体、透過率調整部材を用いる組み合わせ、配置順序は特に限定されず、種々の組み合わせ、配置順序で用いることができる。また、それぞれの部材のみを配置してもよい。
例えば、図１に示した面状照明装置１０において、プリズムシートを用いず、拡散フィルムのみを光射出面上に複数枚配置した構成とすることもできる。この場合は、拡散フィルムを２枚以上配置することが好ましく、３枚配置することがより好ましい。
例えば、図１に示した面状照明装置１０において、プリズムシートを用いず、拡散フィルムのみを光射出面上に複数枚配置した構成とすることもできる。この場合は、拡散フィルムを２枚以上配置することが好ましく、３枚配置することがより好ましい。
上記実施形態の面状照明装置１０では、光源と光射出面とを直接対向させて配置したが、本発明は、これに限定されず、導光板と光源との間に光混合部を設けてもよい。
図１０は、導光板と光源との間に光混合部を設けた面状照明装置の一例を示す概略断面図である。
図１０に示した面状照明装置７０は、光混合部７２を設けたことを除いて、他の構成は、図１に示した面状照明装置１０と同様の構成のものである。従って、両者で同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は、省略する。
光混合部７２Ａ及び７２Ｂは、それぞれ導光板の第１光入射面１８ｄと光源１２との間、導光板１８の第２光入射面１８ｅと光源１２との間に設けられている。また、光混合部７２Ａ及び７２Ｂは、それぞれ導光板１８の第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅと密着している。光混合部７２Ａ及び７２Ｂは、透明な樹脂に、光を散乱する粒子が混入された柱状の光学部品であり、光源１２から射出されて入射した光をミキシングする機能を有する。光混合部７２Ａ及び７２Ｂの材料には、基本的には、導光板１８と同じ材料を用いることができ、導光板１８と同様に、内部に光を散乱させるための散乱体を含むことができる。光混合部７２Ａ及び７２Ｂの内部に含有させる散乱体の密度等は、導光板１８と同じであっても異なっていても良い。
また、光混合部７２Ａ及び７２Ｂは、図１０に示されるように、光源１２に近接して配置されるため、耐熱性の高い材料を用いて形成されることが好ましい。
図１０は、導光板と光源との間に光混合部を設けた面状照明装置の一例を示す概略断面図である。
図１０に示した面状照明装置７０は、光混合部７２を設けたことを除いて、他の構成は、図１に示した面状照明装置１０と同様の構成のものである。従って、両者で同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は、省略する。
光混合部７２Ａ及び７２Ｂは、それぞれ導光板の第１光入射面１８ｄと光源１２との間、導光板１８の第２光入射面１８ｅと光源１２との間に設けられている。また、光混合部７２Ａ及び７２Ｂは、それぞれ導光板１８の第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅと密着している。光混合部７２Ａ及び７２Ｂは、透明な樹脂に、光を散乱する粒子が混入された柱状の光学部品であり、光源１２から射出されて入射した光をミキシングする機能を有する。光混合部７２Ａ及び７２Ｂの材料には、基本的には、導光板１８と同じ材料を用いることができ、導光板１８と同様に、内部に光を散乱させるための散乱体を含むことができる。光混合部７２Ａ及び７２Ｂの内部に含有させる散乱体の密度等は、導光板１８と同じであっても異なっていても良い。
また、光混合部７２Ａ及び７２Ｂは、図１０に示されるように、光源１２に近接して配置されるため、耐熱性の高い材料を用いて形成されることが好ましい。
このように光混合部を設けることで、擬似白色ＬＥＤ及び補助用ＬＥＤユニットから射出された光をミキシングすることができ、色むらの発生をより好適に防止できる。
ここで、導光板は、導光板の第１光入射面を含む第１光入射面側の一部及び第２光入射面を含む第２光入射面側の一部を、導光板の他の部分（母材）よりも屈折率の小さい低屈折率部材で形成することが好ましい。
光入射面を服務光入射面側の一部を他の部分よりも屈折率の小さい部材とし、光源から射出された光を低屈折率部材に入射させることで、光源から射出され光入射面に入射する光のフレネルロスを低減し、入射効率を向上させることができる。
光入射面を服務光入射面側の一部を他の部分よりも屈折率の小さい部材とし、光源から射出された光を低屈折率部材に入射させることで、光源から射出され光入射面に入射する光のフレネルロスを低減し、入射効率を向上させることができる。
また、上記実施形態では、一枚の導光板で説明したが、本発明はこれに限定されず、複数の導光板を用いて一面の光射出面を形成するようにしてもよい。
図１１に、複数の導光板を用いた面状照明装置の一例を示す。なお、図１１では、配置を明確に示すため、導光板１８、１８'、１８''と光源１２のみを示す。
図１１に、複数の導光板を用いた面状照明装置の一例を示す。なお、図１１では、配置を明確に示すため、導光板１８、１８'、１８''と光源１２のみを示す。
複数の導光板は、各導光板のそれぞれの光射出面が同一平面となり、かつ、それぞれの光入射面が同一平面となる位置に配置されている。具体的には、導光板１８とそれに隣接する導光板１８'とが、導光板１８の光射出面１８ａと隣接する導光板１８'の光射出面１８ａ'が同一平面となり、かつ、導光板１８の第１光入射面１８ｄと隣接する導光板１８'の第１光射出面１８'ｄとが同一平面となる位置に配置されている。なお、導光板１８と隣接する導光板１８'とは、密着していることが好ましい。また、導光板１８'と導光板１８''とも同様に、それぞれの光射出面１８'ａと光射出面１８''ａが同一平面となり、かつ、第１光入射面１８'ｄと第１光入射面１８'ｄとが同一平面となる位置に配置されている。また、導光板のそれぞれの第２光入射面同士、第１傾斜面同士、第２傾斜面同士も同一平面を形成するように配置されている。
光源１２は、導光板１８、１８'、１８''の各第１光入射面、第２光入射面に対向する位置に配置されている。これにより、導光板１８、１８'、１８''の各第１光入射面、第２光入射面には、共通の光源１２から出射された光が入射する。
光源１２は、導光板１８、１８'、１８''の各第１光入射面、第２光入射面に対向する位置に配置されている。これにより、導光板１８、１８'、１８''の各第１光入射面、第２光入射面には、共通の光源１２から出射された光が入射する。
このように複数の導光板を並列に配置して１つの光射出面を形成することで、より大面積の面状照明装置とすることができる。これにより、より大型の液晶表示装置の面状照明装置としても用いることができる。
また、図１１には図示してないが、拡散フィルム、プリズムシートも、光源と同様に、複数の導光板により形成された光射出面を１つの拡散フィルム、プリズムシートで覆うようにすることが好ましい。
また、図１１には図示してないが、拡散フィルム、プリズムシートも、光源と同様に、複数の導光板により形成された光射出面を１つの拡散フィルム、プリズムシートで覆うようにすることが好ましい。
また、導光板の形状は、図１及び図２に示した導光板１８の形状とすることが好ましいが、これに限定されず、種々の形状の導光板を用いることができる。
ここで、導光板は、光入射面から離れるに従って厚さが厚くなる形状とすることが好ましい。
光入射面から離れるに従って厚さが厚くなる形状の導光板は、図１及び図２に示した導光板１８の形状に限定されず、例えば、導光板１８が反転した形状、つまり図１に示した導光板の第１傾斜面及び第２傾斜面が、光射出面となり、平坦な面が裏面となる形状としてもよい。他の例としては、図１に示した導光板を中心線で分断した形状、つまり、光入射面が１面のみとなり、光入射面から離れるに従って、導光板の厚みが厚くなる形状としてもよい。また、導光板の側面のいずれの面に光源を配置し、４方の側面を光入射面とし、４つの光入射面から中央に向かうに従って、厚みが厚くなる形状、つまり、光射出面と反対側の面が四角錐形状となる形状としてもよい。
ここで、導光板は、光入射面から離れるに従って厚さが厚くなる形状とすることが好ましい。
光入射面から離れるに従って厚さが厚くなる形状の導光板は、図１及び図２に示した導光板１８の形状に限定されず、例えば、導光板１８が反転した形状、つまり図１に示した導光板の第１傾斜面及び第２傾斜面が、光射出面となり、平坦な面が裏面となる形状としてもよい。他の例としては、図１に示した導光板を中心線で分断した形状、つまり、光入射面が１面のみとなり、光入射面から離れるに従って、導光板の厚みが厚くなる形状としてもよい。また、導光板の側面のいずれの面に光源を配置し、４方の側面を光入射面とし、４つの光入射面から中央に向かうに従って、厚みが厚くなる形状、つまり、光射出面と反対側の面が四角錐形状となる形状としてもよい。
なお、上記実施形態では、面状照明装置の光射出面に液晶パネルを配置した液晶表示装置としたが、本発明の面状照明装置は、液晶表示装置のバックライトユニットに限定されず、広告パネルや広告塔や看板などのバックライトユニット、また、室内照明、室外照明等の照明装置としても用いることができる。
以上、本発明に係る面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や偏向を行ってもよい。
なお、本実施形態では、簡単かつ安価な構成で演色性の高い光、特に演色性の高い白色光を射出できるため、主要ＬＥＤとして擬似白色ＬＥＤを用いたが、本発明はこれに限定されず、２つ以上の主要ピーク波長を有する光を射出するＬＥＤであれば、種々のＬＥＤを用いることができる。つまり、主要ＬＥＤとしては、例えば、本実施形態のように青色の波長領域と緑色の波長領域に主要ピークを有する光を射出するＬＥＤに限定されず、赤色の波長領域と青色の波長領域に主要ピークを有する光を射出するＬＥＤ、緑色の波長領域と赤色の波長領域に主要ピークを有する光を射出するＬＥＤ、赤色の波長領域と青色の波長領域と緑色の波長領域のそれぞれに主要ピークを有する光を射出するＬＥＤ等も用いることができる。
例えば、上記実施形態では、いずれも光射出面を平面としたが、これに限定されず、免状照明装置を円筒形状とし、外周面を光射出面としてもよい。つまり、導光板を円筒形状、具体的には、上面と下面を光入射面、外周面を光射出面、内周面を傾斜面とし、導光板の上面及び下面から中央に向かうに従って厚みが厚くなる（外周面と内周面の円形の差が大きくなる）形状とした面状照明装置とすることもできる。
面状照明装置を円筒状、棒状とすることができ、例えば、室内照明、室外照明用の蛍光灯と同様に用いることができる。
面状照明装置を円筒状、棒状とすることができ、例えば、室内照明、室外照明用の蛍光灯と同様に用いることができる。
２ 液晶表示装置
４ 液晶表示パネル
６ 駆動ユニット
１０、７０ 面状照明装置
１２ 光源
１４ 拡散フィルム
１６ プリズムシート
１８ 導光板
１８ａ 光射出面
１８ｂ 第１傾斜面
１８ｃ 第２傾斜面
１８ｄ 第１光入射面
１８ｅ 第２光入射面
２２ 反射シート
４０、５０ 擬似白色ＬＥＤ
４２、５２、６２ 補助用ＬＥＤユニット
４２ａ、５２ａ 赤色ＬＥＤ
４２ｂ、５２ｂ 青色ＬＥＤ
５２ｃ 緑色ＬＥＤ
７２Ａ、７２Ｂ 混合部
４ 液晶表示パネル
６ 駆動ユニット
１０、７０ 面状照明装置
１２ 光源
１４ 拡散フィルム
１６ プリズムシート
１８ 導光板
１８ａ 光射出面
１８ｂ 第１傾斜面
１８ｃ 第２傾斜面
１８ｄ 第１光入射面
１８ｅ 第２光入射面
２２ 反射シート
４０、５０ 擬似白色ＬＥＤ
４２、５２、６２ 補助用ＬＥＤユニット
４２ａ、５２ａ 赤色ＬＥＤ
４２ｂ、５２ｂ 青色ＬＥＤ
５２ｃ 緑色ＬＥＤ
７２Ａ、７２Ｂ 混合部
Claims (10)
- 光源と、前記光源から射出された光が入射する光入射面及び前記光入射面から入射した光を射出する光射出面を備える導光板とを有し、
前記光源は、前記光入射面に対向して配置され、２つ以上の主要ピーク波長を有する発光波長の光を発光する主要ＬＥＤと、前記主要ＬＥＤの近傍に配置され、前記主要ＬＥＤとは異なる発光波長の光を発光する、それぞれの中心発光波長が５０ｎｍ以上離れた、赤色ＬＥＤ（例えば、中心波長６３０ｎｍ）、緑色ＬＥＤ（例えば、中心波長５２０ｎｍ）、及び青色ＬＥＤ（例えば、中心波長４７０ｎｍ）の組合せからなる補助用ＬＥＤユニットとを複数備え、
前記主要ＬＥＤは、擬似白色を発光する擬似白色ＬＥＤであり、前記補助用ＬＥＤユニットは、前記主要ＬＥＤの発光強度を１．０とした場合に、前記赤色ＬＥＤ、前記緑色ＬＥＤ、及び前記青色ＬＥＤの発光強度をそれぞれ０．１とすることを特徴とする面状照明装置。 - 前記導光板は、前記光入射面から離れるに従って前記光射出面に垂直な方向の厚みが厚くなる形状であり、
前記導光板の前記光入射面の厚みをＤ１、前記光入射面と反対側の面の厚み（中心厚み）をＤ２、前記導光板の光の入射方向の長さ（導光長）をＬとした場合に、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
1／1000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜1／10
の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。 - 前記導光板は、前記光入射面から離れるに従って前記光射出面に垂直な方向の厚みが厚くなる形状であり、
前記導光板の前記光入射面の厚みをＤ１、前記光入射面と反対側の面の厚み（中心厚み）をＤ２、前記導光板の光の入射方向の長さ（導光長）をＬとした場合に、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
27／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000
の関係を満たし、
前記光入射面から入射して内部を伝搬する光を散乱する散乱粒子を含有し、
前記導光板の重量に対する混入された前記散乱粒子の重量の割合をＮｐａとした場合、そのＮｐａの範囲が、
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐａ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。 - 前記導光板は、
66／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000
の関係を満たすことを特徴とする請求項３に記載の面状照明装置。 - 前記導光板は、前記光射出面にそれぞれ対向する第１の傾斜面と第２の傾斜面とを有し、
前記第１の傾斜面及び前記第２の傾斜面は、前記光入射面側に近づくにつれてその傾斜角が大きくなる形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の面状照明装置。 - 前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面との接続部は、曲面形状であり、滑らかに接続することを特徴とする請求項５に記載の面状照明装置。
- 前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面との接続部は、Ｒ形状であり、滑らかに接続することを特徴とする請求項５に記載の面状照明装置。
- 前記接続部のＲ形状の曲率半径をＲ １ とすると、曲率半径Ｒ １ と導光板の光の入射方向の長さＬとが、
３Ｌ≦Ｒ １ ≦５００Ｌ
の関係を満たすことを特徴とする請求項７に記載の面状照明装置。 - さらに、前記導光板は、その光射出面上に、プリズムシートを備え、
前記プリズムシートのプリズムの形状は対称形状であり、前記プリズムの頂角を挟む長さの等しい二本の直線の成す角度を、５５°以上８０°以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の面状照明装置。 - さらに、前記導光板は、その光射出面上に、プリズムシートを備え、
前記プリズムシートのプリズムの形状は非対称形状であり、前記プリズムの頂角の頂点から前記プリズムの底辺に対する垂線と前記プリズムの頂角を挟む長さの異なる直線のうちの片方の直線とが成す角度が０°≦θ １ ≦１５であり、もう片方が３０°≦θ ２ ≦４５°であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の面状照明装置。
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