WO2008010593A1

WO2008010593A1 - Plaque de guidage de lumière unitaire, unité de plaque de guidage de lumière, dispositif d'éclairage plan et dispositif d'affichage à cristaux liquides

Info

Publication number: WO2008010593A1
Application number: PCT/JP2007/064444
Authority: WO
Inventors: Masayuki Kuramitsu; Toshiaki Endo
Original assignee: Fujifilm Corporation
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2008-01-24
Also published as: EP2439565A3; US8251562B2; EP2439565A2; EP2045516A4; EP2045516A1; US20100002169A1

Description

明細書

単位導光板、導光板ユニット、面状照明装置および液晶表示装置技術分野

[0001] 本発明は、線状光源や線状に配置された点状光源から入射した光を面方向に拡散して光射出面からより均一な照明光を出射する透明な導光板、となる単位導光板、導光板ユニットおよびこれを用いる面状照明装置、ならびに、点状光源からの入射光を面状の射出光に変換する単位導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、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バックライトユニットが用いられている。バックライトユニットは、通常、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、導光板から放射される光を均一化するプリズムシートや拡散シート等の部品を用いて構成される。

[0003] 近年、このバックライトユニットは、上記のようにして、液晶表示装置に用いられるだけではなぐ屋内外を照明する、もしくは液晶表示パネルや公告パネルや公告塔や看板などを裏面側から照射する、面状照明装置としても用いられている。

この面状照明装置も同様であるが、近年の液晶表示装置は、薄型化や低消費電力化が要望されており、それを実現するために種々の形状の導光板が提案されている (特許文献 1、特許文献 2、および特許文献 3参照）。

[0004] 特許文献 1には、反出光面側に概長方形断面をなし、棒状光源を配置するための溝を有し、光源からの光を拡散する拡散系が前記反出光面および溝部に形成されて V、る導光板が開示されて!/、る。

[0005] また、特許文献 2には、対向する入射端面側において出光面を反射面よりそれぞれ幅広とするように該対向する入射端面に相互に突合せ対接自在にして下面に入射端面間の線状光源を被嵌する被嵌溝を形成する一対の突出縁部を有する透明基板と、該透明基板の反射面に形成した上記対向する入射端面間の幅方向中間位置をピークとして密度変調する導光手段と、上記出光面の突出縁部または該突出縁部と出光面面内方向に帯状に形成した光源光に透過を減少調整する透過調整手段とを備えてなることを特徴とする並列使用の導光板が開示されている。

[0006] また、特許文献 3には、表面が平坦面であり、裏面は、断面形状が光源から遠ざかるにつれて薄くなるような曲面を含む傾斜面で構成されており、相対的に光源から近い位置と、光源から遠い位置での導光板裏面の傾斜角度をそれぞれ Θ nlと Θ flとした場合、 6 fl≤ θ ηΐの関係を満足し、かつ最も薄くなる位置での裏面の傾斜角度を 0度とした導光板が開示されて!/、る。

[0007] さらに、液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射し、液晶表示パネルを照明するバックライトユニット（面状照明装置）が用いられている。ノックライトユニットは、照明用の光源が発する光を拡散して液晶表示パネルを照射する導光板、導光板から出射される光を均一化するプリズムシートや拡散シートなどの部品を用いて構成される。

[0008] 現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、照明用の光源の直上に導光板を配置した、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である。この方式では、光源である冷陰極管を液晶表示パネルの背面に複数本配置し、内部を白色の反射面として均一な光量分布と必要な輝度を確保してレ、る。

[0009] しかしながら、直下型のバックライトユニットでは、光量分布を均一にするために、液晶表示パネルに対して垂直方向の厚みが 30mm程度必要である。今後バックライトユニットは、さらに薄型のものが望まれるであろうが、直下型では光量むらの観点から 10mm以下の厚みをもつバックライトユニットを実現することは困難であると考えられ

[0010] 一方、光源から出射する光を導光板に結合させ、導光板表面から外部に光を照射するバックライトュュットが提案されて!/、る。

例えば、特許文献 4には、光源と、単一の屈折率を有する導光板と、導光板の背面に配置された反射シートからなり、光源が、導光板の背面に設けられた円錐状をした光源揷入用の凹みに設置されており、導光板の背面には、導光板内部の光を散乱させるための光散乱用ドットが設けられており、導光板のからの光の少なくとも一部が、前記導光板の面および/または背面で反射された後、前記導光板の全面から出射されるように構成されていることを特徴とする面光源装置が記載されている。

[0011] また、特許文献 4には、上述のように構成される面光源装置において用いられる導光板として、平板状のものや、中心から周辺へ向力、うにつれて厚みが薄くなつているものが記載されている。

このような面光源装置では、導光板の背面に設けられた円錐状をした光源揷入用の凹みに光源を設置しているので、面光源装置を薄型化することができると記載されている。

また、このような面光源装置では、光源から前方へ出射された光は光源揷入用凹みの側面で側方向へ屈折しながら導光板内部へ入射する。従って、光源から前方へ向けて導光板内部へ入射させられる光量を減少させることができ、光源の前方で導光板の輝度が高くなつて輝度むらが生じるのを防止し、導光板の光射出面における輝度分布を均一にすることができると記載されている。

[0012] 特許文献 1：特許第 3074747号公報

特許文献 2：特開 2001 -42327号公報

特許文献 3：特開 2002- 75036号公報

特許文献 4：特許第 3427636号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0013] しかしながら、特許文献;!〜 3に記載されている導光板は、高輝度で、かつ、均一な照明装置を提供することは可能である力大型化するためには、光源からより遠い位置まで光を到達させるために、導光板自体の厚みを厚くする必要がある。すなわち、これらに開示される導光板を用いた照明装置では、薄型化、軽量化を実現することができないという問題がある。

また、特許文献 1〜3に記載されている、光源の入射位置から遠ざかるにつれて厚みを減する傾向を持つ形状、または、平板形状では光の到達距離に限界があるため、すなわち、これらに開示される導光板を用いた照明装置の大型化にも限界がある。

[0014] さらに、特許文献 4に記載されるような導光板を用いる面状照明装置においても、大型化するために光源からの光をより遠い位置まで到達させるためには、導光板自体の厚みを厚くする必要がある。つまり、面状照明装置を薄型化しても限界があり、それ以上の薄型化、軽量化ができな!/、と!/、う問題がある。

また、特許文献 4に記載されている、平板状、または、中心から周辺へ向かうにつれて厚みが薄くなつている導光板では光の到達距離に限界があるため、大型化に限界があるという問題もある。

また、このような導光板を用いて大型化を行うと、導光長に限界があるため、導光板の光射出面における輝度の面内均一性が十分に達成できないという問題もある。

[0015] 本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、薄型で、軽量で、均一で輝度むらのない照明光を射出することができ、かつ大型化が可能な単位導光板、導光板ユニット、面状照明装置、および液晶表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0016] 上記目的を達成するために、本発明の第 1の態様における第 1の実施形態は、矩形状の平坦な光射出面と、この光射出面の一辺に平行で前記光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部の両側に前記厚肉部と平行に形成される薄肉端部と、前記薄肉端部の少なくとも一方かつ前記光射出面の裏面側に形成され、線状に配置される光源を収納するための平行溝の半部と、前記厚肉部の両側に配置され、前記一辺と直交する方向に沿って前記厚肉部から前記薄肉端部に向って肉厚が薄くなる傾斜背面部と、前記平行溝に収納される前記光源から前記薄肉端部に入射して前記傾斜背面部の内部を前記厚肉部に向って伝播する光を散乱する散乱手段を有することを特徴とする単位導光板を提供するものである。

[0017] また、上記目的を達成するために、本発明は、矩形状の平坦な光射出面と、この光射出面の一辺に平行で前記光射出面の略中央部に位置する薄肉部と、前記薄肉部の両側に前記薄肉部と平行に形成される厚肉端部と、前記薄肉部の前記光射出面の裏面側に前記一辺に平行に形成され、線状に配置される光源を収納するための平行溝と、前記薄肉部の両側に配置され、前記一辺と直交する方向に沿って前記薄肉部から前記厚肉部に向って肉厚が厚くなる傾斜背面部と、前記平行溝に収納される前記光源から前記薄肉部に入射して前記傾斜背面部の内部を前記厚肉端部に向つて伝播する光を散乱する散乱手段を有することを特徴とする単位導光板を提供するものである。

[0018] 本発明においては、前記散乱手段は、下記式（1)および下記式（2)を満たす散乱粒子であるのが好ましい。

1. 1≤Φ ·Ν -L ·Κ ≤8. 2 · · · (1)

p G C

0. 005≤Κ ≤0. 1 · · · (2)

c

(ただし、式中、 Φは、散乱粒子の散乱断面積、 Νは、単位導光板に含まれる散乱

Ρ

粒子の密度、 L は、前記光射出面の平行溝と直交する方向の一辺の半分の長さ、 Κ

G

は、補正係数を表す。 )

C

[0019] また、本発明にお!/、ては、前記平行溝に平行な表面粗さを Ra、前記平行溝に垂直な方向の表面粗さを Raとしたとき、下記式（3)を満たすのが好ましい。

2

Raく Ra かつ Raく 100 · · · (3)

2 1 2

[0020] また、本発明にお!/、ては、前記光射出面に平行な面と前記傾斜背面部の傾斜面とが前記厚肉部または前記厚肉端部の頂点で交わる際に成す角度が、下記式 (4)を満たすのが好ましい。

0° < α < 45。 · · · (4)

(ただし、式中、前記光射出面に平行な面と前記傾斜背面部の傾斜面とが前記厚肉部または前記厚肉端部で交わる際に成す角度を αとする。 )

[0021] また、上記目的を達成するために、本発明の第 1の態様における第 2の実施形態は、上記いずれかの単位導光板を 2つ以上連結し、各光射出面が同一平面状に配置された導光板ユニットであって、隣接する 2つの前記単位導光板を少なくとも前記一辺と直交する方向に互いの前記薄肉端部の前記平行溝の半部同士を連結して、線状に配置された前記光源を収納する前記平行溝を形成したことを特徴とする導光板ユニットを提供するものである。

[0022] 本発明においては、さらに、前記一辺と直交する方向に連結された前記 2つ以上の単位導光板の連結体を、 2組以上、互いの前記平行溝が同一線状に並ぶように、前記平行溝と平行な方向に連結したものであるのが好ましい。

[0023] また、上記目的を達成するために、本発明は、上記いずれかの単位導光板を 2つ以上連結し、各光射出面が同一平面状に配置された導光板ユニットであって、隣接する 2つの前記単位導光板が、互いの前記厚肉端部同士が連結されることにより、前記平行溝と直交する方向に連結されている力、、または、互いの前記平行溝が同一線上に並ぶように、前記平行溝と平行な方向に連結されている力、、もしくは、前記平行溝と平行な方向および直交する方向の両方に連結されている力、、のいずれかであることを特徴とする導光板ユニットを提供するものである。

[0024] また、上記目的を達成するために、本発明は、さらに、矩形状の平坦な光射出面と、この光射出面の一端側の薄肉端部と、他端側の厚肉端部と、前記薄肉端部から前記厚肉部に向って肉厚が厚くなる傾斜背面部と、前記光源から前記薄肉端部に入射して前記傾斜背面部の内部を前記厚肉端部に向って伝播する光を錯乱する錯乱手段を有する単位導光板の半部を 2つ有し、上記!/、ずれかの単位導光板の両端の前記厚肉端部、または、上記いずれかの導光板ユニットの前記一辺と直交する方向の両端に配置される前記単位導光板の連結されて!/、な!/、前記厚肉端部のそれぞれに、前記単位導光板半部の前記厚肉端部を連結し、各光射出面が同一平面状に配置されたことを特徴とする導光板ユニットを提供するものである。

[0025] また、上記目的を達成するために、本発明の第 1の態様における第 3の実施形態は、上記導光板ユニットと、前記導光板ユニットの隣接する前記単位導光板の前記薄肉端部の連結部に形成される前記平行溝内に線状に配置された前記光源とを有することを特徴とする面状照明装置を提供するものである。

[0026] 本発明においては、前記導光板ユニットの前記一辺と直交する方向の両端に配置される前記導光板ユニットの連結されていない前記薄肉端部にも、前記光源が線状に配置されるのが好ましい。

[0027] また、上記目的を達成するために、本発明は、上記導光板ユニットと、前記導光板ユニットの各単位導光板の前記平行溝内に線状に配置された前記光源とを有することを特徴とする面状照明装置を提供するものである。

[0028] 本発明においては、前記導光板ユニットが、前記一辺と直交する方向の両端にそれぞれ前記単位導光板半部が連結されて!/、る場合には、前記単位導光板の半部の連結されていない前記薄肉端部にも、前記光源が線状に配置されるのが好ましい。 [0029] また、本発明にお!/、ては、前記光源は、線状光源または線状に所定の間隔で配置された点光源であるのが好ましレ、。

[0030] また、本発明においては、前記平行溝に配置された前記光源の光出射分布は、前記平行溝の天井方向より、両側の壁方向に大き!/、のが好まし!/、。

[0031] また、本発明においては、前記光射出面に垂直方向の前記単位導光板の最大厚みと前記光源間の距離との関係が、下記式（5)を満たすのが好ましい。

10T< D く 1000T (5)

(ただし、式中、単位導光板の最大厚みを T、光源間の距離を Dとする。 )

[0032] また、本発明においては、前記線状に配置された光源同士の距離は、下記式（6) を満たすのが好ましい。

10mm< D （6)

2…

(ただし、式中、前記線状に配置された光源同士の距離を Dとする。 )

2

[0033] また、本発明にお!/、ては、さらに、前記導光板ユニットの前記傾斜背面部の傾斜面の背面に配置された反射フィルムを有するのが好ましい。

[0034] また、本発明においては、さらに、前記導光板ユニットの前記光射出面の上に配置された拡散シートを有するのが好まし!/、。

[0035] また、本発明においては、さらに、前記導光板ユニットの前記光射出面と前記拡散シートとの間に配置されるプリズムシートを有するのが好ましい。

[0036] また、上記目的を達成するために、本発明の第 2の態様における第 1の実施形態は、点状光源からの入射光を面状の出射光に変換する板状の透明樹脂製の導光板であって、前記面状の出射光を外部に出射する光射出面と、前記光射出面と対向する背面と、前記光射出面および前記背面に接続する側面と、前記背面の略中央部に設けられ、前記点状光源を配置して前記点状光源からの入射光を内部に入射させるための凹部として形成される入光部と、前記入光部から内部に入射した光を散乱し、前記光射出面から外部に出射するための散乱手段とを備え、前記入光部から離れるにしたがって、前記光射出面と前記背面との間の距離として定義される厚みが、厚くなることを特徴とする導光板を提供するものである。

[0037] ここで、本発明の第 2の態様における第 1の実施形態において、前記散乱手段は、前記導光板内部に含まれる散乱粒子であり、下記式（7)および（8)を満たすものであることが好ましい。

1. 1≤Φ ·Ν -L-K ≤8. 2 · · · (7)

P c

0. 005≤Κ ≤0. 1 · · · (8)

c

(ただし、散乱粒子の散乱断面積を Φ、前記入光部から前記導光板の厚みが最大となる位置までの距離を L、散乱粒子の密度を N、補正係数を Kとする）

P c

[0038] また、本発明の第 2の態様における第 2の実施形態は、点状光源と、本発明の第 2 の態様における第 1の実施形態の導光板とを備えることを特徴とする面状照明装置を提供する。

[0039] ここで、本発明の第 2の態様における第 2の実施形態において、前記導光板は、前記入光部の前記凹部の淵における前記導光板の厚みを Dとし、前記導光板の厚み

1

が最大となる位置での前記導光板の厚みを Dとし、前記入光部から前記導光板の厚みが最大となる位置までの距離を Lとしたときに、下記式（9)を満たすことが好ましい

Dく D、力つ 1/1000く (D -D ) /Lく 1/10 · · · (9)

1 2 2 1

[0040] また、前記導光板を 2つ以上有し、前記導光板の前記側面と、他の前記導光板の前記側面とが隣接して配置されることが好ましい。

[0041] また、前記導光板は、正多角形板状および/または円形板状であることが好ましいまたは、前記導光板は、六角形板状であることが好ましい。

[0042] また、前記導光板は、平坦な前記光射出面と、前記光射出面に対して傾斜する前記背面を備えることが好ましレ、。

または、前記導光板は、平坦な前記背面と、前記背面に対して傾斜する前記光射出面とを備えることが好ましレ、。

または、前記導光板は、前記背面および前記光射出面の両方が傾斜しており、前記入光部から離れるにしたがって厚くなる形状であることが好ましい。

[0043] また、前記導光板の前記背面に対向して配置された反射フィルムを有することが好ましい。 [0044] また、前記導光板は、透明樹脂に少なくとも可塑剤を混入して形成されていることが好ましい。

[0045] また、前記点状光源は、白色 LEDであることが好ましい。

あるいは、前記点状光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオードおよび青色発光ダイオードを備える RGB— LEDと、前記赤色発光ダイオード、前記緑色発光ダィオードおよび前記青色発光ダイオードの光射出側に対応してそれぞれ配置される複数のレンズとを用いて構成されていることが好ましぐさらに、前記複数のレンズのそれぞれは、球状の透明なボールレンズであることが好ましい。

[0046] また、前記導光板は、前記光射出面、前記背面および前記側面のうち少なくとも 1 つに複数の拡散反射体が配置されていることが好ましい。また、前記拡散反射体は、前記入光部から離れるに従って、密に配置されていることが好ましい。また、前記拡散反射体は、前記背面に配置されることが好ましい。

[0047] また、本発明の第 2の態様における第 3の実施形態は、本発明の第 2の態様における第 2の実施形態の面状照明装置と、前記面状照明装置の前記導光板の光射出面側に配置される液晶表示パネルと、前記記液晶表示パネルを駆動するための駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。

発明の効果

[0048] 本発明の第 1の態様における、第 1および第 2の実施形態によれば、薄型で軽量であり、光源から出射された光に対する光射出面からの光の出射効率を高くすることができ、且つ、導光板の光射出面のサイズを、より大サイズとすること力 Sできる。

[0049] また、本発明の第 1の態様における第 3の実施形態によれば、上記第 1の実施形態の単位導光板および第 2の実施形態の導光板ユニットを用いることにより薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、光源から出射された光に対する光射出面力もの光の出射効率を高くすることができ、また、照明表面を大サイズとすることができ、または、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる面状照明装置を適用すること力できる。

[0050] さらに、本発明の第 2の態様における第 1、第 2、および第 3の実施形態の導光板および面状照明装置によれば、光入射面から入射した光を導光板のより遠い位置まで到達させること力 Sできる。これにより、均一で輝度むらのない照明光を射出することができ、かつ、薄型化、軽量化および大型化することができる。

また、本発明の第 2の態様における第 3の実施形態の液晶表示装置によれば、上記面状照明装置を備えて均一な輝度の照明光を得ることにより、良好な表示を可能とするとともに、薄型化、軽量化および大型化することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の面状照明装置の一実施形態の概略概略図である。

園 2A]図 1に示す本発明の面状照明装置の正面図である。

園 2B]図 1に示す本発明の面状照明装置の底面図である。

園 2C]図 1に示す本発明の面状照明装置の側面図である。

園 2D]図 1に示す本発明の面状照明装置の背面図である。

園 3]本発明の導光板ユニット 18を用いた照明装置本体の概略断面図である。

[図 4A]LEDアレイの構成の概略斜視図である。

[図 4B]図 4Aとは別の LEDアレイの構成の概略斜視図である。

[図 4C]LEDチップの構成の概略上面図である。

[図 5A]本発明の単位導光板部分の照明装置本体の概略斜視図である。

[図 5B]本発明の単位導光板部分の照明装置本体の概略部分断面図である。

[図 6A]本発明の単位導光板部分の照明装置本体の概略斜視図である。

[図 6B]本発明の単位導光板部分の照明装置本体の概略部分断面図である。

[図 7]図 7A〜図 7Dは、本発明の導光板ユニットの平行溝の断面形状の例、および、導光板の入光部の他の実施形態を示す概念図である。

[図 8]低屈折率部材を設けた本発明の単位導光板または導光板ユニットの一部分の概略断面図である。

園 9A]本発明の導光板ユニットの別の一実施形態の概略断面図である。

園 9B]本発明の単位導光板の別の一実施形態の概略断面図である。

[図 10A]本発明の面状照明装置を備える液晶表示装置の一実施例の概略を示す斜視図である。

[図 10B]本発明の面状照明装置を備える液晶表示装置の一実施例の概略断面図である。

[図 11A]本発明の面状照明装置に用いられる単位導光板の一実施例の概略斜視図である。

園 11B]本発明の面状照明装置に用いられる単位導光板の一実施例の概略斜視図である。

園 11C]本発明の面状照明装置に用いられる単位導光板の一実施例の概略断面図である。

[図 12]本発明に用いられる LEDアレイの構成の一実施例を示す概略側面図である。園 13A]本発明の面状照明装置に用いられる単位導光板の他の実施例の概略側面図である。

園 13B]本発明の面状照明装置に用いられる単位導光板の他の実施例の概略上面図である。

[図 13C]本発明の面状照明装置に用いられる単位導光板の他の実施例の概略背面図である。

園 14]背面に拡散反射体を印刷した単位導光板を示す概略背面図である。

[図 15]図 11に示す単位導光板を複数組み合わせて形成する導光板複合体を示す概略上面図である。

[図 16]本発明の面状照明装置に用いられる導光板複合体の他の実施例を示す概略上面図である。

[図 17A]本発明の導光板複合体に生じる隙間に配置する導光板の実施例を示す概略上面図である。

[図 17B]本発明の導光板複合体に生じる隙間に配置する導光板の実施例を示す概略側面図である。

[図 18A]RGB— LEDとカップリングレンズの模式図である。

[図 18B]RGB— LEDとカップリングレンズの模式図である。

符号の説明

8 インバータユニット

9 インバータ収納部面状照明装置照明装置本体a 光射出面

光源

筐体

a 開口部

拡散シート

, 17 プリズムシート導光板ユニットa 光射出面

b 傾斜面

f 平行溝

,20 単位導光板a 光射出面

b 厚肉部

c 薄肉端部

d 半部

e 傾斜背面部a 光射出面

b 薄肉部

c 厚肉端部

d 傾斜背面部f 単位導光板の半部

LEDアレイ

LEDチップヒートシンクカップリングレンズ低屈折率部材導光板ユニット単位導光板

,41 光源

a,36b 光射出面a,38b 傾斜面a,40b 光入射面ノックライトユニット液晶表示パネル駆動ユニット液晶表示装置,82 光源

拡散フィルム、 57 プリズムシート、 70、 76、 80 導光板a 光射出面b 背面

c 側面

d 入光部

e 光入射面

反射シート LEDチップヒートシンク拡散反射体、 78 導光板複合体 RGB -LED R-LED

G-LED

B-LED 94、 96、 98 ボーノレレンズ

発明を実施するための最良の形態

[0053] 以下、本発明の第 1の態様における単位導光板、導光板ユニット、およびこれらを用いる面状照明装置について、添付の図面に示される好適な態様を基に、詳細に説明する。

[0054] 図 1は、本発明の第 1の態様における第 3の実施形態である面状照明装置の一実施形態を示し、光射出面側から見た外観を示す概略斜視図である。図 2A、図 2B、図 2Cおよび図 2Dは、それぞれ図 1に示す面状照明装置の正面図、底面図、側面図および背面図である。なお、これらの図も含め、以下の図においては、理解を容易にするために、面状照明装置の厚みの方向に、拡大して示されている。

図 1および図 2A〜図 2Dに示すように、面状照明装置 10は、複数の線状光源 12を含み、矩形状の光射出面 11aから均一な光を出射する照明装置本体 11と、内部に照明装置本体 11を収納し、光射出面 11aの側（表面側）に矩形状の開口部 13aが形成された筐体 13と、筐体 13の、光射出面 11aと逆側 (裏面側）に取り付けられ、複数の線状光源 12をそれぞれ点灯するのに用いられる複数のインバータユニット 8を収納するインバータ収納部 9と、インバータ収納部 9に収納される複数のインバータュニット 8に接続され、それぞれ複数の線状光源 12を点灯するための電源（図示せず）とを有する。

[0055] ここで、図 3に、本発明の第 1の態様における第 1の実施形態である単位導光板 19 または 20を、複数並列に連結して構成される本発明の第 1の態様における第 2の実施形態の導光板ユニット 18を用いた照明装置本体 11の概略断面図を示す。

照明装置本体 11は、矩形状の光射出面 11aから均一な光を出射するためのものであり、図 3に示すように、基本的には、複数の線状光源 12と、本発明の第 1の態様における第 1の実施形態である単位導光板 19または 20を複数並列に連結させて、光射出面 11 a側に矩形状の光射出面 18aが形成されるように構成し、光射出面 18a の裏側に線状光源 12をそれぞれ収納する複数の平行溝 18fが形成される導光板ュニット 18と、導光板ユニット 18の光射出面 18a側に配置される 2枚のプリズムシート 1 6および 17と、拡散シート 14とを有する。

なお、図 3に示すように、照明装置本体 11は、本発明の第 1の態様における第 2の実施形態である導光板ユニット 18によるものであり、導光板ユニット 18の上部に配置される 2枚のプリズムシート 16および 17も、拡散シート 14も、導光板ユニット 18の光射出面 18aと略同一のサイズ（面積）を持つものであることは言うまでもない。

また、上述の導光板ユニット 18を構成する本発明の第 1の態様における第 1の実施形態である単位導光板 19および 20、並びに、導光板ユニット 18を構成するための単位導光板 19または 20の連結については、後に詳述する。

線状光源 12は、図 3においては、導光板ユニット 18に形成される平行溝 18fの内部に配置され、平行溝 18fの対向壁面に向けて対向する両側からそれぞれ光を射出する線状光源 12aと、平行溝 18fと平行な、導光板ユニット 18の両平行端面 18gにそれぞれ配置され、各平行端面 18gに向けて片側から光を射出する線状光源 12bとを有する。

線状光源 12aは、図 3に示すように、一方向（図示例においては、奥手方向）に線状に延在する LEDアレイ 24aと、 LEDアレイ 24aの延在方向の両側面に所定間隔離間して線状に配置される複数の LED素子（図 4A参照）の各々に対して配置される複数のカップリングレンズ 28とを備える。なお、 LEDアレイ 24aは、図 4Aに示すように、一方向に延在する板状のヒートシンク 27aと、このヒートシンク 27aの両側面にそれぞれ対向するように所定間隔離間して配置されている複数の LEDチップ (LED素子） 2 5とを有する。

他方、線状光源 12bは、図 3および図 4Bに示すように、一方向（図 3に示す例では、奥手方向）に延在する略半幅板状のヒートシンク 27b、およびこのヒートシンク 27b の片側面に所定間隔離間されて配置されている複数の LEDチップ 25とを有する LE Dアレイ 24b (図 4B参照）と、 LEDアレイ 24bの複数の LEDチップ 25の各々に対して配置される複数のカップリングレンズ 28 (図 3参照）とを備える。すなわち、図 4Bに示す LEDアレイ 24bは、図 4Aに示す LEDアレイ 24aを長手方向（延在方向）に沿って略半分にした形状を有し、線状光源 12bは、図 3に示すように、線状光源 12aの奥手方向に沿って略半分にした形状を有する。 [0057] 図 4Aおよび Bに示すように、ヒートシンク 27aおよび 27bは、それぞれその長手方向の両側側面および片側側面に複数の LEDチップ 25を支持し、複数の LEDチップ 25から発生する熱を吸収し、外部に放散させるために、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良!/、金属で形成されて!/、るのが好ましレ、。

こうして、ヒートシンク 27aおよび 27bにそれぞれ支持された複数の LEDチップ 25は、図 3に示すように、導光板ユニット 18の平行溝 18fの対向壁面および導光板ュニット 18の平行端面とそれぞれ対向するように線状に配置される。

なお、本実施形態では、 LEDチップの支持部としてヒートシンクを用いた力本発明はこれに限定されず、 LEDチップの冷却が必要ない場合は、放熱機能を備えない板状部材を支持部として用いてもょレ、。

[0058] また、 LEDチップ 25は、蛍光物質を用いて LEDが発する光を白色光に変換するように構成した単色の LEDを用いるのが好ましい。例えば、単色の LEDとして GaN系青色 LEDを用いた場合には、 YAG (イットリウム ·アルミニウム ·ガーネット）系蛍光物質を用いることで、白色光を得ること力 Sできる。

[0059] ここで、本実施形態の LEDチップ 25は、図 4Cに示すように、 LEDチップ 25の配列方向の長さよりも、配列方向に直交する方向の長さが短い長方形形状、つまり、後述する導光板ユニット 18の厚み方向（光射出面 18aに垂直な方向）が短辺となる長方形形状を有する。言い換えれば、 LEDチップ 25は、導光板ユニット 18の光射出面 1 8aに垂直な方向の長さを a、配列方向の長さを bとしたときに、 b〉aとなる形状である。また、 LEDチップ 25の配置間隔を pとすると p〉bである。このように、 LEDチップ 25 の導光板ユニット 18の光射出面 18aに垂直な方向の長さ a、配列方向の長さ b、 LE Dチップ 25の配置間隔 pの関係が p〉b〉 aを満たすことが好ましレ、。

LEDチップ 25を長方形形状とすることで、大光量の出力を維持しつつ、薄型な光源とすること力 Sできる。光源を薄型化することで、本発明の面状照明装置 10を薄型にすること力 Sでさる。

[0060] なお、 LEDチップは、 LEDアレイをより薄型にできるため、導光板ユニット 18の厚み方向を短辺とする長方形形状とすることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等の種々の形状の LEDチップを用いること力 Sでさる。

[0061] 図 3に示すように、 LEDアレイ 24aおよび 24bの各 LEDチップ 25の光射出側には、カップリングレンズ 28としてボールレンズが配置されている。カップリングレンズ 28は、上述のように、各 LEDチップ 25に対応して配置されている。各 LEDチップ 25から出射した光は、カップリングレンズ 28によって平行光にされ、導光板ユニット 18の内面に入射する。

ここでは、カップリングレンズとしてボールレンズを用いた力これに限らず、 LEDが発する光を平行光にすることができれば特に限定されない。カップリングレンズには、例えば、シリンドリカルレンズ、レンチキユラ、かまぼこ型のレンズ、フレネルレンズなどを用いることもできる。

また、 LD (レーザーダイオード)も好ましく用いることができる。

[0062] 本発明の第 1の態様における第 2の実施形態である導光板ユニット 18は、上述のように、図 3において、導光板ユニット 18を点線で区切った単位導光板 19 (図 5参照）を、その光射出面 19aが平坦な面として連結されるように、平行溝 18fと直交する方向に複数並列に連結して構成されたものということもできるし、または、導光板ユニット 18を一点鎖線で区切った単位導光板 20 (図 6参照）を、その光射出面 20aが平坦な面として連結されるように、平行溝 18fと直交する方向に複数並列に連結し、この連結体の両端に、単位導光板 20の半部 20fを、その厚肉端部 20cと、連結体の端部となる単位導光板 20の厚肉端部 20cとが重なるように、連結して構成されたものであるということあでさる。

以下では、単位導光板 19および単位導光板 20の構造および形状について説明することにより、本発明の第 1の態様における第 2の実施形態である導光板ユニット 1 8の構成を詳細に説明する。

[0063] 図 5Aおよび図 5Bに、導光板ユニット 18を構成する 1つの単位となる本発明の第 1 の態様である単位導光板 19の一部分の概略斜視図と概略部分断面図を示す。

[0064] 本発明の第 1の態様における第 1の実施形態である単位導光板 19は、図 5に示すように、矩形状の光射出面 19aと、この光射出面 19aの一辺に平行で光射出面 19a の略中央部に位置する厚肉部 19bと、厚肉部 19bの両端に厚肉部 19bと平行に形成される薄肉端部 19cと、薄肉端部 19cの光射出面 19aの裏面側に形成され、線状に配置される光源 12bを収納するための平行溝 18fの半部 19dと、厚肉部 19bの両側に配置され、平行溝 18f (前記一辺）と直交する方向に沿って厚肉部 19bから薄肉端部 19cに向って肉厚が薄くなる傾斜背面部 19eと、を有する。すなわち、単位導光板 19は、光射出面 19aの形状が矩形状であり、透明樹脂により形成されている。単位導光板 19は、光射出面 19aとなる面が平坦となっており、他方の面が、略中央に位置する厚肉部 19bから両端の薄肉端部 19cに向うに従って板厚が薄くなるように、傾斜している。

さらに、単位導光板 19は、光源 12から入射して、単位導光板 19の内部を伝播する光を散乱する散乱手段を有する。なお、散乱手段については、後に詳述する。なお、図示例においては、平行溝 18fの半部 19dは、単位導光板 19の薄肉端部 1 9cの光射出面 19aの裏面側両側に形成されている力、本発明においては、両側に限定されず、薄肉端部 19cの光射出面 19aの裏面側の一方でもよい。

[0065] 上述の単位導光板 19を用いて、導光板ユニット 18を構成する場合には、図 3に示すように、上述のような形状を有する本発明の単位導光板 19 (図 3中では、点線で示す）を、光射出面 19aが同一平面（光射出面 18a)を形成し、かつ、平行溝 18fと直交する方向（図中横方向）に、単位導光板 19の互いの平行溝 18fの半部 19d同士が、線状に配置された光源 12bを収納する平行溝 18fを形成するように、 2つ以上（図示例においては、 4つ）連結することにより、本発明の第 1の態様における第 2の実施形態である導光板ユニット 18を形成する。

[0066] 他方、図 6Aおよび図 6Bに、導光板ユニット 18を構成する 1つの単位となる本発明の第 1の態様における第 1の実施形態である単位導光板 20の概略斜視図と概略部分断面図を示す。

[0067] 本発明の第 1の態様における第 1の実施形態である単位導光板 20は、図 6Aおよび図 6Bに示すように、矩形状の光射出面 20aと、この光射出面 20aの一辺に平行で光射出面 20aの略中央部に位置する薄肉部 20bと、薄肉部 20bの両端に薄肉部 20 bと平行に形成される厚肉端部 20cと、薄肉部 20bの光射出面 20aの裏面側に前記一辺に平行に形成され、線状に配置される光源を収納するための平行溝 18fと、薄肉部 20bの両側に配置され、前記一辺と直交する方向に沿って薄肉部 20bから厚肉端部 20cに向って肉厚が厚くなる傾斜背面部 20dと、を有する。すなわち、単位導光板 20は、表面の外形形状が矩形状の平板であり、透明樹脂により形成されている。単位導光板 20は、一方の面が平坦となっており、他方の面が、略中央に位置する薄肉部 20bに平行溝 18fを有し、かつ、この薄肉部 20bから両端の厚肉端部 20cに向うに従って板厚が薄くなるように、傾斜している。

さらに、単位導光板 20も、光源 12から入射して、単位導光板 20の内部を伝播する光を散乱する散乱手段を有する。

[0068] 上述の単位導光板 20を用いて、導光板ユニット 18を構成する場合には、図 3に示すように、上述のような形状を有する本発明の単位導光板 20 (図 3中では、一点鎖線で示す）を、光射出面 20aが同一平面（光射出面 18a)を形成し、かつ、平行溝 18fと直交する方向に厚肉端部 20c同士が接合するように、 2つ以上（図示例においては、 4つ）連結し、さらに、 2つ以上連結した単位導光板 20の両端の厚肉端部に、単位導光板 20の半部 20fの厚肉端部を連結することにより、本発明の第 1の態様における第 2の実施形態である導光板ユニット 18を形成する。なお、単位導光板 20の半部 20 fとは、単位導光板 20を平行溝 18fと直交する方向に二等分したものである。

なお、上述のように、図示例においては、連結した単位導光板 20の両端の厚肉端部に、単位導光板 20の半部 20fの厚肉端部を連結して、導光板ユニット 18を形成しているが、本発明においては、これに限定はされず、連結した単位導光板 20の両端の厚肉端部に何も連結せず、後述する反射フィルム 22を配置する構成としてもよい。

[0069] 上述のような形状を有する本発明の第 1の態様における第 1の実施形態である単位導光板 19または 20を用いて形成される第 2の実施形態である導光板ユニット 18は、平行溝 18fに配置される光源 12aまたは平行溝 18fに直交する方向の導光板ュニット 18の端面に配置される光源 12bから放射される光のうち、平行溝 18fを形成する側壁または上記端面から導光板ユニット 18の内部に入射した光は、導光板ユニット 18 の内部を通過し、光射出面 18aから出射、あるいは、傾斜面 18bで反射した後、光射出面 18aから出射する。このとき、導光板ユニット 18の下面から一部の光が漏洩する、その漏洩した光は、導光板ユニット 18の傾斜面 18b側に形成された後述する反射フィルム 22により反射して再び導光板ユニット 18の内部に入射して光射出面 18a 力出射する。こうして、導光板ユニット 18の光射出面 18aから均一な光が放射され

[0070] さらに、導光板ユニット 18は、内側に光源 12aが配置される平行溝 18fまたは光源 12bが配置平行溝 18fに直交する方向の導光板ユニット 18の端面から、平行溝 18f と直交する方向に、隣り合う平行溝 18f間、または、隣り合う上記端面および平行溝 1 8f間の略中間地点（単位導光板 19の厚肉部または単位導光板 20の厚肉端部の連結部）に向って、徐々に厚みが厚くなる形状とすることで、導光板ユニット 18に入射した光をより遠くまで到達させることができる。また、平板形状や楔形形状の導光板よりも薄くすること力 Sできる。つまり、本発明によれば、導光板ユニット 18は、光源から入射した光をより遠くまで到達させることが可能で、かつ、薄型化、軽量化することができる。つまり、全反射の際の入射角度が徐々に浅くなり、光射出面から光が外部に出に《なるため、入射光をより奥に到達させることが可能となる。これにより、面状照明装置を軽量化、薄型化、大型化することができる。さらに、導光板ユニット 18を薄型化することで、導光板ユニット自体をフレキシブルにすることができる。これにより、フレキシブル液晶と組み合わせて、フレキシブル LCDモニター、フレキシブルテレビ（T V)とすること力 Sでさる。

[0071] なお、本発明の第 1の態様において、導光板ユニット 18の平行溝 18fの深さは、光源 12aの一部が導光板ユニット 18の下面からはみ出さないように決定されることが好ましぐ光源 12aの寸法や導光板ユニット 18の機械的強度、経時変化を考慮して決定すること力 S好ましい。また導光板ユニット 18の厚みは、光源 12の寸法に応じて任意に変更することができる。

[0072] また、導光板ユニット 18の平行溝 18fの断面形状は、図 3、図 6および図 7Aに示すような三角形状に限定されず、図 7Bに示すような三角形状の先端が丸みを帯びた形状でもよいし、図 7Cに示すような放物線を描くような形状でもよいし、図 7Dに示すような平行溝 18fの中心に向って凸の 2つの曲線から形成される形状でもよぐ光源 12 bを収容することができればどのような形状でもよい。

[0073] また、導光板ユニット 18の形状は、導光板ユニット 18の厚みが、平行溝 18fまたは平行溝 18fに直交する方向の導光板ユニット 18の端面から、平行溝 18fと直交する方向に、隣り合う平行溝 18f間、または、隣り合う平行溝 18fに直交する方向の導光板ユニット 18の端面および平行溝 18f間の略中間地点（単位導光板 19の厚肉部または単位導光板 20の厚肉端部の連結部）に向って、徐々に厚みが厚くなる形状であれば、どのような形状でもよい。例えば、導光板ユニット 18の光射出面 18aの裏側に位置する傾斜面 18b (傾斜背面部 19eまたは 20d)を曲面形状にしてもよい。

[0074] また、図示例においては、導光板ユニット 18は、上述のように、単位導光板 19または 20を平行溝 18fと直交する方向にのみ連結する構成とした力本発明の第 1の態様においては、これに限定されず、 2つ以上の導光板ユニット 18を、平行溝 18fと平行な方向に、互いの平行溝 18fが同一線状に並ぶように連結してもよい。

[0075] 次いで、単位導光板 19および 20について、さらに詳しく詳述する。なお、ここでは、単位導光板 19および 20において、共通する特徴部分については、単位導光板 19 を代表例とし、両者に異なる部分については個々に説明する。また、ここで述べる単位導光板 19および 20の特徴は、これらを用いて構成される単位導光板ユニット 18の特徴でもあるので、同様の効果を有することができるのは言うまでもなレ、。

これと同様に、上述の導光板ユニット 18の説明で述べた平行溝 18fの深さや断面形状または拡散反射体については、単位導光板 19および 20にも適用されるのはいうまでもない。

[0076] 本発明の第 1の態様において、単位導光板 19、すなわち、導光板ユニット 18は、光源 12から入射して、単位導光板 19の内部を伝播する光を散乱する散乱手段を有する。この散乱手段は、単位導光板 19の内部に入射した光を充分に伝播することができるものであれば、特に限定は無いが、下記式（1)および下記式（2)を満たす散乱粒子であるのが好ましい。

1. 1≤Φ ·Ν -L ·Κ ≤8. 2 · · · (1)

p G C

0. 005≤Κ ≤0. 1 · · · (2)

c

Ρ

G

は、補正係数を表す。 ) 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射出面から出射することができる。

[0077] 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— Bee r則により下記式（7)で表される。

T = I/I =exp (- ·χ) · · · (7)

ο

ここで、 Xは距離、 Iは入射光強度、 Iは出射光強度、 ρは減衰定数である。

0

[0078] 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 Νとを用いて下記式（8)で表される。

ρ = Φ ·Ν · · · (8)

Ρ

したがって、導光板の光軸方向の半分の長さを L とすると、光の取り出し効率 Ε

G out は、下記式（9)で与えられる。ここで、導光板の光軸方向の半分の長さ L は、導光板

G

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し離間した位置に到達する光の割合であり、例えば、図 5に示す単位導光板 19

G

の場合は、端面に入射する光に対する単位導光板 19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。

E ^ exp C- Φ -Ν -L ) · · · (9)

out p G

[0079] ここで式（9)は有限の大きさの空間におけるものであり、式（7)との関係を補正するための補正係数 Kを導入する。補正係数 Kは、有限の空間の光学媒質中で光が

C C

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 E は、下記式（10)で表される。

[0080] 式（10)に従えば、 Φ ·Ν -L ·Κの値が 3. 5のときに、光の取り出し効率 Ε 力 p G C out であり、 Φ -Ν -L ·Κの値が 4. 7のときに、光の取り出し効率 Ε カ％である。

p G C out

この結果より、 Φ -Ν -L ·Κの値が大きくなると、光の取り出し効率 Ε が低くなる p G C out 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 E が低くなると考えられる。 [0081] したがって、 Φ .Ν -L ·Κ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 p G C

が分かる。つまり、 Φ -Ν -L ·Κの値を大きくすることで、光の入射面と対向する面 p G C

力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 -Ν -L ·Κ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 p G C

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 ·Ν -L ·Κのィ直を 1. 1以上とすることで、光利用効率を 50%以上に p G C

すること力 sでさる。

ここで、 Φ ·Ν -L ·Κ 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 p G C

光の照度むらが顕著になるが、 Φ ·Ν -L ·Κのィ直を 8· 2以下とすることで、照度む p G C

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力 sでさる。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 ·Ν -L ·Κの値は、 1. 1以上かつ 8. 2以下である p G C

という関係を満たすことが好ましぐ 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 .Ν -L ·Κの値は、 3. 0以上であればさらに好ましぐ 4. 7以上であれば最 p G C

も好ましい。

また、補正係数 Κ は、 0. 005以上 0. 1以下であることが好ましい。

c

[0082] 単位導光板 19、すなわち、導光板ユニット 18は、上記式（1)および上記式（2)式のような関係を満たす散乱粒子を含むことにより、導光板ユニット 18に入射した光を導光板ユニット 18内で適宜光散乱させ、全反射条件を破り、導光板自体では、出射しに《なった光を出射させる機能を持たせ、光射出面から射出される光をさらに均一にすることカでさる。

[0083] また、単位導光板 19の内部に散乱手段を含有させるために、本実施形態の単位導光板 19は、透明樹脂に、光を散乱させるため散乱粒子が混鍊分散されて形成されている。単位導光板 19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 (ポリメチルメタタリレート）、ベンジルメタタリレート、 MS樹脂、あるいは COP (シクロォレフインポリマー）のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。他方、単位導光板 19に混鍊分散させる散乱粒子としては、ァトシパール、シンコーン、シリカ、ジルコユア、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単位導光板 19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射出面から出射することができる。

このような単位導光板 19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。

[0084] さらに、単位導光板 19は、散乱手段に加えて、単位導光板 19の光射出面 19&側（導光板ユニット 18の光射出面 18a側）に透過率調整体を付加し、この透過率調整体の配置密度を適宜調整することでも、さらに均一な光を出射させることができる。

[0085] また、上記の透明樹脂に可塑剤を混入して単位導光板 19を作製してもよい。

このように、透明樹脂と可塑剤とを混合した材料で単位導光板 19を作製することで、導光板ユニット 18をフレキシブルにすること、つまり、柔軟性のある導光板ユニット 1 8とすること力 Sでき、導光板ユニット 18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、導光板ユニット 18、または、この導光板ユニット 18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。

[0086] 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) 、フタル酸ジェチル（DEP)、フタル酸ジブチル（DBP)、フタル酸ジ 2—ェチルへキシル（DOP (DEHP) )、フタル酸ジノルマルォクチル（DnOP)、フタル酸ジイソノニノレ（DINP)、フタル酸ジノニル（DNP)、フタル酸ジイソデジノレ（DIDP)、フタル酸混基エステル（C 〜C ) (610P、 71 IP等）、フタル酸ブチルベンジル（BBP)が例示さ

6 11

れる。また、フタル酸エステル以外にも、アジピン酸ジォクチル（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（C ) (61 OA)、アジピン

6、 8、 10

酸ジアルキル（C ) (79A)、ァゼライン酸ジォクチル（DOZ)、セバシン酸ジブチル (

7、 9

DBS)、セバシン酸ジォクチル（DOS)、リン酸トリクレシル (TCP)、ァセチルクェン酸トリブチル (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。

[0087] また、単位導光板 19は、単位導光板 19の表面粗さ Ra、すなわち、単位導光板 19 の光射出面 19aの表面粗さには、特に限定はないが、平行溝 18fと平行な方向の光射出面 19aの表面粗さを Raとし、平行溝 18fと直交する方向の光射出面 19aの表面粗さを Raとしたとき、下記式（3)を満たすのが好ましい。

2

Raく Ra かつ Raく 100 · · · (3)

2 1 2

[0088] また、本発明の第 1の態様における第 1の実施形態の単位導光板 19において、単位導光板 19の光射出面 19aに平行な面と傾斜背面部 19e (20d)の傾斜面と厚肉部 19bほたは、厚肉端部 20c)の頂点で交わる際に成す角度 α力下記式 (4)を満たすのが好ましい。

0° < α < 45。 · · · (4)

前記単位導光板 19の光射出面 19aに平行な面と傾斜背面部 19e (20d)の傾斜面と厚肉部 19bほたは、厚肉端部 20c)の頂点で交わる際に成す角度 αを、 0° 超にすることにより、導光板内に入射した光束を効率よく伝播させることができ、また、前記 αを、 45° 未満とすることにより、出射効率を高く維持することができる。

[0089] また、本発明の第 1の態様において、単位導光板 19は、光射出面 19aに垂直方向の最大厚み Tと隣接する光源 12a同志ほたは 12aと 12b)の距離 Dとの関係に特に限定は無いが、隣接する光源 12a同志ほたは 12aと 12b)の距離 D力光射出面 19 aに垂直方向の最大厚みの 10倍超、または、光射出面 19aに垂直方向の最大厚みの 100倍を未満にした場合には、出射光の輝度分布を保ちつつ出射効率を維持すること力 Sできるため、下記式（5)を満たすのが好ましい。

10T< Dく 1000T (5)

[0090] なお、単位導光板 19の形状は、一方の面が平坦となっており、他方の面が、略中央に位置する厚肉部 19bから両端の薄肉端部 19cに向うに従って板厚が薄くなるように、傾斜している形状であれば、どのような形状でもよい。例えば、単位導光板 19の傾斜部 19eの傾斜面が曲面であってもよい。同様に、単位導光板 20の形状も、単位導光板 20は、一方の面が平坦となっており、他方の面が、略中央に位置する薄肉部 20bに平行溝 18fを有し、かつ、この薄肉部 20bから両端の厚肉端部 20cに向うに従つて板厚が薄くなるように、傾斜しているであれば、どのような形状でもよい。例えば、単位導光板 20の傾斜背面部 20dの傾斜面が曲面であってもよい。

[0091] また、第 1の態様においては、図 8に示すように、母材（単位導光板 19または 20)の屈折率よりも屈折率が低い低屈折率部材 30を平行溝 18fの内側、すなわち、光源 12 からの光入射面を含む一部に設け、光源から射出された光を低屈折率部材 30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、低屈折率部材 30は、入射された光を平行光にし、かつミキシングする機能、つまり、カップリングレンズ及び混合部の機能を有する。第 1の態様のバックライトュニットは、低屈折率部材を設けることで、カップリングレンズ及び混合部を設けることなく、光源 12から射出された光をより遠い位置まで到達させることができ、かつ、均一な輝度のむらのない照明光を射出させることができる。

[0092] また、単位導光板 19または 20の光射出面 19aまたは 20a、すなわち、導光板ュニット 18の光射出面 18aは、略全面を低屈折率部材で形成することが好ましい。光射出面の略全面を低屈折率部材とすることで、光源から射出され導光板に入射する光を低屈折率部材に入射させることができ、入射効率をより向上させることができる。なお、図示例においては、低屈折率部材 30を光入射面の反対側の面に対して凸のかまぼこ形状とした力 S、本発明はこれに限定されない。

[0093] また、上述のようにして単位導光板 19または 20を用いて導光板ユニット 18を構成する際には、一方の単位導光板 19または 20の傾斜面と、それと接続する他方の単位導光板 19または 20の傾斜面とが交差しないように、すなわち、傾斜面の連結部分において滑らかな平面または曲面が形成されるように、単位導光板 19または 20の傾斜面の傾斜角度を調整することもできる。

導光板ユニット 18ならびに単位導光板 19および 20は、基本的に以上のように構成される。

[0094] 次に、図 3に示す照明装置本体 11において、拡散シート 14は、導光板ユニット 18 の光射出面 18aから出射する光を拡散して均一化するためのものであり、例えば、 P ET (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）、 PM MA (ポリメチルメタタリレート）、ベンジルメタタリレートや MS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいは COP (シクロォレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂からなる平板状部材に光拡散性を付与して形成される。その方法は特に限定されなレヽが、例えば、上記平板状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化（以降これらを施した面を「砂擦り面」という。）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、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂やガラス、ジルコユア等のビ一ズ類をバインダとともに塗工したり、上記の樹脂中に光を散乱させる前述の顔料、ビーズ類を混練することで形成される。本発明において、拡散シート 14としては、マツトタイプやコーティングタイプの拡散シートを用いることができる。

本発明の第 1の態様において、拡散シート 14としては、上記の素材を用い、かつ、光拡散性を付与した厚み 500 m以下のフィルム状部材を用いることも好ましい。

[0095] 拡散シート 14は、図 3に示されるように、プリズムシート 17の光射出面側に配置される。拡散シート 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 (ポリメチルメタタリレート）、ベンジルメタタリレート、 MS樹脂、あるいは COP (シクロォレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂を材料に形成すること力 Sでさる。

拡散シート 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、シリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛等の顔料、または、樹脂、ガラスもしくはジルコユア等のビーズ類などの光を散乱させるための材料をバインダとともに表面に塗工したり、上記の透明樹脂中に光を散乱させる前述の顔料またはビーズ類を混練することで形成される。他には、反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、 Ag、 A1のような金属を用いて形成することもできる。

本発明の第 1の態様において、拡散シート 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。

[0096] 拡散シート 14は、導光板ユニット 18の光射出面 18aから所定の距離だけ離して配置されること力 S好ましく、その距離は導光板ユニット 18の光射出面 18aからの光量分布に応じて適宜変更し得る。このように拡散シート 14を導光板ユニット 18の光射出面 18aから所定の間隔だけ離すことにより、導光板ユニット 18の光射出面 18aから射出する光が、光射出面 18aと拡散シート 14の間で更にミキシング（混合）される。これにより、拡散シート 14を透過して液晶表示パネル 4を照明する光の照度を、より一層均一化すること力 Sできる。拡散シート 14を導光板ユニット 18の光射出面 18aから所定の間隔だけ離す方法としては、例えば、拡散シート 14と導光板ユニット 18との間にスぺーサを設ける方法を用いることができる。

特に、照明装置本体 11の厚みを少し厚くしてもよい場合には、導光板ユニット 18の平行溝 18fの断面形状によって、平行溝 18fに相当する導光板ユニット 18の光射出面 18aにおける照度のピーク値を十分に低減する必要はなぐ部分的に低減するとともに拡散シート 14と導光板ュュット 18の光射出面 18aとの間に間隙を設けて、拡散シート 14から射出される照明光の照度分布を均一にしても良い。また、導光板ュニット 18の平行溝 18fの断面形状の改良（平行溝の先端部分の先細化）に限界があり、平行溝 18fに相当する導光板ユニット 18の光射出面 18aにおける照度のピーク値を完全に低減できない場合や十分に低減できない場合にも、拡散シート 14と導光板ュニット 18の光射出面 18aとの間に間隙を設けて、拡散シート 14から射出される照明光の照度分布を均一にしても良い。

プリズムシート 16及び 17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た透明なシートであり、導光板ユニット 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及び 17の一方は、そのプリズム列の延在する方向が導光板ユニット 18の平行溝 18fと平行になるように配置され、他方は垂直になるように配置されている。すなわち、プリズムシート 16及び 17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ている。また、プリズムシート 16は、プリズムの頂角が導光板ユニット 18の光射出面 18aと対向するように配置される。ここで、プリズムシート 16及び 17の配置順序は、図示例のように、導光板の直上に、導光板の平行溝と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 16 を配置し、そのプリズムシート 16の上に、導光板ユニット 18の平行溝 18f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 17を配置しても良ぐまた、その逆でも良い。

[0098] また、図示例では、プリズムシートを用いたが、プリズムシートの代わりに、プリズムに類する光学素子が規則的に配置されたシートを用いても良い。また、レンズ効果を有する素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子を規則的に備える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。

[0099] 本発明の第 1の態様においては、更に、後の述べる反射フィルム 22と、導光板ュニット 18の傾斜面 18dとの間にもプリズムシートを設けることが好ましい。反射フィルム 2 2と導光板ユニット 18の傾斜面 18dとの間に設けられるプリズムシート（図示せず）は、プリズムの延在する方向が導光板ユニット 18の平行溝 18fと垂直になるように配置されるとともに、プリズムの頂角が導光板ユニット 18の傾斜面 18bと対向するように配置することが好ましい。

[0100] ここではプリズムシートを用いた力プリズムシートと同様の効果を有する光学素子を用いても良ぐレンズ効果を有する光学素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子が規則的に配置されたシートを設けても良い。

なお、図示例においては、プリズムシート 16及び 17、さらに好ましくは反射フィルム 22と、導光板ユニット 18の傾斜面 18dとの間にもプリズムシートを用いている力導光板ユニット 18の平行溝 18fによる光射出面 18aにおける照度がより均一化されている場合には、プリズムシートはもちろん不要であるし、プリズムシート 16及び 17のどちらか一方、または両方を用いなくても良い。高価なプリズムシートの使用枚数を減らし、あるいは、プリズムシートの使用をやめることにより、装置コストを低減させることができる。

[0101] また、光射出面 18a上に、プリズム列が形成されたプリズムシートを配置したが、導光板 18の傾斜面 18bにプリズム列を形成しても同様の効果が得られる。つまり、傾斜面にプリズム列を形成することでも、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カできる。また、プリズム列には限定されず、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。

[0102] 本実施形態において、反射フィルム 22は、導光板ユニット 18の傾斜面 18bから漏洩する光を反射して、再び導光板ユニット 18に入射させるためのものであり、光の出射効率を向上させることができる。反射フィルム 22は、導光板ユニット 18の傾斜面 18 bまたは必要に応じて側面を覆うように形成される。

[0103] 反射フィルム 22は、導光板ユニット 18の傾斜面 18bから漏洩する光を反射することができるのであれば、どのような材料で形成されてもよぐ例えば、 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、透明もしくは上記のような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。

[0104] 本実施形態においては、光源 12bの背面後（図中、下側）には、何も設けていない力必要に応じて、光源 12bの下面から光を反射して、導光板ユニット 18の平行溝 1 8fの内側から光を入射させるために、リフレクタを設けてもよい。リフレクタは、例えば、上記反射フィルムと同じ素材、すなわち、表面に十分な反射性を付与した樹脂素材、金属箔もしくは金属板により形成することができ、形状にも特に限定はない。

[0105] また、本実施形態においては、本発明の第 1の態様における第 3の実施形態である面状照明装置 2の光射出面 14a側に光射出面 14aから射出される光の輝度むらを低減させる機能を有する透過率調整部材を配置してもよい。

透過率調整部材は、上述のように、導光板ユニット 18から出射させる光の輝度むらを低減させるために用いられるものであり、通常、透明フィルムと、透明フィルムの表面に配置される多数の透過率調整体とを有する。この透過率調整部材は、本実施形態においては、特に限定はない。

[0106] 透過率調整部材は、上述したように、導光板ユニット 18から射出される光の輝度むらを低減させるために用いられ、透明フィルムと、透明フィルムの表面に配置される多数の透過率調整体とを有する。

[0107] 透明フィルムは、フィルム状の形状を有し、 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 (ポリメチルメタタリレート）、ベンジルメタタリレートや MS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいは COP (シクロォレフィンポリマー）等の光学的に透明な部材で形成されている。

[0108] 透過率調整体は、所定の透過率を有する種々の大きさのドットであり、四角形や円形、六角形などの形状を有し、所定パターン、例えば、位置に応じてドットの大きさ、ドットの配置数が異なるパターン (網点パターン)で透明フィルムの導光板ユニット 18 側の表面全面に印刷等によって形成されている。

透過率調整体は、拡散反射体であればよぐ例えば、光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂やガラス、ジルコユア等のビーズ類をバインダとともに塗工した物や、表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化パターンでもよい。他には反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、 Ag、 A1のような金属を用いることあでさる。

また、透過率調整体として、スクリーン印刷、オフセット印刷等で用いられる、一般的な白インクを用いること力できる。一例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸バリウム等を、アクリル系バインダゃ、ポリエステル系バインダ、塩化ビュル系バインダ等に分散したインク、酸化チタンにシリカを混合し拡散性を付与したインクを用いること力 Sでさる。

[0109] また、本発明の第 1の態様において、光源 12には、特に限定は無いが、光源 12の光出射分布が、導光板ユニット 18の平行溝 18fの天井方向（図 1中上向き）より、平行溝 18fと直交する方向（図 1中横方向）に向けて大きいものが好ましぐその 1例として、上記実施形態では、白色光を発光する LEDを用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、赤色、緑色及び青色の 3色の LEDを用い、カップリングレンズにより各 LED力 S発する光を混色することで白色光を得ることもできる。

[0110] また、上記実施形態では、光源に LEDを用いたが本発明は、これに限定されず、例えば、半導体レーザ (LD)、タングステンランプ、キセノンランプ等の点状光源を平行溝 18fに沿って、線状に配列して用いてもよぐまた、ここでの点状光源同士の離間距離 Dは、下記式（6)を満たすのが好ましい。

2

10mmく D…（6) また、光源 12は、蛍光管、冷陰極管、熱陰極管、外部電極管等の線状の光源を用いてもよい。

[0111] また、本実施形態においては、平行溝 18fと直交する方向の導光板ユニット 18の両端面には、光源 12bを配置している力 S、本発明は、これに限定されず平行溝 18fにのみ光源 12aを配置する構成としてもよい。

[0112] また、図 9に、導光板ユニットの別の例を示す。

図 9Aは、本発明の第 1の態様における第 2の実施形態の導光板ユニット 18とは別の態様の概略断面図を示すものであり、図 9Bは、図 9Aに示す導光板ユニットを構成する単位導光板の概略断面図を示す。

[0113] 導光板ユニット 32は、図 9Aに示すように、複数の単位導光板 19または 20を連結させた導光板ユニット 18と同様に、複数の単位導光板 34を連結させたものである。単位導光板 34は、図 9Bに示すように、略矩形形状の光射出面 36aおよび 36bと、この光射出面 36bの反対側に位置し、光源 36を挟んで、光射出面 36bに対して所定の角度で傾斜する傾斜面 38bと、光源 36から略光射出面分離間した光入射面 40b と、光入射面 40bと平行で、かつ、上部が光源 36と接触している入射面 40aと、光入射面 36aの反対側に位置し、光源 41を挟んで、光射出面 36aに対して所定の角度で傾斜する傾斜面 38aとで構成される。

[0114] 上記の構成とすることにより、導光板ユニット 34の略中心に位置する光源 36から出射する光は、光源 36付近の薄肉部から、光射出面 40bへ向う方向、すなわち、厚みが厚くなる方向（図面右方向）に広がることにより、光源 36から出射した光をより遠くに到達させるころができ、さらに、光源 36から光源 41の方向にむかって、導光板ュニットの形状の厚みを徐々に薄くなる形状とすることで、光を、光源 36から光源 41付近まで到達させること力できる。すなわち、この構成を有する単位導光板は、光源から出射された光を、図中左右両側に位置する単位導光板に広げることができる。

[0115] さらに、導光板ユニット 32は、図 9Aに示すように、隣接した単位導光板の光入射面と光源とを接合して形成されることにより、複数の単位導光板 34がー体に成形され連結した形状となっている。また、導光板ユニット 32は、光射出面が全て同一平面を形成するように並列して配置される。このように複数の単位導光板 34を連結させることで、大型の導光板を構成することができる。

[0116] 本発明の第 1の態様は、基本的に以上のようなものである。

以上、本発明の第 1の態様の単位導光板、導光板ユニットおよび面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しなレ、範囲にお!/、て、種々の改良や変更をしてもよ!/、のはもちろんである。

[0117] なお、導光板ユニット 18の光射出面 18aの裏側に位置する傾斜面 18b (図 3に示す )に複数の拡散反射体を所定のパターンで、具体的には、導光板ユニット 18の平行溝 18f付近、すなわち線状光源 12付近の密度が高ぐ平行溝 18fと平行溝 18fとの略中央または平行溝 18fと平行溝 18fに直交する方向の導光板ユニット 18の端面との略中央に向うに従って、すなわち、導光板ユニット 18fの厚みが厚くなるに従って次第に密度が低くなるようなパターンで、例えば、印刷により形成してもよい。このような拡散反射体を所定パターンで、導光板ユニット 18の傾斜面 18bに形成することにより、導光板ユニット 18の光射出面 18aにおける輝線の発生やムラを抑制することができる。また、拡散反射体を導光板ユニット 18の傾斜面 18bに印刷する代わりに、拡散反射体が所定パターンで形成された薄いシートを導光板ユニット 18の傾斜面 18b と後に述べる反射フィルム 22との間に配置してもよい。なお、拡散反射体の形状は、矩形、多角形、円形、楕円形、などを任意の形状にすることができる。

[0118] ここで、拡散反射体としては、例えば、光を散乱させるシリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛等の顔料、または、樹脂、ガラスもしくはジルコユア等のビーズ類などの光を散乱させるための材料をバインダとともに塗工した物や、表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化パターンでもよレ、。他には反射率が高く光の吸収が低!/、材料で、例えば、 Ag、 A1のような金属を用いることもできる。また、拡散反射体として、スクリーン印刷、オフセット印刷等で用いられる、一般的な白インクも用いること力 Sできる。一例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸バリウム等を、アクリル系バインダゃ、ポリエステル系バインダ、塩化ビュル系バインダ等に分散したインク、酸化チタンにシリカを混合し拡散性を付与したインクを用いることができる。

[0119] また、本実施形態では、拡散反射体を線状光源 12から離れるに従って密から疎にしたが、本発明はこれに限定されず、輝線の強さや広がり、必要な出射光の輝度分布等に応じて適宜選択することができ、例えば、傾斜面全面に均一な密度に配置しても、光入射面から離れるに従って密から疎に配置してもよい。また、このような拡散反射体を印刷により形成する代わりに、拡散反射体の配置位置に対応する部分を砂擦り面として荒らしてあよい。

なお、拡散反射体は、導光板ユニット 18の傾斜面 18bに配置するに限定されず、必要に応じて、光入射面以外の任意の面に配置してよい。例えば、光射出面 18aに酉己置してもよく、また、傾斜面 18bと光入射面の反対側の面とに配置してもよい。

[0120] 次に、本発明の第 2の態様における面状照明装置を備える液晶表示装置について、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。

図 10Aは、本発明の第 2の態様における第 1の実施形態の面状照明装置 (以下、ノックライトユニットという）を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図 10 Bはこの液晶表示装置の概略断面図である。

液晶表示装置 50は、バックライトユニット 42と、そのバックライトユニット 42の光射出面側に配置される液晶表示パネル 44と、液晶表示パネル 44を駆動する駆動ユニット 46とを有する。

[0121] 液晶表示パネル 44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 44の表面 (スクリーン）上に文字、図形、画像などを表示する。駆動ユニット 46は、液晶表示パネル 44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 44を透過する光の透過率を制御する。

[0122] バックライトユニット 42は、液晶表示パネル 44の背面から、液晶表示パネル 44の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル 44の画像表示面と略同一形状の光射出面を有する。

[0123] 本発明の第 2の態様における第 1の実施形態のバックライトユニット 42は、図 10A および図 10Bに示すように、光原 52と、拡散フイノレム 54と、プリズムシート 56、 57と、導光部材としての単位導光板である導光板 58と、反射シート 62とを有する。以下、バックライトユニット 42を構成する各構成部品について説明する。 [0124] まず、光源 52について説明する。

図 12は、光源 52の構成を示す概略側面図である。

光原 12は、図 12に示すように、： LEDチップ 64とヒートシンク 66とを備え、 10Bに示すように、後に詳述する導光板 58の背面 58bに設けられた入光部 58dに配置されている。

LEDチップ 64は、蛍光物質を用いて LEDが発する光を白色光に変換するように構成した単色の LEDである。例えば、単色の LEDとして GaN系青色 LEDを用いた場合には、 YAG (イットリウム ·アルミニウム ·ガーネット）系蛍光物質を用いることで、白色光を得ることができる。

[0125] ヒートシンク 66は、図 10Bおよび図 12に示すように、 LEDチップ 64を支持し、導光板 58の光射出面 58aに垂直な方向に LEDチップ 64を導光板 58側に向けて配置されている。ヒートシンク 66は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成されており、 LEDチップ 64から発生する熱を吸収し、外部に放散させる。

また、ヒートシンク 66の光射出面 58aに垂直な方向における長さは、 LEDチップ 64 の発熱量、ならびに、ヒートシンク 66に使用する材料およびヒートシンク 66の形状等によって決まるヒートシンク 66の冷却効率、さらに、バックライトユニット 42の厚みへの影響等を考慮して、 LEDチップ 64を冷却するのに十分な冷却能力を得るように適宜決定すればよい。

ここで、ヒートシンク 66は、表面積を広くすることが好ましい。例えば、図 12に示すように、ヒートシンク 66を LEDチップ 64を支持するベース部 66aと、ベース部 66aに連結された複数のフィン 66bとで構成してもよ!/、。

フィン 66bを複数設けることで表面積を広くすることができ、かつ、放熱効果を高くすること力 Sできる。これにより、 LEDチップ 64の冷却効率を高めることができる。またヒートシンクは、空冷方式に限定されず、水冷方式も用いることができる。

[0126] ここで、本実施形態の LEDチップ 64は、略正方形状を有し、この LEDチップ 64からの光は、導光板 58の光射出面 58aと平行な面方向に進行する光量が多ぐ直交方向に進行する光量が少ない、指向性を持つように構成されるのが好ましい。

具体的には、光源 52としては、 LEDチップ 64の光射出面側に透明樹脂等の導光効果および散乱効果を有する部材を配設したり、あるいは、 LEDチップ 64と導光板 5 8との間に反射機能を有する部材を配置する等により、 LEDチップ 64からの光を導光板 58の光射出面 58aと平行な面方向に導くように構成されたものを用いることができる。これにより、 LEDチップ 64が大光量の出力の光源であっても、バックライトュニット 42の輝度分布が光源 52近傍において大きぐ光源 52から離れるに従って減少する、というような輝度むらが生じることを防止して、輝度分布の均一性を向上させること力 Sできる。また、大光量の光源を使用することができるため、バックライトユニットの大型化を図ることができる。

[0127] なお、 LEDチップは、略正方形形状を有する導光板 58の光射出面 58aと平行な面方向に、異方性が低い光源として、本実施形態のように正方形形状のものを用いることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、長方形形状、多角形形状、円形状および楕円形状等の種々の形状の LEDチップを用いることができる。

[0128] つぎに、バックライトユニット 42の導光板 58について説明する。

図 11Aおよび図 11Bは、それぞれ本発明の第 2の態様におけるバックライトユニットに用いられる導光板の概略斜視図であり、図 11Cは、導光板の概略断面図である。なお、図 11Cは、入光部 58dの中心を通り側面 58cに垂直な平面で切断した切断面を示す。

導光板 58は、図 11Aに示すように、略正方形形状の平坦な光射出面 58aと、光射出面 58aと対向する背面 58bと、光射出面 58aおよび背面 58bと接続する側面 58cとを有する。背面 58bの略中央には、光源 52を配置するための凹部である入光部 58d が設けられている。入光部 58dは、その断面形状が 2つの双曲線を組み合わせた形状であり、その壁面は、光源 52からの光を導光板 58内部に入射させる光入射面 58e である。

[0129] ここで、本発明の第 2の態様における導光板 58は、光射出面 58aと平行な方向に入光部 58dから離れるに従って、光射出面 58aと背面 58bとの間の距離として定義される、導光板 58の厚みが厚くなり、入光部と最も離れた位置、すなわち、略正方形形状の光射出面 58aの頂点において厚みが最も厚くなつている。図示例の導光板 58 では、特に、背面 58bは、光射出面 58aに対してテーパ状（円錐面状）に傾斜している。なお、光射出面 58aに対する背面 58bの傾斜角度は特に限定されない。

[0130] 図 11A〜図 11Cに示す導光板 58では、光入射面 58eから入射した光は、導光板 5 8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 58内部を通過し、背面 58bで反射した後、光射出面 58aから出射する。このとき、背面 58 b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 58の背面 58bを覆うようにして配置される反射シート 62 (図 10参照）によって反射され再び導光板 58の内部に入射する。

[0131] このように、本発明の第 2の態様では、導光板 58の光射出面 58aに対向する面を背面 58bとし、光入射面 58eから離れるに従って導光板 58の厚みが徐々に大きくなる形状とすることで、導光板 58に入射した光をより遠くまで到達させることができる。また、平板形状や楔形形状の導光板よりも薄くすることができる。つまり、本発明によれば、導光板を、光源から入射した光をより遠くまで到達させることができ、かつ薄型化、軽量化すること力 Sできる。つまり、全反射の際の入射角度が徐々に浅くなり、光射出面から光が外部に出に《なるため、入射光をより奥に到達させることが可能となる。これにより、バックライトユニットを軽量化、薄型化、大型化することができる。

[0132] さらに、導光板 58の内部の光をその光射出面 58aから外部に射出させるための光射出手段として、導光板 58の内部に散乱体を含有させることが好ましい。散乱体を含有させ、適宜光散乱させることにより、全反射条件を破り、導光板 58自体では、出射しに《なった光を射出させる機能を持たせ、光射出面 58aから射出される光をさらに均一にすることができる。

また、光射出手段として、散乱体以外にも導光板 58の光射出面 58aおよび背面 58 bの少なくとも一方に透過率調整体を付加し、この透過率調整体の配置密度を適宜調整することでも、散乱体と同様に、均一な光を出射させることができる。

なお、光射出手段として、散乱体に加え、このような透過率調整体を用いることにより、より均一な光を射出させることができる。 [0133] ここで、導光板 58は、入光部 58dである凹部の淵における導光板の厚みを Dとし、

1 導光板の厚みが最大となる位置（図示例では、光射出面 58aの頂点）での導光板の厚みを Dとし、導光板の中央に設けられる入光部から導光板の厚みが最大となる位置までの距離を Lとしたときに、 D < D、かつ、 1 / 1000く (D — D ) /L < l / 10

1 2 2 1

の関係を満たすことが好ましい。上記式を満たす形状とすることで、導光板をより好適に薄型化、軽量化、大型化することができ、面状照明装置の薄型化、軽量化、大型化が可能となる。

[0134] 導光板 58は、透明樹脂に、光を散乱させるための散乱粒子が散乱体として混鍊分散されて形成されている。導光板 58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）、 P MMA (ポリメチルメタタリレート）、ベンジルメタタリレート、 MS樹脂、アクリル樹脂、あるいは COP (シクロォレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。導光板 58に混鍊分散させる散乱粒子としては、ァトシパール、シンコーン、シリカ、ジノレコユア、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 58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射出面から出射すること力 Sでさる。

このような導光板 58は、押出成形法や射出成形法等の種々の方法を用いて製造すること力 Sでさる。

[0135] また、導光板 58に含まれる散乱粒子の散乱断面積を Φ、導光板の中央に設けられる入光部から導光板の厚みが最大となる位置までの距離を L、導光板 58に含まれる散乱粒子の密度（単位体積あたりの粒子数)を N、補正係数を Kとした場合に、 Φ ·

P c

N - L - Kの値が 1 . 1以上であり、かつ 8. 2以下であり、また、 Kの値が 0. 005以上 p C C

であり、かつ 0. 1以下であるという関係を共に満たすように、導光板を構成する。これにより、導光板 58は、均一で輝度むらが少ない照明光を、高い光利用効率で光射出面力、ら出射すること力 Sできる。以下、その理由を説明する。

[0136] 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— Bee r則により下記式（1 )で表される。

T = I/I = exp ( - p · χ) · · · ( 1 ) ここで、 xは距離、 Iは入射光強度、 Iは出射光強度、 pは減衰定数である。

0

上記減衰定数 p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 Nとを用いて下記式（2)で表される。

p = Φ ·Ν · · · (2)

Ρ

したがって、導光板の光軸方向の長さを Lとすると、光の取り出し効率 Ε は、下記 out 式（3)で与えられる。

[0137] ここで、上記式（3)は有限の大きさの空間におけるものであり、上記式（1)との関係を補正するための補正係数 Kを導入する。補正係数 K は、有限の空間の光学媒質

C C

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 E は、下記式 (4)で表される。

[0138] 上記式（4)に従えば、 Φ .Ν -L-Kの値が 3. 5のときに、光の取り出し効率 E 力 ¾ p C out

%であり、 Φ -Ν -L-Kの値が 4 · 7のときに、光の取り出し効率 E 力 1 %である。

p C out

この結果より、 Φ -Ν -L-Kの値が大きくなると、光の取り出し効率 E が低くなるこ p C out 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 E が低くなると考えられる。

out

[0139] したがって、 Φ .N -L-Kの値が大きければ大きいほど、光の取り出し効率は低下

P c

し導光板として好ましレ、性質を有する。

Φ -Ν -L-Kの値を大きくすることで、光射出面から射出される光を多くすることが

P c

できる。すなわち、 Φ ·Ν -L-Kの値を大きくすることで、入射面に入射する光に対

P c

する光射出面から射出される光の割合である光利用効率を高くすることができる。具体的には、 Φ ·Ν -L-Kの値を 1. 1以上とすることで、光利用効率を 50%以上にす

P c

ること力 Sでさる。

ここで、 Φ ·Ν -L-Kの値を大きくしすぎると、導光板の光射出面から出射する光の

P c

輝度むらが顕著になる力 S、 Φ ·Ν -L-Kの値は 8. 2以下とすることで、輝度むらを一

P c

定以下 (許容範囲内）に抑えることができる。

さらに、本発明の導光板の Φ ·Ν -L-K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ぐ 2. 0以上かつ 8. 0以下であることがより好ましい。また

、 Φ .Ν -L-Kの値は、 3. 0以上であればさらに好ましぐ 4. 7以上であれば最も好

P c

ましい。

[0140] また、補正係数 K は、 0. 005以上 0. 1以下であることが好ましい。 Kを 0. 005以

c c

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。

[0141] 上述のように、導光板 54の内部の散乱効果は、導光板の内部に含ませる散乱粒子の粒径、散乱粒子の屈折率、散乱粒子の粒度分布、および、導光板の母材となる材料の屈折率から Mie理論によって決定される散乱断面積（単位時間当たりに散乱するエネルギー）と、散乱粒子の粒子密度と、入射してから導光する距離とによって関連付けられる。

[0142] ここで、図示例の導光板 58では、入光部 58dの断面形状が、交差する 2つの双曲線形状であるとした力これに限定されない。

また、入光部の断面形状は、第 1の態様において例示した、平行溝と同様の形状とすればよい。

図 7A〜図 7Eは、本発明の第 2の態様に係る導光板に適用可能な入光部の断面形状の他の実施例を示している。図 7Aには、断面が三角形形状である、円錐形状を有する入光部が示されている。また、図 7Bには、図 7Aに示す円錐形状の頂点が曲面に形成されている入光部が示されている。また、図 7Cには、断面が放物線形状である入光部が示されている。さらに、図 7Dには、断面形状が交差する 2つの下に凸の二次曲線 (双曲線または放物線)である入光部が示されている。なお、本実施例の入光部は円錐形状であるため、入光部の中心を通り任意の角度で切断した断面は全て、同一の形状を有する。

入光部の形状は、図示例以外に例えば断面形状が U字状のものでもよぐ輝度均一効果があるものであればょレ、。

なお、入光部の形状は、入光部の壁面である光入射面に入射する光源からの光の入射角度や、導光板の材料の屈折率などに応じて、均一で輝度むらが少ない照明光を光射出面から出射することができるように適宜決めればよい。 [0143] また、図示例では、光源 52は入光部 58dに、配置するとしたが、本発明はこれに限定されず、小型の LEDチップを入光部 58dの壁面である光入射面 58eに直接配置してもよい。このように LEDチップを配置することにより、 LEDチップからの光を効率よく導光板内部に入射させることが可能となる。また、導光板 58の入光部 58dの直上およびその近傍の光射出面 58aにおける輝度が大きぐ入光部 58dの直上から離れるにしたがって輝度が小さくなるという輝度むらが生じることを防止することができ、均一な輝度分布の照明光を得ることができる。

[0144] さらに、導光板 58は、図示例の如ぐ正方形形状の光射出面 58aを有するとしたが、本発明はこれに限定されない。

図 13A〜図 13Cは、本発明の第 2の態様における導光板のその他の実施例を示している。図 13A〜図 13Cに示す導光板 70は、円形状の光射出面 70aと、光射出面 7 Oaに対向する背面 70bと、光射出面 70aと背面 70bと接続する側面 70cと、背面 70a の略中央に設けれ、光源を配置する凹部である入光部 70dとを有する。また、導光板 70は、光射出面 70aと平行な方向に、入光部 70dから離れるに従って、導光板 70の厚みが厚くなつている。

入光部 70dは、その断面形状が 2つの双曲線を組み合わせた形状であり、その壁面は光源からの光を導光板 70内部に入射させる光入射面 70eを成す。

この円盤状の導光板 70は、その他の構成において、上述した正方形形状の導光板 58と同様のものであるので、その他の詳細な説明は省略する。

[0145] また、本発明の第 2の態様における導光板は、光射出面の形状 (すなわち、導光板の形状）が、図 11A〜図 11Cに示すような正方形形状のもの、および図 13A〜図 13 Cに示すような円形状のものに限定されず、正六角形形状等の正多角形形状のものも好適に使用可能である。また、本発明の第 2の態様における導光板は、正多角形形状や円形状のものを使用することにより、光源力の光を均一な輝度分布の照明光とすること力 Sでさる。

なお、本発明の第 2の態様における導光板は、正多角形形状や円形状のものに限定されず、入光部から離れるに従って導光板の厚みが厚くなるように形成されていればよく、このようなものであれは、その光射出面の形状は特に限定されない。すなわち、本発明の導光板は、その光射出面の形状を高い自由度で選択することを可能とする。

[0146] さらに、図示例では、導光板を、平坦な光射出面に対して傾斜した背面を有するとしたが、本発明の第 2の態様における導光板はこれに限定されず、入光部から離れるに従って導光板の厚みが厚くなるように形成されてレ、ればよレ、。

例えば、導光板を、平坦な背面に対して光射出面に傾斜を設け構成してもよい。また、導光板を、光射出面および背面の両方に傾斜を設け構成してもよい。さらに、光射出面および/または背面に設けられる傾斜を、その断面が曲面となるように構成してもよい。

[0147] つぎに、拡散フィルム 54について説明する。

拡散フィルム 54は、図 10Aおよび図 10Bに示されるように、プリズムシート 57と液晶パネル 44との間に配置される。拡散フィルム 54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）、 P P (ポリプロピレン）、 PC (ポリカーボネート）、 PMMA (ポリメチルメタタリレート）、ベンジルメタタリレート、 MS樹脂、アクリル樹脂、あるいは COP (シクロォレフィンポリマー）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 54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、シリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛等の顔料、または、樹脂、ガラスもしくはジルコユア等のビーズ類などの光を散乱させるための材料をバインダとともに表面に塗工したり、上記の透明樹脂中に光を散乱させる前述の顔料またはビーズ類を混練することで形成される。他には、反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、 Ag、 A1のような金属を用いて形成することもできる。

本発明第 2の態様において、拡散フィルム 54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。

[0148] 拡散フィルム 54は、導光板 58の光射出面 58aから所定の距離だけ離して配置されてもよぐその距離は導光板 58の光射出面 58aからの光量分布に応じて適宜変更すること力 Sでさる。このように拡散フィルム 54を導光板 58の光射出面 58aから所定の間隔だけ離すことにより、導光板 58の光射出面 58aから射出する光が、光射出面 58aと拡散フィルム 54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 54を透過して液晶表示パネル 44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 54を導光板 58の光射出面 58a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 54と導光板 58との間にスぺーサを設ける方法などを用いること力 Sできる。

[0149] プリズムシート 56および 57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た透明なシートであり、導光板 58の光射出面 58aから出射する光の集光性を高めて輝度を改善すること力できる。プリズムシート 56および 57の一方は、そのプリズム列の延在する方向が導光板 58の光射出面 58aの一辺と平行になるように配置され、他方は垂直になるように配置されている。すなわち、プリズムシート 56および 57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ている。また、プリズムシート 56は、プリズムの頂角が拡散シート 54と対向するように、つまり、プリズムの底面が導光板 58の光射出面 58aと対向するように配置される。ここで、プリズムシート 5 6および 57の配置順序は、特に制限されず、導光板の直上にプリズムシート 56を配置し、そのプリズムシート 56の上にプリズムシート 57を配置しても良ぐまた、その逆でも良い。

[0150] また、図 10A〜図 10Bに示す、バックライトユニット 42では、 2枚のプリズムシートで構成したが、 1枚のプリズムシートで構成することもできる。

また、光射出面 58a上に、プリズム列が形成されたプリズムシートを配置したが、導光板 58の背面 58bにプリズム列を形成しても同様の効果が得られる。つまり、背面にプリズム列を形成することでも、光射出面 58aから出射する光の集光性を高めて輝度を改善すること力できる。

また、図示例では、プリズムシートを用いたが、プリズムシートの代わりに、プリズムに類する光学素子が規則的に配置されたシートを用いても良い。また、レンズ効果を有する素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子を規則的に備える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、これらレンズ効果を有する光学素子を導光板の背面に形成することもできる。

[0151] つぎにバックライトユニットの反射シート 62について説明する。

反射シート 62は、導光板 58の背面 58bと光入射面 58cの反対側の面とから漏洩する光を反射して、再び導光板 58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力 Sできる。反射シート 62は、導光板 58の背面 58bを覆うように形成される。また、反射シート 62は、導光板 58の入光部 58dに対応する位置に、光源 52を配置するための切欠きが設けられている。

反射シート 62は、導光板 58の背面 58b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ぐ例えば、 PETや PP (ポリプロピレン）等にフイラ一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。

[0152] なお、本実施形態の反射シート 62は、導光板 58の背面 58bに対向する位置にのみ配設されている力これに限定されず、導光板 58の側面 58cをも覆うように配設してもよい。これにより、反射シート 62は、導光板 58の側面 58cから漏洩する光を反射して再び導光板 58に入射させることができ、光の利用効率を向上させることができる

〇

また、本実施形態の反射シート 62は、光源 52を導光板 58の入光部 58dに配置するための切欠きが設けられるとした力この切欠きと光源 52との間に隙間が生じて、この隙間から光が漏洩することのなレ、ように構成されるのが好ましレ、。例えば、隙間が生じることのないように、光源 52の外形に応じて切欠きを形成すればよい。また、切欠きと光源 52との間に生じた隙間に反射部材を配置すればよい。

[0153] 以上、本発明の第 2の態様における第 1の実施形態のバックライトユニット 42の各構成要素について詳細に説明した力、本発明はこれに限定されるものではない。

[0154] 図 10および図 11に示すバックライトユニット 42では、光源 52は、導光板 58に設けられた凹部である入光部 58dに配置されるとした力これに限定されずに、光源 52の LEDチップ 64を導光板内部に直接埋め込むように構成してもよい。例えば、導光板の入光部に透明の樹脂部材を充填し、この透明の樹脂部材に光源を埋め込むように構成すればよい。ここで、入光部に充填される樹脂部材は、導光板よりも低屈折率のものであるのが好ましい。これにより、入光部の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。

[0155] また、図 14に示すように、導光板 58の背面 58bに複数の拡散反射体 72を所定パターンで、具体的には、導光板 58の入光部 58d側の密度が低ぐ入光部 58dから側面 58c側に向かって離れるにしたがって次第に密度が高くなるようなパターンで、例えば、印刷により形成してもよい。このような拡散反射体 72を所定パターンで導光板 58の背面 58bに形成することにより、導光板 58の光射出面 58aにおける輝線の発生やムラを抑制することができる。また、拡散反射体 72を導光板 58の背面 58bに印刷する代わりに、拡散反射体 72が所定パターンで形成された薄いシートを、導光板 58 の背面 58bと反射シート 62との間に配置してもよい。なお、拡散反射体 72の形状は、矩形、多角形、円形、楕円形、などを任意の形状にすることができる。

ここで、拡散反射体としては、例えば、光を散乱させるシリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛等の顔料、または、樹脂、ガラスもしくはジルコユア等のビーズ類などの光を散乱させるための材料をバインダとともに塗工した物や、表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化パターンでもよい。他には反射率が高く光の吸収が低い材料、例えば、 Ag、 A1のような金属を用いることもできる。また、拡散反射体として、スクリーン印刷、オフセット印刷等で用いられる、一般的な白インクも用いること力 Sできる。一例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸バリウム等を、アクリル系バインダゃ、ポリエステル系バインダ、塩化ビュル系バインダ等に分散したインク、酸化チタンにシリカを混合し拡散性を付与したインクを用いることができる。

[0156] 本実施形態では、拡散反射体を光入射面から離れるに従って疎から密にしたが、本発明の第 2の態様はこれに限定されず、輝線の強さや広がり、必要な出射光の輝度分布等に応じて適宜選択することができ、例えば、背面全面に均一な密度に配置してもよいし、光入射面から離れるに従って密から疎に配置してもよい。また、このような拡散反射体を印刷により形成する代わりに、拡散反射体の配置位置に対応する部分を砂擦り面として荒らしてもよい。なお、図 14の導光板では、背面に拡散反射体を配置したが、本発明は、これに限定されず、必要に応じて、光入射面以外の任意の面に配置してよい。例えば、光射出面に配置してもよぐまた、背面や側面に配置してもよい。

[0157] ところで、上記実施形態では、いずれも導光板力枚の場合を説明したが、本発明の第 2の態様はこれに限定されず、 1つの面状照明装置に複数の導光板を用いることもできる。

図 15に、複数の導光板を用いて形成された導光板複合体 74の一例を示す。導光板複合体 74では、複数の導光板 58が、面状に並列配置され、それぞれの光射出面 58aが、同一面上に配置され、 1つの光射出面を形成している。

具体的には、正方形形状の光射出面 58aを有する複数の導光板 58を、隣接する導光板 58の側面 58c同士が相互に一致するように並列配置する。

同一形状の導光板を用いて形成される図示例の導光板複合体 74では、導光板の側面が接続する各接合部において、各導光板の厚みが一致するために、導光板複合体 74の背面では、接合部において段差が生じることなく滑らかに各導光板 58が接合される。これにより、接合部において輝度むらが生じることを防止して、面状照明装置の大型化を図るとともに均一で輝度ムラのない照明光を得ることができる。なお、各導光板は、接合部において隙間なく配置され、相互に密着しているのが好ましい。

[0158] このようにして複数の導光板により形成された光射出面を、図 10に示すバックライトユニット 42同様に、拡散フィルム、プリズムシートで覆うことより、大面積の面状照明装置とすること力 Sできる。これにより、より大型の液晶表示装置のバックライトユニットとしてあ用いること力でさる。

[0159] ここで、図 15に示す導光板複合体 74は、正方形形状の光射出面を有する導光板を、複数、面状に配置したものである力本発明の第 2の態様はこれに限定されない。図 16には、六角形形状の光射出面を有する導光板 76を、複数、面状に配置して形成した導光板複合体 78を示す。

導光板 76は、図 11に示す導光板 58同様に、光射出面と、光射出面に対向する背面と、光射出面および背面に接続する側面と、背面の略中央部に設けられる、光源を配置するための入光部とを備え、入光部から離れるにしたがってその厚みが大きくなるように構成されている。

導光板複合体 78は、隣接する導光板 76の側面が互いに一致するように、複数の導光板 76を面状に配置することにより形成される。なお、導光板複合体 78は、上述の導光板複合体 74と、導光板の光射出面の形状を除き基本的に同様であるので、その他の詳細な説明は省略する。

[0160] 図 15および図 16に示すように、光射出面の形状が、正方形形状や、六角形形状などの対称性を有する形状である導光板を複数個、面状に並列配置することにより、 1つの光射出面を有する導光板複合体を容易に形成することができる。これを用いて面状照明装置を構成することにより、面状照明装置の大型化を容易に実現するとともに、均一な輝度分布の照明光を得ることができる。

[0161] ここで、図 16に示す、導光板複合体 78を用いた面状照明装置では、導光板複合体 78が、六角形形状の光射出面を有する複数の導光板 76を組み合わせて形成されているため、導光板複合体 78の光射出面と平行な面内に各光源が等間隔に配置されることとなる。これにより、面状照明装置の大型化を図るとともに、より均一な輝度分布を有する照明光を得ることができる。

さらに、比較的、円形状に近い形状である六角形形状を有することにより、導光板を隙間なく配置することができ、さらに、各導光板の接合面において、厚みが最大となる六角形の頂点と、隣り合う頂点の間の中間点との厚みの差をより小さくすることができ、導光板複合体の背面側をより平坦に形成することができる。これにより、照明光の輝度分布の均一性をより向上させることができる。

[0162] さらに、本発明の第 2の態様においては、導光板複合体を形成する導光板は、その光射出面の形状が、六角形形状や正方形形状のものに限定されず、図 13に示す、円形状のものであってもよぐまた、非対称形状のものであってもよい。

[0163] ここで、円形状の導光板 70を並置する際に、同一平面状に細密に配置することにより、六角形形状の導光板の場合と同様に、各光源を等間隔に配置することができるなお、例えば、円形状の導光板 70を並置するような場合は、導光板間に隙間が生じる。図 17Aおよび図 17Bに、この隙間に配置する導光板 80を示す。導光板 80は、図 17Aに示すように、導光板複合体を形成する円形状の導光板 70間に生じた隙間と略同一の外形状を有する。また、導光板 80は、図 17Bに示すように、導光板 58等と同様に、背面 80b側に光源を配置する入光部 80dを有し、入光部 80dから離れるに従って厚みが厚くなるように形成されている。このような導光板 80を、円形状の導光板 70間の隙間に配置する。また、導光板 80の入光部 80dに図示しない光源を配置する。さらに、図示しない反射シートを背面 80bを覆ように配置することが好ましい。これにより、導光板 70間に生じる隙間部分による輝度むらを緩和することができる。ここで、導光板 80と導光板 70との接合部が段差なく滑らかに接続するように、導光板 80の背面 80bの形状を決定してもよい。なお、導光板 80は、基本的に上述の導光板 58とその外形以外は基本的に同様のものであるので詳細な説明は省略する。

[0164] また、導光板 70間に生じる隙間に導光板 80を配置するとした力別の実施例として、透明樹脂、あるいはさらに散乱体を含有する樹脂を充填することができる。これにより隙間により生じる輝度むらを緩和することができる。

[0165] さらに別の実施例として、この隙間に反射部材を配置することができる。反射部材は、導光板の光射出面側に反射面を向け、導光板 70の背面側から隙間を覆うように配置する。ここで、反射部材は、光射出面 70aと垂直な方向における隙間の投影形状を有する平板状の部材であってもよいし、隙間の中央に向かって反射面が傾斜している、例えば、円錐形状を有する部材であってもよい。このような反射部材を配置することにより、隙:間により生じる輝度むらを緩禾口すること力 Sできる。

[0166] また、図示例では、複数の導光板を同一平面上に並列配置した力本発明の第 2 の態様はこれに限定されず、複数の導光板を、球状や筒状などの曲面上に配置して、導光板複合体の光射出面を曲面とすることもできる。これにより、例えば、この導光板複合体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。

[0167] ここで、導光板を作製する際に、透明樹脂に可塑剤を混入させてもよぐこのように、透明樹脂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ノレにすること、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。

このような導光板を用いることにより、上述のように、導光板複合体を曲面状に並列配置する際に、導光板複合体の光射出面をより滑らかな曲面とすることができる。

[0168] 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) 、フタル酸ジェチル（DEP)、フタル酸ジブチル（DBP)、フタル酸ジ 2—ェチルへキシル（DOP (DEHP) )、フタル酸ジノルマルォクチル（DnOP)、フタル酸ジイソノニノレ（DINP)、フタル酸ジノニル（DNP)、フタル酸ジイソデジノレ（DIDP)、フタル酸混基エステル（C 〜C ) (610P、 71 IP等）、フタル酸ブチルベンジル（BBP)が例示さ

6 11

6、 8、 10

7、 9

DBS)、セバシン酸ジォクチル（DOS)、リン酸トリクレシル (TCP)、ァセチルクェン酸トリブチル (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。

[0169] また、図示例では、複数の導光板を隙間なく配置して導光板複合体を形成している力これに限定されず、例えば、導光板複合体の光射出面が環状となるように、適宜導光板を配置してもよい。

さらに、図示例では、 1つの種類の導光板のみを用いて導光板複合体を形成しているが、これに限定されず、光射出面の形状が異なる導光板を組み合わせて導光板複合体を形成してもよい（例えば、五角形形状のものと六角形形状のものとを組み合わせる）。これにより、高い自由度で導光板複合体の形状を選択することができ、面状照明装置の形状を高い自由度で選択することができる。

[0170] 以上、本発明の第 2の態様の面状照明装置について詳細に説明したが、本発明の第 2の態様は、以上の実施形態に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しな

V、範囲にお!/、て、各種の改良や変更を行ってもよ!/、。

[0171] 例えば、上記実施形態では、白色光を発光する LEDを用いた力本発明はこれに限定されない。例えば、赤色、緑色および青色の 3色の LEDを用い、カップリングレンズにより各 LEDが発する光を混色することで白色光を得ることもできる。

[0172] 以下に、 3色の LEDを用いた光源の一例を説明する。図 18Aおよび図 18Bは、 3 色の LEDを用いた光源の概略構成図である。

光源 82は、 RGB— LED84とカップリングレンズ 92を備える。 RGB— LED84は、赤色 (R)、緑色（G)および青色（B)の 3種類の発光ダイオード（以下、それぞれ R— L ED86、 G— LED88および B— LED90という）を用いて形成される。図 18Aに、 RG B— LED84の配置の様子を模式的に示す。同図に示すように、 R-LED86, G— L ED88および B— LED90が規則的に配置されている。

また、図 18Bに示すように、 RGB— LED84は、 R— LED86、 G— LED88および B LED90からそれぞれ出射する光が所定の位置において交差するように、 3種類の LED (R-LED86, G— LED88および B— LED90)の光軸の向きが調整されている。このように 3種類の LEDを調整することによって、それら LEDの光が混色されて白色光とされる。

3原色の LED (R— LED86、 G— LED88および B— LED90)を用いて構成された RGB— LED84は、従来バックライト用光源として使用される冷陰極管（CCFL)と比較して色再現領域が広く色純度が高いため、この RGB— LED84をバックライト用光源として使用した場合には、従来よりも色再現性が高くなり、鮮やかな色彩の画像を表示することが可能になる。

[0173] 図 18Aおよび図 18Bに示すように、 RGB— LED84の各 LEDの光射出側にカップリングレンズ 92として 3つのボールレンズ 94、 96および 98が配置されている。ボールレンズ 94、 96および 98は、各 LEDに対応して配置されている。すなわち、 1つの RG B— LED84について 3つのボールレンズ 94、 96および 98が組み合わされて用いられている。各 LED (R— LED86、 G— LED88および B— LED90)から出射した光は、ボールレンズ 94、 96および 98によって平行光にされる。そして、所定の位置で交わって白色光にされた後、導光板 58の光入射面 58eに入射する。 3つのボールレンズ 94、 96および 98を組み合わせて用いたカップリングレンズは、 3軸を持ったレンズであり、 RGB— LEDの各 LEDの光を 1点に絞り込んでミキシングすることができる。ここでは、カップリングレンズとしてボールレンズを用いた力これに限らず、 LED力 S 発する光を平行光にすることができれば特に限定されない。カップリングレンズには、例えば、シリンドリカルレンズ、レンチキユラ、かまぼこ型のレンズ、フレネルレンズなどを用いることもできる。

[0174] また、導光板 58の入光部 58dに LEDチップ 64を有する光源 52を配置せずに、ライトガイドを用いて光源が発する光を導光板に導いてもよい。ライトガイドは、光フアイバゃ、透明樹脂からなる導光路等を用いて構成することができる。

光源として LEDを用い、その LEDを導光板 58の入光部 58dに配置した場合には、 LEDの発熱により導光板 58が変形したり、溶融する恐れがある。そこで、光源 52を導光板 58の入光部 58dから離れた位置に配置し、ライトガイドを用いて LEDが発する光を導光板 58に導くことにより、 LEDの発熱による導光板 58の変形および溶融を防止すること力でさる。

[0175] また、上記実施形態では、光源に LEDを用いたが本発明は、これに限定されず、例えば、半導体レーザ (LD)ゃキセンノンランプ等を含む点状光源も LEDと同様にして用いることができる。

[0176] また、上記第 1および第 2の態様における各実施形態は、それぞれ単独で実施してもよいし、 2つ以上の実施形態を、適宜組み合わせて実施することも可能である。産業上の利用可能性

[0177] 本発明の単位導光板および導光板ユニットは、薄型で軽量であり、光源から出射された光に対する光射出面からの光の出射効率を高くすることができ、且つ、導光板の光射出面のサイズを、より大サイズとすることができる。それゆえ、薄型で、軽量で、均一で輝度むらのない照明光を射出することができ、かつ大型化が可能な面状照明装置などに用いられる、単位導光板および導光板ユニットとして用いることができる。また、本発明の導光板は、点状光源からの入射光を面状の射出光に変換することができる。それゆえ、薄型で、軽量で、より低コストで製造することができ、均一で輝度むらのない照明光を射出することができ、かつ大型化が可能な面状照明装置などに用いられる導光板として用いることができる。

また、本発明の面状照明装置は、薄型で、軽量で、均一で輝度むらのない照明光を射出することができ、かつ大型化が可能な面状照明装置などとして用いることができる。

また、本発明の液晶表示装置は、薄型で、軽量で、均一で輝度むらのない照明光を射出することができ、かつ大型化が可能であり、壁掛けテレビなどの液晶表示装置などとして用いることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 矩形状の平坦な光射出面と、

この光射出面の一辺に平行で前記光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部の両側に前記厚肉部と平行に形成される薄肉端部と、

前記薄肉端部の少なくとも一方かつ前記光射出面の裏面側に形成され、線状に配置される光源を収納するための平行溝の半部と、

前記厚肉部の両側に配置され、前記一辺と直交する方向に沿って前記厚肉部から前記薄肉端部に向って肉厚が薄くなる傾斜背面部と、

前記平行溝に収納される前記光源から前記薄肉端部に入射して前記傾斜背面部の内部を前記厚肉部に向って伝播する光を散乱する散乱手段を有することを特徴とする単位導光板。

[2] 矩形状の平坦な光射出面と、

この光射出面の一辺に平行で前記光射出面の略中央部に位置する薄肉部と、前記薄肉部の両側に前記薄肉部と平行に形成される厚肉端部と、

前記薄肉部の前記光射出面の裏面側に前記一辺に平行に形成され、線状に配置される光源を収納するための平行溝と、

前記薄肉部の両側に配置され、前記一辺と直交する方向に沿って前記薄肉部から前記厚肉部に向って肉厚が厚くなる傾斜背面部と、

前記平行溝に収納される前記光源から前記薄肉部に入射して前記傾斜背面部の内部を前記厚肉端部に向って伝播する光を散乱する散乱手段を有することを特徴とする単位導光板。

[3] 前記散乱手段は、下記式（1)および下記式 (2)を満たす散乱粒子である請求項 1 または 2に記載の単位導光板。

1. 1≤Φ ·Ν -L ·Κ ≤8. 2 · · · (1)

p G C

0. 005≤Κ ≤0. 1 · · · (2)

c

Ρ

G

は、補正係数を表す。 )

[4] 前記光射出面の表面粗さは、前記平行溝に平行な表面粗さを R _i、前記平行溝に垂直な方向の表面粗さを Raとしたとき、下記式（3)を満たす請求項；!〜 3のいずれ

2

かに記載の単位導光板。

Raく Ra かつ Raく 100 · · · (3)

2 1 2

[5] 前記光射出面に平行な面と前記傾斜背面部の傾斜面とが前記厚肉部または前記厚肉端部の頂点で交わる際に成す角度が、下記式 (4)を満たす請求項;!〜 4のいずれかに記載の単位導光板。

0° < α < 45。 · · · (4)

[6] 請求項 1および 3〜5のいずれかに記載の単位導光板を 2つ以上連結し、各光射出面が同一平面状に配置された導光板ユニットであって、

隣接する 2つの前記単位導光板を少なくとも前記一辺と直交する方向に互いの前記薄肉端部の前記平行溝の半部同士を連結して、線状に配置された前記光源を収納する前記平行溝を形成したことを特徴とする導光板ユニット。

[7] さらに、前記一辺と直交する方向に連結された前記 2つ以上の単位導光板の連結体を、 2組以上、互いの前記平行溝が同一線状に並ぶように、前記平行溝と平行な方向に連結したものである請求項 6に記載の導光板ユニット。

[8] 請求項 2〜6のいずれかに記載の単位導光板を 2つ以上連結し、各光射出面が同一平面状に配置された導光板ユニットであって、

隣接する 2つの前記単位導光板が、互いの前記厚肉端部同士が連結されることにより、前記平行溝と直交する方向に連結されているか、または、互いの前記平行溝が同一線上に並ぶように、前記平行溝と平行な方向に連結されている力、、もしくは、前記平行溝と平行な方向および直交する方向の両方に連結されている力、、のいずれかであることを特徴とする導光板ユニット。

[9] さらに、矩形状の平坦な光射出面と、この光射出面の一端側の薄肉端部と、他端側の厚肉端部と、前記薄肉端部から前記厚肉部に向って肉厚が厚くなる傾斜背面部と、前記光源から前記薄肉端部に入射して前記傾斜背面部の内部を前記厚肉端部に向って伝播する光を錯乱する錯乱手段を有する単位導光板の半部を 2つ有し、請求項 2〜5のいずれかに記載の単位導光板の両端の前記厚肉端部、または、請求項 8に記載の導光板ユニットの前記一辺と直交する方向の両端に配置される前記単位導光板の連結されて!/、な!/、前記厚肉端部のそれぞれに、前記単位導光板半部の前記厚肉端部を連結し、各光射出面が同一平面状に配置されたことを特徴とする導光板ユニット。

[10] 請求項 6または 7に記載の導光板ユニットと、

前記導光板ユニットの隣接する前記単位導光板の前記薄肉端部の連結部に形成される前記平行溝内に線状に配置された前記光源とを有することを特徴とする面状照明装置。

[11] 前記導光板ユニットの前記一辺と直交する方向の両端に配置される前記導光板ュニットの連結されていない前記薄肉端部にも、前記光源が線状に配置される請求項

10に記載の面状照明装置。

[12] 請求項 8または 9に記載の導光板ユニットと、

前記導光板ユニットの各単位導光板の前記平行溝内に線状に配置された前記光源とを有することを特徴とする面状照明装置。

[13] 前記導光板ユニットが、前記一辺と直交する方向の両端にそれぞれ前記単位導光板半部が連結されてレ、る場合には、前記単位導光板の半部の連結されてレ、なレ、前記薄肉端部にも、前記光源が線状に配置される請求項 12に記載の面状照明装置。

[14] 前記光源は、線状光源または線状に所定の間隔で配置された点光源である請求項 10〜； 13のいずれかに記載の面状照明装置。

[15] 前記平行溝に配置された前記光源の光出射分布は、前記平行溝の天井方向より、両側の壁方向に大きい請求項 10〜； 14のいずれかに記載の面状照明装置。

[16] 前記光射出面に垂直方向の前記単位導光板の最大厚みと前記光源間の距離との関係が、下記式（5)を満たす請求項 10〜 15に記載の面状照明装置。

10T< D < 1000Τ· · · (5)

(ただし、式中、単位導光板の最大厚みを Τ、光源間の距離を Dとする。 )

[17] 前記線状に配置された光源同士の距離は、下記式（6)を満たす請求項 10〜； 16に記載の面状照明装置。

10mm< D （6)

2…

2

[18] さらに、前記導光板ユニットの前記傾斜背面部の傾斜面の背面に配置された反射フィルムを有する請求項 10〜； 17に記載の面状照明装置。

[19] さらに、前記導光板ユニットの前記光射出面の上に配置された拡散シートを有する請求項 10〜； 18に記載の面状照明装置。

[20] さらに、前記導光板ユニットの前記光射出面と前記拡散シートとの間に配置されるプリズムシートを有する請求項 10〜； 19に記載の面状照明装置。

[21] 点状光源からの入射光を面状の出射光に変換する板状の透明樹脂製の単位導光板であって、

前記面状の出射光を外部に出射する光射出面と、

前記光射出面と対向する背面と、

前記光射出面および前記背面に接続する側面と、

前記背面の略中央部に設けられ、前記点状光源を配置して前記点状光源からの入射光を内部に入射させるための凹部として形成される入光部と、

前記入光部から内部に入射した光を散乱し、前記光射出面から外部に出射するための散乱手段とを備え、

前記入光部から離れるにしたがって、前記光射出面と前記背面との間の距離として定義される厚みが、厚くなることを特徴とする単位導光板。

[22] 前記散乱手段は、前記単位導光板内部に含まれる散乱粒子であり、下記式（7)および下記式（8)を満たすものである請求項 21に記載の単位導光板。

1. 1≤Φ ·Ν -L-K ≤8. 2 · · · (7)

P c

0. 005≤Κ ≤0. 1 · · · (8)

c

(ただし、式中、 Φは、散乱粒子の散乱断面積、 Lは、前記入光部から前記単位導光板の厚みが最大となる位置までの距離、 Νは、散乱粒子の密度、 Κは、補正係数を

P c

表す）

[23] 点状光源と、

請求項 21または 22に記載の単位導光板とを備えることを特徴とする面状照明装置

〇

[24] 前記単位導光板は、前記入光部の前記凹部の淵における前記単位導光板の厚みを Dとし、前記単位導光板の厚みが最大となる位置での前記単位導光板の厚みを D

1

とし、前記入光部から前記単位導光板の厚みが最大となる位置までの距離をしとしたときに、下記式（9)を満たす請求項 23に記載の面状照明装置。

D < D、力、つ 1/1000く (D— D ) /L< l/10 - - - (9)

1 2 2 1

[25] 前記単位導光板を 2つ以上有し、

前記単位導光板の前記側面と、他の前記単位導光板の前記側面とが隣接して配置される請求項 23または 24に記載の面状照明装置。

[26] 前記単位導光板は、正多角形板状および/または円形板状である請求項 23〜25 のいずれかに記載の面状照明装置。

[27] 前記単位導光板は、六角形板状である請求項 23〜25のいずれかに記載の面状照明装置。

[28] 前記単位導光板は、平坦な前記光射出面と、前記光射出面に対して傾斜する前記背面を備える請求項 23〜27のいずれかに記載の面状照明装置。

[29] 前記単位導光板は、平坦な前記背面と、前記背面に対して傾斜する前記光射出面とを備える請求項 23〜27のいずれかに記載の面状照明装置。

[30] 前記単位導光板は、前記背面および前記光射出面の両方が傾斜しており、前記入光部から離れるにしたがって厚くなる形状である請求項 23〜27のいずれかに記載の面状照明装置。

[31] 前記単位導光板の前記背面に対向して配置された反射フィルムを有する請求項 2

3〜30のいずれかに記載の面状照明装置。

[32] 前記単位導光板は、透明樹脂に少なくとも可塑剤を混入して形成されている請求項 23〜31のいずれかに記載の面状照明装置。

[33] 前記点状光源は、白色 LEDである請求項 23〜32のいずれかに記載の面状照明装置。

[34] 前記点状光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオードおよび青色発光ダイオードを備える RGB— LEDと、前記赤色発光ダイオード、前記緑色発光ダイオードおよび前記青色発光ダイオードの光射出側に対応してそれぞれ配置される複数のレンズとを用いて構成されている請求項 23〜33のいずれかに記載の面状照明装置。

[35] 前記複数のレンズのそれぞれは、球状の透明なボールレンズである請求項 34に記載の面状照明装置。

[36] 前記単位導光板は、前記光射出面、前記背面および前記側面のうち少なくとも 1つに複数の拡散反射体が配置されてレ、る請求項 23〜35の!/、ずれかに記載の面状照明装置。

[37] 前記拡散反射体は、前記入光部から離れるに従って、密に配置されている請求項

36に記載の面状照明装置。

[38] 前記拡散反射体は、前記背面に配置されている請求項 36または 37に記載の面状照明装置。

[39] 請求項 23〜38のいずれかに記載の面状照明装置と、

前記面状照明装置の前記単位導光板の光射出面側に配置される液晶表示パネルと、

前記記液晶表示パネルを駆動するための駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置。