(57)【要約】【課題】大型かつ薄型な形状であり、光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる導光板を提供する。【解決手段】矩形状の光出射面と、光出射面の端辺側に設けられ、光入射面に平行な方向に進行する光を入射する少なくとも１つの光入射面と、光出射面とは反対側の背面とを有し、内部に散乱粒子が分散された導光板であって、光出射面に垂直な方向に重なった、散乱粒子の粒子濃度が異なる３つ以上の層、または、前記散乱粒子を含まない１つの層と、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる２つ以上の層とを有する構成とすることで上記課題を解決する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の光出射面と、前記光出射面の端辺側に設けられ、前記光出射面に平行な方向に進行する光を入射する少なくとも１つの光入射面と、前記光出射面とは反対側の背面とを有し、内部に散乱粒子が分散された導光板であって、
前記導光板は、前記光出射面に垂直な方向に重なった、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる３つ以上の層、または、前記散乱粒子を含まない１つの層と、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる２つ以上の層とを有することを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記光入射面に垂直な方向において、前記散乱粒子の合成粒子濃度が異なる請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記導光板は、前記光出射面側から１番目の層の前記散乱粒子の粒子濃度をＮｐ１とし、前記光出射面側からｉ（ｉは２以上の整数）番目の層の前記散乱粒子の粒子濃度をＮｐｉとすると、Ｎｐｉは、Ｎｐｉ＞Ｎｐｉ−１を満たす請求項１または２に記載の導光板。
【請求項４】
前記導光板は、前記散乱粒子の粒子濃度が異なるｅ（ｅは３以上の整数）個の層からなり、前記光出射面側から１番目の層をＮｐ１とし、前記光出射面側からｉ（ｉは２以上ｅ以下の整数）番目の層の前記散乱粒子の粒子濃度をＮｐｉとすると、Ｎｐｉは、Ｎｐ１＜Ｎｐｉ＜２・Ｎｐｅを満たす請求項１または２に記載の導光板。
【請求項５】
前記Ｎｐ１と前記Ｎｐｉとが、０ｗｔ％＜Ｎｐ１≦０．１５ｗｔ％、かつ、０．００８ｗｔ％＜Ｎｐｉ＜０．４ｗｔ％を満たすことを特徴とする請求項３または４に記載の導光板。
【請求項６】
前記Ｎｐ１と前記Ｎｐｉとが、Ｎｐ１＝０及び０．０１５ｗｔ％＜Ｎｐｉ＜０．７５ｗｔ％を満たすことを特徴とする請求項３または４に記載の導光板。
【請求項７】
前記散乱粒子の粒子濃度が異なる層の、隣接する層との境界面は、前記光出射面に平行な面である請求項１〜６のいずれかに記載の導光板。
【請求項８】
前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の対向する２辺に設けられた２つの光入射面である請求項１〜７のいずれかに記載の導光板。
【請求項９】
前記背面が、前記光入射面と直交する方向に沿って、前記２つの光入射面からそれぞれ前記光出射面の中央に向かうに従って、前記光出射面からの距離が遠くなる２つの対称な面を有する請求項８に記載の導光板。
【請求項１０】
前記背面が、前記２つの光入射面にそれぞれ接合し、前記光出射面に対して傾斜した２つの傾斜面からなる請求項９に記載の導光板。
【請求項１１】
前記背面が、前記２つの光入射面にそれぞれ接合し、前記光出射面に対して傾斜した２つの傾斜面と、前記２つの傾斜面を接合する湾曲部とを有する請求項９に記載の導光板。
【請求項１２】
前記背面が、前記光入射面の長手方向に垂直な断面において、前記２つの光入射面とそれぞれ接合する２つの楕円の一部で表される曲線と、前記２つの楕円の一部で表される曲線とそれぞれ接合する２つの直線と、前記２つの直線を接合する円の一部で表される曲線とからなる請求項９に記載の導光板。
【請求項１３】
前記背面が、前記光入射面の長手方向に垂直な断面において、前記２つの光入射面とそれぞれ接合する２つの楕円の一部で表される曲線と、前記２つの楕円の一部で表される曲線を接合する円の一部で表される曲線とからなる請求項９に記載の導光板。
【請求項１４】
前記背面が、前記光入射面と直交する方向に沿って、前記２つの光入射面からそれぞれ前記光出射面の中央に向かうに従って、前記光出射面からの距離が遠くなる２つの対称な面と、前記２つの対象な面を接合する、前記光出射面と平行な平坦面とを有する請求項８に記載の導光板。
【請求項１５】
前記２つの対象な面は、それぞれ、前記光出射面に対して傾斜した面と、前記傾斜面を前記光入射面および前記平坦面と接合する曲面とからなる請求項１４に記載の導光板。
【請求項１６】
前記２つの対称な面は、それぞれ、曲面である請求項１４に記載の導光板。
【請求項１７】
前記曲面は、前記光入射面の長手方向に垂直な断面において、円の一部で表される曲線、２次曲線、および、多項式で表される曲線のうち少なくとも１つを用いて表される曲線からなる請求項１５または１６に記載の導光板。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の１辺に設けられた１つの光入射面である請求項１〜７のいずれかに記載の導光板。
【請求項１９】
前記光入射面が、前記光出射面の長辺側の面に設けられた請求項１〜１８のいずれかに記載の導光板。
【請求項２０】
前記導光板が、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる３つの層からなる請求項１〜１９のいずれかに記載の導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などに用いられる導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
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が用いられている。バ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。
【０００３】
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いる。
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程度必要であり、これ以上の薄型化が困難である。
【０００４】
これに対し、薄型化が可能なバックライトユニットとしては、照明用の光源から出射され、入射した光を、所定方向に導き、光が入射された面とは異なる面である光出射面から出射させる導光板を用いるバックライトユニットがある。
このような、導光板を用いたバックライトユニットとしては、透明樹脂に光を散乱させるための散乱粒子を混入させた、側面から光を入射し、表面から光を出射する板状の導光板を用いる方式のバックライトユニットが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、少なくとも１つの光入射面領域および少なくとも１つの光取出面領域を有する光散乱導光体と前記光入射面領域から光入射を行う為の光源手段とを備え、前記光散乱導光体は前記光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる傾向を持った領域を有していることを特徴とする光散乱導光光源装置が記載されている。
また、特許文献２には、光散乱導光体と、光散乱導光体の光取出面側に配置されたプリズムシートと、光散乱導光体の裏面側に配置された反射体とを備えた面光源装置が記載されている。また、特許文献３には、プリズム列状の繰り返し起伏を有する光入射面と、光拡散性を与えられた光出射面とを備えた板状の光学材料からなる光出射方向修正素子を備えた液晶ディスプレイが記載され、特許文献４には、内部に散乱能を与えられた光散乱導光体と、前記光散乱導光体の端面部から光供給を行う光供給手段とを備えた光源装置が記載されている。
【０００６】
また、導光板としては、上記以外にも中間部の厚みが入射側の端部および対向側の端部の厚みに比べ大きく形成されている導光板、入光部から離れるにしたがって厚みが厚くなる方向に傾斜した反射面を有する導光板、表面部と裏面部との間の距離が入射部で最小になり、入射部から最大離距離において厚さが最大になるような形状を有する形状の導光板も提案されている（例えば、引用文献５から８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−３６０３７号公報
【特許文献２】特開平８−２４８２３３号公報
【特許文献３】特開平８−２７１７３９号公報
【特許文献４】特開平１１−１５３９６３号公報
【特許文献５】特開２００３−９０９１９号公報
【特許文献６】特開２００４−１７１９４８号公報
【特許文献７】特開２００５−１０８６７６号公報
【特許文献８】特開２００５−３０２３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、光源から遠ざかるにつれて厚みが薄くなる導光板を用いるタンデム方式などのバックライトユニットでは、薄型のものを実現することが可能であるが、冷陰極管とリフレクタの相対寸法の関係により光利用効率で直下型より劣っているという問題があった。また、導光板に形成された溝に冷陰極管を収容する形状の導光板を用いる場合、冷陰極管から遠ざかるにつれて厚みを薄くする形状とすることはできるが、導光板の厚みを薄くすると、溝に配置された冷陰極管の直上における輝度が強くなり、光出射面の輝度むらが顕著になるという問題があった。また、これらの方式の導光板は、いずれも、形状が複雑となるため、加工コストがアップし、大型、例えば、画面サイズが３７インチ以上、特に、５０インチ以上の液晶テレビのバックライト用の導光板とした時には、高コストとなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、特許文献５から８には、製造安定化や、多重反射を利用した輝度（光量）むら抑制のために光入射面から離れるにしたがって厚みを厚くする導光板が提案されているが、これらの導光板は、透明体であり、光源から入射した光がそのまま反対方向の端部側に光が抜けてしまうため、下面にプリズムやドットパターンを付与する必要がある。
また、光入射面とは反対側の端部に反射部材を配置し、入射した光を多重反射させて光出射面から出射させる方法もあるが、大型化するためには導光板を厚くする必要があり、重くなり、コストも高くなる。また、光源の写りこみが生じ、輝度むら及び／または照度むらとなるという問題もある。
【００１０】
一方、平板型導光板を用いたサイドライト方式では、入射光を光出射面から効率よく出射させるために、内部に微小な散乱粒子を分散させている。このような平板形状の導光板では、散乱微粒子を均一に分散させても大画面化すると、散乱微粒子濃度が０．３０ｗｔ％であれば、光利用効率８３％を確保できるが、図１５に実線で示す照度分布のように、中央部が暗くなり、明るさにむら、すなわち輝度むらが生じ、視認されてしまうという問題があった。
この輝度むらを平坦にするためには、散乱微粒子の濃度を下げて先端からの漏れ光を増やす必要があり、結果として利用効率の低下を生じ、また、輝度も低下するという問題があった。例えば、同一条件で、散乱微粒子濃度を０．１０ｗｔ％とすれば、図１５に点線で示すように、輝度むらを大幅に低減できるが、輝度が低下し、光利用効率も４３％に低下するという問題があった。
さらに、大型の液晶テレビなどの大型ディスプレイに求められる光出射面上の明るさの分布は、画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高な分布、例えば釣鐘状の分布である。しかしながら、散乱微粒子が分散した平板形状の導光板では、散乱微粒子の濃度を下げて平坦な明るさの分布を得ることはできるが、中高な明るさの分布を実現することはできないという問題があった。
【００１１】
さらに、薄型バックライト用に、タンデム方式の導光板とは逆に、光源から遠ざかるにつれて厚みが厚くなる導光板を用いることも考えられているが、薄型化が可能で、画面全体に平坦な輝度が得られているものの、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高な明るさの分布を得ることについては全く開示がなく、全く考慮だにされていないという問題があった。
【００１２】
また、大型の液晶テレビなどの大型ディスプレイにおいては、さらなる薄型化が求められるようになってきているが、シート状の導光板、いわゆる導光シートのような厚みで、光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、中高な明るさを得ることについては全く開示がなく、全く考慮だにされていない。
【００１３】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、大型かつ薄型な形状であり、光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる導光板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、矩形状の光出射面と、前記光出射面の端辺側に設けられ、前記光出射面に平行な方向に進行する光を入射する少なくとも１つの光入射面と、前記光出射面とは反対側の背面とを有し、内部に散乱粒子が分散された導光板であって、前記導光板は、前記光出射面に垂直な方向に重なった、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる３つ以上の層、または、前記散乱粒子を含まない１つの層と、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる２つ以上の層とを有することを特徴とする導光板を提供するものである。
【００１５】
ここで、前記光入射面に垂直な方向において、前記散乱粒子の合成粒子濃度が異なることが好ましい。
また、前記導光板は、前記光出射面側から１番目の層の前記散乱粒子の粒子濃度をＮｐ１とし、前記光出射面側からｉ（ｉは２以上の整数）番目の層の前記散乱粒子の粒子濃度をＮｐｉとすると、Ｎｐｉは、Ｎｐｉ＞Ｎｐｉ−１を満たすことが好ましい。
あるいは、前記導光板は、前記散乱粒子の粒子濃度が異なるｅ（ｅは３以上の整数）個の層からなり、前記光出射面側から１番目の層をＮｐ１とし、前記光出射面側からｉ（ｉは２以上ｅ以下の整数）番目の層の前記散乱粒子の粒子濃度をＮｐｉとすると、Ｎｐｉは、Ｎｐ１＜Ｎｐｉ＜２・Ｎｐｅを満たすことが好ましい。
【００１６】
また、前記Ｎｐ１と前記Ｎｐｉとが、０ｗｔ％＜Ｎｐ１≦０．１５ｗｔ％、かつ、０．００８ｗｔ％＜Ｎｐｉ＜０．４ｗｔ％を満たすことが好ましい。
あるいは、前記Ｎｐ１と前記Ｎｐｉとが、Ｎｐ１＝０及び０．０１５ｗｔ％＜Ｎｐｉ＜０．７５ｗｔ％を満たすことが好ましい。
【００１７】
また、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる層の、隣接する層との境界面は、前記光出射面に平行な面であることが好ましい。
また、前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の対向する２辺に設けられた２つの光入射面であることが好ましい。
さらに、前記背面が、前記光入射面と直交する方向に沿って、前記２つの光入射面からそれぞれ前記光出射面の中央に向かうに従って、前記光出射面からの距離が遠くなる２つの対称な面を有することが好ましい。
【００１８】
ここで、前記背面が、前記２つの光入射面にそれぞれ接合し、前記光出射面に対して傾斜した２つの傾斜面からなることが好ましい。
あるいは、前記背面が、前記２つの光入射面にそれぞれ接合し、前記光出射面に対して傾斜した２つの傾斜面と、前記２つの傾斜面を接合する湾曲部とを有することが好ましい。
あるいは、前記背面が、前記光入射面の長手方向に垂直な断面において、前記２つの光入射面とそれぞれ接合する２つの楕円の一部で表される曲線と、前記２つの楕円の一部で表される曲線とそれぞれ接合する２つの直線と、前記２つの直線を接合する円の一部で表される曲線とからなることが好ましい。
あるいは、前記背面が、前記光入射面の長手方向に垂直な断面において、前記２つの光入射面とそれぞれ接合する２つの楕円の一部で表される曲線と、前記２つの楕円の一部で表される曲線を接合する円の一部で表される曲線とからなることが好ましい。
【００１９】
また、前記背面が、前記光入射面と直交する方向に沿って、前記２つの光入射面からそれぞれ前記光出射面の中央に向かうに従って、前記光出射面からの距離が遠くなる２つの対称な面と、前記２つの対象な面を接合する、前記光出射面と平行な平坦面とを有することが好ましい。
ここで、前記２つの対象な面は、それぞれ、前記光出射面に対して傾斜した面と、前記傾斜面を前記光入射面および前記平坦面と接合する曲面とからなることが好ましい。
あるいは、前記２つの対称な面は、それぞれ、曲面であることが好ましい。
また、前記曲面は、前記光入射面の長手方向に垂直な断面において、円の一部で表される曲線、２次曲線、および、多項式で表される曲線のうち少なくとも１つを用いて表される曲線からなることが好ましい。
【００２０】
また、前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の１辺に設けられた１つの光入射面であることも好ましい。
また、前記光入射面が、前記光出射面の長辺側の面に設けられることが好ましい。
また、前記導光板が、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる３つの層からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、薄型な形状であり、かつ光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高あるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。
さらに、本発明によれば、導光板の厚さを非常に薄くして、いわゆる導光シートとした場合にも、光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高あるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の導光板を用いる面状照明装置を備える液晶表示装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置のII−II線断面図である。
【図３】（Ａ）は、図２に示した面状照明装置の光源および導光板を示す部分省略平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（Ａ）は、図２に示す面状照明装置の光源の概略構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す光源を構成する１つのＬＥＤチップを拡大して示す概略斜視図である。
【図５】図３に示す導光板の形状を示す概略斜視図である。
【図６】導光板の光出射面から出射される光の相対照度分布を測定した結果を示すグラフである。
【図７】導光板の粒子濃度と導光板の光出射面から出射される光の利用効率および中高率との関係を示すグラフである。
【図８】導光板の光出射面から出射される光の相対照度分布を測定した結果を示すグラフである。
【図９】導光板の光出射面から出射される光の相対照度分布を測定した結果を示すグラフである。
【図１０】導光板の光出射面から出射される光の相対照度分布を測定した結果を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の導光板を用いる面状照明装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図１２】導光板の光出射面から出射される光の相対照度分布を測定した結果を示すグラフである。
【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の導光板を用いる面状照明装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図１４】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の導光板を用いる面状照明装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図１５】従来の平板形状の導光板の正面方向の照度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る導光板を用いる面状照明装置を、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、以下に詳細に説明する。
図１は、本発明に係る導光板を用い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２は、図１に示した液晶表示装置のII−II線断面図である。
また、図３（Ａ）は、図２に示した面状照明装置（以下「バックライトユニット」ともいう。）のIII−III線矢視図であり、図３（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２４】
液晶表示装置１０は、バックライトユニット２０と、そのバックライトユニット２０の光出射面側に配置される液晶表示パネル１２と、液晶表示パネル１２を駆動する駆動ユニット１４とを有する。なお、図１においては、バックライトユニットの構成を示すため、液晶表示パネル１２の一部の図示を省略している。
【００２５】
液晶表示パネル１２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１２の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
駆動ユニット１４は、液晶表示パネル１２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１２を透過する光の透過率を制御する。
【００２６】
バックライトユニット２０は、液晶表示パネル１２の背面から、液晶表示パネル１２の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル１２の画像表示面と略同一形状の光出射面２４ａを有する。
【００２７】
本実施形態におけるバックライトユニット２０は、図１、図２、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、２つの光源２８、導光板３０および光学部材ユニット３２を有する照明装置本体２４と、下部筐体４２、上部筐体４４、折返部材４６および支持部材４８を有する筐体２６とを有する。また、図１に示すように筐体２６の下部筐体４２の裏側には、光源２８に電力を供給する複数の電源を収納する電源収納部４９が取り付けられている。
以下、バックライトユニット２０を構成する各構成部品について説明する。
【００２８】
照明装置本体２４は、光を出射する光源２８と、光源２８から出射された光を面状の光として出射する導光板３０と、導光板３０から出射された光を、散乱や拡散させてよりムラのない光とする光学部材ユニット３２とを有する。
【００２９】
まず、光源２８について説明する。
図４（Ａ）は、図１および図２に示すバックライトユニット２０の光源２８の概略構成を示す概略斜視図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す光源２８の１つのＬＥＤチップのみを拡大して示す概略斜視図である。
図４（Ａ）に示すように、光源２８は、複数の発光ダイオードのチップ（以下「ＬＥＤチップ」という）５０と、光源支持部５２とを有する。
【００３０】
ＬＥＤチップ５０は、青色光を出射する発光ダイオードの表面に蛍光物質を塗布したチップであり、所定面積の発光面５８を有し、この発光面５８から白色光を出射する。
つまり、ＬＥＤチップ５０の発光ダイオードの表面から出射された青色光が蛍光物質を透過すると、蛍光物質が蛍光する。これにより、ＬＥＤチップ５０からは、発光ダイオードが出射した青色光と、蛍光物質が蛍光して出射された光とにより白色光が生成され、出射される。
ここで、ＬＥＤチップ５０としては、ＧａＮ系発光ダイオード、ＩｎＧａＮ系発光ダイオード等の表面にＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光物質を塗布したチップが例示される。
【００３１】
光源支持部５２は、一面が導光板３０の最薄側端面である光入射面（３０ｄ、３０ｅ）に対向して配置される板状部材である。
光源支持部５２は、導光板３０の光入射面（３０ｄ、３０ｅ）に対向する面となる側面に、複数のＬＥＤチップ５０を、互いに所定間隔離間した状態で支持している。具体的には、光源２８を構成する複数のＬＥＤチップ５０は、後述する導光板３０の第１光入射面３０ｄまたは第２光入射面３０ｅの長手方向に沿って、言い換えれば、光出射面３０ａと第１光入射面３０ｄとが交わる線と平行に、または、光出射面３０ａと第２光入射面３０ｅとが交わる線と平行に、アレイ状に配列され、光源支持部５２上に固定されている。
光源支持部５２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５０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も有する。なお、光源支持部５２には、表面積を広くし、かつ、放熱効果を高くすることができるフィンを設けても、熱を放熱部材に伝熱するヒートパイプを設けてもよい。
【００３２】
ここで、図４（Ｂ）に示すように、本実施形態のＬＥＤチップ５０は、ＬＥＤチップ５０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３０の厚み方向（光出射面３０ａ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５０は、導光板３０の光出射面３０ａ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５０の配置間隔をｑとするとｑ＞ｂである。このように、ＬＥＤチップ５０の導光板３０の光出射面３０ａに垂直な方向の長さａ、配列方向の長さｂ、ＬＥＤチップ５０の配置間隔ｑの関係が、ｑ＞ｂ＞ａを満たすことが好ましい。
ＬＥＤチップ５０を長方形形状とすることにより、大光量の出力を維持しつつ、薄型な光源とすることができる。光源２８を薄型化することにより、バックライトユニットを薄型にすることができる。また、ＬＥＤチップの配置個数を少なくすることができる。
【００３３】
なお、ＬＥＤチップ５０は、光源２８をより薄型にできるため、導光板３０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はされず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等種々の形状のＬＥＤチップを用いることができる。
【００３４】
次に、導光板３０について説明する。
図５は、導光板の形状を示す概略斜視図である。
導光板３０は、図２、図３および図５に示すように、長方形形状の光出射面３０ａと、この光出射面３０ａの長辺側の両端面に、光出射面３０ａに対してほぼ垂直に形成された２つの光入射面（第１光入射面３０ｄと第２光入射面３０ｅ）と、光出射面３０ａの反対側、つまり、導光板３０の背面側に位置し、光出射面３０ａの短辺の中心を結ぶ２等分線α（図１、図３参照）を中心軸として互いに対称で、光出射面３０ａ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３０ｂと第２傾斜面３０ｃ）と、２つの傾斜面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃ）を接合する、曲率半径Ｒの湾曲部３０ｈとを有している。２つの傾斜面３０ｂ、３０ｃと湾曲部３０ｈとは滑らかに接続されている。
導光板３０は、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅから中央に向かうに従って厚さが厚くなっており、中央部の２等分線αに対応する部分で最も厚く、両端部の２つの光入射面（第１光入射面３０ｄと第２光入射面３０ｅ）で最も薄くなっている。
【００３５】
ここで、上述した２つの光源２８は、それぞれ導光板３０の第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅに対向して配置されている。ここで、本実施形態では、光出射面３０ａに垂直な方向において、光源２８のＬＥＤチップ５０の発光面５８の長さと第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅの長さが略同じ長さである。
このようにバックライトユニット２０は、２つの光源２８が、導光板３０をはさみこむように配置されている。つまり、所定間隔離間して、向い合って配置された２つの光源２８の間に導光板３０が配置されている。
【００３６】
導光板３０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３０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３０に混錬分散させる散乱粒子としては、トスパール、シリコーン、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。
【００３７】
ここで、導光板３０は、光出射面３０ａ側の第１層６０と、湾曲部３０ｈ側の第３層６４と、第１層６０と第３層６４との間の第２層６２とに分かれた３層構造で形成されている。
具体的には、光出射面３０ａと、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅの光出射面３０ａ側の一部と、端部が第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅに含まれる面とで囲まれた断面が長方形となる領域が第１層６０となる。
次に、第１層と隣接する層であり、端部が第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅに含まれる面と、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅの背面側の一部と、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃと、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃの湾曲部３０ｈ側の端部を結んだ面とで囲まれた断面が長方形と台形とを合わせた形状となる領域が第２層６２となる。
そして、第２層と隣接する層であり、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃの湾曲部３０ｈ側の端部を結んだ面と、湾曲部３０ｈとで囲まれた断面が弓形となる領域が第３層６４となる。
つまり、端部が第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅに含まれる面を、第１層６０と第２層６２との境界面ｚとし、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃの湾曲部３０ｈ側の端部を結んだ面を、第２層６２と第３層６４との境界面ｙとして、光出射面３０ａ側から順に、第１層６０、第２層６２および第３層６４となる。
【００３８】
ここで、導光板３０は、境界面ｚおよび境界面ｙで第１層６０と第２層６２と第３層６４とに分かれているが、第１層６０と第２層６２と第３層６４とは、粒子濃度が異なるのみで、同じ透明樹脂に同じ散乱粒子を分散させた構成であり、構造上は一体となっている。つまり、導光板３０は、境界面ｚおよび境界面ｙを基準として分けた場合、それぞれの領域の粒子濃度は異なるが、境界面ｚおよび境界面ｙは、仮想的な線であり、第１層６０、第２層６２および第３層６４は一体となっている。
この第１層６０の散乱粒子の粒子濃度をＮｐ１とし、第２層６２の散乱粒子の粒子濃度をＮｐ２とし、第３層の散乱粒子の粒子濃度をＮｐ３とすると、Ｎｐ１とＮｐ２とＮｐ３との関係は、Ｎｐ１＜Ｎｐ２＜Ｎｐ３となる。つまり、導光板３０は、光出射面３０ａ側の層よりも、湾曲部３０ｈ（背面）側の層の方が散乱粒子の粒子濃度が高い。
導光板３０の内部の領域ごとに異なる粒子濃度で散乱粒子を含有させることによって、中高で輝度むら及び照度むらの少ない照明光を光出射面３０ａから出射することができる。このような導光板３０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。
ここで、本発明の導光板においては、輝度分布と照度分布、輝度むらと照度むらは、基本的に同様の傾向となる。つまり、輝度むらが発生している部分には同様の照度むらが生じ、輝度分布と照度分布は同様の傾向となる。
【００３９】
図２に示す導光板３０では、光源２８から出射され第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅから入射した光は、導光板３０の内部に含まれる散乱体によって散乱されつつ、導光板３０内部を通過し、直接、または背面、つまり、第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈで反射した後、光出射面３０ａから出射される。このとき、背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）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３０の背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）側に配置された反射板３４によって反射され再び導光板３０の内部に入射する。反射板３４については後ほど詳細に説明する。
【００４０】
このように、導光板３０を、対向する位置に光源２８が配置される第１光入射面３０ｄまたは第２光入射面３０ｅから離れるに従って、光出射面３０ａに垂直な方向の厚みが厚くなる形状とすることで、光入射面３０ｄ、３０ｅから入射する光を光入射面３０ｄ、３０ｅからより遠い位置まで届けることができ、光出射面３０ａを大きくすることができる。また、光入射面３０ｄ、３０ｅから入射した光を遠い位置まで好適に届けることができるため、導光板３０を薄型化することができる。
【００４１】
さらに、導光板３０内の粒子濃度を第１層６０と第２層６２と第３層６４とで３つに分け、光出射面３０ａ側の第１層６０の粒子濃度を第２層６２の粒子濃度より低濃度とし、湾曲部３０ｈ（背面）側の第３層６４の粒子濃度を第２層６２の粒子濃度より高濃度とすることで、１種類の濃度の導光板（つまり、全体の濃度が均一な導光板）の場合に比べて、より中高にでき、光の利用効率を向上できる。
つまり、第１層６０の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ１と、第２層６２の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ２と、第３層６４の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ３との関係を、本実施形態のようにＮｐ１＜Ｎｐ２＜Ｎｐ３とすることで、光入射面３０ｄ、３０ｅから離間するにしたがって（２つの光入射面の中心に向って）、次第に、散乱粒子の合成粒子濃度が高くなるので、光入射面３０ｄ、３０ｅから離間するにしたがって、散乱粒子の作用によって光出射面３０ａに向けて反射される光が増加し、その結果、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。すなわち、奥行き方向に散乱粒子の濃度分布を付与した平板導光板と類似の効果を発現することができ、しかも、背面の形状を調整することで、輝度分布（散乱粒子の濃度分布）も任意に設定することができ、効率を最大限に向上できる。
【００４２】
なお、本発明において、合成粒子濃度とは、光入射面から他の入射面に向けて離間した或る位置において、光出射面と垂直方向に加算（合成）した散乱粒子量を用いて、導光板を光入射面の厚みの平板と見なした際における散乱粒子の濃度である。すなわち、光入射面から離間した或る位置において、該導光板を光入射面の厚みの平板導光板とみなした場合に、光出射面と垂直方向に加算した散乱粒子の単位体積あたりの数量または、母材に対する重量百分率である。
【００４３】
また、光の利用効率も、一種類の濃度の導光板の場合と略同じまたはより高くすることできる。つまり、本発明によれば、一種類の濃度の導光板と同程度の高い光利用効率を維持した状態で、一種類の濃度の導光板よりも照度分布および輝度分布をより中高にすることができる。また、光出射面側の層の粒子濃度を低くするので、全体での散乱粒子の量を少なくすることができ、コストダウンにもつながる。
【００４４】
ここで、第１層６０の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ１と、第２層６２の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ２と、第３層６４の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ３との関係は、０ｗｔ％＜Ｎｐ１≦０．１５ｗｔ％、かつ、０．００８ｗｔ％＜Ｎｐ２＜Ｎｐ３＜０．４ｗｔ％を満たすことが好ましい。
導光板３０の第１層６０と第２層６２と第３層６４とが上記関係を満たすことで、導光板３０は、粒子濃度が低い第１層６０では、入射した光をあまり散乱せずに導光板３０の奥（中央）まで導光することができ、第１層６０よりも粒子濃度が高い第２層６２、さらに、第２層よりも粒子濃度が高い第３層６４と、導光板の中央に近づくにつれて、粒子濃度が高い層により光を散乱して、光出射面３０ａから出射する光の量を増やすことができる。つまり、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
ここで、粒子濃度［ｗｔ％］とは、母材の重量に対する散乱粒子の重量の割合である。
【００４５】
また、本発明の導光板は、散乱粒子を含まない層を有していてもよい。すなわち、粒子濃度が異なる３層の導光板においては、粒子濃度が最も低い第１層の粒子濃度Ｎｐ１は、Ｎｐ１＝０であってもよい。
ここで、第１層６０が散乱粒子を含まない場合には、第１層６０の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ１と、第２層６２の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ２と、第３層６４の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ３とが、Ｎｐ１＝０及び０．０１５ｗｔ％＜Ｎｐ２＜Ｎｐ３＜０．７５ｗｔ％を満たすことが好ましい。すなわち、第１層６０には、散乱粒子を混錬分散させず、入射した光を導光板３０の奥まで導光するようにして、第２層６２および第３層６４にのみ散乱粒子を混錬分散させて、導光板の中央に近づくにつれて、より光を散乱して、光出射面３０ａから出射する光を増やすようにしても良い。
導光板３０の第１層６０と第２層６２と第３層６４とが上記関係を満たすことでも、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
【００４６】
また、本発明の導光板の厚さには、特に限定はなく、厚さ数ｍｍの導光板であってもよく、あるいは、厚さ１ｍｍ以下のフィルム状の、いわゆる導光シートであってもよい。３層に異なる粒子濃度の散乱粒子を混練分散させた、フィルム状の導光板の作製方法としては、１層目となる、散乱粒子を含有するベースフィルムを押し出し成型法等で作製し、作製したベースフィルム上に、散乱粒子を分散させたモノマー樹脂液体（透明樹脂の液体）を塗布した後、紫外線や可視光を照射して、モノマー樹脂液体を硬化させることで、所望の粒子濃度の２層目、３層目を作製して、フィルム状の導光板とする方法がある。また、フィルム状の導光シートの作製方法はこれに限定はされず、３層押し出し成形法等により作製しても良い。
導光板を厚さ１ｍｍ以下のフィルム状の導光シートとした場合でも、多層の導光板とすることで、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
【００４７】
次に、光学部材ユニット３２について説明する。
光学部材ユニット３２は、導光板３０の光出射面３０ａから出射された照明光をより輝度むら及び照度むらのない光にして、照明装置本体２４の光出射面２４ａから出射するためのもので、図２に示すように、導光板３０の光出射面３０ａから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート３２ａと、光入射面３０ｄ，３０ｅと光出射面３０ａとの接線と平行なマイクロプリズム列が形成されたプリズムシート３２ｂと、プリズムシート３２ｂから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート３２ｃとを有する。
【００４８】
拡散シート３２ａおよび３２ｃ、プリズムシート３２ｂとしては、特に制限的ではなく、公知の拡散シートやプリズムシートを使用することができ、例えば、本出願人の出願に係る特開２００５−２３４３９７号公報の［００２８］〜［００３３］に開示されているものを適用することができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、光学部材ユニットを２枚の拡散シート３２ａおよび３２ｃと、２枚の拡散シートの間に配置したプリズムシート３２ｂとで構成したが、プリズムシートおよび拡散シートの配置順序や配置数は特に限定されず、また、プリズムシート、拡散シートとしても特に限定されず、導光板３０の光出射面３０ａから出射された照明光の輝度むら及び照度むらをより低減することができるものであれば、種々の光学部材を用いることができる。
例えば、光学部材として、上述の拡散シート及びプリズムシートに、加えてまたは代えて、拡散反射体からなる多数の透過率調整体を輝度むら及び照度むらに応じて配置した透過率調整部材も用いることもできる。また、光学部材ユニットを、プリズムシートおよび拡散シートを各１枚ずつ用いるか、あるいは、拡散シートのみを２枚用いて、２層構成としてもよい。
【００５０】
次に、照明装置本体２４の反射板３４について説明する。
反射板３４は、導光板３０の背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）から漏洩する光を反射して、再び導光板３０に入射させるために設けられており、光の利用効率を向上させることができる。反射板３４は、導光板３０の背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）に対応した形状で、背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）を覆うように形成される。本実施形態では、図２に示すように、導光板３０の背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）の断面が、折曲部が湾曲した略Ｖ字形状に形成されているので、反射板３４もこれに補形する形状に形成されている。
【００５１】
反射板３４は、導光板３０の背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）から漏洩する光を反射することができれば、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。
【００５２】
上部誘導反射板３６は、導光板３０と拡散シート３２ａとの間、つまり、導光板３０の光出射面３０ａ側に、光源２８および導光板３０の光出射面３０ａの端部（第１光入射面３０ｄ側の端部および第２光入射面３０ｅ側の端部）を覆うようにそれぞれ配置されている。言い換えれば、上部誘導反射板３６は、光軸方向に平行な方向において、導光板３０の光出射面３０ａの一部から光源２８の光源支持部５２の一部までを覆うように配置されている。つまり、２つの上部誘導反射板３６が、導光板３０の両端部にそれぞれ配置されている。
このように、上部誘導反射板３６を配置することで、光源２８から出射された光が導光板３０に入射することなく、光出射面３０ａ側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源２８から出射された光を効率よく導光板３０の第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
【００５３】
下部誘導反射板３８は、導光板３０の背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）側に、光源２８の一部を覆うように配置されている。また、下部誘導反射板３８の導光板３０中心側の端部は、反射板３４と連結されている。
ここで、上部誘導反射板３６および下部誘導反射板３８としては、上述した反射板３４に用いる各種材料を用いることができる。
下部誘導反射板３８を設けることで、光源２８から出射された光が導光板３０に入射することなく、導光板３０の背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源２８から出射された光を効率よく導光板３０の第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
なお、本実施形態では、反射板３４と下部誘導反射板３８とを連結させたが、これに限定されず、それぞれを別々の部材としてもよい。
【００５４】
ここで、上部誘導反射板３６および下部誘導反射板３８は、光源２８から出射された光を第１光入射面３０ｄまたは第２光入射面３０ｅ側に反射させ、光源２８から出射された光を第１光入射面３０ｄまた第２光入射面３０ｅに入射させることができ、導光板３０に入射した光を導光板３０中心側に導くことができれば、その形状および幅は特に限定されない。
また、本実施形態では、上部誘導反射板３６を導光板３０と拡散シート３２ａとの間に配置したが、上部誘導反射板３６の配置位置はこれに限定されず、光学部材ユニット３２を構成するシート状部材の間に配置してもよく、光学部材ユニット３２と上部筐体４４との間に配置してもよい。
【００５５】
次に、筐体２６について説明する。
図２に示すように、筐体２６は、照明装置本体２４を収納して支持し、かつその光出射面２４ａ側と導光板３０の背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）側とから挟み込み、固定するものであり、下部筐体４２と上部筐体４４と折返部材４６と支持部材４８とを有する。
【００５６】
下部筐体４２は、上面が開放され、底面部と、底面部の４辺に設けられ底面部に垂直な側面部とで構成された形状である。つまり、１面が開放された略直方体の箱型形状である。下部筐体４２は、図２に示すように、上方から収納された照明装置本体２４を底面部および側面部で支持すると共に、照明装置本体２４の光出射面２４ａ以外の面、つまり、照明装置本体２４の光出射面２４ａとは反対側の面（背面）および側面を覆っている。
【００５７】
上部筐体４４は、上面に開口部となる照明装置本体２４の矩形状の光出射面２４ａより小さい矩形状の開口が形成され、かつ下面が開放された直方体の箱型形状である。
上部筐体４４は、図２に示すように、照明装置本体２４及び下部筐体４２の上方（光出射面側）から、照明装置本体２４およびこれが収納された下部筐体４２をその４方の側面部も覆うように被せられて配置されている。
【００５８】
折返部材４６は、断面の形状が常に同一の凹（Ｕ字）型となる形状である。つまり、延在方向に垂直な断面の形状がＵ字形状となる棒状部材である。
折返部材４６は、図２に示すように、下部筐体４２の側面と上部筐体４４の側面との間に嵌挿され、Ｕ字形状の一方の平行部の外側面が下部筐体４２の側面部と連結され、他方の平行部の外側面が上部筐体４４の側面と連結されている。
ここで、下部筐体４２と折返部材４６との接合方法、折返部材４６と上部筐体４４との接合方法としては、ボルトおよびナット等を用いる方法、接着剤を用いる方法等種々の公知の方法を用いることができる。
【００５９】
このように、下部筐体４２と上部筐体４４との間に折返部材４６を配置することで、筐体２６の剛性を高くすることができ、導光板３０が反ることを防止できる。これにより、例えば、輝度むら及び照度むらがないまたは少ない光を効率よく出射させることができる反面、反りが生じ易い導光板を用いる場合であっても、反りをより確実に矯正でき、または、導光板に反りが生じることをより確実に防止でき、輝度むら及び照度むら等のない、または低減された光を光出射面から出射させることができる。
なお、筐体の上部筐体、下部筐体及び折返部材には、金属、樹脂等の種々の材料を用いることができる。なお、材料としては、軽量で高強度の材料を用いることが好ましい。
また、本実施形態では、折返部材を別部材としたが、上部筐体または下部筐体と一体にして形成してもよい。また、折返部材を設けない構成としてもよい。
【００６０】
支持部材４８は、延在方向に垂直な断面の形状が同一の棒状部材である。
支持部材４８は、図２に示すように、反射板３４と下部筐体４２との間、より具体的には、導光板３０の第１傾斜面３０ｂの第１光入射面３０ｄ側の端部および第２傾斜面３０ｃの第２光入射面３０ｅ側の端部に対応する位置の反射板３４と下部筐体４２との間に配置され、導光板３０及び反射板３４を下部筐体４２に固定し、支持する。
支持部材４８により反射板３４を支持することで、導光板３０と反射板３４とを密着させることができる。さらに、導光板３０及び反射板３４を、下部筐体４２の所定位置に固定することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、支持部材を独立した部材として設けたが、これに限定されず、下部筐体４２、または反射板３４と一体で形成してもよい。つまり、下部筐体４２の一部に突起部を形成し、この突起部を支持部材として用いても、反射板３４の一部に突起部を形成し、この突起部を支持部材として用いてもよい。
また、配置位置も特に限定されず、反射板と下部筐体との間の任意の位置に配置することができるが、導光板を安定して保持するために、導光板の端部側、つまり、本実施形態では、第１光入射面３０ｄ近傍、第２光入射面３０ｅ近傍に配置することが好ましい。
【００６２】
また、支持部材４８の形状は特に限定されず、種々の形状とすることができ、また、種々の材料で作製することもできる。例えば、支持部材を複数設け、所定間隔ごとに配置してもよい。
また、支持部材を反射板と下部筐体とで形成される空間の全域を埋める形状とし、つまり、反射板側の面を反射板に沿った形状とし、下部筐体側の面を下部筐体に沿った形状としてもよい。このように、支持部材により反射板の全面を支持する場合は、導光板と反射板とが離れることを確実に防止することができ、反射板を反射した光により輝度むら及び照度むらが生じることを防止することができる。
【００６３】
バックライトユニット２０は、基本的に以上のように構成される。
バックライトユニット２０は、導光板３０の両端にそれぞれ配置された光源２８から出射された光が導光板３０の光入射面（第１光入射面３０ｄ及び第２光入射面３０ｅ）に入射する。それぞれの面から入射した光は、導光板３０の内部に含まれる散乱体によって散乱されつつ、導光板３０内部を通過し、直接、または背面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃおよび湾曲部３０ｈ）で反射した後、光出射面３０ａから出射する。このとき、背面から漏出した一部の光は、反射板３４によって反射され再び導光板３０の内部に入射する。
このようにして、導光板３０の光出射面３０ａから出射された光は、光学部材３２を透過し、照明装置本体２４の光出射面２４ａから出射され、液晶表示パネル１２を照明する。
液晶表示パネル１２は、駆動ユニット１４により、位置に応じて光の透過率を制御することで、液晶表示パネル１２の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
【００６４】
次に、具体的実施例を用いて、面状照明装置２０についてより詳細に説明する。
本実施例では、１層の導光板と３層の導光板について、計算機シミュレーションにより、光の利用効率と、出射される光の相対照度分布を求めた。
シミュレーションに用いる導光板３０として、４６インチ（４６”）、３２インチ（３２”）、６５インチ（６５”）の画面サイズに用いられる導光板と、厚さが１ｍｍ以下のフィルム状の導光板（４６インチ）とを用いた。
【００６５】
（実施例１）
実施例１として、画面サイズが４６インチに対応する導光板３０を用いた。具体的には、第１光入射面３０ｄから第２光入射面３０ｅまでの長さを５７５ｍｍとし、２等分線αにおける光出射面３０ａから背面までの長さ、つまり、厚さの最も厚い部分の厚みＤを３．８２ｍｍとし、第１光入射面３０ｄ及び第２光入射面３０ｅの厚み、つまり厚さの最も薄い部分の厚みを２．０ｍｍとし、第１層６０の厚みを１．５ｍｍとし、第２層６２の厚みを１．７５ｍｍとし、第３層６４の厚みを０．５７ｍｍとし、背面の湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒを１７５００ｍｍとした導光板を用いた。また、導光板に混練分散させる散乱粒子の粒径は７μｍとした。
【００６６】
上記の形状の導光板を用いて、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０．０４６ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０５４ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．１１３ｗｔ％とした実施例１１と、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０．０４６ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０７１ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．０９６ｗｔ％とした実施例１２と、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０．０５４ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０７１ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．０８８ｗｔ％とした実施例１３とについて相対照度分布および光の利用効率を測定した。また、比較例１１として、第１層６０、第２層および第３層ともに粒子濃度を０．０４６ｗｔ％とした場合、つまり、導光板を均一の粒子濃度とした場合について測定した。
なお、入射部近傍で測定される輝度が急激に上がっている領域は、実際の利用時はカバー反射部材が配置され、面状照明装置の光出射面からは出射されないため輝度むらとして認識されず、また、光出射面から出射される光としては認識されないため無視した。この点については、以下の実施例についても同様である。
また、利用効率とは、比較例１１として測定した導光板、つまり１層の導光板の光出射面全体から出射される光の強度の合計を１００％とし、その比較例１１の光の強度の合計に対する割合である。
測定した光の利用効率の結果を下記表１に示し、相対照度分布を図６に示す。ここで、図６では、縦軸を相対照度とし、横軸を導光板中心からの距離［ｍｍ］とし、実施例１１を太い実線で示し、実施例１２を破線で示し、実施例１３を一点鎖線で示し、比較例１１を細い実線で示す。
【００６７】
【表１】
2010257938.tif 000003
【００６８】
ここで、図７とともに比較例１１について説明する。図７は、４６インチサイズの導光板の粒子濃度と導光板の光出射面から出射される光の利用効率及び中高率との関係を示すグラフである。図７では、縦軸を利用効率[％]、中高率[％]とし、横軸を粒子濃度［ｗｔ％］とした。
なお、図７に示す導光板の粒子濃度と導光板の光出射面から出射される光の利用効率及び中高率との関係は、複数の層に分離されていない、つまり全体の粒子濃度が均一な導光板を種々の粒子濃度で複数作製し、それぞれの導光板についてその光出射面から出射される光を測定して、上述と同様の方法で光の利用効率と中高率を算出した。
ここで、中高率とは、光出射面から出射される光の最小輝度を最大輝度で割った値、つまり最小輝度／最大輝度である。また、本発明においては、最小輝度／最大輝度が小さい場合、つまり最小輝度と最大輝度との差が大きい場合を中高率が高いとする。
図７に示すように、４６インチサイズの導光板の粒子濃度を均一にした場合は、粒子濃度を０．０４６ｗｔ％とした場合、つまり比較例１１の場合が、中高率を最も高くすることができ、かつ、利用効率も高く維持できることがわかる。つまり、導光板の粒子濃度を均一にした場合は、比較例１１の導光板が利用効率を高くできかつ中高率を最も高くすることができる導光板となる。
ここで、図７において、粒子濃度０．０４０ｗｔ％以下の場合の中高率は示していないが、０．０４６ｗｔ％の場合よりも中高率は高くならず利用効率は低くなる。
また、以下の異なるサイズの実施例においても、同様に、粒子濃度を均一にした場合に、光の利用効率を高くできかつ中高率を最も高くすることができる粒子濃度を求めて、この粒子濃度の導光板を比較例として用いている。
【００６９】
表１および図６に示すように、粒子濃度が異なる３層の導光板（実施例１１、１２、１３）とすることで、同じ厚さで粒子濃度が均一な１層の導光板（比較例１１）よりも、光の利用効率を同等以上にすることができ、照度分布を中高にすることができることがわかる。
さらに、実施例１１、１２、１３のように、各層の粒子濃度を変更することで、導光板の形状が同一であっても種々の照度分布とすることができ、導光板を大型化した場合も所望の中高度の光を出射させることができることがわかる。
【００７０】
（実施例２）
実施例２として、画面サイズが３２インチに対応する導光板３０を用いた。具体的には、第１光入射面３０ｄから第２光入射面３０ｅまでの長さを４１８ｍｍとし、厚さの最も厚い部分の厚みＤを３．１ｍｍとし、厚さの最も薄い部分の厚みを２．０ｍｍとし、第１層６０の厚みを１．５ｍｍとし、第２層６２の厚みを１．０３ｍｍとし、第３層６４の厚みを０．５７ｍｍとし、背面の湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒを１７５００ｍｍとした導光板を用いた。また、導光板に混練分散させる散乱粒子の粒径は７μｍとした。
【００７１】
上記の形状の導光板を用いて、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０．０４６ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０６３ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．１６６ｗｔ％とした実施例２１と、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０．０２９ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０６３ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．１６６ｗｔ％とした実施例２２と、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０．０６３ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０７９ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．１７９ｗｔ％とした実施例２３とについて相対照度分布および光の利用効率を測定した。また、比較例２１として、第１層６０、第２層および第３層ともに粒子濃度を０．０５４ｗｔ％とした場合、つまり、導光板を均一の粒子濃度とした場合について測定した。
また、利用効率は、比較例２１として測定した導光板の光出射面全体から出射される光の強度の合計を１００％とし、その比較例２１の光の強度の合計に対する割合とした。
測定した光の利用効率の結果を下記表２に示し、相対照度分布を図８に示す。ここで、図８では、縦軸を相対照度とし、横軸を導光板中心からの距離［ｍｍ］とし、実施例２１を太い実線で示し、実施例２２を破線で示し、実施例２３を一点鎖線で示し、比較例２１を細い実線で示す。
【００７２】
【表２】
2010257938.tif 000004
【００７３】
表２および図８に示すように、粒子濃度が異なる３層の導光板（実施例２１、２２、２３）とすることで、同じ厚さで粒子濃度が均一な１層の導光板（比較例２１）よりも、光の利用効率を同等以上にすることができ、照度分布を中高にすることができることがわかる。
さらに、実施例２１、２２、２３のように、各層の粒子濃度を変更することで、導光板の形状が同一であっても種々の照度分布とすることができ、導光板を大型化した場合も所望の中高度の光を出射させることができることがわかる。
【００７４】
（実施例３）
実施例３として、画面サイズが６５インチに対応する導光板３０を用いた。具体的には、第１光入射面３０ｄから第２光入射面３０ｅまでの長さを８３０ｍｍとし、厚さの最も厚い部分の厚みＤを４．７８ｍｍとし、厚さの最も薄い部分の厚みを２．０ｍｍとし、第１層６０の厚みを１．５ｍｍとし、第２層６２の厚みを２．７１ｍｍとし、第３層６４の厚みを０．５７ｍｍとし、背面の湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒを１７５００ｍｍとした導光板を用いた。また、導光板に混練分散させる散乱粒子の粒径は７μｍとした。
【００７５】
上記の形状の導光板を用いて、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０．０４２ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０５４ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．０７１ｗｔ％とした実施例３１と、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０．０２９ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０４６ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．０７９ｗｔ％とした実施例３２とについて相対照度分布および光の利用効率を測定した。また、比較例３１として、第１層６０、第２層および第３層ともに粒子濃度を０．０４２ｗｔ％とした場合、つまり、導光板を均一の粒子濃度とした場合について測定した。
また、利用効率は、比較例３１として測定した導光板の光出射面全体から出射される光の強度の合計を１００％とし、その比較例３１の光の強度の合計に対する割合とした。
測定した光の利用効率の結果を下記表３に示し、相対照度分布を図９に示す。ここで、図９では、縦軸を相対照度とし、横軸を導光板中心からの距離［ｍｍ］とし、実施例３１を実線で示し、実施例３２を破線で示し、比較例３１を細い実線で示す。
【００７６】
【表３】
2010257938.tif 000005
【００７７】
表３および図９に示すように、粒子濃度が異なる３層の導光板（実施例３１、３２）とすることで、同じ厚さで粒子濃度が均一な１層の導光板（比較例３１）よりも、光の利用効率を同等以上にすることができ、照度分布を中高にすることができることがわかる。
さらに、実施例３１、３２のように、各層の粒子濃度を変更することで、導光板の形状が同一であっても種々の照度分布とすることができ、導光板を大型化した場合も所望の中高度の光を出射させることができることがわかる。
【００７８】
（実施例４）
実施例４として、厚さが１ｍｍ以下のフィルム状の導光板３０を用いた。なお、画面サイズは４６インチとした。具体的には、第１光入射面３０ｄから第２光入射面３０ｅまでの長さを５７５ｍｍとし、厚さの最も厚い部分の厚みＤを０．５６ｍｍとし、厚さの最も薄い部分の厚みを０．４ｍｍとし、第１層６０の厚みを０．３ｍｍとし、第２層６２の厚みを０．２２７ｍｍとし、第３層６４の厚みを０．０３３ｍｍとし、背面の湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒを１６００００ｍｍとした導光板を用いた。また、導光板に混練分散させる散乱粒子の粒径は７μｍとした。
【００７９】
まず、上記の形状の導光板を用いて、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０７９ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．１７９ｗｔ％とした実施例４１と、第１層６０の粒子濃度Ｎｐ１を０．０２９ｗｔ％とし、第２層６２の粒子濃度Ｎｐ２を０．０７９ｗｔ％とし、第３層６４の粒子濃度Ｎｐ３を０．１７９ｗｔ％とした実施例４２とについて相対照度分布および光の利用効率を測定した。また、比較例４１として、第１層６０、第２層および第３層ともに粒子濃度を０．０４６ｗｔ％とした場合、つまり、導光板を均一の粒子濃度とした場合について測定し、参考例４１として、厚さの最も厚い部分の厚みＤを４．０ｍｍとし、厚さの最も薄い部分の厚みを２．０ｍｍとし、均一の粒子濃度０．０４６ｗｔ％とした場合、つまり、比較例４１と厚さが異なる導光板についても同様に測定した。
また、利用効率は、参考例４１として測定した導光板の光出射面全体から出射される光の強度の合計を１００％とし、その参考例４１の光の強度の合計に対する割合とした。
測定した光の利用効率の結果を下記表４に示し、相対照度分布を図９に示す。ここで、図９では、縦軸を相対照度とし、横軸を導光板中心からの距離［ｍｍ］とし、実施例４１を二点鎖線で示し、実施例４２を実線で示し、比較例４１を一点鎖線で示し、参考例４１を破線で示す。
【００８０】
【表４】
2010257938.tif 000006
【００８１】
表４および図１０に示すように、粒子濃度が異なる３層の導光板（実施例４１、４２）とすることで、同じ厚さで粒子濃度が均一な１層の導光板（比較例４１）よりも、光の利用効率を同等以上にすることができ、照度分布を中高にすることができる。また、厚さが厚い１層の導光板（参考例４１）と比較しても、同等の光の利用効率でより中高な照度分布とすることができ、導光板を薄型化することができることがわかる。
さらに、実施例４１と実施例４２のように、各層の粒子濃度を変更することで、導光板の形状が同一であっても種々の照度分布とすることができ、導光板を大型化した場合も所望の中高度の光を出射させることができることがわかる。
【００８２】
以上の結果から、粒子濃度が異なる３層の導光板とした実施例は、いずれの場合においても、１層の導光板である比較例に比べて、同等以上の光の利用効率にすることができ、照度分布をより中高にすることができることがわかる。
また、各層の粒子濃度を種々変更することで、導光板の形状が同一であっても、種々の照度分布とすることができ、導光板を大型化した場合も所望の中高度の光を出射されることができることがわかる。
以上より本発明の効果は明らかである。
【００８３】
以上、導光板及び面状照明装置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。
【００８４】
例えば、上記実施形態では、光出射面側の第１層と、第１層と隣接する第２層との境界面ｚを、端部が第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅに含まれる面に形成し、第２層と、湾曲部３０ｈ側の第３層との境界面ｙを、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃの湾曲部３０ｈ側の端部を結んだ面に形成したが、本発明はこれに限定はされず、導光板が、光出射面側から第１層、第２層および第３層の３つの層で構成されれば、光出射面と垂直な方向における境界面ｚおよび境界面ｙの位置は特に限定はされない。
【００８５】
図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、それぞれ本発明の導光板を用いるバックライトユニットの他の一例を示す概略断面図である。
図１１（Ａ）に示す導光板１００は、境界面ｙが、その対向する２辺がそれぞれ第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃに含まれる位置に形成されている。つまり、導光板１００は、境界面ｚおよび境界面ｙを境にして、光入射面（第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅ）の一部を形成する第１層６０、光入射面３０ｄ、３０ｅの一部と傾斜面（第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ）の一部とを形成する第２層６２、および、傾斜面３０ｂ、３０ｃの一部と湾曲部３０ｈとを形成する第３層６４からなる。第２層は第１層よりも粒子濃度が高く、第３層は第２層よりも粒子濃度が高い。
【００８６】
図１１（Ｂ）に示す導光板１１０は、境界面ｚが、光入射面３０ｄ、３０ｅと傾斜面３０ｂ、３０ｃとの境に形成されている。つまり、導光板１１０は、光入射面３０ｄ、３０ｅを形成する第１層６０、傾斜面３０ｂ、３０ｃを形成する第２層６２、および、湾曲部３０ｈを形成する第３層からなる。第２層は第１層よりも粒子濃度が高く、第３層は第２層よりも粒子濃度が高い。
さらに、本発明の導光板の境界面ｚおよび境界面ｙの光出射面と垂直な方向の位置は、これらにも限定はされず、導光板を光出射面側から第１層、第２層および第３層の３つの層で形成できれば、光出射面と垂直な方向における境界面ｚおよび境界面ｙの位置は特に限定はされず、例えば、境界面ｚが、その端部が傾斜面に含まれる位置に形成されてもよいし、境界面ｙが、その端部が湾曲部に含まれる位置に形成されてもよい。
【００８７】
このように、境界面ｚおよび境界面ｙを光出射面に垂直な方向において、どの位置に設けても、光入射面に境界面ｚを設け、傾斜面と湾曲部との境に境界面ｙを設けた場合と同様に、第１層よりも第２層の粒子濃度を高くし、第２層よりも第３層の粒子濃度を高くすれば、光入射面から離間するにしたがって、次第に、合成粒子濃度が高くなるので、光入射面から離間するにしたがって、散乱粒子の作用によって光出射面に向けて反射される光が増加し、その結果、好適な割合で照度分布を中高にすることができ、光の利用効率を向上させることができる。
【００８８】
なお、境界面ｙは、導光板の背面（傾斜面および湾曲部）、すなわち、導光板の光出射面に対して傾斜した面の位置に設けるのが好ましい。第２層と第３層との境界である境界面ｙを導光板の背面の位置に設けることにより、第２層および第３層ともに、光入射面から導光板の中心に向かうに従って厚くなる形状となるので、好適に、光入射面から離間するにしたがって、次第に、合成粒子濃度が高くなるものとすることができる。
さらに、境界面ｙは、湾曲部の端部（傾斜面と湾曲部との接合部）の位置に設けるのが、より好ましい。すなわち、湾曲部に対応する領域を第３層とすることが好ましい。粒子濃度の高い第３層を設けた場合、光入射面に垂直な方向において、２層で形成された領域と３層で形成された領域との境で、光出射面から出射される出射光の輝度分布が急激に変化するおそれがある。これに対して、境界面ｙを傾斜面と湾曲部との接合部の位置に設けることにより、出射光の輝度分布が、第３層を有する領域の端部に対応する位置で、急激に変化することを抑制できる。また、光出射面に対する傾斜角が小さくなる湾曲部の領域に対応して、粒子濃度が高い第３層を形成するので、傾斜角が小さくなっても、出射光の輝度が低下することを抑制できる。
【００８９】
また、本実施形態では、第１層と第２層との境界面ｚおよび第２層と第３層との境界面ｙを、光出射面に平行な平坦面としたが、本発明はこれに限定されず、傾斜面、曲面としてもよい。例えば、境界面ｚおよび境界面ｙを導光板の厚さ方向に３等分する面としてもよく、また、傾斜面と平行な面としてもよい。
【００９０】
また、本実施形態は、光出射面３０ａからより輝度の高い光を効率よく出射することができるため、導光板３０の光出射面３０ａを光入射面３０ｄ、３０ｅと交わる辺が長辺となり、側面（光入射面が形成されていない側の端面）と交わる辺が短辺となる形状としたが、本発明はこれに限定はされず、光入射面側を短辺とし側面側を長辺としてもよく、光出射面を正方形形状としてもよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、導光板は、散乱粒子の粒子濃度の違いにより３層としたが、これに限定はされず、４層以上でもよい。このとき、導光板は、光出射面に近い層ほど散乱粒子の粒子濃度が低く、背面側の層ほど散乱粒子の粒子濃度が高くなるように形成される。背面側の層ほど粒子濃度が高くなる多層の導光板であっても、中高な輝度分布を得ることができ、光の利用効率を向上させることができる。
【００９２】
ここで、背面側の層の粒子濃度を高くした２層の導光板であっても、光入射面から離間するにしたがって、次第に、合成粒子濃度が高くなるので、光入射面から離間するにしたがって、散乱粒子の作用によって光出射面に向けて反射される光が増加し、その結果、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。しかしながら、２層の導光板は、３層以上の多層の導光板と比べると合成粒子濃度の分布をより好適にはできないので、照度分布（中高度）や光の利用効率を３層以上の多層の導光板よりも向上させることは難しい。したがって、２層の導光板は、３層以上の多層の導光板よりも大型化かつ薄型化することは難しい。
一方、３層以上の多層にして粒子濃度が異なる層の数を多くすると、層の数を多くするほど、合成粒子濃度の分布をより好適にできるので、照度分布（中高度）や光の利用効率をより好適にできるものの、作製が困難となり、コストアップの要因となってしまう。
したがって、導光板を粒子濃度が異なる３つの層で形成することが好ましい。３層の導光板とすることで、より好適な割合で照度分布を中高にすることができ、より光の利用効率を高くすることができる。また、３層であるので作製は容易であり、コストアップとならない。
【００９３】
また、ｅ個の層からなる導光板の、第１層の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ１と、光入射面からｉ番目（ｉは２以上ｅ以下）の層の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐｉとの関係は、０ｗｔ％＜Ｎｐ１≦０．１５ｗｔ％、かつ、０．００８ｗｔ％＜Ｎｐｉ＜０．４ｗｔ％を満たすことが好ましい。
導光板のｅ個の層が上記関係を満たすことで、導光板３０は、粒子濃度が低い第１層では、入射した光をあまり散乱せずに導光板の奥（中央）まで導光することができ、第１層よりも粒子濃度が高いｉ番目の層、さらに、最も粒子濃度が高いｅ番目の層と、導光板の中央に近づくにつれて、粒子濃度が高い層により光を散乱して、光出射面から出射する光の量を増やすことができる。つまり、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
【００９４】
さらに、ｅ個の層からなる導光板の、第１層の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐ１と、光入射面からｉ番目（ｉは２以上ｅ以下）の層の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐｉとが、Ｎｐ１＝０及び０．０１５ｗｔ％＜Ｎｐｉ＜０．７５ｗｔ％を満たすことも好ましい。すなわち、第１層には、散乱粒子を混錬分散させず、入射した光を導光板３０の奥まで導光するようにして、光入射面から２番目以降の層に散乱粒子を混錬分散させて、導光板の中央に近づくにつれて、より光を散乱して、光出射面ａから出射する光を増やすようにしても良い。
導光板の第１層とｉ番目の層とが上記関係を満たすことでも、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
【００９５】
ここで、具体的実施例を用いて、２層の導光板と３層の導光板についてより詳細に説明する。
本実施例では、２層の導光板と３層の導光板について、前述と同様に、計算機シミュレーションにより、光の利用効率と、相対照度分布を求めた。
ここでは、３層の導光板として、上述の実施例４１、つまり、第１光入射面３０ｄから第２光入射面３０ｅまでの長さを５７５ｍｍとし、厚さの最も厚い部分の厚みＤを０．５６ｍｍとし、厚さの最も薄い部分の厚みを０．４ｍｍとし、第１層６０を厚み０．３ｍｍ、粒子濃度０ｗｔ％とし、第２層を厚み０．２２７ｍｍ、粒子濃度０．０７９ｗｔ％とし、第３層を厚み０．０３３ｍｍ、粒子濃度０．１７９ｗｔ％とし、背面の湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒを１６００００ｍｍとした導光板を用い、２層の導光板（比較例４２）として、実施例４１の導光板の第３層の粒子濃度を第２層の粒子濃度０．０７９ｗｔ％と同じにした場合、つまり、第１層を厚み０．３ｍｍ、粒子濃度０ｗｔ％とし、第２層を厚み０．２６ｍｍ、粒子濃度０．０７９ｗｔ％とした導光板を用いて、相対照度分布および光の利用効率を測定した。
測定した光の利用効率の結果を下記表５に示し、相対照度分布を図１２に示す。ここで、図１２では、縦軸を相対照度とし、横軸を導光板中心からの距離［ｍｍ］とし、実施例４１を実線で示し、比較例４２を破線で示す。
【００９６】
【表５】
2010257938.tif 000007
【００９７】
表５および図１２に示すように、３層の導光板（実施例４１）は、第１層および第２層の粒子濃度が３層の導光板の第１層および第２層と同じ２層の導光板（比較例４２）よりも、光の利用効率を同等以上にすることができ、照度分布をより中高にすることができることがわかる。また、３層の導光板（実施例４１）の照度分布と、２層の導光板（比較例４２）の照度分布とを比較すると、光入射面近傍では、ほぼ一致しているが、中央部付近では３層の導光板（実施例４１）の相対照度が高くなっていることがわかる。つまり、第３層を形成したことにより、２層の導光板に比べて、中央部付近の相対照度が向上していることがわかる。
【００９８】
また、本実施形態は、導光板の背面を傾斜面と湾曲部とで形成したが、背面の形状は特に限定はされず、例えば２つの傾斜面で構成してもよく、複数の傾斜部で構成してもよい。つまり、背面を位置に応じて傾斜角が異なる形状としてもよい。あるいは、楕円のような曲面としてもよく、曲面を組み合わせた形状としてもよく、曲面と傾斜面とを組み合わせた形状としてもよい。また、背面を光出射面側に凸形状としても、凹形状としてもよく、凹凸を組み合わせた形状としてもよい。
ここで、背面は、光入射面から導光板の中心（もしくは、導光板の厚みの最も厚い位置）に向かうに従って、光出射面に対する背面の傾斜角が緩やかになる形状とすることが好ましい。背面の傾斜角を徐々に緩やかにすることで、光出射面からより輝度むらのない光を出射することができる。
さらに、背面は、断面の形状を１０次多項式で表すことができる非球面形状とすることがより好ましい。背面を上記形状とすることで、導光板の厚みによらず、より輝度むらのない光を出射させることができる。
ここで、背面は、光入射面から導光板の中心（もしくは、導光板の厚みの最も厚い位置）に向かうに従って、光出射面に対する背面の傾斜角が緩やかになる形状とすることが好ましい。背面の傾斜角を徐々に緩やかにすることで、光出射面からより輝度むらのない光を出射することができる。
【００９９】
図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）は、それぞれ本発明の導光板を用いるバックライトユニットの他の一例を示す概略断面図である。
図１３（Ａ）に示す導光板１２０は、背面１２０ｂが、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅと接合する第１曲面１２２および第２曲面１２４と、第１曲面１２２および第２曲面１２４と接合する第３曲面１２６とで構成される。背面１２０ｂは、光入射面３０ｄ、３０ｅに平行で、光出射面３０ａを２等分する２等分線αを中心軸として互いに対称である。
また、光入射面３０ｄ、３０ｅの長手方向に垂直な断面において、第１曲面１２２および第２曲面１２４は楕円の一部で表される（形成される）曲線であり、第３曲面１２６は円の一部で表される曲線である。また、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅと、第１曲面１２２および第２曲面１２４はそれぞれ滑らかに接続され、第１曲面１２２および第２曲面１２４と、第３曲面１２６とは、それぞれ滑らかに接続されている。
また、境界面ｚは、端部が光入射面３０ｄ、３０ｅに含まれる位置に形成され、境界面ｙは、端部が第３曲面１２６に含まれる位置に形成されている。
【０１００】
図１３（Ｂ）に示す導光板１３０は、背面１３０ｂが、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅとそれぞれ接合する第１曲面１３２および第２曲面１３４と、第１曲面１３２および第２曲面１３４とそれぞれ接合する第１傾斜面１３８および第２傾斜面１４０と、第１傾斜面１３８および第２傾斜面１４０と接合する湾曲部１３６とからなる。背面１３０ｂは２等分線αを通り光出射面３０ａと垂直な面に対して対称である。
また、光入射面３０ｄ、３０ｅの長手方向に垂直な断面において、第１曲面１３２および第２曲面１３４は楕円の一部で表される曲線であり、湾曲部１３６は円の一部で表される曲線である。また、それぞれの面の接合部は滑らかに接続されている。
また、境界面ｚは、端部が光入射面３０ｄ、３０ｅに含まれる位置に形成され、境界面ｙは、第１傾斜面１３８および第２傾斜面１４０の湾曲部１３６側の端部に形成されている。
【０１０１】
図３に示した導光板３０のように背面形状が傾斜面と湾曲部とで形成される形状でなくても、このように、導光板の背面の形状を、光入射面から離間するに従って、光出射面から遠くなる形状として、導光板を、光出射面側の第１層と、第１層よりも粒子濃度が高い第２層と、第２層よりも粒子濃度が高い背面側の第３層とで構成することにより、光入射面から離間するに従って、光出射面に垂直な方向における散乱粒子の合成粒子濃度が高くなる濃度分布を実現できる。光入射面から離間するに従って、光出射面に垂直な方向における散乱粒子の合成粒子濃度が高くなるように、導光板に散乱粒子を混錬分散することにより、中高な輝度分布を実現でき、光の利用効率を高くすることができる。
また、背面の形状を種々変更しても、光出射面側から第１層、第２層および第３層の３つの層で構成されれば、光出射面と垂直な方向における境界面ｚおよび境界面ｙの位置は特に限定はされない。
【０１０２】
ここで、光入射面から離間するに従って、光出射面に垂直な方向における散乱粒子の合成粒子濃度が高くなれば、導光板の背面の形状は、光入射面から離間するに従って、光出射面から遠くなる形状でなくても、中高な輝度分布を実現でき、光の利用効率を高くすることができるが、例えば、平板形状で粒子濃度に分布を持たせるように散乱粒子を混錬分散することは困難でありコストアップの要因となる。
そこで、導光板の背面を光入射面から離間するに従って、光出射面からの距離が遠くなる形状とし、導光板を、光出射面側の第１層と、第１層よりも粒子濃度が高い第２層と、第２層よりも粒子濃度が高い背面側の第３層とで構成することによって、容易に、光出射面に垂直な方向における合成粒子濃度が、光入射面から離間するに従って高くなるように粒子濃度に分布を持たせることができる。
【０１０３】
また、導光板の背面は、上述のように、光入射面から離間するに従って、光出射面からの距離が遠くなる形状であればよく、種々の形状が利用可能である。そこで、導光板の背面の形状と、境界面ｚおよび境界面ｙの位置とを組み合わせることにより、光出射面に垂直な方向における合成粒子濃度の濃度分布をより好適な分布にして、より好適な輝度分布を得ることができ、光の利用効率を高くすることができる。
【０１０４】
このように、導光板の背面を光入射面から離れるに従って、光出射面からの距離が遠くなる形状とし、導光板を、光出射面側の第１層と、第１層よりも粒子濃度が高い第２層と、第２層よりも粒子濃度が高い背面側の第３層とで構成することによって、光出射面に垂直な方向における合成粒子濃度が、光入射面から離れるに従って高くなるように粒子濃度に分布を持たせることができるので、中高な輝度分布を得ることができ、光の利用効率を向上させることができる。
【０１０５】
また、本実施形態は、導光板の背面を光入射面から離れるに従って、光出射面からの距離が遠くなる形状としたが、導光板の背面の形状はこれに限定はされず、導光板の背面は、光入射面から離れるに従って光出射面からの距離が遠くなる２つの面を、２つの光入射面間の中央部において接合する平坦面を有してもよい。
導光板の背面の中央部を平坦面にすることで、筐体内での座りが良好になり、筐体への装着性を向上することができる。これにより、支持部材等の導光板を筐体内へ設置するための部材を削減することができ、コストを削減することができる。
【０１０６】
図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）は、それぞれ本発明の導光板を用いるバックライトユニットの他の一例を示す概略断面図である。
図１４（Ａ）に示す導光板１５０は、背面１５０ｂが、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅとそれぞれ接合する第１曲面１５２および第２曲面１５４と、第１曲面１５２および第２曲面１５４とそれぞれ接合する第１傾斜面１５６および第２傾斜面１５８と、第１傾斜面１５６および第２傾斜面１５８とそれぞれ接合する第３曲面１６２および第４曲面１６４と、第３曲面１６２および第４曲面１６４と接合する平坦面１６０とからなる。背面１５０ｂは、２等分線αを通り光出射面３０ａと垂直な面に対して対称である。
また、光入射面３０ｄ、３０ｅの長手方向に垂直な断面において、第１曲面１５２および第２曲面１５４は、楕円の一部で表される曲線であり、第３曲面１６２および第４曲面１６４は、円の一部で表される曲線である。また、平坦面１６０は、光出射面３０ａに平行な平面である。また、それぞれの面の接合部は滑らかに接続されている。
また、境界面ｚは、端部が光入射面３０ｄ、３０ｅに含まれる位置に形成され、境界面ｙは、端部が第１傾斜面１５６および第２傾斜面１５８に含まれる位置に形成されている。
【０１０７】
図１４（Ｂ）に示す導光板１７０は、背面１７０ｂが、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅとそれぞれ接合する第１曲面１７２および第２曲面１７４と、第１曲面１７２および第２曲面１７４と接合する平坦面１７６とで構成される。背面１７０ｂは、２等分線αを通り光出射面３０ａと垂直な面に対して対称である。
また、光入射面３０ｄ、３０ｅの長手方向に垂直な断面において、第１曲面１７２および第２曲面１７４は、楕円の一部で表される曲線である。また、平坦面１７６は、光出射面３０ａに平行な平面である。また、それぞれの面の接合部は滑らかに接続されている。
また、境界面ｚは、端部が光入射面３０ｄ、３０ｅに含まれる位置に形成され、境界面ｙは、端部が第１曲面１７２および第２曲面１７４に含まれる位置に形成されている。
【０１０８】
このように、導光板の背面の形状を、光入射面から離間するに従って、光出射面から遠くなる２つの面と、この２つの面を接合する平坦面とで構成し、導光板を、背面側の層の粒子濃度が高い３つの層で構成することによって、導光板の筐体内での座りを良好にするために、導光板の背面の一部を平坦にした場合でも、光出射面に垂直な方向における合成粒子濃度が、光入射面から離れるに従って高くなるように粒子濃度に分布を持たせることができる。従って、導光板からの出射光を中高な輝度分布とすることができ、光の利用効率を向上させることができる。また、導光板の背面の中央部が平坦であるので、導光板の筐体への装着性を向上させることができ、導光板を筐体内へ設置するための部材を削減することができ、コストを削減することができる。
【０１０９】
また、導光板の背面は、光入射面から離間するに従って、光出射面から遠くなる２つの面と、この２つの面を接合する平坦面とからなる形状であればよく、種々の形状が利用可能である。例えば、第１〜第４曲面は、光入射面の長手方向に垂直な断面において、円または楕円の一部で表される曲線であるものに限定はされず、２次曲線、あるいは、多項式で表される曲線であってもよいし、これらを組み合わせた曲線であってもよい。
【０１１０】
なお、背面の中央部が平坦面を有する場合も、第２層と第３層との境界面ｙは、光出射面に対して傾斜した面の位置に設けるのが好ましく、面と面との接合部（平坦面との接合部は除く）に設けるのがより好ましい。これにより、出射光の輝度分布が急激に変化したり、出射光の輝度が低下することを抑制できる。
【０１１１】
また、本実施形態は、導光板を光出射面側の層よりも背面側の層のほど粒子濃度が高くなるように形成したが、各層の粒子濃度はこれに限定はされず、各層が粒子濃度順に形成されていなくてもよく、例えば、第２層の粒子濃度が第３層の粒子濃度よりも高い、つまり、光出射面側からｉ番目（ｉは２以上のｅ以下の整数）の層の粒子濃度Ｎｐｉが、Ｎｐｉ＜Ｎｐｉ−１を満たすものであってもよい。このとき、第１層の粒子濃度が最も低いことが好ましく、粒子濃度Ｎｐｉが、Ｎｐ１＜Ｎｐｉ＜２・Ｎｐｅを満たすことが好ましい。第１層の粒子濃度を低くすることにより、光入射面から入射した光を導光板の奥まで導光することができる。また、粒子濃度Ｎｐｉが、Ｎｐ１＜Ｎｐｉ＜２・Ｎｐｅを満たすことにより、滑らかな釣鐘形の光量分布を実現することができる。
導光板を粒子濃度が異なる複数の層で形成することにより、光出射面に垂直な方向における合成粒子濃度の光入射面に垂直な方向の分布を種々変えることができ、光出射面から出射される光を所望の輝度分布にすることができる。
このように導光板の光出射面から出射される光の輝度分布を種々変更することにより、例えば、導光板、または、この導光板を用いたバックライトユニットを電飾（イルミネーション）関係の表示板としてなど、より多くの種類、より広い範囲で用いることができる。
【０１１２】
さらに、粒子濃度が異なる多層の導光板とすることで、光の利用効率や中高度を高くすることができるので、導光板を１ｍｍ以下の薄さのフィルム状の導光板にして、柔軟性があり、通常の導光板よりも重量が軽い導光板とすることができ、天井に張り付けたり、円柱型のポールにそわせたり、フレキシブルに利用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照明や電飾（イルミネーション）やＰＯＰ（ＰＯＰ広告）等に利用することができる。
【０１１３】
以上、本発明に係る導光板及び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、各種の改良や変更を行ってもよい。
【０１１４】
例えば、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。
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。
このように導光板をフレキシブルにすることにより、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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
また、上記実施形態では、２つの光源を導光板の２つ光入射面に配置した両側入射であったが、これに限定はされず、１つの光源のみを導光板の１つの光入射面に配置した片側入射としてもよい。光源の数を減らすことで部品点数を削減しコストダウンできる。
あるいは、２つの光源に加えて、導光板の光出射面の短辺側の側面にも対向して光源を配置してもよい。光源の数を増やすことで、装置が出射する光の強度を高くすることができる。
【０１１７】
また、導光板は、背面が光出射面の短辺の中心を結ぶ２等分線αに対して線対称であり、光入射面から導光板の中心に向かうにしたがって、導光板の光出射面に垂直な方向の厚みが厚くなるように傾斜している逆楔形の形状をしているが、これに限定はされず、種々のバックライトユニットに用いられる導光板が利用可能である。
例えば、導光板の背面が光入射面から離れるにしたがって、導光板の厚みが薄くなるように傾斜している楔形の形状の導光板でもよい。あるいは、１つの光入射面を有し、光出射面の２等分線よりも光入射面に近い位置で導光板の厚さが最大になるように導光板の背面が傾斜した非対称な逆楔形の形状の導光板でもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１０    液晶表示装置
１２    液晶表示パネル
１４    駆動ユニット
２０    バックライトユニット（面状照明装置）
２４    照明装置本体
２４ａ、３０ａ  光出射面
２６    筐体
２８    光源
３０、１００、１１０、１２０、１３０、１５０、１７０  導光板
３０ｂ、１３８、１５６  第１傾斜面
３０ｃ、１４０、１５８  第２傾斜面
３０ｄ  第１光入射面
３０ｅ  第２光入射面
３０ｈ、１３６  湾曲部
３２    光学部材ユニット
３２ａ、３２ｃ  拡散シート
３２ｂ  プリズムシート
３４    反射板
３６    上部誘導反射板
３８    下部誘導反射板
４２    下部筐体
４４    上部筐体
４６    折返部材
４８    支持部材
４９    電源収納部
５０    ＬＥＤチップ
５２    光源支持部
５８    発光面
６０    第１層
６２    第２層
６４    第３層
１２０ｂ、１３０ｂ、１５０ｂ、１７０ｂ  背面
１２２、１３２、１５２、１７２  第１曲面
１２４、１３４、１５４、１７４  第２曲面
１２６、１６２  第３曲面
１６０、１７６  平坦面
１６４  第４曲面
α    ２等分線
【図１】
2010257938.tif 000008
【図２】
2010257938.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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