(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でき、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とともに、伸縮時における液晶パネル側への変形を防止可能とした面状照明装置を提供すること。【解決手段】表面が凹面である矩形状の光射出面、この光射出面の対向する２つの長辺に配置される２つの光入射面、光入射面から光射出面の中央に向かうに従って厚さが増す、その内部に光散乱粒子を含む導光板と、前記光入射面に対向して配置された２つの光源と、前記光源と前記光入射面との間の距離を一定にして固定し一体化する固定手段と、前記固定手段によって一体化された前記光源および前記導光板を収納する筐体と、前記光源の長手方向における伸縮を吸収するための、前記光源を前記導光板の前記光入射面に直交する方向に沿って摺動させるすべり機構とを有することを特徴とする面状照明装置。【選択図】図１３
2010080401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が凹面である矩形状の光射出面、前記光射出面の対向する２つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される２つの光入射面、これらの２つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な２つの傾斜面、これらの２つの傾斜面を接合する湾曲部を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む導光板と、
前記導光板の２つの前記光入射面に対向してそれぞれ配置された２つの光源と、
前記光源と前記導光板とを、前記光源と前記導光板の前記光入射面との間の距離を一定にして固定して一体化する固定手段と、
前記固定手段によって一体化された前記光源および前記導光板を収納する筐体と、
前記光源の長手方向における伸縮を吸収するための、前記光源を前記導光板の前記光入射面に直交する方向に沿って摺動させるすべり機構とを有することを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記固定手段は、前記導光板の前記光入射面から前記光源に向かう方向において、前記導光板の伸縮に影響されずに、前記導光板と前記光源と一体化するものである請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記すべり機構は、前記光源の被ガイド部が挿通される溝と、前記光源の位置を伸縮前の位置に戻す方向に付勢するバネ材とにより構成される請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記すべり機構は、前記光源の被ガイド部が挿通されるリニアベアリングガイドと、前記光源の位置を伸縮前の位置に戻す方向に付勢するバネ材とにより構成される請求項１〜３のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記導光板は、
その厚みが最も薄い前記光入射面の厚みが、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、
前記厚みが最も厚い前記湾曲部の中央の厚みが、１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、
前記湾曲部の曲率半径が、１，５００ｍｍ以上４５，０００ｍｍ以下であり、
前記光射出面に平行な線に対する前記傾斜面のテーパが、０．１°以上２．２°以下である請求項１〜４のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記導光板は、前記光射出面が前記傾斜面側に凸の曲面で構成され、
前記光射出面の曲率半径が５５０００ｍｍ以上、１２００００ｍｍ以下であり、
前記湾曲部の曲率半径が１００００ｍｍ以上、５５０００ｍｍ以下である請求項１〜５のいずれかに記載の面状照明装置。
【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面状照明装置に関する。
【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と、この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】
従来は、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った。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た。
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った。
【０００４】
ここで、薄型化が可能なバックライトユニットとしては、照明用の光源から射出され、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射出面から射出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導光板を用いる方式（例えば、特許文献１〜４参照）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射出面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従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が提案されている（例えば、引用文献５〜８参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−３６０３７号公報
【特許文献２】特開平０８−２４８２３３号公報
【特許文献３】特開平０８−２７１７３９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
【発明の開示】
【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、光射出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５〜８には、製造安定化や、多重反射を利用した輝度（光量）むらを抑制するために光入射面から離れるに従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射出面から射出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、入射光を光射出面から効率よく射出させるために、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１９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１９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射出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、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射出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。
【００１２】
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。
【００１３】
また、大型の導光板は、周囲の温度・湿度による伸縮が大きく、５０インチ程度のサイズでは、５ｍｍ以上の伸縮を繰り返す。そのため、最悪の場合、伸縮した導光板が液晶パネルを押し上げ、液晶表示装置から出射される光にプール状のむらが発生する。これを避けるためには、予め、液晶パネルとバックライトユニットとの距離を大きくとることが考えられるが、これでは、液晶表示装置の薄型化が不可能であるという問題がある。
【００１４】
本発明は、従来技術における上記問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、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とともに、伸縮時における液晶パネル側への変形を防止可能とした面状照明装置を提供することにある。
【００１５】
より詳細には、本発明の目的は、表面が凹面である矩形状の光射出面、前記光射出面の対向する２つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される２つの光入射面、これらの２つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称形状を有する光反射面を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む導光板（以下の説明において、これを「メニスカス型導光板」ともいう）の伸縮時における液晶パネル側への変形を防止可能とした面状照明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】
上記課題を解決するために、本発明は、表面が凹面である矩形状の光射出面、前記光射出面の対向する２つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される２つの光入射面、これらの２つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な２つの傾斜面、これらの２つの傾斜面を接合する湾曲部を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む導光板と、前記導光板の２つの前記光入射面に対向してそれぞれ配置された２つの光源と、前記光源と前記導光板とを、前記光源と前記導光板の前記光入射面との間の距離を一定にして固定して一体化する固定手段と、前記固定手段によって一体化された前記光源および前記導光板を収納する筐体と、前記光源の長手方向における伸縮を吸収するための、前記光源を前記導光板の前記光入射面に直交する方向に沿って摺動させるすべり機構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。
【００１７】
ここで、前記固定手段は、前記導光板の前記光入射面から前記光源に向かう方向において、前記導光板の伸縮に影響されずに、前記導光板と前記光源と一体化するものであることが好ましい。
また、前記すべり機構は、前記光源の被ガイド部が挿通される溝と、前記光源の位置を伸縮前の位置に戻す方向に付勢するバネ材とにより構成されるものであることが好ましい。
また、前記すべり機構は、前記光源の被ガイド部が挿通されるリニアベアリングガイドと、前記光源の位置を伸縮前の位置に戻す方向に付勢するバネ材とにより構成されるものであることが好ましい。
【００１８】
ここで、前記導光板は、その厚みが最も薄い前記光入射面の厚みが、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、前記厚みが最も厚い前記湾曲部の中央の厚みが、１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、前記湾曲部の曲率半径が、６，０００ｍｍ以上４５，０００ｍｍ以下であり、前記光射出面に平行な線に対する前記傾斜面のテーパが、０．１°以上１．１５°以下であることが好ましい。
また、前記導光板は、前記光射出面が前記傾斜面側に凸の曲面で構成され、前記光射出面の曲率半径が５５０００ｍｍ以上、１２００００ｍｍ以下であり、前記湾曲部の曲率半径が１００００ｍｍ以上、５５０００ｍｍ以下であることも好ましい。
【００１９】
また、前記一方の光源は、他方の前記光源に対して、鉛直方向下側に配置されることが好ましい。また、前記固定手段は、前記光源に固定された突出部と、前記導光板の前記光射出面および前記傾斜面の少なくとも一方の表面に固定された板状部材であり、前記突出部と係合し、前記導光板を前記突出部に係合させる補強部材とで構成されることが好ましい。また、前記固定手段は、前記光源の発光面以外の面を被い前記光源を支持する固定部材を有し、前記ガイド手段は、前記固定部材を、前記筐体に対して前記導光板の前記光入射面から前記光源に向かう方向に移動可能に支持することで、前記光源を移動可能に支持することが好ましい。また、前記ガイド手段は、前記光源の長手方向に直交する両面にそれぞれ配置されている２つのガイド部であることが好ましい。
【００２０】
なお、前記導光板は、前記２つの光入射面間の導光長が３００ｍｍ以上３２０ｍｍ以下であり、前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．１ｗｔ％以上、０．７６ｗｔ％以下であり、かつ、前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．１）、（４．０，０．３２）、（７．０，０．１４）、（７．０，０．５）、（１２．０，０．２５）および（１２．０，０．７６）で囲まれる領域内にあり、前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下であることが好ましい。
【００２１】
また、前記導光板は、前記２つの光入射面間の導光長が、４８０ｍｍ以上５００ｍｍ以下であり、前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．０２ｗｔ％以上、０．２２ｗｔ％以下であり、かつ、前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．０２）、（４．０，０．０８５）、（７．０，０．０３）、（７．０，０．１２）、（１２．０，０．０６）および（１２．０，０．２２）で囲まれる領域内にあり、前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下であることが好ましい。
【００２２】
また、前記導光板は、前記２つの光入射面間の導光長が、５１５ｍｍ以上６２０ｍｍ以下であり、前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．０１５ｗｔ％以上、０．１６ｗｔ％以下であり、かつ、前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．０１５）、（４．０，０．０６５）、（７．０，０．０２）、（７．０，０．０９）、（１２．０，０．０３５）および（１２．０，０．１６）で囲まれる領域内にあり、前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下であることも好ましい。
【００２３】
また、前記導光板は、前記２つの光入射面間の導光長が、６２５ｍｍ以上７７０ｍｍ以下であり、前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．０１ｗｔ％以上、０．１２ｗｔ％以下であり、かつ前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．０１）、（４．０，０．０５）、（７．０，０．０１）、（７．０，０．０６）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．１２）で囲まれる領域内にあり、前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下であることも好ましい。
【００２４】
また、前記導光板は、前記２つの光入射面間の導光長が、７８５ｍｍ以上８３０ｍｍ以下であり、前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．００８ｗｔ％以上、０．０８ｗｔ％以下であり、かつ前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．００８）、（４．０，０．０３）、（７．０，０．００９）、（７．０，０．０４）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．０８）で囲まれる領域内にあり、前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下であることも好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
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実現する面状照明装置を得ることができる。
【００２６】
より具体的には、本発明によれば、表面が凹面である矩形状の光射出面、前記光射出面の対向する２つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される２つの光入射面、これらの２つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称形状を有する光反射面を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む導光板（メニスカス型導光板）の伸縮時における液晶パネル側への変形を防止可能とした面状照明装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係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。
なお、以下の説明においては、導光板の２辺に光源からの光を入射させる２辺入射方式の面状照明装置を代表例とするが、本発明はこれに限定されないのはいうまでもないことである。
図１は、本発明に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図２は、図１に示した液晶表示装置のII−II線断面図である。図３は、図２に示す面状照明装置（以下「バックライトユニット」ともいう）の光源部近傍の拡大図である。図４（Ａ）は、図２に示す面状照明装置の導光板およびその２辺に配置される光源を示す部分省略平面図であり、図４（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２８】
図１に示すように、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の光射出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、面状照明装置の構成を示すため、液晶表示パネル１２の一部の図示を省略している。
【００２９】
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。
【００３０】
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射出面２４ａを有する。
【００３１】
本発明に係るバックライトユニット２０は、図１，図２，図３，図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、２つの光源２８、導光板３０、固定手段３１、光学部材ユニット３２および反射板３４とを有する照明装置本体２４と、下部筐体４２、上部筐体４４および補強部材４６を有する筐体４０とで構成されている。なお、図示例においては、さらに、反射板３４と下部筐体４２の間には、ヒートシンク６４とヒートパイプ６６が設けられている。
また、図１に示すように、筐体４０の下部筐体４２（図２参照）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。
【００３２】
照明装置本体２４は、光を射出する光源２８と、光源２８から射出された光を面状の光として射出する導光板３０と、導光板３０と光源２８との光軸距離および光軸垂直距離を一定に保って固定する固定手段３１と、導光板３０から射出された光を、散乱や拡散させてよりむらのない光とする光学部材ユニット３２と、導光板３０から漏出した光を反射させて導光板に再度入射させる反射板３４を有する。
ここで、導光板３０と光源２８との光軸距離とは、図４（Ｂ）に示すように、光源２８の光射出面と導光板３０の光入射面（３０ｄ、３０ｅ）との間の距離ｃをいう。また、導光板３０と光源２８との光軸垂直距離とは、導光板３０と光源２８の導光板の厚さ方向に対するそれぞれの光軸間の距離をいう。
【００３３】
まず、光源２８について説明する。
図５（Ａ）は、図１及び図２に示す面状照明装置２０の光源２８の概略構成を示す概略斜視図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す光源２８の断面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示す光源２８を構成する１つのＬＥＤ（発光ダイオード）チップ５０のみを拡大して示す概略斜視図である。
図５（Ａ）に示すように、光源２８は、複数のＬＥＤチップ５０と、光源支持部５２とを有する。
【００３４】
ＬＥＤチップ５０は、青色光を射出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から白色光を射出する。
つまり、ＬＥＤチップ５０の発光ダイオードの表面から射出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から射出された青色光が透過すると、発光ダイオードから射出された青色光と蛍光物質が蛍光することで射出される光とで白色光を生成され、射出される。
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。
【００３５】
光源支持部５２は、図５（Ｂ）に示すように、アレイ基板５４と複数のフィン５６とを有する。上述した複数のＬＥＤチップ５０は、所定間隔離間して一列でアレイ基板５４上に配置されている。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、光射出面３０ａと第１光入射面３０ｄとが交わる線と平行に、または、光射出面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アレイ基板５４上に固定されている。
【００３６】
アレイ基板５４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の部材である。アレイ基板５４の導光板３０の光入射面（３０ｄ、３０ｅ）に対向する面となる側面には、ＬＥＤチップ５０が支持されている。
ここで、上述のアレイ基板５４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。
【００３７】
複数のフィン５６は、それぞれ銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成された板状部材であり、アレイ基板５４のＬＥＤチップ５０が配置されている面とは反対側の面に、隣接するフィン５６と所定間隔離間して連結されている。
光源支持部５２に、複数のフィン５６を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ができる。これにより、ＬＥＤチップ５０の冷却効率を高めることができる。
なお、本実施形態では、光源支持部５２のアレイ基板５４をヒートシンクとして用いたが、ＬＥＤチップの冷却が必要ない場合は、ヒートシンクに代えて放熱機能を備えない板状部材をアレイ基板として用いてもよい。
【００３８】
また、図５（Ａ）に示すように、光源支持部５２の上面５２ａ（具体的には上面側のフィン５６）の両端部には２箇所にネジ穴５２ｃが設けられている。また、光源支持部５２の下面５２ｂ（具体的には下面側のフィン５６）には上面５２ａのネジ穴５２ｃに対応した位置にネジ穴５２ｄが設けられている。後述するように、ネジ穴５２ｃおよび５２ｄは、それぞれネジ３１ｂおよび３１ｃによって、図３に示すように、光源２８を固定手段３１に固定するのに用いられる。
【００３９】
ここで、図５（Ｃ）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（光射出面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の光射出面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の光射出面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。光源を薄型化することにより、面状照明装置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。
【００４０】
なお、ＬＥＤチップ５０は、光源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。
【００４１】
また、本実施形態では、ＬＥＤチップ５０を１列に並べ、単層構造としたが、本発明はこれに限定されず、アレイ支持体に複数のＬＥＤチップ５０を配置した構成のＬＥＤアレイを複数個、積層させた構成の多層ＬＥＤアレイを光源として用いることもできる。このようにＬＥＤアレイを積層させる場合でもＬＥＤチップ５０を長方形形状とし、ＬＥＤアレイを薄型にすることで、より多くのＬＥＤアレイを積層させることができる。このように、多層のＬＥＤアレイを積層させる、つまり、ＬＥＤアレイ（ＬＥＤチップ）の充填率を高くすることで、より大光量を出力することができる。また、ＬＥＤアレイのＬＥＤチップと隣接する層のＬＥＤアレイのＬＥＤチップも上述と同様に配置間隔が上記式を満たすことが好ましい。つまり、ＬＥＤアレイは、ＬＥＤチップと隣接する層のＬＥＤアレイのＬＥＤチップとを所定距離離間させて積層させることが好ましい。
【００４２】
次に、本発明に係る特徴的構成を有する導光板３０について説明する。
図６は、導光板３０の形状を示す概略斜視図である。図７（Ａ）は、導光板３０の形状を表す断面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す導光板３０の部分拡大断面図である。
導光板３０は、図６および図７に示すように、表面が凹面である略矩形形状の平坦な光射出面３０ａと、この光射出面３０ａの両端に、光射出面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、光射出面３０ａの反対側、つまり、導光板の背面側に位置し、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅに並行で、光射出面３０ａを２等分する２等分線α（図１，図４参照）を中心軸として互いに対称で、光射出面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、光射出面３０ａの光入射面が形成されていない側の両端（光射出面３０ａと光入射面との交線に直交する２つの辺）に、光出射面３０ａに対して略垂直に形成された２つの側面（第１側面３０ｆと第２側面３０ｇ）とを有している。２つの傾斜面（第１傾斜面３０ｂと第２傾斜面３０ｃ）との接合部分には、曲率半径Ｒの湾曲部３０ｈが形成され（図７（Ｂ）参照）、輝線等の輝度むらの発生を防止している。
【００４３】
ここで、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光射出面３０ａの曲率半径Ｒ０は、湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒｒよりも大きく、かつ、光射出面３０ａの曲率半径Ｒ０が５５０００ｍｍ以上、１２００００ｍｍ以下であり、湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒｒが１００００ｍｍ以上、５５０００ｍｍ以下であることが好ましい。
光射出面３０ａおよび湾曲部３０ｈの曲率半径を上記範囲とすることで、導光板３０の光射出面３０ａを反射板側に凸となる凹面とした場合でも、好適に傾斜面３０ｂと湾曲部３０ｈとの接続部における湾曲部３０ｈの接線と、接続部を通り光入射面３０ａに平行な直線と光射出面３０ａとの交点における光射出面３０ａの接線とのなす角を光射出面が平面である場合と同等にでき、導光板３０の奥まで光を伝播させることができる。
また、湾曲部３０ｈの曲率半径は、光射出面が平面で湾曲部以外の形状が同じである導光板の湾曲部の曲率半径よりも、曲率半径を小さくすることが好ましい。
また、湾曲部３０ｈの曲率半径以外の各種寸法、粒子径、粒子濃度は、上述した範囲と同様の範囲とすることが好ましい。
【００４４】
ここで、図７に示すような光射出面を曲面とした導光板は、光射出面３０ａの光入射面側の端部（つまり光射出面と光入射面の接続部）における光射出面３０ａの接線に平行な線と傾斜面３０ｂ（または傾斜面３０ｃ）とのなす角が、０．１°以上、０．８°以下であることが好ましい。
光射出面３０と傾斜面３０ｂ（または傾斜面３０ｃ）とのなす角を０．１°以上、０．８°以下とすることで光入射面から入射した光をより奥まで到達させることができる。
【００４５】
また、導光板の光射出面を曲面とする場合は、傾斜面１００ｂ（または１００ｃ）と湾曲部１００ｈとの接続部における湾曲部１００ｈの接線と接続部を通り光入射面に平行な直線と光射出面１００ａとの交点における光射出面１００ａの接線となす角が、光射出面１００ａの光入射面側の端部における光射出面１００ａの接線に平行な線と傾斜面１００ｂ（または１００ｃ）とのなす角に等しい形状とすることが好ましい。なお、上記の接線、線と線とのなす角は、光射出面と光入射面との接線に垂直な面上における接線、線と線とのなす角である。また、この場合は、湾曲部と傾斜面との接続部が滑らかには接続されてなくても良い。
上記２つのなす角の角度が等しい形状の導光板とすることで、導光板内部での光線の反射角度を光射出面が平坦な導光板と同等とし、導光板に入射された光の光路を光射出面が平坦な導光板と同等とすることができる。これにより、光射出面を曲面とした場合も出射光の強度分布を光射出面が平坦な導光板と同様の強度分布とすることができる。さらに、平坦な導光板と同様の強度分布とすることができることで、光射出面から光の利用効率を高くでき、中高率が良好な光を射出することができる。
【００４６】
さらに、光射出面を曲面とする場合は、光射出面が平坦であるが、光利用効率および中高率が良好な導光板を基準として、傾斜面と湾曲部との接続部における湾曲部の接線と、接続部を通り光入射面に平行な直線と光射出面との交点における光射出面の接線とのなす角を設定することが好ましい。
具体的には、傾斜面と湾曲部との接続部における湾曲部の接線と、接続部を通り光入射面に平行な直線と光射出面との交点における光射出面の接線とのなす角は、基準とした光射出面を平坦とした場合の導光板の光射出面に平行な線と、湾曲部と傾斜面との接続部における前記湾曲部の接線とのなす角よりも大きくまたは等しくすることで、光の利用効率や中高率を基準とした光射出面を平坦とした場合の導光板と同等にすることができる。
例えば、光射出面が平面、光射出面のサイズが４２インチで、導光長Ｌを５５０ｍｍとし、最小厚さ（入光部の厚み）を２ｍｍとし、光射出面の曲率半径を７５，０００ｍｍとし、傾斜面のテーパ角を、０．４２°とした。また、湾曲部の曲率半径を、１５，０００ｍｍとして、導光板中央部からの距離２００ｍｍの位置を傾斜面と湾曲部との接続部とし、最大厚さ（中央部の厚み）を、３．９ｍｍとした光利用効率が６０％、中高率が８７％の導光板を基準にして、導光長Ｌを５５０ｍｍとし、最小厚さ（入光部の厚み）を２ｍｍとし、光射出面の曲率半径を７５，０００ｍｍとし、傾斜面のテーパ角（つまり、光射出面と光入射面の接線を結んだ平坦面と平行な面と傾斜面とのなす角）を０．６２°（ここで、光射出面の曲率半径７５，０００ｍｍの端面部における傾斜角度は０．２°であるので、光入射面の端部における光射出面の接線と傾斜面とのなす角は、０．４２°となる。）とした。また、湾曲部の曲率半径を、１０，０００ｍｍとして、導光板中央部からの距離２００ｍｍの位置を傾斜面と湾曲部との接続部とし最大厚さ（中央部の厚み）を、３．９ｍｍとした導光板とし、傾斜面３０ｂ（または３０ｃ）と湾曲部３０ｈとの接続部における湾曲部３０ｈの接線と、接続部を通り光入射面に平行な直線と光射出面との交点における光射出面の接線とのなす角を、基準とした導光板の光射出面に平行な線と、湾曲部と傾斜面との接続部における前記湾曲部の接線とのなす角よりも大きくすることで、傾斜面および湾曲部を内部での全反射成分がより奥に届きやすい角度することができ、出射光の強度分布を、より中高にでき、光の利用効率や中高率を基準とした光射出面を平坦とした場合の導光板と同等（つまり、光利用効率を６０％、中高率を８７％）にすることができる。
【００４７】
図６に示すように、光射出面３０ａの第１光入射面３０ｄと第１側面３０ｆとが交わる角隅３０ｉ、および第２光入射面３０ｅと第１側面３０ｆとが交わる角隅３０ｋのそれぞれの内側近傍には、それぞれ、導光板３０を固定部材３１ａに固定するための第１丸穴６０ａ、および第２丸穴６０ｃが設けられている。また、導光板３０の背面側における第１丸穴６０ａ、および第２丸穴６０ｃにそれぞれ対応する位置には、第１丸穴６０ｂ、および第２丸穴６０ｄが設けられている。
また、光射出面３０ａの第１光入射面３０ｄと第２側面３０ｇとが交わる角隅３０ｊ、および第２光入射面３０ｅと第２側面３０ｆとが交わる角隅３０ｌのそれぞれの内側近傍には、それぞれ、導光板３０を固定部材３１ａに連結するための、光入射面３０ｄ、３０ｅに平行な方向に長い第１長穴６２ａ、および第２長穴６２ｃが設けられている。また、導光板３０の背面側における第１長穴６２ａ、および第２長穴６２ｃに対応する位置にそれぞれ第１長穴６２ｂ、および第２長穴６２ｄが設けられている。
【００４８】
また、第１丸穴６０ａが設けられている角隅３０ｉの内側近傍には、第１丸穴６０ａに近接して、導光板３０を筐体４０の上部筐体４２および下部筐体４４に連結するための第３丸穴６１ａが設けられている。
また、第１長穴６２ａが設けられている各角隅３０ｊの内側近傍には、第１長穴６２ａに近接して、導光板３０を筐体４０の上部筐体４２および下部筐体４４に連結するための、光入射面３０ｄに平行な方向に長い第３長穴６３ａが設けられている。
【００４９】
なお、２つの光入射面３０ｄおよび３０ｅは、略矩形形状の光射出面３０ａの対向する長辺側に対向して位置しており、対向して配置された光源２８から２つの光入射面３０ｄおよび３０ｅに入射した光は、略矩形形状の光射出面３０ａの対向する短辺に平行に導光板３０内を伝播する。
第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃは、２等分線αに対して線対称であり、光射出面３０ａに対し対称に傾斜している。湾曲部３０ｈも、２等分線αに対して線対称に湾曲している。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、すなわち湾曲部３０ｈの中央部分で最も厚く（ｔmax）、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（ｔmin）なっている。
すなわち、導光板３０の断面形状は、２等分線αを通る中心軸に対して線対称である。
【００５０】
ここで、本発明においては、第１光入射面３０ｄと第２光入射面３０ｅとの間の光が伝播する導光長Ｌは、２２インチ（２２”）の画面サイズ以上の液晶パネル１２を対象としているので、２８０ｍｍ以上であり、最大６５インチ（６５”）の画面サイズ以上の液晶パネル４を対象とするので、８３０ｍｍ以下である必要がある。より詳細には、２２インチ（２２”）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、２８０ｍｍ以上、３２０ｍｍ以下であり、３７インチ（３７”）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、４８０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下であり、４２インチ（４２”）および４６インチ（４６”）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、５１５ｍｍ以上、６２０ｍｍ以下であり、５２インチ（５２”）および５７インチ（５７”）の画面サイズに対しては、導光長Ｌ（図７（Ａ）参照）は、６２５ｍｍ以上、７７０ｍｍ以下であり、６５インチ（６５”）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、７８５ｍｍ以上、８３０ｍｍ以下であるのが良い。
【００５１】
また、導光板３０の厚みが最も薄い光入射面３０ｄおよび３０ｅの最小厚さｔminは、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であるのが好ましい。
その理由は、最小厚さが小さ過ぎると、光入射面３０ｄおよび３０ｅが小さくなり過ぎて、光源２８からの光入射が少なくなり、光射出面３０ａから十分な輝度の光を射出することができないし、最小厚さが大き過ぎると、最大厚さが厚くなり過ぎ、重量が重すぎて液晶表示装置などの光学部材として適さないし、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が５５％以上を満たさないからである。
また、導光板３０の厚みが最も厚い湾曲部３０ｈの中央の最大厚みｔmaxは、１．０ｍｍ以上、６．０ ｍｍ以下であるのが好ましい。
その理由は、最大厚さが厚くなり過ぎる場合、重量が重すぎて液晶表示装置などの光学部材として適さないし、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が５５％以上を満たさないからであり、最大厚さが薄くなり過ぎる場合、中央部の湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒが大きすぎて成形に適さないし、平板の場合と同様に、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が５５％以上を満たさないし、逆に、光利用効率が５５％以上を達成する粒子濃度では 中高分布を実現できないからである。
【００５２】
従って、傾斜背面３０ｂおよび３０ｃのテーパ、すなわちテーパ角（傾斜角）は、０．１°以上、２．２°以下であるのが好ましい。
その理由は、テーパが大き過ぎる場合、最大厚さが必要以上に大きくなりすぎてしまうし、必要以上に中高な分布になりすぎてしまうからであり、テーパが小さ過ぎる場合、最小厚さが小さすぎる場合と同様に、湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒ（以下「中央部半径Ｒ」ともいう。）が大きすぎて成形に適さないし、光利用効率が５５％以上を達成する粒子濃度では中高分布を実現できないし、逆に、平板と同様に、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では光利用効率が５５％以上を満たさないからである。
その結果、湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒは、１，５００ｍｍ以上、４５，０００ｍｍ以下であるのが好ましい。
なお、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、傾斜背面３０ｂおよび３０ｃのテーパ角をθとするとき、ＬＲ＝２Ｒｓｉｎθで表され、最大厚みｔmax＝ｔmin−［（ＬＲ／２）ｔａｎθ＋Ｒｃｏｓθ−Ｒ］で表され、テーパ角θ＝ｔａｎ−１［（ｔmax−ｔmin）／（Ｌ／２）］で表される。
【００５３】
本発明においては、導光板３０の形状を、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るような形状（以下、逆楔形状という）にすることにより、入射した光をより奥に伝播しやすくして、光利用効率を維持しながら面内均一性を向上させ、さらに、中高な、いわゆる釣鐘状の輝度分布を得るものである。すなわち、このような形状とすることにより、上述した従来の平板形状の導光板では中央が暗くなる分布を、均一あるいは中高な、いわゆる釣鐘状の分布とすることができる。
また、傾斜背面３０ｂおよび３０ｃの中央の接合部分を湾曲部３０ｈとして滑らかに接合することにより、中央の接合部分にできる帯むらを、均一あるいは中高な、いわゆる釣鐘状の分布とすることができる。
【００５４】
ここで、逆楔形状の導光板のテーパ角を変化させた際における、光利用効率および面内均一性の変化の一例を示す。
図７に示す導光板において、最小厚みｔｍｉｎおよび導光長Ｌは一定で、最大厚みｔｍａｘを変えて傾斜背面のテーパ角θを種々変更したときの、光利用効率および面内均一性を、シミュレーションにより求めた結果を表１に示す。ここで、面内均一性［％］は、導光板の光射出面から射出される光の最小輝度と最大輝度との比であり、最小輝度／最大輝度で表される。
【００５５】
【表１】
2010080401.tif 000003
【００５６】
さらに、表１に示す導光板において、導光板の輝度分布と、テーパ角との関係をシミュレーションによって求めた結果を図８に示す。図８では、縦軸を規格化輝度とし、横軸を導光板の端部からの距離［ｍｍ］とした。ここで、規格化輝度とは、計算例の一つであるＴＰ２の平均輝度を１として規格化した値である。
表１および、図８に示すように、導光板を逆楔形状にすることによって、光の利用効率を維持しながら面内均一性を改善できることがわかる。さらに、テーパ角θを０．１°以上、０．８°以下とすることで、光利用効率は同等以上としながら面内均一性をより高くすることができることがわかる。
【００５７】
また、逆楔形の導光板について、導光板のテーパ角θを変化させたときの光利用効率、および中高度合をシミュレーションにより求めた別の結果を表２に示す。
図４（Ａ）および（Ｂ）に示す構成の導光板３０を用い、２２インチサイズの導光板３０の最大厚さ［ｍｍ］および最小厚さ［ｍｍ］を変えてテーパ［°］を変更したときの、光利用効率［％］、および光射出面３０ａから射出される光の輝度分布を求め、光射出面３０ａの周辺部、すなわち光入射面３０ｄおよび３０ｅの近傍から射出する光の輝度に対する光射出面３０ａの中央部から射出する光の輝度の割合を示す光射出面３０ａの輝度分布の中高度合［％］を求めた。なお、テーパ角［°］以外のパラメータはいずれも本発明の要求する好適な限定範囲を満足する。
【００５８】
【表２】
2010080401.tif 000004
【００５９】
表２から明らかなように、テーパ角［°］が０．１°以上、２．２°以下の範囲で光利用効率［％］が、いずれも５６％以上と５５％より高く、中高度合［％］も１３％〜２２％であり、０％超、２５％以下の本発明の要求する限定範囲を満足することがわかる。
【００６０】
図４（Ａ）および（Ｂ）に示す導光板３０では、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微粒子（詳細は後述する）によって散乱されつつ、導光板３０内部を通過し、直接、もしくは、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃで反射した後、光射出面３０ａから出射する。このとき、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ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の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃを覆うようにして配置される反射シート（図示せず）によって反射され再び導光板３０の内部に入射する。
【００６１】
図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す導光板３０では、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微粒子（詳細は後述する）によって散乱されつつ、導光板３０内部を通過し、直接、もしくは、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃで反射した後、光射出面３０ａから出射する。このとき、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ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の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃを覆うようにして配置される反射シート（図示せず）によって反射され再び導光板３０の内部に入射する。
【００６２】
導光板３０は、透明樹脂に、光を散乱させるための微小な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、誘電体ポリマ等を用いることができる。このような散乱粒子を導光板３０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。
【００６３】
ここで、本発明の面状照明装置に用いる導光板３０に分散させる散乱微粒子の粒径が、４．０μｍ以上、かつ１２．０μｍ以下である必要がある。その理由は、高い散乱効率を得ることができ、前方散乱性が大きくかつ波長依存性が少なく、色むらがないように選択できるからである。
なお、本発明の導光板３０に分散させる散乱微粒子の最適な粒径選択については、波長依存性の観点に加え、以下の点をも考慮するのが好ましい。
まず、単一の粒子による散乱光強度分布（角度分布）においては、前方０〜５°に散乱する光が９０％以上となる条件を満たすようにする必要がある。なぜならば、逆楔形状の本発明の導光板３０は、導光板３０の側面の第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅから最低でも１４０ｍｍ以上の距離、片面入射の場合は、光入射面から最低２８０ｍｍ以上の距離を導光する必要があるからであり、前方０〜５°に散乱する光が９０％未満では、導光板３０の奥まで光が導光できないからである。
【００６４】
このため、散乱微粒子の粒径が、４．０μｍより小さいと、すなわち、４．０μｍ未満では、散乱が等方性となるため、上記条件を満たすことができない。なお、母材としてアクリル樹脂、粒子としてシリコーン樹脂を選択した場合は、シリコーン樹脂散乱微粒子の粒径は、４．５μｍ以上とするのがより好ましい。
一方、散乱微粒子の粒径が、１２．０μｍより大きいと、すなわち、１２．０μｍ超では、粒子の前方散乱性が強くなりすぎるため、系内の平均自由行程が大きくなり、散乱回数が減少することから、入射端付近で光源（ＬＥＤ）間の輝度むら（ホタルムラ）が現れてしまうため、上限値は、１２．０μｍに制限される。
その理由は、粒子濃度が高すぎる場合、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できないからであり、粒子濃度が低すぎる場合、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が５５％以上を満たさないからである。
【００６５】
このように、本発明の散乱微粒子の粒子径の限定範囲に含まれる最適な粒径（粒子屈折率と母材屈折率との組み合わせ）を選択することにより、波長むらのない出射光を得ることができる。
なお、上述した例では、単一粒径の散乱微粒子を用いているが、本発明はこれに限定されず、複数粒径の散乱微粒子を混合して用いても良い。
【００６６】
また、散乱粒子の濃度は、本発明の面状照明装置に用いる導光板３０の導光長が２８０ｍｍ〜８３０ｍｍであるので、０．００８ｗｔ％以上、０．７６ｗｔ％以下である必要がある。
具体的には、導光長Ｌが２８０ｍｍ≦Ｌ≦３２０ｍｍである場合には、散乱粒子の濃度を０．１ｗｔ％以上０．７６ｗｔ％以下とする必要がある。
また、導光板の導光長を画面サイズ２２インチ対応のＬ＝２８０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．１ｗｔ％以上、０．３２ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．１４ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．１４ｗｔ％以上、０．５ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．２１ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．２５ｗｔ％以上、０．７６ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．３５ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００６７】
また、導光長Ｌが４８０ｍｍ≦Ｌ≦５００ｍｍである場合には、散乱粒子の濃度を０．０２ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下とする必要がある。
また、導光板の導光長を画面サイズ３７インチ対応のＬ＝４８０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２ｗｔ％以上、０．０８５ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０４７ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０３ｗｔ％以上、０．１２ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０６５ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０６ｗｔ％以上、０．２２ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．１２２ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００６８】
また、導光長Ｌが５１５ｍｍ≦Ｌ≦６２０ｍｍである場合には、散乱粒子の濃度を０．０１５ｗｔ％以上、０．１６ｗｔ％以下とするのが良い。
また、導光板の導光長を画面サイズ４２インチ対応のＬ＝５６０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１５ｗｔ％以上、０．０６５ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０３５ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２ｗｔ％以上、０．０９ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０４８ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．０４ｗｔ％以上、０．１６ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０９ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００６９】
また、導光板の導光長を画面サイズ４６インチ対応のＬ＝５９０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１５ｗｔ％以上、０．０６０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０３１ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２ｗｔ％以上、０．０８ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０４３ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．０３５ｗｔ％以上、０．１５ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０８１ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００７０】
また、導光長Ｌを６２５ｍｍ≦Ｌ≦７７０ｍｍとする場合には、散乱粒子の濃度を０．０１ｗｔ％以上、０．１２ｗｔ％以下とするのが良い。
また、導光板の導光長を画面サイズ５２インチ対応のＬ＝６６０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１０ｗｔ％以上０．０５０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０２５ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１５ｗｔ％以上０．０６０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０３４ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．０３０ｗｔ％以上０．１２０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０６４ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００７１】
さらに、導光板の導光長を画面サイズ５７インチ対応のＬ＝７３０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．０１０ｗｔ％以上、０．０４０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０２１ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１０ｗｔ％以上、０．０５０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０２８ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２０ｗｔ％以上０．１００ｗｔ％以下とすることが好ましく、０．０５３ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００７２】
また、導光長Ｌを７８５ｍｍ≦Ｌ≦８３０ｍｍとする場合には、散乱粒子の濃度を０．００６ｗｔ％以上、０．０８ｗｔ％以下とすること好ましい。
さらに、導光板の導光長を画面サイズ６５インチ対応のＬ＝８３０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．００８ｗｔ％以上、０．０３０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０１６ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．００９ｗｔ％以上、０．０４０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０２２ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２０ｗｔ％以上、０．０８０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０４１ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００７３】
以上から、本発明においては、導光板３０の２つの光入射面３０ｄ、３０ｅ間の導光長に応じて、導光板３０に分散させる散乱粒子の粒径および濃度が、所定の関係を満たす必要があることが分かる。
そこで、本発明においては、導光板３０の導光長が、２８０ｍｍ以上、３２０ｍｍ以下である時、上述のように、散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、散乱粒子の濃度が、０．１ｗｔ％以上、０．７６ｗｔ％以下である必要があり、かつ、図９に示すグラフのように、散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、６点（４．０，０．１）、（４．０，０．３２）、（７．０，０．１４）、（７．０，０．５）、（１２．０，０．２５）および（１２．０，０．７６）で囲まれる領域内にある必要がある。
【００７４】
また、導光板３０の導光長が、４８０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下である時、上述のように、散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、散乱粒子の濃度が、０．０２ｗｔ％以上、０．２２ｗｔ％以下である必要があり、かつ、図１０（Ａ）に示すグラフのように、散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、６点（４．０，０．０２）、（４．０，０．０８５）、（７．０，０．０３）、（７．０，０．１２）、（１２．０，０．０６）および（１２．０，０．２２）で囲まれる領域内にある必要がある。
また、導光板３０の導光長が、５１５ｍｍ以上、６２０ｍｍ以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、散乱粒子の濃度が、０．０１５ｗｔ％以上、０．１６ｗｔ％以下であり、かつ、図１０（Ｂ）に示すグラフのように、粒径（μｍ）を横軸とし、粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、６点（４．０，０．０１５）、（４．０，０．０６５）、（７．０，０．０２）、（７．０，０．０９）、（１２．０，０．０３５）および（１２．０，０．１６）で囲まれる領域内にある必要がある。
【００７５】
また、導光板３０の導光長が、６２５ｍｍ以上、７７０ｍｍ以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、散乱粒子の濃度が、０．０１ｗｔ％以上、０．１２ｗｔ％以下であり、かつ図１１（Ａ）に示すグラフのように、粒径（μｍ）を横軸とし、粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、６点（４．０，０．０１）、（４．０，０．０５）、（７．０，０．０１）、（７．０，０．０６）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．１２）で囲まれる領域内にある必要がある。
また、導光板３０の導光長が、７８５ｍｍ以上、８３０ｍｍ以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、散乱粒子の濃度が、０．００８ｗｔ％以上、０．０８ｗｔ％以下であり、かつ、図１１（Ｂ）に示すグラフのように、粒径（μｍ）を横軸とし、粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、６点（４．０，０．００８）、（４．０，０．０３）、（７．０，０．００９）、（７．０，０．０４）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．０８）で囲まれる領域内にある必要がある。
【００７６】
散乱粒子の粒径および濃度が、図９、図１０（Ａ），（Ｂ）及び図１１（Ａ），（Ｂ）に示すグラフの６点で囲まれた領域内にある必要がある理由は、この領域を外れると、粒子濃度が高すぎる場合には、平板と同じとなり、中高な輝度分布を実現できないし、粒子濃度が低すぎる場合には、光が突き抜けて透過してしまうために光利用効率５５％以上を満たさなくなるからであり、粒径が小さすぎる場合には、光利用効率はよくなるが、中高な輝度分布を実現できないし、粒径が大きすぎる場合には、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低いからである。
【００７７】
このように本発明の散乱微粒子の粒子濃度の限定範囲に含まれる最適な粒子濃度を選択することにより、平板形状の導光板に分散させた場合に比べて光利用効率を高めて出射させることができる。本発明においては、少なくとも５５％以上、すなわち７０％を超える光利用効率を達成することができる。
以上から、最適な粒子径および粒子濃度の組み合わせを選択できるので、これらの組み合わせを選択することで、１０ｍｍ程度の混合長でＬＥＤ光源からの射出光をむらなく出射させることができる。
【００７８】
このような内部に散乱微粒子を分散させた本発明の導光板３０は、２つの光入射面から入射した光が光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上である必要がある。この理由は、光の利用効率が５５％未満では、必要な輝度を得るためには、より出力の大きな光源が必要となるが、より出力の大きな光源を用いると、光源が高温となり、消費電力が大きくなるばかりか、導光板３０の反りや伸びが大きくなり、所要の明るさの分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布が得られなくなるからである。
また、光射出面の光入射面近傍から射出する光の輝度に対する光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％より大きく２５％以下であるである必要がある。その理由は、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だからである。
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。
【００７９】
ここで、導光板３０は、光入射面となる第１光入射面３０ｄ、第２光入射面３０ｅと、光射出面３０ａと、光反射面となる第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃの少なくとも１面の表面粗さＲａを３８０ｎｍより小さくすること、つまりＲａ＜３８０ｎｍとすることが好ましい。
光入射面となる第１光入射面３０ｄ、第２光入射面３０ｅの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射を無視することができ、つまり、導光板表面での拡散反射を防止することができ、入射効率を向上させることができる。
また、光射出面３０ａの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射透過を無視することができ、つまり導光板表面での拡散反射透過を防止することができ、全反射により奥まで光を伝えることができる。
さらに、光反射面となる第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、拡散反射を無視することができ、つまり光反射面での拡散反射を防止でき、全反射成分をより奥まで伝えることができる。
【００８０】
本発明の導光板は、基本的に以上のように構成されるが、以下のようにして設計することができる。なお、以下の設計方法では、筐体４０の上部筐体４２および下部筐体４４に連結するための各種穴を形成していない導光板とした場合で説明するが、各種穴は導光板の一部のみに形成するものであるので、光射出面から射出される光は、基本的に同じになる。
図１２は、本発明の導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。
まず、図１２に示すように、ステップＳ１０において、本発明の導光板を用いるバックライトユニットが適用される液晶表示装置の画面サイズから、画面サイズの短辺長さにミキシングゾーン長としての約１０ｍｍを加えて、導光長として決定する。
次に、ステップＳ１２において、画面サイズから導光板の最大厚みｔmaxを決定する。
また、ステップＳ１４において、導光板に使用する母材樹脂および添加する散乱微粒子の粒子条件を決定する。
【００８１】
続いて、ステップＳ１６において、決定された導光長を持つ平板形状の散乱微粒子分散導光板（散乱導光板）において、光利用効率Ｅ［％］が、５５％以上となる粒子濃度を決定する。ここで、Ｅ＝Ｉout／Ｉin×１００［％］で表され、ＩoutおよびＩinは、それぞれ入射および出射光束［ｌｍ］を表している。なお、粒子濃度の決定は、シミュレーションにより行われるが、光利用効率Ｅの実測値とシミュレーション値との間に差がある場合には、その差を考慮して粒子濃度の設計値を決定する必要がある。この差がある場合には、予め、光利用効率Ｅの実測値とシミュレーション値との間の差を求めておくのが好ましい。
【００８２】
次に、ステップＳ１８において、粒子濃度の設計値を固定し、本発明の導光板の傾斜背面形状（逆楔形状）のテーパ角θまたは最大厚みｔmaxを変化させて、導光板の光射出面の輝度分布を求め、その中高度合が所定範囲内に入るか否かを把握して、テーパ角θを決定する。このとき、中央の湾曲部の曲率半径Ｒは、導光長に応じて決定し、テーパと組み合わせる。ここで、中高度合Ｄは、０＜Ｄ≦２５、Ｄ＝［(Ｌcen−Ｌedg)／Ｌcen］×１００［％］で表される。ここで、中高度合Ｄは、輝度分布の中高度合（中央部が高くなる度合い）意味し、ＬcenおよびＬedgは、それぞれ中央部における輝度および画面端側（入射部付近）の輝度を表す。なお、テーパ角θの決定は、シミュレーションにより行われるが、粒子濃度の実測値とシミュレーション値との間に差がある場合には、その差を考慮して輝度分布を把握し、中高度合Ｄを決定し、テーパ角θを決定する必要がある。この差がある場合には、予め、粒子濃度の実測値とシミュレーション値との間の差を求めておくのが好ましい。
【００８３】
続いて、ステップＳ２０において、導光板の最大厚みｔmaxと、テーパ（テーパ角θ）および中央の湾曲部の曲率半径Ｒとの関係から、入射部厚み（最小厚み）ｔminを決定して、決定された入射部厚みｔmin未満の発光部を持つＬＥＤを選択する。
こうして、本発明の導光板を設計することができる。
なお、画面サイズが３７インチ、最大厚み３．５ｍｍ、導光長４８０ｍｍである導光板の場合の粒子濃度［ｗｔ％］と、光利用効率［％］および中高度合［％］との関係を図１３に示す。
同図から明らかなように、粒子濃度が０．０５ｗｔ％〜０．２ｗｔ％の範囲では、光利用効率は、７０％を超えるが、粒子濃度が０．０５ｗｔ％〜０．０７ｗｔ％の範囲および０．１９ｗｔ％〜０．２ｗｔ％の範囲では、中高度合はマイナス、すなわち、中央部が低い輝度分布となることがわかる。例えば、１０％以上の中高度合が必要であれば、粒子濃度を０．０８ｗｔ％〜０．１６ｗｔ％の範囲に設計する必要があることがわかる。
【００８４】
こうして設計された画面サイズが、３７インチ、４２インチ、４６インチ、５２インチ、５７インチおよび６５インチである場合の導光板の導光長［ｍｍ］、最大厚み［ｍｍ］、粒子濃度［ｗｔ％］、テーパ、中央の湾曲部の曲率半径Ｒ［ｍｍ］、光利用効率［％］および中高度合［％］を表３に示す。
【００８５】
【表３】
2010080401.tif 000005
【００８６】
いずれの導光板の場合も、本発明の限定範囲を満たすものであるので、大画面であっても、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、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。
本発明の導光板は、基本的に以上のように構成される。
【００８７】
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の光射出面３０ａから射出された照明光をより輝度むらのない光にして、照明装置本体２４の光射出面２４ａからより輝度むらのない照明光を射出するためのもので、図２に示すように、導光板３０の光射出面３０ａから射出する照明光を拡散して輝度むらを低減する拡散シート３２ａと、光入射面と光射出面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から射出する照明光を拡散して輝度むらを低減する拡散シート３２ｃとを有する。
また、光学部材ユニット３２には、光源２８と導光板３０とを固定するための固定部材３１ａに固定するために、導光板３０の光射出面３０ａに設けた第１丸穴６０ａ、第２丸穴６０ｃ、第１長穴６２ａ、第２長穴６２ｃに対応した位置に、同様な丸穴および長穴が設けられているのが好ましい。なお、図示されていないが、光学部材ユニット３２には、導光板３０を筐体４０の上部筐体４２および下部筐体４４に連結するために、導光板３０の光射出面３０ａに設けられた第３丸穴６１ａおよび第３長穴６３ａに対応した位置に、同様な丸穴および長穴が設けられているのが好ましい。
【００８８】
拡散シート３２ａおよび３２ｃ、プリズムシート３２ｂとしては、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。
【００８９】
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の光射出面３０ａから射出された照明光の輝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、上述の拡散シートおよ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。
【００９０】
次に、照明装置本体の反射板３４について説明する。
反射板３４は、導光板３０の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ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の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃに対応した形状で、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃを覆うように形成される。本実施形態では、図４に示すように導光板３０の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃが断面三角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。
【００９１】
反射板３４は、導光板３０の傾斜面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。
【００９２】
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の光射出面３０ａ側に、光源２８および導光板３０の光射出面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）を覆うように固定部材３１ａの内側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の光射出面３０ａの一部から光源２８のアレイ基板５４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から射出された光が導光板３０に入射することなく、光射出面３０側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源２８のＬＥＤチップ５０から射出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。
【００９３】
下部誘導反射板３８は、導光板３０の光射出面３０ａ側とは反対側、つまり、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ側に、光源２８の一部を覆うように固定部材３１ａの内側に配置されている。また、下部誘導反射板３８の導光板中心側の端部は、反射板３４と連結されている。
下部誘導反射板３８を設けることで、光源２８から射出された光が導光板３０に入射することなく、導光板３０の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源２８のＬＥＤチップ５０から射出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。
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。
なお、本実施形態では、反射板３４と下部誘導反射板３８と連結させたが、これに限定されず、それぞれを別々の部材としてもよい。
【００９４】
なお、上部誘導反射板３６および下部誘導反射板３８には、それぞれ、光源２８と導光板３０とを一体化するための固定部材３１ａに固定するために、導光板３０の光射出面３０ａに設けられた第１丸穴６０ａ、６０ｂ、第２丸穴６０ｃ、６０ｄ、第１長穴６２ａ、６２ｂ、第２長穴６２ｃ、６２ｄに対応した位置に、同様な丸穴および長穴が設けられている。また、図示されていないが、上部誘導反射板３６および下部誘導反射板３８には、導光板３０を筐体４０の上部筐体４２および下部筐体４４に連結するために、導光板３０の光射出面３０ａに設けられた第３丸穴６１ａおよび第３長穴６３ａに対応した位置に、同様な丸穴および長穴が設けられている。
【００９５】
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から射出された光を第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から射出された光を第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と固定部材３１ａとの間に配置してもよい。
【００９６】
次に、固定手段３１について説明する。
固定手段３１は、光源２８と導光板３０とを固定して一体化する固定部材３１ａと、光源２８を固定部材３１ａに固定する複数のネジ３１ｂ、３１ｃと、導光板３０を固定部材３１ａに固定する複数の固定ピン３１ｄ、３１ｅとを有する。
固定部材３１ａは、光源２８と導光板３０との光軸距離および光軸垂直距離を一定に保って光源２８と導光板３０とを固定して一体化し、導光板３０の光軸に垂直な方向の伸縮を吸収するためのものである。固定部材３１ａは、断面形状がＵ字型をした柱状部材である。
【００９７】
固定部材３１ａは、上部筐体４４および下部筐体４２に摺接することで、導光板３０が導光板３０の光入射面３０ｄ、３０ｅに垂直な方向に伸縮しても、導光板３０に反りが生じることを防止する。
ここで、固定部材３１ａと上部筐体４４および下部筐体４２との接触面積が大きければ、摺動する部分の摩擦力は大きくなり、両者の接触面積が小さければ、摺動する部分の摩擦力は小さくなる。
【００９８】
図２に示すように、光源２８は、複数のネジ３１ｂ、３１ｃによって、導光板３０、光学部材ユニット３２および反射板３４は、固定ピン３１ｄ、３１ｅによって固定手段３１に一体的に固定される。
すなわち、光源２８は、そのネジ穴５２ｃ、５２ｄおよび固定部材３１ａのネジ穴にそれぞれネジ３１ｂ、３１ｃを螺合させることによって固定部材３１ａに位置決めされて固定される。
【００９９】
導光板３０の第１側面３０ｆ側の両側において、導光板３０の光射出面３０ａおよび背面にそれぞれ設けられた第１丸穴６０ａおよび６０ｂと、第２丸穴６０ｃおよび６０ｄとには、固定部材３１ａに設けられた嵌合穴に嵌めこまれた固定ピン３１ｄ、３１ｅが嵌め込まれることにより、導光板３０は固定部材３１ａに位置決めされて固定される。なお、第１丸穴６０ａ、６０ｂおよび第２丸穴６０ｃ、６０ｄの穴径は、固定ピン３１ｄ、３１ｅの外径と略同一である。そのため、導光板３０は、その第１側面３０ｆ側において、その第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅに垂直な方向に対しても、平行な方向に対しても、固定部材３１ａによって位置決めされる。その結果、固定部材３１ａによって、光源２８と導光板３０は一体化されて固定され、光源２８の光射出面と導光板３０の第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅとの間の距離が一定に保たれる。
【０１００】
一方、導光板３０の第２側面３０ｇ側の両側において、導光板３０の光射出面３０ａおよび背面にそれぞれ設けられた第１長穴６２ａおよび６２ｂと、第２長穴６２ｃおよび６２ｄとには、固定部材３１ａに設けられた嵌合穴に嵌めこまれた固定ピン３１ｄおよび３１ｅが挿入される。なお、第１長穴６２ａおよび６２ｂ、ならびに第２長穴６２ｃおよび６２ｄは、導光板３０の第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅに平行な方向に長い長穴であり、その垂直な方向の穴径は、固定ピン３１ｄ、３１ｅの外径と略同一である。そのため、固定ピン３１ｄおよび３１ｅは、それぞれ第１長穴６２ａおよび６２ｂ、ならびに第２長穴６２ｃおよび６２ｄに対し、導光板３０の第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅに垂直な方向に対しては移動せず固定され（嵌り）、平行な方向に対しては移動移動可能に挿入される。
【０１０１】
従って、導光板３０は、その第２側面３０ｇ側の両側において、その第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅに垂直な方向に対しては固定部材３１ａに位置決めされて固定されるが、平行な方向に対しては、固定部材３１ａに対して位置決めされず、移動可能である。
その結果、導光板３０の第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅに垂直な方向に対しては、固定部材３１ａによって光源２８と導光板３０は一体化されて固定され、光源２８の光射出面と導光板３０の第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅとの間の距離が一定に保たれる。
一方、導光板３０の第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅに平行な方向に対しては、導光板３０の伸縮に応じて、固定ピン３１ｄおよび３１ｅが、それぞれ第１長穴６２ａおよび６２ｂ、ならびに第２長穴６２ｃおよび６２ｄ内を移動（摺動）して、導光板３０の伸縮による反りを防ぐことができる。
【０１０２】
以上から、導光板３０の第１側面３０ｆ側においても、その第２側面３０ｇ側においても、固定部材３１ａによって、光源２８と導光板３０は一体化されて固定され、光源２８の光射出面と導光板３０の第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅとの間の距離が一定に保たれる。このようにすることにより、第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅの側に配置された光源２８が、導光板３０の伸縮によって破壊されることはない。また、光源２８から導光板３０の第１および第２光入射面３０ｄおよび３０ｅにそれぞれ入射する光の光入射効率の低下を引き起こすことがない。
【０１０３】
このように光源２８と導光板３０とが固定され一体化されていたとしても、導光板３０の光入射面（３０ｄ、３０ｅ）に平行な方向に対して導光板３０の伸縮が生じると、導光板３０の伸縮に応じて固定ピン３１ｄおよび３１ｅの位置が長穴内で、その長軸方向に移動するので、導光板３０は自由に伸縮することができ、導光板３０に反りが生じることを抑えることができ、導光板３０から出射される光の輝度むらを抑えることができる。
また、導光板３０を大型化しても導光板３０が導光板の光入射面（３０ｄ、３０ｅ）に平行な方向に自由に伸縮することにより、導光板３０に反りが生じることを抑えることができる。
【０１０４】
導光板３０に設けられた丸穴６０ａ〜６０ｄおよび長穴６２ａ〜６２ｄに対応して、光学部材ユニット３２および反射板３４（上部誘導反射板３８および下部誘導反射板３６）に設けられた丸穴および長穴は、固定部材３１ａと導光板３０、光学部材ユニット３２および反射板３４とをそれぞれ固定するためのピン３１ｄおよび３１ｅを通すために設けられたものである。
【０１０５】
丸穴６０ａ、６０ｂおよび６０ｃ、６０ｄは、導光板３０の角隅３０ｉおよび角隅３０ｋの内側近傍に設ける。このようにすることにより、液晶表示装置１０、従って、バックライトユニット２０を光入射面３０ｄ、３０ｅに平行な方向を上下方向にして設置したときにも、導光板３０の位置が上下方向にずれて導光板３０が損傷することを防止することができる。
丸穴の配置構成はこれに限定されず、液晶表示装置１０、従って、バックライトユニット２０の配置やその方向に応じて、導光板３０の位置がずれない位置に丸穴を配置することにより、導光板３０が損傷することを防止することができる。
【０１０６】
なお、本実施形態では、光源２８の光源支持部５２の上面５２ａおよび下面５２ｂのそれぞれ２箇所にネジ穴５２ｃ、５２ｄを設けて光源２８と固定部材３１ａとを固定しているが、光源２８と固定部材３１ａとを固定できればネジ穴の配置および個数はこれに限定されない。
また、本実施形態では、光源２８と固定部材３１ａとを固定するためにネジを利用しているが、光源２８と固定部材３１ａとを固定具はこれに限定されず、公知の種々の固定具を用いることができる。例えば、光源２８と固定部材３１ａとを接着剤を用いて固定しても良い。このようにすることで、光源支持部５２にネジ穴を設ける必要がないので、より簡略な構造とすることができる。
また、導光板３０と固定部材３１ａを固定する方法も丸穴およびピンに限定されない。例えば、丸穴およびピンの代わりに、導光板３０の光射出面３０ａおよび導光板３０の背面側の角の内側に接着剤を付け、導光板３０と固定部材３１ａとを固定しても良い。
【０１０７】
次に、筐体４０について説明する。
図２に示すように、筐体４０は、照明装置本体２４を収納して支持し、かつその光射出面３０ａ側と導光板３０の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ側とから挟み込み、固定するものであり、下部筐体４２、上部筐体４４および補強部材４６とを有する。
【０１０８】
下部筐体４２は、上面が開放されており、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の光射出面２４ａ以外の面、つまり、照明装置本体２４の光射出面２４ａとは反対側の面（背面）および側面を覆っている。
【０１０９】
上部筐体４４は、上面に、照明装置本体２４の矩形状の光射出面２４ａとなる、導光板３０の矩形状の光射出面３０ａ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、面状照明装置本体２４および下部筐体４２の上方（光射出面側）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。
【０１１０】
補強部材４６は上部筐体４４と下部筐体４２の間に設けられている断面形状がロの字型の棒状部材である。
補強部材は、図２に示すように、上部筐体４４および下部筐体４２に対してネジ４６ａおよび４６ｂによって連結されている。
【０１１１】
このように、下部筐体４２と上部筐体４４との間に補強部材４６を配置することで、筐体４０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、輝度むらがないまたは少なく光を効率よく射出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、輝度むら等のない、または低減された光を光射出面から射出させることができる。
また、下部筐体４２および上部筐体４４と補強部材４６をネジ４６ａ、４６ｂによって締め付けて固定することで、下部筐体４２と上部筐体４４との間に固定手段３１、特に、固定部材３１ａを締め付ける応力を生じさせることができる。
【０１１２】
なお、筐体４０の下部筐体４２、上部筐体４４および補強部材４６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。
【０１１３】
ところで、図２および図３には示されていないが、本発明の好ましい態様として、上述した図４（Ａ）および図６に示すように、導光板３０の３つの角隅３０ｉ、３０ｊおよび３０ｋには、導光板３０を筐体４０の上部筐体４２および下部筐体４４に連結するための第３丸穴６１ａおよび第３長穴６３ａが設けられており、また、上述したように、導光板３０の第３丸穴６１ａおよび第３長穴６３ａに対応して、拡散シート３２ａ、プリズムシート３２ｂおよび拡散シート３２ｃなどからなる光学部材ユニット３２、ならびに上部誘導反射板３６および下部誘導反射板３８にも、同様の丸穴および長穴（図示せず）が設けられている。一方、筐体４０の上部筐体４２および下部筐体４４には、これに収納される導光板３０の第３丸穴６１ａおよび第３長穴６３ａに対応する位置に、ピンを固定するための丸穴（図示せず）が穿孔されている。これらの導光板３０の第３丸穴６１ａおよび第３長穴６３ａ、ならびに光学部材ユニット３２および上部誘導反射板３６および下部誘導反射板３８の対応する丸穴および長穴には、穴径（長穴の場合は短径）に略等しいピン（図示せず）が嵌め込まれ、これらのピンが筐体４０の上部筐体４２および下部筐体４４に穿孔された丸穴にも嵌め込まれて固定される。
【０１１４】
このとき、図４（Ａ）および図６に示すように、導光板３０の角隅３０ｉには、丸穴６１ａが設けられているので、導光板３０は、角隅３０ｉにおいては、筐体４０に固定された図示しないピンによって筐体４０に対し移動不能に固定される。
しかし、導光板３０の角隅３０ｊには光入射面３０ｄ、３０ｅに平行な方向に長い長穴６３ａが設けられ、角隅３０ｌには筐体４０と連結する穴が設けられていないので、筐体４０に固定された、図示しないピンは、長穴６３ａに嵌め込まれていても、長穴６３ａ内を光入射面３０ｄ、３０ｅに平行な方向に移動可能であるので、導光板３０は、筐体４０に対し光入射面３０ｄ、３０ｅに平行な方向には移動でき、伸縮可能である。その結果、導光板３０の伸縮による反りを防ぐことができる。
【０１１５】
こうして、導光板３０を筐体４０に伸縮自在に保持することができる。
また、上述したように、導光板３０の第３丸穴６１ａおよび第３長穴６３ａに対応して、拡散シート３２ａ、プリズムシート３２ｂおよび拡散シート３２ｃなどからなる光学部材ユニット３２、ならびに上部誘導反射板３６および下部誘導反射板３８にも、同様の丸穴および長穴（図示せず）が設けられているので、導光板３０や拡散シート３２ａ、プリズムシート３２ｂおよび拡散シート３２ｃなどの光学部材ユニット３２の伸縮率が異なっていても、これらにたわみや反りが発生しない保持機構を実現することができる。
【０１１６】
上述したように、導光板３０は筐体４０に固定手段３１を介して保持されており、導光板３０に導光板３０の光入射面３０ｄおよび３０ｅに垂直な方向に伸縮が生じた場合、固定部材３１ａは、導光板３０が伸縮した場合にその伸縮を吸収することができる。本実施形態においては、導光板支持部をこのように構成すること、並びに導光板の光射出面３０ａを後述するように表面が凹面である形状とすることにより、導光板３０がその光入射面に垂直な方向に伸縮したことによる導光板３０の反りを抑えることができ、導光板３０の光射出面３０ａから出射される光の輝度むらを抑えることができる。さらに、大型の導光板においても導光板３０は導光板３０の光入射面に垂直な方向に自由に伸縮できるため、導光板３０の光射出面３０ａから出射される光の輝度むらを抑えることができる。
また、固定部材３１ａには導光板３０と光源２８が光軸距離および光軸垂直距離を一定に保つように固定されているため、固定部材３１ａが摺動しても導光板３０と光源２８の光軸距離は一定に保たれる。このようにすることにより、導光板３０がその光入射面に垂直な方向に伸縮して、導光板３０の光入射面３０ｄおよび３０ｅが光源２８を圧迫して破壊することや、光源２８から導光板３０に入射する光の光入射効率が低下することを防ぐことができる。
【０１１７】
以下に、本実施形態における、光源の長手方向における伸縮を吸収するための、光源を導光板の光入射面に直交する方向に沿って摺動させるすべり機構の具体的構成（実施例）を説明する。
図１４は、本実施例に係るすべり機構を備えた照明装置本体の全体構成（概要）を示す側面図である。なお、ここでは、照明装置本体を鉛直方向に設置した状況を前提としている。
すなわち、図１４に示すように、本実施例に係る照明装置本体は、その上部で吊り下げられた状態であり、その上部と下部とに主光源２８が位置している。
【０１１８】
本実施例に係る照明装置本体においては、導光板３０は、前述のように、全体として、その光入射面に平行な方向における伸縮に対して、導光板３０と光源２８が光軸距離および光軸垂直距離を一定に保ちつつ自由に対応可能（自由に伸縮可能）であるが、これと直交する方向、すなわち、光入射面に直交する方向における伸縮に対しては、これを吸収するように構成されている。
以下、このための構成について、より具体的に説明する。
【０１１９】
図１４に示すように、本実施例に係る照明装置本体においては、その上部・下部に配置されている光源２８が、その中央部並びに両端近傍で、それぞれ、丸穴７０並びに長穴７２ａ、７２ｂで下部筐体４２に立設されているピン（図示されていない）に嵌合するように構成されており、これにより、上部・下部に配置されている光源２８が、図中の丸穴７０乃一を中心として、図の左右両方向に均等に自由に伸縮可能となっている。
【０１２０】
また、導光板３０についても、上述の光源２８同様に、その中央部並びに両端近傍で、それぞれ、丸穴７４並びに長穴７６ａ、７６ｂで下部筐体４２に立設されているピン（これも図示されていない）に嵌合するように構成すればよい。
なお、導光板３０については、前述のとおり、図１４中の上下方向（吊り下げ方向）における伸縮は、図２に示したような固定手段を介して、筐体４０内において吸収されるようになっているので、この方向での摺動機構は設けられていない。
【０１２１】
このように構成されていることから、導光板３０は、図１５に示すように、その周囲温度が温度上昇前（上段の図）から光源２８点灯（面状照明装置の使用開始）後の時間経過に従って上昇した後（下段の図）においては、必ず光射出面３０ａと反対の側に反るようにすることができ、導光板３０が液晶表示パネル１２側に反って（変形して）液晶表示パネル１２を損傷することは確実に防止される。
【０１２２】
本実施形態の面状照明装置１０は、さらに、固定部材３１ａの下部に連結して光源２８の熱を吸収するヒートシンク６４と、反射板３４と下部筐体４２との間にヒートシンク６４と連結して設けられた放熱を行うヒートパイプ６６が配置されている。
ヒートシンク６４は、光源２８から放熱された熱を、固定部材３１ａを通して吸収し、放熱またはヒートパイプ６６へと熱を伝える。
【０１２３】
ヒートパイプ６６は、ヒートパイプ６６の一端に連結されたヒートシンク６４から伝えられた熱をヒートパイプ６６の他端から放熱する。
このようなヒートシンク６４とヒートパイプ６６を設けることによって光源２８から生じる熱を効率よくヒートパイプ６６に移動させ、ヒートパイプ６６から放熱することができる。そのため、光源の発光効率が低い場合でも光源を冷却するため、光源の発光光量を大きく出来、大型のバックライトユニットを実現できる。また、逆に光源を冷却することにより、更に光源の発光光量を増大し、大型のバックライトユニットを実現できる。
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。
また、下部筐体４２の裏側には、光源の電源（図示せず）を収納する電源収納部４９（図１参照）が取り付けられている。
【０１２４】
面状照明装置２０は、基本的に以上のような構成である。
面状照明装置２０は、導光板３０の両端にそれぞれ配置された光源２８から射出された光が導光板３０の光入射面（第１光入射面３０ｄおよび第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、または第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃで反射した後、光射出面３０ａから射出する。このとき、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ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の光射出面３０ａから射出された光は、光学部材３２を透過し、照明装置本体２４の光出面２４ａから射出され、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。
【０１２５】
ここで、本実施形態では、固定手段３１およびすべり機構を設けることで、導光板３０が伸縮しても、光射出面側に導光板３０が反ることを防止し、導光板３０の光射出面３０ａから射出される光の輝度むらを低減している。
すなわち、図７に示すように、導光板３０の光射出面３０ａを反射板側（図中下側）に凸となる凹面とすることで、導光板３０が伸縮し、導光板３０に反りが生じたとしても、導光板３０の光射出面３０ａは、反射板３４側に凸となる方向に反る。これにより、導光板３０が反る方向を、液晶表示パネル側（図中上側）とは逆方向とすることができ、導光板３０が液晶表示パネルを押し上げることを防止でき、液晶表示装置１０から出射される光にむらが発生することをより好適に防止することができる。
なお、本実施形態のように、導光板の光射出面３０ａを反射板側に凸となる凹面とすることで、仮に固定手段を設けなかった場合でも、導光板と光源との距離を一定にすることはできなくなるが、光射出面が液晶表示パネルを押し上げることを防止することができ、導光板と液晶表示パネルとが接触することで輝度むらが生じることを防止できる。
【０１２６】
また、本実施形態は、光射出面からより輝度の高い光を効率よく射出することができるため、導光板３０の光入射面３０ａを光入射面と交わる辺が長辺となり、側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されず、光射出面を正方形形状としてもよく、光入射面側を短辺とし側面側を長辺としてもよい。
【０１２７】
また、上記の透明樹脂に可塑剤を混入して導光板を作製してもよい。
このように、透明材料と可塑剤とを混合した材料で導光板を作製することで、導光板をフレキシブルにすること、つまり、柔軟性のある導光板とすることができ、導光板を種々の形状に変形させることが可能となる。従って、導光板の表面を種々の曲面に形成することができる。
こ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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
以上、本発明に係る面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
【０１３０】
また、本実施形態では、光入射面３０ｄ、３０ｅのみに光源２８を配置したが、本発明はこれに限定されず、図１６のように、光入射面３０ｄ、３０ｅに対向して配置された光源２８を主光源とし、第１側面３０ｇおよび第２側面３０ｆに対向して副光源２９を設けて、第１側面３０ｇおよび第２側面３０ｆをそれぞれ第３光入射面および第４光入射面としもよい。このようにすることで、光射出面から射出される光の輝度をより高くすることができる。
ここで、副光源２９を設ける場合にも、図２に示した光源２８のときと同様に固定手段３１およびすべり機構を設け、さらに、図１６に示すように光源支持部５２にネジ穴５２ｃ、５２ｄを設け、主光源２８と導光板３０の光入射面３０ｄ、３０ｅとの距離、および副光源２９と導光板３０の光入射面３０ｆ、３０ｇとの距離を一定に保つために、導光板３０の光射出面３０ａの角隅３０ｉ，３０ｊおよび３０ｌに、それぞれ、第１丸穴６０ａ、第１長穴６２ａおよび第２長穴６２ｃを設けると共に、導光板３０の角隅３０ｋに設けられた第２円穴６０ｃの代わりに、第１長穴６２ａおよび第２長穴６２ｃと略同形状の第５長穴６２ｅを設け、さらに、これらに加えて、導光板３０の角隅３０ｋ，３０ｊおよび３０ｌに、それぞれ、第１長穴６２ａ、第２長穴６２ｃおよび第５長穴６２ｅの長径方向と直交する方向に長径を持つ第６長穴７０ａ、第７長穴７１ａおよび第８長穴７２ａを設けることで、導光板３０の伸縮による主光源２８および副光源２９の破壊、主光源２８および副光源２９による光入射面への光入射効率の低下、および光射出面３０ａから出射される光の輝度むらを低減することができる。なお、導光板３０の背面の傾斜面３０ｂおよび３０ｃにも、図示は省略されているが、導光板３０の光射出面３０ａの丸穴および長穴に対応する位置に同様に丸穴および長穴が形成されているのはいうまでもない。
【０１３１】
なお、図１６に示す例では、図示されていないが、導光板３０を筐体４０の上部筐体４２および下部筐体４４に連結するために、図４（Ａ）および図６に示す例と同様に、導光板３０には、第３丸穴６１ａおよび第３長穴６３ａが設けられていても良いのはもちろんである。ここで、図４（Ａ）および図６に示す導光板３０の第３丸穴６１ａおよび第３長穴６３ａは、貫通穴であるが、導光板３０の光射出面３０ａ側および背面側で分離されていても良い。
また、上述の１つの丸穴６０ａ、６つの長穴６２ａ、６２ｃ、６２ｅ、７０ａ、７１ａおよび７２ａ、ならびにこれらの１つの丸穴および６つの長穴に対応する背面側の１つの丸穴および６つの長穴は、導光板３０を固定部材３１ａに固定して主光源２８および副光源２９と一体化し、主光源２８と導光板３０の光入射面３０ｄ、３０ｅとの距離、および副光源２９と導光板３０の光入射面３０ｆ、３０ｇとの距離を一定に保つための丸穴および長穴であるので、その機能があれば、光射出面３０ａ側の丸穴および長穴と背面側の丸穴および長穴は、貫通されていても良い。
【０１３２】
また、例えば、光源のＬＥＤチップとして、青色ＬＥＤの発光面にＹＡＧ蛍光物質を塗布した構成としたが、これに限定されず、赤色ＬＥＤや緑色ＬＥＤ等の他の単色ＬＥＤの発光面に蛍光物質を配置した構成のＬＥＤチップを用いてもよい。
また、光源として、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの３種類のＬＥＤを組み合わせた構成のＬＥＤユニットを用いることもできる。この場合は、３種類のＬＥＤから射出された光を混色することで白色光とすることができる。
さらにＬＥＤの代わりに半導体レーザー（ＬＤ）を用いることもできる。
【０１３３】
また、導光板３０と光源（光源２８および／または副光源２９）との間に導光板３０に近い屈折率の材料で形成された混同部を配置してもよい。また、導光板の光入射面および／または側面の一部を他の部分よりも屈折率の小さい材料で形成してもよい。
光源から射出された光が入射する部分を他の部分よりも屈折率を小さくすることで、光源から射出された光をより効率よく入射させることができ、光利用効率をより高くすることができる。
【０１３４】
また、例えば、導光板の側面同士が向い合う位置で導光板を複数並列に配置し、複数の導光板により１つの光射出面を形成してもよい。この場合は、両端の導光板の側面のみに副光源を配置する構成としてもよい。
【０１３５】
ここで、面状照明装置は、光源から筐体までの間に介在する部材同士を放熱グリスを介して接触させることが好ましい。つまり、光源から筐体までの間に介在する部材同士の接触面に放熱グリスを塗布すること（放熱グリス層を形成すること）が好ましい。
具体的には、光源（の光源支持部）と固定手段との接触面、固定手段を構成する各部材同士の接触面、固定手段と筐体（上部筐体、下部筐体）との接触面に放熱グリスを塗布し、各部材を放熱グリスを介して接触させることが好ましい。
ここで、放熱グリスとしては、シリコングリス、金属フィラー入りシリコングリスを用いることができる。
【０１３６】
このようにして、各部材を放熱グリスを介して接触させることで、固定部材を摺動可能な状態を維持しつつ、光源から筐体への熱を伝え易くすることができ、装置全体の放熱効率を向上させ、光源の温度上昇を防止することができる。このように光源の温度上昇を防止できることで、光源の発光効率を高くすることができる。
また、光源の温度上昇を抑制し、ＬＥＤの発光効率の低下を防ぐことができることで、同じ消費電力で射出される輝度を上昇させることができるので、面状照明装置の消費電力を下げることができる。
また、光源の熱により光源の周囲の部材特に導光板が変形することを防止でき、装置が変形することを防止でき、変形により液晶パネルに不必要な力が作用し、パネルが変形し、白抜け等が発生することを防止できる。また、反りを抑制できることで、反りを想定した空間や、クッション材を設ける必要がなくなるまたは少なくため、装置構成を簡単にし、装置を薄型化することができる。
また、効率よく放熱できることで、ヒートパイプ等、高価な放熱手段を設ける必要がなくなり、または少なくすることができ、装置を安価にすることができる。
また、放熱グリスを塗布することにより、可動部をスムーズに摺動させることもできる。
【０１３７】
ここで、放熱グリスは、熱伝導率を０．６Ｗ／ｍ・ｋ以上とすることが好ましい。更に、銀粒子などの金属粒子を混入分散したシリコングリス（熱伝導率約１０Ｗ／ｍ・ｋ）を使用することが好ましい。
熱伝導率を０．６Ｗ／ｍ・ｋ以上とすることで、熱を効率よく伝えることができ、更に金属粒子混入・分散型グリス放熱では、グリスを厚く塗布した場合も効率よく光源で発生した熱を放熱することができる。
また、ちょう度を３００以上、４００以下とすることが好ましい。
ちょう度を３００以上とすることで、放熱グリスを薄く塗ることが可能となり、４００以下とすることで、摺動する部分の可動性を低下させることを防止でき、例えば、固定部材を低い抵抗で移動させることができる。
【０１３８】
また、放熱グリスは、接触面の全面に塗布することが好ましい。
接触面の全面に放熱グリスを塗布することでより効率よく光源の熱を筐体に伝熱することができる。
また、各接触面で熱を伝達させるため、それぞれの接触面の少なくとも一部には、放熱グリスを塗布する必要があるが、全面に塗布せず一部としてもある程度の効果を得ることはできる。
【実施例】
【０１３９】
以下、具体的実施例とともに詳細に説明する。
本測定例では、図２に示す構成の面状照明装置を用い、光源２８と固定部材３１ａとの接触部全面、固定部材３１ａと下部筐体４２との接触面、固定部材３１ａとヒートシンク６４との接触面、ヒートシンク６４と下部筐体４２との接触面、ヒートシンク６４とヒートパイプ６６との接触面、および、ヒートパイプ６６と下部筐体４２との接触部全面に、厚みが５０〜１００μｍとなるように放熱グリスを塗布した。この放熱グリスの塗布は、導光板３０の２つの光入射面のそれぞれの側で行った。ここで、測定に用いた放熱グリスは放熱用シリコーンオイルコンパウンド（商品名）であり、このグリスの熱伝導率は０．８４Ｗ／（ｍ／ｋ）、ちょう度は３００である。また、光源支持部としては、板状の部材を用いた。また、導光板としては５２インチの面状照明装置に用いる導光板を用いた。また、面状照明装置は、一方の固定部材３１ａが上方、他方の固定部材３１ａが下方となるように、面状照明装置を吊り下げた向きで配置した。
【０１４０】
以上のような構成の面状照明装置を用い、光源２８の温度と、面状照明装置の平面性と輝度とを測定した。また、比較のために、放熱グリスを塗布していない以外は同一の構成の面状照明装置についても、光源２８の温度と、導光板の平面性と光射出面から射出される光の輝度とを測定した。
【０１４１】
ここで、光源の温度は、上側の光源２８の光源支持部５０の光源２８の長手方向中央部、ＬＥＤチップ５０取付部直下５ｍｍの位置の温度を熱電対により測定した。
また、導光板の平面性は、面状照明装置の上下額縁部分について、基準ゲージに対する（スコヤ）変形量をステレオ画像法により測定した。
また、射出面から射出される光の輝度は、光射出面の中央の位置の輝度を輝度計（商品名：分光放射計ＳＲ−３）により測定した。
【０１４２】
測定した結果を図１７、図１８に示す。
ここで、図１７は、液晶パネルモジュールの平面性を表す測定結果を示すグラフであり、図１８は、照射時間と光源の温度および光射出面から射出される光の輝度との関係の測定結果を示すグラフである。ここで、図１７では、縦軸を変形量とし、横軸を各上下の額縁の長手方向とした。また、図１８では、縦軸を、光源の温度［℃］および輝度［ｃｄ］とし、横軸を照射時間［ｍｉｎ］とした。
【０１４３】
図１７に示すように、放熱グリスを塗布しない場合、面状照明装置の上額縁部分（図１７において上側（グリス無し）と記す）の変位量は最大３．７ｍｍ、下額縁部分（図１７において下側（グリス無し）と記す）の変位量は最大３．１ｍｍであった。これに対して、放熱グリスを塗布した場合、面状照明装置の上額縁部分（図１７において上側（グリス有り）と記す）の変位量は最大１．２ｍｍ、下額縁部分（図１７において下側（グリス有り）と記す）の変位量は最大１．０ｍｍであった。これより、放熱グリスを塗布することにより、面状照明装置の額縁部分の変位量を、放熱グリスを塗布しない場合の変位量の約１／３とできることがわかる。
以上より、接触面に放熱グリスを塗布することで、導光板の変形を防止することができ、平面性を高くできることが分かる。
【０１４４】
また、図１８に示すように、放熱グリスを塗布した場合、５５分後において、放熱グリスを全く塗布しない場合に比べ、光源２８の温度は８℃低くすることができ、輝度は１５％向上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。
【０１４５】
ところで、先に図７に示したように、導光板３０の光射出面３０ａを光入射面３０ｄ、３０ｅから中央部に向かって下に凸（つまり、傾斜面（反射板３４）側に凸）の曲面（より具体的には、光入射面と光射出面との接線に直交する面の形状が円弧になる曲面）としてもよい。
このように、導光板３０の光射出面３０ａを反射板側（図中下側）に凸となる凹面とすることで、導光板３０が伸縮し、導光板３０に反りが生じたとしても、導光板３０の光射出面３０ａは、反射板３４側に凸となる方向に反る。これにより、導光板３０が反る方向を、液晶表示パネル側（図中上側）とは逆方向とすることができ、導光板３０が液晶表示パネルを押し上げることを防止でき、液晶表示装置１０から出射される光にむらが発生することをより好適に防止することができる。
【０１４６】
以上、種々の実施形態並びに実施例を挙げて説明したように、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、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面状照明装置を提供することが可能になる。
なお、上記実施形態並びに実施例はすべて本発明の一例を示すものであって、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を変更しない範囲内において、種々の変更並びに改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明に係る面状照明装置を用い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】図２に示す液晶表示装置の面状照明装置の光源および導光板の光入射面付近の部分拡大断面図である。
【図４】（Ａ）は、図２に示した面状照明装置の光源および導光板の部分省略平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】（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）に示す光源の断面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）に示す光源を構成する１つのＬＥＤを拡大して示す概略斜視図である。
【図６】図４に示す導光板の形状を示す概略斜視図である。
【図７】（Ａ）は、図２に示す導光板の断面模式図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す導光板の部分拡大断面図である。
【図８】表１に示す条件下における導光板の輝度分布と、テーパ角との関係をシミュレーションによって求めた結果を示す図である。
【図９】本発明の導光板に分散させる散乱微粒子の粒子径と粒子濃度［ｗｔ％］との関係を示すグラフである。
【図１０】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明の導光板に分散させる散乱微粒子の粒子径と粒子濃度［ｗｔ％］との関係を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明の導光板に分散させる散乱微粒子の粒子径と粒子濃度［ｗｔ％］との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の導光板の粒子濃度［ｗｔ％］と、光利用効率［％］および中高度合［％］との関係を示すグラフである。
【図１４】一実施例に係るすべり機構を備えた照明装置本体の全体構成を示す側面図である。
【図１５】図１４に示した導光板が液晶表示パネルとは反対側に反る（変形する）状況を示す図である。
【図１６】本発明に係る面状照明装置に用いられる導光板の光源の形状の他の実施形態を示す概略平面図である。
【図１７】液晶パネルモジュールの平面性を表す測定結果を示す図である。
【図１８】面状照明装置の中央の位置の輝度および光源の温度と、光源の発光時間との管径を示す図である。
【図１９】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。
【符号の説明】
【０１４８】
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
２４  照明装置本体
２４ａ，３０ａ  光射出面
２８  主光源
２９  副光源
３０  導光板
３０ａ  光射出面
３０ｂ  第１傾斜面
３０ｃ  第２傾斜面
３０ｄ  第１光入射面
３０ｅ  第２光入射面
３０ｆ  第１側面（第３光入射面）
３０ｇ  第２側面（第４光入射面）
３０ｈ  湾曲部
３１  固定手段
３１ａ  固定部材
３１ｂ，３１ｃ，４６ａ，４６ｂ  ネジ
３１ｄ，３１ｅ  固定ピン
３２  光学部材ユニット
３２ａ  拡散シート
３２ｂ  プリズムシート
３２ｃ  拡散シート
３４  反射板
３４ａ  反射フィルム
３６  上部誘導反射板
３８  下部誘導反射板
４０  筐体
４２  下部筐体
４４  上部筐体
４６  補強部材
４９  電源収納部
５０  ＬＥＤチップ
５２  光源支持部
５２ａ  光源支持部上面
５２ｂ  光源支持部下面
５２ｃ，５２ｄ  ネジ穴
５４  アレイ基板
５６  フィン
５８  発光面
６０ａ，６０ｂ，６１ａ  丸穴
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，７０ａ，７１ａ，７２ａ  長穴
６３ａ  長穴
６４  ヒートシンク
６６  ヒートパイプ
７０，７４  丸穴
７２ａ、７２ｂ並びに７６ａ、７６ｂ  長穴
１００  導光板
１００ａ  光射出面
１００ａ１  凹み
１００ｂ，１００ｃ  傾斜面
１００ｄ，１００ｅ  光入射面
１００ｈ  湾曲部
α  ２等分線
ｃ  光源と導光板の光軸距離
【図１】
2010080401.tif 000006
【図２】
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【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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【図１６】
2010080401.tif 000021
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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