(57)【要約】【課題】良好な配光特性が得られる導光板及び発光装置並びに導光方法を提供する。【解決手段】光を入射する入射面と、光を拡散する拡散面と、光を出射する出射面と、を有し、前記拡散面に円錐台状または球円錐状のドットである複数の拡散面ドットを有することを特徴とする導光板を提供する。または、光を入射する入射面と、光を拡散する拡散面と、光を出射する出射面と、を有し、前記拡散面に円錐状、円錐台状、または球円錐状のドットである複数の拡散面ドットを有し、前記拡散面ドットの底角は、４５度以下６０度以下の範囲にあることを特徴とする導光板を提供する。【選択図】図１
2010027573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を入射する入射面と、光を拡散する拡散面と、光を出射する出射面と、を有し、
前記拡散面に円錐台状または球円錐状のドットである複数の拡散面ドットを有することを特徴とする導光板。
【請求項２】
光を入射する入射面と、光を拡散する拡散面と、光を出射する出射面と、を有し、
前記拡散面に円錐状、円錐台状、または球円錐状のドットである複数の拡散面ドットを有し、
前記拡散面ドットの底角は、４５度以下６０度以下の範囲にあることを特徴とする導光板。
【請求項３】
前記底角は、５０度以上５５度以下の範囲にあることを特徴とする請求項２記載の導光板。
【請求項４】
前記拡散面ドットの底面半径は、１０μｍ以上４００μｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の導光板。
【請求項５】
光を入射する入射面と、光を拡散する拡散面と、光を出射する出射面と、を有し、
前記拡散面に球状のドットである拡散面ドットを有し、
前記拡散面ドットの曲率半径に対する高さの比である高さ／曲率半径は、０．３７５以上０．８２５以下の範囲にあることを特徴とする導光板。
【請求項６】
前記高さ／曲率半径は、０．５以上０．６２５以下の範囲にあることを特徴とする請求項５記載の導光板。
【請求項７】
前記拡散面ドットの曲率半径は、１０μｍ以上４００μｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項５または６記載の導光板。
【請求項８】
前記拡散面ドットは、凹形状を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の導光板。
【請求項９】
前記入射面に、円柱凹形状、円柱凸形状、またはＶ溝形状のドットである入射面ドットを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の導光板。
【請求項１０】
前記拡散面の前記入射面近傍において、前記拡散面ドットが設けられていない領域を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の導光板。
【請求項１１】
前記拡散面において、単位面積に対する前記拡散面ドットが占有する面積の割合が変調していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の導光板。
【請求項１２】
前記割合は、１５〜５０％の範囲で変調していることを特徴とする請求項１１記載の導光板。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１つに記載の導光板と、
前記導光板を格納する筐体と、
前記筐体の内部であって前記入射面と対向する側に設けられた光源と、
前記筐体の面であって前記出射面と対向する面の少なくとも一部として設けられた表示板と、
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項１４】
前記導光板と、前記筐体の内面であって前記表示板と反対の方向にある底壁面と、の間に設けられた反射シートをさらに備えたことを特徴とする請求項１３記載の発光装置。
【請求項１５】
前記導光板と前記表示板との間に設けられた拡散シートをさらに備えたことを特徴とする請求項１３または１４記載の発光装置。
【請求項１６】
請求項１〜１２のいずれか１つに記載の導光板の前記入射面に光を入射させ、前記出射面から光を取り出すことを特徴とする導光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板及び発光装置並びに導光方法に関し、より詳細には、光を拡散する拡散面を有する導光板及びこの導光板を備えた発光装置、並びに導光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、誘導灯、携帯電話、カーナビゲーション等に、薄型の発光用のバックライトが広く設けられている。バックライトやこれに用いる導光板には様々な形態のものがあるが、例えば、熱可塑性樹脂を成形してなり、光入射面、光反射面及び光出射面を有する導光板において、光出射面に、一定サイズの凸部または一定サイズの凹部を有することを特徴とする導光板、及び、該導光板の光反射面に反射シートが積層され、必要出射面に下向きプリズムシートと拡散シートとが積層されてなることを特徴とするバックライトが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−２０９５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、良好な配光特性が得られる導光板及び発光装置並びに導光方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、光を入射する入射面と、光を拡散する拡散面と、光を出射する出射面と、を有し、前記拡散面に円錐台状または球円錐状のドットである複数の拡散面ドットを有することを特徴とする導光板が提供される。
【０００５】
また、本発明の他の一態様によれば、光を入射する入射面と、光を拡散する拡散面と、光を出射する出射面と、を有し、前記拡散面に円錐状、円錐台状、または球円錐状のドットである複数の拡散面ドットを有し、前記拡散面ドットの底角は、４５度以下６０度以下の範囲にあることを特徴とする導光板が提供される。
【０００６】
また、本発明の他の一態様によれば、光を入射する入射面と、光を拡散する拡散面と、光を出射する出射面と、を有し、前記拡散面に球状のドットである拡散面ドットを有し、前記拡散面ドットの曲率半径に対する高さの比である高さ／曲率半径は、０．３７５以上０．８２５以下の範囲にあることを特徴とする導光板が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の一態様によれば、上記のいずれかの導光板と、前記導光板を格納する筐体と、前記筐体の内部であって前記入射面と対向する側に設けられた光源と、前記筐体の面であって前記出射面と対向する面の少なくとも一部として設けられた表示板と、を備えたことを特徴とする発光装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の一態様によれば、上記のいずれかの導光板の前記入射面に光を入射させ、前記出射面から光を取り出すことを特徴とする導光方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、良好な配光特性が得られる導光板及び発光装置並びに導光方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
図１は、本発明の実施形態に係る導光板及び発光装置並びに導光方法の一例（具体例１）を表す模式断面図である。  
また、図２は、具体例１に係る発光装置２のＡ−Ａ’線断面図である。  
具体例１に係る導光板４０は、光を入射する入射面４２と、光を拡散する拡散面４４と、光を出射する出射面４６と、を有し、拡散面４４上に円錐状その他後述する形状を持つドット４４ｐを有する。  
また、具体例１に係る発光装置２は、導光板４０と、導光板４０を格納する筐体１０と、筐体１０の内面であって入射面４２と対向する面（光源面１４）に設けられた光源２０と、筐体１０の面であって出射面４６と対向する面の一部として設けられた表示板６０と、を備える。また、発光装置２は、導光板４０と、筐体１０の内面１２であって看者の存在する方向と反対の方向にある底壁面１６と、の間に反射シート３０を備えていてもよい。また、発光装置２は、導光板４０と表示板６０との間に拡散シート５０を備えていてもよい。
【００１１】
なお、図１及び図２においては、発光装置２及び各構成物は角状の形状を有しているが、これらに限られるものではなく、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で任意の形状とすることができる。  
具体例１に係る発光装置２は、例えば、誘導灯、携帯電話、カーナビゲーション等のバックライトとして用いることができる。
【００１２】
次に、具体例１に係る発光装置２の各構成要素について説明する。  
ここで、発光装置２から見て看者の存在する側や方向（図１において「ｙ」の方向）を「正面」、「正面側」、または「正面方向」と呼ぶことがある。また、表示板６０と平行な面を「主面」と定義する。
【００１３】
筐体１０は、光源２０、反射シート３０、導光板４０等の各構成要素を支持する機能を有し、この機能を果たすことができる範囲で任意の素材から構成することができる。筐体１０の内面１２の全部または一部は、光を反射するように構成することができる。例えば、光源２０の周辺の面に反射性を付与することにより、光源２０から出射された光は、良好に導光板４０の方向に導かれる。また、光源面１４に対向する面（光源対向面１７）に反射性を付与することにより、光源２０から出射され光源対向面１７に到達した光は、光源対向面１７で反射し、良好に導光板４０の方向に導かれる。また、内面１２であって正面方向と反対の方向にある面（底壁面１６）に反射性を付与することにより、光源２０から出射され底壁面１６方向に進行した光は、底壁面１６で反射し、良好に導光板４０の方向に導かれる。この場合、反射シート３０は不要となる。
【００１４】
光源２０は、光源となる物体または装置であり、例えば、冷陰極管等の線光源や、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の点光源を用いることができる。あるいは、面光源でもよい。点光源を用いる場合において、光源の数は特に制限されず、単数でも複数でもよい。良好な配光特性を得ることと費用との兼ね合いなどを考慮に入れて、適宜選択することができる。また、光が適切に拡散されるようにするためには、例えば、ランバート（Lambert）拡散放射またはこれに近い放射を行う光源を用いることができる。
【００１５】
反射シート３０は、光を正面方向に反射させるために設けられ、光を反射する反射面３２を有する。反射面３２は、拡散面４４に対向するように配置される。反射シート３０は、この機能を果たすことができる範囲で任意の素材から構成することができる。例えば、反射面３２をランバート拡散反射またはこれに近い反射を行うように仕上げた板などを用いることができる。なお、具体例１では、反射シート３０は拡散面４４に平行に（すなわち、主面に対して傾斜して）設けられているが、かかる構成に限られるものではない。反射シート３０は、主面上にあってもよく、また光が正面方向に反射される範囲でさらに別の態様で設けられていてもよい。発光効率の観点からは反射シート３０は拡散面４４に平行して設けられているのが好ましく、加工容易性の観点からは反射シート３０は主面上にあるのが好ましい。また、前述したように、底壁面１６が反射性を有する構成にした場合は、反射シート３０を設ける必要はない。
【００１６】
拡散シート５０は、導光板４０から出射された光を拡散させるために設けられ、例えば、半透明のシートからなる。  
表示板６０は、表示対象を表示するために設けられ、発光装置２の使用目的に応じて、例えば表示パネルや液晶ユニットなどを用いることができる。
【００１７】
次に、導光板４０について説明する。  
導光板４０は、光を正面方向に導くために設けられ、例えば、透明な樹脂から構成することができる。また、大きさは使用目的に応じて適宜選択され、厚さについては例えば数ｍｍにすることができる。なお、具体例１では、導光板４０の厚さは一様でなく、入射面４２を起点に一方向に連続的に薄くなる形状（いわゆるテーパ形状）を有しているが、かかる形態に限られるものではない。導光板４０の厚さは、一様であってもよく、また光が正面方向に拡散される範囲でさらに別の形状にしてもよい。発光効率の観点からは導光板４０はテーパ形状を有しているのが好ましく、加工容易性の観点からは導光板４０の厚さは一様であるのが好ましい。
【００１８】
また、発光装置２において、拡散面４４は、入射面４２から遠ざかるにつれて表示板６０に近づくように設けられているが、かかる構成に限られるものではない。拡散面４４は、主面上にあってもよく、また光が正面方向に拡散される範囲でさらに別の態様で設けられていてもよい。発光効率の観点からは拡散面４４は入射面４２から遠ざかるにつれて表示板６０に近づくように設けられているのが好ましく、加工容易性の観点からは導光板４０の厚さが一様であり、拡散面４４は主面上に設けられているのが好ましい。
【００１９】
ここで、導光板４０は、拡散面４４において、一定の形状を持つ凹状のドット４４ｐを有する。ドット４４ｐの配置は、導光板４０の主面（出射面４６）において光が略均一に出射されるように適宜選択される。例えば、図２に表したように整列した配置であってもよく、またランダムな配置であってもよい。ドット４４ｐの間隔（ピッチ）Ｌは、同一であっても異なってもよい。また、ピッチＬが異なる場合において、配置に規則性があってもなくてもよい。ピッチＬが周期的であると、モアレ（干渉縞）が発生するおそれがあるが、ランダムに配置すればこれが抑制される。また、ドット４４ｐの密度（単位面積に対する、ドット４４ｐが占有する面積の割合）を、部分的に変調させてもよい。これにより、輝度むらが抑制され得る。また、光源２０に点光源を用いる場合には、光源の配置によってパターニングを変えることができる。
【００２０】
次に、ドット４４ｐの形状について、図３〜図５を参照しつつ説明する。  
図３は、具体例１に係るドット４４ｐの形状を表す模式図である。図３において、（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、及び（ｇ）は、ドット４４ｐの例を表す模式断面図であり、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、及び（ｈ）は、それぞれの例の模式平面図である。
【００２１】
図３に表したように、具体例１に係るドット４４ｐは凹状の形状を有し、図３（ａ）及び（ｂ）に表した円錐状、図３（ｃ）及び（ｄ）に表した円錐台状、図３（ｅ）及び（ｆ）に表した、上端が球冠（球を平面に切った時に生じる球の一部）様である円錐状（以下、「球円錐状」という）、及び図３（ｇ）及び（ｈ）に表した球冠状（以下、「球状」という）から選択される形状にすることができる。図３（ｅ）及び（ｆ）に表した球円錐状の上端の形状は、球冠の他、楕球冠（楕球を平面に切った時に生じる球の一部）など、球冠に近い形状も含まれる。以下、それぞれの形状を有するドットを、「円錐ドット」、「円錐台ドット」、「球円錐ドット」、及び「球ドット」といい、前３者をまとめて「円錐系ドット」ということがある。
【００２２】
これらの形状のドット４４ｐは、Ｖ溝と異なり、光を水平に広げる作用と、垂直に立ち上げる作用とを有するため、発光装置２の正面に光を有効に取り出すことを可能にする。
【００２３】
図４及び図５は、ドット４４ｐの好ましい形状を導き出すための模式断面図である。  
まず、円錐系形状のドット４４ｐの好ましい形状について説明する。図４（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、それぞれ、円錐状、円錐台状、及び球円錐状のドット４４ｐに係る、好ましい形状を導き出すための模式断面図である。
【００２４】
これら円錐系形状のドット４４ｐを用いた場合、後述する本発明者による模擬実験（シミュレーション）の結果、正面側における配光分布は、側面と底面とがなす角度（底角）θの値によって異なることが見出された。良好な配光分布を得るためには、θ値の下限は、好ましくは４５度、さらに好ましくは５０度であり、上限は、好ましくは６０度、さらに好ましくは５５度である。また、底面半径Ｒが異なっても同様の結果が得られたことから、正面側の配光分布は、Ｒ値、すなわちドット４４ｐのサイズに依存しないと考えられる。
【００２５】
次に、球状のドット４４ｐの好ましい形状について説明する。図５は、球状のドット４４ｐの好ましい形状を導き出すための模式断面図である。  
球状のドット４４ｐを用いた場合、後述する本発明者による模擬実験の結果、正面側における配光分布は、高さＤと曲率半径Ｒとの比（Ｄ／Ｒ比）によって異なることが見出された。良好な配光分布を得るためには、Ｄ／Ｒ比の下限は、好ましくは０．３７５、さらに好ましくは０．５であり、上限は、好ましくは０．８２５、さらに好ましくは０．６２５である。また、曲率半径Ｒが異なっても同様の結果が得られたことから、正面側の配光分布は、Ｒ値、すなわちドット４４ｐのサイズに依存しないと考えられる。換言すれば、ドット４４ｐの形状が相似の関係にあれば、ドット４４ｐのサイズに関係なく、殆ど同じ配光特性が得られる。
【００２６】
円錐系ドットにおける底面半径Ｒ及び球ドットにおける曲率半径Ｒ、並びにドット４４ｐの間隔（ピッチ）Ｌは、光の波長に対して十分大きいことが好ましく、例えば、光の波長の１０倍以上であることが好ましい。
【００２７】
なお、円錐系ドットを用いた場合は、球ドットを用いた場合より光の指向性が高く、より高い正面光度が得られる。  
また、円錐台ドット、球円錐ドット、及び球ドットは、上端が尖鋭な形状である円錐ドットに比べて加工が容易である。
【００２８】
次に、本実施形態の効果について、図６を参照しつつ説明する。  
図６は、本実施形態と対比される比較例に係る導光板７０及び発光装置４を表す模式断面図である。導光板７０の拡散面７４に設けられたドット７４ｐの形状は、必ずしも前述した具体例１に係るドット４４ｐの形状と一致しない。また、発光装置４は、従来型の発光装置であり、本実施形態の具体例１に係る発光装置２と基本的に同じ構造を有しているが、プリズムシート８０をさらに備えている。
【００２９】
まず、プリズムシートの有無との関係で、本実施形態の効果について説明する。  
比較例に係る発光装置４では、ドット７４ｐの形状は必ずしも具体例１に係るドット４４ｐの形状と一致しないため、導光板７０から出射される光は必ずしも良好な配光特性を有さないと考えられる。このため、プリズムシート８０を導入し、ドット７４ｐで散乱した光をプリズムシート８０のプリズム面で屈折させ、光が正面方向に良好に出射されるようにしている。プリズムシート８０は、特に、球状のドット７４ｐを用いた場合に有効に用いられている。球ドットは光の指向性が弱く、このため光が広く拡散され輝度むらが少ないという特徴を有するが、これゆえに光を正面方向に十分出射できないという課題を有する。このため、プリズムシート８０を用いて、出射光を正面方向に導く必要があった。
【００３０】
これに対し、具体例１に係る発光装置２では、プリズムシート８０を備えていない。これは、特定の形状を有するドット４４ｐを配した導光板４０を用いることにより、後述する模擬実験例で示すように、プリズムシート８０を用いることなく光が正面方向に良好な配光特性で出射されるため、プリズムシート８０を導入する必要がないからである。このように、プリズムシート８０を不要化することにより、以下の効果が得られる。
【００３１】
（１）  まず、具体例１によれば、視野角が広い発光装置が提供される。プリズムシート８０を使用した場合、視野角はプリズムの頂角に依存するため、プリズム斜面の向きにより水平視野角または鉛直視野角は約±５５度以内に制限される。しかし、具体例１では、プリズムシート８０を用いないためこのような制約はなく、水平視野角及び鉛直視野角ともに±７５度まで確保することができる。従って、具体例１に係る発光装置２は、広視野が必要な場合に有用である。
【００３２】
（２）  次に、具体例１によれば、薄型の発光装置が提供される。プリズムシート８０の厚さは、一般に１００μｍから２００μｍ程度であるが、これを用いないことにより、発光装置の薄型化が可能となる。
【００３３】
（３）  次に、具体例１によれば、比較的安価な発光装置が提供される。一般にプリズムシート８０は高価であるため、これを用いない具体例１の発光装置２は、比較的安価である。また、製造工程も簡素化され、この点からもコストが削減される。
【００３４】
なお、本実施形態では、プリズムシート８０の使用を制限するものではなく、必要に応じプリズムシート８０を用いてもよい。
【００３５】
次に、ドットの形状との関係で、本実施形態の効果について論じる。  
具体例１に係る導光板４０においては、ドット４４ｐは、前述した特定の形状を有する。これにより、かかる形状を持たないドット７４ｐを配した導光板７０に比べて、プリズムシートとの関係で前述した効果に加え、以下の効果が得られる。
【００３６】
具体例１によれば、導光板４０及び発光装置２の製造が容易化される。比較例においては、ドット７４ｐのサイズは、良好な配光特性を得るためには、比較的小さくする必要があると考えられる。これに対し、具体例１によれば、配光分布は、ドット４４ｐのサイズに依存することなく、θ値またはＤ／Ｒ比によって決定されるため、比較的大きなドット４４ｐを用いることができる。例えば、円錐系形状のドット４４ｐについては、底面半径Ｒまたは下底半径Ｒを１０μｍ〜４００μｍ程度にすることができ、また、球状のドット４４ｐについては、底面半径Ｒを１０μｍ〜４００μｍ程度にすることができる。このため、ドット４４ｐをパターニングする際に用いられる金型の形状誤差（高さや真円度）の影響を低減することができ、形状の精度が適切に確保され得る。すなわち、加工が容易になる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態に係る導光板及び発光装置並びに導光方法によれば、視野角が広く、かつ輝度むらが少ない良好な配光特性が得られる。また、導光板及び発光装置の加工が容易化され、薄型で安価な発光装置が提供される。
【００３８】
（他の構成の例）
次に、本実施形態に係る他の構成について、図７〜図９を参照しつつ説明する。  
図７は、本実施形態に係る導光板及び発光装置並びに導光方法の他の一例（具体例２）を表す模式断面図である。具体例２に係る発光装置２は、具体例１の発光装置２と同様の構成を有するが、反射シート３０及び拡散シート５０を備えていない。具体例２においては、筐体１０の内面１２のうち、主面部分（底壁面１６）が、光を反射するように構成されており（例えば、ランバート拡散反射またはこれに近い反射を行うように仕上げられており）、このため反射シート３０が不要化されている。また、表示板６０は光を拡散する性質を有する乳白色の素材からなり、このため拡散シート５０が不要化されている。
【００３９】
このような構成にしても、具体例１と同様に、良好な配光特性が得られるとともに、導光板の加工が容易化される。また、反射シート３０または拡散シート５０を不要化することにより、発光装置の加工がさらに容易化されるとともに、発光装置がさらに薄型化される。
【００４０】
図８は、本実施形態に係る導光板及び発光装置並びに導光方法の他の一例（具体例３）を表す模式断面図である。図８（ａ）は、具体例３に係る発光装置２を、導光板４０と表示板６０との間にある主面に沿って切断した模式断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。具体例３に係る発光装置２は、具体例２の発光装置２と同様の構成を有するが、導光板４０の入射面４２においても、形状がパターニングされている。この形状としては、例えば、円柱凹形状、円柱凸形状、Ｖ溝形状等からなるドット４２ｐとすることができる。この場合、光源２０から出射された光は、ドット４２ｐによって散乱する。これにより、光源２０に複数の点光源を用いた場合にも、光源２０の間隔（ピッチ）Ｌ２に関係なく、輝度むらが抑制され、光が良好に拡散面４４に導かれる。
【００４１】
なお、この場合、導光板４０は、拡散面４４の入射面４２近傍の一定領域に、ドット４４ｐがパターニングされないドット不形成領域４４ｂを有することができる。これにより、光源２０から出射された光は、さらに良好にドット４４ｐがパターニングされた領域（ドット形成領域４４ａ）に導かれる。
【００４２】
これらの措置により、点光源からなる光源２０のピッチＬ２が異なる場合でも、同じ導光板４０を用いることができ、コストの低廉化が図られる。  
このように、具体例３によれば、配光特性はさらに良好なものとなる。また、具体例２と同様に、薄型の発光装置が提供される。
【００４３】
図９は、本実施形態に係る導光板及び発光装置並びに導光方法の他の一例（具体例４）を表す模式断面図である。具体例４に係る発光装置２は、具体例１の発光装置２と同様の構成を有するが、ドット４４ｐは、導光板４０において、正面方向と逆の方向にある面（後面４４）上でなく、正面方向にある面（前面４６）上に凸状に設けられている。この場合、前面４６は、出射面であるとともに、拡散面でもある。具体例４のドット４４ｐの形状は、具体例１に関して前述したドット４４ｐの形状と同様である。
【００４４】
このような構成にしても、具体例１と同様の効果が得られると期待される。すなわち、良好な配光特性が得られるとともに、導光板及び発光装置の加工が容易化され、薄型で安価な発光装置が提供されることが期待される。
【００４５】
（実施例）
次に、本実施形態の効果を調べるための実施例（シミュレーション）について、図１０〜図１８を参照しつつ説明する。  
まず、本実施例で用いた導光板４０及び発光装置２について説明する。  
実施例に用いた導光板４０は、具体例３（図８）に関して前述したものと同じである。拡散面４４は、ドット形成領域４４ａとドット不形成領域４４ｂとを有し、ドット形成領域４４ａには凹状のドット４４ｐがパターニングされている。また、入射面４２に、ドット４２ｐがパターニングされている。
【００４６】
ドット４４ｐの間隔（ピッチ）Ｌは、一定の割合でランダムに変調させてある。これにより、モアレの発生が抑制される。また、ドット４４ｐの密度（単位面積に対する、ドット４４ｐが占有する面積の割合（％））は、１５〜５０％の範囲で部分的に変えている。これにより、点光源であるＬＥＤの輝度むらを是正することができる。ピッチＬは、平均して底面半径Ｒ（円錐系ドットの場合）または曲率半径Ｒ（球ドットの場合）の１．８倍である。
【００４７】
実施例に用いた発光装置２は、具体例３に関して前述したものと基本的に同じであるが、反射シート３０及び拡散シート５０をさらに備えている。反射シート３０及び拡散面４４は、主面に対して傾斜している。ただし、実験例８では、拡散シート５０は使用していない。反射シート３０には「東レＥ６０Ｌ」を、拡散シート５０には「ツジテンＤ１１４」を用いた。光源２０には、ＬＥＤを用いた。  
次に、配光分布の基準となる配向角度について説明する。  
図１０は、配光角度を説明するための模式図である。図１０（ａ）は、水平配光角度α及び鉛直配光角度βを表す模式斜視図である。図１０（ｂ）は、水平配光角度αを表す模式平面図である。図１０（ｃ）は、鉛直配光角度βを表す模式左側面図である。
【００４８】
図１０（ａ）に表したように、発光装置２は、光源２０を上にして導光板４０の主面が鉛直になるように設置した。図１０において、Ｙ軸は、導光板４０の主面の重心を通り導光板４０の主面に直行する軸であって正面側が正の方向である軸である。また、Ｘ軸は、表示板６０上を通り、Ｙ軸と交叉する水平な軸であって、看者から見て左側が正である軸である。Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸と直行する軸であって上側が正である軸である。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の交点を、原点Ｏとする。
【００４９】
水平配光角度αは、ＸＹ平面上の角度であり、原点Ｏと観測点とを結ぶ直線がＹ軸の負軸との間でなす角度であって、上から見て右回りの角度である。鉛直配光角度βは、ＹＺ平面上の角度であり、原点Ｏと観測点とを結ぶ直線がＺ軸の負軸との間でなす角度であって、左側面から見て左回りの角度である。導光板４０の真正面方向は、Ｙ軸方向であり、「α＝１８０度」及び「β＝９０度」となる方向である。
【００５０】
（実験例１）
本実験例では、ドット４４ｐに円錐ドットを用いた場合の、Ｒ値及びθ値と配光分布との関係について調べた。  
図１１は、実験結果を表すグラフ図である。円錐ドット４４ｐの底面半径Ｒ及び底角θを複数選択して（図中の表）、水平方向及び鉛直方向の配光分布を計測した。
【００５１】
図１１（ａ）は、水平方向の配光分布を表しており、横軸は水平配光角度α（単位：度、ｄｅｇ）を、縦軸は光度（単位：カンデラ、ｃｄ）を表している。図１１（ｂ）は、鉛直方向の配光分布を表しており、横軸は鉛直配光角度β（単位：度、ｄｅｇ）を、縦軸は光度（単位：カンデラ、ｃｄ）を表している。
【００５２】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に表したように、θ値が同じであれば、Ｒ値が異なっても配光特性は殆ど同一である。
【００５３】
また、図１１（ａ）に表したように、θ値が４５〜６０度の場合に水平方向の正面光度（α＝１８０度の場合の光度）が高くなり、θ値が５０〜５５度の場合に正面光度が最も高くなる。すなわち、θ値の下限としては４５度が好ましく、５０度がさらに好ましいということがいえ、また、θ値の上限としては６０度が好ましく、５５度がさらに好ましいということがいえる。
【００５４】
また、図１１（ｂ）に表したように、θ値と鉛直方向の正面光度（β＝９０度の場合の光度）の関係についても、同様のことがいえる。すなわち、θ値が上記の好ましい範囲内にある場合に、鉛直方向の正面光度は良好なものとなる。
【００５５】
（実験例２）
本実験例では、円錐ドット４４ｐに円錐ドット、円錐台ドット、及び球円錐ドット（円錐系ドット）を用いた場合の、Ｒ値及びθ値と配光分布との関係について調べた。  
図１２は、実験結果を表すグラフ図である。円錐系ドット４４ｐの底面半径Ｒ及び底角θを選択して（図中の表）、水平方向及び鉛直方向の配光分布を計測した。円錐ドット４４ｐについては、Ｒは７９μｍである。円錐台ドット４４ｐについては、下底Ｒは１５０μｍ、また上底Ｒ２は７１μｍである。球円錐ドット４４ｐについては、Ｒは１００μｍ、また曲率半径Ｒ３は５０μｍである。θ値は、いずれの形状も５１．７度である。高さＨは、いずれの形状も１００μｍである。高さＨを同じ条件にしたのは、出射光の出射効率を揃えるためである。
【００５６】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、それぞれ水平方向及び鉛直方向の配光分布を表しており、横軸及び縦軸は、図１１に関して前述したものと同じである。  
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に表したように、これら３つのいずれの場合も、殆ど同一の配光特性を呈した。これから、θ値が同じであれば、円錐の頂点付近の形状やドット４４ｐのサイズに関係なく、殆ど同じ配光特性が得られると考えられる。また、θ値が本実験例で用いた値（５１．７度）を含め実験例１に関して前述した好ましい範囲内にあれば、水平方向及び鉛直方向において正面光度が良好に確保されると考えられる。  
なお、球円錐ドット４４ｐの場合、球形状の占める割合が大きくなるにつれて、次の実験例３で説明する球ドット４４ｐの配光特性に近くなると考えられる。
【００５７】
（実験例３）
本実験例では、ドット４４ｐに球ドットを用いた場合の、Ｒ値及びＤ／Ｒ比と配光分布との関係について調べた。  
図１３は、実験結果を表すグラフ図である。球ドット４４ｐの底面半径Ｒ、及び高さＤとＲとの比（Ｄ／Ｒ比）を複数選択して（図中の表）、水平方向及び鉛直方向の配光分布を計測した。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、それぞれ水平方向及び鉛直方向の配光分布を表しており、横軸及び縦軸は、図１１に関して前述したものと同じである。
【００５８】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に表したように、Ｄ／Ｒ比が同じであれば（すなわち、ドットの形状が相似の関係にあれば）、Ｒ値が異なっても配光特性は殆ど同一である。  
また、図１３（ａ）に表したように、Ｄ／Ｒ比が０．３７５〜０．８２５の場合に水平方向の正面光度（α＝１８０度の場合の光度）が高くなり、Ｄ／Ｒ比が０．５〜０．６２５の場合に正面光度が最も高くなる。すなわち、Ｄ／Ｒ比の下限としては０．３７５が好ましく、０．５がさらに好ましいということがいえ、また、Ｄ／Ｒ比の上限としては０．８２５が好ましく、０．６２５がさらに好ましいということがいえる。
【００５９】
また、図１３（ｂ）に表したように、Ｄ／Ｒ比と鉛直方向の正面光度（β＝９０度の場合の光度）の関係についても、同様のことがいえる。すなわち、Ｄ／Ｒ比が上記の好ましい範囲内にある場合に、鉛直方向の正面光度は良好なものとなる。Ｄ／Ｒ比が０．３７５未満では、光は比較的低い位置までしか出射されない。一方、Ｄ／Ｒ比が大きくなるにつれて、光度のピークは真正面（β＝９０度）に近づくが、配光分布は広がり真正面における光度は下がる。これから、Ｄ／Ｒ比が０．８２５より大きくなると、十分な正面光度が得られないと考えられる。  
曲率半径Ｒについては、１０μｍ〜４００μｍの範囲で良好な結果が得られるが、この範囲に限定されない。
【００６０】
（実験例４）
本実験例では、本実施形態に係る発光装置２と比較例に係る発光装置４とを比較して、プリズムシート８０の有無と配光分布との関係について調べた。発光装置２及び発光装置４にそれぞれ用いた導光板４０及び導光板７０は、球ドットを有する。底角θは５２度、底面半径Ｒは７８μｍ、高さＨは１００μｍである。発光装置４は、発光装置２と基本的に同じであるが、プリズムシート８０をさらに備えている。プリズムの頂角は、９０度である。
【００６１】
ＬＥＤの数は５であり、１個当たりの光束は１（ｌｍ：ルーメン）である。導光板４０及び導光板７０の大きさは、２００ｍｍ×２１５ｍｍである。  
図１４は、実験結果を表すグラフ図である。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、それぞれ水平方向及び鉛直方向の配光分布を表しており、横軸及び縦軸は、図１１に関して前述したものと同じである。
【００６２】
図１４（ａ）から、発光装置４の場合、水平方向において水平配光角度αが１２０度以下及び２４０度以上の位置においては光が照射されない。正面を０度とすれば、水平視野角は±６０度である。これに対し、発光装置２の場合、水平配光角度αが９０〜２７０度の広い位置範囲において、満遍なく光度が適切に確保されている。正面を０度とすれば、水平視野角は±７５度である。
【００６３】
また、図１４（ｂ）から、発光装置４の場合、鉛直方向において鉛直配光角度βが４５度以下及び１３５度以上の位置においては光度が著しく低減する。正面を０度とすれば、鉛直視野角は±４５度である。これに対し、発光装置２の場合、鉛直配光角度βが０〜１８０度の広い位置範囲において、満遍なく光度が適切に確保されている。正面を０度とすれば、鉛直視野角は±７５度である。
【００６４】
以上から、本実施形態に係る発光装置２は、プリズムシート８０を備えた比較例に係る発光装置４より水平視野角及び鉛直視野角ともに広いということがいえる。
【００６５】
（実験例５）
本実験例では、円錐ドット４４ｐを用いた場合と、球ドット４４ｐを用いた場合とを比較した。円錐ドット４４ｐについては、θ＝５２度、Ｒ＝７８μｍ、Ｈ＝１００μｍである。また、球ドット４４ｐについては、Ｄ／Ｒ＝０．５である。
【００６６】
ＬＥＤの数は５であり、１個当たりの光束は１（ｌｍ：ルーメン）である。導光板４０の大きさは、２００ｍｍ×２１５ｍｍである。  
図１５は、実験結果を表すグラフ図である。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、それぞれ水平方向及び鉛直方向の配光分布を表しており、横軸及び縦軸は、図１１に関して前述したものと同じである。
【００６７】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）から、円錐ドット４４ｐを用いた場合、球ドット４４ｐを用いた場合に比べて、水平方向及び鉛直方向ともに光の指向性が強く、正面光度が高いということがわかる。このため、円錐ドット４４ｐを用いた導光板４０及び発光装置２は、光の指向性が必要な携帯電話、セキュリティ表示装置等に有効に用いることができる。
【００６８】
（実験例６）
本実験例では、表示板６０に乳白色板を用いた場合の配光分布について調べた。導光板４０には、球ドット４４ｐ（Ｄ／Ｒ比は０．５）を有するものを用いた。発光装置２は、乳白色板からなる表示板６０を備え、拡散シート５０は備えていない。
【００６９】
ＬＥＤの数は３であり、１個当たりの光束は１（ｌｍ：ルーメン）である。導光板４０の大きさは、１４５ｍｍ×１３０ｍｍである。  
図１６は、実験結果を表すグラフ図である。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、それぞれ水平方向及び鉛直方向の配光分布を表しており、横軸及び縦軸は、図１１に関して前述したものと同じである。  
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）から、表示板６０に乳白色板を用いた場合にも良好な配光分布が得られることがわかる。
【００７０】
（実験例７）
本実験例では、光源２０の光束と配光分布との関係について調べた。導光板４０には、球ドット４４ｐ（Ｄ／Ｒ比は０．５）を有するものを用いた。  
ＬＥＤの数は５である。ＬＥＤ１個当たりの光束は、１９．５（ｌｍ：ルーメン）であり、他の実験例に比べて大きい。導光板４０の大きさは、２１５ｍｍ×２００ｍｍである。
【００７１】
図１７は、実験結果を表すグラフ図である。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、それぞれ水平方向及び鉛直方向の配光分布を表しており、横軸及び縦軸は、図１１に関して前述したものと同じである。  
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）から、光源２０の光束が比較的大きい場合にも良好な配光分布が得られることがわかる（水平方向の正面光度は、３３ｃｄ）。
【００７２】
（実験例８）
本実験例では、光源２０の光束を比較的高くし、光源２０の数を比較的少なくした場合の配光分布について調べた。導光板４０には、球ドット４４ｐ（Ｄ／Ｒ比は０．５）を有するものを用いた。  
ＬＥＤの数は３であり、１個当たりの光束は１９．５（ｌｍ：ルーメン）である。導光板４０の大きさは、１４５ｍｍ×１３０ｍｍである。拡散シート５０は、使用していない。  
図１８は、実験結果を表すグラフ図である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、それぞれ水平方向及び鉛直方向の配光分布を表しており、横軸及び縦軸は、図１１に関して前述したものと同じである。  
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）から、本実験例でも良好な配光分布が得られることがわかる（正面光度で、１２〜１３ｃｄ）。
【００７３】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。  
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態に係る導光板及び発光装置並びに導光方法の一例（具体例１）を表す模式断面図である。
【図２】具体例１に係る発光装置２のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】具体例１に係るドット４４ｐの形状を表す模式図である。
【図４】ドット４４ｐの好ましい形状を導き出すための模式断面図である。
【図５】ドット４４ｐの好ましい形状を導き出すための模式断面図である。
【図６】本実施形態と対比される比較例に係る発光装置４を表す模式断面図である。
【図７】本実施形態に係る導光板及び発光装置並びに導光方法の他の一例（具体例２）を表す模式断面図である。
【図８】本実施形態に係る導光板及び発光装置並びに導光方法の他の一例（具体例３）を表す模式断面図である。
【図９】本実施形態に係る導光板及び発光装置並びに導光方法の他の一例（具体例４）を表す模式断面図である。
【図１０】配光角度を説明するための模式図である。
【図１１】実験結果を表すグラフ図である。
【図１２】実験結果を表すグラフ図である。
【図１３】実験結果を表すグラフ図である。
【図１４】実験結果を表すグラフ図である。
【図１５】実験結果を表すグラフ図である。
【図１６】実験結果を表すグラフ図である。
【図１７】実験結果を表すグラフ図である。
【図１８】実験結果を表すグラフ図である。
【符号の説明】
【００７５】
２ 発光装置
４ 発光装置
１０ 筐体
１２ 内面
１４ 光源面
１６ 底壁面
１７ 光源対向面
２０ 光源
３０ 反射シート
３２ 反射面
４０ 導光板
４２ 入射面
４２ｐ ドット
４４ 拡散面、後面
４４ａ ドット形成領域
４４ｂ ドット不形成領域
４４ｐ ドット、円錐ドット、円錐台ドット、球円錐ドット、球ドット
４６ 出射面、前面
４６ｐ ドット
５０ 拡散シート
６０ 表示板
７０ 導光板
７２ 入射面
７４ 拡散面、後面
７４ｐ  ドット
７６ 出射面、前面
８０ プリズムシート
Ｄ 高さ
Ｈ 高さ
Ｌ ピッチ
Ｌ２ ピッチ
Ｏ 原点
Ｒ 底面半径、下底半径、曲率半径
Ｒ２ 上底半径
Ｒ３ 曲率半径
ｙ 正面方向
α 水平配光角度
β 鉛直配光角度
θ 底角
【図１】
2010027573.tif 000003
【図２】
2010027573.tif 000004
【図３】
2010027573.tif 000005
【図４】
2010027573.tif 000006
【図５】
2010027573.tif 000007
【図６】
2010027573.tif 000008
【図７】
2010027573.tif 000009
【図８】
2010027573.tif 000010
【図９】
2010027573.tif 000011
【図１０】
2010027573.tif 000012
【図１１】
2010027573.tif 000013
【図１２】
2010027573.tif 000014
【図１３】
2010027573.tif 000015
【図１４】
2010027573.tif 000016
【図１５】
2010027573.tif 000017
【図１６】
2010027573.tif 000018
【図１７】
2010027573.tif 000019
【図１８】
2010027573.tif 000020