(57)【要約】【課題】集光レンズシート等を使用することなく光を正面方向へと射出することが可能な導光体を提供する。【解決手段】導光体の１主面に凹状の光偏向要素が形成され、光導入方向に沿ったその断面形状において、入射面に近い方の輪郭線の、第１主面と接続する点から頂部にかけての傾きは、導光体の屈折率をｎとしたとき、ｓｉｎ−１（１／ｎ）以上、２×ｓｉｎ−１（１／ｎ）以下である。【選択図】図２
2014093265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の導光体であって、
前記導光体は、第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とを接続する４つの側端面を有し、前記４つの側端面の少なくとも１つは、光が入射する入射面であり、
前記第１主面には、前記入射面から入射し前記導光体内を導光する光を前記第２主面側へと偏向する凹状の光偏向要素が形成され、
前記光偏向要素を、前記第１主面に垂直且つ前記入射面の１つの延在方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に平行な面で切断したときの断面形状において、前記第１主面から最も離れた部分を含む頂部からそれぞれ前記第１主面へと至る２つの輪郭線のうち、前記入射面との距離が近いほうの輪郭線の前記第１主面からの高さを表す第１関数Ａ（ｙ）が（式１）を満たすことを特徴とする、導光体。  
2014093265.tif 000013
・・・（式１）
なお、ｎは前記導光体の屈折率を表し、前記第１関数Ａ（ｙ）は前記入射面との距離が近いほうの輪郭線と前記第１主面とが接続する点から前記入射面から遠ざかる向きに距離ｙの位置における、前記輪郭線の前記第１主面からの高さを表す。
【請求項２】
前記第１関数Ａ（ｙ）は前記距離ｙの１次関数で表されることを特徴とする、請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
前記第１関数Ａ（ｙ）は前記距離ｙの２次以上の多項式関数で表され、前記第１関数Ａ（ｙ）の微分値であるｄＡ（ｙ）／ｄｙの変動幅は、前記微分値の絶対値の平均値以下であることを特徴とする、請求項１に記載の導光体。
【請求項４】
前記頂部が稜線を形成することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の導光体。
【請求項５】
前記断面形状において、前記頂部が直線、またはラウンド形状であり、
前記Ｙ方向において、前記頂部の幅は前記光偏向要素の幅の３０％以内であることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の導光体。
【請求項６】
前記２つの輪郭線のうち、前記入射面との距離が遠いほうの輪郭線の、前記距離ｙの位置における、前記第１主面からの高さを表す第２関数Ｂ（ｙ）の微分値ｄＢ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値は、前記第１関数Ａ（ｙ）の微分値ｄＡ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値と等しいか、より小さいことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の導光体。
【請求項７】
前記光偏向要素は、前記第１主面内に各々独立して配置されるドット形状であることを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の導光体。
【請求項８】
前記第２主面には、前記Ｙ方向に延在し前記Ｘ方向に配列され、前記導光体内部を導光する光の光路を規制する光路制御要素が形成されていることを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の導光体。
【請求項９】
前記光偏向要素を前記第１主面に垂直且つ前記Ｘ方向に平行な面で切断したときの断面形状の接線と、前記第１主面とのなす最大角度をθｄとし、
前記光路制御要素を前記第１主面に垂直且つ前記Ｘ方向に平行な面で切断したときの断面形状の接線と、前記第１主面とのなす最大角度をθＬとし、
前記導光体の屈折率をｎとしたとき、
前記最大角度θＬは、（式２）を満たすことを特徴とする、請求項８に記載の導光体。
2014093265.tif 000014
・・・（式２）
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の前記導光体と、
前記第１主面と対向する位置に配置される反射シートと、
前記入射面に対向して配置される光源とを備えることを特徴とする、照明装置。
【請求項１１】
前記第２主面側に、拡散性光学シートを備えることを特徴とする、請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、
請求項１０または請求項１１に記載の照明装置とを備えることを特徴とする、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体および導光体を備えた照明装置並びに表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の液晶テレビに代表されるフラットパネルディスプレイ等においては主に、直下型方式の照明装置と、エッジライト方式の照明装置とが採用されている。直下型方式の照明装置では、光源として複数の冷陰極管やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が、パネルの背面に規則的に配置される。液晶パネル等の画像表示素子と光源との間には、光散乱性の強い拡散板が用いられ、光源である冷陰極管やＬＥＤが視認されないようにしている。
【０００３】
一方、エッジライト方式の照明装置は、複数の冷陰極管やＬＥＤが、導光板と呼ばれる透光性の板の端面（入射面）に配置される。一般的に、導光板の射出面（画像表示素子と対向する面）の逆側の面（光偏向面）には、導光板の端面から入射する光を効率良く射出面へと導く光偏向要素が形成される。現在、光偏向面に形成される光偏向要素としては白色のインキが線状、またはドット状に印刷されたものが一般的（例えば特許文献１、特許文献２）である。
【０００４】
導光板は透明板の端面に光源が配置されるため、光源近傍の領域を導光する光量は多く、光源から離れた領域を導光する光量は相対的に少なくなる。従って光偏向要素は光源近傍ほど疎に、離れるほど密に配置することで導光板の射出面から均一に光が射出されるよう設計される。特許文献２には光偏向要素の粗密配置方法について、光偏向要素の大きさを変えながら一定のピッチで配置する方法、または光偏向要素の大きさを変えずに配置ピッチを変えていく方法が記載されている。現在の印刷方式で作製される導光板の大半は、光偏向要素の大きさを変えながら一定のピッチで配置する方法を採用している。しかし、白色ドットに入射した光は、ほぼ無制御に拡散反射されるため射出効率は低い。また白色インキによる光吸収も無視することはできない。
【０００５】
そこで最近では、マイクロレンズをインクジェット法によって導光板の光偏向面へと形成する方法や、レーザーアブレーション法によって光偏向要素を形成する方法などが提案されている。白色インキと違い、導光板の樹脂と空気との屈折率差による反射、屈折、透過を利用しているため、光吸収はほとんど生じない。そのため、白色インキに比べて光射出効率の高い導光板を得ることができる。
【０００６】
しかしながら、インクジェット法やレーザーアブレーション法による光偏向要素の形成は、白色インキの印刷と同様、導光板を平板成形した後に別工程で形成されるため、作製工程数が減る訳ではない。むしろ、白色インキの印刷工程よりもタクトタイムが長く、また設備のイニシャルコストが高いなど高コストとなる問題がある。
【０００７】
そこで、導光板を射出成形法や押出成形法により成形し、光偏向要素を射出成形時に、押出成形時に直接賦形する方法も提案されている（例えば特許文献３）。導光板の成形と同時に光偏向要素も形成されるため工程数が減り、低コスト化が実現できる。
【０００８】
ところで、導光板からの射出光ピークは一般的に正面方向ではなく斜め方向である。導光板は側端面から光を入射し、導光板内部を光が導光するため、正面方向に対して導光方向へと傾いた光が射出されやすいためである。従来、一般的に、導光板の他に拡散シートやプリズムシートといった光学シートを２〜４枚配置することにより、導光板から射出される光を光学シートが集光、拡散し、光の強度ピークの傾きを抑制していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１−２４１５９０号公報
【特許文献２】特開平３−６５２５号公報
【特許文献３】特開２０００−８９０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、複数の光学シートを使用するということは、それだけ光のロスも増えることとなる。光学シートと空気との間での界面反射や、レンズシートのレンズ構造による反射光などが増大するためである。更にはバックライトの組立時においても、複数の光学シートを皺やたわみが発生することなく配置することは非常に手間のかかる作業である。またＴＶ点灯時における各々の光学シートの熱変形、反り等による皺やたわみの発生にも留意した設計が求められる。
【００１１】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、導光体から射出される光の方向を制御し、集光レンズシート等を使用することなく正面方向へと射出することが可能な導光体、該導光体を備える照明装置並びに該照明装置を用いた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の問題を解決するものであり、本発明の一局面は、透光性の導光体であって、導光体は、第１主面と、第１主面と対向する第２主面と、第１主面と第２主面とを接続する４つの側端面を有し、４つの側端面の少なくとも１つは、光が入射する入射面であり、第１主面には、入射面から入射し導光体内を導光する光を第２主面側へと偏向する凹状の光偏向要素が形成され、光偏向要素を、第１主面に垂直且つ入射面の１つの延在方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に平行な面で切断したときの断面形状において、第１主面から最も離れた部分を含む頂部からそれぞれ第１主面へと至る２つの輪郭線のうち、入射面との距離が近いほうの輪郭線の第１主面からの高さを表す第１関数Ａ（ｙ）が（式１）を満たすことを特徴とする。
【００１３】
【数１】
2014093265.tif 000003
・・・（式１）
【００１４】
なお、ｎは前記導光体の屈折率を表し、前記第１関数Ａ（ｙ）は前記入射面との距離が近いほうの輪郭線と前記第１主面とが接続する点から前記入射面から遠ざかる向きに距離ｙの位置における、前記輪郭線の前記第１主面からの高さを表す。
【００１５】
また、第１関数Ａ（ｙ）は距離ｙの１次関数で表されることが好ましい。
【００１６】
あるいは、第１関数Ａ（ｙ）は距離ｙの２次以上の多項式関数で表され、第１関数Ａ（ｙ）の微分値であるｄＡ（ｙ）／ｄｙの変動幅は、微分値の絶対値の平均値以下であることが好ましい。
【００１７】
また、頂部が稜線を形成することが好ましい。
【００１８】
また、断面形状において、頂部が直線、またはラウンド形状であり、Ｙ方向において、頂部の幅は光偏向要素の幅の３０％以内であることが好ましい。
【００１９】
また、２つの輪郭線のうち、入射面との距離が遠いほうの輪郭線の、距離ｙの位置における、第１主面からの高さを表す第２関数Ｂ（ｙ）の微分値ｄＢ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値は、第１関数Ａ（ｙ）の微分値ｄＡ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値と等しいか、より小さいことが好ましい。
【００２０】
また、光偏向要素は、第１主面内に各々独立して配置されるドット形状であることが好ましい。
【００２１】
また、第２主面には、Ｙ方向に延在しＸ方向に配列され、導光体内部を導光する光の光路を規制する光路制御要素が形成されていることが好ましい。
【００２２】
また、光偏向要素を第１主面に垂直且つＸ方向に平行な面で切断したときの断面形状の接線と、第１主面とのなす最大角度をθｄとし、光路制御要素を第１主面に垂直且つＸ方向に平行な面で切断したときの断面形状の接線と、第１主面とのなす最大角度をθＬとし、導光体の屈折率をｎとしたとき、最大角度θＬは、（式２）を満たすことが好ましい。
【００２３】
【数２】
2014093265.tif 000004
・・・（式２）
【００２４】
本発明の他の局面は、上述の導光体と、第１主面と対向する位置に配置される反射シートと、入射面に対向して配置される光源とを備えることを特徴とする、照明装置である。
【００２５】
また、第２主面側に、拡散性光学シートを備えることが好ましい。
【００２６】
本発明のさらに他の局面は、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、上述の照明装置とを備えることを特徴とする、表示装置である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、集光性の光学シートを配さなくても輝度の高い導光体、該導光体を備える照明装置並びに該照明装置を用いた表示装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態の照明装置の断面模式図
【図２】（ａ）本発明の実施形態の導光体の斜視図、（ｂ）（ｃ）本発明の実施形態の導光体の側端面から見た図
【図３】本発明の実施形態の導光体の光偏向要素の断面図
【図４】本発明の実施形態の導光体内部の光の伝搬を示す側面図
【図５】本発明の実施形態の導光体の光偏向要素の断面図
【図６】本発明の実施形態の導光体の光偏向要素の断面図
【図７】（ａ）光路制御要素がない導光体の内部の光の伝搬を示す上面図、（ｂ）光路制御要素がない導光体の内部の光の伝搬を示す側面図
【図８】（ａ）光路制御要素がない導光体の面輝度分布を示す図、（ｂ）本発明の実施形態の面輝度分布を示す図
【図９】（ａ）本発明の実施形態の導光体内部の光の伝搬を示す上面図、（ｂ）本発明の実施形態の導光体内部の光の伝搬を示す側面図
【図１０】本発明の実施形態の導光体の光路制御要素および光偏向要素の断面図
【図１１】本発明の実施形態の導光体の光路制御要素および光偏向要素の断面図
【図１２】本発明の実施形態の表示装置の断面模式図
【図１３】本発明の実施例の導光体の平面図および断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（実施形態）
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態における照明装置３の概略断面図であり、各部位の縮図は実際とは一致しない。照明装置３は、導光体７、光源６を少なくとも含んで構成される。また反射板（反射シート）５と少なくとも１枚以上の透過性光学シート８を含んでも良い。
【００３０】
光源６としては例えば点光源が挙げられる。点光源としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）が挙げられ、ＬＥＤとしては白色ＬＥＤや光の３原色である赤色、緑色、青色のチップで構成されるＲＧＢ−ＬＥＤ等が挙げられる。これら点光源が光源６として導光体７の４つの側端面のうち少なくとも１つの端面７Ｌ（入射面）の延在方向（Ｘ方向）に複数配置される。図１では、光源６を導光体７の１つの入射面７Ｌに配置する例を示しているが、これに限らず、対向する２つの端面に配置する場合もあり得る。または光源６はＣＣＦＬ（冷陰極管）に代表される蛍光管や面光源であっても良い。また導光体７の形状は、図１に示すような平板形状ではなく、楔形状等であっても良い。
【００３１】
導光体７の観察者側Ｆの面が第２主面である射出面７ｂである。射出面７ｂとは反対側の面には第１主面である光偏向面７ａが形成され、光偏向面７ａは平坦面と光偏向要素１８とで構成される。光偏向要素１８は、導光体７内部を導光する光の角度を、射出面７ｂから射出される角度へと偏向する。光偏向要素１８としては、凹型のマイクロレンズ形状やピラミッド形状等、平面上に各々独立して離散的に配置されるドット状の構造物が挙げられる。光偏向要素１８をドット状として第１主面内に配置することで、光偏向要素１８の視認性を抑制しながら、所望の輝度分布が得られるよう光偏向要素１８の配置を制御することが可能である。
【００３２】
また光偏向面７ａの平坦面には光偏向要素１８に比べて十分微細な凹凸（図示せず）が付与されていても良い。微細凹凸の高さは光偏向要素１８の高さの１／１０以下であることが望ましい。光偏向要素１８の高さの１／１０を超えると、導光体７の面輝度均一性を低下させるおそれがあるためである。微細凹凸は光偏向面７ａの平坦面上に離散的に配置されるドット状であることが望ましい。その形は不定形でも構わない。光偏向要素１８が間隔をあけて配置されると、導光体７を観察者側Ｆから観察した際に光偏向要素１８の１つ１つが視認されてしまう場合がある。これは導光体７内部を導光する光のうち、光偏向要素１８によって導光角度を偏向された光が射出面７ｂから射出されるため、観察者には光偏向要素１８が光って観察され、平坦面は暗く観察されるためである。微細凹凸を光偏向要素１８の間に複数配置することで、光偏向要素１８が配置されない平坦部も光って観察されるため、光偏向要素１８の１つ１つが視認されることを抑えることが出来る。
【００３３】
また微細凹凸は筋状の凹凸であっても良い。そして微細凹凸が延在する方向は、Ｘ方向と略直交する方向（Ｙ方向）であることが望ましい。後述する導光体７の射出面７ｂに形成される光路制御要素１９の機能を補助するためである。
【００３４】
また微細凹凸は筋状の凹凸であって、その延在方向はＸ方向であっても良い。微細凹凸がＸ方向に延在する場合、光偏向要素１８のみでは偏向しきれない導光を偏向し射出することが出来るため、導光体７の射出効率が向上するためである。
【００３５】
一方、導光体７の射出面７ｂには光路制御要素１９が形成される。光路制御要素１９は、光源６から入射面７Ｌを通って導光体７に入射される光の導光、及び射出面７ｂからの射出光を制御し、導光体７の輝度均一性が高まり、また高輝度化を実現できる。光路制御要素１９は一方向に延在するプリズム形状やレンチキュラーレンズ形状であって、その延在方向はＸ方向と略直交する方向（Ｙ方向）である。ここで略直交する方向とは、９０度（直交）に対して±１０度の範囲を示す。すなわち光源６の光軸方向と略一致する。導光体７の製法上生じる角度ズレや、導光体７の射出面７ｂ側に規則的な構造を有する板やシート等を配置する際のモアレ抑止のために角度を傾ける場合もあり得る。このときＸ方向に対して±１０度の範囲であれば後述する本発明の照明装置３の特性を大きく損なうことはない。
【００３６】
本実施形態の照明装置３はその使用目的に応じて、導光体７の光偏向面７ａ側に反射シート５を備えても良い。光源６から入射面７Ｌを介して導光体７内を導光する光は、光偏向面７ａに形成される光偏向要素１８によって偏向され射出面７ｂから射出されるが、一部の光は光偏向要素１８で反射せずに屈折透過してしまう。従って光偏向面７ａ側に反射シート５を備えることで、光偏向面７ａから射出される光を再度導光体７へと入射させる効果が得られるため、観察者側Ｆへと射出する光量を増やすことが出来る。反射シート５は特に限定されないが、例えば一般的な白色反射板や鏡面反射板が挙げられる。またはプリズム形状が付与された構造反射板であっても良い。
【００３７】
更に本実施形態の照明装置３は、導光体７の射出面７ｂ側に１枚以上の透過性光学シート８を備えても良い。透過性光学シート８としては、拡散シートや拡散板、マイクロレンズシートといった、拡散性の光学シートであることが望ましい。更に偏光を分離する機能を有していても良い。
【００３８】
以下、本実施形態の照明装置３を構成する導光体７について、さらに詳細に述べる。図２は導光体７の斜視図及び側面図である。導光体７の光偏向面７ａには凹状である光偏向要素１８が形成される。光偏向要素１８の形状は、真円または楕円のマイクロレンズ形状やピラミッド形状に代表される多角プリズム形状であっても良い。
【００３９】
光偏向要素１８の形状について、図３を用いてより詳細に説明する。図３は光偏向要素１８のＹ方向における断面図である。光偏向要素１８の断面は、光偏向面７ａから最も離れた頂部Ｔと、頂部Ｔから光偏向面７ａへと至る２つの輪郭線を有している。より光源６に近い輪郭線が輪郭線Ａであり、他方が輪郭線Ｂである。第１関数Ａ（ｙ）は、輪郭線Ａと光偏向面７ａとが接続する点を０とし、そこから輪郭線Ｂと光偏向面７ａとが接続する点Ｄｙへの向きに距離ｙの位置における、輪郭線Ａの光偏向面７ａからの高さを表す。一方で第２関数Ｂ（ｙ）は同様に距離ｙの位置における輪郭線Ｂの光偏向面７ａからの高さを表す。このとき、第１関数Ａ（ｙ）について以下の（式１）を満たすことが望ましい。
【００４０】
【数３】
2014093265.tif 000005
・・・（式１）
【００４１】
ここでｎは導光体７の屈折率である。
【００４２】
輪郭線Ａの形状を表す第１関数Ａ（ｙ）が全ての位置において（式１）を満足することで、導光体７からの射出光のピークを効率的に射出面７ｂの正面方向へと向けることが出来る。第１関数Ａ（ｙ）が（式１）を満足せず、輪郭線Ａの角度成分が小さい場合、導光体７から射出される光のピークは、正面方向ではなく斜め方向へ発生するため、高輝度な照明装置を得るためには、プリズムシートに代表される集光性光学シートを配置する必要が生じる。一方で第１関数Ａ（ｙ）が（式１）を満足せず、輪郭線Ａの角度成分が大きい場合、導光体７から射出される光のピークは、正面方向ではなく斜め方向へと発生し、更には輪郭線Ａで反射せず屈折透過する光が増大し、照明装置３の射出効率が低下する。
【００４３】
本実施形態の（式１）について以下図面を用いて詳細に説明する。（数１）の左辺は屈折率ｎの導光体７における空気との界面での全反射角を表している。すなわち、光偏向要素１８の輪郭線Ａに対して、光偏向面７ａと平行な光が入射したとき全反射するために必要な輪郭線Ａの角度成分を表している。しかしながら図４に示されるように、実際には最も入射面７Ｌ側に配置された光偏向要素１８を除いて、他の光偏向要素１８には光偏向面７ａと平行な光はほとんど入射しない。各々の光偏向要素１８は、これらより入射面７Ｌ側に配置された光偏向要素１８の影になるためである。従って、光偏向面７ａに平行な角度を０度としたとき、０度以上の俯角で輪郭線Ａに光ｋ１は入射する。なお、光偏向面７ａの平坦部で反射し輪郭線Ａへと向かう光ｋ２も存在するが、ごく一部の光であり、その影響は光ｋ１に比べてわずかである。
【００４４】
０度以上の角度で輪郭線Ａに向かう光ｋ１の最大角度は、（式１）の左辺で表される上述の全反射角に等しい。従って、輪郭線Ａに入射する光のうち最大角度で入射する光を全反射する条件は（式１）の右辺となる。ところで実際には導光体７内を最大角度で導光する光量は少ない。光源６からは配光が略ランバート分布的である光が入射面７Ｌから入射するが、角度が大きな光ほど空気と導光体７とのフレネル反射によって透過出来ずに反射する光が多くなる。また導光角度が大きな光は、入射面７Ｌ近傍の光偏向要素１８によってその大部分が偏向され、入射面７Ｌ近傍で射出されてしまう。従って、（式１）の右辺はより好ましくは１．５×ｓｉｎ−１（１／ｎ）である。また上述した通り、光偏向面７ａと平行な角度で輪郭線Ａに入射する光もほとんど存在しないため、（式１）の左辺はより好ましくは１．１×ｓｉｎ−１（１／ｎ）である。
【００４５】
光源からの光を直接的に偏向する面である輪郭線Ａの形状をこのように設定することにより、導光体内部を導光する光を正面方向へと強く射出する導光体７を得ることが出来る。
【００４６】
図３で例示する光偏向要素１８の形状についての説明に戻るが、第１関数Ａ（ｙ）は一次関数であり、どの位置においても第１関数Ａ（ｙ）の微分値ｄＡ（ｙ）／ｄｙは一定値となる。そのため、輪郭線Ａ（ｙ）が（式１）を満足することで、導光体７からの射出光のピーク位置を正面方向、すなわち観察者側Ｆへと制御しやすくなるため望ましい。
【００４７】
一方で、輪郭線Ｂの形状を表す第２関数Ｂ（ｙ）について、その微分値ｄＢ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値は第１関数Ａ（ｙ）の微分値ｄＡ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値と同等か、小さいことが望ましい。その理由について説明する。光源６から入射面７Ｌを通って導光体７に入射した光の一部は、光偏向要素１８の輪郭線Ａと空気との界面での全反射によってその進路が偏向され、射出面７ｂから観察者側Ｆへと射出される。その他の光は、光偏向要素１８の輪郭線Ａと空気との界面で屈折透過する。このとき、一部の光は輪郭線Ｂへと向かい、空気と輪郭線Ｂとの界面で屈折透過し、導光体７へと再入射する。その他の光は反射シート５へと向かい、反射シート５で拡散反射され、光偏向面７ａから導光体７へと再入射する。このとき、輪郭線Ｂの形状を表す第２関数Ｂ（ｙ）の微分値ｄＢ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値が大きいほど、輪郭線Ａから屈折透過した光のうち、輪郭線Ｂを介して導光体７へと再入射する光が増大し、逆に第２関数Ｂ（ｙ）の微分値ｄＢ（ｙ）／ｄｙが小さいほど、輪郭線Ａから屈折透過した光のうち、反射シート５で拡散反射され、光偏向面７ａから導光体７へと再入射する光が増大する。
【００４８】
導光体７を構成する光偏向要素１８の輪郭線Ａは、入射面７Ｌから導光体７へと入射した光を偏向することで射出面７ｂから射出し、その射出配光のピークは正面方向と略一致する。そのため、観察者側Ｆから導光体７を観察した際、光偏向要素１８が視認されやすいという問題が生じる。つまり、光偏向要素１８の１つ１つが指向性の強い点光源として視認される。
【００４９】
そこで発明者らは、輪郭線Ａから屈折透過する光が一度反射シートで拡散反射された後に光偏向面７ａから再入射することで、観察者側Ｆから導光体７を観察した際に、光偏向要素１８の周辺部が発光して視認される結果、光偏向要素１８の１つ１つの視認性が低下することを見出した。
【００５０】
すなわち、導光体７は、輪郭線Ｂの形状を表す第２関数Ｂ（ｙ）の微分値ｄＢ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値を輪郭線Ａの形状を表す第１関数Ａ（ｙ）の微分値ｄＡ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値と同等か、小さくすることで、輪郭線Ａから屈折透過した光のうち、反射シート５で拡散反射され光偏向面７ａを介して導光体７へ再入射する光を増大させ、光偏向要素１８の視認性を抑制することが出来る。
【００５１】
なお、導光体の入射面が対向する２つの側端面である場合、輪郭線Ｂには距離が離れた光源からの入射光を偏向するため、輪郭線Ａと同形状であることが望ましい。一方で導光体の入射面が１つの側端面である場合、光源からの入射光を直接偏向するのは輪郭線Ａである。輪郭線Ｂには、輪郭線Ａに入射した光のうち、反射せずに屈折透過した光が入射する。この場合は、上述のように、第２関数Ｂ（ｙ）の微分値ｄＢ（ｙ）／ｄｙの絶対値の平均値が、第１関数Ａ（ｙ）の微分値ｄＡ（ｙ）／ｄｙより小さくなるよう設定することで、輪郭線Ａに入射した光のうち反射せずに屈折透過した光が、輪郭線Ｂを介して導光体へと再入射する光量を減らすことが出来る。
【００５２】
図５は別の実施形態による光偏向要素１８のＹ方向における断面図である。光偏向要素１８は、光偏向面７ａから最も離れた頂部Ｔと頂部Ｔから光偏向面７ａへと至る２つの輪郭線、輪郭線Ａと輪郭線Ｂとを有しており、それぞれの形状は第１関数Ａ（ｙ）と第２関数Ｂ（ｙ）とで表される。図３で示された輪郭線の第１関数Ａ（ｙ）と第２関数Ｂ（ｙ）とは双方ともに直線で表される一次関数であったが、図５に示される輪郭線の第１関数Ａ（ｙ）と第２関数Ｂ（ｙ）とは２次以上を含む多項式関数である。このとき、輪郭線Ａの形状を表す第１関数Ａ（ｙ）が全ての位置において、（式１）を満足することが望ましい。導光体７内部を導光する光はＹ方向に平行な光だけでなく、導光体７の光偏向面７ａと射出面７ｂとで反射しながら導光する斜め光も多く存在する。そのため、輪郭線Ａの形状を多項式関数で表される曲面とすることで、複数の角度の光を効率的に正面方向へと偏向して射出することが出来る。更には正面方向以外への射出光も増やすことで、照明装置３の射出光がピーキーになり過ぎないよう調整することができる。
【００５３】
導光体内部を導光する光はあらゆる角度で光偏向要素へと入射するため、輪郭線Ａは複数の角度成分を有する湾曲形状であっても良い。また導光体からの射出光を正面方向だけでなく、一定の角度範囲に散らして射出したい場合においても有効である。しかしながら、効率的に正面方向へと射出光を偏向するための輪郭線Ａの形状は上記（式１）で規定されており、（式１）の範囲を超えた角度成分を有した場合、正面方向への偏向機能が低下するため望ましくない。従って、第１関数Ａ（ｙ）の微分値であるｄＡ（ｙ）／ｄｙの変動幅を、微分値の絶対値の平均値以下の範囲とし、変動を抑制し（式１）で規定される範囲を超えないようにすることが好ましい。
【００５４】
図６は別の実施形態による光偏向要素１８のＹ方向における断面図である。光偏向要素１８は光偏向面７ａから最も離れたラウンドの頂部Ｔと、頂部Ｔから光偏向面７ａへと至る２つの輪郭線、輪郭線Ａと輪郭線Ｂとを有しており、それぞれの形状は第１関数Ａ（ｙ）と第２関数Ｂ（ｙ）とで表される。図３、図５で示されるように頂部Ｔにおいて曲率が非連続的に変化し、頂部Ｔが稜線を形成する場合、導光体７から射出される光の配光は正面方向へピーキーな特性となり易い。また、稜線まで至る輪郭線Ａによって効率的に導光体内部を導光する光を正面方向へと射出することが可能となる。輪郭線Ａ、輪郭線Ｂを２次以上を含む多項式関数とすることで、正面方向以外への射出光を増やし、ピーキーな射出光特性を調製する手法について上述したが、頂部Ｔをラウンドとすることでも同様の効果を得ることが出来る。更には、頂部Ｔが稜線である場合、光偏向要素１８を形成する型に欠陥が発生しやすく、また、接触による傷や欠け、磨耗という問題が生じるが頂部Ｔをラウンドとすることで欠陥、問題の発生を抑制することが出来る。更に、頂部をラウンドとすることは、導光体からの射出光を正面方向だけでなく一定の角度範囲に散らして射出したい場合にも有効である。あるいは頂部Ｔを直線形状としてもよい。
【００５５】
ところでラウンドの頂部Ｔの幅Ｔｙは、光偏向要素１８のＹ方向の幅Ｄｙに対して３０％以内であることが望ましい。ラウンドの頂部Ｔの領域は上述した（式１）から外れた範囲となるため、ラウンドの頂部Ｔの幅が光偏向要素１８の幅Ｄｙの３０％を超えると、正面方向へと偏向される光量が減り、輝度が低下してしまうためである。
【００５６】
図３、図５、図６に示した光偏向要素１８のＹ方向における断面形状は一部の例であり、これらに限定されない。例えば輪郭線Ａを表す第１関数Ａ（ｙ）が一次関数であり、輪郭線Ｂを表す第２関数Ｂ（ｙ）が２次以上を含む多項式関数であっても良いし、その逆でも良い。
【００５７】
一方、導光体の射出面７ｂには光路制御要素１９が形成される。光路制御要素１９はＹ方向に延在するプリズム形状やレンチキュラーレンズ形状であって、Ｘ方向へ一定のピッチで配列される。このとき光路制御要素１９はギャップをあけて配列しても良い。図２では光路制御要素１９の形状がレンチキュラーレンズである場合を図示している。光路制御要素１９は導光体７内を導光する光の進路と射出面７ｂから射出される光の射出方向を制御する。先述した、導光体７のＸ方向における光偏向要素密度Ｄが一定である場合についての従来の問題点と本発明による解決手段について以下説明する。
【００５８】
図７は、光路制御要素１９が無い導光体７において、内部を導光する光の振る舞いを図示している。図７（ａ）は射出面７ｂ側から見た図であり、図７（ｂ）は入射面７Ｌから見た図である。ここでは簡易的に、導光体７の入射面７Ｌに光源６が１つ配置された場合について図示している。
【００５９】
光路制御要素１９が無い場合、光源６から射出された光が入射面７Ｌから導光体７に入射し、導光体７内部を扇状に広がりながら導光する。ここで図８（ａ）は光路制御要素１９が無い導光体７の面輝度分布を示した図であり、例として導光体７の長辺２辺を入射面７Ｌとしている。光路制御要素１９が無い導光体７は図に示される三角形状の暗部Ｇが生じてしまう。これは図７（ａ）で示したように、光源６から導光体７に入射した光が扇状に広がって導光することに起因し、複数の光源６による導光の重ね合わせ、そして光源６が配置されない短辺の側端面からの光漏れなどによる。従って従来においては、光偏向要素１８の配置設計をする際、Ｘ方向の光偏向要素密度Ｄを一定とすることは難しく、Ｙ方向のみならずＸ方向にも疎密設計をして対処しなければならないという問題があった。
【００６０】
図９は光路制御要素１９がある導光体７において、内部を導光する光の振る舞いを図示している。図９（ａ）は射出面７ｂ側から見た図であり、図９（ｂ）は入射面７Ｌから見た図である。
【００６１】
光源６から入射した光は、光路制御要素１９の傾斜面によりその反射角度が偏向され、扇状に広がることなくＹ方向へと導光する。図８（ｂ）は光路制御要素１９がある導光体７の面輝度分布を示した図である。光源６から入射した光が扇状に広がらずＹ方向へと導光するため、図８（ａ）で示したような暗部Ｇは生じない。また光源６が配置されない短辺側端面からの漏れ光もほとんどなく、高効率な照明装置３を得ることが出来る。
【００６２】
このように、導光体７内部を導光する光の進路を制御する機能は、上述した暗部Ｇの発生を抑制し輝度均一性を高める。導光体７を用いた照明装置３は、液晶ディスプレイのバックライト、例えば３Ｄディスプレイにおけるスキャニングバックライトに適用することが出来る。また光源６のオンオフによって照明装置３の発光するエリアを制御することが出来るため、ローカルディミングによる液晶ディスプレイの省電力化に寄与することも出来る。
【００６３】
光路制御要素１９はＹ方向に延在しＸ方向に配列される、断面が三角形状であるプリズムレンズ、多角プリズムレンズ、またはこれらプリズムレンズの先端が丸みを帯びた形状であっても良い。光路制御要素１９をこのようなプリズムレンズ形状とした場合、射出面７ｂから射出される光が集光され、高輝度な照明装置３を得ることが出来る。
【００６４】
光路制御要素１９の断面形状の形状は球面、または非球面である湾曲レンチキュラーレンズの断面形状であることが望ましい。湾曲レンチキュラーレンズによって射出面７ｂから射出される光が集光され、高輝度な照明装置３を得ることが出来るだけでなく、入射面７Ｌ近傍に発生する光源ムラを抑制することが出来るためである。つまり、導光体７の入射面７Ｌには複数の光源６が一定の間隔で配置されるが、入射面７Ｌ近傍には光源６の配置間隔に起因する光源ムラが生じる。球面、または非球面である湾曲レンチキュラーレンズの断面輪郭の接線角度は、導光体７の面に対して様々な角度で構成される。そのため、湾曲レンチキュラーレンズによって内部反射される導光は、様々な角度で反射されるため、光源ムラを抑制することが出来る。
【００６５】
更に光路制御要素１９は、光偏向要素１８の視認性を低減する機能を備える。本実施形態の照明装置３をディスプレイ用のバックライトとして適用する場合、光偏向要素１８が点状に視認されることは望ましくない。光路制御要素１９がプリズムレンズである場合、光偏向要素１８のイメージはスプリットされる。例えば光路制御要素１９が三角プリズムレンズである場合、１つの光偏向要素１８のイメージが２つのイメージへとスプリットされる。従って光偏向要素１８の視認性低減が容易となる。一方で光路制御要素１９が湾曲レンチキュラーレンズである場合、点状である光偏向要素１８のイメージは線状化されるため、光偏向要素１８の視認性低減が容易となる。
【００６６】
光路制御要素１９はＹ方向に延在しＸ方向に一定の間隔、またはランダムな間隔で配列される。このとき光路制御要素１９の間に平坦面である隙間があっても良い。光路制御要素１９が配列されるピッチの１０％以下の隙間であれば、上述した暗部Ｇの抑制機能、または発光面のエリア制御機能、光偏向要素１８の視認性低減に影響を与えない。より望ましくは光路制御要素１９が配列されるピッチの５％以下の隙間である。このような隙間を設けることで、導光体７の成形用金型の寿命を延ばし、且つ成形不良の発生を抑えることができる。
【００６７】
ここまで光偏向要素１８のＹ方向断面形状と、光路制御要素１９についての説明を行ったが、次に光偏向要素１８のＸ方向断面形状と、光路制御要素１９のＸ方向断面形状の相互作用による新しい機能について以下説明する。
【００６８】
ドット状である光偏向要素１８を光偏向面７ａに垂直且つＸ方向に平行な面で切断したときの断面形状の接線と、光偏向面７ａとのなす最大角度をθｄとし、光路制御要素１９を射出面７ｂに垂直且つＸ方向に平行な面で切断したときの断面形状の接線と、射出面７ｂとのなす最大角度をθＬとし、導光体７の屈折率をｎとしたとき、最大角度θＬは以下の（式２）の範囲を満たすことで、導光体７に入射した光を効率的に射出面７ｂから射出し、輝度均一性を高め、また、光利用効率を向上させることが出来る。
【００６９】
【数４】
2014093265.tif 000006
・・・（式２）
【００７０】
光源６から導光体７に入射した光は導光体７内部を３次元的な光路で導光する。入射面７Ｌの延在方向をＸ方向、入射面７Ｌと直交する方向をＹ方向、導光体７の光偏向面７ａの法線方向、すなわち導光体７の厚み方向をＺ方向としたとき、ＸＹ平面で導光体７内部を導光する光をみたとき、その射出効率、及び射出角度は光偏向要素１８のＸＹ平面における断面形状によって決定される。一方で、ＸＺ平面で導光体７内部を導光する光をみたとき、光偏向要素１８のＸＺ平面における断面形状によってその光路が偏向された光は、射出面７ｂに形成された光路制御要素１９によって更に偏向される。すなわち、導光体７に入射した光を効率的に射出面７ｂから射出するためには、光偏向要素１８のＸＹ平面における断面形状だけではなく、光偏向要素１８のＸＺ平面における断面形状と光路制御要素１９のＸＺ平面における断面形状との相互作用を考える必要がある。
【００７１】
図１０はＸＺ平面における光偏向要素１８の最大接線角度θｄと光路制御要素１９の最大接線角度θＬとの関係を示す断面図である。光偏向要素１８に入射した光線ｋが最大接線角度θｄによって反射され、光路制御要素１９に入射した光線ｋが最大接線角度θＬによって屈折して射出する様子を示している。光線ｋはＸ方向に対してαという角度で光偏向要素１８に入射する場合を考える。このとき、光線ｋを反射するには光偏向要素１８と空気との屈折率差による全反射条件は以下の（式３）で表され、この全反射条件を満たす光線ｋの振る舞いについて説明する。
【００７２】
【数５】
2014093265.tif 000007
・・・（式３）
【００７３】
光偏向要素１８で反射し、射出面７ｂ側へと進路を変えた光線ｋは光路制御要素１９によって屈折し透過する。このとき、導光体７内部での光線ｋとＺ軸とのなす角度θｐに対し、導光体７から射出された光線ｋとＺ軸とのなす角度θａを小さくする、すなわち光路制御要素１９によってＺ方向へと集光するためには、光路制御要素１９の最大接線角度θＬは以下の（式４）を満足しなければならない。
【００７４】
【数６】
2014093265.tif 000008
・・・（式４）
【００７５】
ここでαが最も大きな角度である場合について考えると、以下の（式５）となる。
【００７６】
【数７】
2014093265.tif 000009
・・・（式５）
【００７７】
この（式５）を満足する光路制御要素１９を形成することで、光偏向要素１８によって反射された光線ｋは光路制御要素１９によってＺ方向へと集光されて射出されるため、照明装置３の輝度が向上する。
【００７８】
最も望ましくは、光路制御要素１９によって屈折し射出される光線ｋとＺ軸とのなす角度θａは０度である。そのため以下の（式６）を満足することが望ましい。
【００７９】
【数８】
2014093265.tif 000010
・・・（式６）
【００８０】
（数６）の右式の±αを除いた数式は、光路制御要素１９によって屈折し射出される光線ｋとＺ軸とのなす角度θａが０度となる式である。ここで光線ｋの入射角αは最大値としている。しかしながら光偏向要素１８で反射される光線ｋの入射角αは０度以上から（式２）で表される角度の範囲であるため、光路制御要素１９の最大接線角度θＬは最適角度から±αの間に設定されることが望ましい。
【００８１】
一方で光路制御要素１９の最大接線角度θＬが大き過ぎる場合、光路制御要素１９へと入射する光線ｋが光路制御要素１９と空気との界面で全反射を起こしてしまうため望ましくない。ここで光線ｋの入射角αが０度である場合について考えたとき、光路制御要素１９の最大接線角度θＬは以下の（式７）を満足することが望ましい。
【００８２】
【数９】
2014093265.tif 000011
・・・（式７）
【００８３】
光路制御要素１９の最大接線角度θＬが（式４）を満足しないとき、光路制御要素１９の最大接線角度θＬに入射した光線ｋは透過出来ずに反射されるため望ましくない。光線ｋの入射角αが（式１）で求まる最大角度である場合でも、光路制御要素１９と空気との界面とで全反射を起こさないことが好ましく、以下の（式８）を満足することがより望ましい。
【００８４】
【数１０】
2014093265.tif 000012
・・・（式８）
【００８５】
ここで光路制御要素１９の最大接線角度θＬ、及び光偏向要素１８の最大接線角度θｄの算出方法について説明する。光路制御要素１９が図１１に示されるような湾曲レンチキュラーレンズ形状である場合、最大接線角度は隣り合う光路制御要素１９の谷部となり、そこから湾曲レンチキュラーレンズの頂部に向かうにつれ接線角度は小さくなる。つまり接線角度は湾曲レンチキュラーレンズの輪郭上で連続して変化するため、最大接線角度を隣り合う光路制御要素１９の谷部の１点で議論することは難しい。そこで最大接線角度θＬの定義を次のように規定する。すなわち、湾曲レンチキュラーレンズのピッチをＰＬとしたとき、隣り合う光路制御要素１９の谷間の点と、そこからＸ方向にＰＬ×１／１０だけ離れた位置における光路制御要素１９の断面輪郭上の点とを結んだ線の角度と規定する。光偏向要素１８の最大接線角度θｄについても同様に規定する。光偏向要素１８のＸ方向の幅をＰｄとしたとき、光偏向面７ａとの接点と、そこからＸ方向にＰｄ×１／１０だけ離れた位置における光偏向要素１８の断面輪郭上の点とを結んだ線の角度と規定する。
【００８６】
本発明に係る導光体７は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）に代表されるアクリル樹脂、またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル共重合体）、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン共重合体）等の透明樹脂を用いて、当該技術分野では良く知られている押出成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって、光偏向要素１８、及び光路制御要素１９を一体で成形する。または、平板の導光体７を上述した製法で成形した後、光偏向要素１８、及び光路制御要素１９を印刷法や、ＵＶ硬化樹脂、放射線硬化樹脂などを用いて形成しても良い。
【００８７】
本発明の導光体７は上述した製法のうち、特に押出成形法を用いて、光偏向要素１８と光路制御要素１９とを一体に成形することが望ましい。これにより、導光体７を作製するための工程数が減り、またロール・トゥ・ロールでの成形であるため、量産性が高いためである。本発明の導光体７に形成される光偏向要素１８は一次元方向の疎密パターンであるため、望ましくはロール金型の幅方向と一次元方向の疎密方向とを一致させ、ロール金型の周回方向は略一定の間隔で配置することで、シームレスでの導光体７の成形が可能となる。
【００８８】
図１２は本実施形態における照明装置３と、画像表示素子２とを用いた表示装置１の概略断面図であり、各部位の縮図は実際とは一致しない。表示装置１を構成する透過性光学シート８としては、透明な基材上に拡散ビーズをコーティングした拡散シートが挙げられる。拡散シートは導光体７の光偏向面７ａに形成された光偏向要素１８を暈し視認性を抑制すると同時に、拡散ビーズがマイクロレンズと同様の効果を発揮することで導光体７からの射出光を観察者側Ｆへと集光する機能を有する。または透過性光学シート８は、より集光性の高い略半球形状であるマイクロレンズを規則的に、または不規則的に配置したマイクロレンズシートであっても良い。または透明な基材中に拡散フィラーを分散した拡散板（シート）であっても良く、この拡散板（シート）は偏光分離機能を有していても良い。
【００８９】
画像表示素子２は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する素子であることが好ましい。画素単位で光を透過／遮光して画像を表示するものであれば、本発明の照明装置３により、観察者側Ｆへの輝度が向上された光を有効に利用して、画像品位の高い画像を表示させることができる。
【００９０】
画像表示素子２は、液晶表示素子であることが好ましい。液晶表示素子は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子に比べて、画像品位を高くすることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００９１】
以上、本発明の導光体７、照明装置３、並びに表示装置１について説明したが、本発明の照明装置３は表示装置１のみに適用されるものではない。すなわち光源６から射出された光を効率的に集光する機能を有する照明装置３として例えば照明機器などにも使用できる。
【実施例】
【００９２】
以下、実施例に基づいて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００９３】
（導光体の概略）
本実施例における導光体７について説明する。導光体７の光射出面７ｂには高さが約５０μｍ、幅が約１５０μｍの湾曲レンチキュラーレンズ（光路制御要素）１９が形成される。湾曲レンチキュラーレンズ１９はＹ方向に延在し、Ｘ方向に隙間無く配列される。そしてＸ方向断面における最大接線角度θＬは約５８度である。
【００９４】
一方、導光体７の光偏向面７ａには図１３に示されるような、底面が左右非対称な楕円である凹状の非対称楕円マイクロドット（光偏向要素）１８が、非対称楕円長軸がＸ方向と一致して離散的に配置される。楕円マイクロドットの長軸の大きさは約２００μｍ、短軸の大きさは約６０μｍであり、レンズの高さ（凹状であるので深さ）は約２０μｍである。導光体７の厚みは３ｍｍ、大きさは３２インチサイズであり、入射面７Ｌは４つの側端面のうち長辺１辺とし、材料はＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）を使い、押出成形にて作製した。
【００９５】
（光偏向要素の形状）
続いて本実施例の導光体７に形成された非対称楕円マイクロドット１８について詳細に説明する。楕円マイクロドット１８の長軸はＸ方向と略一致しており、短軸はＹ方向と略一致して配置される。従ってＹ方向断面、すなわち楕円マイクロドット１８の短軸断面の形状は、光源６の光軸に直交する面である。向かって左側の輪郭線が輪郭線Ａであり、右側の輪郭線が輪郭線Ｂであり、共に１次関数形状とした。本実施例における導光体７はＰＭＭＡを用いて成形されており、ＰＭＭＡの屈折率はおよそ１．４９である。従って、空気との界面における全反射角は約４３度である。（式１）によって、輪郭線Ａの傾斜角度は４３度以上８６度以下にすることが望ましいが、上述したとおり更には４７度以上６５度以下の範囲であることが好ましい。本実施例においては、輪郭線Ａと光偏向面７ａとのなす角度を５２度、輪郭線Ｂと光偏向面７ａとのなす角度を２８度とした。また頂部Ｔはラウンド形状としており、その幅は非対称楕円マイクロドット１８のＹ方向の幅Ｄｙに対して１５％とした。
【００９６】
（光偏向要素の形状と光路制御要素の形状）
次に非対称楕円マイクロドット１８のＸ方向断面における形状と、光路制御要素１９である湾曲レンチキュラーレンズ１９の形状について説明する。上述した通り、非対称楕円マイクロドット１８のＸ方向断面における最大接線角θｄと、湾曲レンチキュラーレンズ１９のＸ方向断面における最大接線角θＬとは（式２）を満足することが望ましい。本実施例における非対称楕円マイクロドット１８のＸ方向断面における形状は、その最大接線角θｄが２５度である球面形状とした。上述した通り、本実施例における湾曲レンチキュラーレンズ１９の最大接線角θＬを約５８度としたので、楕円マイクロドット１８のＸ方向断面おける最大接線角θｄは約３８度以下であることが望ましい。
【００９７】
（導光体の光学評価）
以上のようにして、光偏向要素１８の形状、光路制御要素１９の形状が決定され作製された導光体７を液晶ＴＶにて光学評価を行った。構成は観察者側Ｆから順に、液晶表示素子２、拡散シート８ａ、導光体７、反射シート５である。光源６は導光体７の４つの側端面のうち長辺１辺を入射面７Ｌとして複数配置される。尚、比較例１としては一般的に使用される印刷導光板を準備した。印刷導光板の射出面は平坦であり、光偏向面には白色インキによるドットが印刷されたものである。比較例１の構成は観察者側から順に、液晶表示素子２、上拡散シート、プリズムシート、拡散シート８ａ、印刷導光板、反射シート５である。すなわち本実施例における液晶表示装置１において光学シートは拡散シート８ａのみであり、一方比較例１である印刷導光板を配した液晶表示装置１においては集光シートとしてプリズムシートを配した。光学評価には分光放射輝度計ＳＲ−ＵＬ２（ＴＯＰＣＯＮ製）を用いて、画面中心輝度を測定した。
【００９８】
本実施例における導光体７を配置した液晶ＴＶは、比較例１である印刷導光板を配置した場合に比べて、画面中心輝度は１０％向上した。また拡散シート８ａを１枚のせることで、非対称楕円マイクロドット１８は画面上から視認されることはなかった。つまり、集光シートであるプリズムシートを使用することなく、光学シートは拡散シート８ａを１枚配置したのみで、拡散シート８ａ、プリズムシート、上拡散シートの３枚を配した比較例１より１０％の輝度向上を得ることが出来た。このように第２主面側に拡散性光学シートを備えることで、輝度均一性が更に向上し、また、光偏向要素の視認性を抑制することが出来る。
【００９９】
以上、本発明の導光体７、照明装置３、並びに表示装置１について実施例に基づき詳細に説明したが、本発明の照明装置３、並びに表示装置１はこれに限定されるものではない。本発明の照明装置３を表示装置１のバックライトとして使用する場合について説明したが、これに限定されない。例えば本発明の照明装置３を照明器具として適用することも可能である。
【０１００】
以上のように、本発明の導光体は、正面方向への輝度ピークを有し、面全体の輝度均一性が高いため、高輝度で輝度均一性の高い照明装置を得ることが出来る。更に第１主面から漏れ出る光を反射して再利用する反射シートを備えることで、より高輝度な照明装置を得ることが出来る。このように本発明により、従来に比べて部品点数を削減し、且つ高効率、高輝度を実現する導光体を備えたエッジライト方式の照明装置、並びにこれを備える表示装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、導光体および導光体を備えた照明装置並びに表示装置等に有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１    表示装置
２    画像表示素子
３    照明装置
５    反射シート
６    光源
７    導光体
７Ｌ    端面
７ａ    光偏向面
７ｂ    光射出面
８    光学シート
８ａ    拡散シート
１８    光偏向要素
１９    光路制御要素
【図１】
2014093265.tif 000015
【図２】
2014093265.tif 000016
【図３】
2014093265.tif 000017
【図４】
2014093265.tif 000018
【図５】
2014093265.tif 000019
【図６】
2014093265.tif 000020
【図７】
2014093265.tif 000021
【図８】
2014093265.tif 000022
【図９】
2014093265.tif 000023
【図１０】
2014093265.tif 000024
【図１１】
2014093265.tif 000025
【図１２】
2014093265.tif 000026
【図１３】
2014093265.tif 000027