(57)【要約】  【課題】  高い輝度を保持しつつ、輝度むらの発生が抑制された薄型の面状照明装置及びそれを備える液晶表示装置を提供する。  【解決手段】  面状照明装置２は、棒状の形状を有する冷陰極管１２と、矩形状の光射出面１８ａ、及び、光射出面１８ａの反対側で且つ当該光射出面１８ａに対して傾斜する傾斜面１８ｄを有し、冷陰極管１２の光を光射出面１８ａから射出する導光板１８とを備える。導光板１８の傾斜面１８ｄに、所定の反射率の分布を有する反射シート２２を設ける。【選択図】  図１
2006339043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状又は線状の光源と、
矩形状の光射出面、及び、当該光射出面の反対側で且つ当該光射出面に対して傾斜する傾斜面を有し、前記光源の光を前記光射出面から射出する導光板と、
前記導光板の前記傾斜面に設けられ、所定の反射率の分布を有する反射部材とを備える面状照明装置。
【請求項２】
前記反射部材は、前記光射出面に平行な方向で且つ前記光源の中心軸に直交する方向に反射率の分布を有する請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記反射部材として一定の反射率を有する反射部材を用いた場合における、前記光射出面に平行でかつ前記光源の中心軸の直交方向の位置ｘにおける正面輝度をＦ(ｘ)、輝度分布全体の平均輝度をＬ(ave)、Ｌ(ave)以下となる輝度の平均値をｌ(ave)、Ｌ(ave)以上の輝度を示す位置での輝度むらＭを、Ｍ＝(Ｆ(ｘ)−ｌ(ave))／ｌ(ave)としたときに、Ｍが０．６以上を満たす位置における前記反射部材の平均反射率が７０%未満となるように、前記反射部材の反射率の分布が設定されている請求項１又は２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記反射部材がシート状の部材であり、前記傾斜面に密着して形成されている請求項１〜３のいずれ一項に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記反射部材が、前記導光板の前記傾斜面に直接形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記導光板は、前記光出射面の一辺に略平行で前記光出射面の略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部に略平行に形成される一対の薄肉端部と、前記厚肉部の略中央で、前記光出射面と逆側に、前記一辺と略平行に形成され、前記光源を収容するための平行溝とを有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の面状照明装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の面状照明装置と、前記面状照明装置の光出射側に配置される液晶パネルと、前記液晶パネルを駆動するための駆動装置とを有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状の光源から出射した光を面状の照明光として出射するための面状照明装置及びそれを備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビや携帯電話、ＰＤＡ、パーソナルコンピュータなどの表示装置として液晶表示装置が利用されている。液晶表示装置には、液晶パネル（ＬＣＤ）の裏面側から光を照射し、液晶パネルを照明するバックライトユニットが用いられている。バックライトユニットは、サイドライト型と直下型の２つのタイプに大きく分類される。
【０００３】
直下型のバックライトユニットは、光源である冷陰極管を液晶パネルの背面に複数本配置した構成を有しており、冷陰極管が配置される筐体の内部を白色の反射面として液晶パネルを照明している。このような直下型のバックライトユニットは、高い輝度が得られるため、大型の液晶テレビなどに利用されている。
【０００４】
一方、サイドライト型のバックライトユニットは、照明用の光源と、矩形状の光射出面を有する板状の導光板とを備え、光源を導光板の側面に配置した構造を有している。このようなサイドライト型のバックライトユニットでは、光源の光を導光板の側面から取り入れて、光出射側と反対側の面で光を反射させつつ導光板の内部を伝搬させて、光出射側（液晶パネルが配置される側）の面から出射させることによって液晶パネルを照明する。サイドライト型のバックライトユニットは、光源を導光板の側面に配置した構造であるため、直下型のバックライトユニットに比べて薄型化を実現することができる。
【０００５】
このようなサイドライト型のバックライトユニット以外にも、薄型化を実現するために種々のバックライトユニットが提案されている。
例えば、特許文献１には、長方形で液晶表示パネルと平行な平面状の照光面と短辺の中央部に長辺と平行にくり抜いた溝とこの溝を挟んで長辺の両側面方向に沿って板厚が次第に薄くなるように形成された背面とを有する導光板と、溝に嵌挿された蛍光管を含むように構成されたバックライトが開示されている。特許文献１では、バックライトをこのような構成としたことにより、液晶表示装置の軽量・薄型化及びコスト・消費電力の低減化を実現することができるとしている。
【０００６】
ところで、導光板を用いたバックライトユニットにおいては、導光板の光出射側の面とは反対の面側に、光源からの光の利用効率を高めるために反射板や反射シートなどの反射部材が配置される。現在一般的に用いられている反射シートとしては、白色顔料入り樹脂シート、熱可塑性樹脂内部に孔を有しその界面の反射を利用したシート、前記シートもしくは透明シート上にアルミニウム、銀を含む金属もしくは金属酸化物を薄膜形成したシートが知られている。
特許文献２には、熱可塑性樹脂内部に孔を有しその界面の反射を利用したシートが開示されており、樹脂内部の孔により形成される界面数を増加することで反射率が高くなり、界面数が減少することで反射率が低くなることが示されている。
また、外光を利用する反射型液晶表示装置にも、明るく見やすい画面とするために液晶パネルの裏側に反射体が設けられる。例えば、特許文献３には、反射型液晶表示装置に好適に使用しうる反射シートとして、可視光領域で光を吸収する接着剤・粘着層を反射部材上に形成し、接着剤・粘着材層側を光の入射面とする反射シートが開示されている。特許文献３の反射シートは、有色でデザイン性に優れ、かつ高反射率を有するとしている。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−４１３３号公報
【特許文献２】特開平９−３０４６２３号公報
【特許文献３】特開平１０−１３３０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本出願人は、薄型で軽量であり、光出射面からより均一でむらが少なく、高輝度な照明光を出射することのできる導光板を備えたバックライトユニットを特願２００４−４５４６３号において開示した。特願２００４−４５４６３号におけるバックライトユニットでは、光源が配置される導光板の溝の形状を最適化することにより、光出射面における輝度むらの発生を低減している。
前述したように、導光板を用いた面状照明装置においては、輝度を向上させるために高い反射率を有する反射シートが利用されるが、本出願人が開示した特願２００４−４５４６３号におけるバックライトユニットにおいても同様に光の利用効率を高めるための反射シートを導光板に設けて輝度を向上させている。また、従来の直下型のバックライトユニットにおいても、光源の液晶パネル側と反対側に反射部材を配置して、光源の光を効率的に出射させている。
しかしながら、高反射性の反射シートを用いると、高輝度を得ることができるが、わずかに輝度むらが発生していると、その輝度むらまでもが増大されてしまうという恐れがあった。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高い輝度を保持しつつ、輝度むらの発生が抑制された薄型の面状照明装置及びそれを備える液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、棒状又は線状の光源と、矩形状の光射出面、及び、当該光射出面の反対側で且つ当該光射出面に対して傾斜する傾斜面を有し、前記光源の光を前記光射出面から射出する導光板と、前記導光板の前記傾斜面に設けられ、所定の反射率の分布を有する反射部材とを備える面状照明装置を提供する。
【００１１】
本発明の面状照明装置においては、前記反射部材として一定の反射率を有する反射部材を用いた場合における、前記光射出面に平行でかつ前記光源の中心軸の直交方向の位置ｘにおける正面輝度をＦ(ｘ)、輝度分布全体の平均輝度をＬ(ave)、Ｌ(ave)以下となる輝度の平均値をｌ(ave)、Ｌ(ave)以上の輝度を示す位置での輝度むらＭを、Ｍ＝(Ｆ(ｘ)−ｌ(ave))／ｌ(ave)としたときに、Ｍが０．６以上を満たす位置における前記反射部材の平均反射率が７０%未満となるように、前記反射部材の反射率の分布が設定されていることが好ましい。
【００１２】
本発明の面状照明装置において、前記反射部材がシート状の部材であり、前記傾斜面に密着して形成されていることが好ましい。又は、前記反射部材が、前記導光板の前記傾斜面に直接形成されていることが好ましい。
【００１３】
また、前記導光板は、前記光射出面の一辺に略平行で前記光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部に略平行に形成される一対の薄肉端部と、前記厚肉部の略中央で、前記光射出面と逆側に、前記一辺と略平行に形成され、前記光源を収容するための平行溝とを有することが好ましい。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に従う面状照明装置と、前記面状照明装置の光射出側に配置される液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを駆動するための駆動装置とを有する液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の面状照明装置は、棒状又は線状の光源からの光を、矩形状の光射出面から射出する導光板の矩形状の光射出面と反対側で且つ光射出面に対して傾斜する傾斜面に、所定の反射率の分布を有する反射部材を設けた構成としているので、高い輝度を保持しつつ、輝度むらの抑制された照明光を放射することができる。
【００１６】
また、本発明の液晶表示装置は、本発明の面状照明装置を備えるので、液晶表示パネルが、輝度むらの殆ど無い高輝度の照明光で照明される。それゆえ、高輝度で輝度むらの少ない薄型の液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の面状照明装置及びそれを備える液晶表示装置について、添付の図面に示される好適な態様を基に、詳細に説明する。
【００１８】
図１（ａ）に、本発明の面状照明装置（以下、バックライトユニットという）を用いた液晶表示装置の概略斜視図を示す。液晶表示装置１０は、基本的に、本発明の面状照明装置２と、この面状照明装置２の光射出面側に配置される液晶表示パネル４と、液晶表示パネル４を駆動する駆動ユニット６とを有する。図１（ｂ）には、バックライトユニットの概略断面図を示した。バックライトユニット２は、液晶表示パネル４の背後から、液晶表示パネル４の全面に均一な光を照射するための面状照明装置であり、液晶表示パネル４の画像表示面と略同一の光射出面（発光面）を有する。
【００１９】
図１（ａ）及び（ｂ）に示した液晶表示装置において、液晶表示パネル４には、例えば、ＧＨ，ＰＣ，ＴＮ，ＳＴＮ，ＥＣＢ，ＰＤＬＣ，ＩＰＳ（In-Plane Switching），ＶＡ（Vertical Aligned）方式の各種（ＭＶＡ，ＰＶＡ，ＥＶＡ）、ＯＣＢ、強誘電性液晶、反強誘電性液晶などの液晶表示モードに従う液晶表示パネルを利用することができる。また、液晶表示パネル４は、駆動ユニット６によって駆動され、駆動方式も特に限定されず、単純マトリクス方式、アクティブマトリックス方式など既に知られた駆動方式を利用することができる。
バックライトユニット２は、液晶表示パネル４の背後から、液晶表示パネル４の全面に均一な光を照射するための面状照明装置であり、液晶表示パネル４の画像表示面と略同一の光射出面（発光面）を有する。バックライトユニット２は、図１に示すように、基本的には、光源１２と、拡散シート１４と、２枚のプリズムシート１６及び１７と、導光板１８と、リフレクタ２０と、反射シート２２とを有する。
【００２０】
バックライトユニット２は、例えば、周囲の環境を監視して輝度変調を行うように駆動させることができる。例えば、外光センサを設けて周囲の明るさを検出したり、温度センサを設けて周囲の温度を検出したりすることによって、明るさ又は温度に応じて輝度を変調させてもよい。バックライトユニット２の駆動方式は特に限定されず、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各光源（例えば、ＬＥＤ光源）を用いるとともに、それら各光源を液晶表示パネル４の表示に合わせて順次点灯させるフィールドシーケンシャル方式により駆動させてもよいし、液晶の走査表示に合わせて順次又は同時に発光又は消灯させる間欠点灯方式により駆動させてもよい。フィールドシーケンシャル方式を用いてバックライトユニット２を駆動させれば、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタを除去することができるので、カラーフィルタによる光量の損失を解消することができる。また、間欠点灯方式に従って光源を短時間点灯させれば、動画の表示性能を向上させることが可能となる。
以下、バックライトユニット２を構成する各部品について説明する。
【００２１】
まず、光源１２について説明する。
光源１２は、細径の棒状の冷陰極管であり、液晶表示パネル４を照明するために用いられる。光源１２は、導光板１８に形成された平行溝１８ｆ内に配置される。ここでは、光源１２として冷陰極管を用いたが、本発明はこれに限定されず、棒状光源であれば、どのようなものでもよい。光源１２としては、例えば、通常の蛍光管や、ＬＥＤ（発光ダイオード）なども用いることもできる。
【００２２】
つぎに、拡散シート１４について説明する。
図１において、拡散シート１４は、導光板１８の光射出面１８ａから出射する光を拡散して均一化するためのものであり、例えば、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）等のアクリル系樹脂、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からなる平板状部材に光拡散性を付与して形成される。その方法は特に限定されないが、例えば、上記平板状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化（以降これらを施した面を「砂擦り面」という。）を施して拡散性を付与したり、平板状部材の表面に光を散乱させるシリカ、酸化チタン若しくは酸化亜鉛等の顔料、又は樹脂、ガラス若しくはジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工したり、上記の樹脂中に光を散乱させる前述の顔料、ビーズ類を混練することで形成される。本発明において、拡散シート１４としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散シートを用いることができる。
本発明において、拡散シート１４としては、上記の素材を用い、かつ、光拡散性を付与した厚み５００μｍ以下のフィルム状部材を用いることも好ましい。
【００２３】
拡散シート１４は、導光板１８の光射出面１８ａから所定の距離だけ離して配置されることが好ましく、その距離は導光板１８の光射出面１８ａからの光量分布に応じて適宜変更し得る。このように拡散シート１４を導光板１８の光射出面１８ａから所定の間隔だけ離すことにより、導光板１８の光射出面１８ａから射出する光が、光射出面１８ａと拡散シート１４の間で更にミキシング（混合）される。これにより、拡散シート１４を透過して液晶表示パネル４を照明する光の照度を、より一層均一化することができる。拡散シート１４を導光板１８の光射出面１８ａから所定の間隔だけ離す方法としては、例えば、拡散シート１４と導光板１８との間にスペーサを設ける方法を用いることができる。
特に、バックライトユニット２の厚みを少し厚くしてもよい場合には、導光板１８の平行溝１８ｆの断面形状によって、平行溝１８ｆに相当する導光板１８の光射出面１８ａにおける照度のピーク値を十分に低減する必要はなく、部分的に低減するとともに拡散シート１４と導光板１８の光射出面１８ａとの間に間隙を設けて、拡散シート１４から射出される照明光を照度分布を均一にしても良い。また、導光板１８の平行溝１８ｆの断面形状の改良（平行溝の先端部分の先細化）に限界があり、平行溝１８ｆに相当する導光板１８の光射出面１８ａにおける照度のピーク値を完全に低減できない場合や十分に低減できない場合にも、拡散シート１４と導光板１８の光射出面１８ａとの間に間隙を設けて、拡散シート１４から射出される照明光の照度分布を均一にしても良い。
【００２４】
つぎに、プリズムシート１６及び１７について説明する。
プリズムシート１６及び１７は、複数のプリズムを平行に配列させることにより形成された透明なシートであり、導光板１８の光射出面１８ａから出射する光の集光性を高めて輝度を改善することができる。プリズムシート１６及び１７の一方は、そのプリズム列の延在する方向が導光板１８の平行溝１８ｆと平行になるように配置され、他方は垂直になるように配置されている。すなわち、プリズムシート１６及び１７は、プリズム列の延在する方向が互いに垂直になるように配置されている。また、プリズムシート１６は、プリズムの頂角が導光板１８の光射出面１８ａと対向するように配置される。ここで、プリズムシート１６及び１７の配置順序は、導光板の直上に、導光板の平行溝と平行な方向に延在するプリズムを有するプリズムシート１６を配置し、そのプリズムシート１６の上に、導光板１８の平行溝１８ｆと垂直な方向に延在するプリズムを有するプリズムシートを配置しても良く、また、その逆でも良い。
【００２５】
また、図示例では、プリズムシートを用いたが、プリズムシートの代わりに、プリズムに類する光学素子が規則的に配置されたシートを用いても良い。また、レンズ効果を有する素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子を規則的に備えるシートをプリズムシートの代わりに用いることもできる。
【００２６】
本発明においては、更に、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、反射シート２２と導光板１８の光射出面１８ａと反対側の傾斜面１８ｄとの間にもプリズムシート１９を設けることが好ましい。図２（ａ）は、反射シート２２と導光板１８の傾斜面１８ｄとの間にプリズムシート１９が配置されている様子を示す概略断面図であり、図２（ｂ）は、反射シート２２と導光板１８の傾斜面１８ｄとの間に配置されているプリズムシート１９を導光板側から見た概略平面図及び概略横断面図である。反射シート２２と導光板１８の傾斜面１８ｄとの間に設けられるプリズムシート１９は、プリズム１９ａの延在する方向が導光板１８の平行溝１８ｆと垂直になるように配置されるとともに、プリズム１９ａの頂角が導光板１８の傾斜面１８ｄと対向するように配置することが好ましい。
【００２７】
ここではプリズムシートを用いたが、プリズムシートと同様の効果を有する光学素子を用いても良く、レンズ効果を有する光学素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子が規則的に配置されたシートを設けても良い。
なお、図示例においては、プリズムシート１６および１７、さらに好ましくはプリズムシート１９を用いているが、導光板１８の平行溝１８ｆによる光射出面１８ａにおける照度がより均一化されている場合には、プリズムシート１９はもちろん不要であるし、プリズムシート１６および１７のどちらか一方、または両方を用いなくても良い。高価なプリズムシートの使用枚数を減らし、あるいは、プリズムシートの使用をやめることにより、装置コストを低減させることができる。
【００２８】
つぎに、導光板１８について説明する。
図１（ｂ）に示すように、導光板１８は、矩形状の光射出面１８ａと、その一辺に平行な厚肉部１８ｂと、この厚肉部１８ｂの両側に前記一辺に平行に形成される薄肉端部１８ｃと、厚肉部１８ｂから前記一辺に直交する方向に両側の薄肉端部１８ｃに向かって肉厚が薄くなり、傾斜面１８ｄを形成する傾斜背面部１８ｅと、肉厚部１８ｂに前記一辺に平行に形成される、光源１２を収納するための平行溝１８ｆとを有する。すなわち、導光板１８は、表面の外形形状が矩形状の平板であり、透明樹脂により形成されている。導光板１８は、一方の面が平坦となっており、他方の面が、一方の辺に向かうにしたがって板厚が薄くなるように、一方の面に対して傾斜している。ここでは、傾斜面１８ｄを平面として形成しているが、曲面としてもよい。
【００２９】
導光板１８の厚肉部１８ｂの光射出面１８ａと反対側には、光源１２を収容するための平行溝１８ｆが長手方向に延在して形成されている。平行溝１８ｆの深さは、光源１２の一部が導光板１８の下面からはみ出さないように決定されることが好ましく、光源１２の寸法や導光板１８の機械的強度、経時変化を考慮して決定することが好ましい。また導光板１８の肉厚部１８ｂや薄肉端部１８ｃの厚みは、光源１２の寸法に応じて任意に変更することができる。ここで、導光板１８の平行溝１８ｆは、導光板１８の長手方向に対して垂直な方向に形成してもよいが、平行溝１８ｆに収容される光源１２からの光利用効率を高めるためには長手方向に形成することが好ましい。
【００３０】
図１に示す構造を有する導光板１８において、その平行溝１８ｆに配置された光源１２から放射される光のうち、平行溝１８ｆを形成する側壁から導光板１８の内部に入射した光は、導光板１８の傾斜面１８ｄで反射した後、光射出面１８ａから出射する。このとき、導光板１８の下面から一部の光が漏洩するが、その漏洩した光は、導光板１８の傾斜面１８ｂ側に形成された反射シート１８により反射して再び導光板１８の内部に入射して光射出面１８ａから出射する。こうして、導光板１８の光射出面１８ａから均一な光が放射される。
【００３１】
導光板１８は、例えば、加熱した原料樹脂を押し出し成形や射出成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて製造することができる。導光板１８の材料としては、例えば、ポリカーボネート、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などのアクリル系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、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）などの透明樹脂を用いることができる。透明樹脂には、光を散乱させるための微粒子を混入させても良く、これにより光射出面１８ａからの光の出射効率を一層高めることができる。
【００３２】
図１において、導光板１８の平行溝１８ｆは、当該平行溝１８ｆの長さ方向に垂直な断面形状（以下、単に平行溝の断面形状という）が三角形状になるように形成されている。ここでは、平行溝１８ｆの断面形状を三角形状としたが、本発明においては、平行溝１８ｆの断面形状は、当該平行溝１８ｆの最深部又は中心を通って導光板１８ｆの、光射出面に垂直な中心線に対して対称であって、光射出面１８ａに向かって細くなるような形状であればよく、例えば、図３及び４に示すように、双曲線形状、楕円形状とすることができる。或いは、導光板１８の平行溝１８ｆの断面形状は懸垂線形状でも良い。
導光板１８の平行溝１８ｆの形状については、後に詳しく説明する。
【００３３】
つぎに、反射シート２２及びリフレクタ２０について説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）に示されるバックライトユニット２において、反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｄから漏洩する光を反射して、再び導光板１８に入射させるためのものであり、光の利用効率を向上させることができる。反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｄを覆うように形成される。本実施形態では、反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｄに密着されて設けられている。リフレクタ２０は、導光板１８の平行溝１８ｆを塞ぐように光源１２の背後に設けられる。リフレクタ２０は、光源１２の下面から光を反射して、導光板１８の平行溝１８ｆの側壁面から光を入射させることができる。反射シート及びリフレクタは、本発明の面状照明装置における反射部材として機能する。
【００３４】
本発明においては、反射シート２２の反射率は一定ではなく、所定の分布を有している。反射シート２２の反射率の分布としては、図１（ｂ）に示すように反射シート２２を導光板１８の傾斜面１８ｄに設けたときに、導光板１８の厚肉部１８ｂから薄肉部１８ｃに向かう方向に分布を有することが好ましい。反射シート２２の反射率の分布は、反射率が全面に渡って均一な反射シートを導光板の傾斜面に配置して、導光板の光射出面における輝度の分布を調べたときに、導光板１８の光射出面１８ａにおいて輝線の発生する位置に応じて適宜設定されることが好ましい。本発明者らは、このように導光板の光射出面における輝線の発生位置に応じて分布を持たせた反射シートを導光板の傾斜面に形成することによって、導光板の光射出面における輝度むらの発生を低減することができることを見出した。
【００３５】
ここで、反射シート２２の反射率の分布の設定方法について説明する。以下の説明では、一例として、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるような、導光板１８の下面の略中央部分に平行溝１８ｆが形成され、平行溝１８ｆに直交する方向の端部に向かうにしたがって肉厚が薄くなるような形状を有する導光板１８の傾斜面１８ｄに反射シートを形成する場合について説明する。
本発明において、反射シートは、このような形状の導光板にのみ用いられるのではなく、いわゆるタンデム型の導光板にも用いることができる。この場合も同様に、導光板の光射出面とは反対側の傾斜面に反射シートを形成すればよく、反射シートは、光射出面における輝度むらが低減されるように反射率の分布が調整される。
【００３６】
反射シートの反射率の分布の設定方法においては、まず、反射率が均一な反射シートを導光板の傾斜面に配置して、導光板の光射出面における輝度分布を測定する。そして、導光板の光出射面において、平行溝に垂直な方向の輝度むらの発生箇所（輝度むら発生箇所という）と輝度とを求める。なお、本発明においては、輝度むら発生箇所とは、図５に示すように、前記光源の中心軸に直交する方向の所定の位置ｘにおける輝度をＦ(ｘ)、輝度分布全体の平均輝度をＬ(ave)、Ｌ(ave)以下となる輝度の平均値をｌ(ave)、Ｌ(ave)以上の輝度が得られる位置における輝度むらＭを、Ｍ＝(Ｆ(ｘ)−ｌ(ave))／ｌ(ave)と定義したときに、Ｍが０．６以上を満たす箇所を意味するものとする。
【００３７】
得られた光射出面における輝度の分布から、導光板の幅方向の輝度むら発生箇所に対応する傾斜面の位置近傍における反射シートの平均反射率は、７０％未満であることが好ましい。また、さらには、光出射面の輝度むら発生箇所に対応する位置における反射シートの平均反射率は７０％未満に設定され、それ以外の領域の反射シートの反射率は、例えば、一定の反射率に設定され、９５％以上が好ましい。
【００３８】
反射シート２２の材料としては、導光板１８の背面（図中、下図）からも漏洩する光を反射することができるのであれば、どのような材料で形成されてもよく、例えば、PETやPP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シート、透明もしくは上記のような白色の樹脂シートの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、金属箔を保持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性付与した樹脂素材、金属箔もしくは金属板により形成することができる。
このような材料で反射シートを形成する場合は、反射率の分布は、例えば、均一な分布を有したシート上に蒸着又は、フィラーなどを塗布し、その蒸着量、塗布量を変化させることで分布をつけることが可能である。
【００３９】
また、導光板１８の傾斜面１８ｄに反射シートを設ける代わりに、傾斜面１８ｄに直接金属などを蒸着により形成したり白色塗料を塗布してもよい。このように導光板の傾斜面に白色塗料や金属などを形成する場合は、反射率の分布は、例えば白色塗料、金属の塗布量、蒸着量を変化させることで付与すればよい。
【００４０】
上記実施形態においては、導光板１８の平行溝１８ｆを、当該平行溝１８ｆの長さ方向に垂直な断面形状（以下、単に平行溝の断面形状という）が三角形状になるように形成しているが、本発明においては、平行溝の断面形状において、平行溝の最深部（平行溝を形成する側壁の接続部）が尖点となるような形状にすることもできる。すなわち、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な１つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの曲線又は直線の一部から形成することができる。本発明においては、導光板の平行溝の断面形状が、上記いずれの形状であっても、導光板の光射出面から均一な光を出射させることができる。
以上、本発明に従うバックライトユニット（面状照明装置）の構成について図面を用いて具体的に説明した。
【００４１】
つぎに、本発明の面状照明装置であるバックライトユニットに用いられる導光板１８の変形例について図面を用いて詳細に説明する。
図６には、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な１つの交点を有する、平行溝１８ｆの中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの曲線の一部からなる場合の一例を示した。図６に示した導光板５０は、平行溝の中心を通って導光板５０の光射出面５２に垂直な中心線Ｘに対して対称な２つの曲線５４ａ及び５４ｂが円弧の場合である。この場合は、図６に示すように、平行溝１８ｆを形成する一方の側壁に対応する円弧５４ａの中心の位置と他方の側壁に対応する円弧５４ｂの中心の位置が異なるように形成される。これにより円弧状の両側壁が交わる部分５６は、図６に示すように尖った形状となる。
【００４２】
また、図７には、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な１つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの曲線の一部からなる場合の更に別の例を示した。図７に示した導光板６０は、平行溝１８ｆの中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線Ｘに対して対称な２つの曲線６４ａ及び６４ｂが放物線の場合である。図７においては、平行溝１８ｆの一方の側壁に対応する放物線６４ａの焦点と、他方の側壁２２ｂに対応する放物線６４ｂの焦点とが互いに異なるように、平行溝１８ｆの側壁が形成される。
【００４３】
図７に示すように、平行溝の先端部分の断面形状が、交点６６で交わる２つの曲線６４ａ及び６４ｂから形成される場合において、平行溝１８ｆの一方の側壁に対応する曲線６４ａの、交点（尖点）６６における接線と、他方の側壁に対応する曲線６４ｂの、交点６４における接線が互いになす角θは、９０度以下が好ましく、６０度以下がより一層好ましい。
【００４４】
図１〜図７では、平行溝の断面形状において、平行溝の側壁を形成する曲線が、平行溝の中心に向かって凹状の導光板の例を示したが、これらとは異なる本発明の導光板の別の態様を図８及び図９に示す。図８は、平行溝１８ｆの断面形状が、平行溝１８ｆの中心に向かって凸の２つの曲線７２ａ及び７２ｂから形成される導光板７０の例であり、図９は、平行溝１８ｆの断面形状が、平行溝１８ｆの中心に向かって凸の曲線８２ａ及び８２ｂと凹の曲線８４ａ及び８４ｂを組み合わせた曲線から形成される導光板８０の例である。図８及び図９に示したような断面形状の平行溝を有する導光板７０及び８０も、輝線の発生を抑制しつつ光射出面から十分な照度の光を出射することができる。
【００４５】
このように、本発明においては、導光板の平行溝の断面形状において、平行溝に相当する部分は、平行溝の中心に向かって凸若しくは凹の曲線状又は直線状にすることができ、それらの組み合わせであってもよい。これらの曲線は、図示例の円弧に限定されず、平行溝の中心に向かって凸または凹の、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であればよい。また、本発明においては、平行溝の先端部分の断面形状が、後述するように先細化されていれば、平行溝を構成する曲線は、平行溝の中心に向かって凸または凹の、円、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であれば良く、１０次の関数によって近似できる曲線であることが好ましい。
【００４６】
本発明においては、図１０に示すように、ある中心線Ｘにおいて網点の密度が高くその中心線Ｘから両側（中心線に対して垂直方向）に向かうにしたがって次第に網点の密度が低くなるような網点パターン９２を導光板１８の光射出面１８ａに、例えば、印刷により形成してもよい。このような網点パターン９２を、網点パターンの中心線Ｘが導光板１８の平行溝の中心線に対応する位置と一致するように、導光板１８の光射出面１８ａに形成することにより、導光板１８の光射出面１８ａにおける輝線の発生やムラを抑制することができる。また、網点パターン９２を導光板１８に印刷する代わりに、網点パターンが形成された薄いシートを光射出面上に積層しても良い。網点の形状は、矩形、円形、楕円形などを任意の形状にすることができ、網点の密度は、輝線の強さや広がりに応じて適宜選択することができる。また、このような網点パターンを印刷により形成する代わりに、網点パターンに対応する部分を砂擦り面として荒らしてもよい。このような砂擦り面は、導光板の平行溝の最深部や側壁に形成してもよい。
【００４７】
つぎに、導光板の平行溝の断面形状を種々の形状に変更したときに、導光板の光射出面から出射する光の照度分布について調べた。まず、導光板の例として、平行溝１８ｆの断面形状が図１及び図３にそれぞれ示すような三角形及び双曲線の場合と、断面形状が放物線、半円形（かまぼこ形）の場合について調べた。図１１に、それらの導光板の光出射側の面における相対照度分布を示す。図１１において、縦軸は相対照度を示し、横軸は、導光板の中心位置（平行溝の中心部分）からの距離を示す。ここで、相対照度は、次のようにして測定した。
導光板に光源を組み込み、導光板内に光を入射して光射出面より光が出射するようにした状態で、ＸＹステージに固定し、導光板の出射面に垂直になるように照度計を固定する。そして照度計によって光射出面の位置における照度を測定して導光板の光射出面の特定位置に関する、照度の情報を得る。
その後、ＸＹステージを移動させることにより、光射出面上の位置と照度の関係を求めて、その全面の平均値を算出する。各位置における照度をこの照度の平均値をそれぞれ割り返した比率が、その位置における相対照度となる。
なお、平行溝の軸方向に垂直な方向１軸を測定してその値を代表させることで、断面形状の比較等を簡便に行うこともできる。
なお、相対輝度を測定する場合には、照度計の代わりに輝度計を用いればよく、これにより、導光板の光出射側の面における相対輝度分布を得ることができる。
【００４８】
図１１からわかるように、導光板の平行溝の断面形状を双曲線にした場合に、平行溝に対応する部分における相対照度のピーク値が、傾斜背面部からの出射光によって形成される相対照度の平均値の１０倍以下となっており、光射出面からの照度が略均一になっていることがわかる。一方、平行溝の断面形状が半円形又は放物線形の導光板においては、図１１に示すように、平行溝の中心部分、すなわち、光源の直上の位置において相対照度が高くなっており、輝線が発生していることがわかる。すなわち、平行溝の断面形状が半円形状又は放物線形状の導光板においては、光照射面における照度が均一ではない。
【００４９】
また、平行溝の断面形状が三角形状の導光板においては、中心部分の相対照度は低くなっている。このような平行溝の断面形状が三角形状の場合は、以下に示すように、頂点を所定の幅で平坦にするか、比較的曲率半径の小さな曲面にすることによって、光射出面における照度を均一化することができる。
【００５０】
図１２に、導光板の平行溝の断面形状が三角形状の場合において、平行溝の最深部（三角形状の平行溝の頂点部分）を平坦化し、その平坦部分の長さを種々の値に変化させたときに導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示す。図１２において、縦軸は相対照度を示し、横軸は、導光板に形成された平行溝の中心部からの距離を示す。ここでは、計算を簡単化するために、冷陰極管の直径を３ｍｍとし、平坦部分の長さを１．５ｍｍ、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍとした。図１３（ａ）〜（ｄ）に、平行溝の断面形状が三角形の場合に、平行溝の最深部の平坦部分の長さが１．５ｍｍ、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍの導光板の概略断面図をそれぞれ示した。
【００５１】
図１２のグラフに示すように、平坦部分の長さに応じて、導光板の平行溝に対応する部分における相対照度が変化することがわかる。ここで、本発明においては、平行溝の最深部の平端部分を長くすることで照度を高めることができるが、長すぎると輝線となる恐れがあるため、平端部分の長さは、冷陰極管の直径の２０％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることがより好ましい。
【００５２】
図１４には、導光板の平行溝の断面形状が三角形状の導光板において、平行溝の最深部の形状を曲率半径Ｒの曲面形状にし、その曲面の曲率半径を種々の値に変化させたときに導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示した。ここでは、冷陰極管の半径を３ｍｍとし、頂点部分の曲率半径が１．５ｍｍ、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍの導光板について測定した。図１５（ａ）〜（ｄ）に、平行溝の断面形状が三角形の場合に、頂点部分の曲率半径が１．５ｍｍ、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍの導光板の概略断面図をそれぞれ示した。図１４のグラフから、平行溝の頂点部分の曲率半径に応じて、導光板の平行溝に対応する部分における相対照度が変化し、頂点部分の曲率半径Ｒが０．２５ｍｍにおいて導光板の光射出面における相対照度が略均一化されているのがわかる。
【００５３】
以上から、導光板の平行溝の先端部分の形状が光射出面からの照度に大きく依存することがわかる。すなわち、導光板の平行溝の形状を本発明で示した形状になるように設計するだけで、導光板の光射出面における照度を最適に調整して均一化することができることがわかる。
導光板の表面において、照度と輝度は略同様に扱うことができる。それゆえ、図１２及び１４の相対照度のグラフから、本発明においては、輝度においても同様の傾向があると推測される。したがって、導光板の平行溝の形状を本発明で示した形状になるように設計することで、導光板の光射出面における輝度についても均一化できると考えられる。
なお、平行溝の先端部分の頂部（最深部）の断面形状が、平行溝の中心線に対して対称に先鋭な１つの交点が、面取りされた平坦状、もしくは、丸められた円形状のみならず、楕円形状、放物線状、または双曲線状であっても良いのはもちろんである。さらに、これに加え、上述したように、平行溝の先端部分の頂部（最深部）を砂擦り面とすることにより、照度又は輝度のピーク値を低減するようにしても良い。
【００５４】
以上から、本発明においては、導光板１８の光射出面１８ａにおける平行溝１８ｆ以外、すなわち傾斜背面１８ｄに相当する部分（第２部分）に形成される照度の平均値に対する、導光板１８の光射出面１８ａにおける平行溝１８ｆに相当する部分（第１部分）に形成される輝線のピーク値（照度のピーク値）の比に応じて、導光板１８の平行溝１８ｆの先端形状の先細化を行う、すなわち、この比の値に応じて、導光板１８の平行溝１８ｆの先端形状の先細化の程度を制御する。なお、この場合においては、後述する第２の形態の場合のように、この比は、３以下、より好ましくは、２以下とするのが好ましい。
【００５５】
なお、この比は、バックライトユニット２の厚み（導光板１８の光射出面１８ａと拡散シート１４との間の距離）や、バックライトユニット２において使用される拡散シート１４の拡散効率や枚数、プリズムシート１６、１７および１９の拡散効率や使用枚数等に応じて、設定するのが好ましい。すなわち、バックライトユニット２の厚み（導光板１８の光射出面１８ａと拡散シート１４との間の距離）がある程度厚く（または大きく）できる場合や、バックライトユニット２において使用される拡散シート１４の拡散効率が高く、使用枚数を多くできる場合や、プリズムシート１６、１７および１９の拡散効率が高く、使用枚数を多くできる場合には、導光板１８の光射出面１８ａから射出された照明光の拡散（ミキシングなど）を十分に行うことができるので、高コストとはなるが、導光板１８の光射出面１８ａの第２部分の照度の平均値に対する、導光板１８の光射出面１８ａの第１部分の照度のピーク値の比を、ある程度大きく設定することができる。しかし、そうでない場合には、低コスト化できるが、この比の値を小さく設定する必要がある。
【００５６】
一方、本発明においては、導光板１８の光射出面１８ａの第１部分の照度のピーク値が、導光板１８の光射出面１８ａの第２部分の照度の平均値の３倍以下、より好ましくは、２倍以下となるように、導光板１８の平行溝１８ｆの先端形状の先細化を行う。ここで、導光板１８の光射出面１８ａの第１部分の照度のピーク値が、導光板１８の光射出面１８ａの第２部分の照度の平均値の３倍以下となるようにするのは、導光板１８の光射出面１８ａから射出された照明光の照度分布が、従来より均一化されるからであり、その結果、導光板１８の光射出面１８ａから射出された照明光の拡散（ミキシングなど）をそれほど十分に行う必要がなく、拡散効率のあまり高くない低コストの拡散シート１４の使用が可能となり、また使用枚数を減らすことができ、また、高価なプリズムシート１６、１７および１９自体の使用を止めることができ、あるいは、拡散効率のあまり高くない低コストのプリズムシート１６、１７および１９の使用が可能となったり、使用枚数を減らすことができるからである。
【００５７】
なお、本発明では、導光板１８の平行溝１８ｆの断面形状において、平行溝１８ｆの先細化を行う先端部分は、棒状光源１２の中心から光射出面１８ａに向かう垂線（Ｘ）に対する角度が、両側で９０度以内となる部分、より好ましくは、６０度以内となる部分とするのが好ましい。すなわち、本発明において、導光板１８の光射出面１８ａの平行溝１８ｆに相当する第１部分の照度のピーク値を低減するために、平行溝１８ｆの先細化を行う部分は、平行溝１８ｆの全体でも良いが、ピーク値の低減化が可能であれば、所定の先端部分で良い。
【００５８】
以上、本発明の面状照明装置に用いられる導光板の平行溝の種々の形態とそれによる効果について詳細に説明した。つぎに、本発明を実施例により詳細に説明する。以下の実施例では、シミュレーションにより、種々の構造のバックライトユニットの正面輝度を調べた。
【００５９】
参考例
まず、参考例として、反射率が一定の反射シートを用いて構成したバックライトユニットの正面輝度の分布をシミュレーションにより求めた。図１６に、バックライトユニットの模式的な構成を示した。図１６に示すように、バックライトユニット１０２は、光源１２と、導光板１１８と、反射シート１２２と、プリズムシート１６を有する。バックライトユニット１０２を構成する導光板１１８としては、図１（ａ）及び（ｂ）に示される形状の３つの導光板を一体として連結した複数連結型の導光板を用いた。図１６に示される導光板１１８の下面側に、全領域の反射率が９６％の反射シート１２２を配置し、導光板１１８の光射出面上にプリズムシート１６を配置した。
なお、図１（ａ）及び（ｂ）に示したバックライトユニット２においては、導光板１８の傾斜背面１８ｄに反射シート１２２を形成し、光源１２が収容されている平行溝１８ｆを覆うようにリフレクタ２０を設けた構造としているが、以下の実施例では、図１（ａ）及び（ｂ）における反射シート２２をリフレクタ２０と一体化して構成した。
【００６０】
このような構造を有するバックライトユニット１０２の正面輝度の計算結果を図１６に示す。図１７において、横軸は、線状又は棒状光源の中心軸方向に直交する方向における位置を示しており、光源の中心軸を原点として示している。また、縦軸は、バックライトユニットの正面の輝度を示している。図１７のグラフからわかるように、バックライトユニットの正面輝度に輝度むらが発生しており、原点から１０．３ｍｍの位置で輝度が最大となっており、１４．８ｍｍの位置で輝度が最小となっている。
また、輝度分布全体の平均輝度Ｌ(ave)は、２０５８［ｃｄ／ｍ２］であり、Ｌ(ave)以下となる輝度の平均値ｌ(ave)は１６０３［ｃｄ／ｍ２］であった。
【００６１】
実施例１
本実施例では、上記参考例のバックライトユニット１０２の、全面の反射率が均一の反射シート１２２の代わりに、光源１２の中心軸に直交する方向の反射率に分布を有する反射シートを用いて図１６と同様にバックライトユニットを構成し、その反射シートを備えるバックライトユニットの正面輝度を計算した。図１８に、本実施例で用いた反射シートの反射率の分布（分布Ａ）を示した。図１８において、横軸は、線状又は棒状光源の中心軸方向に直交する方向における位置を示しており、光源の中心軸の位置を原点としている。縦軸が反射率を示している。また、図１８のグラフには、光源の光軸に対して直交する方向における反射シートの位置と反射率分布をわかりやすく示すために、導光板１１８の傾斜面の形状と光源を破線で示している。なお、図１８には、本実施例で用いた反射シートの反射率分布（分布Ａ）のほかに、後述する実施例４で用いた反射シートの反射率分布（分布Ｂ）と、上記参考例で用いた反射シートの反射率分布（分布Ｃ）とを示した。本発明においては、Ｍ＝(Ｆ(ｘ)−ｌ(ave))／ｌ(ave)で定義される輝度むらＭが０．６以上となる箇所を輝度むら発生箇所と規定しているため、本実施例での輝度むら発生箇所は、９．５ｍｍ〜１２．５ｍｍとなる。輝度むら発生箇所において、本実施例では、光源の中心（原点）から９．６ｍｍまでの間の反射率を９６％に設定し、９．６ｍｍから１０．６ｍｍまでの間の反射率を７０％、１０．６ｍｍから１１．５ｍｍまでの反射率を５０％、１１．５ｍｍから１２．５ｍｍまでの反射率を４０％に設定した。更に、１２．５ｍｍから１５ｍｍまでの間の反射率を９８％と設定した。図１９に、このような反射シートが形成されたバックライトユニットの正面輝度の計算結果を示す。
【００６２】
実施例２
本実施例では、導光板の光射出面とプリズムシートとの間に拡散シートを配置した以外は、実施例１と同様の構造としたバックライトユニットの正面輝度を計算により求めた。図２０に、本実施例のバックライトユニットの構成を模式的に示した。また、図２１に、図２０に示した構造のバックライトユニットの正面輝度の分布を示した。
【００６３】
実施例３
本実施例では、プリズムシートと拡散シートの配置順序を変更した以外は実施例２と同様の構造としたバックライトユニットの正面輝度を計算により求めた。図２２に、このようなバックライトユニットの構造を模式的に示した。図２２に示すバックライトユニット１０６は、実施例１で用いた反射シートと同じ反射シート１２２を用い、導光板１１８の光射出面上に、プリズムシート１６を配置し、更にプリズムシート１６の上に拡散シート１４を配置した構造を有する。このような構造を有するバックライトユニット１０６の正面輝度分布を計算により求めた。また、図２３には、このようなバックライトユニット１０６の正面輝度の分布を示した。
【００６４】
実施例４
本実施例では、反射シートの反射率の分布を変更した以外は実施例１と同様の構造としたバックライトユニットの正面輝度を計算により求めた。本実施例では、反射シートの光源に直交する方向における反射分布を以下のように設定した。図１８の分布Ｂに示されるように、光源の中心（原点）から９．６ｍｍまでの間の反射率を９６％に設定し、９．６ｍｍから１０．６ｍｍまでの間の反射率を８０％、１０．６ｍｍから１１．５ｍｍまでの反射率を７０％、１１．５ｍｍから１２．５ｍｍまでの反射率を６０％に設定した。更に、１２．５ｍｍから１５ｍｍまでの間の反射率を９８％と設定した。図２４には、このような反射シートを有するバックライトユニットの正面輝度の分布を示した。
【００６５】
上記実施例１〜４と参考例の輝度むら発生箇所の反射シートの平均反射率、改良前平均輝度ｌ(ave)、改良前平均輝度Ｌ(ave)、改良前輝度むらＭ、改良後輝度むらＭ’、正面輝度の平均値、標準偏差を下記表１にまとめて示した。ここで、改良前輝度むらＭは、反射シートとして反射率が一定の反射シートを用いた場合におけるバックライトユニットの正面輝度分布中の輝度むらを意味し、上記表１では、反射率が一定の反射シートを用いた参考例の輝度むらＭだけを記載した。また、改良後輝度むらＭ’は、反射率に分布を持たせた反射シートを用いた場合におけるバックライトユニットの正面輝度分布中の輝度むらを意味する。また、改良前平均輝度Ｌ(ave)は、反射シートの反射率を改良する前、すなわち、反射率が一定の反射シートを用いた場合の輝度分布全体の平均輝度Ｌ(ave)を意味し、改良前平均輝度ｌ(ave)は、反射シートの反射率を改良する前、すなわち、反射率が一定の反射シートを用いた場合のＬ(ave)以下となる輝度の平均値ｌ(ave)を意味する。表１では、改良前平均輝度Ｌ(ave)と改良前平均輝度ｌ(ave)は、参考例の値だけを記載し、それ以外の実施例の値の記載は省略したが、実施例１及び４のバックライトユニットは、参考例のバックライトユニットと部材の構成は基本的には同じであるので、改良前平均輝度Ｌ(ave)と改良前平均輝度ｌ(ave)の値は基本的には同じである。また、実施例２及び３のバックライトユニットと参考例のバックライトユニットとの構成上の違いは、拡散シートの有無と配置位置の違いだけであり、実施例２及び３の改良前平均輝度Ｌ(ave)と改良前平均輝度ｌ(ave)の値は、参考例の値と略同じである。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
表１からわかるように、実施例１〜４のバックライトユニットにおいては、標準偏差が参考例の場合よりも低くなっており、このことから、反射シートの反射率を、直交方向で分布を持たせることによって、高輝度を保持しつつ、バックライトユニットの輝度むらを低減できることがわかる。
【００６８】
上記実施例では、反射シートの反射率を、直交方向の１箇所又は複数箇所を境界にして一定の割合で増減するように設定したが、ある位置を境界に反射率が不連続に変化するように設定しても良い。すなわち、ある位置Ｔ１からＴ２までの範囲は、所定の反射率Ｒ１とし、Ｔ２からＴ３までの範囲は所定の反射率Ｒ２とするようにしてもよい。
また、上記実施例では、導光板として、図１に示されるように、略中央に平行溝が形成され、この平行溝に棒状の光源を収容し、平行溝の壁面を光源の光を入光させて光射出面から面状の光を射出するタイプの導光板を用いて面状照明装置を構成したが、いわゆるタンデム型と呼ばれる導光板にも適用することができる。
【００６９】
以上、本発明の面状照明装置及びそれを備える液晶表示装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施態様及び実施例に限定はされず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【００７０】
例えば、本発明の面状照明装置においては、導光板の光射出面が全て同一平面を形成するように導光板を複数並列して配置した大型の導光板を用いることもできる。このように導光板を並列して配置したときには、図２５に示されるように、一方の導光板１８の傾斜面１８ｄと、それと接続する他方の導光板１８’の傾斜面１８ｄ’とが交差しないように、すなわち、それら傾斜面の連結部分において滑らかな平面または曲面が形成されるように、導光板１８の傾斜面１８ｄの傾斜角度を調整することが好ましい。図２５に示した導光板においては、導光板１８及び１８’のそれぞれの傾斜面１８ｄ及び１８ｄ’によって形成される面がアーチ型になるように形成されている。
また、このような大サイズの光射出面を持つ導光板を用いることにより、大サイズの光照射面を持つバックライトユニットとすることができるので、大サイズの表示画面を持つ液晶表示装置に適用することができ、特に、壁掛けテレビなどの壁掛けタイプの液晶表示装置に適用することができる。
【００７１】
上述のように本発明による導光板を一つのユニットとして連結して大型の導光板を形成するには、別々に成形した本発明の導光板を薄肉部が接するように配置して、もしくは接合して形成してもよく、出射光の均一性を高める上では２個以上の本発明の導光板を連結した形状で一体に成形することが好ましい。
製造効率の観点からは、必要な画面サイズに相当する導光板を形成するのに必要な数の本発明の導光板ユニットを一体で成形することが好ましい。
【００７２】
また、本発明の面状照明装置においては、導光板の側面の面積などを考慮して、図２６（ａ）に示すように、導光板１８の側面に反射板２４を配置してもよい。導光板１８を複数配置する場合には、図２６（ｂ）に示すように、最も外側に配置される導光板１８の側面に反射板２４を配置すればよい。このような反射板２４を側面に配置することで導光板２４の側面からの光の漏出を防止することができ、光利用効率を一層高めることができる。反射板２４は、前述した反射シートやリフレクタと同様な材料を用いて形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の導光板を有するバックライトユニットを用いた液晶表示装置の概略斜視図及び概略断面図である。
【図２】図２（ａ）は、反射シートと導光板の傾斜面との間にプリズムシートが配置されている様子を示す概略断面図であり、図２（ｂ）は、反射シートと導光板の傾斜面との間に配置されているプリズムシートを導光板側から見た概略平面図及び概略横断面図である。
【図３】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が双曲線の場合の導光板の概略断面図である。
【図４】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が楕円形の場合の導光板の概略断面図である。
【図５】光源の中心軸に直交する方向の所定の位置ｘにおける輝度の分布Ｆ(ｘ)と、輝度分布全体の平均輝度Ｌ(ave)と、Ｌ(ave)以下となる輝度の平均値ｌ(ave)を示すグラフである。
【図６】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心を通り導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの円弧曲線の一部から形成されている導光板の概略断面図である。
【図７】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心を通り導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの放物線の一部から形成されている導光板の概略断面図である。
【図８】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心に向かって凸の２つの曲線から形成されている導光板の概略断面図である。
【図９】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心に向かって凸の曲線と凹の曲線を組み合わせた曲線から形成されている導光板の概略断面図である。
【図１０】導光板の光出射面側に形成される網点パターンの例である。
【図１１】導光板の平行溝の断面形状を種々の形状に変更したときの、導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示すグラフである。
【図１２】平行溝の最深部を平坦し、その平坦部分の長さを種々の値に変化させたときに導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示すグラフである。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、平行溝の最深部の平坦部分の長さが１．５ｍｍ、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍの場合の導光板の概略断面図である。
【図１４】平行溝の最深部の形状を曲率半径Ｒの曲面形状にし、その曲面の曲率半径を種々の値に変化させたときに導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示すグラフである。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、断面形状が三角形の平行溝の頂点部分の曲率半径が１．５ｍｍ、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍの場合の導光板の概略断面図である。
【図１６】参考例及び実施例１で用いた本発明に従う面状照明装置の概略構成図である。
【図１７】全面が均一な反射率を有する反射シートを備える面状照明装置の正面輝度の分布である。
【図１８】実施例１で用いた反射シートの反射率の分布を示すグラフである。
【図１９】実施例１の面状照明装置の正面輝度の分布である。
【図２０】実施例２で用いた本発明に従う面状照明装置の概略構成図である。
【図２１】図２０に示した面状照明装置の正面輝度の分布である。
【図２２】実施例３で用いた本発明に従う面状照明装置の概略構成図である。
【図２３】図２２に示した面状照明装置の正面輝度の分布である。
【図２４】実施例４の面状照明装置の正面輝度の分布である。
【図２５】導光板を複数並列して配置したときの概略断面図である。
【図２６】（ａ）は、導光板の側面に反射板を配置した構成例であり、（ｂ）は、導光板を複数並列して配置したときに導光板の側面に反射板を配置した構成例である。
【符号の説明】
【００７４】
２、１０４、１０６、１０８  バックライトユニット
４  液晶表示パネル
６  駆動ユニット
１０  液晶表示装置
１２  光源
１４  拡散シート
１６、１７、１９  プリズムシート
１８、５０、６０、７０、８０、１００  導光板
１８ａ、５２  光射出面
１８ｂ  厚肉部
１８ｃ  薄肉端部
１８ｄ  傾斜面
１８ｅ  傾斜背面部
１８ｆ  平行溝
２０  リフレクタ
２２、１２２  反射シート
２４  反射板
５４ａ、５４ｂ  円弧曲線
５６  交点
６４ａ、６４ｂ  放物線
７２ａ、７２ｂ、８２ａ、８２ｂ、８４ａ、８４ｂ  曲線
９２  網点パターン
【図１】
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【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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