(57)【要約】  【課題】薄型で軽量であり、入射した光の平均輝度を低減することなく、かつ色むらを生じさせることなく、輝度むらを低減することができる透過率調整体ユニットを提供すること。  【解決手段】光透過性を有する光学部材と、前記光学部材の表面上に配置された多数の透過率調整体とを有し、入射した光の透過率が位置に応じて異なる透過率調整体ユニットであって、透過率調整体は、光学部材の表面上で所定パターンで配置され、かつ、ＣｌＥＬ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*およびｂ*が−２．０≦ａ*≦２．０、および、ｂ*＝ｋ×ｌｎ（Ｔ）＋１７（式中、ｋは、−１．７≦ｋ≦−２．０を満たし、Ｔは、入射する光の色温度である）を満足することで上記課題を解決する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する光学部材と、前記光学部材の表面上に配置された多数の透過率調整体とを有し、入射した光の透過率が位置に応じて異なる透過率調整体ユニットであって、
前記透過率調整体は、前記光学部材の表面上で所定パターンで配置され、かつ、ＣｌＥＬ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*およびｂ*が下記式
−２．０≦ａ*≦２．０
ｂ*＝ｋ×ｌｎ（Ｔ）＋１７
（式中、ｋは、−２．０≦ｋ≦−１．７を満たし、Ｔは、入射する光の色温度である）
を満足する透過率調整体ユニット。
【請求項２】
前記ａ*が、−１．０≦ａ*≦１．０を満たす請求項１に記載の透過率調整体ユニット。
【請求項３】
前記ｋが、−２．０≦ｋ≦−１．９を満たす請求項１または２に記載の透過率調整体ユニット。
【請求項４】
所定位置（ｘ，ｙ）での前記透過率調整体のパターン密度をρ（ｘ，ｙ）とし、
前記透過率調整体を備えない場合における前記透過率調整体ユニットから出射される光の最大輝度Ｆmaxを１とし、所定位置（ｘ，ｙ）から出射される光の前記最大輝度Ｆmaxに対する相対輝度をＦ（ｘ，ｙ）とすると、
前記相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）と前記パターン密度ρ（ｘ，ｙ）との関係が下記式、
ρ（ｘ，ｙ）＝ｃ｛Ｆ（ｘ，ｙ）−Ｆmin｝／（Ｆmax−Ｆmin）
（式中、ｃは、０．５≦ｃ≦１を満たし、Ｆminは、相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）の最小輝度である）
を満足する請求項１〜３のいずれかに記載の透過率調整体ユニット。
【請求項５】
前記光学部材は、透明フィルム、導光板、拡散フィルムまたはプリズムシートである請求項１〜４のいずれかに記載の透過率調整体ユニット。
【請求項６】
光源と、前記光源から入射された光を光射出面から射出する平板状の導光板と、前記導光板の光射出面と対向する面に配置された反射シートと、前記導光板の前記光源を介して対向する面に配置されたリフレクタと、前記導光板の光射出面上に配置された請求項１〜４のいずれかに記載の透過率調整体ユニットとを有する面状照明装置。
【請求項７】
前記光学部材は、透明フィルム、拡散フィルムおよびプリズムシートの少なくとも１つである請求項６に記載の面状照明装置。
【請求項８】
光源と、前記光源から入射された光を光射出面から射出する平板上の導光板と、前記導光板の光射出面と対向する面に配置された反射シートと、前記導光板の前記光源を介して対向する面に配置されたリフレクタと、前記導光板の光射出面上に所定パターンで配置された多数の透過率調整体を有し、
前記透過率調整体は、ＣｌＥＬ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*およびｂ*が下記式
−２．０≦ａ*≦２．０
ｂ*＝ｋ×ｌｎ（Ｔ）＋１７
（式中、ｋは、−２．０≦ｋ≦−１．７を満たし、Ｔは、入射する光の色温度である）
を満足する面状照明装置。
【請求項９】
さらに、導光板の光射出面側に配置された拡散フィルムを有し、
前記拡散フィルムは、ヘーズが８５％以下である請求項６〜８のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１０】
前記導光板は、
その一辺に平行で前記光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、
前記厚肉部に平行に形成される薄肉端部と、
前記厚肉部の略中央に前記一辺と平行に形成される、前記光源を収納するための平行溝と、
前記平行溝の両側に前記棒状光源の軸を含み前記光射出面に対して垂直な面に対して対称であり、前記厚肉部から前記一辺に直交する方向に両側の前記薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部とで構成される請求項６〜９のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１１】
前記光射出面および前記１対の傾斜背面部の少なくとも一方には、複数の微小なプリズムが刻設されている請求項１０に記載の面状照明装置。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれかに記載の面状照明装置からなる面状照明装置と、
この面状照明装置の光射出面側に配置される液晶表示パネルと、前記面状照明装置および前記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射した光の透過率が位置に応じて異なる透過率調整体ユニット、光源から出射された光を光射出面から射出する面状照明装置、およびそれを用いる液晶表示装置に関する。
【０００２】
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としては、照明用の光源、この光源から出射した光を拡散して液晶パネルを照射する導光板、導光板から放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る構成が知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４参照）。
【０００３】
図２０は、特許文献１に開示された面光源装置を示す概略断面図である。
同図に示す面光源装置（バックライトユニット）は、導光板１００に蛍光ランプ１０２を埋め込んだ後、導光板１００の背面に反射シート１０４を配置し、導光板１００の出射面に透過光量補正シート１０６、光拡散板１０８、プリズムシート１１０を積層することで形成される。
導光板１００は、略長方形形状を有し、照明光を拡散する微粒子が分散混入された樹脂を用いて形成されている。また、導光板１００の上面は平坦になっており、出射面に割り当てられる。さらに、導光板１００の背面（出射面と反対側の面）には蛍光ランプ１０２を埋め込む断面Ｕ字状の溝１００ａが形成され、導光板１００の出射面には、蛍光ランプ１０２の真上を避けて、照明光の出射を促す光量補正面１００ｂが形成されている。
【０００４】
このように、特許文献１には、微粒子を混入して導光板１００を形成すると共に、蛍光ランプ１０２の真上を除いた出射面の一部または全部に形成した光量補正面１００ｂにより照明光の出射を促すことにより、全体の厚さを薄型化し、かつ出射光の不自然な輝度むらを低減できることが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、バックライトの照射量を減らすことなく、液晶表示装置の小型軽量化や薄型化およびコスト・消費電力の低減化を実現することができる液晶表示装置のバックライトを得るために、長方形の照射面と、短辺の中央部に長辺と平行にくり抜かれた、光源を嵌挿するための矩形断面の溝と、この溝を挟んで長辺の両側面方向に向か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が開示されている。
また、特許文献３には、液晶表示装置の額縁を狭くし、厚みを薄くすることができ、光利用効率がよく明るいバックライトユニットを得るために、光源を配置するための凹部の幅方向に平行な断面の形状が、深さ方向を主軸とする放物線形状である導光体（導光板）が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献４には、表示パネルの面内の明るさを均一に保ち、高輝度な照明をするために、ハの字状の高反射層上に、順次屈折率が高くなるように複数の板状光導波層を積層し、その各光出射端面から出射する光で光拡散層を明るくする導光板が開示されている。ここで、光源を配置するための凹部は、三角形形状である。
【０００７】
しかしながら、上記いずれの導光板も、その出射面から出射される照明光に輝度むらが生じてしまう。
例えば、特許文献１に開示の導光板１００では、断面形状が円形である溝１００ａに光源（蛍光ランプ）１０２を埋め込んでおり、図２１に示すように、光源１０２による輝度ピークはそのまま残存する。
そのため、面状光源装置として用いるために、導光板１００の出射面側に配置される透過光量補正シート１０６、光拡散板１０８およびプリズムシート１１０などを用いて、出射面での不自然な輝度むらを取り除いている。
【０００８】
透過光量補正シート１０６は、透明のポリエステルフィルム上に微小な金属膜のドットパターンを形成して作成される。また、このドットパターンは、蛍光ランプ１０２の真上を最も密に、蛍光ランプよりも遠ざかるに従って低減するように形成される。これにより、透過光量補正を部分的に反射して導光板の内部に戻し、透過光の光量分布を均一化する。
光拡散板１０８は、半透明乳白色のアクリル板により形成され、透過光量補正シート１０６の出射光を拡散させて、所望の光量分布により出射する。
プリズムシート１１０は、出射光の指向性を補正する光制御部材であり、ポリカーボネート等の透光性のシート材で形成され、導光板１００と逆側面にプリズム面が形成される。このプリズム面は、一方向にほぼ平行に延長する断面三角形形状の突起が繰り返されて形成される。これによりプリズムシート１１０は、この三角形形状の突起の斜面で、出射光の主たる出射方向を出射面の正面方向に補正する。
【０００９】
このように、特許文献１では、光量補正シート１０６、光拡散板１０８、およびプリズムシート１１０を用いて、導光板１００の出射面から出射される、むらのある出射光を拡散することで、均一な光を出射できるとされている。
【００１０】
また、導光板から出射される光の輝度むらを低減させる方法としては、種々の方法が提案されている（特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８および特許文献９参照）。
例えば、特許文献５には、その図１４に示すように、表面に光透過を阻止するドット状の印刷部が形成され、その印刷部の密度を冷陰極管蛍光灯３６が直下に位置づけらている領域３９Ａにおいて密にし、該領域３９Ａから遠ざかるにつれ疎にするようにしている拡散板を有する液晶表示装置が開示されている。このような拡散板により、拡散板側に放出される光量は、該拡散板の全面にいたって均一となるとされている。
【００１１】
また、特許文献６には、線光源に対向する面に上面から放射される光の一部を反射・散乱して導光板に戻すための光量調整層が設けられた面光源装置が開示されている。この光量調整層は、線光源から遠ざかるにつれて面積率が小さくなるように形成されていてもよく、線光源の近傍のみに形成されていてもよいと記載されている。また、透明性平板の材料としては、透光性の樹脂やフィルムなどを用いるが、導光板および線光源から上面に放出される光の強度分布をなめらかにするために光拡散板を用いてもよいとされている。
また、特許文献７は、一面に連続網目模様の白色または白色半透明インク層を設けた光拡散板が開示されている。
【００１２】
さらに、特許文献８には、輝線防止部を備えない状態のバックライトユニットの光出射面の少なくとも輝度分布を測定し、その測定データを階調反転させたデータを使用して、輝線防止部としての輝度分布反転像が導光板上または光学シート状に印刷された光学部材が開示されている。また、輝度分布に加えて色度分布も同時に測定されたデータを階調反転させて形成された反転像が前記輝線防止部として印刷された光学部材も開示されている。また、輝線分布像に白インクを用いることも開示されている。
【００１３】
さらに、特許文献９は、輝度ムラが少なく、色温度の低下率の少ない直下式のバックライト用の拡散板として、二酸化チタンおよび硫酸バリウムを主成分として含み、かつ上記二酸化チタンと上記硫酸バリウムとの配合比が重量比で、５：１〜１：１であるインクを用いたインク層を形成した拡散板が開示されている。
【００１４】
【特許文献１】特開平９−３０４６２３号公報
【特許文献２】特開平８−６２４２６号公報
【特許文献３】特開平１０−１３３０２７号公報
【特許文献４】特開平５−２４９３２０号公報
【特許文献５】特開平５−１２７１５６号公報
【特許文献６】特開平６−２３５８２３号公報
【特許文献７】特開平６−１３８３０８号公報
【特許文献８】特開２００４−１７０６９８号公報
【特許文献９】特開２０００−１６２４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
一般に、導光板の出射面から出射された光に生じた輝度むらは、拡散板を追加することで低減することができる。しかしながら、輝度むらを低減するには、十分に厚い（５ｍｍ程度）板状のものを用いる必要があり、その結果、面状照明装置として、厚く、重くなってしまう。
【００１６】
これに対して、特許文献１に開示された光量補正シート１０６、特許文献５に開示された表面に光透過を阻止するドット状の印刷部、特許文献６に開示された光量調整層、特許文献７に開示された連続網目模様のインク層等の透過率の異なる部材を部分的に配置することで、輝度むらをある程度低減することができる。
しかしながら、光の出射面に透過率の異なる部材を部分的に配置すると、出射する光に色むらが発生する可能性があるという問題がある。
【００１７】
また、特許文献８は、測定データを階調反転させたデータに基づいて階調反転像を作成すること、つまり色度分布に対して補色を用いた階調反転像を作成することで、色むらを低減させるとしているが、白インクを用いて反転像を作成する具体的な方法については、記載されていない。また、色度分布に対する補色を白インクで作成した輝線防止部（階調反転像）では、色むらを十分に低減させることはできないという問題もある。このように、特許文献８の方法では、白インクを用いて輝線防止部を形成しても、色むらを十分に低減させることができないという問題がある。
【００１８】
また、特許文献９の光拡散板は、使用する光源の色温度によっては、色むらを発生する恐れがある。また、光源との距離をある程度離すことによって、直下型のバックライトユニットには用いることができるが、薄型のバックライトユニットを作成する場合には空間（距離）による拡散効果を利用できず、色むら、輝度むらの発生を防ぐことができないという問題がある。
【００１９】
本発明の第１の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、薄型で軽量であり、入射した光の平均輝度を低減することなく、かつ色むらを生じさせることなく、輝度むらを低減することができる透過率調整体ユニットを提供することにある。
【００２０】
また、本発明の第２の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり、低コストで製造することができ、より均一で輝度むらおよび色むらが少なく、かつより高輝度な照明光を出射することができ、また、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる面状照明装置を提供することにある。
また、本発明の第３の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一で輝度むらおよび色むらの少ない、かつより高輝度な表示を行うことができ、また、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることができる液晶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】
【００２１】
上記第１の課題を解決するために、本発明の第１の態様は、光透過性を有する光学部材と、前記光学部材の表面上に配置された多数の透過率調整体とを有し、入射した光の透過率が位置に応じて異なる透過率調整体ユニットであって、前記透過率調整体は、前記光学部材の表面上で所定パターンで配置され、かつ、ＣｌＥＬ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*およびｂ*が下記式
−２．０≦ａ*≦２．０
ｂ*＝ｋ×ｌｎ（Ｔ）＋１７
（式中、ｋは、−２．０≦ｋ≦−１．７を満たし、Ｔは、入射する光の色温度である）
を満足する透過率調整体ユニットを提供するものである。
ここで、前記ａ*は、−１．０≦ａ*≦１．０を満たすが好ましい。
また、前記ｋは、−２．０≦ｋ≦−１．９を満たすことが好ましい。
【００２２】
さらに、所定位置（ｘ，ｙ）での前記透過率調整体のパターン密度をρ（ｘ，ｙ）とし、前記透過率調整体を備えない場合における前記透過率調整体ユニットから出射される光の最大輝度Ｆmaxを１とし、所定位置（ｘ，ｙ）から出射される光の前記最大輝度Ｆmaxに対する相対輝度をＦ（ｘ，ｙ）とすると、前記相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）と前記パターン密度ρ（ｘ，ｙ）との関係が下記式、
ρ（ｘ，ｙ）＝ｃ｛Ｆ（ｘ，ｙ）−Ｆmin｝／（Ｆmax−Ｆmin）
（式中、ｃは、０．５≦ｃ≦１を満たし、Ｆminは、相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）の最小輝度である）
を満足することが好ましい。
また、前記光学部材は、透明フィルム、導光板、拡散フィルムまたはプリズムシートであることが好ましい。
【００２３】
上記第２の課題を解決するために、本発明の第２の態様の第１の形態は、光源と、前記光源から入射された光を光射出面から射出する平板状の導光板と、前記導光板の光射出面と対向する面に配置された反射シートと、前記導光板の前記光源を介して対向する面に配置されたリフレクタと、前記導光板の光射出面上に配置された上記のいずれかに記載の透過率調整体ユニットとを有する面状照明装置を提供するものである。
ここで、前記光学部材は、透明フィルム、拡散フィルムおよびプリズムシートの少なくとも１つであることが好ましい。
【００２４】
上記第２の課題を解決するために、本発明の第２の態様の第２の形態は、光源と、前記光源から入射された光を光射出面から射出する平板上の導光板と、前記導光板の光射出面と対向する面に配置された反射シートと、前記導光板の前記光源を介して対向する面に配置されたリフレクタと、前記導光板に光射出面上に配置された多数の透過率調整体とを有し、前記透過率調整体は、前記光学部材の表面上で所定パターンで配置され、かつ、ＣｌＥＬ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*およびｂ*が下記式
−２．０≦ａ*≦２．０
ｂ*＝ｋ×ｌｎ（Ｔ）＋１７
（式中、ｋは、−２．０≦ｋ≦−１．７を満たし、Ｔは、入射する光の色温度である）
を満足する面状照明装置を提供するものである。
【００２５】
さらに、導光板の光射出面側に配置された拡散フィルムを有し、
前記拡散フィルムは、ヘーズが８５％以下であることが好ましい。
また、前記導光板は、その一辺に平行で前記光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部に平行に形成される薄肉端部と、前記厚肉部の略中央に前記一辺と平行に形成される、前記光源を収納するための平行溝と、前記平行溝の両側に前記棒状光源の軸を含み前記光射出面に対して垂直な面に対して対称であり、前記厚肉部から前記一辺に直交する方向に両側の前記薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部とで構成されることが好ましい。
さらに、前記光射出面および前記１対の傾斜背面部の少なくとも一方には、複数の微小なプリズムが刻設されていることが好ましい。
【００２６】
上記第３の課題を解決するために、本発明の第３の態様は、上記いずれかに記載の面状照明装置からなる面状照明装置と、この面状照明装置の光射出面側に配置される液晶表示パネルと、前記面状照明装置および前記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の第１の態様によれば、ａ*およびｂ*が上記式を満たす透過率調整体を用いることで、入射した光の平均輝度を低減させることなく、かつ色むらを生じさせることなく、輝度むらを低減することができる。これにより、輝度むらおよび色むらのない光を射出することができる。
さらに、パターン密度ρ（ｘ，ｙ）が上記式を満足するように透過率調整体を配置することで、平均輝度を低減させることなく、輝度むらをより低減させることができる。さらに、輝度むらを効率よく低減させることができることにより、拡散フィルムを用いる場合も、拡散フィルムをより薄型化、かつより軽量化することができる。
【００２８】
また、本発明の第２の態様によれば、色むらを発生させることなく、輝度むらを効率よく低減させることができ、拡散フィルムを薄くすることができる。また、色むらの発生を防止することで、色むらを低減させるための各種部材、例えば、拡散フィルムを設けることなく、または、より薄くすることができる。これにより、より軽量で、安価な面状照明装置を提供することができる。
また、輝度むらも効率よく低減させることで、出射効率を高くすることができ、低輝度の光源を用いた場合でも、輝度の高い光を出射することができる。
これにより、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一で色むらおよび輝度むらが少なく、かつより高輝度な照明光を出射することができ、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる面状照明装置を提供することができる。
【００２９】
また、本発明の第３の態様によれば、上記第２の態様の面状照明装置を用いることにより、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一で色むらおよび輝度むらが少なく、かつより高輝度な表示を行うことができ、また、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることができる液晶照明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】
【００３０】
以下、本発明の透過率調整体ユニット、面状照明装置、それを用い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。
図１に、本発明の第１の態様の透過率調整体ユニット２８を有する本発明の第２の態様の面状照明装置２（以下、バックライトユニットともいう）の概略断面図を示す。このような面状照明装置２は、本発明の第３の態様の液晶表示装置の面状照明装置として用いられる。図２（ａ）及び（ｂ）には、図１に示した面状照明装置２の一つの導光板ユニット１８の部分と、その面状照明装置２を用いた液晶表示装置１０の概略部分斜視図と概略部分断面図を示す。図１、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、液晶表示装置１０は、基本的に、面状照明装置２と、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、それらを駆動するための駆動ユニット６（面状照明装置２との接続部は図示せず）とを有する。
【００３１】
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の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。
【００３２】
面状照明装置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。面状照明装置２は、図１に示すように、基本的には、光源１２と、拡散フィルム１４と、２枚のプリズムシート１６及び１７と、導光板１９と、リフレクタ２０と、反射シート２２と、透過率調整体ユニット２８とを有する。また、図１に示すように、本実施形態の面状照明装置２に用いられる導光板１９は、複数の導光板ユニット１８で構成される。
【００３３】
この面状照明装置２の駆動方法は、特に限定されず、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てもよい。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。また、面状照明装置２の駆動方式も特に限定されず、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。
【００３４】
図２（ａ）及び（ｂ）において、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、導光板ユニット１８に形成された平行溝１８ｆ内に配置され、駆動ユニット６と接続されている（図示せず）。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。
例えば、導光板ユニット１８の平行溝１８ｆと同等の長さを有する円柱状又は角柱状の透明な導光体を用い、その導光体の上面及び底面にＬＥＤを配置したＬＥＤ光源を光源１２の代わりに用いても良い。このようなＬＥＤ光源は、導光体の上面及び底面からＬＥＤの光を入射して導光体の側面からＬＥＤの光を出射することができる。
【００３５】
導光板ユニット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から前記一辺に直行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、厚肉部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、導光板ユニット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。導光板ユニット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。
【００３６】
また、図１に示すように、導光板ユニット１８は、平行溝１８ｆの中心を通って導光板ユニット１８の光射出面１８ａに垂直な中心線に対して対称な形状である。導光板１９は、各導光板ユニット１８の薄肉部を接合部として、複数連結されることにより形成されている。
【００３７】
導光板ユニット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の一部が導光板ユニット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の寸法や導光板ユニット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。また導光板ユニット１８の厚肉部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、導光板ユニット１８の平行溝１８ｆは、導光板ユニット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。
【００３８】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構造を有する導光板ユニット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ユニット１８の内部に入射した光は、導光板ユニット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、導光板ユニット１８の下面から一部の光が漏洩するが、その漏洩した光は、導光板ユニット１８の傾斜面１８ｂ側に形成された後述する反射シート２２により反射して再び導光板ユニット１８の内部に入射して光射出面１８ａから出射する。こうして、導光板ユニット１８の光射出面１８ａから均一な光が放射される。
【００３９】
導光板１９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１９の材料としては、例えば、ポリカーボネートや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）、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やＭＳ樹脂、その他のアクリル系樹脂、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。
【００４０】
本実施形態において、導光板ユニット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。平行溝の形状は、三角形状に限定されず、双曲線形状、楕円形状、懸垂線形状等種々の形状とすることができる。平行溝１８ｆの形状については、後ほど詳細に説明する。
【００４１】
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、導光板ユニット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ユニット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、プリズムの頂角が液晶表示パネル４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、導光板ユニット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。
【００４２】
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。
【００４３】
本発明においては、更に、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、反射シート２２と導光板ユニット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２３を設けることが好ましい。図３（ａ）は、反射シート２２と導光板ユニット１８の傾斜面１８ｄとの間にプリズムシート２３が配置されている様子を示す概略断面図であり、図３（ｂ）は、反射シート２２と導光板ユニット１８の傾斜面１８ｄとの間に配置されているプリズムシート２３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と導光板ユニット１８の傾斜面１８ｄとの間に設けられるプリズムシート２３は、プリズム２３ａの延在する方向が導光板ユニット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２３ａの頂角が導光板ユニット１８の傾斜面１８ｂと対向するように配置することが好ましい。
【００４４】
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２３を用いているが、導光板ユニット１８の平行溝１８ｆによる光射出面１８ａにおける輝度がより均一化されている場合には、プリズムシート２３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。
【００４５】
ここで、図１〜図３に示す実施形態では、導光板ユニットの光射出面側、および／または導光板ユニットの傾斜面と反射シートとの間にプリズムシートを配置したが、本発明はこれに限定されず、平行溝の側面を除く導光板の表面、例えば、光射出面および／または傾斜面に棒状光源の軸に平行なプリズムを直接刻設してもよい。
例えば、図４（ａ）および（ｂ）に示すように導光板ユニット１８の傾斜面１８ｄにプリズム２５を直接形成してもよく、図５に示すように導光板ユニット１８の光射出面１８ａにプリズム２６を形成し、傾斜面１８ｄにプリズム２５を形成してもよい。
このように、平行溝の側面を除く導光板ユニットの表面に直接プリズムを形成することで、プリズムシートを配置した場合と同様の効果を得ることができる。さらに、プリズムシートを設ける必要がなくなるので、プリズムシートを配置することで形成される空隙により生じる光の減衰（輝度の低下）を無くすことができる。この結果、面状照明装置としての光の利用効率つまり光の出射効率をプリズムシートを配置する場合よりも高くすることができる。さらに、プリズムシートを設ける必要がないので、装置をより小型化（薄型化）することもできる。
ここで、プリズムは、導光板ユニットの光射出面および／または傾斜面の全面に形成することに限定されず、導光板ユニットの光射出面および／または傾斜面の一部にのみプリズムを形成してもよい。
【００４６】
また、傾斜面に刻設するプリズムは、頂角θp1を１００°≦θp1≦１４０°とすることが好ましい。さらに、光射出面に形成するプリズムは、頂角θp２を４０°≦θp２≦７０°とすることが好ましい。形成するプリズムの頂角θp1および頂角θp２を上記範囲とすることで、面状照明装置としての出射効率をより好適に向上させることができる。
【００４７】
また、プリズムは、平行溝に直交する方向における底辺の長さを０．１ｍｍ以下とすることが好ましい。
プリズムの底辺の長さを０．１ｍｍ以下とすることで、プリズム構造の視認性をほぼ無視することができる。
【００４８】
図２に戻り、面状照明装置の説明を続ける。
図２において、反射シート２２は、導光板ユニット１８の背面（図中、下面）から漏洩する光を反射して、再び導光板ユニット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、導光板ユニット１８の傾斜面１８ｄを覆うように形成される。リフレクタ２０は、導光板ユニット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、導光板ユニット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。
【００４９】
反射シート２２は、導光板ユニット１８の傾斜面１８ｄから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（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、透明もしくは上記のような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。また、リフレクタ２０は、例えば、上記反射シートと同じ素材、すなわち、表面に十分な反射性を付与した樹脂素材、金属箔もしくは金属板により形成することができる。
【００５０】
図２において、拡散フィルム１４は、導光板ユニット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）、ベンジルメタクリレートやＭＳ樹脂、その他のアクリル系樹脂、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フィルム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、光を散乱させる、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂、ガラスやジルコニア等のビーズ類をバインダとともに表面に塗工したり、上記の透明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、拡散フィルム１４としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散フィルムを用いることができる。
本発明において、拡散フィルム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が好ましい。
【００５１】
拡散フィルム１４は、導光板ユニット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、その距離は導光板ユニット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。このように拡散フィルム１４を導光板ユニット１８の光射出面１８ａから所定の間隔だけ離すことにより、導光板ユニット１８の光射出面１８ａから射出する光が、光射出面１８ａと拡散フィルム１４の間で更にミキシング（混合）される。これにより、拡散フィルム１４を透過して液晶表示パネル４を照明する光の輝度を、より一層均一化することができる。拡散フィルム１４を導光板ユニット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、拡散フィルム１４と導光板ユニット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。
【００５２】
特に、面状照明装置２の厚みを少し厚くしてもよい場合には、導光板ユニット１８の平行溝１８ｆの断面形状によって、平行溝１８ｆに相当する導光板ユニット１８の光射出面１８ａにおける輝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フィルム１４と導光板ユニット１８の光射出面１８ａとの間に間隙を設けて、拡散フィルム１４から射出される照明光の輝度分布を均一にしても良い。また、導光板ユニット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に相当する導光板ユニット１８の光射出面１８ａにおける輝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、拡散フィルム１４と導光板ユニット１８の光射出面１８ａとの間に間隙を設けて、拡散フィルム１４から射出される照明光の輝度分布を均一にしても良い。
【００５３】
次に、本発明の透過率調整体ユニットについて説明する。
本実施形態の透過率調整体ユニット２８は、導光板ユニット１８から出射される光の輝度むらを低減させるものであり、透明フィルム２９と、透明フィルム２９の表面に配置される多数の透過率調整体２６とを有する。透過率調整体ユニット２８は、導光板ユニット１８と拡散フィルム１４の間に配置されている。
【００５４】
透明フィルム２９は、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やＭＳ樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等の光学的に透明な部材で形成されている。
【００５５】
透過率調整体２６は、所定の透過率を有する種々の大きさのドットであり、四角形や円形、六角形などの形状を有し、所定パターン、例えば、位置に応じてドットの大きさ、ドットの配置数が異なるパターン（網点パターン）で透明フィルム２９の導光板ユニット１８側の表面全面に印刷等によって形成されている。
【００５６】
図６に、透過率調整体２６を網点パターンで配置した一例を示す。ここで、図６（ａ）は、透明フィルム２９に敷設された透過率調整体２６の配置パターンの一例を示す模式図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の透過率調整体２６の配置パターンの１つの導光板ユニット１８に対応する部分を拡大して示す拡大模式図である。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）において、導光板ユニット１８の中心、つまり平行溝１８ｆの中心を一点鎖線で示す。
このように、多数の透過率調整体２６を透明フィルム２９の導光板ユニット１８側の表面に所定パターンで配置することで、表面上の位置に応じて透過率調整体２６のパターン密度は変化する。透過率調整体２６の配置パターンについては、後述する。
【００５７】
このように透過率調整体２６を配置した透過率調整体ユニット２８を設けることで、輝度むらを低減させることができる。
しかしながら、上述したように、透過率調整体ユニット２８を設けると、面状照明装置２から射出される光に色むらが生じることがあった。
【００５８】
本発明者らは、この色むらについて鋭意検討した結果、透過率調整体２６に入射する光と透過率調整体２６のＣＩＥＬａｂ色空間におけるａ*、ｂ*との関係が影響していることを見出した。
さらに、鋭意検討した結果、透過率調整体ユニット２８に入射する光の色温度をＴとしたときに、ＣＩＥＬａｂ色空間におけるａ*、ｂ*が下記式１および式２を満足する透過率調整体２６を用いることで、色むらの発生を防止することができることを見出した。
−２．０≦ａ*≦２．０    式１
ｂ*＝ｋ×ｌｎ（Ｔ）＋１７    式２
なお、ｋは、−２．０≦ｋ≦−１．７である。
【００５９】
ここで、透過率調整体ユニット２８に入射する光の色温度Ｔ［Ｋ］（以下、単に色温度Ｔ［Ｋ］とする）は、例えば、透過率調整体ユニット２８が導光板ユニット１８の光射出面に配置される場合には、導光板ユニット１８の光射出面から射出された光を測定することにより得られる。
本発明では、ＣＩＥＬａｂの色空間におけるａ*、ｂ*が、上記式１、式２を満たす透過率調整体を用いて透過率調整体ユニットを構成する。
ここで、ＣＩＥＬａｂ色空間におけるａ*、ｂ*は、次のようにして決定される。まず、透過率調整体として用いる材料（試料）を所定の寸法の透明ＰＥＴ上に網点濃度１００％としてスクリーン印刷する。つまり、透過率調整体を構成する材料を透明ＰＥＴの全面に形成する。
ついで、色差計（東京電色社製  ＴＣ１８００）を用いて、透過率調整体を構成する材料が全面に形成された透明ＰＥＴを透過した光を測色する。つまり、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲について、５ｎｍ毎の透過率を測定する。その後、光源を高演色昼白色型蛍光灯として、測定する材料のＣＩＥＬａｂ色空間におけるａ*、ｂ*を算出する。こうして、算出された値をその透過率調整体のａ*、ｂ*とする。なお、ＣＩＥＬａｂ色空間におけるａ*、ｂ*の算出は、ＣＩＥ１９７６（Ｌ*，ａ*，ｂ*）均等知覚色空間の計算法を用いた（「新版色彩科学ハンドブック」東京大学出版会（１９８０年）の第４章等、参照）。
ここで、ａ*は、−１．０≦ａ*≦１．０とすることがより好ましい。透過率調整体のａ*を上記範囲とすることで、色むらの発生をより確実に防止することができる。
また、上記式１におけるｋは、−２．０≦ｋ≦−１．９とすることがより好ましい。ｋを上記範囲とすることでも、色むらの発生をより確実に防止することができる。
【００６０】
上記式１および式２を満たすように透過率調整体ユニットの透過率調整体を構成することで、色むらの発生を防止できる。また、透過率調整体を所定パターンで配置することによって、平均輝度の低下させることなく、輝度むらを低減させることができる。
以上より、本発明に従う透過率調整体ユニットは、輝度むらも色むらもなく、平均輝度も高い、均一な光を射出させることができる。
また、色むらの発生を防止することで、色むらを低減させるための各種部材、例えば、拡散フィルムを設けることなく、または、より薄くすることができる。これにより、より軽量で、安価な面状照明装置を提供することができる。
【００６１】
透過率調整体２６は、上記式１および式２を満たすものであれば、その材料、材質特に限定されず、例えば、光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂、ガラスやジルコニア等のビーズ類を、バインダとともに塗工したものも用いることができる。
また、透過率調整体２６として用いることのできる材料としては、スクリーン印刷、オフセット印刷等で用いられる、一般的な白インクを用いることができる。一例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸バリウム等を、アクリル系バインダーや、ポリエステル系バインダー、塩化ビニル系バインダー等に分散したインク、酸化チタンにシリカを混合し拡散性を付与したインクを用いることができる。
透過率調整体２６は、単一の材料から構成されても、複数の材料から構成されてもよい。単一の材料を用いて透過率調整体を構成する場合は、その単一材料のａ*、ｂ*が上記式１、式２を満たせばよい。また、複数の材料を混合して透過率調整体２６を構成する場合は、混合された材料のａ*、ｂ*が上記式１および式２を満たせばよい。
【００６２】
次に、透過率調整体の配置パターンについて詳細に説明する。
ここで、透過率調整体２６が配置されていない、つまり透過率調整体ユニット２８を備えない場合の面状照明装置２の光射出面（液晶表示パネル４側の面）の任意の位置（ｘ，ｙ）から出射される光の相対輝度をＦ（ｘ，ｙ）とする。また、透過率調整体２６を備えない場合の面状照明装置２の光射出面から出射される光の最大輝度をＦmaxとし、最小輝度をＦminとし、相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）は、最大輝度Ｆmaxを基準点（Ｆmax＝１）とする。
このとき、透過率調整体ユニット２８の任意の位置（ｘ，ｙ）におけるパターン密度をρ（ｘ，ｙ）とすると、透過率調整体ユニット２８のパターン密度ρ（ｘ，ｙ）と相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）との関係は、下記式３を満足することが好ましい。
ρ（ｘ，ｙ）＝ｃ｛Ｆ（ｘ，ｙ）−Ｆmin｝／（Ｆmax−Ｆmin）    式３
ここで、ｃは最大密度であり、０．５≦ｃ≦１とすることが好ましい。
【００６３】
本発明において、パターン密度ρ（ｘ，ｙ）とは、透過率調整体２６の所定面積あたりの占有率であり、ρ（ｘ，ｙ）＝１のとき透過率調整体２６は、所定面積内の全面に配置され、ρ（ｘ，ｙ）＝０のとき、所定面積内に全く配置されない。
【００６４】
また、透過率調整体２６は、透過率調整体２６を全面に配置した場合、上記式３ではパターン密度ρ（ｘ、ｙ）を１とした場合の透過率が１０％以上５０％以下であることが好ましく、２０％以上４０％以下とすることがより好ましい。
透過率を１０％以上とすることで、輝度むらを好適に低減させることができ、５０％以下とすることで、平均輝度を低下させることなく、輝度むらを低減させることができる。
さらに、透過率を２０％以上４０％以下とすることで、上記効果をより好適に得ることができる。
【００６５】
透過率調整体ユニット２８の透過率調整体２６を上記式３のパターン密度ρ（ｘ，ｙ）を満たすように配置することで、より好適に面状照明装置２の光射出面から出射される光の平均輝度の低下を抑え、かつ輝度むらを低減することができる。このように、透過率調整体ユニット２８を用いることによって、輝度むらを低減させることができるので、拡散フィルム１４をより薄くすることができ、また、プリズムシートの使用を止めることができ、あるいは、プリズムシートの使用枚数を減らすことができ、より軽量で、安価な面状照明装置を提供することができる。
ここで、上述したように、最大密度ｃは、０．５≦ｃ≦１とすることが好ましい。最大密度ｃを０．５以上とすることで、平均輝度の低減も抑えることができ、高輝度で均一な光を出射させることができる。
【００６６】
本実施形態では、四角形状の透過率調整体を透明フィルムに配置して透過率調整体ユニットを構成したが、本発明はこれに限定されず、透過率調整体の形状は、三角形、六角形、円形、楕円形等、どのような形状でもよい。
また、面状照明装置に、本実施例のような線状光源と１軸延伸形状の導光板ユニットとを用いた場合は、透過率調整体を線状光源と平行な長い帯形状としてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、透過率調整体の大きさを変化させることで、パターン密度分布を調整したが、本発明は、これに限定されず、一定形状の透過率調整体の配置間隔を調整することで、パターン密度を調整することもできる。例えば、パターン密度に応じた透過率調整体の配置方法としては、ＦＭスクリーニング方式、ＡＭコア方式等種々の方式を用いることができる。
ここで、透過率調整体は、ＦＭスクリーニング方式により配置することが好ましい。これにより、透過率調整体を微細で均一なドットとして分散集合させて配置することができ、面状照明装置の光射出面から、透過率調整体の配置パターンを視認しにくくすることができる。つまり、面状照明装置の光射出面から透過率調整体の配置パターンが投影され、むらのある光が射出されることを防止でき、より均一な光を射出することができる。また、ドット寸法が小さくなりすぎ透過率調整体の形成が困難になることも防止できる。
【００６８】
ここで、透過率調整体は、最大寸法を５００μｍ以下、例えば、矩形形状の場合は一辺の長さを５００μｍ以下、楕円形状の場合は、長径を５００μｍ以下とすることが好ましく、２００μｍ以下とすることがより好ましい。透過率調整体の最大寸法を５００μｍ以下とすることで、透過率調整体の形状が目視されにくくなり、最大寸法を２００μｍ以下とすることで、透過率調整体の形状が目視できなくなり、実施に液晶表示装置として使用する際に、透過率調整体の形状が面状証明装置の光射出面に投影されて輝度むらとなることがなく、効率よく輝度むらを低減することができる。
また、透過率調整体は、最大寸法を１００μｍ以下とすることがさらに好ましい。最大寸法を１００μｍ以下とすることで、寸法がより確実に肉眼の判別能以下とすることができ、実際に液晶表示装置として使用する際に、透過率調整体の形状が面状証明装置の光射出面に投影されて輝度むらとなることがなく、より確実に、かつ、効率よく輝度むらを低減することができる。
【００６９】
また、透過率調整体を透明部材の表面に印刷する方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の種々の印刷方法を用いることができる。
【００７０】
本実施形態では、透過率調整体ユニットを導光板ユニットと拡散フィルムとの間に設けたが、配置位置はこれに限定されず、拡散フィルムとプリズムシートとの間に配置してもよい。
また、透過率調整体ユニットを、透明フィルムに透過率調整体を配置することで設けたが、本発明はこれに限定されず、拡散フィルム、プリズムシート、または導光板の表面に透過率調整体を配置したものを透過率調整体ユニットとしてもよい。具体的には、拡散フィルムの導光板側の面（光の入射面）、および、拡散フィルムの導光板側とは反対側の面（光の出射面）の少なくとも一方に透過率調整体を配置してもよい。また、プリズムシートの導光板側の面（光の入射面）、および、プリズムシートの導光板側とは反対側の面（光の出射面）の少なくとも一方に透過率調整体を配置してもよい。さらに、導光板の光射出面に直接透過率調整体を配置してもよい。
このように、透過率調整体を拡散フィルム、プリズムシートまたは導光板の表面に設けることで、透明フィルムを使用することなく透過率調整体ユニットを形成することができ、層構成をより簡単にすることができる。
また、透過率調整体を直接導光板の光射出面に配置することで、上記効果に加えて、面状照明装置の組み立て時に、アライメントをとることなく、導光板から射出される光の輝度むらに対して透過率調整体を正確な位置に配置することができる。
【００７１】
また、複数箇所つまり複数の光学部材、例えば、導光板ユニットの表面および拡散フィルム裏面等に透過率調整体を配置し、複数の透過率調整体ユニットを形成することが好ましい。このように透過率調整体を複数の光学部材に配置することで、各位置での透過率調整体の配置パターンと入射する光との位置ずれの許容量を広げることができ、輝度むらおよび色むらのない均一な光を射出することができる。ここで、複数箇所に透過率調整体を配置する場合、透過率調整体の配置パターンは、同一の配置パターンとしても、異なる配置パターンとしてもよい。
【００７２】
また、本実施形態は、導光板の出射面側に透過率調整体ユニット、拡散フィルム、プリズムシートの順に積層した構成としたが、本発明はこれに限定されず、導光板ユニットの出射面側の各部材の配置順序に特に限定はなく、例えば、導光板ユニットの光射出面側に、透過率調整体ユニット、プリズムシート、拡散フィルムをこの順で積層させてもよい。
【００７３】
また、面状照明装置として拡散フィルムを用いる場合は、その拡散フィルムのヘーズを８５％以下とすることが好ましい。
拡散フィルムのヘーズを８５％以下とすることで、面状照明装置としての出射効率をたかくすることができる。また、本発明は、上述したように透過率調整体での色むらの発生を防止でき、拡散フィルムで、色むらの低減を行う必要がないため、ヘーズが８５％以下の拡散フィルムを好適に用いることができる。
以上より、ヘーズが８５％以下の拡散フィルムを用いることで、色むらおよび輝度むらを発生させることなく、さらに、出射効率をより高くすることができる面状照明装置とすることができる。
【００７４】
以下、具体的実施例とともに、透過率調整体ユニットおよびそれを備える面状照明装置についてより詳細に説明する。
図７（ａ）に示すように、本実施例の面状照明装置３０は、光源１２と、導光板ユニット１８と、リフレクタ２０と、反射フィルム２２と、透過率調整体ユニット３２とで構成される。ここで、本実施例の透過率調整体ユニット３２は、拡散フィルム３４に透過率調整体２６を配置したものを用いた。
また、図７（ａ）には、１つの導光板ユニット１８のみを示しているが、本実施例では、導光板ユニット１８を複数連結させた導光板１９を用いている。ここで、導光板ユニット１８の平行溝１８ｆの断面形状は、図７（ｂ）に示すように、導光板ユニット１８の中心を通る線をＹ軸とし、光射出面をＸ軸としたときに、Ｙ＝−（１＋Ｘ2／０．３）0.5をとなる双曲線形状とした。また、導光板ユニットには、傾斜面にプリズム２５が形成され、光射出面にプリズム２７が形成されている。また、光射出面および傾斜面には、その溝の方向が平行溝の方向と平行となるプリズムが形成されている。
【００７５】
本実施例では、導光板ユニット１８は、導光板ユニット１８の中心から導光板ユニット１８の厚みが最も薄くなる面、つまり隣接する導光板ユニット１８との接合面までの距離Ｌを１５ｍｍとした。また、導光板ユニット１８の肉厚部１８ｂの厚みが最も厚い部分の厚みＤを４．５ｍｍとし、平行溝１８ｆの先端部分と光射出面との距離ｄ1を１ｍｍとし、導光板ユニットの厚みが最も薄くなる面の厚みｄ2を１．５ｍｍとし、平行溝１８ｆの光射出面１８ａと反対側の端部の幅Ｇ1を４ｍｍとし、隣接する導光板との接合部の傾斜背面を滑らかな曲面形状としてその曲率半径を１５ｍｍとし、平行溝の先端部分を曲面形状としてその曲率半径ｒを０．５ｍｍとした。
また、プリズム２７は、頂角が７０度で、幅（底辺の長さ）が０．１ｍｍとなる形状とし、光射出面の導光板ユニットの中心から平行溝に直交する方向において±１ｍｍとなる部分に形成した。また、プリズム２５は、頂角が１２０度で、幅（底辺の長さ）が０．１ｍｍとなる形状とし、傾斜面の全面に形成した。また、光源１２には、直径φが２．４ｍｍの冷陰極管（ＣＣＦＬ）を用い、拡散フィルム３４として、ツジモト電機製  Ｄ１２１を用いた。
【００７６】
次に、透過率調整体ユニットの透過率調整体の配置パターンを次のようにして決定した。
まず、上記構成を有する面状照明装置において、上記式３を満足する透過率調整体ユニット３２のパターン密度ρ（ｘ，ｙ）を算出するために、透過率調整体２６を備えないこと以外は、同じ構成、形状の面状照明装置３１（図８参照）を用い、透過率調整体ユニットを備えない場合の面状照明装置の光射出面から出射される光の相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）を測定した。
【００７７】
ここで、相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）は、次のようにして測定した。
まず、上記面状照明装置３１の光射出面をＸＹステージに固定し、面状照明装置３１の光射出面に垂直になるように輝度計を固定する。そして輝度計によって面状照明装置３１の光射出面の位置における輝度を測定して導光板ユニット１８の光射出面の特定位置に関する輝度の情報を得た。
その後、ＸＹステージを移動させることにより、面状照明装置３１の光射出面上の位置と輝度の関係を求めて、算出した輝度の最大輝度をＦmaxとし、最小輝度をＦminとした。この最大輝度Ｆmaxを１とし、最大輝度Ｆmaxに対する各位置における輝度の比率を、その位置（ｘ，ｙ）における相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）とした。このようにして、測定した測定結果を図９に示す。ここで、図９において、縦軸は相対輝度を示し、横軸は、導光板の中心（平行溝の中心）からの距離を示す。
【００７８】
次に、測定した最大輝度Ｆmaxと、最小輝度Ｆminから上記式３を用いて相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）に対応するパターン密度ρ（ｘ，ｙ）を算出する。ここで、本実施例では、最大密度ｃをそれぞれｃ＝１とした場合の相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）とパターン密度ρ（ｘ，ｙ）との関係を算出した。ここで、相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）とパターン密度ρ（ｘ，ｙ）との関係は、比例関係となり、相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）が最小輝度Ｆminのときにパターン密度ρ（ｘ，ｙ）は０、最大輝度Ｆmaxのときにパターン密度ρ（ｘ，ｙ）に最大密度ｃとなる。
【００７９】
次に、算出した相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）とパターン密度ρ（ｘ，ｙ）との関係に基づいて、図９に示した本実施形態の面状照明装置の相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）に対応するパターン密度ρ（ｘ，ｙ）の分布を算出する。図１０に、最大密度ｃをｃ＝１とした場合について算出したパターン密度ρ（ｘ，ｙ）の分布を示す。図１０において、縦軸は、パターン密度ρ（ｘ，ｙ）を示し、横軸は、導光板の中心（平行溝の中心）からの距離を示す。
【００８０】
次に、算出した最大密度ｃをｃ＝１とした場合に、式１を満足するパターン密度ρ（ｘ，ｙ）の分布に基づいて、拡散フィルム３４に配置する透過率調整体の配置パターンを決定した。
具体的には、パターン密度ρ（ｘ，ｙ）の分布を幅方向（図７（ａ）中の横方向）の０．５ｍｍ毎に算出し、算出したパターン密度ρ（ｘ，ｙ）に応じて、幅方向の大きさが０より大きく１ｍｍ以下の透過率調整体２６を適宜配置することで透過率調整体ユニット２８を作成した。つまり、図６（ｂ）に示した透過率調整体ユニットのＬ１およびＬ４をＬ１＝Ｌ４＝１．０ｍｍ、Ｌ２およびＬ３をＬ２＝Ｌ３＝０．５ｍｍ、ｗ１〜ｗ４を０ｍｍ＜ｗ≦１ｍｍとして透過率調整体２６を配置パターンを決定した。
【００８１】
本実施例では、拡散フィルム３４の表面に上記パターンに従って透過率調整体２６をスクリーン印刷により配置して、透過率調整体ユニット３２を作製した。透過率調整体２６としては、十条レイキュアー４７０７Ｍ  高濃度  白と、十条レイキュアー４７４６Ｍ  藍と、帝国  ＵＶ  ＦＩＬ−１３５ＴＣ  マゼンダとを適宜混合した試料を用いた。さらに本実施例では、上記試料の混合比を変えることによって、ａ*、ｂ*の異なる複数の試料（透過率調整体）を作製し、それぞれの試料毎に透過率調整体を、上記と同様に、所定パターンで拡散フィルム上に配置して、複数の透過率調整体ユニットを作製した。このような透過率調整体ユニットは、面状照明装置に組み込まれる際には透過率調整体が配置されている面が導光板ユニットと対面するように配置される。
【００８２】
こうして作製された種々の透過率調整体ユニットと種々の光源を組み合わせて、図７（ａ）に示した構造の面状照明装置を作製し、その射出光の色差を求めるとともに、色むらを目視により確認して感応評価を行った。
ここで、面状照明装置の光射出面から射出される光の色差は、面状照明装置の光射出面から射出される光をトプコン社製  分光放射計（ＳＲ−３）を用いて、光射出面から射出される光を光射出面の中心から光源と直交する方向に１ｍｍ間隔で導光板ユニットの端部から端部まで、つまり光源の中心から±１５ｍｍまでの射出光を１ｍｍ間隔で、出射光の色度値を測定した。
その後、測定した色度値のａ*の最大値（ａ*ｍａｘ）、最小値（ａ*ｍｉｎ）と、ｂ*の最大値（ｂ*ｍａｘ）、最小値（ｂ*ｍｉｎ）とから、（（ａ*ｍａｘ−ａ*ｍｉｎ）2＋（ｂ*ｍａｘ−ｂ*ｍｉｎ）2）0.5を算出し、算出した値を色差とした。
【００８３】
このようにして測定した測定結果を下記表１に示す。表１には、測定された各面状照明装置（実験例１〜１４）の試料のａ*、ｂ*、透過率調整体ユニットに入射する光の色温度（色温度Ｔ）および、測定結果として色差、感応評価を示す。ここで、感応評価は、色むらを全く感じなかった場合を◎、色むらをほとんど感じなかった場合を○、色むらを生じた場合を×で示す。
【００８４】
【表１】
2006318754.tif 000003
【００８５】
ここで、透過率調整体ユニットに入射する光の色温度Ｔは、透過率調整体ユニットを配置していない面状照明装置の光射出面から射出される光、つまり導光板の光射出面から射出される光の色温度Ｔを測定することによって得られた値である。
具体的には、透過率調整体ユニットを配置していない面状照明装置、つまり、光源と、導光板と、リフレクタと、反射フィルムとで構成される面状照明装置の導光板ユニットの光射出面から光を射出させ、トプコン社製  分光放射計（ＳＲ−３）を用いて、光射出面から射出される光を光射出面の中心から光源と直交する方向に１ｍｍ間隔で導光板ユニットの端部から端部まで測定した。本実施例で用いた導光板ユニットは３０ｍｍの幅を有しているので、光源の中心から±１５ｍｍまでの射出光を１ｍｍ間隔で測定し、測定した出射光の色温度の平均値を色温度Ｔとした。
【００８６】
また、図１１に、各実験例の透過率調整体のｂ*と色温度Ｔとの関係を示す。図１１において、縦軸は、透過率調整体のｂ*を示し、横軸は、透過率調整体ユニットに入射する光の色温度Ｔ［Ｋ］を示す。また、色温度Ｔに対して好適に用いることのできる透過率調整体のｂ*の範囲を明確に示すために、ｂ*＝ｋ×ｌｎ（Ｔ）＋１７においてｋを−１．７，−１．８，−２．０とした場合のｂ*とＴとの関係を実線で示す。
図１１および表1に示すように、上記式３および式１をともに満たす実験例１、実験例３〜６、実験例１０および実験例１１は、色差が２．０以下となり、また、目視でもほとんど色むらは感じられなった。特に、−１≦ａ*≦１となり、式１において−１．８≦ｋ≦−２．０となる実験例３および実験例４は、色差が１以下となり、また、目視でも全く色むらは感じられなかった。
このように、透過率調整体に入射する光の色温度に応じて、適切なａ*、ｂ*の透過率調整体を選択して配置することで、色むらの発生を防止することができることがわかる。
以上より、本発明の効果は明らかである。
【００８７】
ここで、本実施形態では、導光板ユニット１８の平行溝１８ｆの断面形状を三角形状としたが、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ユニット１８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７および８に示した具体的実施例および図１２に示すように、双曲線形状、また、図１３に示すように楕円形状することができる。あるいは、導光板ユニット１８の平行溝１８ｆの断面形状は懸垂線形状でも良い。
【００８８】
また、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。
【００８９】
図１４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１４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１４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１４に示すように尖った形状となる。
【００９０】
また、図１５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１５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１５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。
【００９１】
図１５に示すように、平行溝の先端部分の断面形状が、交点６４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）６４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。
【００９２】
図１〜図１５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１６及び図１７に示す。図１６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１８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１６及び図１７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。
【００９３】
このように、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。
【００９４】
また、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、照度のピーク値を低減するようにしても良い。
【００９５】
さらに、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、導光板の形状においては、輝度においても同様に、上記に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。
【００９６】
ここで、本発明のバックライトユニット（面状照明装置）に用いる導光板の第１の形態においては、導光板ユニット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、導光板ユニット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、導光板ユニット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、導光板ユニット１８の平行溝１８ｆの先端形状の先細化の程度を制御することが好ましい。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。
【００９７】
なお、この比は、面状照明装置２の厚み（導光板ユニット１８の光射出面１８ａと拡散フィルム１４との間の距離）や、面状照明装置２において使用される拡散フィルム１４の拡散効率や枚数、プリズムシート１６、１７および２３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、面状照明装置２の厚み（導光板ユニット１８の光射出面１８ａと拡散フィルム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、面状照明装置２において使用される拡散フィルム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２３の拡散効率が高く、使用枚数を多くできる場合には、導光板ユニット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、導光板ユニット１８の光射出面１８ａの第２部分の照度の平均値に対する、導光板ユニット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。
【００９８】
一方、本発明の面状照明装置に用いる導光板の第２の形態においては、導光板ユニット１８の光射出面１８ａの第１部分の照度のピーク値が、導光板ユニット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、導光板ユニット１８の平行溝１８ｆの先端形状の先細化を行う。ここで、導光板ユニット１８の光射出面１８ａの第１部分の照度のピーク値が、導光板ユニット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ことで、導光板ユニット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。
その結果、導光板ユニット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なる。
このような導光板を用いることで、本発明の面状照明装置は、拡散効率のあまり高くない低コストの拡散フィルム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２３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２３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。これにより、より軽量で、安価な面状照明装置を提供することができる。
【００９９】
なお、本発明の面状照明装置に用いる導光板では、導光板ユニット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、導光板ユニット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。
【０１００】
ここで、本発明の面状照明装置に用いる導光板は上記形態に限定されず種々の形状の導光板を用いることができる。
例えば、本発明においては、図１８に示すように、導光板ユニット９４、９６の光射出面９４ａ、９６ａが全て同一平面を形成するように導光板ユニット９４、９６を複数並列して配置して大型の導光板を構成することもできる。このように導光板ユニット９４、９６を並列して配置したときには、一方の導光板ユニット９４の傾斜面９４ｄと、それと接続する他方の導光板ユニット９６の傾斜面９６ｄ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、導光板ユニット９４、９６の傾斜面９４ｄ、９６ｄの傾斜角度を調整することができる。図１８に示す導光板においては、導光板ユニット９４、９６のそれぞれの傾斜面９４ｄ、９６ｄ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。なお、図１８に示す導光板ユニット９４、９６は、基本的に図１〜図３に示す導光板ユニット１８と同一構成であり、その詳細な説明は省略する。
このような大サイズの光射出面９４ａ、９６ａ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面状照明装置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。
【０１０１】
上述のように本発明による導光板は、複数の導光板ユニットを連結して大型の導光板を形成するには、別々に成形した導光板ユニットの薄肉部を連結して形成する。これ以外にも、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導光板ユニットを一体で成形することが好ましい。
【０１０２】
また、本発明の導光板において、図１９に示すように、最も外側に配置される導光板ユニット１８の側面に反射板２４を配置してもよい。このような反射板２４を側面に配置することで導光板ユニット１８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。なお、反射板２４は、前述した反射シート、または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。
【０１０３】
ここで、本発明の透過率調整体ユニットは、上記形状に限定されず、タンデム型、直下型等種々の形状の導光板を用いる面状照明装置及び液晶表示装置に用いることができる。
【０１０４】
以上、本発明の拡散フィルム及びそれを備える面状照明装置並びに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。
【０１０５】
例えば、本発明の面状照明装置は、さらに、プリズムシートの光射出面側、つまり液晶表示パネル側の表面に拡散板を配置してもよい。
拡散板としては、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やＭＳ樹脂、その他のアクリル系樹脂、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フィルム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、光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂、ガラスやジルコニア等のビーズ類をバインダとともに表面に塗工したり、上記の透明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。拡散板４８としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散板を用いることができる。
【０１０６】
拡散板を設けることで、指向性の低下により平均輝度は低下するが、より輝度むらを改善させることができる。また、本発明では、透過率調整体ユニットを設けることで効率よく輝度むらが低減されるので、従来よりも薄く、拡散度の低い拡散板でも、均一な光を出射させることができる。
【０１０７】
ここで、面状照明装置に用いる導光板には、上記実施形態に示した、矩形状の光射出面と、その一辺に平行で矩形状略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部に平行に形成される薄肉端部と、棒状光源を収納するための平行溝が、前記厚肉部の略中央に前記一辺と平行に形成されており、前記平行溝の両側に前記棒状光源の軸を含み前記矩形状光射出面に対して垂直な面に対して対称であり、前記厚肉部から前記一辺に直交する方向に両側の前記薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部とを有する形状の導光板を用いることが好ましい。このような形状の導光板を用いることで、導光板から出射される光の輝度むらが低減されるため、より輝度むらが少ない面状照明装置を提供することができる。
【０１０８】
また、上記実施例では、いずれも矩形状の光射出面と、その一辺に平行な厚肉部と、この厚肉部の両側に前記一辺に平行に形成される薄肉端部と、厚肉部から前記一辺に直行する方向に両側の薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜面を形成する傾斜背面部と、厚肉部に前記一辺に平行に形成される、光源を収納するための平行溝とを有する、いわゆるブリッジ型の導光板を用いる面状照明装置としたが、照明用の光源の側面に導光板を配置したユニットを複数配列した、いわゆる、タンデム型の面状照明装置に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の面状照明装置に用いる導光板を複数並列して配置した場合の概略構成断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の拡散フィルムを有する面状照明装置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３】（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、（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４】（ａ）は、導光板の傾斜面にプリズムが形成されている様子を示す概略断面図であり、（ｂ）は、プリズムが形成されている導光板の傾斜面を光射出面側から見た概略平面図および概略横断面図である。
【図５】導光板の傾斜面および光射出面にプリズムが形成されている様子を示す概略断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の透過率調整体ユニットを形成する透過率調整体の配置パターンの一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の透過率調整体の配置パターンの１つの導光板ユニット１８に対応する部分を拡大して示す拡大図である。
【図７】（ａ）は本発明の具体例の一例の概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）の平行溝周辺の拡大図である。
【図８】図７（ａ）から透過率調整体のみを取り除いた場合の概略構成図である。
【図９】図８に示した面状照明装置の光射出面から出射された光の相対輝度のグラフである。
【図１０】図９で算出した相対輝度に基づいて最大密度ｃを１とした場合に本発明を満足する透過率調整体ユニットのパターン密度の分布を算出した算出結果を示すグラフである。
【図１１】透過率調整体のｂ*と色温度Ｔとの関係を示すグラフである。
【図１２】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１３】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１４】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１５】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１６】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１７】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１８】導光板の形状の他の一例を示す模式図である。
【図１９】本発明の導光板を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。
【図２０】従来の導光板を有する面光源装置の分解斜視図である。
【図２１】図２０の面光源装置の導光板の出射面における輝度のグラフである。
【符号の説明】
【０１１０】
２、３０、３１  面状照明装置
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、３４  拡散フィルム
１６、１７、２３  プリズムシート
１８、４２、４６、５０、６０、７０、８０、９４、９６  導光板ユニット
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
１９、１００  導光板
２０  リフレクタ
２２、４４  反射シート
２４  反射板
２６  透過率調整体
２８、３２  透過率調整体ユニット
２９  透明フィルム
４８  拡散板
５４ａ、５４ｂ  円弧曲線
５６  交点
６４ａ、６４ｂ  放物線
７２ａ、７２ｂ、８２ａ、８２ｂ、８４ａ、８４ｂ  曲線
【図１】
2006318754.tif 000004
【図２】
2006318754.tif 000005
【図３】
2006318754.tif 000006
【図４】
2006318754.tif 000007
【図５】
2006318754.tif 000008
【図６】
2006318754.tif 000009
【図７】
2006318754.tif 000010
【図８】
2006318754.tif 000011
【図９】
2006318754.tif 000012
【図１０】
2006318754.tif 000013
【図１１】
2006318754.tif 000014
【図１２】
2006318754.tif 000015
【図１３】
2006318754.tif 000016
【図１４】
2006318754.tif 000017
【図１５】
2006318754.tif 000018
【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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