(57)【要約】【課題】輝度均斉度が高く、光拡散板と光源との位置ずれによる輝度均斉度の低下が生じにくく、構造が簡単な面光源装置を提供する。【解決手段】入射面３Ｌ及び出射面３Ｕを有する光拡散板３と複数個の光源１とを備える面光源装置１００において、光拡散板３が、光源１の近傍に位置する領域Ａと領域Ａ間に設けられる領域Ｂとを備え、領域Ａは光源１を投影した領域Ａ１と領域Ａ１の両側に配置される幅寸法の等しい領域Ａ２とを備え、領域Ａ１の入射面３Ｌは基準平面と平行な平面であり、領域Ａ１の出射面３Ｕには光源１から直接到達する光を反射により戻す断面略対称プリズム３３を有し、領域Ａ２の出射面３Ｕに光源１から直接到達する光を基準平面に沿って離れる方向へ反射するプリズム３５を複数個有し、領域Ｂの入射面３Ｌ／出射面３Ｕに領域Ｂに到達した光を出射面から出射させる凹凸３９を有するようにする。【選択図】図１
2011076922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基準平面に対して平行な領域を有する入射面及び前記入射面とは反対側に位置する出射面を有する光拡散板と、前記光拡散板よりも前記入射面側に設けられた複数個の光源とを備える面光源装置であって、
前記光拡散板は、
各光源の近傍に位置する領域Ａと、隣接する前記領域Ａ間に設けられる領域Ｂとを備え、
前記領域Ａは、各光源を前記基準平面に垂直な方向に投影した領域Ａ１と、この領域Ａ１の両側にそれぞれ配置される、幅寸法の等しい領域Ａ２とを備え、
前記領域Ａ１における前記入射面は、前記基準平面と平行な平面であり、
前記領域Ａ１における前記出射面には、対応する前記光源から直接到達する光を反射により戻す、断面略対称な形状の第一プリズムを有し、
前記領域Ａ２における前記出射面には、対応する前記光源から直接到達する光を前記基準平面に沿って対応する前記光源から離れる方向へ反射する反射面部を有する第二プリズムを複数個有し、
前記領域Ｂにおける、前記入射面および／または前記出射面には、当該領域Ｂに到達した光を当該領域Ｂの出射面から出射させるように機能する光取り出し用凹凸を有する、面光源装置。
【請求項２】
前記第一プリズムは、前記領域Ａ１における前記出射面に複数個存在し、
前記第一プリズム一個当たりの幅が、対応する前記光源の幅の１／５以下であり、
前記第一プリズムが形成された領域の幅が、対応する前記光源の幅の１／５以上である、請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
前記領域Ｂおよび前記領域Ａ２を含む領域を領域Ｃとし、当該領域Ｃの少なくとも一部の領域における前記入射面には、隣り合う前記光源間の中間地点から下ろした前記基準平面の垂線と前記入射面とが交わる地点を中心にした、前記光源の間隔の１／５以上の幅の範囲に、前記光拡散板内へ光を取り込むための入射用凹凸を有する、請求項１又は２に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記入射面において、前記入射用凹凸が形成された箇所の算術平均粗さＲａの最大値が０．１μｍ以上である、請求項３記載の面光源装置。
【請求項５】
隣り合う前記光源の間隔をＰ、前記光源の中心から前記入射面までの距離をＨとした場合、Ｐ／Ｈが３以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記反射面部の任意の測定位置における前記基準平面に対する傾斜角度をＭ°、前記測定位置に直接到達する前記光源からの光の前記光拡散板中における進行方向と前記基準平面の垂線とがなす角度のうち最も小さい角度をＱ１°、前記光拡散板の屈折率をｎとした場合、下記式（１）を満たす、請求項１〜５のいずれか一項に記載の面光源装置。
Ｍ＞ＡＳＩＮ（１／ｎ）−Ｑ１      （１）
【請求項７】
前記測定位置に直接到達する前記光源からの光の前記光拡散板中における進行方向と前記基準平面の垂線とがなす角度のうち最も大きい角度をＱ２°とした場合、下記式（２）が成り立つ領域のうちの７０％以上の領域において、下記式（３）が成り立つ、請求項６記載の面光源装置。
ＡＳＩＮ（１／ｎ）−Ｑ１  ＜  （１００−Ｑ２）／２    （２）
Ｍ＜（１００−Ｑ２）／２            （３）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置に関し、特に、液晶表示装置等においてバックライト装置として使用できる面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、通常、バックライト装置と呼ばれる面光源装置と液晶パネルとを備え、バックライト装置からの光を液晶パネルを介して出光させることにより、画像を表示するようになっている。かかる液晶表示装置においては、液晶パネルへ入光する光の輝度が高いことに加え、表示面全体において輝度が均斉であることが求められる。そのため、バックライト装置には光源に加えて光拡散板を設け、光源からの光を光拡散板を介して液晶パネルに入光させるようにすることが知られている（例えば特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３４８８１号公報
【特許文献２】特開２００８−２９９０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載のような光拡散板はその表面に凹凸を有し、前記凹凸を利用した反射及び屈折により光を拡散させて輝度均斉度を高めている。しかし、液晶表示装置の性能向上の要求に伴い、バックライト装置にも更なる輝度均斉度の向上が要求されている。
また、特許文献１，２記載の光拡散板は、光源と組み合わせる際に、光拡散板と光源との相対位置を所定の位置に合わせることが要求される。もし光拡散板と光源との相対位置にずれが生じると、光拡散板の凹凸と光源から出射する光の光軸との位置ずれが生じ、光拡散板から出射される光に輝度ムラが生じて輝度均斉度が低下する可能性がある。
さらに、特許文献１では反射ミラーを光拡散板に設けることも提案されている。しかし、反射ミラー等の部材を設けると光拡散板の構造が複雑となり、製造が煩雑となって製造コストが高くなる傾向があった。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、輝度均斉度が高く、光拡散板と光源との位置ずれによる輝度均斉度の低下が生じにくく、さらには構造が簡単な面光源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】
【０００６】
上述した課題を解決するため本発明者は鋭意検討した結果、光源の真上（真正面）の領域では光源から直接出射された光の大部分を光源の方へ戻すようにし、光源の直上近傍（正面近傍）の領域では直接出射された光を光拡散板の面に沿った方向に導き、光源から離れた位置においては光が外部に向けて出射されやすい形状にすることにより、光源から光源近傍に向けて出射された光を光源と光源との間の部分に効率的に供給して輝度均斉度を高めることができることを見出した。また、前記の光源の真上の領域において拡散板の断面形状を略対称にすることにより、前記対称な方向における光源と光拡散板との位置ずれの影響を受けにくくし、位置ずれに強い面光源装置を実現できることを見出した。さらに、前記のような光拡散板は、特殊な部材を用いることなく光拡散板の形状を調整するだけで形成できる簡単な構造により実現可能であることを見出した。以上の知見に基づき、本発明者は本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の〔１〕〜〔７〕を要旨とする。
【０００７】
〔１〕  所定の基準平面に対して平行な領域を有する入射面及び前記入射面とは反対側に位置する出射面を有する光拡散板と、前記光拡散板よりも前記入射面側に設けられた複数個の光源とを備える面光源装置であって、
前記光拡散板は、
各光源の近傍に位置する領域Ａと、隣接する前記領域Ａ間に設けられる領域Ｂとを備え、
前記領域Ａは、各光源を前記基準平面に垂直な方向に投影した領域Ａ１と、この領域Ａ１の両側にそれぞれ配置される、幅寸法の等しい領域Ａ２とを備え、
前記領域Ａ１における前記入射面は、前記基準平面と平行な平面であり、
前記領域Ａ１における前記出射面には、対応する前記光源から直接到達する光を反射により戻す、断面略対称な形状の第一プリズムを有し、
前記領域Ａ２における前記出射面には、対応する前記光源から直接到達する光を前記基準平面に沿って対応する前記光源から離れる方向へ反射する反射面部を有する第二プリズムを複数個有し、
前記領域Ｂにおける、前記入射面および／または前記出射面には、当該領域Ｂに到達した光を当該領域Ｂの出射面から出射させるように機能する光取り出し用凹凸を有する、面光源装置。
〔２〕  前記第一プリズムは、前記領域Ａ１における前記出射面に複数個存在し、
前記第一プリズム一個当たりの幅が、対応する前記光源の幅の１／５以下であり、
前記第一プリズムが形成された領域の幅が、対応する前記光源の幅の１／５以上である、〔１〕記載の面光源装置。
〔３〕  前記領域Ｂおよび前記領域Ａ２を含む領域を領域Ｃとし、当該領域Ｃの少なくとも一部の領域における前記入射面には、隣り合う前記光源間の中間地点から下ろした前記基準平面の垂線と前記入射面とが交わる地点を中心にした、前記光源の間隔の１／５以上の幅の範囲に、前記光拡散板内へ光を取り込むための入射用凹凸を有する、〔１〕又は〔２〕に記載の面光源装置。
〔４〕  前記入射面において、前記入射用凹凸が形成された箇所の算術平均粗さＲａの最大値が０．１μｍ以上である、〔３〕記載の面光源装置。
〔５〕  隣り合う前記光源の間隔をＰ、前記光源の中心から前記入射面までの距離をＨとした場合、Ｐ／Ｈが３以上である、〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の面光源装置。
〔６〕  前記反射面部の任意の測定位置における前記基準平面に対する傾斜角度をＭ°、前記測定位置に直接到達する前記光源からの光の前記光拡散板中における進行方向と前記基準平面の垂線とがなす角度のうち最も小さい角度をＱ１°、前記光拡散板の屈折率をｎとした場合、下記式（１）を満たす、〔１〕〜〔５〕のいずれか一項に記載の面光源装置。
Ｍ＞ＡＳＩＮ（１／ｎ）−Ｑ１      （１）
〔７〕  前記測定位置に直接到達する前記光源からの光の前記光拡散板中における進行方向と前記基準平面の垂線とがなす角度のうち最も大きい角度をＱ２°とした場合、下記式（２）が成り立つ領域のうちの７０％以上の領域において、下記式（３）が成り立つ、〔６〕記載の面光源装置。
ＡＳＩＮ（１／ｎ）−Ｑ１  ＜  （１００−Ｑ２）／２    （２）
Ｍ＜（１００−Ｑ２）／２            （３）
【発明の効果】
【０００８】
本発明のバックライト装置は、輝度均斉度が高く、光拡散板と光源との位置ずれによる輝度均斉度の低下が生じにくく、さらには構造が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の線状光源の長手方向に垂直な断面を模式的に示す縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ｂの周辺を模式的に示す縦断面図である。
【図４】図４は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ａ１の周辺を模式的に示す縦断面図である。
【図５】図５は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ａ２の周辺を模式的に示す縦断面図である。
【図６】図６は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ａ２の周辺を模式的に示す縦断面図である。
【図７】図７は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ａ２の周辺を模式的に示す縦断面図である。
【図８】図８は、本発明の第二実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の線状光源の長手方向に垂直な断面を模式的に示す縦断面図である。
【図９】図９は、本発明の第三実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施例で用意した光拡散板の形状を説明するための模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
【００１１】
〔第一実施形態〕
図１は本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置を模式的に示す斜視図であり、図２は本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の線状光源の長手方向に垂直な断面を模式的に示す縦断面図である。
図１に示すように、バックライト装置１００は、線状光源である光源１、光源１からの光を反射する反射板２、及び光拡散板３を備える。光拡散板３は、その光源１側に位置する入射面３Ｌと、その入射面３Ｌとは反対側に位置する出射面３Ｕとを有する。このようなバックライト装置１００においては、光源１から出射した光が、直接又は反射板２で反射されてから光拡散板３の入射面３Ｌに入射し、光拡散板３を透過して出射面３Ｕから出射されるようになっている。
【００１２】
なお、本実施形態においては、線状光源１、反射板２及び光拡散板３は所定の基準平面に対して平行に設けられているものとして説明する。ここで所定の基準平面とは、バックライト装置１００の構成要素の位置及び方向を説明するための基準として仮想的に設定される平面であり、必ずしもバックライト装置１００が有する平面でなくてもよい。バックライト装置１００は液晶表示装置に組み込まれて使用されることがあるが、その場合、通常は液晶表示装置の表示面を前記の基準平面として適用できる。
また、本実施形態では、バックライト装置１００を、光拡散板３の出射面３Ｕが上向きになるように置き、前記の基準平面が水平方向に平行な状態であるものとして説明する。したがって、バックライト装置１００の構成において、「上」側は、光拡散板３の出射面３Ｕにより近い側を表し、「下」側は、光拡散板３の出射面３Ｕにより遠い側を表し、「水平」方向は、基準平面に平行な方向を表す。
また、図１においては、基準平面に平行で（すなわち、水平方向に平行で）且つ線状光源である光源１の長手方向に平行な方向を「Ｘ軸方向」とし、基準平面に平行で且つＸ軸方向に直交する方向を「Ｙ軸方向」とし、基準平面に対して垂直な方向を「Ｚ軸方向」とする。また、以下の実施形態において「断面」という場合、特に断らない限りＸ軸方向に直交する断面をいうものとする。
さらに、本発明において、構成要素の方向が「平行」とは、本発明の効果を損ねない範囲内、例えば±５°の範囲内での誤差を含んでいてもよい。
【００１３】
本発明の第一実施形態において、光源１は、細長い形状を有する線状光源である。かかる線状光源としては、例えば冷陰極管、熱陰極管等の陰極管を用いることができるが、周辺回路が安価に入手できることから冷陰極管であることが好ましく、エネルギー効率に優れる点で熱陰極管であることが好ましい。
光源１はＹ軸方向に沿って複数個並んで設けられている。また本実施形態では、先に説明したように、光源１の長手方向はいずれもＸ軸方向に平行であり、したがって光源１は互いに平行に整列している。
光源１の位置は、光拡散板３よりも入射面３Ｌ側（すなわち、下側）の位置になっている。
【００１４】
光源１は適切な支持部材（不図示）で支持されることにより、反射板２及び光拡散板３等の他の部材とは離隔して設けられている。この際、光源１と光拡散板３との距離は、図２に示すように隣り合う光源１の間隔をＰ、光源１の中心から光拡散板３の入射面３Ｌまでの距離をＨとした場合、Ｐ／Ｈが、通常３以上、好ましくは５以上である。これにより、バックライト装置１００の薄型化や光源１の使用点数の削減が可能となる。なお、Ｐ／Ｈの上限に制限は無いが、バックライト装置１００の輝度均斉度をより高める観点から通常５０以下、好ましくは２０以下である。
【００１５】
反射板２としては、例えば、白色または銀色に着色された樹脂；金属等で形成された反射シート等の、入射した光を反射及び拡散することができる部材を用いることができる。反射板２の材料としては、前記の中でも、軽量化の観点から樹脂が好ましい。また、反射板２の色は、輝度均斉度を向上させることができる観点から白色であることが好ましい。ただし、輝度と輝度均斉度とのバランスを高度にとるため、白色と銀色とを混合してもよい。
なお、本実施形態においては、反射板２の上面２Ｕが平坦な平面として形成され、この上面２Ｕと基準平面とが平行になっているものとして説明する。したがって、本実施形態では反射板２の上面２Ｕを基準平面として適用することができる。ただし、反射板２の上面２Ｕはこれに限定されるものではない。
【００１６】
光拡散板３は光源１から出射した光を拡散させるための光学部材であり、光源１から出光した光を受光する入射面３Ｌと、入射面３Ｌに入射した光を拡散させて出射する出射面３Ｕとを有する。
図２に示すように、光拡散板３においては、各光源１の近傍に位置する領域を「領域Ａ」と呼び、隣接する前記領域Ａ間に設けられる領域を「領域Ｂ」と呼ぶ。また、前記領域Ａにおいて、各光源１を前記基準平面に垂直な方向に投影した領域を「領域Ａ１」と呼び、この領域Ａ１の両側にそれぞれ配置される幅寸法の等しい領域を「領域Ａ２」と呼ぶ。さらに、前記領域Ｂおよび前記領域Ａ２を含む領域を「領域Ｃ」と呼ぶ。
【００１７】
図２に示すように、光拡散板３の入射面３Ｌは、光拡散板３の下側に位置する面であり、基準平面に対して平行な領域を有する。この際、少なくとも領域Ａ１における入射面３Ｌが、基準平面に平行な平面であればよい。以下の説明において、領域Ａ１における入射面３Ｌを符号「３１Ｌ」で示す。
本実施形態において、入射面３Ｌは、後述する入射用凹凸３２が形成された箇所３２Ｌを除く領域が凹凸の無い水平な平面となっている。したがって、本実施形態の光拡散板３では、光源１から上向き且つＺ軸方向に平行に出射した光は、領域Ａ１における入射面３１Ｌを透過する際に大きな屈折を生じることが無いようになっている。このため、光源１から上向き且つＺ軸方向に平行に出射した光の大部分は、光拡散板３の内部においても上向き且つＺ軸方向に平行に進み、出射面３Ｕに到達するようになっている。
【００１８】
本実施形態の光拡散板３では、領域Ｃの少なくとも一部の領域における入射面３Ｌには、光拡散板３の内へ光を取り込むための凹凸（以下、適宜「入射用凹凸」という。）３２が設けられている。具体的には、隣り合う光源１間の中間地点１１から下ろした基準平面の垂線と入射面３Ｌとが交わる地点１２を中心にした、一定の幅の範囲に、入射用凹凸３２が設けられている。以下の説明において、入射用凹凸３２が形成された箇所を符号「３２Ｌ」で示す。
図３は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ｂの周辺を模式的に示す縦断面図である。図３に示すように、光源１から出射されて直接又は反射板２の上面２Ｕ（図２参照）で反射してから入射面３Ｌの入射用凹凸３２が形成された箇所３２Ｌに到達した光Ｌ１は、入射用凹凸３２によって光拡散板３の内部に効率的に取り込まれることになる。このため、光源１からの距離が比較的遠いにも関わらず、入射面３Ｌの入射用凹凸３２が形成された箇所３２Ｌの上部の出射面３Ｕから外部へと出射する光を十分に確保できるため、バックライト装置１００の輝度均斉度を効果的に高めることが可能になっている。
【００１９】
図２に示すように、入射面３Ｌの入射用凹凸３２が形成された箇所３２Ｌの幅Ｗ３２Ｌは、光源１の間隔Ｐの、通常１／５倍以上、好ましくは１／４倍以上、より好ましくは１／３倍以上であり、通常４／５倍以下、好ましくは３／５倍以下、より好ましくは２／５倍以下である。入射面３Ｌの入射用凹凸３２が形成された箇所３２Ｌの幅Ｗ３２Ｌをこのような範囲にすることにより、バックライト装置１００の輝度ムラを効果的に低減することができる。なお、入射面３Ｌの入射用凹凸３２が形成された箇所３２Ｌの幅Ｗ３２Ｌとは、入射用凹凸３２が形成された箇所３２ＬのＹ軸方向における寸法のことを指す。
【００２０】
入射面３Ｌにおいて、入射用凹凸３２があることによって入射用凹凸３２が形成された箇所３２Ｌの表面形状はある程度の粗さを有することになる。この箇所３２Ｌの粗さの程度は、当該箇所３２Ｌの算術平均粗さＲａの最大値で、通常０．１μｍ以上、好ましくは０．３μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上であり、通常１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下である。入射面３Ｌの入射用凹凸３２が形成された箇所３２Ｌの算術平均粗さＲａの最大値を、前記範囲の下限値以上とすることにより、光源１からの出射光が効率的に光拡散板３の内部に取り込まれ、その光を当該領域Ｃの出射面３Ｕから外部に出射させることができ、前記範囲の上限値以下とすることにより、光拡散板３の内部を伝播した光が入射面３Ｌから出射し損失するのを抑えることができる。
なお、前記の算術平均粗さＲａはＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１に準拠して測定できる。
【００２１】
入射用凹凸３２の形状の例を挙げると、一方向に延在する不定形の筋等の一次元構造、不定形の凹凸が２方向以上に分散配置された二次元構造、レンズ、プリズム等が挙げられる。
本実施形態では、入射面３Ｌの箇所３２ＬにはＸ軸方向に延在するプリズム形状の入射用凹凸３２が一または複数形成され、各入射用凹凸３２をＸ軸方向に直交する平面で切った断面の形状は二等辺三角形になっているものとする。
【００２２】
光拡散板３の出射面３Ｕは、光拡散板３の上側に位置する面である。光拡散板３は、図２に示すように、領域Ａ１における出射面３Ｕに、一または複数の第一プリズム３３を有する。以下の説明において、領域Ａ１における出射面３Ｕを符号「３３Ｕ」で示す。
【００２３】
図４は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ａ１の周辺を模式的に示す縦断面図である。図４に示すように、第一プリズム３３は、対応する光源１から第一プリズム３３に直接到達する光Ｌ２の多くの部分を反射により戻す構成となっており、入射面３Ｌの法線方向の光線透過率を指標として、好ましくは７０％以下、より好ましくは３０％以下である。透過率が７０％以下とは、光拡散板３の構成材料として、例えば屈折率１．５３の透明樹脂（拡散剤を含まない）を用いた場合で言えば、断面が二等辺三角形状のプリズムである例ではその頂角が６４〜１０２°程度に相当し、３０％以下という場合には、断面が二等辺三角形状のプリズムである例ではその頂角が７４〜９７°程度に相当する。なお、光源１から直接到達する光とは、光源１から出射して反射板２で反射することなく光拡散板３の入射面３Ｌに入射して到達する光のことをいう。また、対応する光源１とは、最も近い距離にある光源１をいう。領域Ａ１における出射面３３Ｕには通常は光源１から多くの光が供給されるが、第一プリズム３３が光源１から直接到達する光Ｌ２の大部分を反射により光源１の方へ下向きに戻すようにすることによって、領域Ａ１における出射面３３Ｕから上方に向けて出射する光の量を減らし、輝度均斉度を高めることができるようになっている。また、戻された光は入射面３Ｌで内部反射したり反射板２の上面２Ｕで反射したりすることによって最終的には出射面３Ｕから出射するようになっているので、バックライト装置１００は、光源１から出射した光を損なうことが無く、輝度を高く保つことができるようになっている。
【００２４】
第一プリズム３３の断面形状は、略対称な形状となっている。なお、略対称とは、一方の斜面が基準平面に対してなす角度の平均値と、この一方の斜面に対応する他方の斜面が基準平面に対してなす角度の平均値との差が±１０°以下であることを表す。本実施形態では第一プリズム３３はＸ軸方向に平行に延在するプリズムであり、Ｘ軸方向に直交する平面で第一プリズム３３を切った断面の形状が、Ｚ軸方向に平行な対称線に対して図４に示すように左右対称な形状となっているものとする。ここで、第一プリズム３３の前記断面の形状は、断面が曲面状であるいわゆるレンチキュラー状や、多角形状とすることができる。第一プリズム３３の前記断面形状を多角形とする場合には、四角形以上の多角形形状であってもよいが、通常は二等辺三角形形状とする。構造がシンプルで製造が容易だからであることに加えて、効率的に光を反射し得るためである。前記断面形状が二等辺三角形である場合、第一プリズム３３が有する斜面３４が基準平面に対してなす角度θ３４は、通常１５°以上、好ましくは３０°以上、より好ましくは４０°以上であり、通常６５°以下、好ましくは５５°以下、より好ましくは５０°以下である。
【００２５】
第一プリズム３３の前記断面の形状が略対称な形状となっているため、光源１から第一プリズム３３に直接到達し第一プリズム３３で反射された光Ｌ２は、通常、出射元の光源１の周囲に戻されることになる。ここで、光源１の周囲とは、Ｙ軸方向において、光源１の中心から、光源１の直径の通常５倍以内、好ましくは３倍以内の範囲のことをいう。
【００２６】
断面形状が略対称な第一プリズム３３によって前記のように光源１の周囲に光を戻すようにすることで、バックライト装置１００においては、光源１と光拡散板３とがＹ軸方向において位置ずれを生じても、輝度均斉度が低下し難くなっている。以下、この利点について詳しく説明する。
例えば特許文献１の図５に記載の構成のように、光拡散板の出射面において光を内部反射させるべく出射面に凹凸が形成され、その凹凸が断面非対称な形状である場合を考える。この場合、凹凸形状が非対称な方向において光源と光拡散板との位置ずれが生じると、光源から出射する光の光軸と出射面の凹凸との位置ずれが生じる。そうすると、前記の凹凸に供給される光の量及び前記の凹凸で反射される光の量が、位置ずれを生じた方向に大きく偏ることになる。その結果、出射面から出射される光の量も位置ずれを生じた方向に偏って、バックライト装置に輝度ムラを生じ、輝度均斉度が大きく低下すると考えられる。
これに対し、図２に示すように光拡散板３が領域Ａ１における出射面３３Ｕに第一プリズム３３を有すると、例え光源１と光拡散板３とがＹ軸方向に位置ずれを生じても、光源１からＺ軸方向に平行に出射する強い光は内部反射によって光源１の周囲に戻されることになる。このため、光源１から出射した強い光がＹ軸方向において一方向（すなわち、図２の右方向及び左方向のうち一方の方向）に大きく偏ることはなく、輝度均斉度は低下し難くなっている。
【００２７】
また、バックライト装置１００では第一プリズム３３はＸ軸方向に平行に延在するプリズムであり、Ｘ軸に直交する断面の形状はＸ軸方向のどの位置においても同じになっている。このため、光源１と光拡散板３とがＸ軸方向において位置ずれを生じても、本実施形態のバックライト装置１００は輝度ムラを生じることが無いようになっている。
【００２８】
ところで、通常、光源１から出射面３Ｕに直接到達する光の強さは、光源１の中心の真上の地点（すなわち、光源１の中心から基準平面に下ろした垂線と出射面３Ｕとが交わる地点）において最も強くなる。したがって、光源１の中心の真上の地点に到達する光がＹ軸方向において一方向に偏ることを防止できれば、輝度均斉度を低下し難くできる。このため、例え光源１と光拡散板３とがＹ軸方向に位置ずれを生じても、光源１の中心の真上の地点には常に第一プリズム３３が存在するように、第一プリズム３３が形成された領域の幅Ｗ３３Ｕは十分に広くすることが好ましい。第一プリズム３３が形成された領域の幅Ｗ３３Ｕの具体的な広さは、予想される位置ずれの程度に応じて決めればよいが、対応する光源１の幅Ｄの、通常１／５倍以上、好ましくは１／２倍以上、より好ましくは１倍以上であり、通常１倍以下である（図４参照）。なお、第一プリズム３３が形成された領域の幅Ｗ３３Ｕとは第一プリズム３３が形成された領域のＹ軸方向の寸法をいう。また、光源１の幅Ｄとは、光源１のＹ軸方向での寸法をいい、線状光源である光源１においては通常は直径に一致する。
【００２９】
また、第一プリズム３３は領域Ａ１における出射面３３Ｕの少なくとも一部に存在すればよいが、その場合でも前記と同様の観点から、光源１の中心の真上の地点を含む領域に第一プリズム３３が存在することが好ましく、中でも領域Ａ１における出射面３３Ｕの全体に第一プリズム３３が存在することがより好ましい。なお、本実施形態では領域Ａ１における出射面３３Ｕの全体に第一プリズム３３が存在するものとして説明する。したがって、以下の説明では、出射面３Ｕの第一プリズム３３が形成された箇所を、領域Ａ１における出射面３３Ｕと同様の符号「３３Ｕ」で示して説明する。
【００３０】
第一プリズム３３は、領域Ａ１における出射面３３Ｕ当たり少なくとも１個設けるようにすればよいが、領域Ａ１における出射面３３Ｕ当たり複数個存在することが好ましい。ここで、第一プリズム３３が複数個存在する場合、Ｙ軸方向において複数個存在することが好ましい。
第一プリズム３３の斜面３４は光を内部反射させる面であるが、一つの第一プリズム３３には、一方向に傾斜した斜面３４と、それとは反対の他方向に傾斜した斜面３４とが存在する。この際、光源１から到達する光が片方の方向に傾斜した斜面３４に偏ると、斜面３４で反射される光が片方の方向に偏って、バックライト装置１００の輝度均斉度が低下する可能性がある。これに対し、第一プリズム３３の数が複数個であると、第一プリズム３３の斜面３４として、一方向に傾斜した斜面３４と前記一方向とは反対の他方向に傾斜した傾斜した斜面３４とを、Ｙ軸方向において短い間隔で交互に存在させることができる。このため、光源１と光拡散板３との位置ずれが生じても、光源１から到達する光が一方向に傾斜した斜面３４に大きく偏ることがないようにして、バックライト装置１００の輝度均斉度の低下をより安定して抑制できるようになる。
【００３１】
第一プリズム３３一個あたりの幅Ｗ３３は、対応する光源１の幅Ｄの、通常１／５倍以下、好ましくは１／１０倍以下、より好ましくは１／２０倍以下である。前記と同様に、光源１と光拡散板３との位置ずれが生じても、光源１から到達する光が一方の向きに傾斜した斜面３４に大きく偏ることがないようにして、バックライト装置１００の輝度均斉度の低下をより安定して抑制するためである。第一プリズム３３一個あたりの幅Ｗ３３の下限に特に制限は無いが、現実的には、対応する光源１の幅Ｄの、通常１／１００００倍以上、好ましくは１／１０００倍以上である。
なお、第一プリズム３３一個あたりの幅Ｗ３３は、第一プリズム３３のＹ軸方向の寸法をいう。
【００３２】
図２に示すように、光拡散板３は、領域Ａ２における出射面３Ｕに、それぞれ、Ｘ軸方向に平行に延在する複数個の第二プリズム３５を有する。以下の説明において、領域Ａ２における出射面３Ｕを符号「３５Ｕ」で示す。通常は領域Ａ２における出射面３５ＵのＹ軸方向の全体に第二プリズム３５が形成され、本実施形態でも領域Ａ２における出射面３５ＵのＹ軸方向の全体に第二プリズム３５されているものとする。また、本実施形態では、領域Ａ１における出射面３３Ｕの全体に第一プリズム３３を形成してあるため、領域Ａ１における出射面３３Ｕに対して隙間無く隣り合う領域に第二プリズム３５が形成され、領域Ａ１における出射面３３Ｕには第二プリズム３５が存在しないようになっている。ただし、第二プリズム３５は少なくとも領域Ａ２における出射面３５Ｕに形成されていればよいため、例えば、領域Ａ１における出射面３３Ｕの一部だけに第一プリズム３３を形成した場合には、領域Ａ１における出射面３３Ｕに第二プリズム３５を形成することもありえる。
【００３３】
図５は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ａ２の周辺を模式的に示す縦断面図である。図５に示すように、第二プリズム３５はそれぞれ、対応する光源１から直接到達する光Ｌ３の少なくとも一部、好ましくは全てを、所定の方向（以下、適宜「光源間方向」という。）へ反射する反射面部３６を有する。一個の第二プリズム３５が２面以上の反射面部３６を有していて二回以上の反射で光源間方向へ反射してもよいが、通常は一個の第二プリズム３５は反射面部３６を１面だけ有し、一回の反射で光源間方向へ反射することが、設計の容易さ、効率的に光を反射する観点から好ましい。
【００３４】
ここで、光源間方向とは、基準平面に沿って対応する光源１から離れる方向のことをいう。光源１から反射面部３６に直接到達する光が光源間方向に反射されるようにすることで、光源１に近い領域に直接供給された光の一部を光源１に遠い領域へと送ることができる。光源１から直接供給される光の量は、通常、光源１に遠い領域の方が光源１に近い領域に比べて少ない。このような供給される光の量の差は輝度均斉度が低下する原因の一つとなっていた。しかし本実施形態では、反射面部３６により光源１に近い領域に直接供給された光の一部を光源１に遠い領域へと送るようにすることで、前記の供給される光の量の差を小さくし、バックライト装置１００の輝度均斉度を高めることができるようになっている。
【００３５】
前記の光源間方向の具体的な範囲はバックライト装置１００の具体的な構成に応じて適切に設定すればよいが、通常は、以下の範囲である。すなわち、光源間方向は、そのＺ軸方向の範囲としては、基準平面に対して上側に１０°の角度をなす方向から、反射面部３６における１回の全反射で向けられる最も下側の方向にかけての範囲である。また、光源間方向は、そのＹ軸方向の範囲としては、光源１から離れる方向である。光源間方向は、そのＸ軸方向においては特に制限は無い。光源１から反射面部３６に直接到達する光をこのような光源間方向に反射するようにすれば、輝度均斉度を安定して高めることができる。
【００３６】
図６は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ａ２の周辺を模式的に示す縦断面図である。図６に示すように、第二プリズム３５はそれぞれ反射面部３６以外にも斜面３８を有している。前記のように反射面部３６で反射した光Ｌ３の一部は、この斜面３８から光拡散板３の外部に出射することもありえる。しかしそのような場合でも、光源１から反射面部３６に直接到達して反射面部３６で反射された光Ｌ３の大部分は、斜面３８から光拡散板３の外部に出射した後で再び隣の第二プリズム３５の反射面部３６から光拡散板３内に入射し、これを繰り返すことで光源１に遠い領域へと送られることになる。また、反射面部３６で反射した光Ｌ３の別の一部は、前記の斜面３８で内部反射されて光源１に遠い領域へと送られる（図示せず）。したがって、反射面部３６で反射した光Ｌ３の一部が斜面３８から光拡散板３の外部に出射することがあっても、第二プリズム３５は、光源１に近い領域に直接供給された光Ｌ３の一部を光源１に遠い領域へと送る機能を損なわず、バックライト装置１００の輝度均斉度を高めることができるようになっている。
【００３７】
前記のように光源１に近い領域に直接供給された光の一部を光源１に遠い領域へと送る機能を実現する場合、図２に示すように、領域Ａ２における出射面３５Ｕにおける第二プリズム３５の断面の形状は、通常、鋸の歯のような断面非対称な形状となる。また、第二プリズム３５のうち一個に注目すると、Ｘ軸方向に直交する平面で第二プリズム３５を切った断面の形状は、通常、Ｙ軸方向において非対称な形状となる。
【００３８】
図５に示すように、光源１からの距離が遠くなるにしたがって反射面部３６に直接到達する光Ｌ３の反射面部３６に対する入射角度が大きくなる。このため、領域Ａ２における出射面３５Ｕでは、第二プリズム３５を複数個設け、各第二プリズム３５における反射面部３６の基準平面に対する傾斜角度Ｍを、通常、光源１からの距離が遠くなるにしたがって次第にもしくは段階的に小さくなるようにしている。
【００３９】
反射面部３６の基準平面に対する傾斜角度Ｍの具体的な値は、以下の式（１）を満たす角度とすることが好ましい。式（１）は、反射面部３６における入射角が臨界角よりも大きくなる条件を表すものである。式（１）を満たすことにより、光源１から様々な入射角で反射面部３６に直接到達する光Ｌ３のすべてを反射面部３６で全反射させることが可能となり、より多くの光Ｌ３を光源間方向へと送るようにして、バックライト装置１００の輝度均斉度を効果的に高めることができる。
Ｍ＞ＡＳＩＮ（１／ｎ）−Ｑ１      （１）
【００４０】
図７は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の、線状光源の長手方向に垂直な断面における領域Ａ２の周辺を模式的に示す縦断面図である。この図７に示すように、式（１）において、Ｍ°は反射面部３６の任意の測定位置３７における基準平面に対する傾斜角度を表し、Ｑ１°は測定位置３７に直接到達する光源１からの光Ｌ３の光拡散板３中における進行方向と基準平面の垂線とがなす角度のうち最も小さい角度を表し、ｎは光拡散板３の屈折率を表す。
【００４１】
さらに、反射面部３６の基準平面に対する傾斜角度Ｍの具体的な値は、下記式（２）が成り立つ領域のうちの一定割合以上の領域において、下記式（３）が成り立つようにすることが望ましい。これにより、式（３）が成立する領域においては、光源１から様々な入射角で反射面部３６に直接到達するすべての光Ｌ３の反射方向を、基準平面に対して上側に１０°の角度をなす方向よりも下方向にすることができる。
ＡＳＩＮ（１／ｎ）−Ｑ１  ＜  （１００−Ｑ２）／２    （２）
Ｍ＜（１００−Ｑ２）／２            （３）
【００４２】
図７に示すように、式（２）及び（３）において、Ｑ２°は前記の測定位置３７に直接到達する光源１からの光の光拡散板３中における進行方向と基準平面の垂線とがなす角度のうち最も大きい角度を表す。また、Ｍ°、Ｑ１°及びｎは、それぞれ式（１）におけるものと同様である。
また、前記の式（２）が成り立つ領域のうちの一定割合以上の領域とは、式（２）が成り立つ領域（幅寸法）のうちの、通常７０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上の範囲を指す。このように式（２）が成立する領域の一定割合以上の領域において数式（３）が成り立つことにより、少なくとも最低限必要とする導光効果を得ることができて、輝度むらを改良できる利点がある。
【００４３】
第二プリズム３５が有する反射面部３６以外の斜面３８は、本発明の効果を著しく損なわない限り、第二プリズム３５一個当たり、２面以上存在していてもよいが、通常は１面だけ存在する。
斜面３８の基準平面に対する傾斜角度Ｓ°は、通常、反射面部３６の基準平面に対する傾斜角度Ｍよりも大きい。斜面３８に到達する光の量を極力減らし、反射面部３６に有効に光を到達させるためである。一方、斜面３８の基準平面に対する傾斜角度Ｓ°の上限は、通常９０°以下である。光拡散板３を金型により製造する場合、離型性を良好にするためである。
【００４４】
図５に示すように、第二プリズム３５一個あたりの幅Ｗ３５は、通常１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上であり、通常１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下である。第二プリズム３５一個あたりの幅Ｗ３５を、前記範囲の下限以上とすることにより、当該第二プリズム３５を有する光拡散板３を、第二プリズム３５に対応する凹凸構造が表面に形成された金型を用いて成形する場合に、当該金型を作製し易いという利点がある。また、この範囲の寸法であれば、凹凸形状をより忠実に転写できるため、得られる第二プリズム３５の形状をより設計通りに成形できるという利点がある。さらに、前記範囲の上限以下とすることにより、第二プリズム３５の一つ一つが視認出来ない程度の寸法となるため、光拡散板３の外観特性を損い難いという利点がある。
なお、第二プリズム３５一個あたりの幅Ｗ３５は、第二プリズム３５のＹ軸方向の寸法をいう。
【００４５】
領域Ａ２の幅Ｗ３５Ｕは、光源１の間隔Ｐの、通常１／１０倍以上、好ましくは１／９倍以上、より好ましくは１／７倍以上であり、通常２／５倍以下、好ましくは７／２０倍以下、より好ましくは３／１０倍以下である。領域Ａ２の幅Ｗ３５Ｕをこのような範囲にすることにより、バックライト装置１００の輝度ムラを効果的に低減することができる。なお、領域Ａ２の幅Ｗ３５Ｕとは、領域Ａ２のＹ軸方向における寸法のことを指す。また、領域Ａ２の幅Ｗ３５Ｕの大きさは、通常は、出射面３Ｕにおける第二プリズム３５を形成した箇所の幅に一致する。
【００４６】
図２に示すように、光拡散板３は、領域Ｂにおける出射面３Ｕの少なくとも一部に、光取り出し用の凹凸（以下、適宜「光取り出し用凹凸」という。）３９を有する。以下の説明において、領域Ｂにおける出射面３Ｕを符号「３９Ｕ」で示す。本実施形態では、領域Ｂにおける出射面３９ＵのＹ軸方向の全体に、光取り出し用凹凸３９が設けられる。
【００４７】
光取り出し用凹凸３９は、図３に示すように、光源１から出射して直接又は反射板２の上面２Ｕ（図２参照）で反射されて領域Ｂに到達した光Ｌ４を、当該領域Ｂの出射面３Ｕから出射させる機能を有する凹凸である。領域Ｂにおける出射面３９Ｕは光源１からの距離が離れているが、到達した光Ｌ４の出射面３Ｕからの出射を光取り出し用凹凸３９により促進することで、領域Ｂにおける出射面３９Ｕから出射される光Ｌ４の量を増加させて、バックライト装置１００の輝度均斉度を高めることが可能となっている。
【００４８】
光取り出し用凹凸３９の形状は本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。形状の例を挙げると、例えば、半球形状、プリズム形状、溝形状、シボ形状、研削目形状などが挙げられる。また、これらを組み合わせて用いることもできる。なお、本実施形態ではＸ軸方向に平行に延在するプリズム形状の凹凸を光取り出し用凹凸３９として用いているものとする。
【００４９】
光取り出し用凹凸３９の高さＨ３９は、通常０．１μｍ以上、好ましくは１μｍ以上であり、通常１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下である。
光取り出し用凹凸３９のＹ軸方向の幅Ｗ３９は、通常１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上であり、通常１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下である。
光取り出し用凹凸３９の形成間隔（隣り合う凹凸の最も凹んだ部分又は突出した部分間の距離）Ｐ３９は、通常１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上であり、通常１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下である。
このような寸法にすることにより、光取り出し用凹凸３９に到達した光を効率的に出射面３Ｕから出射させることができる。
【００５０】
図２に示すように、出射面３Ｕの光取り出し用凹凸３９が形成された領域の幅Ｗ３９Ｕは、光源１の間隔Ｐの、通常１／５倍以上、好ましくは１／４倍以上、より好ましくは３／１０倍以上であり、通常４／５倍以下、好ましくは７／１０倍以下、より好ましくは３／５倍以下である。入光取り出し用凹凸３９が形成された領域の幅Ｗ３９Ｕをこのような範囲にすることにより、バックライト装置１００の輝度ムラを効果的に低減することができる。なお、光取り出し用凹凸３９が形成された領域の幅Ｗ３９Ｕとは、光取り出し用凹凸３９が形成された領域の幅Ｗ３９ＵのＹ軸方向における寸法のことを指す。
【００５１】
光拡散板３の材質は、例えば、ガラス、混合しにくい２種以上の樹脂の混合物、透明樹脂に光拡散剤を分散させたもの、および１種類又は２種類以上の透明樹脂等が挙げられる。これらの中で、軽量であること、成形が容易であることから樹脂が好ましく、輝度向上が容易である点からは１種類の透明樹脂が好ましい。
また、光拡散板３の材質は板全体に均一である必要はなく、不均一であってもよい。例えば、光拡散板３の厚み方向で入射面３Ｌに近い部分を構成する材料と出射面３Ｕに近い部分を構成する材料とが異なっていてもよい。または例えば、光拡散板３の厚み方向で入射面３Ｌに近い部分を構成する材料と出射面３Ｕに近い部分を構成する材料とが異なり、さらにそれらの境界部分が明瞭なものではなく、境界部分において当該異なる材料が混合し、これらの材料の濃度が勾配を形成したものであってもよい。
【００５２】
透明樹脂とは、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に基づいて、両面平滑な２ｍｍ厚の板で測定した全光線透過率が７０％以上の樹脂のことをいう。その例を挙げると、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、芳香族ビニル単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸−エチレングリコール−シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリカーボネート、アクリル樹脂、および脂環式構造を有する樹脂などが挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸のことである。
【００５３】
これらの中でも、透明樹脂としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、芳香族ビニル単量体を１０％以上含有する芳香族ビニル系単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体、および脂環式構造を有する樹脂等の吸水率が０．２５％以下である樹脂が、吸湿による変形が少ないので、反りの少ない大型の光拡散板３を得ることができる点で好ましい。
【００５４】
脂環式構造を有する樹脂は、流動性が良好であり、大型の光拡散板３を効率よく製造できる点でより好ましい。脂環式構造を有する樹脂と光拡散剤の混合物は、光拡散板３に要求される高透過性と高拡散性とを兼ね備え、色度が良好なので、好適に用いることができる。
【００５５】
脂環式構造を有する樹脂は、主鎖および／または側鎖に脂環式構造を有する樹脂である。機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有する樹脂が特に好ましい。脂環式構造としては、例えば、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、および不飽和環状炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造などが挙げられる。機械的強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造およびシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が特に好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数は、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械的強度、耐熱性及び光拡散板３の成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。
【００５６】
脂環式構造を有する樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が過度に少ないと、耐熱性が低下し好ましくない。なお、脂環式構造を有する樹脂中における脂環式構造を有する繰り返し単位以外の繰り返し単位は、使用目的に応じて適宜選択される。
【００５７】
脂環式構造を有する樹脂の具体例としては、（１）ノルボルネン単量体の開環重合体及びノルボルネン単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体、並びにこれらの水素添加物、ノルボルネン単量体の付加重合体及びノルボルネン系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との付加共重合体などのノルボルネン重合体；（２）単環の環状オレフィン重合体及びその水素添加物；（３）環状共役ジエン重合体及びその水素添加物；（４）ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びビニル脂環式炭化水素系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体、並びにこれらの水素添加物、ビニル芳香族単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物などのビニル脂環式炭化水素重合体；などが挙げられる。
【００５８】
これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン重合体およびビニル脂環式炭化水素重合体が好ましく、ノルボルネン単量体の開環重合体水素添加物、ノルボルネン単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体水素添加物、ビニル芳香族単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物がさらに好ましい。
【００５９】
光拡散剤は、光線を拡散させる性質を有する粒子であり、無機フィラーと有機フィラーとに大別できる。無機フィラーとしては、例えば、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、マグネシウムシリケート、およびこれらの混合物が挙げられる。有機フィラーとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリシロキサン樹脂、メラミン樹脂、およびベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、有機フィラーとしては、ポリスチレン樹脂、ポリシロキサン樹脂、およびこれらの架橋物からなる微粒子が、高分散性、高耐熱性、成形時の着色（黄変）がない点で好ましく、これらの中でも、より耐熱性に優れる点でポリシロキサン樹脂の架橋物からなる微粒子がより好ましい。
【００６０】
光拡散剤の形状としては、例えば、球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、および繊維状などを挙げることができる。これらの中でも、光の拡散方向を等方的にできる点で球状が好ましい。光拡散剤は、通常、透明樹脂内に均一に分散された状態で使用される。
【００６１】
透明樹脂に分散させる光拡散剤の割合は、光拡散板３の厚みや、光源１の間隔などに応じて適宜選択できるが、通常は、分散物の全光線透過率が７０％〜９８％となるように光拡散剤の含有量を調整することが好ましく、８０％〜９５％となるように光拡散剤の含有量を調整することがより好ましい。全光線透過率を上記好適な範囲とすることにより、輝度および輝度均斉度をより向上させることができる。
【００６２】
なお、全光線透過率とは、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に基づいて、両面平滑な２ｍｍ厚みの板で測定した値であり、ヘーズとはＪＩＳ  Ｋ７１３６により両面平滑な２ｍｍ厚みの板で測定した値である。
【００６３】
光拡散板３の成形方法は、特に限定されず、例えば射出成形、押出成形、キュスティング型を用いたキャスト法などの任意の成形方法をとることができる。より具体的には、光拡散板の形状に対応した形状を有するスタンパを含む型を調製し、これを用いて射出成形を行なうことにより、効率的に製造を行なうことができる。
【００６４】
本実施形態のバックライト装置１００は以上のように構成されているので、輝度均斉度が高く、光拡散板３と光源１との位置ずれによる輝度均斉度の低下が生じにくく、さらには構造が簡単である。
すなわち、バックライト装置１００の使用時に光源１を発光させると、光源１から出射された光のうち、領域Ａ１における出射面３３Ｕに直接到達した光の大部分は第一プリズム３３により反射板２の方に戻され（図４参照）、領域Ａ２における出射面３５Ｕに直接到達した光は基準平面に沿って光源間方向へ送られ（図５参照）、出射面３Ｕの光取り出し用凹凸３９に到達した光は効率的に出射面３Ｕから外部に向けて取り出される（図３参照）。したがって、バックライト装置１００によれば、光源１からの距離が近い領域に供給された光を光源１からの距離が遠い領域に送ることで、光源１からの距離の違いによる輝度のムラを抑制し、輝度均斉度を高めることができる。さらに、バックライト装置１００では、入射面３Ｌの箇所３２Ｌに入射用凹凸３２が設けられているため、輝度均斉度を更に高めることが可能である。
また、バックライト装置１００によれば、領域Ａ１における出射面３３Ｕに設けられた第一プリズム３３の断面形状がＹ軸方向において略対称な形状となっているため、例え光源１と光拡散板３とがＹ軸方向に位置ずれを生じても、光源１からＺ軸方向に平行に出射する強い光は内部反射によって光源１の周囲に戻される。したがって、バックライト装置１００によれば、光源１から出射した強い光がＹ軸方向において一方向に大きく偏ることはなく、輝度均斉度は低下し難い。
さらに、前記のような輝度均斉度を高くする機能は、単に光拡散板３の形状を適切な形状にするだけで実現できるため、別の部材を組み合わせない簡単な構造にできる。
【００６５】
〔第二実施形態〕
図８は本発明の第二実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置の線状光源の長手方向に垂直な断面を模式的に示す縦断面図である。本発明の第二実施形態に係るバックライト装置２００においては、図８に示すように、（１）光拡散板３の入射面３Ｌにおいて、入射用凹凸３２の代わりに光取り出し用凹凸２３９が形成されていること、及び、（２）光拡散板３の出射面３Ｕにおいて、光取り出し用凹凸３９が無く、第一プリズム３３が位置する領域Ａ１同士の間の領域Ａ２及びＢのＹ軸方向の全体に第二プリズム３５が形成されていること以外は、第一実施形態に係るバックライト装置１００と同様に構成されている。領域Ｂにおける出射面３９Ｕには、光取り出し用凹凸３９の他に、本実施形態のように、第二プリズム３５が形成されていてもよい。
【００６６】
バックライト装置２００において、光拡散板３は、領域Ｂにおける入射面３Ｌの少なくとも一部に、光取り出し用凹凸２３９を有する。以下の説明において、領域Ｂにおける入射面３Ｌを符号「２３９Ｌ」で示す。入射面３Ｌにおいては、領域Ｂにおける入射面２３９Ｌの少なくとも一部、好ましくは全体に、光取り出し用凹凸２３９が設けられる。通常、入射面３Ｌにおいて光取り出し用凹凸２３９は、第一実施形態における入射用凹凸３２と同様、隣り合う光源１間の中間地点１１から下ろした基準平面の垂線と入射面３Ｌとが交わる地点１２を中心にした、一定の幅の領域に形成される（図２参照）。
【００６７】
光取り出し用凹凸２３９は、光源１から出射して直接又は反射板２の上面２Ｕで反射されて光取り出し用凹凸２３９に到達した光Ｌ５を光拡散板３内に取り込んで、当該領域Ｂの出射面３Ｕから出射させる機能を有する凹凸である。例えば図８に示すように、光拡散板３内を伝わってきた光Ｌ５を入射面３Ｌで内部反射させて、光取り出し用凹凸２３９の上部の出射面３Ｕから出射させるようになっている。これにより、第一実施形態の光取り出し用凹凸３９と同様に、光源１からの距離が離れている領域においても出射される光Ｌ５の量を増加させて、バックライト装置２００の輝度均斉度を高めることが可能となっている。
【００６８】
入射面３Ｌにおける光取り出し用凹凸２３９の形状、寸法等は、出射面３Ｕにおける光取り出し用凹凸３９と同様にしてもよい。ただし、入射面３Ｌにおける光取り出し用凹凸２３９の表面の基準平面に対する傾斜角度は、出射面３Ｕにおける光取り出し用凹凸３９と比較して小さいことが好ましい。入射面３Ｌから光拡散板３の外部に出射する光の量を減らしてバックライト装置２００の輝度均斉度をより高くするためである。
【００６９】
領域Ｂにおける入射面２３９Ｌにおいて光取り出し用凹凸２３９が形成された領域の幅Ｗ２３９Ｌは、光源１の間隔Ｐの、通常１／５倍以上、好ましくは１／４倍以上、より好ましくは３／１０倍以上であり、通常４／５倍以下、好ましくは７／１０倍以下、より好ましくは３／５倍以下である。入光取り出し用凹凸２３９が形成された領域の幅Ｗ２３９Ｌをこのような範囲にすることにより、バックライト装置２００の輝度ムラを効果的に低減することができる。なお、光取り出し用凹凸２３９が形成された領域の幅Ｗ２３９Ｌとは、光取り出し用凹凸２３９が形成された領域の幅Ｗ２３９ＵのＹ軸方向における寸法のことを指す。
【００７０】
また、バックライト装置２００では、第一プリズム３３が位置する領域Ａ１同士の間の領域Ａ２及びＢにおける出射面３５Ｕ及び３９Ｕの全体に第二プリズム３５が形成されている。このような場合でも、第二プリズム３５は、光源１に近い領域に直接供給された光Ｌ３（図５参照）の一部を光源１に遠い領域へと送る機能を損なわず、バックライト装置２００の輝度均斉度を高めることができる。
【００７１】
本実施形態のバックライト装置２００は以上のように構成されているので、光源１から出射された光のうち、領域Ａ１における出射面３３Ｕに直接到達した光の大部分は第一プリズム３３により反射板２の方に戻され、領域Ａ２及びＢにおける出射面３５Ｕ及び３９Ｕに直接到達した光は基準平面に沿って光源間方向へ送られ、入射面３Ｌの光取り出し用凹凸２３９に到達した光は効率的に出射面３Ｕから外部に向けて取り出される。したがって、バックライト装置２００によれば、光源１からの距離が近い領域に供給された光を光源１からの距離が遠い領域に送ることで、光源１からの距離の違いによる輝度のムラを抑制し、輝度均斉度を高めることができる。
また、第一実施形態のバックライト装置１００と同様に、光拡散板３と光源１との位置ずれによる輝度均斉度の低下が生じにくく、さらには構造が簡単である。
また、本実施形態のバックライト装置２００は、第一実施形態に係るバックライト装置１００と同様の利点を得ることができる。
【００７２】
〔第三実施形態〕
図９は本発明の第三実施形態に係る面光源装置としてのバックライト装置を模式的に示す斜視図である。本発明の第三実施形態に係るバックライト装置３００においては、図９に示すように、光源として第一実施形態で用いた線状光源１に代えて、点状光源４を有すること以外は、第一実施形態に係るバックライト装置１００と同様に構成されている。
【００７３】
点状光源４はＬＥＤ等の点状の発光体から出光する光源であり、反射板２上に設置されている。反射板２の上面２Ｕにおいて点状光源４を配置する態様は特に限定されないが、本実施形態においては、図９に示す通り、反射板２の上面２ＵにＸ軸方向に一定間隔で離隔して整列した配置となっている。
【００７４】
このような点状光源４を用いた場合においても、第一実施形態に係る線状光源１と同様に、光源４から出射された光のうち、領域Ａ１における出射面３３Ｕに直接到達した光の大部分は第一プリズム３３により反射板２の方に戻され、領域Ａ２における出射面３５Ｕに直接到達した光は基準平面に沿って光源間方向へ送られ、出射面３Ｕの光取り出し用凹凸３９に到達した光は効率的に出射面３Ｕから外部に向けて取り出される。したがって、バックライト装置３００によれば、光源４からの距離が近い領域に供給された光を光源４からの距離が遠い領域に送ることで、光源４からの距離の違いによる輝度のムラを抑制し、輝度均斉度を高めることができる。
また、第一実施形態のバックライト装置１００と同様に、光拡散板３と光源４との位置ずれによる輝度均斉度の低下が生じにくく、さらには構造が簡単である。
また、本実施形態のバックライト装置３００は、第一実施形態に係るバックライト装置１００と同様の利点を得ることができる。
【００７５】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更して実施できる。
例えば、上述した各実施形態の構成は任意に組み合わせて実施してもよい。
例えば、光源として点光源と線状光源とを組み合わせて用いてもよい。
例えば、光源として点光源を一方向に密に整列させたものを、線状光源として用いてもよい。
例えば、光取り出し用凹凸３９，２３９は、上記実施形態のように光拡散板３の入射面３Ｌ及び出射面３Ｕの一方だけに設ける以外にも、光拡散板３の入射面３Ｌ及び出射面３Ｕの両方に設けてもよい。
例えば、光拡散板３の入射面３Ｌに設ける入射用凹凸が、光取り出し用凹凸として機能するように構成してもよい。
例えば、本発明の面光源装置は、光源、反射板及び光拡散板以外の構成要素を備えるようにしてもよい。例えば、プリズムシート、拡散シート、偏光シート、輝度向上シート等の光学シート；筐体、通電装置等を適宜設けることができる。
【００７６】
本発明の面光源装置は、例えば、液晶表示装置においてバックライト装置として使用してもよい。液晶表示装置は通常は液晶パネルを備える。液晶パネルとしては、既知の種々の表示モードの液晶パネルを用いることができる。例えばツイステッドネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）モード、ハイブリッドアラインメントネマチック（ＨＡＮ）モード、バーティカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーティカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、オプティカリーコンペンセイテッドバイリフジエンス(ＯＣＢ)モードなどの表示モードによるものとすることができる。また、液晶表示装置には、液晶パネル及びバックライト装置以外にも、他の構成部材を設けてもよい。
さらに、本発明の面光源装置は、バックライト装置以外の用途に用いてもよい。
【実施例】
【００７７】
以下、実施例を示して本発明について更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
【００７８】
〔使用部材〕
（１）光源
光源としては、線状光源である冷陰極官（ハリソン東芝ライティング社製）を用いた。この冷陰極官の寸法は、外径４ｍｍ、長さ３００ｍｍであった。
（２）反射板
反射板としては、東レ製Ｅ６０Ｌを使用した。
（３）光拡散板
脂環式構造を有する樹脂（日本ゼオン社製、品名ゼオノア１０６０Ｒ）を原料として、射出成形機を用いて、両面が平滑な厚み２ｍｍで１００ｍｍ×５０ｍｍの試験板を成形した。この試験板の全光線透過率とヘーズを、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１とＪＩＳ  Ｋ７１３６とに基づいて、積分球方式色差濁度計を用いて測定した。試験板は、全光線透過率は９２％であり、ヘーズは０．３％であった。
所定形状の金型部品を射出成形機に用いて、前記樹脂を原料として、シリンダー温度２８０℃、金型温度８５℃の条件下で光拡散板を成形した。得られた光拡散板は、厚み２ｍｍ、２３０ｍｍ×３００ｍｍの長方形状の平板状であり、その表面には、三角プリズムが略平行に複数並んだ凹凸構造の所定のパターンが形成されていた。所定のパターンについては下記で詳述する。
（４）光学シート
拡散シートとしては、きもと製１８８ＧＭを使用した。
また、輝度向上フィルムとして、住友スリーエム製ＢＥＦIIIを使用した。
【００７９】
〔評価方法〕
光源部と光源間部との輝度比は、以下の要領で測定した。すなわち、二次元色分布測定装置を用いて光拡散板の短辺方向中心線上で等間隔に１００点の正面方向の輝度を測定した。この測定値を光源部（光源中心を中心とし光源間隔の１／２の長さの領域）と光源間部（光源間中心を中心とし光源間隔の１／２の長さの領域）に分けてそれぞれ平均輝度を算出し、その比を求めた。
【００８０】
位置ずれ時の外観は、光拡散板を短辺方向に１ｍｍずらした場合の面光源装置の発光面をその法線方向から目視にて観察することにより評価した。評価の結果、輝線が現れないものを「良」とし、輝線が現れたものを「不良」とした。
【００８１】
〔実施例１〕
底面が平面となっているケースを準備し、このケースの内面に反射板を貼着した。
次いで、冷陰極管を６本、ケースに取り付けた。この際、いずれの冷陰極管もケースの底面と平行となり、また、冷陰極管の長手方向とケースの長辺方向とが平行となるようにした。また冷陰極管の中心間距離を３６ｍｍ、反射板から冷陰極管の中心までの距離を３ｍｍとした。さらに、冷陰極管の電極部近傍をシリコーンシーラントで固定し、インバーターを取り付けた。
【００８２】
次に、光拡散板を、その入射面側が冷陰極管側になるようにして、冷陰極管を取り付けたケース上に設置した。この際、冷陰極管の中心と光拡散板の入射面との距離Ｈは７ｍｍとした。また、冷陰極官の長手方向と光拡散板の長辺方向とが平行になるようにした。したがって、実施例１では、光拡散板の長辺方向がＸ軸方向、短辺方向がＹ軸方向、厚み方向がＺ軸方向に相当する。また、光拡散板はケースの底面と平行となるように固定し、プリズム等の凹凸が形成されていない平坦な面がいずれもケースの底面と平行になるようにした。したがって、実施例１ではケースの底面が基準平面に相当する。
前記の光拡散板の上に拡散シートを３枚設置し、面光源装置を用意した。
【００８３】
実施例１の光拡散板の形状は、その入射面は凹凸の無い平面であり、その出射面は冷陰極管それぞれに対応して表１に示す形状の単位プリズムが各欄の領域毎に多数に存在する形状にした。この単位プリズムは、光拡散板の長辺方向に沿って平行に延びる断面が三角形の線状プリズムである。ただし、表１及び後述する表２〜５は、冷陰極官の中心から降ろした基準平面の垂線と光拡散板とが交わる地点から、隣り合う冷陰極管の間の中心から降ろした基準平面の垂線と光拡散板とが交わる地点までの構造を表す。したがって、実際の光拡散板の構造は、表に示された構造を光拡散板の短辺方向で反転して（図１０では左右反転して）交互につなぎ合わせた構造となる。
【００８４】
図１０は、実施例で用意した光拡散板の形状を説明するための模式的な図である。図１０に示すように、表１及び後述する表２〜５において、Ｌは、最も近い冷陰極管の中心から降ろした基準平面の垂線と入射面又は出射面（単位プリズムが形成された面）とが交わる地点から測定地点までの短辺方向への距離を表す。また、Ｍは、単位プリズムが有する２つの斜面のうち最も近い冷陰極管までの距離が近い方の斜面が基準平面に対してなす角度を表す。さらに、Ｓは、単位プリズムが有する２つの斜面のうち最も近い冷陰極管までの距離が遠い方の斜面が基準平面に対してなす角度を表す。また、単位プリズムの幅は、単位プリズムの短辺方向の寸法を表す。さらに、単位プリズムのピッチは、単位プリズムの光拡散板の短辺方向での間隔を表す。
したがって、例えば、表１においてＬが「２〜３」の欄は、Ｌが２〜３ｍｍである領域に、一方の斜面が基準平面に対してなす角度Ｍが４２°であり、他方の斜面が基準平面に対してなす角度Ｓが８５°であり、幅が０．０７ｍｍである単位プリズムが、０．０７ｍｍ間隔で形成されていることを示している。
【００８５】
【表１】
2011076922.tif 000003
【００８６】
用意した面光源装置について、上述した要領で、光源部と光源間部との輝度比ならびに位置ずれ時の外観を評価した。結果を表６に示す。
【００８７】
〔実施例２〕
光拡散板の形状を表２に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、面光源装置を用意した。具体的には、実施例２では、領域Ｃにおける入射面にプリズムを形成した。
用意した面光源装置について、上述した要領で、光源部と光源間部との輝度比ならびに位置ずれ時の外観を評価した。結果を表６に示す。
【００８８】
【表２】
2011076922.tif 000004
【００８９】
〔実施例３〕
光拡散板の形状を、その領域Ａ１における角度Ｍ，Ｓの値をそれぞれ５５°としたこと以外は実施例２と同様にして、面光源装置を用意した。
用意した面光源装置について、上述した要領で、光源部と光源間部との輝度比ならびに位置ずれ時の外観を評価した。結果を表６に示す。
【００９０】
〔比較例１〕
光拡散板の形状を表３に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、面光源装置を用意した。
用意した面光源装置について、上述した要領で、光源部と光源間部との輝度比ならびに位置ずれ時の外観を評価した。結果を表６に示す。
【００９１】
【表３】
2011076922.tif 000005
【００９２】
〔実施例４〕
冷陰極管の本数を３本としたこと、冷陰極官の設置間隔を７２ｍｍとしたこと、光拡散板の形状を表４に示すように変更したこと、及び、光拡散板の上に拡散シートを３枚設ける代わりに拡散シート、輝度向上フィルム及び拡散シートをこの順で設けたこと以外は実施例１と同様にして、面光源装置を用意した。
用意した面光源装置について、上述した要領で、光源部と光源間部との輝度比ならびに位置ずれ時の外観を評価した。結果を表６に示す。
【００９３】
【表４】
2011076922.tif 000006
【００９４】
〔比較例２〕
光拡散板の形状を表５に示すように変更したこと以外は実施例４と同様にして、面光源装置を用意した。
用意した面光源装置について、上述した要領で、光源部と光源間部との輝度比ならびに位置ずれ時の外観を評価した。結果を表６に示す。
【００９５】
【表５】
2011076922.tif 000007
【００９６】
〔評価結果〕
実施例及び比較例の評価結果を表６に示す。
【表６】
2011076922.tif 000008
【００９７】
表６を見ると、実施例１よりも実施例２の方が輝度均斉度は高くなっている。これは、実施例２の領域Ｃにおける入射面に入射用凹凸を形成したためと推察される。
表６の位置ずれ時の外観から、光拡散板と光源である冷陰極管との位置ずれが生じた場合、実施例１〜４では輝線が生じず輝度均斉度が低下しにくいが、比較例１，２では輝線が生じて輝度均斉度が大きく低下することが分かる。したがって、本発明の面光源装置が従来よりも光拡散板と光源との位置ずれによる輝度均斉度の低下が生じにくいことが確認された。このことから、光拡散板と光源との位置ずれが生じた場合には、領域Ａ１における出射面に断面非対称なプリズムが存在すると例え前記プリズムへ入射する光の量を減らしても輝度均斉度が大きく低下するが（比較例１，２）、領域Ａ１における出射面に断面対称なプリズム（即ち、第一プリズム）を形成しておけば輝度均斉度の低下を抑制できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の面光源装置は、例えば面発光を使用する任意の分野において使用でき、特に液晶表示装置のバックライト装置として用いて好適である。
【符号の説明】
【００９９】
１  光源
２  反射板
３  光拡散板
３Ｌ  光拡散板の入射面
３Ｕ  光拡散板の出射面
４  点状光源
１１  隣り合う光源間の中間地点
１２  隣り合う光源間の中間地点から下ろした基準平面の垂線と入射面とが交わる地点
３１Ｌ  領域Ａ１における入射面
３２  入射用凹凸
３２Ｌ  入射面３Ｌの入射用凹凸３２が形成された箇所
３３  第一プリズム
３３Ｕ  領域Ａ１における出射面
３４  第一プリズムの斜面
３５  第二プリズム
３５Ｕ  領域Ａ２における出射面
３６  第二プリズムの反射面部
３７  反射面部の測定位置
３８  第二プリズムが有する反射面部以外の斜面
３９  光取り出し用凹凸
３９Ｕ  領域Ｂにおける出射面
１００、２００、３００  バックライト装置
２３９  光取り出し用凹凸
２３９Ｌ  領域Ｂにおける入射面
Ｌ１〜Ｌ５  光
【図１】
2011076922.tif 000009
【図２】
2011076922.tif 000010
【図３】
2011076922.tif 000011
【図４】
2011076922.tif 000012
【図５】
2011076922.tif 000013
【図６】
2011076922.tif 000014
【図７】
2011076922.tif 000015
【図８】
2011076922.tif 000016
【図９】
2011076922.tif 000017
【図１０】
2011076922.tif 000018