(57)【要約】【課題】光入射側面に近い出射面領域における輝度を高めて面内輝度の均一な導光板を提供する。【解決手段】導光板４の入射面８における幅方向の中央付近の領域を、高光分散能領域としての粗面８Ａに形成し、粗面８Ａを挟む両側の領域を、低光分散能領域としての平滑面８Ｂに形成した。この粗面８Ａの形成範囲は、入射面８に対向するように配置された３つのＬＥＤ５のうち、中央に位置するＬＥＤ５から光照射を受ける領域を含むようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３以上の点光源が、一つの側面の幅方向に沿って列をなすように配置される導光板であって、
前記側面における中央領域が、該中央領域を挟む両側の領域よりも光分散能が高い高光分散能領域であることを特徴とする導光板。
【請求項２】
３以上の点光源が、一つの側面の幅方向に沿って所定の間隔で列をなすように配置される導光板であって、
前記列の中央に配置される前記点光源が対向する、前記側面の所定領域が、高光分散能領域であり、前記側面における前記高光分散能領域を挟む両側の領域が、低光分散能領域であることを特徴とする導光板。
【請求項３】
３以上の点光源が、一つの側面の幅方向に沿って所定の間隔で列をなすように配置される導光板であって、
前記側面における、前記列の両端に配置される前記点光源が対向する領域を含む、幅方向両側のそれぞれの領域が、低光分散能領域であり、これら低光分散能領域で挟まれる内側の領域が高光分散能領域であることを特徴とする導光板。
【請求項４】
前記高光分散能領域は、前記低光分散能領域よりも表面粗さが大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載された導光板。
【請求項５】
前記高光分散能領域は粗面であり、前記低光分散能領域は平滑面であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載された導光板。
【請求項６】
前記高光分散能領域は、前記側面に、板厚方向に沿って延びる互いに平行をなす複数の微細溝が形成されてなることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載された導光板。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載された導光板と、
前記導光板の前記側面に対向する複数の前記点光源とを備えることを特徴とする面光源装置。
【請求項８】
請求項７記載の面光源装置と、
前記面光源装置からの出射光が照射される画像表示パネルと、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、側面から光を導入する、所謂サイドライト型の導光板、面光源装置及びこれを備えた画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像表示装置としての液晶表示装置は、例えば透過型液晶表示パネルと面光源装置とを対向するように配置させ、面光源装置からの出射光で透過型液晶表示パネルを照明するものがある。
【０００３】
面光源装置としては、導光板の側面（入射側面）に、３つ以上の点光源（例えば、ＬＥＤ）を導光板の幅方向に沿って所定の間隔を隔てて配置したサイドライト型のものがある。サイドライト型の面光源装置は、薄型化を図ることが容易であるため、現在ではノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話などのコンパクトな電子機器の液晶表示装置用バックライトとして用いられている。
【０００４】
従来の面光源装置としては、図１６に示すように、導光板１００の側面１０１に複数の点光源１０２を等間隔に配置したものがある。なお、図１６は面光源装置を導光板１００の出射面側からみた図である。この面光源装置では、点光源１０２の出射光に指向角があることに起因して、図１６に示すように、光出射面における光入射側の点光源１０２同士の間の領域に三角形状の暗部１０３が発生する問題があった。このため、暗部１０３が存在する側面１０１の近傍領域１０４では、極端な輝度ムラが発生し、有効発光領域として利用できないものであった。したがって、導光板１００においては、図１６に示すように、この輝度ムラを生じている領域１０４を除いた領域１０５が有効発光領域として利用されている。
【０００５】
このような輝度ムラを解消させるための従来の面光源装置としては、図１７に示すように、導光板２００の側面に、点光源２０１をそれぞれ収容する複数の点光源設置凹溝２０２が形成されると共に、これら点光源設置凹溝２０２同士の間にほぼＶ字状の溝２０３が形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この面光源装置では、図１７に破線の矢印で示すように、点光源設置凹溝２０２での光分散機能と、溝２０３の溝形成面での光反射機能とで輝度の均一化が図られている。
【０００６】
また、他の面光源装置としては、導光板の側面に形成した溝が出射面側へ近づくにしたがって浅い溝となる（出射面近傍では溝がほぼ消滅する）ように形成し、出射面に近接して配置点光源からの光が浅い溝底部に当たって、直接導光板の光出射方向へ抜けることを防止したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
さらに、導光板の入射側面に溝を形成しない面光源装置としては、図１８に示すように、複数の点光源３０１の対向面である導光板３００の側面全体を、均一な粗さを有する粗面３０２にしたものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−５１１３０号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献２】
特開２０００−３０６４１１号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献３】
特開２００１−２４３８２５号公報（第２−３頁、図１）
【発明が解決しようとする課題】
図１７に示した面光源装置では、点光源設置凹溝２０２が導光板２００の板厚全部に亘って形成されているため、ともすると、点光源２０１から出射される光が点光源設置凹溝２０２の端部（出射面側の端部）から、図示しない液晶表示パネル側（出射方向）へ抜けてしまうという問題点があった。このように点光源２０１からの光が導光板２００を介さずに液晶表示パネル側へ直接抜けると、例えば液晶表示パネルに輝点が目視されるなどの不具合が発生し、液晶表示パネルの表示性能を低下させるという問題がある。
【０００９】
また、図１７に示した面光源装置では、複数の点光源設置凹溝２０２が同一形状に形成されているため、導光板２００の光入射側の幅方向の隅部（入射側面の両端部近傍部分）の輝度は光入射側の中央部の輝度と比較して低くなり、面光源装置が用いられる液晶表示装置の表示要求を満たせない場合があった。
【００１０】
さらに、図１７に示した面光源装置では、点光源２０１が点光源設置凹溝２０２内に収容、配置されると共に、点光源設置凹溝２０２同士の間にほぼＶ字状の溝２０３が切り込まれているため、導光板２００における光入射側面に近い幅方向の両側隅部では、対応する点光源２０１に隣接する点光源２０１からの光が溝２０３で阻まれて入射しづらい構造となっている。したがって、導光板２００の出射面における輝度ムラ、特に導光板２００の光入射側面近傍の両隅部と中央部との輝度ムラは大きいものであった。
【００１１】
加えて、図１７に示した面光源装置では、点光源２０１を点光源設置凹部２０２に収容する構造であるため、導光板２００における実質的な出射面積（有効発光面積）を狭くするという問題がある。
【００１２】
次に、図１８に示した面光源装置では、点光源３０１からの光が、導光板３００の入射側面である粗面３０２で分散するため、導光板３００の入射面側（図１９に示す分割領域Ｐ１〜Ｐ４）では輝度の均一化が図れるが、図１９の分割領域Ｐ５〜Ｐ１２では入射側面から遠くなるにしたがって輝度が低下するという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は、簡単な構造で、光入射側面に近い出射面領域における輝度ムラの発生を抑制すると共に、入射側面から遠い領域の輝度の低下を抑制した、有効発光領域の大きい導光板、この導光板を用いた面光源装置及びこの面光源装置を用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、３以上の点光源が、一つの側面の幅方向に沿って列をなすように配置される導光板に関するものである。この発明に係る導光板は、点光源が対向する側面（入射側面）における中央領域が、この中央領域を挟む両側の領域が低光分散能領域であることを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、３以上の点光源が、一つの側面の幅方向に沿って所定の間隔で列をなすように配置される導光板に関し、この側面における、点光源の列の両端に配置される点光源が対向する領域を含む両側の領域が、低光分散能領域であり、この低光分散能領域で挟まれる内側の領域が高光分散能領域であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載された導光板であって、入射側の側面における光分散能の差を表面粗さの違いで具現したものである。すなわち、この発明に係る導光板は、高光分散能領域が、低光分散能領域よりも表面粗さが大きい粗面に設定されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載された導光板であって、高光分散能領域が粗面であり、低光分散領域は平滑面であることを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載された導光板であって、光分散能を微細溝で具現したものである。この発明に係る導光板は、高光分散能領域が、点光源が対向する側面に、板厚方向に沿って延びる互いに平行をなす複数の微細溝が形成されている領域であることを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、面光源装置に関するものである。この発明に係る面光源装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載された導光板と、この導光板の側面に対向する複数の点光源とを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項７記載の発明は、画像表示装置に関するものである。この発明に係る画像表示装置は、請求項６記載の面光源装置と、この面光源装置からの出射光が照射される画像表示パネルと、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る導光板、面光源装置及び画像表示装置の詳細を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
図１〜図５は、本発明に係る第１の実施の形態を示している。ただし、これら図面において、各部材の厚み、寸法比率は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は、以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２３】
なお、図１は本実施の形態に係る導光板、面光源装置、及び面光源装置を備える画像表示装置を示す分解斜視図である。図２（ａ）は本実施の形態に係る導光板の平面図、図２（ｂ）は（ａ）に示す導光板のＡ−Ａ断面図、図３（ａ）〜（ｄ）は図２（ｂ）のＤ１−Ｄ１〜Ｄ４−Ｄ４断面図、図４は導光板の入射面を含む要部斜視図、図５は導光板の出射面側から見た光の伝播状態を模式的に示す平面説明図である。
【００２４】
《画像表示装置の概略構成》
図１に示すように、本実施の形態に係る画像表示装置１は、面光源装置２と、この面光源装置２の光出射面に対向するように配置された、被照明部材としての液晶表示パネル３とから大略構成されている。
【００２５】
〈面光源装置〉
面光源装置２は、導光板４と、導光板４の入射面（側面）に対向するように配置された点光源としての３つのＬＥＤ（発光ダイオード）５と、導光板４の出射面側（図１中矢印で示す上側）に重ねて配置されたプリズムシート６と、導光板４の出射面と反対側（図１中矢印で示す下側）に重ねて配置された反射シート７と、を備えている。
【００２６】
（導光板）
導光板４は、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、シクロオレフィン系樹脂材料等の光透過性に優れた材料で形成されている。そして、図１及び図２（ｂ）に示すように、導光板４は、入射面８側から遠ざかるにしたがって板厚が薄くなるような断面略楔形形状であり、かつ平面形状が矩形形状に形成されている。
【００２７】
また、図２に示すように、この導光板４は、その裏面９の全域に亘って複数のプリズム突起１０が形成されている。これらプリズム突起１０は、入射面８に対して略直交する方向（光軸方向）に沿って延び、かつ互いに平行をなすように形成されている。
【００２８】
さらに、この導光板４の裏面９に形成されたプリズム突起１０は、図２に示すように、入射面８から光軸方向に所定寸法離れた位置（Ｐ０）から導光板４の先端（入射面８と反対側に位置する側面１１）までの範囲において、同一の高さでかつ入射面８と平行な面で切ったときに同一断面形状（略三角形状）になるように形成されている。
【００２９】
なお、図３（ａ）〜（ｄ）は、図２（ｂ）のＤ１−Ｄ１〜Ｄ４−Ｄ４線に沿って切断した状態を示す導光板４の部分断面図であり、プリズム突起１０の光軸方向に沿った形状変化を示している。図３に示すように、これらプリズム突起１０は、上記した位置（Ｐ０）から入射面８に向かって突起の高さが漸次減少しかつその溝形状が略三角形状から略円弧形状に滑らかに変化するように形成されている。
【００３０】
そして、本実施の形態では、図１及び図４に示すように、導光板４の入射面８における幅方向の中央付近の領域が、高光分散能領域として梨地状の粗面８Ａに形成されている。入射面８における粗面８Ａを挟む両側の領域は、低光分散能領域としての平滑面８Ｂに形成されている。すなわち、入射面８における中央の所定領域が、両側の領域よりも光分散能が高い領域となっている。この粗面８Ａは、入射面８Ａ近傍に中央のＬＥＤ５からの入射光を分散させて、入射面８Ａ近傍の領域の輝度ムラの解消と輝度の向上を図っている。
【００３１】
粗面８Ａの形成範囲は、入射面８に対向するように配置された、３つのＬＥＤ５のうち中央に位置するＬＥＤ５と対向する領域であり、好ましくは、中央に位置するＬＥＤ５から光照射を受ける領域である。なお、入射面８における中央に位置するＬＥＤ５から光照射を受ける領域は、ＬＥＤ５と入射面８との距離と、ＬＥＤ５の光出射の指向角（出射光の拡がり角度）とによって決定される。実際には、高光分散能領域としての粗面８Ａの幅や面積は、３つのＬＥＤ５を側面８に対向するように所定位置に配置させた状態で、粗面８Ａの幅や面積を変えて、導光板４の出射面側から輝度を計測して輝度分布が均一となる最適な領域を割り出せばよい。
【００３２】
導光板４を上述のような構成とすることにより、光出射面１２での輝度の均一化を図ることができる。特に、本実施の形態では、導光板４の出射面１２における、入射面８側に位置する領域の、輝度の均一化と輝度の向上を実現することができる。
【００３３】
（プリズムシート）
プリズムシート６は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＭＭＡ、ＰＣ等の光透過性に優れた材料で形成されている。プリズムシート６は、導光板４の出射面１２とほぼ同様の矩形形状に形成され、導光板４の出射面１２に対向する面（図１において下側の面）にプリズム突起１３が多数形成されている。プリズム突起１３は、上記導光板４のプリズム突起１０に略直交する方向へ延びるように形成されている。また、プリズム突起１３は、図３（ｄ）に示した導光板４のプリズム突起１０の断面形状とほぼ同様の形状に形成されている。このような構成のプリズムシート６は、導光板４の入射面８に直交するように配置されて、導光板４の出射面１２に直交する面内の光を、導光板４の出射面１２の法線方向に偏向させる機能を持っている。すなわち、ＬＥＤ５から発せられた光は、上記導光板４のプリズム突起１０によって集光され、プリズムシート６のプリズム突起１３とによって偏向されることになる。なお、導光板４に形成されたプリズム突起１０と、プリズムシート６に形成されたプリズム突起１３とは、同様の形状ではなく、頂角、ピッチ、高さ等は、プリズム突起１０、１３とで適宜異なっていてもよい。
【００３４】
（反射シート）
反射シート７は、例えば白色ＰＥＴ等の光反射性に優れた材料で形成されており、導光板４の裏面９とほぼ同様の大きさの矩形形状に形成されている。この反射シートは、導光板４の裏面９から出射した光を反射して導光板４の内部に戻し、ＬＥＤ５からの光の有効利用を可能にする。
【００３５】
〈液晶表示パネル〉
液晶表示パネル３は、図示しない一対の透明基板間に液晶を封止してなる光透過型の液晶表示パネルであり、アクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス方式のいずれのものでも適用可能である。
【００３６】
《第１の実施の形態における作用及び効果》
以下、上述した本実施の形態に係る導光板４、面光源装置２及び画像表示装置１の作用及び効果について説明する。
【００３７】
本実施の形態に係る導光板４では、３つのＬＥＤ５から光照射を受ける入射面８の中央領域を粗面８Ａに形成したことにより、中央に位置するＬＥＤ５から入射する光を導光板４における入射面８近傍で分散させることができるため、入射面８近傍での輝度ムラを解消して導光板１００の有効発光領域を大きくすることができる。図５は、各ＬＥＤ５から照射された光が導光板４内を伝播する状態を模式的に示したものである。
【００３８】
図５に示すように、入射面８の幅方向の中央に配置されるＬＥＤ５からの入射光は、粗面８Ａで分散されて、例えば破線Ａ１〜Ａ４に示すように全方位的に光が伝播する。このため、図５に示す入射面８近傍の出射面１２の分割部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の輝度の向上が図られている。また、このように中央に配置されるＬＥＤ５からの入射光を分散させることにより、入射面近傍の分割部分Ｐ１〜Ｐ３の輝度ムラの発生も改善することができる。すなわち、分割部分Ｐ２では、中央に配置されるＬＥＤ５からの光入射の影響が強いが、粗面８Ａで分散されるため、粗面８Ａが形成されていない場合に比較して輝度は低下する。しかし、分割部分Ｐ２においては、両側の分割部分Ｐ１、Ｐ３からの間接的な光の影響があるため、輝度は大きく低下することはない。
【００３９】
一方、分割部分Ｐ１、Ｐ３においては、それぞれの部分に近接して配置された両側のＬＥＤ５から光入射があるが、入射面８における幅方向の外側にはＬＥＤ５が存在せず、これだけでは入射面８に隣接する隅部Ｃ１、Ｃ２では輝度は低くなる。しかし、中央に配置されたＬＥＤ５の分散光が及ぶため（破線Ａ４参照。）、隅部Ｃ１、Ｃ２の輝度は高まり、分割部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３では、輝度が均一化される。
【００４０】
また、導光板４における入射面８から離れた分割部分Ｐ４〜Ｐ９においては、入射面８の両側に配置された２つのＬＥＤ５からの光が及ぶため、輝度の低下が抑制され、入射面８近傍の分割部分Ｐ１〜Ｐ３での輝度と同等の輝度を確保することができる。なお、ＬＥＤ５からの光は、導光板１００の入射面８における平滑面８Ｂから入射されるため、分散されずに高輝度を保ったまま、入射面８と反対側に位置する側面１１へ伝播する。
【００４１】
特に、本実施の形態では、導光板４の裏面９に光軸方向に沿って延びるプリズム突起１０が形成されているため、各ＬＥＤ５から出射された光は、導光板４の裏面９側では幅方向に拡がりにくい傾向がある。しかし、このような拡がりにくい傾向は、粗面４Ａによって分散された光で是正される。
【００４２】
上述のように、本実施の形態の導光板４では、出射面１２における輝度の均一化を、入射面８の中央に粗面８Ａを形成するという簡単な加工により達成することができる。このように、入射面８の中央に粗面８Ａを形成するには、導光板４の成形型の対応する内壁面に微細な凹凸を形成したり、成型後にブラスト処理を施すなどの各種の手法を適用することができる。
【００４３】
上述したような導光板４を備える面光源装置２では、導光板４の出射面１２から面内輝度の均一性の高い光がプリズムシート６を介して出射されるため、プリズムシート６からの出射光の輝度分布の均一性が高く、被照明部材である液晶表示パネル３に対して、輝度が均一化された面状の光照射を行うことができる。また、この面光源装置２では、導光板１００の出射面のほぼ全面を有効発光領域とすることが可能であるため、コンパクトで発光領域を大きいものにできる。
【００４４】
さらに、このような面光源装置２を備えた画像表示装置１では、液晶表示パネル３を通過する表示光の輝度ムラが抑えられているため、表示性能を向上できるとと共に、コンパクト化することができる。
【００４５】
［第１の実施の形態に係る第１変形例］
また、上述した第１の実施の形態においては、導光板４の入射面８の中央領域に粗面８Ａを形成して、粗面８Ａを幅方向から挟む両側の領域を平滑面８Ｂとしたが、図６に示すように、粗面８Ａを挟む両側の領域も粗面８Ｃとし、中央の粗面８Ａの表面粗さを両側の粗面８Ｃよりも粗く形成するようにしてもよい。このように導光板４の入射面８全体を表面粗さの異なる粗面８Ａ、８Ｃで構成することにより、ＬＥＤ５の光の分散作用を高めると共に、輝度分布の均一化を図ることが可能となる。
【００４６】
［第１の実施の形態に係る第２変形例］
さらに、上述した第１の実施の形態における入射面８の中央に形成した粗面８Ａに代えて、図７に示すように、入射面８の板厚方向に沿って延びる互いに平行をなす複数の微細溝８Ｄが形成されてなる微細溝領域１４を形成してもよい。この変形例においては、中央のＬＥＤ５から照射された光が微細溝８Ｄで細かく分散されて、上述した第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。
【００４７】
［第２変形例の応用例］
上述した第２変形例の他に、例えば、導光板４の中央の領域を高光分散能領域としての微細溝領域１４とし、微細溝領域１４を挟む両側の領域を、微細溝領域１４の微細溝８Ｄよりもさらに微細な溝が多数形成された低光分散能領域とすることにより、中央の領域の光分散能を両側の領域よりも高めた構成としてもよい。
【００４８】
［第１の実施の形態に係る第３変形例］
また、上述した第１の実施の形態の画像表示装置１では、導光板４と液晶表示パネル３との間に１枚のプリズムシート６を介在させたが、図８に示すように、導光板４の出射面１２に拡散シート１５を重ねて配置し、さらに、プリズム突起１６が液晶表示パネル３側に形成された第１のプリズムシート１７を拡散シート１５の上面に重ねて配置し、第１のプリズムシート１７のプリズム突起１６と略直交する方向に上向きのプリズム突起１８が形成された第２のプリズムシート１９を第１のプリズムシート１７の上面に重ねて配置した画像表示装置２０としてもよい。
【００４９】
（実施例）
ここで、上述した第１の実施の形態に係る面光源装置の実施例について図９を用いて説明する。
【００５０】
本実施例の面光源装置は、上述した第１の実施の形態と同様の構成であり、導光板４、プリズムシート６及び反射シート７の縦横寸法を同じに設定した。因みに、図９に示すように、幅方向の寸法は３４．８ｍｍ、光軸方向の寸法は４７．４ｍｍに設定した。また、ＬＥＤ５は、導光板４の入射面８における幅方向の中心位置に１つ配置し、このＬＥＤ５を中心として幅方向に１０．５６ｍｍのピッチで両側のＬＥＤ５を配置した。入射面８の中央に形成した粗面８Ａの表面粗さは、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．２３μｍ、平滑面８Ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍとした。
【００５１】
このような面光源装置のＬＥＤ５を点灯して、図９に示す出射面（プリズムシート６の出射面）を９等分した分割部分Ｐ１〜Ｐ９それぞれの中心部の輝度を測定した。その結果、図９の各分割部分Ｐ１〜Ｐ９に括弧書きした輝度（ｃｄ／ｍ２）となった。分割部分Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ４〜Ｐ６、Ｐ７〜Ｐ９の３つの領域の輝度平均は、分割部分Ｐ１〜Ｐ３で１６０４．３（ｃｄ／ｍ２）、分割部分Ｐ４〜Ｐ６で２０１２．３（ｃｄ／ｍ２）、分割部分Ｐ７〜Ｐ９で２０９２．６（ｃｄ／ｍ２）であった。また、分割部分Ｐ１〜Ｐ９での平均輝度は、１９０３．１（ｃｄ／ｍ２）であった。
【００５２】
（比較例）
上述の実施例と同寸法の導光板４、プリズムシート６及び反射シート７を用い、導光板４の入射面８には粗面を形成せず、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍの比較的平滑な面とした。
【００５３】
このような面光源装置のＬＥＤ５を点灯して、図１０に示す出射面（プリズムシート６の出射面）を９等分した分割部分Ｐ１〜Ｐ９それぞれの中心部の輝度を測定した。その結果、図１０に示すように、各分割部分Ｐ１〜Ｐ９に括弧書きした輝度（ｃｄ／ｍ２）となった。分割部分Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ４〜Ｐ６、Ｐ７〜Ｐ９の３つの領域の輝度平均は、分割部分Ｐ１〜Ｐ３で１５１０．６（ｃｄ／ｍ２）、分割部分Ｐ４〜Ｐ６で１９９９．０（ｃｄ／ｍ２）、分割部分Ｐ７〜Ｐ９で２０８４．６（ｃｄ／ｍ２）であった。また、分割部分Ｐ１〜Ｐ９での平均輝度は、１８６４．７（ｃｄ／ｍ２）であった。
【００５４】
上述の実施例と比較例を比べると、実施例の平均輝度が１９０３．１（ｃｄ／ｍ２）であり、比較例の平均輝度１８６４．７（ｃｄ／ｍ２）より大幅に増加している。分割部分Ｐ１〜Ｐ３の輝度平均を見ると、比較例の１５１０．６（ｃｄ／ｍ２）に対して、実施例では１６０４．３（ｃｄ／ｍ２）であり、実施例の方が入射面８近傍で輝度が高いことが判る。
【００５５】
また、分割部分Ｐ４〜Ｐ６の輝度平均を見ると、比較例の１９９９．０（ｃｄ／ｍ２）に対して、実施例では２０１２．３（ｃｄ／ｍ２）であり、実施例の方が中間領域で輝度が高いことが判る。
【００５６】
さらに、分割部分Ｐ７〜Ｐ９の輝度平均を見ると、比較例の２０８４．６（ｃｄ／ｍ２）に対して、実施例では２０９２．６（ｃｄ／ｍ２）であり、実施例の方が入射面８から遠い領域で輝度が高いことが判る。
【００５７】
また、実施例では、入射面８近傍の分割部分Ｐ１〜Ｐ３と、分割部分Ｐ４〜Ｐ６と、分割部分Ｐ７〜Ｐ３とそれぞれの平均輝度を、比較すると平均輝度の最も高い分割部分Ｐ７〜Ｐ９と、最も低い分割部分Ｐ１〜Ｐ３との差が４８８．３（ｃｄ／ｍ２）であり、比較例では最も平均輝度の高い分割部分Ｐ７〜Ｐ９と、最も低い平均輝度の分割部分Ｐ１〜Ｐ３との平均輝度の差が５７４．０（ｃｄ／ｍ２）であった。この結果から、実施例では入射面８から近い領域と遠い領域とで輝度差が比較例よりも大幅に小さく、光軸方向での輝度ムラが抑制されている。また、分割部分Ｐ１〜Ｐ３の輝度低下が抑えられているため、同じ大きさの導光板を用いても、実施例では面光源装置２の有効発光領域を大きくすることができることが判る。
【００５８】
このような結果より、輝度ムラの小さな導光板を得る具体的な一例としては、上述した条件において、この粗面８Ａにおける算術平均粗さ（Ｒａ）は例えば０．２３μｍ程度であり、両側の平滑面８Ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は例えば０．０１μｍ程度に設定すればよい。
【００５９】
［第２の実施の形態］
図１１〜図１３は、本発明に係る第２の実施の形態を示している。図１１は本実施の形態に係る導光板、面光源装置、及び面光源装置を備える画像表示装置を示す分解斜視図、図１２は本実施の形態に係る導光板の平面図、図１３は導光板の入射面を含む要部斜視図、図１４は導光板の出射面側から見た光の伝播状態を模式的に示す平面説明図である。なお、本実施の形態の説明においては、上述した第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６０】
《画像表示装置の概略構成》
図１１に示すように、本実施の形態に係る画像表示装置３０は、面光源装置２と、この面光源装置２の光出射面に対向するように配置された、被照明部材としての液晶表示パネル３とから大略構成されている。
【００６１】
〈面光源装置〉
面光源装置２は、導光板４と、導光板４の入射面（側面）８に対向するように配置された点光源としての４つのＬＥＤ（発光ダイオード）５と、導光板４の出射面１２側（図中矢印で示す上側）に重ねて配置されたプリズムシート６と、導光板４の出射面と反対側（図中矢印で示す下側）に重ねて配置された反射シート７と、を備えている。
【００６２】
（導光板）
本実施の形態では、図１１〜図１４に示すように、少なくとも、入射面８の幅方向の中央において光が照射される領域が、高光分散能領域として梨地状の粗面８Ａに形成されている。入射面８におけるこの粗面８Ａを挟む両側の領域は、低光分散能領域としての平滑面８Ｂに形成されている。
【００６３】
粗面８Ａの形成範囲は、入射面８に対向するように配置された４つのＬＥＤ５のうち、中央に位置する２つＬＥＤ５と対向する領域であり、具体的には、中央に位置する２つのＬＥＤ５から光照射を受ける領域に亘る領域である。すなわち、中央に配置される２つのＬＥＤ５の間の領域（図１４中、８Ｅで示す入射面８の領域）は、中央の２つのＬＥＤ５から直接、光照射を受けない領域であるが、この領域も粗面８Ａに形成している。なお、入射面８における中央に位置する２つのＬＥＤ５から光照射を受ける領域は、ＬＥＤ５と入射面８との距離と、ＬＥＤ５の光出射の指向角とによって決定される。実際には、光分散能領域としての粗面８Ａの幅や面積は、４つのＬＥＤ５を側面８に対向するように配置させた状態で、粗面８Ａの幅や面積を変えて、導光板４の出射面側から輝度を計測して輝度分布が均一となる最適な領域を割り出せばよい。なお、粗面８Ａ内では、表面粗さは均一になっている。
【００６４】
導光板４をこのような構成とすることにより、出射面１２での輝度を均一化することができる。特に、本実施の形態では、導光板４の出射面１２における、入射面８側に位置する領域の、輝度の均一化を実現することができる。
【００６５】
（プリズムシート、反射シート、液晶表示パネル〉
プリズムシート、反射シート及び液晶表示パネルは、上述した、第１の実施の形態の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００６６】
《第２の実施の形態に係る作用及び効果》
以下、第２の実施の形態に係る導光板４、面光源装置２及び画像表示装置３０の作用及び効果について説明する。
【００６７】
導光板４は、４つのＬＥＤ５から光照射を受ける入射面８の、中央の２つのＬＥＤ５に対応する中央領域を粗面８Ａに形成したことにより、中央に位置する２つのＬＥＤ５から入射する光を導光板４の全面（出射面１２側から見て全面）に向けて分散させることができる。図１４は、各ＬＥＤ５から照射された光が導光板４内を拡がる状態を模式的に示したものである。
【００６８】
図１４に示すように、入射面８の幅方向の中央に配置される、２つのＬＥＤ５からの入射光は、粗面８Ａで分散されて、例えば破線Ｂ１〜Ｂ３に示すように全方位的に光が伝播する。このため、図１４に示す入射面８近傍の出射面１２側から見た分割部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を略均一な輝度にすることが可能となる。すなわち、分割部分Ｐ２では、中央に配置される、２つのＬＥＤ５から及ぶ光入射の影響が強いが、粗面８Ａで分散されるため、粗面８Ａが形成されていない場合に比較して輝度は低下する。しかし、分割部分Ｐ２においては、両側の分割部分Ｐ１、Ｐ３からの間接的な光の影響があるため、輝度は大きく低下することはない。
【００６９】
一方、分割部分Ｐ１、Ｐ３においては、それぞれ幅方向の両端のＬＥＤ５から光入射があるが、入射面８における幅方向の外側にはＬＥＤ５が存在せず、これだけでは入射面８に隣接する隅部Ｃ１、Ｃ２では輝度は低くなる。しかし、中央に配置された２つＬＥＤ５の分散光が及ぶため（図１４の破線Ｂ２参照。）、隅部Ｃ１、Ｃ２の輝度は高まり、分割部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３では、輝度が均一化される。
【００７０】
また、導光板４における入射面８から離れた分割部分Ｐ４〜Ｐ９においては、４つのＬＥＤ５からの光が分散しているため、輝度は均一化されている。
【００７１】
上述のように、本実施の形態の導光板４では、出射面１２における輝度の均一化を、入射面８の中央に粗面８Ａを形成するという簡単な加工により達成することができる。
【００７２】
したがって、このような導光板４を備える面光源装置２では、導光板４の出射面１２から面内輝度の均一性の高い光がプリズムシート６を介して出射されるため、やはりプリズムシート６出射面の輝度分布の均一性が高く、被照明部材である液晶表示パネル３へ輝度の均一化されたな面状の光照射を行うことができる。
【００７３】
さらに、このような面光源装置２を備えた画像表示装置３０では、液晶表示パネル３を通過する表示光の輝度ムラが抑えられているため、表示性能を向上することができる。
【００７４】
［第２の実施の形態に係る変形例］
上述した第２の実施の形態においては、導光板４の入射面８の中央領域に粗面８Ａを形成して、この粗面８Ａを幅方向から挟む両側の領域を平滑面８Ｂとしたが、粗面８Ａを挟む両側の領域も粗面とし、中央の粗面８Ａの表面粗さを両側の粗面よりも粗く形成するようにしてもよい。このように、導光板４の入射面８全体を表面粗さの異なる粗面とすることにより、ＬＥＤ５の光の分散作用を高めると共に、輝度分布の均一化を図ることが可能となる。
【００７５】
また、上述した第２の実施の形態における入射面８の中央に形成した梨地状の粗面８Ａに代えて、入射面８の板厚方向に沿って延びる互いに平行をなす複数の微細溝が形成されてなる微細溝領域を形成してもよい。このような微細溝領域を高光分散能領域とすることにより、中央に配置された２つＬＥＤ５から照射された光が微細溝８Ｄで細かく分散されて、上述した第２の実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。加えて、導光板４の中央の領域を高光分散能領域としての微細溝領域とし、微細溝領域を挟む両側の領域を、この微細溝領域の微細溝よりもさらに微細な溝が多数形成された低光分散能領域とすることにより、中央の領域の光分散能を両側の領域よりも高めた構成としてもよい。
【００７６】
さらに、上述した第２の実施の形態では、導光板４と液晶表示パネル３との間に１枚のプリズムシート６を介在させたが、拡散シートと、プリズム突起の向きが互いに直交する第１、第２のプリズムシートとを重ねて配置する態様としても勿論よい。
【００７７】
［その他の実施の形態］
例えば、上述した第１及び第２の実施の形態では、導光板４の入射面８の幅方向に沿って３つのＬＥＤ５を配置した場合と、４つのＬＥＤ５を配置した場合を説明したが、それ以上の奇数又は偶数のＬＥＤ５を所定の間隔を隔てて列をなすように配置してもよい。加えて、点光源としては、ＬＥＤに限定されるものではなく、微小な各種の発光源を適用することが可能である。
【００７８】
また、上述した第１及び第２の実施の形態では、列をなすＬＥＤ５の中央に配置された１つ又は２つのＬＥＤ５から光照射を受ける入射面８の領域に亘るように１つの高光分散能領域を形成したが、図１５に示すように、入射面８の幅方向の両側に配置された２つのＬＥＤ５から光照射を受ける領域の直ぐ内側の領域を高光分散能領域としての粗面８Ａとしてもよい。このような構成とすることにより、図１５示す導光板４の出射面１２の入射面８近傍の隅部Ｃ１、Ｃ２の輝度低下を抑制することができる。なお、図１５に示した例は、ＬＥＤ５が５つ配置した場合を示したが、３つ又は４つのＬＥＤ５を配置した場合や、６つ以上のＬＥＤ５を配置した場合にも適用可能である。
【００７９】
さらに、上述した第１及び第２の実施の形態では、点光源が入射側の側面に沿って所定の間隔で列をなすように配置されているが、複数の点光源が等間隔に配置されていない場合も本発明を適用することが可能である。
【００８０】
また、上述した第１及び第２の実施の形態では、導光板４及び面光源装置２を液晶表示パネル３と組み合わせたが、画像表示装置としては液晶表示パネルとの組み合わせに限定されるものではない。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、３つ以上の点光源が側面に配置される導光板に簡単な加工を施すことで、光入射側面に近い出射面領域における輝度の低下及び輝度ムラの発生を抑制して、導光板の入射面近傍と入射面から離れた領域との輝度のばらつきを抑制でき、導光板の面内輝度の均一性を高くすることができる。したがって、本発明によれば、導光板における有効発光領域の占有比率っを高めることができる。このような導光板を備えることで、面光源装置の輝度ムラの発生も抑制でき、コンパクトで良好な表示特性を持つ画像表示装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る導光板の平面図、（ｂ）は（ａ）の導光板のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図２（ｂ）のＤ１−Ｄ１〜Ｄ４−Ｄ４線での断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る導光板の要部を示す部分斜視図である。
【図５】第１の実施の形態に係る導光板における出射面側から見た光の伝播状態を模式的に示す平面図である。
【図６】第１の実施の形態の第１変形例を示す要部斜視図である。
【図７】第１の実施の形態の第２変形例を示す要部斜視図である。
【図８】第１の実施の形態の第３変形例を示す分解斜視図である。
【図９】第１の実施の形態に係る面光源装置の実施例を示す平面説明図である。
【図１０】面光源装置の比較例を平面説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置の分解斜視図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る導光板の平面図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る導光板の要部斜視図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る導光板における出射面側から見た光の伝播状態を模式的に示す平面図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態を示す導光板の要部平面図である。
【図１６】従来の面光源装置を示す平面説明図である。
【図１７】従来の他の面光源装置を示す要部平面図である。
【図１８】従来の他の面光源装置を示す斜視図である。
【図１９】従来の他の面光源装置を示す平面説明である。
【符号の説明】
１、２０、３０……画像表示装置、２……面光源装置、３……液晶表示パネル、４……導光板、５……ＬＥＤ（点光源）、８……入射面（側面）、８Ａ、８Ｃ……粗面（高光分散能領域）、８Ｂ……平滑面（低光分散能領域）、８Ｄ……微細溝、１２……出射面、１４……微細溝領域（高光分散能領域）
【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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