(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源に対向して配置された少なくとも１つの導光板とを有し、
前記導光板は、前記光源に対向した光入射面と、前記光入射面の一辺を含む光射出面とを備え、前記光射出面に直交する方向の厚みが、前記光入射面から離れるに従って厚くなる形状であり、前記入射面から入射して内部を伝搬する光を散乱する散乱粒子を含み、
前記導光板の前記光入射面側の一部が、前記導光板の他の部分より低い屈折率を有する低屈折率部材から形成されていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記光射出面は、外形が矩形形状である請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記光射出面は、前記光源から射出され前記光入射面に入射する光の光軸方向に平行であり、前記光射出面の反対側の面は、前記光軸方向に対して傾斜を有する請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記光射出面は、前記光源から射出され前記光入射面に入射する光の光軸方向に対して傾斜を有し、前記光射出面の反対側の面は、前記光軸方向に対して平行である請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記光射出面及び前記光射出面の反対側の面は、前記光源から射出され前記光入射面に入射する光の光軸方向に対して傾斜を有する請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記導光板の前記光射出面と前記光射出面に反対側の面とは、前記光射出面に垂直かつ前記一辺に垂直な断面において、前記光源から射出され前記光入射面に入射する光の光軸方向に対して対称に傾斜している請求項５に記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記光射出面の反対側の面が前記光射出面側に凸または凹の形状を有する曲面からなる請求項１〜６のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記光射出面は、直管または曲管の外周面の形状を有する請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項９】
前記導光板を２つ以上有し、
前記導光板の前記光射出面の一辺と前記光入射面の一辺を含む面と、他の前記導光板の前記光射出面の一辺と前記入射面の一辺を含む面とが隣接して配置されている請求項１〜８のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１０】
前記光射出面側のみから光が射出される請求項１〜９のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１１】
前記導光板の前記光出射面の反対側の面に対向して配置された反射フィルムを有する請求項１〜１０のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１２】
前記導光板の前記光射出面は、第１光射出面であり、前記第１光射出面の反対側の面は第２光射出面である請求項１〜９のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１３】
前記導光板に含まれる前記散乱粒子は、下記式（１）を満たす請求項１〜１２のいずれかに記載の面状照明装置。
１．１≦Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ≦８．２      ・・・（１）
（ただし、散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記導光板の光の入射方向の長さをＬＧ、散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣとし、０．００５≦ＫＣ≦０．１とする）
【請求項１４】
前記導光板は、透明樹脂に少なくとも可塑剤を混入して形成される請求項１〜１３のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１５】
前記光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードを備えるＲＧＢ−ＬＥＤを複数個、一列に並んで配置させたＬＥＤアレイと、前記赤色発光ダイオード、前記緑色発光ダイオード及び前記青色発光ダイオードの光射出側に対応してそれぞれ配置される複数のレンズとを用いて構成されている請求項１〜１４のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１６】
前記複数のレンズのそれぞれは、球状の透明なボールレンズである請求項１５に記載の面状照明装置。
【請求項１７】
前記光源は、複数のＬＥＤチップと、一列に並んだ前記ＬＥＤチップを支持する支持部とを有するＬＥＤアレイであり、
前記ＬＥＤチップの前記導光板の前記光出射面に垂直な方向の長さをａとし、前記ＬＥＤアレイの配列方向における長さをｂとし、前記ＬＥＤアレイの配置間隔をｐとしたときに、ｐ＞ｂ＞ａの関係を満足する請求項１〜１４のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１８】
前記光源は、前記ＬＥＤアレイを２つ以上有し、
機械的接合方法及び化学的接合方法の少なくとも一方を用い、前記ＬＥＤアレイの前記ＬＥＤチップと他の前記ＬＥＤアレイの前記ＬＥＤチップとの間隔を所定距離離間させて積層させた構成を有する請求項１５〜１７のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１９】
前記導光板は、前記光入射面を除く面の少なくとも一面に複数の拡散反射体が配置されている請求項１〜１８のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項２０】
前記拡散反射体は、前記光入射面から離れるに従って、密に配置されている請求項１９に記載の面状照明装置。
【請求項２１】
前記拡散反射体は、前記光射出面の反対側の面に配置される請求項１９または２０に記載の面状照明装置。
【請求項２２】
さらに、前記導光板の前記光入光面近傍の前記光射出面及び前記光射出面の反対側の面に配置された反射素材を有する請求項１〜２１のいずれかに記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などに用いられる面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射し、液晶表示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、照明用の光源が発する光を拡散して液晶表示パネルを照射する導光板、導光板から出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て構成される。【０００３】
現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、照明用の光源の直上に導光板を配置した、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である。この方式では、光源である冷陰極管を液晶表示パネルの背面に複数本配置し、内部を白色の反射面として均一な光量分布と必要な輝度を確保している。【０００４】
しかしながら、直下型のバックライトユニットでは、光量分布を均一にするために、液晶表示パネルに対して垂直方向の厚みが３０ｍｍ程度必要である。今後バックライトユニットは、さらに薄型のものが望まれるであろうが、直下型では光量むらの観点から１０ｍｍ以下の厚みをもつバックライトユニットを実現することは困難であると考えられる。【０００５】
そこで、透明樹脂に光を散乱させるための散乱粒子を混入させた導光板を用いる方式のバックライトユニットが提案されている（例えば、特開平０７−３６０３７号公報（特許文献１）、特開平０８−２４８２３３号公報（特許文献２）、特開平０８−２７１７３９号公報（特許文献３）、特開平１１−１５３９６３号公報（特許文献４）参照）。
例えば、特開平０８−２７１７３９号公報には、ＰＭＭＡに屈折率の異なる微小粒径のシリコーン系樹脂粉体を一様に分散させた楔形形状を有する光散乱導光体と、光散乱導光体の近傍に配置された光源（蛍光ランプ）と、光散乱導光体の光取出面に臨んで配置されたプリズム列状の起伏面を備えた光出射方向修正素子と、光散乱導光体の裏面に対向して配置された反射体とから構成される面光源装置が開示されている。
このような面状照明装置では、光源から放射され、光入射面から光散乱導光体内に進入した光が、その内部を伝播する過程において、一定の割合で、１回または多重的な散乱作用を受ける。また、光散乱導光体の両面あるいは反射体の表面に到達した光の相当部分は反射作用を受けて、光散乱導光体内へ戻される。
このような複合的な過程を通して、光源の方向からみて前方斜め方向に向かう指向性をもって光取出面から高効率で出射される光束が生成される。つまり、光源から放射された光を光散乱導光体の光取出面から出射される。
このように、散乱粒子が混入された導光板を用いることで、高い出射効率で、均一な光を射出することができると記載されている。【０００６】
また、散乱粒子を混入させた導光板としては、楔形の導光板以外にも、平板形状の導光板や、楔形の導光板を着き合わせた形状の導光板が開示されている。【０００７】
【特許文献１】特開平０７−３６０３７号公報
【特許文献２】特開平０８−２４８２３３号公報
【特許文献３】特開平０８−２７１７３９号公報
【特許文献４】特開平１１−１５３９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特開平０７−３６０３７号公報、特開平０８−２４８２３３号公報、特開平０８−２７１７３９号公報、特開平１１−１５３９６３号公報に記載の導光板を用いる面状照明装置では、大型化するために光源からより遠い位置まで光を到達させるためには、導光板自体の厚みを厚くする必要がある。つまり、面状照明装置を、薄型化、軽量化できないという問題がある。
また、特開平０７−３６０３７号公報、特開平０８−２４８２３３号公報、特開平０８−２７１７３９号公報、特開平１１−１５３９６３号公報に記載されている、光源の入射位置から遠ざかるにつれて厚みを減する傾向を持つ形状、または、平板形状では光の到達距離に限界があるため、大型化に限界があるという問題もある。【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、薄型で、軽量で、均一で輝度むらのない照明光を射出することができ、かつ大型化が可能な面状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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、光源と、前記光源に対向して配置された少なくとも１つの導光板とを有し、前記導光板は、前記光源に対向した光入射面と、前記光入射面の一辺を含み、外形が矩形形状の光射出面とを備え、前記光射出面に直交する方向に厚みを有し、前記厚みは前記光入射面から離れるに従って厚くなる形状であり、前記入射面から入射して内部を伝搬する光を散乱する散乱粒子を含み、導光板の光入射面側の一部が、導光板の他の部分より低い屈折率を有する低屈折率部材から形成されていることを特徴とする面状照明装置を提供するものである。
言い換えれば、本発明は、光源と、前記光源に対向して配置された少なくとも１つの導光板とを有し、前記導光板は、前記光源に対向した光入射面と、前記光入射面の一辺を含む光射出面とを備え、前記光射出面に直交する方向の厚みが、前記光入射面から離れるに従って厚くなる形状であり、前記入射面から入射して内部を伝搬する光を散乱する散乱粒子を含み、導光板の光入射面側の一部が低屈折率部材から形成されていることを特徴とする面状照明装置を提供するものである。
【００１１】
ここで、前記光射出面は、前記光源から射出され前記光入射面に入射する光の光軸方向に平行であり、前記光射出面の反対側の面は、前記光軸方向に対して傾斜を有することが好ましい。
または、前記光射出面は、前記光源から射出され前記光入射面に入射する光の光軸方向に対して傾斜を有し、前記光射出面の反対側の面は、前記光軸方向に対して平行であることが好ましい。
または、前記光射出面及び前記光射出面の反対側の面は、前記光源から射出され前記光入射面に入射する光の光軸方向に対して傾斜を有することが好ましい。
または、前記導光板の前記光射出面と前記光射出面に反対側の面とは、前記第１光射出面に垂直かつ前記一辺に垂直な断面において、前記光源から射出され前記光入射面に入射する光の光軸方向に対して対称に傾斜していることが好ましい。【００１２】
また、前記光射出面の反対側の面が前記光射出面側に凸または凹の形状を有する曲面からなることが好ましい。
さらに、光射出面は、直管または曲管の外周面の形状を有することができる。
また、前記導光板を２つ以上有し、前記導光板の前記光射出面の一辺と前記光入射面の一辺を含む面と、他の前記導光板の前記光射出面の一辺と前記入射面の一辺を含む面とが隣接して配置されていることが好ましい。
また、前記光射出面側のみから光が射出されることが好ましい。
また、前記導光板の前記光出射面の反対側の面に対向して配置された反射フィルムを有することが好ましい。
【００１３】
また、前記導光板の前記光射出面は、第１光射出面であり、前記第１光射出面の反対側の面は第２光射出面であることが好ましい。
また、前記導光板に含まれる前記散乱粒子は、下記式（１）を満たすことが好ましい。
１．１≦Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ≦８．２      ・・・（１）
（ただし、散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記導光板の光の入射方向の長さをＬＧ、散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣとし、０．００５≦ＫＣ≦０．１とする）
また、前記導光板は、透明樹脂に少なくとも可塑剤を混入して形成されることが好ましい。【００１４】
ここで、前記光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードを備えるＲＧＢ−ＬＥＤを複数個、一列に並んで配置させたＬＥＤアレイと、前記赤色発光ダイオード、前記緑色発光ダイオード及び前記青色発光ダイオードの光射出側に対応してそれぞれ配置される複数のレンズとを用いて構成されていることが好ましい。
また、前記複数のレンズのそれぞれは、球状の透明なボールレンズであるが好ましい。【００１５】
または、前記光源は、複数のＬＥＤチップと、一列に並んだ前記ＬＥＤチップを支持する支持部とを有するＬＥＤアレイであり、前記ＬＥＤチップの前記導光板の前記光出射面に垂直な方向の長さをａとし、前記ＬＥＤアレイの配列方向におけるの長さをｂとし、前記ＬＥＤアレイの配置間隔をｐとしたときに、ｐ＞ｂ＞ａの関係を満足することも好ましい。
さらに、前記光源は、前記ＬＥＤアレイを２つ以上有し、機械的接合方法及び化学的接合方法の少なくとも一方を用い、前記ＬＥＤアレイの前記ＬＥＤチップと他の前記ＬＥＤアレイの前記ＬＥＤチップとの間隔を所定距離離間させて積層させた構成を有することが好ましい。【００１６】
前記導光板は、前記光入射面を除く面の少なくとも一面に複数の拡散反射体が配置されていることが好ましい。
また、前記拡散反射体は、前記光入射面から離れるに従って、密に配置されていることが好ましい。
さらに、前記拡散反射体は、前記光射出面の反対側の面に配置されることが好ましい。
また、前記導光板の前記光入光面近傍の前記光射出面及び前記光射出面の反対側の面に配置された反射素材を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の面状照明装置によれば、光射出面に垂直な方向における光入射面の厚みが薄い導光板で、光入射面から入射した光をより遠い位置まで到達させることができる。これにより、均一で輝度むらのない照明光を射出することができ、かつ薄型化で、軽量化で、大型化することができる。
また、導光板の光射出面を第１光射出面とし、第１光射出面の反対側の面を第２光射出面として、両面から光を射出させることで両面を光射出面として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の一実施例の概略を示す斜視図であり、図１Ｂは、その概略断面図である。
【図２】図２Ａは、本発明に係る面状照明装置に用いられる導光板と光源の一実施例の概略平面図であり、図２Ｂは、その概略断面図である。
【図３】図３Ａは、本発明に用いられるＬＥＤアレイの構成の一実施例を示す概略斜視図であり、図３Ｂは、図３Ａに示すＬＥＤアレイのＬＥＤチップの概略正面図であり、図３Ｃは、図３ＡのＬＥＤアレイを用いる多層ＬＥＤアレイの構成を示す概略正面図であり、図３Ｄは、ヒートシンク２５の一実施形態を示す概略側面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｄは、それぞれ導光板の他の一例を示す概略断面図である。
【図５】図５は、赤色、緑色及び青色の３種類の発光ダイオードを用いて構成される複数のＲＧＢ−ＬＥＤの配置の様子を模式的に示す図である。
【図６】図６は、ＲＧＢ−ＬＥＤとカップリングレンズの模式図である。
【図７】図７は、光源に冷陰極管を用いた面状照明装置の一実施例の概略構成図である。
【図８】図８は、傾斜面に拡散反射体を印刷した導光板を備える面状照明装置の一実施例の概略上面図である。
【図９】図９は、光源から射出され色度調整フィルムを透過した光を測定した結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は、他の光源から射出され色度調整フィルムを透過した光を測定した結果を示すグラフである。
【図１１】図１１は、他の光源から射出され色度調整フィルムを透過した光を測定した結果を示すグラフである。
【図１２】図１２Ａは、本発明のバックライトユニットに用いることができる導光板の他の構成例の概略平面図であり、図１２Ｂは、その概略断面図である。
【図１３】図１３Ａは、本発明のバックライトユニットに用いることができる導光板の更に他の構成例の概略平面図であり、図１３Ｂは、その概略断面図である。
【図１４】図１４は、複数の導光板を用いた面状照明装置の一実施例の概略構成図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２の実施形態に係る面状照明装置の一実施例の構成を示す概略断面図である。
【図１６】図１６は、光源に冷陰極管を用いた面状照明装置の一実施例の概略構成図である。
【図１７】図１７は、本発明の第３の実施形態に係る面状照明装置の一実施例の構成を示す概略断面図である。
【図１８】図１８Ａ〜図１８Ｃは、本発明の第３の実施形態に係る面状照明装置に用いる導光板の他の例を示す概略断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の第３の実施形態に係る面状照明装置の他の実施例の構成を示す概略断面図である。
【図２０】図２０は、透過率調整部材を有する面状照明装置の一実施例を示す概略断面図である。
【図２１】図２１Ａは、面状照明装置の他の実施例を示す概略斜視図であり、図２１Ｂは、図２１Ａに示す面状照明装置の概略側面図であり、図２１Ｃは、図２１Ａに示す面状照明装置の長手方向における概略断面図である。
【図２２】図２２Ａは、面状照明装置のさらに他の実施例を示す概略側面図であり、図２２Ｂは、図２２Ａに示す面状照明装置の長手方向における概略断面図である。
【図２３】図２３は、リング状の面状照明装置の一例を示す概略正面図である。
【図２４】図２４は、リング状の面状照明装置の他の一例を示す概略正面図である。
【図２５】図２５Ａは、リング状の面状照明装置の他の一例を示す概略正面図であり、図２５Ｂは、図２５Ａに示す面状照明装置の断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
２、６０、１００、１４０、１６０      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、６２、１４２      光源
１４、１０２      拡散フィルム
１６、１７、１０４、１０６      プリズムシート
１８、７０、８０、１４４      導光板
１８ａ      光射出面
１８ｂ、７０ａ      傾斜面
１８ｃ、７０ｃ、８０ｃ      光入射面
２０      光混合部
２２、１０８      反射シート
２４      ＬＥＤアレイ
２５      ＬＥＤチップ
２６      多層ＬＥＤアレイ
２７      ヒートシンク
２８、４０      カップリングレンズ
３０      ＲＧＢ−ＬＥＤ
３２      Ｒ−ＬＥＤ
３４      Ｇ−ＬＥＤ
３６      Ｂ−ＬＥＤ
４２、４４、４６      ボールレンズ
６４      冷陰極管
６６      リフレクタ
７０ｂ      平坦面
８０ａ      第１傾斜面
８０ｂ      第２傾斜面
１２０      拡散反射体
１４６      母材
１４８      低屈折率部材
１６２      反射部材
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る面状照明装置を備える液晶表示装置について、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図１Ｂは液晶表示装置の概略断面図である。また、図２Ａは、本発明に係る面状照明装置（以下、バックライトユニットという）に用いられる導光板と光源の概略平面図であり、図２Ｂは、導光板の概略断面図である。
液晶表示装置１０は、バックライトユニット２と、そのバックライトユニット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とを有して構成される。【００２１】
液晶表示パネル４は、予め特定の方向に配列してある液晶分子に、部分的に電界を印加してこの分子の配列を変え、液晶セル内に生じた屈折率の変化を利用して、液晶表示パネル４の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
駆動ユニット６は、液晶表示パネル４内の透明電極に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル４を透過する光の透過率を制御する。【００２２】
バックライトユニット２は、液晶表示パネル４の背面から、液晶表示パネル４の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル４の画像表示面と略同一形状の光射出面を有する。【００２３】
本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット２は、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、光源１２と、拡散フィルム１４と、プリズムシート１６、１７と、導光部材としての導光板１８と、光混合部（ミキシングゾーン）２０と、反射シート２２とを有する。以下、バックライトユニット２を構成する各構成部品について説明する。【００２４】
まず、光源１２について説明する。
光源１２は、ＬＥＤアレイ２４とカップリングレンズ２８とを備え、図２Ａに示すように、導光板１８の一辺に対向して配置されている。
ＬＥＤアレイ２４は、複数のＬＥＤチップ２５が所定間隔離間して一列でヒートシンク２７上に配置されている。図３Ａに、ＬＥＤアレイ２４の構成の概略斜視図を、図３Ｂに、ＬＥＤチップ２５の構成の概略上面図を、図３Ｃに、多層ＬＥＤアレイ２６の構成の概略上面図を、図３Ｄに、ヒートシンク２５の一実施形態の概略側面図を示す。
ＬＥＤチップ２５は、蛍光物質を用いてＬＥＤが発する光を白色光に変換するように構成した単色のＬＥＤである。例えば、単色のＬＥＤとしてＧａＮ系青色ＬＥＤを用いた場合には、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光物質を用いることで、白色光を得ることができる。【００２５】
ヒートシンク２７は、導光板１８の一辺に平行な板状の部材であり、導光板１８に対向して配置されている。ヒートシンク２７は、導光板１８に対向した面に、複数のＬＥＤチップ２５を支持している。ヒートシンク２７は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成されており、ＬＥＤチップ２５から発生する熱を吸収し、外部に放散させる。
また、ヒートシンク２７は、本実施形態のように導光板１８に対向した面に垂直な方向における長さが、導光板１８に対向した面の短辺方向における長さよりも長い形状であることが好ましい。これにより、ＬＥＤチップ２５の冷却効率を高めることができる。
ここで、ヒートシンクは、表面積を広くすることが好ましい。例えば、図３Ｄに示すように、ヒートシンク２７をＬＥＤチップ２５を支持するベース部２７ａと、ベース部２７ａに連結された複数のフィン２７ｂとで構成してもよい。
フィン２７ｂを複数設けることで表面積を広くすることができ、かつ、放熱効果を高くすることができる。これにより、ＬＥＤチップ２５の冷却効率を高めることができる。
またヒートシンクは、空冷方式に限定されず、水冷方式も用いることができる。
なお、本実施形態では、ＬＥＤチップの支持部としてヒートシンクを用いたが、本発明はこれに限定されず、ＬＥＤチップの冷却が必要ない場合は、放熱機能を備えない板状部材を支持部として用いてもよい。【００２６】
ここで、図３Ｂに示すように、本実施形態のＬＥＤチップ２５は、ＬＥＤチップ２５の配列方向の長さよりも、配列方向に直交する方向の長さが短い長方形形状、つまり、後述する導光板１８の厚み方向（光射出面１８ａに垂直な方向）が短辺となる長方形形状を有する。言い換えれば、ＬＥＤチップ２５は、導光板１８の光射出面１８ａに垂直な方向の長さをａ、配列方向の長さをｂとしたときに、ｂ＞ａとなる形状である。また、ＬＥＤチップ２５の配置間隔をｐとするとｐ＞ｂである。このように、ＬＥＤチップ２５の導光板１８の光射出面１８ａに垂直な方向の長さａ、配列方向の長さｂ、ＬＥＤチップ２５の配置間隔ｐの関係がｐ＞ｂ＞ａを満たすことが好ましい。
ＬＥＤチップ２５を長方形形状とすることで、大光量の出力を維持しつつ、薄型な光源とすることができる。光源を薄型化することで、面状照明装置を薄型にすることができる。【００２７】
なお、ＬＥＤチップは、ＬＥＤアレイをより薄型にできるため、導光板の厚み方向を短辺とする長方形形状とすることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等の種々の形状のＬＥＤチップを用いることができる。【００２８】
また、本実施形態では、ＬＥＤアレイを単層としたが、本発明はこれに限定されず、図３Ｃに示すように、複数のＬＥＤアレイ２４を積層させた構成の多層ＬＥＤアレイ２６を光源として用いることもできる。このようにＬＥＤを積層させる場合でもＬＥＤチップを長方形形状とし、ＬＥＤアレイを薄型にすることで、より多くのＬＥＤアレイを積層させることができる。多層のＬＥＤアレイを積層させる、つまり、ＬＥＤアレイ（ＬＥＤチップ）の充填率を高くすることで、より大光量を出力することができる。また、ＬＥＤアレイのＬＥＤチップと隣接する層のＬＥＤアレイのＬＥＤチップも上述と同様に配置間隔が上記式を満たすことが好ましい。つまり、ＬＥＤアレイは、ＬＥＤチップと隣接する層のＬＥＤアレイのＬＥＤチップとを所定距離離間させて積層させることが好ましい。【００２９】
図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ＬＥＤアレイ２４の各ＬＥＤチップ２５の光射出側にカップリングレンズ２８としてボールレンズが配置されている。カップリングレンズ２８は、各ＬＥＤチップ２５に対応して配置されている。各ＬＥＤチップ２５から出射した光は、カップリングレンズ２８によって平行光にされ、導光板１８の光混合部２０に入射する。
ここでは、カップリングレンズとしてボールレンズを用いたが、これに限らず、ＬＥＤが発する光を平行光にすることができれば特に限定されない。カップリングレンズには、例えば、シリンドリカルレンズ、レンチキュラ、かまぼこ型のレンズ、フレネルレンズなどを用いることもできる。【００３０】
次に、バックライトユニット２の導光板１８について説明する。
導光板１８は、図２Ａに示すように、略矩形形状の平坦な光射出面１８ａと、光射出面１８ａの反対側に位置し、光射出面１８ａに対して所定の角度で傾斜する傾斜面１８ｂと、ＬＥＤアレイ２４に対向し、ＬＥＤアレイ２４からの光が入射される光入射面１８ｃとを有している。光入射面１８ａは、光源１２から射出され光入射面１８ｃに入射する光の光軸方向に平行であり、傾斜面１８ｂは、光射出面１８ａに対し傾斜している。導光板１８は、光入射面１８ｃから離れるに従って厚さ（光射出面１８ａに直交する方向の厚み）が厚くなっており、光入射面１８ｃ側の端部が最も薄く、光入射面１８ｃの反対側の端部、つまり光入射面１８ｃに対向する面側の端部、すなわち、光入射面１８ｃ側とは反対側の端部が最も厚くなっている。
光射出面１８ａに対する傾斜面１８ｂの角度は特に限定されない。
ここで、光源１２から射出され光入射面１８ｃに入射する光の光軸方向（以下、単に光軸方向ともいう）は、光入射面１８ｃに入射する光の中心軸であり、本実施形態では、光入射面１８ｃに垂直な方向となる。【００３１】
図２Ａ及び図２Ｂに示す導光板１８では、光入射面１８ｃから入射した光は、導光板１８の内部に含まれる散乱体（詳細は後述する）によって散乱されつつ、導光板１８内部を通過し、傾斜面１８ｂで反射した後、光射出面１８ａから出射する。このとき、傾斜面１８ｂから一部の光が漏出する場合もあるが、漏出した光は導光板１８の傾斜面１８ｂを覆うようにして配置される反射シート（図１Ａ及び図１Ｂ参照）によって反射され再び導光板１８の内部に入射する。【００３２】
このように、本発明では、導光板１８の光射出面１８ａに対向する面を傾斜面１８ｂとし、光入射面１８ａから離れるに従って導光板１８の厚みが徐々に大きくなる形状とすることで、導光板１８に入射した光をより遠くまで到達させることができる。また、平板形状や楔形形状の導光板よりも薄くすることができる。つまり、本発明によれば、導光板を、光源から入射した光をより遠くまで到達させることが可能で、かつ薄型化、軽量化することができる。つまり、全反射の際の入射角度が徐々に浅くなり、光射出面から光が外部に出にくくなるため、入射光をより奥に到達させることが可能となる。これにより、面状照明装置を軽量化で、薄型化、大型化することができる。
さらに、導光板を薄型化することで、導光板自体をフレキシブルにすることができる。これにより、フレキシブル液晶と組み合わせて、フレキシブルＬＣＤモニター、フレキシブルテレビ（ＴＶ）とすることができる。【００３３】
さらに、導光板の内部に散乱体を含有させることが好ましい。散乱体を含有させ、適宜光散乱させることにより、全反射条件を破り、導光板自体では、出射しにくくなった光を出射させる機能を持たせ、光射出面から射出される光をさらに均一にすることができる。また、散乱体以外にも導光板の光射出面側に透過率調整体を付加し、この透過率調整体の配置密度を適宜調整することでも、散乱体と同様に、均一な光を出射させることができる。【００３４】
ここで、導光板は、光入射面における導光板の厚み（入光部厚み）をＤ１とし、光入射面と反対側の面、つまり、光入射面と対向する側の面における導光板の厚み（端部厚み）をＤ２とし、導光板の光の入射方向の長さ（導光長）をＬとしたときに、
Ｄ１＜Ｄ２  かつ、
1／1000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜1／10          Ａ
の関係を満たすことが好ましい。【００３５】
また、導光板は、
Ｄ１＜Ｄ２  かつ、
27／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000        Ｂ
導光板の重量に対する混入された散乱粒子の重量の割合：Ｎｐの範囲が
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすことがより好ましい。導光板が上記関係を満たすことで、出射効率をより高く、例えば出射効率を３０％以上にすることができる。【００３６】
さらに、
Ｄ１＜Ｄ２  かつ、
66／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000        Ｃ
導光板の重量に対する混入された散乱粒子の重量の割合：Ｎｐの範囲が
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすことがさらに好ましい。導光板が上記関係を満たすことで、出射効率をさらに高く、例えば出射効率を４０％以上にすることができる。
上記式を満たす形状とすることで、導光板をより好適に薄型化、軽量化、大型化することができ、面状照明装置の薄型化、軽量化、大型化が可能となる。
さらに、導光板を薄型化・軽量化できることで、導光板自体をフレキシブルにすることができ、壁掛け照明やカーテン照明に用いることが可能となる。さらに、フレキシブル液晶モニター、フレキシブル液晶ＴＶも実現可能となる。【００３７】
導光板１８は、透明樹脂に、光を散乱させるための散乱粒子が混錬分散されて形成されている。導光板１８に用いられる透明樹脂の材料としては、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、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が挙げられる。導光板１８に混錬分散させる散乱粒子としては、アトシパール、シンコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマなどを用いることができる。このような散乱粒子を導光板１８の内部に含有させることによって、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。
このような導光板１８は、押出成形法や射出成形法を用いて製造することができる。【００３８】
また、導光板１８に含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、光の入射する方向において導光板の光入射面から光射出面に直交する方向の厚みが最大となる位置までの長さ、本実施形態では、導光板１８の光の入射する方向（導光板１８の光入射面１８ｃに垂直な方向、以下「光軸方向」ともいう。）の長さをＬＧ、導光板１８に含まれる散乱粒子の密度（単位体積あたりの粒子数）をＮｐ、補正係数をＫＣとした場合に、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が１．１以上であり、かつ８．２以下であり、さらに、補正係数ＫＣの値が０．００５以上０．１以下であるという関係を満たしている。導光板１８は、このような関係を満たす散乱粒子を含んでいるので、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。【００３９】
一般的に、平行光束を等方媒質に入射させた場合の透過率Ｔは、Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒ則により下記式（１）で表される。
Ｔ＝Ｉ／Ｉ０＝ｅｘｐ（−ρ・ｘ）・・・（１）
ここで、ｘは距離、Ｉ０は入射光強度、Ｉは出射光強度、ρは減衰定数である。【００４０】
上記減衰定数ρは、粒子の散乱断面積Φと媒質に含まれる単位体積当たりの粒子数Ｎpとを用いて下記式（２）で表される。
ρ＝Φ・Ｎｐ・・・（２）
したがって、導光板の光軸方向の長さをＬＧとすると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔは、下記式（３）で与えられる。ここで、導光板の光軸方向の長さＬＧは、導光板１８の光入射面に垂直な方向における導光板１８の光入射面から導光板１８の光入射面に対向する面までの長さ、つまり、光軸方向における導光板の端面から端面までの長さとなる。
また、光の取り出し効率とは、入射光に対する、導光板の光入射面から光軸方向に長さＬＧ離間した位置に到達する光の割合であり、例えば、図２に示す導光板１８の場合は、光入射面に入射する光に対する導光板の光入射面に対向する面（導光板の光軸方向の長さとなる位置）に到達する光の割合である。
Ｅｏｕｔ∝ｅｘｐ（−Φ・Ｎｐ・ＬＧ）・・・（３）【００４１】
ここで式（３）は有限の大きさの空間におけるものであり、式（１）との関係を補正するための補正係数ＫＣを導入する。補正係数ＫＣは、有限の空間の光学媒質中で光が伝搬する場合に経験的に求められる無次元の補正係数である。そうすると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔは、下記式（４）で表される。
Ｅｏｕｔ＝ｅｘｐ（−Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ）・・・（４）【００４２】
式（４）に従えば、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が３．５のときに、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが３％であり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が４・７のときに、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが１％である。
この結果より、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が大きくなると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが低くなることが分かる。光は導光板の光軸方向へ進むにつれて散乱するため、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが低くなると考えられる。【００４３】
したがって、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は大きいほど導光板として好ましい性質であることが分かる。つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を大きくすることで、光の入射面と対向する面から射出される光を少なくし、光射出面から射出される光を多くすることができる。すなわち、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を大きくすることで、入射面に入射する光に対する光射出面から射出される光の割合（以下「光利用効率」ともいう。）を高くすることができる。具体的には、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を１．１以上とすることで、光利用効率を５０％以上にすることができる。
ここで、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は大きくすると、導光板１８の光射出面１８ａから出射する光の照度むらが顕著になるが、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を８．２以下とすることで、照度むらを一定以下（許容範囲内）に抑えることができる。なお、照度と輝度は略同様に扱うことができる。従って、本発明においては、輝度と照度とは、同様の傾向があると推測される。
以上より、本発明の導光板のΦ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は、１．１以上かつ８．２以下であるという関係を満たすことが好ましく、２．０以上かつ７．０以下であることがより好ましい。また、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は、３．０以上であればさらに好ましく、４．７以上であれば最も好ましい。
また、補正係数ＫＣは、０．００５以上０．１以下であることが好ましい。【００４４】
Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上とすることで、光利用効率を大きくすること、具体的には光利用効率を５０％以上とすることができ、８．２以下とすることで、照度ムラを１５０％以下にすることができることがわかる。
また、Ｋｃを０．００５以上とすることで、光利用効率を高くすることができ、０．１以下とすることで、導光板からの射出される光の照度むらを小さくすることができることがわかる。【００４５】
また、粒子密度を高くする、つまりΦ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを大きくすると、光利用効率は高くなるが、照度むらも大きくなる。また、粒子密度を低くする、つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを小さくすると、光利用効率は低くなるが、照度むらを小さくなる。
以上より、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上８．２以下とすることで、光利用効率を５０％以上とし、かつ、照度むらを１５０％以下とすることができる。照度むらを１５０％以下とすることで、照度むらを目立たなくすることができる。
つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上８．２以下とすることで、光利用効率を一定以上とし、かつ照度むらも低減することができる。【００４６】
ここで、導光板１８は、光入射面となる光入射面１８ｃと、光射出面１８ａと、光反射面となる傾斜面１８ｂの少なくとも１面の表面粗さＲａを３８０ｎｍより小さくすること、つまりＲａ＜３８０ｎｍとすることが好ましい。
光入射面１８ｃの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射を無視することができ、つまり、導光板表面での拡散反射を防止することができ、入射効率を向上させることができる。
また、光射出面１８ａの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射透過を無視することができ、つまり導光板表面での拡散反射透過を防止することができ、全反射により奥まで光を伝えることができる。
さらに、光反射面となる傾斜面１８ｂの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、拡散反射を無視することができ、つまり光反射面での拡散反射を防止でき、全反射成分をより奥まで伝えることができる。【００４７】
また、本実施形態では、導光板を、光射出面に対向する面を光射出面に対して傾斜した傾斜面と形状としたが、本発明は、これに限定されず光入射面における導光板の厚みよりも、光入射面に対向する面における導光板の厚みが厚い形状であれば、どのような形状でもよい。例えば、導光板の光射出面に対向する面、つまり傾斜面１８ｂを曲面形状としてもよい。また、傾斜面１８ｂを曲面とする場合は、光射出面側に凸の形状としても、光射出面に凹の形状としてもよい。【００４８】
以下、図４とともに導光板のより好ましい形状の一例を説明する。
図４Ａ〜図４Ｄは、それぞれ導光板の他の一例を示す概略断面図である。
図４Ａに示す導光板２０２は、傾斜面２０４が、光入射面１８ｃ側の第１傾斜部２０６と、光入射面１８ｃに対向する面側の第２傾斜部２０８とで構成されている。第１傾斜部２０６と第２傾斜部２０８とは、光射出面に対する傾斜角が互いに異なる角度で傾斜し、第１傾斜部２０６の傾斜角よりも第２傾斜部２０８の傾斜角の方が角度が小さい。つまり、傾斜面は、光入射面１８ｃから離れるに従って傾斜角が緩やかになる位置関係に配置した複数の傾斜部で形成されている、つまり光入射面１８ｃに近づくに従って傾斜角が大きくなる位置関係に配置した複数の傾斜部で形成されている。
このように、傾斜面を、光射出面に直交しかつ光入射面に直交する方向の断面が傾斜角の異なる複数の直線で構成される形状とし、光入射面側の直線の傾斜角がより大きくなる形状とすることで、光入射面近傍の光射出面から射出する光の輝度が高くなることを防止できる。これにより、より均一な光を光射出面から射出させることができる。
また、図４Ａでは、傾斜面を２つの傾斜部で構成したが、傾斜面を構成する傾斜部の数は特に限定されず、光射出面から離れるに従って傾斜角が徐々に緩やかになるように配置した任意の数の傾斜部で構成することができる。
例えば、図４Ｂに示すように、導光板２１０の傾斜面２１２を、光入射面１８ｃ側から光入射面１８ｃに対向する面側に向かって、第１傾斜部２１４、第１傾斜面２１４よりも傾斜角が緩やかな第２傾斜部２１６、第２傾斜部２１６よりも傾斜角が緩やかな第３傾斜部２１８の順番で形成された３つの傾斜部で構成してもよい。【００４９】
次に、図４Ｃに示す導光板２２０は、傾斜面２２２の光入射面１８ｃ側、つまり、光入射面１８ｃとの接続部にＲ形状の曲面部２２２ａを有する。
このように、導光板の傾斜面の光入射面との接続部に曲面部を設けＲ形状とし、光入射面と傾斜面とを滑らかに接続された形状とすることによっても、光入射面近傍の光射出面から射出する光の輝度が高くなることを防止できる。【００５０】
次に、図４Ｄに示す導光板２３０は、傾斜面２３２が１０次多項式で表すことができる非球面形状に形成されている。
このように傾斜面を非球面形状とすることによっても、光入射面近傍の光射出面から射出する光の輝度が高くなることを防止できる。【００５１】
また、上記の透明樹脂に可塑剤を混入して導光板を作製してもよい。
このように、透明樹脂と可塑剤とを混合した材料で導光板を作製することで、導光板をフレキシブルにすること、つまり、柔軟性のある導光板とすることができ、導光板を種々の形状に変形させることが可能となる。従って、導光板の表面を種々の曲面に形成することができる。
これにより、例えば、導光板、または、この導光板を用いた面状照明装置を電飾（イルミネーション）関係の表示板として用いる場合に、曲率を持つ壁にも装着することが可能となり、導光板をより多くの種類、より広い使用範囲の電飾やＰＯＰ（ＰＯＰ広告）等に利用することができる。【００５２】
ここで、可塑剤としては、フタル酸エステル、具体的には、フタル酸ジメチル（ＤＭＰ）、フタル酸ジエチル（ＤＥＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＰ（ＤＥＨＰ））、フタル酸ジノルマルオクチル（ＤｎＯＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジノニル（ＤＮＰ）、フタル酸ジイソデジル（ＤＩＤＰ）、フタル酸混基エステル（Ｃ６〜Ｃ１１）（６１０Ｐ、７１１Ｐ等）、フタル酸ブチルベンジル（ＢＢＰ）が例示される。また、フタル酸エステル以外にも、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、アジピン酸ジイソノニル（ＤＩＮＡ）、アジピン酸ジノルマルアルキル（Ｃ６、８、１０）（６１０Ａ）、アジピン酸ジアルキル（Ｃ７、９）（７９Ａ）、アゼライン酸ジオクチル（ＤＯＺ）、セバシン酸ジブチル（ＤＢＳ）、セバシン酸ジオクチル（ＤＯＳ）、リン酸トリクレシル（ＴＣＰ）、アセチルクエン酸トリブチル（ＡＴＢＣ）、エポキシ化大豆油（ＥＳＢＯ）、トリメリット酸トリオクチル（ＴＯＴＭ）、ポリエステル系、塩素化パラフィン等が例示される。【００５３】
図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本実施形態のバックライトユニット２では、導光板１８の光入射面１８ｃに密着して光混合部２０が設けられている。光混合部２０は、透明な樹脂に、光を散乱する粒子が混入された柱状の光学部品であり、カップリングレンズ２８を介して入射される光をミキシングする機能を有する。光混合部２０の材料には、基本的には、導光板１８と同じ材料を用いることができ、導光板１８と同様に、内部に光を散乱させるための散乱体を含むことができる。光混合部２０の内部に含有させる散乱体の密度等は、導光板１８と同じであっても異なっていても良い。また、光混合部２０は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、ＬＥＤアレイ２４に近接して配置されるため、耐熱性の高い材料を用いて形成されることが好ましい。【００５４】
次に、拡散フィルム１４について説明する。
拡散フィルム１４は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、プリズムシート１７と液晶パネル４との間に配置される。拡散フィルム１４は、フィルム状部材に光拡散性を付与して形成される。フィルム状部材は、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、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を材料に形成することができる。
拡散フィルム１４の製造方法は特に限定されないが、例えば、フィルム状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化を施して拡散性を付与したり、シリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛等の顔料、または、樹脂、ガラスもしくはジルコニア等のビーズ類などの光を散乱させるための材料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またはビーズ類を混練することで形成される。他には、反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、Ａｇ、Ａｌのような金属を用いて形成することもできる。
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。【００５５】
拡散フィルム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てもよく、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することができる。
このように拡散フィルム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１８との間にスペーサを設ける方法などを用いることができる。【００５６】
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の光入射面１８ｃ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、プリズムの頂角が拡散シート１４と対向するように、つまり、プリズムの底面が導光板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１８の光入射面１８ｃ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の光入射面１８ｃ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１７を配置しても良く、また、その逆でも良い。【００５７】
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。
また、プリズムシートを用いず、拡散フィルムを複数枚用いてもよい。拡散フィルムの使用枚数は２枚以上、好ましくは３枚である。【００５８】
次に、バックライトユニットの反射シート２２について説明する。
反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｂと光入射面１８ｃの反対側の面（光軸方向において光入射面１８ｃから最も離れた面）とから漏洩する光を反射して、再び導光板１８に入射させるものであり、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１８ｂと、光入射面１８ｃの反対側の面とを覆うように形成される。つまり、反射シート２２は、光入射面１８ｃの反対側の面と、傾斜面１８ｂとに対向して配置されている。
反射シート２２は、導光板１８の傾斜面１８ｂと光入射面１８ｃの反対側の面とから漏洩する光を反射することができるものであれば、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。【００５９】
以上、本発明の第１の実施形態のバックライトユニット２の各構成要素について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。【００６０】
例えば、本実施形態では、光源として青色ＬＥＤとＹＡＧ系蛍光物質とを組み合わせた構成の光源を用いたが、本発明はこれに限定されず、光源として、ＹＡＧ系蛍光物質以外の赤緑色の蛍光体と青色ＬＥＤとを組み合わせた光源も用いることができる。具体的には、特開２００５−２２８９９６号公報に記載されているＬＥＤと蛍光体を組み合わせた発光素子も用いることができる。
また、赤外ＬＥＤに赤色、緑色、青色の蛍光体を組み合わせた光源も用いることができる。このような光源としては、特開２０００−３４７６９１号公報に記載されてるＬＥＤと蛍光体を組み合わせた発光装置、特開２００２−４３６３３号公報に記載されていＬＥＤと蛍光体を組み合わせた白色発光ダイオード、特開２００５−１２６５７７号公報に記載されているＬＥＤと蛍光体を組み合わせた発光装置等が例示される。
また、本発明は、蛍光体をＬＥＤの発光面に配置し、白色光を射出させることに限定されず、蛍光体をＬＥＤの発光面に配置する代わりに、導光板に蛍光体を混入することによっても、白色光を光射出面から射出させることができる。
また、蛍光体を塗布、または混入した光学シートを導光板の光射出面上に配置した構成も用いることができる。上記構成としても白色光を光射出面から射出させることができる。【００６１】
上記実施形態では、白色光を発光するＬＥＤを用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、赤色、緑色及び青色の３色のＬＥＤを用い、カップリングレンズにより各ＬＥＤが発する光を混色することで白色光を得ることもできる。【００６２】
以下に、３色のＬＥＤを用いた光源の一例を説明する。図５は、３色のＬＥＤを用いた光源の概略構成図である。
光源１３は、ＬＥＤアレイ２９とカップリングレンズ４０を備える。ＬＥＤアレイ２９は、赤色、緑色及び青色の３種類の発光ダイオード（以下、それぞれＲ−ＬＥＤ３２、Ｇ−ＬＥＤ３４及びＢ−ＬＥＤ３６という）を用いて形成される複数のＲＧＢ−ＬＥＤ３０が一列に配置されて構成されている。図５に、複数のＲＧＢ−ＬＥＤ３０の配置の様子を模式的に示す。図５に示すように、Ｒ−ＬＥＤ３２、Ｇ−ＬＥＤ３４及びＢ−ＬＥＤ３６が規則的に配置されている。
また、図６に示すように、ＲＧＢ−ＬＥＤ３０は、Ｒ−ＬＥＤ３２、Ｇ−ＬＥＤ３４及びＢ−ＬＥＤ３６からそれぞれ出射する光が所定の位置において交差するように、３種類のＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ３２、Ｇ−ＬＥＤ３４及びＢ−ＬＥＤ３６）の光軸の向きが調整されている。このように３種類のＬＥＤを調整することによって、それらＬＥＤの光が混色されて白色光とされる。
３原色のＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ３２、Ｇ−ＬＥＤ３４及びＢ−ＬＥＤ３６）を用いて構成されたＲＧＢ−ＬＥＤ３０は、従来バックライト用光源として使用される冷陰極管（ＣＣＦＬ）と比較して色再現領域が広く色純度が高いため、このＲＧＢ−ＬＥＤ３０をバックライト用光源として使用した場合には、従来よりも色再現性が高くなり、鮮やかな色彩の画像を表示することが可能になる。【００６３】
図５及び図６に示すように、ＲＧＢ−ＬＥＤ３０の各ＬＥＤの光射出側にカップリングレンズ４０として３つのボールレンズ４２、４４及び４６が配置されている。ボールレンズ４２、４４及び４６は、各ＬＥＤに対応して配置されている。すなわち、１つのＲＧＢ−ＬＥＤ３０について３つのボールレンズ４２、４４及び４６が組み合わされて用いられている。各ＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ３２、Ｇ−ＬＥＤ３４及びＢ−ＬＥＤ３６）から出射した光は、ボールレンズ４２、４４及び４６によって平行光にされる。そして、所定の位置で交わって白色光にされた後、導光板１８の光混合部２０に入射する。３つのボールレンズ４２、４４及び４６を組み合わせて用いたカップリングレンズは、３軸を持ったレンズであり、ＲＧＢ−ＬＥＤの各ＬＥＤの光を１点に絞り込んでミキシングすることができる。
ここでは、カップリングレンズとしてボールレンズを用いたが、これに限らず、ＬＥＤが発する光を平行光にすることができれば特に限定されない。カップリングレンズには、例えば、シリンドリカルレンズ、レンチキュラ、かまぼこ型のレンズ、フレネルレンズなどを用いることもできる。【００６４】
また、導光板１８の光入射面１８ｃに対向するようにＬＥＤアレイを配置せずに、ライトガイドを用いてＬＥＤアレイの各ＬＥＤまたは各ＬＥＤチップが発する光を導光板に導いてもよい。ライトガイドは、光ファイバや、透明樹脂からなる導光路等を用いて構成することができる。
光源としてＬＥＤアレイを用い、そのＬＥＤアレイを導光板１８の側面近傍に配置した場合には、ＬＥＤアレイを構成する各ＬＥＤの発熱により導光板１８が変形したり、溶融する恐れがある。そこで、ＬＥＤアレイを導光板１８の側面から離れた位置に配置し、ライトガイドを用いてＬＥＤが発する光を導光板１８に導くことにより、ＬＥＤの発熱による導光板１８の変形及び溶融を防止することができる。【００６５】
また、上記実施形態では、光源にＬＥＤを用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば、半導体レーザ（ＬＤ）もＬＥＤと同様にして用いることができる。
さらに、光源としては、蛍光管、冷陰極管、熱陰極管、外部電極管等の種々光源を用いることもできる。
以下、光源として冷陰極管を用いる場合の一実施例を説明する。
図７に、光源６２に冷陰極管６４を用いた面状照明装置６０の概略構成図を示す。
図７に示した面状照明装置６０は、光源の構成を除いて図１に示した面状照明装置１０と同様の構成であるので、同一の部分の説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。
光源６２は、冷陰極管（ＣＣＦＬ）６４と、リフレクタ６６とを有する。
冷陰極管６４は、細径の棒状であり、液晶表示パネル４を照明するために用いられる。冷陰極管６４は、導光板１８の光入射面１８ｃに対向する位置に配置され、駆動ユニット６と接続されている。【００６６】
リフレクタ６６は、冷陰極管６４の光入射面１８ｃと対向する部分以外の部分を囲うように配置されている。つまり、冷陰極管６４の外周は、リフレクタ６６と導光板１８の光入射面１８ｃとにより覆われている。リフレクタ６６は、冷陰極管６４の導光板１８に入射しない光を反射して、導光板１８の光入射面１８ｃに入射させることができる。
また、リフレクタ６６は、例えば、上記反射シート２２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。【００６７】
このように光源に冷陰極管を用いた場合も上述の導光板を用いることで、入射した光をより遠い位置まで到達させることができる。【００６８】
また、上記実施形態では、ＬＥＤアレイのヒートシンクを平板形状とし、ＬＥＤチップの裏面側に光射出面と平行な方向に延在するように配置したが、ヒートシンクを折り曲げた形状、例えばＬ字形状とし、ＬＥＤチップの裏面から導光板の傾斜面側、つまり反射部材の裏面に延在するように配置してもよい。これにより、面状照明装置の光射出面に平行な方向の面積を小さくすることができる。
なお、ヒートシンクを折り曲げた形状とし導光板の傾斜面側に配置する場合のヒートシンクの厚さ及び/または長さは、バックライトユニットの厚みを損ねない程度とすることが好ましい。ヒートシンクを、導光板の最大厚みと最小厚みよりも薄くし、傾斜面の裏面側に配置することで、導光板の傾斜面と筐体との間の空間を有効利用することができ、面状照明装置の厚みを薄くすることができる。
また、ヒートシンクの材料としては、熱伝導性の高い材料、例えば、上述したように、アルミ、銅などの金属、その他種々の材料を用いることができる。【００６９】
また、ヒートシンクは、導光板、反射部材、ＬＥＤアレイ等を外側から支持する筐体と熱伝導的につながりを持たせることが好ましい。ヒートシンクと筐体とを熱伝導的につなげることにより、ＬＥＤチップから発生する熱をバックライトユニット（面状照明装置）全体で放熱させることができる。
ここで、ヒートシンクと筐体とは、直接接触させることに限定されず、熱接続体を介して接触させてもよい。【００７０】
また、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び２Ｂに示した例では、プリズムシートを２枚で構成したが、プリズムシートを一枚で構成することもできる。
また、光射出面１８ａ上に、プリズム列が形成されたプリズムシートを配置したが、導光板１８の傾斜面１８ｂにプリズム列を形成しても同様の効果が得られる。つまり、傾斜面にプリズム列を形成することでも、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。また、プリズム列には限定されず、プリズムに類する光学素子を規則的に形成してもよい。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、レンズ効果を有する光学素子を導光板の傾斜面に形成することもできる。【００７１】
さらに、図８に示すように、導光板１８の傾斜面１８ｂに複数の拡散反射体１２０を所定パターンで、具体的には、導光板１８の光入射面１８ｃ側の密度が低く、光入射面１８ｃから光入射面１８ｃの反対側の面に向かうにしたがって次第に密度が高くなるようなパターンで、例えば、印刷により形成してもよい。このような拡散反射体１２０を所定パターンで導光板１８の傾斜面１８ｂ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、拡散反射体１２０を導光板１８の傾斜面１８ｂに印刷する代わりに、拡散反射体１２０が所定パターンで形成された薄いシートを導光板１８の傾斜面１８ｂと反射シート２２との間に配置してもよい。なお、拡散反射体１２０の形状は、矩形、多角形、円形、楕円形、などを任意の形状にすることができる。
ここで、拡散反射体としては、例えば、光を散乱させるシリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛等の顔料、または、樹脂、ガラスもしくはジルコニア等のビーズ類などの光を散乱させるための材料をバインダとともに塗工した物や、表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化パターンでもよい。他には反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、Ａｇ、Ａｌのような金属を用いることもできる。また、拡散反射体として、スクリーン印刷、オフセット印刷等で用いられる、一般的な白インクも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や、ポリエステル系バインダ、塩化ビニル系バインダ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。【００７２】
また、本実施形態では、拡散反射体を光入射面から離れるに従って疎から密にしたが、本発明はこれに限定されず、輝線の強さや広がり、必要な出射光の輝度分布等に応じて適宜選択することができ、例えば、傾斜面全面に均一な密度に配置しても、光入射面から離れるに従って密から疎に配置してもよい。また、このような拡散反射体を印刷により形成する代わりに、拡散反射体の配置位置に対応する部分を砂擦り面として荒らしてもよい。
なお、図８の導光板では、傾斜面に拡散反射体を配置したが、本発明は、これに限定されず、必要に応じて、光入射面以外の任意の面に配置してよい。例えば、光射出面に配置してもよく、また、傾斜面と、光入射面の反対側の面とに配置してもよい。【００７３】
さらに、透明フィルムの表面上に白インクを任意の色のインク（白色以外のインク）に混練し、分散した色度調整フィルムを導光板の光射出面上に配置することが好ましい。ここで、白インクと任意の色のインクとの混合比は、白インク１００に対して任意の色のインクを１未満である。
色度調整フィルムを配置することで、射出される光の色を微調整することができ、演色性や色再現性を向上させることができる。これにより、光源として、演色性の低い光源を用いた場合でも演色性を向上させることができる。また、射出される光の色を微調整することができる。【００７４】
以下、具体的実施例とともにより詳細に説明する。
本実施例では、色温度３５００Ｋの冷陰極管（ＣＣＦＬ）、色温度９１５０ＫのＬＥＤ素子、色温度８５００ＫのＬＥＤ素子の３つの光源を用いて、色度調整フィルムを配置していない場合と、下記表１及び表２に示した種々のインク割合の色度調整フィルムを配置し場合に射出される光の色度を測定した。【００７５】
【表１】
0004709230.tif 000002
【００７６】
【表２】
0004709230.tif 000003
【００７７】
測定結果を図９〜図１１に示す。
ここで、図９は、色温度３５００Ｋの冷陰極管（ＣＣＦＬ）から射出された後、表１及び表２に示した各種色度調整フィルムを透過した光をそれぞれ測定した結果を示したグラフである。また、図１０は、色温度９１５０ＫのＬＥＤ素子から射出された後、表１及び表２に示した各種色度調整フィルムを透過した光をそれぞれ測定した結果を示すグラフである。さらに、図１１は、色温度８５００ＫのＬＥＤ素子から射出された後、表１及び表２に示した各種色度調整フィルムを透過した光をそれぞれ測定した結果を示すグラフである。【００７８】
図９〜図１１に示すように、各種色度調整フィルムを配置することで射出される光の色温度を調整することができる。つまり、図９〜図１１中の矢印でそれぞれ示すように射出される光を元の光源色から、Ｒ（レッド）方向、Ｙ（イエロー）方向、Ｍ（マゼンダ）方向等の種々の色方向へシフトさせることができる。
これにより、演色性や色温度再現域を向上させることができる。また、青色ＬＥＤに蛍光体を配置して白色光を射出させる場合でも、色度調整フィルムを配置することで、赤色の色再現性を向上させることができる。【００７９】
ここで、色度調整フィルムの配置位置は特に限定されず、導光板の光射出面と各種光学部材との間、各種光学部材同士の間等に配置してもよく、光源と導光板との間に配置してもよい。
また、色度調整フィルムを配置することに替えて、拡散フィルム、プリズムシート、導光板表面等に上述の白インキに各種インクを所定量混練したインクを塗布してもよい。【００８０】
また、光の入射効率を高くすることができるため、本実施形態のように、光源から射出され光入射面に入射する光の光軸方向と、光入射面に垂直な方向とが同一方向となる位置に光源及び導光板を配置することが好ましいが、本発明はこれに限定されず、光軸方向と光入射面に垂直な方向とが異なる方向となる向きに光源及び導光板を配置してもよい。【００８１】
図１２Ａ及び図１２Ｂに、本発明のバックライトユニットに用いることができる導光板の他の構成例を示した。図１２Ａは、導光板７０と、光混合部２０と、光源１２の概略平面図であり、図１２Ｂは、導光板７０の概略断面図である。なお、図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、光源１２及び光混合部２０は、図１に示される光源及び光混合部と同じ機能を有するので、その詳しい説明については省略する。【００８２】
導光板７０は、図１に示した導光板１８を上下反転させたような構造を有し、その光射出面が、平坦な傾斜面７０ａで構成され、その反対側の面が平坦面７０ｂで構成される。導光板７０の傾斜面７０ａは、光入射面から離れるに従って厚みが薄くなるように、平坦面７０ｂに対して傾斜している。かかる構造の導光板７０では、光入射面７０ｃから入射した光は、傾斜面７０ａから出射する。
かかる形状を有する導光板７０も、上述した導光板１８と同様に、入射した光をより遠くまで到達させることができる。これにより、面状照明装置を薄型化、軽量化することができる。【００８３】
ここで、導光板７０も、上述した導光板１８と同様に、散乱体を含む透明樹脂を用いて形成されている。また、導光板に含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、導光板の光軸方向の長さをＬＧ、導光板に含まれる散乱粒子の密度（単位体積あたりの粒子数）をＮｐ、補正係数をＫＣとした場合に、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が１．１以上であり、かつ８．２以下であり、０．００５≦ＫＣ≦０．１であるという関係を満たしていることが好ましいもの同様である。これにより、均一で輝度むらがより少ない照明光を傾斜面７０ａから出射することができる。【００８４】
また、図１Ａ及び図１Ｂに示す形状の導光板１８を用いたバックライトユニット２では、反射シート２２の形状を、導光板１８の光射出面の反対側に位置する傾斜面１８ｂに応じて、導光板１８の光入射面１８ｃ側から光入射面１８ｃの反対側の面に向かって傾斜させて構成したが、図８に示すような形状を有する導光板７０をバックライトユニットに用いる場合は、反射シート（図示せず）は、導光板７０の平坦面７０ｂを覆うように光軸方向に平行に形成される。
なお、図１２に示す導光板７０は、傾斜面７０ａにプリズム列を形成することも可能である。また、導光板７０の光射出面と反対側の面である平坦面７０ｂにプリズム列を形成することもできる。【００８５】
また、図１３Ａ及び図１３Ｂには、本発明のバックライトユニットに用いることができる導光板の更に他の構成例を示した。図１３Ａは、導光板８０と、光混合部２０と、光源１２の概略平面図であり、図１３Ｂは、導光板８０の概略断面図である。なお、図１３Ａ及び図１３Ｂにおいて、光源１２及び光混合部２０は、図１に示される光源及び光混合部と同じ機能を有するので、その詳しい説明については省略する。【００８６】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示す導光板８０は、光が出射する側の光射出面と、その反対側の面が同じ形状で形成されている。導光板８０の光射出面は、矩形状の外形を有し、平坦で光軸方向に対して傾斜した第１傾斜面８０ａによって構成され、その反対側の面も同様に、平坦で光軸方向に対して傾斜した第２傾斜面８０ｂによって構成されている。すなわち、導光板８０は、光が射出される面とその反対側の面とが、それぞれ光入射面から光入射面の反対側の面に向かうに従って互いの距離が大きくなるように、緩やかに傾斜した傾斜面で構成している。つまり、第１傾斜面８０ａと第２傾斜面８０ｂとは、所定の角度で互いに傾斜している。なお、光軸方向に対する第１傾斜面８０ａの傾斜角度と、光軸方向に対する第２傾斜面８０ｂの傾斜角度は同じである。導光板８０は、光入射面側の板厚が最も薄く、光入射面８０ｃから離れるに従って板厚が厚くなり光入射面８０ｃに対向する面で板厚が最も厚くなっている。【００８７】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示す導光板８０では、側面から入射した光は導光板８０内部を通過し、第１傾斜面８０ａから出射する。このとき、第２傾斜面８０ｂから一部の光が漏出する場合もあるが、漏出した光は導光板８０の背面を覆うようにして配置される反射シート（図示せず）によって反射され再び導光板の内部に入射する。【００８８】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示す形状の導光板８０も、上述した導光板１８と同様に、入射した光をより遠くまで到達させることができる。これにより、面状照明装置を薄型化、軽量化することができる。
また、本実施形態は、光軸方向を軸として対称な形状とすることが好ましいが、本実施形態はこれに限定されず、光軸方向に非対称な形状、例えば、光軸方向に対する第１傾斜面の傾斜角度と光軸方向に対する第２傾斜面の傾斜角度とが異なる形状、また、第１傾斜面の形状と第２傾斜面の形状とが異なる形状としてもよい。【００８９】
また、上記実施形態では、いずれも導光板が１枚の場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、１つの面状照明装置に複数の導光板を用いることもできる。
図１４に、複数の導光板を用いた面状照明装置の一例を示す。なお、図１４では、導光板の配置を明確に示すため、導光板１８、１８'、１８''と光源１２のみを示す。【００９０】
複数の導光板は、各導光板のそれぞれの光射出面が同一平面となり、かつ、それぞれの光入射面が同一平面となる位置に配置されている。具体的には、導光板１８とそれに隣接する導光板１８'とは、導光板１８の光射出面１８ａと隣接する導光板１８'の光射出面１８ａ'とが同一平面となり、かつ、導光板１８の光入射面１８ｃと隣接する導光板１８'の光射出面１８'ｃとが同一平面となる位置に配置されている。なお、導光板１８と隣接する導光板１８'とは、密着していることが好ましい。
また、導光板１８'と導光板１８''とも同様に、それぞれの光射出面１８'ａと光射出面１８''ａとが同一平面となり、かつ、光入射面１８'ｃと光入射面１８'ｃとが同一平面となる位置に配置されている。
光源１２は、導光板１８、１８'、１８''の各光入射面１８ｃ、１８ｃ'、１８ｃ''に対向する位置に配置されている。これにより、導光板１８、１８'、１８''の各光入射面１８ｃ、１８ｃ'、１８ｃ''には、共通の光源１２から出射された光が入射する。【００９１】
このように複数の導光板を並列に配置して１つの光射出面を形成することで、より大面積の面状照明装置とすることができる。これにより、より大型の液晶表示装置の面状照明装置としても用いることができる。
また、図１４には図示していないが、拡散フィルム、プリズムシートも、光源と同様に、複数の導光板により形成された光射出面を１つの拡散フィルム、プリズムシートで覆うようにすることが好ましい。【００９２】
次に、本発明の面状照明装置の第２の実施形態について説明する。
上記第１実施形態では、導光板の矩形形状の１つの面を光射出面としたが、光射出面を第１光射出面とし、第１光射出面の反対側の面を第２光射出面として、２つの面を光射出面にして、両面から光を射出させるようにしてもよい。
図１５は、第２実施形態の面状照明装置（バックライトユニット）１００の概略構成を示す断面図である。なお、図１及び図２に示したバックライトユニット１０と同様の構成のものには、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略し、異なる部分について重点的に説明する。
バックライトユニット１００は、光源１２と、拡散フィルム１４、１０２と、プリズムシート１６、１７、１０４、１０６と、導光板８０と、光混合部（ミキシングゾーン）２０と、反射シート１０８とを有する。【００９３】
導光板８０は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示した導光板と同一形状であり、光軸方向を軸として対称な形状を有し、光軸方向に対して傾斜した矩形状の第１傾斜面８０ａと、その反対側の面も同様に光軸方向に対して傾斜した矩形状の第２傾斜面８０ｂと、光源１２に対向し光源１２からの光が入射する光入射面８０ｃとによって構成されている。また、第１傾斜面８０ａ及び第２傾斜面８０ｂは、光入射面８０ｃから光入射面８０ｃの反対側の面に向かうに従って、導光板の厚みが厚くなる傾斜を有する。つまり、第１傾斜面８０ａ及び第２傾斜面８０ｂは、光入射面８０ｃから離れるに従って互いに離れるように傾斜している。
導光板８０の第１傾斜面８０ａの表面には、プリズムシート１６、１７、拡散フィルム１４が配置され、第２傾斜面８０ｂの表面には、プリズムシート１０４、１０６、拡散フィルム１０２が配置されている。
また、導光板８０の光入射面８０ｃの反対側の面に対向する位置には、反射シート１０８が配置されている。
ここで、拡散フィルム１０２、プリズムシート１０４、１０６、反射シート１０８は、上述した拡散フィルム、プリズムシート、反射シートと同様の構成、形状のものであるので、その詳細な説明は省略する。【００９４】
このように、本実施形態のバックライトユニット１００は、第２傾斜面８０ｂ側に反射シートを配置せず、プリズムシート１０４、１０６及び拡散フィルム１０２を配置することにより、光入射面８０ｃから入射した光を第１傾斜面８０ａと第２傾斜面８０ｂの両面から射出することができる。つまり、第１傾斜面８０ａと第２傾斜面８０ｂとの両面を光射出面とすることができる。【００９５】
以上より、本発明によれば、面状照明装置を軽量化、薄型化、大型化することができ、さらに、両面、つまり表裏２面から均一な光を射出させることができる。
これにより、例えば、面状照明装置の両方の光射出面に液晶パネルを配置することで、１つの面状照明装置で、２つの面に異なる画像を表示する液晶表示装置とすることができる。また、両面から光を射出することで、より多くの種類、より広い使用範囲の電飾やＰＯＰ（ＰＯＰ広告）等に利用することができる。【００９６】
また、本実施形態のように導光板を光軸方向を軸として対称形状とすることで、２つの光射出面から均一な輝度の光を射出することができるが、本発明はこれに限定されず、光軸方向を軸として非対称な形状、例えば、光軸方向に対する第１傾斜面の傾斜角度と光軸方向に対する第２傾斜面の傾斜角度とが異なる形状、また、第１傾斜面と第２傾斜面の形状が異なる形状としてもよい。このように、光軸方向を軸として非対称な形状とし、その傾斜角度または面形状を調整することで、第１傾斜面と第２傾斜面から射出される光の光量を調整することができる。つまり、傾斜面の角度を調整することで、一方の光射出面の輝度を高くし、他方の光射出面の輝度を低くする等の任意の輝度に調整することもできる。
また、一方の面を光の入射方向に対して平行な面としてもよい。つまり、２つの光射出面から光を射出させる場合も、上記の図１〜８に示した種々の形状の導光板を用いることができる。【００９７】
また、本発明の第２の実施形態のバックライトユニットは、これに限定されるものではなく、上述した第１の実施形態の面状照明装置と同様に各種の改良や変更を行うことができる。
例えば、図１６に示すように光源に冷陰極管６４を用いてもよい。また、半導体レーザ（ＬＤ）、蛍光管、熱陰極管、外部電極管等の種々の光源を用いることができる。
さらに、導光板も上述した種々の形状を用いることができるのも同様である。【００９８】
次に、本発明の面状照明装置の第３の実施形態について説明する。
図１７は、第３実施形態の面状照明装置（バックライトユニット）１４０の概略構成を示す概略断面図である。なお、図１７に示したバックライトユニット１４０において、図１及び図２に示したバックライトユニット１０と同様の構成のものには、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略し、異なる部分について重点的に説明する。
バックライトユニット１４０は、光源１４２と、拡散フィルム１４と、プリズムシート１６、１７と、導光板１４４と、反射フィルム２２とを有する。【００９９】
光源１４２は、図３に示したＬＥＤアレイ２４と同様のものである。
導光板１４４は、略矩形形状の平坦な光射出面１４４ａと、光射出面１４４ａの反対側に位置し、光射出面１４４ａに対して所定の角度で傾斜する傾斜面１４４ｂと、ＬＥＤアレイ２４に対向し、ＬＥＤアレイ２４からの光が入射される光入射面１４４ｃとを有している。導光板１４４は、光入射面１４４ｃ側の一部が、導光板１４４の他の部分（以下、母材１４６とする）とは異なる材料の低屈折率部材１４８で構成される。【０１００】
低屈折率部材１４８は、母材１４６と共に光入射面１４４ｃを形成し、光入射面１４４ｃとなる面以外は、母材１４６と接している。つまり低屈折率部材１４８の光射出面１４４ａ側、傾斜面１４４ｂ側、及び光入射面１４４ｃの反対側の面側は、母材１４６に覆われている。低屈折率部材１４８は、断面形状が光入射面１４８ｃの反対側の面側に凸のかまぼこ形となる形状である。
このような導光板も、押出成形法や射出成形法を用いて製造することができる。また、母材１４６と低屈折率部材１４８とを別々に製造し、母材１４６に低屈折率部材１４８を埋め込む、または接着させて設けてもよい。
ここで、低屈折率部材１４８は、低屈折率部材１４８の屈折率をＮｉとし、母材１４６の屈折率をＮｍとすると、Ｎｍ＞Ｎｉの関係を満たしている。【０１０１】
母材の屈折率よりも屈折率が低い低屈折率部材を光入射面を含む一部に設け、光源から射出された光を低屈折率部材に入射させることで、光源から射出され光入射面に入射する光のフレネルロスを低減し、入射効率を向上させることができる。
また、低屈折率部材１４８は、入射された光を平行光にし、かつミキシングする機能、つまり、カップリングレンズ及び混合部の機能を有する。本実施形態のバックライトユニットは、低屈折率部材を設けることで、カップリングレンズ及び混合部を設けることなく、光源から射出された光をより遠い位置まで到達させることができ、かつ、均一な輝度のむらのない照明光を射出させることができる。【０１０２】
ここで、導光板の光射出面は、略全面を低屈折率部材で形成することが好ましい。光射出面の略全面を低屈折率部材とすることで、光源から射出され導光板に入射する光を低屈折率部材に入射させることができ、入射効率をより向上させることができる。【０１０３】
ここで、図１７では、低屈折率部材１４８を光入射面の反対側の面に対して凸のかまぼこ形状としたが、本発明はこれに限定されない。
図１８Ａ〜図１８Ｃは、本発明のバックライトユニットに用いることができる導光板及び光源の他の例の概略断面図を示すものである。ここで、図１８Ａ〜Ｃに示す導光板の断面形状は、いずれの位置においても同一の形状を有する。
図１８Ａは、断面形状が正方形となる屈折率部材１５２を有する導光板１５１を示すものである。図１８Ｂは、断面形状が光入射面となる面１５４ａと光入射面の反対側の面１５４ｂとが平行で光入射面となる面１５４ａよりも光入射面の反対側の面１５４ｂの方が短い台形となる低屈折率部材１５４を有する導光板１５３を示すものである。図１８Ｃは、断面形状が光入射面となる面が底面となり光入射面の反対側に頂点を有する三角形となる低屈折率部材１５６を有する導光板１５５を示すものである。
低屈折率部材を上記のような形状としても、入射効率を向上させることができる。
また、低屈折率部材の形状は、上記例にも限定されず、例えば、断面形状が半円形、双曲線形、放物線となる形状等、種々の形状とすることができる。【０１０４】
以上、本発明の第３の実施形態のバックライトユニットの各構成要件について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１９に、本発明の第３の実施形態のバックライトユニットの他の一例の概略断面図を示す。ここで、バックライトユニット１６０は、導光板１４４の光入射面１４４ｃ近傍に反射部材１６２を設けたことを除いて基本的に図１７に示したバックライトユニット１４０と同じ構成のものである。従って、両者で同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下に、バックライトユニット１６０に特有の点を重点的に説明する。【０１０５】
反射部材１６２は、導光板１４４の光入射面近傍の光射出面１４４ａ及び傾斜面１４４ｂから漏洩する光を反射して、再び導光板に入射させるものであり、導光板１４４の光入射面１４４ｃ側の光出射面１４４ａの一部及び光入射面１４４ｃ側の傾斜面１４４ｂの一部に、塗布、蒸着または接着等により設けられている。
反射部材１６２は、導光板１４４の光入射面近傍の光射出面１４４ａ及び傾斜面１４４ｂから漏洩する光を反射することができるものであれば、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。【０１０６】
反射部材１６２を、光入射面１４４ｃ近傍の光射出面１４４ａ及び傾斜面１４４ｂに設けることで、光源１４２との距離が短いため、光が射出されやすい光入射面１４４ｃ近傍の光の漏洩を防止でき、光入射面近傍で射出されていた光をより遠い位置まで到達させることができる。これにより、導光板に入射した光を効率よく利用することができる。【０１０７】
また、光の入射効率を向上させることができるため、本実施形態のように導光板の光入射面近傍に低屈折率部材を設けることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、低屈折率部材を設けることなく、反射部材のみを設けても光の利用効率を高くすることができる。【０１０８】
ここで、本実施形態では、光射出面と傾斜面の両面に反射部材を設けたが、傾斜面に反射シートを配置する場合は、反射シートが反射部材となるので、光入射面側の一部の光射出面のみに反射部材を設ければよい。【０１０９】
以上、本発明に係る面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の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において、各種の改良や変更を行ってもよい。
例えば、上記第２の実施形態と第３の実施形態を組み合わせ、導光板の光入射面側に低屈折率部、及び／または、導光板の光入射面近傍に反射部材を設け、かつ、導光板の２面を光射出面とし、光入射面に直交し、互いに対向する２つの面から光を射出させるようにしてもよい。【０１１０】
また、面状照明装置の光射出面側に光射出面から射出される光の輝度むらを低減させる機能を有する透過率調整部材を配置してもよい。
図２０に、透過率調整部材１８２を配置した面状照明装置１８０の概略断面図を示す。ここで、図２０に面状照明装置１８０は、透過率調整部材１８２、導光板の光射出面表面に配置させる部材の配置順序を除いて、図１及び２に示す面状照明装置１０と同じ構成のものである。従って、両者で同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。【０１１１】
面状照明装置１８０は、導光板１８の光射出面１８ａに透過率調整部材１８２、拡散フィルム１４、プリズムシート１７が順に積層されている。
透過率調整部材１８２は、上述したように、導光板から射出される光の輝度むらを低減させるために用いられ、透明フィルム１８４と、透明フィルム１８４の表面に配置される多数の透過率調整体１８６とを有する。【０１１２】
透明フィルム１８４は、フィルム状の形状を有し、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。【０１１３】
透過率調整体１８６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１８４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。
透過率調整体１８６は、拡散反射体であればよく、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やガラス、ジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工した物や、表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化パターンでもよい。他には反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、Ａｇ、Ａｌのような金属を用いることもできる。
また、透過率調整体１８６として、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や、ポリエステル系バインダ、塩化ビニル系バインダ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。【０１１４】
透過率調整部材１８６は、多数の透過率調整体１８６を透明フィルム１８４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１８６のパターン密度が変化している。【０１１５】
ここで、透過率調整部材１８６の任意の位置（ｘ，ｙ）におけるパターン密度をρ（ｘ，ｙ）とし、透過率調整部材１８２を備えない場合のバックライトユニット１８０の光出射面（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。このとき、透過率調整部材１８２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（５）を満足することが好ましい。
ρ（ｘ，ｙ）＝ｃ｛Ｆ（ｘ，ｙ）−Ｆmin｝／（Ｆmax−Ｆmin）・・・（５）
式（５）において、Ｆmaxは、透過率調整部材１８２を備えない場合のバックライトユニット１８０の拡散フィルム１４の光出射面から出射される光の最大輝度であり、Ｆminは、最小輝度である。なお、相対輝度Ｆ（ｘ，ｙ）は、最大輝度Ｆmaxを基準点（Ｆmax＝１）としている。
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。
ここで、パターン密度ρ（ｘ，ｙ）とは、任意の位置（ｘ，ｙ）に存在する透過率調整体１８６の単位面積（１ｍｍ２）あたりの占有率であり、ρ（ｘ，ｙ）＝１のとき透過率調整体１８６は、単位面積内の全面に配置され、ρ（ｘ，ｙ）＝０のとき、単位面積内に全く配置されない。
また、上記の式に従って透過率調整体の配置の密度設計をした際に、正面方向以外から観察した角度によっては輝度ムラが視認される場合がある。これを改善するために、算出した密度分布にさらに「均一な密度分布（バイアス密度ρｂ）」を追加することが好ましい。これにより、輝度ムラを低減させ、かつ、輝度ムラの角度依存性も無くすもしくは低減させることができる。
ここで、バイアス密度ρｂは、０．０１〜１．５０（１〜１５０％）とすることが好ましい。なお、配置密度が１（１００％）を超える場合は、透過率調整体を２重に配置する。つまり、透過率調整体を全面に配置した上に（ρｂ−１）の配置密度の透過率調整体を配置する。【０１１６】
透過率調整体部材１８２の透過率調整体１８６を上記式（５）のパターン密度ρ（ｘ，ｙ）を満たすように配置することで、バックライトユニット１８０の光出射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、透過率調整部材１８２を用いて輝度むらを低減させることで、拡散フィルム１４は、光の拡散をそれほど十分に行う必要がなくなる。その結果、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、安価なバックライトユニット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。
また、透過率調整体１８６は、パターン密度ρ（ｘ、ｙ）＝１、つまり透過率調整体１８６を全面に配置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。【０１１７】
また、透過率調整体の形状は、四角形状、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、バックライトユニットに、本実施例のような線状光源と１軸延伸形状の導光板とを用いた場合は、透過率調整体の形状を、線状光源の軸と平行な細長い帯形状としてもよい。【０１１８】
ここで、上記実施形態では、透過率調整体が配置される光学部材として透明フィルムを用いたが、本発明は、これに限定されず、拡散フィルムやプリズムシートに透過率調整体を配置してもよい。例えば、透明フィルムの代わりに、図２０に示す拡散フィルム１４又はプリズムシート１６、１７に透過率調整体を形成してもよい。これにより部品点数を減らすことが可能となり、製造コストを低減することができる。【０１１９】
また、透過率調整部材１８２の透過率調整体１８６は、透過率調整部材１８２に入射する光に応じてパターン密度分布が調整されるが、透過率調整体１８６のパターン密度分布は、透過率調整体１８６の大きさを変化させることによって調整されても、一定形状の透過率調整体１８６の配置間隔を変化させることによって調整されてもよい。
パターン密度に応じた透過率調整体１８６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、これらのうち、ＦＭスクリーニング方式を用いることが好ましい。ＦＭスクリーニング方式を用いることにより、透過率調整体１８６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、バックライトユニットの光射出面から、透過率調整体１８６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、バックライトユニットの光射出面から透過率調整体１８６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１８６の形成が困難になることも防止できる。【０１２０】
透過率調整体１８６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１８６の最大寸法を５００μｍ以下とすることで、透過率調整体１８６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１８６の形状が目視できなくなり、実際に液晶表示装置として使用する際に、透過率調整体１８６の形状がバックライトユニット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１８６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１８６の形状がバックライトユニット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。【０１２１】
また、透過率調整体を透明フィルム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、インクジェット印刷等の種々の印刷方法を用いることができる。オフセット印刷は生産性に優れるという利点を有し、スクリーン印刷は、インク厚を厚くすることができ、インク濃度を高くしなくても、パターン部分の透過率を低くすることができるという利点を有する。また、インクジェット印刷は、立体物に印刷することが可能であり、導光板の表面に透過率調整体を形成する方法として最適である。
また、透過率調整体を透明フィルムの表面に印刷する際に、透明フィルムの網点パターンの配置領域外にアライメントマークを印刷してもよい。透明フィルムにアライメントマークを形成することで、製造時の導光板と透過率調整部材とのアライメントを容易にとることができる。【０１２２】
本実施形態では、透過率調整部材を導光板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、透過率調整部材を、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部材としてもよい。具体的には、拡散フィルムの導光板側の面（光の入射面）、及び、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）、及び、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部材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。【０１２３】
また、複数箇所つまり複数の光学部材、例えば、導光板の表面及び拡散フィルム裏面等に透過率調整体を配置し、複数の透過率調整部材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、輝度むら及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。【０１２４】
また、上記実施形態では、好適な態様として、透過率調整部材の透過率調整体を上記式（５）のパターン密度ρ（ｘ，ｙ）を満たすように配置したが、本発明はこれに限定されず、輝度むらの発生を抑制するための種々のパターン密度で透過率調整体を配置させることができる。例えば、透過率調整部材として、線状光源の軸に垂直な方向に密度の分布を有するように透過率調整体が配置された公知の透過率調整部材とすることもできる。【０１２５】
また、上記実施形態では、いずれも光射出面を平面としたが、本発明はこれに限定されない。
図２１Ａ〜図２１Ｃは、面状照明装置の他の実施例を示す図であり、図２１Ａは、面状照明装置３００の概略斜視図であり、図２１Ｂは、面状照明装置３００の側面図であり、図２１Ｃは、面状照明装置３００を長手方向の断面を示す概略断面図である。
面状照明装置３００は、光源３０２と、導光板３０４と、拡散フィルム３０６と、アクリルパイプ３０８と、反射フィルム３１０とを有する。【０１２６】
光源３０２は、図２１Ｂに示すように円形形状であり、図２１Ｃに示すように、導光板３０４の一方の面に対向して配置される。光源３０２は、複数のＬＥＤ３０２ａを有する。この複数のＬＥＤ３０２ａは、導光板３０４の光入射面の形状に沿ってリング状に配置されている。ここで、ＬＥＤ３０２ａとしては、上述した種々のＬＥＤを用いることができる。
導光板３０４は、図２１Ｂに示すように、光源３０２から射出された光の入射方向に垂直な断面において、光射出面が円形に形成され、外周が光射出面となる中空の円筒形状を有する。また、導光板３０４は、図２１Ｃに示すように、円筒の上面または下面に相当する光入射面から他方の端面に向かうに従って厚みが厚くなっており、光入射面の厚みが最も薄く、光入射面に対向した面の厚みが最も厚くなっている。つまり、光源３０２から射出された光の入射方向に平行な方向における導光板３０４の断面形状は、上述した導光板１８等と同様の形状である。【０１２７】
拡散フィルム３０６は、導光板３０４の光射出面上に配置されている。つまり、円筒形状の導光板３０４の外周面を覆うように円筒状に配置されている。
アクリルパイプ３０８は、中空の円筒形状であり、拡散フィルム３０６の外周に配置されている。また、アクリルパイプ３０８は、透明樹脂で形成されている。
反射フィルム３１０は、導光板３０４の傾斜面側、つまり、円筒形状の導光板３０４の内面側及び光入射面に対向する面側に配置されている。
このように面状照明装置３００は、内側から円筒形状の反射フィルム３１０、導光板３０４、拡散フィルム３０６、アクリルパイプ３０８の順で積層されている。
ここで、面状照明装置３００は、外形形状が円筒形状であることを除いて、各種構成は、上述した面状照明装置と同様であるので、形状、材質等の詳細な説明は、省略する。【０１２８】
面状照明装置３００も、光源３０２から導光板３０４に入射した光が、内部の散乱粒子により拡散され、直接もしくは反射フィルム３１０に反射して、光射出面から射出され、拡散フィルム３０６、アクリルパイプ３０８を透過して射出される。
面状照明装置３００は、円筒の外周面が光射出面あり、外周面の全面から光が射出される。これにより、３６０度の全方位に光を射出することができ、例えば、蛍光灯と同様に用いることができる。
このように、本発明の面状照明装置は、照明装置として用いられている棒状の蛍光灯と同様の棒状とすることもでき、蛍光灯と同様の用途に用いることもできる。
なお、本実施形態では、導光板の光射出面に拡散フィルムのみを配置したが、上述した面状照明装置と同様の各種光学部材を配置することで、上述と同様の効果を得ることができる。【０１２９】
また、面状照明装置の形状は円筒形状に限定されない。
図２２Ａ及び図２２Ｂは、面状照明装置のさらに他の実施例を示す図であり、具体的には、図２２Ａは、面状照明装置３２０の概略側面図であり、図２２Ｂは、面状照明装置３２０を長手方向の断面を示す概略断面図である。
図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、面状照明装置３２０は、光源３２２と、導光板３２４と、反射フィルム３２６とを有する。また、図示は省略したが、導光板３２４の外周面には、面状照明装置３００と同様に、拡散フィルム及びアクリルパイプが配置されている。
面状照明装置３２０は、光源３２２から射出された光の入射方向に垂直な断面が、円形の面状照明装置３００を半分した半円筒形状に形成されている。つまり、光源３２２、導光板３２４及び反射フィルム３２６が半円筒形状に形成されている。
面状照明装置を半円筒形状としても好適に用いることができる。例えば、蛍光灯と同様に室内照明として天井に配置する場合は、半円筒形状とすることで、天井側に光を照射することなく、室内を明るくすることができる。これにより、効率よく室内を照明することができる。【０１３０】
図２１に示した面状照明装置３００では、円筒形状の導光板を直管の棒状としたが、円筒形状の導光板を、折り曲げ曲管として、面状照明装置をリング状にしてもよい。
図２３、図２４及び図２５は、それぞれ面状照明装置をリング状にした形状の一例を示す概略正面図である。
図２３に示す面状照明装置３３０は、４つの光源３３２と、４つの導光板３３４とを有する。
導光板３３２は、外周面が光射出面となる円筒形状であり、光入射面となる端面から他方の端面に向かうに従ってその厚みが厚くなる形状である。また、導光板３３４は、端面から端面までの円筒の中心線が９０度の円弧となる曲管である。
この導光板３３２は、端面が隣接する導光板３３２の端面と向かい合うように配置され、連結された４つの導光板３３２が、１つのリング形状となる。
また、導光板３３４の一方の端面には、ぞれぞれ光源３３２が配置されている。【０１３１】
このように導光板３３２を曲管形状とし複数連結して配置することで、リング状の面状照明装置とすることができる。【０１３２】
また、面状照明装置３３０では、４つの導光板により、リング形状の面状照明装置としたが、これに限定されず、例えば、図２４に示すように、１つの導光板を円筒形状の中心線が円形となる形状することで、１つの導光板３４４とその端面に配置する２つの光源３４２とを有する面状照明装置３４０でリング状の面状照明装置とすることもできる。
また、導光板の円筒形状の中心線の円弧の角度を設定することで、任意の数の導光板でリング状にすることができる。
また、面状照明装置は、棒状、リング状に限定されず、種々の形状とすることができる。【０１３３】
さらに、導光板を円筒形状とする場合には、図２５Ａに示すように、面状照明装置３５０の円筒形状の導光板３５４の一部に溝３５４ａを形成することが好ましい。つまり、図２５Ｂに示すように、光源３４２から射出された光の入射方向に垂直な断面において、導光板３５４の一部に溝３５４ａすることが好ましい。
導光板３５４に溝３５４ａを形成することで、導光板３５４の内面側に、反射フィルム３４６を簡単に配置することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明の面状照明装置は、液晶ディスプレイ、オーバーヘッドプロジェクター、広告用電飾看板、室内、室外照明などに利用される面状照明装置（バックライトユニット）として利用することができる。
【図１】
0004709230.tif 000004
【図２】
0004709230.tif 000005
【図３】
0004709230.tif 000006
【図４】
0004709230.tif 000007
【図５】
0004709230.tif 000008
【図６】
0004709230.tif 000009
【図７】
0004709230.tif 000010
【図８】
0004709230.tif 000011
【図９】
0004709230.tif 000012
【図１０】
0004709230.tif 000013
【図１１】
0004709230.tif 000014
【図１２】
0004709230.tif 000015
【図１３】
0004709230.tif 000016
【図１４】
0004709230.tif 000017
【図１５】
0004709230.tif 000018
【図１６】
0004709230.tif 000019
【図１７】
0004709230.tif 000020
【図１８】
0004709230.tif 000021
【図１９】
0004709230.tif 000022
【図２０】
0004709230.tif 000023
【図２１】
0004709230.tif 000024
【図２２】
0004709230.tif 000025
【図２３】
0004709230.tif 000026
【図２４】
0004709230.tif 000027
【図２５】
0004709230.tif 000028