(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状光源、および矩形状の光射出面と前記光射出面の反対側の面に前記線状光源を収納するために形成された平行溝とを備え、前記線状光源から入射した光を拡散し前記光射出面から射出する導光板を有する導光板組立体と、
一方の面が開放され、前記導光板組立体を前記導光板の前記平行溝が形成された面側から収納する第１筐体、矩形状の開口部が形成され、前記導光板の前記光射出面側から前記導光板組立体が収納された前記第１筐体を覆う第２筐体を備える筐体とを有し、
前記筐体は、前記導光板と前記第２筐体との間で、前記導光板の外縁の前記線状光源の軸に平行な２辺に沿ってそれぞれ配置された第１の弾性部材と、前記導光板と前記第１筐体との間で、前記導光板の外縁の前記線状光源の軸に直交する２辺に沿ってそれぞれ配置された第２の弾性部材とを有することを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記筐体は、さらに、前記導光板と前記第２筐体との間で、前記導光板の外縁の前記線状光源の軸に直交する２辺に沿ってそれぞれ配置された第３の弾性部材とを有する請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
線状光源、および矩形状の光射出面と前記光射出面の反対側の面に前記線状光源を収納するために形成された平行溝とを備え、前記線状光源から入射した光を拡散し前記光射出面から射出する導光板を有する導光板組立体と、
一方の面が開放され、前記導光板組立体を前記導光板の前記平行溝が形成された面側から収納する第１筐体、矩形状の開口部が形成され、前記導光板の前記光射出面側から前記導光板組立体が収納された前記第１筐体を覆う第２筐体を備える筐体とを有し、
前記導光板の前記光射出面とは反対側の面の前記第１筐体との間に配置された反射シートと、
前記導光板の前記光射出面の前記第２筐体との間に、前記導光板の前記光射出面を覆うように、配置されたシート状の光学部材とを有し、
前記筐体は、前記光学部材と前記第２筐体との間で、前記光学部材の外縁の前記線状光源の軸に平行な２辺に沿ってそれぞれ配置された第１の弾性部材と、前記第１筐体と前記導光板の側面との間に配置された第２の弾性部材とを有することを特徴とする面状照明装置。
【請求項４】
前記光学部材は、拡散シート、プリズムシートおよび透過率調整部材の少なくとも１つを有する請求項３に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記筐体は、さらに、前記光学部材と前記第２筐体との間で、前記光学部材の外縁の前記線状光源の軸に直交する２辺に沿ってそれぞれ配置された第３の弾性部材とを有する請求項３または４に記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記第１および第３の弾性部材は、無荷重時の厚みが前記光学部材と前記第２筐体とで形成される前記光射出面に垂直な方向における空隙の厚みよりも厚い請求項２または５に記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記第１および第３の弾性部材は、ショア硬さが３０以上９５以下である請求項６に記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記第１筐体の前記導光板の側面と対向した面の端部が前記導光板の光射出面よりも前記第２筐体側に突出している請求項１〜７のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項９】
前記導光板は、前記線状光源の軸に垂直な断面において、前記平行溝から離れるに従って前記光射出面に垂直な方向の厚みが薄くなる断面形状である請求項１〜８のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１０】
前記導光板は、
矩形状の個別光射出面と、
前記線状光源の軸に平行で前記個別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、
前記平行溝の両側に前記線状光源の軸を含み前記個別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線状光源の軸に直交する方向に、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導光板ユニットを複数有し、
隣接する前記導光板ユニットの前記薄肉端部は連結され、連結された前記導光板ユニットの前記個別光射出面は同一平面を形成する前記光射出面を構成する請求項１〜９のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１１】
前記筐体は、さらに、前記導光板の平行溝と隣接する平行溝との間に対応する前記第１筐体の前記導光板側の面に配置され、前記導光板を支持する導光板支持部材を有する請求項９または１０に記載の面状照明装置。
【請求項１２】
前記導光板支持部材は、前記導光板の前記光射出面と逆側の面に沿った形状を有する請求項１１に記載の面状照明装置。
【請求項１３】
前記導光板支持部材は、樹脂で形成されている請求項１１または１２に記載の面状照明装置。
【請求項１４】
前記導光板支持部材は、ゴム弾性体で形成されている請求項１１または１２に記載の面状照明装置。
【請求項１５】
前記筐体は、さらに、前記導光板支持部材を前記第１筐体に固定する位置決め機構を有する請求項１１〜１４のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１６】
前記導光板支持部材および前記第１筐体はゲージホールを備え、
前記筐体は、前記導光板支持部材および前記第１筐体の前記ゲージホールに嵌め込まれ、前記導光板支持部材を前記第１筐体に固定するピンを有する請求項１１〜１５のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１７】
前記筐体は、さらに、前記第１筐体の側面に、前記第１筐体の外周に垂直な面における断面が、前記光射出面の反対側の面が解放されたＵ字形状を有する折り返し部材を有し、
前記折り返し部材は、前記第１筐体の側面に接合され、かつ、前記光射出面側の面が前記第２筐体の前記光学部材側の面と接合する請求項１〜１６のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項１８】
前記第１筐体と前記折り返し部材とが一体である請求項１７に記載の面状照明装置。
【請求項１９】
線状光源と
矩形状の光射出面と前記光射出面の反対側の面に前記線状光源を収納するために形成された平行溝、および、前記線状光源の軸に垂直な断面において、前記平行溝から離れるに従って前記光射出面に垂直な方向の厚みが薄くなる断面形状を有する凹部を備え、前記線状光源から入射した光を拡散し前記光射出面から射出する導光板と
を有する導光板組立体と、
一方の面が開放され、前記導光板組立体を前記導光板の前記平行溝が形成された面側から収納する第１筐体と
矩形状の開口部が形成され、前記導光板の前記光射出面側から前記導光板組立体が収納された前記第１筐体を覆う第２筐体と
を備える筐体とで成り、
前記筐体は、さらに、前記第１筐体の前記導光板側の面に凹部に対応して配置され、前記導光板を支持する導光板支持部材と、前記第１筐体の側面のうち、前記線状光源の軸と平行な側面に接合され、前記第１筐体の外周に垂直な面における断面が、前記光射出面の反対側の面が解放されたＵ字形状を有する折り返し部材とを有し、
前記折り返し部材の前記光射出面側の面が前記第２筐体の前記光学部材側の面と接合することを特徴とする面状照明装置。
【請求項２０】
前記導光板は、
矩形状の個別光射出面と、
前記線状光源の軸に平行で前記個別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、
前記平行溝の両側に前記線状光源の軸を含み前記個別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線状光源の軸に直交する方向に、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導光板ユニットを複数有し、
隣接する前記導光板ユニットの前記薄肉端部は連結され、連結された前記導光板ユニットの前記個別光射出面は同一平面を形成する前記光射出面を構成し、かつ、前記連結された傾斜背面で前記凹部を構成する請求項１９に記載の面状照明装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載の面状照明装置と、
前記面状照明装置の光射出面側に配置された液晶パネル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、光源から射出された光を拡散して光射出面から照明光を射出する導光板を有し、屋内外を照明する面状照明装置、もしくは液晶表示パネルや広告パネルや広告塔や看板などのバックライトとして用いられる面状照明装置およびこれを用いる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【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、および拡散シートなどの部品を用いて構成される。
近年、液晶表示装置の薄型化、低消費電力化が要望されており、それを実現するために種々の形状の導光板が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、矩形状光射出面と、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、前記肉厚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出射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、を有する透明な導光板であって、前記矩形状光射出面の前記平行溝に相当する第１部分において前記平行溝に収納された棒状光源からの射出光によって形成される照度又は輝度のピーク値の、前記傾斜背面部に相当する第２部分において前記射出光によって形成される照度又は輝度の平均値に対する比に応じて、前記平行溝の前記直交方向の断面形状において、前記平行溝の前記矩形状光射出面に垂直な中心線に対して、前記矩形状光射出面に向かって前記平行溝の先端部分を対称に細くしたことを特徴とする導光板を用いた面状照明装置が開示されている。
【０００４】
このように、導光板を上述の特許文献１に記載された形状とすることで、導光板を薄型化でき、かつ軽量化でき、その光出射面からより均一でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することができる。
【０００５】
また、導光板を支持する構造としては、特許文献２に、表示パネルと該表示パネルに光を照射する面光源を重ね合わせて筐体に固定した表示装置であって、該表示パネルと該面光源が板状透明弾性体を介して重ね合わされていることを特徴とする表示装置が開示されている。
また、特許文献３には、透明部材で略矩形所として形成された導光板と、該導光板の少なくとも２辺を取囲んで形成されるフレームと、前記導光板の照射面側を覆う拡散シートを含む液晶用バックライト装置において、前記導光板とフレームとが変形緩和手段を設けて一体形成されていることを特徴とする液晶用バックライト装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３４３９７号公報
【特許文献２】特開平０９−１２７８７９号公報
【特許文献３】特開平１０−６８８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に示すように、導光板に１つ以上の溝を形成し、その溝に線状光源を配置する面状照明装置では、線状光源の発熱により導光板に反りが生じてしまうため、設計どおりの光学特性が得られず輝度むら等が生じてしまうという問題点がある。
特に、特許文献１に記載の導光板を複数連結させた導光板を用いる場合は、多数の光源を用い、かつ光源を溝に配置するため、導光板に与える熱の影響が大きくなり、導光板がより大きく反るため問題となる。
【０００８】
しかしながら、引用文献２に記載された表示装置と同様の方法で、導光板と表示パネルとの間に弾性体を配置しても、表示パネルに対する導光板の変形を抑えることはできず、導光板が表示パネルを押してしまい、表示ムラが発生する可能性がある。
また、引用文献３に記載されたバックライト装置では、周囲温度、湿度の変化による寸法変化が導光板とフレームの両方で同様に生じるため、導光板の反りを抑えることはできない。
【０００９】
特に、導光板の溝に線状光源を配置した構成では、発熱部となる光源が多いため、熱の影響等で反り変形が大きくなり、特許文献２に記載された表示装置、特許文献３に記載されたバックライト装置では、導光板の変形を矯正することができなかった。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、導光板の反りを抑制し、均一でむらのない照明光を射出することができる面状照明装置およびそれを用いる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様の第１の形態は、線状光源、および矩形状の光射出面と前記光射出面の反対側の面に前記線状光源を収納するために形成された平行溝とを備え、前記線状光源から入射した光を拡散し前記光射出面から射出する導光板を有する導光板組立体と、一方の面が開放され、前記導光板組立体を前記導光板の前記平行溝が形成された面側から収納する第１筐体、矩形状の開口部が形成され、前記導光板の前記光射出面側から前記導光板組立体が収納された前記第１筐体を覆う第２筐体を備える筐体とを有し、前記筐体は、前記導光板と前記第２筐体との間で、前記導光板の外縁の前記線状光源の軸に平行な２辺に沿ってそれぞれ配置された第１の弾性部材と、前記導光板と前記第１筐体との間で、前記導光板の外縁の前記線状光源の軸に直交する２辺に沿ってそれぞれ配置された第２の弾性部材とを有するを有す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。
【００１２】
ここで、前記筐体は、さらに、前記導光板と前記第２筐体との間で、前記導光板の外縁の前記線状光源の軸に直交する２辺に沿ってそれぞれ配置された第３の弾性部材を有することが好ましい。
また、前記第１および第３の弾性部材は、無荷重時の厚みが前記光学部材と前記第２筐体とで形成される前記光射出面に垂直な方向における空隙の厚みよりも厚いことが好ましい。
【００１３】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様の第２の形態は、線状光源、および矩形状の光射出面と前記光射出面の反対側の面に前記線状光源を収納するために形成された平行溝とを備え、前記線状光源から入射した光を拡散し前記光射出面から射出する導光板を有する導光板組立体と、一方の面が開放され、前記導光板組立体を前記導光板の前記平行溝が形成された面側から収納する第１筐体、矩形状の開口部が形成され、前記導光板の前記光射出面側から前記導光板組立体が収納された前記第１筐体を覆う第２筐体を備える筐体とを有し、前記導光板の前記光射出面とは反対側の面の前記第１筐体との間に配置された反射シートと、前記導光板の前記光射出面の前記第２筐体との間に、前記導光板の前記光射出面を覆うように、配置されたシート状の光学部材とを有し、前記筐体は、前記光学部材と前記第２筐体との間で、前記光学部材の外縁の前記線状光源の軸に平行な２辺に沿ってそれぞれ配置された第１の弾性部材と、前記第１筐体と前記導光板の側面との間に配置された第２の弾性部材とを有す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。
【００１４】
ここで、前記光学部材は、拡散シート、プリズムシートおよび透過率調整部材の少なくとも１つを有することが好ましい。
また、前記筐体は、さらに、前記光学部材と前記第２筐体との間で、前記光学部材の外縁の前記線状光源の軸に直交する２辺に沿ってそれぞれ配置された第３の弾性部材を有することが好ましい。
また、前記第１および第３の弾性部材は、無荷重時の厚みが前記光学部材と前記第２筐体とで形成される前記光射出面に垂直な方向における空隙の厚みよりも厚いことが好ましい。
【００１５】
また、第１の態様の第１の形態および第２の形態において、前記第１および第３の弾性部材は、ショア硬さが３０以上９５以下であることが好ましい。
さらに、前記第１筐体の前記導光板の側面と対向した面の端部が前記導光板の光射出面よりも前記第２筐体側に突出していることが好ましい。
また、前記導光板は、前記線状光源の軸に垂直な断面において、前記平行溝から離れるに従って前記光射出面に垂直な方向の厚みが薄くなる断面形状であることが好ましい。
また、前記導光板は、矩形状の個別光射出面と、前記線状光源の軸に平行で前記個別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、前記平行溝の両側に前記線状光源の軸を含み前記個別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線状光源の軸に直交する方向に、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導光板ユニットを複数有し、隣接する前記導光板ユニットの前記薄肉端部は連結され、連結された前記導光板ユニットの前記個別光射出面は同一平面を形成する前記光射出面を構成することが好ましい。
【００１６】
前記筐体は、さらに、前記導光板の平行溝と隣接する平行溝との間に対応する前記第１筐体の前記導光板側の面に配置され、前記導光板を支持する導光板支持部材を有することが好ましい。
また、前記導光板支持部材は、前記導光板の前記光射出面と逆側の面に沿った形状を有することが好ましい。
また、前記導光板支持部材は、樹脂またはゴム弾性体で形成されていることが好ましい。
前記筐体は、さらに、前記導光板支持部材を前記第１筐体に固定する位置決め機構を有することが好ましい。
また、前記導光板支持部材および前記第１筐体はゲージホールを備え、前記筐体は、前記導光板支持部材および前記第１筐体の前記ゲージホールに嵌め込まれ、前記導光板支持部材を前記第１筐体に固定するピンを有することが好ましい。
また、前記筐体は、さらに、前記第１筐体の側面に、前記第１筐体の外周に垂直な面における断面が、前記光射出面の反対側の面が解放されたＵ字形状を有する折り返し部材を有し、前記折り返し部材は、前記第１筐体の側面に接合され、かつ、前記光射出面側の面が前記第２筐体の前記光学部材側の面と接合するのが好ましい。
さらに、前記第１筐体と前記折り返し部材とが一体であるのが好ましい。
【００１７】
また、上記課題を解決するために本発明の第１の態様の第３の形態は、線状光源と矩形状の光射出面と前記光射出面の反対側の面に前記線状光源を収納するために形成された平行溝、および、前記線状光源の軸に垂直な断面において、前記平行溝から離れるに従って前記光射出面に垂直な方向の厚みが薄くなる断面形状を有する凹部を備え、前記線状光源から入射した光を拡散し前記光射出面から射出する導光板とを有する導光板組立体と、一方の面が開放され、前記導光板組立体を前記導光板の前記平行溝が形成された面側から収納する第１筐体と矩形状の開口部が形成され、前記導光板の前記光射出面側から前記導光板組立体が収納された前記第１筐体を覆う第２筐体とを備える筐体とで成り、前記筐体は、さらに、前記第１筐体の前記導光板側の面に凹部に対応して配置され、前記導光板を支持する導光板支持部材と、前記第１筐体の側面のうち、前記線状光源の軸と平行な側面に接合され、前記第１筐体の外周に垂直な面における断面が、前記光射出面の反対側の面が解放されたＵ字形状を有する折り返し部材とを有し、前記折り返し部材の前記光射出面側の面が前記第２筐体の前記光学部材側の面と接合す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。
また、前記導光板は、矩形状の個別光射出面と、前記線状光源の軸に平行で前記個別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、前記平行溝の両側に前記線状光源の軸を含み前記個別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線状光源の軸に直交する方向に、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導光板ユニットを複数有し、隣接する前記導光板ユニットの前記薄肉端部は連結され、連結された前記導光板ユニットの前記個別光射出面は同一平面を形成する前記光射出面を構成し、かつ、前記連結された傾斜背面で前記凹部を構成することが好ましい。
【００１８】
ここで、第１の態様の第１の形態、および、第２の形態において、前記筐体は、前記線状光源の軸と平行な両辺に、前記第１筐体と前記第２筐体とを接続させるＵ字形状の折り返し部材を有することが好ましい。
また、前記筐体は、さらに、前記線状光源の軸と直交する両辺に前記第１筐体と前記第２筐体とを接続させるＵ字状の折り返し部材を有することが好ましい。
さらに、前記筐体は、前記折り返し部材のＵ字形状の内側に配置された補強部材を有することが好ましい。
また、前記筐体は、前記線状光源の軸と平行に配置された前記折り返し部材の端部と、前記線状光源の軸と直交に配置された前記折り返し部材の端部とを連結する連結部材を有することが好ましい。
【００１９】
または、前記第２筐体は、前記線状光源の軸と平行な両辺の前記第１筐体との接続部にＵ字形状の折り返し部を有することが好ましい。
また、前記第２筐体は、さらに、前記線状光源の軸と直交する両辺の前記第１筐体との接続部にＵ字形状の折り返し部を有することが好ましい。
さらに、前記筐体は、前記折り返し部のＵ字形状の内側に配置された補強部材を有することが好ましい。
さらに、前記筐体は、前記線状光源の軸と平行に配置された前記折り返し部の端部と、前記線状光源の軸と直交して配置された前記折り返し部の端部とを連結する連結部材を有することが好ましい。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、上記のいずれかに記載の面状照明装置と、前記面状照明装置の光射出面側に配置された液晶パネル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】
【００２１】
本発明の第１の態様によれば、導光板を反りを抑制することができ、かつ、導光板が他の部材と衝突し、損傷することも防止できる。これにより、導光板の反りにより輝度むらが生じることを防止でき、輝度むらが抑制された光を光射出面から射出させることができる面状照明装置を提供することができる。
さらに、導光板側面と第２筐体との間隔を０．１ｍｍ以下とすることで、好ましくは導光板側面と第２筐体との間に弾性部材を配置することで、導光板の反りをより確実に抑制することができる。
【００２２】
さらに、本発明の第２の態様によれば、面状照明装置全体に反りが生じることが防止できることで、面状照明装置が液晶表示パネルを押して表示ムラが発生することを防止できる。これにより、光の利用効率が高く、より均一でむらの少ない、かつより高輝度な表示を行うことができる液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る面状照明装置を備える本発明の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。
【００２４】
図１は、本発明の第１の態様の第１の実施形態に係る面状照明装置を用いた本発明の第２の態様の液晶表示装置の一実施形態の外観の概略を示す部分破断斜視図である。図２は、図１に示す面状照明装置の一実施形態の概略部分断面図である。図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２に示す面状照明装置に用いられる１つの導光板ユニットに対応する面状照明装置本体の斜視図と断面図である。
【００２５】
図１に示すように、液晶表示装置２は、基本的に、面状照明装置１０と、面状照明装置１０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とを有する。なお、図１では、液晶表示装置２の１つの隅のみを示しているが、液晶表示パネル４および面状照明装置１０の４隅は図示した形状と対称な形状である。また、図１では、面状照明装置１０を明確に示すため、液晶表示パネル４の一部を省略している。
【００２６】
図１に示した液晶表示装置において、液晶表示パネル４には、例えば、ＧＨ，ＰＣ，ＴＮ，ＳＴＮ，ＥＣＢ，ＰＤＬＣ，ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ），ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｅｄ）方式の各種（ＭＶＡ，ＰＶＡ，ＥＶＡ）、ＯＣＢ、強誘電性液晶、反強誘電性液晶などの液晶表示モードに従う液晶表示パネルを利用することができる。また、液晶表示パネル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。
【００２７】
面状照明装置１０は、液晶表示パネル４の画像表示面と略同一サイズの光射出面（発光面）を有し、液晶表示パネル４の背後に配置され、液晶表示パネル４の全面に均一な光を照射する。
【００２８】
図２に示すように、面状照明装置１０は、基本的に、照明装置本体１１と、照明装置本体１１を支持し、固定する筐体２４とを有する。
ここで、照明装置本体１１は、複数の光源１２と、プリズムシート１３、拡散シート１４と、透過率調整部材１６と、導光板１８と、リフレクタ２０と、反射シート２２とを有する。筐体２４は、下部筐体４０と、折り返し部材４２と、上部筐体４４と、補強部材４６と、導光板支持部材４８と、Ｌ字金具５０と、弾性部材５２とを有する。
【００２９】
以下、照明装置本体１１について説明する。
導光板１８は、複数の導光板ユニット１９から構成される。
導光板ユニット１９は、図３（ｂ）に示すように、矩形状の個別光射出面１９ａと、その一辺に平行な厚肉部１９ｂと、この厚肉部１９ｂの両側に前記一辺に平行に形成される薄肉端部１９ｃと、厚肉部１９ｂから前記一辺に直交する方向に両側の薄肉端部１９ｃに向かって肉厚が薄くなり、傾斜面１９ｄを形成する傾斜背面部１９ｅと、肉厚部１９ｂ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１９ｆとを有する。すなわち、導光板ユニット１９は、表面１９ａ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１９は、一方の面（個別光射出面１９ａ）が平坦となっており、他方の面（傾斜背面部１９ｅ）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１９ｄを光射出面１８ａ側に凸の曲面として形成しているが、平面としてもよい。
【００３０】
導光板１８は、隣接した導光板ユニット１９の薄肉端部１９ｃを連結して構成される。
隣接した導光板ユニット１９の薄肉端部１９ｃを連結させ、連結させた複数の導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａを同一平面に配置することで、導光板１８の光射出面１８ａが形成される。
【００３１】
光源１２は、導光板ユニット１９の平行溝１９ｆ内に配置され、駆動ユニット６と接続されている。また、導光板１８の光射出面１８ａ（導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａ）側には、透過率調整部材１６、拡散シート１４、プリズムシート１３が積層されている。反射シート２２は、導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄ側に配置され、リフレクタ２０は、導光板ユニット１９ａの平行溝１９ｆを塞ぐように光源１２の背面に配置されている。ここで、筐体２４については、後ほど詳述するが、反射シート２２、リフレクタ２０、光源１２、導光板１８（導光板ユニット１９）、透過率調整部材１６、拡散シート１４、プリズムシート１３を光射出面側と傾斜面側とから挟み込み、固定する。
【００３２】
次に、照明装置本体１１の各部についてより詳細に説明する。
光源１２は、細径の棒状の冷陰極管であり、液晶表示パネル４を照明するために用いられる。光源１２は、導光板１８の導光板ユニット１９に形成された平行溝１９ｆ内に配置され、駆動ユニット６と接続されている。ここでは、光源１２として冷陰極管を用いたが、本発明はこれに限定されず、棒状光源（線状光源）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（熱陰極管）、冷陰極管、熱陰極管、外部電極管、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ等の光源を用いることができ、特に、冷陰極管、外部電極管又は発光ダイオードが好ましい。
また、導光板ユニット１９の平行溝１９ｆと同等の長さを有する円柱状または角柱状の透明な導光体を用い、その導光体の上面および底面に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、導光体の上面および底面から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。
【００３３】
プリズムシート１３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の導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａ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１３は、そのプリズム列の延在する方向が導光板ユニット１９の平行溝１９ｆと平行になるように配置されている。また、プリズムシート１３は、プリズムの頂角が後述する上部筐体４４と対向するように、つまり、プリズムの底面が導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａと対向するように配置される。
【００３４】
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。
【００３５】
ここで、本実施形態ではプリズムシートを一枚としたが、プリズムシートを２枚配置してもよい。プリズムシートを２枚配置する場合は、プリズムシートの一方を、そのプリズム列の延在する方向が導光板ユニット１９の平行溝１９ｆと平行になるように配置し、他方は垂直になるように配置することが好ましい。すなわち、プリズムシートは、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ことが好ましい。また、また、プリズムシート１３は、プリズムの頂角が後述する上部筐体４４と対向するように、つまり、プリズムの底面が導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａと対向するように配置される。
ここで、プリズムシートの配置順序は、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を配置し、そのプリズムシートの上に、導光板ユニット１９の平行溝１９ｆ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。
【００３６】
本発明においては、更に、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、反射シート２２と導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａと反対側の傾斜面１９ｄとの間にもプリズムシート２１を設けることが好ましい。図４（ａ）は、反射シート２２と導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄとの間にプリズムシート２１が配置されている様子を示す概略断面図であり、図４（ｂ）は、反射シート２２と導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄとの間に配置されているプリズムシート２１を導光板側から見た概略平面図であり、図４（ｃ）は、反射シート２２と導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄとの間に配置されているプリズムシート２１の概略横断面図である。反射シート２２と導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄとの間に設けられるプリズムシート２１は、プリズム２１ａの延在する方向が導光板ユニット１９の平行溝１９ｆと垂直になるように配置されるとともに、プリズム２１ａの頂角が導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄと対向するように配置することが好ましい。
【００３７】
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、導光板の光射出面側にプリズムシート、好ましくはさらに導光板の傾斜面側にプリズムシートを用いているが、導光板ユニット１９の平行溝１９ｆによる個別光射出面１９ａにおける輝度がより均一化されている場合には、導光板の傾斜面側のプリズムシートはもちろん不要であるし、導光板の光射出面側の２枚のプリズムシートのどちらか一方、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。
【００３８】
図３において、拡散シート１４は、導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａ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平板状部材に光拡散性を付与して形成される。その方法は特に限定されないが、例えば、上記平板状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化（以降これらを施した面を「砂擦り面」という。）を施して拡散性を付与したり、表面に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り、上記の樹脂中に光を散乱させる前述の顔料、ビーズ類を混練することで形成される。本発明において、拡散シート１４としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散シートを用いることができる。
本発明において、拡散シート１４としては、上記の素材を用い、かつ、光拡散性を付与した厚み５００μｍ以下のフィルム状部材を用いることも好ましい。
【００３９】
拡散シート１４は、導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａ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１９の個別光射出面１９ａからの光量分布に応じて適宜変更し得る。このように拡散シート１４を導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａから所定の間隔だけ離すことにより、導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａから射出する光が、個別光射出面１９ａと拡散シート１４の間で更にミキシング（混合）される。これにより、拡散シート１４を透過して液晶表示パネル４を照明する光の輝度を、より一層均一化することができる。拡散シート１４を導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａから所定の間隔だけ離す方法としては、例えば、拡散シート１４と導光板１８との間にスペーサを設ける方法を用いることができる。
特に、面状照明装置１０の厚みを少し厚くしてもよい場合には、導光板ユニット１９の平行溝１９ｆの断面形状によって、平行溝１９ｆに相当する導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａ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シート１４と導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａとの間に間隙を設けて、拡散シート１４から射出される照明光の輝度分布を均一にしても良い。また、導光板ユニット１９の平行溝１９ｆ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１９ｆに相当する導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａ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、拡散シート１４と導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａとの間に間隙を設けて、拡散シート１４から射出される照明光の輝度分布を均一にしても良い。
【００４０】
透過率調整部材１６は、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６０と、透明フィルム６０の表面に配置される多数の透過率調整体６２とを有する。
【００４１】
透明フィルム６０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。
【００４２】
透過率調整体６２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６０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６２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６２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。
【００４３】
図３において、反射シート２２は、導光板ユニット１９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１９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１９の下面（傾斜面）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１９の平行溝１９ｆ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１９の平行溝１９ｆの側壁面から光を入射させることができる。
【００４４】
反射シート２２は、導光板ユニット１９の背面（図中、下面）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。
【００４５】
また、反射シートを、導光板の光射出面と対向する側の面の平行溝を除いた部分、例えば傾斜面に直接貼り付けても良い。また、反射シートを導光板に直接貼り付けることに限定されず、反射シートと同等の機能を有する塗料を導光板に直接塗布しても良い。
このように、反射シートを直接貼り付ける、または、塗料を直接塗布することで、出射効率を向上させることができ、また、反射シートの取り付け誤差による、輝度むらの発生を防止できる。
【００４６】
上述したように、導光板１８は、複数の導光板ユニット１９を有し、隣接した導光板ユニット１９の薄肉端部１９ｃが連結されている。
隣接した導光板ユニット１９の薄肉端部１９ｃを連結させ、連結させた複数の導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａを同一平面に配置することで、導光板１８の光射出面１８ａが形成される。
【００４７】
導光板１８は、例えば、加熱した原料樹脂を押し出し成形や射出成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注型重合法等を用いて製造することができる。導光板１８の材料としては、例えば、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。透明樹脂に光を散乱させるための微粒子を混入させる場合は、その微粒子は等方性を有していてもよいし、異方性を有していてもよい。
【００４８】
図３に示す構造を有する導光板ユニット１９において、その平行溝１９ｆに配置された光源１２から放射される光のうち、平行溝１９ｆを形成する側壁から導光板ユニット１９の内部に入射した光は、導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄで反射した後、個別光射出面１９ａから出射する。このとき、導光板ユニット１９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１９の傾斜面１９ｂ側に形成された反射シート２２により反射して再び導光板ユニット１９の内部に入射して個別光射出面１９ａから出射する。こうして、導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａから均一な光が放射される。導光板ユニット１９の個別光射出面１９ａから均一な光が放射されることで、導光板ユニット１９を複数連結させた導光板１８の光射出面１８ａから均一な光が放射される。
【００４９】
筐体２４は、上述したように、照明装置本体１１を支持し、固定するものであり、下部筐体４０と、折り返し部材４２と、上部筐体４４と、補強部材４６と、導光板支持部材４８と、Ｌ字金具５０と、弾性部材５２とを有する。
【００５０】
下部筐体４０は、導光板ユニット１９（導光板１８）の個別光射出面１９ａ側の面が開放された箱型の形状を有する。つまり、下部筐体４０は、導光板ユニット１９（導光板１８）の傾斜面１９ｄ側の全面、および導光板１８の側面の全面を覆う形状を有する。
【００５１】
折り返し部材４２は、下部筐体４０の外周、つまり下部筐体４０の側面の４辺に設けられている。折り返し部材４２は、下部筐体４０の外周に垂直な面における断面が光射出面の反対側の面が開放されたＵ字形状を有し、下部筐体４０に接合されている。
【００５２】
上部筐体４４は、プリズムシート１３の光射出面側に配置され、一部が折り返し部材４２に接合されている。上部筐体４４は、導光板１８の光射出面１８ａよりも小さい矩形状の開口部を備え、導光板１８の光射出面１８ａ上に張り出した部分がプリズムシート１３の光射出面１８ａ側の外縁と当接している。
【００５３】
上部筐体４４と下部筐体４０とは、導光板１８と導光板１８に積層された透過率調整部材１６、拡散板１４、プリズムシート１３、反射フィルム２２、すなわち照明装置本体１１と、さらに、導光板支持部材４８、弾性部材５２を、光射出面側とその反対側の面から挟み込み、固定する。
ここで、下部筐体４０と折り返し部材４２との接合方法、折り返し部材４２と上部筐体４４との接合方法としては、ボルトおよびナット等を用いる方法、接着剤を用いる方法等種々の方法を用いることができる。
【００５４】
補強部材４６は、光射出面側の面が開放されたＵ字形状を有し、折り返し部材４２のＵ字形状の内側に設けられている、つまり、折り返し部材４２の内壁面に嵌挿されている。補強部材４６のＵ字形状の外側の面と折り返し部材４２のＵ字形状の内側の面とが当接し、ボルトおよびナットにより接合されている。なお、折り返し部材４２と補強部材４６との接合方法としては、上述した種々の接合方法を用いることができる。また、補強部材４６の材料としては、アルミニウム、鉄鋼材（圧延鋼材など）等の金属を用いることができる。補強部材としてアルミニウムを用いることで軽量化することができ、鉄鋼材を用いることで強度を高くすることができる。
【００５５】
導光板支持部材４８は、下部筐体４０と導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄとの間に、隣接する導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄで形成される凹部に対応して配置されている。ここで、導光板支持部材４８と導光板ユニット１９との間には、上述した反射フィルム２２が配置されている。
【００５６】
導光板支持部材４８は、ポリカーボネート等の樹脂により形成され、導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄの形状に合わせた凸形状、つまり、導光板支持部材４８は、光射出面側の形状が導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄと略同じ形状を有し、導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄに形成される凹部毎に配置されている。また、導光板支持部材４８は、光源１２側の端部に逃げを有する。
さらに、導光板支持部材４８には、ゲージホール４８ａが形成されている。また、下部筐体４０にもゲージホール４０ａが形成されている。ピン５６は、対応するゲージホール４８ａとゲージホール４０ａとに嵌め込まれ、導光板支持部材４８を下部筐体４０の所定位置に固定させる。
【００５７】
図５は、面状照明装置１０の筐体のＬ字金具５０を拡大して示した概略斜視図である。
図５に示すように、Ｌ字金具５０は、筐体２４の隅に配置され、筐体２４の隅の隣接する２つの折り返し部材４２の端部に接合されている。つまり、Ｌ字金具５０は、Ｌ字の一辺が光源１２の軸と平行に配置された折り返し部材４２の端部に接合され、Ｌ字の他方の辺が光源の軸と垂直に配置された折り返し部材４２の端部に接合されている。
【００５８】
弾性部材５２は、ゴム、発泡体等の弾性材料で形成され、断面が矩形の棒型形状を有し、プリズムシート１３と上部筐体４４との間に配置される。つまり、プリズムシート１３と上部筐体４４とは、弾性部材５２を介して重ね合わされている。
この弾性部材５２は、図６に示すように、プリズムシート１３の光射出面側の外縁の４辺に配置される。
【００５９】
弾性部材５４は、断面が矩形の棒形状を有し、導光板１８の外周面、つまり導光板の側面のうちの光源１２の軸と平行な面、つまり、導光板ユニット１９の平行溝１９ｆと平行な面の一方の面と、その面に対応する下部筐体４０の側面との間に配置されている。つまり、弾性部材５４は、下部筐体４０および導光板１８と接している。また、導光板１８の側面のうちの光源１２の軸と平行な面の弾性部材５４と接していない面とその面に対応する下部筐体４０の側面とは、直接接している。
【００６０】
このように本発明は、導光板１８等を上部筐体４４と下部筐体４０とで挟み込み、さらに、上部筐体４４とプリズムシート１３との間に弾性部材５２を配置することで、製作公差等によりプリズムシート１３と上部筐体４４との間に生じる空隙を埋めることができる。
これにより、上部筐体４４と下部筐体４０との間に配置されたプリズムシート１３、拡散シート１４、透過率調整部材１６、導光板１８、反射フィルム２２および導光板支持部材４８を固定することができる。
弾性部材５２を設けて上部筐体４４と下部筐体４０との間の空隙を埋め、上述した各部材を密着させて固定させることで、導光板１８の反りをより好適に抑制することができる。また、面状照明装置を移動させること等により、面状照明装置に振動が生じた場合も、例えば、導光板が他の部材と衝突し、導光板、光源等が破損することを防止できる。
【００６１】
ここで、弾性部材５２は、ショア硬さ３０以上９５以下の弾性材料で形成することが好ましい。
ショア硬さを３０以上とすることで、上部筐体４４と下部筐体４０との間に配置された各部材を好適に固定することができ、持ち運び等により面状照明装置１０に振動が生じた場合も、振動を吸収することができる。これにより、導光板１８と他の部材とが衝突すること、また、この衝突により導光板１８や光源１２等が破損することを防止できる。
また、ショア硬さを９５以下とすることで、導光板の反りが生じていない状態の場合も、プリズムシート１３と上部筐体４４との間に隙間が生じることなく配置することができ、導光板に反りが生じている状態の場合も、導光板の形状に応じて変形しつつ、反りを抑制することができる。これにより、導光板の一部に応力集中が生じて、導光板が破損することを防止できる。
また、導光板１８の反りの状態に関係なく、上部筐体４４と下部筐体４０との間に隙間がない状態とすることができる。これにより、例えば、面状照明装置１０の搬送時等の振動により導光板１８と他の部材、一例としては光源１２とが接触し、導光板１８や光源１２が破損することも防止できる。
【００６２】
具体的には、弾性部材５２として、ショア硬さが５０のシリコンゴムを用いた面状照明装置１０を立てた状態、つまり光射出面が地面に対して垂直にした状態で、全振幅を１．５ｍｍとし、振動周波数を１０Ｈｚから５５Ｈｚの間を１分間で１往復するという条件で、３方向にそれぞれ３０分間振動させた後も、良好な光学特性の光が光射出面から射出された。
これに対して、弾性部材５２として、ショア硬さが１０以下のスポンジを用いた面状照明装置１０を同様の条件で振動させたところ、一部の導光板が破損し射出光に輝度むらが生じた。
このように、弾性部材５２のショア硬さを３０以上とすることで、面状照明装置に振動や、衝撃が加わった場合でも導光板が破損することを防止できる。
【００６３】
さらに、弾性部材５２は、導光板１８の光射出面１８ａに垂直な方向の厚みをプリズムシート１３と上部筐体４４と間に生じる空隙よりも厚い形状とすることが好ましい。これにより、導光板１８等を常に上部筐体４４及び下部筐体４０により挟み込まれた状態とすることができ、導光板１８等を好適に固定することができる。
【００６４】
弾性部材５４により、製作公差等を緩和するために導光板１８の側面と下部筐体４０の側面との間に生じる空隙を埋め、導光板１８を下部筐体４０の所定位置に固定することができる。これにより、導光板１８が熱膨張により、光射出面に平行で、かつ光源の軸に垂直な方向に膨張した場合でも、導光板１８を固定している下部筐体４０および弾性部材５４から導光板１８の膨張を抑える方向に圧縮応力が作用する。これにより、導光板１８が光射出面に平行で、かつ光源の軸に垂直な方向に膨張し変形することを防止できる。
さらに、導光板１８と下部筐体４０との空隙を弾性部材５４で埋めて、下部筐体４０及び弾性部材５４により導光板１８を固定することで、導光板１８の光射出面に垂直な方向の反りも抑制することができる。
【００６５】
ここで、導光板の反りを好適に抑制できるという効果を有する点から、本実施形態のように、導光板の側面と下部筐体の側面との間に弾性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、導光板の側面の両面がそれぞれ下部筐体の側面と直接接触するようにしてもよい。
ここで、導光板の側面と下部筐体の側面との間に弾性部材を設けない場合は、導光板と下部筐体との空隙を組み付け可能な最小幅、具体的には、導光板の側面と下部筐体の側面との間隔を０．１ｍｍ以下とすることが好ましい。導光板の側面と下部筐体の側面との間隔を０．１ｍｍ以下とすることで、導光板が膨張すると導光板の側面と下部筐体の側面とが接触し、導光板の膨張を抑える方向に圧縮応力が作用する。これにより、導光板の変形を防止でき、導光板の光射出面側（液晶表示パネル側）に垂直な方向の反りを抑制することができる。
【００６６】
また、導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄと下部筐体４０との間に導光板支持部材４８を設けることで導光板ユニット１９を支持することができ、本実施形態のように凹凸形状を有する導光板の一部、例えば薄肉端部に応力が集中することを防止できる。
さらに、反射フィルム２２を導光板ユニット１９の傾斜面１９ｄに沿って配置することができ、光を効率よく反射させ、光の利用効率を向上させることができる。
また、平行溝の延在方向に垂直な断面において、導光板支持部材４８の光射出面に平行な方向の端部に逃げを形成することで、導光板支持部材４８自身の熱膨脹変形が生じた場合に、導光板に与える影響を緩和（小さく）することができる。
【００６７】
また、導光板支持部材４８と下部筐体４０とにゲージホール４８ａおよびゲージホール４０ａを設け、ピン５６を貫通させることで、導光板支持部材４８を高い位置精度で下部筐体４０に固定することができる。
【００６８】
なお、導光板支持部材４８の凸部の高さは、導光板ユニット１９の厚肉部１９ｂと薄肉端部１９ｃとの厚みの差、つまり導光板ユニット１９の凹部の高さよりも高いことが好ましい。これにより、導光板ユニット１９が、下部筐体４０に接触することを防止でき、導光板支持部材４８により導光板ユニット１９を確実に支持することができる。
【００６９】
また、導光板支持部材４８は、樹脂により形成することが好ましい。導光板支持部材４８を樹脂により形成することで、面状照明装置１０全体の重量の増加を抑えつつ、良好な光を光射出面から射出させることができる。
【００７０】
ここで、本実施形態では、導光板支持部材を樹脂により形成したが、本発明はこれに限定されず、ゴム等の弾性体により形成してもよい。導光板支持部材を弾性体とすることで、導光板の形状に応じて変形するため、導光板の形状と導光板支持部材の形状が一致しない場合でも、導光板を支持し、反射フィルムを導光板の傾斜面に密着させることができる。
【００７１】
ここで、本実施形態では、下部筐体４０と導光板支持部材４８とに形成したゲージホール４０ａ、４８ａにピン５６を嵌め込むことで導光板支持部材４８を下部筐体４０に固定したが、本発明はこれに限定されず、予め保持部材とピンを一体化しておき、筐体に形成された穴にはめ込む等の種々の位置決め機構を用いて、導光板支持部材４８を下部筐体４０に固定することができる。
【００７２】
さらに、下部筐体４０と上部筐体４４との間に折り返し部材４２を配置することで、筐体２４の剛性を高くすることができる。これにより、導光板１９の反りを矯正することができ、つまり、導光板に反りが生じることを防止でき、良好な光学特性を得ることができる。
特に、光を均一に効率よく射出させることができる反面、大きな反りが生じる本実施形態の平行溝１９ｆが形成され、かつ、傾斜面１９ｄを有する導光板ユニット１９が複数連結された導光板１８を用いる場合も、下部筐体４０と上部筐体４４とで挟み込み、さらに下部筐体４０と上部筐体４４との間に折り返し部材４２を設けることで導光板１８の反りを抑えることができ、輝度むら等を生じさせることなく個別光射出面１９ａ（光射出面１８ａ）から良好な光学特性の光を射出させることができる。
【００７３】
ここで、上部筐体４４がプリズムシート１３と接触する部分、つまり導光板１８の光射出面１８ａと上部筐体４４とが重なる領域は、導光板１８の端面から２ｍｍ以上１５ｍｍ以下とすることが好ましい。
上部筐体４４を上記範囲を満たす形状とすることで、導光板１８等を確実に固定し、かつ、面状照明装置１０としての光射出面を大きくすることができる。
【００７４】
また、折り返し部材４２をＵ字型とすることで、単純な形状で図２中上下方向の板を増やすことができ、十分な曲げ剛性を持たせることができる。
【００７５】
本実施形態では、折り返し部材４２を下部筐体４０及び上部筐体４４と別部材として設けたが、本発明はこれに限定されず、下部筐体と折り返し部材とを一体としても、または、上部筐体と折り返し部材とを一体としてもよい。例えば、図７に示すように、面状照明装置７０の下部筐体７４の端部７４ａを折り返し形状とし、下部筐体７４の端部７４ａの折り返し形状と上部筐体４４とを接合させることでも、筐体７２の剛性を強くすることができ、導光板の反りを抑制することができる。
【００７６】
また、補強部材４６を折り返し部材４２のＵ字形状の内側に設けることで、折り返し部材４２に平行でかつ光射出面に垂直な方向の変形に対する筐体２４の剛性をより高くすることができる。これにより、大サイズの導光板の反り量の大きな反りも抑制することが可能となり、面状照明装置をより大型化することが可能となる。
ここで、補強部材の形状はＵ字状に限定されず、折り返し部材が光射出面に垂直な方向に変形することを抑える形状であればよく、Ｈ型形状、Ｎ型形状、円柱形状、円筒形状、角柱形状、角筒形状等種々の形状を用いることができる。
【００７７】
さらに、Ｌ字金具５０を介して隣接する折り返し部材４２を連結させることで、筐体２４の剛性をより高くすることができる。
ここで、Ｌ字金具により折り返し部材の端部を連結させる位置は、特に限定されず、折り返し部材のどの面に掛け渡して設けてもよい。また、Ｌ字金具の形状も、特に限定されず、掛け渡す位置に応じて種々の形状とすることができる。
さらに、Ｌ字金具５０の配置個数は、特に限定されず、筐体２４の隅の４箇所の全てに設けても、筐体２４の隅の１箇所のみに設けてもよい。
【００７８】
図８（ａ）および（ｂ）は、本発明に用いることができるＬ字金具の他の一実施形態を示す概略斜視図である。なお、説明のため、図８（ａ）および（ｂ）には、折り返し部材とＬ字金具のみを示しているが、その他の構成は上述した面状照明装置１０と同様である。
図８（ａ）に示したＬ字金具８０は、平板のＬ字形状を有し、隣接する２つの折り返し部材４２の端部の光射出面に平行な面に接合されている。このように、Ｌ字金具８０により折り返し部材４２の端部の光射出面に平行な面同士を連結しても、筐体の剛性を高くすることができる。
図８（ｂ）に示したＬ字金具９０は、断面形状がＬ字形状、つまり２枚の平板が直角に接合された形状を有し、折り返し部材４２の端面に接合されている。このように、Ｌ字金具９０により、折り返し部材４２の端面の光射出面に垂直な面同士を連結させても、筐体の剛性を高くすることができる。
【００７９】
また、上述したように面状照明装置１０は、筐体により導光板の反りが抑えられ、好適な光学特性の光を光射出面が出射される。これにより、液晶表示装置２は、面状照明装置１０により液晶表示パネル４を均一な光で照射でき、高画質が画像を表示することができる。
また、筐体により面状照明装置全体に反りが生じることも防止できる。これにより面状照明装置が液晶表示パネルを押して表示ムラが発生することを防止できる。
【００８０】
ここで、本実施形態では、弾性部材５２は、上部筐体と接触する光学部材、本実施形態では、プリズムシートの外縁の４辺に配置することが好ましいが、プリズムシートの外縁のうち光源の軸と平行な２辺のみに配置した場合も、導光板、光源等の破損を防止し、かつ、導光板の反りを抑制することができる。
【００８１】
また、下部筐体４０の４辺に折り返し部材を設けたが、これに限定されず、下部筐体４０の光源の軸と平行な２辺のみに折り返し部材を設けてもよい。
平行溝が形成された導光板は、平行溝に平行でかつ光射出面に垂直な方向の反りが輝度むらに大きな影響を与えるため、少なくとも光源の軸と平行な２辺（両辺）に折り返し部材を設け、導光板の平行溝に平行な方向における反りを矯正することで、輝度むらを低減させることができる。
また、上部筐体と下部筐体の剛性が高い場合は、折り返し部材を設けることなく、上部筐体４４と下部筐体４０とを直接接合させてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、いずれも面状照明装置を液晶表示装置に用いた場合として説明したが、本発明はこれに限定されず、屋内外を照明する面状照明装置、もしくは広告パネルや広告塔や看板などのバックライトとして用いられる面状照明装置にも好適に用いることができる。
【００８３】
以上、本発明の面状照明装置および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。
【００８４】
例えば、本実施形態では、出射効率を高くすることができ、均一な光を射出できるため、平行溝が形成されている面に傾斜面を備えた形状の導光板を用いたが、本発明はこれに限定されず、傾斜面を備えない形状の導光板、例えば、平板形状の導光板に溝を形成した導光板にも用いることができる。
【００８５】
また、本実施形態では、導光板の光射出面上に、透過率調整部材、拡散シート、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、その配置順序、配置枚数は、特に限定されない。例えば、導光板の光射出面上にプリズムシート、透過率調整部材、拡散シートの順に配置してもよいし、また、プリズムシート、透過率調整部材、拡散シートを複数枚配置してもよい。さらに、プリズムシート、透過率調整部材、拡散シートのいずれか一つだけ配置してもよいし、複数を組み合わせて配置してもよい。
【００８６】
以下、具体的実施例とともに、本発明の面状照明装置についてより詳細に説明する。
図９に示すように、本実施例の面状照明装置１００は、光源１２と、拡散フィルム１４と、プリズムシート１３と、透過率調整体部材１６と、導光板１８と、リフレクタ２０と、反射フィルム２２と、筐体１０２で構成される。
本実施例の筐体５２は、下部筐体４０と、折り返し部材４２と、上部筐体４４とを有する。折り返し部材４２は、下部筐体４０の光源１２の軸と平行な２辺に配置した。
【００８７】
本実施例では、導光板１８は、導光板ユニット１９を複数連結し、光源の軸に平行な方向の長さが４９０ｍｍ、光源の軸に垂直な方向の長さが２８０ｍｍとなる形状とした。また、１つの導光板ユニット１９は、図１０に示すように、導光板ユニット１９の中心から導光板ユニット１９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１９との接合面までの距離Ｌを１４ｍｍとし、導光板ユニット１９の肉厚部１９ｂの厚みが最も厚い部分の厚みＤを５．５ｍｍとし、平行溝１９ｆ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１９ｆの個別光射出面１９ａと反対側の端部の幅Ｇ１を５．３ｍｍ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となる形状とした。
また、光源１２に直径Ｒが２．６ｍｍの冷陰極管を使用し、上部筐体４４および下部筐体４０は、厚さ１ｍｍのアルミニウムで作製した。
【００８８】
上記構成の面状照明装置１００の光源１２を点灯させたところ、反りによる導光板の変形を押さえ込むことができ、良好な光学特性を得ることができた。
【００８９】
一方、折り返し部材を設けることなく、上部筐体と下部筐体とを直接接合させたことを除いて、その他の構成は全て同じ面状照明装置の光源を点灯させたところ、光源発熱等により生じた導光板の反りを矯正することができず、射出された光には輝度むらが視認された。
【００９０】
以上より、筐体の光源と平行な２辺に折り返し部材を設けることで、導光板の反りを抑えることができ、輝度むらのない光を射出することができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の面状照明装置を用いる本発明の液晶表示装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した面状照明装置の一部を拡大した概略断面図である。
【図３】（ａ）は、図２に示した面状照明装置の１つの導光板ユニットの周辺部を示した概略斜視図であり、（ｂ）は、図２に示した面状照明装置の１つの導光板ユニットの周辺部を示した概略断面図である。
【図４】（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であり、（ｃ）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の概略横断面図である。
【図５】図２に示す面状照明装置の筐体のＬ字金具を拡大して示した概略斜視図である。
【図６】弾性部材の配置位置を示す概略斜視図である。
【図７】本発明の面状照明装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の面状照明装置に用いるＬ字金具の他の実施例を示す概略斜視図である。
【図９】本発明の面状照明装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】図９に示す面状照明装置に用いる導光板の一実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
２  液晶表示装置
４  液晶表示パネル
６  駆動部
１０、７０、１００  面状照明装置
１１  照明装置本体
１２  光源
１３  プリズムシート
１４  拡散フィルム
１６  透過率調整部材
１８  導光板
２０  リフレクタ
２２  反射フィルム
２４、７２  筐体
４０、７４  下部筐体
４２  折り返し部材
４４  上部筐体
４６  補強部材
４８  導光板支持部材
５０、８０、９０  Ｌ型金具
５２、５４  弾性部材
４０ａ、４８ａ  ゲージホール
５６  ピン
６０  透明シート
６２  透過率調整体
【図１】
0004699936.tif 000002
【図２】
0004699936.tif 000003
【図３】
0004699936.tif 000004
【図４】
0004699936.tif 000005
【図５】
0004699936.tif 000006
【図６】
0004699936.tif 000007
【図７】
0004699936.tif 000008
【図８】
0004699936.tif 000009
【図９】
0004699936.tif 000010
【図１０】
0004699936.tif 000011