(57)【要約】  【課題】薄型で軽量であり、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のできる導光板を提供する。  【解決手段】導光板１８の平行溝１８ｆの先端部分の、長さ方向に垂直な断面形状を双曲線、頂角部分が面取り又は丸めた三角形状にする。平行溝１８ｆの先端部分を細さの程度により、導光板１８の光射出面１８ａにおける照度又は輝度のうち、平行溝１８ｆに相当する部分における照度又は輝度が調整され、輝線の発生が抑制される。導光板１８の光射出面１８ａにおける照度又は輝度のうち、導光板１８の平行溝１８ｆに相当する部分における照度又は輝度と、それ以外の部分における照度又は輝度とが略等しくなるように、平行溝１８ｆの先端部分の形状を規定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
前記矩形状光射出面の前記第１部分の相対照度又は相対輝度のピーク値が、前記第２部分の相対照度又は相対輝度の平均値の３倍以下となるように、前記平行溝の先端部分を対称に細くする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
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が、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の３倍以下となるように、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。
【請求項４】
前記矩形状光射出面の前記第１部分の相対照度又は相対輝度のピークは、前記第２部分の相対照度又は相対輝度の平均値の２倍以下である請求項２または３に記載の導光板。
【請求項５】
前記平行溝の断面形状において、前記先端部分は、前記棒状光源の中心から前記矩形状光射出面に向かう垂線に対する角度が、両側で９０度以内となる部分である請求項１〜４のいずれかに記載の導光板。
【請求項６】
前記平行溝の断面形状において、前記先端部分は、前記棒状光源の中心から前記矩形状光射出面に向かう垂線に対する角度が、両側で６０度以内となる部分である請求項１〜５のいずれかに記載の導光板。
【請求項７】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な１つの交点を持つ、前記中心線に対して対称な２つの直線または曲線の一部からなる請求項１〜６のいずれかに記載の導光板。
【請求項８】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状、または、前記平行溝の断面形状が、三角形である請求項１〜７のいずれかに記載の導光板。
【請求項９】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状となる前記２つの曲線が、前記平行溝の中心に向かって凸または凹である請求項７に記載の導光板。
【請求項１０】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状となる前記２つの曲線が１０次関数で近似でき、前記平行溝の中心に向かって凸または凹である請求項７または９に記載の導光板。
【請求項１１】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状、または、前記平行溝の断面形状となる前記２つの曲線が、前記平行溝の中心に向かって凸または凹の、円、楕円、放物線、または双曲線の一部である請求項７または９に記載の導光板。
【請求項１２】
前記平行溝の前記先端部分の頂部の断面形状が、前記対称な２つの直線または曲線が交わる前に互いに前記中心線に対して対称な直線または曲線で接続された形状である請求項６〜１１のいずれかに記載の導光板。
【請求項１３】
前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記先鋭な１つの交点が面取りされた前記矩形状光射出面に平行な部分を持つ形状である請求項１２に記載の導光板。
【請求項１４】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状、または、前記平行溝の断面形状が、三角形であり、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記中心線に対して対称な台形状である請求項１２または１３に記載の導光板。
【請求項１５】
前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記矩形状光射出面に対して凸または凹の、前記中心線に対して対称な曲線状である請求項１２に記載の導光板。
【請求項１６】
前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記中心線に対して対称に前記先鋭な１つの交点が丸められた円形状、楕円形状、放物線状、または双曲線状である請求項１２または１５に記載の導光板。
【請求項１７】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状が、楕円形または双曲線の一部である請求項１〜６のいずれかに記載の導光板。
【請求項１８】
前記平行溝の前記先端部分の前記頂部が、砂ずり面である請求項１〜１７のいずれかに記載の導光板。
【請求項１９】
前記矩形状光出射面の、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部に相当する部分に網点を有する請求項１〜１７のいずれかに記載の導光板。
【請求項２０】
複数個の、請求項１〜１９のいずれかに記載の導光板からなり、その前記薄肉端面が互いに連結されていることを特徴とする導光板。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載の導光板と、
前記導光板の前記平行溝に収納される棒状光源と、
前記平行溝を塞ぐように前記棒状光源を背後に設けられるリフレクタと、
前記導光板の前記厚肉部の両側の前記傾斜背面部の前記傾斜背面に取り付けられる反射シートと、
前記導光板の前記矩形状光出射面上に配置される拡散シートとを有することを特徴とする面状照明装置。
【請求項２２】
さらに、前記導光板の前記矩形状光出射面と前記拡散シートとの間に配置されるプリズムシートを有することを特徴とする請求項２１に記載の面状照明装置。
【請求項２３】
前記導光板の前記矩形状光射出面の前記第１部分の相対照度又は相対輝度のピーク値の、前記第２部分の相対照度又は相対輝度の平均値に対する比は、前記導光板の前記矩形状光射出面と前記拡散シートとの間に許容される間隔、または面状照明装置に許容される厚み応じて設定される請求項２１または２２に記載の面状照明装置。
【請求項２４】
請求項２１〜２３のいずれかに記載の面状照明装置からなるバックライトユニットと、
このバックライトユニットの光出射面側に配置される液晶表示パネルと、前記バックライトユニットおよび前記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状光源から入射した光を面方向に拡散して光出射面からより均一な照明光を出射する透明な導光板、これを用いる面状照明装置および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や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（特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４参照）。
【０００３】
図１７は、それぞれ、特許文献１に開示された導光板１００を有する面光源装置の概略断面図である。
同図に示す面光源装置（バックライトユニット）は、導光板１００に蛍光ランプ１０２を埋め込んだ後、導光板１００の背面に反射シート１０４を配置し、導光板１００の出射面に透過光量補正シート１０６、光拡散板１０８、プリズムシート１１０を積層することで形成される。
導光板１００は、略長方形形状を有し、照明光を拡散する微粒子が分散混入された樹脂を用いて形成されている。また、導光板１００の上面は平坦になっており、出射面に割り当てられる。さらに、導光板１００の背面（出射面と反対側の面）には蛍光ランプ１０２を埋め込む断面Ｕ字状の溝１００ａが形成され、導光板１００の出射面には、蛍光ランプ１０２の真上を避けて、照明光の出射を促す光量補正面１００ｂが形成されている。
このように、特許文献１には、微粒子を混入して導光板１００を形成すると共に、蛍光ランプ１０２の真上を除いた出射面の一部または全部に形成した光量補正面１００ｂにより照明光の出射を促すことにより、全体の厚さを薄型化し、かつ出射光の不自然な輝度ムラを低減できることが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、バックライトの照射量を減らすことなく、液晶表示装置の小型軽量化や薄型化およびコスト・消費電力の低減化を実現することができる液晶表示装置のバックライトを得るために、長方形の照射面と、短辺の中央部に長辺と平行にくり抜かれた、光源を嵌挿するための矩形断面の溝と、この溝を挟んで長辺の両側面方向に向かって板厚が次第に薄くなるように形成された背面とを有する導光板が開示されている。
また、特許文献３には、液晶表示装置の額縁を狭くし、厚みを薄くすることができ、光利用効率がよく明るいバックライトユニットを得るために、光源を配置するための凹部の幅方向に平行な断面の形状が、深さ方向を主軸とする放物線形状である導光体（導光板）が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献４には、表示パネルの面内の明るさを均一に保ち、高輝度な照明をするために、ハの字状の高反射層上に、順次屈折率が高くなるように複数の板状光導波層を積層し、その各光出射端面から出射する光で光拡散層を明るくする導光板が開示されている。ここで、光源を配置するための凹部は、三角形形状である。
上記各特許文献に開示された導光板は、液晶表示装置の薄型化、小型軽量化、低消費電力化、低コスト化などのいくつかを図るためのものであるが、いずれもその中央部に１つまたは複数の溝が設けられ、その溝に棒状光源を収納する構成とされ、好ましくは、溝部から端面に向かって板厚が次第に薄くなるように形成されおり、薄型化を達成している。
【特許文献１】特開平９−３０４６２３号公報
【特許文献２】特開平８−６２４２６号公報
【特許文献３】特開平１０−１３３０２７号公報
【特許文献４】特開平５−２４９３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の導光板１００では、光源（蛍光ランプ）１０２の真上を避けてその出射面表面に粗面やマイクロプリズム面などの光量補正面１００ｂを形成して、出射面に対して臨界角以上の角度で入射する照明光の出射を促しているが、図１８に示されるように、点線で示される光量補正面を持たない導光板からの照明光の輝度Ｎ１に対する、点線で示される実線で示される光量補正面１００ｂを持つ導光板１００からの照明光の輝度Ｎ２の向上効果は少しであるので、光量補正面１００ｂによる輝度の向上効果は大きくはなく、光源光の利用効率が低く、光源光の拡散が不十分なため、均一かつ高輝度な光を出射面から出射することができないという問題点がある。
また、特許文献１に開示の導光板１００では、断面形状が円形である溝１００ａに光源（蛍光ランプ）１０２を埋め込んでおり、図１８に示すように、光源１０２による輝度ピークはそのまま残存するので、面光源装置として用いるためには、導光板の出射側に配置される透過光量補正シート１０６、光拡散板１０８およびプリズムシート１１０などを用いて、出射面での不自然な輝度むらを除く必要があるし、そのため面光源装置のコストがアップするという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示の液晶表示装置のバックライトでは、導光板の背面を傾斜させることにより生じた隙間に電子回路基板上の部品を配置することにより、安価で消費電力が低く、液晶表示装置の小型軽量化や薄型化を達成することができるが、導光板の出射面から出射される照明光のむらについては全く考慮されていない。
また、特許文献３に開示の液晶表示装置のバックライトユニットでは、導光体（導光板）に設けられる溝上の凹部の断面形状を放物線とすることにより、導光体での光の拡散がほぼ均一になる導光体への光の入射が行われ、光の利用効率を高めることができるとしているが、導光体の出射面から出射される光のむらについては全く考慮されていない。
また、特許文献４に開示の導光板では、複数の板状光導波板を積層する複雑な構造であるため、従来に比し輝度の減衰を少なくし均一な輝度を得ることが可能となり照明効果に優れるものとなるとしているが、製造コストが高くなるという問題点がある。
【０００８】
本発明の第１の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり、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のできる導光板を提供することにある。
また、本発明の他の課題は、上記第１の目的に加え、より大サイズの光出射面とすることができる導光板を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、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のでき、また、大サイズの照明表面とすることができ、または、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる面状照明装置を提供することにある。
また、本発明の第３の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一でむらの少ない、かつより高輝度な表示を行うことができ、また、大サイズの表示画面とすることができ、あるいは、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることができる液晶照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記第１の課題を解決するために、本発明者らは、薄型で軽量であり、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のでき、より大サイズの光出射面とすることが可能な導光板を実現するために、鋭意研究を行った結果、矩形状光射出面と、その一辺に平行な厚肉部と、この厚肉部の両側に平行に形成される薄肉端部と、厚肉部から両側の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、厚肉部に平行に形成される、棒状光源を収納するための平行溝とを有する透明な導光板とすることにより、薄型化、軽量化できること、また、このような導光板を、その薄肉端部を連結することにより、光出射面を大サイズ化できること、また、このような導光板を用いると、平行溝に相当する光射出面の第１部分において平行溝内に収納された棒状光源からの射出光による照度又は輝度のピークが形成され、照明むら又は輝度むらを発生すること、また、この照度又は輝度のピークは、平行溝の断面形状を、光出射面に向かう先端部分に向かって細くしていくことにより低減でき、先端部分の頂部を先鋭化することにより、照度又は輝度の逆方向（マイナス側の）ピークとすることができ、この照度又は輝度の逆方向（マイナス側の）ピークは、平行溝の先端部分の頂部を先鋭化を鈍らせる、すなわち面取りまたは丸めることにより低減できること、および照度又は輝度のピークの低減度は平行溝の先端部分を細くする程度によることを知見し、本発明に到ったものである。
【００１１】
すなわち、本発明の第１の態様の第１の形態は、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提供するものである。
ここで、前記矩形状光射出面の前記第１部分の相対照度又は相対輝度のピーク値が、前記第２部分の相対照度又は相対輝度の平均値の３倍以下となるように、前記平行溝の先端部分を対称に細くするのが好ましい。
【００１２】
また、本発明の第１の態様の第２の形態は、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が、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の３倍以下となるように、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提供するものである。
【００１３】
上記第１および第２の形態において、前記矩形状光射出面の前記第１部分の相対照度又は相対輝度のピークは、前記第２部分の相対照度又は相対輝度の平均値の３倍以下であるのが好ましく、２倍以下であるのがより好ましい。
また、前記平行溝の断面形状において、前記先端部分は、前記棒状光源の中心から前記矩形状光射出面に向かう垂線に対する角度が、両側で９０度以内となる部分であるのが好ましい。
また、前記平行溝の断面形状において、前記先端部分は、前記棒状光源の中心から前記矩形状光射出面に向かう垂線に対する角度が、両側で６０度以内となる部分であるのが好ましい。また、前記角度は、導光板の厚みや棒状光源の配置を考えた場合に、実質的に２０度以上であることが好ましい。
【００１４】
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な１つの交点を持つ、前記中心線に対して対称な２つの直線または曲線の一部からなるのが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状、または、前記平行溝の断面形状が、三角形であるのが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状となる前記２つの曲線が、前記平行溝の中心に向かって凸または凹であるのが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状、または、前記平行溝の断面形状となる前記２つの曲線が、前記平行溝の中心に向かって凸または凹であって、その形状が１０次の関数で近似される曲線であるのが好ましく、その曲線は円、楕円、放物線、または双曲線の一部であるのがより好ましい。
【００１５】
また、前記平行溝の前記先端部分の頂部の断面形状が、前記対称な２つの直線または曲線が交わる前に互いに前記中心線に対して対称な直線または曲線で接続された形状であるのが好ましい。
また、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記先鋭な１つの交点が面取りされた前記矩形状光射出面に平行な部分を持つ形状であるのが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状、または、前記平行溝の断面形状が、三角形であり、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記中心線に対して対称な台形状であるのが好ましい。
なお、上記断面形状の説明において、三角形、台形とは、平行溝の断面を形成する線が直線から構成される場合に溝の開放部を直線で補完した場合に見える形状を指すものとする。
【００１６】
また、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記矩形状光射出面に対して凸または凹の、前記中心線に対して対称な曲線状であるのが好ましい。
また、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部の断面形状が、前記中心線に対して対称に前記先鋭な１つの交点が丸められた円形状、楕円形状、放物線状、または双曲線状であるのが好ましい。
【００１７】
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の断面形状が、楕円形または双曲線の一部であるのが好ましい。
また、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部が、砂ずり面であるのが好ましい。
また、前記矩形状光出射面の、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部に相当する部分に網点を有するのが好ましい。
【００１８】
本発明においては、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、前記平行溝の両側に前記棒状光源の軸を含み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を、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なるように、設計することが好ましい。また、前記矩形状光射出面の前記第１部分の相対照度又は相対輝度のピーク値が、前記第２部分の相対照度又は相対輝度の平均値の３倍以下となるように、前記平行溝の先端部分を対称に細くして設計することが好ましい。
【００１９】
また、上記他の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、複数個の、上記各導光板からなり、その前記薄肉端面が互いに連結されていることを特徴とする導光板を提供するものである。前記連結された導光板は、２個以上の上記各導光板が一体に成形されたものであることが好ましい。
【００２０】
また、上記第２の課題を解決するために、本発明の第２の態様は、上記第１の態様の各導光板と、前記導光板の前記平行溝に収納される棒状光源と、前記平行溝を塞ぐように前記棒状光源を背後に設けられるリフレクタと、前記導光板の前記厚肉部の両側の前記傾斜背面部の前記傾斜背面に取り付けられる反射シートと、前記導光板の前記矩形状光出射面上に配置される拡散シート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。
ここで、さらに、前記導光板の前記矩形状光出射面と前記拡散シートとの間に配置されるプリズムシートを有するのが好ましい。
また、前記導光板の前記矩形状光射出面の前記第１部分の相対照度又は相対輝度のピーク値の、前記第２部分の相対照度又は相対輝度の平均値に対する比は、前記導光板の前記矩形状光射出面と前記拡散シートとの間に許容される間隔、または面状照明装置に許容される厚み応じて設定されるのが好ましい。
【００２１】
また、上記第３の課題を解決するために、本発明の第３の態様は、上記第２の態様の面状照明装置からなるバックライトユニットと、このバックライトユニットの光出射面側に配置される液晶表示パネルと、前記バックライトユニットおよび前記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の態様によれば、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のできる。
また、本発明の第１の態様の第１の形態によれば、平行溝に相当する光射出面の第１部分において平行溝内に収納された棒状光源からの射出光による照度又は輝度のピーク値の、それ以外の部分の照度又は輝度の平均値との比に応じて、平行溝の断面形状を、光出射面に向かう先端部分に向かって細くしていくことにより、照度又は輝度のピークを低減でき、光射出面における照度又は輝度をより均一化することができ、光射出面に要求される均一度を達成することができる。
また、本発明の第１の態様の第２の形態によれば、光射出面の第１部分の照度又は輝度のピーク値が、それ以外の部分の照度又は輝度の平均値の３倍以下となるように、平行溝の断面形状を、光出射面に向かう先端部分に向かって細くしていくことにより、照度又は輝度のピークを低減でき、光射出面における照度又は輝度をより均一化することができる。
また、本発明の第１の態様の第３の形態によれば、第１または第２の形態の導光板の薄肉端部を互いに連結することにより、導光板の光射出面のサイズを、より大サイズとすることができる。
【００２３】
また、本発明の第２の態様によれば、上記第１の態様の導光板を用いることにより、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することのでき、また、照明表面を大サイズとすることができ、または、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる面状照明装置を提供することができる。
また、本発明の第３の態様によれば、上記第２の態様の面状照明装置を用いることにより、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一でむらの少ない、かつより高輝度な表示を行うことができ、また、その表示画面を大サイズとすることができ、あるいは、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることができる液晶照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置について、添付の図面に示される好適な態様を基に、詳細に説明する。
【００２５】
図１（ａ）及び（ｂ）に、本発明の第１の態様の導光板を有する本発明の第２の態様の面状照明装置をバックライトユニットとして用いた本発明の第３の態様の液晶表示装置の概略斜視図及び概略断面図をそれぞれ示す。液晶表示装置１０は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、基本的に、バックライトユニット２と、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、それらを駆動するための駆動ユニット６とを有する。
【００２６】
バックライトユニット２は、液晶表示パネル４の背後から、液晶表示パネル４の全面に均一な光を照射するための面状照明装置であり、液晶表示パネル４の画像表示面と略同一の光射出面（発光面）を有する。バックライトユニット２は、図１に示すように、基本的には、光源１２と、拡散シート１４と、２枚のプリズムシート１６及び１７と、導光板１８と、リフレクタ２０と、反射シート２２とを有する。
【００２７】
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に形成された平行溝１８ｆ内に配置され、駆動ユニット６と接続されている。ここでは、光源１２として冷陰極管を用いたが、本発明はこれに限定されず、棒状光源であれば、どのようなものでもよい。光源１２としては、例えば、通常の蛍光管や、ＬＥＤ（発光ダイオード）なども用いることもできる。
【００２８】
図１において、拡散シート１４は、導光板１８の光射出面１８ａから出射する光を拡散して均一化するためのものであり、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレートやＭＳ樹脂、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、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。
【００２９】
拡散シート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ることが好ましく、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し得る。このように拡散シート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を照明する光の照度を、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、バックライトユニット２の厚みを少し厚くしてもよい場合には、導光板１８の平行溝１８ｆの断面形状によって、平行溝１８ｆに相当する導光板１８の光射出面１８ａにおける照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１８の光射出面１８ａ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を照度分布を均一にしても良い。また、導光板１８の平行溝１８ｆの断面形状の改良（平行溝の先端部分の先細化）に限界があり、平行溝１８ｆに相当する導光板１８の光射出面１８ａにおける照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１８の光射出面１８ａ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照度分布を均一にしても良い。
【００３０】
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の平行溝１８ｆと平行になるように配置され、他方は垂直になるように配置されている。すなわち、プリズムシート１６及び１７は、プリズム列の延在する方向が互いに垂直になるように配置されている。また、プリズムシート１６は、プリズムの頂角が導光板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、導光板の平行溝と平行な方向に延在するプリズムを有するプリズムシート１６を配置し、そのプリズムシート１６の上に、導光板１８の平行溝１８ｆと垂直な方向に延在するプリズムを有するプリズムシートを配置しても良く、また、その逆でも良い。
【００３１】
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。
【００３２】
本発明においては、更に、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、反射シート２２と導光板１８の光射出面１８ａと反対側の傾斜面１８ｄとの間にもプリズムシート１９を設けることが好ましい。図２（ａ）は、反射シート２２と導光板１８の傾斜面１８ｄとの間にプリズムシート１９が配置されている様子を示す概略断面図であり、図２（ｂ）は、反射シート２２と導光板１８の傾斜面１８ｄとの間に配置されているプリズムシート１９を導光板側から見た概略平面図及び概略横断面図である。反射シート２２と導光板１８の傾斜面１８ｄとの間に設けられるプリズムシート１９は、プリズム１９ａの延在する方向が導光板１８の平行溝１８ｆと垂直になるように配置されるとともに、プリズム１９ａの頂角が導光板１８の傾斜面１８ｂと対向するように配置することが好ましい。
【００３３】
ここではプリズムシートを用いたが、プリズムシートと同様の効果を有する光学素子を用いても良く、レンズ効果を有する光学素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子が規則的に配置されたシートを設けても良い。
なお、図示例においては、プリズムシート１６および１７、さらに好ましくはプリズムシート１９を用いているが、導光板１８の平行溝１８ｆによる光射出面１８ａにおける照度がより均一化されている場合には、プリズムシート１９はもちろん不要であるし、プリズムシート１６および１７のどちらか一方、または両方を用いなくても良い。高価なプリズムシートの使用枚数を減らし、あるいは、プリズムシートの使用をやめることにより、装置コストを低減させることができる。
【００３４】
図１において、反射シート２２は、導光板１８の背面（図中、下面）から漏洩する光を反射して、再び導光板１８に入射させるためのものであり、光の利用効率を向上させることができる。反射シート２２は、導光板１８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１８の平行溝１８ｆを塞ぐように光源１２の背後に設けられる。リフレクタ２０は、光源１２の下面から光を反射して、導光板１８の平行溝１８ｆの側壁面から光を入射させることができる。
【００３５】
反射シート２２は、導光板１８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。
【００３６】
図１において、導光板１８は、矩形状の光射出面１８ａと、その一辺に平行な厚肉部１８ｂと、この厚肉部１８ｂの両側に前記一辺に平行に形成される薄肉端部１８ｃと、厚肉部１８ｂから前記一辺に直行する方向に両側の薄肉端部１８ｃに向かって肉厚が薄くなり、傾斜面１８ｄを形成する傾斜背面部１８ｅと、肉厚部１８ｂに前記一辺に平行に形成される、光源１２を収納するための平行溝１８ｆとを有する。すなわち、導光板１８は、表面の外形形状が矩形状の平板であり、透明樹脂により形成されている。導光板１８は、一方の面が平坦となっており、他方の面が、一方の辺に向かうにしたがって板厚が薄くなるように、一方の面に対して傾斜している。ここでは、傾斜面１８ｄを平面として形成しているが、曲面としてもよい。
【００３７】
導光板１８の厚肉部１８ｂの光射出面１８ａと反対側には、光源１２を収容するための平行溝１８ｆが長手方向に延在して形成されている。平行溝１８ｆの深さは、光源１２の一部が導光板１８の下面からはみ出さないように決定されることが好ましく、光源１２の寸法や導光板１８の機械的強度、経時変化を考慮して決定することが好ましい。また導光板１８の肉厚部１８ｂや薄肉端部１８ｃの厚みは、光源１２の寸法に応じて任意に変更することができる。ここで、導光板１８の平行溝１８ｆは、導光板１８の長手方向に対して垂直な方向に形成してもよいが、平行溝１８ｆに収容される光源１２からの光利用効率を高めるためには長手方向に形成することが好ましい。
【００３８】
図１に示す構造を有する導光板１８において、その平行溝１８ｆに配置された光源１２から放射される光のうち、平行溝１８ｆを形成する側壁から導光板１８の内部に入射した光は、導光板１８の傾斜面１８ｄで反射した後、光射出面１８ａから出射する。このとき、導光板１８の下面から一部の光が漏洩するが、その漏洩した光は、導光板１８の傾斜面１８ｂ側に形成された反射シート１８により反射して再び導光板１８の内部に入射して光射出面１８ａから出射する。こうして、導光板１８の光射出面１８ａから均一な光が放射される。
【００３９】
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形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、ポリカーボネートやＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などのアクリル系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレートやＭＳ樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）などの透明樹脂を用いることができる。透明樹脂には、光を散乱させるための微粒子を混入させても良く、これにより光射出面１８ａからの光の出射効率を一層高めることができる。
【００４０】
図１において、導光板１８の平行溝１８ｆは、当該平行溝１８ｆの長さ方向に垂直な断面形状（以下、単に平行溝の断面形状という）が三角形状になるように形成されている。ここでは、平行溝１８ｆの断面形状を三角形状としたが、本発明においては、平行溝１８ｆの断面形状は、当該平行溝１８ｆの最深部又は中心を通って導光板１８ｆの、光射出面に垂直な中心線に対して対称であって、光出射面１８ａに向かって細くなるような形状であればよく、例えば、図３及び４に示すように、双曲線形状、楕円形状することができる。或いは、導光板１８の平行溝１８ｆの断面形状は懸垂線形状でも良い。
【００４１】
また、本発明においては、平行溝の断面形状において、平行溝の最深部（平行溝を形成する側壁の接続部）が尖点となるような形状にすることもできる。すなわち、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な１つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの曲線又は直線の一部から形成することができる。本発明においては、導光板の平行溝の断面形状が、上記いずれの形状であっても、導光板の光射出面から均一な光を出射させることができる。
【００４２】
図５には、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な１つの交点を有する、平行溝１８ｆの中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの曲線の一部からなる場合の一例を示した。図５に示した導光板５０は、平行溝の中心を通って導光板５０の光射出面５２に垂直な中心線Ｘに対して対称な２つの曲線５４ａ及び５４ｂが円弧の場合である。この場合は、図５に示すように、平行溝１８ｆを形成する一方の側壁に対応する円弧５４ａの中心の位置と他方の側壁に対応する円弧５４ｂの中心の位置が異なるように形成される。これにより円弧状の両側壁が交わる部分５６は、図５に示すように尖った形状となる。
【００４３】
また、図６には、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な１つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの曲線の一部からなる場合の更に別の例を示した。図６に示した導光板６０は、平行溝１８ｆの中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線Ｘに対して対称な２つの曲線６４ａ及び６４ｂが放物線の場合である。図６においては、平行溝１８ｆの一方の側壁に対応する放物線６４ａの焦点と、他方の側壁２２ｂに対応する放物線６４ｂの焦点とが互いに異なるように、平行溝１８ｆの側壁が形成される。
【００４４】
図６に示すように、平行溝の先端部分の断面形状が、交点６４で交わる２つの曲線６４ａ及び６４ｂから形成される場合において、平行溝１８ｆの一方の側壁に対応する曲線６４ａの、交点（尖点）６４における接線と、他方の側壁に対応する曲線６４ｂの、交点６４における接線が互いになす角θは、９０度以下が好ましく、６０度以下がより一層好ましい。
【００４５】
図１〜図６では、平行溝の断面形状において、平行溝の側壁を形成する曲線が、平行溝の中心に向かって凹状の導光板の例を示したが、これらとは異なる本発明の導光板の別の態様を図７及び図８に示す。図７は、平行溝１８ｆの断面形状が、平行溝１８ｆの中心に向かって凸の２つの曲線７２ａ及び７２ｂから形成される導光板７０の例であり、図８は、平行溝１８ｆの断面形状が、平行溝１８ｆの中心に向かって凸の曲線８２ａ及び８２ｂと凹の曲線８４ａ及び８４ｂを組み合わせた曲線から形成される導光板８０の例である。図７及び図８に示したような断面形状の平行溝を有する導光板７０及び８０も、輝線の発生を抑制しつつ光射出面から十分な照度の光を出射することができる。
【００４６】
このように、本発明においては、導光板の平行溝の断面形状において、平行溝に相当する部分は、平行溝の中心に向かって凸若しくは凹の曲線状又は直線状にすることができ、それらの組み合わせであってもよい。これらの曲線は、図示例の円弧に限定されず、平行溝の中心に向かって凸または凹の、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であればよい。また、本発明においては、平行溝の先端部分の断面形状が、後述するように先細化されていれば、平行溝を構成する曲線は、平行溝の中心に向かって凸または凹の、円、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であれば良く、１０次の関数によって近似できる曲線であることが好ましい。
【００４７】
本発明の導光板においては、図９に示すように、ある中心線Ｘにおいて網点の密度が高くその中心線Ｘから両側（中心線に対して垂直方向）に向かうにしたがって次第に網点の密度が低くなるような網点パターン９２を導光板１８の光射出面１８ａに、例えば、印刷により形成してもよい。このような網点パターン９２を、網点パターンの中心線Ｘが導光板１８の平行溝の中心線に対応する位置と一致するように、導光板１８の光射出面１８ａ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、網点パターン９２を導光板１８に印刷する代わりに、網点パターンが形成された薄いシートを光射出面上に積層しても良い。網点の形状は、矩形、円形、楕円形などを任意の形状にすることができ、網点の密度は、輝線の強さや広がりに応じて適宜選択することができる。また、このような網点パターンを印刷により形成する代わりに、網点パターンに対応する部分を砂擦り面として荒らしてもよい。このような砂擦り面は、導光板の平行溝の最深部や側壁に形成してもよい。
【００４８】
つぎに、導光板の平行溝の断面形状を種々の形状に変更したときに、導光板の光射出面から出射する光の照度分布について調べた。まず、本発明に従う導光板の例として、平行溝１８ｆの断面形状が図１及び図３にそれぞれ示すような三角形及び双曲線の場合と、従来の導光板の例として断面形状が放物線、半円形（かまぼこ形）の場合について調べた。図１０に、それらの導光板の光出射側の面における相対照度分布を示す。図１０において、縦軸は相対照度を示し、横軸は、導光板の中心位置（平行溝の中心部分）からの距離を示す。ここで、相対照度は、次のようにして測定した。
本発明の導光板に光源を組み込み、導光板内に光を入射して光出射面より光が出射するようにした状態で、ＸＹステージに固定し、導光板の出射面に垂直になるように照度計を固定する。そして照度計によって光出射面の位置における照度を測定して導光板の光出射面の特定位置に関する、照度の情報を得る。
その後、ＸＹステージを移動させることにより、光出射面上の位置と照度の関係を求めて、その全面の平均値を算出する。各位置における照度をこの照度の平均値をそれぞれ割り返した比率が、その位置における相対照度となる。
なお、平行溝の軸方向に垂直な方向１軸を測定してその値を代表させることで、断面形状の比較等を簡便に行うこともできる。
なお、相対輝度を測定する場合には、照度計の代わりに輝度計を用いればよく、これにより、導光板の光出射側の面における相対輝度分布を得ることができる。
【００４９】
図１０からわかるように、導光板の平行溝の断面形状を双曲線にした場合に、平行溝に対応する部分における相対照度のピーク値が、傾斜背面部からの出射光によって形成される相対照度の平均値の１０倍以下となっており、光射出面からの照度が略均一になっていることがわかる。一方、平行溝の断面形状が半円形又は放物線形の従来の導光板においては、図１０に示すように、平行溝の中心部分、すなわち、光源の直上の位置において相対照度が高くなっており、輝線が発生していることがわかる。すなわち、従来の平行溝の断面形状が半円形状又は放物線形状の導光板においては、光照射面における照度が均一ではない。
【００５０】
また、平行溝の断面形状が三角形状の導光板においては、中心部分の相対照度は低くなっている。このような平行溝の断面形状が三角形状の場合は、以下に示すように、頂点を所定の幅で平坦にするか、比較的曲率半径の小さな曲面にすることによって、光射出面における照度を均一化することができる。
【００５１】
図１１に、導光板の平行溝の断面形状が三角形状の場合において、平行溝の最深部（三角形状の平行溝の頂点部分）を平坦化し、その平坦部分の長さを種々の値に変化させたときに導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示す。図１１において、縦軸は相対照度を示し、横軸は、導光板に形成された平行溝の中心部からの距離を示す。ここでは、計算を簡単化するために、冷陰極管の直径を３ｍｍとし、平坦部分の長さを１．５ｍｍ、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍとした。図１２（ａ）〜（ｄ）に、平行溝の断面形状が三角形の場合に、平行溝の最深部の平坦部分の長さが１．５ｍｍ、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍの導光板の概略断面図をそれぞれ示した。
【００５２】
図１１のグラフに示すように、平坦部分の長さに応じて、導光板の平行溝に対応する部分における相対照度が変化することがわかる。ここで、本発明においては、平行溝の最深部の平端部分を長くすることで照度を高めることができるが、長すぎると輝線となる恐れがあるため、平端部分の長さは、冷陰極管の直径の２０％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることがより好ましい。
【００５３】
図１３には、導光板の平行溝の断面形状が三角形状の導光板において、平行溝の最深部の形状を曲率半径Ｒの曲面形状にし、その曲面の曲率半径を種々の値に変化させたときに導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示した。ここでは、冷陰極管の半径を３ｍｍとし、頂点部分の曲率半径が０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍの導光板について測定した。図１４（ａ）〜（ｄ）に、平行溝の断面形状が三角形の場合に、頂点部分の曲率半径が０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍの導光板の概略断面図をそれぞれ示した。図１３のグラフから、平行溝の頂点部分の曲率半径に応じて、導光板の平行溝に対応する部分における相対照度が変化し、頂点部分の曲率半径Ｒが０．２５ｍｍにおいて導光板の光射出面における相対照度が略均一化されているのがわかる。
【００５４】
以上から、導光板の平行溝の先端部分の形状が光射出面からの照度に大きく依存することがわかる。すなわち、導光板の平行溝の形状を本発明で示した形状になるように設計するだけで、導光板の光射出面における照度を最適に調整して均一化することができることがわかる。
導光板の表面において、照度と輝度は略同様に扱うことができる。それゆえ、図１１及び１３の相対照度のグラフから、本発明においては、輝度においても同様の傾向があると推測される。したがって、導光板の平行溝の形状を本発明で示した形状になるように設計することで、導光板の光射出面における輝度についても均一化できると考えられる。
なお、平行溝の先端部分の頂部（最深部）の断面形状が、平行溝の中心線に対して対称に先鋭な１つの交点が、面取りされた平坦状、もしくは、丸められた円形状のみならず、楕円形状、放物線状、または双曲線状であっても良いのはもちろんである。さらに、これに加え、上述したように、平行溝の先端部分の頂部（最深部）を砂擦り面とすることにより、照度又は輝度のピーク値を低減するようにしても良い。
【００５５】
以上から、本発明の導光板の第１の形態においては、導光板１８の光射出面１８ａにおける平行溝１８ｆ以外、すなわち傾斜背面１８ｄに相当する部分（第２部分）に形成される照度の平均値に対する、導光板１８の光射出面１８ａにおける平行溝１８ｆに相当する部分（第１部分）に形成される輝線のピーク値（照度のピーク値）の比に応じて、導光板１８の平行溝１８ｆの先端形状の先細化を行う、すなわち、この比の値に応じて、導光板１８の平行溝１８ｆの先端形状の先細化の程度を制御する。なお、この場合においては、後述する第２の形態の場合のように、この比は、３以下、より好ましくは、２以下とするのが好ましい。
【００５６】
なお、この比は、バックライトユニット２の厚み（導光板１８の光射出面１８ａと拡散シート１４との間の距離）や、バックライトユニット２において使用される拡散シート１４の拡散効率や枚数、プリズムシート１６、１７および１９の拡散効率や使用枚数等に応じて、設定するのが好ましい。すなわち、バックライトユニット２の厚み（導光板１８の光射出面１８ａと拡散シート１４との間の距離）がある程度厚く（または大きく）できる場合や、バックライトユニット２において使用される拡散シート１４の拡散効率が高く、使用枚数を多くできる場合や、プリズムシート１６、１７および１９の拡散効率が高く、使用枚数を多くできる場合には、導光板１８の光射出面１８ａから射出された照明光の拡散（ミキシングなど）を十分に行うことができるので、高コストとはなるが、導光板１８の光射出面１８ａの第２部分の照度の平均値に対する、導光板１８の光射出面１８ａの第１部分の照度のピーク値の比を、ある程度大きく設定することができる。しかし、そうでない場合には、低コスト化できるが、この比の値を小さく設定する必要がある。
【００５７】
一方、本発明の導光板の第２の形態においては、導光板１８の光射出面１８ａの第１部分の照度のピーク値が、導光板１８の光射出面１８ａの第２部分の照度の平均値の３倍以下、より好ましくは、２倍以下となるように、導光板１８の平行溝１８ｆの先端形状の先細化を行う。ここで、導光板１８の光射出面１８ａの第１部分の照度のピーク値が、導光板１８の光射出面１８ａの第２部分の照度の平均値の３倍以下となるようにするのは、導光板１８の光射出面１８ａから射出された照明光の照度分布が、従来より均一化されるからであり、その結果、導光板１８の光射出面１８ａから射出された照明光の拡散（ミキシングなど）をそれほど十分に行う必要がなく、拡散効率のあまり高くない低コストの拡散シート１４の使用が可能となり、また使用枚数を減らすことができ、また、高価なプリズムシート１６、１７および１９自体の使用を止めることができ、あるいは、拡散効率のあまり高くない低コストのプリズムシート１６、１７および１９の使用が可能となったり、使用枚数を減らすことができるからである。
【００５８】
なお、本発明の第１の態様の導光板では、導光板１８の平行溝１８ｆの断面形状において、平行溝１８ｆの先細化を行う先端部分は、棒状光源１２の中心から光射出面１８ａに向かう垂線（Ｘ）に対する角度が、両側で９０度以内となる部分、より好ましくは、６０度以内となる部分とするのが好ましい。すなわち、本発明において、導光板１８の光射出面１８ａの平行溝１８ｆに相当する第１部分の照度のピーク値を低減するために、平行溝１８ｆの先細化を行う部分は、平行溝１８ｆの全体でも良いが、ピーク値の低減化が可能であれば、所定の先端部分で良い。
【００５９】
以上、本発明の導光板及びそれを備えるバックライトユニット並びに液晶表示装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施態様に限定はされず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【００６０】
例えば、本発明においては、図１５に示すように、導光板１８の光射出面１８ａが全て同一平面を形成するように導光板１８を複数並列して配置して大型の導光板を構成することもできる。このように導光板１８を並列して配置したときには、一方の導光板１８の傾斜面１８ｄと、それと接続する他方の導光板１８’の傾斜面１８ｄ’とが交差しないように、すなわち、それら傾斜面の連結部分において滑らかな平面または曲面が形成されるように、導光板１８の傾斜面１８ｄの傾斜角度を調整することができる。図１５に示した導光板においては、導光板１８及び１８’のそれぞれの傾斜面１８ｄ及び１８ｄ’によって形成される面がアーチ型になるように形成されている。
このような大サイズの光射出面を持つ導光板を用いることにより、大サイズの光照射面を持つバックライトユニットとすることができるので、大サイズの表示画面を持つ液晶表示装置に適用することができ、特に、壁掛けテレビなどの壁掛けタイプの液晶表示装置に適用することができる。
【００６１】
上述のように本発明による導光板を一つのユニットとして連結して大型の導光板を形成するには、別々に成形した本発明の導光板を薄肉部が接するように配置して、もしくは接合して形成してもよく、出射光の均一性を高める上では２個以上の本発明の導光板を連結した形状で一体に成形することが好ましい。
製造効率の観点からは、必要な画面サイズに相当する導光板を形成するのに必要な数の本発明の導光板ユニットを一体で成形することが好ましい。
【００６２】
また、本発明の導光板において、側面の面積などを考慮して、図１６（ａ）に示すように、導光板１８の側面に反射板２４を配置してもよい。導光板１８を複数配置する場合には、図１６（ｂ）に示すように、最も外側に配置される導光板１８の側面に反射板２４を配置すればよい。このような反射板２４を側面に配置することで導光板２４の側面からの光の漏出を防止することができ、光利用効率を一層高めることができる。反射板２４は、前述した反射シートやリフレクタと同様な材料を用いて形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の導光板を有するバックライトユニットを用いた液晶表示装置の概略斜視図及び概略断面図である。
【図２】図２（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、図２（ｂ）は、反射シートと導光板の傾斜面との間に配置されているプリズムシートを導光板側から見た概略平面図及び概略横断面図である。
【図３】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が双曲線の場合の導光板の概略断面図である。
【図４】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が楕円形の場合の導光板の概略断面図である。
【図５】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心を通り導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの円弧曲線の一部から形成されている導光板の概略断面図である。
【図６】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心を通り導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な２つの放物線の一部から形成されている導光板の概略断面図である。
【図７】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心に向かって凸の２つの曲線から形成されている導光板の概略断面図である。
【図８】平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心に向かって凸の曲線と凹の曲線を組み合わせた曲線から形成されている導光板の概略断面図である。
【図９】導光板の光出射面側に形成される網点パターンの例である。
【図１０】導光板の平行溝の断面形状を種々の形状に変更したときの、導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示すグラフである。
【図１１】平行溝の最深部を平坦し、その平坦部分の長さを種々の値に変化させたときに導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示すグラフである。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、平行溝の最深部の平坦部分の長さが１．５ｍｍ、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍの場合の導光板の概略断面図である。
【図１３】平行溝の最深部の形状を曲率半径Ｒの曲面形状にし、その曲面の曲率半径を種々の値に変化させたときに導光板の光射出面から出射する光の照度分布を示すグラフである。
【図１４】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ、断面形状が三角形の平行溝の頂点部分の曲率半径が０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍの場合の導光板の概略断面図である。
【図１５】本発明の導光板を並列して配置したときの概略断面図である。
【図１６】（ａ）は、本発明の導光板の側面に反射板を配置した構成例であり、（ｂ）は本発明の導光板を並列して配置したときに導光板の側面に反射板を配置した構成例である。
【図１７】従来の導光板を有する面光源装置の概略断面図である。
【図１８】図１７の面光源装置の導光板の出射面における輝度のグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
２  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  光源
１４  拡散シート
１６、１７、１９  プリズムシート
１８、５０、６０、７０、８０、１００  導光板
１８ａ、５２  光射出面
１８ｂ  厚肉部
１８ｃ  薄肉端部
１８ｄ  傾斜面
１８ｅ  傾斜背面部
１８ｆ  平行溝
２０  リフレクタ
２２  反射シート
２４  反射板
５４ａ、５４ｂ  円弧曲線
５６  交点
６４ａ、６４ｂ  放物線
７２ａ、７２ｂ、８２ａ、８２ｂ、８４ａ、８４ｂ  曲線
９２  網点パターン
【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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