(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状光射出面と、
その一辺に略平行で矩形状光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、
前記厚肉部に略平行に形成される１対の薄肉端部と、
前記厚肉部の略中央で、前記矩形状光射出面と逆側に、前記一辺と略平行に形成され、棒状光源を収納するための平行溝と、
前記厚肉部から前記一辺に略直交する方向に両側の前記１対の前記薄肉端部のそれぞれに向かって肉厚が薄くなり、前記平行溝の両側にそれぞれ１対の傾斜背面を形成する１対の傾斜背面部と、を有する透明な導光板であって、
前記平行溝は、前記直交方向の断面形状において、前記矩形状光射出面に向かって、その間隔が狭くなり、頂点で交わる１対の輪郭線で構成され、
前記直交方向の断面形状における前記平行溝の各輪郭線は、前記矩形状光射出面に垂直な線に対する傾斜角度が変化する部分を有し、前記頂点に近い先端側より、前記頂点から遠い前記平行溝の基端側の方が鋭角となるように構成し、
前記平行溝の内面に、光の入射角度により散乱特性が異なる光学制御部材が設けられていることを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記平行溝の前記直交方向の断面形状において、前記平行溝の先端部分は、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または輝度のピーク値の、前記１対の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または輝度の平均値に対する比に応じて、前記矩形状光射出面に向かってその間隔が狭くなる１対の輪郭線で構成される請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記１対の傾斜背面部は、前記棒状光源の軸を含み前記矩形状光射出面に対して垂直な面に対して対称であり、
前記直交方向の断面形状における前記平行溝の１対の輪郭線は、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対称であり、
前記平行溝の先端部分は、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その間隔が対称に狭くなる請求項１または２に記載の導光板。
【請求項４】
前記平行溝の先端部分の１対の輪郭線は、前記矩形状光射出面の前記第１部分の照度または輝度のピーク値が前記第２部分の照度または輝度の平均値の３倍以下となるように、その間隔が狭くなる請求項２または３に記載の導光板。
【請求項５】
前記１対の傾斜背面部は、それぞれ前記平行溝近傍に前記矩形状光射出面に平行な部分を有する請求項１〜４のいずれかに記載の導光板。
【請求項６】
前記矩形状光射出面に、複数の微小なプリズムが形成されている請求項１〜５のいずれかに記載の導光板。
【請求項７】
前記１対の傾斜背面部に、複数の微小なプリズムが形成されている請求項１〜６のいずれかに記載の導光板。
【請求項８】
前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向における位置に応じて異なる形状を有する請求項６に記載の導光板。
【請求項９】
前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その頂点を通過し、かつ、プリズムがない場合の前記傾斜背面部に対して垂直な面に対して非対称な形状を有する請求項７または８に記載の導光板。
【請求項１０】
前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その頂角の角度が、７０°以上１４０°以下である請求項７〜９のいずれかに記載の導光板。
【請求項１１】
前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、前記平行溝側の表面とのなす角度が、０°以上７０°以下であり、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、前記薄肉端部側の表面とのなす角度が、４５°以上７０°以下である請求項７〜９のいずれかに記載の導光板。
【請求項１２】
前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向における底辺の長さが０．１ｍｍ以下である請求項７〜１１のいずれかに記載の導光板。
【請求項１３】
前記平行溝の断面形状において、前記先端部分は、前記１対の輪郭線のなす角度が、９０°以内となる部分である請求項１〜１２のいずれかに記載の導光板。
【請求項１４】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の１対の輪郭線は、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１〜１３のいずれかに記載の導光板。
【請求項１５】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の１対の輪郭線となる前記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１４に記載の導光板。
【請求項１６】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の１対の輪郭線、または、前記平行溝の１対の輪郭線となる前記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１４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、または、前記平行溝の断面形状が、三角形である請求項１〜１４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１４〜１７のいずれかに記載の導光板。
【請求項１９】
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１８に記載の導光板。
【請求項２０】
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１８に記載の導光板。
【請求項２１】
前記平行溝の少なくとも前記先端部分の１対の輪郭線が、それぞれ楕円形または双曲線の一部である請求項１〜１２のいずれかに記載の導光板。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれかに記載の導光板を１つの導光板ブロックとして、複数個の導光板ブロックからなり、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２３】
互いに連結されている２つの前記導光板ブロックの前記薄肉端面の前記傾斜背面は、それぞれ、連結部分において互いに緩やかに傾斜する部分を有する請求項２２に記載の導光板。
【請求項２４】
さらに、前記矩形状光射出面に前記光学制御部材が設けられている請求項１〜２３のいずれか１項に記載の導光板。
【請求項２５】
前記光学制御部材は、前記平行溝の前記頂点に近い先端側と、前記頂点から遠い前記平行溝の基端側とでは異なる散乱特性のものが設けられている請求項１〜２４のいずれか１項に記載の導光板。
【請求項２６】
請求項１〜２５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射出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２７】
さらに、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２６に記載の面状照明装置。
【請求項２８】
請求項２６または２７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射出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光射出面に略平行な方向に拡散して光射出面からより均一な照明光を射出する透明な導光板、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。
現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である。直下型のバックライトユニットは、光源である冷陰極管を液晶パネルの背面に複数本配置した構成を有しており、冷陰極管が配置される筐体の内部を白色の反射面として液晶パネルを照明している。しかしながら、本方式において光量分布を均一にするためには、原理的には、液晶パネルに垂直方向の厚みが３０ｍｍ程度必要である。
【０００３】
近年、液晶表示装置の薄型化、低消費電力化、大型化が要望されているが、上述した直下型のバックライトユニットでは、導光板の厚さを１０ｍｍ以下の厚みにすると光量ムラが発生するため、薄型化には限界があった。
ここで、薄型化が可能なバックライトユニットとしては、照明用の光源の側面に導光板を配置したユニットを複数配列した、いわゆる、タンデム型と呼ばれる方式がある。この従来方式は、導光板の側面から光を入射させることで、バックライトユニットを薄型にすることができる。しかしながら、この従来方式は、直下型のバックライトユニットに比べて光の利用効率が低いため、高輝度な光を射出させるためには高い電力が必要である。
そこで、液晶表示装置の薄型化、低消費電力化、大型化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）。
【０００４】
図３９は、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斜視図である。
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
特許文献１〜４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。
【０００９】
また、特許文献５には、高輝度、かつ薄型で輝度の面内均一性の高いものとするために、導光板の形状、拡散板、およびプリズムシートを用いた照明装置が開示されている。
この特許文献５の照明装置は、複数の並列配置した線状光源と、この光源に沿って配置した導光板と、光源および導光板の上部に配置した光拡散手段と、光源の下部に配置した反射手段とを有する。また、特許文献５の照明装置においては、導光板の表面は平坦面であり、導光板の裏面は導光板の断面形状が光源から遠ざかるにつれて薄くなるような曲面を含む傾斜面で構成されている。さらに、相対的に光源から近い位置と、光源から遠い位置での導光板裏面の傾斜角度をそれぞれθｎ１とθｆ１とした場合、θｎ１≧θｆ１の関係を満足し、かつ導光板の最も薄くなる位置での導光板裏面の傾斜角度を実質的に０°としている。
【００１０】
また、特許文献６には、一表面を発光面とする導光体と、発光面と対向する面に設けられた少なくとも二つ以上の溝部と、溝部に配された二つ以上の線状光源と、発光面と対向する面側に設けられた光反射板とからなり、発光面および発光面と対向する面の何れか一方若しくは両方には光取り出し機構が設けられ、かつ、導光体の側端に最も近い溝部の中心から側端までの距離をＡとし、隣接した溝部の中心間の距離をＢとしたときに、０．１×Ｂ＜Ａ＜０．７５×Ｂなる関係が成立するように構成された面光源装置が開示されている。この特許文献６の面光源装置における光取り出し機構は、粗面または凹凸がパターン化されて形成されたものである。
【００１１】
また、特許文献７には、液晶表示器の裏面に、プリズム板を挟んで装着し、液晶表示器の裏面を照射することで、自発光しない液晶表示器の表示面に輝度を発生させる液晶表示器用バックライト装置が開示されている。この特許文献７の液晶表示器用バックライト装置においては、アクリル製の導光板の裏面の４カ所以上に、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、曲線状の屋根面と直線状の壁面とを有するランプ収納溝が形成されている。それぞれのランプ収納溝の両側に、小幅な平面部を残して、階段状の傾斜付光反射面が形成されているとともに、導光板の前面全体に、複数のＶ溝が、ランプ収納溝と平行に形成されている。それぞれのランプ収納溝の中にランプ装着板に装着した冷陰極蛍光ランプを装着した形態とし、冷陰極蛍光ランプの点灯光が、曲線状の屋根面に入射し、凹レンズ効果で拡散した光と、直線状の壁面に入射し、階段状の傾斜付光反射面で反射した光とに別れて、ランプ装着点からランプ装着中間点までの同一範囲のＶ溝の内面を、その法線に対し４２度未満の角度で照射するように、Ｖ溝形成角度が設定されている。
【００１２】
また、特許文献８には、液晶表示器と略同形の透明樹脂製の導光板と、冷陰極蛍光ランプと、光拡散板とを組み合わせた構造とし、自発光しない液晶表示器の裏面に装着して、裏面を照射することで、液晶表示器の表示面に輝度を発生させる液晶表示器用バックライト装置が開示されている。この特許文献８の液晶表示器用バックライト装置においては、透明樹脂製の導光板の前面に、光拡散板を装着し、裏面の少なくとも４カ所に、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、曲線状の屋根面と直線状の壁面とを有するランプ収納溝が形成されている。それぞれのランプ収納溝の両側に小幅な平面部を残して、階段状の傾斜付光反射面を形成して、それぞれのランプ収納溝の中に冷陰極蛍光ランプが装着されている。
【００１３】
【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
【特許文献５】特開２００２−７５０４６号公報
【特許文献６】特開２００４−２２３４４号公報
【特許文献７】特開２００４−１２７９２８号公報
【特許文献８】特開２００４−１６３８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
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４０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、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。
【００１５】
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４０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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
また、特許文献５に開示の照明装置は、拡散板およびプリズムシートなどの光学部材を多数用いる必要があるという問題点がある。
また、特許文献６の面光源装置における光取り出し機構は、粗面または凹凸がパターン化されて形成されたものである。このため、特許文献６の光取り出し機構は、製作に手間がかかるとともに、輝度を均一にするためには、パターンの成形精度を高くする必要があるという問題点がある。
また、特許文献７および８に示す液晶表示器用バックライト装置は、導光板の出射面から出射される光の輝度むらを均一にする手段が設けられておらず、輝度むらを均一にすることについては全く考慮されていない。
【００２０】
上述の特許文献５から特許文献８においては、導光板を光らせた際、出射された垂直輝度分布には輝度および色のムラが生じる。一般に、輝度および色のムラを低減する方法としては、拡散性が高い拡散体(拡散板)が用いられている。これにより、ムラは低減されるものの、輝度の低下、および質量の増加を伴うため好ましくない。このようなことから、部材を大幅に増やすことなしに簡便に輝度ムラが均一化することができる手段が求められている。
【００２１】
本発明の第１の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、簡素な構成で、薄型で軽量であり、光射出面から、光の利用効率（光射出効率）が高く、より均一でむらが少なく、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の課題に加え、より大サイズの光射出面とすることができる導光板を提供することにある。
【００２２】
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、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バックライトとして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。
【００２３】
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、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、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】
【００２４】
上記第１の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、矩形状光射出面と、その一辺に略平行で矩形状光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部に略平行に形成される１対の薄肉端部と、前記厚肉部の略中央で、前記矩形状光射出面と逆側に、前記一辺と略平行に形成され、棒状光源を収納するための平行溝と、前記厚肉部から前記一辺に略直交する方向に両側の前記１対の前記薄肉端部のそれぞれに向かって肉厚が薄くなり、前記平行溝の両側に、それぞれ１対の傾斜背面を形成する１対の傾斜背面部と、を有する透明な導光板であって、前記平行溝は、前記直交方向の断面形状において、前記矩形状光射出面に向かって、その間隔が狭くなり、頂点で交わる１対の輪郭線で構成され、前記直交方向の断面形状における前記平行溝の各輪郭線は、前記矩形状光射出面に垂直な線に対する傾斜角度が変化する部分を有し、前記頂点に近い先端側より、前記頂点から遠い前記平行溝の基端側の方が鋭角となるように構成し、前記平行溝の内面に、光の入射角度により散乱特性が異なる光学制御部材が設けら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。
【００２５】
すなわち、本発明の導光板は、入光部となる平行溝の断面形状を頂部付近の曲線の傾きに対し、さらに、傾きを大きくした断面を有する曲線との組み合わせとしたブリッジ型導光板であって、入光部下部の断面が、テーパ部分の角度と同じ角度を有する線分からなることを特徴とするものである。
ここで、上記導光板の入光部となる平行溝の断面形状において、テーパ部分と入光部となる平行溝との継ぎ目部の中間部を光射出面と平行にすることが好ましい。
【００２６】
ここで、前記平行溝の前記直交方向の断面形状において、前記平行溝の先端部分は、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または輝度のピーク値の、前記１対の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または輝度の平均値に対する比に応じて、前記矩形状光射出面に向かってその間隔が狭くなる１対の輪郭線で構成されることが好ましい。
【００２７】
また、前記１対の傾斜背面部は、前記棒状光源の軸を含み前記矩形状光射出面に対して垂直な面に対して対称であり、前記直交方向の断面形状における前記平行溝の１対の輪郭線は、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対称であり、前記平行溝の先端部分は、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その間隔が対称に狭くなることが好ましい。
【００２８】
また、前記平行溝の先端部分の１対の輪郭線は、前記矩形状光射出面の前記第１部分の照度（相対照度）または輝度（相対輝度）のピーク値が前記第２部分の照度（相対照度）または輝度（相対輝度）の平均値の３倍以下となるように、その間隔が狭くなることが好ましい。
また、前記矩形状光射出面の前記第１部分の照度（相対照度）または輝度（相対輝度）のピーク値は、前記第２部分の照度（相対照度）または輝度（相対輝度）の平均値の２倍以下であることが好ましい。
【００２９】
また、前記１対の傾斜背面部は、それぞれ前記平行溝近傍に前記矩形状光射出面に平行な部分を有することが好ましい。
また、前記矩形状光射出面および前記１対の傾斜背面部の少なくとも一方には、複数の微小なプリズムが形成されていることが好ましい。
【００３０】
また、前記１対の傾斜背面部に、複数の微小なプリズムが形成されていることが好ましい。
ここで、前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向における位置に応じて異なる形状を有することが好ましい。
また、前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面に対して非対称な形状を有することが好ましい。
また、前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その頂点を通過し、かつ、プリズムがない場合の前記傾斜背面部に対して垂直な面に対して非対称な形状を有することが好ましい。
【００３１】
また、前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向の断面形状において、隣接するプリズムとの接点を結んだ線に対して垂直であり、かつその頂点を通る線に対して非対称な形状を有することが好ましい。
また、前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向の断面形状において、その頂点と前記平行溝側の端部とを結ぶ輪郭線の長さと、その頂点と前記薄肉端部側の端部とを結ぶ輪郭線の長さとが異なる形状を有することが好ましい。
【００３２】
また、前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その頂角の角度が、７０°以上１４０°以下であることが好ましい。
また、前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、前記平行溝側の表面とのなす角度が、０°以上７０°以下であり、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、前記薄肉端部側の表面とのなす角度が、４５°以上７０°以下であることが好ましい。
【００３３】
また、前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、前記平行溝側の表面とのなす角度が、３０°以上７０°以下であることがさらに好ましい。
また、前記１対の傾斜背面部に形成されるプリズムは、前記直交方向における底辺の長さが０．１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
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１対の輪郭線のなす角度が、９０°以内となる部分であることが好ましい。
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１対の輪郭線のなす角度が、６０°以内となる部分であることが好ましい。
【００３５】
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の１対の輪郭線は、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ことが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の１対の輪郭線となる前記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ことが好ましい。
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ことが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の１対の輪郭線、または、前記平行溝の１対の輪郭線となる前記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ことが好ましい。
【００３６】
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、三角形であることが好ましい。
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ことが好ましい。
【００３７】
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ことが好ましい。
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ことが好ましい。
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ことが好ましい。
【００３８】
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ことが好ましい。
また、前記平行溝の少なくとも前記先端部分の１対の輪郭線が、それぞれ楕円形または双曲線の一部であることが好ましい。
また、前記平行溝の前記先端部分の前記頂部が、砂ずり面であることが好ましい。
また、前記矩形状光射出面の、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ことが好ましい。
【００３９】
また、上記第１の課題に加え他の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、上記第１の形態のいずれかの導光板を１つの導光板ブロックとして、複数個の導光板ブロックからなり、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。
ここで、互いに連結されている２つの前記導光板ブロックの前記薄肉端面の前記傾斜背面は、それぞれ、連結部分において互いに緩やかに傾斜する部分を有することが好ましい。
さらに、前記矩形状光射出面に前記光学制御部材が設けられていることが好ましい。
また、前記光学制御部材は、前記平行溝の前記頂点に近い先端側と、前記頂点から遠い前記平行溝の基端側とでは異なる散乱特性のものが設けられていることが好ましい。
【００４０】
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の態様のいずれかの導光板と、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射出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。
【００４１】
ここで、本発明の第２の態様は、上記面状照明装置であって、さらに、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配置されるプリズムシートを有することが好ましい。
また、前記導光板の前記矩形状光射出面の前記第１部分の相対照度または相対輝度のピーク値の、前記第２部分の相対照度また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ことが好ましい。
【００４２】
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の態様のいずれか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射出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】
【００４３】
本発明の第１の態様によれば、構成を簡素化でき、導光板を薄型化でき、かつ軽量化でき、その光射出面から、光の利用効率（光射出効率）が高く、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。
また、本発明の第１の態様の第１の形態によれば、平行溝の内面および矩形状光射出面の少なくとも一方に、光の入射角度により散乱特性が異なる光学制御部材を設けることにより、照度または輝度のピークを低減でき、光射出面における照度または輝度をより均一化して、輝度分布をよりフラットに近づけることができるとともに、拡散性が高い拡散板を用いる必要もないため、輝度の低下、質量の増加を抑制することができ、光の利用効率（光射出効率）を向上させ、光射出面に要求される高い均一度および高い光射出効率を達成することができる。
【００４４】
また、１対の傾斜背面部に光射出面に平行な部分を持つ導光板では、さらに、光の利用効率（光射出効率）を向上させることができる。
また、矩形状光射出面および１対の傾斜背面部の少なくとも一方に、複数の微小なプリズムが形成されている導光板では、バックライトとして用いる際に、プリズムシートを不要とすることができ、バックライトとしての光の利用効率（光射出効率）を向上させることができ、バックライトの構成をコンパクトにし、コスト低減を図ることができる。
また、本発明の第１の態様の第２の形態によれば、上記第１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。
【００４５】
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、光の利用効率が高く、より均一でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することができ、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、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、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】
【００４６】
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。
【００４７】
図１に、本発明の第１の態様の導光板１８を複数並列して構成した本発明の第２の態様の面状照明装置２（以下、バックライトユニットともいう）の概略断面図を示す。このような面状照明装置２は、本発明の第３の態様の液晶表示装置のバックライトユニットとして用いられる。図２（ａ）および（ｂ）には、図１に示したバックライトユニット２の一つの導光板１８の部分と、そのバックライトユニット２を用いた液晶表示装置１０の概略部分斜視図と概略部分断面図を示す。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、液晶表示装置１０は、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。導光板ユニット２は、冷陰極管１２と、拡散シート１４と、プリズムシート１６と、導光板１８と、リフレクタ２０と、反射板２２とを備える。
【００４８】
図２（ａ）および（ｂ）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４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。
【００４９】
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サイズの光射出面（発光面）を有する。バックライトユニット２は、図２に示すように、基本的には、光源１２と、拡散シート１４と、プリズムシート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。
【００５０】
このバックライトユニット２の駆動方法は、特に限定されず、例えば、周囲の環境を監視して輝度変調を行うように駆動させてもよい。例えば、外光センサを設けて周囲の明るさを検出したり、温度センサを設けて周囲の温度を検出したりすることによって、明るさまたは温度に応じて輝度を変調させてもよい。また、バックライトユニット２の駆動方式も特に限定されず、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各光源（例えば、ＬＥＤ光源）を用いるとともに、それら各光源を液晶表示パネル４の表示に合わせて順次点灯させるフィールドシーケンシャル方式により駆動させてもよいし、液晶の走査表示に合わせて順次または同時に発光または消灯させる間欠点灯方式により駆動させてもよい。フィールドシーケンシャル方式を用いてバックライトユニット２を駆動させれば、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタを除去することができるので、カラーフィルタによる光量の損失を解消することができる。また、間欠点灯方式に従って光源を短時間点灯させれば、動画の表示性能を向上させることが可能となる。
【００５１】
なお、バックライトユニット２を構成する上記構成部材は、図３（ｂ）に示すように、筐体２８０内に配置され、バックライトユニット２の背面側から固定されることにより、一体化して構成してもよい。筐体２８０は、図３（ａ）に示すように、一方の面が開放された箱型の構造を有し、バックライトユニット２（図３（ｂ）参照）の光射出面が位置する側には矩形状の開口部２８２が形成されている。
このような筐体２８０としては、例えば、樹脂または金属で形成される箱型構造の筐体、金属で形成される骨格構造のフレーム、金属以外の剛性が高い樹脂で形成される箱型構造の筐体あるいは骨格構造のフレーム、金属および剛性が高い樹脂で形成され、導光板１８の平行溝と直交する方向に向かって延設されたリブを有する筐体などを挙げることができる。
樹脂で形成される筐体２８０にバックライトユニット２の構成部材を組み込む場合には、図３（ｂ）に示すように、バックライトユニットを挟持するツメ部２８４を筐体２８０に設け、このツメ部２８４で、バックライトユニット２の反射シート２２などを挟み込むこともできる。
【００５２】
図３（ｂ）では、バックライトユニット２を構成する構成部材を筐体２８０内に配置させた構成を示したが、バックライトユニットと液晶表示パネルを１つの筐体内に配置させた構成にしてもよい。図４〜図６（ａ）および（ｂ）に、バックライトユニットと液晶表示パネルを収容する筐体の構成例を示した。図４は、バックライトユニット（図示せず）と液晶表示パネル４が収容された筐体２９０の模式的斜視図であり、図５は、バックライトユニット２と液晶表示パネルが収容された筐体２９０の模式的断面図である。また、図６（ａ）および（ｂ）は、図５に示した筐体２９０の両端部の模式的拡大断面図である。
バックライトユニットと液晶表示パネルを収容する筐体は、バックライトユニットを専用の筐体に収容し、そのバックライトユニット用筐体に収容されたバックライトユニットと液晶表示パネルを収容させる構成としてもよいし、バックライトユニットをバックライトユニット用の筐体に収容させずに、バックライトユニット本体と液晶表示パネルとを固定して収容させる構成としてもよい。
【００５３】
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、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、外部電極管または発光ダイオードが好ましい。
また、導光板１８の平行溝１８ｆ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。
【００５４】
また、光源として、図７（ａ）に示すような、アパーチャータイプのランプを用いても良い。本発明において、アパーチャータイプのランプとは、出射したい角度を除いた部分に反射率の高い部材を設け、つまり光を出射させない部分に反射率の高い部材を設け、所定角度から出射される光の光量を増加させる棒状光源を言う。図７（ｃ）および（ｄ）には、アパーチャータイプのランプの断面図を示した。図７（ｃ）および（ｄ）において、領域３２０が光出射領域である。アパーチャータイプのランプを用いることで、光の利用効率をより向上させることができる。また、光源の背面側に配置する反射シート（リフレクタ）を必ずしも設ける必要がなくなり、装置構成をより簡単にすることができ、反射シートの取り付け誤差による輝度むらの発生も防止できる。
ここで、反射率の高い部材としては、金属、非金属の各種材料を用いることができ、特に非金属の材料を用いることが好ましい。反射率の高い部材として、非金属の材料を用いることで、リーク電流を低くすることができる。
【００５５】
さらに、アパーチャータイプのランプを用いる場合は、少なくとも一ヶ所に位置決め手段を設けることが好ましい。位置決め手段としては、例えば、図７（ｂ）に示すように、ランプの端子部に屈曲部３２２を設け、ランプを支持する支持部材３２４に溝３２６を形成し、支持部材３２４の溝３２６に屈曲部３２２を嵌入させてランプを固定する方法等がある。また、ランプの端子部に設ける屈曲部３２２の角度は導光板の平行溝に対して規定可能なものであればどのような角度であっても良く、図７（ｄ）に示すように、アパーチャータイプのランプの光出射領域３２０が二等分されるように屈曲部３２２が設けられることが好ましい。また、屈曲部の形状は、ランプの配置位置および平行溝に対して反射率の高い部材の配置方向を固定することができ、かつ、平行溝への配置を妨げない形状であればどのような形状でも良い。
このように、位置決め手段を設けることで、光源の開口部中心と、導光板の平行溝の中心との位置あわせを容易に行うことができ、導光板に効率よく光を入射させることができる。
【００５６】
また、本発明においては、図８（ａ）に示すように、導光板１８の平行溝１８ｆに光源１２を配置させたときに、光源１２と導光板１８に形成された平行溝１８ｆとが直接接触しないように、導光板１８の平行溝１８ｆに部分的にリブ３３０を設けて、光源１２を導光板１８ｆの平行溝１８内に配置してもよい。
このような構成を採用することにより、光源１２で発生する熱が導光板１８へ直接伝わることが抑制され、導光板１８の過度の温度上昇が抑えられ、かつ光源である冷陰極管が部分的に冷却されることが回避される。このようなリブ３３０は、例えば、幅１ｍｍ以下であり、かつ高さ０．５ｍｍ程度の凸状の形状とすることができ、導光板の平行溝１８ｆの中心線方向に部分的に設けることが好ましい。
また、導光板１８の平行溝の中心線方向の延長線上に相当するバックライトユニットの側面に開口部を設けて、その開口部を通じて光源１２を交換してもよい。そうすることにより、光源１２の寿命や故障の際における光源の交換を容易にするとともに、光源１２を交換するためにガイド部材を別途設けることを必要としない構成にすることができる。
【００５７】
反射シート２２に対する光源１２の位置を規制するために、反射シート２２を剛性のある金属材料もしくは樹脂材料で形成し、反射シート２２と、光源１２を含む導光板１８とを一体化した構成とすることが好ましい。その際には、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように導光板１８と反射シート２２のうち、一方に凹部を設け他方に凸部を設けて嵌合したり、あるいは、ねじにより固定したりして、導光板１８と反射シート２２を一体化して構成してもよい。
【００５８】
バックライトユニットの薄型化に対して十分な剛性を確保するために、反射シート２２を金属材料で形成した場合に、金属材料と冷陰極管との組み合わせによっては浮遊容量が発生することが知られている。これに対して冷陰極管に対向する反射シートの部分に細長い穴部を設けることで浮遊容量の軽減を図ることができる。
【００５９】
図２（ａ）および（ｂ）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（メタクリルスチレン）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。
【００６０】
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輝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輝度分布を均一にしても良い。
【００６１】
プリズムシート１６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は、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ているとともに、プリズムシート１６は、プリズムの頂角が拡散シート１４と対向するように配置されている。すなわち、プリズムシート１６は、プリズム列が上向きに配置されている。なお、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してもよい。
また、プリズムシートを２枚以上配置してもよい。プリズムシートを２枚配置する場合、例えば、第１のプリズムシートを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し、第２のプリズムシートを、平行溝１８ｆと垂直になるように配置する。
なお、２枚の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第１のプリズムシートを配置し、その第１のプリズムシートの上に、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第２のプリズムシートを配置しても良く、また、その逆でも良い。
また、いずれのプリズムシートも、プリズム列の向きは、特に限定されるものではなく、上向きまたは下向きのいずれの向きでもよい。
【００６２】
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。
【００６３】
本発明においては、更に、図１０（ａ）および（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１０（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１０（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であり、（ｃ）は、同じく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１８ｄと対向するように配置することが好ましい。
【００６４】
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、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における輝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。
【００６５】
図２（ａ）および（ｂ）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。
【００６６】
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ニウムを蒸着して鏡面を形成したシート、アルミニウム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。
【００６７】
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。
【００６８】
また、本発明におけるバックライトユニットは、図２（ａ）および（ｂ）に示した構成に限定されず、例えば、導光板１８から出射される光の輝度を向上させるために、反射型偏光フィルム、コレスティック型偏光フィルム、散乱型偏光フィルムなどの輝度向上シートを設けることもできる。このような輝度向上シートは、図２（ａ）および（ｂ）において、導光板１８と液晶表示パネル４（下面偏光板）の間に配置することが好ましく、特に、液晶表示パネル４（下面偏光板）の光入射側の面に配置することが好ましい。
【００６９】
また、本発明においては、視野角を広げるための光学補償フィルムを設けることもできる。光学補償フィルムとしては、例えば、ディスコティック液晶やネマティック液晶を用いた光学補償フィルムや、コリメートフィルムを用いた光学補償フィルムなどを用いることができる。光学補償フィルムは、図２（ａ）および（ｂ）において、液晶表示パネル４の上面や下面に貼り付けられて設けられることが好ましい。
【００７０】
また、拡散、集光、散乱または回折等の機能を有する光学部材を、図２（ａ）および（ｂ）における導光板１８の光射出側、例えば、導光板１８の光射出面や、導光板１８と液晶表示パネル４との間に配置することもできる。このような光学部品として、上記いずれか一つの機能を有する光学部品を一つだけ配置してもよいし、機能が同一または異なる複数の光学部材を組み合わせて配置してもよい。複数の光学部品を組み合わせて用いる場合は、それらの複数の光学部品の配置の順序は任意であり、所望する光学特性に応じて、適宜、配置の順序を調整することができる。
【００７１】
上述した拡散フィルム、プリズムシート、輝度向上シートなどの光学部材は、それぞれ、１つずつ用いてもよいし、複数用いてもよい。また、このような光学部材は互いに貼り合わせて用いることもできる。また、導光板に直接貼り付けることもできるし、液晶表示パネルの光入射側の面に貼り付けることもできる。また、プリズムシートの配置も特に限定されず、例えば、光出射方向を上向きとしたときに、プリズムが上向きに配置されていても下向きに配置されていてもよく、２枚のプリズムシートを重ねて用いることもできる。
【００７２】
また、図２（ａ）および（ｂ）において、導光板１８と液晶表示パネル４との間には、上述したように、拡散シート１４、プリズムシート１６などの光学部品を配置したが、これら光学部品の構成は、このような構成例に限定されず、例えば、以下に示すような構成にすることができる。例えば、導光板の光射出面側に、輝線の発生を抑制するための網点が印刷により形成された拡散シートと、プリズムシートと、上述した輝度向上シートとを順に配置させた構成にすることができる。この場合、拡散シートの光入射側の面、すなわち、導光板の光射出面に対向する面に、網点が形成されていることが好ましく、プリズムシートは光出射側にプリズム列が配置されていることが好ましい。
【００７３】
図２（ｂ）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１対の薄肉端部１８ｃと、厚肉部１８ｂから前記一辺に直交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１対の傾斜背面部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光射出面１８ａを構成しており、他方の面が、厚肉部１８ｂから両側に、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１対の傾斜面１８ｄを構成している。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。
また、本実施形態の導光板１８においては、他方の面において、傾斜面１８ｄと基端面１８ｉとの間に光射出面１８ａに平行な平行面１８ｇが形成されている。すなわち、この導光板１８の厚肉部１８ｂにおいては、傾斜面１８ｄから延在する平行面１８ｇが設けられている。本発明においては、このような平行面１８ｇは、必ずしも設ける必要はないが、光の利用効率を向上させることができるので、設けることが好ましい。
【００７４】
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（メタクリルスチレン）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。
【００７５】
また、導光板に色調補正剤を混入させて出射光の色調を調節することも可能である。また、導光板に色調補正剤を混入させる代わりに、液晶表示パネルに入射させる光の色調を補正するために色補正フィルタを設けてもよい。更には、色調補正剤を混入させた導光板と、色調を補正するための色補正フィルタを併用することもできる。
【００７６】
ここで、導光板に使用する透明部材には、青色を透過しやすい材料を用いることが好ましい。例えば、光源が冷陰極管のような棒状光源の場合、透過部材の分光特性により、液晶表示パネルの光射出面の色温度は、光源の色温度より低下する。このため、あらかじめ光源の色温度を高めに設定する必要がある。しかしながら、光源の色温度を高く設定すると輝度効率が低下することがある。導光板に使用する透明部材に青色を透過しやすい材料を用いることで、光源の色温度と液晶表示面の色温度を同等にすることができる。これにより、光源から出射される高い輝度の光を、色温度を低下させることなく液晶表示パネルから出射させることができる。その結果、消費電力をより低くすることができ、また、光源をより長寿命にすることができ、さらに、光源の数およびインバータの数を減らしコストダウンすることができる。
また、導光板の光射出面側に除電材或いは導電材を塗布してもよい。これにより、静電気によりバックライト内部に塵が堆積しにくくすることができる。
【００７７】
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。
本実施形態においては、平行溝１８ｆは、その先端部分を構成する１対の先端面１８ｈおよび基端部分を構成する１対の基端面１８ｉで形成され、光射出面１８ａに対する、先端面１８ｈの傾斜より、基端面１８ｉの傾斜の方が急峻である。すなわち、先端面１８ｈの接平面が光射出面１８ａとなす角度の最大値、すなわち、最大傾斜角Φｍより、基端面１８ｉの接平面が光射出面１８ａとなす角度（傾斜角）Φｎの方が大きい。
【００７８】
図２（ａ）および（ｂ）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を形成する側面から導光板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。この時、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１８ｄ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。
なお、本発明においては、光射出面１８ａから射出される光を均一化するために、光射出面１８ａに対し直角、平行方向（奥行き方向）に光束が有効に届くように傾斜面１８ｄの角度(テーパ)を制限している。すなわち、傾斜面１８ｄの角度(テーパ)を、光源１２から射出され、導光板１８に入射した光束の一部が光射出面１８ａ（裏面）で全反射するような角度にしている。
【００７９】
図２（ａ）および（ｂ）において、導光板１８の平行溝１８ｆは、平行溝１８ｆの長さ方向に垂直な断面形状において、その先端部分が三角形をなし、その基端部分が矩形をなし、全体として、光射出面１８ａ側に凸のホームベース形状となるように形成されている。従って、平行溝１８ｆの１対の先端面１８ｈは、それぞれの一方の端部が互いに交わり、光射出面１８ａに対して垂直かつ光源の中心を通過する垂直面に対して、所定角度で傾斜して対称であり、その断面形状は、三角形の１つの頂点をなす所定角度の傾斜を有する２つの線分（斜辺）で形成されている。導光板１８の平行溝１８ｆの１対の基端面１８ｉは、それぞれの一方の端部が１対の先端面１８ｈのそれぞれの他方の端部に繋がり、上記垂直面に対して平行かつ対称であり、その断面形状は、三角形の残りの２つの頂点にそれぞれ接し、それぞれ導光板１８の平行面１８ｇに繋がる光射出面１８ａに対して垂直な線分で形成される。
【００８０】
本実施例においては、図１１に示すように、導光板１８の平行溝１８ｆの内面、すなわち、先端面１８ｈおよび基端面１８ｉに、光の入射角により散乱特性が異なる光学制御部材１２０が設けられている。この光学制御部材１２０は、入射角依存性を有するものであり、入射角度に応じて透過光量が変わるものである。
【００８１】
光学制御部材１２０は、図１２および図１３に示すように、ヘイズ値（％）の入射角（°）依存性を有する。図１２に示す光学制御部材においては、入射角が７５°〜１０５°の範囲でヘイズ値が低い、すなわち、透過光量が多い。また、図１３に示す光学制御部材においては、入射角が１１０°〜１４０°の範囲でヘイズ値が低い、すなわち、透過光量が多い。本実施例においては、光学制御部材１２０により、光源１２から出射された光について、導光板１８に入射する入射角度を制限することができる。
【００８２】
本実施例においては、先端面１８ｈに光学制御部材１２０を設けることにより、光射出面１８ａの平行溝１８ｆの直上に相当する部分からの出射光を抑制することができる。これにより、平行溝１８ｆの中心部分、すなわち、光源１２の直上の位置において相対輝度を低くし、輝線の発生を抑制することができる。このため、光出射面１８ａからの出射光の輝度分布の均一化をはかることができる。
【００８３】
また、本実施例においては、光学制御部材１２０は、全て同じ特性を有するもので構成することに限定されるものではない。平行溝１８ｆの形状に応じて、平行溝の１８ｆの内面の場所おいて適正な特性を有する光学制御部材１２２（図１４参照）を設けてもよい。例えば、平行溝１８ｆの基端面１８ｉと、先端面１８ｈとでは、光源１２からの入射光の入射角が異なる。このため、平行溝１８ｆの先端面１８ｈと、基端面１８ｉとで特性が異なるものを用いることが好ましい。
図１４に示すように、光学制御部材１２２は、平行溝１８ｆを、対向する基端面１８ｉと、対向する先端面１８ｈとの合計４つの領域に分割し、各領域毎に設けられる４つの光学制御フィルム１２２ａ〜１２２ｄからなるものである。
この光学制御部材１２２により、光源１２の直上の位置における相対輝度をより一層低くし、輝線の発生をより一層抑制することができる。このため、光出射面１８ａからの出射光の輝度分布の均一化をより一層はかることができる。
【００８４】
なお、光学制御部材１２０としては、例えば、特開昭６３−３０９９０２号公報または特開昭６４−７７００１号公報に開示されている光制御板、および視界制御フィルム（ルミスティー（（商品名）、住友化学工業株式会社製））を用いることができる。
特開昭６３−３０９９０２号公報に開示された光制御板は、２つ以上の角度範囲の入射光を選択的に散乱するプラスチックシートである。この光制御板は、屈折率に差がある分子内に、１個以上の重合成炭素−炭素二重結合を有する化合物の複数からなる樹脂組成物を、膜状に維持し、第１の方向から紫外線を照射して樹脂組成物を硬化させる第１の工程と、さらに得られた硬化物上に樹脂組成物を膜状に維持し、第２の方向から紫外線を照射して硬化させる第２の工程とにより製造されるものである。また、光制御板は、必要に応じて、第２の工程が繰返し行なわれる。また、第２の工程を繰り返す場合、そのつど紫外線の照射の方向を変えて行うことにより、８種以上の角度範囲の入射光を選択的に散乱する光制御板を製造することができる。
なお、重合成炭素−炭素二重結合を有する化合物とは、分子内にアクリロイル基、メタアクリロイル基、ビニル基、アリル基などの重合可能な基を１個以上含有するモノマーまたはオリゴマーである。
【００８５】
また、特開昭６４−７７００１号公報に開示された光制御板は、特定の角度範囲の入射光だけを選択的に散乱するプラスチックシートである。この光制御板においては、屈折率が異なる領域が、ある方向に配向した状態で存在しており、特定の角度より入射した光は、屈折率が異なる領域の境界で全反射し散乱する。
また、光制御板は、屈折率に差がある分子内に、１個以上の重合成炭素−炭素二重結合を有する化合物の複数からなる樹脂組成物を硬化させることにより製造することができる。さらに、樹脂組成物には光重合成のものを用いることができる。
なお、樹脂組成物は、上述の特開昭６３−３０９９０２号公報に開示された光制御板と同様のものを用いることができる。
【００８６】
また、図１５に示すように、２枚の透明なシート１３２、１３４の間に並行配列されたルーバー１３６が設けられたプラスチックフィルム１３０を光学制御部材１２０として用いることができる。
このような構造の光学制御部材１２０としては、例えば、特開昭６１−２２７０２９号公報に開示されているもの、およびビューコントロールフィルム（信越ポリマー株式会社製）が挙げられている。これらの光学制御部材１２０を用いることにより、輝度分布が均一になる。
なお、特開昭６１−２２７０９３号公報には、微粉シリカとアクリレート中に直接分散させた未精製黒色ポリアゾ染料との混合物を含んだルーバーと、酢酸酪酸セルロースからなる透明層とにより構成されるルーバー状プラスチックフィルムがポリカーボネートフィルムに接合されたものが開示されている。
【００８７】
さらに、光学制御部材１２０としては、例えば、特許第３１５６０５８号公報に開示された視野選択性フィルムが挙げられる。
この視野選択性フィルムは、透明性の高分子樹脂フィルムと、この高分子樹脂フィルムの分子配向方向と略平行に縞状のクレイズ領域とを有する。
また、視野選択性フィルムにおいては、縞状に形成されたクレイズ同志の間に略平行に入射する光は透過し、斜めに入射する光は反射して散乱する。これに対し、クレイズ同志の間隔が狭く、光の波長に近い場合、クレイズ同志の間に略平行に入射する光は逆に反射されて散乱する。一方、斜めに入射する光は殆ど透過する。これにより、視野選択性フィルムにおいては、クレイズ領域において見る角度により視野選択性フィルムを通して向こう側が見える場合と見えない場合が発生する所謂視野選択性が発現される。
【００８８】
クレイズ領域とは、高分子樹脂フィルムの表面に現れる表面クレイズとその内部に発生する内部クレイズの両方を含むものであって、細かなひび状の模様を有する領域のことである。クレイズ領域は、分子束（フィブリル）とボイドから構成されており、全体としてスポンジの構造に似たものとなっている。
なお、高分子樹脂フィルムとしては、ポリフッ化ビニリデン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等を用いることができる。これらの光学制御部材を用いることにより、輝度分布が均一になる。
【００８９】
本実施例においては、平行溝１８ｆの内面に、光学制御部材１２０を設けることにより、導光板１８に光源１２から入射する入射光の入射角度を制限することができる。このため、光源１２の直上から導光板１８に入射する光を抑制することができ、輝線の発生を抑制することができ、輝度分布の均一化を図ることができる。
さらに、平行溝１８ｆの形状に応じて、特性が異なる光学制御フィルム１２２ａ〜１２２ｄを設けることにより、更に一層、輝度分布の均一化を図ることができる。
【００９０】
本実施例においては、平行溝１８ｆの断面形状を、先端部分が三角形をなし、その基端部分が矩形をなすホームベース形状としたが、本発明においては、これに限定されず、先端部分が傾斜して交わり、先端部分に繋がる基端部分の傾斜が先端部分の傾斜よりも急峻であれば、どのような形状でも良い。すなわち、平行溝１８ｆの断面形状を、先端部分において光射出面１８ａに向かって、その間隔が狭くなり、頂点で交わる１対の輪郭線で構成し、各輪郭線を、光射出面１８ａに垂直な線に対する傾斜角度が変化する部分を有し、頂点に近い先端側（先端面１８ｈ）より、頂点から遠い平行溝の基端側（基端面１８ｉ）の方が鋭角となる形状であればよい。言い換えれば、平行溝１８ｆの断面形状において、頂点に近い先端側（先端面１８ｈ）の輪郭線が光射出面１８ａとなす傾斜角（最大傾斜角Φｍ）よりも、頂点から遠い平行溝の基端側（基端面１８ｉ）の輪郭線が光射出面１８ａとなす傾斜角（傾斜角Φｎ）の方が大きい形状であればよい。例えば、図１６（ａ）に示すように、平行溝１８ｆの１対の先端面４０を双曲線形状に、図１６（ｂ）に示すように、平行溝１８ｆの１対の先端面４２を楕円形状にすることができる。あるいは、導光板１８の平行溝１８ｆの１対の先端面の断面形状は懸垂線形状でも良い。この場合においても、光学制御部材１２０を設けることにより、上述の効果を得ることができる。
【００９１】
また、本発明においては、平行溝の断面形状において、平行溝の頂点、すなわち最深部（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１対の先端面の断面形状が、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つの曲線また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。
【００９２】
図１６（ｃ）には、平行溝の１対の先端面５０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す。図１６（ｃ）に示す導光板１８は、平行溝１８ｆの中心を通って導光板１８の光射出面１８ａに垂直な中心線Ｘに対して１対の先端面５０となる対称な２つの曲線５１ａおよび５１ｂが円弧の場合である。この場合は、図１６（ｃ）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５１ａの中心の位置と他方の側壁に対応する円弧５１ｂ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５２は、図１６（ｃ）に示すように尖った形状となる。
【００９３】
また、図１６（ｄ）には、平行溝の１対の先端面５３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１６（ｄ）に示した導光板１８は、平行溝１８ｆの中心を通って導光板１８の光射出面１８ａに垂直な中心線Ｘに対して１対の先端面５３となる対称な２つの曲線５４ａおよび５４ｂが放物線の場合である。図１６（ｄ）においては、平行溝１８ｆの一方の側壁に対応する放物線５４ａの焦点と、他方の側壁に対応する放物線５４ｂの焦点とが互いに異なるように、平行溝１８ｆの１対の先端面５３が形成される。
【００９４】
図１６（ｄ）に示すように、平行溝１８ｆの１対の先端面５３の断面形状が、交点５６で交わる２つの曲線５４ａおよび５４ｂ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５４ａの、交点（尖点）５６における接線と、他方の側壁に対応する曲線５４ｂの、交点５６における接線が互いになす角θは、９０°以下が好ましく、６０°以下がより一層好ましい。
【００９５】
図１〜図１６（ｄ）では、平行溝の断面形状において、平行溝の１対の先端面を形成する曲線が、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１７（ａ）および（ｂ）に示す。図１７（ａ）は、平行溝１８ｆの１対の先端面６０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６１ａおよび６１ｂから形成される導光板の例であり、図１７（ｂ）は、平行溝１８ｆの１対の先端面６３の断面形状が、平行溝１８ｆの中心に向かって凸の曲線６４ａおよび６４ｂと凹の曲線６６ａおよび６６ｂを組み合わせた曲線から形成される導光板の例である。図１７（ａ）および（ｂ）に示したような断面形状の平行溝を有する導光板も、輝線の発生を抑制しつつ光射出面から十分な輝度の光を出射することができる。輝度分布の均一化を図ることができる。
【００９６】
また、図１〜図１７（ｂ）では、平行溝の断面形状において、平行溝の先端部分の１対の基端面を、先端面１８ｈおよび平行面１８ｇと接する光射出面１８ａに対して平行で対称な垂直な線分としたが、平行溝１８ｆの断面形状が、光射出面１８ａに向かって、その間隔が狭くなり、頂点で交わる１対の輪郭線で構成され、各輪郭線が、光射出面に垂直な線に対する傾斜角度が変化する部分を有し、頂点に近い先端側（先端面）より、頂点から遠い平行溝の基端側（基端面）の方が鋭角となる形状であればよく、例えば、平行溝の１対の先端面の断面形状が、３角形の場合（図２参照）は、図１８（ａ）に示すように、平行溝の１対の基端面７０の断面形状を、光射出面１８ａに対して垂直かつ光源の中心を通過する線とのなす角が先端面１８ｈよりも鋭角な所定角度の傾斜を有する線分（斜辺）で形成してもよい。また、平行溝の各基端面の断面形状は、直線に限定されず曲線も用いることができ、図１８（ｂ）に示すように、平行溝１８ｆの１対の基端面７２の断面形状を平行溝１８ｆの中心に向かって凹状の曲線としてもよい。ここで、曲線としては、双曲線形状、楕円形状、放物線形状等、平行溝の１対の先端面に用いる各種の曲線を用いることができる。
【００９７】
平行溝の形状は、これに限定されず、上述した１対の先端面の形状と１対の基端面の形状を各種組み合わせた形状等の種々の形状とすることができる。また、平行溝の１対の先端面と１対の基端面の大きさは、平行溝の内部に光源が配置できればよく、１対の先端面と１対の基端面の境界位置（接触位置）は特に限定されない。
【００９８】
ここで、平行溝の１対の先端面と１対の基端面との継ぎ目（接続部分）、平行溝の１対の基端面と平行面との継ぎ目および平行面と傾斜面との継ぎ目は、Ｒ＞０．０１（ｍｍ）となる滑らかな形状とすることが好ましい。継ぎ目を滑らかな形状とすることで継ぎ目での光の乱反射を防止し、輝線の発生、輝度むらの発生を防止することができる。
【００９９】
さらに、平行溝の側面（１対の先端面および１対の基端面）を除く導光板の表面、例えば、光射出面および／または傾斜面に棒状光源の軸にその稜が平行な複数の所定形状の微小なプリズムを形成することが好ましい。平行溝の側面（１対の先端面および１対の基端面）を除く導光板の表面に所定形状の微小なプリズムを多数形成することで、バックライトなどの面状照明装置を構成する場合に、プリズムシートを不要とすることができ、面状照明装置としての光の利用効率向上させることができ、装置のコンパクト化、ひいては、コストの低減を図ることができる。なお、多数の所定形状の微小なプリズムを、傾斜面および射出面のいずれかに形成するのがより好ましいが、さらに、傾斜面および光射出面の両方にこのようなプリズムを形成するのがより好ましい。
ここで、傾斜面に形成するプリズムは、頂角θp1を１００°≦θp1≦１４０°とすることが好ましい。また、光射出面に形成するプリズムは、頂角θp２を４０°≦θp２≦７０°とすることがより好ましい。
【０１００】
また、図１〜図１８（ｂ）に示す導光板では、１対の傾斜面と平行溝の１対の基端面との間にそれぞれ１対の平行面を設けたが、本発明において、平行面は、必ずしも設ける必要はなく、図１９に示すように、平行面を設けず、傾斜面８０と平行溝１８ｆの基端面１８ｉとを直接接続させた構造としてもよい。
【０１０１】
また、平行溝の断面形状が三角形状の導光板においては、中心部分の相対輝度は低くなるため、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、光射出面における輝度を均一化することができる。
ここで、平行溝の頂点を所定の幅で平坦にする場合は、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輝度が変化する。このため、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輝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。
【０１０２】
また、導光板の表面において、輝度と照度は略同様に扱うことができる。本発明においては、照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照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するように先鋭な１つの交点において、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。
【０１０３】
以上から、本発明の導光板においては、導光板１８の光射出面１８ａにおける平行溝１８ｆ以外、すなわち傾斜面１８ｄに相当する部分（第２部分）に形成される輝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（輝度のピーク値）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以下とすることが好ましい。
【０１０４】
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および１９の拡散効率や使用枚数等に応じて、設定することが好ましい。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部分の輝度の平均値に対する、導光板１８の光射出面１８ａの第１部分の輝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。
【０１０５】
一方、本発明の導光板においては、導光板１８の光射出面１８ａの第１部分の輝度のピーク値が、導光板１８の光射出面１８ａの第２部分の輝度の平均値の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部分の輝度のピーク値が、導光板１８の光射出面１８ａの第２部分の輝度の平均値の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輝度分布が、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。
【０１０６】
なお、本発明の導光板では、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°以内となる部分、より好ましくは、６０°以内となる部分とすることが好ましい。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部分の輝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。
【０１０７】
さらに、本発明では、導光板の平行溝の形状を、光射出面に向かって、その間隔が狭くなり、頂点で交わる１対の輪郭線で構成され、各輪郭線が、光射出面に垂直な線に対する傾斜角度が変化する部分を有し、頂点に近い先端側（１対の各先端面）より、頂点から遠い平行溝の基端側（１対の各基端面）の方が鋭角となる形状とすることで、より輝度むらを減らすことができ、出射効率も向上させることができる。つまり、平行溝の断面形状を他の双曲線，放物線、他の曲面の傾斜した線分の最大傾き角Φｍに対し、他の傾き角Φｎ（＞Φｍ）を有する曲線の組み合わせとすることで、より輝度むらを減らすことができ、出射効率も向上させることができる。
【０１０８】
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輝度分布について、シミュレーションを行って、調べた。
まず、本発明に従う導光板の例として、図２０に示す導光板１８の光射出面から出射する光の輝度分布について調べた。ここで、図２０に示す導光板１８の平行溝１８ｆは、先端面４０の断面形状が、光射出面１８ａに対して垂直かつ光源１２の中心を通過する線に対して双曲線で形成され、基端面１８ｉの断面形状が、先端面４０および平行面１８ｇと接し、光射出面１８ａに対して垂直な線分で形成される。また、平行面１８ｇは、平行溝１８の先端面１８ｈの線分を延長した線と、光射出面と平行でかつ導光板の下端を通る線との交点と、平行溝の１対の基端面の下端との間に設けられている。
ここで、図２０に示す導光板１８は、光源１２の直径を３ｍｍ、先端面１８ｈと基端面１８ｉとの継ぎ目をＲ＝１５ｍｍとした。
【０１０９】
図２１に、図２０に示す導光板の光射出面における輝度分布を示す。図２１において、縦軸は、相対輝度を示し、横軸は、導光板中心（平行溝の中心部分）からの距離（ｍｍ）を示す。
図２１に示すように、輝度の最大値と最小値の差が小さく、また、導光板の端部における輝度も導光板の中央部の輝度と略同じであった。
【０１１０】
また、光射出面に網点パターンを配置する場合でも、網点の密度のダイナミックレンジを狭くすることができ、より容易に網点パターンを設計することができる。これにより、網点パターンの形成に用いるインクとして、種々の透過率を有するインクを用いることができ、網点用インク素材の選択範囲を広くすることができる。すなわち、インク種による透過率の範囲を広くすることができる。
また、網点の輝度調整制御範囲を狭くできるため、網点フィルム自身の透過率を向上できる。すなわち、光射出面から均一な光を出射できることで、調整する輝度の範囲を狭くすることができる。つまり、網点の配置密度を低くする事ができ、網点パターンの透過率を高くすることができる。これにより、網点パターンを配置した場合でも、光射出面から出射される光の輝度の低減を抑えて、つまり高い輝度を維持しつつ、より均一な光を出射させることができる。
【０１１１】
また、平行溝と傾斜面との間に、光射出面と平行な面（平行面）を設けることで、出射効率をさらに高くすることができる。ここで、平行面の大きさは特に限定されないが、平行溝の１対の先端面の断面線を延長した線と、導光板の下端を通りかつ光射出面と平行な線との交点と、平行溝の１対の基端面の下端との間に設けることが好ましい。
【０１１２】
また、本実施例においては、図２２（ａ）および（ｂ）に示すように、導光板１８の表面１８ａに、光学制御板１４０（光学制御部材）を設けてもよい。この光学制御板１４０は、上述の光学制御部材１２０と同様の構成のもの用いることができる。これにより、光射出面１８ａからの出射光の出射角が制限される。このため、出射光の出射角依存性のバラツキに起因する輝度分布ムラが低減し、出射光の分布を均一化することができる。
図２２（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施例においては、平行溝１８ｆの内面に光学制御部材１２０を設け、更に、導光板１８の表面１８ａに光学制御板１４０を設けることにより、より一層、光射出面１８ａからの出射光の分布を均一化することができる。
なお、本発明においては、平行溝１８ｆの内面に光学制御部材１２０を設けることなく、導光板１８の表面１８ａに光学制御板１４０を設けるだけであっても、光射出面１８ａからの出射光の出射角依存性のバラツキに起因する輝度分布ムラが低減され、出射光の分布を均一化することができる。
また、光学制御板１４０は、光学制御部材１２２と同様に領域毎に特性が異なる複数の光学制御フィルムからなるものであってもよい。
【０１１３】
以上、本発明の導光板、それを備える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。
【０１１４】
例えば、本発明においては、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場合に、図２３に示すように、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’との接点における接線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２３に示した導光板においては、導光板１８および１８’のそれぞれの傾斜面１８ｄおよび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。
ここで、導光板１８を複数並列して構成する場合は、傾斜面の形状、傾斜角を、１つのブロックで光を出射させず、数ブロック分に渡り出射させ、光射出面から出射する光を輝度分布を均一にするような形状とすることが好ましい。
このように、隣接する導光板に入射した光も光射出面から出射させることで、より均一な光を射出することができ、さらに出射効率も向上させることができる。
【０１１５】
上述のように本発明による導光板を複数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を一体で成形することが好ましい。
【０１１６】
また、上記実施形態においては、複数連結された導光板の光射出面が平坦、すなわち、面一になるように構成したが、各導光板の光射出面が必ずしも平坦になるように構成しなくてもよく、複数連結したときの導光板の光射出面の全面が同一の曲面になるように構成してもよいし、導光板の光射出面の一部の面が曲面になるように構成してもよい。この場合においても、光射出面に光学制御板１４０を設けることができる。この光学制御板１４０により、導光板の光射出面における輝線の発生を抑制させることもできる。
【０１１７】
また、図２４（ａ）に示すように、複数の導光板１８を連結することによって大サイズのバックライトユニットを構成する場合には、連結された導光板１８の光射出面１８ａにおける輝度ムラの発生を抑制するための光学制御板１４０を、連結された複数の導光板１８の光射出面を覆うように配置（図２４（ｂ）参照）することが好ましい。このような光学制御板１４０は、連結される導光板１８の数に応じて種々の大きさにすることができる。
【０１１８】
また、導光板は、図２（ｂ）に示した導光板１８において、光源を配置するための平行溝の中心線に沿って分割されたような構造を有してもよい。
このような光学制御板１４０を設けることにより、複数の導光板を連結して大サイズのバックライトユニットを製造する場合に、複数の導光板の連結部分における輝線の発生および輝度のムラを抑制することができる。このような光学制御板１４０は裏面に接着層を積層することにより導光板と接合することができる。
【０１１９】
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２５（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２５（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。
【０１２０】
さらに、図２６（ａ）および図２６（ｂ）に示すように、導光板１８の光源１２の長手方向の側面に、前述した反射シート２２やリフレクタと同様の材料の反射板３６２を配置しても良い。これにより、出射効率をより向上させることができ、さらに、光源１２の長手方向における導光板１８の端部での輝度むらを低減させることができる。
【０１２１】
また、光源の長手方向において、光源の輝度分布が平坦でない場合、導光板の平行溝の形状、特に先端部分の角度を、光源の長手方向における位置に応じて調整する方法もある。例えば、光源の長手方向において、端部から中央部に向かうに従って光源の輝度が高くなる場合、図２７（ａ）〜（ｄ）に示すように、光源１２の長手方向において、導光板１８の平行溝１８ｆの先端部分の角度θ１０、θ２０、θ３０が、導光板１８の端部（図２７（ｂ）および図２７（ｄ）参照）からの中央部（図２７（ｃ）参照）に向かうに従って導光板１８の平行溝１８ｆの先端部分の角度が大きくなる形状としてもよい。すなわち、導光板１８の平行溝１８ｆの先端部分の角度θ１０、θ２０、θ３０は、θ１０、θ３０＜θ２０を満足する。
【０１２２】
一方、導光板の光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向において、光源の輝度分布が平坦でないか、または、導光板の光射出面から出射される光の輝度分布が平坦でない等の場合には、複数の光源の配置間隔を変えても良い。すなわち、配置位置に応じて各導光板の幅を調整してもよい。図２８（ａ）に示すように、光源１２の配置の間隔ｔは、全て同じである。
例えば、光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向において、導光板の端部から中央部に向かうに従って輝度が高くなる場合は、導光板１８の光射出面１８ａと平行で、かつ光源１２の長手方向と直交する方向において、導光板１８の中央から離れるほど光源１２の配置の間隔が狭くなる形状としてもよい。この場合、図２８（ｂ）に示すように、中央部の光源１２の配置間隔ｔｃよりも端部の光源１２の配置間隔ｔｅを狭くする。
【０１２３】
また、導光板の光射出面を、光源の長手方向と直交する面での断面形状が曲線となる曲面形状として、光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向における、光源の輝度分布、または導光板の光射出面から出射される光の輝度分布を平坦にしても良い。例えば、光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向において、導光板の端部から中央部に向かうに従って輝度が高くなる場合は、図２９に示すように、導光板１８を光源１２の長手方向と直交する面での断面形状が光源１２側に凸となるＲ形状の曲面として、導光板１８の光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向において、導光板の端部から中央部に向かうに従ってそれぞれの導光板１８に配置された光源１２と液晶表示パネル４との距離が離れる形状としても良い。この場合、リフレクタ２３も形状の曲面とする。
【０１２４】
また、光源の長手方向の端部付近の輝度分布がその他の部分と異なる場合は、図３０（ａ）に示すように、光源１２の長手方向の導光板１８の端部４０２が、導光板１８の光射出面に対して垂直な方向から所定角度の傾斜を有する形状としてもよい。さらに、光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向における導光板の端部付近の輝度分布がその他の部分と異なる場合も、図３０（ｂ）および図３０（ｃ）に示すように、光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向の導光板の端部が、導光板の光射出面に対して垂直な方向から所定角度の傾斜を有する形状としてもよい。
このように、光源に応じて導光板の形状を調整することで、光射出面から均一な光を出射させることができる。
【０１２５】
さらに、バックライトの厚みを厚くすることが可能な場合等には、図３１（ａ）に示すように導光板１８の光射出面を光源１２の長手方向の断面形状が曲線となる緩やかな曲面形状にしても、または、図３１（ｂ）に示すように、光源１２の長手方向と直交する方向に延びる微小高さのリブ４１２を導光板１９の光射出面上に設けてもよい。これにより、光源の長手方向と直交する方向における導光板のたわみを防止できる。さらに、リブ４１２は、導光板１８と拡散シート等のバックライトユニットを構成するシート状部材との間に所定の空隙を形成するスペーサとしても機能し、液晶表示パネルを照明する光の照度をより均一化することができる。
【０１２６】
また、図３２に示すように、導光板１８の傾斜面に反射シートを貼り付け、反射シートを導光板の平行溝まで延長することにより、光源の位置を規制したり、もしくは仮固定したりしてもよい。
光源位置を規制することにより、導光板に対する光源の位置が一定となり、輝度ムラを低減することができる。また、光源を仮固定することにより、バックライトユニットの組立性を向上させることができる。
【０１２７】
また、図３２に示すように、光源として冷陰極管１５０を使用する場合には、冷陰極管１５０を抱え込むような弾性部材、例えば、透明なＯリング１５２を冷陰極管１５０の端部に設けてもよい。このような弾性部材を設けることにより、弾性部材が緩衝材として作用するため、導光板の平行溝に冷陰極管１５０を配置したときに、冷陰極管１５０が平行溝と衝突して冷陰極管１５０が破損することを防ぐことができる。また、弾性部材を冷陰極管１５０に固定することにより組み立ておよび製造工程内における扱いが向上する。
【０１２８】
また、冷陰極管の長手方向の端部をスポンジなどで保持しつつ、導光板の平行溝の長手方向の側面部分を閉塞することにより、外部から導光板の平行溝内へ塵埃が侵入することを防ぐとともに、冷陰極管が部分的に冷却されることを防止してもよい。
【０１２９】
また、図２に示す実施形態では、導光板の光射出面側、および／または導光板の傾斜面と反射シートとの間に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、平行溝の側面（１対の先端面および１対の基端面）を除く導光板の表面、例えば、光射出面および／または傾斜面に直接棒状光源の軸にその溝が平行なプリズムを刻設してもよい。
例えば、図３３（ａ）および（ｂ）に示すように導光板１８の傾斜面１８ｄにプリズム２５を直接形成してもよく、図３４に示すように導光板１８の光射出面１８ａにプリズム２６を形成し、傾斜面１８ｄにプリズム２５を形成してもよい。さらに、平行面１８ｇにもプリズムを形成してもよい。
【０１３０】
このように、平行溝の側面（１対の先端面および１対の基端面）を除く導光板の表面に直接プリズムを形成することで、プリズムシートを配置した場合と同様の効果を得ることができる。さらに、プリズムシートを設ける必要がなくなるので、プリズムシートを配置することで形成される空隙により生じる光の減衰（輝度の低下）を無くすことができる。この結果、面状照明装置としての光の利用効率つまり光の出射効率をプリズムシートを配置する場合よりも高くすることができる。さらに、プリズムシートを設ける必要がないので、装置をより小型化（薄型化）することもできる。
【０１３１】
ここで、本発明では、光射出面に向かって、その間隔が狭くなり、頂点で交わる１対の輪郭線で構成され、各輪郭線が、光射出面に垂直な線に対する傾斜角度が変化する部分を有し、頂点に近い先端側（１対の先端面）より、頂点から遠い平行溝の基端側（１対の基端面）の方が鋭角となる形状を有する導光板を用いたが、これに限定されるものはない。平行溝が、例えば、三角形、および双曲線等の先端面の傾斜に対して基端面の傾斜が急峻でない形状、光射出面側の先端形状が先鋭化されたのみの形状を有する導光板を用いる場合も平行溝の側面（１対の先端面および１対の基端面）を除く導光板の表面にプリズムを形成することで、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１３２】
ここで、傾斜面に刻設するプリズムは、頂角θp1を７０°≦θp1≦１４０°とすることが好ましい。また、光射出面１８ａに形成するプリズムは、頂角θp２を４０°≦θp２≦７０°とすることが好ましい。形成するプリズムの頂角θp1および頂角θp２を上記範囲とすることで、面状照明装置としての出射効率をより好適に向上させることができる。
【０１３３】
図３５（ａ）〜（ｃ）に、傾斜面および平行面にプリズムを刻設した導光板の一例を示す。図３５（ａ）は、導光板１８の平行面および傾斜面を示す模式図であり、図３５（ｂ）は、平行面１８ｇに刻設したプリズム２７を拡大して示す模式図、図３５（ｃ）に、傾斜面１８ｄに刻設したプリズム２５を拡大して示す模式図である。なお、図３５（ａ）では、プリズム２５およびプリズム２７の凹凸形状の図示は省略し、プリズム部分も直線で示す。
図３５（ａ）に示すように、導光板１８は、傾斜面１８ｄにプリズム２５が刻設され、平行面１８ｇにプリズム２７が刻設されている。図３５（ｂ）に示すように、平行面１８ｇに刻設されたプリズム２７は、頂角２７ａが８２度となる二等辺三角形形状を有し、図３５（ｃ）に示すように、傾斜面１８ｄに刻設されたプリズム２５は、頂角θp1が１２０°となる二等辺三角形形状を有する。
このように、傾斜面に上記範囲を満たすプリズムを刻設することで、出射効率を向上させることができる。また、平行面にもプリズムを形成することで、さらに出射効率を向上させることができる。
【０１３４】
ここで、上述の導光板では、傾斜面１８ｄに形成するプリズム２５を、その底面に対して垂直でその頂点２９を通過する面に対して対称な形状、つまり、斜面に形成するプリズム２５をその底面に対して垂直でその頂点２９を通過する面と、プリズム２５の表面とのなす角度が６０°となる形状としたが、本発明では、傾斜面および平行面に形成するプリズムは、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面に対して非対称な形状とすることがより好ましい。つまり、その頂点を通過し、かつ、プリズムがない場合の前記傾斜背面部に対して垂直な面に対して非対称な形状、すなわち、前記直交方向の断面形状において、隣接するプリズムとの接点を結んだ線に対して垂直であり、かつその頂点を通る線に対して非対称な形状、言い換えれば、前記直交方向の断面形状において、その頂点と前記平行溝側の端部とを結ぶ輪郭線の長さと、その頂点と前記薄肉端部側の端部とを結ぶ輪郭線の長さとが異なる形状とすることがより好ましい。
ここで、プリズムの底面とは、プリズムの頂角に対向する面となる仮想面、つまり、プリズムの隣接するプリズムとの接点を通る仮想面、すなわち、プリズムの平行溝側の端部と薄肉端部側の端部とを結んだ仮想面である。
【０１３５】
傾斜面および平行面に形成するプリズムの形状を、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面に対して非対称な形状とすることで、光射出面から射出される光の角度分布特性を均一にすることができ、さらに正面輝度を向上させることができる。
ここで、角度分布特性とは、バックライトユニットからの射出光の視野角に対する輝度分布特性であり、導光板の任意の点における角度分布特性が均一となることで、視野角に対する輝度むらを抑制することができる。
【０１３６】
また、傾斜面および平行面に刻設するプリズムは、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、平行溝側の表面とのなす角度（θ１）を０°以上７０°以下、つまり０≦θ１≦７０°とし、その底面に対して垂直でその頂点を通過する面と、薄肉端部側の表面とのなす角度（θ２）を４５°以上７０°以下、つまり４５°≦θ２≦７０°とすることが好ましい。また、θ１は、３０°以上７０°以下、つまり３０°≦θ１≦７０°とすることがさらに好ましい。
【０１３７】
一例としては、図３５（ｄ）に示すように、傾斜面１８ｄに形成するプリズム２５を、その底面（図３５（ｄ）中符号β）に対して垂直でその頂点２９を通過する面（図３５（ｄ）中符号α）と、平行溝側の表面とのなす角度（以下、θ１とする）を６０°、その底面βに対して垂直でその頂点２９を通過する面αと、薄肉端部側の表面とのなす角度（以下、θ２とする）を５５°、または、図３５（ｅ）に示すように、θ１を６０°、θ２を５０°、もしくは、図３５（ｆ）に示すように、θ１を６０°、θ２を４５°として刻設した形状がある。
このように、傾斜面１８ｄに刻設するプリズムを、上記範囲を満たす形状とすることで、光射出面から射出される光の角度分布特性を均一にすることができ、正面輝度を向上させることができる。さらに、θ１を、３０°≦θ１≦７０°とすることで、プリズムの頂角θp1が７０°以上となり、面状照明装置としての出射効率をより好適に向上させることができる。
【０１３８】
ここで、上記実施形態では、傾斜面に形成される全プリズムをその底面に対して垂直でその頂点を通過する面に対して非対称な形状としたが、これに限定されず、傾斜面および／または平行面の一部をその底面に対して垂直でその頂点を通過する面に対して非対称とした形状とすることで、光射出面から射出される光の角度分布特性を均一にすることができ、正面輝度を向上させることができる。
【０１３９】
さらに、傾斜面および平行面にプリズムを刻設した導光板の他の一例として、図３６（ａ）〜（ｃ）に、傾斜面に刻設したプリズムが、平行溝に直交する方向における傾斜面の位置に応じて、異なる形状で刻設された場合の例を示す。ここで、図３６（ａ）は、導光板１８の平行面および傾斜面を示す模式図である。
図３６（ａ）に示される導光板１８では、平行面１８ｇにプリズム２７が刻設される。また、図３６（ａ）に示される導光板１８では、傾斜面１８ｄの平行面１８ｇと接している部分から、隣接する導光板の傾斜面と接続している部分までのＡ領域とＢ領域とＣ領域の３つの領域に、それぞれ異なる形状のプリズムが形成されている。すなわち、平行面側のＡ領域にはプリズム２５ａが、Ａ領域よりも薄肉端部側のＢ領域にはプリズム２５ｂが、Ｂ領域よりも薄肉端部側のＣ領域にはプリズム２５ｃが、それぞれ刻設されている。
【０１４０】
導光板１８の平行面１８ｇ、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域に形成される各プリズムの形状を図３６（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示す。図３６（ｂ）は、平行面に刻設されたプリズム２７の模式図であり、図３６（ｃ）は、傾斜面１８ｄのＡ領域に刻設されたプリズム２５ａの模式図であり、図３６（ｄ）は、傾斜面１８ｄのＢ領域に刻設されたプリズム２５ｂの模式図であり、図３６（ｅ）は、傾斜面１８ｄのＣ領域に刻設されたプリズム２５ｃの模式図である。
【０１４１】
図３６（ｂ）に示すように、プリズム２７は、頂角２７ａが８２度となる二等辺三角形形状、つまり左右対称な形状を有する。また、図３６（ｃ）に示すように、プリズム２５ａは、θ１が６０°、θ２が４５°となる三角形形状を有し、プリズム２５ｂは、θ１が６０°、θ２が４０°となる三角形形状を有し、プリズム２５ｃは、θ１が６０°、θ２が６０°となる三角形形状を有する。
【０１４２】
図３７に、傾斜面および平行面に刻設したプリズムが、平行溝に直交する方向における傾斜面の位置に応じて、異なる形状で刻設された場合の他の一例を示す。
導光板の平行面１８ｇには、上記例と同様に、頂角２９（図３６（ｂ）参照）が８２度となる二等辺三角形形状のプリズム２７が刻設されている。また、傾斜面１８ｄの平行面１８ｇと接している部分から、隣接する導光板の傾斜面と接続している部分までの、Ａ’領域、Ｂ’領域、Ｃ’領域、Ｄ’領域、Ｅ’領域の５つの領域に、それぞれプリズム２５ａ’，２５ｂ’，２５ｃ’，２５ｄ’，２５ｅ’が刻設されている。ここで、プリズム２５ａ’は、θ１が６０°、θ２が５５°となる三角形形状で刻設され、プリズム２５ｂ’は、θ１が６０°、θ２が５０°となる三角形形状で刻設され、プリズム２５ｃ’は、θ１が６０°、θ２が６０°となる三角形形状で刻設され、プリズム２５ｄ’は、θ１が６０°、θ２が５０°となる三角形形状で刻設され、プリズム２５ｅ’は、θ１が６０°、θ２が６０°となる三角形形状で刻設される。
【０１４３】
このように、平行溝に直交する方向における傾斜面の位置に応じて異なる形状のプリズムを刻設することで、光射出面から射出される光の角度分布特性をより均一にすることができ、正面輝度をより向上させることができる。
【０１４４】
また、プリズムは、平行溝に直交する方向における底辺（底面β）の長さを０．１ｍｍ以下とすることが好ましい。
プリズムの底辺（底面β）の長さを０．１ｍｍ以下とすることで、プリズム構造の視認性をほぼ無視することができる。
ここで、傾斜面および平行面に形成するプリズムの領域の数、幅、比率は特に限定されす、任意の数、幅、比率とすることができる。また、上記実施形態では、平行面に形成したプリズムをその底面に対して垂直でその頂点を通過する面に対して対称な形状としたが、非対称な形状としてもよいのはもちろんである。
【０１４５】
また、図３６および図３７に示すように、プリズムの配置パターンは特に限定されず、必要に応じて、種々の配置パターンとしてよいのはもちろんである。また、本実施例では、刻設するプリズムを領域毎に分けたが、本発明はこれに限定されず、例えば、θ１が６０°、θ２が５０°となる三角形形状のプリズムと、θ１が６０°、θ２が５０°となる三角形形状となるプリズムを交互に形成してもよい。
【０１４６】
また、傾斜面および平行面に刻設するプリズムは、平行溝の中心を通って光射出面に対して垂直な中心線に対して対称となるように、１対の傾斜面および平行面に刻設（形成）することが好ましい。
なお、プリズムの形成方法は、特に限定されず、傾斜面を切削して形成しても、プリズムを付設してもよく、また、導光板を押出成形、射出成形で作製する場合は、プリズムが形成された金型を用い、プリズムが形成された導光板を作製するようにしてもよい。
【実施例１】
【０１４７】
以下、本発明の実施例について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。
本実施例においては、図３８に示す導光板１８を用いて、輝度分布を評価した。
図３８に示す導光板１８は、図２０に示す導光板１８に比して、光学制御部材１２２が、４つの光学制御フィルム１２２ａ〜１２２ｄからなる点が異なり、それ以外の構成は同じである。
【０１４８】
導光板１８の平行溝１８ｆの内面を、先端面４０と、基端面１８ｉとで中心線を境界にして、領域１〜領域４の４つの領域に分割し、各領域毎に、下記表１に示すように光学制御フィルム１２２ａ〜１２２ｄを設けた。また、導光板の光射出面１８ａにも光学制御板（光学制御部材）を適宜設けた。
光学制御フィルム１２２ａが領域１に設けられ、光学制御フィルム１２２ｂが領域２に設けられ、光学制御フィルム１２２ｃが領域３に設けられ、光学制御フィルム１２２ｄが領域４に設けられる。
【０１４９】
光学制御部材を設けた各導光板について、輝度分布を評価した。その結果を下記表１に示す。また、輝度分布は、輝度分布の標準偏差と平均輝度との比で評価した。輝度分布の値が小さいほど、輝度分布のばらつきが小さいことを示す。
【０１５０】
なお、光学制御部材１２２（光学制御フィルム１２２ａ〜１２２ｄ）として、図１２に示す入射角依存性を有するフィルム１、および図１３に示す入射角依存性を有するフィルム２を用いた。
次に、光学制御部材の製造方法について説明する。
先ず、ポリエーテルウレタンアクリレートと、トリブロモフェノキシエチルアクリレートと、光重合開始剤との混合物を、２００μｍの隙間を設けたガラス板の間に注入し、紫外線を照射して硬化シートを作製した。
次に、硬化シートとガラス板とに２００μｍの隙間を設け、この隙間に、混合物を注入し、紫外線を照射して硬化シートを作製した。このとき、紫外線を照射する角度を変更した。これらの工程を繰返し行い、硬化シートを積層することにより、光学制御部材を作製した。
また、本実施例においては、紫外線を照射する角度の変更、または積層数を変えることにより、ヘイズ値の入射角度依存性が異なる２つの光学制御部材（フィルム１およびフィルム２）を得た。
【０１５１】
【表１】
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【０１５２】
上記表１に示すように、実施例１〜実施例５は、いずれも比較例１に比して、輝度分布のバラツキが小さかった。また、実施例３は、実施例１および実施例２に比して、先端面と基端面とで異なる光学制御部材を設けることにより、更に輝度分布のバラツキを小さくすることができた。また、実施例５は、実施例３に比して、光射出面にも光学制御部材を設けることにより、更に一層輝度分布のバラツキを小さくすることができた。
また、実施例４は、光射出面に光学制御部材を設けたものであるが、輝度分布のバラツキを小さくすることができた。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の導光板を複数並列して配置した場合の概略構成断面図である。
【図２】（ａ）および（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および概略断面図である。
【図３】（ａ）は、バックライトユニットを収容する筐体を示す概略斜視図であり、（ｂ）は、バックライトユニットが筐体に収納された状態を示す概略斜視図である。
【図４】バックライトユニットと液晶表示パネルが収容された筐体の模式的斜視図である。
【図５】バックライトユニットと液晶表示パネルが収容された筐体の模式的断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図５に示した筐体の両端部の模式的拡大断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明のバックライトユニットに用いる光源の一例を示す概略断面図であり、（ｂ）は、光源の位置決め手段の一例を示す概略斜視図であり、（ｃ）は、（ａ）に示した光源の概略断面図であり、（ｄ）は、（ｂ）に示した光源の概略断面図である。
【図８】（ａ）は、平行溝に、光源と平行溝とが直接接触しないようにするためのリブが形成された導光板の模式図であり、（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る。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、反射シートと、光源を含む導光板とを一体化した構成を模式的に示した平面図および側面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＩ−Ｉ線断面図であり、（ｄ）は、（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。反射シートと、光源を含む導光板とを一体化した構成について説明するための図である。
【図１０】（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、概略横断面図である。
【図１１】本発明の導光板の要部拡大図である。
【図１２】縦軸にヘイズ値をとり、横軸に入射角をとって、光学制御部材のヘイズ値の入射角依存性の一例を示すグラフである。
【図１３】縦軸にヘイズ値をとり、横軸に入射角をとって、光学制御部材のヘイズ値の入射角依存性の一例を示すグラフである。
【図１４】本発明の導光板の他の例の要部拡大図である。
【図１５】本発明の導光板に、光学部材として用いられるプラスチックフィルムを示す概略模式図である。
【図１６】（ａ）は、平行溝の１対の先端面の長さ方向に垂直な断面形状が双曲線の導光板の平行溝周辺の概略断面図であり、（ｂ）は、平行溝の１対の先端面の長さ方向に垂直な断面形状が楕円形の導光板の平行溝周辺の概略断面図であり、（ｃ）は、平行溝の１対の先端面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平行溝周辺の概略断面図であり、（ｄ）は、平行溝の１対の先端面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平行溝周辺の概略断面図である。
【図１７】（ａ）は、平行溝の１対の先端面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平行溝周辺の概略断面図であり、（ｂ）は、平行溝の１対の先端面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平行溝周辺の概略断面図である。
【図１８】（ａ）は、平行溝の１対の基端面の長さ方向に垂直な断面形状が、１対の先端面よりも鋭角な線分で形成されている導光板の平行溝周辺の概略断面図であり、（ｂ）は、平行溝の１対の基端面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凹状の曲線で形成された導光板の平行溝周辺の概略断面図である。
【図１９】本発明の導光板の他の一例を示す概略断面図である。
【図２０】平行溝の１対の先端面の断面形状が双曲線、平行溝の１対の基端面の断面形状が光射出面に対して垂直な線分で形成された導光板の平行溝周辺の概略断面図である。
【図２１】導光板の光出射面から出射された光の輝度分布を示すグラフである。
【図２２】（ａ）および（ｂ）は、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他の液晶表示装置の概略斜視図および概略断面図である。
【図２３】本発明の導光板を並列して配置したときの他の一例の概略断面図である。
【図２４】（ａ）および（ｂ）は、光学制御板が、連結された複数の導光板の光射出面を覆うように配置された様子を工程順に示す模式図である。
【図２５】（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２６】（ａ）は、本発明の導光板の光源の長手方向の側面に反射板を配置した構成例であり、（ｂ）は、（ａ）の断面図である。
【図２７】（ａ）は、本発明の導光板の他の一例を示す概略斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、（ｄ）は、（ａ）のＶ−Ｖ線断面図である。
【図２８】（ａ）は、幅が同じ導光板を複数連結した導光板の他の一例を示す概略断面図であり、（ｂ）は、幅の異なる導光板を複数連結した導光板の他の一例を示す概略断面図である。
【図２９】光射出面がＲ形状を有する導光板の一例を示す概略断面図である。
【図３０】（ａ）は、光源の長手方向における導光板の端部が傾斜を有する形状の一例を示す概略断面図であり、（ｂ）は、光射出面と平行で、かつ光源の長手方向と直交する方向の導光板の端部が傾斜を有する形状の一例を示す概略斜視図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図３１】（ａ）は、光射出面の光源の長手方向の断面形状が曲線となる緩やかな曲面形状の導光板の一例を示す概略斜視図であり、（ｂ）は、光射出面状に光源の長手方向と直交する方向に延在する微小高さのリブを有する導光板の一例を示す概略斜視図である。
【図３２】バックライトユニットを背面側から見た概略斜視図である。
【図３３】（ａ）は、導光板の傾斜面にプリズムが形成されている様子を示す概略断面図であり、（ｂ）は、プリズムが形成されている導光板の傾斜面を光射出面側から見た概略平面図および概略横断面図である。
【図３４】導光板の傾斜面および光射出面にプリズムが形成されている様子を示す概略断面図である。
【図３５】（ａ）は、導光板１８の平行面および傾斜面を示す模式図であり、（ｂ）は、平行面１８ｇに刻設したプリズム２７を拡大して示す模式図であり、（ｃ）は、傾斜面１８ｄに刻設したプリズム２５を拡大して示す模式図であり、（ｄ）〜（ｆ）は、傾斜面に刻設するプリズム２５の他の一例を示す模式図である。
【図３６】（ａ）は、導光板１８の平行面および傾斜面を示す模式図であり、（ｂ）は、平行面に刻設されたプリズム２７を示す模式図であり、（ｃ）は、傾斜面１８ｄのＡ領域に刻設されたプリズム２５ａを示す模式図であり、（ｄ）は、傾斜面１８ｄのＢ領域に刻設されたプリズム２５ｂを示す模式図であり、（ｅ）は、傾斜面１８ｄのＣ領域に刻設されたプリズム２５ｃを示す模式図である。
【図３７】導光板の傾斜面に刻設したプリズムが、直交方向に対して複数に分割し、その位置に応じて、異なる形状で刻設された場合の他の一例を示す模式図である。
【図３８】本発明の実施例で用いた導光板を示す模式図である。
【図３９】従来の導光板を有する面光源装置の概略斜視図である。
【図４０】図３９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】
【０１５４】
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、１９  プリズムシート
１８  導光板
１８ａ  光射出面
１８ｂ  厚肉部
１８ｃ  薄肉端部
１８ｄ  傾斜面
１８ｅ、８０  傾斜背面部
１８ｆ  平行溝
１８ｇ  平行面
１８ｈ、１８ｈ’、４０  １対の先端面
１８ｉ、１８ｉ’、７０、７２  １対の基端面
２０  リフレクタ
２２  反射シート
２４  反射板
２５、２６  プリズム
５４ａ、５４ｂ  円弧曲線
５６  交点
６４ａ、６４ｂ  放物線
７４、７８  側面
１２０、１２２  光学制御部材
１３０  プラスチックフィルム
１４０  光学制御板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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