(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な光出面と、
前記光出面に対向する面と、
前記光出面に対向する面に、互いに所定間隔離間して平行に形成された複数の平行溝とを有し、
前記光出面に対向する面は、前記平行溝の延在方向に直交する方向において、前記平行溝から離れるに従って前記光出面に垂直な方向の厚みが薄くなり、かつ、前記平行溝の延在方向と平行な方向において、端面から中央に向かうに従って、前記光出面に垂直な方向の厚みが厚くなるように傾斜した形状であることを特徴とする導光板。
【請求項２】
さらに、内部を伝搬する光を散乱する散乱粒子を有し、
前記散乱粒子は、下記式（１）を満たす請求項１に記載の導光板。
１．１≦Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ≦８．２        式（１）
（ただし、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記導光板の端面から対面までの距離をＬＧ、前記散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣとし、前記ＫＣを０．００５≦ＫＣ≦０．１とする）
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導光板と、
複数の光源とを有し、
前記光源は、前記導光板の平行溝及び前記導光板の前記平行溝の延在方向の端面に配置され、前記平行溝及び前記端面から前記導光板に光を入射させる面状照明装置。
【請求項４】
前記導光板の前記平行溝の延在方向の端面に配置される前記光源は、列状に配置された複数のＬＥＤ素子であり、
前記ＬＥＤ素子は、前記平行溝に配置された前記光源から射出され前記導光板に入射し前記光出面から射出する光の輝度に応じて、異なる間隔で配置されている請求項３に記載の面状照明装置。
【請求項５】
平坦な光出面と、
前記光出面に対向する面と、
前記光出面に対向する面に、互いに所定間隔離間して平行に形成された複数の平行溝とを有し、
前記光出面に対向する面は、前記平行溝の延在方向に直交する方向において、前記平行溝から離れるに従って前記光出面に垂直な方向の厚みが薄くなり、かつ、前記平行溝の延在方向と平行な方向において、一方の端面から他方の端面に向かうに従って、前記光出面に垂直な方向の厚みが厚くなるように傾斜した形状であることを特徴とする導光板。
【請求項６】
さらに、内部を伝搬する光を散乱する散乱粒子を有し、
前記散乱粒子は、下記式（１）を満たす請求項５に記載の導光板。
１．１≦Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ≦８．２        式（１）
（ただし、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記導光板の端面から対面までの距離をＬＧ、前記散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣとし、前記ＫＣを０．００５≦ＫＣ≦０．１とする）
【請求項７】
請求項５又は６に記載の導光板と、
複数の光源とを有し、
前記光源は、前記導光板の平行溝及び前記導光板の前記平行溝の延在方向において前記光出面に垂直な方向の厚みが薄い側の端面に配置され、前記平行溝及び一方の端面から前記導光板に光を入射させる面状照明装置。
【請求項８】
前記導光板の前記平行溝の延在方向の端面に配置される前記光源は、列状に配置された複数のＬＥＤ素子であり、
前記ＬＥＤ素子は、前記平行溝に配置された前記光源から射出され前記導光板に入射し前記光出面から射出する光の輝度に応じて、異なる間隔で配置されている請求項７に記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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及び該導光板を有し、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射し、液晶表示パネルを照明するバックライトユニットが用いられている。バックライトユニットは、照明用の光源が発する光を拡散して液晶表示パネルを照射する導光板、導光板から出射される光を均一化するプリズムシートや拡散シートなどの部品を用いて構成される。
【０００３】
現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、照明用の光源の直上に導光板を配置した、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である。この方式では、光源である冷陰極管を液晶表示パネルの背面に複数本配置し、内部を白色の反射面として均一な光量分布と必要な輝度を確保している。
【０００４】
しかしながら、直下型のバックライトユニットでは、光量分布を均一にするために、光源から光の射出面までに一定の距離、具体的には、液晶表示パネルに対して垂直方向の厚みが３０ｍｍ程度必要である。今後バックライトユニットは、さらに薄型のものが望まれるであろうが、直下型では光量むらの観点から１０ｍｍ以下の厚みをもつバックライトユニットを実現することは困難であると考えられる。
【０００５】
そこで、薄型のバックライトユニットとして、導光板を用いた種々の方式が提案されている。
例えば、引用文献１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ことを目的とした、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記載されている。
また、特許文献２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ことを目的とし、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）が記載されている。
また、特許文献３では、液晶バックライトを壁掛けテレビの大型液晶表示面用に改良する為に、幅方向両端に突出縁部を形成した短冊状の多数の導光板を多数並列し、突出縁部の突合せ対接によって形成される各被嵌溝に線状光源を配置することによって構成する液晶バックライトユニットが記載されている。
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記載されている。ここで、光源を配置するための凹部は、三角形形状である。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６２４２６号公報
【特許文献２】特開平１０−１３３０２７号公報
【特許文献３】特開２００１−４２３２７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】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜４に記載の導光板を用いる面状照明装置は、いずれも光源から供給できる光量に制限があり、導光板に入射する光の光量を大きくするためには、入光部を大きくする必要がある。このように入光部を大きくすると導光板も厚くなり、薄型化することができないという問題がある。
また、照光面（光射出面）の反対側の面に光源を配置するための溝を形成する導光板でも、大型化すると光源から射出された光が導光板の端部まで届かなくなり、光射出面から射出される光に輝度むらが生じるという問題もある。
【０００８】
また、特許文献３に記載された導光板では、線状光源の直上部分での輝度の上昇を抑える為に、線状光源の光源光の透過を抑制する透過抑制パターンを設けなければならないし、線状光源からの光は導光板の内部で、一方の端部から他方の端部に向かって面内方向に透過するために次第に光量が減衰してしまい、高輝度化には不十分であった。
また、特許文献４に記載の導光板では、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がある。
【０００９】
本発明の第１の課題は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、薄型で大面積の光射出面を有し、入射した光を高輝度で輝度むらがないもしくは少ない光として光射出面から射出させることができる導光板を提供することにある。
さらに、本発明の第２の課題は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、高輝度で輝度むらがないもしくは少ない光を光射出面から射出させることができ、大型でかつ薄型の面状照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記第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、平坦な光出面と、前記光出面に対向する面と、前記光出面に対向する面に、互いに所定間隔離間して平行に形成された複数の平行溝とを有し、前記光出面に対向する面は、前記平行溝の延在方向に直交する方向において、前記平行溝から離れるに従って前記光出面に垂直な方向の厚みが薄くなり、かつ、前記平行溝の延在方向と平行な方向において、端面から中央に向かうに従って、前記光出面に垂直な方向の厚みが厚くなるように傾斜した形状であることを特徴とする導光板を提供するものである。
【００１１】
さらに、内部を伝搬する光を散乱する散乱粒子を有し、前記散乱粒子は、下記式（１）を満たすことが好ましい。
１．１≦Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ≦８．２        式（１）
（ただし、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記導光板の端面から対面までの距離をＬＧ、前記散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣとし、０．００５≦ＫＣ≦０．１とする）
ここで、前記導光板の端面から対面までの距離とは、導光板の一方の端面から該端面に対向する面、つまり他方の端面までの距離である。
【００１２】
上記第２の課題を解決するために、本発明の第２の態様の第１の形態は、上記のいずれかに記載の導光板と、複数の光源とを有し、前記光源は、前記導光板の平行溝及び前記導光板の前記平行溝の延在方向の端面に配置され、前記平行溝及び前記端面から前記導光板に光を入射させる面状照明装置を提供するものである。
【００１３】
ここで、前記導光板の前記平行溝の延在方向の端面に配置される前記光源は、列状に配置された複数のＬＥＤ素子であり、前記ＬＥＤ素子は、前記平行溝に配置された前記光源から射出され前記導光板に入射し前記光出面から射出する光の輝度に応じて、異なる間隔で配置されていることが好ましい。
【００１４】
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２の形態は、平坦な光出面と、前記光出面に対向する面と、前記光出面に対向する面に、互いに所定間隔離間して平行に形成された複数の平行溝とを有し、前記光出面に対向する面は、前記平行溝の延在方向に直交する方向において、前記平行溝から離れるに従って前記光出面に垂直な方向の厚みが薄くなり、かつ、前記平行溝の延在方向と平行な方向において、一方の端面から他方の端面に向かうに従って、前記光出面に垂直な方向の厚みが厚くなるように傾斜した形状であることを特徴とする導光板。
【００１５】
さらに、内部を伝搬する光を散乱する散乱粒子を有し、前記散乱粒子は、下記式（１）を満たすことが好ましい。
１．１≦Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ≦８．２        式（１）
（ただし、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記導光板の端面から対面までの距離をＬＧ、前記散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣとし、前記ＫＣを０．００５≦ＫＣ≦０．１とする）
【００１６】
上記第２の課題を解決するために、本発明の第２の態様の第２の形態は、上記第１の形態の第２の態様のいずれかに記載の導光板と、複数の光源とを有し、前記光源は、前記導光板の平行溝及び前記導光板の前記平行溝の延在方向において前記光出面に垂直な方向の厚みが薄い側の端面に配置され、前記平行溝及び一方の端面から前記導光板に光を入射させる面状照明装置を提供するものである。
【００１７】
また、前記導光板の前記平行溝の延在方向の端面に配置される前記光源は、列状に配置された複数のＬＥＤ素子であり、前記ＬＥＤ素子は、前記平行溝に配置された前記光源から射出され前記導光板に入射し前記光出面から射出する光の輝度に応じて、異なる間隔で配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、導光板の平行溝及び両端面から入射させた光を、より遠くまで効率よく届かせ、かつ、入射した光を均一に光射出面から射出させることができる。つまり、高輝度で、かつ、輝度むらが少ないもしくは輝度むらがない光を光出面から射出することができる。さらに、薄型を維持したまま、光出面を大面積にすることが可能となる。
【００１９】
また、本発明によれば、薄型で、光出面を大面積とし、さらに光射出面から高輝度で、かつ、輝度むらがないもしくは少ない光を射出させることができる面状照明装置とすることができる。
さらに、光源の配置間隔を調整することで、輝度むら、特に平行溝の延在方向に直交する方向の輝度むらをさらに低減することができ、より輝度むらが少なくもしくは輝度むらがなく、高輝度な光を光射出面から射出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る導光板及びこれを用いる本発明の面状照明装置について、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の面状照明装置の一実施形態を示し、光射出面から見た外観を示す概略斜視図である。図２は、図１に示す面状照明装置１０の部分断面図である。図３は、図２に示す面状照明装置１０の照明装置本体１４の導光板２２を構成する１つの平行溝２２ｂを持つ単位導光板２３の周辺部についてのみを示した概略斜視図である。図４は、導光板２２を示す概略斜視図であり、図５（Ａ）は、導光板２２の１つの単位導光板２３の正面図であり、図５（Ｂ）は、単位導光板２３の長手方向の側面図であり、図５（Ｃ）は、単位導光板２３の短手方向の側面図である。
【００２２】
図１に示すように、面状照明装置１０は、複数の光源１２を含み、矩形状の光射出面から均一な光を射出する照明装置本体１４と、内部に照明装置本体１４を収納し、光射出面１４ａの側（表面側）に矩形状の開口部１６ａが形成された筐体１６と、筐体１６の、光出射面１４ａと逆側（裏面側）に取り付けられ、複数の線状光源１２をそれぞれ点灯するのに用いられる電源１８を有する。
【００２３】
ここで、照明装置本体１４は、矩形状の光出射面１４ａから均一な光を出射するためのものであって、図２、図３および図４に示すように、基本的に、複数の光源１２と、光出射面１４ａの側に平坦で矩形状の光出面２２ａが形成され、その裏側に複数の光源１２をそれぞれ収納する複数の平行溝２２ｂが形成され、隣接する平行溝２２ｂの間に光出面２２ａ側からその裏側に向かう厚みが最も薄い最薄部２２ｃを形成し、かつ、前記平行溝２２ｂの延在方向の端面２２ｅから中央に向かうに従って、また、端面２２ｆから中央に向かうに従って、光出面２２ａに垂直な方向の厚みが厚くなるような傾斜を有する裏面２２ｄが形成される導光板２２と、導光板２２の光出面２２ａ側に配置され、矩形状の光出射面１４ａを形成する矩形状の平面を持つ光学部材ユニット２４と、導光板２２の裏面２２ｄに沿って配置される反射部材２６とを備える。
なお、図３に示す照明装置本体１４は、導光板２２を構成する１つの単位となる１つの平行溝２２ｂを持つ単位導光板２３についてのみについて示したものであるが、図２及び図４に示すように、照明装置本体１４は、複数の単位導光板２３からなる導光板２２によるものであり、導光板２２の上部に配置される光学部材ユニット２４も、導光板２２の光出射面２２ａと略同一のサイズ（面積）を持つものであることは言うまでもない。
【００２４】
図３及び図４に示すように、光源１２は、導光板２２の複数の平行溝２２ｂ内に配置された第１ＬＥＤアレイ１２ａと、導光板２２の端面２２ｅに対向して配置された第２ＬＥＤアレイ１２ｂと、導光板２２の端面２２ｆに対向して配置された第３ＬＥＤアレイ１２ｃとを有する。
第１ＬＥＤアレイ１２ａは、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）チップ（ＬＥＤ素子）１３ａを有し、ＬＥＤチップ１３ａは、導光板２２の平行溝２２ｂ内に所定間隔離間して列状に配置されている。つまり、第１ＬＥＤアレイ１２ａは、平行溝２２ｂの延在方向に沿って配置されている。
第２ＬＥＤアレイ１２ｂは、複数のＬＥＤチップ１３ｂを有し、複数のＬＥＤチップ１３ｂは、所定間隔離間して列状に導光板２２の端面２２ｅに対向して配置されている。つまり、第２ＬＥＤアレイ１２ｂは、端面２２ｅの長手方向に沿って（光出面２２ａの一辺に平行に）配置されている。
第３ＬＥＤアレイ１２ｃは、複数のＬＥＤチップ１３ｃを有し、複数のＬＥＤチップ１３ｃは、所定間隔離間して、列状に導光板２２の端面２２ｆに対向して配置されている。つまり、第３ＬＥＤアレイ１２ｃは、端面２２ｆの長手方向に沿って（光出面２２ａの一辺に平行に）配置されている。
第１ＬＥＤアレイ１２ａ、第２ＬＥＤアレイ１２ｂ、第３ＬＥＤアレイ１２ｃを構成するＬＥＤチップ１３ａ〜１３ｃは、それぞれ電源１８（図１参照）に接続されている。
なお、ＬＥＤアレイ及びＬＥＤチップについては後ほど詳細に説明する。
【００２５】
導光板２２は、図４に示すように、複数の単位導光板２３から構成される。
単位導光板２３は、図４及び図５に示すように、矩形状で平坦な光出面２２ａと、光出面２２ａ（個別光射出面２３ａ）に対向する面に、平行溝２２ｂの延在方向の端面２２ｅ及び端面２２ｆから中央に向かうに従って光出面２２ａに垂直な方向の厚み（肉厚）が厚くなるような傾斜を有する裏面２２ｄとを有する。つまり、図５（Ｂ）に示すように単位導光板２３は、光射出面２３ａに垂直かつ平行溝に平行な面の形状が、端面２２ｅと端面２２ｆとが平行で、裏面２２ｄが中央に向かって凸となる五角形形状である。すなわち、裏面２２ｄは、光射出面２３ａに垂直かつ平行溝に平行な面において、光射出面２３ａから離れる方向に凸となる形状である。
さらに、図５（Ｃ）に示すように、平行溝２２ｂに垂直な方向の断面形状は、光出面２２ａが平坦な直線で、裏面２２ｄが、平行溝２２ｂから離れるに従って、肉厚が薄くなる傾斜を有する形状である。
つまり、単位導光板２３は、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、矩形状で平坦な個別光射出面２３ａと、その一辺に平行な厚肉部２３ｂと、この厚肉部２３ｂの両側に一辺に平行に形成される薄肉端部２３ｃと、厚肉部２３ｂから一辺に直交する方向に両側の薄肉端部２３ｃに向かって肉厚が薄くなり、導光板２２の裏面２２ｄを構成し、曲面状の傾斜面２３ｄを形成する傾斜背面部２３ｅと、肉厚部２３ｂに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２２ｂとを有し、平行溝２２ｂと、傾斜面２３ｄが、端面２２ｅ及び端面２２ｆから中央に向かって、個別光射出面２３ａから離れる方向（単位導光板２３の肉厚が厚くなる方向）に傾斜している。
すなわち、単位導光板２３は、１つの平行溝２２ｂを備え、この平行溝２２ｂに平行な方向には、導光板２２の光出射面１４ａと同じ長さの個別光射出面２３ａを持つものである。また、平行溝２２ａの断面の輪郭線と裏面側の端部を結んだ線とで形成される形状（以下「平行溝２２ａの形状」ともいう。）は、三角形となる。
【００２６】
導光板２２（単位導光板２３）は、透明樹脂に、光を散乱させるための散乱粒子が混錬分散されて形成されている。導光板２２に用いられる透明樹脂の材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレート、ＭＳ樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。導光板２２に混錬分散させる散乱粒子としては、アトシパール、シンコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマなどを用いることができる。このような散乱粒子を導光板２２の内部に含有させることによって、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。
このような導光板２２は、押出成形法や射出成形法を用いて製造することができる。
【００２７】
また、導光板２２に含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、導光板の端面から対面までの距離、つまり光源から射出される光が入射する方向における導光板の一方の端面から他方の端面（該端面に対向する面）までの距離、すなわち、本実施形態では、光が入射する方向（単位導光板２３の端面２２ｅ及び端面２２ｆに垂直な方向、第２ＬＥＤアレイ１２ｂまたは第３ＬＥＤアレイ１２ｃから射出され端面２２ｅまたは端面２２ｆに入射する光の光軸方向）の導光板の長さをＬＧ、導光板２２に含まれる散乱粒子の密度（単位体積あたりの粒子数）をＮｐ、補正係数をＫＣとした場合に、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が１．１以上であり、かつ８．２以下であるという関係を満たしている。導光板２２は、このような関係を満たす散乱粒子を含んでいるので、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。
【００２８】
図４及び図５に示す構造を有する導光板２２において、その平行溝２２ｄに配置された第１ＬＥＤアレイ１２ａから放射される光のうち、平行溝２２ｄを形成する側面から導光板２２の内部に入射した光は、導光板２２の傾斜面２３ｄで反射した後、光出面２２ａから出射する。この時、導光板２２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２２の傾斜面２３ｄ側に形成された反射部材２６により反射して、再び導光板２２の内部に入射して光出面２２ａから出射する。
さらに、端面２２ｅ及び端面２２ｆに配置された第２ＬＥＤアレイ１２ｂ及び第３ＬＥＤアレイ１２ｃから射出される光のうち、端面２２ｅ及び端面２２ｆから導光板２２内部に入射した光は、導光板２２の内部に含まれる散乱体（詳細は後述する）によって散乱されつつ、導光板２２内部を通過し、そのまま、もしくは、傾斜面２３ｄで反射した後、光出面２２ａから出射する。このとき、傾斜面２３ｄから一部の光が漏出する場合もあるが、漏出した光は導光板２２の傾斜面２３ｄを覆うようにして配置される反射部材２６によって反射され再び導光板２２の内部に入射する。
このように、光源１２からそれぞれ射出された光は、平行溝２２ｂ、端面２２ｅ及び端面２２ｆから入射し、光出面２２ａから均一な光として射出される。
【００２９】
なお、本発明においては、光出面２２ａから射出される光を均一化するために、光出面２２ａ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２３ｄの角度(テーパ)を制限している。すなわち、平行溝２２ｄに垂直な方向の傾斜面２３ｄの角度(テーパ)を、第１ＬＥＤアレイ１２ａから射出され、導光板２２に入射した光束の一部が光出面２２ａ（裏面）で全反射するような角度にしている。
【００３０】
光学部材ユニット２４は、導光板２２の光出射面２２ａから出射された均一な照明光をより均一にして、照明装置本体１４の光出射面１４ａから均一性がさらに向上した照明光を出射するためのもので、図２および図３に示すように、光出射面１４ａを構成する、導光板２２の平行溝２２ｂと平行なマイクロプリズム列が形成され、導光板２２の光出面２２ａから出射された照明光の集光性を高めて輝度を改善するプリズムシート２４ａと、導光板２２の平行溝２２ｂと垂直なマイクロプリズム列が形成され、導光板２２の光出面２２ａから出射された照明光の集光性を高めて輝度を改善するプリズムシート２４ｂと、導光板２２の光出面２２ａから出射する照明光を拡散して均一化する拡散シート２４ｃとを有する。
【００３１】
プリズムシート２４ａ及び２４ｂ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２２の光出面２２ａ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２４ａは、そのプリズム列の延在する方向が導光板２２の平行溝２２ｂと平行になるように配置され、プリズムシート２４ｂ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２４ａ及び２４ｂ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２４ａは、プリズムの頂角が導光板２２の光射出面２２ａと対向するように配置される。ここで、プリズムシート２４ａ及び２４ｂの配置順序は、導光板の直上に、導光板２２の平行溝２２ｂと直交する方向に延在するプリズムを有するプリズムシート２４ｂを配置し、そのプリズムシート２４ｂの上に、導光板２２の平行溝２２ｂ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２４ａを配置しても良い。
【００３２】
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。
【００３３】
拡散シート２４ｃは、図２及び図３に示すように、プリズムシート２４ｂの導光板２２側の面と反対側の面に配置される。拡散シート２４ｃは、フィルム状部材に光拡散性を付与して形成される。フィルム状部材は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレート、ＭＳ樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂を材料に形成することができる。
拡散シート２４ｃの製造方法は特に限定されないが、例えば、フィルム状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化を施して拡散性を付与したり、シリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛等の顔料、または、樹脂、ガラスもしくはジルコニア等のビーズ類などの光を散乱させるための材料をバインダとともに表面に塗工したり、上記の透明樹脂中に光を散乱させる前述の顔料またはビーズ類を混練することで形成される。他には、反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、Ａｇ、Ａｌのような金属を用いて形成することもできる。
本発明において、拡散シート２４ｃ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。
【００３４】
拡散シート２４ｃは、導光板２２の光出面２２ａ（または、プリズムシート２４ｂ）から所定の距離だけ離して配置されてもよく、その距離は導光板２２の光出面２２ａからの光量分布に応じて適宜変更することができる。
このように拡散シート２４ｃを導光板２２の光出面２２ａから所定の間隔だけ離すことにより、導光板２２の光射出面２２ａから射出する光が、光射出面２２ａと拡散シート２４ｃ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２４ｃ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２４ｃを導光板２２の光出面２２ａ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２４ｃと導光板２２との間にスペーサを設ける方法などを用いることができる。
【００３５】
また、光学部材２４を配置することに加え、または、光学部材２４の配置に替えて、導光板２２の光出面２２ａを加工し、光出面２２ａに光拡散効果を持たせることが好ましい。具体的には、光出面２２ａにプリズム等の微細な凹凸を形成すること、光出面２２ａを砂刷り面にすること、光出面２２ａに網点を印刷することにより、光の均一性をより向上させることができる。
【００３６】
照明装置本体１４に用いられる反射部材２６は、導光板２２の裏面２２ｄに沿って配置され、光源１２から射出された照明光の利用効率を向上させるためのもので、導光板２２の平行溝２２ｂが形成される裏側に平行溝２２ｂを除く導光板２２の裏面２２ｄに沿って配置され、導光板２２の背面から漏洩する光を反射して、再び導光板２２に入射させる反射シート２６ａと、隣接する反射シート２６ａ間の、導光板２２の各平行溝２２ｂを塞ぐように光源１２の背面に配置され、光源１２の下面から光を反射して、導光板２２の平行溝２２ｂの側壁面から反射光を入射させるリフレクタ２６ｂとを備える。
照明装置本体１４は、基本的に、以上のように構成される。
【００３７】
一方、筐体１６は、図３に示すように、照明装置本体１４を収納して支持し、かつその光射出面１４ａ側と反射部材２６側とから挟み込み、固定するものであり、上面が開放され、上方から照明装置本体１４を収納して支持すると共に、その４方の側面を覆う下部筐体３０と、照明装置本体１４の矩形状の光出射面１４ａより小さい、上面に開口部１６ａとなる矩形状の開口が形成され、下面が開放され、導光板組立体１４およびこれが収納された下部筐体３０をその４方の側面も含め覆うように、これらの上方から被せられる上部筐体３２と、下部筐体３０の側壁と上部筐体３２の側壁との間に嵌挿される凹（Ｕ字）型の折返部材３４と、下部筐体３０の底部に配置され、導光板２２の裏面２２ｄを反射部材２６を介して支持して、照明装置本体１４全体をも支持する導光板支持部材３６とを有する。なお、図３には、図示しないが、下部筐体３０の裏側には、電源１８が取付られている。
【００３８】
ここで、下部筐体３０と折返部材３４との接合方法、折返部材３４と上部筐体３２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の種々の方法を用いることができる。
上部筐体３２は、下部筐体３０よりも大きく、少なくとも、照明装置本体１４の導光板２２の平行溝２２ｂまたはこれに収納された線状光源１２に平行な下部筐体３０の両端の外側壁面とこれに対向する上部筐体３２の両内側壁面との各間隙には、折返部材３４が配置される必要があるが、折返部材３４は、筐体１６の４方の側面において下部筐体３０の側壁と上部筐体３２の側壁との間に配置されても良い。また、凹状の折返部材３４の凹部を補強する補強部材を取り付けることが好ましい。
このように折返部材３４を配置することで、筐体１６の剛性を高くすることができ、光を均一に効率よく射出させることができる反面、平行溝２２ｂの存在により反りが生じ易い導光板２２であっても、反りを矯正し、または、導光板２２に反りが生じることを防止でき、輝度むら等を生じさせることなく、良好な光学特性を得ることができる。また、折返部材３４の凹部を補強する補強部材を取り付けることで、筐体１６の剛性をより高くすることができ、導光板２２に反りが生じることをより好適に防止することができる。これにより、より良好な光学特性を得ることができる。
【００３９】
導光板支持部３６は、ポリカーボネート等の樹脂により形成され、図示例では、導光板２２の最薄部２２ｃの部分の裏面２２ｄの形状を反転した形状を有する凸状の部材であって、下部筐体３０の底部に導光板２２の裏面２２ｄに沿って配置されている。
【００４０】
なお、筐体１６には、その４つの隅部を接合するＬ字金具などの止め金具や、面状装置本体１４の拡散シート２４ｃと上部筐体３０の開口部１６ａの周縁部との間にゴムなどの弾性材料からなる弾性部材や、面状装置本体１４の拡散シート２４ｃの上面全体を保護する保護部材などが設けられていても良い。
筐体１６は、基本的に以上のように構成される。
【００４１】
電源１８は、光源１２の第１〜第３ＬＥＤアレイ１２ａ、１２ｂ、１２ｃのそれぞれのＬＥＤチップ１３ａ、１３ｂ、１３ｃと接続されており、ＬＥＤチップ１３ａ、１３ｂ、１３ｃに所定電圧を供給する。
本発明の導光板を用いる本発明の面状照明装置である面状照明装置１０は、基本的に以上のように構成される。
【００４２】
この面状照明装置１０は、光源１２から射出され、平行溝２２ｂ、側面２２ｅ及び側面２２ｆから導光板２２に入射した光が、光出面２２ａから射出される。導光板２２の光出面２２ａから射出された光は、光学部材ユニット２４を透過し、光射出面１４ａから高輝度かつ均一な光が射出される。
【００４３】
このように、導光板２２を、光射出面と対向する面に平行溝２２ｂが形成され、平行溝から離れるに従って肉厚を薄くし、かつ端面から中央に向かうに従って肉厚を厚くした形状とし、その導光板２２の平行溝２２ｂ、端面２２ｅ及び端面２２ｆにそれぞれ第１〜第３ＬＥＤアレイ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを配置した構成とし、導光板の下面と側面から光を入射させることで、高輝度でかつ輝度むらのない光を光射出面から射出させることができる。
また、導光板の肉厚を端面から中央に向かうに従って厚くすることで、端面から入射する光をより遠い位置まで届かせることができ、平行溝から離れるに従って肉厚を薄くすることで、平行溝から入射する光を確実に光射出面から射出させることができる。
【００４４】
本実施形態では、平行溝の形状を三角形としたが、これに限定されず、双曲線、楕円、放物線、Ｕ字状やその組み合わせ等種々の形状にすることができ、本出願人の出願に係る特開２００５−２３４３９７号公報の［００４０］〜［００５８］に開示されているものを適用することもできる。
【００４５】
また、導光板の傾斜面の形状は、平行溝から離れるに従って肉厚が薄くなる形状であれば、本実施形態のように曲面で形成されていてもよく、個別光射出面に対する傾斜角度が一定の平面であってもよいし、傾斜角度が徐々に変化する複数の平面から形成されていてもよい。
【００４６】
また、平行溝の延在方向に平行で光射出面に垂直な方向の導光板の裏面は、端面から中央に向かって肉厚が厚くなる形状であれば、本実施形態のように個別光射出面に対する傾斜角度が一定の２つの直線で形成されていても、２つの曲線で形成されていても、傾斜角度が徐々に変化する複数の直線から形成されていてもよい。
裏面は、導光板の中央を通り、平行溝の延在方向に垂直な面を軸として対称形状であることが好ましい。裏面を対称形状とすることで、より均一な光を光射出面から射出させることができる。
【００４７】
また、導光板２２に散乱粒子を混錬・分散させて形成したが、本発明はこれに限定されず、導光板２２の光出面２２ａ及び／または裏面２２ｄにプリズムを形成して導光板２２に入射した光を散乱させても、導光板２２の光出面２２ａ及び／または裏面２２ｄに網点シート等のドットパターンを印刷により形成して導光板２２に入射した光を散乱させてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、導光板を単位導光板を２つ連結させた形状としたが、連結させる単位導光板の数は特に限定されない。連結させる単位導光板の数を増やすことで、導光板を厚くすることなく、大型化することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、導光板の端面に配置した第２ＬＥＤアレイ及び第３ＬＥＤアレイのそれぞれのＬＥＤチップを等間隔で配置したが、平行溝から入射し、光出面から射出された光の輝度に応じて、配置間隔を調整する、つまり、異なる間隔で配置することが好ましい。
導光板の端面に配置するＬＥＤチップの配置間隔を調整することで、光出面から射出される光の輝度むらをより低減させることができる。
【００５０】
また、光源としては、ＬＥＤチップを用いたＬＥＤアレイに限定されず、半導体レーザを列状に配置した光源も用いることができる。
さらに、複数の発光素子を列状に配置した光源に限定されず、冷陰極管（ＣＣＦＬ）、通常の蛍光管、熱陰極管（ＨＣＦＬ）、外部電極管（ＥＥＦＬ）等の線状光源も用いることができる。
ここで、光源として冷陰極管等の線状光源を用いる場合は、平行溝から入射し、光出面から射出される光の輝度に応じて、透過率が調整されたフィルムなどの入光量調整部材を線状光源に貼付け、または、端面に配置することで、上記と同様に光出面から射出された光の輝度むらをより低減させることができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、導光板２２の形状を端面２２ｅ及び端面２２ｆから中央に向かうに従って肉厚が厚くなる形状としたが、これに限定されない。
図６は、導光板の平行溝と一方の端面のみに光源を配置した照明装置本体６２の構成例を示す概略斜視図である。図６に示した照明装置本体６２は、光源６４と、導光板６６と、光学部材ユニット６８と、反射部材７０とを有する。
【００５２】
導光板６６は、光出面６６ａと反対側の面となる裏面６６ｄと、光出面６６ａの反対側の面に所定間隔離間して互いに平行に形成された複数の平行溝６６ｂが形成されている。  つまり、導光板６６は、上述の導光板２２と同様に、１つの平行溝６６ｂを有する単位導光板６７が複数連結されて構成されるものである。
単位導光板６７の平行溝６６ｂに垂直な方向の断面形状は、上述の導光板２２と同様の形状であり、単位導光板６７の平行溝６６ｄの延在方向の形状は、平行溝６６ｄの延在方向と平行な方向の一方の端面６６ｅから他方の端面６６ｆに向かうに従って、光出面６６ａに垂直な方向の厚みが厚くなるように裏面６６ｄが傾斜した形状である。つまり、単位導光板６７（導光板６６）の光射出面６６ａに垂直で平行溝６６ｂに平行な方向の断面形状は、端面６６ｅと端面６６ｆとが平行で、端面６６ｅと光出面６６ａのなす角及び端面６６ｆと光出面６６ａとのなす角がいずれも直角となる台形形状である。
【００５３】
光源６４は、複数の第１ＬＥＤアレイ６４ａと第２ＬＥＤアレイ６４ｂとを有し、第１ＬＥＤアレイ６４ａは、平行溝６６ｂに配置され、第２ＬＥＤアレイ６４ｂは、端面６６ｅに対向して配置される。
【００５４】
光学部材ユニット６８は、２枚のプリズムシート６８ａ、６８ｂと拡散シート６８ｃとを有する。この光学部材ユニット６８は、上述した光学部材ユニット２４と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。
【００５５】
反射部材７０は、上述した反射部材２６と同様に光源６４から射出された照明光の利用効率を向上させるためのもので、導光板６４の平行溝６４ｂを除く裏面６４ｄに沿って配置された反射フィルム７０ａと、導光板２２の各平行溝６４ｂを塞ぐように光源１２の背面に配置されたリフレクタ７０ｂとを備える。
また、図示していないが、面状照明装置６０は、さらに、照明装置本体６２を収納して支持ずる筐体と、光源に接続された電源とを有するのは、図１に示した面状照明装置１０と同様である。
照明装置本体６２は、基本的に、以上のように構成される。
【００５６】
第１ＬＥＤアレイ６４ａから射出された光のうち、平行溝６６ｄを形成する側面から導光板６６の内部に入射した光は、導光板６６の傾斜面で反射した後、光出面６６ａから出射する。この時、導光板６６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６６の傾斜面側に形成された反射部材７０により反射して、再び導光板６６の内部に入射して光出面６６ａから出射する。
さらに、端面６６ｅに配置された第２ＬＥＤアレイ６４ｂから射出される光のうち、端面６６ｅから導光板６６内部に入射した光は、導光板６６の内部に含まれる散乱体（詳細は後述する）によって散乱されつつ、導光板６６内部を通過し、そのまま、もしくは、傾斜面で反射した後、光出面６６ａから出射する。このとき、傾斜面から一部の光が漏出する場合もあるが、漏出した光は導光板６６の傾斜面を覆うようにして配置される反射部材７０によって反射され再び導光板６６の内部に入射する。
このように、光源６４から射出された光は、平行溝６６ｂ及び端面６６ｅから入射し、光出面６６ａから均一な光として射出される。
【００５７】
ここで、本実施形態の導光板も透明樹脂に散乱粒子が混錬分散されており、導光板６６に含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、導光板の端面から対面までの距離、つまり光源から射出される光が入射する方向における導光板の一方の端面から他方の端面（該端面に対向する面）までの距離、すなわち、本実施形態では、光が入射する方向（単位導光板６７の端面６６ｅ及び端面６６ｆに垂直な方向、第２ＬＥＤアレイ６４ｂから射出され端面６６ｅに入射する光の光軸方向）の導光板の長さをＬＧ、導光板６６に含まれる散乱粒子の密度（単位体積あたりの粒子数）をＮｐ、補正係数をＫＣとした場合に、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が１．１以上であり、かつ８．２以下であるという関係を満たしている。導光板６６は、このような関係を満たす散乱粒子を含んでいるので、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。
【００５８】
このように、平行溝と一方の端面のみに光源を配置した面状照明装置も、光射出面から均一で高輝度な光を射出させることができる。
【００５９】
また、図６に示した照明装置本体６２においては、一方の端面６６ｅのみに光源を配置し、他方の端面６６ｆには光源を配置しない。つまり、両端面からではなく、一方の端面６６ｅのみからＬＥＤ光を入射させるため、導光体６６の内部を通過したＬＥＤからの光の一部が、その反対側の端面６６ｆに到達することになる。
このようなＬＥＤからの光を、その端面６６ｆにおいて反射させて、再度導光体の内部に入射させるために、その端面６６ｆを鏡面に加工したり、端面６６ｆを覆うような反射板を設けてもよい。
【００６０】
次に、面状照明装置１０の光源１２に用いることができるＬＥＤアレイについて詳細に説明する。
図７（Ａ）に、第２ＬＥＤアレイ１２ｂの構成の概略斜視図を、図７（Ｂ）に、ＬＥＤチップ１３ｂの構成の概略上面図を、図７（Ｃ）に、多層ＬＥＤアレイ８２の構成の概略上面図を、図７（Ｄ）に、ヒートシンク８０の一実施形態の概略側面図を示す。
ＬＥＤチップ１３ｂは、蛍光物質を用いてＬＥＤが発する光を白色光に変換するように構成した単色のＬＥＤである。例えば、単色のＬＥＤとしてＧａＮ系青色ＬＥＤを用いた場合には、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光物質を用いることで、白色光を得ることができる。
【００６１】
ヒートシンク８０は、導光板２２の一辺に平行な板状の部材であり、導光板２２に対向して配置されている。ヒートシンク８０は、導光板２２に対向した面に、複数のＬＥＤチップ１３ｂを支持している。ヒートシンク８０は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成されており、ＬＥＤチップ１３ｂから発生する熱を吸収し、外部に放散させる。
また、ヒートシンク８０は、本実施形態のように導光板２２に対向した面に垂直な方向における長さが、導光板２２に対向した面の短辺方向における長さよりも長い形状であることが好ましい。これにより、ＬＥＤチップ１３ｂの冷却効率を高めることができる。
ここで、ヒートシンク８０は、表面積を広くすることが好ましい。例えば、図７（Ｄ）に示すように、ヒートシンク８０をＬＥＤチップ１３ｂを支持するベース部８０ａと、ベース部８０ａに連結された複数のフィン８０ｂとで構成してもよい。
フィン８０ｂを複数設けることで表面積を広くすることができ、かつ、放熱効果を高くすることができる。これにより、ＬＥＤチップ１３ｂの冷却効率を高めることができる。
またヒートシンクは、空冷方式に限定されず、水冷方式も用いることができる。
なお、本実施形態では、ＬＥＤチップの支持部としてヒートシンクを用いたが、本発明はこれに限定されず、ＬＥＤチップの冷却が必要ない場合は、放熱機能を備えない板状部材を支持部として用いてもよい。
【００６２】
ここで、図７（Ｂ）に示すように、本実施形態のＬＥＤチップ１３ｂは、ＬＥＤチップ１３ｂの配列方向の長さよりも、配列方向に直交する方向の長さが短い長方形形状、つまり、後述する導光板２２の厚み方向（光出面２２ａに垂直な方向）が短辺となる長方形形状を有する。言い換えれば、ＬＥＤチップ１３ｂは、導光板２２の光出面２２ａに垂直な方向の長さをａ、配列方向の長さをｂとしたときに、ｂ＞ａとなる形状である。また、ＬＥＤチップ１３ｂの配置間隔をｐとするとｐ＞ｂである。このように、ＬＥＤチップ１３ｂの導光板２２の光出面２２ａに垂直な方向の長さａ、配列方向の長さｂ、ＬＥＤチップ１３ｂの配置間隔ｐの関係がｐ＞ｂ＞ａを満たすことが好ましい。
ＬＥＤチップ１３ｂを長方形形状とすることで、大光量の出力を維持しつつ、薄型な光源とすることができる。光源を薄型化することで、面状照明装置を薄型にすることができる。
【００６３】
なお、ＬＥＤチップは、ＬＥＤアレイをより薄型にできるため、導光板の厚み方向を短辺とする長方形形状とすることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等の種々の形状のＬＥＤチップを用いることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、ＬＥＤアレイを単層としたが、本発明はこれに限定されず、図７（Ｃ）に示すように、複数のＬＥＤアレイ２４を積層させた構成の多層ＬＥＤアレイ８２を光源として用いることもできる。このようにＬＥＤを積層させる場合でもＬＥＤチップを長方形形状とし、ＬＥＤアレイを薄型にすることで、より多くのＬＥＤアレイを積層させることができる。多層のＬＥＤアレイを積層させる、つまり、ＬＥＤアレイ（ＬＥＤチップ）の充填率を高くすることで、より大光量を出力することができる。また、ＬＥＤアレイのＬＥＤチップと隣接する層のＬＥＤアレイのＬＥＤチップも上述と同様に配置間隔が上記式を満たすことが好ましい。つまり、ＬＥＤアレイは、ＬＥＤチップと隣接する層のＬＥＤアレイのＬＥＤチップとを所定距離離間させて積層させることが好ましい。
【００６５】
ＬＥＤアレイ２４の各ＬＥＤチップ１３ｂの光射出側には、カップリングレンズ２８としてボールレンズが配置されている。カップリングレンズ２８は、各ＬＥＤチップ１３ｂに対応して配置されている。各ＬＥＤチップ１３ｂから出射した光は、カップリングレンズ２８によって平行光にされ、導光板２２の光混合部（図示せず）に入射する。
ここでは、カップリングレンズとしてボールレンズを用いたが、これに限らず、ＬＥＤが発する光を平行光にすることができれば特に限定されない。カップリングレンズには、例えば、シリンドリカルレンズ、レンチキュラ、かまぼこ型のレンズ、フレネルレンズなどを用いることもできる。
【００６６】
上記実施形態では、白色光を発光するＬＥＤを用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、赤色、緑色及び青色の３色のＬＥＤを用い、カップリングレンズにより各ＬＥＤが発する光を混色することで白色光を得ることもできる。
【００６７】
以下に、３色のＬＥＤで構成されるＬＥＤアレイを用いた光源の一例を説明する。図８は、３色のＬＥＤで構成されるＬＥＤアレイを用いた光源の概略構成図である。
光源９０は、ＬＥＤアレイ９２とカップリングレンズ９４を備える。ＬＥＤアレイ９２は、赤色、緑色及び青色の３種類の発光ダイオード（以下、それぞれＲ−ＬＥＤ９６、Ｇ−ＬＥＤ９８及びＢ−ＬＥＤ９９という）を用いて形成される複数のＲＧＢ−ＬＥＤ９４が一列に配置されて構成されている。図８に、複数のＲＧＢ−ＬＥＤ９４の配置の様子を模式的に示す。図８に示すように、Ｒ−ＬＥＤ９６、Ｇ−ＬＥＤ９８及びＢ−ＬＥＤ９９が規則的に配置されている。
また、図９に示すように、ＲＧＢ−ＬＥＤ９４は、Ｒ−ＬＥＤ９６、Ｇ−ＬＥＤ９８及びＢ−ＬＥＤ１００からそれぞれ出射する光が所定の位置において交差するように、３種類のＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ９６、Ｇ−ＬＥＤ９８及びＢ−ＬＥＤ９９）の光軸の向きが調整されている。このように３種類のＬＥＤを調整することによって、それらＬＥＤの光が混色されて白色光とされる。
３原色のＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ９６、Ｇ−ＬＥＤ９８及びＢ−ＬＥＤ９９）を用いて構成されたＲＧＢ−ＬＥＤ９４は、従来バックライト用光源として使用される冷陰極管（ＣＣＦＬ）と比較して色再現領域が広く色純度が高いため、このＲＧＢ−ＬＥＤ９４をバックライト用光源として使用した場合には、従来よりも色再現性が高くなり、鮮やかな色彩の画像を表示することが可能になる。
【００６８】
図８及び図９に示すように、ＲＧＢ−ＬＥＤ９４の各ＬＥＤの光射出側にカップリングレンズ１００として３つのボールレンズ１０２、１０４及び１０６が配置されている。ボールレンズ１０２、１０４及び１０６は、各ＬＥＤに対応して配置されている。すなわち、１つのＲＧＢ−ＬＥＤ９４について３つのボールレンズ１０２、１０４及び１０６が組み合わされて用いられている。各ＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ９６、Ｇ−ＬＥＤ９８及びＢ−ＬＥＤ９９）から出射した光は、ボールレンズ１０２、１０４及び１０６によって平行光にされる。そして、所定の位置で交わって白色光にされた後、導光板２２の光混合部（図示せず）に入射する。３つのボールレンズ１０２、１０４及び１０６を組み合わせて用いたカップリングレンズは、３軸を持ったレンズであり、ＲＧＢ−ＬＥＤの各ＬＥＤの光を１点に絞り込んでミキシングすることができる。
ここでは、カップリングレンズとしてボールレンズを用いたが、これに限らず、ＬＥＤが発する光を平行光にすることができれば特に限定されない。カップリングレンズには、例えば、シリンドリカルレンズ、レンチキュラ、かまぼこ型のレンズ、フレネルレンズなどを用いることもできる。
【００６９】
また、導光板２２の端面２２ｅ及び／又は端面２２ｆに対向するようにＬＥＤアレイを配置せずに、ライトガイドを用いてＬＥＤアレイの各ＬＥＤまたは各ＬＥＤチップが発する光を導光板に導いてもよい。ライトガイドは、光ファイバや、透明樹脂からなる導光路等を用いて構成することができる。
光源としてＬＥＤアレイを用い、そのＬＥＤアレイを導光板２２の側面近傍に配置した場合には、ＬＥＤアレイを構成する各ＬＥＤの発熱により導光板２２が変形したり、溶融する恐れがある。そこで、ＬＥＤアレイを導光板２２の側面から離れた位置に配置し、ライトガイドを用いてＬＥＤが発する光を導光板２２に導くことにより、ＬＥＤの発熱による導光板２２の変形及び溶融を防止することができる。
【００７０】
ここで、上記実施形態では、ＬＥＤアレイを導光板の端面に配置したＬＥＤアレイ１２ｂとして説明したが、導光板の平行溝に配置されるＬＥＤアレイの場合も同様の構成のＬＥＤアレイを用いることができる。
平行溝に上記構成のＬＥＤアレイを配置する場合は、ヒートシンクを小型化する、光射出面に平行な方向に幅広の形状にする等することで、配置スペースを小さくすることができる、照明装置本体を薄型にすることができる。
なお、導光板の平行溝に配置するＬＥＤアレイは、上記に限定されず、種々の特性のＬＥＤを用いることができる。
【００７１】
以上、本発明の導光板及び導光板を用いる面状照明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。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の面状照明装置の一実施形態の光出射面側から見た外観を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す面状照明装置の一実施形態の部分断面図である。
【図３】図２に示す面状照明装置に用いられる１つの単位導光板に対応する照明装置本体の概略斜視図である。
【図４】図２に示す面状照明装置の光源及び導光板を示す概略斜視図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ図４に示す導光板の１つの単位導光板の正面図、長手方向の側面図、短手方向の側面図である。
【図６】本発明の他の実施形態の面状照明装置に用いられる１つの単位導光板に対応する照明装置本体の概略奢侈図である。
【図７】（Ａ）は、図２に示した面状照明装置の光源に用いられるＬＥＤアレイの構成の一実施例を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すＬＥＤアレイのＬＥＤチップの概略正面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）のＬＥＤアレイを用いる多層ＬＥＤアレイの構成を示す概略正面図であり、（Ｄ）は、ヒートシンクの一実施形態を示す概略側面図である。
【図８】赤色、緑色及び青色の３種類の発光ダイオードを用いて構成される複数のＲＧＢ−ＬＥＤの配置の様子を模式的に示す図である。
【図９】ＲＧＢ−ＬＥＤとカップリングレンズの模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０、６０  面状照明装置
１２、６４  光源
１２ａ、６４ａ  第１ＬＥＤアレイ
１２ｂ、６４ｂ  第２ＬＥＤアレイ
１２ｃ  第３ＬＥＤアレイ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  ＬＥＤチップ
１４、６２  照明装置本体
１４ａ  光出射面
１６  筐体
１６ａ  開口部
１８  電源
２２、６６  導光板
２２ａ、６６ａ  光出面
２２ｂ、６６ｂ  平行溝
２２ｃ、６６ｃ  最薄部
２２ｄ、６６ｄ  裏面
２２ｅ、２２ｆ、６６ｅ、６６ｆ  端面
２３  単位導光板
２３ａ、６７ａ  個別光射出面
２３ｂ  厚肉部
２３ｃ  薄肉端部
２３ｄ  傾斜面
２３ｅ  傾斜背面部
２４、６８  光学部材ユニット
２４ａ  拡散シート
２４ｂ、２４ｃ  プリズムシート
２６、７０  反射部材
２６ａ  反射フィルム
２６ｂ  リフレクタ
３０  下部筐体
３２  上部筐体
３４  折返部材
３６  導光板支持部材
【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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