(57)【要約】  【課題】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。  【解決手段】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、厚肉部に略平行に形成される１対の薄肉端部と、厚肉部の略中央で、矩形状光射出面と逆側に、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、厚肉部から一辺に略直交する方向に両側の前記１対の薄肉端部のそれぞれに向かって肉厚が薄くなり、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、光射出面側の少なくとも平行溝に対向する部分に入射した光を拡散させる拡散部を有することで上記課題を解決する。【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、
前記光射出面側の少なくとも前記平行溝に対向する部分に入射した光を拡散させる拡散部を有することを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記拡散部は、前記光射出面の全面に配置されている請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記拡散部は、前記光射出面上の位置に応じて、前記光射出面に垂直な方向の厚みが異なる形状である請求項１または２に記載の導光板。
【請求項４】
前記拡散部の前記光射出面上の任意の位置ｘにおける基準厚みｔｘに対する前記光射出面に垂直な方向の厚みの調整量をｄｔｘとし、前記基準厚みｔｘの拡散部を有する導光板の前記任意の位置ｘから出射される光の強度をＩｐ（ｘ）、目標とする光の強度をＩ（target_ave）、拡散部の材料に応じて決定される定数をＡとしたときに、任意の位置ｘにおける拡散部の厚みＴ（ｘ）が下記式を満足する請求項１〜３のいずれかに記載の導光板。
Ｉ（target_ave）／Ｉｐ（ｘ）＝Ｅｘｐ（−Ａ・ｄｔ（ｘ））
Ｔｘ＝ｔｘ＋ｄｔｘ
【請求項５】
前記Ａは、前記拡散部に混入された粒子の散乱断面積および粒子密度に基づいて決定される定数である請求項４に記載の導光板。
【請求項６】
さらに、光射出面側に偏光分離部を有する請求項１〜５のいずれかに記載の導光板。
【請求項７】
さらに、光射出面側にプリズム部を有する請求項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た請求項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１〜８のいずれかに記載の導光板。
【請求項１０】
請求項１〜９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、
前記並行溝を塞ぐように前記棒状光源の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を有することを特徴とする面状照明装置。
【請求項１１】
さらに、前記導光板の前記矩形状光射出面状に配置される拡散シートを有する請求項１０に記載の面状照明装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の面状照明装置と、
前記面状照明装置の光射出面側に配置される液晶表示パネルと、
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（例えば、特許文献１参照）。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、その厚さを１０ｍｍ以下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（例えば、特許文献２参照）。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３、特許文献４、特許文献５、特許文献６および特許文献７参照）。
【０００４】
図３３は、特許文献３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３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４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５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。
【０００６】
さらに、特許文献６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。
【０００７】
また、特許文献７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、複数の導光板を並列に配置し、導光板間に所定数の線状光源を配置して高輝度にして高均一の大型の背面照明を実現している。
【０００８】
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】実開平５−４１３３号公報
【特許文献２】特開平１１−２８８６１１号公報
【特許文献３】特開平９−３０４６２３号公報
【特許文献４】特開平８−６２４２６号公報
【特許文献５】特開平１０−１３３０２７号公報
【特許文献６】特開平５−２４９３２０号公報
【特許文献７】特開２００１−４２３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献３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３４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。
また、特許文献３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３４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。
【００１０】
また、特許文献４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５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６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。
【００１１】
また、特許文献７に開示の導光板では、線状光源の直上部分で輝度が上昇する為に、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
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】
【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、前記光射出面側の少なくとも前記平行溝に対向する部分に入射した光を拡散させる拡散部を有することを特徴とする導光板を提供するものである。
【００１５】
ここで、前記拡散部は、前記光射出面の全面に配置されていることが好ましい。
また、前記拡散部は、前記光射出面上の位置に応じて、前記光射出面に垂直な方向の厚みが異なる形状であることが好ましい。
さらに、前記拡散部の前記光射出面上の任意の位置ｘにおける基準厚みｔｘに対する前記光射出面に垂直な方向の厚みの調整量をｄｔ（ｘ）とし、前記基準厚みｔｘの拡散部を有する導光板の前記任意の位置ｘから出射される光の強度をＩｐ（ｘ）、目標とする光の強度をＩ（target_ave）、拡散部の材料に応じて決定される定数をＡとしたときに、任意の位置ｘにおける拡散部の厚みＴ（ｘ）が下記式を満足することが好ましい。
Ｉ（target_ave）／Ｉｐ（ｘ）＝Ｅｘｐ（−Ａ・ｄｔ（ｘ））
Ｔ（ｘ）＝ｔ（ｘ）＋ｄｔ（ｘ）
ここで、前記Ａは、前記拡散部に混入された粒子の散乱断面積および粒子密度に基づいて決定される定数であることが好ましい。
【００１６】
さらに、光射出面側に偏光分離部を有することが好ましい。
さらに、光射出面側にプリズム部を有することが好ましい。
【００１７】
ここで、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することが好ましい。
【００１８】
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のが好ましい。
【００１９】
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のが好ましい。
【００２０】
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のが好ましい。
【００２１】
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のが好ましい。
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倍以下であるのが好ましい。
【００２２】
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のが好ましい。
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のが好ましい。
【００２３】
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、前記一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、前記一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、前記一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。
また、前記一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、前記一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。
【００２４】
また、前記一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度以上１４０度以下であることが好ましい。
また、前記一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度以上７０度以下であり、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度以上７０度以下であることが好ましい。
また、前記一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度以上７０度以下であることがさらに好ましい。
また、前記一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。
【００２５】
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１対の輪郭線のなす角度が、６０度以内となる部分であるのが好ましい。
【００２６】
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のが好ましい。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
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。
【００２９】
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。
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のが好ましい。
【００３０】
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のが好ましい。
【００３１】
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、前記並行溝を塞ぐように前記棒状光源の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。
【００３２】
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状に配置される拡散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。
【００３３】
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】
【００３４】
本発明の第１の態様の導光板は、光射出面側の少なくとも平行溝に対向する部分に拡散部を有するので、導光板に入射した光を好適に拡散することができ、輝度むらを低減させることができる。また、導光板に拡散部を設けることで、導光板と拡散シートとを別々の部材で設けた場合よりも光の利用効率を高くすることができる。さらに、拡散部を設けることで導光板の厚みを従来よりも薄くしても輝度むらの発生を抑えられる。従って、本発明の導光板は、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く、かつ高輝度な照明光を出射することができる。
さらに、偏光分離部および／またはプリズム部を有する構成とすることで、より輝度むらを低減することができ、光の利用効率を高くすることができる。また、導光板を、拡散部と、偏光分離部および／またはプリズム部とを有する構成とすることで、各部材同士が位置ずれすることも防止できる。これにより、好適に輝度むらを低減することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
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】
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
図２（ａ）及び（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。
【００４０】
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（ａ）および（ｂ）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。
【００４１】
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、明るさ又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又は同時に発光又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。
【００４２】
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、外部電極管又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。
【００４３】
図２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、その他のアクリル系樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂からなる平板状部材に光拡散性を付与して形成される。その方法は特に限定されないが、例えば、上記平板状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化（以降これらを施した面を「砂擦り面」という。）を施して拡散性を付与したり、表面に光を散乱させるシリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛等の顔料、または、樹脂、ガラスもしくは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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、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ている。また、プリズムシート１６は、プリズムの頂角が拡散シート１４（液晶表示パネル４）と対向するように配置される。
さらに、プリズムシート１６に加え、さらにそのプリズム列の延在する方向が導光板１８の平行溝１８ｆと垂直になるようにプリズム列が延在するプリズムシートを配置してもよい。ここで、プリズムシートを２枚積層させる場合の配置順序は、導光板の直上に、導光板の平行溝と平行な方向に延在するプリズムを有するプリズムシートを配置し、そのプリズムシートの上に、導光板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。
【００４６】
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。
【００４７】
本発明においては、更に、図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）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３（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３（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、図３（ｃ）は、プリズムシート１９の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。
【００４８】
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。
【００４９】
図２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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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一対の薄肉端部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、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、設けるのが好ましい。
【００５３】
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。
【００５４】
図２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。
【００５５】
図２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。
【００５６】
なお、本発明においては、導光板１８の平行溝１８ｆの形状は特に限定されるものではなく、種々の形状にすることができる。導光板１８の平行溝１８ｆの形状については、後で詳しく説明するが、導光板１８の平行溝１８ｆの断面形状を最適化することにより、光射出面１８ａにおける輝度むらを抑制することができる。
【００５７】
このような形状の導光板１８は、透明部２１と、透明部２１の光射出面１８ａ側の所定領域に設けられた拡散部２３とから構成される。つまり、導光板１８の平行溝１８ｆおよび傾斜背面部１８は、透明部２１で形成され、導光板１８の光射出面１８は、拡散部２３により形成される。すなわち、透明部２１の光射出面１８ａ側に拡散部２３が積層された構造を有する。
透明部２１と拡散部２３とから構成される導光板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。
また、透明部２１と拡散部２３とを別々に作製し、屈折率が透明部２１と拡散部２３に等しい接着剤により接着することで製造してもよい。
【００５８】
透明部２１には、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などのアクリル系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレートやＭＳ樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）などの透明樹脂を用いることができる。
【００５９】
拡散部２３には、透明部２１に用いる透明樹脂に、光を散乱させるための微粒子、例えばシリカ、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等を混入させたもしくは混練した材料を用いることができる。なお、透明樹脂に混入させる微粒子としては、等方性を有する微粒子も、異方性を有する微粒子も好適に用いることができる。
拡散部２３を、透明樹脂に微粒子を混入した構成とすることで、入射した光を拡散することができ、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。また、導光板１８に拡散部２３を設けることで、透明部から出射した光が空気層を介することなく拡散部に入射させ、光を拡散させることができる。これにより、光の利用効率をより高くすることができる。
【００６０】
本実施形態の拡散部２３は、光射出面上の位置に応じて光射出面に垂直な方向の厚みが異なるように設けられている。位置に応じて拡散部２３の厚みを変化させることで、具体的には、拡散部２３に入射する光の強度（輝度）に応じて厚みを変化させることで、光射出面から出射される光の輝度むらをより低減することができる。なお、本発明の導光板は、拡散部と透明部とを一体となる構成であるため、拡散部の厚みの変化に応じて透明部の厚みも変化する。つまり、本実施形態の導光板は、拡散部と透明部との境界面を位置に応じて変化させた形状である。
拡散部の厚みと輝度むらの低減との関係については後ほど詳細に説明する。
【００６１】
ここで、本実施形態では、拡散部の厚みを位置に応じて変化させたが、本発明はこれに限定されず、例えば、拡散部を均一な厚みとしてもよい。
図４（ａ）は、光射出面の全面に均一な厚みの拡散部を設けた導光板の一例を示す概略断面図である。なお、導光板の表面には後述する網点が直接印刷により形成されている。
好適に輝度むらを低減できる点から図２に示すように厚みに分布を有する拡散部とすることが好ましいが、図４（ａ）に示すように、均一な厚みの拡散部２３ａを透明部２１ａの光射出面に設けた構成とした場合でも、導光板１８に拡散部２３ａを設けることで、光の利用効率を高くすることができる。具体的には、均一な厚みの拡散部を設けた導光板を用いたバックライトユニットは、導光板、拡散フィルム（拡散板）およびプリズムシートをそれぞれ別部材として積層したバックライトユニットに比べ、１．１倍の光量を出力することができる。つまり、各部を別部材として積層させたバックライトユニットでは、３２インチの画面を照明するために１６本の冷陰極管（ＣＣＦＬ）を使用していた場合は、バックライトユニット２２０を用いることで、１５本のＣＣＦＬで同一の輝度にすることができる。このように光の利用効率を向上させることで、必要な部品数を減らすことができ、より低価格で作製すること可能となる。
【００６２】
また、上記実施形態では、いずれも光射出面の全域に拡散部を設けたが、これに限定されず拡散部を光射出面の一部に設けるようにしてもよい。
図４(ｂ)および（ｃ）は、それぞれ導光板の光射出面の一部のみに拡散部を設けた導光板の一例を示す概略断面図である。
【００６３】
図４（ｂ）は、導光板１８の平行溝１８ｆの直上部分、つまり、光射出面１８ａの平行溝１８ｆに対向する部分に透明部２１ｂと拡散部２３ｂとの境界線が直線となる平板形状の拡散部２３ｂを設けた場合である。
ここで、本実施形態のような導光板は、平行溝１８ｆの直上部分から他の部分よりも輝度の高い光が射出される。従って、図４（ｂ）に示すように、平行溝１８ｆの直上部分に拡散部２３ｂを設けることで、平行溝１８ｆの直上部分に入射した光を拡散させ、平行溝の直上部分の輝線を抑制することができる。さらに、平行溝の直上部分を透過し、輝度むらを生じさせていた光線成分を全反射方向の線分に分割し、より光源から遠い位置まで光が届くようにできる。これにより、輝度むらを低減させることができる。
【００６４】
図４（ｂ）に示した導光板では、拡散部を、導光板の断面形状における透明部と拡散部との境界線が直線となる平板形状としたが、本発明はこれに限定されない。
図４（ｃ）は、導光板１８の平行溝１８ｆの直上部分、つまり、光射出面１８ａの平行溝１８ｆに対向する部分に透明部２１ｃと拡散部２３ｃとの境界線が曲線となる平板形状の拡散部２３ｃを設けた場合である。
さらに、透明部と拡散部との境界線が曲線、例えば円弧、双曲線、放物線等となる形状とすることができ、また、透明部と拡散部との境界線が波型、直線と曲線を組み合わせた複合形状等の種々の形状とすることができる。
【００６５】
次に、好適に輝度むらを低減することができる導光板の拡散部の厚み分布の一例について、その厚み分布の決定方法とともに説明する。
【００６６】
次に、拡散部として用いる材料の減衰率（透過率）を測定する。
ここで、減衰率は、拡散部に用いる材料および拡散部の厚みに応じて調節することのできる数値であり、所定の厚みをｔ、拡散部に用いる材料の光学特性値をＡ、入射光強度をＩ、透過光強度をＩ０とすると、各値の関係は下記式（１）のように表すことができる。
Ｉ／Ｉ０＝Ｅｘｐ（−Ａ・ｔ）      式（１）
ここで、拡散部に用いる材料の光学特性値Ａは、拡散部に分散された粒子の散乱断面積Φ、粒子密度Ｎｐおよび係数Ｋに応じて決定される定数であり、Ａ＝Ｋ・Φ・Ｎｐとなる。
この光学特性値Ａは、一定厚みｔの拡散部に光を入射させ、その入射光強度Ｉと出射光強度Ｉ０を測定し、その測定結果を上記式に代入することで算出することができる。
ここで、本実施例に用いる拡散部は、厚みｔ＝２の場合の測定値がＩ／Ｉ０＝０．３５であるので、Ａ＝０．５２となる。
従って、本実施形態に用いる拡散部の減衰率は、下記式（２）として表すことができる。
Ｉ／Ｉ０＝Ｅｘｐ（−０．５２・ｔ）      式（２）
【００６７】
上記式（２）に示すように、拡散部の厚みｔを変化させることにより、減衰率を調節することができる。つまり、入射光強度Ｉに応じて、厚みｔを変化させることにより、均一な出射光強度Ｉ０の光を光射出面全面から射出させることができる。
【００６８】
拡散部の厚み分布の決定方法のより具体的な一例を以下に示す。
まず、図５（ａ）に示すように、光射出面の全面に均一な厚さの拡散部を設けた導光板の表面にプリズムシートを配置したバックライトユニットの光射出面から射出される光の輝度分布、つまり透過光強度Ｉｐ（ｘ）を測定する。
ここで、図５に示す導光板１８は、拡散部の厚みを２ｍｍ、透明部の最も厚い部分の厚みを５．５ｍｍとした。導光板１８の中心から導光板１８の厚みが最も薄くなる面、つまり隣接する導光板１８との接合面までの距離を１５ｍｍとした。また、平行溝１８ｆの光射出面１８ａと反対側の端部の幅を７．５ｍｍとし、平行溝の形状を双曲線形状とした。
さらに、導光板１８の光射出面側にはプリズムシート１６を、導光板１８の平行溝１２には光源１２を、導光板１８の傾斜面１８ｄ側には反射板２２を、さらに平行溝１８ｆを塞ぐようにリフレクタ２０を配置した。
なお、本実施形態では、導光板の透明部と拡散部とは、屈折率が略透明部および拡散部と等しい接着剤を用いて接着することで接着させた。
【００６９】
次に、目標とする透過光強度Ｉ（target_ave）を決定し、測定した透過光強度Ｉｐ（ｘ）、測定時の任意の位置の拡散部の厚みｔｘおよび目標とする透過光強度Ｉ（target_ave）に基づいて、光射出面上の各位置における透過光強度Ｉｐ（ｘ）を目標とする透過光強度Ｉ（target_ave）とするために必要な導光板の厚みの調整量ｄｔ（ｘ）を算出する。
上記式（２）のＩ０にＩ（target_ave）を、ＩにＩｐ（ｘ）を代入することで、下記式（３）に示すように、拡散部の厚みの調整量ｄｔを算出する。
Ｉｐ（ｘ）／Ｉ（target_ave）＝Ｅｘｐ（−０．５２・ｄｔ（ｘ））      式（３）
上記式（３）により算出された調整量ｄｔに応じて、透過光強度を測定した拡散板の厚みｔを調整する。つまり、任意の位置ｘにおける拡散部の厚みＴ（ｘ）をｔ（ｘ）＋ｄｔ（ｘ）とする。
図６に、上記式（３）を用いて算出し、調整した拡散部の厚み分布、つまり算出した任意の位置でのＴ（ｘ）を示す。図６において、縦軸は拡散部の厚みを示し、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。
図６に示すように、本実施形態の拡散部は、導光板の中心（光源の直上部分）の厚みが薄く、導光板の中心から離れるに従って厚くなり、導光板の中心から所定距離離れると薄くなる形状を有する。
次に、図６に示した厚み分布となるように作製した拡散部を有する導光板の光射出面から出射される光の輝度分布を測定した。ここで、輝度分布の測定は、導光板の拡散部の厚みが異なる以外は全て図５に示した導光板の輝度分布の測定と同じ条件で行った。
【００７０】
図７に、測定した結果を示す。図７において、縦軸は相対輝度を示し、横軸は導光板の中心位置（平行溝の中心部分）からの距離（ｍｍ）を示す。ここで、図６に示した拡散部の形状が厚みに分布を有する形状である導光板の光射出面から出射される光の輝度分布を実線で示し、比較のために図４（ａ）に示した均一な厚みの拡散部を有する形状の導光板の光射出面から出射される光の輝度分布を点線で示す。
図７に示すように、厚みに分布を持たない拡散部を有する導光板の光射出面から出射される光の輝度むらは１４％、であった。これに対して、拡散部に厚みに分布を有する導光板の光射出面から出射される光の輝度むらは１５％であった。
【００７１】
さらに、図６に示した厚み分布を有する拡散部を有する導光板の輝度分布つまり透過光強度をＩｐ（ｘ）とし、目標とする透過光強度Ｉ（target_ave）を決定し、上記式（３）に代入して、任意の位置ｘにおける厚みの調整量ｄｔ（ｘ）を算出する。
算出した厚みの調整量ｄｔｘに基づいて、図６に示した厚みに分布を有する拡散部の厚みを調整する。つまり、上記式（３）を用いた拡散部の厚みの調整を２回行う。
図８に、調整した導光板の拡散部の厚みＴｘ分布を示す。図８において、縦軸は拡散部の厚み（ｍｍ）を示し、横軸は、導光板中心からの距離（ｍｍ）を示す。ここで、厚みの調整を２回行った拡散部の厚み分布は、実線で示し、比較のために、上述した厚さが均一の拡散部を有する導光板から射出される光の輝度分布に基づいて厚みを調整した拡散部、つまり厚みの調整を１回行った拡散部の厚み分布を点線で示す。
【００７２】
この厚みの調整を２回行った拡散部を有する導光板の光射出面から射出された光の輝度分布を測定した。なお、この輝度分布の測定は、導光板の拡散部の厚みが異なる点を除いて上記測定と同様の条件で行った。
図９に測定結果を示す。図９において、縦軸は相対輝度を示し、横軸は導光板の中心位置（平行溝の中心部分）からの距離（ｍｍ）を示す。ここで、図９では、厚みの調整を２回行った拡散部を有する導光板の光射出面から射出された光の輝度分布を実線で示し、比較ために、図７に示した厚さの分布を持たない拡散部を有する導光板の光射出面から射出される光の輝度分布を点線で、厚みの調整を１回行った拡散部を有する導光板の光射出面から射出される光の輝度分布を一点鎖線で示す。
図９に示すように、厚みの調整を２回行った拡散部を有する導光板の光射出面から射出された光の輝度ムラは１２％であった。
このように、導光板の拡散部を、上記式（３）を用いて厚みの調整を２回行った拡散部とすることで、拡散部の厚みを厚くすることなく、輝度むらを低減することができる。このように本発明によれば、輝度むらが低減され、かつ薄型化された導光板が実現可能となる。
【００７３】
次に、拡散部の全体の厚みをより厚くし、厚みの調整量ｄｔは、厚みの調整を１回行った場合と同様の厚みである導光板、つまり、図６に示した厚み分布をさらに２ｍｍ均一に厚くした拡散部を有する導光板について、輝度分布を測定した。なお、この輝度分布の測定は、導光板の拡散部の厚みが異なる点を除いて上記測定と同様の条件で行った。
その測定結果を図１０に示す。図１０において、縦軸は相対輝度を示し、横軸は導光板の中心位置（平行溝の中心部分）からの距離（ｍｍ）を示す。
ここで、図１０では、図６に示した厚み分布をさらに２ｍｍ均一に厚くした拡散部を有する導光板の光射出面から射出された光の輝度分布を実線で示し、比較ために、図７に示した厚さに分布を持たない拡散部（ｔ＝２）を有する導光板の光射出面から射出される光の輝度分布を点線で、厚みの調整を１回行った拡散部を有する導光板の光射出面から射出される光の輝度分布を一点鎖線で示す。また、厚さｔ＝４で厚さに分布を持たない拡散部を有する導光板の光射出面から射出される光の輝度分布を二点鎖線で示す。
【００７４】
図１０に示すように、拡散部の厚みを均一に２ｍｍ厚くした拡散部を有する導光板の光射出面から射出される光の輝度むらは６％であった。また、厚みｔ＝４で厚さに分布を持たない拡散部を有する導光板の光射出面から射出される光の輝度むらは９％であった。
このように拡散部の厚みを厚くすることにより輝度ムラをさらに低減させることができる。また、拡散層を厚くした場合も拡散部を厚みに分布を有する形状とすることで輝度むらを低減できる。
【００７５】
ここで、拡散部による光の減衰率は、上述したように、拡散部に用いる材料の光学特性値Ａ（拡散部に分散された粒子の散乱断面積Φおよび粒子密度Ｎｐ）および拡散部の厚みｔによって調整することができる。
従って、上記実施形態では、拡散部の厚みを均一に厚くしたが、拡散部に用いる材料の光学特性値Ａ、つまり粒子の散乱断面積Φおよび粒子密度Ｎｐを高くするによっても上記と同様の効果を得ることができる。
さらに、拡散部に用いる材料の光学特性値Ａを高くすることにより、厚みの調整量をより少なくし、かつ全体の厚みもより薄くした拡散部とした場合でも輝度むらを好適に低減させることができる。
ここで、粒子密度Ｎｐは、Ｎｐ＞４％ｗｔとすることが好ましい。
粒子密度Ｎｐを４％ｗｔより大きくすることで、減衰率を一定以上とすることができ、輝度むらを好適に抑制することができる。
【００７６】
次に、本発明に従う導光板の他の構成例およびこの導光板を用いるバックライトユニットについて図面を用いて説明する。
上述したように、図２においては、本発明の導光板として、透明部と拡散部を一体成形した導光板を示したが、本発明においては、図１１に示すように、さらに、光射出面１８ａ側にプリズム部２０８を有するように導光板２０２を構成してもよい。
ここで、図１１に示したバックライトユニット２００は、導光板２０２と、光源１２と、リフレクタ２０と、反射板２２と、拡散フィルム１４とを有する。なお、光源１２は、導光板３０２の平行溝１８ｆに、リフレクタ２０および反射板２２は、導光板２０２の傾斜面１８ｄ側に、拡散フィルム１４は、導光板２０２の光射出面１８ａ側に配置されているのは、上述した図２のバックライトユニット２と同様である。
【００７７】
図１１に示した導光板２０２は、傾斜背面１８ｄ側の透明部２０４と、透明部２０４の光射出面１８ａ側に積層された拡散部２０６と、透明部２０４および拡散部２０６の光射出面１８ａ側に積層されたプリズム部２０８とを有する。
このように、拡散部２０６およびプリズム部２０８を一体化した構成とすることで、光の利用効率をより向上させることができる。一例としては、導光板２０２を用いたバックライトユニット２００は、導光板、拡散フィルム（拡散板）およびプリズムシートをそれぞれ別部材として積層したバックライトユニットに比べ、１．３倍の光量を出力することができる。つまり、各部を別部材として積層させたバックライトユニットでは、３２インチの画面を照明するために１６本の冷陰極管（ＣＣＦＬ）を使用していた場合は、バックライトユニット２００を用いることで、１２本のＣＣＦＬで同一の輝度にすることができる。このように光の利用効率を向上させることで、必要な部品数を減らすことができ、より低価格で作製すること可能となる。
ここで、光射出面に形成するプリズム部は、頂角θp２を４０°≦θp２≦７０°とすることが好ましい。
【００７８】
また、図１１に示したバックライトユニットでは、導光板の光射出面側に拡散フィルムを配置したが、本発明はこれに限定されず、拡散フィルム１４に替えて、もしくはさらに加えて導光板１８から出射される光の輝度を向上させるために、偏光分離フィルム（輝度向上フィルム）を配置してもよい。
【００７９】
偏光分離フィルムは、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を用いることができる。
【００８０】
反射型偏光シートとしては、例えば、特開平６−３３１８２４号公報に記載されているような、少なくとも１偏波面に対しては、導光板の光射出面に導光板の屈折率よりも高い屈折率を有し、この偏波面に直交する偏波面に対しては導光板の平均屈折率より低い屈折率を有する複屈折性材料を用いることもできる。
また、特開平１１−２８１９７５号公報に記載されているような、延伸フィルムを用いることもできる。ここで、延伸フィルムを用いる場合は、特開平１１−２８１９７５号公報に記載されているように、粘着剤層あるいは接着剤層を介して、導光板の片面に貼付することが好ましい。
また、特開平７−４９４９６号公報に記載されているような、相対的に屈折率の大きな透明性媒質と相対的に屈折率の小さな透明性媒質とを交互に積層してなる多層構造体や、面状透明性支持体の少なくとも片方の面に、好ましくは１０００ｎｍ以下の厚みを有する誘電体膜が少なくとも一層以上成膜されているもの、もしくは屈折率の異なる複数種類の透明複数種類の透明性ポリマーが積層されたものを用いることもできる。
また、特開平７−７２４７５号公報に記載されているような、断面略Ｗ字状の透明支持体に可視光波長と同等以下の厚みを有する誘電薄膜を少なくとも一層以上設けたものからなり、所定の入射方向の近傍の光線についてｐ偏光成分を透過し、ｓ偏光成分の少なくとも一部を反射する偏光分離器を用いることもできる。
また、特開２００４−７８２３４号公報に記載されているような、並んで配列された本質的に直角の２等辺の係数のプリズムの直線的な配列からなる構造化表面を有し、この構造表面と反対の平滑な表面への接面に関してほぼ４５°の角度を形成する垂直な係数の面を有する第１の材料と、本質的に第１の材料と同じ第２の材料と、少なくとも１つの材料の構造化平面上にあり、選択された光学的な厚さの高屈折率材料および低屈折率材料の交互に重なる層からなる少なくとも１つの光学的な堆積とからなり、第１および第２の材料は、全て光学的に接合され、単一ユニットを形成し、この単一ユニットにおいて、第１および第２の材料の屈折率および上記光学的堆積の複数の層の上記屈折率および光学的厚さは、偏光された光の選択的な反射を生成するように全て選ばれて、上記光学的な堆積の一部の内部において、混合された偏光の入射光線が、ｓ−偏光成分およびｐ−偏光成分に分離され、上記ｓ−偏光成分は、上記光学的な堆積の他の部分で反射され、その部分で入射光線に平行に反射されるが、入射光と逆の方向に進み、上記ｐ−偏光成分は、入射光線に対して平行に透過する再帰反射偏光子を用いることもできる。
また、特開昭６１−２６２７０５号公報に記載されているような、Ａ型の凸条とＶ型の溝を交互に設け三角波形面を形成した透明な材料の上に偏光フィルタ機能や位相差板機能を有する誘電体多層膜を設けた偏光素子を用いることもできる。
また、米国特許第３６１０７２９号明細書に記載されているような、複屈折性を備える材料を種々の波長の１／４となる厚みの層にして連続的に積層させた偏光フィルムを用いることもできる。
また、米国特許第５８６７３１６号明細書に記載されているような、複屈折性を備える連続相と連続相の内部に少量の分散相とを有するポリマーにより形成された光学フィルムを用いることもできる。
また、特開２００３−２９５１８３号公報に記載されているような、表面プラズモンを利用した金属薄膜を低屈折率透明媒質でサンドイッチした構成の偏光分離膜を用いることもできる。
さらに、入射面に平行なＰ偏光成分のみを透過し、入射面に垂直なＳ偏光成分を反射する表面プラズモンを利用した偏光分離膜の配置に加え、光の偏光方向を変更する、例えば直交する偏光成分の間に光学的な厚さにおいてλ／４の差を生じる僅かな複屈折性を有するλ／４位相フィルムや拡散フィルムなどの偏光方向変更膜を導光板と一体にして構成することにより、輝度をより向上させることができる。
【００８１】
散乱型偏光フィルムとしては、例えば、特開平８−７６１１４号公報に記載されているような、液晶と高分子の複合体を延伸して形成した異方性散乱体を用いることができる。
また、特開２００１−３４３６１２号公報に記載されているような、直線偏光の振動方向によりヘイズの値が異なるヘイズ異方性層を用いることもできる。この場合は、さらに、導光板の光射出面と反対面に第一位相差板を貼付し、かつ導光板と反射板との間に第２位相差板を設置することが好ましい。
また、特開平９−２７４１０８号公報に記載されているような、透明な高分子フィルムの中にこれと異なる材料からなる微小領域が一様に分散され、高分子フィルムと微小領域とは直交する直線偏光の一方に対する屈折率がほぼ同じで、該直線偏光の他方に対する屈折率が異なる偏光素子を用いることができる。
【００８２】
コレスティック型偏光フィルムとしては、例えば、特開平６−２８１８１４号公報に記載されているような、分子螺旋の軸がフィルムを横切って延在するように配向させ、フィルムにおける分子螺旋のピッチが、最大ピッチと最小ピッチとの間の差が少なくとも１００ｎｍとなるように変化されているフィルムを用いることができる。
【００８３】
上記実施形態では、偏光分離機能を有する輝度向上フィルムを用いる構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、特開２００１−２０１７４６公報、特開２００１−２２８４７４号公報に記載されているように、導光板の光射出面に偏光分離機能を有する微細凹凸部を形成することでも、光射出面から射出させる光の輝度を向上させることができる。
また、特開平９−１３４６０７号公報に記載されているように、導光板と反射部材（反射板）との間に、実質的に導光板の屈折率以上の第１の屈折率および導光板の屈折率よりも小さな第２の屈折率を有し、第１の偏光状態の略全てを、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態から分離する異方性層を配置することでも輝度を向上させることができる。
また、特開２００４−３６３０６２号公報に記載されているように、導光板の傾斜背面に、微細突起からなり、偏光分離機能を有する粗面パターンを形成することでも、輝度を向上させることができる。
また、特表平１０−５０８１５１号公報に記載されているように、光導波路（導光板）に、光導波路の材料と異なる材料が充填された凹部を設け、この２つの材料の一方を屈折率がｎｐである等方性材料とし、他方の材料を屈折率がｎｏとｎｅである異方性材料とする。ここで、屈折率に関しては、ｎｏまたはｎｅがｎｐに等しいかまたは事実上等しくする。これにより、等方性材料と異方性材料間の境界面で偏光を分離させることができ、光源で照射された光の大部分を光導波路より出る前に同じ偏光方向を有する光に変えることができる。このように、特表平１０−５０８１５１号公報に記載されている構成を本発明に適用することによっても輝度を向上させることができる。
また、特開平９−２９２５３０号公報に記載されているように、導光板を、導光機能を有する２層以上の層で構成し、第１の層または第２の層の少なくとも一方の層を、複屈折性を有する材料とし、第１の層と第２の層との間に界面を設け、界面で光が散乱または屈折または回折した光を導光板の表面から出射させることによっても輝度を向上させることができる。
【００８４】
なお、上述した偏光分離フィルムは、本発明におけるバックライトユニットは、図２（ａ）及び（ｂ）に示した構成のバックライトユニット２に設けてもよい。この場合、偏光分離フィルムは、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。
【００８５】
本発明に従う導光板の他の構成例および、この導光板を用いるバックライトユニットについて図面を用いて説明する。
図１２に示すバックライトユニット２２０は、導光板２２２と、光源１２と、リフレクタ２０と、反射板２２とを有する。なお、光源１２が導光板２２２の平行溝に配置され、リフレクタ２０および反射板２２が導光板２２２の傾斜面側に配置されているのは、上述した図２のバックライトユニット２と同様である。
図１２に示した導光板２２２は、傾斜背面側の透明部２２４と、透明部２２４の光射出面側に積層された拡散部２２６と、拡散部２２６の光射出面側に積層された偏光分離部２２８と、偏光分離部２２８の光射出面側に積層されたプリズム部２３０とを有する。つまり、導光板２２２は、傾斜背面側から光射出面側に向かって、透明部２２４、拡散部２２６、偏光分離部２２８、プリズム部２３０の順に積層された構成を有する。
ここで、偏光分離部としては、上述した偏光分離フィルムとして例示する各種材料、構成のフィルムを用いることができる。またプリズム部としては上述したプリズムシートと同様のシートを用いることができる。
このように、拡散部２２６、偏光分離部２２８およびプリズム部２３０を一体に形成することで、光の利用効率をさらに向上させることができる。
一例としては、導光板２２２を用いたバックライトユニット２２０は、導光板、拡散フィルム（拡散板）およびプリズムシートをそれぞれ別部材として積層したバックライトユニットに比べ、１．６倍の光量を出力することができる。つまり、各部を別部材として積層させたバックライトユニットでは、３２インチの画面を照明するために１６本の冷陰極管（ＣＣＦＬ）を使用していた場合は、バックライトユニット２２０を用いることで、１０本のＣＣＦＬで同一の輝度にすることができる。このように光の利用効率を向上させることで、必要な部品数を減らすことができ、より低価格で作製すること可能となる。
【００８６】
ここで、図１２に示したバックライトユニット２２０では、透明部と拡散部と偏光分離部とプリズム部とを有する構成としたが、本発明はこれに限定されず、プリズム部を有さず、透明部と拡散部と偏光分離部とを有する構成のバックライトユニットも好適に用いることができる。
図１３（ａ）は、偏光分離部２４８を拡散部２４６の光射出面１８ａ側に設けた導光板２４２を有するバックライトユニット２４０の一例を示す断面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の上面図である。
図１３に示すバックライトユニット２４０は、導光板２４２と、光源１２と、リフレクタ２０と、反射板２２とを有する。なお、光源１２が導光板２４２の平行溝１８ｆに配置され、リフレクタ２０および反射板２２が導光板２４２の傾斜面１８ｄ側に配置されているのは、上述した図２のバックライトユニット２と同様である。
図１３に示した導光板２４２は、傾斜面１８ｄ側の透明部２４４と、透明部２４４の光射出面１８ａ側に積層された拡散部２４６と、拡散部２４６の光射出面１８ａ側に積層された偏光分離部２４８とを有する。つまり、導光板２４２は、傾斜面１８ｄ側から光射出面１８ａ側に向かって、透明部２４４、拡散部２４６、偏光分離部２４８の順に積層された構成を有する。
ここで、導光板２４２に用いる偏光分離部２４８について詳細に説明する。
図１３に示した偏光分離部２４８は、透明樹脂に針状結晶を所定方向に配向させて分散させた板状部材である。
針状結晶を所定方向に配向させて透明樹脂中に分散させることで、偏光分離フィルムに入射した光は、所定の偏光光のみが透過され、他の偏光光は、吸収および／または反射される。
【００８７】
ここで、針状結晶としては、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、珪酸、カルシウム、水酸化アルミニウム等を用いることができる。また、透明樹脂の材料としては、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）などを用いることができる。
【００８８】
ここで、偏光分離部２４８としては、透明樹脂に針状結晶を分散させた部材に限定されず、上述した偏光分離機能を有する各種構成の部材を用いることができる。
【００８９】
また、本発明におけるバックライトユニットは上述した構成に限定されず、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）及び（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。
【００９０】
また、拡散、集光、散乱又は回折等の機能を有する光学部材を、図２（ａ）及び（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、機能が同一又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。
【００９１】
上述した拡散フィルム、プリズムシート、偏光分離フィルムなどの光学部材は、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。
【００９２】
また、図２（ａ）及び（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、上述した偏光分離フィルム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。
また、別の構成例として、導光板の光射出面側に、網点が印刷により形成された拡散シートと、偏光分離フィルムとを配置させた構成にすることもできる。この場合、上記と同様に、拡散シートの光入射側の面に網点が形成されていることが好ましい。また、更に別の構成例として、導光板の光射出面に網点を印刷により形成し、この導光板の光射出面側に拡散シート及び偏光分離フィルムを、この順で配置させた構成にすることもできる。この場合は、導光板の光射出面に網点を形成しているので、網点の形成されていない拡散シートが用いられる。
また、更には、導光板の光射出面に網点を印刷により形成し、この導光板の光射出面側に、同一又は異なる特性を有する２枚の拡散シートと、１枚の偏光分離フィルムとを順に配置させた構成にすることも可能である。また、導光板の光射出面側に、２枚の拡散シートと、１枚の偏光分離フィルムを順に配置させた構成にしてもよい。この場合は、導光板の光射出面に網点を形成せずに、導光板に近い側に位置する拡散シートの、導光板の光射出面に対向する面に、網点を印刷により形成することが好ましい。
上記構成例において、部品点数が少なく、製造コストを低くできるという観点からすると、導光板の光射出面に網点を印刷により形成し、この導光板の光射出面側に拡散シート及び偏光分離フィルムを、この順で配置させた構成が好ましい。
【００９３】
次に本発明に従う導光板の平行溝の形状について詳細に説明する。
図２（ａ）および（ｂ）に示した導光板では、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１４（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１４（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。
【００９４】
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。
【００９５】
図１４（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１４（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１４（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１４（ｃ）に示すように尖った形状となる。
【００９６】
また、図１４（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１４（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１４（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。
【００９７】
図１４（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度以下が好ましく、６０度以下がより一層好ましい。
【００９８】
図１〜図１４（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１５（ａ）および（ｂ）に示す。図１５（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１５（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１５（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。
【００９９】
また、図１〜図１５（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１６（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１６（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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
また、図１〜図１６（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１７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。
【０１０４】
本発明の導光板においては、図１８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。
【０１０５】
ここで、光射出面から出射される光の輝度分布は、導光板の平行溝の先端部分の形状に大きく依存するため、導光板の平行溝の形状を、上述の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輝度を最適に調整して均一化できる。
一例としては、導光板の平行溝の断面形状を双曲線にした場合は、平行溝に対応する部分における相対輝度のピーク値が、傾斜背面部からの出射光によって形成される相対輝度の平均値の１０倍以下となり、光射出面からの輝度が略均一となる。一方、平行溝の断面形状が半円形または放物線形の従来の導光板においては、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輝度が高くなり、輝線が発生する。すなわち、従来の平行溝の断面形状が半円形状または放物線形状の導光板においては、光射出面における輝度が均一ではない。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。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、照度または輝度のピーク値を低減するようにしても良い。
【０１０８】
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以下とするのが好ましい。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。なお、以下では、単に、導光板の平行溝の断面形状に応じて、導光板の光射出面から出射する光の輝度分布を調べるため、導光板は、拡散部を設けずに透明部のみの構成とした。
まず、本発明に従う導光板の例として、図１９（ａ）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１９（ａ）に示す導光板１８の平行溝１８ｆは、先端面１８ｈ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所定角度の傾斜を有する線分（斜辺）で形成され、基端面１８ｉの断面形状が、先端面１８ｈ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、頂部が曲面形状で形成される。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１９（ａ）に示す導光板１８は、光源１２の直径を３ｍｍ、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する先端面１８ｈの傾斜角を３０度、頂部の曲面形状をＲ＝０．２５ｍｍ、先端面１８ｈと基端面１８ｉとの継ぎ目をＲ＝１５ｍｍとした。
また、比較のために、図１９（ｂ）に示す平行溝１８ｆの断面形状が略三角形形状の導光板１８についても光射出面１８ａから出射する光の輝度分布を調べた。ここで、図１９（ｂ）に示す導光板１８は、平行溝１８ｆの側面７４、つまり１対の先端面および１対の基端面の断面形状が、斜辺のみで形成される形状であることを除いて、図１９（ａ）に示す導光板と同様の形状である。
【０１１４】
図２０（ａ）に、図１９（ａ）に示す導光板および図１９（ｂ）に示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図２０（ａ）において、縦軸は、輝度［ｃｄ／ｍ2］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。また、図１９（ａ）に示す導光板の光射出面における輝度分布を実線で示し、図１９（ｂ）に示す形状の導光板の光射出面における輝度分布を点線で示す。
【０１１５】
図２０（ａ）からわかるように、図１９（ａ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差が、図１９（ｂ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差よりも小さい。すなわち、図１９（ａ）に示す導光板は、図１９（ｂ）に示す導光板よりも輝度むらがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度をより均一にすることができる。
また、算出した輝度分布から導光板の出射効率を算出した結果、図１９（ａ）に示す形状の導光板の出射効率は６５．９％であり、図１９（ｂ）に示す形状の導光板の出射効率は５９．７％であった。また、図１９（ａ）に示す形状の導光板の入射効率は８４．０％であり、図１９（ｂ）に示す形状の導光板の入射効率は、９５．５％であった。このように、図１９（ａ）に示す導光板は、出射効率および入射効率を図１９（ｂ）に示す導光板よりも高くすることができる。
【０１１６】
また、本発明の導光板の他の例として、図１９（ｃ）に示すような、平行溝の１対の基端面７０が、先端面１８ｈの傾斜の半分、つまり、光射出面１８ａに対して垂直かつ光源の中心を通過する線に対して３０度の傾斜を有する線分（斜辺）であることを除いて、図１９（ａ）の導光板と同様の形状である導光板について光射出面から出射する光の輝度分布を調べた。
図２０（ｂ）に、図１９（ｃ）に示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図２０（ｂ）において、縦軸は、輝度［ｃｄ／ｍ2］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。また、図１９（ｃ）に示す導光板の光射出面における輝度分布を実線で示し、比較のため図１９（ｂ）に示す形状の導光板の光射出面における輝度分布を点線で示す。
【０１１７】
図２０（ｂ）からわかるように、図１９（ｃ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差が、図１９（ｂ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差よりも小さい。すなわち、図１９（ｃ）に示す導光板は、図１９（ｂ）に示す導光板よりも輝度むらがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度をより均一にすることができる。
また、算出した輝度分布から導光板の出射効率を算出した結果、図１９（ｃ）に示す形状の導光板の出射効率は６１．９％であった。このように、図１９（ｃ）に示す導光板は、出射効率を図１９（ｂ）に示す導光板よりも高くすることができる。
【０１１８】
本発明の導光板のさらに他の例として、図１９（ｄ）に示すような、平行溝１８ｆの先端面１８ｈ’と基端面１８ｉ’との接続部が、図１９（ａ）に示した導光板よりもより平行部１８ｇ側に設けられたことを除いて、図１９（ａ）の導光板と同様の形状である導光板について光射出面から出射する光の輝度分布を調べた。
図２０（ｃ）に、図１９（ｄ）に示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図２０（ｃ）において、縦軸は、輝度［ｃｄ／ｍ2］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。また、図１９（ｄ）に示す導光板の光射出面における輝度分布を実線で示し、比較のため図１９（ｂ）に示す形状の導光板の光射出面における輝度分布を点線で示す。
【０１１９】
図２０（ｃ）からわかるように、図１９（ｄ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差は、図１９（ｂ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差と略同じである。すなわち、図１９（ｄ）に示す導光板は、図１９（ｂ）に示す導光板と同等に輝度むらが低減された光を出射させることができる。
また、算出した輝度分布から導光板の出射効率を算出した結果、図１９（ｄ）に示す形状の導光板の出射効率は６１．５％であった。このように、図１９（ｄ）に示す導光板は、出射効率を図１９（ｂ）に示す導光板よりも高くすることができる。
【０１２０】
本発明の導光板のさらに他の例として、図１９（ｅ）に示す、平行溝１８ｆの１対の基端面７２の断面形状が、平行溝１８ｆの中心に向かって凹状の曲線であることを除いて、図１９（ａ）の導光板と同様の形状である導光板について光射出面から出射する光の輝度分布を調べた。
図２０（ｄ）に、図１９（ｅ）に示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図２０（ｄ）において、縦軸は、輝度［ｃｄ／ｍ2］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。また、図１９（ｅ）に示す導光板の光射出面における輝度分布を実線で示し、比較のため図１９（ｂ）に示す形状の導光板の光射出面における輝度分布を点線で示す。
【０１２１】
図２０（ｄ）からわかるように、図１９（ｅ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差が、図１９（ｂ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差よりも小さい。すなわち、図１９（ｅ）に示す導光板は、図１９（ｂ）に示す導光板よりも輝度むらがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度をより均一にすることができる。
また、測定した輝度分布から導光板の出射効率を算出した結果、図１９（ｅ）に示す形状の導光板の出射効率は７０．９％であった。このように、図１９（ｅ）に示す導光板は、出射効率を図１９（ｂ）に示す導光板よりも高くすることができる。
【０１２２】
以上、図２０（ａ）〜図２０（ｄ）より、導光板の平行溝を本発明の形状とすることで、平行溝の形状を従来よりも輝度むらを低減させることができる三角形状とした場合と同等の輝度むらまたは、さらに輝度むらを低減することができ、かつ、出射効率を向上させることができることがわかる。
【０１２３】
次に、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）に示す平行溝１８ｆの基端面１８ｉと傾斜面８０とを直接接続させ、平行面を設けない種々の形状の導光板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２１（ａ）に示す導光板は、平行面を設けず、傾斜面８０の傾斜角を変更し平行溝１８ｆの基端面１８ｉと傾斜面８０とを直接接続させたことを除いて、図１９（ａ）に示した導光板と同様の形状である。また、図２１（ｂ）および図２１（ｃ）に示す導光板も、平行面を設けず、傾斜面８０の傾斜角を変更し平行溝１８ｆの１対の基端面７０または１８ｉ’と傾斜面８０とを直接接続させたことを除いて、それぞれ図１９（ｃ）および図１９（ｄ）に示した導光板と同様の形状である。
【０１２４】
図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に、それぞれ図２１（ａ）〜（ｃ）に示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図２２（ａ）〜図２２（ｃ）において、縦軸は、輝度［ｃｄ／ｍ2］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。また、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、それぞれ図２１（ａ）〜図２１（ｃ）に示す導光板の光射出面における輝度分布を実線で示し、比較のために図１９（ｂ）に示す形状の導光板の光射出面における輝度分布を点線で示す。
図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に示すように、いずれの導光板の場合でも、図１９（ｂ）に示す導光板と輝度むらを同等またはより低減させることができることがわかる。また、算出した輝度分布から導光板の出射効率を算出した結果、図２１（ａ）に示す導光板の出射効率は、６１．５％、図２１（ｂ）に示す導光板の出射効率は、６２．０％、図２１（ｃ）に示す導光板の出射効率は、６１．６％であった。これにより、いずれの導光板も図１９（ｂ）に示した導光板よりも出射効率を向上できることがわかる。
以上、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）より、導光板の平行溝を本発明の形状とすることで、平行溝の形状を従来よりも輝度むらを低減させることができる三角形状とした場合と同等の輝度むらまたは、さらに輝度むらを低減することができ、かつ、出射効率を向上させることができることがわかる。
【０１２５】
次に、図２３（ａ）〜図２３（ｄ）に示す導光板の平行溝の１対の先端面の断面形状を双曲線形状とした導光板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２３（ａ）に示す導光板１８は、平行溝１８ｆの１対の先端面４０の断面形状を双曲線としたことを除いて、図１９（ａ）に示した導光板と同様の形状である。また、比較のために、図２３（ｂ）に示す平行溝１８ｆの側面７８の断面形状が双曲線形状のみで形成された導光板１８についても光射出面１８ａから出射する光の輝度分布を調べた。ここで、図２３（ｂ）に示す導光板は、平行溝１８ｆの一方の側面７８、つまり先端面および基端面の断面形状がそれぞれ１つの双曲線で形成される形状であることを除いて、図２３（ａ）に示す導光板と同様の形状である。
【０１２６】
図２４（ａ）に、図２３（ａ）に示す導光板および図２３（ｂ）に示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図２４（ａ）において、縦軸は、輝度［ｃｄ／ｍ2］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。また、図２３（ａ）に示す導光板の光射出面における輝度分布を実線で示し、図２３（ｂ）に示す形状の導光板の光射出面における輝度分布を点線で示す。
【０１２７】
図２４（ａ）からわかるように、図２３（ａ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差が、図２３（ｂ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差よりも小さい。すなわち、図２３（ａ）に示す導光板は、図２３（ｂ）に示す導光板よりも輝度むらがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度をより均一にすることができる。
また、算出した輝度分布から導光板の出射効率を算出した結果、図２３（ａ）に示す形状の導光板の出射効率は６３．１％であり、図２３（ｂ）に示す形状の導光板の出射効率は、５６．６％であった。このように、図２３（ａ）に示す導光板は、出射効率を図２３（ｂ）に示す導光板よりも高くすることができる。
【０１２８】
また、本発明の導光板の他の例として、図２３（ｃ）に示すような、平行溝１８ｆの１対の基端面７６の断面形状が、先端面４０の双曲線の半分の傾きの双曲線であること、つまり、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成す角が先端面４０の双曲線よりも小さい双曲線であることを除いて、図２３（ａ）の導光板と同様の形状である導光板について光射出面から出射する光の輝度分布を調べた。
図２４（ｂ）に、図２３（ｃ）に示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図２４（ｂ）において、縦軸は、輝度［ｃｄ／ｍ2］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。また、図２３（ｃ）に示す導光板の光射出面における輝度分布を実線で示し、比較のため図２３（ｂ）に示す形状の導光板の光射出面における輝度分布を点線で示す。
【０１２９】
図２４（ｂ）からわかるように、図２３（ｃ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差と、図２３（ｂ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差とは略同じである。すなわち、図２３（ｃ）に示す導光板は、図２３（ｂ）に示す導光板と同等に輝度むらが低減された光を出射させることができる。
また、算出した輝度分布から導光板の出射効率を算出した結果、図２３（ｃ）に示す形状の導光板の出射効率は５９．１％であった。このように、図２３（ｃ）に示す導光板は、出射効率を図２３（ｂ）に示す導光板よりも高くすることができる。
【０１３０】
本発明の導光板のさらに他の例として、図２３（ｄ）に示すような、平行溝の１対の基端面の断面形状が、平行溝の中心に向かって凹状の曲線であることを除いて、図２３（ａ）の導光板と同様の形状である導光板について光射出面から出射する光の輝度分布を調べた。
図２４（ｃ）に、図２３（ｄ）に示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図２４（ｃ）において、縦軸は、輝度［ｃｄ／ｍ2］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。また、図２３（ｄ）に示す導光板の光射出面における輝度分布を実線で示し、比較のため図２３（ｂ）に示す形状の導光板の光射出面における輝度分布を点線で示す。
【０１３１】
図２４（ｃ）からわかるように、図２３（ｄ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差が、図２３（ｂ）に示す導光板の光射出面における輝度の最大値と最小値の差よりも小さい。すなわち、図２３（ｄ）に示す導光板は、図２３（ｂ）に示す導光板よりも輝度むらがより低減された光を出射させることができる。つまり、光射出面における輝度をより均一にすることができる。
また、測定した輝度分布から導光板の出射効率を算出した結果、図２３（ｄ）に示す形状の導光板の出射効率は６７．８％であった。このように、図２３（ｄ）に示す導光板は、出射効率を図２３（ｂ）に示す導光板よりも高くすることができる。
以上、図２４（ａ）〜図２４（ｄ）より、導光板の平行溝を本発明の形状とすることで、平行溝の形状を従来よりも輝度むらを低減させることができる双曲線形状とした場合と同等の輝度むらまたは、さらに輝度むらを低減することができ、かつ、出射効率を向上させることができることがわかる。
【０１３２】
次に、図２５（ａ）および（ｂ）に示す、平行溝の１対の基端面と傾斜面とをそれぞれ直接接続させ、平行面を設けない種々の形状の導光板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２５（ａ）に示す導光板は、平行面を設けず、傾斜面の傾斜角を変更し平行溝の１対の基端面と傾斜面とをそれぞれ直接接続させたことを除いて、図２３（ａ）に示した導光板と同様の形状である。また、図２５（ｂ）に示す導光板も、平行面を設けず、傾斜面の傾斜角を変更し平行溝の１対の基端面と傾斜面とをそれぞれ直接接続させたことを除いて、図１９（ｃ）に示した導光板と同様の形状である。
【０１３３】
図２６（ａ）および（ｂ）に、それぞれ図２５（ａ）および（ｂ）に示す導光板の光出射側の面における輝度分布を示す。図２６（ａ）および（ｂ）において、縦軸は、輝度［ｃｄ／ｍ2］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。また、図２６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２５（ａ）および（ｂ）に示す導光板の光射出面における輝度分布を実線で示し、比較のために図２３（ｂ）に示す形状の導光板の光射出面における輝度分布を点線で示す。
図２６（ａ）および（ｂ）に示す、いずれの導光板の場合でも、図２３（ｂ）に示す導光板と輝度むらを同等またはより低減させることができることがわかる。また、算出した輝度分布から導光板の出射効率を算出した結果、図２５（ａ）に示す導光板の出射効率は、６３．９％、図２５（ｂ）に示す導光板の出射効率は、５８．９％、であった。これにより、いずれの導光板も図２３（ｂ）に示した導光板よりも出射効率を向上できることがわかる。
以上、図２６（ａ）および（ｂ）より、導光板の平行溝を本発明の形状とすることで、平行溝の形状を従来よりも輝度むらを低減させることができる双曲線形状とした場合と同等の輝度むら、または、さらに輝度むらを低減することができ、かつ、出射効率を向上させることができることがわかる。
【０１３４】
以上より、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とすることで、より均一な光を出射させることができ、さらに出射効率も高くすることができる。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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２７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２７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の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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。あるいは、複数連結したときの導光板の光射出面の全面に一定周期の起伏が形成されるように各導光板を構成することもできる。また、光射出面の全面又は一部に、砂擦り面、又は、多数のディンプル若しくは微小な多数の突起物を形成したり、多数の散乱体を印刷により形成してもよい。このような砂擦り面やディンプル、突起物、散乱体によって、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。
【０１４１】
また、図２８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の光射射出面における輝度ムラの発生を抑制するための網点が形成された１枚の網点シートを、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することが好ましい。このような網点シートは、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、網点シート１８の網点は、導光板１８の光射出面の輝線の発生位置に配置される。
このような網点シートの材料は、熱変化の影響を抑制する観点から、導光板１８と同一な材料、または熱膨張率が略等しく、かつ透過率や拡散効果が高い材料を用いることが好ましい。このような材料を用いて網点シートを構成にすることにより、製造環境や使用環境に伴う温湿度変化によって、網点シートの網点の位置が導光板の光射出面の輝線の発生位置とずれることが抑制され、導光板ユニットの光射出面から出射する光の照度分布における変化を抑えることができる。
【０１４２】
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。このような構造を有する導光板を用いる場合は、図２（ｂ）に示した構造の導光板１８の平行溝１８ｆに相当する部分において導光板が互いに連結されるので、その連結部分が、網点シートにおける網点の密度が最も高い部分と一致するように、網点シートを配置することが好ましい。さらに、複数の導光板を連結する場合に、一部の導光板を、平行溝の中心線に沿って分割された構造で構成し、それ以外の導光板を図２（ｂ）に示したような構造で構成したときは、連結部分以外における導光板の平行溝の中心線に対応する位置における網点の密度を高くするように、網点シートの網点パターンを形成することが好ましい。
このような網点パターンを形成することにより、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やムラを抑制することができる。このような網点シート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。
【０１４３】
また、このような網点シートを、複数連結された導光板の光射出面に配置させる際に、網点シートに形成された網点パターンの位置を、導光板の平行溝の中心線に対応する位置と正確且つ確実に一致させるために、例えば、導光板の光射出面の光射出領域として利用しない領域の任意の位置と、その位置に対応する網点シートの位置とに、位置決め用の穴を形成することが好ましい。これら位置決め用の穴にピンなどの固定具を通すことによって、導光板の輝線発生位置と網点シートの網点の位置を正確且つ確実に位置決めすることができる。位置決め用の穴の形成位置は、光射出領域として利用しない領域であれば特に限定されないが、温湿度変化による影響などによる、網点パターンと、導光板の平行溝の中心線に対応する位置とのずれを低減するために、導光板の平行溝の長さ方向の端部側で、導光板の平行溝の中心線に対して垂直な方向の光射出面の略中央に穴を形成することが好ましい。
【０１４４】
また、網点シートは、結合した導光板の中央付近で導光板に対し、位置規制され、外周部は厚みのみにて間隙を持ち嵌合される事が望ましい。
【０１４５】
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２８（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２８（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。
【０１４６】
また、図２に示す実施形態では、導光板の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、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２９（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い。さらに、平行面１８ｇにもプリズムを形成してもよい。
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。
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、これに限定されず、平行溝が、例えば、図１９（ｂ）に示すような三角形、および図２３（ｂ）に示すような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。
【０１４７】
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、上述したように、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。
【０１４８】
図３０（ａ）〜（ｃ）に、傾斜面及び平行面にプリズムを刻設した導光板の一例を示す。図３０（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３０（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３０（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３０（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３０（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３０（ｂ）に示すように、平行面１８ｇに刻設されたプリズム２７は、頂角が８２度となる二等辺三角形形状を有し、図３０（ｃ）に示すように、傾斜面１８ｄに刻設されたプリズム２５は、頂角が１２０度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。
【０１４９】
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を通過する面と、プリズム２５の表面とのなす角度が６０度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結んだ仮想面、すなわり、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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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度以上７０度以下、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度以上７０度以下、つまり４５°≦θ２≦７０°とすることが好ましい。また、θ１は、３０度以上７０度以下、つまり３０°≦θ１≦７０°とすることがさらに好ましい。
一例としては、図３０（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３０（ｄ）中β線）に対して垂直でその頂点を通過する面（図３０（ｄ）中α線）と、平行溝側の表面とのなす角度（以下、θ１とする）を６０度、その底面（β線）に対して垂直でその頂点を通過する面（α線）と、薄肉端部側の表面とのなす角度（以下、θ２とする）を５５度、または、図３０（ｅ）に示すように、θ１を６０度、θ２を５０度、もしくは、図３０（ｆ）に示すように、θ１を６０度、θ２を４５度として刻設した形状がある。
このように、傾斜面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度以上となり、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。
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。
【０１５２】
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３１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３１（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３１（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３１（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。
【０１５３】
導光板１８の平行面、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３１（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示す。図３１（ｂ）は、平行面に刻設されたプリズム２７の模式図であり、図３１（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３１（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３１（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。
図３１（ｂ）に示すように、プリズム２７は、頂角が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３１（ｃ）に示すように、プリズム２５ａは、θ１が６０度、θ２が４５度となる三角形形状を有し、プリズム２５ｂは、θ１が６０度、θ２が４０度となる三角形形状を有し、プリズム２５ｃは、θ１が６０度、θ２が６０度となる三角形形状を有する。
【０１５４】
図３２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。
導光板の平行面には、上記例と同様に、頂角が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度、θ２が５５度となる三角形形状で刻設され、プリズム２５ｂ’は、θ１が６０度、θ２が５０度となる三角形形状で刻設され、プリズム２５ｃ’は、θ１が６０度、θ２が６０度となる三角形形状で刻設され、プリズム２５ｄ’は、θ１が６０度、θ２が５０度となる三角形形状で刻設され、プリズム２５ｅ’は、θ１が６０度、θ２が６０度となる三角形形状で刻設される。
【０１５５】
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。
【０１５６】
また、プリズムは、平行溝に直交する方向における底辺の長さを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。
また、図３１および図３２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度、θ２が５０度となる三角形形状のプリズムと、θ１が６０度、θ２が５０度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。
【０１５７】
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、一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。
【０１５８】
ここで、導光板１８の光射出面１８ａには、凸部を形成することが好ましい。一例としては、楕円を半分に切断したような上部が丸みを帯びた形状の凸部を、平行溝と平行な方向に一定の高さと幅で、隣接する導光板との境界部分に配置する。ここで、凸部の高さは特に限定されないが、導光板１８の光射出面１８ａにおける輝度むらが、その上に配置されるフィルム部材によって十分低減できるような高さであればよい。また、凸部の形状も、特に限定されず、凸部の断面形状は、例えば、矩形、台形、半円又は三角形であってもよい。また、導光板１８の光射出面１８ａに形成される凸部の位置も、特に限定されず、任意の位置に設けることができる。また、凸部の個数も限定されるものではなく、例えば、３の導光板に対して３個以上の凸部を形成することもできる。
【０１５９】
導光板の光射出面に形成される凸部は、導光板の製造時に導光板と一体に形成してもよいし、平坦な光射出面を有する導光板を製造した後、平坦な光射出面に凸部となる部品を配置してもよい。製造の容易さという観点からは、導光板と一体に形成することが好ましい。
このように、光射出面に形成した凸部は、バックライトユニットを構成する光学部材と光射出面との間に空間を確保するためのスペーサとして利用することができる。すなわち、光射出面の上に配置されるプリズムシートや拡散シートなどのフィルム状の光学部材を、光射出面の平坦部から所定の距離だけ離すためのスペーサとして利用することができる。つまり、光射出面に凸部を形成することで、輝度むらを低減することができる。
また、導光板と一体で設けることで、上述したように製造が容易となり、また、組み立ての際に、導光板と凸部とのアライメントを調整する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【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、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、プリズムシートの概略横断面図である。
【図４】（ａ）は、均一な厚みの拡散層を有する導光板の概略断面図であり、（ｂ）は、平行溝の直上部分に平板状の拡散部を有する導光板の概略構成図であり、（ｃ）は、平行溝の直上部分に曲面形状の拡散部を有する導光板の概略構成図である。
【図５】均一な厚みの拡散部を設けた導光板を有するバックライトユニットの概略構成を示す概略断面図である。
【図６】調整した拡散部の厚み分布を示すグラフである。
【図７】拡散部の形状が厚みに分布を有する形状である導光板の光射出面から出射される光の輝度の測定結果、および、均一な厚みの拡散部を有する形状の導光板の光射出面から出射される光の輝度分布の測定結果を示すグラフである。
【図８】拡散部の厚みを２回調整した拡散部の厚み分布を示すグラフである。
【図９】拡散部の厚みを２回調整した拡散部を有する形状の導光板の光射出面から出射される光の輝度分布の測定結果を示すグラフである。
【図１０】拡散部の全体の厚みを種々の厚みとした拡散部を有する導光板の光射出面から出射される光の輝度分布の測定結果を示すグラフである。
【図１１】本発明に従う他の構成例の導光板を用いるバックライトユニットの概略構成を示す概略断面図である。
【図１２】本発明に従う他の構成例の導光板を用いるバックライトユニットの概略構成を示す概略断面図である。
【図１３】本発明に従う他の構成例の導光板を用いるバックライトユニットの概略構成を示す概略断面図である。
【図１４】（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１５】（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１６】（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１７】本発明の導光板の他の一例を示す概略断面図である。
【図１８】導光板の光射出面側に形成される網点パターンの例である。
【図１９】（ａ）は、平行溝の１対の先端面の断面形状が斜辺、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り、（ｂ）は、平行溝の１対の先端面の断面形状が斜辺、平行溝の１対の基端面の断面形状が１対の先端面と同じ傾斜の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り、（ｃ）は、平行溝の１対の先端面の断面形状が斜辺、平行溝の１対の基端面の断面形状が１対の先端面よりも急な傾斜の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り、（ｄ）は、（ａ）よりも１対の先端面と１対の基端面との接続部が平行部側に形成された導光板の平行溝周辺の概略断面図であり、（ｅ）は、平行溝の１対の先端面の断面形状が斜辺、平行溝の１対の基端面の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２０】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図１９（ａ），図１９（ｃ），図１９（ｄ），図１９（ｅ）に示す導光板の光射出面から出射される光の輝度分布を示すグラフである。
【図２１】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１９（ａ），図１９（ｃ）および図１９（ｄ）に示す導光板の平行面を設けない場合の導光板の平行溝周辺の概略構成図である。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図２１（ａ），図２１（ｂ），図２１（ｃ）に示す導光板の光射出面から出射される光の輝度分布を示すグラフである。
【図２３】（ａ）は、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り、（ｂ）は、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１対の先端面と同じ双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り、（ｃ）は、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１対の先端面よりも急な傾斜の双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り、（ｄ）は、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２４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図２３（ａ），図２３（ｃ），図２３（ｄ）に示す導光板の光射出面から出射される光の輝度分布を示すグラフである。
【図２５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２３（ａ）および図２３（ｃ）に示す導光板の平行面を設けない場合の導光板の平行溝周辺の概略構成図である。
【図２６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２５（ａ）および図２５（ｂ）に示す導光板の光射出面から出射される光の輝度分布を示すグラフである。
【図２７】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２８】（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２９】（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３０】（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３１】（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３２】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３３】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３４】図３３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】
【０１６１】
２、２００、２２０、２４０  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、２０２、２２２、２４２  導光板
１８ａ、５２  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、７６  １対の基端面
２０  リフレクタ
２１、２０４、２２４、２４４  透明部
２２  反射シート
２３、２０６、２２６、２４６  拡散部
２４  反射板
２５、２６  プリズム
５４ａ、５４ｂ  円弧曲線
５６  交点
６４ａ、６４ｂ  放物線
７２ａ、７２ｂ、８２ａ、８２ｂ、８４ａ、８４ｂ  曲線
７４、７８  側面
９２  網点パターン
２０８、２３０  プリズム部
２２８、２４８  偏光分離部
【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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