(57)【要約】【課題】大型かつ薄型な形状であり、フレキシブルな面状照明装置であって、光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、また、拡散シートの座屈を防止して、均一な、あるいは、中高な明るさの分布を得ることができる面状照明装置を提供する。【解決手段】導光板が光出射面に略垂直な方向に重なった、散乱粒子の粒子濃度が異なる２つ以上の層を有し、２つ以上の層の光出射面に略垂直な方向の厚さをそれぞれ変化させることで、光入射面に垂直な方向において、導光板の合成粒子濃度を変化させて、かつ、導光板と光源ユニットと拡散シートと筐体とが、光源ユニット側で互いに係合し、かつ、面状照明装置全体を、光入射面に垂直な方向において湾曲させた際の曲率半径Ｒとすると、曲げ応力Ｐが、Ｐ＞μ０／ｔａｎ（ａ／Ｒ）、かつ、Ｐ≦Ｐｍａｘを満たすことにより、上記課題を解決する。【選択図】図２
2013025890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の光出射面と、前記光出射面の端辺側に設けられ、前記光出射面に略平行な方向に進行する光を入射する１つの光入射面と、前記光出射面とは反対側に設けられる背面と、内部に分散される散乱粒子とを有し、前記光出射面に垂直な方向の厚さが１．５ｍｍ以下の導光板、
前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源ユニット、
前記導光板の前記光出射面に対面して配置される拡散シート、および、
前記導光板と前記光源ユニットと前記拡散シートとを収納し、前記導光板の前記光出射面に対応する開口部を備える筺体を有する面状照明装置であって、
前記導光板が、前記光出射面に略垂直な方向に重なった、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる２つ以上の層を有し、前記２つ以上の層の、前記光出射面に略垂直な方向の厚さをそれぞれ変化させることで、前記光入射面に垂直な方向において、前記導光板の合成粒子濃度を変化させており、
かつ、前記導光板と前記光源ユニットと前記拡散シートと前記筐体とが、前記光源ユニット側で互いに係合し、
面状照明装置全体を、前記光入射面に垂直な方向において湾曲させた際の、曲率半径をＲ［ｍｍ］とし、曲げ応力をＰ［Ｎ／ｍｍ２］とし、前記筐体と前記拡散シートとの最大静止摩擦係数をμ０とし、前記拡散シートの、前記光入射面に垂直な方向の長さをａ［ｍｍ］、厚さをｈ［ｍｍ］とし、前記拡散シートの材料のヤング率をＥ［Ｎ／ｍｍ２］、ポアソン比をνとすると、前記曲げ応力Ｐは、
Ｐ＞μ０／ｔａｎ（ａ／Ｒ）、かつ、Ｐ≦Ｐｍａｘ
ここで、Ｐｍａｘ＝Ｅ・π２／（６（１−ν）２）・（ｈ／ａ）２
を満たすことを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記拡散シートの、前記光入射面の長手方向の幅をｂ［ｍｍ］とすると、前記拡散シートの厚さｈと長さａと幅ｂと、前記曲率半径Ｒとが、
０．２５＜ｈ≦１．０、かつ、３００＜Ｒ＜１００００、かつ、１．０≦ｂ／ａ＜３．０
を満たす請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記拡散シートの基材として、二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート樹脂基材を用いる請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記拡散シートの厚さｈ［ｍｍ］が、０．３＜ｈ≦１．０の場合に、前記拡散シートの基材として、二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート樹脂基材を２枚以上貼合した複合基材を用いる請求項３に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記拡散シートの基材として、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、および、ポリカーボネート樹脂のいずれかを材料として、押出あるいはキャスト重合により成型した基材を用いる請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記導光板の前記２つ以上の層が、前記光出射面側の第１層と、前記第１層よりも粒子濃度が高い前記背面側の第２層との２つの層からなり、前記第２層の厚さが、前記光入射面から離間するに従って、薄くなった後に、厚くなるように連続的に変化している請求項１〜５のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記導光板の前記２つ以上の層が、前記光出射面側の第１層と、前記第１層よりも粒子濃度が高い前記背面側の第２層との２つの層からなり、前記第２層の厚さが、前記光入射面から離間するに従って、一旦、厚くなり、薄くなった後に、再び、厚くなるように連続的に変化している請求項１〜５のいずれかに記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記導光板の前記背面が、前記光出射面に平行な平面である請求項１〜７のいずれか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、液晶表示装置や照明などに用いられる面状照明装置に関するものである。
【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、冷陰極管等の光源を導光板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。
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、液晶表示パネルに対して垂直方向の厚みが３０ｍｍ程度必要であり、これ以上の薄型化が困難である。
【０００４】
これに対し、薄型化が可能なバックライトユニットとしては、照明用の光源から出射され、側面から入射した光を、所定方向に導き、光が入射された面とは異なる面である光出射面から出射させる板状の導光板を用いるサイドライト型のバックライトユニットがある。
このような、導光板を用いたバックライトユニットとしては、透明樹脂に光を散乱させるための散乱粒子を混入させた導光板を用いる方式のバックライトユニットが提案されている。ここで、サイドライト型のバックライトユニットにおいて、バックライトユニットを大型化すると、入射した光を導光板の奥に、すなわち、導光板の中央に導光しづらくなってしまうので、バックライトユニットの中央部での出射光の輝度が低下してしまうという問題があった。そのため、散乱粒子を混入させた導光板において、入射した光を導光板の奥に導光するために、粒子濃度が異なる２つの層からなり、光入射面から離れるに従って、粒子濃度が高い方の層の厚さが厚くなる導光板とすることで、出射光の輝度分布を均一に、あるいは、中高にすることが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、矩形状の光射出面と、光射出面の一辺を含む光入射面と、光射出面とは反対側の面である背面とを有し、内部に散乱粒子が分散された導光板であって、光射出面側の第１層と、第１層とは粒子濃度が異なる背面側の第２層とで構成され、第１層の散乱粒子の粒子濃度をＮｐｏとし、第２層の散乱粒子の粒子濃度をＮｐｒとすると、ＮｐｏとＮｐｒとの関係が、Ｎｐｏ＜Ｎｐｒを満たす導光板が記載されている。
また、特許文献２には、非散乱導光領域と、散乱導光領域とが重なる部分を有する導光体の端面に棒状の光源灯を装着すると共に、光源灯の導光体に対面しない部分を反射板で被覆して、両領域の板厚で粒子の濃度を局所的に調節する面光源装置が記載されている。
【０００６】
また、導光板を大型化、薄型化すると、温度や湿度の影響による伸縮や反りが大きくなってしまい、導光板と光源や液晶パネルが接触し、各部が損傷してしまうおそれがある。そのため、導光板の伸縮に応じて、導光板と光源とが、筺体に対して一体的に移動可能な機構を有する面状照明装置が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献３には、２つの光入射面から光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ光射出面からの距離が遠くなる対称な２つの傾斜面と、２つの傾斜面を接合する湾曲部とを有し、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含み、２つの光入射面間の長さ、光入射面の厚み、湾曲部の中央の厚み、湾曲部の曲率半径および傾斜面のテーパが所定範囲を満足し、散乱粒子の粒径、濃度、光の利用効率、光射出面の輝度分布の中高度合が所定範囲を満足する導光板と、光源と、筐体と、光源と導光板の光入射面との間の距離を一定にして固定する固定手段と、筐体に対して固定手段を摺動させるすべり機構とを設けた面状照明装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１１７３５７号公報
【特許文献２】特開平１１−３４５５１２号公報
【特許文献３】特開２００９−１１７３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
液晶表示装置の大型化に伴い、バックライトユニットにも、より、大型化および薄型軽量化が要求されるようになっている。さらには、薄型化に加えて、バックライトユニットをフレキシブルに、つまり、柔軟性を持たせて、バックライトユニットの表面を種々の曲面に形成することで、フレキシブルな液晶ディスプレイとして、あるいは、フレキシブルな電飾や一般照明としても利用が可能な面状照明装置が求められている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１や特許文献２のように、導光板を、粒子濃度が異なる２つの層で構成し、光入射面から離れるに従って、粒子濃度が高い方の層の厚さが厚くなるようにした場合であっても、バックライトユニットをさらに大型化、薄型化した場合や、フレキシブルなバックライトユニットとした場合には、入射した光を、導光板の奥に十分に導光することができず、バックライトユニットからの出射光を均一にすることができないおそれがある。
【００１１】
また、散乱粒子を混錬分散した導光板を用いる場合には、導光板の光出射面上に少なくとも１枚の拡散シートを配置して、導光板からの出射光を、バックライトユニットの正面方向へ角度変換する必要がある。
ここで、フレキシブルなバックライトユニットとした場合には、特許文献３のように、導光板と光源とを一体的に保持する機構を用いることで、バックライトユニットを湾曲させた場合でも、導光板と光源との相対位置がずれることを防止することができる。しかしながら、フレキシブルなバックライトユニットにおいて、図１１（Ａ）のように、バックライトユニットを湾曲させた後に、平板状に戻した場合には、図１１（Ｂ）に示すように、導光板の光出射面上に配置される拡散シートが、筺体の光出射口の端部近傍で、座屈現象を起こし、弛みやシワが生じて、バックライトユニットの出射光が、不均一な輝度分布となったり、光の利用効率が低下してしまうおそれがある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、大型かつ薄型な形状であり、フレキシブルな面状照明装置であって、光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、また、拡散シートの座屈を防止して、均一な、あるいは、中高な明るさの分布を得ることができる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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、矩形状の光出射面と、前記光出射面の端辺側に設けられ、前記光出射面に略平行な方向に進行する光を入射する１つの光入射面と、前記光出射面とは反対側に設けられる背面と、内部に分散された散乱粒子とを有し、前記光出射面に垂直な方向の厚さが１．５ｍｍ以下の導光板、前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源ユニット、前記導光板の前記光出射面に対面して配置される拡散シート、および、前記導光板と前記光源ユニットと前記拡散シートとを収納し、前記導光板の前記光出射面に対応する開口部を備える筺体を有する面状照明装置であって、前記導光板が、前記光出射面に略垂直な方向に重なった、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる２つ以上の層を有し、前記２つ以上の層の、前記光出射面に略垂直な方向の厚さをそれぞれ変化させることで、前記光入射面に垂直な方向において、前記導光板の合成粒子濃度を変化させており、かつ、前記導光板と前記光源ユニットと前記拡散シートと前記筐体とが、前記光源ユニット側で互いに係合し、面状照明装置全体を、前記光入射面に垂直な方向において湾曲させた際の、曲率半径をＲ［ｍｍ］とし、曲げ応力をＰ［Ｎ／ｍｍ２］とし、前記筐体と前記拡散シートとの最大静止摩擦係数をμ０とし、前記拡散シートの、前記光入射面に垂直な方向の長さをａ［ｍｍ］、厚さをｈ［ｍｍ］とし、前記拡散シートの材料のヤング率をＥ［Ｎ／ｍｍ２］、ポアソン比をνとすると、前記曲げ応力Ｐは、Ｐ＞μ０／ｔａｎ（ａ／Ｒ）、かつ、Ｐ≦Ｐｍａｘを満たすことを特徴とする面状照明装置を提供する。ここで、Ｐｍａｘ＝Ｅ・π２／（６（１−ν）２）・（ｈ／ａ）２である。
【００１４】
ここで、前記拡散シートの、前記光入射面の長手方向の幅をｂ［ｍｍ］とすると、前記拡散シートの厚さｈと長さａと幅ｂと、前記曲率半径Ｒとが、０．２５＜ｈ≦１．０、かつ、３００＜Ｒ＜１００００、かつ、１．０≦ｂ／ａ＜３．０を満たすのが好ましい。
また、前記拡散シートの基材として、二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート樹脂基材を用いるのが好ましい。
ここで、前記拡散シートの厚さｈ［ｍｍ］が、０．３＜ｈ≦１．０の場合に、前記拡散シートの基材として、二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート樹脂基材を２枚以上貼合した複合基材を用いるのが好ましい。
【００１５】
あるいは、前記拡散シートの基材として、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、および、ポリカーボネート樹脂のいずれかを材料として、押出あるいはキャスト重合により成型した基材を用いるのが好ましい。
【００１６】
また、前記導光板の前記２つ以上の層が、前記光出射面側の第１層と、前記第１層よりも粒子濃度が高い前記背面側の第２層との２つの層からなり、前記第２層の厚さが、前記光入射面から離間するに従って、薄くなった後に、厚くなるように連続的に変化しているのが好ましい。
【００１７】
あるいは、前記導光板の前記２つ以上の層が、前記光出射面側の第１層と、前記第１層よりも粒子濃度が高い前記背面側の第２層との２つの層からなり、前記第２層の厚さが、前記光入射面から離間するに従って、一旦、厚くなり、薄くなった後に、再び、厚くなるように連続的に変化しているのが好ましい。
【００１８】
また、前記導光板の前記背面が、前記光出射面に平行な平面であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、大型かつ薄型な形状であり、フレキシブルな面状照明装置であって、光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、また、湾曲して使用した際の拡散シートの座屈による弛みやシワを防止して、均一な、あるいは、中高な明るさの分布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】（Ａ）は、図１に示す液晶表示装置のバックライトユニットの概略正面図、（Ｂ）は、（Ａ）のI−I線断面、（Ｃ）は、（Ａ）のII−II線断面図である。
【図３】図２に示すバックライトユニットの導光板の概略斜視図である。
【図４】（Ａ）は、図３に示す導光板の概略断面図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、本発明の面状照明装置に用いられる導光板の他の一例を表す概略断面図である。
【図５】（Ａ）は、図２に示す面状照明装置の光源ユニットの部分概略斜視図、（Ｂ）は、ＬＥＤチップの概略斜視図、（Ｃ）は、光源の概略正面図である。
【図６】図２に示す面状照明装置に用いられる拡散シートを概念的に示す図である。
【図７】（Ａ）は、図２に示す面状照明装置に用いられる拡散シートの概略部分断面図であり、（Ｂ）は、拡散シートの他の一例の概略部分断面図である。
【図８】図２に示す面状照明装置を湾曲させた際の概略図である。
【図９】拡散シートの寸法と係数αとの関係を示すグラフである。
【図１０】（Ａ）および（Ｂ）は、曲率半径Ｒと曲げ応力Ｐとの関係を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の課題を説明するための面状照明装置を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る面状照明装置を、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
【００２２】
図１に、本発明の面状照明装置を利用する液晶表示装置の一例の概略斜視図を示す。
図１に示す液晶表示装置１０は、液晶テレビなど、いわゆる液晶表示パネル（液晶ディスプレイパネル＝ＬＣＤ）１２を用いる表示装置で、基本的に、前記液晶表示パネル１２と、本発明の面状照明装置にかかるバックライトユニット２０と、液晶表示パネル１２を駆動する駆動ユニット１４とを有する。
バックライトユニット２０は、光出射面（光射出面）を液晶表示パネル１２に向けて、液晶表示パネル１２の背面（画像表示面と逆面）に配置される。なお、以下の説明では、便宜的に、液晶表示パネル１２（後述する導光板３０）の短辺の延在方向を上下（ＵＤ）方向、長辺の延在方向すなわち前記上下方向と直交する方向を左右（ＬＲ）方向とも言う。
なお、図１においては、バックライトユニット２０の構成を明瞭に示すため、液晶表示パネル１２の一部を省略している。
【００２３】
液晶表示パネル１２は、予め特定の方向に配列してある液晶分子に、部分的に電界を印加してこの分子の配列を変え、液晶セル内に生じた屈折率の変化を利用して、液晶表示パネル１２の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
駆動ユニット１４は、液晶表示パネル１２内の透明電極に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル１２を透過する光の透過率を制御する。
【００２４】
バックライトユニット２０は、液晶表示パネル１２の背面から、液晶表示パネル１２の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル１２の画像表示面と略同一形状の光出射口２４を有する。
図１および図２に示すように、図示例のバックライトユニット２０は、光源ユニット２８と、導光板３０と、拡散シート３２と、筐体２６とを有して構成される。
なお、図２において、（Ａ）は、バックライトユニット２０から上部筐体４４を取り外した正面（液晶表示装置１０の表示面側）を概念的に示す図で、（Ｂ）は、バックライトユニット２０の図２（Ａ）Ｉ−Ｉ線断面を、（Ｃ）は、同II−II線断面を、概念的に示す図である。
【００２５】
筐体２６は、光源ユニット２８、導光板３０、および、拡散シート３２等を所定位置に収容／保持する。
筐体２６は、下部筺体４２と上部筺体４４とを有する。
【００２６】
下部筐体４２は、一面（最大面）が開放する直方体状の筐体で、光源ユニット２８、矩形状の光出射面を有する導光板３０、および、拡散シート３２等を所定位置に収容／保持する。導光板３０は、後述する光出射面３０ａを開放面に向けて、下部筐体４２に収容される。また、下部筺体４２の背面側には、光源ユニット２８に電力を供給する複数の電源を収納する電源収納部４９が取り付けられている。
【００２７】
他方、上部筺体４４は、いわゆる蓋体のように下部筺体４２を挿入する、下部筐体と同形状の筐体で、開放面と対向する面には、導光板３０から出射された光を液晶表示パネル１２の背面に照射するための光出射口２４が形成される。
ここで、本発明のバックライトユニットは、フレキシブルなバックライトユニットであって、湾曲させることができる。したがって、上部筺体４４および下部筺体４２は、フレキシブルなバックライトユニットとするために、弾性変形が可能な材料で形成されている。上部筺体４４および下部筺体の材料としては、アルミ合金、マグネシウム合金、炭素繊維シート、ステンレスシート、りん青銅シート、金属フィラー入り樹脂、炭素素材系シート等を用いることができる。
【００２８】
図３に、導光板３０の概念図を示す。なお、図３において、（Ａ）は斜視図で、（Ｂ）は概略側面図（短辺方向から見た図）である。
図３に示すように、導光板３０は、光出射口３２の全面を包含可能かつ下部筐体に収容可能な矩形状（長方形状）の光出射面３０ａを有する平板状の部材であり、前記光出射面３０ａと、前記光出射面３０ａとは反対側の面である背面３０ｂと、光出射面の長辺側の端面にそれぞれ設定される光入射面３０ｃおよび側面３０ｄを有する。
【００２９】
図示例においては、光入射面３０ｃおよび３０ｄから光が入射し、短辺方向に導光板３０内を伝播して、光出射面３０ａから光を出射して、液晶表示パネル１２の背面に光を入射する。
ここで、本発明において、バックライトユニットを薄型、かつ、フレキシブルとするために、導光板３０の厚さは、１．５ｍｍ以下とする。
【００３０】
また、導光板３０は、内部に光を散乱させるための微小な散乱粒子が分散されている。
導光板３０に用いられる透明な樹の材料としては、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。
また、導光板３０に混錬分散する散乱粒子としては、トスパール（登録商標）等のシリコーン粒子や、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマ等からなる粒子が例示される。このような散乱粒子を導光板３０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３０ａから出射することができる。
【００３１】
ここで、本発明の面状照明装置に用いる導光板３０に分散させる散乱粒子の粒径は、４．０〜１２．０μｍとするのが好ましい。散乱粒子の粒径を、この範囲とすることにより、高い散乱効率を得ることができ、また、前方散乱性が大きくかつ波長依存性が少なく、色むらを好適に抑制できる等の点で好ましい。
なお、使用する散乱粒子は、単一粒径でもよく、あるいは、複数粒径の散乱粒子を混合して用いても良い。
【００３２】
ここで、導光板３０は、光出射面３０ａ側の第１層６０と、背面３０ｂ側の第２層６２とに分かれた２層構造で形成されている。第１層６０と第２層６２との境界を境界面ｚとすると、第１層６０は、光出射面３０ａと光入射面３０ｃと側面３０ｄと境界面ｚとで囲まれた断面の領域であり、第２層６２は、第１層の背面３０ｂ側に隣接する層であり、境界面ｚと光入射面３０ｃと側面３０ｄと背面３０ｂとで囲まれた断面の領域である。
【００３３】
第１層６０の散乱粒子の粒子濃度をＮｐｏとし、第２層６２の散乱粒子の粒子濃度をＮｐｒとすると、ＮｐｏとＮｐｒとの関係は、Ｎｐｏ＜Ｎｐｒとなる。つまり、導光板３０は、光出射面３０ａ側の第１層よりも、背面３０ｂ側の第２層の方が散乱粒子の粒子濃度が高い。
ここで、導光板３０は、境界面ｚで第１層６０と第２層６２とに分かれているが、第１層６０と第２層６２とは、粒子濃度が異なるのみで、同じ透明樹脂に同じ散乱粒子を分散させた構成であり、構造上は一体となっている。つまり、導光板３０は、境界面ｚを基準として分けた場合、それぞれの領域の粒子濃度は異なるが、境界面ｚは、仮想的な線であり、第１層６０および第２層６２は一体となっている。
このような導光板３０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。
【００３４】
第１層６０と第２層６２との境界面ｚは、光入射面の長手方向に垂直な断面で見た際に、光入射面３０ｃから側面３０ｄに向かうに従って、第２層６２が、薄くなった後、厚くなるように、連続的に変化し、側面３０ｄ付近で、再び薄くなるように連続的に変化している。
具体的には、境界面ｚは、光入射面３０ｃ側では、光出射面３０ａに向かって凹の曲面であり、側面３０ｄ側では、光出射面３０ａに向かって凸の曲面である。
【００３５】
このように、第１層６０よりも散乱粒子の粒子濃度が高い第２層の厚さを、光入射面３０ｃ近傍で一旦、薄くなり、側面３０ｄ近傍で一旦、厚くなるように連続的に変化させることにより、散乱粒子の合成粒子濃度を、光入射面３０ｃ近傍で最も小さくなり、側面３０ｄ近傍で、最も大きくなるように変化させている。
すなわち、合成粒子濃度の濃度プロファイルは、第１光入射面３０ｃ側において極小値を持ち、側面１２２ｄ側において極大値を持つように変化する曲線である。
【００３６】
なお、本発明において、合成粒子濃度とは、光入射面に垂直な方向の或る位置において、光出射面と略垂直方向に加算（合成）した散乱粒子量を用いて、導光板を光入射面の厚みの平板と見なした際における散乱粒子の濃度である。すなわち、光入射面から離間した或る位置において、該導光板を光入射面の厚みの、一種類の濃度の平板導光板とみなした場合に、光出射面と略垂直方向に加算した散乱粒子の単位体積あたりの数量または、母材に対する重量百分率である。
【００３７】
このように、導光板３０の合成粒子濃度を、光入射面３０ｃから離れるに従って、小さくなった後、大きくなるように、連続的に変化し、側面３０ｄ付近で、再び小さくなるように連続的に変化する構成とすることで、光入射面３０ｃから入射する光をより遠い位置まで導光することができるので、導光板３０（バックライトユニット２０）を薄型化、大型化した場合も、バックライトユニット２０の出射光の輝度分布を均一に、あるいは、中高にすることができ、光の利用効率を向上させることができる。
【００３８】
また、光入射面３０ｃ近傍に極小値を配置することによって、光入射面３０ｃ、３０ｄから入射した光を、光入射面近傍で十分に拡散し、光入射面近傍から出射される出射光に、光源の配置間隔等に起因する輝線（暗線、ムラ）が視認されることを防止することができる。
また、境界面ｚの形状を調整することで、輝度分布（散乱粒子の濃度分布）も任意に設定することができ、効率を最大限に向上できる。
また、光出射面側の層の粒子濃度を低くするので、全体での散乱粒子の量を少なくすることができ、コストダウンにもつながる。
【００３９】
図２に示す導光板３０では、光源ユニット２８から出射され光入射面３０ｃから入射した光は、導光板３０の内部に含まれる散乱体（散乱粒子）によって散乱されつつ、導光板３０内部を通過し、直接、または背面３０ｂで反射した後、光出射面３０ａから出射される。このとき、背面３０ｂ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３０の背面３０ｂ側に配置された反射板によって反射され再び導光板３０の内部に入射する。
【００４０】
ここで、図示例の導光板３０においては、境界面ｚは、光入射面３０ｃ側では凹の曲面であり、側面３０ｄ側では凸の曲面としたが、本発明はこれに限定はされない。
【００４１】
図４（Ｂ）および（Ｃ）に示す導光板１００、１０２は、図４（Ａ）に示す導光板３０の境界面ｚの形状を変更した以外は、同じ構成を有するので、同じ部位には、同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行なう。
【００４２】
図４（Ｂ）に示す導光板１００の境界面ｚは、光入射面３０ｃの長手方向に垂直な断面で見た際に、光入射面３０ｃから側面３０ｄに向かって、一旦、第２層６２が薄くなるように変化した後、第２層６２が厚くなるように変化し、その後第２層６２の厚さが一定となるように連続的に変化している。すなわち、境界面ｚは、光入射面３０ｃ側では、光出射面３０ａに向かって凹の曲面であり、導光板中央部では、光出射面３０ａに向かって凸の曲面であり、凸の曲面の頂点より、側面３０ｄ側では、光出射面３０ａに平行な平面である。
【００４３】
このように、境界面ｚの形状を、光入射面に近い位置で、第２層の厚さが最小になり、光入射面から遠い位置で、第２層の厚さが最大になるような非対称な形状とすることにより、光源から出射され、光入射面から入射した光を、導光板の奥まで導光することができ、光出射面から出射する光の照度分布を中高にすることができ、光の利用効率を向上させることができる。
【００４４】
図４（Ｃ）に示す導光板１０２の境界面ｚは、光入射面３０ｃの長手方向に垂直な断面で見た際に、光入射面３０ｃから側面３０ｄに向かって、第２層６２が厚くなるように変化し、一旦、第２層６２が薄くなるように変化した後、再び第２層６２が厚くなるように変化し、側面３０ｄ側で薄くなるように、連続的に変化している。
具体的には、境界面ｚは、側面３０ｄ側の、光出射面３０ａに向かって凸の曲面と、この凸の曲面に滑らかに接続された凹の曲面と、この凹の曲面と接続され、光入射面３０ｃの背面３０ｂ側の端部に接続する凹の曲面とからなる。また、光入射面３０ｃ上では、第２層６２の厚さが０となる。
すなわち、散乱粒子の合成粒子濃度（第２層の厚さ）を、第１光入射面３０ｃ近傍の第１極大値と、導光板中央部よりも側面３０ｄ側で、第１極大値よりも大きい第２極大値を有するように連続的に変化させている。
【００４５】
このように、導光板１０２の合成粒子濃度（第２層６２の厚さ）を、光入射面３０ｃに近い位置で第１極大値を有し、中央部よりも側面３０ｄ側で、第１極大値よりも大きな第２極大値を有する濃度とすることによって、大型かつ薄型な導光板であっても、光入射面から入射する光を光入射面からより遠い位置まで届けることができ、出射光の輝度分布を中高な輝度分布とすることができる。
また、光入射面近傍に、合成粒子濃度の第１極大値を配置することによって、光入射面から入射した光を、光入射面近傍で十分に拡散し、光入射面近傍から出射される出射光に、光源の配置間隔等に起因する輝線（暗線、ムラ）が視認されることを防止することができる。
また、合成粒子濃度の第１極大値となる位置よりも光入射面側の領域を、第１極大値よりも低い合成粒子濃度とすることによって、入射した光が光入射面から出射される戻り光や、筺体に覆われていて利用されない光入射面付近の領域からの出射光を低減し、光出射面の有効な領域から出射する光の利用効率を向上させることができる。
【００４６】
本発明のバックライトユニット２０においては、公知の導光板と同様に、光反射面となる傾斜面３０ｂおよび傾斜面３０ｃなど、必要な部位に、光を導光板３０に向けて反射する反射板を設けるのが好ましい。反射板を設けることにより、光の利用効率を、より向上できる。
反射板は、導光板に利用されている公知のものが全て利用可能であり、例えば、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等が利用可能である。
【００４７】
ここで、後に詳述するが、導光板３０の光出射面３０ａの光入射面３０ｃ側の両隅、およびその中央には、自身が後述する光源ユニット２８（その光源支持部５２）に係止され、かつ、後述する拡散シート３２を係止するための、保持部材８４ａ〜８４ｃ（図３（Ａ）では、上部左右方向中央の保持部材８４ｃは省略）が固定される（図３（Ｂ）では省略）。
この点に関しては、後に詳述する。
なお、この保持部材８４ａ〜８４ｃの導光板３０への固定方法には、特に限定はなく、導光板３０および保持部材の形成材料や形状等に応じて、公知の方法が各種利用可能であるが、穿孔等の必要がなく、導光板３０の割れ等の損傷を防止できる等の点で、接着剤を用いる固定方法が好適である。
【００４８】
図４（Ａ）に光源ユニット２８の一部（左右方向の端部近傍）概略斜視図を示す。
図４（Ａ）に示すように、光源ユニット２８は、複数のＬＥＤチップ（発光ダイオード）５０と、光源支持部５２とを有し、ＬＥＤチップ５０を光源支持部５２に配列してなる構成を有する。
【００４９】
ＬＥＤチップ５０は、青色光を出射する発光ダイオードの表面に蛍光物質が塗布されたチップであり、所定面積の発光面５０ａを有し、この発光面５０ａから白色光を出射する。
具体的には、ＬＥＤチップ５０は、発光ダイオードの表面に塗布された蛍光物質が発光ダイオードから出射された青色光が透過することにより蛍光する特性を有する。このため、ＬＥＤチップ５０は、発光ダイオードから青色光を出射することで、青色光が透過された蛍光物質も発光し、この発光ダイオードから出射されそのまま蛍光物質を透過した青色光と、蛍光物質が蛍光されることで出射される光とで白色光を生成され、出射される。
ここで、ＬＥＤチップ５０としては、ＧａＮ系発光ダイオード、ＩｎＧａＮ系発光ダイオード等の表面にＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光物質を塗布したチップが例示される。
【００５０】
なお、本発明の面状照明装置においては、光源ユニット２８には、ＬＥＤチップ５０以外にも各種の発光デバイスが利用可能であり、面状照明装置の用途に応じた、各種の発光デバイスが利用可能である。
例えば、図示例のような液晶表示装置１０であれば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの３種類のＬＥＤを組み合わせた構成のＬＥＤユニットを用いてもよい。また、ＬＥＤの代わりに半導体レーザー（ＬＤ）を用いることもできる。
【００５１】
一面が導光板３０の光入射面（３０ｃ、３０ｄ）に対向して配置される板状部材である。
光源支持部５２は、導光板３０の光入射面３０ｃに対向する面となる側面に、複数のＬＥＤチップ５０を、互いに所定間隔離間した状態で支持している。具体的には、光源２８を構成する複数のＬＥＤチップ５０は、導光板３０の光入射面３０ｃの長手方向に沿って、アレイ状に配列され、光源支持部５２上に固定されている。
光源支持部５２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５０から発生する熱を吸収し、外部に放散させるヒートシンクとしての機能も有する。なお、光源支持部５２には、表面積を広くし、かつ、放熱効果を高くすることができるフィンを設けても、熱を放熱部材に伝熱するヒートパイプを設けてもよい。
【００５２】
ここで、図４（Ｂ）に示すように、本実施形態のＬＥＤチップ５０は、ＬＥＤチップ５０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３０の厚み方向（光出射面３０ａに垂直な方向）が短辺となる長方形形状を有する。ＬＥＤチップ５０を長方形形状とすることにより、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２８を薄型化することにより、バックライトユニットを薄型にすることができる。また、ＬＥＤチップの配置個数を少なくすることができる。
【００５３】
なお、ＬＥＤチップ５０は、光源２８をより薄型にできるため、導光板３０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はされず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等種々の形状のＬＥＤチップを用いることができる。
【００５４】
光源ユニット２８の光源支持部５２は、図４（Ｃ）に模式的に示すように、ＬＥＤチップ５０が配列される面の板を貫通して、後述する下部筺体４２の支持ピン６４ａおよび６４ｂを挿通するための長孔７０ａおよび７０ｂ、ならびに、下部筺体４２の支持ピン６６を挿通するための貫通孔７２が形成される。また、左右方向の両端部近傍には、後述する導光板３０の支持部材８４ａおよび８４ｂを支持するための、支持ピン７４ａおよび７４ｂが固定される。
これらについては、後に詳述する。
【００５５】
図２（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、導光板３０の前面（光射出面３０ａの前）には、拡散シート３２が配置される。
拡散シート３２は、導光板３０から出射された出射光を拡散して、輝度ムラを低減するとともに、出射光の出射角度を正面方向（光出射面３０ａに垂直な方向）に角度変換する。
また、拡散シート３２には、導光板３０に固定される支持部材８４ｃ、８４ｂおよび８４ｃに設けられている支持ピン８６ａ，８４ｂおよび８４ｃを挿通するための長孔９０ａおよび９０ｂ、貫通孔９０ｃが形成される（図６（Ａ）参照）。
【００５６】
ここで、拡散シート３２の厚さをｈとすると、拡散シートの厚さｈは、０．２５ｍｍ＜ｈ≦１．０ｍｍを満たすことが好ましい。
拡散シートの厚さｈが、０．２５ｍｍ以下の場合は、バックライトユニット２０を曲げたり平らにしたり変形させた場合に、弛みやシワ等が発生しやすくなったり、シワが戻らずに塑性変形したり、極端な場合は折れたりして、外観品質の低下をまねくという問題が発生するおそれがある。
一方、拡散シートの厚さｈが、１．０ｍｍより厚い場合は、バックライトユニット２０のフレキシブル性が低下してしまったり、導光板の厚みを超え、照明系の全体の厚みが増加することにより、筐体の強度を増す必要が生じ、照明系全体の重量が増加するという問題が発生するおそれがある。
従って、拡散シートの厚さｈを、０．２５ｍｍ＜ｈ≦１．０ｍｍとすることにより、バックライトユニット２０のフレキシブル性を低下させることなく、かつ、バックライトユニット２０を曲げたり平らにしたり変形させた場合に、弛みやシワ等が発生することを防止できる。
【００５７】
また、拡散シート３２の基材の材料としては、二軸延伸されたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂を用いることが好ましい。拡散シート３２の基材として二軸延伸されたＰＥＴ樹脂を用いることにより、機械的強度と耐熱性を確保することが可能となる。また、寸法安定性，耐薬品性，光学特性などの性能が向上するため、曲げ剛性がアップし、比較的薄いフィルムでもシワがよりにくく、かつ、複屈折性を抑制できるため、拡散フィルムのベースとして適している点で好ましい。
また、拡散シート３２の基材として、二軸延伸されたＰＥＴ樹脂を用いる際に、拡散シートの厚さｈを０．２５ｍｍ＜ｈ≦０．３ｍｍとする場合には、単一基材のＰＥＴ樹脂を用いることが好ましい。
一方、拡散シート３２の基材として、二軸延伸されたＰＥＴ樹脂を用いる際に、拡散シートの厚さｈを０．３ｍｍ＜ｈ≦１．０ｍｍとする場合には、２枚あるいは３枚のＰＥＴ樹脂からなる基材を貼合した複合基材を用いることが好ましい。
【００５８】
拡散シート３２の基材として複合基材を用いた場合の一例を、図７（Ａ）および（Ｂ）に示す。
図７（Ａ）に示す拡散シート３２は、第１基材１１０と、第２基材１１２と、第３基材１１４とを接着層１１６を介して積層したものである。
【００５９】
第１基材１１０は、二軸延伸されたＰＥＴ樹脂をベース１２０として、ベース１２０の、拡散シート３２の表面となる側の面に光拡散層１２６が形成され、他方の面（第２基材１１２側の面）に易接着層１２２が形成されて、構成されている。
【００６０】
光拡散層１２６は、光を拡散させるための層であり、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、ベース１２０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。
【００６１】
易接着層１２２は、他の基材との接着性を向上させるためのものであり、易接着層１２２を設けることで、接着した基材同士の剥離が抑えられる。易接着層１２２としては、例えば、特開２００９−１９９００１号公報の段落［００１６］〜［００２７］に記載のものを適用することができる。
易接着層１２２は通常、バインダ、硬化剤、界面活性剤からなる塗布液をベース１２０の一方の面に塗布することにより形成される。易接着層１２２には、必要に応じて有機または無機の微粒子、ワックス等の滑り剤を添加してもよい。
また、易接着層１２２に使用するバインダは、ベース１２０との密着性を改善できるものであれば特に限定されないが、易接着性の観点からポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチレンブタジエン樹脂の一つ以上を使用することが好ましい。また水溶性または水分散性のバインダが環境負荷の点で特に好ましい。
また、易接着層１２２の屈折率を調整する目的で、易接着層１２２中に金属酸化物微粒子を添加してもよい。金属酸化物微粒子としては、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ニオブなどの高屈折率金属酸化物が好ましい。
金属酸化物微粒子の粒子径は、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲が好ましく、２ｎｍ〜４０ｎｍの範囲が特に好ましい。易接着層１２２中の金属酸化物の添加量は、目的の屈折率を得るために、易接着層１２２中の割合が１０〜９０質量部の範囲で添加することが好ましく、特に３０〜８０質量部の範囲で添加することが好ましい。
易接着層１２２の屈折率は、積層フィルムの反射による干渉色を低減する目的で、１．５６〜１．６４の範囲が好ましい。屈折率が１．５６より小さいか、１．６４より大きいと干渉色の低減効果が小さくなる。
易接着層１２２の形成方法は特に制限されるものではなく、公知である塗布方法を目的に応じて適宜選択することができる。例えば、スピンコーター、ロールコーター、バーコーター、カーテンコーター等が挙げられる。いずれの方法も、易接着層１２２を形成させる材料を含む溶液を所望とする面に塗布した後、これを乾燥させることで層を形成させる。ここで乾燥方法は特に制限されるものではなく、通常使用される方法を適宜選択することができる。
易接着層１２２の厚さは０．０１μｍ〜２μｍであることが好ましく、０．０１μｍ〜１μｍであることがより好ましい。また、ベース１２０上に易接着層１２２を形成する前に、コロナ放電処理やグロー放電処理、大気圧プラズマ処理、ＵＶ−オゾン処理、火炎処理などを実施することで、ベース１２０と易接着層１２２との密着性を改善することができる。
なお、拡散シート３２に用いられる易接着層１２２は、透明性が高いことが好ましい。
【００６２】
第２基材１１２は、二軸延伸されたＰＥＴ樹脂をベース１２０として、ベース１２０の両面に易接着層１２２が形成されて、構成されている。
【００６３】
第３基材１１４は、二軸延伸されたＰＥＴ樹脂をベース１２０として、ベース１２０の、拡散シート３２の表面となる側の面にハードコート層１２４が形成され、他方の面（第２基材１１２側の面）に易接着層１２２が形成されて、構成されている。
【００６４】
ハードコート層１２４は、拡散シート３２の表面に傷がつくことを防止するためのものであり、耐傷性向上のために設けられる層である。ハードコート層１２４の厚さは１μｍ〜２０μｍであることが好ましく、１μｍ〜１０μｍであることがより好ましい。
ハードコート層１２４の材質としては、紫外線、電子線などを照射して硬化可能な多官能のアクリルモノマー、オリゴマーを含む素材、アルコキシシランの加水分解とそこで生じるシラノールの脱水縮合を利用した湿気熱硬化型のシリカ系ハードコートが含まれる。なお、拡散シート３２に用いられるハードコート層１２４は、透明性が高いことが好ましい。
【００６５】
接着層１１６は、各基材同士を接着するためのものである。接着層１１６としては、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等、特に制限はなく、通常、接着に使用される物質を目的に応じて適宜選択して使用することができる。具体的には、ラミネート系の市販品としては例えば、東洋インキ社製のＬＩＳ８０５のウレタン系主剤に対し、ＬＣＲ−９０１のイソシアネート系の硬化剤を添加して使用できる２液系のドライラミネート材料があげられる。さらに、ラミネートとして、押し出し方式や、ホットメルト方式に適した材料も適宜利用できる。
また、接着層１１６の屈折率は、１．５〜１．６７であることが好ましい。
接着層１１６の厚さは、光透過性を損なわず且つ確実に接着させる観点から、１μｍ〜５０μｍであることが好ましく、１μｍ〜１５μｍであることがより好ましい。
【００６６】
ここで、第１基材１１０、第２基材１１２、および、第３基材は、それぞれ厚さが１５０〜３００μｍの範囲にあることが好ましい。このように、拡散シートの厚さｈを０．３ｍｍ＜ｈ≦１．０ｍｍとする場合に、厚さが１５０〜３００μｍの基材を複数枚、貼合して形成することにより、機械的強度が増し、シワや捩れなどが発生しにくくなる点で好ましい。
【００６７】
なお、図７（Ａ）に示す例では、光拡散層１２６が、拡散シート３２の表面に形成される構成としたが、これに限定はされず、光拡散層１２６が拡散シート３２の内部に形成される構成としてもよい。
例えば、図７（Ｂ）に示す拡散シートのように、光拡散層１２６を有する第１基材１１０を、２つの第３基材１１４で挟むように積層して構成してもよい。
【００６８】
また、図示例においては、拡散シートの表面側となる面に光拡散層１２６あるいはハードコート層１２４を形成する構成としたが、これに限定はされず、拡散シートの表面側となる面に易接着層１２２を形成する構成としてもよい。例えば、第１基材１１０、第２基材１１２、第２基材１１２の順に積層して構成してもよく、あるいは、第２基材１１２、第１基材１１０、第２基材１２２の順に積層して構成してもよい。
【００６９】
また、拡散シート３２の基材としては、アクリル（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂（スチレン−ＰＭＭA共重合体樹脂）、および、ポリカーボネートのいずれかを材料として、押出、あるいは、キャスト重合により成型した基材を用いることも好ましい。上記樹脂を、押出あるいはキャスト重合により成型した基材を用いることにより、大サイズにおいても平滑性や表面性を良好にし、光学特性を均一にできる点で好ましい。
【００７０】
なお、図示例のバックライトユニット２０では、拡散シート３２を１枚配置する構成としたが、本発明は、これに限定はされず、複数の拡散シートを配置する構成としてもよく、あるいは、拡散シート３２に加えて、プリズムシート等の、バックライトユニットに用いられている各種の光学シートを配置する構成としてもよい。
【００７１】
図示例のバックライトユニット２０においては、光源ユニット２８が下部筺体４２に係止され、この光源ユニット２８に導光板３０が係止され、この導光板３０に、拡散シート３２が係止された状態で、保持される。
以下、図２および図３、図６（Ａ）を参照して、その構成について説明する。
【００７２】
下部筺体４２の背面側内壁面において、上方の左右（ＬＲ）方向の中心部には、支持ピン６６が立設している。また、支持ピン６６と上下（ＵＤ）方向の同位置には、支持ピン６６から左右方向の一方に所定距離離間して支持ピン６４ａが、他方向に同距離離間して支持ピン６４ｂが、それぞれ立設される。
また、光源ユニット２８の光源支持部５２においては、前述のように、ＬＥＤチップ５０が固定される光源支持部５２に、導光板３０の厚さ方向に貫通して、左右方向の中心部に貫通孔７２が形成され、さらに、貫通孔７２から左右方向の一方に所定距離離間して、左右方向に延在して貫通する長孔７０ａが、他方向に同距離離間して同様の長孔７０ｂが、それぞれ形成される。この長孔７０ａおよび７０ｂは、共に、貫通孔７２の中心から左右方向の中心までの距離が、支持ピン６６と支持ピン６４ａおよび支持ピン６４ｂとの距離と等しくなるように形成される。
【００７３】
図示例のバックライトユニット２０においては、下部筐体７０の支持ピン６６を光源ユニット２８ａの貫通孔７２に、下部筐体７０の支持ピン６４ａを光源ユニット２８ａの長孔７０ａに、下部筐体７０の支持ピン６４ｂを光源ユニット２８ａの長孔７０ｂに、それぞれ挿通することによって、下部筐体７０が光源ユニット２８ａを所定位置に支持する。
【００７４】
また、光源ユニット２８の光源支持部５２において、ＬＥＤチップ５０が配列される板部の前面側の端面には、左右方向の一方の端部近傍に支持ピン７４ａが立設し、他方の端部近傍の上下方向の同位置に支持ピン７４ｂが立設している。さらに、支持ピン７４ａ等と上下方向の同位置で、かつ、左右方向の中心には、支持ピン７４ｃが立設されている。
他方、前述のように、導光板３０の光出射面３０ａの光入射面側の両隅には、保持部材８４ａ、８４ｂが固定される。また、左右方向の中央には、保持部材８４ｃが固定される。
導光板３０の光入射面側の左右方向端部に固定される保持部材８４ａおよび８４ｂには、それぞれ、上下方向の同位置に、左右方向に延在する貫通孔である長孔８８ａおよび８８ｂが形成される。この長孔８８ａおよび８８ｂは、共に、導光板３０の左右方向の中心から、自身（長孔）の左右方向の中心までの距離が、前記光源支持部５２に形成される貫通孔７２と、支持ピン７４ａおよび支持ピン７４ｂとの距離と等しくなるように形成される。
また、上側の中央に固定される保持部材８４ｃには、前記長孔８８ａ等と上下方向の同位置で、かつ、導光板３０の左右方向の中心に、貫通孔８８ｃが形成される。
【００７５】
図示例のバックライトユニット２０においては、光源ユニット２８の光源支持部５２の支持ピン７４ｃを貫通孔８８ｃに、光源ユニット２８ａの支持ピン７４ａを保持部材８４ａの長孔８８ａに、光源ユニット２８ａの支持ピン７４ｂを保持部材８４ｂの長孔８８ｂに、それぞれ挿通する。
これにより、導光板３０の光入射面３０ｃと、光源ユニット２８のＬＥＤチップ５０列とを対面して、導光板３０が、光源ユニット２８（その光源支持部５２）によって支持される。ここで、各支持ピンおよび対応する保持部材の上下方向の位置は、光源ユニット２８（ＬＥＤチップ５０の光出射面）と光入射面３０ｃとの距離が適正になるように設定されているのは、言うまでもない。
【００７６】
導光板３０に固定される保持部材８４ａには支持ピン８６ａが、保持部材８４ｂには支持ピン８６ｂが、左右方向中央の保持部材８４ｃには支持ピン８６ｃが、それぞれ、立設される。
また、図５（Ａ）に示されるように、拡散シート３２の上端部には、左右方向の一方の端部に補強部材９２ａが、他方の端部に補強部材９２ｂが、それぞれ固定され、さらに、左右方向の中央には、補強部材９２ｃが固定される。
この補強部材９２ａおよび９２ｂには、上下方向の同位置に、左右方向に延在する貫通孔（拡散シート３２も貫通）である長孔９０ａおよび９０ｂが形成される。この長孔９０ａおよび９０ｂは、共に、導光板３０の左右方向の中心から、自身（長孔）の左右方向の中心までの距離が、前記導光板３０の保持部材８４ｃの支持ピン８６ｃと、光源支持部５２に形成される貫通孔７２と、保持部材８４ａの支持ピン８６ａおよび保持部材８４ｂの支持ピン８６ｂとの距離と等しくなるように形成される。さらに、左右方向の中央の補強部材９２ｃには、支持ピン８６ａ等と上下方向の同位置で、かつ、左右方向の中心に、貫通孔９０ｃ（同前）が形成される。
【００７７】
図示例のバックライトユニット２０においては、導光板３０に固定される保持部材８４ｃの支持ピン８６ｃを補強部材９２ｃの貫通孔９０ｃに、同保持部材８４ａの支持ピン８６ａを補強部材９２ａの貫通孔９０ａに、保持部材８４ｂの支持ピン８６ｂを補強部材９２ｂの貫通孔９０ｂに、それぞれ挿通する。
これにより、拡散シート３２が、導光板３０によって支持される。
【００７８】
以上の説明より明らかなように、バックライトユニット２０においては、光源ユニット２８が下部筺体４２に支持され、この光源ユニット２８に導光板３０が支持され、この導光板３０に、拡散シート３２が支持されることにより、各構成要素が、下部筺体４２内の所定位置に設置される。
【００７９】
フレキシブルなバックライトユニットを構成する際に、導光板と拡散シートと筐体とを、光入射面（光源ユニット）側と、その対向する面側との両端部側で固定した場合には、バックライトユニット２０を湾曲させたり、平らにしたりして変形させた際に、各部材が互いに、他の部材の移動を規制してしまうので、導光板や拡散シートが損傷したり、フレキシブル性が低下したりするおそれがある。
これに対して、バックライトユニット２０の光源ユニット２８と導光板３０と拡散フィルム３２と筐体２６とを、光源ユニット２８側でそれぞれ係止し、他端側を自由にする構成とすることにより、フレキシブルなバックライトユニット２０として、バックライトユニット２０を湾曲させたり、平らにしたりして変形させた場合であっても、固定端部側とは反対側の端部が、自由に移動可能なので、各部材が互いに、他の部材の移動を規制することがなく、導光板３０や拡散シート３２が損傷することや、バックライトユニット２０のフレキシブル性が低下することや、拡散フィルムにシワや捩れが発生することを防止することができる。
【００８０】
また、バックライトユニット２０においては、光源ユニット２８の熱や、設置環境に起因する吸湿等によって、導光板３０および拡散シート３２が伸縮する。
熱や吸湿の影響による、拡散シートおよび導光板の伸縮量は異なるため、両端部で固定されている場合には、拡散シートおよび導光板の伸縮が、互いに影響を与えてしまい、拡散シートや導光板が損傷したり、フレキシブル性が低下するおそれがある。
【００８１】
これに対し、本発明のバックライトユニット２０は、バックライトユニット２０の光源ユニット２８と導光板３０と拡散シート３２と筐体２６とを、光源ユニット２８側でそれぞれ係止し、他端側を自由にする構成とすることにより、一方の端部が自由に移動可能に構成されるので、導光板３０および拡散シート３２が伸縮しても互いに影響を与えることがなく、拡散シートや導光板の損傷や、フレキシブル性の低下を防止することができる。
【００８２】
また、図示例においては、好ましい態様として、導光板３０を光源ユニット２８に係止する構成としている。このような構成とすることにより、バックライトユニット２０を湾曲させたり、平らにしたりして変形させた場合や、導光板３０が伸縮した場合であっても、導光板３０の光入射面３０ｃと、ＬＥＤチップ５０の発光面５０ａの距離を一定に保つことができ、光の入射効率を保つことができる。
【００８３】
また、図示例においては、筐体２６と光源ユニット２８、光源ユニット２８と導光板３０、および、導光板３０と拡散シート３２を、それぞれピンと貫通孔（長穴）とを形成して係止する構成としたが、これに限定はされず、それぞれ公知の手段で固定してもよい。
【００８４】
また、図示例のバックライトユニット２０においては、好ましい態様として、導光板３０と拡散シート３２との係合を左右方向に延在する長孔と支持ピンとで行なっている。これにより、上下方向のみならず、左右方向の導光板３０や拡散シート３２の伸縮も吸収することができ、左右方向の伸縮に起因する導光板３０や拡散シート３２の歪みや反りも、好適に防止できる。
なお、この点に関しては、筺体２６と光源ユニット２８、および、光源ユニット２８と導光板３０との関係においても、同様である。
【００８５】
ここで、図示例においては、好ましい態様として、導光板３０の左右方向の中心に支持ピン８６ｃを立設し、さらに、拡散シート３２の左右方向の中心に、この支持ピン８６ｃとほぼ同サイズ（挿通可能にする分のみ大きい）の貫通孔９０ｃを形成して、支持ピン８６ｃを貫通孔９０ｃを挿通させている。
このように、左右方向の中心部を、左右方向に固定することにより、左右方向の伸縮を両側に分散することができ、伸縮に起因する端部の移動を、半分にすることができる。加えて、このような支持ピン８６ｃと貫通孔９０ｃとを有することにより、此処を基準位置として、拡散シート３２の位置決めを行なうことができる。
この点に関しては、筺体２６と光源ユニット２８、および、光源ユニット２８と導光板３０との関係においても、同様である。
【００８６】
なお、図示例においては、導光板３０の保持部材に支持ピンを立設し、拡散シート３２に貫通孔を形成することで、導光板３０と拡散シート３２とを係止したが、本発明は、これに限定はされず、逆に、拡散シート３２にピンを立設し、導光板の保持部材（導光板自身でも可）に貫通孔を形成してもよい。また、保持部材を設けずに、導光板３０に、直接、支持ピンを立設してもよい。
この点に関しても、筺体２６と光源ユニット２８、および、光源ユニット２８と導光板３０との関係においても、同様である。
【００８７】
液晶表示装置１０は、基本的に、このような構成を有する。
バックライトユニット２０において、導光板３０の光入射面３０ｃに対面して配置された光源ユニット２８から出射された光が、導光板３０の光入射面３０ｃに入射する。光入射面３０ｃから入射した光は、導光板３０の内部に含まれる散乱体によって散乱されつつ、導光板３０内部を通過し、直接、または背面３０ｂで反射された後、光出射面３０ａから出射する。
このようにして、導光板３０の光出射面３０ａから出射された光は、拡散シート３２を透過し、光出射口２４から出射され、液晶表示パネル１２を照明する。
液晶表示パネル１２は、駆動ユニット１４により、位置に応じて光の透過率を制御することで、液晶表示パネル１２の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
【００８８】
ここで、前述のとおり、本発明のバックライトユニット２０は、フレキシブルに形成されており、湾曲させたり、平らにしたりして変形させることができる。
【００８９】
図８に、バックライトユニット２０を湾曲させた状態の概略図を示す。なお、図８においては、導光板３０、拡散シート３２、光源ユニット２８、および、筐体２６以外の部材（各部材を互いに係止するための部材（支持ピン、保持部材、補強部材））等の図示は省略している。
図８に示すバックライトユニット２０は、導光板３０の光入射面３０ｃに垂直な方向において、曲率半径Ｒ［ｍｍ］で湾曲されている。
ここで、曲率半径Ｒ［ｍｍ］で湾曲させた際の、拡散シート３２の曲げ応力をＰ［Ｎ／ｍｍ］とし、拡散シート３２の、光入射面３０ｃに垂直な方向の長さをａ［ｍｍ］、光入射面３０ｃの長手方向の幅をｂ［ｍｍ］、厚さをｈ［ｍｍ］とし、拡散シート３２の材料のヤング率をＥ［Ｎ／ｍｍ］、ポアソン比をνとすると、曲げた際の筐体全体の撓みωは、ω＝Ｒ（１−ｃｏｓ（ａ／２Ｒ））で表され、拡散シート３２の曲げ応力Ｐは、Ｐ＝（ω・Ｅ・ｈ２・ｂ）／（α・ａ４）で表される。
ここで、αは、拡散シート３２の寸法（厚さｈ、長さａ、幅ｂ）により求められる係数である。係数αと拡散シートの寸法との関係を図９に示す。
【００９０】
バックライトユニット２０を湾曲させた後に、平らに戻した場合に、拡散シート３２に撓みやシワが発生しないように、平らな状態に戻るためには、戻ろうとする力が、筐体２６との間の摩擦力よりも大きくなる必要があり、また、摩擦力によってフィルムにかかる力がフィルムに撓みが発生する力よりも小さくなる必要がある。従って、筐体２６（上部筺体４４）と拡散シート３２との最大静止摩擦係数をμ０とすると、拡散シート３２の曲げ応力Ｐが、Ｐ＞μ０／ｔａｎ（ａ／Ｒ）を満たす必要がある。
【００９１】
また、曲げ量が大きい場合、すなわち、曲率半径Ｒが小さいと、曲げた際の応力が大きくなるため、撓みが発生してしまう。そのため、拡散シート３２の曲げ応力Ｐが、Ｐ≦Ｐｍａｘを満たす必要がある。ここで、Ｐｍａｘは拡散シートに撓みが発生する応力であり、Ｐｍａｘ＝Ｅ・π２／（６（１−ν）２）・（ｈ／ａ）２で表される。
【００９２】
ここで、図１０（Ａ）および（Ｂ）に曲率半径Ｒと、曲げ応力Ｐとの関係を示す。
図１０（Ａ）は、拡散シート３２の厚さｈが、０．３［ｍｍ］、長さａが、５００［ｍｍ］、幅ｂが、７００［ｍｍ］の場合であり、Ｐｍａｘは、約０．０８［Ｎ／ｍｍ２］である。
図１０（Ｂ）は、拡散シート３２の厚さｈが、０．５［ｍｍ］、長さａが、５００［ｍｍ］、幅ｂが、５００［ｍｍ］の場合であり、Ｐｍａｘは、約０．２６［Ｎ／ｍｍ２］である。
図１０（Ａ）、および（Ｂ）に示されるように、曲率半径Ｒが小さいほど、曲げた際の応力が大きくなるため、撓みが発生してしまう。
【００９３】
前述のとおり、バックライトユニットを湾曲させた後に、平らに戻した場合には、図１１（Ｂ）のように、拡散シートが、筺体の光出射口の端部近傍で、座屈現象を起こし、弛みやシワが生じて、バックライトユニットの出射光が、不均一な輝度分布となってしまうおそれがある。
【００９４】
これに対して、曲げ応力Ｐが、Ｐ＞μ０／ｔａｎ（ａ／Ｒ）、かつ、Ｐ≦Ｐｍａｘを満たすように、最大静止摩擦係数μ０、拡散シート３２の厚さｈ、長さａ、幅ｂ、拡散シート３２の材料のヤング率Ｅ、および、ポアソン比νを設定することにより、バックライトユニットを湾曲させた後に、平らに戻した場合であっても、座屈現象を防止することができ、弛みやシワが生じないので、バックライトユニットの出射光が、不均一な輝度分布となったり、光の利用効率が低下してしまうことを防止することができる。
【００９５】
ここで、拡散シート３２の厚さｈと長さａと幅ｂと、曲率半径Ｒとは、０．２５＜ｈ≦１．０、かつ、３００＜Ｒ＜１００００、かつ、１．０≦ｂ／ａ＜３．０を満たすことが好ましい。
拡散シート３２の厚さｈと長さａと幅ｂと、曲率半径Ｒとが、上記範囲を満たすことで、照明として想定される面のアスペクト比（ａとｂの比）において，フレキシブルバックライトとして想定される曲率半径Ｒにて使用されたバックライトユニットに組み込んだフィルムに撓みや剥がれなどなく均一な曲面光源として機能を発揮できる点で好ましい。
【実施例】
【００９６】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明のバックライトユニットについて、詳細に説明する。
【００９７】
［実施例］
実施例１として、図２に示すバックライトユニット２０を用いて、バックライトユニット２０を湾曲させた後に、平らに戻した際の拡散シートの撓み・シワの有無を検査した。
実施例１に用いた拡散シート３２は、厚みｈを０．３ｍｍとし、長さａを５００ｍｍとし、幅ｂを７００ｍｍとし、曲げの際の曲率半径Ｒを５００ｍｍとした。この時、係数αは、０．０７７であり、最大応力Ｐｍａｘは、０．０８０Ｎ／ｍｍ２であり、曲げ応力Ｐは、０．０６５Ｎ／ｍｍ２である。
このようなバックライトユニット２０を用いて、バックライトユニット２０を湾曲させた後に、平らに戻した際の拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。検査は、複数回行い、撓み・シワが一度も発生しなかった場合を○と評価し、撓み・シワが一度でも発生した場合を×と評価した。
その結果、評価は○であった。
【００９８】
また、実施例２として、曲率半径Ｒを７５０ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。
実施例３として、曲率半径Ｒを１０００ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。
実施例４として、拡散シート３２の幅ｂを５００ｍｍとし、曲率半径Ｒを７００ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。
実施例５として、拡散シート３２の幅ｂを９００ｍｍとし、曲率半径Ｒを３５０ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。
実施例６として、拡散シート３２の厚さｈを０．５ｍｍとし、曲率半径Ｒを３５０ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。
実施例７として、拡散シート３２の厚さを０．５ｍｍとした以外は、実施例６と同様にして、拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。
評価結果を表１に示す。表１に示すように、実施例２〜７は、いずれも曲げ応力Ｐが最大応力Ｐｍａｘよりも小さく、撓み・シワが一度も発生しなかった。従って、評価は○であった。
【００９９】
【表１】
2013025890.tif 000003
【０１００】
また、比較例１として、拡散シート３２の厚みｈを０．２ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。
比較例２として、拡散シート３２の幅ｂを５００ｍｍとし、曲率半径Ｒを７００ｍｍとした以外は、比較例１と同様にして、拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。
比較例３として、拡散シート３２の幅ｂを９００ｍｍとし、曲率半径Ｒを３５０ｍｍとした以外は、比較例１と同様にして、拡散シート３２の撓み・シワの有無を検査した。
評価結果を表２に示す。表２に示すように、比較例１〜３は、いずれも曲げ応力Ｐが最大応力Ｐｍａｘよりも大きく、撓み・シワが発生してしまった。従って、評価は×であった。
【０１０１】
【表２】
2013025890.tif 000004
【０１０２】
以上、本発明に係る面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  液晶表示装置
１２  液晶表示パネル
１４  駆動ユニット
２０、２００  バックライトユニット（面状照明装置）
２４  光出射口
２６、２０８  筐体
２８、２０６  光源ユニット
３０、１００、１０２、２０４  導光板
３０ａ  光出射面
３０ｂ  背面
３０ｃ  光入射面
３０ｄ  側面
３２、２０２  拡散シート
４２  下部筐体
４４  上部筐体
４９  電源収納部
５０  ＬＥＤチップ
５０ａ  発光面
５２  光源支持部
６０  第１層
６２  第２層
６４ａ、６４ｂ、６６、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、８６ａ、８６ｂ、８６ｃ  支持ピン
７０ａ、７０ｂ、８８ａ、８８ｂ、９０ａ、９０ｂ  長孔
７２、９０ｃ  貫通孔
８４ａ、８４ｂ、８４ｃ  保持部材
９２ａ、９２ｂ、９２ｃ  補強部材
１１０  第１基材
１１２  第２基材
１１４  第３基材
１１６  接着層
１２０  ベース
１２２  易接着層
１２４  ハードコート層
１２６  光拡散層
α  ２等分線
ｚ  境界面
【図１】
2013025890.tif 000005
【図２】
2013025890.tif 000006
【図３】
2013025890.tif 000007
【図４】
2013025890.tif 000008
【図５】
2013025890.tif 000009
【図６】
2013025890.tif 000010
【図７】
2013025890.tif 000011
【図８】
2013025890.tif 000012
【図９】
2013025890.tif 000013
【図１０】
2013025890.tif 000014
【図１１】
2013025890.tif 000015