(57)【要約】【課題】光利用効率が高く、輝度むらが少なく、曲げても均一に発光することができ、大型かつ薄型のシート状導光板及びこれを用いる面状照明装置、並びに発光面を凹凸に曲げて使用することができるフレキシブル面照明用の面状照明ユニットを提供する。【解決手段】矩形状の光出射面、光入射面及び背面とを有し、その内部に拡散粒子が分散された薄型のシート状導光板であり、粒子濃度が異なる第１層と第２層とを有する２つ以上の層を備え、第２層は、その厚さが光入射面から遠ざかる方向において連続して増加して極大となる部分を少なくとも有する断面形状を成し、２つ以上の層の厚さ方向の合成散乱断面積Ｓが光入射面から遠ざかるにつれて連続にかつ単調増加するように拡散粒子が分散され、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓｍｉｎは、Ａ・ｋ≦Ｓmax≦Ｂ・ｋ、かつＣ・ｋ≦Ｓmin≦Ｄ・ｋ（係数ｋは、基準導光長に対する比の逆数、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、この導光長において決まる定数）を満足することにより、上記課題を解決する。【選択図】図２
2013137927.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少なくとも１つの光入射面と、前記光出射面とは反対側の背面とを有し、内部に拡散粒子が分散された、厚さが１．２ｍｍ以下の薄型のシート状導光板であって、
前記導光板は、前記光出射面に略垂直な方向に重なった２つ以上の層を有し、
前記２つ以上の層の各層には、１種類以上の前記拡散粒子が互いに異なる粒子濃度で分散されており、
前記２つ以上の層は、少なくとも、前記光出射面側に位置する第１層と、前記背面側に位置し、前記第１層と接する第２層とを有し、
前記第２層は、前記光出射面に略平行な方向において、前記光出射面に略垂直な方向の厚さが変化し、その厚さが光入射面から遠ざかる方向において連続して増加して極大となる部分を少なくとも有する断面形状を成し、
前記光出射面に略平行な方向に沿った位置における前記２つの層の前記光出射面に略垂直な方向の合成散乱断面積Ｓが前記光入射面から遠ざかるにつれて連続にかつ単調増加するように、前記拡散粒子が分散され、
前記合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminは、下記式（１）を満足することを特徴とするシート状導光板。
Ａ・ｋ≦Ｓmax≦Ｂ・ｋ
Ｃ・ｋ≦Ｓmin≦Ｄ・ｋ                                            （１）
ここで、係数ｋは、基準となる画面サイズＶ０又は導光長Ｌ０（ｍｍ）に対する画面サイズＶ又は導光長Ｌ（ｍｍ）の比の逆数（ｋ＝Ｖ０／Ｖ＝Ｌ０／Ｌ）であり、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、前記基準画面サイズＶ０又は基準導光長Ｌ０において決まる定数である。
【請求項２】
前記基準画面サイズＶ０が、２０型（２０インチ；対角長：５０８ｍｍ）の画面サイズである時、上記式（１）において、
両側入射の場合、Ａ＝０．８３３、Ｂ＝２．１５０、Ｃ＝０．６７２、Ｄ＝１．５９０であり、
片側入射の場合、Ａ＝１．０００、Ｂ＝１．７６１、Ｃ＝０．５００、Ｄ＝０．６４５である請求項１に記載のシート状導光板。
【請求項３】
前記第２層は、前記光出射面に略平行な方向において、前記光出射面に略垂直な方向の厚さが、少なくとも１つの極小値と、少なくとも１つの極大値とを有する断面形状を成す請求項１又は２に記載のシート状導光板。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の対向する２つの端辺側に設けられた２つの光入射面である請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート状導光板。
【請求項５】
前記第２層の前記断面形状は、３つの円弧、又は４つの円弧からなる請求項４に記載のシート状導光板。
【請求項６】
前記第２層の前記断面形状は、前記２つの光入射面のそれぞれの側に前記極小値を有し、前記２つの光入射面間の略中央に前記極大値を有する請求項４又は５に記載のシート状導光板。
【請求項７】
前記第２層の前記断面形状は、前記２つの光入射面のそれぞれの側に前記極小値を形成する円弧を有し、前記２つの光入射面間の略中央に前記極大値を形成する円弧を有する請求項４〜６のいずれか１項に記載のシート状導光板。
【請求項８】
前記第２層の厚さが、前記光出射面の略中央で最も厚い請求項１〜７のいずれか１項に記載のシート状導光板。
【請求項９】
前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の１つの端辺側に設けられた１つの光入射面であり、
前記第２層の前記断面形状は、前記１つの光入射面の側に前記極小値を有し、前記光出射面の他方の端辺側に前記極大値を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート状導光板。
【請求項１０】
前記第２層の前記断面形状は、前記１つの光入射面の側に前記極小値を形成する円弧を有し、前記光出射面の他方の端辺側に前記極大値を形成する円弧を有する請求項９に記載のシート状導光板。
【請求項１１】
前記２つ以上の層は、さらに、前記背面側に位置し、前記第２層と接する第３層とを有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導光板。
【請求項１２】
前記第２層と第３層との境界面は、前記光出射面に略平行である請求項１１に記載の導光板。
【請求項１３】
前記光出射面に略平行な方向に進行する光の、前記１つの光入射面から中央又は他端までの導光長が、２６０ｍｍ以上、１３５０ｍｍ以下であり、
前記拡散粒子の粒径が、４．５μｍ以上、１２．０μｍ以下であり、
前記第２層に分散させる前記拡散粒子の濃度が、０．００１ｗｔ％以上、４．４３８ｗｔ％以下であり、
前記第２層に分散させる前記拡散粒子の粒径及び濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記拡散粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．５，０．００１）、（４．５，１．０８５）、（７．０，０．００１）、（７．０，１．６９３）、（１２．０，０．００２）及び（１２．０，４．４３８）で囲まれる領域内にある請求項１〜１２のいずれか１項に記載のシート状導光板。
【請求項１４】
前記第１層に分散させる前記拡散粒子の濃度が、０．０００４ｗｔ％以上、０．１９５ｗｔ％以下であり、
前記第１層に分散させる前記拡散粒子の粒径及び濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記拡散粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．５，０．０００４）、（４．５，０．０４８）、（７．０，０．０００６）、（７．０，０．０７４）、（１２．０，０．００１５）及び（１２．０，０．１９５）で囲まれる領域内にある請求項１３に記載のシート状導光板。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの光入射面から入射した光が前記光出射面から出射された割合を示す光の利用効率が７０％以上であり、
前記光出射面の前記周辺部近傍から出射する光の輝度に対する前記光出射面の中央部から出射する光の輝度の割合を示す前記光出射面の輝度分布の中高度合が、０％超、４５％以下であり、
前記光出射面の前記中央部の輝度分布が凸型である請求項１〜１４のいずれかに記載のシート状導光板。
【請求項１６】
前記背面が、前記光出射面に平行な平面である請求項１〜１５のいずれかに記載のシート状導光板。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載のシート状導光板と、
前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源と、
前記導光板及び前記光源を収納し、前記導光板の前記光出射面側に、前記光出射面よりも小さい開口部を有する筐体とを有することを特徴とする面状照明装置。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載のシート状導光板と、
該導光板の前記光出射面及び前記背面にそれぞれ配置される光学部材と、を含む複数の構成部材で構成される面状照明ユニットであって、
該面状照明ユニット全体を構成する前記複数の構成部材は、下記式（３）で表わされる前記面状照明ユニット全体のたわみ剛性Ｄ［Ｎ・ｍ］が下記式（２）を満足するように構成されていることを特徴とする面状照明ユニット。
Ｄ＜１．３              ……（２）
【数１】
2013137927.tif 000031
ここで、ｋは、前記面状照明ユニットを構成する前記複数の構成部材の異なる材質の材料の種類数、Ｎｋは、材料ｋの部品点数、Ｅｋは、材料ｋのヤング率［Ｎ／ｍ２］、ｈｋは、材料ｋの厚さ［ｍｍ］、νは、ポアソン比である。
【請求項１９】
前記複数の構成部材は、さらに、前記導光板及び前記光学部材とを収容する筐体を含むものである請求項１８に記載の面状照明ユニット。
【請求項２０】
前記導光板の前記材料の材質は、アクリル樹脂であり、前記筐体を構成する部品の前記材料の材質は、アルミニウム合金であり、前記筐体の前記材料の厚さは、０．５ｍｍ以下であり、前記光学部材の厚さは、０．６ｍｍ以下である請求項１９に記載の面状照明ユニット。
【請求項２１】
請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の面状照明ユニットと、
該面状照明ユニットの前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源と、を有することを特徴とする面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状照明光を出射させるための拡散微粒子等の拡散材料を分散させ、凹凸に曲げて使用することができるフレキシブル照明用の薄型、特に超薄型２層構造のシート状導光板、並びに液晶ディスプレイ（液晶表示装置）や広告用ディスプレイのバックライト及び環境照明用面光源等として用いられる、面状照明光を発光させることができる面状照明装置、並びに発光面を凹凸に曲げて使用することができるフレキシブル面照明用の面状照明ユニット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面状照明装置（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。
また、広告用ディスプレイのバックライト及び環境照明用面光源においても、ディスプレイパネルの照明をしたり、環境を面状に照明したりするために、照明用の光源が発する光を拡散して面状照明光を出射させるための導光板が用いられている。
【０００３】
現在、大型の液晶テレビや、大型の広告用ディスプレイや、大型の環境照明用面光源においても薄型化が求められており、そのバックライトユニットも、照明用の光源の直上に導光板を配置した直下型と呼ばれる方式よりも、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板状の導光板を用い、照明用の光源を導光板の側面に配置し、側面から光を入射し、表面から光を出射する方式が求められるようになってきている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、相補的な形状を有する少なくとも２つの光散乱導光体ブロック領域を含む板状光散乱導光素子と、その側方より光を入射させることのできる少なくとも１個の光入射手段とを備え、各光散乱導光体ブロック領域の散乱能を有効散乱照射パラメータ値で表わした時、各有効散乱照射パラメータ値の内の少なくとも１つは他のいずれの有効散乱照射パラメータ値とも等しくなく、かつ、板状光散乱導光素子の厚み方向の断面上における有効散乱照射パラメータの平均値が、光入射手段に相対的に近い部分では相対的に小さく、光入射手段に相対的に遠い部分では相対的に大きい光散乱導光光源装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、少なくとも１つの非散乱導光領域と、これと同じ材料に屈折率が異なる粒子を均一に分散した少なくとも１つの散乱導光領域とが、重なる部分を有する板状体において、端面に光源灯を装着すると共に、両領域の板厚で粒子の濃度を局所的に調整することによって、主面からの出射両の分布状態を制御したことを特徴とする面光源装置であって、散乱導光領域が凸状の導光体ブロックであり、非散乱導光領域が凸状の導光体ブロックに対応する凹状の導光体ブロックである面光源装置が提案されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、２層からなる導光板であり、第１層と第２層との境界面が端部から導光板の中央に向かうに従って、光出射面に近づく方向に傾斜した傾斜面である導光板（断面形状が、例えば二等辺三角形）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３２１５２１８号（特開平０６−３２４３３０号）公報
【特許文献２】特許第４１２７８９７号（特開平１１−３４５５１２号）公報
【特許文献３】特開２００９−１１７３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に提案された光散乱導光装置は、板状光散乱導光素子を光散乱能の異なる２つ〜３つの光散乱導光体ブロック領域で構成し、光入射手段に相対的に遠い部分では、高い光散乱能を持つ光散乱導光体ブロック領域の厚さが厚くなるように構成するものであるが、均一で明るい光出射面を得るものであり、板状光散乱導光素子の光散乱導光体ブロック領域の形状を、液晶表示装置のバックライトユニットに要求される出射光量分布に最適化するために調整することは考慮されていなかった。
また、特許文献２に記載の面光源装置においても、出光面（主面）からの出光輝度とその均整度を高めるために、導光体を散乱導光領域と非散乱導光領域とで構成するものであるが、散乱導光領域の形状を上述の液晶表示装置のバックライトユニットに要求される出射光量分布に最適化するために調整することは考慮されていなかった。
【０００９】
また、大型の導光板は、周囲の温度・湿度による伸縮が大きく、５０型（５０インチ；対角長：１２７０ｍｍ）程度のサイズでは、５ｍｍ以上の伸縮を繰り返す。そのため、特許文献１、及び２に開示の導光板（板状光散乱導光素子や導光体）のように、平板であると、光出射面側と反射面側のどちらに反るかわからず、光出射面側に反った場合、伸縮した導光板が液晶パネルを押し上げ、液晶表示装置から出射される光にプール状のむらが発生する。これを避けるためには、予め液晶パネルとバックライトユニットとの距離を大きくとることが考えられるが、これでは液晶表示装置の薄型化が不可能であるという問題がある。
【００１０】
特許文献３に記載の導光板は、確かに、粒子濃度の異なる２層からなる導光板であり、その結果、特許文献１と同様に散乱能の異なる２層からなる導光板であり、第１層と第２層との境界面が端部から導光板の中央に向かうに従って、光出射面に近づく方向に傾斜した断面形状が略二等辺三角形である導光板であるが、第２層の形状を出射光量を最適化するために調整することは考慮されていなかった。
【００１１】
また、バックライトユニットを薄型、大型化すると、光を導光板の奥まで導光するために、散乱粒子の粒子濃度を低くする必要があるが、散乱粒子の粒子濃度が低いと、光入射面近傍では入射した光が十分に拡散されていないため、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）が視認されてしまうおそれがある。
一方、光入射面近傍の領域で散乱粒子の粒子濃度が高いと、光入射面から入射した光が、光入射面近傍の領域で反射されて、光入射面から戻り光として出射したり、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が増加するおそれがある。
【００１２】
また、薄型（特に、１．２ｍｍ以下の）シート状導光板の場合、従来技術である厚さ４ｍｍ程度の印刷導光板では、従来通りの印刷パターンの大きさでは視認されてしまう問題を有している。これに対し、印刷パターンを視認されないように小さくすれば対応可能であるが、従来のスクリーン印刷版では、サイズが０．３ｍｍ未満のパターンとなった場合にはインクの目詰まりなどが起こり、印刷が困難となるという問題がある。一方、インクジェット法によれば、原理的には印刷可能であるが、ノズルを微細化する必要があるため、製造コストが非常に高いという問題点が容易に予想できる。
このため、従来技術である印刷導光板では、１．２ｍｍ以下の薄型シート状導光板が実現できていなかった。
【００１３】
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、光利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される、出射光の輝度分布において画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布、すなわち光出射面からの出射光の輝度分布において中央部の輝度が入射部等の周辺部の輝度よりも高い釣鐘状の分布（以下、「中高分布」とする）を得ることができ、曲げても均一発光することを可能とする、薄型（超薄型）のシート状導光板及びこれを用いる面状照明装置、並びに発光面を凹凸に曲げて使用することができるフレキシブル面照明用の面状照明ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るシート状導光板は、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少なくとも１つの光入射面と、前記光出射面とは反対側の背面とを有し、内部に拡散粒子が分散された、厚さが１．２ｍｍ以下の薄型のシート状導光板であって、前記導光板は、前記光出射面に略垂直な方向に重なった２つ以上の層を有し、前記２つ以上の層の各層には、１種類以上の前記拡散粒子が互いに異なる粒子濃度で分散されており、前記２つ以上の層は、少なくとも、前記光出射面側に位置する第１層と、前記背面側に位置し、前記第１層と接する第２層とを有し、前記第２層は、前記光出射面に略平行な方向において、前記光出射面に略垂直な方向の厚さが変化し、その厚さが光入射面から遠ざかる方向において連続して増加して極大となる部分を少なくとも有する断面形状を成し、前記光出射面に略平行な方向に沿った位置における前記２つの層の前記光出射面に略垂直な方向の合成散乱断面積Ｓが前記光入射面から遠ざかるにつれて連続にかつ単調増加するように、前記拡散粒子が分散され、前記合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminは、下記式（１）を満足することを特徴とする。
Ａ・ｋ≦Ｓmax≦Ｂ・ｋ
Ｃ・ｋ≦Ｓmin≦Ｄ・ｋ                                            （１）
ここで、係数ｋは、基準となる画面サイズＶ０又は導光長Ｌ０（ｍｍ）に対する画面サイズＶ又は導光長Ｌ（ｍｍ）の比の逆数（ｋ＝Ｖ０／Ｖ＝Ｌ０／Ｌ）であり、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、前記基準画面サイズＶ０又は基準導光長Ｌ０において決まる定数である。
【００１５】
ここで、前記基準画面サイズＶ０が、２０型（２０インチ；対角長：５０８ｍｍ）の画面サイズである時、又は前記基準導光長Ｌ０が、２６９．５ｍｍである時、上記式（１）において、両側入射の場合、Ａ＝０．８３３、Ｂ＝２．１５０、Ｃ＝０．６７２、Ｄ＝１．５９０であり、片側入射の場合、Ａ＝１．０００、Ｂ＝１．７６１、Ｃ＝０．５００、Ｄ＝０．６４５であるのが好ましい。
また、前記第２層は、前記光出射面に略平行な方向において、前記光出射面に略垂直な方向の厚さが、少なくとも１つの極小値と、少なくとも１つの極大値とを有する断面形状を成すのが好ましい。
また、前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の対向する２つの端辺側に設けられた２つの光入射面であるのが好ましい。
また、前記第２層の前記断面形状は、３つの円弧、又は４つの円弧からなるのが好ましく、また、前記２つの光入射面のそれぞれの側に前記極小値を有し、前記２つの光入射面間の略中央に前記極大値を有するのが好ましく、また、前記２つの光入射面のそれぞれの側に前記極小値を形成する円弧を有し、前記２つの光入射面間の略中央に前記極大値を形成する円弧を有するのが好ましい。
また、前記第２層の厚さが、前記光出射面の略中央で最も厚いのが好ましい。
【００１６】
また、前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の１つの端辺側に設けられた１つの光入射面であり、前記第２層の前記断面形状は、前記１つの光入射面の側に前記極小値を有し、前記光出射面の他方の端辺側に前記極大値を有するのが好ましい。
また、前記第２層の前記断面形状は、前記１つの光入射面の側に前記極小値を形成する円弧を有し、前記光出射面の他方の端辺側に前記極大値を形成する円弧を有するのが好ましい。
また、前記２つ以上の層は、さらに、前記背面側に位置し、前記第２層と接する第３層とを有するのが好ましく、また、前記第２層と第３層との境界面は、前記光出射面に略平行であるのが好ましい。
【００１７】
また、前記光出射面に略平行な方向に進行する光の、前記１つの光入射面からもう１つの光入射面までの又は他端までの導光長が、２６０ｍｍ（２０型（２０インチ：対角長：５０８ｍｍ））以上、１３５０ｍｍ（１００型（１００インチ；対角長：２５４０ｍｍ））以下であり、前記拡散粒子の粒径が、４．５μｍ以上、１２．０μｍ以下であり、前記第２層に分散させる前記拡散粒子の濃度が、０．００５ｗｔ％以上、４．４３８ｗｔ％以下であり、前記第２層に分散させる前記拡散粒子の粒径及び濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記拡散粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．５，０．００５）、（４．５，１．０８５）、（７．０，０．０００６）、（７．０，１．６９３）、（１２．０，０．０１９）及び（１２．０，４．４３８）で囲まれる領域内にあるのが好ましい。具体的には、前記光出射面の対向する２つの端辺側に設けられた２つの光入射面から前記光が入射する両側入射の場合には、前記１つの光入射面から中央までの片側の前記光の導光長がそれぞれ１３０ｍｍ（２０型）以上、６７５ｍｍ（１００型）以下であり、合計の前記光の全導光長が２６０ｍｍ（２０型）以上、１３５０ｍｍ（１００型）以下であり、又は前記光出射面の一方の端辺側に設けられた１つの光入射面から前記光が入射する１辺入射の場合には、前記１つの光入射面から他端（前記光出射面の他方の端辺側）までの前記光の導光長が、２６０ｍｍ（２０型）以上、１３５０ｍｍ（１００型）以下であるのが好ましい。
また、前記第１層に分散させる前記拡散粒子の濃度が、０．０００４ｗｔ％以上、０．１９５ｗｔ％以下であり、前記第１層に分散させる前記拡散粒子の粒径及び濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記拡散粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．５，０．０００４）、（４．５，０．０４８）、（７．０，０．０００６）、（７．０，０．０７４）、（１２．０，０．００１５）及び（１２．０，０．１９５）で囲まれる領域内にあるのが好ましい。
【００１８】
また、前記少なくとも１つの光入射面から入射した光が前記光出射面から出射された割合を示す光の利用効率が７０％以上であり、前記光出射面の前記周辺部近傍から出射する光の輝度に対する前記光出射面の中央部から出射する光の輝度の割合を示す前記光出射面の輝度分布の中高度合が、０％超、４５％以下であり、前記光出射面の前記中央部の輝度分布が凸型であるのが好ましい。
また、前記背面が、前記光出射面に平行な平面であるのが好ましい。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様に係る面状照明装置は、上記第１の態様のシート状導光板と、前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源と、前記導光板及び前記光源を収納し、前記導光板の前記光出射面側に、前記光出射面よりも小さい開口部を有する筐体とを有することを特徴とする。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の第３の態様に係る面状照明ユニットは、上記第１の態様のシート状導光板と、該導光板の前記光出射面及び前記背面にそれぞれ配置される光学部材と、を含む複数の構成部材で構成される面状照明ユニットであって、該面状照明ユニット全体を構成する前記複数の構成部材は、下記式（３）で表わされる前記面状照明ユニット全体のたわみ剛性Ｄ［Ｎ・ｍ］が下記式（２）を満足するように構成されていることを特徴とする。
Ｄ＜１．３              ……（２）
【００２１】
【数１】
2013137927.tif 000003
ここで、ｋは、前記面状照明ユニットを構成する前記複数の構成部材の異なる材質の材料の種類数、Ｎｋは、材料ｋの部品点数、Ｅｋは、材料ｋのヤング率［Ｎ／ｍ２］、ｈｋは、材料ｋの厚さ［ｍｍ］、νは、ポアソン比である。
【００２２】
ここで、前記複数の構成部材は、さらに、前記導光板及び前記光学部材とを収容する筐体を含むものであるのが好ましい。
また、前記導光板の前記材料の材質は、アクリルであり、前記筐体を構成する部品の前記材料の材質は、アルミニウム合金であり、前記筐体の前記材料の厚さは、０．５ｍｍ以下であり、前記光学部材の厚さは、０．６ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明の第４の態様に係る面状照明装置は、上記第３の態様の面状照明ユニットと、該面状照明ユニットの前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、従来の導光板を用いた面照明ユニットでは実現できない、曲げても発光可能な、いわゆるフレキシブルな面状照明装置や面光源装置を実現することができる。
また、本発明によれば、大型、薄型な形状であり、かつ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、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい輝度分布、いわゆる中高または釣鐘状の明るさの中高の輝度分布を得ることができる。特に、本発明によれば、従来の平板導光板では達成できない高い効率（例えば、７０％以上）において、中高の輝度分布を同時に実現できる。
【００２５】
また、本発明によれば、導光板および筐体部品の厚さを薄型、特に、超薄型のシート状にすることで、同時に超軽量化を実現できる。
また、本発明によれば、２層シート状導光板の断面形状設計の手法も含まれているので、この手法に基づいて設計することで、背面側の第２層（下層）の断面形状を決定した場合に内部に分散させる拡散粒子条件を自由に選択することができ、設計の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るシート状導光板を用い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】図１に示す液晶表示装置のII−II線断面図である。
【図３】（Ａ）は、図２に示す面状照明装置の、III−III線矢視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（Ａ）は、図１及び図２に示す面状照明装置の光源の概略構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す光源の１つのＬＥＤを拡大して示す概略斜視図である。
【図５】図３に示すシート状導光板の形状を示す概略斜視図である。
【図６】図５に示すシート状導光板の層構造を説明するためのVI−VI線断面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明のシート状導光板の一例の画面サイズと合成散乱断面積の最大値及び最小値との関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明のシート状導光板の他の例の画面サイズと合成散乱断面積の最大値及び最小値との関係を示すグラフである。
【図９】本発明のシート状導光板の一例の上層に分散させる散乱粒子の粒子径［μｍ］と粒子濃度［ｗｔ％］の関係を示すグラフである。
【図１０】本発明のシート状導光板の一例の下層に分散させる散乱粒子の粒子径［μｍ］と粒子濃度［ｗｔ％］の関係を示すグラフである。
【図１１】本発明のシート状導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示すシート状導光板の設計方法で設計されたシート状導光板の第２層(下層)の断面形状の３つの例を示すグラフである。
【図１３】図１１に示すシート状導光板の設計方法で設計されたシート状導光板の５つの設計例についての導光位置に対する単位長さ当たりの合成散乱断面積を示すグラフである。
【図１４】図１１に示すシート状導光板の設計方法で設計されたシート状導光板の第２層(下層)の粒子濃度に対する入射光の利用効率及び出射光の中高度合を示すグラフである。
【図１５】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係るシート状導光板の他の一例を示す概略断面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係るシート状導光板の他の一例を示す概略断面図である。
【図１７】本発明に係る面状照明装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図１８】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明に係るシート状導光板の他の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明に係るシート状導光板、及びこれを用いる面状照明装置、並びにフレキシブル面照明用の面状照明ユニットを、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の態様に係るシート状導光板を用いる面状照明装置を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図２は、図１に示した液晶表示装置のII−II線断面図である。
また、図３（Ａ）は、図２に示した面状照明装置（以下「バックライトユニット」ともいう。）のIII−III線矢視図であり、図３（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２８】
液晶表示装置１０は、バックライトユニット２０と、そのバックライトユニット２０の光出射面側に配置される液晶表示パネル１２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。なお、図１においては、バックライトユニットの構成を示すため、液晶表示パネル１２の一部の図示を省略している。
【００２９】
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。
なお、本発明のシート状導光板が対象とする液晶表示パネル１２は、特に制限的ではないが、その画面サイズが、２０型（２０インチ（２０”）：対角長：５０８ｍｍ）以上、１００型（１００インチ（１００“）；対角長：２５４０ｍｍ）までの大画面であり、このようなサイズの画面を持つ薄型液晶テレビに用いられるものであるのが好ましく、より好ましくは、３７型（３７インチ（３７”）；対角長：９４０ｍｍ）以上の大画面であり、このような大画面を持つ大型かつ薄型液晶テレビに用いられるものである。このような液晶表示パネル１２の大画面サイズとしては、この他、例えば、４０型（４０インチ（４０”）；対角長：１０１６ｍｍ）、４２型（４２インチ（４２”）；対角長：１０６７ｍｍ）、４６型（４６インチ（４６”）；対角長：１１６８ｍｍ）、５２型（５２インチ（５２”）；対角長：１３２１ｍｍ）、５５型（５５インチ（５５”）；対角長：１３９７ｍｍ）、６５型（６５インチ（６５”）；対角長：１６５１ｍｍ）、７０型（７０インチ（７０“）；対角長：１７７８ｍｍ）、８０型（８０インチ（８０”）；対角長：２０３２ｍｍ）、９０型（９０インチ（９０“）；対角長：２２８６ｍｍ）などの大画面を挙げることができる。
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。
【００３０】
バックライトユニット２０は、本発明の第２及び第４の態様に係る面状照明装置を構成するが、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面２４ａを有する。
【００３１】
本実施形態におけるバックライトユニット２０は、図１、図２、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、２つの光源２８、本発明に係るシート状導光板（以下、単に導光板ともいう）３０及び光学部材ユニット３２を有する照明装置本体２４と、下部筐体４２、上部筐体４４、折返部材４６及び支持部材４８を有する筐体２６とを有する。また、図１に示すように筐体２６の下部筐体４２の裏側には、光源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。
【００３２】
まず、本発明の第１の態様のシート状導光板に先立ち、本発明の第３の態様に係る面状照明ユニット及びこれを用いる本発明の第４の態様の面状照明装置について説明する。
ここで、バックライトユニット２０は、発光面を凹凸に曲げて使用することができるフレキシブル面状照明用の、本発明の第３の態様に係る面状照明ユニット及びこれを用いる本発明の第４の態様の面状照明装置としても機能する。
本実施形態のバックライトユニット２０は、後述する矩形状の光出射面３０ａと、背面３０ｂと、光入射面３０ｃ、３０ｄとを有し、内部に拡散粒子が分散されたシート状の導光板３０と、この導光板３０の光出射面３０ａ及び背面３０ｂにそれぞれ配置される光学部材（光学部材ユニット３２の拡散シート３２ａ、３２ｃやプリズムシート３２ｂ、及び反射板３４、上下部誘導反射板３６、３８）と、導光板３０及びこれらの光学部材を収容する筐体２６とを含む複数の構成部材で構成される本発明の第３の態様に係る面状照明ユニットを含み、この面状照明ユニットとその導光板３０の光入射面３０ｃ、３０ｄに対面して配置され、筐体２６に収納される光源２８を備えるものである。以下の説明では、バックライトユニット２０は、面状照明ユニットをも表すものとする。
【００３３】
このようなバックライトユニット２０の全体を構成する複数の構成部材は、バックライトユニット２０全体の、下記式（３）で表わされるたわみ剛性Ｄ［Ｎ・ｍ］が下記式（２）を満足するように構成されているである必要がある。
Ｄ＜１．３              ……（２）
【００３４】
【数２】
2013137927.tif 000004
ここで、ｋは、バックライトユニット２０を構成する複数の構成部材の異なる材質の材料の種類数、Ｎｋは、材料ｋの部品点数、Ｅｋは、材料ｋのヤング率［Ｎ／ｍ２］、ｈｋは、材料ｋの厚さ［ｍｍ］、νは、ポアソン比である。
【００３５】
バックライトユニット２０全体のたわみ剛性Ｄを上記範囲に限定する理由は、このたわみ剛性Ｄが、上記範囲を満足すると、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置や、フレキシブル面光源装置等を実現することができるが、従来の導光板を用いた面照明ユニットのように、たわみ剛性Ｄが１．３Ｎ／ｍ２以上では、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置や、フレキシブル面光源装置等を実現できないからである。
なお、バックライトユニット２０全体のたわみ剛性Ｄの下限値は、特に限定されるものではなく、できるだけ低い方が良いが、使用される材料によって限度があるので、使用される材料に応じて決めれば良いが、導光板、筐体、フィルム等で構成する面状照明装置の実現可能性を考慮すると、０．２Ｎ／ｍ２以上であるのが好ましい。
なお、筐体がない両面出射タイプ又は両面発光タイプのような場合には、０．０４Ｎ／ｍ２以上であるのが好ましい。
【００３６】
本発明の第３の態様においては、バックライトユニット２０の全体を構成する複数の構成部材は、以下のような材料条件を満たすのが好ましい。
ここで、導光板３０を構成する材料は、光学的に透明な樹脂の材料であればどのようなものでも良い。このように導光板３０に用いられる透明樹脂の材料の材質としては、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）、アクリル樹脂、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）のような透明樹脂が挙げられるが、これらの中では、アクリル樹脂が好ましい。
また、導光板３０の材料の厚さは、１．２ｍｍ以下であるのが好ましい。その理由は、上記範囲を満足すると、曲げて使用しても、材料が壊れずに継続して使い続けられる条件、塑性変形しない条件を満足し、フレキシブル面状照明ユニットとして使用される場合に必要となる最小の曲率半径、例えば、Ｒ３００で曲げたときの応力が許容応力（比例限度）未満となるので、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置等を実現できるが、導光板３０の材料の厚さが１．２ｍｍ超では、上記曲率半径で塑性変形を起こす可能性があり、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置等を実現するのが困難となるからである。
なお、導光板３０の材料の厚さの下限値は、特に限定されるものではなく、導光板３０としての要求性能を満足できれば、できるだけ薄い方が良いが、使用される材料には限度があるので、使用される材料に応じて決めれば良いが、あまりに薄いと、強度が不足するし、強度的には可能であっても、しなやかに曲げることができず、折れたり、しわが生じたりして使用できなくなるので、実現可能性を考慮すると、０．３ｍｍ以上であるのが好ましい。
【００３７】
また、筐体２６を構成する部品、例えば下部筐体４２、上部筐体４４、折返部材４６及び支持部材４８等の材料の材質は、導光板３０及び光学部材ユニット３２の光学部材や反射板３４等の光学部材の折り曲げに応じて折り曲げることができ、導光板３０及び光学部材を曲げた状態、即ち湾曲した状態で収容して保持することができればどのようなものでも良いが、薄くても強度があり、かつ軽量であるのが好ましく、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレスシート、りん青銅シート等の金属や、金属フィラー入り樹脂などが挙げられるが、これらの中では、アルミニウム合金が好ましい。
また、筐体を構成する部品の材料の厚さは、０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。その理由は、上記範囲を満足すると、曲げて使用しても、材料が壊れずに継続して使い続けられる条件、塑性変形しない条件を満足し、フレキシブル面状照明ユニットとして使用される場合に必要となる最小の曲率半径、例えば、Ｒ３００で曲げたときの応力が許容応力（比例限度）未満となるので、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置等を実現できるが、筐体構成部品の材料の厚さが０．５ｍｍ超では、上記曲率半径で塑性変形を起こす可能性があり、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置等を実現するのが困難となるからである。
なお、上記材料の許容曲げ応力をσa、ヤング率をＥ、曲率半径をＲとする時、材料厚さｔの上限値ｔaは、ｔa＜ｔ＝２Ｒσa／Ｅを満足しなければならない。
なお、筐体構成部品の材料の厚さの下限値は、特に限定されるものではなく、フレキシブル面状照明ユニットとしての要求性能を満足できれば、できるだけ薄い方が良いが、使用される材料には限度があるので、使用される材料に応じて決めれば良いが、あまりに薄いと、強度が不足するし、強度的には可能であっても、しなやかに曲げることができず、折れたり、しわが生じたりして使用できなくなるので、実現可能性を考慮すると、０．３ｍｍ以上であるのが好ましい。
【００３８】
また、導光板３０の光出射面３０ａ及び背面３０ｂにそれぞれ配置される光学部材も、特制限的ではなく、薄いシート状のものが好ましいが、面状照明ユニットに通常用いられる光学部材であれば、どのようなものを用いても良い。例えば、光学部材として用いられる光出射面３０ａ側に配置される光学部材ユニット３２の拡散シート３２ａ、３２ｃ及びプリズムシート３２ｂ、並びに背面３０ｂに配置される反射板３４及び上下部誘導反射板３６、３８等も、通常、面状照明装置等に用いられる拡散フイルムや反射フイルム等の従来公知のものを用いれば良い。
ここで、使用される各光学部材の材料の厚さは、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。その理由は、筐体を構成する部品の材料の場合と同様である。
本発明の第３の態様に係る面状照明ユニットを構成するバックライトユニット２０は、基本的に以上のように構成される。
【００３９】
以下、バックライトユニット２０を構成する各構成部品について説明する。
照明装置本体２４は、光を出射する光源２８と、光源２８から出射された光を面状の光として出射する導光板３０と、導光板３０から出射された光を、散乱や拡散させてよりムラのない光とする光学部材ユニット３２とを有する。
【００４０】
まず、光源２８について説明する。
図４（Ａ）は、図１及び図２に示すバックライトユニット２０の光源２８の概略構成を示す概略斜視図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す光源２８の１つのＬＥＤチップのみを拡大して示す概略斜視図である。
図４（Ａ）に示すように、光源２８は、複数の発光ダイオードのチップ（以下「ＬＥＤチップ」という）５０と、光源支持部５２とを有する。
【００４１】
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を塗布したチップであり、所定面積の発光面５８を有し、この発光面５８から白色光を出射する。
つまり、ＬＥＤチップ５０の発光ダイオードの表面から出射された青色光が蛍光物質を透過すると、蛍光物質が蛍光する。これにより、ＬＥＤチップ５０からは、発光ダイオードが出射した青色光と、蛍光物質が蛍光して出射された光とにより白色光が生成され、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。
【００４２】
光源支持部５２は、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、３０ｄ）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、後述する導光板３０の第１光入射面３０ｃまたは第２光入射面３０ｄの長手方向に沿って、言い換えれば、光出射面３０ａと第１光入射面３０ｃとが交わる線と平行に、または、光出射面３０ａと第２光入射面３０ｄとが交わる線と平行に、アレイ状に配列され、光源支持部５２上に固定されている。
【００４３】
光源支持部５２は、銅やアルミニウム合金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。
【００４４】
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。言い換えれば、ＬＥＤチップ５０は、導光板３０の光出射面３０ａ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５０の配置間隔をｑとするとｑ＞ｂである。このように、ＬＥＤチップ５０の導光板３０の光出射面３０ａに垂直な方向の長さａ、配列方向の長さｂ、ＬＥＤチップ５０の配置間隔ｑの関係が、ｑ＞ｂ＞ａを満たすことが好ましい。
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。
【００４５】
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。
また、本実施形態では、ＬＥＤチップを１列に並べ、単層構造としたが、本発明はこれに限定されず、アレイ支持体に複数のＬＥＤチップ５０を配置した構成のＬＥＤアレイを複数個、積層させた構成の多層ＬＥＤアレイを光源として用いることもできる。このようにＬＥＤアレイを積層させる場合でもＬＥＤチップ５０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。このように、多層のＬＥＤアレイを積層させ、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。
【００４６】
次に、図２、図３（Ａ）、（Ｂ）、図５及び図６を参照して、本発明の第１の態様に係るシート状導光板３０について説明する。
導光板３０は、（Ａ）、（Ｂ）、図５及び図６に示すように、厚みの薄い直方体を成す透明なシート状であり、略矩形、例えば長方形形状の平坦な平面である光出射面３０ａと、この光出射面３０ａの反対側、つまり、導光板３０の背面側に位置し、光出射面３０ａと略同形状の平坦な平面である背面３０ｂと、光出射面３０ａの長辺側の両端面に、光出射面３０ａに対してほぼ垂直に形成された２つの光入射面（第１光入射面３０ｃと第２光入射面３０ｄ）とを有している。
【００４７】
なお、導光板３０の第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄには、それぞれに対向するように、上述した２つの光源２８が配置されている。ここで、本実施形態では、光出射面３０ａに略垂直な方向において、光源２８のＬＥＤチップ５０の発光面５８の長さと第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄの長さが略同じ長さであるのが好ましい。
このように、本実施形態のバックライトユニット２０では、２つの光源２８が、導光板３０をはさみこむように配置されている。つまり、所定間隔離間して向い合って配置された２つの光源２８の間に導光板３０が配置されている。
【００４８】
したがって、２つの光入射面３０ｃ及び３０ｄは、光出射面３０ａの対向する長辺側に対向して位置しており、それぞれ対向して配置された２つの光源２８から２つの光入射面３０ｃ及び３０ｄにそれぞれ入射した光は、光出射面３０ａの中央部（対向する短辺の２等分線）に向かって、光出射面３０ａに略平行に、導光板３０内の拡散粒子（詳細は後述する）によって散乱され拡散されつつ、導光板３０の内部を伝播し、光出射面３０ａから出射する。
【００４９】
ここで、本発明においては、第１光入射面３０ｃと第２光入射面３０ｄとの間の光が伝播する導光長Ｌは、２０型（インチ）の画面サイズ以上の液晶パネル１２を対象としているので、２６０ｍｍ以上である必要があり、最大１００型（インチ）の画面サイズの液晶パネル１２を対象とするので、１３５０ｍｍ以下であるのが好ましい。例えば、２０型（インチ）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、２６０ｍｍ〜２７０ｍｍであり、４０型（インチ）付近、即ち、３７型（インチ）、４０型（インチ）、４２型（インチ）及び４６型（インチ）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、５００ｍｍ以上、６３０ｍｍ以下であり、具体的には、４０型（インチ）の画面サイズで５３９ｍｍであり、例えば、５５型（インチ）付近、即ち、５２型（インチ）、５５型（インチ）及び６５型（インチ）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、７００ｍｍ以上、８８０ｍｍ以下、具体的には、５２型（インチ）の画面サイズで７００ｍｍであり、例えば、１００型（インチ）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、１２５０ｍｍ〜１３５０ｍｍであるのが良い。
なお、図３、図５及び図６等に示す両側入射の導光板３０の場合には、第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄに入射した光を各入射面３０ｃ及び３０ｄから中央まで導光すればよいので、各入射面３０ｃ及び３０ｄから入射した光の導光長は、両入射面３０ｃ及び３０ｄ間の距離の半分であれば良いが、本発明においては、導光長Ｌは、全体の導光長を表すものとして、両側入射の場合には、第１光入射面３０ｃと第２光入射面３０ｄとの間の距離で定義し、図１７等に示す片側入射の場合には、光入射面８０ｃと側面８０ｄとの間の距離で定義するものとする。
【００５０】
ここで、導光板３０は、その内部に光入射面３０ｃ及び３０ｄから入射した光を散乱して拡散させる拡散粒子を分散させているが、光出射面３０ａに略垂直な方向に重なった、互いに拡散粒子の粒子濃度の異なる２つの層、即ち光出射面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光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄは、それぞれ境界面ｚで第１層６０の側と第２層６２の側とに分けられ、第１層６０は、光出射面３０ａ側にある層であり、光出射面３０ａ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６０に対して背面３０ｂ側にある層であり、境界面ｚと背面３０ｂとで囲まれた断面の領域である。
【００５１】
また、第１層６０と第２層６２との境界面ｚは、光入射面３０ｃの長手方向に垂直な断面で見た際に、光出射面３０ａに略平行な方向において、光出射面３０ａに略垂直な方向における第２層６２の厚さが、光出射面３０ａの中央部（即ち、２等分線α上）において極大（図示例では最大）となり、この極大から、それぞれ第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄに向かって薄くなるように連続的に変化し、さらに、第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄの手前でそれぞれ極小（図示例では最小）となり、これらの極小から、それぞれ第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄに向かって厚くなるように連続的に変化している。
【００５２】
具体的には、図６に示すように、光入射面３０ｃの長手方向に垂直な、境界面ｚの断面形状は、光出射面３０ａの中央部における、光出射面３０ａに向かって凸の曲線、好ましくは１つの円弧Ｒ１（曲率半径Ｒ１）と、この凸の曲線に滑らかに接続され、それぞれ光入射面３０ｃ、３０ｄに接続される２つの凹の曲線、好ましくは２つの円弧Ｒ２（曲率半径Ｒ２）とからなる。
なお、凹凸の曲線は、円弧に限定されず、楕円、放物線、双曲線等の２次曲線の一部であっても、３次以上の高次曲線や三角関数やその他の曲線の一部であっても良い。また、凸の曲線と凹の曲線との接続部分や、凹の曲線と光入射面３０ｃ、３０ｄとの接続部分に直線部分が含まれていても良い。
【００５３】
したがって、図６に示す導光板３０においては、上記の断面における境界面ｚの断面形状、即ち第２層６２の断面形状は、曲率半径Ｒ１の１つの円弧Ｒ１と、曲率半径Ｒ２の２つの円弧Ｒ２との３つの円弧からなる。したがって、第２層６２の厚さは、光出射面３０ａの中央部の1つの極大値と、それぞれ光入射面３０ｃ及び３０ｄの側の２つの極小値との３つの極値からなる。
なお、本明細書では、曲線の凹凸は、光出射面３０ａに向かって言い、光出射面３０ａ側を上側、背面３０ｂ側を下側と呼ぶこともある。
【００５４】
上述したように、本発明の導光板３０は、母材となる透明樹脂に、光を散乱して拡散させるための拡散粒子（以下、散乱粒子という）が混錬分散されて形成されているものである。
導光板３０に用いられる透明樹脂の材料としては、上述のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。
導光板３０に混錬分散させる散乱粒子としては、トスパール、シリコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマなどの微粒子を用いることができる。
【００５５】
本発明の第１の態様に係る導光板３０では、散乱粒子は、第１層６０と第２層６２とにおいて異なる粒子濃度で分散されるが、光入射面３０ｃ及び３０ｄから、それぞれ光出射面３０ａに略平行な方向に沿った導光位置における第１層６０と第２層６２の、光出射面３０ａに略垂直な方向の、単位長さ当たりの合成散乱断面積Ｓが、光入射面３０ｃ及び３０ｄからそれぞれ遠ざかるにつれて、即ち導光位置（長さ又は距離）が大きくなるにつれて連続にかつ単調増加する部分を少なくとも有するように分散されている必要がある。即ち、導光板３０は、単位長さ当たりの合成散乱断面積Ｓが、極小値又は最小値から、光入射面３０ｃ及び３０ｄからの導光距離に応じて連続的に単調増加して極大値又は最大値に至る部分を有している必要がある。
なお、詳細は後述するが、図１７に示すバックライトユニット７０の１辺（片側）入射の導光板８０の第１層８２及び第２層８４についても、それぞれ、２辺（両側）入射の導光板３０の第１層６０及び第２層６２と同様である。以下では、主に、両側入射の導光板３０の第１層６０及び第２層６２を代表例として説明し、同様な説明は省略するが、必要に応じて、片側入射の導光板８０の第１層８２及び第２層８４についても説明する。
【００５６】
そして、この単位長さ当たりの合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓｍｉｎは、下記式（１）を満足する必要がある。
Ａ・ｋ≦Ｓmax≦Ｂ・ｋ
Ｃ・ｋ≦Ｓmin≦Ｄ・ｋ                                            （１）
ここで、係数ｋは、基準となる画面サイズＶ０又は導光長Ｌ０に対する画面サイズＶ又は導光長Ｌの比の逆数（ｋ＝Ｖ０／Ｖ＝Ｌ０／Ｌ）であり、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、基準画面サイズＶ０又は基準導光長Ｌ０において決まる定数である。
ここで、本発明の導光板は、単位長さ当たりの合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓｍｉｎは、上記式（１）を満足することにより、大型、薄型な形状であっても、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、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高または釣鐘状の明るさの中高分布を得ることができる。
【００５７】
なお、基準画面サイズＶ０が、２０型（インチ）の画面サイズである時、又は基準導光長Ｌ０が、２６９．５ｍｍである時、定数Ａ（ｍｍ２）、Ｂ（ｍｍ２）、Ｃ（ｍｍ２）及びＤ（ｍｍ２）の値は、
図３、図５及び図６等に示すような両側入射の場合には、Ａ＝０．８３３（ｍｍ２）、Ｂ＝２．１５０（ｍｍ２）、Ｃ＝０．６７２（ｍｍ２）、Ｄ＝１．５９０（ｍｍ２）であり、
一方、後述の図１７等に示すような片側入射の場合には、Ａ＝１．０００（ｍｍ２）、Ｂ＝１．７６１（ｍｍ２）、Ｃ＝０．５００（ｍｍ２）、Ｄ＝０．６４５（ｍｍ２）であるのが好ましい。
【００５８】
即ち、このような両側入射の場合には、例えば、画面サイズＶが、２０型（インチ）の基準画面サイズＶ０であり、導光長Ｌが２６９．５ｍｍの基準導光長Ｌ０である場合には、上記式（１）は、下記式（１ａ）で表される。
０．８３３（ｍｍ２）≦Ｓmax≦２．１５０（ｍｍ２）
０．６７２（ｍｍ２）≦Ｓmin≦１．５９０（ｍｍ２）                （１ａ）
また、例えば、画面サイズＶが、４０型（インチ）であり、導光長Ｌが５３９ｍｍである場合には、上記式（１）は、下記式（１ｂ）で表される。
０．４１７（ｍｍ２）≦Ｓmax≦１．０７５（ｍｍ２）
０．３３６（ｍｍ２）≦Ｓmin≦０．７９５（ｍｍ２）                （１ｂ）
また、例えば、画面サイズＶが、４６型（インチ）であり、導光長Ｌが６２０ｍｍである場合には、上記式（１）は、下記式（１ｃ）で表される。
０．３６２（ｍｍ２）≦Ｓmax≦０．９３５（ｍｍ２）
０．２９２（ｍｍ２）≦Ｓmin≦０．６９１（ｍｍ２）                （１ｃ）
また、例えば、画面サイズＶが、１００型（インチ）であり、導光長Ｌが１３４７．５ｍｍである場合には、上記式（１）は、下記式（１ｄ）で表される。
０．１６７（ｍｍ２）≦Ｓmax≦０．４３０（ｍｍ２）
０．１３５（ｍｍ２）≦Ｓmin≦０．３１８（ｍｍ２）                （１ｄ）
【００５９】
以上から、両側入射の場合、画面サイズＶが２０型（インチ）から１００型（インチ）までの範囲では、図７(ａ)及び（ｂ）に示すグラフのように、画面サイズ（型（インチ））を横軸とし、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓｍｉｎをそれぞれ縦軸とする時、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax（ｍｍ２）が、４点（２０，０．８３３）、（４０，０．４１７）、（４６，０．３６２）及び（１００，０．１６７）を通る双曲線の線分と、４点（２０，２．１５０）、（４０、１．０７５）、（４６、０．９３５）及び（１００，０．４３０）を通る双曲線の線分とで囲まれる領域内にあるのが好ましく、合成散乱断面積Ｓの最小値Ｓｍｉｎ（ｍｍ２）が、４点（２０，０．６７２）、（４０，０．３３６）、（４６，０．２９２）及び（１００，０．１３５）を通る双曲線の線分と、４点（２０，１．５９０）、（４０，０．７９５）、（４６，０．６９１）及び（１００，０．３１８）を通る双曲線の線分とで囲まれる領域内にあるのが好ましい。
【００６０】
また、片側入射の場合には、例えば、画面サイズＶが、２０型（インチ）の基準画面サイズＶ０であり、導光長Ｌが２６９．５ｍｍの基準導光長Ｌ０である場合には、上記式（１）は、下記式で表される。
このような両側入射の場合には、例えば、画面サイズＶが、２０型（インチ）の基準画面サイズＶ０であり、導光長Ｌが２６９．５ｍｍの基準導光長Ｌ０である場合には、上記式（１）は、下記式（１ｅ）で表される。
１．０００（ｍｍ２）≦Ｓmax≦１．７６１（ｍｍ２）
０．５００（ｍｍ２）≦Ｓmin≦０．６４５（ｍｍ２）                （１ｅ）
また、例えば、画面サイズＶが、４０型（インチ）であり、導光長Ｌが５３９ｍｍである場合には、上記式（１）は、下記式（１ｆ）で表される。
０．５００（ｍｍ２）≦Ｓmax≦０．８８１（ｍｍ２）
０．２５０（ｍｍ２）≦Ｓmin≦０．３２３（ｍｍ２）                （１ｆ）
また、例えば、画面サイズＶが、４６型（インチ）であり、導光長Ｌが６２０ｍｍである場合には、上記式（１）は、下記式（１ｇ）で表される。
０．４３５（ｍｍ２）≦Ｓmax≦０．７６６（ｍｍ２）
０．２１７（ｍｍ２）≦Ｓmin≦０．２８０（ｍｍ２）                （１ｇ）
また、例えば、画面サイズＶが、１００型（インチ）であり、導光長Ｌが１３４７．５ｍｍである場合には、上記式（１）は、下記式（１ｈ）で表される。
０．２００（ｍｍ２）≦Ｓmax≦０．３５２（ｍｍ２）
０．１００（ｍｍ２）≦Ｓmin≦０．１２８（ｍｍ２）                （１ｈ）
【００６１】
以上から、片側入射の場合、画面サイズＶが２０型（インチ）から１００型（インチ）までの範囲では、図８(ａ)及び（ｂ）に示すグラフのように、画面サイズ（型（インチ））を横軸とし、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓｍｉｎをそれぞれ縦軸とする時、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax（ｍｍ２）が、４点（２０，１．０００）、（４０、０．５００）、（４６、０．４３５）及び（１００，０．２００）を通る双曲線の線分と、４点（２０，１．７６１）、（４０、０．８８１）、（４６、０．７６６）及び（１００，０．３５２）を通る双曲線の線分とで囲まれる領域内にあるのが好ましく、合成散乱断面積Ｓの最小値Ｓｍｉｎ（ｍｍ２）が、４点（２０，０．５００）、（４０、０．２５０）、（４６、０．２１７）及び（１００，０．１０）を通る双曲線の線分と、４点（２０，０．６４５）、（４０、０．３２３）、（４６、０．２８０）及び（１００，０．１２８）を通る双曲線の線分とで囲まれる領域内にあるのが好ましい。
【００６２】
ここで、単位長さ当たりの合成散乱断面積Ｓ［ｍｍ２］は、下記式（４）、（５）及び（６）から以下のようにして算出することができる。
【数３】
2013137927.tif 000005
【数４】
2013137927.tif 000006
【数５】
2013137927.tif 000007
【００６３】
但し、σｘ（σ［ｍｍ２］）は導光板３０の各導光位置ｘにおける合成散乱断面積、△ｘは単位長さ、ａは散乱粒子の粒径、Ｔは導光板３０の厚さ、ｔｘ１及びｔｘ２（ｔｘｉ、ｉ＝１，２）は導光位置xにおける第１層（上層）６０及び第２層（下層）６０の厚さ、Ｎ1及びＮ２（Ｎｉ、ｉ＝１，２）は各導光位置ｘにおける第１層６０及び第２層６２の断面粒子数、Ｃｉ[ｗｔ％]（ｉ＝１，２）は第１層６０及び第２層６２の粒子濃度、ｄｐ及びｄｍは散乱粒子及び母材の比重である。また、Ｑsca1及びＱsca2[mm2]（Ｑscai、ｉ＝１，２）は、第１層６０及び第２層６２に分散している散乱粒子の散乱効率であり、散乱粒子条件（散乱粒子及び母材の屈折率及び波長）からＭｉｅ理論に基づき求められる。
【００６４】
本発明においては、導光位置における第１層６０及び第２層６２の合成散乱断面積Ｓが光入射面３０ｃ及び３０ｄからそれぞれ遠ざかる（導光位置が大きくなる）につれて連続にかつ単調増加するように散乱粒子が分散され、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓｍｉｎが上記式（１）を満足するという本発明の散乱粒子分散条件を満足する必要がある。
ところで、本発明では、この粒子分散条件を満足すれば、第１層６０及び第２層６２に分散される散乱粒子の粒子濃度はどのようなものであっても良いが、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、０≦Ｎｐｏ＜Ｎｐｒとするのが好ましい。即ち、導光板３０は、光出射面３０ａ側の第１層６０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のが好ましい。なお、本発明では、第１層６０の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐｏは０、即ち第１層６０は、散乱粒子が分散されていない母材透明樹脂のみからなる層であっても良い。
【００６５】
上述のように、本実施形態の導光板３０では、第１層６０よりも散乱粒子の粒子濃度の高い第２層６２の厚さが、出射面３０ａの中央部で厚くなる１つの極大値（図示例では最も厚くなる最大値）と、光入射面３０ｃ及び３０ｄの近傍でそれぞれ薄くなる２つの極小値（図示例では最も薄くなる最小値）とを有するように連続的に変化させることにより、散乱粒子の合成散乱断面積を、出射面３０ａの中央部で極大値（最大値）を取り、光入射面３０ｃ及び３０ｄの各近傍でそれぞれ極小値（最小値）を取るように変化させている。
その結果、本実施形態の導光板３０においては、上述した合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓｍｉｎが、上記式（１）を満足するように、互いに異なる粒子濃度で散乱粒子を分散させた第１層６０及び第２層６２を形成することができ、大型、薄型な形状であっても、光の利用効率が高く、例えば７０％以上、輝度むらが少ない光を出射することができ、中央部付近が周辺部に比べて明るい中高分布、例えば０％超４５％以下、好ましくは１０％以上４５％以下の中高分布を得ることができる。
【００６６】
また、境界面ｚの形状を調整する場合には、本発明の散乱粒子分散条件を満足する範囲内で、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３０ａ側の第１層６０の粒子濃度を低くするものでは、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げることができる。
【００６７】
ここで、図示例の導光板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及び第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。
【００６８】
なお、導光板３０では、光源２８から出射され、第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄから入射した光は、導光板３０の第１層６０と第２層６２の内部に含まれる散乱粒子（散乱体）によって散乱されつつ、光出射面３０ａに略平行に導光板３０の内部を進行して通過し、直接光出射面３０ａから出射され、又は一旦背面３０ｂから漏出し、導光板３０の背面３０ｂ側に配置された反射板３４（詳細は後述する）によって反射され、再び導光板３０の内部に入射した後、光出射面３０ａから出射される。
【００６９】
ここで、導光板３０の第１層６０と第２層６２の内部に分散させる散乱粒子の好ましい例について説明する。
ここで、本発明の導光板３０の第１層６０と第２層６２に分散させる散乱粒子の粒径は、特に制限的ではないが、第２層６２に分散させる散乱粒子の粒径は、４．５μｍ以上、かつ１２．０μｍ以下であるのが好ましい。その理由は、高い散乱効率を得ることができ、前方散乱性が大きくかつ波長依存性が少なく、色むらがないように選択できるからである。
なお、本発明の導光板３０の第１層６０と第２層６２に分散させる散乱粒子の最適な粒子径選択については、波長依存性の観点に加え、以下の点をも考慮するのが好ましい。
まず、単一の粒子による散乱光強度分布（角度分布）においては、前方０〜５°に散乱する光が９０％以上となる条件を満たすようにするのが好ましい。なぜならば、本発明の導光板３０は、例えば、１００型（インチ）の画面サイズに対応する場合、導光板３０の側面の光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄから最低でも６７５ｍｍ以上の距離、後述する片側入射の導光板８０の場合は、光入射面８０ｃ（図１７参照）から最低１３５０ｍｍ以上の距離を導光する必要があるからである。
【００７０】
このため、第２層６２に分散させる散乱粒子の粒子径が、４．５μｍより小さいと、即ち４．５μｍ未満では、散乱が等方性となるため、上記条件を満たすことができなくなるからである。その結果、母材としてアクリル樹脂、散乱粒子としてシリコーン樹脂を選択することもできる。
一方、第２層６２に分散させる散乱粒子の粒径が、１２．０μｍより大きいと、即ち１２．０μｍ超では、散乱粒子の前方散乱性が強くなりすぎるため、系内の平均自由行程が大きくなり、散乱回数が減少することから、入射端付近で光源（ＬＥＤ）２８間の輝度ムラ（ホタルムラ）が現れてしまうため、上限値は、１２．０μｍに制限されるのが良い。
その理由は、粒子濃度が高すぎる場合、中高分布を実現できなくなるからであり、粒子濃度が低すぎる場合、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が７０％以上を満たさなくなるからである。
【００７１】
このように、本発明では、散乱粒子の粒子径の限定範囲に含まれる最適な粒径（散乱粒子屈折率と母材屈折率との組み合わせ）を選択することにより、波長ムラのない出射光を得ることができる。
なお、上述した例では、単一粒径の散乱粒子を用いているが、本発明はこれに限定されず、複数粒径の散乱粒子を混合して用いても良い。
また、本発明では、上述した例のように、導光板３０の第１層６０と第２層６２の内部に分散させる散乱粒子として、同一の粒子径の同一の散乱粒子を用いるのが好ましいが、本発明はこれに限定されず、上述した本発明の散乱粒子分散条件を満足できれば、異なる散乱粒子を用いても良い。
【００７２】
また、散乱粒子の粒子濃度は、上述したように、導光板３０の第１層６０と第２層６２とで異ならしめることが好ましいが、本発明の導光板３０の導光長が２６０ｍｍ〜１３５０ｍｍである場合、第１層６０では、０．０００４ｗｔ％以上、０．１９５ｗｔ％以下であるのが好ましく、第２層６２では、０．００１ｗｔ％以上、４．４３８ｗｔ％以下であるのが好ましい。
【００７３】
即ち、導光長Ｌが２６０ｍｍ〜１３５０ｍｍである場合には、第１層６０では、粒子径を４．５μｍ以上、１２．０μｍ以下、粒子濃度を０．０００４ｗｔ％以上、０．１９５ｗｔ％以下とするのが良く、第２層６２では、粒子径を４．５μｍ以上、１２．０μｍ以下、粒子濃度を０．００１ｗｔ％以上、４．４３８ｗｔ％以下とするのが良い。
【００７４】
具体的には、第１層６０では、粒子径が４．５μｍの場合、粒子濃度を０．０００４ｗｔ％以上、０．０４８ｗｔ％以下とするのが良く、粒子径が７．０μｍの場合、粒子濃度を０．０００６ｗｔ％以上、０．０７５ｗｔ％以下とするのが良く、粒子径が１２．０μｍの場合、粒子濃度を０．００１５ｗｔ％以上、０．１９５ｗｔ％以下とするのが良い。
即ち、第１層（上層）６０では、図９に示すグラフのように、散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および粒子濃度が、６点（４．５，０．０００４）、（４．５，０．０４８）、（７．０，０．０００６）、（７．０，０．０７５）、（１２．０，０．００１５）及び（１２．０，０．１９５）で囲まれる領域内にあるのが好ましい。
なお、後述する図１７等に示す片側入射の導光板８０の第１層（上層）８２の場合も、同様に、散乱粒子の粒径及び粒子濃度が上記領域内にあるのが好ましい。
【００７５】
また、第２層６２では、粒子径が４．５μｍの場合、粒子濃度を０．００１ｗｔ％以上、１．０８５ｗｔ％以下とするのが好ましく、より好ましくは０．００２ｗｔ％以上、０．５８０ｗｔ％以下、最も好ましくは、０．０２２ｗｔ％以上、０．４５２ｗｔ％以下とするのが良く、粒子径が７．０μｍの場合、粒子濃度を０．００１ｗｔ％以上、１．６９３ｗｔ％以下とするのが好ましく、より好ましくは０．００２ｗｔ％以上、０．７０７ｗｔ％以下、最も好ましくは、０．０２７ｗｔ％以上、０．５５１ｗｔ％以下とするのが良く、粒子径が１２．０μｍの場合、粒子濃度を０．００２ｗｔ％以上、４．４３８ｗｔ％以下とするのが好ましく、より好ましくは０．００８ｗｔ％以上、２．８６９ｗｔ％以下、最も好ましくは、０．１０８ｗｔ％以上、２．２３５ｗｔ％以下とするのが良い。
即ち、第２層（下層）６２では、図１０に示すグラフのように、散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および粒子濃度が、６点（４．５，０．００１）、（４．５，１．０８５）、（７．０，０．００１）、（７．０，１．６９３）、（１２．０，０．００２）及び（１２．０，４．４３８）で囲まれる領域内にあるのが好ましい。
なお、片側入射の導光板８０の第２層（下層）８４（図１７参照）の場合も、同様に、散乱粒子の粒径及び粒子濃度が上記領域内にあるのが好ましく、より好ましくは、粒子濃度を、粒子径が４．５μｍの場合、０．００１ｗｔ％以上、０．３６３ｗｔ％以下、最も好ましくは、０．０１０ｗｔ％以上、０．３６３ｗｔ％以下、粒子径が７．０μｍの場合、０．００１ｗｔ％以上、０．４４３ｗｔ％以下、最も好ましくは、０．０１２ｗｔ％以上、０．４４３ｗｔ％以下、粒子径が１２．０μｍの場合、０．００２ｗｔ％以上、１．７９７ｗｔ％以下、最も好ましくは、０．０４９ｗｔ％以上、１．７９７ｗｔ％以下とするのが良い。
【００７６】
上述したように、本発明の導光板３０において、第１層６０及び第２層６２内の散乱粒子の粒径および粒子濃度が、片側入射の導光板８０の第１層８２及び第２層８４（図１７参照）の場合も、同様に、図９や図１０に示すグラフの６点で囲まれた領域内にある必要がある理由は、この領域を外れると、粒子濃度が高すぎる場合には、０％超４５％未満の中高な輝度分布を実現できないし、粒子濃度が低すぎる場合には、光が突き抜けて透過してしまうために光利用効率７０％以上を満たさなくなるからであり、粒径が小さすぎる場合には、光利用効率はよくなるが、中高な輝度分布を実現できないし、粒径が大きすぎる場合には、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低いからである。
【００７７】
導光板３０の第１層６０と第２層６２とが上記関係を満たすことで、導光板３０は、粒子濃度が低い第１層６０では、入射した光をあまり散乱せずに導光板３０の奥（中央）まで導光することができ、導光板の中央に近づくにつれて、粒子濃度が高い第２層６２により光を散乱して、光出射面３０ａから出射する光の量を増やすことができる。つまり、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
ここで、粒子濃度［ｗｔ％］とは、母材の重量に対する散乱粒子の重量の割合である。
【００７８】
また、本発明のシート状導光板の厚さは、上述したように、１．２ｍｍ以下である必要がある。即ち、本発明のシート状導光板の厚さは、厚さ１．２ｍｍ超の導光板、特に、従来の４ｍｍ程度の厚さの印刷導光板では問題とならないドットパターンが認識される等の問題を生じさせる厚さであるので、フィルム状の、いわゆる導光シートであってもよい。
特に、本発明では、厚さ１ｍｍ以下のフィルム状の導光板、いわゆる導光シートであるのが好ましい。
なお、本発明の２層に異なる粒子濃度の散乱粒子を混練分散させた、フィルム状の導光板の作製方法としては、１層目となる、散乱粒子を含有するベースフィルムを押し出し成型法等で作製し、作製したベースフィルム上に、散乱粒子を分散させたモノマー樹脂液体（透明樹脂の液体）を塗布した後、紫外線や可視光を照射して、モノマー樹脂液体を硬化させることで、所望の粒子濃度の２層目を作製して、フィルム状の導光板とする方法のほか、２層押し出し成形法等がある。
特に、導光板を厚さ１ｍｍ以下のフィルム状の導光シートとした場合でも、２層の導光板とすることで、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
【００７９】
導光板の厚さを薄くするほど導光板が軽量化し、また材料費が削減できるメリットがあるが、  厚さが小さ過ぎると、光入射面が小さくなり、光源のサイズも小さくなり、光量も少なくなるため、光源からの光入射が少なくなり、光出射面から十分な輝度の光を出射することができない。逆に、厚さが大き過ぎると、重量が重すぎて液晶表示装置などの光学部材として適さないし、中高な輝度分布を達成する粒子濃度で拡散粒子を分散させると、周辺部で光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が低下し、逆に、光利用効率を高くする粒子濃度で拡散粒子を分散させると、中高の輝度分布を実現できない。したがって、導光板の使用用途に合わせて、光源の種類（サイズ）及び導光板の厚さを選択すればよい。なお、本発明においては、１．２ｍｍの導光板では、その要求性能から導光板厚さ方向の発光部分の幅が１〜１．１ｍｍ程度の３×１．４ｍｍのＬＥＤを光源として使用すれば良い。なお、少ない光束でも間接照明として使用可能な照明用途ではこのような制約はないので、携帯電話用に用いられるような０．１〜０．５ｍｍ程度のＬＥＤを用いることができる。したがって、本発明の厚さ０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下のフィルム状の導光シートを使用できる。
【００８０】
また、本発明の導光板３０の第１層６０及び第２層６２の厚さ及びその形状、例えば円弧Ｒ１及びＲ２は、第１層６０及び第２層６２の内部に分散させる散乱粒子の分散条件、上記式（１）を含む上記した本発明の散乱粒子分散条件を満足する厚さとする必要があるが、上記散乱粒子分散条件を満足すれば、特に制限的ではない。しかしながら、第１層６０及び第２層６２の厚さ及びその形状は、製造のし易さ、例えば、２層を同時に溶融押出する押出装置や、溶融押出するライン速度等の制約に応じて決定すればよい。
例えば、導光板３０の場合、第２層６２の最大厚さは、製造安定性や高効率を実現するためには、導光板３０の厚みに近ければ近いほど、好ましい。また、第２層６２の最小厚さの割合は、最大厚みに対し、１／４以下となることがより好ましく、製造安定性を考慮すると１／１０程度が最も好ましい。
【００８１】
なお、第２層６２の形状、即ち凹凸の曲線、例えば円弧Ｒ１及びＲ２については、導光板３０のサイズと、第２層６２の最大厚さ及び最小厚さ等に応じて決定すれば良い。
例えば、１．２ｍｍの導光板３０において、導光長Ｌが２６０ｍｍ≦Ｌ≦１３５０ｍｍである場合には、上述した第２層６２の最大厚さとなる凸の円弧Ｒ１の曲率半径Ｒ１は、１４１７ｍｍ≦Ｒ１≦８４３７５０ｍｍ、上述した第２層６２の最小厚さとなる凹の円弧Ｒ２の曲率半径Ｒ２は、３３３３ｍｍ≦Ｒ２≦８６６６６７ｍｍであるのが好ましい。ここで、曲率半径Ｒ１及びＲ２は、導光長Ｌが２６０ｍｍ≦Ｌ≦２７０ｍｍである場合、１４１７ｍｍ≦Ｒ１≦３５０００ｍｍ、３３３３ｍｍ≦Ｒ２≦３３３３３ｍｍであるのがより好ましく、導光長Ｌが５００ｍｍ≦Ｌ≦６１５ｍｍである場合には、５０００ｍｍ≦Ｒ１≦１３５０００ｍｍ、１３３３３ｍｍ≦Ｒ２≦１３５０００ｍｍであるのがより好ましく、導光長Ｌが７００ｍｍ≦Ｌ≦８５０ｍｍである場合には、１２９９１ｍｍ≦Ｒ１≦３５６５８６ｍｍ、３５５５６ｍｍ≦Ｒ２≦３６６６６７ｍｍであるのがより好ましく、導光長Ｌが１２５０ｍｍ≦Ｌ≦１３５０ｍｍである場合、３０７９６ｍｍ≦Ｒ１≦８４３７５０ｍｍ、８１１９７ｍｍ≦Ｒ２≦８６６６６７ｍｍであるのがより好ましい。
【００８２】
なお、導光板３０の厚さが１．２ｍｍと異なる場合には、その違いに応じて、上記範囲を変更すれば良い。
例えば、０．６ｍｍの導光板３０において、導光長Ｌが２６０ｍｍ≦Ｌ≦１３５０ｍｍである場合には、上述の曲率半径Ｒ１は、２８３３ｍｍ≦Ｒ１≦１６８７５００ｍｍ、上述の曲率半径Ｒ２は、６６６７ｍｍ≦Ｒ２≦１７３３３３３ｍｍであるのが好ましい。即ち、０．６ｍｍの導光板３０においては、好ましい数値範囲も、より好ましい数値範囲も、１．２ｍｍの場合の数値の２倍に設定すればよい。
また、０．３ｍｍの導光板３０において、導光長Ｌが２６０ｍｍ≦Ｌ≦１３５０ｍｍである場合には、上述の曲率半径Ｒ１は、５６６７ｍｍ≦Ｒ１≦３３７５０００ｍｍ、上述の曲率半径Ｒ２は、１３３３３ｍｍ≦Ｒ２≦３４６６６６７ｍｍであるのが好ましい。即ち、０．３ｍｍの導光板３０においては、好ましい数値範囲も、より好ましい数値範囲も、１．２ｍｍの場合の数値の４倍、又は０．６ｍｍの場合の数値の２倍に設定すればよい。
更に、図１７に示す後述の片側（１辺）入射の場合は、図２、図５及び図６に示す上述の両側（２辺）入射の場合の４倍にすれば良い。例えば、１．２ｍｍの板厚の場合では、導光長Ｌが、１０４０ｍｍ≦Ｌ≦５４００ｍｍである場合には、上述した第２層６２の最大厚さとなる凸の円弧Ｒ１の曲率半径Ｒ１は、５６６７ｍｍ≦Ｒ１≦３３７５０００ｍｍ、上述した第２層６２の最小厚さとなる凹の円弧Ｒ２の曲率半径Ｒ２は、１３３３３ｍｍ≦Ｒ２≦３４６６６６７ｍｍであるのが好ましい。
【００８３】
本発明の導光板は、基本的に以上のように構成されるが、以下のようにして設計することができる。
図１１は、本発明の導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。
以下では、図１及び図２に示す液晶表示装置１０のバックライトユニット２０に用いられる図２、図３、図５及び図６に示す第１層（以下、上層ともいう）６０及び第２層（以下、下層ともいう）からなる２層導光板３０を設計する場合を代表例として説明する。
まず、図１１に示すように、ステップＳ１０において、本発明の導光板３０を用いるバックライトユニット２０が適用される液晶表示装置１０の画面サイズ（光出射面３０ａの有効な画面エリア）から、画面サイズの短辺長さに、上部筺体４４で覆われる部分の長さ（ミキシングゾーン長を含む）として、いわゆる額縁の幅として１０〜３０ｍｍを加えて、導光長Ｌを決定する。厳密には、光源２８の設置位置（ＬＥＤの発光面と導光板３０の光入射面３０ｃ、３０ｄとの距離）等も考慮されて導光長Ｌが決定される。
【００８４】
次に、ステップＳ１２において、用途や画面サイズ、決定された導光長Ｌに基づいて、バックライトユニット２０全体のたわみ剛性Ｄが上記式（２）を満たすように、バックライトユニット２０を構成する複数の構成部材の材質、厚さ、及び部材点数、即ち、導光板３０の材質、厚さ、及び筐体２６の構成部品の材質、厚さ等を決定する。
即ち、導光板３０の材質及び厚さ、筐体２６の構成部品の材質及び厚さ、並びに使用される光学部材の材質及び厚さを用いて、バックライトユニット２０全体のたわみ剛性Ｄを上記式（３）から求め、求められたたわみ剛性Ｄが上記式（２）のたわみ剛性条件を満たすように、構成部材の材質、厚さ、及び部材点数、即ち、導光板３０の材質及び厚さ、筐体２６の構成部品の材質及び厚さ、並びに使用される光学部材の材質及び厚さの組み合わせを求める。こうして、導光板３０の材質及び厚さが決定される。
続いて、ステップＳ１４において、導光板３０の下層６２の断面形状（画面に垂直で、画面サイズの短辺に平行な断面の形状）を決定する。具体的には、導光板３０の厚さに応じて、下層最大厚さ及び下層最小厚さ（上層最大厚さ）を決定し、それらに基づいて、下層厚さの極大値（下層最大厚さ）を構成する１つの凸の円弧Ｒ１及び下層厚さの極小値（下層最小厚さ）を構成する２つの凹の円弧Ｒ２を決定する。その結果、導光板３０の上層６０の断面形状も自動的に決定される。
例えば、導光板３０の画面サイズが４０型で、導光長Ｌが５４０ｍｍ、厚さが１．０ｍｍである時、下層６２の断面形状として、図１２にそれぞれ実線、点線及び１点鎖線で示す３つの下層断面Ａ、Ｂ及びＣを決定することができる。
この時の、下層断面Ａ、Ｂ及びＣの下層最大厚さ、下層最小厚さ、極大値を構成する凸の円弧Ｒ１及び極小値を構成する凹の円弧Ｒ２を表１に示す。
【００８５】
【表１】
2013137927.tif 000008
【００８６】
次に、ステップＳ１６において、決定された下層６２及び上層６０の断面形状に基づいて、導光位置ｘにおける単位長さ当たりの合成散乱断面積Ｓを上記式（４）〜（６）から求め、求められた合成散乱断面積Ｓが上記式（１）を満たすように拡散粒子分散条件を決定する。なお、上述したように、画面サイズＶが、４０型（インチ）であり、導光長Ｌが５４０ｍｍである両側入射の導光板の場合には、合成散乱断面積Ｓの条件は、上記式（１）は、上記式（１ｂ）で表される。
例えば、具体的には、拡散粒子分散条件として、導光板３０の母材樹脂、及び拡散粒子の材質及び粒径、並びに上層６０および下層６０の粒子濃度等を決定する。
本発明においては、下層６２の断面形状が異なる場合、例えば、図１２に示す下層断面Ａ〜Ｃの場合でも、上層６０および下層６０の粒子濃度等の粒子条件を最適に選択することにより、同様の合成散乱断面積分布を作ることができる。
【００８７】
例えば、導光板３０の導光長Ｌが５４０ｍｍ、厚さが１．０ｍｍであり、導光板の下層６２の断面形状が図１２に示す下層断面Ｂである時、合成散乱断面積Ｓとして、図１３に示す５つの設計例１〜５の合成散乱断面積分布を上記式（４）〜（６）から求めることができる。なお、５つの設計例１〜５の上層粒子濃度は、０．００４ｗｔ％であり、設計例１〜５の下層粒子濃度は、それぞれ、０．１６９ｗｔ％、０．２０８ｗｔ％、０．０９６ｗｔ％、０．２２７ｗｔ％、及び０．２６７ｗｔ％である。
こうして得られた５つの設計例１〜５の合成散乱断面積Ｓの分布を示す図１３のグラフから、設計例１〜３は、上記式（１）、即ち、上記式（１ｂ）を満足し、設計例４〜５は、上記式（１）、即ち、上記式（１ｂ）を満足しないことが分かる。
【００８８】
続いて、ステップＳ１８において、こうして設計された導光板３０を、（ａ）入射光の利用効率、（ｂ）光出射面３０ａからの出射光の輝度分布の中高度合、（ｃ）光出射面３０ａの中央部の凹凸形状の３項目について光学評価し、これらの３項目の各項目の設定値を満足するか否かを吟味する。
例えば、図１３に示す合成散乱断面積分布となる導光板の５つの設計例１〜５について光学評価した結果、上記式（１ｂ）を満足する設計例１〜３は、いずれにおいても光出射面３０ａからの出射光の輝度分布は、所望の中高輝度分布となるが、上記式（１ｂ）を満足しない設計例４〜５は、凹形状となり、所望の中高輝度分布とならない。
即ち、上記式（１ｂ）を満足する設計例１〜３は、（ａ）利用効率がそれぞれ７７％、７７％及び７２％、（ｂ）中高度合がそれぞれ２６％、１７％及び３９％、（ｃ）中央部の凹凸形状が全て凸形状であり、それぞれの設定値の（ａ）７０％以上、（ｂ）０％超４５％未満、及び（ｃ）凸形状の３項目の規定値を満足する。
【００８９】
これに対し、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓｍａｘ及び最小値Ｓｍｉｎが、共に、上記式（１ｂ）の下限値より高く、上記式（１ｂ）を満足しない設計例４及び５は、（ａ）利用効率は共に７８％と高く、規定値を満足するものの、（ｃ）中央部の凹凸形状は、中央部の輝度分布が凹形状となり、（ｂ）中高度合が０％未満となるため、中央部輝度が低下し、中央部付近が帯ムラとして視認されてしまう。
【００９０】
こうして設計された多数の導光板３０についての（ａ）利用効率、及び（ｂ）の中高度合の２項目についての評価結果を図１４に示す。
図１４は、設計された多数の導光板についての第２層(下層)の粒子濃度［ｗｔ％］に対する入射光の利用効率［％］及び出射光の中高度合［％］を示すグラフである。
図１４を用いて、下層６２の粒子濃度を決定する方法の一例について説明する。
まず、下層６２の粒子濃度以外のパラメータは、以下の通りに設定されているものとする。
【００９１】
【表２】
2013137927.tif 000009
【００９２】
次に、下層６２の散乱粒子の粒子濃度範囲は、以下のような手順で決定することができる。
まず、図１４のグラフから、（ａ）入射光の利用効率が７０％以上となる粒子濃度ｘ１の範囲を決定する。その結果、粒子濃度範囲として、ｘ1≧０．０６１［ｗｔ％］を求めることができる。
次に、図１４のグラフから、（ｂ）中高度合が０％超４５％未満となる粒子濃度ｘ２の範囲を決定する。その結果、粒子濃度範囲として、ｘ２≧０．２０８［ｗｔ％］を求めることができる。
続いて、（ｃ）輝度分布の中央部の凹凸形状が、凹形状でない粒子濃度ｘ３の範囲を決定する。その結果、粒子濃度範囲として、ｘ３≦０．２０８［ｗｔ％］を求めることができる。
こうして得られた粒子濃度範囲ｘ１、ｘ２、及びｘ３から、適用可能な下層６２の粒子濃度範囲は、０．０６１≦ｘ≦０．２０８［ｗｔ％］と決定することができる。
【００９３】
こうして、第１層(上層)６０及び第２層(下層)６２の断面形状、それらに分散させる散乱粒子の粒子濃度等の条件が決定された導光板は、本発明の散乱粒子分散条件等の限定範囲を満たすものであるので、大画面であっても、薄型な形状であり、かつ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、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。
本発明の導光板は、基本的に以上のように構成される。
【００９４】
ここで、光源２８と導光板３０とは、光源２８の光発光面、例えば、ＬＥＤの発光面（表面）と導光板３０の光入射面３０ｃ、３０ｄとの間に０．２ｍｍ以上の間隔をあけて配置することが好ましい。すなわち、光源２８の光発光面（ＬＥＤの表面）と導光板３０の光入射面とは、０．２ｍｍ以上の距離があることが好ましい。その理由は、両者の間隔を０．２ｍｍ以上とすることで、導光板３０に温度変化による伸びや反りが生じた場合でも光源２８の発光面（具体的には、ＬＥＤの表面）と導光板３０とが接触し、光源２８（具体的にはＬＥＤの表面の蛍光体）が損傷することを防止できる。なお、両者の間隔の上限は、特に制限的ではないが、間隔が広すぎると、導光板３０の光入射面３０ｃ、３０ｄに入射する光源２８からの光の光量が低下するので、両者の間隔は、０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００９５】
図１及び図２に示すバックライトユニットの説明を続ける。
次に、本発明において好ましく用いることができる光学部材ユニット３２について説明する。
光学部材ユニット３２は、導光板３０の光出射面３０ａから出射された照明光をより輝度むら及び照度むらのない光にして、照明装置本体２４の光出射面２４ａから出射するためのもので、図２に示すように、導光板３０の光出射面３０ａから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート３２ａと、光入射面３０ｃ，３０ｄと光出射面３０ａとの接線と平行なマイクロプリズム列が形成されたプリズムシート３２ｂと、プリズムシート３２ｂから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート３２ｃとを有する。
【００９６】
拡散シート３２ａ及び３２ｃ、プリズムシート３２ｂとしては、特に制限的ではなく、公知の拡散シートやプリズムシートを使用することができ、例えば、本出願人の出願に係る特開２００５−２３４３９７号公報の［００２８］〜［００３３］に開示されているものを適用することができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、光学部材ユニットを２枚の拡散シート３２ａ及び３２ｃと、２枚の拡散シートの間に配置したプリズムシート３２ｂとで構成したが、プリズムシート及び拡散シートの配置順序や配置数は特に限定されず、また、プリズムシート、拡散シートとしても特に限定されず、導光板３０の光出射面３０ａから出射された照明光の輝度むら及び照度むらをより低減することができるものであれば、種々の光学部材を用いることができる。
例えば、光学部材として、上述の拡散シート及びプリズムシートに、加えてまたは代えて、拡散反射体からなる多数の透過率調整体を輝度むら及び照度むらに応じて配置した透過率調整部材も用いることもできる。また、光学部材ユニットを、プリズムシート及び拡散シートを各１枚ずつ用いるか、あるいは、拡散シートのみを２枚用いて、２層構成としてもよい。
【００９８】
次に、照明装置本体２４の反射板３４について説明する。
反射板３４は、導光板３０の背面３０ｂから漏洩する光を反射して、再び導光板３０に入射させるために設けられており、光の利用効率を向上させることができる。反射板３４は、導光板３０の背面３０ｂに対応した形状で、背面３０ｂを覆うように形成される。本実施形態では、図２に示すように、導光板３０の背面３０ｂが平面、つまり断面が直線形状に形成されているので、反射板３４もこれに補形する形状に形成されている。
【００９９】
反射板３４は、導光板３０の背面３０ｂから漏洩する光を反射することができれば、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。
【０１００】
上部誘導反射板３６は、導光板３０と拡散シート３２ａとの間、つまり、導光板３０の光出射面３０ａ側に、光源２８及び導光板３０の光出射面３０ａの端部（第１光入射面３０ｃ側の端部及び第２光入射面３０ｄ側の端部）を覆うようにそれぞれ配置されている。言い換えれば、上部誘導反射板３６は、光軸方向に平行な方向において、導光板３０の光出射面３０ａの一部から光源２８の光源支持部５２の一部までを覆うように配置されている。つまり、２つの上部誘導反射板３６が、導光板３０の両端部にそれぞれ配置されている。
このように、上部誘導反射板３６を配置することで、光源２８から出射された光が導光板３０に入射することなく、光出射面３０ａ側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源２８から出射された光を効率よく導光板３０の第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
【０１０１】
下部誘導反射板３８は、導光板３０の背面３０ｂ側に、光源２８の一部を覆うように配置されている。また、下部誘導反射板３８の導光板３０中心側の端部は、反射板３４と連結されている。
ここで、上部誘導反射板３６及び下部誘導反射板３８としては、上述した反射板３４に用いる各種材料を用いることができる。
下部誘導反射板３８を設けることで、光源２８から出射された光が導光板３０に入射することなく、導光板３０の背面３０ｂ側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源２８から出射された光を効率よく導光板３０の第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
なお、本実施形態では、反射板３４と下部誘導反射板３８とを連結させたが、これに限定されず、それぞれを別々の部材としてもよい。
【０１０２】
ここで、上部誘導反射板３６及び下部誘導反射板３８は、光源２８から出射された光を第１光入射面３０ｃまたは第２光入射面３０ｄ側に反射させ、光源２８から出射された光を第１光入射面３０ｃまた第２光入射面３０ｄに入射させることができ、導光板３０に入射した光を導光板３０中心側に導くことができれば、その形状及び幅は特に限定されない。
また、本実施形態では、上部誘導反射板３６を導光板３０と拡散シート３２ａとの間に配置したが、上部誘導反射板３６の配置位置はこれに限定されず、光学部材ユニット３２を構成するシート状部材の間に配置してもよく、光学部材ユニット３２と上部筐体４４との間に配置してもよい。
なお、上述した反射板３４、上部誘導反射板３６及び下部誘導反射板３８は、光源２８から出射された光を効率よく導光板３０の光出射面３０ａから出射させるために用いられるもので、いずれも導光板３０外の光を導光板３０内に反射させる機能を持つ光学部材である。
【０１０３】
次に、筐体２６について説明する。
図２に示すように、筐体２６は、照明装置本体２４を収納して支持し、かつその光出射面２４ａ側と導光板３０の背面３０ｂ側とから挟み込み、固定するものであり、下部筐体４２と上部筐体４４と折返部材４６と支持部材４８とを有する。
【０１０４】
下部筐体４２は、上面が開放され、底面部と、底面部の４辺に設けられ底面部に垂直な側面部とで構成された形状である。つまり、１面が開放された略直方体の箱型形状である。下部筐体４２は、図２に示すように、上方から収納された照明装置本体２４を底面部及び側面部で支持すると共に、照明装置本体２４の光出射面２４ａ以外の面、つまり、照明装置本体２４の光出射面２４ａとは反対側の面（背面）及び側面を覆っている。
【０１０５】
上部筐体４４は、上面に開口部となる照明装置本体２４の矩形状の光出射面２４ａより小さい矩形状の開口が形成され、かつ下面が開放された直方体の箱型形状である。
上部筐体４４は、図２に示すように、照明装置本体２４及び下部筐体４２の上方（光出射面側）から、照明装置本体２４及びこれが収納された下部筐体４２をその４方の側面部も覆うように被せられて配置されている。
【０１０６】
折返部材４６は、断面の形状が常に同一の凹（Ｕ字）型となる形状である。つまり、延在方向に垂直な断面の形状がＵ字形状となる棒状部材である。
折返部材４６は、図２に示すように、下部筐体４２の側面と上部筐体４４の側面との間に嵌挿され、Ｕ字形状の一方の平行部の外側面が下部筐体４２の側面部と連結され、他方の平行部の外側面が上部筐体４４の側面と連結されている。
ここで、下部筐体４２と折返部材４６との接合方法、折返部材４６と上部筐体４４との接合方法としては、ボルト及びナット等を用いる方法、接着剤を用いる方法等種々の公知の方法を用いることができる。
【０１０７】
このように、下部筐体４２と上部筐体４４との間に折返部材４６を配置することで、筐体２６の剛性を高くすることができ、導光板３０が反ることを防止できる。これにより、例えば、輝度むら及び照度むらがないまたは少ない光を効率よく出射させることができる反面、反りが生じ易い導光板を用いる場合であっても、反りをより確実に矯正でき、または、導光板に反りが生じることをより確実に防止でき、輝度むら及び照度むら等のない、または低減された光を光出射面から出射させることができる。
なお、筐体の上部筐体、下部筐体及び折返部材には、金属、樹脂等の種々の材料を用いることができる。なお、材料としては、軽量で高強度の材料を用いることが好ましい。
また、本実施形態では、折返部材を別部材としたが、上部筐体または下部筐体と一体にして形成してもよい。また、折返部材を設けない構成としてもよい。
【０１０８】
支持部材４８は、延在方向に垂直な断面の形状が同一の棒状部材である。
支持部材４８は、図２に示すように、反射板３４と下部筐体４２との間、より具体的には、導光板３０の背面３０ｂの第１光入射面３０ｃ側の端部及び第２光入射面３０ｄ側の端部に対応する位置の反射板３４と下部筐体４２との間に配置され、導光板３０及び反射板３４を下部筐体４２に固定し、支持する。
支持部材４８により反射板３４を支持することで、導光板３０と反射板３４とを密着させることができる。さらに、導光板３０及び反射板３４を、下部筐体４２の所定位置に固定することができる。
【０１０９】
また、本実施形態では、支持部材を独立した部材として設けたが、これに限定されず、下部筐体４２、または反射板３４と一体で形成してもよい。つまり、下部筐体４２の一部に突起部を形成し、この突起部を支持部材として用いても、反射板３４の一部に突起部を形成し、この突起部を支持部材として用いてもよい。
また、配置位置も特に限定されず、反射板と下部筐体との間の任意の位置に配置することができるが、導光板を安定して保持するために、導光板の端部側、つまり、本実施形態では、第１光入射面３０ｃ近傍、第２光入射面３０ｄ近傍に配置することが好ましい。
【０１１０】
また、支持部材４８の形状は特に限定されず、種々の形状とすることができ、また、種々の材料で作製することもできる。例えば、支持部材を複数設け、所定間隔ごとに配置してもよい。
また、支持部材を反射板と下部筐体とで形成される空間の全域を埋める形状とし、つまり、反射板側の面を反射板に沿った形状とし、下部筐体側の面を下部筐体に沿った形状としてもよい。このように、支持部材により反射板の全面を支持する場合は、導光板と反射板とが離れることを確実に防止することができ、反射板を反射した光により輝度むら及び照度むらが生じることを防止することができる。
【０１１１】
バックライトユニット２０は、基本的に以上のように構成される。
バックライトユニット２０は、導光板３０の両端にそれぞれ配置された光源２８から出射された光が導光板３０の光入射面（第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄ）に入射する。それぞれの面から入射した光は、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で反射した後、光出射面３０ａから出射する。このとき、背面から漏出した一部の光は、反射板３４によって反射され再び導光板３０の内部に入射する。
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、光学部材３２を透過し、照明装置本体２４の光出射面２４ａ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。
【０１１２】
図２、図３、図５及び図６に示す導光板３０においては、第２層６２は、上記断面における断面形状が３つの円弧Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２からなるが、本発明においては、これに限定されず、上記散乱粒子分散条件を満足し、光出射面に略平行な方向において、光出射面に略垂直な方向の厚さが変化し、その厚さが光入射面から遠ざかる方向に連続して増加して極大となる部分を少なくとも持つ断面形状を有していれば、どのような形状でも良く、どのような断面形状を有していても良い。
【０１１３】
例えば、図１５（Ａ）に示す導光板３１ａのように、上記断面における境界面ｚの断面形状は、第２層６２の厚さが光出射面３０ａの中央部（即ち、２等分線αの近傍）で極大（最大）となる、光出射面３０ａと平行な直線部Ｌ１と、この直線部Ｌ１に接続され、第２層６２の厚さが直線部Ｌ１からそれぞれ第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄに向かって薄くなるように連続的に変化する、光出射面３０ａに向かって凸の２つの曲線（曲率半径Ｒ３の２つの円弧Ｒ３）と、これらの２つの凸の曲線にそれぞれ滑らかに接続され、第２層６２の厚さが第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄの手前でそれぞれ極小となり、これらの極小からそれぞれ第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄに向かって第２層６２の厚さが厚くなるように連続的に変化して光入射面３０ｃ、３０ｄに接続される２つの凹の曲線（曲率半径Ｒ４の２つの円弧Ｒ４）とを有する４つの円弧からなるものであっても良い。
【０１１４】
例えば、図１５（Ｂ）に示す導光板３１ｂのように、上記断面における境界面ｚの断面形状は、第２層６２の厚さが光出射面３０ａの中央部（即ち、２等分線α上）近傍で極大（最大）となる、中央部における第１の凸の曲線（例えば、曲率半径Ｒ５の円弧Ｒ５）と、この第１の凸の曲線に滑らかに接続され、それぞれ背面３０ｂと光入射面３０ｃ、３０ｄとの接続部（角部）に接続される２つの第２の凸の曲線（例えば、異なる曲率半径Ｒ６の２つの円弧Ｒ６）とを有する３つの円弧からなるもの、いわゆるかまぼこ形状であっても良い。
なお、この例でも、第１の凸の曲線と第２の凸の曲線との接続部分や、第２の凸の曲線と接続部との角部との接続部分に直線部分が含まれていても良い。また、第２の凸の曲線は、角部ではなく、光入射面３０ｃ、３０ｄとの接続部に接続されていても良いし、光入射面３０ｃ、３０ｄの近傍において背面３０ｂと接続されていても良い。
【０１１５】
例えば、図１５（Ｃ）に示す導光板３１ｃのように、上記断面における境界面ｚの断面形状は、第２層６２の厚さが光出射面３０ａの中央部で極大（最大）となる、光出射面３０ａと平行な直線部Ｌ２と、この直線部Ｌ２に接続され、第２層６２の厚さが直線部Ｌ２からそれぞれ第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄに向かって薄くなるように連続的に変化して光入射面３０ｃ、３０ｄに接続される２つの凸の曲線（例えば、曲率半径Ｒ７の２つの円弧Ｒ７）とを有する２つの円弧からなるもの（かまぼこ形状）であっても良い。
なお、この例でも、凸の曲線と光入射面３０ｃ、３０ｄとの接続部分に直線部分が含まれていても良い。また、凸の曲線は、背面３０ｂと光入射面３０ｃ、３０ｄとの接続部に接続されていても良いし、光入射面３０ｃ、３０ｄではなく、光入射面３０ｃ、３０ｄの近傍において背面３０ｂと接続されていても良い。
【０１１６】
例えば、図１５（Ｄ）に示す導光板３１ｄのように、上記断面における境界面ｚの断面形状は、第２層６２の厚さが光出射面３０ａの中央部（即ち、２等分線α上）近傍で極大（最大）となり、それぞれ第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄに向かって薄くなるように連続的に変化して光入射面３０ｃ、３０ｄに接続される１つの凸の曲線（例えば、曲率半径Ｒ８の２つの円弧Ｒ８）を有する１つの円弧からなるもの（かまぼこ形状）であっても良い。
なお、この例でも、凸の曲線と光入射面３０ｃ、３０ｄとの接続部分に直線部分が含まれていても良い。また、凸の曲線は、背面３０ｂと光入射面３０ｃ、３０ｄとの接続部に接続されていても良いし、光入射面３０ｃ、３０ｄではなく、光入射面３０ｃ、３０ｄの近傍において背面３０ｂと接続されていても良い。
【０１１７】
ところで、図２及び図６に示す導光板３０の光出射面３０ａにおいて、上部筺体４４の開口部４４ａに対応する領域は、光出射面３０ａの有効な領域（有効画面エリアＥ）であり、バックライトユニット２０としての光の出射に寄与する領域である。これに対し、導光板３０（光出射面３０ａ）の光入射面３０ｃ、３０ｄ近傍の領域は、上部筺体４４の開口部４４ａよりも外側、即ち、開口部４４ａを形成する額縁部分に配置されているので、バックライトユニット２０としての光の出射には寄与しないが、光入射面３０ｃ、３０ｄからから入射した光を拡散するための、いわゆるミキシングゾーンＭである。
【０１１８】
そこで、図１６（Ａ）に示す導光板３１ｅのように、光入射面３０ａの長手方向に垂直な断面で見た際の境界面ｚの断面形状を、光出射面３０ａのミキシングゾーンＭを除く有効画面エリアＥでは、図２及び図６に示す導光板３０と同様に形成し、即ち第２層６２の厚さが光出射面３０ａの中央部で第１の極大値を取るように上に凸の曲線（円弧Ｒ１）を形成し、続いて第２層６２の厚さが薄くなるように連続的に変化してそれぞれ光入射面３０ｃ及び３０ｄの近傍で極小値を取るように凹の曲線（円弧Ｒ２）を形成し、さらに、第１光入射面３０ｃ及び第２光入射面３０ｄ付近で、一旦厚くなり、両側のミキシングゾーンＭでは導光板３０と異なり、第２の極大値を取った後、再び薄くなるように連続的に変化して凹の曲線（例えば、円弧Ｒ９）を形成するようにしても良い。導光板３１ｅでは、上部筺体４４の開口部４４ａの境界の位置となる各ミキシングゾーンＭの内側端部では、第２層６２の厚さが第２の極大値を取り、各ミキシングゾーンＭの外側端部では、境界面ｚが背面３０ｂと光入射面３０ｃ、３０ｄ上との角部と一致し、第２層６２の厚さが０となる。
【０１１９】
このように、導光板３１ｅにおいては、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、導光板３１ｅの中央部で最も厚くなる第１の極大値と、光入射面３０ｃ及び３０ｄの各近傍の各ミキシングゾーンＭの内側端部で一旦厚くなる第２極大値とを有するように連続的に変化させることにより、散乱粒子の合成散乱断面積ｓが、各ミキシングゾーンＭの内側端部で第２の極大値を持ち、光出射面３０ａ（有効画面エリアＥ）の中央部において、第２の極大値よりも大きい第１の極大値を持つように変化するようにしている。
【０１２０】
その結果、導光板３１ｅでは、その第２層の厚さ（合成散乱断面積ｓ）を、中央部で最大となる第１の極大値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３０ｃ、３０ｄから入射する光を光入射面３０ｃ、３０ｄからより遠い位置まで届けることができ、光出射面３０ａ（有効画面エリアＥ）からの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と共に、光入射面３０ｃ、３０ｄ近傍（ミキシングゾーンＭの内側端部）に、第２層の厚さ（合成散乱断面積ｓ）の第２の極大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、ミキシングゾーンＭで十分に拡散し、ミキシングゾーンＭ近傍の有効画面エリアＥから出射される出射光に、光源２８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。
【０１２１】
また、導光板３１ｅでは、ミキシングゾーンＭにおいては、粒子濃度の高い第２層の厚さを、その第１の極大値よりも薄い厚さとして、粒子濃度を低減することによって、入射した光が、散乱粒子によって散乱されて、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（ミキシングゾーンＭ）からの出射光となることを低減して、光出射面３０ａの有効画面エリアＥから出射する光の利用効率を向上させることができる。
また、導光板３１ｅでは、第２層の厚さの第２の極大値となる位置をミキシングゾーンＭの内側端部側に配置することにより、筺体に覆われていて利用されないミキシングゾーンＭからの出射光を低減し、光出射面３０ａの有効画面エリアＥから出射する光の利用効率を向上させることができる。
【０１２２】
なお、導光板３１ｅにおいては、第２層の厚さの第２の極大値の位置をミキシングゾーンＭの内側端部（上部筺体４４の開口部４４ａの境界の位置）に配置したが、本発明は、これに限定はされず、第２層の厚さの第２の極大値の位置は、ミキシングゾーンＭの内側端部の近傍であれば、有効画面エリアＥ内（開口部４４ａの内側）の位置に配置してもよいし、ミキシングゾーンＭ内の位置に配置されてもよい。
また、導光板３１ｅにおいて、境界面ｚは、ミキシングゾーンＭ、即ち第２の極大値の位置から光入射面３０ｃ、３０ｄまでの領域では、下に凹の曲面（円弧）であり、光入射面３０ｃ、３０ｄの背面３０ｂ側の端部（光入射面３０ｃ、３０ｄと背面３０ｂとの角部）に接続される形状としたが、本発明は、これに限定はされない。
【０１２３】
図１６（Ｂ）〜（Ｄ）に示す導光板３１ｆ、３１ｇ及び３１ｈは、図１６（Ａ）に示す導光板３１ｅにおいて、ミキシングゾーンＭにおける第１層６０及び第２層６２の厚さ、すなわち、光入射面３０ｃ、３０ｄから第２の極大値の位置までの境界面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。
【０１２４】
図１６（Ｂ）に示す導光板３１ｆは、同様に、第１層６０と、第１層６０よりも粒子濃度が高い第２層６２とから構成されるが、ミキシングゾーンＭにおける、第１層６０と第２層６２との境界面ｚは、第２の極大値の位置に接続され、光出射面３０ａに向かって凸の曲面（例えば、円弧Ｒ１０）であり、光入射面３０ｃ、３０ｄと背面３０ｂとの角部に接続される形状である。
なお、図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示す導光板３１ｅ及び３１ｆでは、境界面ｚは、第２の極大値の位置から光入射面３０ｃ、３０ｄまでの領域であるミキシングゾーンＭにおいては、それぞれ光出射面３０ａに向かって凹及び凸の曲面としたが、本発明は、これに限定はされず、平面としても良いし、凹凸面としても良い。
【０１２５】
図１６（Ｃ）に示す導光板３１ｇは、図１６（Ｂ）に示す導光板３１ｆと異なり、ミキシングゾーンＭにおける第１層６０と第２層６２との境界面ｚの、第２の極大値の位置から光入射面３０ｃ、３０ｄ側に向かう終端部が、ミキシングゾーンＭの略中央で背面３０ｂに接続される形状である。ここで、境界面ｚの終端部が、背面３０ｂに接続される位置は、ミキシングゾーンＭ内であれば、略中央でなくても良い。
なお、図１６（Ｃ）に示す導光板３１ｇでは、ミキシングゾーンＭ内における境界面ｚの形状は、光出射面３０ａに向かって凸の曲面（例えば、円弧Ｒ１１）としたが、本発明は、これに限定はされず、凹の曲面としても良いし、平面としても良いし、凹凸面としても良い。
【０１２６】
図１６（Ｄ）に示す導光板３１ｈでは、図１６（Ａ）〜（Ｃ）に示す導光板３１ｅ〜３１ｇのいずれとも異なり、第１層６０と第２層６２との境界面ｚが、第２の極大値の位置でなくなり、ミキシングゾーンＭにおいては、第１層６０のみで構成される。即ち、境界面ｚは、第２の極大値の位置を通り、光入射面３０ｃ、３０ｄに平行な平面を有し、境界面ｚの終端部は、キシングゾーンＭの内側端部で背面３０ｂに接続される形状である。
【０１２７】
図１６（Ａ）〜（Ｄ）に示す導光板３１ｅ〜３１ｈのように、境界面ｚの形状を、第２層６２の厚さの第１極大値の位置から光入射面３０ｃ、３０ｄに向かって第２層６２の厚さが小さくなるように形成することにより、第２の極大値の位置から光入射面側３０ｃ、３０ｄまで領域（ミキシングゾーンＭ）の粒子濃度を、第２の極大値よりも低い粒子濃度とし、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（ミキシングゾーンＭ）からの出射光を低減し、光出射面の有効な領域（有効画面エリアＥ）から出射する光の利用効率を向上させることができる。
【０１２８】
また、上述した例においては、光出射面３０ａは平面としたが、これに限定はされず、光出射面を凹面としてもよい。光出射面を凹面とすることにより、導光板が熱や湿気によって伸縮した際に、導光板が光出射面側に反ることを防止することができ、導光板が液晶表示装置１２に接触することを防止できる。
また、上述した例においては、背面３０ｂは平面としたが、これに限定はされず、背面を凹面、すなわち、光入射面から離間するに従って、厚さが薄くなる方向に傾斜した面としてもよく、あるいは、凸面、すなわち、光入射面から離間するに従って、厚さが厚くなる方向に傾斜した面としてもよい。
【０１２９】
ここで、上記実施形態では、２つの光源を導光板の２つ光入射面に配置した両側入射であったが、これに限定はされず、１つの光源のみを導光板の１つの光入射面に配置した片側入射としてもよい。光源の数を減らすことで部品点数を削減し、コストダウンできる。
また、片側入射とする場合には、境界面ｚの形状が非対称な導光板としてもよい。例えば、１つの光入射面を有し、光出射面の２等分線よりも光入射面から遠い位置で導光板の第２層の厚さが最大になるような、第２層の形状が非対称な導光板でもよい。
【０１３０】
図１７は、それぞれ、本発明の導光板の他の一例を用いるバックライトユニットの一部を示す概略断面図である。なお、図１７に示すバックライトユニット７０においては、図２に示す導光板３０に代えて、片側入射用導光板８０を有し、光源２８を１つのみ有する以外は、図２に示すバックライトユニット２０と同じ構成を有する以外は、バックライトユニット２０と同じ構成を有するので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略し、以下では異なる構成要素についての説明を主に行う。
【０１３１】
図１７に示すバックライトユニット７０は、導光板８０と、導光板８０に光を入射するための光源２８とを有する。
導光板８０は、矩形状の平坦な平面からなる光出射面８０ａと、この光出射面８０ａの反対側、つまり裏側に位置し、光出射面８０ａと略同形状の平坦な平面である背面８０ｂと、光出射面８０ａの長辺側の一方の端面に、光出射面８０ａに対してほぼ垂直に形成され、光源２８が対向して配置される１つの光入射面８０ｃと、光入射面３０ｃの反対側、つまり裏側に位置する側面８０ｄとを有する。なお、導光板８０の光出射面８０ａ、背面８０ｂ及び光入射面８０ｃは、それぞれ図２に示す導光板３０の光出射面３０ａ、背面３０ｂ及び第１光入射面３０ｃに対応するもので、導光板８０の側面８０ｄには、光源２８が対向して配置されておらず、導光板３０の第２光入射面３０ｄとは異なる。
【０１３２】
また、導光板８０は、２層シート状導光板であり、光出射面８０ａ側の第１層８２と背面８０ｂ側の第２層８２とにより形成されている。
第１層８２と第２層８４との境界面ｚは、光入射面８０ｃの長手方向に垂直な断面で見た際に、光入射面８０ｃから側面８０ｄに向かって、一旦、第２層８４が薄くなるように変化した後、第２層８４が厚くなるように変化し、再び第２層８４が薄くなるように連続的に変化している。即ち、境界面ｚは、光入射面８０ｃ側では、光出射面８０ａに向かって凹の曲面（例えば、円弧Ｒ１２）であり、側面８０ｄ側では、光出射面８０ａに向かって凸の曲面（例えば、円弧Ｒ１３）である。すなわち、第２層８４の厚さは、光入射面８０ｃ側において極小値を持ち、側面８０ｄ側において極大値を持つように変化する曲線である。
【０１３３】
なお、図示例の導光板８０においても、図２に示す導光板３０と同様に、上述した本発明の散乱粒子分散条件を満足する必要があることは言うまでもない。即ち、導光板８０では、散乱粒子は、第１層８２と第２層８４とにおいて異なる粒子濃度で分散されるが、光入射面３０ｃから、それぞれ光出射面３０ａに略平行な方向に沿った導光位置における第１層８２と第２層８４の、光出射面３０ａに略垂直な方向の合成散乱断面積Ｓが、光入射面３０ｃから導光距離が大きくなるにつれて連続的かつ単調に増加する部分、例えば、極小値又は最小値から、光入射面３０ｃ及び３０ｄからの導光距離に応じて連続的に単調増加して極大値又は最大値に至る部分を有し、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminが上記式（１）を満足する必要がある。
【０１３４】
なお、図示例の導光板８０において、境界面ｚの凹形及び凸形の曲面が、光入射面の長手方向に垂直な断面において、円弧で表される曲線である場合には、凹形の円弧Ｒ１２の曲率半径Ｒ１２は、１０，０００ｍｍ≦Ｒ１２≦１，８００，０００ｍｍであるが好ましく、凸形の円弧１３の曲率半径Ｒ１３は、１０，０００ｍｍ≦Ｒ１３≦１，９６０，０００ｍｍであるが好ましい。円弧Ｒ１２およびＲ１３を上記範囲とすることにより、より好適に光の照度分布を中高にすることができる。また、後述する図１７に示す後述の片側（１辺）入射の場合は、図２、図５及び図６に示す上述の両側（２辺）入射の場合の４倍にすれば良い。
なお、導光板８０の境界面ｚを形成する凹形及び凸形の曲面は、光入射面８０ｃの長手方向に垂直な断面において、円弧に限定されず、楕円、放物線、双曲線等の２次曲線の一部であってもよいし、３次以上の高次曲線、あるいは多項式で表される曲線であってもよいし、これらを組み合わせた曲線であってもよいのはもちろんである。
【０１３５】
このように、１つの光源のみを用いる片側入射の場合には、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。
また、平均厚さが同じシート状導光板と比べても、光入射面を大きくとることができるため、光の入射効率を高くすることができ、導光板を軽くすることができる。
【０１３６】
なお、本発明に用いられる導光板８０においても、第２層６２の断面形状は、２つの円弧Ｒ１２及び１３からなるものに限定されず、上記散乱粒子分散条件を満足すれば、どのような形状でも良い。
例えば、図１８（Ａ）に示す導光板８１ａのように、第１層８２と第２層８４との境界面ｚが、光入射面８０ｃの長手方向に垂直な断面で見た際に、光入射面８０ｃから側面８０ｄに向かって、一旦、第２層８４が薄くなるように変化した後、第２層８４が厚くなるように変化し、その後、第２層８４の厚さが一定となるように連続的に変化していても良い。すなわち、境界面ｚは、光入射面８０ｃ側では、光出射面８０ａに向かって凹の曲面（例えば、断面円弧Ｒ１４）であり、導光板中央部では、光出射面８０ａに向かって凸の曲面（例えば、断面円弧Ｒ１５）であり、凸の曲面の頂点から、側面８０ｄ側では、光出射面８０ａに平行な平面（例えば、断面直線Ｌ３）であっても良い。
【０１３７】
なお、図示例の導光板８１ａにおいて、境界面ｚの凹形及び凸形の曲面が、光入射面の長手方向に垂直な断面において、円弧で表される曲線である場合には、凹形の円弧Ｒ１４の曲率半径Ｒ１４は、１０，０００ｍｍ≦Ｒ１４≦１，８００，０００ｍｍであるが好ましく、凸形の円弧Ｒ１５の曲率半径Ｒ１５は、１０，０００ｍｍ≦Ｒ１５≦１，９６０，０００ｍｍであるが好ましい。また、後述する図１７に示す後述の片側（１辺）入射の場合は、図２、図５及び図６に示す上述の両側（２辺）入射の場合の４倍にすれば良い。
Ｒ１４およびＲ１５を上記範囲とすることにより、より好適に光の照度分布を中高にすることができる。
【０１３８】
また、図１８（Ｂ）〜（Ｅ）に示す導光板８１ｂ〜８１ｅのように、光入射面３０ｃ近傍のミキシングゾーンＭにおける第１層８２と第２層８４との境界面ｚの形状を、図１６（Ａ）〜（Ｄ）に示す導光板３１ｅ〜３１ｈの場合と同様に、変更しても良い。
なお、図１８（Ｂ）〜（Ｄ）に示す導光板８１ｂ〜８１ｄは、図１７に示す導光板８０と、図１８（Ｅ）に示す導光板８１ｅｄは、図１８（Ａ）に示す導光板８１ａと、光入射面３０ｃ近傍のミキシングゾーンＭにおける境界面ｚの形状を除いて、同様の構成を有しているので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略し、以下では異なる構成要素についての説明を主に行う。
【０１３９】
図１８（Ｂ）に示す導光板８１ｂでは、図１６（Ｂ）に示す導光板３１ｆの場合と同様に、光入射面３０ｃ近傍のミキシングゾーンＭにおける境界面ｚの断面形状を凸の曲線(例えば、円弧Ｒ１６)で形成し、ミキシングゾーンＭの内側端部において第２層８４の厚さの極大値を設けている。
図１８（Ｃ）に示す導光板８１ｃでは、図１６（Ｃ）に示す導光板３１ｇの場合と同様に、光入射面３０ｃ近傍のミキシングゾーンＭにおける境界面ｚの断面形状を凸の曲線(例えば、円弧Ｒ１７)で形成し、境界面ｚの終端部をミキシングゾーンＭの略中央の背面８０ｂに接続すると共に、ミキシングゾーンＭの内側端部において第２層８４の厚さの極大値を設けている。
【０１４０】
図１８（Ｄ）に示す導光板８１ｄでは、図１６（Ｄ）に示す導光板３１ｈの場合と同様に、光入射面３０ｃ近傍のミキシングゾーンＭにおいては、第２層８４を設けず、キシングゾーンＭの内側端部における境界面ｚの断面形状を光入射面３０ｃと略平行な平面とし、その終端部を背面８０ｂに接続すると共に、ミキシングゾーンＭの内側端部において第２層８４の厚さの極大値を設けている。
図１８（Ｅ）に示す導光板８１ｅでは、図１６（Ｂ）に示す導光板３１ｆの場合と同様に、光入射面３０ｃ近傍のミキシングゾーンＭにおける境界面ｚの断面形状を凸の曲線(例えば、円弧Ｒ１８)で形成し、ミキシングゾーンＭの内側端部において第２層８４の厚さの極大値を設けている。
なお、上述した例において、ミキシングゾーンＭにおける境界面ｚの断面形状を、凸の曲線に変えて、凹の曲線、平面、又はこれらの組み合わせ等を用いても良い。
【０１４１】
なお、本発明の導光板を用いるバックライトユニットは、上記の種々の実施形態に限定されず、２つの光源に加えて、導光板の光出射面の短辺側の側面の一方又は両方にも対向して光源を配置してもよい。光源の数を増やすことで、装置が出射する光の強度を高くすることができる。
また、光出射面のみならず背面側から光を出射してもよい。
また、本発明の導光板は、散乱粒子の粒子濃度が異なる２つの層からなるものとしたが、これにも限定はされず、散乱粒子の粒子濃度が異なる３つ以上の層からなる構成としてもよい。
【０１４２】
以上、本発明に係る導光板、これを用いる面状照明装置について種々の実施形態を挙げ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良いのはもちろんである。
【実施例】
【０１４３】
以下、本発明の第１の態様に係る導光板及び第３の態様に係る面状照明ユニットについて実施例を挙げて具体的に説明する。
［実施例Ｉ］
まず、本発明の第３の態様に係る面状照明ユニットの実施例について説明する。
実施例１として、図１及び図２に示すようなバックライトユニット２０を用い、構成部材として、筐体２６の部品材料の材質をアルミニウム、その厚さを０．３ｍｍとし、導光板３０の材料の材質をアクリル樹脂、その厚さを１．０ｍｍとし、反射板３４として用いる反射シートの材質をＰＥＴ、その厚さを０．２ｍｍとし、光学部材ユニット３２の拡散シート３２ａの材質をＰＥＴ、その厚さを０．２ｍｍとして、計算機シミュレーションにより、上記式（３）を用いて、バックライトユニット２０全体のたわみ剛性Ｄを求め、上記式（２）のたわみ剛性条件を満足するか否かを判定した。
たわみ剛性Ｄの値は、０．４８であり、上記式(２)を満足するので、判定は良であった。
その結果を表３に示す。
【０１４４】
実施例２〜７及び比較例１〜４として、表１に示す構成部材で構成されたバックライトユニット２０を、実施例１と同様にして、計算機シミュレーションにより、上記式（３）を用いて、バックライトユニット２０全体のたわみ剛性Ｄを求め、上記式（２）のたわみ剛性条件を満足するか否かを判定した。
得られた結果を表３及び表４に示す。
【０１４５】
【表３】
2013137927.tif 000010
【０１４６】
【表４】
2013137927.tif 000011
上記の表３及び表４において、たわみ剛性Ｄの値が上記式(２)を満足する場合の判定を良として○で記載し、たわみ剛性Ｄの値が上記式(２)を満足しない場合の判定を不良として×で記載した。
ここで、上記の表３は、筐体２６の部品の材料及び導光板３０の材料が上記材料を満たす実施例１〜７を示し、いずれもバックライトユニット２０全体のたわみ剛性Ｄが上記式（２）を満足するもので、○（良）に判定されるものであるが、上記の表４は、筐体２６の部品の材料及び導光板３０の材料が上記材料を満たさない比較例１〜４を示し、いずれもたわみ剛性Ｄが上記式（２）を満足せず、×（不良）に判定されるものである。
以上の実施例Ｉの結果から、本発明の効果は明らかである。
【０１４７】
［実施例II］
次に、本発明の第１の態様に係る導光板の実施例について説明する。
実施例IIとして、図２、図３、図５及び図６に示すような境界面ｚを有する２層シート状、両側（２辺）入射の導光板３０を用いて、計算機シミュレーションにより、導光板３０の光出射面３０ａから出射される出射光の照度分布及び輝度分布を求め、（ａ）導光板３０の光入射面３０ｃ、３０ｄから入射された光の利用効率、（ｂ）光出射面３０ａからの出射光の輝度分布の中高度合、及び（ｃ）光出射面３０ａの中央部の凹凸形状を求め、これらの３項目について光学評価し、これらの３項目の各項目の設定値（ａ）７０％以上、（ｂ）０％超４５％以下、及び（ｃ）凸形状を満足するか否かを判定した。
なお、シミュレーションにおいては、導光板３０の透明樹脂の材料はＰＭＭＡ、散乱粒子の材料はシリコーンとしてモデル化した。この点については、以下の全ての実施例について同様である。
【０１４８】
実施例IIでは、画面サイズが、２０型（インチ）に対応する導光長２６９．５ｍｍ、４０型（インチ）に対応する導光長５３９ｍｍ、及び１００型（インチ）に対応する導光長１３４７．５ｍｍの導光板３０を用いた。具体的には、各画面サイズの導光板３０の厚みを全て１．０ｍｍとし、２等分線αにおける、第２層６２の厚さが最も厚い最大厚さ、即ち極大値の位置での第２層６２の厚さを０．４ｍｍとし、第２層６２の厚さが最も薄い最小厚さ、極小値の位置での第２層６２の厚さを０．０７５ｍｍとした導光板を用いた。また、導光板に混練分散させる散乱粒子は、粒径４．５μｍ、７．０μｍ及び１２μｍの３種を用い、図１１に示す本発明の導光板の設計方法に従って、３種の画面サイズの導光板３０の材質及び厚さを決定し、第１層６０及び第２層６２の断面形状を決定し、第１層６０の粒子濃度を散乱粒子の粒径に応じて複数種類設定し、次いで、これに応じて第２層６２の粒子濃度を複数種類決定して、複数種類の導光板を設計製造した。
得られた複数種類の導光板３０の導光位置における合成散乱断面積Ｓを上記式（４）〜（６）を用いて求めた。
得られた結果を表５〜表１３に示す。
【０１４９】
【表５】
2013137927.tif 000012
【０１５０】
【表６】
2013137927.tif 000013
【０１５１】
【表７】
2013137927.tif 000014
【０１５２】
【表８】
2013137927.tif 000015
【０１５３】
【表９】
2013137927.tif 000016
【０１５４】
【表１０】
2013137927.tif 000017
【０１５５】
【表１１】
2013137927.tif 000018
【０１５６】
【表１２】
2013137927.tif 000019
【０１５７】
【表１３】
2013137927.tif 000020
【０１５８】
上記の表５〜表１３は、それぞれ、４．５μｍ、７．０μｍ及び１２μｍの３種の散乱粒子の粒径と、２０型、４０型、及び１００型の３種の画面サイズとの９種類の組み合わせの導光板３０に対応する。
なお、表５、表８及び表１１は、いずれも画面サイズが２０型で、それぞれ散乱粒子の粒径が４．５μｍ、７．０μｍ及び１２μｍである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminが、上記式（１ａ）を満足する実施例１１〜２０、４１〜５０及び７１〜８０、並びに、上記式（１ａ）を満足しない比較例１１〜１３、４１〜４３及び７１〜７３を示す。
また、表６、表９及び表１２は、いずれも画面サイズが４０型で、それぞれ散乱粒子の粒径が４．５μｍ、７．０μｍ及び１２μｍである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminが、上記式（１ｂ）を満足する実施例２１〜３０、５１〜６０及び８１〜９０、並びに、上記式（１ｂ）を満足しない比較例２１〜２３、５１〜５３及び８１〜８３を示す。
また、表７、表１０及び表１３は、いずれも画面サイズが１００型で、それぞれ散乱粒子の粒径が４．５μｍ、７．０μｍ及び１２μｍである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminが、上記式（１ｄ）を満足する実施例３１〜４０、６１〜７０及び９１〜１００、並びに、上記式（１ｄ）を満足しない比較例３１〜３３、６１〜６３及び９１〜９３を示す。
【０１５９】
表５〜表１３に示す実施例１１〜１００、並びに比較例１１〜１３、２１〜２３、３１〜３３、４１〜４３、５１〜５３、６１〜６３、７１〜７３、８１〜８３及び９１〜９３について、上記（ａ）光の利用効率、（ｂ）中高度合、及び（ｃ）中央部の凹凸形状を求め、これらの３項目について光学評価し、これらの３項目の各項目の設定値（ａ）７０％以上、（ｂ）０％超４５％以下、及び（ｃ）凸形状を満足するか否かを判定した。
ここで、判定においては、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）全て満足し、特に（ｂ）について、３０〜４０％の範囲にある場合には、◎とし、前記◎の中で、（ｂ）が３０〜４０％の範囲にない場合には、○とし、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のうちひとつでも満足しない場合には、×とした。
以上の結果も表５〜表１３に示す。
【０１６０】
表５〜表１３の結果から明らかなように、合成散乱断面積Ｓが本発明の散乱粒子分散条件を満足する実施例１１〜１００は、いずれも、（ａ）光の利用効率が７０％以上、（ｂ）輝度分布の中高度合が０％超４５％以下、及び（ｃ）輝度分布の中央部の形状が凸形状であり、これらの３項目の規定値を満足し、◎、又は○に判定されるものであるが、合成散乱断面積Ｓが本発明の散乱粒子分散条件を満足しない比較例１１〜１３、２１〜２３、３１〜３３、４１〜４３、５１〜５３、６１〜６３、７１〜７３、８１〜８３及び９１〜９３は、いずれも、上記３項目の内の少なくとも１つが規定値から外れ、×に判定されるものである。
以上の実施例IIの結果から、本発明の効果は明らかである。
【０１６１】
［実施例III］
次に、本発明の第１の態様に係る導光板の実施例IIIについて説明する。
実施例IIIとして、図２、図３、図５及び図６に示す両側（２辺）入射の導光板３０の代わりに、図１７に示す片側（１辺）入射の導光板８０を用い、第２層８４の形状、最大厚さ及び最小厚さを変えた以外は、実施例IIと全く同様にして、画面サイズが、２０型（インチ）、４０型（インチ）、及び１００型（インチ）の複数種類の導光板８０を設計製造した。具体的には、各画面サイズの導光板８０の厚みを全て１．０ｍｍとし、第２層８４の厚さが最も厚い最大厚さ、即ち極大値の位置での第２層８４の厚さを０．４５ｍｍとし、第２層８４の厚さが最も薄い最小厚さ、極小値の位置での第２層８４の厚さを０．０５５ｍｍとした。
製造された複数種類の導光板８０を、実施例IIと全く同様にして、光学評価した。
得られた複数種類の導光板８０の導光位置における合成散乱断面積Ｓを上記式（４）〜（６）を用いて求めた。
得られた結果を表１４〜表２２に示す。
【０１６２】
【表１４】
2013137927.tif 000021
【０１６３】
【表１５】
2013137927.tif 000022
【０１６４】
【表１６】
2013137927.tif 000023
【０１６５】
【表１７】
2013137927.tif 000024
【０１６６】
【表１８】
2013137927.tif 000025
【０１６７】
【表１９】
2013137927.tif 000026
【０１６８】
【表２０】
2013137927.tif 000027
【０１６９】
【表２１】
2013137927.tif 000028
【０１７０】
【表２２】
2013137927.tif 000029
【０１７１】
上記の表１４〜表２２は、それぞれ、４．５μｍ、７．０μｍ及び１２μｍの３種の散乱粒子の粒径と、２０型、４０型、及び１００型の３種の画面サイズとの９種類の組み合わせの導光板８０に対応する。
なお、表１４、表１７及び表２０は、いずれも画面サイズが２０型で、それぞれ散乱粒子の粒径が４．５μｍ、７．０μｍ及び１２μｍである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminが、上記式（１ｅ）を満足する実施例１０１〜１０７、１３１〜１３７及び１６１〜１６７、並びに、上記式（１ｅ）を満足しない比較例１０１〜１０２、１３１〜１３２及び１６１〜１６２を示す。
また、表１５、表１８及び表２１は、いずれも画面サイズが４０型で、それぞれ散乱粒子の粒径が４．５μｍ、７．０μｍ及び１２μｍである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminが、上記式（１ｆ）を満足する実施例１１１〜１１７、１４１〜１３７及び１７１〜１７７、並びに、上記式（１ｆ）を満足しない比較例１１１〜１１２、１４１〜１４２及び１７１〜１７２を示す。
また、表１６、表１９及び表２２は、いずれも画面サイズが１００型で、それぞれ散乱粒子の粒径が４．５μｍ、７．０μｍ及び１２μｍである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminが、上記式（１ｈ）を満足する実施例１２１〜１２７、１５１〜１５７及び１８１〜１８７、並びに、上記式（１ｈ）を満足しない比較例１２１〜１２２、１５１〜１５２及び１８１〜１８２を示す。
【０１７２】
表１４〜表２２に示す実施例１０１〜１０７、１１１〜１１７、１２１〜１２７、１３１〜１３７、１４１〜１４７、１５１〜１５７、１６１〜１６７、１７１〜１７７及び１８１〜１８７、並びに比較例１０１〜１０２、１１１〜１１２、１２１〜１２２、１３１〜１３２、１４１〜１４２、１５１〜１５２、１６１〜１６２、１７１〜１７２及び１８１〜１８２について、実施例IIと全く同様にして、上記３項目について光学評価し、これらの３項目の各項目の設定値を満足するか否かを判定した。
以上の結果も表１４〜表２２に示す。
【０１７３】
表１４〜表２２の結果から明らかなように、合成散乱断面積Ｓが本発明の散乱粒子分散条件を満足する実施例１０１〜１０７、１１１〜１１７、１２１〜１２７、１３１〜１３７、１４１〜１４７、１５１〜１５７、１６１〜１６７、１７１〜１７７及び１８１〜１８７は、いずれも、（ａ）光の利用効率が７０％以上、（ｂ）輝度分布の中高度合が０％超４５％以下、及び（ｃ）輝度分布の中央部の形状が凸形状であり、これらの３項目の規定値を満足し、◎、又は○に判定されるものであるが、合成散乱断面積Ｓが本発明の散乱粒子分散条件を満足しない比較例１０１〜１０２、１１１〜１１２、１２１〜１２２、１３１〜１３２、１４１〜１４２、１５１〜１５２、１６１〜１６２、１７１〜１７２及び１８１〜１８２は、いずれも、上記３項目の内の少なくとも１つが規定値から外れ、×に判定されるものである。
以上の実施例IIIの結果からも、本発明の効果は明らかである。
【０１７４】
［実施例IV］
次に、本発明の第１の態様に係る導光板の実施例IVについて説明する。
実施例IVとして、画面サイズが４６型（インチ）に対応する導光長６２０ｍｍの導光板３０を用いた以外は、実施例IIと全く同様にして、複数種類の導光板３０を設計製造した。具体的には、導光板３０の厚みを１．０ｍｍとし、２等分線αにおける、第２層６２の厚さが最も厚い最大厚さ、即ち極大値の位置での第２層６２の厚さを０．３７ｍｍとし、第２層６２の厚さが最も薄い最小厚さ、極小値の位置での第２層６２の厚さを０．１７ｍｍとした。製造された複数種類の導光板を、実施例IIと全く同様にして、光学評価した。
得られた複数種類の導光板３０の導光位置における合成散乱断面積Ｓを上記式（４）〜（６）を用いて求めた。
得られた結果を表２３に示す。
【０１７５】
【表２３】
2013137927.tif 000030
【０１７６】
上記の表２３は、合成散乱断面積Ｓの最大値Ｓmax及び最小値Ｓminが、上記式（１ｃ）を満足する実施例１９１〜２００及び上記式（１ｃ）を満足しない比較例１９１〜１９３を示す。
表２３に示す実施例１９１〜２００及び比較例１９１〜１９３について、上記３項目について光学評価し、これらの３項目の各設定値を満足するか否かを判定した。
以上の結果も表２３に示す。
【０１７７】
表２３の結果から明らかなように、合成散乱断面積Ｓが本発明の散乱粒子分散条件を満足する実施例１９１〜２００は、いずれも、（ａ）光の利用効率が７０％以上、（ｂ）輝度分布の中高度合が０％超４５％以下、及び（ｃ）輝度分布の中央部の形状が凸形状であり、これらの３項目の規定値を満足し、◎、又は○に判定されるものであるが、合成散乱断面積Ｓが本発明の散乱粒子分散条件を満足しない比較例１９１〜１９３は、いずれも、上記３項目の内の少なくとも１つが規定値から外れ、×に判定されるものである。
以上の実施例IVの結果からも、本発明の効果は明らかである。
【符号の説明】
【０１７８】
１０  液晶表示装置
１２  液晶表示パネル
１４  駆動ユニット
２０、７０  バックライトユニット（面状照明装置）
２４  照明装置本体
２４ａ、３０ａ、８０ａ  光出射面
２６  筐体
２８  光源
３０、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ，３１ｈ，８０，８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｅ  導光板
３０ｂ、８０ｂ  背面
３０ｃ、３０ｄ、８０ｃ  光入射面
３２  光学部材ユニット
３２ａ、３２ｃ  拡散シート
３２ｂ  プリズムシート
３４  反射板
３６  上部誘導反射板
３８  下部誘導反射板
４２  下部筐体
４４  上部筐体
４４ａ  開口部
４６  折返部材
４８  支持部材
４９  電源収納部
５０  ＬＥＤチップ
５２  光源支持部
５８  発光面
６０、８２  第１層
６２、８４  第２層
８０ｄ  側面
α    ２等分線
ｚ    境界面
【図１】
2013137927.tif 000032
【図２】
2013137927.tif 000033
【図３】
2013137927.tif 000034
【図４】
2013137927.tif 000035
【図５】
2013137927.tif 000036
【図６】
2013137927.tif 000037
【図７】
2013137927.tif 000038
【図８】
2013137927.tif 000039
【図９】
2013137927.tif 000040
【図１０】
2013137927.tif 000041
【図１１】
2013137927.tif 000042
【図１２】
2013137927.tif 000043
【図１３】
2013137927.tif 000044
【図１４】
2013137927.tif 000045
【図１５】
2013137927.tif 000046
【図１６】
2013137927.tif 000047
【図１７】
2013137927.tif 000048
【図１８】
2013137927.tif 000049