(57)【要約】【課題】大型かつ薄型な形状であり、光の利用効率が高く、輝度むらおよび色むらが少ない光を出射することができ、均一な明るさの分布、あるいは中高な明るさの分布を得ることができ、安価にかつ容易に製造ができる導光板および導光板の製造方法を提供する。【解決手段】第２層と接する面の表面粗さＲａが２５〜１２５μｍである入れ子が設置された金型内に、材料を射出して射出成形にて第２層を形成した後に、入れ子を除去して、射出成形にて第１層を形成する、ことにより上記課題を解決する。【選択図】図９
2013239246.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、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に重なる、前記光出射面側の第１層と、前記背面側で前記第１層よりも前記散乱粒子の粒子濃度が高い第２層との２つの層からなり、前記光入射面に垂直な方向において、前記２つの層の、前記光出射面に略垂直な方向の厚さがそれぞれ変化して合成粒子濃度が変化する導光板の製造方法であって、
前記第１層と略同形状で、前記第２層と接する面の表面粗さＲａが２５〜１２５μｍである入れ子が設置された金型内に、前記第２層の材料を射出して前記第２層を射出成形にて形成する第２層形成工程と、
前記第２層形成工程の後に、前記入れ子を除去して、形成された前記第２層を前記金型内に残した状態で、前記金型内に前記第１層の材料を射出して前記第１層を射出成形にて形成して、前記導光板を形成する第１層形成工程とを有することを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項２】
前記入れ子は、切削加工で作製されたものである請求項１に記載の導光板の製造方法。
【請求項３】
前記第１層の材料の母材は、前記第２層の材料の母材とは屈折率が異なる材料である請求項１または２に記載の導光板の製造方法。
【請求項４】
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、内部に分散される散乱粒子とを有する導光板であって、
前記光出射面に垂直な方向に重なる、前記光出射面側の第１層と、前記背面側で前記第１層よりも前記散乱粒子の粒子濃度が高い第２層との２つの層からなり、
前記光入射面に垂直な方向において、前記２つの層の、前記光出射面に略垂直な方向の厚さがそれぞれ変化して合成粒子濃度が変化し、
前記第１層と前記第２層との境界面の界面粗さＲａが２５〜１２５μｍであることを特徴とする導光板。
【請求項５】
前記第１層と前記第２層との境界面が、階段状、鋸刃状、および、波状のいずれかの状態に形成された粗面である請求項４に記載の導光板。
【請求項６】
前記第１層の母材は、前記第２層の母材とは屈折率が異なる材料である請求項４または５に記載の導光板。
【請求項７】
前記散乱粒子が、多分散粒子である請求項４〜６のいずれかに記載の導光板。
【請求項８】
前記散乱粒子が、平均粒径の異なる２つの多分散の粒子群を混合したものである請求項
４〜７のいずれかに記載の導光板。
【請求項９】
前記第１層に含まれる散乱粒子と、前記第２層に含まれる散乱粒子とは、粒度分布が異なる請求項４〜８のいずれかに記載の導光板。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の１つの端辺に設けられる１つの光入射面であり、前記第２層が、前記光入射面に垂直な方向において前記光入射面から離間するに従って、薄くなって最小厚さとなった後、厚くなり最大厚さとなった後、再び、薄くなるように滑らかに変化している請求項４〜９のいずれかに記載の導光板。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の１つの端辺に設けられる１つの光入射面であり、前記第２層が、前記光入射面に垂直な方向において前記光入射面から離間するに従って、薄くなって最小厚さとなった後、厚くなり最大厚さで一定となるように滑らかに変化している請求項４〜９のいずれかに記載の導光板。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の１つの端辺に設けられる１つの光入射面であり、前記第２層が、前記光入射面に垂直な方向において前記光入射面から離間するに従って、一旦、厚くなった後、薄くなり、再び、厚くなって最大厚さとなった後、薄くなるように連続的に変化している請求項４〜９のいずれかに記載の導光板。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの光入射面が、前記光出射面の１つの端辺に設けられる１つの光入射面であり、前記第２層が、前記光入射面に垂直な方向において前記光入射面から離間するに従って、一旦、厚くなった後、薄くなり、再び、厚くなって最大厚さで一定となるように連続的に変化している請求項４〜９に記載の導光板。
【請求項１４】
前記光入射面に垂直な方向において、前記第１層と前記第２層との境界面が、前記光出射面に向かって凹の曲面と、この凹の曲面に滑らかに接続される、前記光出射面に向かって凸の曲面とからなる領域を有する請求項１０〜１３のいずれかに記載の導光板。
【請求項１５】
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つの光入射面であり、前記第２層が、前記光入射面に垂直な方向において、中央部で最大厚さとなり、中央部から２つの前記光入射面それぞれに向かうに従って、薄くなって最小厚さとなった後、再び、厚くなるように滑らかに変化している請求項４〜９のいずれかに記載の導光板。
【請求項１６】
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つの光入射面であり、前記第２層が、前記光入射面に垂直な方向において、中央部で最大厚さとなり、中央部から２つの前記光入射面それぞれに向かうに従って、薄くなった後、再び、厚くなるように滑らかに変化した後、薄くなる請求項４〜９のいずれかに記載の導光板。
【請求項１７】
前記第１層と前記第２層との境界面が、２つの前記光入射面それぞれの側の、前記光出射面に向かって凹の曲面と、この２つの凹の曲面の間で、２つの曲面に滑らかに接続される、前記光出射面に向かって凸の曲面とからなる領域を有する請求項１５または１６に記載の導光板。
【請求項１８】
前記第１層の粒子濃度をＮｐｏとし、前記第２層の粒子濃度をＮｐｒとすると、０ｗｔ％≦Ｎｐｏ＜０．１５ｗｔ％、Ｎｐｏ＜Ｎｐｒ≦０．８ｗｔ％を満たす請求項４〜１７のいずれかに記載の導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置や室内の照明装置などに用いられる導光板および導光板の製造方法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。面状照明装置は、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】
薄型化が可能な面状照明装置として、導光板の側面に光源を配置して、側面から入射した光を入射した方向とは異なる所定方向に導き、表面である光出射面から出射する導光板を用いるエッジライト型の面状照明装置が用いられている。
このようなエッジライト型の面状照明装置に用いられる導光板として、側面（光入射面）から入射した光を表面側（光出射面）に導くために、光を散乱させるための散乱粒子を内部に混錬分散させた板状の導光板を用いることが提案されている。
【０００４】
内部に散乱粒子を混錬分散させた板状の導光板を、大型化・薄型化すると、側面から入射した光を導光板の奥まで導光することが困難になるため、光出射面から出射される出射光の輝度分布（照度分布）が均一、あるいは、中高な分布にならないという問題があった。
そこで、本発明者らは、導光板を、光出射面側の第１層と、第２層よりも粒子濃度が高い第２層との２つの層を有する構成とし、光入射面に垂直な断面形状において、第１層および第２層の光出射面に略垂直な方向の厚さがそれぞれ変化することで、光入射面に垂直な方向における合成粒子濃度が変化する導光板とすることを提案した（特許文献１）。
これにより、大型かつ薄型な形状とした場合にも、側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、導光板の中央部から出射される光の量を増加させることができるので、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、中高な明るさの分布を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４７１３６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような導光板を用いた面状照明装置は、液晶表示装置のバックライトとしてのみでなく、室内等の照明装置としても用いられる。面状照明装置を室内等の照明装置として用いる場合は、これに用いる導光板は、液晶表示装置のバックライト用の導光板に比べて、種々の形状、大きさの導光板を少量ずつ製造することが求められる。
通常、粒子濃度が異なる２層の導光板は、押出成型や射出成形（２色成型）により製造される。しかしながら、押出成型に用いるダイス（金型）や、射出成型に用いる金型は高価であり、室内等の照明装置用の導光板のように多品種少量生産が求められる場合には、コストが高くなるという問題があった。
【０００７】
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、光の利用効率が高く、輝度むらおよび色むらが少ない光を出射することができ、均一な明るさの分布、あるいは中高な明るさの分布を得ることができ、安価にかつ容易に製造ができる導光板および導光板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、光出射面の端辺側に設けられ、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、光出射面とは反対側の背面と、内部に分散される散乱粒子とを有し、光出射面に垂直な方向に重なる、光出射面側の第１層と、背面側で第１層よりも散乱粒子の粒子濃度が高い第２層との２つの層からなり、光入射面に垂直な方向において、２つの層の、光出射面に略垂直な方向の厚さがそれぞれ変化して合成粒子濃度が変化する導光板の製造方法であって、第１層と略同形状で、第２層と接する面の表面粗さＲａが２５〜１２５μｍである入れ子が設置された金型内に、第２層の材料を射出して第２層を射出成形にて形成する第２層形成工程と、第２層形成工程の後に、入れ子を除去して、形成された第２層を金型内に残した状態で、金型内に第１層の材料を射出して第１層を射出成形にて形成して、導光板を形成する第１層形成工程とを有することを特徴とする導光板の製造方法を提供する。
【０００９】
ここで、入れ子は、切削加工で作製されたものであることが好ましい。
また、第１層の材料の母材は、第２層の材料の母材とは屈折率が異なる材料であることが好ましい。
【００１０】
また、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、光出射面の端辺側に設けられ、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、光出射面とは反対側の背面と、内部に分散される散乱粒子とを有する導光板であって、光出射面に垂直な方向に重なる、光出射面側の第１層と、背面側で第１層よりも散乱粒子の粒子濃度が高い第２層との２つの層からなり、光入射面に垂直な方向において、２つの層の、光出射面に略垂直な方向の厚さがそれぞれ変化して合成粒子濃度が変化し、第１層と第２層との境界面の界面粗さＲａが２５〜１２５μｍであることを特徴とする導光板を提供する。
【００１１】
ここで、第１層と第２層との境界面が、階段状、鋸刃状、および、波状のいずれかの状態に形成された粗面であることが好ましい。
また、第１層の母材は、第２層の母材とは屈折率が異なる材料であることが好ましい。
また、散乱粒子が、多分散粒子であるのが好ましい。
また、散乱粒子が、平均粒径の異なる２つの多分散の粒子群を混合したものであるのが好ましい。
また、第１層に含まれる散乱粒子と、第２層に含まれる散乱粒子とは、粒度分布が異なるのが好ましい。
【００１２】
また、少なくとも１つの光入射面が、光出射面の１つの端辺に設けられる１つの光入射面であり、第２層が、光入射面に垂直な方向において光入射面から離間するに従って、薄くなって最小厚さとなった後、厚くなり最大厚さとなった後、再び、薄くなるように滑らかに変化しているのが好ましい。
あるいは、少なくとも１つの光入射面が、光出射面の１つの端辺に設けられる１つの光入射面であり、第２層が、光入射面に垂直な方向において光入射面から離間するに従って、薄くなって最小厚さとなった後、厚くなり最大厚さで一定となるように滑らかに変化しているのが好ましい。
あるいは、少なくとも１つの光入射面が、光出射面の１つの端辺に設けられる１つの光入射面であり、第２層が、光入射面に垂直な方向において光入射面から離間するに従って、一旦、厚くなった後、薄くなり、再び、厚くなって最大厚さとなった後、薄くなるように連続的に変化しているのが好ましい。
あるいは、少なくとも１つの光入射面が、光出射面の１つの端辺に設けられる１つの光入射面であり、第２層が、光入射面に垂直な方向において光入射面から離間するに従って、一旦、厚くなった後、薄くなり、再び、厚くなって最大厚さで一定となるように連続的に変化しているのが好ましい。
さらに、光入射面に垂直な方向において、第１層と第２層との境界面が、光出射面に向かって凹の曲面と、この凹の曲面に滑らかに接続される、光出射面に向かって凸の曲面とからなる領域を有するのが好ましい。
【００１３】
あるいは、少なくとも１つの光入射面が、光出射面の対向する２つの端辺側に設けられた２つの光入射面であり、第２層が、光入射面に垂直な方向において、中央部で最大厚さとなり、中央部から２つの光入射面それぞれに向かうに従って、薄くなって最小厚さとなった後、再び、厚くなるように滑らかに変化しているのが好ましい。
あるいは、少なくとも１つの光入射面が、光出射面の対向する２つの端辺側に設けられた２つの光入射面であり、第２層が、光入射面に垂直な方向において、中央部で最大厚さとなり、中央部から２つの光入射面それぞれに向かうに従って、薄くなった後、再び、厚くなるように滑らかに変化した後、薄くなるのが好ましい。
ここで、第１層と第２層との境界面が、２つの光入射面それぞれの側の、光出射面に向かって凹の曲面と、この２つの凹の曲面の間で、２つの曲面に滑らかに接続される、光出射面に向かって凸の曲面とからなる領域を有するのが好ましい。
【００１４】
また、第１層の粒子濃度をＮｐｏとし、第２層の粒子濃度をＮｐｒとすると、０ｗｔ％≦Ｎｐｏ＜０．１５ｗｔ％、Ｎｐｏ＜Ｎｐｒ≦０．８ｗｔ％を満たすのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、大型かつ薄型な形状であり、光の利用効率が高く、輝度むらおよび色むらが少ない光を出射することができ、均一な明るさの分布、あるいは中高な明るさの分布を得ることができると共に、製造が容易になり、かつ、コストアップを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る導光板を用いる面状照明装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す面状照明装置のII−II線断面図である。
【図３】（Ａ）は、図２に示した面状照明装置の、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ユニットの概略構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す光源ユニットの１つのＬＥＤを拡大して示す概略斜視図である。
【図５】図３に示す導光板の形状を示す概略斜視図である。
【図６】本発明に係る導光板の他の一例の概略図である。
【図７】本発明に係る導光板の他の一例の概略図である。
【図８】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る導光板を用いる面状照明装置の他の一例の概略図である。
【図９】本発明の製造方法を実施する金型の一例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の製造方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る導光板を用いる面状照明装置を、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。
図１は、本発明に係る導光板を用いる面状照明装置の概略を示す斜視図であり、図２は、図１に示した面状照明装置の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。
【００１８】
面状照明装置１０は、一面から面状の光を照射する照明装置である。
本実施形態における面状照明装置１０は、図１、図２、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、光源ユニット２８、導光板３０およ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および支持部材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。
以下、面状照明装置１０を構成する各構成部品について説明する。
【００１９】
照明装置本体２４は、光を出射する光源ユニット２８と、光源ユニット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。
【００２０】
まず、光源ユニット２８について説明する。
図４（Ａ）は、図１および図２に示す面状照明装置１０の光源ユニット２８の概略構成を示す概略斜視図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す光源ユニット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、光源ユニット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。
【００２１】
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。
【００２２】
光源支持部５２は、一面が導光板３０の第１光入射面３０ｃ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の第１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、光源ユニット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。
【００２３】
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、薄型な光源ユニットとすることができる。光源ユニット２８を薄型化することにより、面状照明装置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。
【００２４】
なお、ＬＥＤチップ５０は、光源ユニット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。
【００２５】
次に、導光板３０について説明する。
図５は、導光板の形状を示す概略斜視図である。
導光板３０は、図２、図３および図５に示すように、長方形形状の光出射面３０ａと、この光出射面３０ａの長辺側の一方の端面に、光出射面３０ａに対してほぼ垂直に形成された第１光入射面３０ｃと、第１光入射面３０ｃに対向する側面である対向側面３０ｄと、光出射面３０ａの反対側、つまり、導光板３０の背面側に位置する平面である背面３０ｂとを有している。
【００２６】
ここで、上述した光源ユニット２８は、導光板３０の第１光入射面３０ｃに対向して配置されている。このように面状照明装置１０は、１つの光源ユニット２８が、導光板３０の１つの側面に対面して配置されている。
【００２７】
導光板３０は、透明樹脂に、光を散乱させるための散乱粒子が混錬分散されて形成されている。導光板３０に用いられる透明樹脂の材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ベンジルメタクリレート、ＭＳ樹脂、あるいはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。導光板３０に混錬分散させ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を用いることができる。
【００２８】
また、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、第１光入射面３０ｃおよび対向側面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、第１光入射面３０ｃおよび対向側面３０ｄと、背面３０ｂとで囲まれた断面の領域である。
【００２９】
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。
【００３０】
ここで、第１層６０の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐｏと、第２層６２の散乱粒子の粒子濃度Ｎｐｒとの関係は、０ｗｔ％≦Ｎｐｏ＜０．１５ｗｔ％、かつ、Ｎｐｏ＜Ｎｐｒ＜０．８ｗｔ％を満たすことが好ましい。
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。
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も、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。
【００３１】
また、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から対向側面３０ｄに向かって、一旦、第２層６２が薄くなるように変化し最小厚さとなった後、第２層６２厚くなるように変化して最大厚さとなり、再び、対向側面３０ｄ側で薄くなるように、滑らかに変化している。
具体的には、境界面ｚは、導光板３０の光入射面３０ｃ側の、光出射面３０ａに向かって凹の曲線と、この凹の曲線に滑らかに接続される、対向側面３０ｄ側の凸の曲線とからなる。
【００３２】
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６２の厚さを、光入射面３０ｃに近い位置で極小値を有し、中央部よりも対向側面３０ｄ側で、極大値を有する厚さとすることにより、散乱粒子の合成粒子濃度を、第１光入射面３０ｃの近傍の極小値と、対向側面３０ｄ近傍の極大値とを有するように変化させている。
すなわち、合成粒子濃度のプロファイルは、光入射面３０ｃ側で極小値を持ち、対向側面３０ｃ側で極大値を持つように変化する曲線である。
【００３３】
なお、本発明において、合成粒子濃度とは、光入射面から他の入射面に向けて離間した或る位置において、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。
【００３４】
このように、粒子濃度が高い第２層６２の厚さが、光入射面３０ｃから対向側面３０ｄに向かって、一旦、第２層６２が薄くなるように変化し最小厚さとなった後、第２層６２が厚くなるように変化して最大厚さとなり、再び、対向側面３０ｄ側で薄くなるように、滑らかに変化する構成とし、第１光入射面３０ｃから反対側の対向側面３０ｄに向かうに従って、合成粒子濃度を、一旦低くなった後、高くなり、対向側面側で低くなるように滑らかに変化させることにより、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、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、光入射面近傍の合成粒子濃度を極小値よりも高くすることによって、光入射面から入射した光を、光入射面近傍で十分に拡散することができ、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。
【００３５】
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。
【００３６】
なお、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。
【００３７】
ここで、本発明において、第１層６０と第２層６２との境界面の界面粗さＲａは、２５〜１２５μｍの範囲を満たす。
第１層６０と第２層６２との境界面の界面粗さＲａが、２５〜１２５μｍの範囲を満たす粗さとすることにより、導光板を射出成形にて製造する際に、２層を形成するための入れ子を切削加工等によって、安価に製造することができるので、少量の導光板を生産する場合であっても、金型を安価に製作することができ、コストを削減することができる。また、界面粗さＲａを１２５μｍ以下とすることにより、光利用効率の低下や、出射光の輝度むら等の発生を防止することができる。
この点については、後に詳述する。
【００３８】
また、第１層６０と第２層６２との境界面の界面粗さＲａが、２５〜１２５μｍの範囲を満たすことにより、２色射出成形で、２層の導光板を作製した際に、第１層と第２層との密着性をよくすることができる。また、射出成型の金型を製作する際に研磨を不要にし、コストダウンを可能にすることができる。
【００３９】
また、第１層６０と第２層６２との境界面は、階段状、鋸刃状、あるいは、波状の粗面であることが好ましい。
境界面を階段状の粗面とすることにより、２層を形成するための入れ子をフライス切削の加工で作製することができる。また、境界面を鋸刃状の粗面とすることにより、入れ子をドリル切削の加工で作製することができる。また、境界面を波状の粗面とすることで、入れ子をボールエンドミル加工で作製することができる。
【００４０】
ここで、導光板３０内に混錬分散される散乱粒子は、粒径が異なる粒子を混合したものである多分散粒子を用いるのが好ましい。
通常、導光板に混錬分散させる散乱粒子としては、多分散粒子を用いるよりも、粒径が均一な単分散粒子を用いる方が、導光板内部での光の散乱が均一になり、光の利用効率が向上できる点や色むらが発生しにくい点で好ましい。しかしながら、単分散粒子を得るためには、粒子を分級する必要があり、コストアップの要因となる。
これに対して、本発明においては、導光板３０の内部の領域ごとに異なる粒子濃度で散乱粒子を含有させることによって、粒径が異なる粒子を混合した多分散粒子を用いた場合であっても、光の利用効率が低下することを防止できる。そのため、散乱粒子を分級する必要がなく、さらにコストの低減を図ることができる。
【００４１】
ここで、本発明において、粒径の分布が単分散の粒子群とは、標準偏差をσとしたとき、粒径の分布が、中心粒径（ピークの粒径）に対し、３σ値が、±０．５μｍの範囲内に収まるガウス型の分布を満たすものである。また、多分散の粒子群とは、粒径の分布が、中心粒径（ピークの粒径）に対し、３σ値が、±０．５μｍの範囲を超えるものであり、単分散の粒子群の粒径分布と比べて、なだらかな分布の粒子群である。
なお、単分散および多分散ともに、その粒径分布は１つのピークを有するものである。
【００４２】
また、散乱粒子として、粒径の分布が２つのピークを有するように、２つの粒子群を所定の割合で混合したものを用いるのが好ましい。特に、第１のピークの粒径が７μｍよりも小さい粒径であり、第２のピークの粒径が７μｍよりも大きい粒径とすることが好ましい。
また、混合する２つの粒子群はそれぞれ多分散の粒子群であることが好ましい。
【００４３】
散乱粒子の粒径が７μｍより小さい粒子は、波長の短い光を散乱しやすく波長の長い光を散乱しにくい。一方、粒径が７μｍより大きい粒子は、波長の長い光を散乱しやすく波長の短い光を散乱しやすい。
従って、散乱粒子の粒径の分布を、７μｍよりも小さい粒径の第１のピークと、７μｍよりも大きい粒径の第２のピークとの２つのピークを有する分布として、７μｍより小さい粒径の散乱粒子と、７μｍより大きい粒径の散乱粒子とを所定の比率で混合することにより、波長の長さに起因する散乱しやすさを均一化することができ、これにより、導光板を大型化した場合でも、波長ごとの出射光量の比率を一定にして、光出射面３０ａからの出射光の色むらを低減することができる。
【００４４】
図２に示す導光板３０では、光源ユニット２８から出射され第１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３４によって反射され再び導光板３０の内部に入射する。反射板３４については後ほど詳細に説明する。
【００４５】
ここで、図示例においては、第１層６０および第２層６２に混錬分散される散乱粒子は、粒子濃度が異なるのみで、粒径の分布は同じものとしたが、これに限定はされず、第１層６０と第２層６２とで、異なる粒径分布の散乱粒子を用いてもよい。
第１層６０と第２層６２との散乱粒子の粒径の分布を異なるものとすることにより、輝度分布をコントロールする上でより自由度が向上することができる点で好ましい。
【００４６】
また、図示例においては、第１層６０の母材と、第２層６２の母材とは、同じ材料を用いるものとしたが、本発明はこれに限定はされず、第１層６０の母材と第２層６２の母材とを屈折率が異なる材料としてもよい。
第１層６０と第２層６２との境界面ｚの界面粗さＲａが、２５〜１２５μｍの導光板において、第１層６０と第２層６２とを異なる屈折率とすることで、第１層６０と第２層６２との境界面ｚにレンズ効果を持たせることができ、光出射面３０ａから出射される出射光の正面輝度を向上させることができる。これにより、面状照明装置１０の正面輝度を向上させるための光学シート（拡散シートやプリズムシート）を削減することができる。
なお、光出射面３０ａ側である第１層６０の母材の屈折率を、第２層の６２の母材の屈折率よりも小さくすることにより、第１層６０と第２層６２との境界面ｚに就航効果を持たせることができ、光出射面３０ａから出射される出射光の正面輝度を向上させることができ好ましい。例えば、第１層６０の母材をＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）とし、第２層６２の母材をＰＣ（ポリカーボネート）とすればよい。
また、第１層６０と第２層６２との境界面ｚの界面粗さＲａが、２５〜１２５μｍであるので、第１層６０と第２層６２とで異なる材料を用いた場合であっても、第１層６０と第２層６２との密着性を高くすることができる。
【００４７】
また、図示例の導光板３０においては、第２層の厚さは、光入射面から対向側面に向かうに従って、薄くなるように変化した後、厚くなるように変化して最大厚さとなり、対向側面近傍で再び薄くなるように滑らかに変化する形状としたが、本発明は、これに限定はされない。
【００４８】
図６に、本発明に係る導光板の他の一例の概略図を示す。
なお、図６に示す導光板１００は、図３に示す導光板３０において、第１層と第２層との境界面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う。
【００４９】
図６に示す導光板１００は、光出射面３０ａ側の第１層１０２と背面３０ｂ側の第２層１０４とにより形成されている。第１層１０２と第２層１０４との境界面ｚは、第１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１０４が薄くなるように変化し最小厚さとなった後、第２層１０４が厚くなるように変化して最大厚さとなり、その後、対向側面３０ｄまで一定の厚さとなるように、滑らかに変化している。
具体的には、境界面ｚは、導光板１００の光入射面３０ｃ側の、光出射面３０ａに向かって凹の曲線と、この凹の曲線に滑らかに接続される、中央部分の凸の曲線と、この凸の曲線に滑らかに接続される、対向側面３０ｄ側の直線とからなる。
【００５０】
このように、第２層の厚さを、対向側面側で一定とした場合にも、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。
【００５１】
図３に示す導光板においては、第２層の厚さが光入射面から離れるに従って、薄くなるように変化した後、厚くなる形状としたが、これに限定はされない。
【００５２】
図７は、本発明に係る導光板の他の一例の概略図である。
図７に示す導光板１１０は、導光板３０において、境界面ｚの形状を変更した以外は、導光板３０と同様の構成を有するので、以下の説明においては、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う。
【００５３】
図７に示す導光板３０は、光出射面３０ａ側の第１層１１２と背面３０ｂ側の第２層１１４とにより形成されている。第１層１７２と第２層１７４との境界面ｚは、第１光入射面３０ｃの長手方向に垂直な断面で見た際に、第１光入射面３０ｃから対向側面３０ｄに向かって、第２層１１４が厚くなるように変化した後、一旦、第２層１１４が薄くなるように変化した後、再び、第２層１１４が厚くなるように滑らかに変化して最大厚さとなって、再び、対向側面３０ｄ側で薄くなるように、連続的に変化している。
【００５４】
具体的には、境界面ｚは、対向側面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１１４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対向側面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変化させている。
【００５５】
また、図示は省略しているが、導光板１１０の合成粒子濃度の第１極大値の位置は、筺体の開口部の境界の位置に配置されており、第１光入射面３０ｃから第１極大値までの領域は、光入射面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。
【００５６】
このように、第１光入射面３０ｃ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、第１光入射面３０ｃ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３０ｃ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（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。
【００５７】
また、図７に示す導光板１１０においては、第１光入射面３０ｃから第１極大値までの境界面ｚの形状（ミキシングゾーンでの境界面の形状）は、光出射面３０ａに向かって凹の曲面としたが、これに限定はされず、光入射面３０ｃの背面３０ｂ側の端部に接続する、光出射面３０ａに向かって凸の曲面であってもよく、また、光入射面３０ｃの背面３０ｂ側の端部と第１極大値とを結ぶ平面であってもよい。あるいは、第１光入射面３０ｃから第１極大値までの間は、第２層１１４は形成されず、全て第１層１１２であってもよい。
【００５８】
また、境界面ｚを形成する凹形および凸形の曲面は、光入射面の長手方向に垂直な断面において、円または楕円の一部で表される曲線であってもよいし、２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。
【００５９】
次に、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。
【００６０】
拡散シート３２ａおよび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。
【００６１】
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および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、プリズムシートおよ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、プリズムシートおよび拡散シートを各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。
【００６２】
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に対面して配置される。
【００６３】
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。
【００６４】
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、光源ユニット２８および導光板３０の光出射面３０ａの端部（第１光入射面３０ｃ側の端部）を覆うように配置されている。
このように、上部誘導反射板３６を配置することで、光源ユニット２８から出射された光が導光板３０の上方に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源ユニット２８から出射された光を効率よく導光板３０内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。
【００６５】
下部誘導反射板３８は、導光板３０の背面３０ｂ側に、光源ユニット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および下部誘導反射板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、光源ユニット２８から出射された光が導光板３０の下方に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源ユニット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。
【００６６】
ここで、上部誘導反射板３６および下部誘導反射板３８は、光源ユニット２８から出射された光を第１光入射面３０ｃ側に反射させ、導光板３０内に入射させることができれば、その形状および幅は特に限定されない。
【００６７】
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。
【００６８】
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を底面部およ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）および側面を覆っている。
【００６９】
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およ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。
【００７０】
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、ボルトおよ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。
【００７１】
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。
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。
【００７２】
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、第１光入射面３０ｃ側および対向側面３０ｄ側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。
【００７３】
なお、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。
【００７４】
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。
【００７５】
面状照明装置１０は、基本的に以上のように構成される。
面状照明装置１０は、導光板３０一方の端面に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の第１光入射面３０ｃ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から出射される。
【００７６】
ここで、上記実施形態では、１つの光源ユニットを１つの光入射面に配置した片側入射としたが、これに限定はされず、２つの光源ユニットを対向する２つ光入射面に配置した両側入射であってもよい。
【００７７】
図８（Ａ）に本発明に係る導光板を用いる面状照明装置の他の一例の概略図を示す。
なお、図８（Ａ）に示す面状照明装置１２６は、導光板３０に代えて、導光板１２０を有し、導光板１２０の２つの光入射面にそれぞれ対面する２つの光源ユニット２８を有する以外は、面状照明装置１０と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う。
【００７８】
面状照明装置１２６は、導光板１２０と、導光板１２０の第１光入射面３０ｃおよび第２光入射面１２０ｄにそれぞれ対面する２つの光源ユニット２８とを有する。
導光板１２０は、光出射面３０ａと、光出射面３０ａの対向する２つの長辺側に形成される２つの光入射面（第１光入射面３０ｃ、第２光入射面１２０ｄ）と、光出射面３０ａの反対側の面である背面３０ｂとを有する。
【００７９】
また、導光板１２０は、光出射面３０ａ側の第１層１２２と、第１層１２２よりも粒子濃度が高い背面３０ｂ側の第２層１２４とから構成される。
導光板１２０の第１層１２２と第２層１２４との境界面ｚは、第１光入射面３０ｃの長手方向に垂直な断面で見た際に、光出射面の中央部で第２層１２４が最大厚さとなり、第１光入射面３０ｃおよび第２光入射面１２０ｄに向かって、第２層１２４が薄くなるように滑らかに変化して最小厚さになった後、厚くなるように滑らかに変化している。
具体的には、境界面ｚは、導光板１２０の中央部の、光出射面３０ａに向かって凸の曲線と、この凸の曲線に滑らかに接続され、光入射面３０ｃ、１２０ｄに接続する凹の曲線とからなる。
【００８０】
第２層１２４の厚さを、導光板の中央部で最も厚くなる極大値と、光入射面近傍で一旦、薄くなる極小値とを有するように連続的に変化させることにより、散乱粒子の合成粒子濃度を、第１および第２光入射面（３０ｃおよび１２０ｄ）それぞれの近傍の極小値と、導光板中央部の極大値とを有するように変化させている。
すなわち、合成粒子濃度のプロファイルは、導光板の中央で最大となる第２極大値を持ち、その両側に、図示例では、中央から光入射面までの距離の約２／３の位置で極小値を持つように変化する曲線である。
【００８１】
このように、導光板１２０の第２層１２４の厚さを、中央部で最大とし、光入射面近傍で最小厚さ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、１２０ｄから入射する光を光入射面３０ｃ、１２０ｄ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。
【００８２】
また、図８（Ａ）に示す面状照明装置１２６では、導光板１２０の第２層１２４の厚さを、導光板の中央部で最も厚くなる極大値と、光入射面近傍で一旦、薄くなる極小値とを有するように滑らかに変化する構成としたが、これに限定はされない。
【００８３】
図８（Ｂ）に本発明に係る導光板を用いる面状照明装置の他の一例の概略図を示す。
図８（Ｂ）に示す面状照明装置１３６は、導光板１２０に代えて、境界面ｚの形状を変更した導光板１３０を有する以外は、面状照明装置１２６と同様の構成を有するので、以下の説明においては、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う。
【００８４】
図８（Ｂ）に示す面状照明装置１３６の導光板１３０は、第１層１３２と、第１層１３２よりも粒子濃度が高い第２層１３４とから構成される。導光板１３０の第１層１３２と第２層１３４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、光出射面の中央部で第２層１３４が最大厚さとなり、第１光入射面３０ｃおよび第２光入射面１２０ｄに向かって第２層１３４が薄くなるように滑らかに変化して、さらに、第１光入射面３０ｃおよび第２光入射面１２０ｄ付近で、一旦、厚くなった後、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、導光板１２０の中央部の、光出射面３０ａに向かって凸の曲線と、この凸の曲線に滑らかに接続された２つの凹の曲線と、この凹の曲線とそれぞれ接続され、光入射面３０ｃ、１２０ｄの背面３０ｂ側の端部にそれぞれ接続する凹の曲線とからなる。また、光入射面３０ｃ、１２０ｄ上では、第２層１３４の厚さが０となる。
【００８５】
このように、第１層１３２よりも散乱粒子の粒子濃度が高い第２層１３４の厚さを、光入射面近傍で一旦、厚くなる第１極大値と、導光板中央部で最も厚くなる第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、散乱粒子の合成粒子濃度を、第１および第２光入射面（３０ｃおよび１２０ｄ）それぞれの近傍の第１極大値と、導光板中央部の、第１極大値よりも大きい第２極大値とを有するように変化させている。
すなわち、合成粒子濃度のプロファイルは、導光板３０の中央で最大となる第２極大値を持ち、その両側に、図示例では、中央から光入射面（３０ｃおよび１２０ｄ）までの距離の約２／３の位置で極小値を持ち、さらに極小値よりも光入射面側に第１極大値を持つように変化する曲線である。
【００８６】
ここで、第２層１３４の厚さ（合成粒子濃度）の第１極大値の位置は、上部筺体４４の開口部４４ａの境界の位置近傍に配置される（図示せず）。上部筐体４４の開口部４４ａを形成する額縁部分に覆われる領域は、面状照明装置１０としての光の出射には寄与しない。
つまり、光入射面３０ｃ、１２０ｄから第１極大値までの領域は、光入射面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。
【００８７】
このように、光入射面３０ｃ、１２０ｄ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３０ｃ、１２０ｄ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３０ｃ、１２０ｄ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（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。
【００８８】
また、図８（Ｂ）に示す面状照明装置１３６の導光板１３０においては、光入射面（３０ｃ、１２０ｄ）から第１極大値までの境界面ｚの形状（ミキシングゾーンでの境界面の形状）は、光出射面３０ａに向かって凹の曲面としたが、これに限定はされず、光入射面の背面３０ｂ側の端部に接続する、光出射面に向かって凸の曲面であってもよく、また、光入射面の背面３０ｂ側の端部と第１極大値とを結ぶ平面であってもよい。あるいは、光入射面から第１極大値までの間は、第２層１３４は形成されず、全て第１層１３２であってもよい。
【００８９】
なお、２つの光源ユニットを配置する両側入射は、片側入射と比較して、光量を増加させやすい。一方、片側入射は、光源ユニット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。
【００９０】
また、本発明の導光板を用いる面状照明装置は、これにも限定はされず、２つの光源ユニットに加えて、導光板の光出射面の短辺側の側面にも対向して光源ユニットを配置してもよい。光源ユニット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。
【００９１】
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。
【００９２】
次に、本発明の導光板の製造方法について、図９を参照して詳しく説明する。
本発明の導光板の製造方法は、射出成形（２色成型）によって、粒子濃度が異なる２層からなる導光板を製造するものである。
【００９３】
まず、導光板３０の射出成形に用いる成形金型について説明する。
なお、本発明の製造方法を実施する射出成形装置において、成形金型以外の構成は、種々の公知の射出成形装置の構成を用いることができる。
【００９４】
図９は、導光板３０を射出成型するための成形金型２００を概念的に表した図であり、図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、成形金型２００を用いて実施する本発明の製造方法を説明するための概略図である。
図９に示す成形金型２００は、第１層６０と第２層６２とからなる２層の導光板３０を成形するための金型で、１面が開放された略直方体の箱型形状の下部金型２０２と、下部金型２０２の開放面を覆う板状の上部金型２０４と、上部金型２０４の下部金型２０２と対面する面に設置される入れ子２０６とを有し、下部金型２０２と上部金型２０４（入れ子２０６）との間に射出成形のための空間（キャビティ）を形成する。
【００９５】
下部筐体２０２は、略直方体の箱型形状であり、その側面の、入れ子部２０４ｂよりも下側には、入れ子部２０４ｂが設置されたキャビティ内に導光板３０（第２層６２）の材料（第２層６２の材料を材料Ａとする）を注入するための貫通孔２０２ａ、２０２ｂがそれぞれ形成されており、また、下部筐体２０２の側面の、入れ子部２０４ｂの位置には、入れ子部２０４ｂが設置されないキャビティ内（図９（Ｃ）参照）に導光板３０（第１層６０）の材料（第１層６０の材料を材料Ｂとする）を注入するための貫通孔（ゲート）２０２ｃ、２０２ｄがそれぞれ形成されている。
なお、貫通孔２０２ｃ、２０２ｄの断面形状は、光入射面の長手方向に対応して細長い矩形状であってもよいし、円形の貫通孔を複数有する構成であってもよい。
上部筐体２０４は、下部金型２０２の開放面を覆う矩形の板状の部材である。
【００９６】
入れ子２０６は、上部金型２０４の下部金型２０２に対面する面に固定され、下部金型２０２と上部金型２０４とを閉じてキャビティを形成した際に、キャビティ内に配置される。
入れ子２０６は、製造する導光板３０の第１層６０と同一形状を有し、上部金型２０４に対面する面は、下部金型２０２の開放面と同じ大きさを有する。すなわち、上部金型２０４側の面である上面は平面であり、下部金型２０２側の面である下面２０６ａは、入れ子２０６の厚さが、導光板３０の光入射面３０ｃに対応する側面から、対向する側面に向かうに従って、一旦、厚くなった後、薄くなり、再度厚くなるように滑らかに変化するように、曲面に形成されている。具体的には、下面２０６ａは、下部金型２０２に向かって凸の曲面と凹の曲面とが滑らかに接続されて形成されている。
【００９７】
また、入れ子は、第２層６２を形成する際に、金型内に配置され、その後、第１層６０を形成する際には、除去されるものである。
図１０（Ａ）および（Ｃ）は、導光板３０を射出成型するための成形金型２００の２つの状態（２００ａ、２００ｂ）を概念的に表した図である。
図１０（Ａ）に示す成形金型２００ａは、第２層６２を成形する際の金型の状態で、下部金型２０２と入れ子２０６との間に射出成形のための空間（キャビティ）を形成する。この成形金型２００ａのキャビティ内に第２層６２の材料Ａを注入することにより、第２層６２を成形する。
【００９８】
一方、図１０（Ｃ）に示す成形金型２００ｂは、第１層６０を成形する際の金型の状態で、入れ子２０６は、下部筐体２０２と上部筐体２０４との間から除去されている。
入れ子２０６を除去して、成形金型２００ｂのキャビティ内に第２層６２を残した状態で、第１層６０の材料Ｂを注入することにより、第１層６０を成形して、導光板３０を製造する。
【００９９】
なお、第１層６０の材料Ａおよび第２層の材料Ｂは、それぞれ、所定濃度の散乱粒子を混錬分散させた透明樹脂を溶融させたものである。
また、前述のとおり、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るので、材料Ａと材料Ｂとは、混錬分散された散乱粒子の粒子濃度が異なるのみの同じ透明樹脂を溶融させたものである。
【０１００】
ここで、入れ子２０６の、下面２０６ａを含む表面の粗さＲａは、２５〜１２５μｍの範囲を満たすように形成される。
【０１０１】
通常、射出成形のための金型は、精密研磨によって作製するため、非常に高価になる。そのため、室内等の照明装置用の導光板のように多品種少量生産が求められる場合に、それぞれの導光板に対応する金型を作製すると、コストが高くなるという問題があった。
【０１０２】
これに対して、入れ子２０６の下面２０６ａの表面粗さＲａを２５μｍ以上とすることにより、入れ子２０６を切削加工や粗仕上げのみ等によって安価に製造することができるので、室内等の照明装置用の導光板のように多品種少量生産が求められる場合であっても、それぞれの導光板に対応する入れ子２０６を安価に製作することができ、コストを低減することができる。
また、入れ子２０６の下面２０６ａの表面粗さＲａを１２５μｍより大きくすると、導光板３０の第１層６０と第２層６２との境界面ｚの界面粗さが粗くなり、光の利用効率の低下や、出射光の均一性等が損なわれ、輝度むらが生じる、外観品質の低下という問題が発生する。したがって、入れ子２０６の下面２０６ａの表面粗さＲａを１２５μｍ以下とすることにより、製造した導光板３０の光利用効率の低下や、出射光の輝度むら、等の問題を防止することができる。
【０１０３】
また、下部金型２０２および上部金型２０４は共通として、入れ子２０６を交換することで、種々の２層形状の導光板３０を製造することができ、成形金型の作製コストを低減することができる。
さらに、成形金型２００のキャビティ内に、キャビティの一部を埋める入れ子を配置して、キャビティの大きさよりも小さい導光板３０を製造してもよい。これにより、さらに成形金型の作製コストを低減することができる。
【０１０４】
また、入れ子２０６の表面は、階段状、鋸刃状、あるいは、波状の粗面であることが好ましい。
入れ子２０６を階段状の粗面とすることにより、入れ子２０６をフライス切削の加工で作製することができる。また、入れ子２０６を鋸刃状の粗面とすることにより、入れ子２０６をドリル切削の加工で作製することができる。また、入れ子２０６を波状の粗面とすることで、入れ子２０６をボールエンドミル加工で作製することができる。
これらにより、入れ子２０６の作製コストを低減することができる。
【０１０５】
次に、本発明の導光板の製造方法について、図１０（Ａ）〜（Ｄ）を用いて詳しく説明する。
図１０（Ａ）に示すように、上部金型２０４に入れ子２０６を固定した状態で、上部金型２０４と下部金型２０２を閉じてキャビティを形成して、貫通孔２０２ａ、２０２ｂからキャビティ内に、第２層６２の材料Ａを注入する。
【０１０６】
注入した材料Ａが硬化して第２層６２が形成されると、キャビティが開放され（図１０（Ｂ））、入れ子２０６が上部金型２０４から取り外される。
ここで、入れ子２０６の下面２０６ａは、表面粗さＲａが２５〜１２５μｍの範囲に形成されているので、形成された第２層６２の上面側（境界面ｚとなる面）は、表面粗さＲａが２５〜１２５μｍの範囲に形成される。
【０１０７】
図１０（Ｃ）に示すように、入れ子２０６を取り外した後に、下部金型２０２内に形成された第２層６２を残した状態で、上部金型２０４と下部金型２０２とを閉じてキャビティを形成して、貫通孔２０２ｃ、２０２ｄからキャビティ内に、第１層６０の材料Ｂを注入する。
ここで、先に形成された第２層６２の上面側は、表面粗さＲａが２５〜１２５μｍの範囲に形成されているので、第１層６０と第２層６２の境界面の界面粗さＲａは、２５〜１２５μｍの範囲に形成される。
【０１０８】
注入した材料Ｂが硬化して第１層６０が形成されると、キャビティが開放され（図１０（Ｄ））、２層に形成された導光板３０が取り出される。
【０１０９】
このように、第２層と接する下面２０６ａの表面粗さＲａが２５〜１２５μｍである入れ子２０６が設置されたキャビティ内に、材料を注入して射出成形にて第２層を形成した後に、入れ子を除去して、射出成形にて第１層を形成することにより、入れ子を切削加工、粗研磨等で安価に作製することができるので、導光板の多品種少量生産を行う場合に、それぞれの導光板に対応する入れ子２０６を安価に製作することができ、コストを低減することができる。
また、下部金型２０２および上部金型２０４は共通として、入れ子２０６を交換することができるので、種々の２層形状の導光板３０を製造することができ、成形金型の作製コストを低減することができる。
【０１１０】
また、第１層６０と第２層６２とを別々に成形するので、第１層６０と第２層６２とで異なる母材を用いる場合であっても、容易に製造することができる。
【０１１１】
以上、本発明の導光板および導光板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は、上記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】
【０１１２】
１０、１２６、１３６    面状照明装置
２４    照明装置本体
２４ａ、３０ａ  光出射面
２６    筐体
２８    光源ユニット
３０、１００、１１０、１２０、１３０  導光板
３０ｂ  背面
３０ｃ  第１光入射面
３０ｄ  対向側面
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
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、１０２、１１２、１２２、１３２  第１層
６２、１０４、１１４、１２４、１３４  第２層
１２０ｄ  第２光入射面
２００ａ、２００ｂ  成形金型
２０２    下部金型
２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ  貫通孔
２０４    上部金型
２０６    入れ子
２０６ａ  下面
α    ２等分線
ｚ    境界面
【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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