(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、入射面近傍で輝度むらが少ない光を出射することができる導光板を提供する。【解決手段】矩形状の光射出面、光射出面の対向する２つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される２つの光入射面、これらの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、これら２つの傾斜面を接合する接合部を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む導光板であって、光射出面及び前記傾斜面の少なくとも一方は、光入射面との接線を含む光入射面側の領域である外端領域のみに溝状又は点状の凹部が多数形成されていることを特徴とする導光板。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の光射出面、前記光射出面の対向する２つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される２つの光入射面、これらの２つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な２つの傾斜面、これら２つの傾斜面を接合する接合部を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む導光板であって、
前記光射出面及び前記傾斜面の少なくとも一方は、前記光入射面との接線を含む前記光入射面側の領域である外端領域のみに溝状又は点状の凹部が多数形成されていることを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記外端領域は、前記光入射面に接している辺から前記接合部側の端部までの長さが５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記光射出面及び前記傾斜面は、前記凹部が形成されている領域以外の領域が平滑な形状である請求項１または２に記載の導光板。
【請求項４】
前記凹部は、断面が三角形状である請求項１〜３のいずれかに記載の導光板。
【請求項５】
前記凹部は、前記光入射面から前記接合部に向う方向に平行な方向に延在する溝形状である請求項１〜４のいずれかに記載の導光板。
【請求項６】
前記凹部は、球面状の凹部である請求項１〜３のいずれかに記載の導光板。
【請求項７】
さらに、前記接合部が湾曲形状である請求項１〜６のいずれかに記載の導光板。
【請求項８】
前記２つの光入射面間の導光長が、４８０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．０２ｗｔ％以上、０．２２ｗｔ％以下であり、かつ、
前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．０２）、（４．０，０．０８５）、（７．０，０．０３）、（７．０，０．１２）、（１２．０，０．０６）および（１２．０，０．２２）で囲まれる領域内にあり、
前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下である請求項７に記載の導光板。
【請求項９】
前記２つの光入射面間の導光長が、５１５ｍｍ以上、６２０ｍｍ以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．０１５ｗｔ％以上、０．１６ｗｔ％以下であり、かつ、
前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．０１５）、（４．０，０．０６５）、（７．０，０．０２）、（７．０，０．０９）、（１２．０，０．０３５）および（１２．０，０．１６）で囲まれる領域内にあり、
前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下である請求項７に記載の導光板。
【請求項１０】
前記２つの光入射面間の導光長が、６２５ｍｍ以上、７７０ｍｍ以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．０１ｗｔ％以上、０．１２ｗｔ％以下であり、かつ
前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．０１）、（４．０，０．０５）、（７．０，０．０１）、（７．０，０．０６）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．１２）で囲まれる領域内にあり、
前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下である請求項７に記載の導光板。
【請求項１１】
その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む導光板であって、
前記２つの光入射面間の導光長が、７８５ｍｍ以上、８３０ｍｍ以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．００８ｗｔ％以上、０．０８ｗｔ％以下であり、かつ
前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．００８）、（４．０，０．０３）、（７．０，０．００９）、（７．０，０．０４）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．０８）で囲まれる領域内にあり、
前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下である請求項７に記載の導光板。
【請求項１２】
その厚みが最も薄い前記光入射面の厚みが、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、
前記厚みが最も厚い前記湾曲部の中央の厚みが、１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、
前記湾曲部の曲率半径が、６，０００ｍｍ以上４５，０００ｍｍ以下であり、
前記光射出面に平行な線に対する前記傾斜面のテーパが、０．１°以上０．８°以下である請求項８〜１１のいずれかに記載の導光板。
【請求項１３】
前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣ、光の入射方向における前記光入射面から前記端面までの長さをＬとしたときに、不等式１．１≦Φ・Ｎｐ・Ｌ・ＫＣ≦８．２かつ０．００５≦ＫＣ≦０．１を満足する請求項１〜７に記載の導光板。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の導光板と、
前記１対の光入射面のそれぞれに対向して配置され、前記１対の光入射面のそれぞれに光を入射する１対の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、光源から射出された光が入射して内部を伝播し、散乱して光射出面から射出する導光板と、この導光板と光源とを有する屋内外を照明する面状照明装置、もしくは液晶表示装置の液晶パネルを照明するバックライトや、広告パネルや広告塔や看板などのバックライトとして用いられる面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射し、液晶表示パネルを照明するバックライトユニットが用いられている。バックライトユニットは、照明用の光源が発する光を拡散して液晶表示パネルを照射する導光板、導光板から出射される光を均一化するプリズムシートや拡散シートなどの部品を用いて構成される。
【０００３】
現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、照明用の光源の直上に導光板を配置した、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である。この方式では、光源である冷陰極管を液晶表示パネルの背面に複数本配置し、内部を白色の反射面として均一な光量分布と必要な輝度を確保している。
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３０ｍ程度必要であり、これ以上の薄型化が困難である。
【０００４】
ここで、薄型化が可能なバックライトユニットとしては、照明用の光源から射出され、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射出面から射出させる導光板を用いる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（例えば、特許文献１〜４参照）のバックライトユニットが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、少なくとも１つの光入射領域および少なくとも１つの光取出面領域を有する光散乱導光体と前記光入射面領域から光入射を行う為の光源手段とを備え、前記光散乱導光体は前記光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる傾向を持った領域を有していることを特徴とする光散乱導光光源装置が記載されている。
また、特許文献２には、光散乱導光体と、光散乱導光体の光取出面側に配置されたプリズムシートと、光散乱導光体の裏面側に配置された反射体とを備えた面光源装置が記載されている。また、特許文献３には、プリズム列状の繰り返し起伏を有する光入射面と、光拡散性を与えられた光射出面を備えた板状の光学材料からなる光出射方向修正素子を備えた液晶ディスプレイが記載され、特許文献４には、内部に散乱能を与えられた光散乱導光体と、前記光散乱導光体の端面部から光供給を行う光供給手段を備えた光源装置が記載されている。
【０００６】
また、導光板としては、上記以外にも中間部の厚みが入射側の端部及び対向側の端部の厚みに比べ大きく形成されている導光板、入光部から離れるにしたがって厚みが厚くなる方向傾斜した反射面を有する導光板、表面部と裏面部との間の距離が入射部で最小になり、入射部から最大離距離において厚さが最大になるような形状を有する形状の導光板が提案されている（例えば、引用文献５から８参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−３６０３７号公報
【特許文献２】特開平０８−２４８２３３号公報
【特許文献３】特開平０８−２７１７３９号公報
【特許文献４】特開平１１−１５３９６３号公報
【特許文献５】特開２００３−９０９１９号公報
【特許文献６】特開２００４−１７１９４８号公報
【特許文献７】特開２００５−１０８６７６号公報
【特許文献８】特開２００５−３０２３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、光源から遠ざかるにつれて厚みが薄くなる導光板を用いるタンデム方式などのバックライトユニットでは、薄型のものを実現することが可能であるが、冷陰極管とリフレクタの相対寸法の関係により光利用効率で直下型より劣っているという問題があった。また、導光板に形成された溝に冷陰極管を収容する形状の導光板を用いる場合、冷陰極管から遠ざかるにつれて厚みを薄くする形状とすることはできるが、導光板の厚みを薄くすると、溝に配置された冷陰極管の直上における輝度が強くなり、光射出面の輝度むらが顕著になるという問題があった。また、これらの方式の導光板は、いずれも、形状が複雑となるため、加工コストがアップし、大型、例えば、画面サイズが３７インチ以上、特に、５０インチ以上の液晶テレビのバックライト用の導光板とした時には、高コストとなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、特許文献５〜８には、製造安定化や、多重反射を利用した輝度（光量）むら抑制のために光入射面から離れるにしたがって厚みを厚くする導光板が提案されているが、これらの導光板は、透明体であり、光源から入射した光がそのまま反対方向の端部側に光が抜けてしまうため、下面にプリズムやドットパターンを付与する必要がある。
また、光入射面とは反対側の端部に反射部材を配置し、入射した光を多重反射させて光射出面から射出させる方法もあるが、大型化するためには導光板を厚くする必要があり、重くなり、コストも高くなる。また、光源の写りこみが生じ、輝度むらとなるという問題もある。
【００１０】
一方、平板型導光板を用いたサイドライト方式では、入射光を光射出面から効率よく射出させるために、内部に微小な散乱粒子を分散させている。このような平板形状の導光板では、散乱微粒子を均一に分散させても大画面化すると、散乱微粒子濃度が０．３０ｗｔ％であれば、光利用効率８３％を確保できるが、図１７に実線で示す照度分布のように、中央部が暗くなり、明るさにむら、すなわち輝度むらが生じ、視認されてしまうという問題があった。
この輝度むらを平坦にするためには、散乱微粒子の濃度を下げて先端からの漏れ光を増やす必要があり、結果として利用効率の低下を生じ、また、輝度も低下するという問題があった。例えば、同一条件で、散乱微粒子濃度を０．１０ｗｔ％とすれば、図１７に点線で示すように、輝度むらを大幅に低減できるが、輝度が低下し、光利用効率も４３％に低下するという問題があった。
さらに、大型の液晶テレビなどの大型ディスプレイに求められる光射出面上の明るさの分布は、画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高な分布、例えば釣鐘状の分布である。しかしながら、散乱微粒子が分散した平板形状の導光板では、散乱微粒子の濃度を下げて平坦な明るさの分布を得ることはできるが、中高な明るさの分布を実現することはできないという問題があった。
【００１１】
さらに、薄型バックライト用に、タンデム方式の導光板とは逆に、光源から遠ざかるにつれて厚みが厚くなる導光板を用いることも考えられているが、薄型化が可能で、画面全体に平坦な輝度が得られているものの、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、いわゆる中高な明るさの分布を得ることについては全く開示がなく、全く考慮だにされていないという問題があった。
【００１２】
また、このような内部に散乱粒子を分散させる導光板を厚さを薄くしつつ大型化するためには、光をより遠くまで到達させるために散乱粒子の配置密度（粒子濃度）を低密度にする必要がある。このように散乱粒子の配置密度を低密度にすると、光入射面の近傍における散乱粒子も低密度になるため、光拡散の度合いが小さくなって、光入射面の近傍において輝度むらが発生しやすくなるという問題もある。
【００１３】
本発明の目的は、さらに、大型かつ薄型な形状であり、光の利用効率が高く、入射面近傍で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、かつ、故障の少ないまたは故障しない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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、矩形状の光射出面、前記光射出面の対向する２つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される２つの光入射面、これらの２つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な２つの傾斜面、これら２つの傾斜面を接合する接合部を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む導光板であって、前記光射出面及び前記傾斜面の少なくとも一方は、前記光入射面との接線を含む前記光入射面側の領域である外端領域のみに溝状又は点状の凹部が多数形成されていることを特徴とする導光板を提供するものである。
【００１５】
ここで、前記外端領域は、前記光入射面に接している辺から前記接合部側の端部までの長さが５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。
また、前記光射出面及び前記傾斜面は、前記凹部が形成されている領域以外の領域が平滑な形状であることが好ましい。
また、前記凹部は、断面が三角形状であることが好ましい。
また、前記凹部は、前記光入射面から前記接合部に向う方向に平行な方向に延在する溝形状であることが好ましい。
また、前記凹部は、球面状の凹部であることが好ましい。
【００１６】
さらに、前記接合部が湾曲形状であることが好ましい。
前記導光板は、前記２つの光入射面間の導光長が、４８０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下であり、前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．０２ｗｔ％以上、０．２２ｗｔ％以下であり、かつ、前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．０２）、（４．０，０．０８５）、（７．０，０．０３）、（７．０，０．１２）、（１２．０，０．０６）および（１２．０，０．２２）で囲まれる領域内にあり、前記２つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上であり、前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％超、２５％以下であることが好ましい。
また、前記導光板は、前記２つの光入射面間の導光長が、５１５ｍｍ以上６２０ｍｍ以下であり、前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．０１５ｗｔ％以上、０．１６ｗｔ％以下であり、かつ、前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．０１５）、（４．０，０．０６５）、（７．０，０．０２）、（７．０，０．０９）、（１２．０，０．０３５）および（１２．０，０．１６）で囲まれる領域内にあることも好ましい。
【００１７】
また、前記導光板は、前記２つの光入射面間の導光長が、６２５ｍｍ以上７７０ｍｍ以下であり、前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．０１ｗｔ％以上、０．１２ｗｔ％以下であり、かつ前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．０１）、（４．０，０．０５）、（７．０，０．０１）、（７．０，０．０６）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．１２）で囲まれる領域内にあることも好ましい。
また、前記導光板は、前記２つの光入射面間の導光長が、７８５ｍｍ以上８３０ｍｍ以下であり、前記散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、前記散乱粒子の濃度が、０．００８ｗｔ％以上、０．０８ｗｔ％以下であり、かつ前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径（μｍ）を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするグラフにおいて、６点（４．０，０．００８）、（４．０，０．０３）、（７．０，０．００９）、（７．０，０．０４）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．０８）で囲まれる領域内にあることも好ましい。
【００１８】
また、前記導光板は、その厚みが最も薄い前記光入射面の厚みが、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、前記厚みが最も厚い前記湾曲部の中央の厚みが、１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、前記湾曲部の曲率半径が、６，０００ｍｍ以上４５，０００ｍｍ以下であり、前記光射出面に平行な線に対する前記傾斜面のテーパが、０．１°以上０．８°以下であることが好ましい。
【００１９】
また、前記導光板は、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をＮｐ、補正係数をＫＣ、光の入射方向における前記光入射面から前記端面までの長さをＬとしたときに、不等式１．１≦Φ・Ｎｐ・Ｌ・ＫＣ≦８．２かつ０．００５≦ＫＣ≦０．１を満足することも好ましい。
【００２０】
また、本発明は上記いずれかに記載の導光板と、前記１対の光入射面のそれぞれに対向して配置され、前記１対の光入射面のそれぞれに光を入射する１対の光源とを有することを特徴とする面状照明装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、光射出面および／または傾斜面の光入射面側（つまり光入射面の近傍）の領域である外端領域のみに、溝状又は点状の凹部を形成することで、導光板の入射した光のうち、入射面近傍で光射出面および／または傾斜面から射出される光を反射して拡散させることができ、光入射面の近傍で過度に光が射出されることを防止でき、光入射面の近傍における輝度むらの発生を抑制し、中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高あるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。また、光入射面の近傍で射出されていた光をより導光板の中央側まで導光させることができるため、光の利用効率を高くすることができる。
また、本発明によれば、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、いわゆる中高あるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。さらに、光源および導光板が損傷すること及び位置関係がずれることを防止でき、故障しにくく、輝度むらの発生しにくい導光板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る導光板及び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、本発明の導光板を用いる本発明の面状照明装置を有す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は、図２に示す面状照明装置（以下「バックライトユニット」ともいう）の光源部近傍の拡大図である。図３（Ａ）は、図２に示す面状照明装置の導光板およびその２辺に配置される光源を示す部分省略平面図であり、図３（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２３】
図１に示すように、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の光射出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、面状照明装置の構成を示すため、液晶表示パネル１２の一部の図示を省略している。
【００２４】
液晶表示パネル１２は、予め特定の方向に配列されており、電界が印加されることで分子の配列を変え、屈折率の変化を利用して、光の透過／非透過が切り換えられる液晶セルが規則的に配置された液晶セル層と、液晶セル層の表示面側（液晶セルに入射した光が射出される側の面）に配置されたカラーフィルタとを有する。
液晶表示パネル１２は、液晶セル層の各液晶セルに選択的に電界を印加して分子の配列を変え、液晶セル内に生じた屈折率の変化させて、光の透過／非透過を切り替え、カラーフィルタ８０を透過する光を選択することで、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。
【００２５】
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、液晶セル内の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。つまり、駆動ユニット１４は、上述したように、液晶表示パネル１２の液晶セルにより各位置の各色のフィルタに光を透過させるか否かを制御する。このように、位置に応じてフィルタを透過する光を射出させるかを切り換えることで、液晶表示パネル１２に画像等が表示される。
【００２６】
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射出面２４ａを有する。
【００２７】
本発明に係るバックライトユニット２０は、図１、図２、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、２つの光源２８、導光板３０、光学部材ユニット３２及び反射板３４を有する照明装置本体２４と、下部筐体４２、上部筐体４４、補強部材４６および支持部材４８を有する筐体２６とで構成されている。
また、図１に示すように、筐体２６の下部筐体４２（図２参照）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。
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。
【００２８】
照明装置本体２４は、光を射出する光源２８と、光源２８から射出された光を面状の光として射出する導光板３０と、導光板３０と光源２８との光軸距離および光軸垂直距離を一定に保って間隔維持部材３１と、導光板３０から射出された光を、散乱や拡散させてよりむらのない光とする光学部材ユニット３２と、導光板３０から漏出した光を反射させて導光板に再度入射させる反射板３４とを有する。
ここで、導光板３０と光源２８との光軸距離とは、図３（Ｂ）に示すように、光源２８の発光面と導光板３０の光入射面（３０ｄ、３０ｅ）との間の距離ｃをいう。また、導光板３０と光源２８との光軸垂直距離とは、導光板３０と光源２８の導光板の厚さ方向に対するそれぞれの光軸間の距離をいう。
【００２９】
まず、光源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を構成する１つのＬＥＤチップ（発光ダイオード）５０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ＬＥＤチップ５０と、光源支持部５２とを有する。
【００３０】
ＬＥＤチップ５０は、青色光を射出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（擬似白色ＬＥＤチップ）であり、所定面積の発光面５８を有し、この発光面５８から白色光を射出する。
つまり、ＬＥＤチップ５０の発光ダイオードの表面から射出された青色光が蛍光物質を透過すると、蛍光物質を励起して蛍光を発光する。この蛍光物質として、発光ダイオードから射出される青色光と補色の関係となる蛍光を発色する蛍光物質を選択すれば、発光ダイオードから射出された青色光が蛍光物質を透過することによって、発光ダイオードから射出された青色光と蛍光物質が発光する補色とが混じって白色光が生成され、この白色光がＬＥＤチップ５０から射出される。
【００３１】
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。
【００３２】
光源支持部５２は、一面が導光板３０の最薄側端面である光入射面（３０ｄ、３０ｅ）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（３０ｄ、３０ｅ）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３０ｄまたは第２光入射面３０ｅの長手方向に沿って、言い換えれば、光射出面３０ａと第１光入射面３０ｄとが交わる線と平行に、または、光射出面３０ａと第２光入射面３０ｅ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。
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。
【００３３】
ここで、図４（Ｂ）に示すように、本実施形態のＬＥＤチップ５０の発光面５８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（光射出面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、発光面５８は、導光板３０の光射出面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と隣接するＬＥＤチップ５０をｑとするとｑ＞ｂである。このように、ＬＥＤチップ５０の発光面５８の導光板３０の光射出面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。
発光面５８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。
【００３４】
なお、ＬＥＤチップ５０は、光源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。
【００３５】
また、本実施形態では、装置をより薄くでき、かつ、より適切に混色できるため、各ＬＥＤチップ５０を、後述する導光板３０の第１光入射面３０ｄまたは第２光入射面３０ｅの長手方向に沿って、配列したが、本発明はこれに限定されず、その配置関係は特に限定されず、第１光入射面３０ｄまたは第２光入射面３０ｅの長手方向に直交する方向に配列してもよい。
また、本実施形態では、ＬＥＤチップ５０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アレイを積層させる、つまり、ＬＥＤアレイ（ＬＥＤチップの各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アレイの各ＬＥＤチップと隣接する層のＬＥＤアレイの各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チップの各ＬＥＤチップと隣接する層のＬＥＤアレイのＬＥＤチップの各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。
【００３６】
次に、導光板３０について説明する。
図５は、導光板３０の形状を示す概略斜視図である。図６（Ａ）は、導光板３０の形状を表す断面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す導光板３０の部分拡大断面図であり、図７（Ａ）は、導光板３０の光射出面３０ａの外端領域６０の一部を拡大した部分拡大図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のVIIＢ−VIIＢ線断面図である。
導光板３０は、図５および図６に示すように、略矩形形状の平坦な光射出面３０ａと、この光射出面３０ａの両端に、光射出面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３０ｄと第２光入射面３０ｅ）と、光射出面３０ａの反対側、つまり、導光板の背面側に位置し、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅに平行で、光射出面３０ａを２等分する２等分線α（図１、図３参照）を中心軸として互いに対称で、光射出面３０ａに対して所定の角度で傾斜する２つの傾斜面（第１傾斜面３０ｂと第２傾斜面３０ｃ）と、光射出面３０ａの光入射面が形成されていない側の両端（光射出面３０ａと光入射面との交線に直交する２つの辺）に、光射出面３０ａに対して略垂直に形成された２つの側面（第１側面３０ｆと第２側面３０ｇ）とを有している。２つの傾斜面（第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃ）との接合部分には、曲率半径Ｒの湾曲部３０ｈが形成される。
【００３７】
なお、２つの光入射面３０ｄおよび３０ｅは、略矩形形状の光射出面３０ａの対向する長辺側に対向して位置しており、対向して配置された光源２８から２つの光入射面３０ｄおよび３０ｅに入射した光は、略矩形形状の光射出面３０ａの対向する短辺に平行に導光板３０内を伝播する。
第１傾斜面（第１傾斜背面）３０ｂおよび第２傾斜面（第２傾斜背面）３０ｃは、２等分線αに対して線対称であり、光射出面３０ａに対し対称に傾斜している。湾曲部３０ｈも、２等分線αに対して線対称に湾曲している。導光板３０は、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅから中央に向かうに従って厚さが厚くなっており、中央部の２等分線αに対応する部分、すなわち湾曲部３０ｈの中央部分で最も厚く（ｔmax）、両端部の２つの光入射面（第１光入射面３０ｄと第２光入射面３０ｅ）で最も薄く（ｔmin）なっている。
すなわち、導光板３０の断面形状は、２等分線αを通る中心軸に対して線対称である。
【００３８】
ここで、図５に示すように、導光板３０は、第１光入射面３０ｄから一定距離範囲である光射出面３０の外端領域６０と第１傾斜面３０ｂの外端領域６２、第２光入射面３０ｅから一定距離範囲の領域である光射出面３０の外端領域６４と第２傾斜面３０ｃの外端領域６６に、それぞれ、多数の溝状の凹部６８が形成されている。
ここで、外端領域は、光入射面と、光射出面または傾斜面との接線を含み、該接線から所定距離Ｌｃの範囲内の領域である。また、光軸方向（第１光入射面から二等分線αに向う方向）において、光射出面または傾斜面が外端領域となる部分に対応する導光板の内部がミキシングゾーンとなる。
また、外端領域６０と外端領域６２とは、光軸方向における導光板中心（二等分線α）側の端部が同一位置となる。また、外端領域６４と外端領域６６とも、光軸方向（第２光入射面から二等分線αに向う方向）における導光板中心（二等分線α）側の端部が同一位置となる。なお、本実施例では、光射出面または傾斜面の外端領域以外の領域は、平坦面となっている。
【００３９】
次に、外端領域６０、６２、６４、６６のそれぞれに形成されている凹部について説明する。
外端領域６０、６２、６４、６６にそれぞれ形成されている凹部は、いずれの外端領域でも同様の形状であるので、以下、外端領域６０の凹部６８を用いて説明する。
凹部６８は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、導光板の光軸方向が延在し（つまり、光入射面との接線から２等分線に向う方向に延び）、第１光入射面３０ｂに平行な面で切断した断面の形状が半円となる形状で光射出面３０ａに形成されている。
凹部６８は、外端領域６０に多数形成されており、隣接する凹部６８と並列に形成されている。つまり、外端領域６０には、図７（Ｂ）に示すように第１光入射面３０ｂに平行な面で切断した断面に複数の凹部６８の半円形の断面が並ぶように形成されている。
外端領域６０、６２、６４、６６には、このような凹部が多数の形成されており、導光板に入射され、各外端領域に到達した光は、凹部により、導光板に向って散乱、反射される。
【００４０】
ここで、本発明においては、第１光入射面３０ｄと第２光入射面３０ｅとの間の光が伝播する導光長Ｌは、３７インチ（３７”）の画面サイズ以上の液晶パネル４を対象としているので、４８０ｍｍ以上であり、最大６５インチ（６５”）の画面サイズ以上の液晶パネル４を対象とするので、８３０ｍｍ以下である必要がある。より詳細には、３７インチ（３７”）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、４８０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下であり、４２インチ（４２”）および４６インチ（４６”）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、５１５ｍｍ以上、６２０ｍｍ以下であり、５２インチ（５２”）および５７インチ（５７”）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、６２５ｍｍ以上、７７０ｍｍ以下であり、６５インチ（６５”）の画面サイズに対しては、導光長Ｌは、７８５ｍｍ以上、８３０ｍｍ以下であるのが良い。
【００４１】
また、導光板３０の厚みが最も薄い光入射面３０ｄおよび３０ｅの最小厚さｔminは、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であるのが好ましい。
その理由は、最小厚さが小さ過ぎると、光入射面３０ｄおよび３０ｅが小さくなり過ぎて、光源２８からの光入射が少なくなり、光射出面３０ａから十分な輝度の光を射出することができないし、最小厚さが大き過ぎると、最大厚さが厚くなり過ぎ、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、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が５５％以上を満たさないからである。
また、導光板３０の厚みが最も厚い湾曲部３０ｈの中央の最大厚みｔmaxは、１．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下であるのが好ましい。
その理由は、最大厚さが厚くなり過ぎる場合、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、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が５５％以上を満たさないからであり、最大厚さが薄くなり過ぎる場合、中央部の湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒが大きすぎて成形に適さないし、平板の場合と同様に、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が５５％以上を満たさないし、逆に、光利用効率が５５％以上を達成する粒子濃度では、中高分布を実現できないからである。
【００４２】
したがって、傾斜面３０ｂおよび３０ｃのテーパ、すなわちテーパ角（傾斜角）は、０．１°以上、０．８°以下であるのが好ましい。
その理由は、テーパが大き過ぎる場合、最大厚さが必要以上に大きくなりすぎてしまうし、必要以上に中高な分布になりすぎてしまうからであり、テーパが小さ過ぎる場合、最小厚さが小さすぎる場合と同様に、湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒ（以下「中央部半径Ｒ」ともいう。）が大きすぎて成形に適さないし、光利用効率が５５％以上を達成する粒子濃度では中高分布を実現できないし、逆に、平板と同様に、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では光利用効率が５５％以上を満たさないからである。
その結果、湾曲部３０ｈの曲率半径Ｒは、６，０００ｍｍ以上、４５，０００ｍｍ以下であるのが好ましい。
なお、図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、傾斜面３０ｂおよび３０ｃのテーパ角をθとするとき、ＬＲ＝２Ｒｓｉｎθで表され、最大厚みｔmax＝ｔmin−［（ＬＲ／２）ｔａｎθ＋Ｒｃｏｓθ−Ｒ］で表され、テーパ角θ＝ｔａｎ−１［（ｔmax−ｔmin）／（Ｌ／２）］で表される。
【００４３】
本発明においては、導光板３０の形状を、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅから中央に向かうに従って厚さが厚くなるような形状（以下、逆楔形状という）にすることにより、入射した光をより奥に伝播しやすくして、光利用効率を維持しながら面内均一性を向上させ、さらに、中高な、いわゆる釣鐘状の輝度分布を得るものである。すなわち、このような形状とすることにより、上述した従来の平板形状の導光板では中央が暗くなる分布を、均一あるいは中高な、いわゆる釣鐘状の分布とすることができる。
また、傾斜面３０ｂおよび３０ｃの中央の接合部分を湾曲部３０ｈとして滑らかに接合することにより、中央の接合部分にできる帯むらを、均一あるいは中高な、いわゆる釣鐘状の分布とすることができる。
【００４４】
図２（Ａ）および（Ｂ）に示す導光板３０では、第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅから入射した光は、導光板３０の内部に含まれる散乱微粒子（詳細は後述する）によって散乱されつつ、導光板３０内部を通過し、直接、もしくは、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃで反射した後、光射出面３０ａから出射する。
また、外端領域で光入射面３０ａ、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃに到達した光は、基本的に光入射面３０ａ、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃの凹部で、光入射面よりも２等分線側に向けて（つまり導光板のより中心側に進むように）、散乱、反射される。
また、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ（の外端領域以外の領域）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の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃを覆うようにして配置される反射シート（図示せず）によって反射され再び導光板３０の内部に入射する。
【００４５】
このように、導光板の光入射面近傍（ミキシングゾーン）に対応する領域である外端領域に多数の凹部を形成し、凹部で第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃに到達した光を反射、散乱させることで、光入射面近傍で導光板から光が射出されることを防止でき、導光板に入射した光をより遠くまで届けることができる。これにより、入射した光が射出されやすく（特に後述する散乱粒子の濃度を低くして光が射出されやすい場合も）、光入射面近傍での光の射出を抑制することができ、光入射面近傍で輝度が過度に高くなることを防止し、光入射面近傍での光の損失を抑制し、光の利用効率を高くすることができる。
また、光を効率よく導光板中央側に届けられることで、中高な輝度分布にすることができる。
【００４６】
導光板３０は、透明樹脂に、光を散乱させるための微小な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、シリコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマ等を用いることができる。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射出面から出射することができる。
【００４７】
ここで、本発明の導光板３０に分散させる散乱微粒子の粒径が、４．０μｍ以上、かつ１２．０μｍ以下である必要がある。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に分散させる散乱微粒子の最適な粒径選択については、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必要がある。なぜならば、逆楔形状の本発明の導光板３０は、導光板３０の側面の第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅから最低でも２４０ｍｍ以上の距離、片面入射の場合は、光入射面から最低４８０ｍｍ以上の距離を導光する必要があるからであり、前方０〜５°に散乱する光が９０％未満では、導光板３０の奥まで光が導光できないからである。
【００４８】
このため、散乱微粒子の粒径が、４．０μｍより小さいと、すなわち、４．０μｍ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い。なお、母材としてアクリル樹脂、粒子としてシリコーン樹脂を選択した場合は、シリコーン樹脂散乱微粒子の粒径は、４．５μｍ以上とするのがより好ましい。
一方、散乱微粒子の粒径が、１２．０μｍより大きいと、すなわち、１２．０μｍ超では、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）間の輝度むら（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。
その理由は、粒子濃度が高すぎる場合、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できないからであり、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５５％以上を満たさないからである。
【００４９】
このように、本発明の散乱微粒子の粒子径の限定範囲に含まれる最適な粒径（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、波長むらのない出射光を得ることができる。
なお、上述した例では、単一粒径の散乱微粒子を用いているが、本発明はこれに限定されず、複数粒径の散乱微粒子を混合して用いても良い。
【００５０】
また、散乱粒子の濃度は、本発明の導光板３０の導光長が４８０ｍｍ〜８３０ｍｍであるので、０．００８ｗｔ％以上、０．２２ｗｔ％以下である必要がある。
具体的には、導光長Ｌが４８０ｍｍ≦Ｌ≦５００ｍｍである場合には、散乱粒子の濃度を０．０２ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下とする必要がある。
また、導光板の導光長を画面サイズ３７インチ対応のＬ＝４８０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２ｗｔ％以上、０．０８５ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０４７ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０３ｗｔ％以上、０．１２ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０６５ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０６ｗｔ％以上、０．２２ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．１２２ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００５１】
また、導光長Ｌが５１５ｍｍ≦Ｌ≦６２０ｍｍである場合には、散乱粒子の濃度を０．０１５ｗｔ％以上、０．１６ｗｔ％以下とするのが良い。
また、導光板の導光長を画面サイズ４２インチ対応のＬ＝５６０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１５ｗｔ％以上、０．０６５ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０３５ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２ｗｔ％以上、０．０９ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０４８ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．０４ｗｔ％以上、０．１６ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０９ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００５２】
また、導光板の導光長を画面サイズ４６インチ対応のＬ＝５９０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１５ｗｔ％以上、０．０６０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０３１ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２ｗｔ％以上、０．０８ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０４３ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．０３５ｗｔ％以上、０．１５ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０８１ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００５３】
また、導光長Ｌを６２５ｍｍ≦Ｌ≦７７０ｍｍとする場合には、散乱粒子の濃度を０．０１ｗｔ％以上、０．１２ｗｔ％以下とするのが良い。
また、導光板の導光長を画面サイズ５２インチ対応のＬ＝６６０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１０ｗｔ％以上０．０５０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０２５ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１５ｗｔ％以上０．０６０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０３４ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．０３０ｗｔ％以上０．１２０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０６４ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００５４】
さらに、導光板の導光長を画面サイズ５７インチ対応のＬ＝７３０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．０１０ｗｔ％以上、０．０４０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０２１ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０１０ｗｔ％以上、０．０５０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０２８ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２０ｗｔ％以上０．１００ｗｔ％以下とすることが好ましく、０．０５３ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００５５】
また、導光長Ｌを７８５ｍｍ≦Ｌ≦８３０ｍｍとする場合には、散乱粒子の濃度を０．００６ｗｔ％以上、０．０８ｗｔ％以下とすること好ましい。
さらに、導光板の導光長を画面サイズ６５インチ対応のＬ＝８３０ｍｍとし、散乱粒子の粒子径を４．５μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を０．００８ｗｔ％以上、０．０３０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０１６ｗｔ％とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を７．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．００９ｗｔ％以上、０．０４０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０２２ｗｔ％とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を１２．０μｍとする場合は、散乱粒子の濃度を、０．０２０ｗｔ％以上、０．０８０ｗｔ％以下とすることがより好ましく、０．０４１ｗｔ％とすることが最も好ましい。
【００５６】
以上から、本発明においては、導光板３０の２つの光入射面３０ｄ、３０ｅ間の導光長に応じて、導光板３０に分散させる散乱粒子の粒径および濃度が、所定の関係を満たす必要があることが分かる。
そこで、本発明においては、導光板３０の導光長が、４８０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下である時、上述のように、散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、散乱粒子の濃度が、０．０２ｗｔ％以上、０．２２ｗｔ％以下である必要があり、かつ、図８（Ａ）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濃度が、６点（４．０，０．０２）、（４．０，０．０８５）、（７．０，０．０３）、（７．０，０．１２）、（１２．０，０．０６）および（１２．０，０．２２）で囲まれる領域内にある必要がある。
また、導光板３０の導光長が、５１５ｍｍ以上、６２０ｍｍ以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、散乱粒子の濃度が、０．０１５ｗｔ％以上、０．１６ｗｔ％以下であり、かつ、図８（Ｂ）に示すグラフのように、粒径（μｍ）を横軸とし、粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、６点（４．０，０．０１５）、（４．０，０．０６５）、（７．０，０．０２）、（７．０，０．０９）、（１２．０，０．０３５）および（１２．０，０．１６）で囲まれる領域内にある必要がある。
【００５７】
また、導光板３０の導光長が、６２５ｍｍ以上、７７０ｍｍ以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、散乱粒子の濃度が、０．０１ｗｔ％以上、０．１２ｗｔ％以下であり、かつ図９（Ａ）に示すグラフのように、粒径（μｍ）を横軸とし、粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、６点（４．０，０．０１）、（４．０，０．０５）、（７．０，０．０１）、（７．０，０．０６）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．１２）で囲まれる領域内にある必要がある。
また、導光板３０の導光長が、７８５ｍｍ以上、８３０ｍｍ以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、４．０μｍ以上、１２．０μｍ以下、散乱粒子の濃度が、０．００８ｗｔ％以上、０．０８ｗｔ％以下であり、かつ、図９（Ｂ）に示すグラフのように、粒径（μｍ）を横軸とし、粒子濃度（ｗｔ％）を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、６点（４．０，０．００８）、（４．０，０．０３）、（７．０，０．００９）、（７．０，０．０４）、（１２．０，０．０２）および（１２．０，０．０８）で囲まれる領域内にある必要がある。
【００５８】
散乱粒子の粒径および濃度が、図８（Ａ）、（Ｂ）、図９（Ａ）および（Ｂ）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、平板と同じとなり、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５５％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。
【００５９】
このように本発明の散乱微粒子の粒子濃度の限定範囲に含まれる最適な粒子濃度を選択することにより、平板形状の導光板に分散させた場合に比べて光利用効率を高めて出射させることができる。本発明においては、少なくとも５５％以上、すなわち７０％を超える光利用効率を達成することができる。
以上から、最適な粒子径および粒子濃度の組み合わせを選択できるので、これらの組み合わせを選択することで、１０ｍｍ程度の混合長でＬＥＤ光源からの射出光をむらなく出射させることができる。
【００６０】
このような内部に散乱微粒子を分散させた本発明の導光板３０は、２つの光入射面から入射した光が光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が５５％以上である必要がある。この理由は、光の利用効率が５５％未満では、必要な輝度を得るためには、より出力の大きな光源が必要となるが、より出力の大きな光源を用いると、光源が高温となり、消費電力が大きくなるばかりか、導光板３０の反りや伸びが大きくなり、所要の明るさの分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布が得られなくなるからである。
また、光射出面の光入射面近傍から射出する光の輝度に対する光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、０％より大きく２５％以下であるである必要がある。その理由は、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だからである。
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。
【００６１】
ここで、導光板３０は、光入射面となる第１光入射面３０ｄ、第２光入射面３０ｅと、光射出面３０ａと、光反射面となる第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃの少なくとも１面の表面粗さＲａを３８０ｎｍより小さくすること、つまりＲａ＜３８０ｎｍとすることが好ましい。
光入射面となる第１光入射面３０ｄ、第２光入射面３０ｅの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射を無視することができ、つまり、導光板表面での拡散反射を防止することができ、入射効率を向上させることができる。
また、光射出面３０ａの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射透過を無視することができ、つまり導光板表面での拡散反射透過を防止することができ、全反射により奥まで光を伝えることができる。
さらに、光反射面となる第１傾斜面３０ｂ、第２傾斜面３０ｃの表面粗さＲａを３８０ｎｍよりも小さくすることで、拡散反射を無視することができ、つまり光反射面での拡散反射を防止でき、全反射成分をより奥まで伝えることができる。
【００６２】
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。なお、以下の設計方法では、筐体２６の上部筐体４２および下部筐体４４に連結するための各種穴を形成していない導光板とした場合で説明するが、各種穴は導光板の一部のみに形成するものであるので、光射出面から射出される光は、基本的に同じになる。
図１０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。
まず、図１０に示すように、ステップＳ１０において、本発明の導光板を用いるバックライトユニットが適用される液晶表示装置の画面サイズから、画面サイズの短辺長さにミキシングゾーン長としての約１０ｍｍを加えて、導光長として決定する。
次に、ステップＳ１２において、画面サイズから導光板の最大厚みｔmaxを決定する。
また、ステップＳ１４において、導光板に使用する母材樹脂および添加する散乱微粒子の粒子条件を決定する。
【００６３】
続いて、ステップＳ１６において、決定された導光長を持つ平板形状の散乱微粒子分散導光板（散乱導光板）において、光利用効率Ｅ［％］が、５５％以上となる粒子濃度を決定する。ここで、Ｅ＝Ｉout／Ｉin×１００［％］で表され、ＩoutおよびＩinは、それぞれ入射および出射光束［ｌｍ］を表している。なお、粒子濃度の決定は、シミュレーションにより行われるが、光利用効率Ｅの実測値とシミュレーション値との間に差がある場合には、その差を考慮して粒子濃度の設計値を決定する必要がある。この差がある場合には、予め、光利用効率Ｅの実測値とシミュレーション値との間の差を求めておくのが好ましい。
【００６４】
次に、ステップＳ１８において、粒子濃度の設計値を固定し、本発明の導光板の傾斜面形状（逆楔形状）のテーパ角θまたは最大厚みｔmaxを変化させて、導光板の光射出面の輝度分布を求め、その中高度合が所定範囲内に入るか否かを把握して、テーパ角θを決定する。このとき、中央の湾曲部の曲率半径Ｒは、導光長に応じて決定し、テーパと組み合わせる。ここで、中高度合Ｄは、０＜Ｄ≦２５、Ｄ＝［(Ｌcen−Ｌedg)／Ｌcen］×１００［％］で表される。ここで、中高度合Ｄは、輝度分布の中高度合（中央部が高くなる度合い）意味し、ＬcenおよびＬedgは、それぞれ中央部における輝度および画面端側（入射部付近）の輝度を表す。なお、テーパ角θの決定は、シミュレーションにより行われるが、粒子濃度の実測値とシミュレーション値との間に差がある場合には、その差を考慮して輝度分布を把握し、中高度合Ｄを決定し、テーパ角θを決定する必要がある。この差がある場合には、予め、粒子濃度の実測値とシミュレーション値との間の差を求めておくのが好ましい。
【００６５】
続いて、ステップＳ２０において、導光板の最大厚みｔmaxと、テーパ（テーパ角θ）および中央の湾曲部の曲率半径Ｒとの関係から、入射部厚み（最小厚み）ｔminを決定して、決定された入射部厚みｔmin未満の発光部を持つＬＥＤチップを選択する。
こうして、本発明の導光板を設計することができる。
なお、画面サイズが３７インチ、最大厚み３．５ｍｍ、導光長４８０ｍｍである導光板の場合の粒子濃度［ｗｔ％］と、光利用効率［％］および中高度合［％］との関係を図１１に示す。
同図から明らかなように、粒子濃度が０．０５ｗｔ％〜０．２ｗｔ％の範囲では、光利用効率は、７０％を超えるが、粒子濃度が０．０５ｗｔ％〜０．０７ｗｔ％の範囲および０．１９ｗｔ％〜０．２ｗｔ％の範囲では、中高度合はマイナス、すなわち、中央部が低い輝度分布となることがわかる。例えば、１０％以上の中高度合が必要であれば、粒子濃度を０．０８ｗｔ％〜０．１６ｗｔ％の範囲に設計する必要があることがわかる。
【００６６】
こうして設計された画面サイズが、３７インチ、４２インチ、４６インチ、５２インチ、５７インチおよび６５インチである場合の導光板の導光長［ｍｍ］、最大厚み［ｍｍ］、粒子濃度［ｗｔ％］、テーパ、中央の湾曲部の曲率半径Ｒ［ｍｍ］、光利用効率［％］および中高度合［％］を表１に示す。なお、下記導光板は、いずれも光射出面及び傾斜面のいずれの外端領域にも凹部を形成していない導光板（つまり、表面が平滑な導光板）であるが、導光板に凹部を形成した場合も同様の設計方法で、同様の傾向を得ることができる。また、凹部を形成することで、光入射面近傍での光損失を抑制できるため、より光利用効率を高くすることができる。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
いずれの導光板の場合も、本発明の好適な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。
【００６９】
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の光射出面３０ａから射出された照明光をより輝度むらのない光にして、照明装置本体２４の光射出面２４ａからより輝度むらのない照明光を射出するためのもので、図２に示すように、導光板３０の光射出面３０ａから射出する照明光を拡散して輝度むらを低減する拡散シート３２ａと、光入射面と光射出面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から射出する照明光を拡散して輝度むらを低減する拡散シート３２ｃとを有する。
【００７０】
拡散シート３２ａおよび３２ｃ、プリズムシート３２ｂとしては、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。
【００７１】
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の光射出面３０ａから射出された照明光の輝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、上述の拡散シートおよ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。
【００７２】
次に、照明装置本体の反射板３４について説明する。
反射板３４は、導光板３０の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ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の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃに対応した形状で、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ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の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃが断面三角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。
【００７３】
反射板３４は、導光板３０の傾斜面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。
【００７４】
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の光射出面３０ａ側に、光源２８および導光板３０の光射出面３０ａの端部（第１光入射面３０ｄ側の端部および第２光入射面３０ｅ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の光射出面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から射出された光が導光板３０に入射することなく、光射出面３０側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源２８のＬＥＤチップ５０の各ＬＥＤチップから射出された光を効率よく導光板３０の第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅ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。
【００７５】
下部誘導反射板３８は、導光板３０の光射出面３０ａ側とは反対側、つまり、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ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の導光板中心側の端部は、反射板３４と連結されている。
下部誘導反射板３８を設けることで、光源２８から射出された光が導光板３０に入射することなく、導光板３０の第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源２８のＬＥＤチップ５０の各ＬＥＤチップから射出された光を効率よく導光板３０の第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅ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。
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。
なお、本実施形態では、反射板３４と下部誘導反射板３８と連結させたが、これに限定されず、それぞれを別々の部材としてもよい。
【００７６】
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２８から射出された光を第１光入射面３０ｄまたは第２光入射面３０ｅ側に反射させ、光源２８から射出された光を第１光入射面３０ｄまた第２光入射面３０ｅ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、その形状およ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。
【００７７】
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の第１傾斜面３０ｂ及び第２傾斜面３０ｃ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。
【００７８】
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の光出面２４ａ以外の面、つまり、照明装置本体２４の光出面２４ａとは反対側の面（背面）及び側面を覆っている。
【００７９】
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、面状照明装置本体２４及び下部筐体４２の上方（光射出面側）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２２ｂも覆うように被せられて配置されている。
【００８０】
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２２ｂ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。
【００８１】
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、導光板が反ることを防止できる。これにより、例えば、輝度むらがないまたは少なく光を効率よく射出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、輝度むら等のない、または低減された光を光射出面から射出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。
【００８２】
支持部材４８は、延在方向に垂直な断面の形状が同一となる形状である。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の第１傾斜面３０ｂの第１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。
【００８３】
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３０ｄ近傍、第２光入射面３０ｅ近傍に配置することが好ましい。
【００８４】
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、種々の材料で作成することもできる。例えば、支持部材を複数設け、所定間隔毎に配置してもよい。
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が生じることを防止することができる。
【００８５】
面状照明装置２０は、基本的に以上のような構成である。
面状照明装置２０は、導光板３０の両端にそれぞれ配置された光源２８のＬＥＤチップ５０から射出させる。
光源ユニット５０から射出された光は、導光板３０の光入射面（第１光入射面３０ｄおよび第２光入射面３０ｅ）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、または第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃで反射した後、光射出面３０ａから射出する。このとき、第１傾斜面３０ｂおよび第２傾斜面３０ｃ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の光射出面３０ａから射出された光は、光学部材３２を透過し、照明装置本体２４の光出面２４ａから射出され、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。
【００８６】
上述したように、本発明の導光板を用いることで、光入射面近傍での光の損失を抑制し、導光板に入射した光をより遠くまで到達させることができ、光射出面３０ａから中高な光を射出することができる。また、光源から射出された光を高い利用効率で射出することができるため、効率よく輝度の高い光を射出させることができる。
これにより、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、いわゆる中高あるいは釣鐘状の明るさの分布で、かつ、高輝度（または高照度）な光を照明装置本体２４の光出面２４ａから射出することができる。
これにより、液晶表示装置１０を液晶テレビなどのに好適に用いることのできる。
【００８７】
また、外端領域の光軸方向の長さ（光入射部の光入射面から境界面までの距離）Ｌｃは、であることが好ましい。外端領域の光軸方向の長さとは、凹部が形成されている領域の光軸方向の長さである。
外端領域の光軸方向の長さが上記範囲を満たすことで、より確実に光入射面付近での光の漏れを防止することができる。
また、外端領域の長さＬｃは、光出射面３０ａから射出される光の輝度分布に影響を与えないように、導光板３０の光出射面３０ａの光入射面と接続している辺を覆うように被せられて配置されている上部筐体４４の縁部（額縁）の幅よりも短くすることが好ましい。
【００８８】
さらに、外端領域の光軸方向の長さＬｃは、光の入射方向における上部誘導反射板（光射出面３０ａ側の反射部材）３６の長さをＬｒとし、上部筐体の縁部の幅をＬｅとして、Ｌｎｐｉ＜Ｌｒ＜Ｌｅの関係を満足することが好ましい。外端領域の光軸方向の長さＬｃを、上部筐体４４の縁部の幅、さらには、上部誘導反射板３６の長さＬｒよりも短くすることにより、光入射面から導光板の中央部に向かう、光入射部と主要部との散乱粒子の濃度の違いが認識されるのを防止できる。
【００８９】
また、外端領域に形成する凹部は、光射出面または傾斜面の表面における短手方向（本実施形態では、延在方向に直交する方向）の長さを５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが好ましい。凹部を上記大きさをすることで、適切に光を反射、散乱させることができる。
また、凹部と隣接する凹部との間隔は、ＬＥＤアレイの並び方向の発光部寸法以下とすることが好ましい。上記凹部同士の間隔を上記範囲にすることで、適切に光を反射、散乱させることができる。
【００９０】
ここで、本実施形態では、凹部を溝形状とし、断面が半円形となる形状とし、さらに凹部同士を所定間隔離間して形成したが、本発明は、これに限定されない。
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、凹部の他の一例を示す部分断面図である。
図１２（Ａ）に示すように、凹部６８ａを断面が三角形となる形状とし、複数の凹部６８ａを隙間なく、つまり凹部６８ａが隣接する凹部６８と接するような配置で形成してもよい。つまり、外端領域の断面がギザギザな形状となるようにしてもよい。
このように、凹部の断面を三角形としても好適に光を反射、散乱させることができる。また、凹部を隙間なく配置しても好適に光を反射、散乱させることができる。
また、図１２（Ｂ）に示すように、凹部６８ｂを、断面が三角形となる形状とし、隣接する凹部６８ｂ同士の間隔が所定間隔離間するように形成してもよい。
このように、凹部同士を所定間隔離間しても好適に光を反射、散乱させることができる。なお、断面の三角形の各頂点の角度は特に限定されず、また二等辺三角形に限定されず種々の形状の三角形とすることができる。
また、図１２（Ｃ）に示すように、凹部６８ｃを断面が楕円形となる形状とし、隣接する凹部６８ｂ同士の間隔が所定間隔離間するように形成してもよい。
このように、円形、三角形に限定されず、楕円形としても、好適に光を反射、散乱させることができる。
さらに、図１２（Ｄ）に示すように、凹部６８ｄを断面がサインカーブ（π／２〜５π／２）となる形状とし、複数の凹部６８ｄを隙間なく形成してもよい。つまり、凹部６８ｄを外端領域の断面が連続したサインカーブとなる配置で形成してもよい。
凹部を上記形状とした場合でも好適に光を反射、散乱させることができる。
また、凹部の形状は、上記形状にも限定されず、多角形等、平坦面とした場合光を散乱反射することができる種々の形状とすることができる。
【００９１】
また、本実施形態では、凹部を光軸方向に延在する溝形状としたが、この溝の向き（凹部の延在方向）は、特に限定されず、光入射面３０ｄ、３０ｅに平行に形成しても良く、又は、任意の角度に傾斜させても良い。或いは、相互に交差するように形成することもできる。そして、相互に交差するように形成したときには、後述する凹部を点上に設けた場合と略同様の形状になり、略同様の効果を有するものとなる。
【００９２】
また上記実施形態では、いずても凹部を一方向に延在する溝形状としたが、凹部は、点形状としてもい。
図１３（Ａ）は、他の一例の導光板の光射出面の外端領域の一部を拡大した部分拡大図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のXIIIＢ−XIIIＢ線断面図である。
【００９３】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、外端領域６０ａには、多数の凹部７０が互いに所定間隔離間して千鳥上に配置されている。
凹部７０は、図１３（Ｂ）に示すように、断面が三角形となり、仮想底面（光射出面３０ａ）が四角形となる四角錐形状である。
このように、溝状の凹部に替え、点状の凹部を多数形成することでも外端領域６０ａに到達した光を好適に反射、散乱させることができ、光入射面近傍での光の損失を低減することができ、光射出面から射出される光の輝度分布を中高にすることができる。
なお、凹部を点状にした場合も、種々の形状とすることができ、球面状、円錐形、多角錐、円柱、角柱等種々の形状とすることができる。
また、１つの凹部は、上述した溝形状の場合の短手方向の長さ以下の大きさで形成することが好ましく、配置間隔は、上述した凹部同士と同様の配置間隔とすることが好ましい。
【００９４】
また、上記導光板３０では、第１光入射面３０ｄから一定距離範囲である光射出面３０の外端領域６０と第１傾斜面３０ｂの外端領域６２、第２光入射面３０ｅから一定距離範囲の領域である光射出面３０の外端領域６４と第２傾斜面３０ｃの外端領域６６のぞれぞれに多数の凹部を形成したが本発明はこれに限定されず、光射出面と傾斜面のいずれか一方の面のみに形成してもよい。つまり、多数の凹部が形成された外端領域を光射出面と傾斜面のいずれか一方の面のみに設けてもよい。
光射出面と傾斜面の両方に多数の凹部を形成することで、より光入射面近傍での光の損失を低減されることができるが、光射出面と傾斜面のいずれか一方の面のみに多数の凹部することでも、より光入射面近傍での光の損失を低減されることができる。
ここで、一方の面の外端領域のみに多数の凹部を形成する場合は、光射出面の外端領域に多数の凹部を形成する（つまい凹部が形成された外端領域を設ける）ことが好ましい。光射出面に凹部が形成された外端領域を設けることで、光入射面近傍で光射出面から射出される光をより確実に少なくすることができる。
なお、光射出面から射出される光の輝度分布を対象にするために、光射出面及び／または傾斜面の、第１光入射面側と第２光入射面側の両方に凹部を形成した外端領域を設けることが好ましいが、第１光入射面側と第２光入射面側の一方のみに設けるようにしてもよい。
また、第１光入射面側の外端領域と第２光入射面側の外端領域は、対称な形状とすることが好ましいが両者を非対称な形状、例えば、光軸方向の長さが異なる、凹部の間隔が異なる形状としてもよい。
【００９５】
また、導光板３０は、第１光入射面３０ｄから一定距離範囲、または、第２光入射面３０ｅから一定距離範囲であるミキシングゾーンの散乱粒子の粒子濃度をＮｐｉとし、その他の散乱粒子の粒子濃度をＮｐとしたとき、Ｎｐｉ＞Ｎｐであることが好ましい。
粒子濃度がＮｐｉ＞Ｎｐを満たすようにすることで、より好適に、光射出面から射出される光の照度分布（輝度分布）を釣鐘型（中高分布）の状態に維持しつつ、光入射面近傍における輝度むらの発生をより抑制することができる。このように、中高形状を維持しやすくできることで、導光板を大型化することができ、面状照明装置を大型化することができる。なお、散乱粒子濃度に分散を持たせる場合は、平均粒子濃度が各好適範囲を満たすようにすることで、光利用効率を一定以上にすることができる。また、それぞれの領域の粒子濃度が上記範囲を満たすようにすることがより好ましい。
【００９６】
また、散乱粒子の濃度Ｎｐｉは、０．００３ｗｔ％＜Ｎｐｉ＜０．２５ｗｔ％を満たすことが好ましい。濃度Ｎｐｉを上記範囲とすることで、散乱粒子による光利用効率の低下を少なくすることができる。
【００９７】
ここで、本実施形態は、光射出面からより輝度の高い光を効率よく射出することができるため、導光板３０の光入射面３０ａを光入射面と交わる辺が長辺となり、側面と交わる辺が短辺となる形状としたが、本発明はこれに限定されず、光射出面を正方形形状としてもよく、光入射面側を短辺とし側面側を長辺としてもよい。
【００９８】
また、本実施形態では、光入射面３０ｄ、３０ｅのみに光源２８を配置したが、本発明はこれに限定されず、光入射面３０ｄ、３０ｅに対向して配置された光源２８を主光源とし、第１側面３０ｇおよび第２側面３０ｆに対向して副光源を設けて、第１側面３０ｇおよび第２側面３０ｆをそれぞれ第３光入射面および第４光入射面としもよい。このようにすることで、光射出面から射出される光の輝度をより高くすることができる。
【００９９】
また、上記の透明樹脂に可塑剤を混入して導光板を作製してもよい。
このように、透明材料と可塑剤とを混合した材料で導光板を作製することで、導光板をフレキシブルにすること、つまり、柔軟性のある導光板とすることができ、導光板を種々の形状に変形させることが可能となる。従って、導光板の表面を種々の曲面に形成することができる。
このように導光板をフレキシブルにすることにより、例えば、導光板、または、この導光板を用いた面状照明装置を電飾（イルミネーション）関係の表示板として用いる場合に、曲率を持つ壁にも装着することが可能となり、導光板をより多くの種類、より広い使用範囲の電飾やＰＯＰ（ＰＯＰ広告）等に利用することができる。
【０１００】
ここで、可塑剤としては、フタル酸エステル、具体的には、フタル酸ジメチル（ＤＭＰ）、フタル酸ジエチル（ＤＥＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＰ（ＤＥＨＰ））、フタル酸ジノルマルオクチル（ＤｎＯＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジノニル（ＤＮＰ）、フタル酸ジイソデジル（ＤＩＤＰ）、フタル酸混基エステル（Ｃ６〜Ｃ１１）（６１０Ｐ、７１１Ｐ等）、フタル酸ブチルベンジル（ＢＢＰ）が例示される。また、フタル酸エステル以外にも、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、アジピン酸ジイソノニル（ＤＩＮＡ）、アジピン酸ジノルマルアルキル（Ｃ６、８、１０）（６１０Ａ）、アジピン酸ジアルキル（Ｃ７、９）（７９Ａ）、アゼライン酸ジオクチル（ＤＯＺ）、セバシン酸ジブチル（ＤＢＳ）、セバシン酸ジオクチル（ＤＯＳ）、リン酸トリクレシル（ＴＣＰ）、アセチルクエン酸トリブチル（ＡＴＢＣ）、エポキシ化大豆油（ＥＳＢＯ）、トリメリット酸トリオクチル（ＴＯＴＭ）、ポリエステル系、塩素化パラフィン等が例示される。
【０１０１】
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。
【０１０２】
例えば、光源のＬＥＤチップとして、青色ＬＥＤの発光面にＹＡＧ蛍光物質を塗布した構成としたが、これに限定されず、赤色ＬＥＤや緑色ＬＥＤ等の他の単色ＬＥＤの発光面に蛍光物質を配置した構成のＬＥＤチップを用いてもよい。
また、光源として、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ユニットを用いることもできる。この場合は、３種類のＬＥＤから射出された光を混色することで白色光とすることができる。
さらに、光源として、ＬＥＤチップの代わりにＬＤ（半導体レーザー）チップを用いることもできる。
【０１０３】
また、導光板３０と光源２８との間に導光板３０に近い屈折率の材料で形成された混合部を配置してもよい。また、導光板の光入射面および／または側面の一部を他の部分よりも屈折率の小さい材料で形成してもよい。
光源から射出された光が入射する部分を他の部分よりも屈折率を小さくすることで、光源から射出された光をより効率よく入射させることができ、光利用効率をより高くすることができる。
【０１０４】
また、例えば、導光板の側面同士が向い合う位置で導光板を複数並列に配置し、複数の導光板により１つの光射出面を形成してもよい。この場合は、両端の導光板の他の導光板と隣接していない側の側面のみに副光源を配置する構成としてもよい。
【０１０５】
また、光射出面から中高な輝度分布の光を射出することができるため、導光板は、上述した各種範囲を満たすことが好ましいが、以下のような範囲の導光板を用いることも好ましい。
【０１０６】
導光板は、導光板３０に含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、光の入射する方向において導光板の光入射面から光射出面に直交する方向の厚みが最大となる位置までの長さ、本実施形態では、導光板の光の入射する方向（導光板３０の第１光入射面３０ｄに垂直な方向、以下「光軸方向」ともいう。）の半分の長さをＬＧ、導光板３０に含まれる散乱粒子の密度（単位体積あたりの粒子数）をＮｐ、補正係数をＫＣとした場合に、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が１．１以上であり、かつ８．２以下であり、さらに、補正係数ＫＣの値が０．００５以上０．１以下であるという関係を満たしている。導光板３０は、このような関係を満たす散乱粒子を含んでいるので、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。
【０１０７】
一般的に、平行光束を等方媒質に入射させた場合の透過率Ｔは、Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒ則により下記式（１）で表される。
Ｔ＝Ｉ／Ｉ０＝ｅｘｐ（−ρ・ｘ）・・・（１）
ここで、ｘは距離、Ｉ０は入射光強度、Ｉは出射光強度、ρは減衰定数である。
【０１０８】
上記減衰定数ρは、粒子の散乱断面積Φと媒質に含まれる単位体積当たりの粒子数Ｎpとを用いて下記式（２）で表される。
ρ＝Φ・Ｎｐ・・・（２）
したがって、導光板の光軸方向の半分の長さをＬＧとすると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔは、下記式（３）で与えられる。ここで、導光板の光軸方向の半分の長さＬＧは、導光板３０の光入射面に垂直な方向における導光板３０の一方の光入射面から導光板３０の中心までの長さとなる。
また、光の取り出し効率とは、入射光に対する、導光板の光入射面から光軸方向に長さＬＧ離間した位置に到達する光の割合であり、例えば、図２に示す導光板３０の場合は、端面に入射する光に対する導光板の中心（導光板の光軸方向の半分の長さとなる位置）に到達する光の割合である。
Ｅｏｕｔ∝ｅｘｐ（−Φ・Ｎｐ・ＬＧ）・・・（３）
【０１０９】
ここで式（３）は有限の大きさの空間におけるものであり、式（１）との関係を補正するための補正係数ＫＣを導入する。補正係数ＫＣは、有限の空間の光学媒質中で光が伝搬する場合に経験的に求められる無次元の補正係数である。そうすると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔは、下記式（４）で表される。
Ｅｏｕｔ＝ｅｘｐ（−Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣ）・・・（４）
【０１１０】
式（４）に従えば、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が３．５のときに、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが３％であり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が４・７のときに、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが１％である。
この結果より、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が大きくなると、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが低くなることが分かる。光は導光板の光軸方向へ進むにつれて散乱するため、光の取り出し効率Ｅｏｕｔが低くなると考えられる。
【０１１１】
したがって、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は大きいほど導光板として好ましい性質であることが分かる。つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を大きくすることで、光の入射面と対向する面から射出される光を少なくし、光射出面から射出される光を多くすることができる。すなわち、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を大きくすることで、入射面に入射する光に対する光射出面から射出される光の割合（以下「光利用効率」ともいう。）を高くすることができる。具体的には、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を１．１以上とすることで、光利用効率を５０％以上にすることができる。
ここで、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は大きくすると、導光板３０の光射出面３０ａから出射する光の照度むらが顕著になるが、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値を８．２以下とすることで、照度むらを一定以下（許容範囲内）に抑えることができる。なお、照度と輝度は略同様に扱うことができる。従って、本発明においては、輝度と照度とは、同様の傾向があると推測される。
以上より、本発明の導光板のΦ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は、１．１以上かつ８．２以下であるという関係を満たすことが好ましく、２．０以上かつ７．０以下であることがより好ましい。また、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値は、３．０以上であればさらに好ましく、４．７以上であれば最も好ましい。
また、補正係数ＫＣは、０．００５以上０．１以下であることが好ましい。
【０１１２】
以下、具体例とともに、導光板についてより詳細に説明する。なお、以下の具体例では、光源として、１種類のＬＥＤチップで構成されるＬＥＤチップを用いて輝度等の測定をしたが、擬似白色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップを有するＬＥＤチップを用いた場合も基本的に同様の傾向となる。
まず、散乱断面積Φ、粒子密度Ｎｐ、導光板の光軸方向の半分の長さＬＧ、補正係数ＫＣを種々の値とし、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値が異なる各導光板について、計算機シミュレーションにより光利用効率を求め、さらに照度むらの評価を行った。ここで、照度むら［％］は、導光板の光射出面から射出される光の最大照度をＩMaxとし、最小照度をＩMinとし、平均照度をＩＡveとしたときの［（ＩMax−ＩMin）／ＩＡve］×１００とした。
測定した結果を下記表２に示す。また、表２の判定は、光利用効率が５０％以上かつ照度むらが１５０％以下の場合を○、光利用効率が５０％より小さいまたは照度むらが１５０％より大きいの場合を×として示す。
また、図１４に、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣの値と光利用効率（光入射面に入射する光に対して光射出面から射出される光の割合）との関係を測定した結果を示す。
【０１１３】
【表２】
2009245905.tif 000004
【０１１４】
表２及び図１４に示すように、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上とすることで、光利用効率を大きくすること、具体的には光利用効率を５０％以上とすることができ、８．２以下とすることで、照度ムラを１５０％以下にすることができることがわかる。
また、Ｋｃを０．００５以上とすることで、光利用効率を高くすることができ、０．１以下とすることで、導光板からの射出される光の照度むらを小さくすることができることがわかる。
【０１１５】
次に、導光板に混錬又は分散させる微粒子の粒子密度Ｎｐが種々の値の導光板を作成し、それぞれの導光板の光射出面の各位置から射出される光の照度分布を測定した。ここで本実施形態では、粒子密度Ｎｐを除いて他の条件、具体的には、散乱断面積Φ、導光板の光軸方向の半分の長さＬＧ、補正係数ＫＣ、導光板の形状等は、同じ値とした。従って、本実施形態では、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣは、粒子密度Ｎｐに比例して変化する。
このようにして種々の粒子密度の導光板について、それぞれ光射出面から射出される光の照度分布を測定した結果を図１５に示す。図１５は、縦軸を照度［ｌｘ］とし、横軸を導光板の一方の光入射面からの距離（導光長）［ｍｍ］とした。
【０１１６】
さらに、測定した照度分布の導光板の側壁から射出される光の最大照度をＩMaxとし、最小照度をＩMinとし、平均照度をＩＡveとしたときの照度むら［（ＩMax−ＩMin）／ＩＡve］×１００［％］を算出した。
図１６に、算出した照度むらと粒子密度との関係を示す。図１６では、縦軸を照度むら［％］とし、横軸を粒子密度［個／ｍ3］とした。また、図１６には、横軸を同様に粒子密度とし、縦軸を光利用効率［％］とした、光利用効率と粒子密度との関係も併せて示す。
【０１１７】
図１５、図１６に示すように、粒子密度を高くする、つまりΦ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを大きくすると、光利用効率は高くなるが、照度むらも大きくなる。また、粒子密度を低くする、つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを小さくすると、光利用効率は低くなるが、照度むらを小さくなることがわかる。
ここで、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上８．２以下とすることで、光利用効率を５０％以上とし、かつ、照度むらを１５０％以下とすることができる。照度むらを１５０％以下とすることで、照度むらを目立たなくすることができる。
つまり、Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣを１．１以上８．２以下とすることで、光利用効率を一定以上とし、かつ照度むらも低減することができることがわかる。
【０１１８】
また、面状照明装置をより大きくでき、高い光利用効率で、適切な輝度分布（及び／又は照度分布）の光を射出させることができるため、面状照明装置の導光板として、矩形状の光射出面、光射出面の対向する２つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される２つの光入射面、これらの２つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な２つの傾斜面、これらの２つの傾斜面を接合する湾曲部を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む形状及び構成とすることが好ましいが、本発明は、これに限定されず、種々の形状の導光板に用いることができる。例えば、散乱粒子を分散させていない導光板を用いる面状照明装置、液晶表示装置にも用いることができ、平板形状の導光板を用いる面状照明装置、液晶表示装置にも用いることができる。
【０１１９】
次に、図２に示す面状照明装置の光射出面が平坦な導光板について、実施例に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施例では、光源として、１種類のＬＥＤチップで構成されるＬＥＤチップを用いて輝度等の測定をしたが、擬似白色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップを有するＬＥＤチップを用いた場合も基本的に同様の傾向となる。
図２（Ａ）および（Ｂ）に示す構成の光源２８および導光板３０を用い、導光板３０の導光長［ｍｍ］、その形状、すなわち最大厚さ［ｍｍ］、最小厚さ［ｍｍ］、テーパ、中央部半径Ｒ［ｍｍ］、導光板３０に分散させる散乱微粒子の粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］を変えて、導光板３０の２つの光入射面３０ｄおよび３０ｅから入射される光に対する光射出面３０ａから射出される光の割合を示す光利用効率［％］、および光射出面３０ａから射出される光の輝度分布を求め、光射出面３０ａの周辺部、すなわち光入射面３０ｄおよび３０ｅの近傍から射出する光の輝度に対する光射出面３０ａの中央部から射出する光の輝度の割合を示す光射出面３０ａの輝度分布の中高度合［％］を求めた。
【０１２０】
（実施例１）
実施例１として、画面サイズが３７インチに対応する導光板３０の導光長Ｌ［ｍｍ］がＬ＝４８０ｍｍの場合の最大厚さ［ｍｍ］、最小厚さ［ｍｍ］、粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］を表１および表３に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部半径（湾曲部の曲率半径）Ｒ［ｍｍ］、光利用効率［％］、中高度合［％］を求めた。その結果を表３および表４に示す。
ここで、表３は、実施例１についての本発明例１１〜１６を示し、表４は、実施例１についての測定例１１〜１５を示す。
【０１２１】
【表３】
2009245905.tif 000005
【０１２２】
【表４】
2009245905.tif 000006
【０１２３】
表３および表４から明らかなように、本発明例１１〜１６は、いずれも、粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］が、本発明の好適な限定範囲を満足し、また、最大厚さ［ｍｍ］および最小厚さ［ｍｍ］も、本発明の好適な限定範囲を満足するので、光利用効率［％］が、いずれも６１％以上と５５％より高く、中高度合［％］も、１９％〜２３％であり、０％超、２５％以下の本発明の要求する好適な限定範囲を満足する。
これに対し、測定例１１は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が高いため、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できない。
【０１２４】
測定例１２は、最大厚さ［ｍｍ］および最小厚さ［ｍｍ］のいずれも、本発明の好適な限定範囲の上限値の６．０ｍｍおよび３．０ｍｍより大きく、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が５０％と限定範囲の５５％以上を満たさないばかりか、重量が重くなりすぎて液晶ＴＶ用光学部材として適さない。
測定例１３は、本発明の好適な限定範囲より、テーパ角が小さく０．１°未満であり、さらに、中央部半径Ｒが大きく、成形に適さないし、光利用効率が５５%以上を達成する粒子濃度では 中高分布を実現できない。
【０１２５】
測定例１４は、中央部半径Ｒが大きく、成形に適さないし、平板と同様であり、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が５５%以上を実現できない。
測定例１５は、本発明の好適な限定範囲より粒子径が小さく、光利用効率は良いが、中高な輝度分布を実現できないし、測定例１６は、本発明の好適な限定範囲より粒子径が大きく、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低い。
【０１２６】
（実施例２）
実施例２として、画面サイズが４２インチおよび４６インチに対応する導光板３０の導光長Ｌ［ｍｍ］がＬ＝５６０ｍｍおよび５９０ｍｍの場合の最大厚さ［ｍｍ］、最小厚さ［ｍｍ］、粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］を表５および表６に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部半径（湾曲部の曲率半径）Ｒ［ｍｍ］、光利用効率［％］、中高度合［％］を求めた。その結果を表５および表６に示す。
ここで、表５は、実施例２についての本発明例２１〜２４を示し、表６は、実施例２についての測定例２１〜２３を示す。
【０１２７】
【表５】
2009245905.tif 000007
【０１２８】
【表６】
2009245905.tif 000008
【０１２９】
表５および表６から明らかなように、実施例２の本発明例２１〜２４は、いずれも、粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］が、本発明の好適な限定範囲を満足し、また、最大厚さ［ｍｍ］および最小厚さ［ｍｍ］も、本発明の好適な限定範囲を満足するので、光利用効率［％］が、いずれも５９％〜６１％と５５％より高く、中高度合［％］も、１４％〜１５％であり、０％超、２５％以下の本発明の要求する好適な限定範囲を満足する。
これに対し、測定例２１および２２は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が高いため、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できない。
また、測定例２３は、最大厚さ［ｍｍ］およびテーパ角のいずれも、本発明の好適な限定範囲の上限値の６．０ｍｍおよび０．８°より大きく、テーパが大きすぎて、最大厚さが必要以上に大きくなり、必要以上に中高な分布になりすぎてしまうばかりか、重量が重くなりすぎて液晶ＴＶ用光学部材として適さない。
【０１３０】
（実施例３）
実施例３として、画面サイズが５２インチおよび５７インチに対応する導光板３０の導光長Ｌ［ｍｍ］がＬ＝６６０ｍｍおよび７３０ｍｍの場合の最大厚さ［ｍｍ］、最小厚さ［ｍｍ］、粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］を表７および表８に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部（湾曲部半径）Ｒ［ｍｍ］、光利用効率［％］、中高度合［％］を求めた。その結果を表７および表８に示す。
ここで、表７は、実施例３についての本発明例３１〜３２を示し、表８は、実施例３についての測定例３１〜３５を示す。
【０１３１】
【表７】
2009245905.tif 000009
【０１３２】
【表８】
2009245905.tif 000010
【０１３３】
表７および表８から明らかなように、実施例３の本発明例３１〜３２は、いずれも、粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］が、本発明の好適な限定範囲を満足し、また、最大厚さ［ｍｍ］および最小厚さ［ｍｍ］も、本発明の好適な限定範囲を満足するので、光利用効率［％］が、いずれも６０％〜６１％と５５％より高く、中高度合［％］も、１４％〜１４．２％であり、０％超、２５％以下の本発明の要求する好適な限定範囲を満足する。
これに対し、測定例３１は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が高いため、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できない。
【０１３４】
また、測定例３２は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が低いため、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が５５%以上を満たさない。
また、測定例３３は、テーパ角が本発明の好適な限定範囲の上限値の０．８°より大きく、テーパが大きすぎて、必要以上に中高な分布になりすぎてしまう。
また、測定例３４および３５は、テーパ角が本発明の好適な限定範囲の上限値の０．１°より小さく、テーパが小さすぎて、中央部半径Ｒが大きすぎて成形に適さない。測定例３４は、光利用効率が５５％以上を達成する粒子濃度では、中高分布を実現できない。また、測定例３５は、平板と同じとなり、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が５５％以上を満たさない。
【０１３５】
（実施例４）
実施例４として、画面サイズが５２インチおよび５７インチに対応する導光板３０の導光長Ｌ［ｍｍ］がＬ＝６６０ｍｍおよび７３０ｍｍの場合の最大厚さ［ｍｍ］、最小厚さ［ｍｍ］、粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］を表９および表１０に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部半径（湾曲部の曲率半径）Ｒ［ｍｍ］、光利用効率［％］、中高度合［％］を求めた。その結果を表９および表１０に示す。
ここで、表９は、実施例４についての本発明例４１〜４４を示し、表１０は、実施例４についての測定例４１〜４５を示す。
【０１３６】
【表９】
2009245905.tif 000011
【０１３７】
【表１０】
2009245905.tif 000012
【０１３８】
表９および表１０から明らかなように、実施例４の本発明例４１〜４４は、いずれも、粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］が、本発明の好適な限定範囲を満足し、また、最大厚さ［ｍｍ］および最小厚さ［ｍｍ］も、本発明の好適な限定範囲を満足するので、光利用効率［％］が、いずれも５７％〜６８％と５５％より高く、中高度合［％］も、１１％〜２４％であり、０％超、２５％以下の本発明の要求する好適な限定範囲を満足する。
これに対し、測定例４１は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が低いため、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が５５%以上を満たさない。
【０１３９】
また、測定例４２は、最大厚さ［ｍｍ］および最小厚さ［ｍｍ］のいずれも、本発明の好適な限定範囲の上限値の６．０ｍｍおよび３．０ｍｍより大きく、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が５０％と限定範囲の５５％以上を満たさないばかりか、重量が重くなりすぎて液晶ＴＶ用光学部材として適さない。
また、測定例４３は、最大厚さ［ｍｍ］が、本発明の好適な限定範囲の下限値の１．０ｍｍより小さく、中央部半径Ｒが大きすぎて、本発明の好適な限定範囲を超え、成形に適さないし、光利用効率が５５％以上を達成する粒子濃度では、中高分布を実現できない。
測定例４４は、本発明の好適な限定範囲より粒子径が小さく、光利用効率は良いが、中高な輝度分布を実現できないし、測定例４５は、本発明の好適な限定範囲より粒子径が大きく、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低い。
【０１４０】
以上の結果から、本発明例は、いずれもの実施例においても、導光板のそれぞれの導光長の範囲に応じて、その形状が適切であり、その最大厚さ［ｍｍ］、最小厚さ［ｍｍ］、テーパ、中央部半径Ｒ［ｍｍ］および分散させる散乱粒子の粒子径［μｍ］および粒子濃度［ｗｔ％］が、本発明の好適な限定範囲を満たし、光利用効率［％］が５５％以上、中高度合［％］が０％超、２５％以下であり、優れた特性を持つことが分かる。
一方、測定例は、いずれもの実施例の導光長の範囲においても、上記要件のいずれかが本発明の好適な限定範囲を外れるため、光利用効率［％］が５５％以上を満たさないか、中高度合［％］が０％超、２５％以下を満たさず、優れた特性を発揮することができない。
以上から、本発明の効果は明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の導光板及び面状照明装置を用い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に示した面状照明装置の光源および導光板を示す部分省略平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（Ａ）は、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）に示す光源を構成する１つの擬似白色ＬＥＤチップ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】（Ａ）は、図２に示す導光板の断面模式図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す導光板の部分拡大断面図である。
【図７】（Ａ）は、導光板の光射出面の外端領域の一部を拡大した部分拡大図であり、図（Ｂ）は、図（Ａ）のVIIＢ−VIIＢ線断面図である。
【図８】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明の導光板に分散させる散乱微粒子の粒子径と粒子濃度［ｗｔ％］との関係を示すグラフである。
【図９】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明の導光板に分散させる散乱微粒子の粒子径と粒子濃度［ｗｔ％］との関係を示すグラフである。
【図１０】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。
【図１１】本発明の用いる導光板の粒子濃度［ｗｔ％］と、光利用効率［％］および中高度合［％］との関係を示すグラフである。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ凹部の他の一例を示す部分断面図である。
【図１３】（Ａ）は、他の一例の導光板の光射出面の外端領域の一部を拡大した部分拡大図であり、図（Ｂ）は、図（Ａ）のXIIIＢ−XIIIＢ線断面図である。
【図１４】Φ・Ｎｐ・ＬＧ・ＫＣと光利用効率との関係を測定した結果を示す図である。
【図１５】粒子密度が異なるそれぞれの導光体から射出される光の照度をそれぞれ測定した結果を示す図である。
【図１６】光利用効率及び照度むらと粒子密度との関係を示す図である。
【図１７】従来の平板形状の導光板の正面方向の照度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１４２】
１０  液晶表示装置
１２  液晶表示パネル
１４  駆動ユニット
２０  バックライトユニット
２４  照明装置本体
２４ａ、３０ａ  光射出面
２６  筐体
２８、２８ａ、２８ｂ  光源
２９  副光源
３０  導光板
３０ｂ  第１傾斜面
３０ｃ  第２傾斜面
３０ｄ  第１光入射面
３０ｅ  第２光入射面
３０ｆ  第１側面（第３光入射面）
３０ｇ  第２側面（第４光入射面）
３２  光学部材ユニット
３２ａ  拡散シート
３２ｂ  プリズムシート
３２ｃ  拡散シート
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  補強部材
４９  電源収納部
５０  ＬＥＤチップ
５２  光源支持部
５８  発光面
α  ２等分線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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