JP2008147043A - 面状照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型で、軽量で、輝度むらのないまたは輝度むらが低減された照明光を射出することができ、かつ大型化が可能な面状照明装置を提供すること。
【解決手段】面状の光を射出する平坦な光射出面、該光射出面の端縁に形成され、光射出面と平行な方向に進行する光を入射させるための光入射面、光射出面とは反対側の面に形成された背面を有し、光入射面から離れるに従って、光射出面に垂直な方向の厚みが厚くなる形状である導光板と、光入射面に対向して配置され、光入射面に光を入射させる光源と、導光板の背面側に配置され、背面から射出された光を反射する平坦な形状の反射部材と、導光板と反射部材との間に配置され、導光板を支持する支持部材とを有する構成とすることで上記課題を解決する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源と、光源から射出された光が入射され光射出面から射出する導光板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。

液晶表示装置には、液晶パネル（ＬＣＤ）の裏面側から光を照射し、液晶パネルを照明するバックライトユニットが用いられている。
現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である（例えば、特許文献１参照）。直下型のバックライトユニットは、光源である冷陰極管を液晶パネルの背面に複数本配置した構成を有しており、冷陰極管が配置される筐体の内部を白色の反射面として液晶パネルを照明している。しかしながら、本方式において光量分布を均一にするためには、原理的には、液晶パネルに垂直方向の厚みが３０ｍｍ程度必要である。

近年、液晶表示装置の薄型化、低消費電力化、大型化が要望されているが、上述した直下型のバックライトユニットでは、その厚さを１０ｍｍ以下の厚みにすると光量ムラが発生するため、薄型化には限界があった。

ここで、薄型化が可能なバックライトユニットとしては、照明用の光源から射出され、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のバックライトユニットが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

例えば、特許文献１には、少なくとも１つの光入射領域及び少なくとも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出射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。

特許文献１〜４に記載の光散乱体を混入させた光散乱体導光板を備える面状照明装置では、光源から放射され、光入射面から光散乱導光体内に進入した光が、その内部を伝播する過程において、一定の割合で、１回または多重的な散乱作用を受ける。また、光散乱導光体の両面あるいは反射体の表面に到達した光の相当部分は反射作用を受けて、光散乱導光体内へ戻される。
このような複合的な過程を通して、光源の方向からみて前方斜め方向に向かう指向性をもって光取出面から高効率で出射される光束が生成される。つまり、光源から放射された光を光散乱導光体の光取出面から出射される。
このように、散乱粒子が混入された導光板を用いることで、高い出射効率で、均一な光を射出することができると記載されている。

また、導光板としては、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形状の導光板以外にも、平板形状の導光板や、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形状の導光板を着き合わせた形状の導光板を有する面状照明装置が記載されている。

特開平０７−３６０３７号公報 特開平０８−２４８２３３号公報 特開平０８−２７１７３９号公報 特開平１１−１５３９６３号公報

しかしながら、特許文献１〜４に記載の導光板を用いる面状照明装置では、大型化するために光源からより遠い位置まで光を到達させるためには、導光板自体の厚みを厚くする必要がある。つまり、面状照明装置を、薄型化、軽量化できないという問題がある。
また、特許文献１〜４に記載されている、光源の入射位置から遠ざかるにつれて厚みを減する傾向を持つ形状、または、平板形状では光の到達距離に限界があるため、大型化に限界があるという問題もある。

また、発光面の大きい光源を用い、導光板により多くの光を入射させることで、より高い輝度または照度の高い光を光射出面から射出させることができるが、導光板の形状により、用いることができる光源の発光面の大きさには、限界があるという問題もある。

本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、薄型で、軽量で、輝度むらのないまたは輝度むらが低減された照明光を射出することができ、かつ大型化が可能な面状照明装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記目的に加え、発光面の面積の大きい光源を用いることができ、より輝度の高い光を射出することができる面状照明装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態は、面状の光を射出する平坦な光射出面、該光射出面の端縁に形成され、前記光射出面と平行な方向に進行する光を入射させるための光入射面、前記光射出面とは反対側の面に形成された背面を有し、前記光入射面から離れるに従って、前記光射出面に垂直な方向の厚みが厚くなる形状である導光板と、
前記光入射面に対向して配置され、前記光入射面に光を入射させる光源と、
前記導光板の前記背面側に配置され、前記背面から射出された光を反射する平坦な形状の反射部材と、
前記導光板と前記反射部材との間に配置され、前記導光板を支持する支持部材とを有する面状照明装置を提供するものである。

ここで、前記反射部材は、前記導光板の前記光射出面に対する平行度が０．３ｍｍ以下で配置されていることが好ましい。
また、前記反射部材は、前記導光板の面が、前記導光板の前記光射出面と実質的に平行で配置されていることが好ましい。

また、前記支持部材は、透過率が８０％以上であることが好ましい。
また、前記支持部材は、前記導光板の前記光入射面近傍に配置されていることが好ましい。
また、前記支持部材は、前記光源側から入射した光を集光させる形状であることが好ましい。

また、面状照明装置は、さらに、前記導光板を覆い、かつ、前記導光板の前記光射出面側に開口が形成された箱型形状で形成された筐体を有し、前記筐体の前記導光板の前記背面と対向する面は、前記反射部材であることが好ましい。
ここで、前記筐体は、さらに、前記光射出面に垂直な面が、反射部材で形成されていることが好ましい。

また、前記導光板は、内部に多数の散乱粒子を含み、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をＮ_ｐ、補正係数をＫ_Ｃ、光の入射方向における前記導光板の前記光入射面から前記導光板の厚みが最も厚くなる位置までの長さをＬ_Ｇとしたときに、不等式
１．１≦Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ≦８．２
０．００５≦Ｋ_Ｃ≦０．１
を満足することが好ましい。

さらに、前記導光板は、前記光射出面が、矩形状であり、前記光入射面が、前記光射出面の対向する２つの端辺にそれぞれ形成される第１光入射面及び第２光入射面とで構成され、前記背面が、前記第１光入射面及び第２光入射面において前記光射出面と最も近く、第１光入射面と第２光入射面とを結んだ線の中点において前記光射出面と最も遠くなる傾斜面で構成されることが好ましい。
また、前記導光板は、内部に多数の散乱粒子を含み、前記散乱粒子の密度をＮ_ｐとし、第１光入射面から第２光入射面までの距離をＬとし、前記第１光入射面における厚みをＤ１とし、前記導光板の中点における厚みをＤ２とすると、下記不等式
２７／１０００００＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜２６／１０００
０．０４％ｗｔ＜Ｎｐ＜０．２５％ｗｔ
を満足することが好ましい。

また、前記光源は、複数の前記ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを支持する支持体とを有し、前記ＬＥＤチップは、前記支持体の前記光入射面に対向する面に列状に配置されていることが好ましい。
また、前記光源は、光を射出する面の前記光射出面に垂直な方向における長さが、前記光入射面よりも長いことも好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の第２の形態は、面状の光を射出する平坦な光射出面、該光射出面の端縁に形成され、前記光射出面と平行な方向に進行する光を入射させるための光入射面、前記光射出面とは反対側の面に形成された背面を備え、前記光入射面から離れるに従って、前記光射出面に垂直な方向の厚みが厚くなる形状である導光板及び前記光入射面に対向して配置され、前記光入射面に光を入射させる光源を備える照明装置本体と、
前記照明装置本体の外周を覆い、かつ、前記導光板の光射出面側に開口部が形成された形状であり、前記照明装置本体を支持する筐体とで構成され、
前記筐体は、前記背面に対向する面が、前記背面から射出した光を反射する平坦な形状の反射部材で形成されている面状照明装置を提供するものである。

本発明は、上記構成により、光源から射出される光を効率よく利用することができ、かつ、輝度むら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。さらに装置を軽量化、薄型化しつつ、かつ、大型化、つまり、光射出面も大きくすることができる。

さらに、反射部材と光射出面との平行度を０．３ｍｍ以下とすること光射出面から射出される光に輝度むらが生じることをより確実に防止することができ、実質的に平行とすることで、輝度むらが生じることをさらに確実に防止することができる。
また、支持部材の透過率を８０％以上とすることで、光利用効率をより高くすることができる。

本発明に係る面状照明装置について、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。
図１は、本発明に係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。

液晶表示装置２は、バックライトユニット１０と、そのバックライトユニット１０の光射出面側に配置される液晶表示パネル４と、液晶表示パネル４を駆動する駆動ユニット６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４の一部の図示を省略している。

液晶表示パネル４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４の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
駆動ユニット６は、液晶表示パネル４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４を透過する光の透過率を制御する。

バックライトユニット１０は、液晶表示パネル４の背面から、液晶表示パネル４の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル４の画像表示面と略同一形状の光射出面を有する。

本発明に係るバックライトユニット１０は、図１、図２、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、２つの光源１７、導光板１８及び光学部材ユニット２０を有する照明装置本体１４と、下部筐体２２、上部筐体２４、折返部材２６及び支持部材２８を有する筐体１６とで構成されている。また、図１に示すように筐体１６の下部筐体２２の裏側には、光源１７に電力を供給する複数の電源を収納する電源収納部３２が取り付けられている。
以下、バックライトユニット１０を構成する各構成部品について説明する。

照明装置本体１４は、光を射出する光源１７、光源１７から射出された光を面状の光として射出する導光板１８及び導光板１８から射出された光を、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２０を有する。

まず、光源１７について説明する。
図４（Ａ）は、図１及び図２に示す面状照明装置１０の光源１７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１７の断面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）に示す光源１７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１７は、複数の発光ダイオードのチップ（以下「ＬＥＤチップ」という。）４０と、光源支持部４１とを有する。

ＬＥＤチップ４０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であり、所定面積の発光面４０ａを有し、この発光面４０ａから白色光を射出する。
つまり、ＬＥＤチップ４０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、蛍光物質が蛍光する。これにより、ＬＥＤチップ４０から射出された青色光が透過すると、発光ダイオードから射出された青色光と蛍光物質が蛍光することで射出される光とで白色光を生成され、射出される。
ここで、ＬＥＤチップ４０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。

光源支持部４１は、図４（Ｂ）に示すように、アレイ基板４２と複数のフィン４４と有する。上述した複数のＬＥＤチップ４０は、所定間隔離間して一列でアレイ基板４２上に配置されている。具体的には、複数のＬＥＤチップ４０は、後述する導光板１８の第１光入射面１８ｄまたは第２光入射面１８ｅの長手方向に沿って、言い換えれば、光射出面１８ａと第１光入射面１８ｄとが交わる線、または、第１光射出面１８ａと第２光入射面１８ｅとが交わる線と平行に、アレイ状に配列されている。

アレイ基板４２は、一面が導光板１８の最薄側端面に対向して配置された板状の部材であり、導光板１８の側端面である第１光入射面１８ｄまたは第２光入射面１８ｅに対向して配置されている。アレイ基板４２の導光板１８の光入射面１８ｂに対向する面となる側面には、ＬＥＤチップ４０が支持されている。
ここで、本実施形態のアレイ基板４２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４０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。

複数のフィン４４は、それぞれ銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成された板状部材であり、アレイ基板４２のＬＥＤチップ４０が配置されている面とは反対側の面に、隣接するフィン４４と所定間隔離間して連結されている。
光源支持部４１に、フィン４４を複数設けることで表面積を広くすることができ、かつ、放熱効果を高くすることができる。これにより、ＬＥＤチップ４０の冷却効率を高めることができる。
また、ヒートシンクは、空冷方式に限定されず、水冷方式も用いることができる。
なお、本実施形態では、光源支持部４１のアレイ基板４２をヒートシンクとして用いたが、ＬＥＤチップの冷却が必要ない場合は、ヒートシンクに代えて放熱機能を備えない板状部材をアレイ基板として用いてもよい。

ここで、図４（Ｃ）に示すように、本実施形態のＬＥＤチップ４０は、ＬＥＤチップ４０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１８の厚み方向（光射出面１８ａ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４０は、導光板１８の光射出面１８ａ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４０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４０の導光板１８の光射出面１８ａに垂直な方向の長さａ、配列方向の長さｂ、ＬＥＤチップ４０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４０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。

なお、ＬＥＤチップ４０は、光源をより薄型にできるため、導光板１８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、楕円形形状等の種々の形状の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、図４（Ｄ）に示すように、アレイ支持体４１に複数のＬＥＤチップ４０を配置した構成のＬＥＤアレイ４６を複数個、積層させた構成の多層ＬＥＤアレイを光源１７’として用いることもできる。このようにＬＥＤアレイ４６を積層させる場合でもＬＥＤチップ４０を長方形形状とし、ＬＥＤアレイ４６を薄型にすることで、より多くのＬＥＤアレイ４６を積層させることができる。このように、多層のＬＥＤアレイ４６を積層させる、つまり、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。

次に、導光板１８について説明する。
図５は、導光板１８の形状を示す概略斜視図である。
導光板１８は、図２、図３及び図５に示すように、略矩形形状の平坦な光射出面１８ａと、この光射出面１８ａの両端に、光射出面１８ａ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１８ｄと第２光入射面１８ｅ）と、光射出面１８ａの反対側、つまり、導光板の背面側に位置し、第１光入射面１８ｄおよび第２光入射面１８ｅに平行で、光射出面１８ａ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１８ａ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１８ｂと第２傾斜面１８ｃ）とを有している。第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃは、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅから遠ざかるに従って光射出面１８ａからの距離が遠ざかる（大きくなる）ように、つまり、それぞれ第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅから導光板の中心に向かうに従って、導光板の光射出面に垂直な方向の厚みが大きくなるように傾斜している。また、導光板１８の光射出面１８ａとは反対側の面である背面は、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃとで構成されている。
つまり、導光板１８は、両端部、すなわち第１光入射面１８ｄと第２光入射面１８ｅで厚みが最も薄くなり、中央部、すなわち第１傾斜面１８ｂと第２傾斜面１８ｃが交差する２等分線αに対応する位置で厚さが最大となる。言い換えれば、導光板１８は、第１光入射面１８ｄまたは第２光入射面１８ｅから離れるに従って導光板の光射出面１８ａに垂直な方向の厚みが厚くなる形状である。なお、光射出面１８ａに対する第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃの傾斜角度は特に限定されない。

また、上述した光源１７は、それぞれ導光板１８の第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅに対向して配置されている。つまり、面状照明装置１０は、２つの光源１７が、導光板１８をはさみこむように配置されている。言い換えれば、所定間隔離間して、向かい合って配置された２つの光源１７の間に導光板１８が配置されている。なお、本実施形態では、光射出面１８ａに垂直な方向において、光源１７のＬＥＤチップ４０の発光面４０ａの長さと第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅの長さが略同じ長さである。
このように導光板１８を第１光入射面１８ｄまたは第２光入射面１８ｅから離れるに従って、光射出面１８ａに垂直な方向の厚みが厚くなる形状とすることで、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、光射出面を大きくすることができる。また、光入射面から入射した光を遠い位置まで好適に届けることができるため、導光板を薄型化することができる。

図２に示す導光板１８では、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅから入射した光は、導光板１８の内部に含まれる散乱体（詳細は後述する）によって散乱されつつ、導光板１８内部を通過し、直接、または第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃで反射した後、光射出面１８ａから出射する。このとき、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃ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１８の第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃ側に配置された下部筐体２２によって反射され再び導光板１８の内部に入射する。下部筐体２２については後ほど詳細に説明する。

導光板１８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１８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１８に混錬分散させる散乱粒子としては、アトシパール、シンコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマなどを用いることができる。このような散乱粒子を導光板１８の内部に含有させることによって、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。このような導光板１８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。

また、導光板１８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（導光板に入射した光の進行方向に平行な方向、光射出面に平行で、光射出面と光入射面（第１光入射面または第２光入射面）との接線に垂直な方向において、）における導光板１８の第１光入射面１８ｄまたは第２光入射面１８ｅから光射出面１８ａ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（本実施形態では、導光板１８の第１光入射面１８ｄに垂直な方向、以下「光軸方向」ともいう。）の半分の長さ（２等分線αの位置までの長さ）をＬ_Ｇ、導光板１８に含まれる散乱粒子の密度（単位体積あたりの粒子数）をＮ_ｐ、補正係数をＫ_Ｃとした場合に、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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Ｋ_Ｃ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のがよい。導光板１８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１８ａから出射することができる。

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／Ｉ_０＝ｅｘｐ（−ρ・ｘ）・・・（１）
ここで、ｘは距離、Ｉ_０は入射光強度、Ｉは出射光強度、ρは減衰定数である。

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Ｎ_pとを用いて下記式（２）で表される。
ρ＝Φ・Ｎ_ｐ・・・（２）
したがって、導光板の光の進行方向に平行な方向における導光板の入射面から厚みが最も厚い位置までの長さ、導光板の光軸方向の半分の長さをＬ_Ｇとすると、光の取り出し効率Ｅ_ｏｕｔ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Ｌ_Ｇは、導光板１８の光入射面に垂直な方向における導光板１８の一方の光入射面から導光板１８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Ｌ_Ｇ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１８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。
Ｅ_ｏｕｔ∝ｅｘｐ（−Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ）・・・（３）

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Ｋ_Ｃを導入する。補正係数Ｋ_Ｃ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Ｅ_ｏｕｔは、下記式（４）で表される。
Ｅ_ｏｕｔ＝ｅｘｐ（−Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ）・・・（４）

式（４）に従えば、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃの値が３．５のときに、光の取り出し効率Ｅ_ｏｕｔが３％であり、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃの値が４．７のときに、光の取り出し効率Ｅ_ｏｕｔが１％である。
この結果より、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃの値が大きくなると、光の取り出し効率Ｅ_ｏｕｔ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Ｅ_ｏｕｔが低くなると考えられる。

したがって、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃの値は大きくすると、導光板１８の光射出面１８ａから出射する光の照度むらが顕著になるが、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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１８のΦ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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８．０以下であることがより好ましい。また、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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Ｋ_Ｃは、０．００５以上０．１以下（０．００５≦Ｋ_Ｃ≦０．１）であることが好ましい。

以下、具体例とともに、導光板１８についてより詳細に説明する。
まず、散乱断面積Φ、粒子密度Ｎ_ｐ、導光板の光軸方向の半分の長さＬ_Ｇ、補正係数Ｋ_Ｃを種々の値とし、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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Ｉ_Maxとし、最小照度をＩ_Minとし、平均照度をＩ_Aveとしたときの［（Ｉ_Max−Ｉ_Min）／Ｉ_Ave］×１００とした。
測定した結果を表１に示す。また、表１における判定は、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％より大きい場合を×として示す。

また、図６に、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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１８ａ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。
表１及び図６に示すように、Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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。

次に、導光板に混錬又は分散させる微粒子の粒子密度Ｎ_ｐ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Ｎ_ｐ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Ｌ_Ｇ、補正係数Ｋ_Ｃ、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・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃは、粒子密度Ｎ_ｐ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７に示す。図７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。

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Ｉ_Maxとし、最小照度をＩ_Minとし、平均照度をＩ_Aveとしたときの照度むら［（Ｉ_Max−Ｉ_Min）／Ｉ_Ave］×１００［％］を算出した。
図８に、算出した照度むらと粒子密度との関係を示す。図８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８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。

図７、図８に示すように、粒子密度を高くする、つまりΦ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ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。

次に、光学部材ユニット２０について説明する。
光学部材ユニット２０は、導光板１８の光射出面１８ａ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１４の光射出面１４ａ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１８の光射出面１８ａ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２０ａ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２０ｂと、プリズムシート２０ｂ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２０ｃとを有する。

拡散シート２０ａ及び２０ｃ、プリズムシート２０ｂ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。

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２０ａおよび２０ｃと、２枚の拡散シートの間に配置したプリズムシート２０ｂ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１８の光射出面１８ａ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。

次に、筐体１６について説明する。
図２に示すように、筐体１６は、照明装置本体１４を収納して支持し、かつその光出射面１４ａ側と導光板１８の第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃ側とから挟み込み、固定するものであり、下部筐体２２と上部筐体２４と折返部材２６と支持部材２８とを有する。

図９（Ａ）は、下部筐体の形状を示す概略斜視図であり、図９（Ｂ）は、上部筐体の形状を示す概略斜視図であり、図９（Ｃ）は、折返部材の形状を示す概略斜視図である。

下部筐体２２は、図９（Ａ）に示すように、上面が開放され、底面部２２ａと、底面部２２ａの４辺に設けられ底面部２２ａに垂直な側面部２２ｂ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。また、底面部２２ａは、平坦であり、内側面が反射部材で形成されている。
反射部材としては、導光板の背面（第１傾斜面及び第２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。

この下部筐体２２は、図２に示すように、上方から収納された照明装置本体１４を底面部２２ａ及び側面部２２ｂで支持すると共に、照明装置本体１４の光射出面１４ａ以外の面、つまり、照明装置本体１４の光射出面１４ａとは反対側の面（背面）及び側面を覆っている。

上部筐体２４は、図９（Ｂ）に示すように、上面に開口部２４ａとなる照明装置本体１４の矩形状の光出射面１４ａより小さい矩形状の開口が形成され、下面が開放された直方体の箱型形状である。
上部筐体２４は、図２に示すように、面状照明装置本体１４及び下部筐体２２の上方（光射出面側）から、照明装置本体１４およびこれが収納された下部筐体２２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。

また、折返部材２６は、図９（Ｃ）に示すように、所定方向に垂直な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２６は、図２に示すように、下部筐体２２の側面と上部筐体２４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２２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２４の側面と連結されている。
ここで、下部筐体２２と折返部材２６との接合方法、折返部材２６と上部筐体２４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。

このように折返部材２６を配置することで、筐体１６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。

支持部材２８は、所定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２８は、図２に示すように、導光板１８と下部筐体２２との間、より具体的には、導光板１８の第１傾斜面１８ｂの第１光入射面１８ｄ側の端部と下部筐体２２との間に配置され、導光板１８を下部筐体２２に固定し、支持する。
支持部材２８により、導光板１８は、下部筐体２２の所定位置に固定される。

支持部材２８の形状は特に限定されず、種々の材料で作成することができる。
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２２、または導光板１８と一体で形成してもよい。つまり、下部筐体２２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、導光板１８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、導光板と下部筐体との間の所定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１８ｄ近傍、第２光入射面１８ｅ近傍に配置することが好ましい。

面状照明装置１０は、基本的に以上のような構成である。
面状照明装置１０は、導光板１８の両端にそれぞれ配置された光源１７から射出された光が導光板１８の光入射面（第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅ）に入射し、導光板１８の内部に含まれる散乱体によって散乱されつつ、導光板１８内部を通過し、直接、または第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃで反射した後、光射出面１８ａから出射する。このとき、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃから漏出した一部の光は、下部筐体２２の底面部２２ａの反射部材によって反射され再び導光板１８の内部に入射する。
このようにして、導光板１８の光射出面１８ａから射出された光は、光学部材２０を透過し、照明装置本体１４の光射出面１４ａから射出され、液晶表示パネル４を照明する。
液晶表示パネル４は、駆動ユニット６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４の表面上に文字、図形、画像などを表示する。

面状照明装置１０の筐体１６の下部筐体２２の反射部材が形成されている底面部２２ａを平坦な形状とすること、つまり、下部筐体２２の導光板側の面（反射面）を平坦とすることで、導光板１８の第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃと筐体１６の底面部２２ａとの間を空間とし、導光板１８と導光板１８から漏れた光を反射する反射部材との間に空間を形成することができる。
これにより、導光板１８の第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃから漏れ、反射し他後導光板に再入射した光により、光射出面１８ａから射出される光に輝度むらが生じることを防止できる。つまり、導光板の背面、つまり、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃと反射部材とを密着させて配置させた構成の場合は、導光板と反射部材との接着面に接着むら等が生じたり、経時により反射部材の一部が剥離すると、輝度むらが生じることがあるが、本実施形態のように、反射部材となる下部筐体２２の底面部２２ａを平坦な形状とし、導光板の背面との間に空間を形成することで、輝度むらが生じることを防止できる。
また、導光板の背面と反射部材とを密着させないことで、構成や、組み立ても簡単にすることができる。
さらに、本実施形態のように、下部筐体と反射部材とを一体で形成することで、装置構成を簡単にすることができ、また、組み立ても簡単にすることができる。
さらに、導光板を薄型のまま、光射出面を大きくすることが可能となり、装置を軽量化、薄型化、大型化することができる。

また、本実施形態のように、導光板を中央部が最も厚く両端が最も薄い形状とし、かつ、反射部材を平坦形状とすることで、光射出面から射出される光の輝度分布を釣鐘型とすることができる。
光射出面から射出される光の輝度分布を釣鐘型、つまり、中央部に向かうに従って徐々に輝度が高くなる輝度分布とし、光射出面の中央部の輝度を最も高くすることで、目視において、中央部と周辺部の輝度差を少なく感じ、光射出面から均一な光が射出されているように見える。これにより、面状照明装置から液晶テレビ等に好適に用いることができる輝度分布の光を射出させることができる。

ここで、本実施形態の下部筐体２２の底面部２２ａ、つまり、平坦な反射部材は、導光板の光射出面１８ａに対する平行度が０．３ｍｍ以下で配置されていることが好ましく、実質的に平行で配置されていることがより好ましい。言い換えれば、反射部材と光射出面１８ａとは、平行度が０．３ｍｍ以下であることが好ましく、実質的に平行であることがより好ましい。つまり、反射部材と光射出面との平行度が０．３ｍｍ以下となる位置に筐体（反射部材）と導光板を配置することが好ましく、実質的に平行となる位置に筐体（反射部材）と導光板を配置することがより好ましい。
反射部材を導光板の光射出面に対する平行度が０．３ｍｍ以下となる位置に配置し、反射部材を光射出面との距離を一定範囲とすることで、射出される光に輝度むらが生じることをより確実に防止することができ、実質的に平行となる位置に配置することで、さらに確実に輝度むらが生じることを防止できる。また、本実施形態のように対称形状の導光板を用いる場合は、輝度分布をよりずれのない対称形状とすることができる。

また、本実施形態では、装置構成をより簡単にすることができるため、下部筐体２２の底面部２２ａを反射部材で形成したが、本発明はこれに限定されず、下部筐体と別部材として、導光板１８の第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃから漏れた光を反射し、導光板に入射させる平坦な形状の反射部材を設けてもよい。

また、下部筐体２２は、側面部２２ｂの内側、つまり、側面部２２ｂの導光板１８側の面も反射部材で形成することが好ましい。このように側面部２２ｂを反射部材とし、導光板１８の光射出面１８ａと背面（第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃ）との間の面から漏れた光を反射し、再び導光板に入射させることができる。これにより、光利用効率を高くすることができ、また、光射出面の端部の輝度が低下し、輝度むらが生じることを防止できる。

また、本実施形態の導光板は、光入射面における導光板の厚み（入光部厚み）をＤ１とし、導光板の厚みが最大となる位置における、つまり本実施形態では二等分線αにおける導光板の厚み（中心厚み）をＤ２とし、導光板の光の入射方向の長さ（導光長）つまり、第１入射面から第２入射面までの長さをＬ（本実施形態では、Ｌ＝２Ｌ_Ｇとなる。）としたときに、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
27／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜5／100 （Ａ）
導光板の重量に対する混入された散乱粒子の重量の割合：Ｎｐａの範囲が
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐａ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすことが好ましい。上記関係を満足する形状とすることで出射効率を３０％以上に向上させることができる。

または、導光板は、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
66／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000 （Ｂ）
導光板の重量に対する混入された散乱粒子の重量の割合：Ｎｐａの範囲が
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐａ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすように改良することも好ましい。上記関係を満足する形状とすることで出射効率を４０％以上に向上させることができる。

さらに、導光板は、
Ｄ１＜Ｄ２ かつ、
1／1000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000 （Ｃ）
導光板の重量に対する混入された散乱粒子の重量の割合：Ｎｐａの範囲が
０．０４％Ｗｔ＜Ｎｐａ＜０．２５％Ｗｔ
の関係を満たすように改良することがさらに好ましい。上記関係を満足する形状とすることで、出射効率を５０％以上に向上させることができる。

図１０に、傾斜面の傾斜角がそれぞれ異なる導光板、つまり（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）が異なる種々の形状の導光板についてそれぞれ光利用効率を測定した結果を示す。ここで、図１０に横軸は、導光板の（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）であり、縦軸は、光利用効率［％］である。
図１０に示した測定結果からも、導光板の形状を27／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜5／100とすることで、光利用効率を３０％以上とすることができ、66／100000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000とすることで、光利用効率を４０％以上とすることができ、1／1000＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜26／1000とすることで、光利用効率を５０％以上とすることができることがわかる。

なお、導光板は、上記形状に限定されず、光入射面から離れるに従って、導光板の厚みが厚くなる形状であれば、種々の形状とすることができる。
例えば、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃには、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅと平行な方向にプリズム列を形成してもよい。また、このようなプリズム列の代わりに、プリズムに類する光学素子を規則的に形成することもできる。例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型など、レンズ効果を有する光学素子を導光板の傾斜面に形成することもできる。

また、導光板の形状は、本実施形態の形状に限定されず、例えば、図２に示した導光板を半分に切断した形状、つまり、光入射面が１面のみとなり、光入射面から離れるに従って、導光板の厚みが厚くなる形状、言い換えれば、光入射面が、光射出面の１つの端辺に形成される１つの光入射面から構成され、傾斜面が、光入射面からこれに対向する他端面に向かうに従って光射出面から遠ざかるように傾斜する１つの傾斜面から構成され、光入射面において最も薄く、他端面において最も厚い形状としてもよい。また、導光板の側面のいずれの面に光源を配置し、４方の側面を光入射面とし、４つの光入射面から中央に向かうに従って、厚みが厚くなる形状、つまり、導光板の光射出面とは反対側の面が四角錐形状となる形状、言い換えれば、光入射面が、該光射出面の４つの端辺にそれぞれ形成される４つの光入射面から構成され、傾斜面は、４つの光入射面からそれぞれ中央に向かうに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜した４つの傾斜面から構成され、光入射面における厚みが最も薄く、４つの傾斜面の交わる位置における厚みが最も厚い形状としてもよい。
導光板をこのような形状とすることでも、薄型を維持しつつ、光入射面から遠い位置まで光を到達させることができる。これにより導光板を薄型化でかつ光射出面を大型化することができる。
導光板を上記のような形状とした場合も、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をＬ_Ｇとし、上述のΦ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃが１．１以上８．２以下を満たし、かつ、０．００５≦Ｋ_Ｃ≦０．１を満たすことが好ましい。上記範囲を満たすことで照度むらが低減され、かつ光利用効率を高い光を光射出面から射出させることができる。

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。

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（Ｃ_６〜Ｃ_１１）（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（Ｃ_{６、８、１０}）（６１０Ａ）、アジピン酸ジアルキル（Ｃ_７、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。

また、支持部材は、透過率を８０％以上とすることが好ましい。
支持部材の透過率を８０％以上とすることで、光源から射出され、導光板の光入射面に入射しない光を透過させ、第１傾斜面１８ｂ及び第２傾斜面１８ｃ側から導光板１８に光を入射させることができる。これにより、光源から射出された光をより効率よく利用することができる。
ここで、支持部材は、例えば、上述した導光板に用いる材料で作製することで、透明率を８０％以上とすることができる。

さらに、支持部材は、入射した光を集光させる形状、つまり、透過する光を集光するレンズ効果を有する形状とすることが好ましい。言い換えると、支持部材は、光源側から入射した光を導光板の中央部側に集光して射出させる形状とすることが好ましい。
支持部材を透過する光を集光させて導光板の中央部側に射出させることで、導光板の中央部まで光を届かせることができる。

図１１〜図１３は、それぞれレンズ効果を有する形状の支持部材の一例を示す図である。具体的には、図１１（Ａ）は、支持部材の形状の一例を示す概略斜視図であり、図１１（Ｂ）は、（Ａ）の断面図である。図１２（Ａ）は、支持部材の形状の他の一例を示す概略斜視図であり、図１２（Ｂ）は、（Ａ）の断面図である。図１３（Ａ）は、支持部材の形状の他の一例を示す概略斜視図であり、図１３（Ｂ）は、（Ａ）の断面図である。

図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示す支持部材５２は、所定方向に垂直な断面の形状が同一となる形状であり、その断面の形状が長方形（矩形）の一辺を曲線５２ａとしたかまぼこ型である。つまり、支持部材５２は、断面が、長方形の四辺のうちの一辺を対向する辺に対して凹、つまり、対向する辺に対して離れる側に曲がった曲線５２ａで構成された形状である。支持部材５２は、断面において、曲線５２ａと対向していない２つの直線でそれぞれ構成される２つの面の一方が導光板と接し、他方が反射部材（筐体）と接して配置され、導光板を反射部材に対して固定している。
この支持部材５２は、曲線５２ａで形成される面が導光板の中央と対向し、曲線５２ａに対向する直線５２ｂで形成される面が光源と対向する向きで配置されており、光源から射出され、線分側から入射した光を曲線５２ａ側から射出する。
このように、支持部材を断面がかまぼこ形状となる形状とし、曲線側から光を射出させることで、支持部材に入射した光を集光して射出させることができる。

次に、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示す支持部材５４は、所定方向に垂直な断面の形状が同一となる形状であり、断面の形状が、頂角５４ａ以外の頂点が所定の厚みを有する略三角形形状である。言い換えれば、支持部材５４は、断面の形状が、長方形の４辺のうちの１辺の一部に対向する辺から離れる２つの直線で形成される凸部を形成した形状である。
この支持部材５４は、断面において三角形形状の底辺５２ｂで形成される面が光源に対向し、頂角５４ａを形成する２辺により形成される２つの面が導光板中央側に対向する向きに配置されており、光源から射出され底辺５４ｂで形成される面から入射した光を、頂角５４ａを形成する２辺でそれぞれ形成される２つの面から射出する。また、支持部材５４は、頂角５４ａ以外の２つの頂点に相当する端部は所定厚みを有し、この一方の端部が導光板と接し、他方の端部が反射部材（筐体）と接して配置され、導光板を反射部材に対して固定している。
このように、支持部材を断面が略三角形となる形状とし、頂角側から光を射出させることでも、支持部材に入射した光を集光して射出させることができる。

図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示す支持部材５６は、所定方向に垂直な断面の形状が同一となる形状であり、断面の形状が、矩形状であり、この四辺のうちの一辺にプリズム５６ａが形成されている形状である。
この支持部材５６は、プリズム５６ａが形成されている面が導光板中央側に対向するして配置されており、光源から射出され、プリズム５６ａが形成されている面とは反対側の面が光源に対向して配置されており、支持部材５６に入射した光は、プリズム５６ａが形成されている面から射出される。また、支持部材５６は、プリズム５６ａが形成されている面とは対向していない２面、つまり、プリズム５６ａが形成されている面と接する２つの面の一方の面は、導光板と接し、他方の面は、反射部材（筐体）と接して配置され、導光板を反射部材に対して固定している。
このように、支持部材の光源と対向する面とは反対側の面にプリズムを形成することでも、支持部材に入射した光を集光して射出させることができる。

このように、支持部材をかまぼこ形状、略三角形形状、さらには、表面にプリズムを形成した形状とすることで、支持部材を透過した光を集光することでき、光源から射出され、光入射面に入射されなかった光をより遠くまで届けることができる。これにより、輝度むらが生じ、また、導光板中央部の輝度が低下することを防止できる。
なお、レンズ効果を備える支持部材の形状は、上記形状に限定されず、コリメータレンズ形状、凹レンズ、凸レンズ等の種々の形状にすることができる。

なお、図１１〜図１３では、支持部材の導光板と接する側の面と反射部材と接する側の面とを平行としたが、支持部材の導光板と接触する側の面は、導光板の傾斜面の形状と同一の形状とすることが好ましい。具体的には、本実施形態の場合では、支持部材の導光板と接する面を傾斜面と同一角度で傾斜させることが好ましい。
つまり、支持部材は、導光板及び支持部材と接する部分の形状を、接触する導光板及び支持部材にあわせた形状とすることが好ましい。
このように、支持部材の導光板と接触する側の面を導光板の傾斜面（背面）の形状と同一形状とすることで、導光板を確実に支持することができる。

次に、図１４は、面状照明装置の他の一例を示す概略断面図である。
図１４に示す面状照明装置８０は、光源８４の形状を除いて他の部分は、図２に示した、面状照明装置１０と同じ構成のものである。したがって、両者で同一の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略し、以下、面状照明装置８０に特有の点を重点的に説明する。

面状照明装置８０は、光源８４、導光板１８及び光学部材２０を備える照明装置本体８２と、下部筐体２２、上部筐体２４、折返部材２６、支持部材２８を備える筐体１６とを有する。
筐体１６の各部材、導光板１８及び光学部材２０は、上述した面状照明装置１０の各部材と同様であるので、説明を省略する。

光源８４は、複数のＬＥＤチップ８６と、光源支持部８８とを有する。なお、光源８４は、ＬＥＤチップ８６と、光源支持部４１の大きさを除いて各構成は上述した光源１２と同様である。

ＬＥＤチップ８６は、発光面の光射出面に垂直な方向の長さ、つまり図１４中上下方向の長さが、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅの短辺方向の長さ、つまり、図１４中上下方向の長さよりも長い形状である。
また、光源支持部８８は、光射出面に垂直な方向における長さが、ＬＥＤチップよりも長い形状である。
このように、ＬＥＤチップの発光面の光射出面に垂直な方向の長さが、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅの短辺方向の長さよりも長い形状とし、光源の発光面を大きくすることで、光源から射出される光の量を多くすることができ、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。

ここで、本実施形態のように、光源のＬＥＤチップを大きくした場合は、支持部材の透過率を８０％以上とすることが好ましい。
このように、支持部材の透過率を８０％以上とすることで、光源の発光面を導光板の光入射面よりも大きくした場合でも、光入射面に入射しなかった光を、支持部材を透過させて、導光板の第１傾斜面及び第２傾斜面側から導光板に入射させることができる。

このように、光源のＬＥＤチップを大きくし、つまり、発光面の光射出面に垂直な方向の長さが、第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅの短辺方向の長さよりも長い形状とし、さらに支持部材の透明度を８０％以上とすることで、光源から射出される光の量を多くすることができ、光源から射出される光を効率よく利用することができ、かつ、光射出面から輝度の高い光を射出させることができる。

また、本実施形態では、ＬＥＤチップを光入射面の長手方向に単列に配置した場合としたが、図４（Ｄ）に示すようにＬＥＤアレイを複数枚積層させた構成等、光射出面に垂直な方向にＬＥＤチップを複数配置する場合は、光射出面に垂直な方向の両端のＬＥＤの長さを第１光入射面１８ｄ及び第２光入射面１８ｅの短辺方向の長さよりも長い形状とすることで、同様の効果を得ることができる。つまり、光射出面に複数配置されたＬＥＤチップの発光面の端から端までの長さが光源の光を射出する面の光射出面に垂直な方向の長さとなる。

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。

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ＬＥＤの代わりに半導体レーザー（ＬＤ）を用いることもできる。

本発明に係る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１に示した液晶表示装置のII−II線断面図である。 （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。 （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）に示す光源の断面図であり、（Ｃ）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り、（Ｄ）は、光源の他の一例の概略構成を示す正面図である。 導光板の形状を示す概略斜視図である。 Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃと光利用効率との関係を測定した結果を示す図である。 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。 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。 （Ａ）は、下部筐体の形状を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は、上部筐体の形状を示す概略斜視図であり、（Ｃ）は、折返部材の形状を示す概略斜視図である。 異なる種々の形状の導光板についてそれぞれ光利用効率を測定した結果を示すグラフである。 （Ａ）は、支持部材の形状の一例を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の断面図である。 （Ａ）は、支持部材の形状の他の一例を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の断面図である。 （Ａ）は、支持部材の形状の他の一例を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の断面図である。 本発明の面状照明装置の他の一例の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

２ 液晶表示装置
４ 液晶表示パネル
６ 駆動ユニット
１０、８０ 面状照明装置
１４、８２ 照明装置本体
１４ａ 光射出面
１６ 筐体
１７、８４ 光源
１８ 導光板
１８ａ 光射出面
１８ｂ 第１傾斜面
１８ｃ 第２傾斜面
１８ｄ 第１光入射面
１８ｅ 第２光入射面
２０ 光学部材ユニット
２０ａ、２０ｃ 拡散シート
２０ｂ プリズムシート
２２ 下部筐体
２２ａ 底面部
２２ｂ 側面部
２４ 上部筐体
２４ａ 開口部
２６ 折返部材
２８、５２、５４、５６ 支持部材
３２ 電源収納部
４０、８６ ＬＥＤチップ
４０ａ 発光面
４１、８８ 光源支持部
４２ アレイ支持体
４４ ファン

Claims (14)

1. 面状の光を射出する平坦な光射出面、該光射出面の端縁に形成され、前記光射出面と平行な方向に進行する光を入射させるための光入射面、前記光射出面とは反対側の面に形成された背面を有し、前記光入射面から離れるに従って、前記光射出面に垂直な方向の厚みが厚くなる形状である導光板と、
   前記光入射面に対向して配置され、前記光入射面に光を入射させる光源と、
   前記導光板の前記背面側に配置され、前記背面から射出された光を反射する平坦な形状の反射部材と、
   前記導光板と前記反射部材との間に配置され、前記導光板を支持する支持部材とを有する面状照明装置。
2. 前記反射部材は、前記導光板の前記光射出面に対する平行度が０．３ｍｍ以下で配置されている請求項１に記載の面状照明装置。
3. 前記反射部材は、前記導光板の面が、前記導光板の前記光射出面と実質的に平行で配置されている請求項１または２に記載の面状照明装置。
4. 前記支持部材は、透過率が８０％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の面状照明装置。
5. 前記支持部材は、前記導光板の前記光入射面近傍に配置されている請求項１〜４のいずれかに記載の面状照明装置。
6. 前記支持部材は、前記光源側から入射した光を集光させる形状である請求項１〜５のいずれかに記載の面状照明装置。
7. さらに、前記導光板を覆い、かつ、前記導光板の前記光射出面側に開口が形成された箱型形状で形成された筐体を有し、
   前記筐体の前記導光板の前記背面と対向する面は、前記反射部材である請求項１〜６のいずれかに記載の面状照明装置。
8. 前記筐体は、さらに、前記光射出面に垂直な面が、反射部材で形成されている請求項７に記載の面状照明装置。
9. 前記導光板は、
   内部に多数の散乱粒子を含み、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をＮ_ｐ、補正係数をＫ_Ｃ、光の入射方向における前記導光板の前記光入射面から前記導光板の厚みが最も厚くなる位置までの長さをＬ_Ｇとしたときに、不等式
   １．１≦Φ・Ｎ_ｐ・Ｌ_Ｇ・Ｋ_Ｃ≦８．２
   ０．００５≦Ｋ_Ｃ≦０．１
   を満足する請求項１〜８のいずれかに記載の面状照明装置。
10. 前記導光板は、
    前記光射出面が、矩形状であり、
    前記光入射面が、前記光射出面の対向する２つの端辺にそれぞれ形成される第１光入射面及び第２光入射面とで構成され、
    前記背面が、前記第１光入射面及び第２光入射面において前記光射出面と最も近く、第１光入射面と第２光入射面とを結んだ線の中点において前記光射出面と最も遠くなる傾斜面で構成される請求項１〜９のいずれかに記載の面状照明装置。
11. 前記導光板は、内部に多数の散乱粒子を含み、前記散乱粒子の密度をＮ_ｐとし、
    第１光入射面から第２光入射面までの距離をＬとし、前記第１光入射面における厚みをＤ１とし、前記導光板の中点における厚みをＤ２とすると、下記不等式
    ２７／１０００００＜（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ／２）＜２６／１０００
    ０．０４％ｗｔ＜Ｎｐ＜０．２５％ｗｔ
    を満足する請求項１０に記載の面状照明装置。
12. 前記光源は、複数の前記ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを支持する支持体とを有し、
    前記ＬＥＤチップは、前記支持体の前記光入射面に対向する面に列状に配置されている請求項１〜１１のいずれかに記載の面状照明装置。
13. 前記光源は、光を射出する面の前記光射出面に垂直な方向における長さが、前記光入射面よりも長い請求項１２に記載の面状照明装置。
14. 面状の光を射出する平坦な光射出面、該光射出面の端縁に形成され、前記光射出面と平行な方向に進行する光を入射させるための光入射面、前記光射出面とは反対側の面に形成された背面を備え、前記光入射面から離れるに従って、前記光射出面に垂直な方向の厚みが厚くなる形状である導光板及び前記光入射面に対向して配置され、前記光入射面に光を入射させる光源を備える照明装置本体と、
    前記照明装置本体の外周を覆い、かつ、前記導光板の光射出面側に開口部が形成された形状であり、前記照明装置本体を支持する筐体とで構成され、
    前記筐体は、前記背面に対向する面が、前記背面から射出した光を反射する平坦な形状の反射部材で形成されている面状照明装置。

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