WO2005121638A1

WO2005121638A1 - 導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置

Info

Publication number: WO2005121638A1
Application number: PCT/JP2005/010359
Authority: WO
Inventors: Motohiko Matsushita
Original assignee: Fuji Photo Film Co., Ltd.
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2005-12-22

Description

明細書

導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、高湿度環境下においても、棒状光源から入射した光を面方向に拡散して光出射面力より均一な照明光を出射する透明な導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置に関する。

背景技術

[0002] 液晶表示装置には、液晶パネル (LCD)の裏面側力光を照射し、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。バックライトユニットは、照明用の光源、この光源力出射した光を拡散して液晶パネルを照射する導光板、導光板から放射される光を均一化するプリズムシート、および拡散シートなどの部品を用いて構成される。

近年、液晶表示装置の薄型化、低消費電力化が要望されており、それを実現するために種々の形状の導光板が提案されている（特開平 9— 304623号公報、特開平 8— 62426号公報、特開平 10— 133027号公報および特開平 5— 249320号公報参照)。

[0003] 図 27は、特開平 9 304623号公報に開示された導光板を有する面光源装置を示す分解斜視図である。

同図に示す面光源装置 (バックライトユニット）は、導光板 200に蛍光ランプ 202を埋め込んだ後、導光板 200の背面に反射シート 204を配置し、導光板 200の出射面に透過光量補正シート 206、光拡散板 208、プリズムシート 210を積層することで形成される。

[0004] 導光板 200は、略長方形形状を有し、照明光を拡散する微粒子が分散混入された榭脂を用いて形成されている。また、導光板 200の上面は平坦になっており、出射面に割り当てられる。さらに、導光板 200の背面（出射面と反対側の面）には蛍光ランプ 202を埋め込む断面 U字状の溝 200aが形成され、導光板 200の出射面には、蛍光ランプ 202の真上を避けて、照明光の出射を促す光量補正面 200bが形成されている。

このように、特開平 9— 304623号公報には、微粒子を混入して導光板 200を形成すると共に、蛍光ランプ 202の真上を除いた出射面の一部または全部に形成した光量補正面 200bにより照明光の出射を促すことにより、全体の厚さを薄型化し、かつ出射光の不自然な輝度ムラを低減できることが記載されて、る。

[0005] また、特開平 8— 62426号公報には、ノックライトの照射量を減らすことなぐ液晶表示装置の小型および軽量化、ならびに薄型化およびコスト'消費電力の低減化を実現することができる液晶表示装置のバックライトを得るために、長方形の照射面と、短辺の中央部に長辺と平行にくり抜かれた、光源を嵌挿するための矩形断面の溝と、この溝を挟んで長辺の両側面方向に向力つて板厚が次第に薄くなるように形成された背面とを有する導光板が開示されている。

[0006] また、特開平 10— 133027号公報には、液晶表示装置の額縁を狭くし、厚みを薄くすることができ、光利用効率がよく明るいバックライトユニットを得るために、光源を配置するための凹部の幅方向に平行な断面の形状が、深さ方向を主軸とする放物線形状である導光体 (導光板)が開示されて!、る。

[0007] さらに、特開平 5— 249320号公報には、表示パネルの面内の明るさを均一に保ち、高輝度な照明をするために、ハの字状の高反射層上に、順次屈折率が高くなるように複数の板状光導波層を積層し、その各光出射端面から出射する光で光拡散層を明るくする導光板が開示されている。ここで、光源を配置するための凹部は、三角形形状である。

上記特開平 9 304623号公報、特開平 8— 62426号公報、特開平 10— 13302 7号公報および特開平 5— 249320号公報に開示された導光板は、液晶表示装置の薄型化、小型軽量化、低消費電力化、低コストィ匕などのいくつかを図るためのものであるが、いずれもその中央部に 1つまたは複数の溝が設けられ、その溝に棒状光源を収納する構成とされ、好ましくは、溝部力も端面に向力つて板厚が次第に薄くなるように形成されており、薄型化を達成している。

[0008] 特許文献 1 :特開平 9 304623号公報

特許文献 2：特開平 8— 62426号公報特許文献 3 :特開平 10— 133027号公報

特許文献 4：特開平 5 - 249320号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 上記特開平 9 304623号公報、特開平 8— 62426号公報、特開平 10— 13302 7号公報および特開平 5— 249320号公報においては、いずれも高湿度環境下における導光板の変形が考慮されていない。例えば、導光板は、冷陰極管が組み込まれて、ノックライトユニットとして市場に出荷される。この場合、ノックライトユニットの検査工程において、例えば、温度が 60°C、相対湿度が 95%の高湿度環境下に所定時間保持される。このような高湿度環境下においては、導光板は、光源の消灯または点灯に拘らず凹状または凸状に変形してしまうという問題点がある。

[0010] このような高湿度環境下における吸湿による導光板の変形は、輝度ムラを引き起こし、ノックライトユニットとする場合に、悪影響を及ぼすという問題点がある。加えて、変形の分だけ見かけ上バックライトユニットの厚さが厚くなり、小型化が妨げられる。さらに、ノックライトユニットを液晶表示装置に適用した場合、ノックライトユニットの表面の上方に、数 mmの間隔をあけて配置される液晶表示パネルを押してしまい、結果として、表示ムラを引き起こしてしまう。

[0011] 以下、図 28Aおよび Bを参照して詳細に説明する。

ここで、図 28Aは、高湿度環境下におけるノックライトユニットの消灯時の変形を説明する模式図であり、図 28Bは、バックライトユニットの点灯時の変形を説明する模式図である。

[0012] 図 28Aおよび Bに示すように、導光板 220は、側面視略五角形の頂角から底辺に向けて、矩形状に切り取られた形状を呈している。導光板 220の底辺側の平面視は、略長方形状を呈している。また、導光板 220においては、側面視で、切り取られた部分が平行溝 222となり、平行溝 222の底部は平面である。また、側面視略五角形の底辺側の面が表面 220aであり、 2辺の斜面が裏面 220bを構成する。この平行溝 2 22には、光源として、冷陰極管 224が配置されている。図 28Aおよび Bに示す導光板 220にお!/、ては、表面 220aの方が裏面 220bよりも表面積が広!、。 [0013] 高湿度環境下において、消灯時には、図 28Aに示すように、裏面 220bの表面積に比して表面 220aの表面積の方が大き!/、ため、裏面 220b力ら表面 220a向きの曲げモーメント Moが作用する。この曲げモーメント Moにより、導光板 230に示すように、両端部が表面 220a側に変形してしまう。この場合、平行溝 222の開口がさらに開き、平行溝 222に入射される光が開口力漏れて有効に利用できなくなる。これにより、ノックライトユニットの平均輝度が低下する。

また、バックライトユニットの変形の原因である膨張は、吸水だけではなく熱によっても起こることが知られている。し力しながら、ノックライトユニットの使用環境においては、熱による膨張は、吸水による膨張と比較して極めて小さい。このため、吸水による膨張を変形の原因として扱う。

[0014] 一方、高湿度環境下において、点灯時には、図 28Bに示すように、冷陰極管 224 の熱により裏面 220bの吸湿量力表面 220aの吸湿量よりも少なくなる。このため、表面 220a力ら裏面 220b向きの曲げモーメント Mfが作用する。この曲げモーメント M こより、導光板 230に示すように、両端部が裏面 220b側に変形してしまう。これにより、表面 220aが湾曲し輝度ムラが生じる。

[0015] また、特開平 9— 304623号公報に開示の導光板 200では、光源 (蛍光ランプ） 20 2の真上を避けてその出射面表面に粗面、またはマイクロプリズム面などの光量補正面 200bを形成して、出射面に対して臨界角以上の角度で入射する照明光の出射を促しているが、図 29に示されるように、点線で示される光量補正面を持たない導光板力もの照明光の輝度 N1に対する、点線で示される実線で示される光量補正面 200b を持つ導光板 200からの照明光の輝度 N2の向上効果は少しであるので、光量補正面 200bによる輝度の向上効果は大きくはなぐ光源光の利用効率が低ぐ光源光の拡散が不十分なため、均一かつ高輝度な光を出射面から出射することができないという問題点がある。

[0016] また、特開平 9— 304623号公報に開示の導光板 200では、断面形状が円形である溝 200aに光源（蛍光ランプ） 202を埋め込んでおり、図 29に示すように、光源 202 による輝度ピークはそのまま残存するので、面光源装置として用いるためには、導光板の出射側に配置される透過光量補正シート 206、光拡散板 208およびプリズムシート 210などを用いて、出射面での不自然な輝度むらを除く必要があり、装置のコストが嵩むという問題点がある。

[0017] また、特開平 8— 62426号公報に開示の液晶表示装置のバックライトでは、導光板の背面を傾斜させることにより生じた隙間に電子回路基板上の部品を配置することにより、安価で消費電力が低ぐ液晶表示装置の小型軽量化および薄型化を達成することができるが、導光板の出射面から出射される照明光のむらについては全く考慮されていない。

[0018] また、特開平 10— 133027号公報に開示の液晶表示装置のバックライトユニットでは、導光体 (導光板）に設けられる溝状の凹部の断面形状を放物線とすることにより、導光体での光の拡散がほぼ均一になる導光体への光の入射が行われ、光の利用効率を高めることができるとしている力導光体の出射面から出射される光のむらにつ V、ては全く考慮されて、な！/、。

[0019] また、特開平 5— 249320号公報に開示の導光板では、複数の板状光導波板を積層する複雑な構造であるため、従来に比し輝度の減衰を少なくし均一な輝度を得ることが可能となり照明効果に優れるものとなるとしている力製造コストが高くなるという問題点がある。

[0020] 本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、薄型で軽量であり、高湿度環境下においても、光出射面からより均一でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することができる導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置を提供することにある。

[0021] また、本発明の他の目的は、より大サイズの光出射面とすることができる導光板を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することができ、また、大サィズの照明表面とすることができ、または、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる面状照明装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一でむらの少ない、かつより高輝度な表示を行うことができ、また、大サイズの表示画面とすることができ、あるいは、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることができる液晶表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0022] 上記目的を達成するために、本発明者等は、矩形状の光出射面および光出射面に対向する裏面を備える導光板ユニットを少なくとも 2つ、光出射面を同一平面上にして連結して形成された導光板にっヽて、鋭意実験研究を行なった。

この結果、導光板ユニットの光出射面が連結されて得られる矩形状の合計光出射面のうち、最も長い辺の長さを L (mm)とし、導光板ユニットの単位長さあたりの光出

D

射面と裏面との表面積差を aとし、変形量を y (mm)とし、 Kおよび bを係数とするとき、係数 K= 3. 3 X 10^_4 (lZ (mm X質量⁰ /₀) )、係数 b = l. 9 X 10^_2 (質量⁰ /₀)である。このとき、導光板ユットを構成する透明樹脂の吸水率 w (質量％)は、下記数式 (1 )を満足するものとすることにより、高湿度環境下においても導光板の変形を抑制できることを見出した。

[0023] また、上記他の目的を達成するために、薄型で軽量であり、光出射面からより均一でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することができ、より大サイズの光出射面とすることが可能な導光板を実現するために、本発明者らは、鋭意実験研究を行った結果、矩形状光出射面と、その一辺に平行な厚肉部と、この厚肉部の両側に平行に形成される薄肉端部と、厚肉部力両側の薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部と、厚肉部に平行に形成される、棒状光源を収納するための平行溝とを有する透明な導光板とすることにより、薄型化、軽量化できること、また、このような導光板を、その薄肉端部を連結することにより、光出射面を大サイズィ匕できること、また、このような導光板を用いると、平行溝に相当する光出射面の第 1部分において平行溝内に収納された棒状光源力の射出光による照度または輝度のピークが形成され、照明むらまたは輝度むらを発生すること、また、この照度または輝度のピークは、平行溝の断面形状を、光出射面に向力う先端部分に向かって細くしていくことにより低減でき、先端部分の頂部を先鋭ィ匕することにより、照度または輝度の逆方向（マイナス側の）ピークとすることができ、この照度または輝度の逆方向 (マイナス側の）ピークは、平行溝の先端部分の頂部の先鋭ィ匕を鈍らせる、すなわち面取りまたは丸めることにより低減できること、および照度または輝度のピークの低減度は平行溝の先端部分を細くする程度によることを知見し、本発明に到ったものである。

[0024] すなわち、本発明の第 1の態様は、矩形状の光出射面および前記光出射面に対向する裏面を備える導光板ユニットが少なくとも 2つ、前記光出射面を同一平面上にして連結される導光板であって、前記導光板ユニットの前記光出射面が連結されて得られる矩形状の合計光出射面のうち、最も長い辺の長さを L (mm)とし、前記導光板

D

ユニットの単位長さあたりの前記光出射面と前記裏面との表面積差を _αとし、 κおよび bを係数とするとき、前記導光板ユニットを構成する前記透明樹脂の吸水率 w (質量⁰ /₀)は、下記数式（1)を満足するものであり、 yの値は 3以下、 K= 3. 3 Χ 10"⁴ (1 / (mm X質量％) )、b = 1. 9 X 10_² (質量％)であることを特徴とする導光板。

[0025] [数 1]

w≤ ~ b ' ' ' ( 1 )

Κ α L _D

[0026] 本発明において、前記導光板ユニットは、矩形状の光出射面と、その一辺に平行で前記光出射面の略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部に平行に形成される薄肉端部と、前記厚肉部の略中央に前記一辺と平行に形成される、棒状光源を収納するための平行溝と、前記平行溝の両側に前記棒状光源の軸を含み前記光出射面に対して垂直な面に対して対称であり、前記厚肉部力前記一辺に直交する方向に両側の前記薄肉端部に向力つて肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部とで構成される透明樹脂からなるものであり、隣接する導光板ユニットの前記薄肉端部は連結され、連結された導光板ユニットの光出射面は同一平面上に配置されており、前記棒状光源の中心を通り前記光出射面に対して垂直な面から隣接する導光板ユニットとの接合部である前記薄肉端部の端面までの距離を L (mm)とし、前記厚肉部の最大厚みを Dmax (mm)とし、前記薄肉端部の最小厚みを Dmin (mm)とし、前記平行溝の底部と前記光出射面との距離を δ (mm)とし、前記棒状光源の中心を通り前記光出射面に対して垂直な線と前記平行溝の断面形状における片側の側壁の平均平面とのなす角を 0 (° )とするとき、前記表面積差 αは、下記数式（2)により表すことができる。 [0027] [数 2]

「ヽ

Dmax— d , f _τ Uma — 0 1 , „ _π . , ₂

+ L― 十 (umax— JJmin) — L

― cos β \l tan6 ) , _r ,

a = · · · ( 2 J

L

[0028] 本発明において、 yの値は、 1以下であることが好ましい。

[0029] また、本発明の第 2の態様は、上記本発明の第 1の態様の導光板と、前記導光板の前記平行溝に収納される棒状光源と、前記平行溝を塞ぐように前記棒状光源の背後に設けられるリフレクタと、前記導光板の前記厚肉部の両側の前記傾斜背面部の前記傾斜背面に取り付けられる反射シートと、前記導光板の前記合計光出射面上に配置される拡散シート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。

[0030] 本発明においては、さらに、前記導光板の前記合計光出射面と前記拡散シートとの間、もしくは拡散シートの上側に配置されるプリズムシートを有することが好ましい。

[0031] また、本発明の第 3の態様は、上記本発明の第 2の態様の面状照明装置力もなるノックライトユニットと、このバックライトユニットの光出射面側に配置される液晶表示パネルと、前記バックライトユニットおよび前記液晶表示パネルを駆動する駆動ュ-ットとを有することを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。

発明の効果

[0032] 本発明の導光板によれば、矩形状の光出射面および光出射面に対向する裏面を備える導光板ユニットについて、この導光板ユニットを少なくとも 2つ、光出射面を同一平面上にして連結し、導光板ユニットの光出射面が連結されて得られる矩形状の合計光出射面のうち、最も長い辺の長さを L (mm)とし、導光板ユニットの単位長さ

D

あたりの光出射面と裏面との表面積差を oとし、 Kおよび bを係数とするとき、係数 K = 3. 3 X 10^_4(lZ (mm X質量⁰ /₀) )、係数 b = l. 9 X 10^_2 (質量⁰ /₀)である。このとき、導光板ユニットを構成する透明樹脂の吸水率 w (質量％)は、下記数式 ( 1)を満足するものとすることにより、高湿度環境下においても導光板の変形を抑制することができる。これにより、高湿度環境下であっても光出射面における輝度ムラを抑制し、光出射面における平均輝度の低下を防止することができる。但し、 yの値は 3以下である。 [0033] [数 3]

w≤ ^ b

Κ α L _D … （1 )

[0034] また、本発明の導光板によれば、導光板を薄型化でき、かつ軽量ィ匕でき、その光出射面からより均一でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することができる。さらに、本発明の導光板によれば、導光板ユニットは、例えば、矩形状の光出射面と、その一辺に平行で光出射面の略中央部に位置する厚肉部と、厚肉部に平行に形成される薄肉端部と、厚肉部の略中央に前記一辺と平行に形成される、棒状光源を収納するための平行溝と、平行溝の両側に棒状光源の軸を含み光出射面に対して垂直な面に対して対称であり、厚肉部力一辺に直交する方向に両側の薄肉端部に向力つて肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部とで構成されるものにできる。この導光板ユニットの薄肉端部を互いに連結することにより、導光板の合計光出射面のサイズを、より大サイズとすることができる。

[0035] 本発明の面状照明装置によれば、本発明の導光板を用いることにより、高湿度環境下にお、ても導光板の変形を抑制することができるため、高湿度環境下であっても光出射面における輝度ムラを抑制し、光出射面における平均輝度の低下を防止することができる。

また、本発明の面状照明装置によれば、本発明の導光板を用いることにより、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することができ、また、照明表面を大サイズとすることができ、また、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる面状照明装置を提供することができる。

[0036] 本発明の液晶表示装置によれば、本発明の面状照明装置を用いることにより、高湿度環境下にお、ても導光板の変形を抑制することができるため、高湿度環境下であっても、ノックライトユニットの一部が液晶表示パネルに接触することがない。これにより、表示ムラが生じることない。さらには、輝度ムラを抑制し、光出射面における平均輝度の低下を防止することができる。

また、本発明の液晶表示装置によれば、本発明の面状照明装置を用いることにより、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一でむらの少ない、力つより高輝度な表示を行うことができ、また、その表示画面を大サイズとすることができ、また、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1Aは、本発明の実施例に係る導光板を有する本発明の実施例に係る面状照明装置をバックライトユニットとして用いた本発明の実施例に係る液晶表示装置を示す模式的側面図であり、図 1Bは、図 1 Aの A— A線による模式的部分断面斜視図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施例に係る導光板を示す模式的斜視図である。

[図 3]図 3A〜図 3Cは、導光板の変形形態を示す模式的斜視図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施例に係るバックライトユニットの要部を示す模式的側面図である。

[図 5]図 5は、本発明の導光板ユニットの各部の大きさを説明する模式的斜視図である。

[図 6]図 6Aおよび図 6Bは、そり量の測定方法を説明する模式的側面図である。

[図 7]図 7は、縦軸にそり量をとり、横軸に第 2の辺の長さをとつて、そり量と導光板の辺の長さとの関係を示すグラフである。

[図 8]図 8は、縦軸にそり量をとり、横軸に第 1の辺の長さをとつて、そり量と導光板の辺の長さとの関係を示すグラフである。

[図 9]図 9は、縦軸にそり量をとり、横軸に吸水率をとつて、そり量と吸水率との関係を示すグラフである。

[図 10]図 10は、縦軸に変形量をとり、横軸に一辺の長さをとつて、変形量と吸水率との関係を示すグラフである。

[図 11]図 11Aは、反射シートと導光板ユニットの傾斜面の間にプリズムシートが配置された導光板ユニットを示す模式的側面図であり、図 11Bは、プリズムシートを導光板ユニットの光出射面側力見た模式的平面図であり、図 11Cは、図 11Bの B— B線による断面図である。

[図 12]図 12は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が双曲線の場合の導光板ュニットを示す模式的側面図である。 [図 13]図 13は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が楕円形の場合の導光板ュニットを示す模式的側面図である。

[図 14]図 14は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心を通り導光板ユニットの光出射面に垂直な中心線に対して対称な 2つの円弧曲線の一部力形成されている導光板ユニットを示す模式的側面図である。

[図 15]図 15は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心を通り導光板ユニットの光出射面に垂直な中心線に対して対称な 2つの放物線の一部力形成されている導光板ユットを示す模式的側面図である。

[図 16]図 16は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心に向力つて凸の 2つの曲線力も形成されている導光板ユニットを示す模式的側面図である。

[図 17]図 17は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心に向力つて凸の曲線と凹の曲線を組み合わせた曲線力形成されて、る導光板ユニットを示す模式的側面図である。

[図 18]図 18は、網点パターンが光出射面に形成された導光板ユニットを示す平面図である。

[図 19]図 19は、導光板の平行溝の断面形状を種々の形状に変更したときの、導光板の光出射面から出射する光の照度分布を示すグラフである。

[図 20]図 20は、平行溝の最深部を平坦し、その平坦部分の長さを種々の値に変化させたときに導光板の光出射面から出射する光の照度分布を示すグラフである。

[図 21]図 21A〜図 21Dは、それぞれ、平行溝の最深部の平坦部分の長さが 1. 5m m、 1. Omm、 0. 5mm、 0. 25mmの場合の導光板ユニットを示す模式的側面図である。

[図 22]図 22は、平行溝の最深部の形状を曲率半径 Rの曲面形状にし、その曲面の曲率半径を種々の値に変化させたときに導光板の光出射面力出射する光の照度分布を示すグラフである。

[図 23]図 23A〜図 23Dは、それぞれ、断面形状が三角形の平行溝の頂点部分の曲率半径が 1. 5mm、 1. Omm、 0. 5mm、 0. 25mmの場合の導光板ユニットを示す模式的側面図である。 [図 24]図 24は、本発明の導光板の他の例を示す模式的側面図である。

[図 25]図 25は、本発明の導光板の側面に反射板を配置した構成例を示す模式的側面図である。

[図 26]図 26Aは、本発明の他の実施例に係る導光板を示す模式的斜視図であり、図 26Bは、本発明の他の実施例に係る導光板を示す側面図である。

圆 27]図 27は、特開平 9— 304623号公報に開示された導光板を有する面光源装置を示す分解斜視図である。

[図 28]図 28Aは、高湿度環境下におけるバックライトユニットの消灯時の変形を説明する模式図であり、図 28Bは、バックライトユニットの点灯時の変形を説明する模式図である。

[図 29]図 29は、図 27の面光源装置の導光板の出射面における輝度分布を示すダラフである。

符号の説明

2 ノックライトユニット

4 液晶表示パネル

6 駆動ユニット

10 液晶表示装置

12 棒状光源

14 拡散シート

16、 17、 21 プリズムシート

18 導光板

18a 合計光出射面

19、 50、 60、 70、 80、 100 導光板ュ-ッ卜

19a, 52 光出射面

19b 厚肉部

19c 薄肉端部

19d 傾斜面

19e 傾斜背面部 19f 平行溝

19g 側壁

20 リフレクタ

22 反射シート

24 反射板

54a、 54b 円弧曲線

56 交点

64a, 64b 放物線

72a, 72b, 82a, 82b、 84a、 84b 曲線

V 網点パターン

発明を実施するための最良の形態

[0039] 以下、本発明の導光板、これを用いる面状照明装置および液晶表示装置について

、添付の図面に示される好適な態様を基に詳細に説明する。

[0040] 図 1Aは、本発明の実施例に係る導光板を有する本発明の実施例に係る面状照明装置をバックライトユニットとして用いた本発明の実施例に係る液晶表示装置を示す模式的側面図であり、図 1Bは、図 1 Aの A— A線による模式的部分断面斜視図である。

[0041] 図 1Aおよび Bに示すように、液晶表示装置 10は、基本的に、ノックライトユニット 2 と、バックライトユニット 2の光出射面側に配置される液晶表示パネル 4と、それらを駆動するための駆動ユニット 6とを有する。ノックライトユニット 2と、液晶表示パネル 4とは、間隔 (クリアランス) gをあけて配置されている。この間隔 gは、一般的に lmm程度である。

[0042] バックライトユニット 2は、液晶表示パネル 4の背後から、液晶表示パネル 4の全面に均一な光を照射するための面状照明装置であり、液晶表示パネル 4の画像表示面と略同一の光出射面 (発光面)を有する。

図 1Aに示すように、ノックライトユニット 2は、基本的には、複数の棒状光源 12と、拡散シート 14と、 2枚のプリズムシート 16および 17と、複数の導光板ユニット 19により構成される導光板 18と、各導光板ユニット 19の下面に設けられるリフレクタ 20と、棒状光源 12ごとに設けられる反射シート 22とを有する。

[0043] 棒状光源 12は、例えば、細径の棒状の冷陰極管であり、液晶表示パネル 4を照明するために用いられる。図 1Aに示すように、棒状光源 12は、導光板ユニット 19に形成された平行溝 19f内に配置され、配線（図示せず)を介して駆動ユニット 6と接続されている。ここでは、棒状光源 12として冷陰極管を用いたが、本発明はこれに限定されず、棒状光源であれば、どのようなものでもよい。棒状光源 12としては、例えば、通常の蛍光管 (熱陰極管）、または LED (発光ダイオード)なども用いることもできる。

[0044] 拡散シート 14は、導光板ユニット 19の光出射面 19aから出射する光を拡散して均一化するためのものであり、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 (ポリメチノレメタタリレート）、ベンジノレメタタリレート、 MS (メタクリルスチレン)榭脂、またはその他のアクリル系榭脂、または COP ( シクロォレフインポリマー）のような光学的に透明榭脂からなる平板状部材に光拡散性を付与して形成される。その方法は特に限定されないが、例えば、上記平板状部材の表面に微細凹凸加工または研磨による表面粗ィ匕（以下、微細凹凸加工または研磨による表面粗ィ匕を施した面を「砂擦り面」という）を施して拡散性を付与したり、シリカ、酸化チタンもしくは酸化亜鉛等の顔料、または、榭脂、ガラスもしくはジルコユア等のビーズ類などの光を散乱させるための材料をバインダとともに表面に塗工したり、上記の透明榭脂中に光を散乱させる前述の顔料またはビーズ類を混練することで形成される。本発明において、拡散シート 14としては、マットタイプ、またはコーティングタイプの拡散シートを用いることができる。

本発明において、拡散シート 14としては、上記の素材を用い、かつ、光拡散性を付与した厚み 500 μ m以下のフィルム状部材を用いることも好まし、。

[0045] 拡散シート 14は、導光板ユニット 19の光出射面 19aから所定の距離だけ離して配置されることが好ましぐその距離は導光板ユニット 19の光出射面 19aからの光量分布に応じて適宜変更し得る。このように拡散シート 14を導光板ユニット 19の光出射面 19aから所定の間隔だけ離すことにより、導光板ユニット 19の光出射面 19aから射出する光が、光出射面 19aと拡散シート 14の間でさらにミキシング (混合)される。これにより、拡散シート 14を透過して液晶表示パネル 4を照明する光の照度を、より一層均一化することができる。拡散シート 14を導光板ユニット 19の光出射面 19aから所定の間隔だけ離す方法としては、例えば、拡散シート 14と導光板 18との間にスぺーサを設ける方法を用いることができる。

[0046] 特に、ノックライトユニット 2の厚みを少し厚くしてもよい場合には、導光板ユニット 1 9の平行溝 19fの断面形状によって、平行溝 19fに相当する導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける照度のピーク値を十分に低減する必要はなぐ部分的に低減するとともに拡散シート 14と導光板ユニット 19の光出射面 19aとの間に間隙を設けて、拡散シート 14から射出される照明光の照度分布を均一にしてもよい。また、導光板ュニット 19の平行溝 19fの断面形状の改良（平行溝の先端部分の先細化）に限界があり、平行溝 19fに相当する導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける照度のピーク値を完全に低減できない場合、または十分に低減できない場合にも、拡散シート 14 と導光板ユニット 19の光出射面 19aとの間に間隙を設けて、拡散シート 14から射出される照明光の照度分布を均一にしてもよい。

[0047] プリズムシート 16および 17は、複数のプリズムを平行に配列させることにより形成された透明なシートであり、導光板ユニット 19の光出射面 19aから出射する光の集光性を高めて輝度を改善することができる。プリズムシート 16および 17の一方は、そのプリズム列の延在する方向が導光板ユニット 19の平行溝 19fと平行になるように配置され、他方は垂直になるように配置されている。すなわち、プリズムシート 16および 17 は、プリズム列の延在する方向が互いに垂直になるように配置されている。また、プリズムシート 16は、プリズムの頂角が導光板ユニット 19の光出射面 19aと対向するように配置される。ここで、プリズムシート 16および 17の配置順序は、導光板の直上に、導光板の平行溝と平行な方向に延在するプリズムを有するプリズムシート 16を配置し、そのプリズムシート 16の上に、導光板ユニット 19の平行溝 19fと垂直な方向に延在するプリズムを有するプリズムシートを配置しても良ぐまた、その逆でもよい。

また、プリズムシート 16、 17は、導光板 18の合計光出射面 18a (図 2参照）と、拡散シート 14との間に設ける構成とした力本発明は、これに限定されるものではない。このプリズムシート 16、 17は、拡散シート 14の上側に配置してもよい。

[0048] また、図示例では、プリズムシートを用いたが、プリズムシートの代わりに、プリズムに類する光学素子が規則的に配置されたシートを用いてもよい。また、レンズ効果を有する素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、またはピラミッド型などの光学素子を規則的に備えるシートをプリズムシートの代わりに用いることもできる。

[0049] 図 1Bに示すように、導光板ユニット 19は、矩形状の光出射面 19aと、その一辺に平行な厚肉部 19bと、この厚肉部 19bの両側に前記一辺に平行に形成される薄肉端部 19cと、厚肉部 19bから前記一辺に直交する方向に両側の薄肉端部 19cに向力つて肉厚が薄くなり、傾斜面 19dを形成する傾斜背面部 19eと、肉厚部 19bに前記一辺に平行に形成される、棒状光源 12を収納するための平行溝 19fとを有する。すなわち、導光板ユニット 19は、光出射面 19aの外形形状が矩形状の平板であり、透明榭脂により形成されている。導光板ユニット 19は、一方の面 (光出射面 19a)が平坦となつており、他方の面 (傾斜背面部 19e)力一方の辺に向力うにしたがって板厚が薄くなるように、一方の面に対して傾斜している。ここでは、傾斜面 19dを平面として形成している力曲面としてもよい。

[0050] ここで、図 2に示すように、導光板 18は、導光板ユニット 19が連結されてなるものであり、連結された導光板ユニット 19の各光出射面 19aが集まって、合計光出射面 18a となる。この合計光出射面 18aも、矩形状を呈するものである。この合計出射面 18a における第 1の辺 18bの長さを |8とし、第 2の辺 18cの長さを γとする。なお、本発明においては、第 1の辺 18b、および第 2の辺 18cのうち、長さが最も長い辺（以下、長辺という）の長さを Lで表す。

D

本実施例において、この第 1の辺 18bの長さ βは、導光板ユニット 19の連結方向の長さと同じである。また、第 2の辺 18cの長さ γは、導光板ユニット 19の平行溝 19f ( 図 1 B)参照）が延びる方向の長さと同じである。

[0051] また、導光板 18の変形には、図 3A〜図 3Cに示す 3つ変形形態がある。図 3A〜図 3Cにお、ては、導光板 18を模式的に表して、る。

先ず、図 3Aに示すように、導光板 18の第 1の辺 18bが変形する形態である。次に、図 3Bに示すように、導光板 18の第 2の辺 18cが変形する形態である。また、図 3Cに示すように、導光板 18の第 1の辺 18bおよび第 2の辺 18cが変形する形態である。 [0052] 図 3A〜図 3Cに示す変形形態は、第 1の辺 18bの長さ β、および第 2の辺 18cの長さ γに依存することなぐ導光板 18の形状などに依存する。し力しながら、変形量が小さい場合でも、辺の長さが長いと、変形量が増幅されることになる。このため、結果としては、辺の長さが長い辺におけるそり量が導光板 18の変形量となる。

また、導光板 18の変形は、吸水だけではなぐ熱によっても起こることが知られている。し力しながら、本発明の導光板の使用環境では、熱による膨張は、吸水による膨張と比較して極めて小さい。このため、本発明においては、吸水による膨張を変形の原因として扱う。

[0053] ここで、図 4は、本発明の実施例に係るノックライトユニットの要部を示す模式的側面図である。

また、図 4に示すように、導光板ユニット 19は、例えば、平行溝 18fの中心を通って導光板ュニット 19の光出射面 19aに垂直な中心線 Xに対して対称な形状である。導光板 18は、各導光板ユニット 19の薄肉部を接合部として、少なくとも 2つ、すなわち、複数連結されて形成されている。図 1Aに示すバックライトユニット 2においては、導光板ユニット 19は、例えば、 5個連結されている。

[0054] この導光板ユニット 19において、図 4に示すように、中心線 Xから薄肉端部 19cまでの距離を Lとすると、導光板ユニット 19の短手方向における長さは C ( = 2L)である。すなわち、導光板ユニット 19の幅は Cであり、この幅 Cがバックライトユニット 2における繰返し単位となる。

また、本発明においては、導光板ユニット 19の肉厚部 19bの厚みを Dmaxとし、薄肉端部 19cの厚みを Dminとする。

[0055] なお、導光板ユニット 19の厚肉部 19bの光出射面 19aと反対側の面には、棒状光源 12を収容するための平行溝 19fが長手方向（一辺の方向）に延在して形成されている。つまり、平行溝 19fは、光出射面 19aの長手方向と平行な方向に形成されている。

この平行溝 19fは、平行溝 19fの長さ方向に垂直な断面形状 (以下、単に平行溝の断面形状という）において、 2つの側壁 19gが中心線 X上で交わり底部 98を形成するような三角形状に形成されている。また、中心線 X上における底部 98と、光出射面 19aとの距離を δ (mm)とする。本発明においては、平行溝 19fの底部 98の形態は、特に限定されるものではない。底部 98は、例えば、点で交わり実質的に短手方向に幅がないものでも、短手方向に幅があるものであってもよい。

なお、平行溝 19fの深さは、棒状光源 12の一部が導光板ユニット 19の下面からはみ出さないように決定されることが好ましぐ棒状光源 12の寸法または導光板ユニット 19の機械的強度、経時変化を考慮して決定することが好ましい。

[0056] 本発明者は、上述の如ぐ上記問題点を解決するために、鋭意実験研究を行なつた結果、導光板 18における導光板ユニット 19を構成する透明樹脂の吸水率 w (質量 %)と、導光板ユニットの形状との関係を明らかにした。以下、導光板ユニット 19を構成する透明樹脂の吸水率 w (質量％)と、導光板ユニットの形状との関係について詳細に説明する。

ここで、図 5は、本発明の導光板ユニットの各部の大きさを説明する模式的斜視図である。なお、図 5においては、導光板ユニット 19だけを図示し、それ以外の構成要素の図示は省略する。

図 5に示すように、本発明の導光板ユニット 19の長手方向における長さは、 L であ

W

る。側壁 19gの平均平面（図示せず）と、中心線 Xとのなす角度を Θとする。

本発明において、平均平面とは、平行溝 12における 2つの側壁 19gが中心線 X上で交わる底部 98と、肉厚部 19bの厚み Dmaxが最大値となる点を通る、棒状光源 12 が延びる方向に平行な面である。すなわち、図 4および図 5に示す導光板ユニットに

19においては、側壁 19gが平均平面である。

[0057] 本発明者は、先ず、図 2に示す導光板 18において、その変形 (そり量）に与える辺の長さの影響にっ、て調べた。

なお、そり量は、図 6Aおよび Bに示すように、定盤 Pを用いて測定されたものである

。この場合、図 6Aおよび Bにおいては、説明を簡単にするために、導光板に変えて、導光板ュ-ット 19を用いて説明して、る。

本発明におけるそり量の測定方法にぉ、ては、高温高湿度環境下に曝した導光板について、光出射面側、およびその反対側を向けてそれぞれ定盤に載置し、導光板表裏の四隅の元の高さからの変化を測定した。これらの測定値のうち、最大値をそり量とした。

[0058] 先ず、図 2に示す導光板 18について、第 1の辺 18bの長さ βを 330mmとして、第 2 の辺 18cの長さ γを変えた導光板を複数作製した。導光板は、同じ種類の導光板ュニットを複数連結したものである。この導光板ユニットは、平行溝の断面形状が 3角形状であり、各部の大きさが、 Dmax= 5mm、 Dmin= δ = 1. 5mm、 L = 15mm、 Θ = 30° である。

作製された各導光板について、高湿度環境 (温度 60°C、相対湿度 95%)下に 100 時間放置し、そり量を調べた。

なお、導光板ユニットに用いた透明榭脂は、 PMMA (三菱レーヨン社製、吸水率 = 0. 3質量⁰ /₀)、 PC (三菱エンジニアリングプラスチック社製、吸水率 = 0. 15質量⁰ /₀) および ZEONOR (登録商標、日本ゼオン社製、吸水率≤0. 01質量％)の 3種類である。

この結果を図 7に示す。図 7に示すように、そり量は、第 2の辺の長さが長くなると、大きくなる。

[0059] また、図 2に示す導光板 18について、第 2の辺 18cの長さ γを 500mmとして、第 1 の辺 18bの長さを変えた導光板を複数作製した。導光板は、同じ種類の導光板ュニットを複数連結したものである。この導光板ユニットは、平行溝の断面形状が 3角形状であり、各部の大きさが、 Dmax= 5mm、 Dmin= δ = 1. 5mm、 L = 15mm、 Θ = 30° である。

なお、導光板ユニットに用いた透明榭脂は、図 7に示すものと同じであり、 PMMA、 PCおよび ZEONOR (登録商標）の 3種類である。

この結果を図 8に示す。図 8に示すように、そり量は、第 1の辺の長さが長くなると、大きくなる。

[0060] 上述の如ぐ導光板においては、辺の長さが長くなると、そり量が大きくなる。このため、本願発明者は、導光板の長辺について、そり量を考慮することにより、変形量に応じた吸水率を規定できることを見出した。

[0061] 次に、図 4および図 5に示す導光板 18および導光板ユニット 19に基づいて、吸水率と、表面積差 αとの関係について説明する。

ここで、図 5に示す側壁 19gの長さ Εとすると、この側壁 19gの長さ Eは下記数式（3) により表される。また、斜面 19dの長さを Sとすると、この傾斜面 19dの長さ Sは下記数式 (4)により表される。

[0062] [数 4]

E = ^DmaX— ⁶, . . (3)

cos Θ

[0063] [数 5]

S= iL-^DmaX~⁰l + (Dmax-Dmin)² . . . (4)

[0064] 平行溝 19fにおける側壁 19gの角度が Θであるとき、長手方向における単位長さ（ L =1)あたりの光出射面 19aと、光出射面 19aの反対側の面との表面積差を αとす

W

るとき、この表面積差 aは下記数式（2)のように表される。

[0065] [数 6]

Dmax— d , If _T umax— o ] , „ _π . ,₂

+ L― 十 (Umax— JJmin) — L

― cos β \l tan6 ) , _r ,

a = · · · ( 2 J

L

[0066] 次に、吸水率が異なる種々の材質を用いて、平行溝の断面形状が、 3角形状であり、各部の大きさが、 Dmax = 5mm, Dmin= δ =1. 5mm、 L=15mm、 θ =30° である導光板ユニットを作製した。同じ種類の導光板を複数連結し、大きさが 500mm X 500mmの導光板を作製した。

この導光板を、高湿度環境 (温度 60°C、相対湿度 95%)下に 100時間放置し、そり量を調べた。なお、導光板ユニットに用いた透明榭脂は、 PMMA (三菱レーヨン社製、吸水率 =0. 3質量％)、 MS榭脂 (新日鐡化学社製、吸水率 =0. 15質量％)、 P C (三菱エンジニアリングプラスチック社製、吸水率 =0. 15質量⁰ /₀)、および ZEON OR (登録商標、日本ゼオン社製、吸水率≤0. 01質量％)の 4種類である。

[0067] なお、そり量は、上述の如ぐ図 6Aおよび Bに示すように、定盤 Pを用いて測定されたものである。この場合、高温高湿度環境下に曝した導光板 (導光板ユニット）について、光出射面側、およびその反対側を向けてそれぞれ定盤に載置し、導光板表裏の四隅の元の高さからの変化を測定した。これらの測定値のうち、最大値をそり量とした。この結果を図 9に示す。

図 9は、縦軸にそり量をとり、横軸に吸水率をとつて、そり量と吸水率との関係を示すグラフである。

[0068] なお、本発明における吸水率は、 JIS K7209— 2000に規定された方法に基づいて測定したものである。本発明においては、測定する導光板ユニットを温度 23°Cの水中に 24時間浸潰した後、質量を測定し、浸漬前の質量に対する質量増加率により算出した。

図 9から得られた結果、そり量 ε (mm)と、吸水率 w (質量％)とは、下記数式（5)に示す関係にあることが分力つた。なお、下記数式（5)における kおよび bは係数である。 k=83(mmZ質量⁰/ o)、 b = l.9X 10^_2 (質量⁰ /₀)である。また、 αは、上記数式（ 2)により規定されるものである。

[0069] [数 7] a = k a (w+ b) · · . ( 5)

[0070] 次に、各材質を用いて、大きさが 90mm X 90mm (L =90mm(=L ))、 170mm

D W

XI 70mm (L =170mm(=L ))、 240mm X 240mm (L = 240mm (=L ))、3

D W D W

30mm X 330mm (L = 330mm (=L ；))、および 500mm X 500mm (L =500m

D W D

m(=L ))の導光板を作製した。なお、いずれの導光板においても、平行溝の断面

W

形状が 3角形状であり、 Dmax=5mm、 Dmin= δ =1.5mm、 L=15mm、 Θ =30

° である。

各導光板を高湿度環境 (温度 60°C、相対湿度 95%)下に 100時間放置し、各導光板について変形量を調べた。この変形量の測定方法は、図 6Aおよび Bに示すように、そり量と同様に定盤 Pを用いたものである。変形量の測定結果を図 10に示す。ここで、図 10は、縦軸に変形量をとり、横軸に一辺の長さをとつて、変形量と吸水率との関係を示すグラフである。

図 10に示すように、変形量 (y)と、一辺の長さ（L )との関係は、 2次関数で近似す

W

ることができる。そこで、上記数式（5)において、 k=K XL ²とし、 Lを L と置き換えて、そり量 εを変形量 yに置き換えると、変形量 yは、下記数式 (6)に示すように表すことができる。下記数式（6)における Kは係数であり、 K= 3. 3 X 10"⁴ (l/ (mmX 質量％) )である。

[0071] [数 8] y = K a (w + b ) X L _D ² · · · ( 6 )

[0072] 上記数式 (6)を変形して、下記数式（1)が得られる。

[0073] [数 9]

w≤ ^ （1 )

K a L _D …

[0074] 上記数式（1)に示すように、 yは変形量である。本発明にお、ては、変形量を所定の値に設定した場合における吸水率を算出することができる。この数式（1)に基づいて、吸水率を調整することにより、導光板ユニットの変形量を抑制できる。

なお、 yの値は 3以下であり、更に好ましくは、 yの値は 1以下である。一般的には、液晶表示パネル 4とバックライトユニット 2との間隔 (クリアランス) g (図 1参照）は lmm 程度である。このため、 yの値を 1以下にし、数式（1)を満たす吸水性を有する透明榭脂を選定することにより、ノックライトユニット 2の変形量を lmm以下にできる。これにより、液晶表示パネル 4に外力が加わることをなくすことができる。

[0075] また、本発明において、導光板ユニット 19が上記数式（1)を満足する場合、例えば、温度が 60°C、および相対湿度が 95%である高湿度環境下においても、導光板ュニット 19の変形量を、例えば、 lmm以下にできる。これにより、輝度ムラの発生、および平均輝度の低下が抑制できる。また、バックライトユニット（面状照明装置）に適用した場合にも、同様に輝度ムラの発生、および平均輝度の低下が抑制できる。さらに、液晶表示装置に適用した場合、表示ムラの発生、輝度ムラの発生および平均輝度の低下が抑制できる。

[0076] 一方、本発明において、導光板ユニット 19が上記数式（1)を満足しない場合、高湿環境 (温度 60°C、相対湿度 95%)下において、導光板ユニット 19は、例えば、変形量が lmmを超えてしまうことがある。このとき、導光板ユニット 19の平行溝 19fの開口力 Sさらに広がるように変形すると、棒状光源 12からの光を導光板ユニット 19に有効に入射させることができなくなる。これにより、平均輝度が低下する。また、変形により、光出射面 19aが平面ではなくなるため、輝度ムラも生じる。さらに、変形により、導光板ユニット 19の厚みも厚くなる。

また、ノックライトユニット（面状照明装置）に適用した場合には、同様に輝度ムラが発生し、平均輝度も低下する。さらに、液晶表示装置に適用した場合、表示ムラおよび輝度ムラが発生し、加えて平均輝度も低下する。

このため、本発明においては、導光板ユニット 19を構成する透明樹脂の吸水率 w( 質量％)は、上記数式（1)を満足するものとする。

[0077] また、本発明においては、厚肉部 19bの厚み Dmaxは、導光板ユニット 19を軽量ィ匕するため、 10mm以下であることが好ましい。

また、導光板ユニット 19の平行溝 19fは、導光板ユニット 19の長手方向に対して垂直な方向に形成してもよいが、平行溝 19fに収容される棒状光源 12からの光利用効率を高めるためには長手方向に形成することが好ま、。

[0078] なお、本発明においては、導光板ユニットの形状および大きさにより、上記数式（1) を満足する透明樹脂の選択することにより、変形量を制限することができる。しかしながら、本発明においては、変形量を抑制するために、例えば、導光板ユニットの表面に吸水率を調整する薄膜を形成してもよい。このように、吸水率を調整する薄膜を形成することにより、導光板ユニットの変形量を更に一層制御することができる。

この薄膜は、透明なものが好ましぐ例えば、 SiO、 SiOまたは Al Oを蒸着させる

2 2 3

こと〖こより形成される。

[0079] 本発明においては、さらに、図 11Aに示すように、反射シート 22と導光板ユニット 1 9の光出射面 19aと反対側の傾斜面 19dとの間にもプリズムシート 21を設けることが好ましい。

ここで、図 11Aは、反射シートと導光板ユニットの傾斜面の間にプリズムシートが配置された導光板ユニットを示す模式的側面図であり、図 11Bは、プリズムシートを導光板ユニットの光出射面側力も見た模式的平面図であり、図 11Cは、図 11Bの B— B 線による断面図である。なお、図 11Aおよび Bにおいては、図 5に付した符号は省略している。 [0080] 反射シート 22と導光板ユニット 19の傾斜面 19dとの間に設けられるプリズムシート 2 1は、プリズム 21aの延在する方向が導光板ユニット 19の平行溝 19fと垂直になるように配置されるとともに、プリズム 21aの頂角 21bが導光板ユニット 19の傾斜面 19bと対向するように配置することが好ま、。

[0081] 本発明においては、プリズムシート 21を用いた力プリズムシートと同様の効果を有する光学素子を用いても良ぐレンズ効果を有する光学素子、例えば、レンチキユラ一レンズ、凹レンズ、凸レンズ、またはピラミッド型などの光学素子が規則的に配置されたシートを設けてもよい。

なお、図示例においては、プリズムシート 16および 17、さらに好ましくはプリズムシート 21を用いているが、導光板ユニット 19の平行溝 19fによる光出射面 19aにおける照度がより均一化されている場合には、プリズムシート 21はもちろん不要であり、プリズムシート 16および 17のどちらか一方、または両方を用いなくてもよい。高価なプリズムシートの使用枚数を減すか、または、プリズムシートの使用をやめることにより、装置コストを低減させることができる。

[0082] 本実施例において、リフレクタ 20は、導光板ユニット 19の長手方向に延びる平行溝 19fの開口を塞ぐように設けられるものであり、略長方形状を呈している。このリフレタタ 20は、棒状光源 12から出射される光のうち、光出射面 19aと対向する反対側の面力も漏洩する光を反射して、導光板ユニット 19の平行溝 19fの側壁 19gから光を入射させることができる。

[0083] また、本実施例において、反射シート 22は、導光板ユニット 19の傾斜面 19d (背面 )から漏洩する光を反射して、再び導光板ユニット 19に入射させるためのものであり、棒状光源 12の光の利用効率を向上させることができる。この反射シート 22は、導光板ユニット 19の傾斜面 19dを覆うように設けられている。

[0084] 反射シート 22は、導光板ユニット 19の傾斜面 19d (背面)から漏洩する光を反射することができるのであれば、どのような材料で形成されてもよぐ例えば、 PETまたは P P (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榭脂シート、透明もしくは白色の榭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、アルミニウム等力もなる金属箔、金属箔を担持した榭脂シート、また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。また、リフレクタ 20は、例えば、上記反射シート 22と同じ素材、すなわち、表面に十分な反射性を付与した榭脂シート、金属箔または金属板により形成することができる

[0085] 図 1Bに示す構造を有する導光板ユニット 19において、その平行溝 19fに配置された棒状光源 12から放射される光のうち、平行溝 19fを形成する側壁 19gから導光板ユニット 19の内部に入射した光は、導光板ユニット 19の傾斜面 19dで反射した後、光出射面 19aから出射する。このとき、導光板ユニット 19の下面から一部の光が漏洩するが、その漏洩した光は、導光板ユニット 19の傾斜面 19b側に形成された反射シート 22により反射して再び導光板ユニット 19の内部に入射して光出射面 19aから出射する。こうして、導光板ユニット 19の光出射面 19aから均一な光が放射される。

[0086] 導光板ユニット 19は、例えば、加熱した原料榭脂を押し出し成形または射出成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて製造することができる。導光板ユニット 19の材料としては、例えば、 P ET (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）、 MS 榭脂、ベンジルメタタリレート、イソボル-ルメタタリレート（略称： IBXMA、吸水率 0. 02質量⁰ /₀)もしくはトリシクロデ力-ルメタタリレート（略称: TCDMA、吸水率 0. 023 質量％)などの側鎖嵩高脂環式アタリレートなどを含むその他のアクリル系榭脂、または COP (シクロォレフィンポリマー、例： ZEONOR (登録商標、日本ゼオン社製) )などの透明榭脂を用いることができる。この中でも、 COP、 IBXMA、または TCDMAなどは吸水率が小さいため、本発明において、好ましく用いることができる。さらに、これら COP、 IBXMA、または TCDMAは他のポリマーのガラス転移温度が高いため、これらによって作成される導光板はより高温環境においても使用できる点でも好適である。

なお、本発明においては、透明樹脂には、光を散乱させるための微粒子を混入させても良ぐこれにより光出射面 19aからの光の出射効率を一層高めることができる。

[0087] 図 4に示すように、導光板ユニット 19の平行溝 19fは、この平行溝 19fの断面形状が三角形状になるように形成されている。本発明においては、導光板ユニットを構成する透明樹脂の吸水率 w (質量％)が上記数式（1)を満足するものであれば、平行溝の断面形状は、特に限定されるものではない。また、上記数式（1)の適用において、平行溝の断面形状は、特に限定されるものではなぐ表面積差 αと、長辺の長さ Lと

D

が分かれば、断面形状によらず適用できる。

例えば、本発明においては、平行溝 19fの断面形状は、平行溝 19fの最深部または中心を通って導光板 19fの、光出射面に垂直な中心線に対して対称であって、光出射面 19aに向力つて細くなるような形状でもよい。

[0088] 本発明においては、例えば、図 12および図 13に示すように、平行溝 19h、 19jの断面形状は、双曲線形状、楕円形状することができる。さらには、導光板ユニット 19の平行溝の断面形状は懸垂線形状でもよヽ。

ここで、図 12は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が双曲線の場合の導光板ユニットを示す模式的側面図であり、図 13は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が楕円形の場合の導光板ユニットを示す模式的側面図である。なお、図 12および図 13に示す導光板ユニット 19にお、ては、図 4および図 5に示す導光板ユニット 19と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

[0089] また、本発明においては、図 12および図 13に示す平行溝 19h、 19jの断面形状以外にも、平行溝の断面形状は、平行溝の最深部 (平行溝を形成する側壁 19gの接続部）が尖点となるような形状にすることもできる。すなわち、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な 1つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板ュニットの光出射面に垂直な中心線に対して対称な 2つの曲線または直線の一部から形成することができる。本発明においては、導光板ユニットの平行溝の断面形状が、上記いずれの形状であっても、導光板ユニットの光出射面力均一な光を出射させることがでさる。

[0090] 図 14は、平行溝の先端部分の断面形状力互いに交わる先鋭な 1つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板ユニットの光出射面に垂直な中心線に対して対称な 2つの曲線の一部力も形成されている導光板ユニットを示す模式的側面図である。なお、図 14に示す導光板ユニット 50においては、図 4および図 5に示す導光板ユニット 19と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図 14に示す導光板ユニット 50は、平行溝 19kの中心を通って導光板ユニット 50の光出射面 52に垂直な中心線 Xに対して対称な 2つの曲線 54aおよび 54bが円弧の場合である。この場合は、図 14に示すように、平行溝 19kを形成する一方の側壁 19 gに対応する円弧 54aの中心の位置と他方の側壁 19gに対応する円弧 54bの中心の位置が異なるように形成される。これにより円弧状の両側壁 19gが交わる部分 56は、図 14に示すように尖った形状となる。

[0091] また、図 15は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心を通り導光板ユニットの光出射面に垂直な中心線に対して対称な 2つの放物線の一部力形成されている導光板ユットの別の例を示す模式的側面図である。なお、図 15に示す導光板ユニット 60においては、図 13に示す導光板ユニット 19と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図 15に示す導光板ユニット 60は、平行溝 19mの中心を通って導光板ユニット 60の光出射面 60aに垂直な中心線 Xに対して対称な 2つの曲線 64aおよび 64bが放物線の場合である。図 15においては、平行溝 19mの一方の側壁 19gに対応する放物線 64aの焦点と、他方の側壁 19gに対応する放物線 64bの焦点とが互いに異なるように、平行溝 19mの側壁 19gが形成される。

[0092] 図 15に示すように、平行溝の先端部分の断面形状が、交点 64で交わる 2つの曲線 64aおよび 64bから形成される場合において、平行溝 19mの一方の側壁 19gに対応する曲線 64aの、交点（尖点） 66における接線と、他方の側壁 19gに対応する曲線 6 4bの、交点 66における接線が互いになす角 7?は、 90° 以下が好ましぐ 60° 以下力り一層好ましい。

[0093] 図 4、および図 12〜図 15では、平行溝 19f、 19h、 19j、 19k、 19mの断面形状において、平行溝 19f、 19h、 19j、 19k、 19mの側壁 19gを形成する曲線力平行溝の中心に向かって凹状の導光板ユニットの例を示した力本発明は、これらに限定されるものではない。

また、図 12〜図 15に示す導光板ユニット 19、 50、 60においても角度 0 (図示せず )は、図 5に示されるものと同様である。このとき、平均平面とは、平行溝 19h、 19j (図 12および図 13参照）の場合、平行溝 19h、 19jを構成する双曲線形状、または楕円形状の側壁 19gが中心線 X上で交わる底部（図示せず）と、肉厚部 19bの厚み Dmax が最大値となる点を通る、棒状光源 12が延びる方向に平行な面である。

また、平行溝 19k (図 14参照)の場合、平行溝 19kを構成する円弧状の両側壁が中心線 X上で交わる部分 56と、肉厚部 19bの厚み Dmaxが最大値となる点を通る、棒状光源 12が延びる方向に平行な面である。

また、平行溝 19m (図 15参照）の場合、平行溝 19mを構成する一方の側壁 19gに対応する曲線 64aおよび他方の側壁 19gに対応する曲線 64bの交点 66と、肉厚部 1 9bの厚み Dmaxが最大値となる点を通る、棒状光源 12が延びる方向に平行な面である。

平行溝 19f、 19h、 19j、 19k、 19m力 Sこのような形状であっても、上記数式（1)を満足すれば、同じ効果が得られることは言うまでもな、。

[0094] ここで、図 16は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心に向かつて凸の 2つの曲線力も形成されている導光板ユニットを示す模式的側面図である。図 17は、平行溝の長さ方向に垂直な断面形状が、平行溝の中心に向力つて凸の曲線と凹の曲線を組み合わせた曲線力形成されている導光板ユニットを示す模式的側面図である。なお、図 16および図 17に示す導光板ユニット 70、 80においては、図 4 および図 5に示す導光板ユニット 19と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

[0095] 図 16に示す導光板ユニット 70は、平行溝 19pの断面形状力平行溝 19pの中心に向かって凸の 2つの曲線 72aおよび 72b力も形成される導光板ユニット 70の例である。

また、図 17に示す導光板ユニット 80は、平行溝 19qの断面形状が、平行溝 19qの中心に向力つて凸の曲線 82aおよび 82bと凹の曲線 84aおよび 84bを組み合わせた曲線力形成される導光板ユニット 80の例である。

図 16および図 17に示したような断面形状の平行溝 19p、 19qを有する導光板ュ- ット 70および 80も、輝線の発生を抑制しつつ光出射面力も十分な照度の光を出射することができる。

なお、図 16および図 17に示す導光板ユニット 70、 80においても角度 0 (図示せず )は、図 5に示されるものと同様である。このとき、平均平面とは、平行溝 19pの場合、平行溝 19pを構成する凸の 2つの曲線 72aおよび 72bが中心線 X上で交わる底部（図示せず）と、肉厚部 19bの厚み Dmaxが最大値となる点を通る、棒状光源 12が延びる方向に平行な面である。

また、平行溝 19qの場合、平行溝 19qを構成する凸の曲線 82aおよび 82bと凹の曲線 84aおよび 84bを組み合わせた曲線が中心線 X上で交わる底部（図示せず）と、肉厚部 19bの厚み Dmaxが最大値となる点を通る、棒状光源 12が延びる方向に平行な面である。

平行溝 19p、 19qがこのような形状であっても、上記数式（1)を満足すれば、同じ効果が得られることは言うまでもな、。

[0096] このように、本発明にお、ては、導光板ユニットの平行溝の断面形状にお!、て、平行溝に相当する部分は、平行溝の中心に向力つて凸もしくは凹の曲線状、または直線状にすることができ、また、それらの組み合わせであってもよい。これらの曲線は、図示例の円弧に限定されるものではなぐ平行溝の中心に向かって凸または凹の、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であればよい。

また、本発明においては、平行溝の先端部分の断面形状が、後述するように先細化されていれば、平行溝を構成する曲線は、平行溝の中心に向かって凸または凹の、円、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であればよぐ特に、 10次の関数によって近似できる曲線であることが好ましい。

[0097] 本発明の導光板の構成要素である導光板ユニット 19においては、図 18に示すように、ある中心線 Xにおいて網点の密度が高ぐその中心線 Xから両側（中心線に対して垂直方向）に向力うにしたがって次第に網点の密度が低くなるような網点パターン

Vを導光板ユニット 19の光出射面 19aに、例えば、印刷により形成してもよい。このような網点パターン Vを、網点パターン Vの中心線 Xが導光板ユニット 19の平行溝の中心線に対応する位置と一致するように、導光板ユニット 19の光出射面 19aに形成することにより、導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける輝線の発生、および輝度ムラを抑制することができる。また、網点パターン Vを導光板ユニット 19に印刷する代わりに、網点パターンが形成された薄いシートを光出射面上に積層してもよい。網点の形状は、矩形、円形、楕円形などを任意の形状にすることができ、網点の密度は、輝線の強さまたは広がりに応じて適宜選択することができる。また、このような網点バターンを印刷により形成する代わりに、網点パターンに対応する部分を砂擦り面として荒らしてもよい。このような砂擦り面は、導光板ユニットの平行溝の最深部または側壁に形成してもよい。

[0098] 次に、導光板の平行溝の断面形状を種々の形状に変更したときに、 1つの導光板ユット 19からなる導光板の光出射面 19aから出射する光の照度分布について調べた。まず、本発明の導光板 18の導光板ユニットの例として、平行溝 19fの断面形状が図 1および図 12にそれぞれ示すような三角形および双曲線の場合と、従来の導光板の例として断面形状が放物線、半円形 (かまぼこ形)の場合について調べた。図 19に、それらの導光板の光出射側の面における相対照度分布を示す。図 19において、縦軸は相対照度を示し、横軸は導光板ユニットの中心位置 (平行溝の中心部分)からの距離を示す。

[0099] ここで、相対照度は、次のようにして測定した。

先ず、本発明の導光板ユニットに光源を組み込み、導光板ユニット内に光を入射して光出射面より光が出射するようにした。

次に、この状態で、 XYステージに固定し、導光板ユニットの光出射面に垂直になるように照度計を固定する。そして照度計によって光出射面の位置における照度を測定して導光板の光出射面の特定位置に関する、照度の情報を得る。

その後、 XYステージを移動させることにより、光出射面上の位置と照度の関係を求めて、その全面の平均値を算出する。各位置における照度をこの照度の平均値をそれぞれ割り返した比率力その位置における相対照度となる。

なお、平行溝の軸方向に垂直な方向 1軸を測定してその値を代表させることで、断面形状の比較等を簡便に行うこともできる。

なお、相対輝度を測定する場合には、照度計の代わりに輝度計を用いればよぐこれにより、導光板の光出射側の面における相対輝度分布を得ることができる。

[0100] 図 19に示すように、導光板ユニットの平行溝の断面形状を双曲線にした場合に、平行溝に対応する部分における相対照度のピーク値が、傾斜背面部力の出射光によって形成される相対照度の平均値の 10倍以下となっており、光出射面からの照度が略均一になっていることがわかる。

[0101] 一方、平行溝の断面形状が半円形または放物線形の従来の導光板ユニットにおいては、図 19に示すように、平行溝の中心部分、すなわち、光源の直上の位置において相対照度が高くなつており、輝線が発生していることがわかる。すなわち、従来の平行溝の断面形状が半円形状または放物線形状の導光板においては、光照射面における照度が均一ではない。

[0102] また、平行溝の断面形状が三角形状の導光板にユニットおいては、中心部分の相対照度は低くなつている。このような平行溝の断面形状が三角形状の場合は、以下に示すように、頂点を所定の幅で平坦にするか、比較的曲率半径の小さな曲面にすることによって、光出射面における照度を均一化することができる。

[0103] 図 20に、導光板の平行溝の断面形状が三角形状の場合において、平行溝の最深部（三角形状の平行溝の頂点部分)を平坦化し、その平坦部分の長さを種々の値に変化させたときに導光板の光出射面力出射する光の照度分布を示す。図 20において、縦軸は相対照度を示し、横軸は導光板に形成された平行溝の中心部からの距離を示す。ここでは、計算を簡単化するために、冷陰極管 (光源)の直径を 3mmとし、平坦部分の長さを 1. 5mm、 1. Omm、 0. 5mm、 0. 25mmとした。

図 21A〜図 21Dに、平行溝 19fの断面形状が三角形の場合に、平行溝 19fの最深部の平坦部分 90の長さが 1. 5mm、 1. Omm、 0. 5mm、 0. 25mmの導光板ュ- ットを示す模式的側面図をそれぞれ示す。

なお、図 21A〜図 21Dに示す導光板ユニット 19においては、図 4および図 5に示す導光板ユニット 19と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。また、図 21A〜図 21Dに示す導光板ユニット 19においても角度 0 (図示せず）は、図 5に示されるものと同様である。このとき、吸水性においては、平坦部分 90の長さは十分無視できるものである。図 21 A〜図 21 Dに示す導光板ュ-ット 19において、平均平面は、側壁 19gとなり、角度 Θは、側壁 19gの中心線 Xに対する傾きである。この場合においても、上記数式（1)を満足すれば、同じ効果が得られることは言うまでもない。 [0104] 図 20のグラフに示すように、平坦部分 90の長さに応じて、導光板ユニットの平行溝 19fに対応する部分における相対照度が変化することがわかる。ここで、本発明においては、平行溝 19fの最深部の平端部分 90を長くすることで照度を高めることができるが、長すぎると輝線となる恐れがあるため、平坦部分 90の長さは、冷陰極管 (光源) の直径の 20%以下とすることが好ましぐ 10%以下とすることがより好ましい。

[0105] 図 22は、導光板の平行溝の断面形状が三角形状の導光板において、平行溝の最深部の形状を曲率半径 Rの曲面形状にし、その曲面の曲率半径を種々の値に変化させたときに導光板ユニット 19の光出射面 19aから出射する光の照度分布を示すグラフである。

ここでは、冷陰極管（光源）の半径を 3mmとし、頂点部分の曲率半径が 1. 5mm, 1 . Omm, 0. 5mm, 0. 25mmの導光板ユニットについて測定した。

図 23A〜図 23Dに、平行溝 19fの断面形状が三角形の場合に、頂点部分 92の曲率半径が 1. 5mm、 1. Omm、 0. 5mm、 0. 25mmの導光板ユニットを示す模式的側面図をそれぞれ示す。

なお、図 23A〜図 23Dに示す導光板ユニット 19においては、図 4および図 5に示す導光板ユニット 19と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。また、図 23A〜図 23Dに示す導光板ユニット 19においても角度 0 (図示せず) は、図 5に示されるものと同様である。吸水性においては、頂点部分 92の大きさは十分無視できるものである。図 23A〜図 23Dに示す導光板ユニット 19において、平均平面は、側壁 19gが中心線 X上で交わる頂点部分 92と、肉厚部 19bの厚み Dmaxが最大値となる点を通る、棒状光源 12が延びる方向に平行な面である。この場合においても、上記数式（1)を満足すれば、同じ効果が得られることは言うまでもない。

[0106] 図 22のグラフに示すように、平行溝 19fの頂点部分 92の曲率半径に応じて、導光板ユニット 19の平行溝 19fに対応する部分における相対照度が変化し、頂点部分 9 2の曲率半径 Rが 0. 25mmにおいて導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける相対照度が略均一化されて、るのがわかる。

[0107] 以上から、導光板ユニットの平行溝の先端部分の形状が光出射面力の照度に大きく依存することがわかる。すなわち、導光板の平行溝の形状を本発明で示した形状になるように設計するだけで、導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける照度を最適に調整して均一化することができることがわかる。

導光板ユニットの表面において、照度と輝度は略同様に扱うことができる。このため、図 20および図 21の相対照度のグラフから、本発明においては、輝度においても同様の傾向があると推測される。したがって、導光板の平行溝の形状を本発明で示した形状になるように設計することで、導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける輝度につ!ヽても均一化できると考えられる。

なお、平行溝の先端部分の頂部 (最深部)の断面形状が、平行溝の中心線に対して対称に先鋭な 1つの交点が、面取りされた平坦状、または丸められた円形状のみならず、楕円形状、放物線状、または双曲線状であってもよいのはもちろんである。さらに、これに加え、上述したように、平行溝の先端部分の頂部 (最深部）を砂擦り面とすることにより、照度または輝度のピーク値を低減するようにしてもよい。

[0108] 以上から、本発明の導光板においては、導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける平行溝 19f以外、すなわち傾斜背面 19dに相当する部分に形成される照度の平均値に対する、導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける平行溝 19fに相当する部分に形成される輝線のピーク値 (照度のピーク値)の比に応じて、導光板ユニット 19の平行溝 19fの先端形状の先細化を行なう。すなわち、この比の値に応じて、導光板ュニット 19の平行溝 19fの先端形状の先細化の程度を制御する。なお、この比は、 3以下が好ましぐ 2以下とするのがより好ましい。

[0109] なお、この比は、ノックライトユニット 2の厚み（導光板ユニット 19の光出射面 19aと拡散シート 14との間の距離)、またはバックライトユニット 2において使用される拡散シート 14の拡散効率、または枚数、プリズムシート 16、 17および 21の拡散効率または使用枚数等に応じて、設定することが好ましい。すなわち、ノックライトユニット 2の厚み (導光板ユニット 19の光出射面 19aと拡散シート 14との間の距離)がある程度厚または大きく）できる場合、またはバックライトユニット 2において使用される拡散シート 14の拡散効率が高ぐ使用枚数を多くできる場合、またはプリズムシート 16、 17および 21の拡散効率が高ぐ使用枚数を多くできる場合には、導光板ユニット 19の光出射面 19aから射出された照明光の拡散 (ミキシングなど)を十分に行なうことができるので、高コストとはなるが、導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける傾斜背面部 19 eに相当する第 2部分の照度の平均値に対する、導光板ユニット 19の光出射面 19a の平行溝 19fに相当する第 1部分の照度のピーク値の比を、ある程度大きく設定することができる。しかし、そうでない場合には、低コストィ匕できる力この比の値を小さく設定する必要がある。

[0110] 一方、本発明においては、導光板ユニット 19の光出射面 19aの平行溝 19fに相当する第 1部分の照度のピーク値が、導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける傾斜背面部 19eに相当する第 2部分の照度の平均値の 3倍以下、より好ましくは、 2倍以下となるように、導光板ユニット 19の平行溝 19fの先端形状の先細化を行なう。ここで、導光板ユニット 19の光出射面 19aの第 1部分の照度のピーク値が、導光板ユニット 19の光出射面 19aにおける傾斜背面部 19eに相当する第 2部分の照度の平均値の 3倍以下となるようにするのは、導光板ユニット 19の光出射面 19aから射出された照明光の照度分布が、従来よりも均一化されるからであり、その結果、導光板ユニット 1 9の光出射面 19aから射出された照明光の拡散 (ミキシングなど)をそれほど十分に行なう必要がなぐ拡散効率のあまり高くない低コストの拡散シート 14の使用が可能となり、また使用枚数を減らすことができ、また、高価なプリズムシート 16、 17および 21 自体の使用を止めることができ、あるいは、拡散効率のあまり高くない低コストのプリズムシート 16、 17および 21の使用が可能となったり、使用枚数を減らすことができる力である。

[0111] なお、本発明の導光板においては、導光板ユニットの平行溝の断面形状において、平行溝の先細化を行なう先端部分は、棒状光源の中心から光出射面に向力垂線 (X)に対する角度力両側で 90° 以内となる部分、より好ましくは、 60° 以内となる部分とするのが好ましい。すなわち、本発明において、導光板ユニットの光出射面の平行溝に相当する第 1部分の照度のピーク値を低減するために、平行溝の先細化を行なう部分は、平行溝の全体でもよいが、ピーク値の低減ィ匕が可能であれば、所定の先端部分でよい。

[0112] 以上、本発明の導光板およびそれを備えるバックライトユニット並びに液晶表示装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施態様に限定はされず、本発明の主旨を逸脱しな、範囲にぉ、て、各種の改良および変更をしてもょ、のはもちろんである。

[0113] 例えば、本発明においては、図 24に示すように、導光板ユニット 94、 96の光出射面 94a、 96aが全て同一平面を形成するように導光板ユニット 94、 96を複数並列して配置して大型の導光板を構成することもできる。このように導光板ユニット 94、 96を並列して配置したときには、一方の導光板ユニット 94の傾斜面 94dと、それと接続する他方の導光板ユニット 96の傾斜面 96dとが交差しないように、すなわち、それら傾斜面の連結部分において滑らかな平面または曲面が形成されるように、導光板ユニット 94、 96の傾斜面 94d、 96dの傾斜角度を調整することができる。図 24に示す導光板においては、導光板ユニット 94、 96のそれぞれの傾斜面 94d、 96dによって形成される面がアーチ型になるように形成されている。なお、図 24に示す導光板ユニット 94 、 96は、基本的に図 4に示す導光板ユニット 19と同一構成であり、その詳細な説明は省略する。

このような大サイズの光出射面を持つ導光板を用いることにより、大サイズの光照射面を持つバックライトユニットとすることができるので、大サイズの表示画面を持つ液晶表示装置に適用することができ、特に、壁掛けテレビなどの壁掛けタイプの液晶表示装置に適用することができる。

[0114] 上述のように本発明による導光板は、複数の導光板ユニットを連結して大型の導光板を形成するには、別々に成形した導光板ユニットの薄肉部を連結して形成する。これ以外にも、製造効率の観点からは、必要な画面サイズに相当する導光板を形成するのに必要な数の導光板ユニットを一体で成形することが好ましい。

[0115] また、本発明の導光板において、図 25に示すように、最も外側に配置される導光板ユニット 19の側面に反射板 24を配置してもよい。このような反射板 24を側面に配置することで導光板ユニット 19の側面からの光の漏出を防止することができ、光利用効率を一層高めることができる。なお、反射板 24は、前述した反射シート、またはリフレクタと同様な材料を用いて形成することができる。

[0116] さらに、本発明の導光板ユニットにおいては、いずれのものについても中心線に対して対称な形状としたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明においては、図 26Aおよび Bに示すように、中心線に対して非対称な形状であってもよい。

[0117] 図 26Aは、本発明の他の実施例に係る導光板を示す模式的斜視図であり、図 26B は、本発明の他の実施例に係る導光板を示す側面図である。なお、図 26Aおよび B に示す導光板 100において、図 4および図 5に導光板 18および導光板ユニット 19と同一構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本発明の導光板 100においては、側面視、鋸刃状を呈している。導光板 100は、表面側が光出射面 102aである。この光出射面 102aに対向して、斜面 102dを形成する傾斜背面部 102eが設けられている。斜面 102dは、一の方向に対して狭くなるように傾斜されている。各斜面 102dは、垂直面 102gにより連結されている。これらの斜面 102dと、垂直面 102gとが連結される領域 102fに、棒状光源 12が設けられている。光出射面 102aと、 1つの斜面 102dと、 1つの垂直面 102gとにより囲まれる領域が導光板ユニット 102となる。

[0118] 本実施例の導光板 100においても、上記数式（1)により、導光板 100の導光板ュニット 102を構成する透明樹脂の吸水率を算出することができる。この場合においても、導光板 100の長い方の辺の長さを Lとする。

D

なお、本実施例の導光板 100においては、垂直面 102gが平均平面となる。

また、本実施例の導光板 100においては、棒状光源 12に変えて、 LEDアレイなどの指向性が高、光源を用いることが好まし、。

産業上の利用可能性

[0119] 本発明の導光板は、薄型で軽量であり、高湿度環境下においても、変形を抑制することができ、より均一でむらの少ない、かつより高輝度な光を射出させることができる。それゆえ、液晶表示装置に用いられるバックライト用の導光板、特に大型の導光板に利用することができる。

また、本発明の面状照明装置は、薄型で軽量であり、高湿度環境下でも輝度むらを抑制でき、平均輝度の低下も防止でき、より低コストで製造することができる。それゆえ、本発明の面状照明装置は、液晶モニタまたは壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる。

また、本発明の液晶表示装置は、薄型で軽量であり、高湿度環境下においても、表示むらが生じることを防止できる。本発明の液晶表示装置は、大画面の液晶モニタや大画面の壁掛けテレビなどに利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 矩形状の光出射面および前記光出射面に対向する裏面を備える導光板ユニットが少なくとも 2つ、前記光出射面を同一平面上にして連結される導光板であって、前記導光板ユニットの前記光出射面が連結されて得られる矩形状の合計光出射面のうち、最も長い辺の長さを L (mm)とし、前記導光板ユニットの単位長さあたりの前

D

記光出射面と前記裏面との表面積差を αとし、 Κおよび bを係数とするとき、前記導光板ユニットを構成する前記透明樹脂の吸水率 w (質量％)は、下記数式（1)を満足するものであり、 yの値は 3以下、 K= 3. 3 X 10^_4 (lZ (mm X質量⁰ /₀) )、 b= l . 9 X 10"² (質量％)であることを特徴とする導光板。

[数 10]

w≤ ^ - b ' ' ' ( 1 )

Κ α L _D

[2] 前記導光板ユニットは、矩形状の光出射面と、

その一辺に平行で前記光出射面の略中央部に位置する厚肉部と、

前記厚肉部に平行に形成される薄肉端部と、

前記厚肉部の略中央に前記一辺と平行に形成される、棒状光源を収納するための平行溝と、前記平行溝の両側に前記棒状光源の軸を含み前記光出射面に対して垂直な面に対して対称であり、前記厚肉部から前記一辺に直交する方向に両側の前記薄肉端部に向力つて肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部とで構成される透明樹脂からなるものであり、

隣接する導光板ユニットの前記薄肉端部は連結され、連結された導光板ユニットの光出射面は同一平面上に配置されており、

前記棒状光源の中心を通り前記光出射面に対して垂直な面から隣接する導光板ユニットとの接合部である前記薄肉端部の端面までの距離を L (mm)とし、前記厚肉部の最大厚みを Dmax (mm)とし、前記薄肉端部の最小厚みを Dmin (mm)とし、前記平行溝の底部と前記光出射面との距離を δ (mm)とし、前記棒状光源の中心を通り前記光出射面に対して垂直な線と前記平行溝の断面形状における片側の側壁の平均平面とのなす角を Θ (° )とするとき、前記表面積差 αは、下記数式（2)により表される請求項 1に記載の導光板。 [数 11]

「ヽ

Dmax— d , f _τ Uma — 0 1 , „ _π . , ₂

+ L― 十 (umax— JJmin) — L

― cos β \l tan6 ) , _r ,

a = · · · ( 2 J

L

[3] 前記 yの値は、 1以下である請求項 1または 2に記載の導光板。

[4] 請求項 1〜3のいずれか 1項に記載の導光板と、

前記導光板の前記平行溝に収納される棒状光源と、

前記平行溝を塞ぐように前記棒状光源の背後に設けられるリフレクタと、前記導光板の前記厚肉部の両側の前記傾斜背面部の前記傾斜背面に取り付けられる反射シートと、

前記導光板の前記合計光出射面上に配置される拡散シートとを有することを特徴とする面状照明装置。

[5] さらに、前記導光板の前記合計光出射面と前記拡散シートとの間、もしくは拡散シートの上側に配置されるプリズムシートを有することを特徴とする請求項 4に記載の面状照明装置。

[6] 請求項 4または 5に記載の面状照明装置力もなるバックライトユニットと、

このノックライトユニットの光出射面側に配置される液晶表示パネルと、前記バックライトユニットおよび前記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置。