JP2008311026A - 面光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一次光源を広ピッチに配列しても、短距離でミキシングでき、輝度均整度（輝度均斉度）が良好な面光源装置を提供する。
【解決手段】１つの方向に関して配列された複数の一次光源２と、その発光部より下方に位置する反射板４と、反射板上に位置し一次光源２のそれぞれに対応する隔室２’を形成するように形成され、到来する光の少なくとも一部を反射させる部材からなる隔壁５と、隔壁および隔室の上方に配置された拡散板６とを含む。一次光源２の配列ピッチ距離Ｌ（ｍｍ）、隔壁５の高さＨ（ｍｍ）および隔壁と拡散板との距離Ｄ（ｍｍ）が、Ｈ≧０．２５Ｌ＋１０−Ｄ、及び、０≦Ｄ≦０．２５Ｌを満たす。拡散板６上に、拡散フィルム７及びプリズムシート８が配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、面光源装置に関し、詳細には、輝度均整度（輝度均斉度）を向上した直下方式またはエッジライト方式の面光源装置に関する。

液晶パネル等のディスプレイパネルの照明用の面光源装置として、冷陰極管（ＣＣＦＬ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた面光源装置が知られている。

これら面光源装置としては、導光板の端面に隣接して一次光源を配置したエッジライト方式のものや、一次光源の上方に拡散板やプリズムレンズシートを配置した直下方式のものがある。

特に液晶テレビなどに使用される面光源装置は、大型の画面を高輝度で均一に照明する面光源にするために、光利用効率が高い直下方式の面光源装置が主流となっている。

一次光源としてＣＣＦＬを用いた直下方式の面光源装置については、消費電力やコスト削減を目的としてＣＣＦＬ数を少なくすることが検討されている。しかしながら、ＣＣＦＬ数を少なくすることで、ＣＣＦＬ間の距離が長くなり、ランプイメージが顕著に発生してしまう。

このため、直下方式のＣＣＦＬ面光源装置では、ＣＣＦＬと拡散板との距離を十分に確保する、あるいは、より拡散度の高い拡散板等の光学部材を使用する必要がある。

しかしながら、ＣＣＦＬと拡散板との距離を大きくするとディスプレイの厚みが大きくなってしまう。また、より拡散度の高い光学部材を使用すると輝度の低下を招く恐れがある。

一方、一次光源としてＬＥＤを用いた直下方式の面光源装置としては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の単色光を発する３種類のＬＥＤチップをセットにして用いるＲＧＢ−ＬＥＤ面光源装置がある。このＲＧＢ−ＬＥＤ面光源装置は、Ｒ、ＧおよびＢの単色光を発する３種類の単色ＬＥＤチップから発せられる単色光をミキシングすることによって白色光を作り出している。

このようなＲＧＢ−ＬＥＤ面光源装置は、３種類の単色光をミキシングして白色光を作り出しているので、色むらのない白色光を作るためには、単色光を混合するためのミキシング距離を十分に確保する必要があり、ディスプレイの厚みが大きくなってしまう。

そこで、単色光を短距離でミキシングさせるために、各色ＬＥＤを狭ピッチで配置する方法（特許文献１、特許文献２）や、ＬＥＤ直上に光制御プレートを配置する方法（特許文献３）などを適用したＲＧＢ−ＬＥＤ面光源装置が提案されている。
特開２００６−１８９６６５号公報 特開２００５−３３９８２２号公報 特開２００６−５９６０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の面光源装置では、輝度均一性を高めるために、多数のＬＥＤを基板に配置する必要があり、消費電力の問題、およびＬＥＤを大型の基板に配列する上での歩留りやコストの問題が生じる。

また特許文献２に記載の面光源装置では、輝度均一性を高めるために、ＬＥＤ光源を密に配置する必要があり、ＬＥＤコストの増加や消費電力の問題が生じる。

また、これらの面光源装置でＬＥＤ光源を粗に配置した場合、ＬＥＤ光源と拡散板との距離を大きく離して配置する必要があり、面光源装置のトータル厚みが厚くなる問題がある。

特許文献３に記載の面光源装置では、印刷ドットによる光制御プレートを使用するため、光利用効率の低下による輝度低下が問題となる。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、複数の一次光源を備えてなる直下方式の面光源装置において、一次光源を広ピッチに配列しても、短距離でミキシングでき、輝度均整度（輝度均斉度）が良好な面光源装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、
少なくとも１つの方向に関して配列された複数の一次光源と、
前記複数の一次光源の発光部より下方に位置する反射板と、
前記反射板上に位置し、前記複数の一次光源のそれぞれに対応する隔室を形成するように形成され、到来する光の少なくとも一部を反射させる部材からなる隔壁と、
前記隔壁および隔室の上方に配置された拡散板と、
を含むことを特徴とする面光源装置、
が提供される。

このような構成によれば、一次光源としてＲ、ＧおよびＢの単色光を発する３種類の単色ＬＥＤチップを組み合わせてなるものを使用した場合であっても、単色ＬＥＤチップから発せられる単色光の少なくとも一部を隔壁面での反射を含めて複数回反射させる（即ち多重反射させる）ことで、効率的にミキシングする事が出来る。また、隔壁面での反射を含む多重反射により、各隔室での輝度均一性が良好な面光源装置を得ることが出来るため、一次光源を粗に配置することができ、一次光源のコストおよび消費電力を低減することが出来る。

本発明の一態様においては、前記複数の一次光源の配列ピッチ距離Ｌ（ｍｍ）、隔壁の高さＨ（ｍｍ）および隔壁と拡散板との距離Ｄ（ｍｍ）が、以下の式（１）および式（２）
Ｈ≧０．２５Ｌ＋１０−Ｄ ・・・・ （１）
０≦Ｄ≦０．２５Ｌ ・・・・ （２）
を満たす。

このような構成によれば、面光源装置のトータル厚み（隔壁高さ＋［隔壁と拡散板との距離］）を厚くすることなく、輝度均一性の良好な面光源装置を得ることが出来る。

本発明の一態様においては、前記隔壁と前記拡散板との間に光偏向素子を１枚以上配置してなる。

このような構成によれば、一次光源から出射された光が光偏向素子により偏向および反射されることで、よりミキシングされ、各隔室での輝度ムラを低減して輝度均一性の良好な面光源装置を得ることが出来る。

本発明の一態様においては、前記隔壁は、前記隔室の少なくとも１組の互いに隣接するもの同士の間において、上部に切欠きが形成されている。

このような構成によれば、切欠きを通って隣接する隔室内へと光が漏光するため、隔室間の輝度ムラを低減でき、輝度均一性の良好な面光源装置を得ることが出来る。

本発明の一態様においては、前記隔室の上方に形成される隔室開口の形状は、正方形、長方形または六角形である。

本発明の一態様においては、前記複数の一次光源は少なくとも２つの方向に関して配列されており、前記隔壁は格子状に形成されている。

本発明の一態様においては、前記複数の一次光源のそれぞれは、少なくとも１つの発光ダイオードからなる。

本発明の一態様においては、前記複数の一次光源のそれぞれは、少なくとも１つの冷陰極管からなる。

本発明の一態様においては、前記拡散板の上方に拡散フィルムが配置されており、該拡散フィルムの上方に光偏向素子が配置されている。

このような構成によれば、高輝度の面光源装置を得ることが出来る。

また、本発明によれば、
入射端面と出射面とを有し、前記入射端面を介して導入された光を導光し前記出射面から出射させる導光板と、
該導光板の入射端面に隣接して配置された、上記面光源装置からなる端面光源装置と、
を含み、
前記端面光源装置から発せられる光を前記導光体の入射端面に入射させるようにしてなることを特徴とする面光源装置、
が提供される。

このような構成によれば、上記のように端面光源装置から輝度均一性の良好な光が出射され、これが導光板の入射端面に入射するので、導光板の入射端面近傍の輝線および暗線などの発生を抑制し面光源品位を高めることができる。

本発明の一態様においては、前記導光板の出射面の上方に拡散フィルムが配置されており、該拡散フィルムの上方に光偏向素子が配置されている。

本発明の面光源装置によれば、厚みを増大させたり、一次光源の数を増加させたりすること無く、輝度均一性を良好なものとすることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して説明する。なお、第２実施形態以降で、第１実施形態と同様の構成部材には、図面に第１実施形態のものと同一符号を付し、その説明を簡略化または省略する。また、各実施形態の各図の構成は、説明を簡単にするため実際の寸法比率とは異なって示されている。また、本明細書においては、一次光源を単に光源と略称することがある。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の面光源装置１を、図１および図２を参照して説明する。図１は、直下方式の面光源装置１の断面図であり、図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。

図１および図２に示すように、面光源装置１においては、上方から下向きに見たとき即ち平面視で、複数の一次光源２が縦横の２つの方向に関して規則正しく配列されており、該一次光源２以外の領域に反射板４の反射面が配置されている。一次光源２は、反射板４の下に位置する基板３上に配置されており、光を発する発光部を有する。反射板４は、一次光源２の発光部より下方に位置する。即ち、一次光源２は、反射板に形成された開口を通って延びている。反射板４上には、平面視で縦横に延びた格子状の隔壁５が形成されている。この隔壁５により、複数の一次光源２のそれぞれに対応する隔室２’が形成されている。隔壁５および隔室２’の上方には、拡散板６が配置されている。

本実施形態では、一次光源２は、白色の発光ダイオード（ＬＥＤ）光源からなり、ＬＥＤ光源の出射面に対して広域の光出射光分布を有するランバーシャン出射タイプのものである。このようなＬＥＤの例としては、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｌｕｍｉｌｅｄｓ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ社のＬＵＸＥＯＮ−ＬＸＨＬ−ＰＷ０１（ランバーシャンタイプ）があげられる。単色ＬＥＤからなる一次光源２のそれぞれは、たとえば１Ｗの大電流駆動タイプのもので、約３００ｍＡの電流で駆動される。

一次光源２を配置する基板３は、横方向に一列に配列された一次光源２の群ごとに設けられており、各基板３は、縦横寸法が縦約１０ｍｍ×横約３２０ｍｍで、厚さが約２ｍｍ（ｔ）である。この基板３上に、６個の一次光源２の群が、ピッチ距離Ｌ＝４０ｍｍで配列されている。このような基板３が８個、縦方向にピッチ距離４０ｍｍで並列配置されている。即ち、４８個の一次光源２が縦横のそれぞれにつきピッチ距離４０ｍｍで配列されている。ピッチ距離Ｌは１次光源の数及び輝度のバランスを考慮すると５〜２００ｍｍが好ましい。

ここで、基板３は、ＬＥＤ２が発生した熱を効率良く発散するために、放熱性に優れたアルミニウム材料で形成されており、基板３の背面（下面）には、放熱シート（図示せず）を介して放熱フィン（図示せず）が取り付けられている。

基板３の上方に位置する反射板４は一次光源２に対応する位置に開口部を有しており、該開口部を通って一次光源２が反射板４の上面より上まで延びている。一次光源２の発光部は反射板４の上面より上に位置する。

本実施形態においては、反射板４を、光拡散反射シート（ツジデン製ＲＦ１８８、厚み１８８μｍ、波長６００ｎｍの光の分光反射率９５．５％）にて形成した。ここで、反射板４は、一次光源２より出射された光のうち、隔壁５および拡散板６で反射された戻り光を、拡散および反射させて再度上方または斜めに出射させる機能を有する。

本実施形態における隔壁５は、各光源２に対応する格子状をなしており、その上部において各光源および隔室に対応する矩形状の開口（隔室開口）を有する。即ち、隔壁５は、平面視で、各光源および隔室が縦方向及び横方向に延びた隔壁部分により囲まれている。また、隔壁５は、反射板４に対して垂直に上方へと延びて形成されている。

隔壁５は、到来する光の少なくとも一部を反射させる部材からなり、たとえば、光を反射する反射部材あるいは光を半透過する半透過拡散部材からなる。

反射部材としては、白色顔料を含有してなる光拡散反射シート、あるいは内部に発泡を有する光拡散反射シート、あるいは表面に銀やアルミなどの金属が蒸着されてなる正反射シートなどが挙げられる。ここで、各一次光源２から出射された光が、当該各一次光源２を囲み縦方向及び横方向に延びた隔壁部分での反射を含む多重反射によりミキシングされ、その結果、各隔室開口での輝度均一性すなわち各隔室２’での輝度均一性が高められ、輝度均一性の高い面光源装置を得ることができる。

また、半透過拡散部材としては、樹脂内部あるいは樹脂表面に拡散微粒子を含有した乳白色の光拡散シートが挙げられる。ここで、光源２から出射され、半透過型の隔壁部分を透過した一部の透過光が、隣りの隔室２’内において該隔室を囲む隔壁部分により反射される光等とミキシングされ、かくして互いに隣接する隔室開口での輝度均一性すなわち互いに隣接する隔室２’での輝度均一性を高めることができる。

本実施形態において、隔壁５は、縦横のピッチ距離Ｐ＝４０ｍｍ、高さＨ＝２５ｍｍで、開口形状が正方形となるように、縦方向に関して８分割および横方向に関して６分割の計４８分割（即ち、側壁開口の数および隔室２’の数が４８）で形成した。

ここで、隔壁５は、光拡散反射シート（ツジデン製ＲＦ１８８、厚み１８８μｍ、波長６００ｎｍの光の分光反射率９５．５％）にて形成した。隔壁５の厚みは５０〜５００μｍが好ましい。また、隔壁５のピッチ距離Ｐの好ましい範囲は一次光源２のピッチ距離Ｌと同じである。

一次光源２は、平面視で隔室開口の中心すなわち隔室２’の中心に配置される。あるいは、一次光源２として、複数のＬＥＤからなるものを使用する場合には、これらを隔室開口の中心すなわち隔室２’の中心に関して対称的に配置するのが好ましい。このような構成にすることにより、隔室開口における輝度均一性すなわち隔室２’おける輝度均一性を高めることができる。一次光源２として、複数のＬＥＤからなるものを使用する場合には、一次光源２のピッチ距離Ｌは、隔室２’の中心間距離をさす。

本実施形態においては隔室開口の形状すなわち隔室２’の形状が正四角形の矩形形状であるが、隔室開口すなわち隔室２’の形状は長方形あるいは六角形であっても良い。隔室開口すなわち隔室２’の形状が六角形の場合には、複数の一次光源２が３つの方向に関して配列される。

また、本実施形態においては、一次光源２の配列ピッチ距離Ｌ（ｍｍ）、隔壁５の高さＨ（ｍｍ）および隔壁と拡散板との距離Ｄ（ｍｍ）が、以下の式（１）および式（２）
Ｈ≧０．２５Ｌ＋１０−Ｄ ・・・・ （１）
０≦Ｄ≦０．２５Ｌ ・・・・ （２）
を満たす。

ＤがＬの０．２５倍を超えると、面光源装置の輝度が低下し、面光源装置のトータル厚み（隔壁高さ＋［隔壁と拡散板との距離］）が厚くなり、好ましくない。また、Ｈが０．２５Ｌ＋１０−Ｄの値未満であると、面光源装置の輝度均整度が低下し、好ましくない。Ｈは６０ｍｍ以下が好ましい。

上記式（１）および式（２）を満たすことにより、各隔室における輝度均一性が良好となり、更に互いに隣接する隔室同士における輝度の均一性が良好となり、一次光源２の配列ピッチ距離Ｐが大きくても、全体として輝度均一性の良好な面光源装置を得ることが出来る。

隔壁５および隔室２’の前方（上方）に配置される拡散板６は、一次光源２から発せられ、直接的または反射板４および隔壁５による反射または透過の後に間接的に、隔室開口を通って上方へと出射した光を拡散させ、均一化する。拡散板６は、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳｔ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、メタクリル−スチレン共重合樹脂（ＭＳ）、環状ポリオレフィン樹脂（ＣＯＰ）等の透明樹脂中に前記透明樹脂とは屈折率の異なる無機系あるいは有機系材料からなる拡散粒子が均一に分散されて形成された光拡散板である。

ここで、拡散板６の光学特性は、透過率が５０％以上９２％以下であり、より好ましくは７０％以上９２％以下である。その時の、ヘイズは、２０％以上９８％以下であり、より好ましくは５０％以上９８％以下である。

拡散板６は、隔壁５の上部先端からたとえば５ｍｍ離れて配置される。このような構成により、隣り合った隔室開口すなわち隔室２’から出射された光同士が拡散板６と隔壁５の上部先端との間のスペースでミキシングされ、より輝度均一性の高い面光源を得ることが出来る。

本実施形態において、拡散板６は厚さ２ｍｍのアクリル製拡散板（三菱レイヨン製、商品名アクリライトＮＡ８８、透過率６３％、ヘイズ９０％）であり、縦横が約３２０×２４０ｍｍ（１５インチ画面に相当）の長方形状の板体である。

本実施形態では、拡散板６の前方に拡散フィルム７が配置されている。拡散フィルム７は、拡散板６より出射された光を等方的に集光乃至拡散させる。また、拡散フィルム７の前方にプリズムシート８が配置されている。プリズムシート８は、拡散フィルム７から出射された光を面光源装置の略法線方向（拡散板６の略法線方向）に偏向させる。

本実施形態において、面光源装置１のトータル厚み（反射板４から拡散板６までの距離）は約３３ｍｍであり、面光源装置の全開口面寸法（全隔室開口に対応する領域の寸法）は、縦横が約３２０×２４０ｍｍ（１５インチ画面に相当）の長方形状である。

このような構成により、一次光源２から出射された光が、隔壁面での反射を含む多重反射を受けることで、各隔室開口すなわち各隔室２’において輝度均一性の高い面光源装置を得ることが出来る。

さらに、一次光源２のピッチ距離Ｌが大きく、一次光源が粗に配列されていても、面光源装置の厚みを厚くすることなく、輝度均一性良好な面光源装置を得ることが出来る。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態の面光源装置２０を、図３および図４を参照して説明する。図３は、面光源装置２０の断面図であり、図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図である。

図３および図４に示すように、面光源装置２０は、一次光源２１を除いて、第１実施形態の面光源装置１とほぼ同一の構成を備える。

一次光源２１のそれぞれは、３種類の単色ＬＥＤ、即ち、赤色ＬＥＤ２１ｒ、緑色ＬＥＤ２１ｇおよび青色ＬＥＤ２１ｂを含んでいる。本実施形態では、ＬＥＤ光源２１は、面光源装置の法線方向に対して出射角±８０°に光強度のピークを有するサイドエミッタータイプである。このようなＬＥＤ光源の例としては、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｌｕｍｉｌｅｄｓ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ社のＬＵＸＥＯＮ（サイドエミッタータイプ）があげられる。サイドエミッタータイプのＬＥＤ光源２１は、主として隔壁面に向けて光を出射するため、多重反射によるミキシングが進み、面光源装置の輝度をより均一にすることができるため好ましい。

本実施形態では、一次光源２１は、１個の赤色ＬＥＤ（ＬＵＸＥＯＮ−ＬＸＨＬ−ＤＨ０１）２１ｒ、２個の緑色ＬＥＤ（ＬＵＸＥＯＮ−ＬＸＨＬ−ＤＭ０１）２１ｇ、及び１個の青色ＬＥＤ（ＬＵＸＥＯＮ−ＬＸＨＬ−ＤＲ０１）２１ｂから構成されている。ＬＥＤ光源２１ｒ，２１ｇ，２１ｂは、１Ｗの大電流駆動タイプで、約３００ｍＡの電流で駆動される。ここで、駆動電流はあくまで目安であり、実際には駆動電流は、良好な白色を実現するためにセンサとコントローラにより適宜、制御される。

一次光源２１を配置する基板３は、横方向に一列に配列された一次光源２１の群ごとに設けられており、各基板３は、縦横寸法が縦約２５ｍｍ×横約３２０ｍｍで、厚さが約２ｍｍである。この基板３上に、６個の一次光源２１の群が、ピッチ距離Ｌ＝４０ｍｍで配列されている。このような基板３が８個、縦方向にピッチ距離４０ｍｍで並列配置されている。即ち、４８個の一次光源２が縦横のそれぞれにつきピッチ距離４０ｍｍで配列されている。

一次光源２１は、平面視で隔室開口の中心すなわち隔室２’の中心に配置される。本実施形態では、平面視で側壁開口の中心から約６ｍｍの距離に各色−ＬＥＤ光源２１（２１ｒ，２１ｇ，２１ｂ）の中心が位置し、２個の緑色ＬＥＤ２１ｇ同士が対角に位置し、赤色ＬＥＤ２１ｒと青色ＬＥＤ２１ｂとが対角に位置するようにした。即ち、各一次光源２１は４個の各色−ＬＥＤ光源２１ｒ，２１ｇ，２１ｂをユニットとして構成されており、該ユニットの中心（側壁開口の中心すなわち隔室２’の中心に一致）を各一次光源２１の中心として、ピッチ距離Ｌ＝４０ｍｍで６ユニット（ＬＥＤ総数は２４個）が各基板３上に一列に配列されており、この基板３が８列平行にピッチ距離４０ｍｍで並列配置されている。

本実施形態において、隔壁５は、縦横のピッチ距離Ｐ＝４０ｍｍ、高さＨ＝２５ｍｍで、開口の形状が正方形となるように形成した。隔室２’は、縦方向に８個および横方向に６個の計４８個（即ち、側壁開口の数が４８）形成した。ここで、隔壁５は、光拡散反射シート（ツジデン製ＲＦ１８８、厚み１８８μｍ、分光反射率９５．５％／６００ｎｍ）にて形成した。

本実施形態では、隔壁上部が、各隔室開口に対応する部分ごとに略円弧状に形成された凹部からなる切り欠き５ａを備えている。本実施形態では、切り欠き５ａは、隔壁５の最も高い部分からの深さが１０ｍｍで、半径が２５ｍｍで、弦の長さが４０ｍｍの円弧形状をなす。切り欠き５ａの深さは、隔壁の高さＨの０．１〜０．５倍が好ましい。

図５は、隔壁５により区画される４つの隔室２’内にそれぞれ一次光源２１を配置したモデルを、上方から見た図であり、図６は、図５のVI−VI線に沿った断面図である。

図４に示すように、隔壁上部の形状は、第１実施形態のような先端が平坦な形状（図４の最上部に示すもの）であってもよいが、本第２実施形態のような先端が各隔室２’に対応する略円弧状の凹部からなる切り欠きを有する形状（図４の上から２番目に示すもの）であってもよいし、先端が互いに隣接する２つの隔室にまたがる略円弧状の凹部からなる切り欠きを有する形状（図４の上から３番目に示すもの）であってもよいし、先端が鋸歯状をなす切り欠き（図４の最下部のもの）であっても良い。

このように、隔壁５が、隔室２’の少なくとも１組の互いに隣接するもの同士の間において、上部に切欠き５ａを持つことで、一次光源２１から出射された光の一部が、切り欠き５ａより隣接する隔室２’へと漏れる。かくして、隣り合った隔室から出射された光同士がミキシングされ、隣接する隔室開口における輝度分布すなわち隣接する隔室における輝度分布を均一にすることができ、より輝度均一性の高い面光源を得ることが出来る。

本実施形態において、拡散板６は、隔壁５の最も高い部分から５ｍｍ離して配置した。本実施形態において、面光源装置２０のトータル厚み（反射板４から拡散板６までの距離）は約３３ｍｍであり、面光源装置の全開口面寸法は、縦横が約３２０×２４０ｍｍ（１５インチ画面に相当）の長方形状である。

このような構成により、第１実施形態と同様の効果が得られ、また一次光源２１として各ＲＧＢ色ＬＥＤからなるユニットを配置しても、一次光源２１から出射された光が、隔壁面での反射を含む多重反射を行うことで、各隔室開口すなわち各隔室２’において各単色光同士の混色が容易にできる。また、隔壁上部に凹部を設けることで、互いに隣接する隔室開口すなわち互いに隣接する隔室２’の輝度ムラを低減し、輝度均一性の良好な面光源装置を得ることが出来る。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態の面光源装置３０を、図７および図８を参照して説明する。図７は、面光源装置３０の断面図であり、図８は、図７のVIII−VIII線に沿った断面図である。

面光源装置３０は、一次光源３２および光偏向素子３１を除いて、第１実施形態の面光源装置１とほぼ同一の構成を備える。

図７に示すように、面光源装置３０の一次光源３２は、複数のＬＥＤ光源（ＬＥＤチップ）３３を含んでなるＬＥＤモジュールの形態をなしている。複数のＬＥＤ光源３３は、図８に示すように、上面発光タイプの３種類の単色ＬＥＤ光源、即ち、赤色ＬＥＤチップ（発光中心波長：６２５ｎｍ）３３ｒ、緑色ＬＥＤチップ（発光中心波長：５２５ｎｍ）３３ｇおよび、青色ＬＥＤチップ（発光中心波長：４６０ｎｍ）３３ｂから構成されている。本実施形態では、ＬＥＤ光源３３は、３個の赤色ＬＥＤチップ３３ｒ、５個の緑色ＬＥＤチップ３３ｇ、及び２個の青色ＬＥＤチップ３３ｂから構成されている。各単色ＬＥＤチップ３３ｒ，３３ｇ，３３ｂは、０．３８ｍｍ角の大電流駆動タイプで、約５０ｍＡの電流で駆動される。ここで、駆動電流はあくまで目安であり、実際には駆動電流は、良好な白色を実現するためにセンサとコントローラにより適宜、制御される。

本実施形態では、ＬＥＤモジュール３２において、ＬＥＤ光源３３は、基板３の上面に形成された凹部３５ａの底面上に実装されている。凹部３５ａは、上方（前面側）に向かって径が拡大する円錐台形状をなし、側壁面が反射面となっている。本実施形態では、凹部３５ａのサイズは、開口径が５．６ｍｍ、底部の径が４．８ｍｍ、深さが０．５ｍｍに設定されている。

基板３は、アルミニウム基材の表面に絶縁層を塗布し、その上に銅箔等の導体を貼り付け、この導体をフォトリソグラフィープロセスによって電極・配線に加工することで作製される。その後、上面にエンボス加工によって凹部３５ａが形成される。さらに、電極・配線部分を反射率の高い銀等でめっきし、凹部３５ａにＬＥＤチップ３３が固定され、該ＬＥＤチップ３３と基板３上の電極とがボンディングワイヤによって接続される。ＬＥＤチップ３３を実装した後、凹部３５ａ内に封止樹脂３４を注入してＬＥＤチップ３３を封止し、ＬＥＤモジュール３２とする。

本実施形態では、封止樹脂３４として、平均粒径２μのシリカ球状粒子が１０ｗｔ％で略均一に分散させられている封止樹脂が使用されている。シリカ自身が透明であり、平均粒径が２μｍ程度であるために、ＬＥＤチップ３３からの光をロスなく且つ色つきなく光拡散させることができる。また、シリカ粒子径が２μｍ程度であるため、封止樹脂３４が流動し易く、封止したい領域に容易に封止樹脂３４を充填することができる。さらに、シリカは熱的に非常に安定しているので、シリカ粒子によって面光源装置３０の耐久性が低下することがない。

光の分散を良くするために、封止樹脂３４に含有させる拡散剤として、フェニルシラン処理したシリカ粒子や数１００ｎｍ〜数μｍオーダー径の気泡等を用いても良い。そうすることにより、ＬＥＤモジュール３２から出射される光が、全方位に拡散され、隔壁面で多重反射する光の成分が増加し、より輝度均一性良好な面光源を得ることが出来る。

ＬＥＤモジュール３２を配置する基板３は、横方向に一列に配列されたＬＥＤモジュール３２の群ごとに設けられており、各基板３は、縦横寸法が縦約２５ｍｍ×横約３２０ｍｍで、厚さが約２ｍｍである。この基板３上に、６個のＬＥＤモジュール３２の群が、ピッチ距離Ｌ＝４０ｍｍで配列されている。このような基板３が８個、縦方向にピッチ距離４０ｍｍで並列配置されている。即ち、４８個のＬＥＤモジュール３２が縦横のそれぞれにつきピッチ距離４０ｍｍで配列されている。

本実施形態において、隔壁５は、縦横のピッチ距離Ｐ＝４０ｍｍ、高さＨ＝１５ｍｍで、開口形状が正方形となるように、形成した。隔室２’は、縦方向に８個および横方向に６個の計４８個（即ち、側壁開口の数が４８）形成した。

本実施形態において、光偏向素子３１は、隔壁５上方に１枚以上配置される。すなわち、隔壁５と拡散板６との間に光偏向素子３１が配置されている。光偏向素子３１としては、柱状三角プリズムが多数並列に配列されたプリズムレンズシート、あるいは、２次元的に斜面が形成されたクロスプリズムレンズシート、あるいはシリンドリカルレンズシート、マイクロレンズシート、三角錐や四角錐などのコーナーキューブレンズシート、ビーズを表面にコーティングした等方性の集光シートが挙げられる。

光偏向素子３１のレンズ形状は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の透明基材の片面あるいは両面に形成されている。ここで、光偏向素子３１は、レンズ形成面が上方（拡散板６側）あるいは下方（ＬＥＤモジュール３２側）の何れに向いて配置されていても良い。

図９は、本実施形態における光偏向素子３１の拡大平面図である。光偏向素子３１は、頂角９０°、Ｌ＝３０μｍの三角錐を配列したコーナーキューブレンズシートを、縦横が約３２０×２４０ｍｍの寸法でレンズ面を上方に向けて、隔壁５の直上に配置した。

このような構成によれば、ＬＥＤモジュール３２側から光偏向素子３１に対し面光源装置法線方向より入射する光は、光偏向素子３１により、偏向および再帰反射させることができる。これにより、ＬＥＤモジュール３２直上の光量を制御することができ、このことにより、ＬＥＤモジュール３２を粗に配置した場合にＬＥＤモジュール３２直上の輝度が高いことで発生する光源イメージ（目玉欠陥）を低減することができる。

光偏向素子３１の上方に配置する拡散板６としては、実施形態１と同様の拡散板を用いた。この拡散板６は、光偏向素子３１から５ｍｍ離して配置した。

本実施形態において面光源装置３０のトータル厚み（反射板４から拡散板６までの距離）は、約２５ｍｍであり、面光源装置の全開口面寸法は、縦横が約３２０×２４０ｍｍ（１５インチ画面に相当）の長方形状である。

このような第３実施形態の面光源装置３０によれば、第１実施形態と同様の効果が得られ、更に、光偏向素子を配置することで、光偏向素子に対し面光源装置の法線方向より入射する光を偏向および再帰反射させて、一次光源直上の光量を制御し、一次光源イメージ（目玉欠陥）を低減することができ、輝度均一性の高い面光源装置を得ることができる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態の面光源装置４０を、図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、面光源装置４０の断面図であり、図１１は、図１０のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。

面光源装置４０は、一次光源４２を除いて、第３実施形態の面光源装置３０とほぼ同一の構成を備える。

面光源装置４０においては、図１０および図１１に示すように、反射板４上に複数の一次光源４２が並列して配置されており、各一次光源４２ごとに区画して隔室２’を形成するように隔壁５が設けられている。隔壁５の上方には、光偏向素子４４および拡散板６が配置されている。

面光源装置４０の一次光源４２は、冷陰極管（ＣＣＦＬ）からなり、反射板４の上方に配置されている。本実施形態では、管径４ｍｍで管長４２０ｍｍのＣＣＦＬを、ピッチ距離約３０ｍｍとし、ＣＣＦＬ管壁から反射板４までの距離を２ｍｍとして並列に配置した。隔壁５の開口は、各ＣＣＦＬに対応して形成されている。

本実施形態において、面光源装置の全開口面寸法は、縦横が約３２０×４２０ｍｍ（２０インチ画面に相当）の長方形状であり、この全開口寸法内にＣＣＦＬの長手方向と直交する方向のピッチ距離Ｐ＝３０ｍｍおよび高さＨ＝１０ｍｍの隔壁５を形成し、側壁開口の形状が長方形となるように縦１０分割の隔室を形成した。各隔室内には横方向に延びるＣＣＦＬが配置される。ここで、隔壁５は光拡散反射シート（ツジデン製ＲＦ１８８、厚み１８８μｍ、波長６００ｎｍの光の分光反射率９５．５％）にて形成した。

本実施形態において、光偏向素子４４として実施形態３の光偏向素子３１と同様のものであって縦横が３２０ｍｍ×４２０ｍｍの寸法のものを使用し、この光偏向素子４４を隔壁５の直上に配置した。

光偏向素子４４の上方に配置する拡散板６は、実施形態１と同様のものであって縦横が３２０ｍｍ×４２０ｍｍの寸法のものを使用し、この拡散板６を光偏向素子４４から５ｍｍ離して配置した。

さらに拡散板６の前方には、該拡散板６より出射された光を等方的に集光乃至拡散させる拡散フィルム７および該拡散フィルム７から出射された光を面光源装置の出光面の略法線方向に偏向させるプリズムシート８が設けられている。

本実施形態において面光源装置４０のトータル厚み（反射板４から拡散板６までの距離）は、約１８ｍｍである。

このような第４実施形態の面光源装置４０によれば、一次光源としてＣＣＦＬ光源を使用した場合においても、第３実施形態と同様の効果が得られる。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態の面光源装置５０を、図１２、図１３および図１４を参照して説明する。

図１２は、エッジライト方式の面光源装置５０の断面図であり、図１３は、図１２のＸIV−ＸIV線に沿った断面図であり、図１４は、図１２のＸII−ＸII線に沿った断面図である。

図１２、図１３および図１４に示すように、面光源装置５０は、透明材料で形成された板体である導光板５１を備えている。導光板５１の一方の端面５１ｄが入射端面として利用され、この入射端面５１ｄに隣接して、エッジライト型面光源装置５０の一次光源として機能する端面光源装置５０’が配置されている。この端面光源装置５０’は、後述のように本発明の直下型の面光源装置の実施形態でもある。

導光板５１の出射面５１ａ上には、導光板５１から出射された光を出射面５１ａの法線方向へと偏向させるプリズムシート８が配置されている。該プリズムシート８の前面側（上面側）には、視野角の調整及びぎらつき防止の機能を有する拡散フィルム７が配置されている。

本実施形態では、導光板５１は、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）等の透明樹脂で形成され、入射端面５１ｄにおける厚さが３ｍｍで、該入射端面と反対側の端面（反対端面）における厚さが１．５ｍｍの楔形断面形状（但し、入射端面５１ｄから５ｍｍまでの部分の厚さは３ｍｍのまま）で、縦横寸法が約３１０×２４０ｍｍ（１５インチ画面に相当）の長方形状の板体である。

導光板５１は、出射面５１ａが型転写等により微細な凹凸形状を有するマット面に加工され、背面５１ｂがプリズム列形成面に加工されている。

導光板５１の出射面５１ａのマット面は、平均傾斜角θａが１〜５度の範囲であることが、出射面での輝度の均斉度の向上を図る点から好ましい。マット面の平均傾斜角θａが１度より小さくなると導光板５１から出射する光量が少なくなり十分な輝度が得られなくなる傾向にあり、平均傾斜角θａが５度より大きくなると端面近傍で多量の光が出射して、出射面内での導光方向における出射光の減衰が著しくなり、出射面での輝度の均斉度が低下する傾向にあるためである。

本実施形態の面光源装置５０の導光板５１の出射面５１ａは、入射端面５１ｄの近傍での平均傾斜角θａが１度程度とされ、反対端面の近傍での平均傾斜角θａが３°程度に設定されており、平均傾斜角θａが入射端面５１ｄから反対端面に向かって次第に大きくなるように調整されている。

導光板５１の背面５１ｂのプリズム列形成面は、導光板５１からの出射光の入射端面５１ｄに平行な面での指向性を制御するものであり、その頂角を９０〜１１０度の範囲とすることが好ましい。これは、頂角をこの範囲とすることによって導光板５１からの出射光を適度に集光させることができ、面状光源装置５０の輝度の向上を図ることができるためである。

なお、本実施形態の面光源装置５０では、導光板５１の背面５１ｂを多数のプリズム列を形成したプリズム列形成面としたが、プリズム列以外のレンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等のレンズ列を、入射端面５１ｄに直交して延びるようにして形成したものでもよい。また、プリズム列形成面は、プリズム列等の頂部あるいは谷部を平坦あるいは曲面に形成してもよい。

さらに、本実施形態では、導光板５１の出射面５１ａをマット面とし、背面５１ｂをプリズム列形成面としているが、これとは逆に、出射面５１ａをプリズム列形成面とし、背面５１ｂをマット面とした構成でもよい。

また、導光板５１の背面５１ｂに、白色のドット印刷を施しても良いし、円柱などの凹凸ドットを形成しても良い。このドット印刷あるいは凹凸ドットは、導光板５１の出射面５１ａから出射される光量が均一になるように、面内での密度を変化させるのが好ましい。

面光源装置５０では、プリズムシート８は、導光板５１側に頂点を持つ頂角６０〜７５°の二等辺三角形状の断面を有する細長いプリズム列が隙間なく多数並列に形成されたもので、導光板５１から斜めに出射される光をプリズム列のプリズム面で内面全反射させ、プリズムシート８の法線方向（導光板５１の出射面５１ａの法線方向）に偏向させるように構成されている。

なお、本実施形態の面光源装置５０では、導光板５１の出射面５１ａ上に、導光板５１側に頂点を持つプリズム列を備えたプリズムシート８を配置したが、それと反対側に頂点を持つプリズム列を備えたプリズムシートを使用しても良い。導光板出射面５１ａとは反対側に頂点を持つプリズム列を備えたプリズムシートを使用する場合には、プリズム列の頂角を８５〜１００°とし、プリズムシートと導光板出射面５１ａとの間に、導光板５１から出射する光を拡散させ偏向させる拡散フィルムを配置することが好ましい。これにより、光を導光板５１の出射面５１ａの法線方向に偏向させることができる。

さらに、面光源装置５０は、導光板５１の背面５１ｂ側に配置された拡散反射板４を備えている。この拡散反射板４は、導光板５１の背面５１ｂとほぼ平行に配置された長方形の薄いシート状の部材であり、導光板５１の背面５１ｂから出射する光を、拡散させ、反射させるように構成されている。

次に、上記端面光源装置５０’につき、以下に説明する。

導光板５１の入射端面５１ｄに隣接して配置される端面光源装置５０’においては、導光板入射端面５１ｄに沿って、基板５４が配置され、基板５４上には、端面光源装置５０’の一次光源として機能するＬＥＤ光源５２が、光源ピッチ距離１２ｍｍで合計２６個取付けられている。本実施形態では、ＬＥＤ光源５２は、ＲＧＢ色が１パッケージ内に配置されてなるＲＧＢ−マルチＬＥＤからなるＬＥＤ光源である。本実施形態において、ＬＥＤ光源５２として、たとえばＯＳＲＡＭ社製の商品名６−ｌｅａｄ ＭＵＬＴＩＬＥＤ（ＬＲＴＢ Ｇ６ＳＧ）を使用することができる。このＬＥＤ光源５２は、約２０ｍＡの電流で駆動される。ここで、駆動電流はあくまで目安であり、実際には駆動電流は、良好な白色を実現するためにセンサとコントローラにより適宜、制御される。

また、基板５４は、寸法が約３１０ｍｍ×３．５ｍｍ×２（ｔ）ｍｍで、ＬＥＤ光源５２で発生した熱を効率良く発散するために、放熱性に優れたアルミニウム材料で形成されている。

隔壁５は、各ＬＥＤ光源５２に対応して２６個の隔室２’が形成されるように配置されており、隔室開口の寸法すなわち隔室２’の寸法が１２ｍｍ×３ｍｍで、高さ＝１０ｍｍで、ピッチ距離Ｐ＝１２ｍｍで、反射板５３に対して垂直に形成されている。本実施形態において、隔壁５は、光拡散反射シート（ツジデン製ＲＦ１８８、厚み１８８μｍ、波長６００ｎｍの光の分光反射率９５．５％）で形成されている。

基板５４上に形成される反射板５３は、ＬＥＤ光源５２の開口部以外の領域を覆うように配置されている。反射板５３は、導光板５１および隔壁面で反射された光をリサイクルして再び導光板５１の方へと向ける。本実施形態では、反射板５３として、隔壁５を形成する拡散反射シートと同様の物が使用されている。

また、隔壁５と導光板５１の入射端面５１ｄとの間には、集光機能を持った等方性拡散フィルム５５が入射端面５１ｄと平行に配置されている。この拡散フィルム５５は、本発明の面光源装置の拡散板として機能する。更に、隔壁５と拡散フィルム５５との間に、図７および図８の第３実施形態のものと同様な光偏向素子を配置しても良い。前記光偏向素子は、拡散フィルム５５と平行に配置することが好ましい。

このような本実施形態の端面光源装置５０’において、各ＬＥＤ５２から放射状に出射された光は隔室２’内で隔壁面による反射を含む多重反射を受けるので、拡散フィルム５５での輝度均一性が良好である。この端面光源装置から発せられる光が、導光板５１の入射端面５１ｄに入射し、導光板５１内へと導入され、該導光板内を伝搬し、最終的には出射面５１ａから出射する。

ここで、ＬＥＤ光源５２から出射された光が、隔壁内で均一な光に整えられてから、導光板５１の入射端面５１ｄに入射されるため、出射面５１ａの特に導光板入射端面５１ｄの近傍の領域における輝線、暗線および目玉欠陥（ＬＥＤに対応する部分がとくに明るくなる現象）の発生が抑制され、かくして面光源品位が改善され、輝度均一性の良好な面光源装置を得ることができる。

本実施形態では端面光源装置５０’において一次光源たるＬＥＤ光源５２が一列に配列されているが、本発明においては、導光板入射端面５１ｄの幅に応じて、端面光源装置５０’における一次光源配列すなわち隔室配列を２列以上とすることも可能である。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含される。

例えば、配置されるＬＥＤ光源およびＬＥＤチップの個数や配置は、前述の各実施形態に記載されたものに限らず、面光源装置の大きさや、ＬＥＤモジュールなどを勘案して任意に設定できる。また、ＬＥＤモジュールの設置数や配置も同様に、任意に設定できる。

以上の実施形態では、複数色の組み合わせを用いたＬＥＤ光源は、赤色、緑色および青色の光を発生するように構成されているが、これに限らず、波長が互いに異なる光を発生するものの組み合わせであれば、その波長は任意である。また、複数色の組み合わせを用いたＬＥＤ光源は、３種類の波長の光を発生するものに限らず、少なくとも互いに異なる２種類の波長の光を発生するものの組み合わせであればよい。

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

（実施例１）
以下のようにして、第１実施形態に属する面光源装置を作製した。

本実施例では、ＬＥＤ光源として、白色の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、出射面の法線方向に対して±８０°の光出射光分布を有するランバーシャン出射タイプのもの（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｌｕｍｉｌｅｄｓ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ社のＬＵＸＥＯＮ−ＬＸＨＬ−ＰＷ０１）を用いた。

ＬＥＤ光源を配置する基板として、寸法が約４０ｍｍ×４０ｍｍ×２（ｔ）ｍｍのアルミニウム基板を用い、基板上の中央にＬＥＤ光源１個を配置した。

ＬＥＤ光源を配置した基板は、ＬＥＤ光源のピッチ距離Ｌ＝４０ｍｍで縦横に３個×３個（計９個配置）配列した。ここで、面光源装置の全開口面寸法は、縦１２０ｍｍ×横１２０ｍｍであった。

また、ＬＥＤ光源を擁する基板の背面には、アルミニウム製の放熱フィンをシリコン伝熱シート（北川工業（株）製品、シリコン熱伝導シート 品番；４３０−６５１０）を介して取り付けた。

基板の上方には、寸法が１２０×１２０ｍｍの反射板（ツジデン製ＲＦ１８８、厚み１８８μｍ、波長６００ｎｍの光の分光反射率９５．５％）を配置した。ここで、反射板には、ＬＥＤ光源に対応する位置に直径約６．５ｍｍの円形の開口部を設けた。

続いて、反射板の直上に、隔壁を配置した。隔壁として、光拡散反射シート（ツジデン製ＲＦ１８８、厚み１８８μｍ、波長６００ｎｍの光の分光反射率９５．５％）を用いた。これを、開口面が４０ｍｍ角の正方形で、高さＨ＝２０ｍｍの正方形枠に形成し、この正方形枠を、縦３列および横３列で貼り合わせた。隔壁は、ＬＥＤ光源が隔室開口面の中心に位置するように配置した。よってＬＥＤ光源は、縦３列および横３列の計９個の隔室内に配置された。

隔壁上部先端の上方には、厚さ２ｍｍのアクリル製拡散板（三菱レイヨン製、商品名アクリライトＮＡ８８、透過率６３％、ヘイズ９０％）を、配置した。

なお、拡散板の寸法は、縦横が約１２５×１２５ｍｍであり、拡散板の端より内方５ｍｍに黒色のテープを貼り、額縁とした。よって面光源装置の全開口面寸法は、縦横が約１１５×１１５ｍｍの正方形であった。

続いて、拡散板の上方には、拡散板と同一サイズの拡散フィルム（キモト製品、ライトアップＤＸ１００）およびプリズムシート（住友スリーエム製品、ＢＥＦ−III）の順に重ねて１枚ずつ配置して、面光源装置を形成した。

本実施例において面光源装置のトータル厚み（反射板から拡散板上方までの距離）は約２３ｍｍであった。

(実施例２)
表１に記載の隔壁高さＨ、および隔壁から拡散板までの距離Ｄに変更した点を除いて実施例１と同様に面光源装置を形成した。

(実施例３〜実施例４)
ＬＥＤ光源の種類を表１に記載のサイドエミッター出射タイプ（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｌｕｍｉｌｅｄｓ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ社のＬＵＸＥＯＮ−ＬＸＨＬ−ＤＷ０１）に変更した点、さらに隔壁高さＨおよび隔壁から拡散板までの距離Ｄを変更した点を除いて実施例１と同様に面光源装置を形成した。

(実施例５〜実施例８)
面光源装置の開口寸法は変えずに、ＬＥＤ光源のピッチ距離を６０ｍｍに変更し、縦横に２個×２個（計４個配列）配列した点、さらに表１に記載の隔壁高さＨ、および隔壁から拡散板までの距離Ｄに変更した点を除いて実施例３と同様に面光源装置を形成した。

（実施例９）
隔壁と拡散板との間に光偏向素子を配置した点、さらに表１に記載の隔壁高さＨ、および隔壁から拡散板までの距離Ｄに変更した点を除いて実施例１と同様に面光源装置を形成した。

ここで、光偏向素子は、第３実施形態記載の頂角９０°、Ｌ＝３０μｍの三角錐を配列したコーナーキューブレンズシートを、縦横が約１２５×１２５ｍｍの寸法でレンズ面を上方に向けて配置した。

（実施例１０〜実施例１１）
隔壁と拡散板との間に光偏向素子を配置した点、さらに表１に記載の隔壁高さＨ、および隔壁から拡散板までの距離Ｄに変更した点を除いて実施例５と同様に面光源装置を形成した。

ここで、光偏向素子は、実施例９のコーナーキューブレンズシートを同様に配置した。

（実施例１２）
隔壁上部に深さ１０ｍｍ、半径２５ｍｍ、弦の長さ４０ｍｍの円弧形状の切り欠き凹部を形成している点を除いて、実施例４と同様に面光源装置を形成した。

（実施例１３）
隔壁と拡散板との間に光偏向素子を配置した点を除いて、実施例１２と同様に面光源装置を形成した。

ここで、光偏向素子は、実施例９記載のコーナーキューブレンズシートを同様に配置した。

（比較例１〜２）
隔壁を形成しない点、および表２に記載の隔壁から拡散板までの距離Ｄに変更した点を除いて実施例１と同様に面光源装置を形成した。

（比較例３〜比較例４）
隔壁を形成しない点、および面光源装置の開口寸法は変えずに、ＬＥＤ光源のピッチ距離を６０ｍｍに変更し、縦横に２個×２個（計４個配列）配列した点、さらに表２に記載のＬＥＤ光源種類、および隔壁から拡散板までの距離Ｄを変更した点を除いて比較例１と同様に面光源装置を形成した。

[評価]
上記実施例および比較例で得た面光源装置を、以下のようにして評価した。

ＬＥＤ光源には、３００ｍＡの電流を通電し、ＬＥＤ光源点灯後、２０分間安定するまで放置した。２０分経過後の輝度分布を、輝度計：ＰｒｏＭｅｔｒｉｃ−１４００（米国Ｒａｄｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇ社製品）にて測定した。輝度計と面光源装置上面との距離は６００ｍｍに設定した。

得られた面内輝度分布データより、面光源装置の中央ライン輝度の平均輝度および標準偏差（面内における輝度バラツキすなわち明暗ムラ）を算出した。結果を表１及び表２に示す。

比較例１および比較例３の面光源装置は、標準偏差が大きく、輝度分布が不均一で輝度均整度に劣るものであった。

比較例２および比較例４の面光源装置は、輝度均整度に優れるが、面光源装置のトータル厚みが厚いものであった。

実施例１〜実施例４の面光源装置は、比較例１に比較して標準偏差が小さく、輝度均整度に優れたものであった。特に実施例１の面光源装置は、比較例２の面光源装置に比較して輝度は高く、面光源装置のトータル厚みが薄く、輝度均一性に優れたものであった。

実施例５〜実施例７の面光源装置に関しても、比較例３の面光源装置に比較して標準偏差が小さく、輝度均整度に優れたものであった。さらに比較例４の面光源装置に比較して、輝度は低下するものの、面光源装置のトータル厚みが薄く、輝度均一性に優れたものであった。

実施例８および実施例９の面光源装置は、実施例１および実施例２の面光源装置に比較して、輝度均整度がより向上した。

また、実施例１０および実施例１１の面光源装置も上記同様に実施例６および実施例７の面光源装置に比較して、輝度均整度がより向上した。

実施例１２の面光源装置は、実施例４の面光源装置に比較して、輝度および輝度均整度に優れたものであった。

実施例１３の面光源装置は、実施例４の面光源装置に比較して、輝度均整度がより向上した。

本発明の第１実施形態の面光源装置の断面図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態の面光源装置の断面図である。 図３のIV−IV線に沿った断面図である。 隔壁により区画される４つの隔室内にそれぞれ一次光源を配置したモデルを上方から見た図である。 図５のVI−VI線に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態の面光源装置の断面図である。 図７のVIII−VIII線に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態における光偏向素子の拡大平面図である。 本発明の第４実施形態の面光源装置の断面図である。 図１０のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 本発明の第５実施形態の面光源装置の断面図である。 図１２のＸIV−ＸIV線に沿った断面図である。 図１２のＸII−ＸII線に沿った断面図である。

符号の説明

１，２０，３０，４０，５０ 面光源装置
２，２１，３２，４２，５２ 一次光源
２’ 隔室
３，５４ 基板
４，５３ 反射板
５ 隔壁
５ａ 切り欠き
６，５５ 拡散板
７ 拡散フィルム
８ プリズムシート
３１，４４ 光偏向素子
５０’ 端面光源装置
５１ 導光板
５１ａ 出射面
５１ｂ 背面
５１ｄ 入射端面

Claims (11)

1. 少なくとも１つの方向に関して配列された複数の一次光源と、
   前記複数の一次光源の発光部より下方に位置する反射板と、
   前記反射板上に位置し、前記複数の一次光源のそれぞれに対応する隔室を形成するように形成され、到来する光の少なくとも一部を反射させる部材からなる隔壁と、
   前記隔壁および隔室の上方に配置された拡散板と、
   を含むことを特徴とする面光源装置。
2. 前記複数の一次光源の配列ピッチ距離Ｌ（ｍｍ）、隔壁の高さＨ（ｍｍ）および隔壁と拡散板との距離Ｄ（ｍｍ）が、以下の式（１）および式（２）
   Ｈ≧０．２５Ｌ＋１０−Ｄ ・・・・ （１）
   ０≦Ｄ≦０．２５Ｌ ・・・・ （２）
   を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
3. 前記隔壁と前記拡散板との間に光偏向素子を１枚以上配置してなることを特徴とする、請求項１乃至請求項２の何れか一項に記載の面光源装置。
4. 前記隔壁は、前記隔室の少なくとも１組の互いに隣接するもの同士の間において、上部に切欠きが形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の面光源装置。
5. 前記隔室の上方に形成される隔室開口の形状は、正方形、長方形または六角形であることを特徴とする、請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の面光源装置。
6. 前記複数の一次光源は少なくとも２つの方向に関して配列されており、前記隔壁は格子状に形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の面光源装置。
7. 前記複数の一次光源のそれぞれは、少なくとも１つの発光ダイオードからなることを特徴とする、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の面光源装置。
8. 前記複数の一次光源のそれぞれは、少なくとも１つの冷陰極管からなることを特徴とする、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の面光源装置。
9. 前記拡散板の上方に拡散フィルムが配置されており、該拡散フィルムの上方に光偏向素子が配置されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の面光源装置。
10. 入射端面と出射面とを有し、前記入射端面を介して導入された光を導光し前記出射面から出射させる導光板と、
    該導光板の入射端面に隣接して配置された、請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の面光源装置からなる端面光源装置と、
    を含み、
    前記端面光源装置から発せられる光を前記導光体の入射端面に入射させるようにしてなることを特徴とする面光源装置。
11. 前記導光板の出射面の上方に拡散フィルムが配置されており、該拡散フィルムの上方に光偏向素子が配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の面光源装置。

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