WO2012144409A1 - 照明装置および表示装置 - Google Patents

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WO2012144409A1
WO2012144409A1 PCT/JP2012/060005 JP2012060005W WO2012144409A1 WO 2012144409 A1 WO2012144409 A1 WO 2012144409A1 JP 2012060005 W JP2012060005 W JP 2012060005W WO 2012144409 A1 WO2012144409 A1 WO 2012144409A1
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light
light guide
incident
inclined surface
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龍三 結城
壮史 石田
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
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    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide

Definitions

  • the present invention relates to an illuminating device and a display device, and more particularly to an illuminating device equipped with a light guide member for guiding light and a display device including the illuminating device.
  • a backlight unit (illumination device) that supplies light to the liquid crystal display panel is usually also mounted.
  • the backlight unit is preferably configured to generate planar light that spreads over the entire area of the planar liquid crystal display panel. Therefore, the backlight unit mounted on the liquid crystal display device may include a light guide plate (light guide member) for mixing the light of the built-in light source with a high degree.
  • an edge light (side light) type backlight unit is known as a backlight unit including a light guide plate.
  • An edge-light type backlight unit generally has a configuration in which a light source such as an LED (Light Emitting Diode) is disposed on a side surface of a light guide plate.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode)
  • the backlight unit having such a configuration the light emitted from the light source enters the light guide plate from the side surface of the light guide plate, and the incident light is guided inside the light guide plate to the liquid crystal display panel side. Released.
  • edge light type backlight unit when a point light source such as an LED is used as the light source, it is difficult to make light uniformly incident on a wide light guide plate. For this reason, luminance unevenness easily occurs in a backlight unit using an LED as a light source.
  • Patent Document 1 describes an illuminating device in which a trapezoidal shape is protruded at a position corresponding to a point light source on a light guide plate, and a symmetrical triangular shape or a trapezoidal through hole is provided in the trapezoidal shape. ing.
  • the light incident on the light guide plate is spread left and right by reflecting the light from the light source at the protruding trapezoidal side surface and the side surface of the through hole. Thereby, uniform emitted light is obtained.
  • the conventional illumination device since the light emitted from the light guide plate passes through a plurality of optical sheets, there is a disadvantage that light loss occurs when the light passes through each optical sheet. For this reason, since the loss of light increases, there also exists a problem that the utilization efficiency of light falls.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a lighting device capable of improving light use efficiency and luminance while suppressing luminance unevenness. And providing a display device.
  • Another object of the present invention is to provide an illumination device and a display device that can be reduced in thickness and cost.
  • the illumination device of the present invention includes a light source and a light guide member that guides light from the light source.
  • the light guide member is a light guide that receives light from the light source, a low refractive index layer that is provided on the back surface of the light guide without an air layer, and has a smaller refractive index than the light guide, And an inclined surface inclined with respect to the optical axis of the light from the light source.
  • a plurality of first reflectors for gradually decreasing the incident angle of light from the light source with respect to the back surface of the light guide is provided on the front surface side or the back surface of the light guide.
  • the back surface of the light guide member there are provided a plurality of second reflecting portions that totally reflect light from the light source forward at the interface between the back surface of the light guide member and the air layer. Further, the inclined surface is configured to reflect incident light in a direction approaching the optical axis.
  • the plurality of first reflecting portions that gradually reduce the incident angle of light from the light source with respect to the back surface of the light guide are provided on the front surface side or the back surface of the light guide, and the light guide member is guided on the back surface of the light guide member.
  • a plurality of second reflecting portions are provided that totally reflect light from the light source forward at the interface between the back surface of the optical member and the air layer. The light from the light source is guided while being repeatedly reflected between the front side portion and the back surface of the light guide, and the incident angle of the light with respect to the back surface of the light guide gradually decreases.
  • the incident angle of the light with respect to the back surface of a light guide becomes smaller than the critical angle of a light guide and a low refractive index layer
  • the light from a light source injects into a low refractive index layer. Therefore, the light incident on the low refractive index layer has a small light spread angle, and the light spread angle reflected at the interface between the back surface of the light guide member and the air layer is also small.
  • emitted from a light guide member can be made small, a condensing characteristic can be improved.
  • the luminance can be improved.
  • the lighting device can be thinned and the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the optical sheet is not provided, there is no loss of light when passing through the optical sheet, so that the light use efficiency can be improved.
  • the light from the light source is guided while being repeatedly reflected between the front surface portion and the back surface of the light guide.
  • the light incident angle with respect to the back surface of the light guide decreases as the distance from the surface decreases. For this reason, as the distance from the light source increases, the light from the light source easily enters the low refractive index layer. For this reason, the amount of light incident on the low refractive index layer can be made uniform between a portion close to the light source and a large amount of light (light flux) and a portion far from the light source and a small amount of light (light flux). As a result, light can be uniformly emitted from the light guide member. In addition, the luminance can be made uniform.
  • the second reflecting portion be provided on substantially the entire back surface of the light guide member because light can be emitted more uniformly from substantially the entire light emission region of the light guide member.
  • the plurality of second reflecting portions have a function of totally reflecting light from the light source, light incident on the low refractive index layer from the light guide is emitted from the back surface of the light guide member, and light loss occurs. Can be suppressed.
  • the second reflection part totally reflects light, absorption of light by the second reflection part is suppressed. Thereby, the utilization efficiency of light can be improved more.
  • the light guide member is configured to include the light guide and the low refractive index layer, and the first reflection unit and the second reflection unit are provided.
  • a V-shaped bright line (V-shaped bright line) is likely to be generated in the vicinity of the incident portion (near the light incident portion) of the light guide member.
  • the illumination quality in the vicinity of the incident portion may be deteriorated.
  • the inventors of the present application have made extensive studies, and as a result, the V-shaped bright line has an inclined surface that reflects incident light in a direction approaching the optical axis due to the angular distribution of incident light, etc. It has been found that the V-shaped bright line can be suppressed by providing it on the surface.
  • the light guide member by providing the light guide member with an inclined surface inclined with respect to the optical axis of the light from the light source, incident light is reflected by the inclined surface in a direction approaching the optical axis. Thereby, the light of the angular distribution that becomes the V-shaped bright line can be changed to the angular distribution that does not become the V-shaped bright line. Therefore, since generation
  • the light guide member has an incident surface on which light from the light source is incident, and the inclined surface is formed to extend in a direction inclined with respect to the optical axis from the incident surface. Is preferred. If comprised in this way, since generation
  • the inclined surface is configured to include a first inclined surface and a second inclined surface that are line-symmetric with respect to the optical axis. If comprised in this way, since generation
  • the light guide member has a convex portion protruding toward the light source, the convex portion is formed in a trapezoidal shape when seen in a plan view, and the hypotenuse of the trapezoidal convex portion is inclined. It is preferable that it is a surface. If comprised in this way, since an inclined surface can be easily formed in a light guide member, generation
  • a cut portion may be formed at the light source side end of the light guide member, and the cut surface may be used to form an inclined surface that reflects incident light in a direction approaching the optical axis.
  • the width of the incident surface on which light from the light source is incident is larger than the width of the light emitting portion of the light source. If comprised in this way, the light of the angular distribution used as a V-shaped bright line can be effectively incident on an inclined surface. Thereby, it is possible to effectively change the light having an angular distribution that becomes a V-shaped bright line to the angular distribution that does not become a V-shaped bright line by reflecting the light with an inclined surface.
  • reflection processing may be performed on the outer surface side of the inclined surface. If comprised in this way, reflection of the light in an inclined surface can be improved.
  • reflection processing for example, mirror processing can be cited.
  • the inclined surface has an inclination angle so that the reflected light is parallel to the optical axis. If comprised in this way, generation
  • the front surface and the back surface of the light guide can be formed to be substantially parallel to each other.
  • the display device of the present invention includes the illumination device having the above-described configuration and a display panel that receives light from the illumination device. With this configuration, a thin display device with high luminance and reduced luminance unevenness can be obtained at low cost.
  • the present invention it is possible to easily obtain an illuminating device and a display device capable of improving light utilization efficiency and luminance while suppressing luminance unevenness.
  • 1 is a side view of a liquid crystal display device including a backlight unit according to a first embodiment of the present invention. It is the perspective view which showed typically the backlight unit by 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing which showed typically the backlight unit by 1st Embodiment of this invention, and is also an optical path figure which showed the optical path of light. It is the expanded sectional view which showed the structure of the light-projection surface of the light guide of the backlight unit by 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing which showed typically the backlight unit by 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 30 is a plan view showing another example of the second embodiment. It is the top view which showed a part of backlight unit by 3rd Embodiment of this invention. It is the top view which expanded and showed a part of FIG. It is the top view (figure for demonstrating the formation area of the prism which diffuses light to a horizontal direction) which showed a part of backlight unit by the 1st modification of this invention.
  • FIG. 30 is a plan view showing another example of the second embodiment. It is the top view which showed a part of backlight unit by 3rd Embodiment of this invention. It is the top view which expanded and showed a part of FIG. It is the top view (figure for demonstrating the formation area of the prism which diffuses light to a horizontal direction) which showed a part of backlight unit by the 1st modification of this invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing a part of a backlight unit according to a second modification of the present invention (a diagram for explaining a prism forming region for diffusing light in a lateral direction). It is sectional drawing which showed typically the backlight unit by the 3rd modification of this invention. It is sectional drawing which showed typically the backlight unit by the 4th modification of this invention. It is sectional drawing which showed typically the backlight unit by the 5th modification of this invention. It is sectional drawing which showed typically the backlight unit by the 6th modification of this invention. It is sectional drawing for demonstrating the other manufacturing process of the light-guide plate of a backlight unit. It is sectional drawing for demonstrating the other manufacturing process of the light-guide plate of a backlight unit. It is sectional drawing for demonstrating the other manufacturing process of the light-guide plate of a backlight unit. It is sectional drawing for demonstrating the other manufacturing process of the light-guide plate of a backlight unit.
  • FIG. 1 is a side view of a liquid crystal display device including a backlight unit according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the backlight unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view schematically showing the backlight unit according to the first embodiment of the present invention.
  • 4 to 20 are views for explaining the backlight unit according to the first embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal display panel 10, a backlight unit 20 disposed on the back side of the liquid crystal display panel 10, and the liquid crystal display panel 10 and the backlight unit 20. And a frame (not shown).
  • the liquid crystal display device 1 is an example of the “display device” in the present invention
  • the liquid crystal display panel 10 is an example of the “display panel” in the present invention
  • the backlight unit 20 is an example of the “lighting device” in the present invention.
  • an active matrix substrate 11 including a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) and an opposite substrate 12 facing the active matrix substrate 11 are bonded to each other with a sealing material (not shown). It is constituted by.
  • a liquid crystal (not shown) is injected into the gap between the substrates 11 and 12.
  • a polarizing film 13 is attached to each of the light receiving surface side of the active matrix substrate 11 and the light emitting surface side of the counter substrate 12.
  • the liquid crystal display panel 10 configured in this manner displays an image by using a change in transmittance caused by the tilt of liquid crystal molecules.
  • the backlight unit 20 is an edge light type backlight unit. As shown in FIGS. 1 and 2, the backlight unit 20 includes an LED 21 as a light source and a light guide plate 22 that guides light from the LED 21.
  • the backlight unit 20 includes a plurality of the LEDs 21, and the plurality of LEDs 21 are arranged in the A direction (for example, the width direction of the light guide plate 22: see FIG. 2).
  • the light guide plate 22 is an example of the “light guide member” in the present invention.
  • an optical sheet such as a condenser lens is not provided between the light guide plate 22 of the backlight unit 20 and the liquid crystal display panel 10.
  • the light guide plate 22 is made of a single plate-like member.
  • the light guide plate 22 includes a light guide 23 having a light incident surface 23 a on which light from the LED 21 is incident, and a low refractive index layer 24 having a refractive index smaller than that of the light guide 23. Yes.
  • the refractive index (n1) of the light guide 23 is preferably 1.42 or more, more preferably 1.59 to 1.65.
  • the refractive index (n2) of the low refractive index layer 24 is preferably less than 1.42, more preferably 1.10 to 1.35. Further, it is preferable that a relationship of n1 / n2> 1.18 is established between the refractive index (n1) of the light guide 23 and the refractive index (n2) of the low refractive index layer 24.
  • the light guide 23 constituting the light guide plate 22 is made of a transparent resin material such as acrylic or polycarbonate. If the light guide 23 is made of acrylic or the like, the refractive index of the light guide 23 can be about 1.49. If the light guide 23 is made of polycarbonate or the like, the refractive index of the light guide 23 can be about 1.59. In addition, when the light guide 23 is comprised from an acryl, translucency can be improved more compared with the case where the light guide 23 is comprised from a polycarbonate.
  • the light guide 23 is formed in a substantially rectangular parallelepiped. That is, the light guide 23 is formed such that the light emitting surface 23b and the back surface 23c are substantially parallel.
  • the light incident surface (incident surface) 23 a of the light guide 23 is disposed substantially parallel to the light emitting surface of the LED 21.
  • the low refractive index layer 24 is integrally formed on the back surface 23c of the light guide 23 without an air layer or the like.
  • the low refractive index layer 24 has a thickness of about 10 ⁇ m to about 50 ⁇ m, for example.
  • the low refractive index layer 24 is made of a transparent resin material having a refractive index lower than that of the light guide 23.
  • a resin material include resins containing hollow particles such as fluorine-based acrylates and nano-sized inorganic fillers. If the low refractive index layer 24 is made of fluorine-based acrylate or the like, the refractive index of the low refractive index layer 24 can be about 1.35. In addition, if the low refractive index layer 24 is made of a resin containing hollow particles such as nano-sized inorganic filler, the refractive index of the low refractive index layer 24 can be 1.30 or less.
  • a plurality of prisms 23 e that gradually reduce the incident angle of light from the LED 21 with respect to the back surface 23 c of the light guide 23 on the light exit surface 23 b of the light guide 23.
  • the light emitting surface 23b of the light guide 23 has a plurality of plane portions along the normal direction (the B direction (direction orthogonal to the A direction)) of the light incident surface 23a of the light guide 23.
  • 23d and a plurality of concave prisms 23e are alternately formed. That is, the flat surface portion 23d is formed between the prisms 23e adjacent to each other in the B direction (for example, the length direction of the light guide plate 22).
  • the plane portion 23d and the prism 23e are formed so as to extend in the A direction (see FIG. 2).
  • the prism 23e is an example of the “first reflecting portion” in the present invention.
  • the flat portion 23d is formed in the same plane as the light emitting surface 23b, and is formed substantially parallel to the back surface 23c. As shown in FIG. 4, the flat portion 23d is formed to have a predetermined width W1 in the B direction.
  • the concave prism 23e is formed by an inclined surface 23f that is inclined with respect to the flat surface portion 23d (light emitting surface 23b) and a vertical surface 23g that is substantially perpendicular to the flat surface portion 23d (light emitting surface 23b).
  • the inclined surface 23 f is formed so as to approach the back surface 23 c as the distance from the LED 21 increases. Thereby, as described later, the light emitted from the LED 21 is repeatedly reflected between the inclined surface 23f (prism 23e) of the light guide 23 and the back surface 23c, so that the incident angle of the light guide 23 with respect to the back surface 23c is increased. Gradually get smaller.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the inclined surface 23f with respect to the flat portion 23d is preferably an angle of 5 ° or less, more preferably an angle of 0.1 ° to 3.0 °.
  • the inclined surface 23f (prism 23e) is formed to have a predetermined width W2 in the B direction.
  • the width W2 of the inclined surface 23f (prism 23e) in the B direction is preferably 0.25 mm or less, and more preferably 0.01 mm to 0.10 mm.
  • the width W1 in the B direction of the flat surface portion 23d, the inclination angle ⁇ 1 of the inclined surface 23f, the width W2 in the B direction of the inclined surface 23f (prism 23e), and the pitch P1 in the B direction of the inclined surface 23f (prism 23e) are as follows. It may be constant regardless of the distance from the LED 21.
  • a plurality of planar portions 23h and a plurality of concave prisms 23i are alternately formed along the A direction on the light emitting surface 23b of the light guide 23.
  • a flat portion 23h is formed between the prisms 23i adjacent to each other along the A direction.
  • the flat portion 23h and the prism 23i are formed so as to extend in the normal direction (B direction) of the light incident surface 23a of the light guide 23, respectively.
  • the flat portion 23h is formed in the same plane as the light emitting surface 23b.
  • the planar portion 23h is formed to have a predetermined width W3 in the A direction.
  • the concave prism 23i is formed by a pair of inclined surfaces 23j inclined with respect to the flat portion 23h (light emitting surface 23b). That is, the concave prism 23i is formed so that its cross section has a triangular shape.
  • An angle (vertical angle of the prism 23i) ⁇ 2 formed by the pair of inclined surfaces 23j is preferably about 120 ° to about 140 °.
  • the pair of inclined surfaces 23j are formed to have a predetermined width W4 in the A direction.
  • the width W4 in the A direction of the pair of inclined surfaces 23j (prisms 23i) is preferably about 0.1 mm or less, more preferably about 0.010 mm to about 0.030 mm.
  • the prisms 23 i are preferably formed in the same shape, the same size, and the same pitch regardless of the formation position in the plane of the light guide 23. That is, the width W3 in the A direction of the plane portion 23h, the angle formed by the pair of inclined surfaces 23j (vertical angle of the prism 23i) ⁇ 2, the width W4 in the A direction of the pair of inclined surfaces 23j (prism 23i), and the pair of inclinations It is preferable that the pitch P2 in the A direction of the surface 23j (prism 23i) is formed to be constant.
  • the prism 23i is formed on the same surface as the prism 23e so as to overlap the prism 23e.
  • the prism 23i has a function of diffusing light in the lateral direction (A direction).
  • the occupation area ratio of the prism 23i to the prism 23e is preferably 50% or more.
  • a plurality of concave prisms 24b are formed on the back surface 24a of the low refractive index layer 24 (the back surface of the light guide plate 22).
  • the prism 24b is formed at least over the entire light emission region 22a (see FIG. 1) of the light guide plate 22.
  • the prism 24b is formed to extend in the A direction (see FIG. 2). Further, the light emission region 22 a of the light guide plate 22 is arranged so as to correspond to the display region of the liquid crystal display panel 10.
  • the prism 24b is an example of the “second reflecting portion” in the present invention.
  • the concave prism 24b is formed by an inclined surface 24c inclined with respect to the back surface 24a and a vertical surface 24d perpendicular to the back surface 24a.
  • the inclined surface 24c is not a curved surface but a flat surface.
  • the inclined surface 24c is formed so as to approach the light guide 23 as it is away from the LED 21.
  • the inclination angle ⁇ 3 of the inclined surface 24c with respect to the back surface 24a is preferably about 40 ° to about 50 °. That is, the angle formed between the inclined surface 24c and the vertical surface 24d is preferably about 50 ° to about 40 °.
  • the inclined surface 24c (prism 24b) is formed to have a predetermined width W5 in the B direction.
  • the width W5 in the B direction of the inclined surface 24c (prism 24b) is about 0.1 mm or less, and preferably about 0.010 mm to about 0.025 mm.
  • the inclined surfaces 24c are arranged in the B direction at a pitch P3 having the same size as the width W5. That is, the plurality of prisms 24b are continuously formed in the B direction without any gap, and no flat surface portion is provided between the prisms 24b and 24b.
  • the prisms 24b have the same shape, the same size, and the same pitch on almost the entire back surface 24a of the low refractive index layer 24 regardless of the formation position in the plane of the low refractive index layer 24. It may be formed. In this way, if the prisms 24b are formed in the same shape, the same size, and the same pitch, it is possible to prevent the light condensing characteristics from being different in the plane of the low refractive index layer 24. Is possible. Thereby, the luminance of the liquid crystal display panel 10 can be made uniform.
  • the prism 24b has a function of totally reflecting light from the LED 21 forward at the interface between the light guide plate 22 and the air layer.
  • V-shaped bright line (V-shaped bright line) is likely to be generated in a region near the light incident surface 23a of the light guide plate 22 (near the light incident portion). If such a V-shaped bright line is generated, the illumination quality in the vicinity of the light incident surface 23a may be deteriorated.
  • FIG.2 and FIG.7 it inclines at a predetermined angle with respect to the optical axis O (refer FIG. 8) of the light from LED21 in the edge part by the side of LED21 in the light-guide plate 22.
  • FIG. A pair of inclined surfaces 30 are formed.
  • the inclined surfaces 31 and 32 are examples of the “first inclined surface” and the “second inclined surface” in the present invention, respectively.
  • a convex portion 30 a that protrudes toward the LED 21 is formed integrally with the light guide plate 22 at an end portion of the light guide plate 22 on the LED 21 side.
  • the convex portion 30 a is formed in a trapezoidal shape when seen in a plan view, and the inclined side of the trapezoidal shape is an inclined surface 30. That is, a trapezoidal prism 30 a including an inclined surface 30 is formed at the end of the light guide plate 22.
  • the pair of inclined surfaces 30 (slanted sides) are line symmetric with respect to the optical axis O as shown in FIG.
  • the inclined surface 30 is formed substantially perpendicular to the light emitting surface 23b or the back surface 23c of the light guide 23.
  • the inclined surface 30 is formed so as to extend from the light incident surface 23a in a direction inclined with respect to the optical axis O.
  • the light incident surface 23 a of the light guide plate 22 is provided on the trapezoidal convex portion 30 a, and the light incident from the light incident surface 23 a is reflected by the inclined surface 30.
  • the inclined surface 30 is formed so as to reflect the light R2 incident on the light guide plate 22 from the LED 21 in a direction approaching the optical axis O (a direction in which an angle formed with the optical axis O is reduced). That is, the inclined surface 30 reflects the light R2 emitted in the V-shaped bright line direction and changes the angular distribution of light in the horizontal direction (lateral direction).
  • the width W6 in the A direction of the light incident surface 23a is preferably configured to be larger than the width W7 of the LED 21. If comprised in this way, it will become possible to make the light from LED21 inject into the light-guide plate 22 from the light-incidence surface 23a effectively. If the width W6 of the light incident surface 23a is larger than the width of the light emitting portion of the LED 21, the same effect as described above can be obtained.
  • the protrusion amount of the convex portion 30a (distance L1 from the light incident surface 23a to the end surface 28) is set to a length at which almost all of the light R1 emitted in the V-shaped bright line direction is incident on the inclined surface 30. It is preferable.
  • the distance L1 can be about 2 mm to 3.5 mm (for example, about 3 mm), for example.
  • the angle ⁇ of the inclined surface 30 with respect to the light incident surface 23a is preferably set to an angle at which almost all of the light R1 emitted in the V-shaped bright line direction is incident on the inclined surface 30. In this case, it is more preferable if the angle is such that the light R1 emitted in the V-shaped bright line direction is reflected so as to be parallel to the optical axis O.
  • the V-shaped bright line is about 39 ° with respect to the optical axis O. Appears in the direction.
  • the width W7 of the LED 21 is about 2.2 mm and the width W6 of the light incident surface 23a is about 3 mm
  • the distance L1 from the light incident surface 23a to the end surface 28 is about 3 mm
  • the inclined surface 30 with respect to the light incident surface 23a is When the angle ⁇ is about 80 °, almost all of the light R1 emitted in the V-shaped bright line direction from the center of the light incident surface 23a to the light guide plate 22 is incident on the inclined surface 30.
  • the formation region 123i of the prism 23i extends to the trapezoidal prism 30a (the inclined surface 30) (up to the end surface 28).
  • the light emitted from the LED 21 has the highest intensity in the front direction (B direction) of the LED 21 and has a spread of ⁇ 90 ° in the A direction and the C direction with respect to the front direction (B direction).
  • the light emitted from the LED 21 is refracted when entering the light incident surface 23a of the light guide 23 (light guide plate 22), and is in the A direction and the C direction with respect to the front direction (B direction).
  • the spread becomes ⁇ ⁇ 1.
  • the back surface 23c the light guide 23 and the light guide 23. At the interface with the low refractive index layer 24), the light is totally reflected on the light emitting surface 23b side.
  • the light emitted from the LED 21 is repeatedly reflected between the prism 23e (light emitting surface 23b) of the light guide 23 and the back surface 23c, so that the incident angle with respect to the back surface 23c of the light guide 23 gradually increases. And is incident on the low refractive index layer 24.
  • the light emitted from the LED 21 is repeatedly reflected between the prism 23e and the back surface 23c of the light guide 23, whereby the incident angle with respect to the back surface 23c of the light guide 23 is reduced by about ⁇ 1 ⁇ 2. For this reason, the spread angle in the B direction of light incident on the low refractive index layer 24 is about ⁇ 1 ⁇ 2 or less.
  • the light Q5 traveling toward the back surface 23c of the light guide 23 is similarly the back surface 23c of the light guide 23 and the prism 23e (light emission).
  • the light is incident on the low-refractive index layer 24 by repeated reflection with the surface 23b).
  • substantially all of the light incident on the low refractive index layer 24 is forward (liquid crystal display panel) on the inclined surface 24c of the prism 24b (the interface between the inclined surface 24c of the prism 24b and the air layer). 10 side) is totally reflected (see broken line arrow) or totally reflected after being transmitted (see broken line arrow). Then, the totally reflected light (see the broken line arrow) again enters the light guide 23 and exits forward (to the liquid crystal display panel 10 side) from the light exit surface 23b (see FIG. 3).
  • the refractive index (n1) of the light guide 23 is 1.42 or more (about 1.59 to about 1.65) and the refractive index of the air layer is about 1, the light guide 23 and the air layer Is smaller than the critical angle between the light guide 23 and the low refractive index layer 24. For this reason, almost no light exits from the light exit surface 23b without passing through the prism 24b of the low refractive index layer 24.
  • the prism 23 i is formed on the front surface 23 b of the light guide 23, a part of the light traveling toward the front surface 23 b of the light guide 23 is The light is diffused (reflected) on both sides in the A direction by the inclined surface 23j of the prism 23i.
  • the light from the LED 21 is incident on the low refractive index layer 24 as described above while being diffused in the A direction.
  • the light R1 emitted in the V-shaped bright line direction out of the light from the LED 21 incident from the light incident surface 23a is caused to approach the optical axis O by the inclined surface 30 (optical axis O).
  • the light R1 having an angular distribution that becomes a V-shaped bright line is changed to the light R2 having an angular distribution that does not become a V-shaped bright line. Therefore, the generation of V-shaped bright lines is suppressed.
  • the light emitted from the LED 21 has a spread of ⁇ 90 ° in the A direction and the C direction with respect to the front direction (B direction) of the LED 21.
  • the light emitted from the LED 21 is refracted when entering the light incident surface 23a of the light guide 23, and the spread in the A direction and the C direction with respect to the B direction becomes ⁇ ⁇ 1 as shown in FIG.
  • the angle ⁇ 1 is a critical angle between the light guide 23 and the air layer.
  • this region is illustrated as a region T1 (hatched region) in FIG.
  • T1 hatchched region
  • the spreading component in the C direction of the light incident on the light guide 23 is ⁇ C
  • the incident angle of the light to the low refractive index layer 24 is ⁇ / 2 ⁇ C.
  • the conditions for the light to enter the low refractive index layer 24 are ⁇ / 2 ⁇ C ⁇ and 0 ⁇ / 2 ⁇ C ⁇ 90. It is done. Further, assuming that the spreading component in the A direction of the light incident on the light guide 23 is ⁇ A , ⁇ A satisfies the following formula (4) from FIG.
  • n1 1.59
  • n2 1.35
  • the possible range of theta A it is possible to suppress 0 ⁇ ⁇ A ⁇ 19.95, and the A-direction of the light spread .
  • the effect of suppressing the spread of light in the A direction is slightly weakened by the prism 23i.
  • the width W3 in the A direction of the flat surface portion 23h is less than or equal to the width W4 in the A direction of the prism 23i.
  • the influence of the flat portion 23h and the prism 23i will be further described.
  • the light reflected by the flat portion 23 h of the light guide 23 is reversed in the direction of the C direction while maintaining the spread in the B direction and the A direction.
  • the light reflected by the prism 23i of the light guide 23 changes the spread component in the C direction and the A direction while maintaining the spread in the B direction.
  • the light in the region T1 that satisfies the above formula (2) is changed when the spread component in the C direction and the A direction is changed by the prism 23i. Is incident on. As a result, it is possible to uniformly emit light that is prevented from spreading in the A direction from the light guide plate 22.
  • V-shaped bright line generated near the light incident surface of the light guide plate 22 will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 5, and FIG. 8 to FIG.
  • V-shaped bright lines are likely to occur near the light incident surface of the light guide plate 22.
  • the inventors of the present application have made various studies on the cause of the occurrence of the V-shaped bright line.
  • FIG. 10 is a diagram showing the angular distribution of light in each region of FIG.
  • the region “1” is located in the V-shaped bright line portion of each of the LEDs 1 and 2, and the region “2” is located in the V-shaped bright line portion of the LED 2.
  • the region “3” and the region “4” are located in a region away from the V-shaped bright line.
  • 10A to 10D show the angular distribution of the light from the LED 1
  • FIGS. 10E to 10H show the angular distribution of the light from the LED 2.
  • FIG. 10A to 10D show the angular distribution of the light from the LED 1
  • FIGS. 10E to 10H show the angular distribution of the light from the LED 2.
  • the light intensity at the angle of the horizontal portion is not observed strongly, but is observed as almost the same light intensity in any angular distribution. . From this, it was observed that the light that becomes the V-shaped emission line is concentrated on the lateral portion of the circumference (the angle of the lateral portion).
  • the V-shaped bright line was caused by the angular distribution of incident light and the like, and the light at the angle of the horizontal portion was a V-shaped bright line. This is considered to be because light of the angle of the horizontal portion is emitted forward from the light emitting surface 23b (see FIG. 5) in the region near the light incident surface 23a.
  • the surface of the light incident surface 23a is affected by the surface roughness of the light incident surface 23a of the light guide plate 22, the influence of the prism 23e (see FIG. 3) and the prism 23i (see FIG. 5) formed on the light emitting surface 23b, and the like.
  • the light of the horizontal portion has an incident angle of light with respect to the back surface 23 c of the light guide 23 that is equal to or smaller than the critical angle between the light guide 23 and the low refractive index layer 24.
  • the light enters the low refractive index layer 24 and is reflected forward by the prism 24b (see FIG. 3). And it is radiate
  • the light in the lateral portion of the circumference (of the hatching region) becomes a V-shaped bright line.
  • FIG. 12 shows the angle distribution in the light guide plate.
  • FIG. 12 (A) shows a state (initial state) before the light of the lateral part of the circumference is reflected by the inclined surface 30 (trapezoidal prism), and
  • FIG. 12 (B) shows the lateral part of the circumference.
  • the state after the partial light is reflected by the inclined surface 30 (after reflection of the inclined surface) is shown.
  • the light in the lateral portion of the circumference is reflected by the inclined surface 30 (see FIG. 8), whereby the angular distribution of the light is changed.
  • the light at the horizontal portion has an incident angle of light with respect to the back surface 23c (see FIG.
  • FIGS. 21 to 27 are views for explaining a manufacturing process of the light guide plate of the backlight unit according to the first embodiment. Next, a method for manufacturing the light guide plate 22 of the backlight unit 20 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the light guide 23 is formed using a thermal imprint method. Specifically, as shown in FIG. 21, a film material 23 k made of a transparent resin is disposed between the upper mold 130 and the lower mold 131. Next, as shown in FIG. 22, the film material 23 k is heated and pressurized by the upper mold 130 and the lower mold 131. Thereby, the film material 23k is formed in a desired shape.
  • the film material 23k is peeled off from the upper mold 130 and the lower mold 131, cooled, and divided into individual pieces, whereby the light guide 23 is obtained as shown in FIG.
  • the roll toe can be formed by forming the light guide 23 using the imprint method using the film material 23k.
  • the light guide 23 can be manufactured by a roll method. Thereby, the manufacturing time can be shortened and the manufacturing cost can be reduced.
  • the low refractive index layer 24 is formed on the back surface 23c of the light guide 23 using an imprint method using UV light (ultraviolet light).
  • a UV curable resin 24e made of a transparent resin is applied on the back surface 23c of the light guide 23.
  • the light emitting surface 23b and the back surface 23c are formed substantially in parallel, so that the UV curable resin 24e can be applied in a uniform film thickness.
  • the light guide 23 and the UV curable resin 24e are arranged on the quartz substrate 132, and the light guide 23 and the UV curable resin 24e are sandwiched between the quartz substrate 132 and the mold 133. Thereafter, the UV curable resin 24e is cured to become the low refractive index layer 24 by irradiating UV light from the quartz substrate 132 side. Thereby, as shown in FIG. 26, the light guide plate 22 including the light guide 23 and the low refractive index layer 24 formed in a desired shape is obtained.
  • the formation of the low refractive index layer 24 may be performed by a roll-to-roll method, and then the light guide plate 22 (the light guide 23 and the low refractive index layer 24) may be divided into pieces.
  • a trapezoidal prism 30a (inclined surface 30) is formed at the end of the light guide plate 22 by press working, laser processing (cutting processing), or the like.
  • the light emitting surface 23b of the light guide 23 is provided with the plurality of prisms 23e that gradually reduce the incident angle of light from the LED 21 with respect to the back surface 23c of the light guide 23.
  • the light from the LED 21 is guided while being repeatedly reflected between the light exit surface 23b and the back surface 23c of the light guide 23, and the incident angle of the light with respect to the back surface 23c of the light guide 23 gradually decreases.
  • the incident angle of light with respect to the back surface 23 c of the light guide 23 becomes smaller than the critical angle between the light guide 23 and the low refractive index layer 24, the light from the LED 21 enters the low refractive index layer 24.
  • the spread angle in the B direction of the light incident on the low refractive index layer 24 becomes small, and the spread angle in the B direction of the light reflected at the interface between the back surface 24a of the low refractive index layer 24 and the air layer also becomes small. . That is, the light condensing characteristic can be improved and the luminance of the liquid crystal display panel 10 can be improved. As a result, since it is not necessary to provide a plurality of optical sheets such as a condensing lens on the light guide plate 22, the backlight unit 20 can be thinned and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • the light from the LED 21 is transmitted between the light exit surface 23b and the back surface 23c of the light guide 23.
  • the light is guided while being repeatedly reflected, and as it moves away from the LED 21, the incident angle with respect to the back surface 23 c of the light guide 23 becomes smaller and becomes easier to enter the low refractive index layer 24.
  • the amount of light incident on the low refractive index layer 24 can be made uniform between the portion near the LED 21 where the amount of light (light flux) is large and the portion far from the LED 21 where the amount of light (light flux) is small.
  • light can be uniformly emitted from the entire light emission region 22a of the light guide plate 22, so that the luminance of the liquid crystal display panel 10 can be made uniform.
  • the plurality of prisms 24b that reflect the light from the LEDs 21 forward are formed on substantially the entire back surface 24a of the low refractive index layer 24 in the light emission region 22a of the light guide plate 22.
  • the light can be uniformly reflected by the plurality of prisms 24b over substantially the entire light emitting region 22a of the light guide plate 22.
  • light can be emitted more uniformly from the entire light emission region 22a of the light guide plate 22, so that it is possible to suppress the occurrence of dot unevenness and to make the luminance of the liquid crystal display panel 10 more uniform. can do.
  • the plurality of prisms 24 b have a function of totally reflecting the light from the LED 21, so that the light incident on the low refractive index layer 24 from the light guide 23 is the back surface of the low refractive index layer 24. Emitting from 24a can be suppressed. Thereby, since it can suppress that the loss of light generate
  • the light guide plate 22 with an inclined surface 30 inclined with respect to the optical axis O of the light from the LED 21, the incident light is reflected by the inclined surface 30 in a direction approaching the optical axis O. .
  • the light of the angular distribution that becomes the V-shaped bright line can be changed to the angular distribution that does not become the V-shaped bright line. Therefore, since generation
  • the backlight unit 20 with high luminance uniformity can be obtained.
  • the light that has been the V-shaped emission line can be used effectively, the light use efficiency and the luminance can be effectively improved.
  • production of a V-shaped bright line can be easily suppressed by forming the inclined surface 30 so that it may extend in the direction inclined with respect to the optical axis O from the light-incidence surface 23a. . Thereby, generation
  • the inclined surface 30 is configured to include a pair of inclined surfaces 31 and 32 that are axisymmetric with respect to the optical axis O, thereby effectively suppressing the generation of V-shaped bright lines. Therefore, the luminance uniformity can be further improved.
  • the trapezoid-shaped convex part 30a (trapezoid prism 30a) which protrudes in LED21 side is formed in the edge part of the light-guide plate 22, and the hypotenuse of this trapezoid-shaped convex part 30a is inclined.
  • the inclined surface 30 (31, 32) can be easily formed on the light guide plate 22. Thereby, generation
  • the light emitting surface 23b and the back surface 23c of the light guide 23 are formed substantially parallel to each other, so that, for example, a wedge-shaped light guide whose back surface is inclined with respect to the light emitting surface is used.
  • the low refractive index layer 24 can be easily formed on the back surface 23 c of the light guide 23.
  • the incident angle of the light from LED21 with respect to the back surface 23c of the light guide 23 is provided by providing the inclined surface 23f inclined with respect to the light-projection surface 23b of the light guide 23 in the prism 23e. Can be made small gradually, easily.
  • the inclined surface 23f is inclined by 5 ° or less (0.1 ° or more and 3 ° or less) with respect to the light emitting surface 23b of the light guide 23, whereby the light is reflected from the prism 23e and the back surface.
  • the incident angle of light with respect to the back surface 23c of the light guide 23 is reduced by 10 ° or less (0.2 ° or more and 6 ° or less). Thereby, the incident angle of the light with respect to the back surface 23c of the light guide 23 can be gradually reduced more easily.
  • the first embodiment it is possible to suppress the light emitted from the light guide 23 from being split by forming the plane portion 23d between the prisms 23e adjacent in the B direction.
  • the light can be reflected more uniformly by the plurality of prisms 24b.
  • Light can be emitted more uniformly from the entire emission region 22a. Thereby, the brightness
  • the plurality of prisms 24b can reflect light more uniformly. Light can be emitted more uniformly from the entire light emission region 22 a of the light guide plate 22.
  • a plurality of prisms 23 i that diffuse light from the LEDs 21 in the A direction are formed on the light emitting surface 23 b of the light guide 23, so that the light is transmitted in the A direction within the light guide 23. Since it can diffuse, the brightness
  • the prism 23i is formed by a pair of inclined surfaces 23j, the light from the LED 21 can be diffused to both sides in the A direction by the pair of inclined surfaces 23j.
  • the brightness of the panel 10 can be made more uniform.
  • the inclination angle of the prism 23i is increased (the apex angle is decreased) by setting the width W3 of the flat portion 23h in the A direction to be equal to or smaller than the width W4 of the prism 23i in the A direction. )be able to. Then, by increasing the inclination angle of the prism 23i (decreasing the apex angle), it is possible to suppress the spread of light in the A direction, so that the light incident on the low refractive index layer 24 is in the A direction. Spreading can be further suppressed, and the light condensing characteristic in the A direction can be further improved.
  • the luminance of the front portion of the LED 21 of the liquid crystal display panel 10 and the luminance of the portion other than the front portion of the LED 21 of the liquid crystal display panel 10 are likely to be different. It is particularly effective to provide a plurality of prisms 23i that diffuse light in the A direction.
  • FIG. 28 is a plan view showing a part of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is an enlarged plan view showing a part of FIG.
  • FIG. 30 is a plan view showing another example of the second embodiment.
  • a backlight unit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • symbol is attached
  • the outer surface side of the inclined surface 30 of the light guide plate 22 is subjected to reflection processing.
  • the outer surface of the inclined surface 30 is mirrored.
  • the reflective layer 50 by reflection processing, such as mirror processing, is formed on the outer surface of the inclined surface 30.
  • the transmitted light component on the inclined surface 30 can be eliminated, and the light utilization efficiency can be further improved.
  • the end surface 28 on the LED 21 side of the light guide plate 22 may be subjected to reflection processing (mirror processing). Further, reflection processing other than mirror processing may be performed on the outer surface of the inclined surface 30.
  • FIG. 31 is a plan view showing a part of a backlight unit according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 32 is an enlarged plan view showing a part of FIG.
  • the backlight unit by 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
  • symbol is attached
  • a cut portion 60 is formed at the end of the light guide plate 22 on the LED 21 side (near the light incident surface 23a).
  • An air interface is formed by the cut portion 60, and an inclined surface 30 that reflects the light R1 from the LED 21 (see FIG. 32) is formed.
  • the cut portion 60 is formed in the light guide plate 22, and the inclined surface 30 is formed by the cut portion 60, thereby facilitating processing of the inclined surface 30.
  • the present invention is not limited thereto, and may be applied to lighting devices other than the backlight unit.
  • the display panel and the display device are shown as examples applied to the liquid crystal display panel and the liquid crystal display device, respectively, but the present invention is not limited to this, and displays other than the liquid crystal display panel and the liquid crystal display device are shown. You may apply to a panel and a display apparatus.
  • the prism formation region for diffusing light in the lateral direction is shown up to the inclined surface (trapezoidal prism), but the present invention is not limited to this, and the prism is not limited to this.
  • the formation region 123i may be, for example, up to the light incident surface 23a (dotted line G1) as shown in FIG. 33, or a predetermined distance L2 (for example, about 2 mm) from the light incident surface 23a as shown in FIG. It is good also to the position (dotted line G2) separated only by.
  • the distance L2 can be optimized depending on the structure, for example, between 0 mm and about 5 mm.
  • the prism which gradually reduces the incident angle of the light from LED with respect to the back surface of a light guide and the prism which diffuses light laterally on the light-projection surface (front surface) of a light guide.
  • the said prism may be formed other than the light-projection surface (front surface) of a light guide.
  • a prism 23e that gradually decreases the incident angle of light from the LED 21 with respect to the back surface 23c of the light guide 23 may be formed on the back surface 23a of the light guide 23. As shown in FIG.
  • a prism 23i that diffuses light in the lateral direction may be formed on the back surface 23c of the light guide 23.
  • both the prism 23e and the prism 23i may be formed on the back surface 23c of the light guide 23, or either one may be formed on the back surface 23c of the light guide 23.
  • the low refractive index layer in the back surface of the light guide was shown in the said embodiment, this invention is not restricted to this,
  • other layers are added to the back surface of a light guide. May be formed. That is, the low refractive index layer may be sandwiched between the light guide and another layer.
  • another layer 25 having a different refractive index may be formed on the surface of the light guide 23 and the low refractive index layer 24 opposite to the light guide 23.
  • n2 ⁇ n3 ⁇ n1 may be established among the refractive index (n1) of the light guide 23, the refractive index (n2) of the low refractive index layer 24, and the refractive index (n3) of the layer 25.
  • a prism 25b similar to the prism formed in the low refractive index layer 24 in the above embodiment may be formed in the other layer 25.
  • variety of A direction of a light-incidence surface is LED It may be configured to be approximately equal to the width of the LED or smaller than the width of the LED.
  • the width in the A direction of the light incident surface is configured to be larger than the width of the LED as shown in the above embodiment. Is preferred.
  • the inclined surface near the light-incidence surface of a light-guide plate
  • the inclined surface may be curved as viewed in a plan view. Moreover, it may be on a straight line bent in multiple stages (for example, two stages).
  • the shape and the like of the portion that does not reflect light on the inclined surface are not particularly limited. That is, the shape of the portion where no light is incident may be configured in any manner.
  • the inclined surface is preferably symmetric with respect to the optical axis, but the inclined surface is asymmetric with respect to the optical axis as long as the generation of V-shaped bright lines can be suppressed and luminance unevenness can be improved. There may be.
  • the prisms that gradually reduce the incident angle of the light from the LED with respect to the back surface of the light guide and the prisms that diffuse the light in the lateral direction have been shown as examples of the concave shape.
  • the present invention is not limited to this, and the prism may be formed in a shape other than a concave shape (for example, a convex shape).
  • the prism that diffuses light in the lateral direction is formed so that the cross section thereof is triangular.
  • the present invention is not limited thereto, and the shape of the prism is triangular. Other shapes may be used.
  • a prism 23i that diffuses light in the lateral direction may be formed so that the cross section thereof is an arc.
  • the said embodiment it is good also as a structure which provides a reflecting plate in the back side of a light-guide plate.
  • the structure of the reflecting plate is not particularly limited, and is formed of, for example, a reflecting plate made of a dielectric multilayer mirror, a reflecting plate coated with silver, or a reflecting plate made of white PET resin. And preferred. Moreover, you may be set as the structure which provided the diffusion plate which diffuses light between a light-guide plate and a display panel.
  • the values such as the angle and the width described in the above embodiment are examples, and the angle and the width may be formed to values different from those in the above embodiment.
  • the present invention is not limited thereto, and the light guide plate is formed.
  • the prism may be formed using a roll-shaped mold and a quartz substrate.
  • the prism was formed in the light guide using the imprint method by a heat
  • the prism may be formed after the low refractive index layer is formed on the light guide.
  • a film material 224e to be the low refractive index layer 24 is laminated on the film material 23k to be the light guide 23.
  • the film materials 23k and 224e are disposed between the upper mold 230 and the lower mold 231.
  • the film materials 23k and 224e are heated and pressurized by the upper mold 230 and the lower mold 231. Thereby, the film materials 23k and 224e are formed in a desired shape.
  • the film materials 23k and 224e are peeled off from the upper mold 230 and the lower mold 231 and cooled, and divided into individual pieces, so that the light guide 23 and the low refractive index layer 24 are obtained as shown in FIG.
  • a light guide plate 22 made of is obtained.
  • the present invention can be used for a lighting device equipped with a light guide member that guides light and a display device including the lighting device.
  • Liquid crystal display device 10 Liquid crystal display panel (display panel) 11 Active matrix substrate 12 Counter substrate 13 Polarizing film 21 LED (light source) 20 Backlight unit (lighting device) 22 Light guide plate (light guide member) 22a Light exit area 23 Light guide 23a Light incident surface 23b Light exit surface (front surface) 23c Rear surface 23d Plane portion 23e Prism (first reflection portion) 23f Inclined surface 23g Vertical surface 23h Plane portion 23i Prism 23j Inclined surface 23k Film material 24 Low refractive index layer 24a Back surface 24b Prism (second reflecting portion) 24c inclined surface 24d vertical surface 24e cured resin 28 end surface 30 inclined surface 30a convex part, trapezoidal prism 31 inclined surface (first inclined surface) 32 Inclined surface (2nd inclined surface) 50 Reflective layer (reflective processing) 60 notch

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Abstract

このバックライトユニット（照明装置）（２０）では、導光板（２２）がＬＥＤ（２１）からの光が入射される導光体（２３）と導光体（２３）の背面上に空気層を介することなく設けられた低屈折率層（２４）とを含んで構成されている。導光体（２３）の光出射面（２３ｂ）には、導光体（２３）の背面に対するＬＥＤ（２１）からの光の入射角度を徐々に小さくさせる複数のプリズム（２３ｅ）が設けられており、導光板（２２）の背面には、導光板（２２）の背面と空気層との界面においてＬＥＤ（２１）からの光を前方に全反射させる複数のプリズム（２４ｂ）が設けられている。上記導光板（２２）は、ＬＥＤ（２１）からの光の光軸（Ｏ）に対して傾斜された傾斜面（３０）をさらに備えている。この傾斜面（３０）は入射された光を光軸（Ｏ）に近づける方向に反射させるように構成されている。

Description

照明装置および表示装置
　本発明は、照明装置および表示装置に関し、特に、光を導光させる導光部材を搭載した照明装置およびその照明装置を備えた表示装置に関する。
　非発光型の液晶表示パネル（表示パネル）を搭載する液晶表示装置（表示装置）では、通常その液晶表示パネルに対して光を供給するバックライトユニット（照明装置）も搭載される。バックライトユニットは面状の液晶表示パネル全域に対して行き渡るような面状光を生成するように構成されているのが好ましい。そのため、液晶表示装置に搭載されるバックライトユニットは内蔵する光源の光を高い度合いで混ぜ合わせるための導光板（導光部材）を含むことがある。
　導光板を含むバックライトユニットとしては、たとえばエッジライト（サイドライト）型のバックライトユニットが知られている。エッジライト型のバックライトユニットは一般的に、導光板の側面にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）などの光源が配置された構成を有している。このような構成を有するバックライトユニットでは、光源から出射された光が導光板の側面から導光板内部に入射されるとともに、入射された光は導光板内部で導光されて液晶表示パネル側に放出される。
　ここで、エッジライト型のバックライトユニットにおいて、光源にＬＥＤなどの点光源を用いた場合、幅の広い導光板に均一に光を入射させることが困難となる。このため、光源にＬＥＤを用いたバックライトユニットでは輝度ムラが発生し易い。
　そのため、従来、ＬＥＤなどの点光源を用いた場合でも均一な出射光を得ることが可能な照明装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
　上記特許文献１には、導光板における点光源に対応した位置に台形状を突設し、この台形状内に対称性を有した三角形形状や台形形状の貫通孔を設けた照明装置が記載されている。この照明装置では、突設した台形状の側面や貫通孔の側面で光源からの光を反射させることで、導光板に入射された光を左右に広げる。これにより均一な出射光が得られる。
特開２００２－１６９０３４号公報
　しかしながら、特許文献１のような従来の照明装置では、導光板からの光を前方（表示パネル側）に集光して輝度を向上させるために、複数枚の光学シートを設ける必要がある。そのため、光学シートの厚み分だけ照明装置および表示装置の厚みが大きくなるという不都合がある。これにより、照明装置および表示装置の薄型化を図ることが困難になるという問題点がある。加えて、光学シートを設けることによって、製造コストが増加するという問題点もある。
　さらに、従来の照明装置では、導光板から出射された光は複数の光学シートを通過するため、各光学シートを通過する際に光の損失が生じるという不都合もある。このため、光の損失が増加するので、光の利用効率が低下するという問題点もある。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、輝度ムラを抑制しながら、光の利用効率および輝度を向上させることが可能な照明装置および表示装置を提供することである。
　この発明のもう１つの目的は、薄型化および低コスト化を図ることが可能な照明装置および表示装置を提供することである。
　上記目的を達成するために、本発明の照明装置は、光源と、この光源からの光を導光する導光部材とを備えている。導光部材は、光源からの光が入射される導光体と、導光体の背面上に空気層を介することなく設けられ、導光体よりも小さい屈折率を有する低屈折率層と、光源からの光の光軸に対して傾斜された傾斜面とを含んで構成されている。導光体の前面側または背面には、導光体の背面に対する光源からの光の入射角度を徐々に小さくさせる複数の第１反射部が設けられている。また、導光部材の背面には、導光部材の背面と空気層との界面において光源からの光を前方に全反射させる複数の第２反射部が設けられている。さらに、上記傾斜面は入射された光を光軸に近づける方向に反射させるように構成されている。
　この構成によると、導光体の前面側または背面に、導光体の背面に対する光源からの光の入射角度を徐々に小さくさせる複数の第１反射部を設け、導光部材の背面に、導光部材の背面と空気層との界面において光源からの光を前方に全反射させる複数の第２反射部を設ける。光源からの光は、導光体の前面側の部分と背面との間で反射を繰り返しながら導光され、導光体の背面に対する光の入射角が徐々に小さくなる。そして、導光体の背面に対する光の入射角が導光体と低屈折率層との臨界角よりも小さくなった場合に、光源からの光は低屈折率層に入射する。このため、低屈折率層に入射された光は、光の広がり角が小さくなり、導光部材の背面と空気層との界面において反射される光の広がり角も小さくなる。これにより、導光部材から出射される光の拡がり角を小さくすることができるので、集光特性を向上させることができる。加えて、輝度を向上させることもできる。
　また、導光部材上に集光レンズなどの複数の光学シートを設けることなく集光特性および輝度を向上させることができるので、光学シートを設ける必要がない。そのため、光学シートを設けない構成とすることにより、照明装置の薄型化および製造コストの低減を図ることができる。さらに、光学シートを設けない構成とすることにより、光学シートを通過する際の光の損失がないため、光の利用効率を向上させることができる。
　また、導光体の前面側または背面に上記第１反射部を設けることによって、光源からの光は、導光体の前面側の部分と背面との間で反射を繰り返しながら導光され、光源から離れるにしたがって、導光体の背面に対する光の入射角が小さくなる。このため、光源から離れるにしたがって、光源からの光は低屈折率層に入射し易くなる。そのため、光源に近く光の量（光束）が多い部分と光源から遠く光の量（光束）が少ない部分とにおいて、低屈折率層に入射する光の量を均一にすることができる。その結果、導光部材から均一に光を出射させることができる。加えて、輝度を均一にすることもできる。
　さらに、導光部材の背面に、光源からの光を前方に反射させる複数の第２反射部を設けることによって、この第２反射部により光を均一に反射させることができる。これにより、ドットムラが生じるのを抑制することができるとともに、輝度をより均一にすることができる。なお、第２反射部は導光部材の背面の略全面に設けられていれば、導光部材の光出射領域の略全域からより均一に光を出射させることができるため好ましい。
　複数の第２反射部は、光源からの光を全反射させる機能を有するため、導光体から低屈折率層に入射した光が導光部材の背面から出射して、光の損失が発生するのを抑制することができる。また、第２反射部は光を全反射させるため、第２反射部での光の吸収が抑制される。これにより、光の利用効率をより向上させることができる。
　ここで、第１の局面による照明装置では、上記のように、導光部材を、導光体と低屈折率層とを有する構成とし、かつ、第１反射部および第２反射部を設けた構成とした場合、導光部材の入射部近傍（入光部近傍）にＶ字状の輝線（Ｖ字型輝線）が生じ易くなる。このようなＶ字型輝線が生じると、入射部近傍領域の照明品質が低下するおそれがある。
　そこで、本願発明者らが鋭意検討したところ、上記Ｖ字型輝線は、入射された光の角度分布等に起因し、入射された光を光軸に近づける方向に反射させる傾斜面を導光部材に設けることによって、Ｖ字型輝線を抑制できることを見出した。
　すなわち、導光部材に、光源からの光の光軸に対して傾斜された傾斜面を設けることによって、この傾斜面により、入射された光は光軸に近づく方向に反射される。これにより、Ｖ字型輝線となる角度分布の光をＶ字型輝線とならない角度分布に変化させることができる。したがって、Ｖ字型輝線の発生を抑制することができるので、照明装置から出射される面状光において、Ｖ字型輝線に起因する輝度ムラの発生を抑制することができる。その結果、輝度の均一性が高い照明装置を得ることができる。また、Ｖ字型輝線となっていた光を有効利用することができるので、光の利用効率および輝度を効果的に向上させることができる。
　また上記構成の照明装置において、導光部材は光源からの光が入射される入射面を有しており、傾斜面は入射面から光軸に対して傾斜する方向に延びるように形成されているのが好ましい。このように構成すれば、Ｖ字型輝線の発生を容易に抑制することができるので、容易に輝度ムラの発生を抑制することができる。
　また上記構成の照明装置において、傾斜面は光軸に線対称な第１傾斜面および第２傾斜面を含むように構成されているのが好ましい。このように構成すれば、効果的に、Ｖ字型輝線の発生を抑制することができるので、輝度の均一性をより向上させることができる。
　また上記構成の照明装置において、導光部材は光源側に突出する凸部を有しており、凸部は平面的に見て台形状に形成されており、台形状の凸部の斜辺が傾斜面となっているのが好ましい。このように構成すれば、導光部材に容易に傾斜面を形成することができるので、より容易に、Ｖ字型輝線の発生を抑制することができる。
　また上記構成の照明装置において、導光部材における光源側の端部に切り込み部を形成し、この切り込み部によって、入射された光を光軸に近づける方向に反射させる傾斜面を形成することもできる。
　また上記構成の照明装置において、光源からの光が入射される入射面の幅は光源の発光部の幅より大きく構成されているのが好ましい。このように構成すれば、Ｖ字型輝線となる角度分布の光を効果的に傾斜面に入射させることができる。これにより、効果的に、Ｖ字型輝線となる角度分布の光を傾斜面で反射させて、Ｖ字型輝線とならない角度分布に変化させることができる。
　また上記構成の照明装置において、傾斜面の外面側に反射加工を施してもよい。このように構成すれば、傾斜面での光の反射を高めることができる。なお、反射加工の一例として、たとえば、ミラー加工などを挙げることができる。
　また上記構成の照明装置において、傾斜面は、反射された光が光軸と平行となるようにその傾斜角度が設定されているのが好ましい。このように構成すれば、Ｖ字型輝線の発生を抑制して、さらに効果的に、輝度の均一性を向上させることができる。
　また上記構成の照明装置において、導光体の前面および背面は、互いに略平行となるように形成することができる。
　また本発明の表示装置は、上記各構成の照明装置と、この照明装置からの光を受ける表示パネルとを備えている。このように構成すれば、輝度ムラが抑制された、輝度の高い、薄型の表示装置を低コストで得ることができる。
　以上のように、本発明によれば、輝度ムラを抑制しながら、光の利用効率および輝度を向上させることが可能な照明装置および表示装置を容易に得ることができる。
　また、本発明によれば、薄型化および低コスト化を図ることが可能な照明装置および表示装置を容易に得ることができる。
本発明の第１実施形態によるバックライトユニットを備えた液晶表示装置の側面図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットを模式的に示した斜視図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットを模式的に示した断面図であり、光の光路を示した光路図でもある。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光体の光出射面の構造を示した拡大断面図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットを模式的に示した断面図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光板の背面側の構造を示した拡大断面図であり、光の光路を示した光路図でもある。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの一部を模式的に示した平面図である。 図７の一部を拡大して示した平面図であり、光の光路を示した光路図でもある。 Ｖ字型輝線を示した図である。 図９の各領域での光の角度分布を示した図である。 ＬＥＤからの出射光角度分布を示した図である。 導光板内での光の角度分布を示した図である。 実施例によるバックライトユニットからの出射光（面状光）をシミュレーションで求めた図である。 比較例によるバックライトユニットからの出射光（面状光）をシミュレーションで求めた図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光体に入射した光の広がりを説明するための斜視図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光体に入射した光をＬＥＤ側から見た図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光体に入射した光のうち低屈折率層に入射する光をＬＥＤ側から見た図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光体の平面部２３ｈおよびプリズム２３ｉで反射する光を示した図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光体の平面部２３ｈで反射する光を示した図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光体のプリズム２３ｉで反射する光を示した図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光板の製造工程を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光板の製造工程を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光板の製造工程を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光板の製造工程を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光板の製造工程を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光板の製造工程を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態によるバックライトユニットの導光板の製造工程を説明するための平面図である。 本発明の第２実施形態によるバックライトユニットの一部を示した平面図である。 図２８の一部を拡大して示した平面図である。 図３０は、第２実施形態の他の例を示した平面図である。 本発明の第３実施形態によるバックライトユニットの一部を示した平面図である。 図３１の一部を拡大して示した平面図である。 本発明の第１変形例によるバックライトユニットの一部を示した平面図（光を横方向に拡散させるプリズムの形成領域を説明するための図）である。 本発明の第２変形例によるバックライトユニットの一部を示した平面図（光を横方向に拡散させるプリズムの形成領域を説明するための図）である。 本発明の第３変形例によるバックライトユニットを模式的に示した断面図である。 本発明の第４変形例によるバックライトユニットを模式的に示した断面図である。 本発明の第５変形例によるバックライトユニットを模式的に示した断面図である。 本発明の第６変形例によるバックライトユニットを模式的に示した断面図である。 バックライトユニットの導光板の他の製造工程を説明するための断面図である。 バックライトユニットの導光板の他の製造工程を説明するための断面図である。 バックライトユニットの導光板の他の製造工程を説明するための断面図である。
　以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態によるバックライトユニットを備えた液晶表示装置の側面図である。図２は、本発明の第１実施形態によるバックライトユニットを模式的に示した斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態によるバックライトユニットを模式的に示した側面図である。図４～図２０は、本発明の第１実施形態によるバックライトユニットを説明するための図である。まず、図１～図２０を参照して、本発明の第１実施形態によるバックライトユニットおよびそのバックライトユニットを備えた液晶表示装置について説明する。
　第１実施形態による液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０の背面側に配置されたバックライトユニット２０と、液晶表示パネル１０およびバックライトユニット２０を収納するフレーム（図示せず）とを備えている。なお、液晶表示装置１は、本発明の「表示装置」の一例であり、液晶表示パネル１０は、本発明の「表示パネル」の一例である。また、バックライトユニット２０は、本発明の「照明装置」の一例である。
　液晶表示パネル１０は、たとえば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子を含むアクティブマトリックス基板１１と、このアクティブマトリックス基板１１に対向する対向基板１２とをシール材（図示せず）で貼り合わせることによって構成されている。また、両基板１１および１２の隙間には、液晶（図示せず）が注入されている。そして、アクティブマトリックス基板１１の受光面側および対向基板１２の出射面側には、それぞれ、偏光フィルム１３が取り付けられている。
　このように構成された液晶表示パネル１０は、液晶分子の傾きに起因する透過率の変化を利用して、画像を表示する。
　第１実施形態によるバックライトユニット２０は、エッジライト型のバックライトユニットである。このバックライトユニット２０は、図１および図２に示すように、光源としてのＬＥＤ２１と、ＬＥＤ２１からの光を導光する導光板２２とを含む。また、バックライトユニット２０は、上記ＬＥＤ２１を複数備えており、これら複数のＬＥＤ２１がＡ方向（たとえば、導光板２２の幅方向：図２参照）に並ぶように配置されている。なお、導光板２２は、本発明の「導光部材」の一例である。
　第１実施形態では、図１に示すように、バックライトユニット２０の導光板２２と液晶表示パネル１０との間には、集光レンズなどの光学シートが設けられない構成とされている。
　導光板２２は、一枚状の板状部材からなる。また、導光板２２は、ＬＥＤ２１からの光が入射される光入射面２３ａを有する導光体２３と、導光体２３よりも小さい屈折率を有する低屈折率層２４とを含んで構成されている。
　導光体２３の屈折率（ｎ１）は、１．４２以上であるのが好ましく、１．５９～１．６５であればより好ましい。一方、低屈折率層２４の屈折率（ｎ２）は、１．４２未満であるのが好ましく、１．１０～１．３５であればより好ましい。また、導光体２３の屈折率（ｎ１）と低屈折率層２４の屈折率（ｎ２）との間には、ｎ１／ｎ２＞１．１８の関係が成り立つことが好ましい。
　導光板２２を構成する導光体２３は、たとえば、アクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂材料から構成されている。導光体２３をアクリルなどから構成すれば、導光体２３の屈折率を約１．４９にすることが可能である。また、導光体２３をポリカーボネートなどから構成すれば、導光体２３の屈折率を約１．５９にすることが可能である。なお、導光体２３をアクリルから構成した場合、導光体２３をポリカーボネートから構成した場合に比べて、透光性をより向上させることができる。
　また、導光体２３は、略直方体に形成されている。すなわち、導光体２３は、光出射面２３ｂと、背面２３ｃとが略平行となるように形成されている。また、導光体２３の光入射面（入射面）２３ａは、ＬＥＤ２１の光出射面と略平行に配置されている。
　低屈折率層２４は、図３に示すように、導光体２３の背面２３ｃ上に、空気層などを介することなく一体的に形成されている。この低屈折率層２４は、たとえば、約１０μｍ～約５０μｍの厚みを有している。
　また、低屈折率層２４は、導光体２３よりも屈折率が低い透明樹脂材料から構成されている。このような樹脂材料としては、たとえば、フッ素系のアクリレートや、ナノサイズの無機フィラーなどの中空粒子が含有された樹脂などが挙げられる。低屈折率層２４をフッ素系のアクリレートなどから構成すれば、低屈折率層２４の屈折率を約１．３５にすることが可能である。また、低屈折率層２４をナノサイズの無機フィラーなどの中空粒子が含有された樹脂などから構成すれば、低屈折率層２４の屈折率を１．３０以下にすることが可能である。
　また、第１実施形態では、図３に示すように、導光体２３の光出射面２３ｂに、導光体２３の背面２３ｃに対するＬＥＤ２１からの光の入射角度を徐々に小さくさせる複数のプリズム２３ｅが形成されている。具体的には、導光体２３の光出射面２３ｂには、導光体２３の光入射面２３ａの法線方向（Ｂ方向（Ａ方向に直交する方向））に沿って、複数の平面部２３ｄと、複数の凹状のプリズム２３ｅとが交互に形成されている。すなわち、Ｂ方向（たとえば、導光板２２の長さ方向）に隣り合うプリズム２３ｅ同士の間に、平面部２３ｄが形成されている。これら平面部２３ｄおよびプリズム２３ｅは、Ａ方向（図２参照）に延びるようにそれぞれ形成されている。なお、プリズム２３ｅは、本発明の「第１反射部」の一例である。
　また、平面部２３ｄは、光出射面２３ｂと同一面内に形成されており、背面２３ｃに略平行に形成されている。平面部２３ｄは、図４に示すように、Ｂ方向に所定の幅Ｗ１を有するように形成されている。
　凹状のプリズム２３ｅは、平面部２３ｄ（光出射面２３ｂ）に対して傾斜した傾斜面２３ｆと、平面部２３ｄ（光出射面２３ｂ）に対して略垂直な垂直面２３ｇとによって形成されている。この傾斜面２３ｆは、図３に示すように、ＬＥＤ２１から離れるにしたがって背面２３ｃに近づくように形成されている。これにより、後述するようにＬＥＤ２１から出射した光は、導光体２３の傾斜面２３ｆ（プリズム２３ｅ）と背面２３ｃとの間で反射を繰り返すことにより、導光体２３の背面２３ｃに対する入射角が徐々に小さくなる。なお、図４に示すように、傾斜面２３ｆの平面部２３ｄに対する傾斜角度α１は、５°以下の角度であるのが好ましく、０．１°～３．０°の角度であればより好ましい。
　傾斜面２３ｆ（プリズム２３ｅ）は、Ｂ方向に所定の幅Ｗ２を有するように形成されている。この傾斜面２３ｆ（プリズム２３ｅ）のＢ方向の幅Ｗ２は、０．２５ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０１ｍｍ～０．１０ｍｍであればより好ましい。また、傾斜面２３ｆ（プリズム２３ｅ）は、Ｂ方向に、所定のピッチＰ１（＝Ｗ１＋Ｗ２）で配置されている。
　なお、平面部２３ｄのＢ方向の幅Ｗ１、傾斜面２３ｆの傾斜角度α１、傾斜面２３ｆ（プリズム２３ｅ）のＢ方向の幅Ｗ２、および、傾斜面２３ｆ（プリズム２３ｅ）のＢ方向のピッチＰ１は、ＬＥＤ２１からの距離に関係なく一定であってもよい。
　また、図５に示すように、第１実施形態では、導光体２３の光出射面２３ｂに、Ａ方向に沿って、複数の平面部２３ｈと、複数の凹状のプリズム２３ｉとが交互に形成されている。すなわち、Ａ方向に沿って隣り合うプリズム２３ｉ同士の間に、平面部２３ｈが形成されている。これら平面部２３ｈおよびプリズム２３ｉは、導光体２３の光入射面２３ａの法線方向（Ｂ方向）に延びるようにそれぞれ形成されている。
　なお、平面部２３ｈは、光出射面２３ｂと同一面内に形成されている。また、平面部２３ｈは、Ａ方向に所定の幅Ｗ３を有するように形成されている。
　凹状のプリズム２３ｉは、平面部２３ｈ（光出射面２３ｂ）に対して傾斜した一対の傾斜面２３ｊによって形成されている。すなわち、凹状のプリズム２３ｉは、その断面が三角形状を有するように形成されている。この一対の傾斜面２３ｊのなす角度（プリズム２３ｉの頂角）α２は、約１２０°～約１４０°であることが好ましい。
　また、一対の傾斜面２３ｊ（プリズム２３ｉ）は、Ａ方向に所定の幅Ｗ４を有するように形成されている。この一対の傾斜面２３ｊ（プリズム２３ｉ）のＡ方向の幅Ｗ４は、約０．１ｍｍ以下であるのが好ましく、約０．０１０ｍｍ～約０．０３０ｍｍであればより好ましい。
　プリズム２３ｉのＡ方向のピッチＰ２（＝Ｗ３＋Ｗ４）は、Ｐ２≦Ｗ４×２であることが好ましい。すなわち、平面部２３ｈのＡ方向の幅Ｗ３は、一対の傾斜面２３ｊのＡ方向の幅Ｗ４以下の大きさであることが好ましい。
　なお、プリズム２３ｉは、導光体２３の面内における形成位置に関係なく、同一の形状、同一の大きさで、かつ、同一のピッチで形成されることが好ましい。すなわち、平面部２３ｈのＡ方向の幅Ｗ３、一対の傾斜面２３ｊのなす角度（プリズム２３ｉの頂角）α２、一対の傾斜面２３ｊ（プリズム２３ｉ）のＡ方向の幅Ｗ４、および、一対の傾斜面２３ｊ（プリズム２３ｉ）のＡ方向のピッチＰ２は、それぞれ一定に形成されることが好ましい。
　このように、第１実施形態では、プリズム２３ｅと同一面に、プリズム２３ｅと重なるようにプリズム２３ｉが形成されている。このプリズム２３ｉは、光を横方向（Ａ方向）に拡散させる機能を有している。なお、プリズム２３ｅに対するプリズム２３ｉの占有面積比率は５０％以上であるのが好ましい。
　低屈折率層２４の背面２４ａ（導光板２２の背面）には、複数の凹状のプリズム２４ｂが形成されている。このプリズム２４ｂは、少なくとも導光板２２の光出射領域２２ａ（図１参照）の全域に形成されている。また、プリズム２４ｂは、Ａ方向（図２参照）に延びるように形成されている。また、導光板２２の光出射領域２２ａは、液晶表示パネル１０の表示領域に対応するように配置されている。なお、プリズム２４ｂは、本発明の「第２反射部」の一例である。
　また、凹状のプリズム２４ｂは、図６に示すように、背面２４ａに対して傾斜した傾斜面２４ｃと、背面２４ａに対して垂直な垂直面２４ｄとによって形成されている。
　また、第１実施形態では、この傾斜面２４ｃは、曲面でなく平面に形成されている。傾斜面２４ｃは、ＬＥＤ２１から離れるにしたがって導光体２３に近づくように形成されている。この場合、傾斜面２４ｃの背面２４ａに対する傾斜角度α３は、約４０°～約５０°であることが好ましい。すなわち、傾斜面２４ｃと垂直面２４ｄとのなす角度は、約５０°～約４０°であることが好ましい。
　また、傾斜面２４ｃ（プリズム２４ｂ）は、Ｂ方向に所定の幅Ｗ５を有するように形成されている。この傾斜面２４ｃ（プリズム２４ｂ）のＢ方向の幅Ｗ５は、約０．１ｍｍ以下であり、約０．０１０ｍｍ～約０．０２５ｍｍであることが好ましい。
　さらに、傾斜面２４ｃ（プリズム２４ｂ）は、Ｂ方向に、幅Ｗ５と同じ大きさのピッチＰ３で配置されている。すなわち、複数のプリズム２４ｂは、Ｂ方向に隙間無く連続して形成されており、プリズム２４ｂとプリズム２４ｂとの間には平面部は設けられていない。
　なお、プリズム２４ｂは、低屈折率層２４の面内における形成位置に関係なく、低屈折率層２４の背面２４ａの略全面において、同一の形状、同一の大きさで、かつ、同一のピッチに形成されていてもよい。このように、プリズム２４ｂを、同一の形状、同一の大きさで、かつ、同一のピッチに形成すれば、低屈折率層２４の面内において、光の集光特性が異なるのを抑制することが可能となる。これにより、液晶表示パネル１０の輝度を均一にすることが可能となる。
　後述するように、上記プリズム２４ｂは、導光板２２と空気層との界面において、ＬＥＤ２１からの光を前方に全反射させる機能を有している。
　ここで、上記のように、導光板２２を、導光体２３と低屈折率層２４とを有する構成とし、かつ、プリズム２３ｅ、プリズム２３ｉ、プリズム２４ｂ等を設けた構成とした場合、後述するように、導光板２２の光入射面２３ａの近傍領域（入光部近傍）にＶ字状の輝線（Ｖ字型輝線）が生じ易くなる。このようなＶ字型輝線が生じると、光入射面２３ａの近傍領域の照明品質が低下するおそれがある。
　そのため、第１実施形態では、図２および図７に示すように、導光板２２におけるＬＥＤ２１側の端部に、ＬＥＤ２１からの光の光軸Ｏ（図８参照）に対して所定の角度で傾斜した一対の傾斜面３０（３１および３２）が形成されている。なお、傾斜面３１および３２は、それぞれ、本発明の「第１傾斜面」および「第２傾斜面」の一例である。
　具体的には、導光板２２におけるＬＥＤ２１側の端部に、ＬＥＤ２１側に突出する凸部３０ａが導光板２２と一体に形成されている。この凸部３０ａは、平面的に見て、台形状に形成されており、その台形状の斜辺が傾斜面３０となっている。すなわち、導光板２２の端部には、傾斜面３０を含む台形状のプリズム３０ａが形成されている。また、一対の傾斜面３０（斜辺）は、図８に示すように、光軸Ｏに線対称となっている。なお、上記傾斜面３０は、導光体２３の光出射面２３ｂまたは背面２３ｃに対して略垂直に形成されている。また、傾斜面３０は、光入射面２３ａから光軸Ｏに対して傾斜する方向に延びるように形成されている。
　また、第１実施形態では、導光板２２の光入射面２３ａは、台形状の凸部３０ａに設けられており、光入射面２３ａから入射された光は傾斜面３０で反射される。また、傾斜面３０は、ＬＥＤ２１から導光板２２に入射された光Ｒ２を光軸Ｏに近づける方向（光軸Ｏとのなす角が小さくなる方向）に反射させるように形成されている。すなわち、傾斜面３０は、Ｖ字型輝線方向に出射した光Ｒ２を反射させて、水平方向（横方向）の光の角度分布を変化させる。
　なお、光入射面２３ａのＡ方向の幅Ｗ６は、ＬＥＤ２１の幅Ｗ７より大きくなるように構成されているのが好ましい。このように構成されていれば、ＬＥＤ２１からの光を効果的に光入射面２３ａから導光板２２内に入射させることが可能となる。なお、光入射面２３ａの幅Ｗ６は、ＬＥＤ２１の発光部の幅より大きければ、上記と同様の効果が得られる。また、凸部３０ａの突出量（光入射面２３ａから端面２８までの距離Ｌ１）は、Ｖ字型輝線方向に出射した光Ｒ１のほとんど全てが傾斜面３０に入射される長さに設定されているのが好ましい。具体的には、距離Ｌ１は、たとえば、２ｍｍ～３．５ｍｍ程度（たとえば、約３ｍｍ）とすることができる。また、光入射面２３ａに対する傾斜面３０の角度βは、Ｖ字型輝線方向に出射した光Ｒ１のほとんど全てが傾斜面３０に入射される角度に設定されているのが好ましい。この場合、Ｖ字型輝線方向に出射した光Ｒ１が光軸Ｏと平行となるように反射させる角度であればより好ましい。
　たとえば、導光体２３の屈折率（ｎ１）が１．５９、低屈折率層２４の屈折率（ｎ２）が１．３の場合、Ｖ字型輝線は光軸Ｏに対して約３９°の方向に現れる。このとき、ＬＥＤ２１の幅Ｗ７が約２．２ｍｍ、光入射面２３ａの幅Ｗ６が約３ｍｍの場合、光入射面２３ａから端面２８までの距離Ｌ１を約３ｍｍ、光入射面２３ａに対する傾斜面３０の角度βを約８０°とれば、光入射面２３ａの中央から導光板２２に入射された光のうち、Ｖ字型輝線方向に出射した光Ｒ１のほとんど全てが傾斜面３０に入射される。
　なお、第１実施形態では、図７に示すように、プリズム２３ｉの形成領域１２３ｉは、台形状のプリズム３０ａ（傾斜面３０）の際まで（端面２８まで）とされている。
　次に、図３、図５、図６および図８を参照して、第１実施形態によるバックライトユニット２０のＬＥＤ２１から出射した光の光路について説明する。
　ＬＥＤ２１から出射した光は、ＬＥＤ２１の正面方向（Ｂ方向）に最も高い強度を有し、正面方向（Ｂ方向）に対してＡ方向およびＣ方向に±９０°の広がりを有する。このＬＥＤ２１から出射した光は、図３に示すように、導光体２３（導光板２２）の光入射面２３ａに入射する際に屈折し、正面方向（Ｂ方向）に対するＡ方向およびＣ方向の広がりが±θ１になる。なお、角度θ１は、導光体２３と空気層との臨界角であり、θ１＝ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ１）である。
　導光体２３の光入射面２３ａに入射した光のうち、導光体２３の光出射面２３ｂに向かって進行する光Ｑ１は、プリズム２３ｅの傾斜面２３ｆに向かって、θ２（＝９０°－θ１－α１）以上の入射角で進行し、導光体２３のプリズム２３ｅ（導光体２３の光出射面２３ｂと空気層との界面）において、その大部分が背面２３ｃ側に全反射される。
　そして、プリズム２３ｅで全反射された光Ｑ２は、背面２３ｃ（低屈折率層２４）に向かって、θ３（＝９０°－θ１－α１×２）以上の入射角で進行する。このとき、背面２３ｃに向かって進行する光Ｑ２のうち、導光体２３と低屈折率層２４との臨界角よりも小さい入射角の光のみが低屈折率層２４に入射する。その一方、背面２３ｃに向かって進行する光Ｑ２のうち、導光体２３と低屈折率層２４との臨界角以上の入射角の光は、導光体２３の背面２３ｃ（導光体２３と低屈折率層２４との界面）において、光出射面２３ｂ側に全反射される。
　また、背面２３ｃで全反射された光Ｑ３は、プリズム２３ｅの傾斜面２３ｆに向かって、θ４（＝９０°－θ１－α１×３）以上の入射角で進行し、導光体２３のプリズム２３ｅで背面２３ｃ側に全反射される。
　そして、プリズム２３ｅで全反射された光Ｑ４は、背面２３ｃ（低屈折率層２４）に向かって、θ５（＝９０°－θ１－α１×４）以上の入射角で進行する。このとき、背面２３ｃに向かって進行する光Ｑ４のうち、導光体２３と低屈折率層２４との臨界角よりも小さい入射角の光のみが低屈折率層２４に入射する。その一方、背面２３ｃに向かって進行する光Ｑ４のうち、導光体２３と低屈折率層２４との臨界角以上の入射角の光は、導光体２３の背面２３ｃで光出射面２３ｂ側に全反射される。
　このように、ＬＥＤ２１から出射した光は、導光体２３のプリズム２３ｅ（光出射面２３ｂ）と背面２３ｃとの間で反射が繰り返されることによって、導光体２３の背面２３ｃに対する入射角が徐々に小さくなるように導光され、低屈折率層２４に入射する。
　なお、ＬＥＤ２１から出射した光が、導光体２３のプリズム２３ｅと背面２３ｃとの間で反射を繰り返すことにより、導光体２３の背面２３ｃに対する入射角が約α１×２ずつ小さくなる。このため、低屈折率層２４に入射する光のＢ方向の広がり角は、約α１×２以下となる。
　また、導光体２３の光入射面２３ａに入射した光のうち、導光体２３の背面２３ｃに向かって進行する光Ｑ５も、同様に、導光体２３の背面２３ｃとプリズム２３ｅ（光出射面２３ｂ）との間で反射が繰り返されることによって、低屈折率層２４に入射する。
　その後、図６に示すように、低屈折率層２４に入射した光の略全てが、プリズム２４ｂの傾斜面２４ｃ（プリズム２４ｂの傾斜面２４ｃと空気層との界面）において、前方（液晶表示パネル１０側）に、全反射（破線矢印参照）され、または、透過した後に全反射（破線矢印参照）される。そして、全反射された光（破線矢印参照）は、再度、導光体２３に入射し、光出射面２３ｂ（図３参照）から前方（液晶表示パネル１０側）に出射する。
　なお、導光体２３の屈折率（ｎ１）は１．４２以上（約１．５９～約１．６５）であり、空気層の屈折率は約１であるので、導光体２３と空気層との臨界角は、導光体２３と低屈折率層２４との臨界角よりも小さい。このため、低屈折率層２４のプリズム２４ｂを介さずに光出射面２３ｂから出射される光はほとんど存在しない。
　また、第１実施形態では、図５に示すように、導光体２３の前面２３ｂにプリズム２３ｉを形成しているので、導光体２３の前面２３ｂに向かって進行する光の一部は、プリズム２３ｉの傾斜面２３ｊでＡ方向の両側に拡散（反射）される。
　このとき、導光体２３の光入射面２３ａ側から見て、導光体２３の前面２３ｂに対する入射角の大きい光は、プリズム２３ｉの傾斜面２３ｊで反射されることにより、導光体２３の背面２３ｃに対する入射角が小さくなる。
　そして、ＬＥＤ２１からの光は、Ａ方向に拡散されながら、上記したように低屈折率層２４に入射される。
　一方、図８に示すように、光入射面２３ａから入射されたＬＥＤ２１からの光のうちＶ字型輝線方向に出射した光Ｒ１は、傾斜面３０によって、光軸Ｏに近づく方向（光軸Ｏとのなす角度が小さくなる方向）へと反射される。これにより、Ｖ字型輝線となる角度分布の光Ｒ１は、Ｖ字型輝線とならない角度分布の光Ｒ２へと変化される。したがって、Ｖ字型輝線の発生が抑制される。
　次に、図１５～図２０を参照して、導光板２２から出射する光がＡ方向に広がるのを抑制される理由について詳細に説明する。
　ＬＥＤ２１から出射した光は、ＬＥＤ２１の正面方向（Ｂ方向）に対して、Ａ方向およびＣ方向に±９０°の広がりを有する。このＬＥＤ２１から出射した光は、導光体２３の光入射面２３ａに入射する際に屈折し、図１５に示すように、Ｂ方向に対するＡ方向およびＣ方向の広がりが±θ１になる。なお、角度θ１は、導光体２３と空気層との臨界角である。
　ここで、導光体２３内において、光はＢ方向に対してＡ方向およびＣ方向に角度θの範囲で存在するとすると、以下の式（１）が成り立つ。
　θ≦θ１＝ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ１）・・・（１）
　導光体２３と低屈折率層２４との臨界角をφとすると、以下の式（２）を満たす領域の光のみが低屈折率層２４に入射する可能性がある。
　π／２－θ＜φ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）・・・（２）
　また、この領域を図示すると、図１６の領域Ｔ１（ハッチング領域）である。なお、後述するように、導光体２３に入射した直後の光のうち、実際に低屈折率層２４に入射できるのは、図１６の領域Ｔ２の光のみである。この理由を以下に説明する。
　導光体２３に入射した光のＣ方向の広がり成分をθＣとすると、低屈折率層２４への光の入射角は、π／２－θＣである。また、光が低屈折率層２４に入射するための条件は、π／２－θＣ＜φであり、０＜π／２－θＣ＜９０であるので、以下の式（３）が得られる。また、導光体２３に入射した光のＡ方向の広がり成分をθＡとすると、図１７から、θＡは、以下の式（４）を満たす。
　ｃｏｓ（π／２－θＣ）＝ｓｉｎθＣ＞ｃｏｓφ・・・（３）
　ｓｉｎ２θＡ＝ｓｉｎ２θ－ｓｉｎ２θＣ・・・（４）
　ここで、上記式（１）および（３）よりｓｉｎθ≦ｓｉｎθ１、ｃｏｓφ＜ｓｉｎθＣ≦ｓｉｎθ１であるので、上記式（４）を用いて、以下の式（５）が得られる。
　０≦ｓｉｎ２θＡ＜ｓｉｎ２θ１－ｃｏｓ２φ・・・（５）
　たとえば、ｎ１＝１．５９で、ｎ２＝１．３５であれば、θＡの取り得る範囲は、０≦θＡ＜１９．９５となり、Ａ方向の光の広がりを抑制することが可能となる。なお、Ａ方向の光の広がりを抑制する効果は、プリズム２３ｉにより若干弱められるが、平面部２３ｈのＡ方向の幅Ｗ３は、プリズム２３ｉのＡ方向の幅Ｗ４以下の大きさであるため、プリズム２３ｉの傾斜角を大きくする（頂角を小さくする）ことで、Ａ方向の光の広がりを抑制する効果の大部分を維持することが可能となる。
　この平面部２３ｈおよびプリズム２３ｉの影響についてさらに説明する。導光体２３の平面部２３ｈで反射される光は、図１８および図１９に示すように、Ｂ方向およびＡ方向の広がりを維持したまま、Ｃ方向の向きが反転する。一方、導光体２３のプリズム２３ｉで反射される光は、図１８および図２０に示すように、Ｂ方向の広がりを維持したまま、Ｃ方向およびＡ方向の広がり成分が変化する。
　このため、導光体２３内で、Ｃ方向およびＡ方向の光の広がりが偏るのを抑制することが可能となる。すなわち、プリズム２３ｉにより、光のＣ方向およびＡ方向の広がりは導光体２３内で随時変化するので、Ｃ方向およびＡ方向の成分は等価なものとすることが可能となる。
　これにより、上記式（２）を満たす領域Ｔ１の光は、プリズム２３ｉによりＣ方向およびＡ方向の広がり成分が変更されることにより、上記式（３）を満たしたときに、低屈折率層２４に入射する。その結果、Ａ方向に広がるのを抑制された光を、導光板２２から均一に出射することが可能となる。
　続いて図２、図３、図５および図８～図１４を参照して、導光板２２の光入射面近傍に生じるＶ字型輝線について説明する。
　上述したように、導光板２２（図２参照）を、導光体２３と低屈折率層２４とを有する構成とし、かつ、プリズム２３ｅ、プリズム２３ｉ、プリズム２４ｂ等を設けた構成とした場合、図９に示すように、導光板２２の光入射面近傍にＶ字型輝線（破線参照）が生じ易くなる。そのため、本願発明者らは、このＶ字型輝線の発生原因について種々検討を行った。
　まず、ＬＥＤ（光源）から出射された光の全角度分布において、どの角度の光がＶ字型輝線に影響しているのかをシミュレーションによって求めた。その結果を図１０に示す。図１０は、図９の各領域での光の角度分布を示した図である。領域「１」は、ＬＥＤ１およびＬＥＤ２のそれぞれのＶ字型輝線部分に位置しており、領域「２」は、ＬＥＤ２のＶ字型輝線部分に位置している。一方、領域「３」および領域「４」は、Ｖ字型輝線から離れた領域に位置している。また、図１０の（ａ）～（ｄ）はＬＥＤ１からの光の角度分布を示しており、図１０の（ｅ）～（ｈ）はＬＥＤ２からの光の角度分布を示している。
　図１０より、Ｖ字型輝線部分に位置する領域「１」では、ＬＥＤ１（図１０（ａ））およびＬＥＤ２（図１０（ｅ））のいずれにおいても、横部分の角度（破線で囲まれた部分）の光強度が強く、この光がＶ字型輝線として観測された。また、領域「２」は、ＬＥＤ２のＶ字型輝線部分に位置しているため、ＬＥＤ２（図１０（ｆ））において、横部分の角度（破線で囲まれた部分）の光強度が強く観測された。一方、Ｖ字型輝線部分に位置していない領域「３」および領域「４」においては、横部分の角度の光強度は強く観測されず、どの角度分布においてもほぼ同じ光強度として観測された。これより、Ｖ字型輝線となる光は、円周の横部分（横部分の角度）に集中していることが観察された。
　以上より、Ｖ字型輝線は入射された光の角度分布等に起因し、横部分の角度の光がＶ字型輝線になっていることが確認された。これは、横部分の角度の光が、光入射面２３ａの近傍領域において、光出射面２３ｂ（図５参照）から前方に出射されるためであると考えられる。具体的には、導光板２２の光入射面２３ａの表面粗さや光出射面２３ｂに形成されたプリズム２３ｅ（図３参照）やプリズム２３ｉ（図５参照）の影響等によって、光入射面２３ａの近傍領域において、横部分の角度の光は、導光体２３の背面２３ｃに対する光の入射角が導光体２３と低屈折率層２４との臨界角以下となる。これにより、その光は低屈折率層２４に入射され、プリズム２４ｂ（図３参照）によって前方側に反射される。そして、光出射面２３ｂから前方に出射される。この光が、光入射面２３ａの近傍領域においてＶ字型輝線になると考えられる。すなわち、低屈折率層２４との界面で全反射されない光が前方側に漏れ出すことでＶ字型輝線が生じているものと考えられる。
　これに対し、図８に示したように、導光板２２に傾斜面３０を形成した場合には、この傾斜面３０で横部分の角度の光が反射されて、その角度分布が変えられる。これにより、低屈折率層２４への入射が抑制されて（低屈折率層２４との界面で全反射されて）、光出射面２３ｂからの光の漏れが抑制される。その結果、Ｖ字型輝線の発生が抑制される。
　具体的には、図１１に示すように、たとえば、ＬＥＤから角度θ１（たとえば６５°～９０°の範囲の角度）で出射された光のうち、円周の横部分の光（ハッチング領域のうち破線で囲まれた部分の光）がＶ字型輝線となる。
　図１２に、導光板内での角度分布を示す。図１２（Ａ）は、円周の横部分の光が傾斜面３０（台形状プリズム）で反射される前の状態（初期状態）を示しており、図１２（Ｂ）は、円周の横部分の光が傾斜面３０で反射された後の状態（傾斜面反射後）を示している。図１２に示すように、円周の横部分の光が傾斜面３０（図８参照）で反射されることにより、その光の角度分布が変えられる。これにより、横部分の角度の光は、背面２３ｃ（図３参照）に対する光の入射角が導光体２３と低屈折率層２４との臨界角より大きくなる。そのため、光入射面２３ａの近傍領域において、プリズム２４ｂ（図３参照）による前方側への反射が抑制される。その結果、Ｖ字型輝線の発生が抑制される。このように、傾斜面３０（図８参照）を形成することにより、Ｖ字型輝線となる角度分布の光が傾斜面３０で反射されてＶ字型輝線とならない角度分布に変化するため、Ｖ字型輝線が防止され、かつ、この光が有効利用される。
　続いて、傾斜面３０（図８参照）によるＶ字型輝線の抑制効果をシミュレーションによって確認した。このシミュレーションでは、第１実施形態と同様の構成（傾斜面３０を有する構成）を実施例とし、傾斜面３０を有しない点以外は実施例と同様の構成を比較例とした。その結果を、図１３および図１４に示す。図１３に示すように、傾斜面３０（図８参照）を有する実施例では、Ｖ字型輝線が観察されず、輝度ムラのない高品質な面状光となっていることが確認された。これに対し、図１４に示す比較例では、Ｖ字型輝線が観察され、このＶ字型輝線によって輝度ムラが生じる結果となった。これより、導光板に傾斜面３０（図８参照）を設けることによって、Ｖ字型輝線の発生が抑制されて、輝度ムラが抑制されることが確認された。
　図２１～図２７は、第１実施形態によるバックライトユニットの導光板の製造工程を説明するための図である。次に、図２１～図２７を参照して、第１実施形態によるバックライトユニット２０の導光板２２の製造方法について説明する。
　まず、熱によるインプリント法を用いて、導光体２３を形成する。具体的には、図２１に示すように、上金型１３０と下金型１３１との間に、透明樹脂からなるフィルム材２３ｋを配置する。次に、図２２に示すように、上金型１３０と下金型１３１とにより、フィルム材２３ｋを加熱および加圧する。これにより、フィルム材２３ｋは、所望の形状に形成される。
　そして、フィルム材２３ｋを、上金型１３０および下金型１３１から剥離し冷却するとともに、個片に分割することによって、図２３に示すように、導光体２３が得られる。
　なお、インプリント法ではなく、射出成形により導光体２３を形成することも可能であるが、フィルム材２３ｋを用いたインプリント法を用いて導光体２３を形成することにより、ロール・トゥ・ロール方式で導光体２３を製造することが可能である。これにより、製造時間を短縮することが可能であるとともに、製造コストを低減することが可能である。
　続いて、ＵＶ光（紫外線）によるインプリント法を用いて、導光体２３の背面２３ｃ上に低屈折率層２４を形成する。具体的には、図２４に示すように、導光体２３の背面２３ｃ上に透明樹脂からなるＵＶ硬化樹脂２４ｅを塗布する。このとき、導光体２３は、光出射面２３ｂと背面２３ｃとが略平行に形成されているので、ＵＶ硬化樹脂２４ｅを均一な膜厚に塗布することが可能である。
　そして、図２５に示すように、石英基板１３２上に導光体２３およびＵＶ硬化樹脂２４ｅを配置するとともに、石英基板１３２と金型１３３とにより、導光体２３およびＵＶ硬化樹脂２４ｅを挟み込む。その後、石英基板１３２側からＵＶ光を照射することにより、ＵＶ硬化樹脂２４ｅは、硬化し低屈折率層２４になる。これにより、図２６に示すように、所望の形状に形成された導光体２３および低屈折率層２４からなる導光板２２が得られる。
　なお、低屈折率層２４の形成までをロール・トゥ・ロール方式で行い、その後、導光板２２（導光体２３および低屈折率層２４）を個片にしてもよい。
　その後、図２７に示すように、プレス加工、レーザー加工（切断加工）などにより、導光板２２の端部に台形状のプリズム３０ａ（傾斜面３０）を形成する。
　第１実施形態では、上記のように、導光体２３の光出射面２３ｂに、導光体２３の背面２３ｃに対するＬＥＤ２１からの光の入射角を徐々に小さくさせる複数のプリズム２３ｅを設けることによって、ＬＥＤ２１からの光は、導光体２３の光出射面２３ｂと背面２３ｃとの間で反射を繰り返しながら導光され、導光体２３の背面２３ｃに対する光の入射角が徐々に小さくなる。そして、導光体２３の背面２３ｃに対する光の入射角が導光体２３と低屈折率層２４との臨界角よりも小さくなった場合に、ＬＥＤ２１からの光は、低屈折率層２４に入射する。このため、低屈折率層２４に入射する光のＢ方向の広がり角は小さくなり、低屈折率層２４の背面２４ａと空気層との界面において反射される光のＢ方向の広がり角も小さくなる。すなわち、光の集光特性を向上させることができるとともに、液晶表示パネル１０の輝度を向上させることができる。その結果、導光板２２上に集光レンズなどの複数の光学シートを設ける必要がないので、バックライトユニット２０を薄型化することができるとともに、製造コストが増加するのを抑制することができる。
　また、複数の光学シートを設ける必要がないので、光学シートを通過する際の光の損失がない。これにより、光の利用効率を向上させることができる。
　また、導光体２３の背面２３ｃに対する光の入射角を徐々に小さくさせる複数のプリズム２３ｅを設けることによって、ＬＥＤ２１からの光は、導光体２３の光出射面２３ｂと背面２３ｃとの間で反射を繰り返しながら導光され、ＬＥＤ２１から離れるにしたがって、導光体２３の背面２３ｃに対する入射角が小さくなるとともに低屈折率層２４に入射しやすくなる。これにより、ＬＥＤ２１に近く光の量（光束）が多い部分とＬＥＤ２１から遠く光の量（光束）が少ない部分とにおいて、低屈折率層２４に入射する光の量を均一にすることができる。その結果、導光板２２の光出射領域２２ａの全域から均一に光を出射させることができるので、液晶表示パネル１０の輝度を均一にすることができる。
　また、第１実施形態では、ＬＥＤ２１からの光を前方に反射させる複数のプリズム２４ｂを、導光板２２の光出射領域２２ａにおいて、低屈折率層２４の背面２４ａの略全面に形成することによって、導光板２２の光出射領域２２ａの略全域において、複数のプリズム２４ｂにより、光を均一に反射させることができる。これにより、導光板２２の光出射領域２２ａの全域から、より均一に光を出射させることができるので、ドットむらが生じるのを抑制することができるとともに、液晶表示パネル１０の輝度をより均一にすることができる。
　また、第１実施形態では、複数のプリズム２４ｂは、ＬＥＤ２１からの光を全反射させる機能を有するので、導光体２３から低屈折率層２４に入射した光が、低屈折率層２４の背面２４ａから出射するのを抑制することができる。これにより、光の損失が発生するのを抑制することができるので、光の利用効率をより向上させることができる。
　さらに、導光板２２に、ＬＥＤ２１からの光の光軸Ｏに対して傾斜された傾斜面３０を設けることによって、この傾斜面３０により、入射された光は光軸Ｏに近づく方向に反射される。これにより、Ｖ字型輝線となる角度分布の光をＶ字型輝線とならない角度分布に変化させることができる。したがって、Ｖ字型輝線の発生を抑制することができるので、バックライトユニット２０から出射される面状光において、Ｖ字型輝線に起因する輝度ムラの発生を抑制することができる。その結果、輝度の均一性が高いバックライトユニット２０を得ることができる。また、Ｖ字型輝線となっていた光を有効利用することができるので、光の利用効率および輝度を効果的に向上させることができる。
　また、第１実施形態では、傾斜面３０を、光入射面２３ａから光軸Ｏに対して傾斜する方向に延びるように形成することによって、Ｖ字型輝線の発生を容易に抑制することができる。これにより、容易に輝度ムラの発生を抑制することができる。
　また、第１実施形態では、傾斜面３０を光軸Ｏに線対称な一対の傾斜面３１および３２を含むように構成することによって、効果的に、Ｖ字型輝線の発生を抑制することができるので、輝度の均一性をより向上させることができる。
　また、第１実施形態では、導光板２２の端部に、ＬＥＤ２１側に突出する台形状の凸部３０ａ（台形状のプリズム３０ａ）を形成し、この台形状の凸部３０ａの斜辺を傾斜面３０とすることによって、導光板２２に容易に傾斜面３０（３１、３２）を形成することができる。これにより、より容易に、Ｖ字型輝線の発生を抑制することができる。
　また、第１実施形態では、導光体２３の光出射面２３ｂと背面２３ｃとを、互いに略平行に形成することによって、たとえば背面が光出射面に対して傾斜した楔形の導光体を用いる場合に比べて、導光体２３の背面２３ｃ上に低屈折率層２４を形成しやすくすることができる。
　また、第１実施形態では、プリズム２３ｅに、導光体２３の光出射面２３ｂに対して傾斜した傾斜面２３ｆを設けることによって、導光体２３の背面２３ｃに対するＬＥＤ２１からの光の入射角を、容易に、徐々に小さくさせることができる。
　また、第１実施形態では、傾斜面２３ｆを、導光体２３の光出射面２３ｂに対して、５°以下（０．１°以上３°以下）傾斜させることによって、光がプリズム２３ｅと背面２３ｃとの間で反射を繰り返すことにより、導光体２３の背面２３ｃに対する光の入射角は、１０°以下（０．２°以上６°以下）ずつ小さくなる。これにより、導光体２３の背面２３ｃに対する光の入射角を、より容易に、徐々に小さくすることができる。
　また、第１実施形態では、Ｂ方向に隣接するプリズム２３ｅ同士の間に、平面部２３ｄを形成することによって、導光体２３から出射する光が分光されるのを抑制することができる。
　また、第１実施形態では、複数のプリズム２４ｂを、Ｂ方向に隙間無く連続して形成することによって、複数のプリズム２４ｂにより、光をより均一に反射させることができるので、導光板２２の光出射領域２２ａの全域から、より均一に光を出射させることができる。これにより、液晶表示パネル１０の輝度をより均一にすることができる。
　また、第１実施形態では、複数のプリズム２４ｂを、互いに同一の形状で、かつ、同一の大きさに形成することによって、複数のプリズム２４ｂにより、光をより均一に反射させることができるので、導光板２２の光出射領域２２ａの全域から、より均一に光を出射させることができる。
　また、第１実施形態では、導光体２３の光出射面２３ｂに、ＬＥＤ２１からの光をＡ方向に拡散させる複数のプリズム２３ｉを形成することによって、光を導光体２３内でＡ方向に拡散させることができるので、液晶表示パネル１０のＬＥＤ２１の正面部分の輝度と、液晶表示パネル１０のＬＥＤ２１の正面部分以外の部分の輝度とを均一にすることができる。すなわち、液晶表示パネル１０の輝度をより均一にすることができる。
　また、ＬＥＤ２１からの光をＡ方向に拡散させる複数のプリズム２３ｉを形成することによって、導光体２３の光入射面２３ａ側から見て、導光体２３の背面２３ｃに対する入射角の大きい光を、プリズム２３ｉで反射させることにより、導光体２３の背面２３ｃに対する入射角を小さくすることができる。これにより、低屈折率層２４に入射する光がＡ方向に広がるのを抑制することができるので、導光板２２から出射される光がＡ方向に広がるのを抑制することができる。その結果、Ａ方向の光の集光特性を向上させることができるとともに、液晶表示パネル１０の輝度をより向上させることができる。
　また、第１実施形態では、プリズム２３ｉを、一対の傾斜面２３ｊにより形成することによって、ＬＥＤ２１からの光を、一対の傾斜面２３ｊにより、Ａ方向の両側に拡散させることができるので、液晶表示パネル１０の輝度をより均一にすることができる。
　また、第１実施形態では、平面部２３ｈのＡ方向の幅Ｗ３を、プリズム２３ｉのＡ方向の幅Ｗ４以下の大きさにすることによって、プリズム２３ｉの傾斜角を大きくする（頂角を小さくする）ことができる。そして、プリズム２３ｉの傾斜角を大きくする（頂角を小さくする）ことにより、これにより、Ａ方向の光の広がりを抑制することができるので、低屈折率層２４に入射する光がＡ方向に広がるのをより抑制することができるとともに、Ａ方向の光の集光特性をより向上させることができる。
　また、光源としてＬＥＤ２１を用いる場合、液晶表示パネル１０のＬＥＤ２１の正面部分の輝度と、液晶表示パネル１０のＬＥＤ２１の正面部分以外の部分の輝度とが異なりやすいので、上記のように、ＬＥＤ２１からの光をＡ方向に拡散させる複数のプリズム２３ｉを設けるのは、特に有効である。
　（第２実施形態）
　図２８は、本発明の第２実施形態によるバックライトユニットの一部を示した平面図である。図２９は、図２８の一部を拡大して示した平面図である。図３０は、第２実施形態の他の例を示した平面図である。次に、図２８～図３０を参照して、本発明の第２実施形態によるバックライトユニットについて説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
　第２実施形態によるバックライトユニットでは、図２８および図２９に示すように、上記第１実施形態の構成において、導光板２２における傾斜面３０の外面側に反射加工が施されている。具体的には、たとえば、傾斜面３０の外表面にミラー加工が施されている。これにより、傾斜面３０の外表面にはミラー加工などの反射加工による反射層５０が形成されている。
　このように、第２実施形態では、傾斜面３０の外表面にミラー加工などの反射加工を施すことによって、傾斜面３０での透過光成分を無くし更に光の利用効率を向上させることができる。
　なお、図３０に示すように、傾斜面３０の外表面に加えて、導光板２２のＬＥＤ２１側の端面２８にも反射加工（ミラー加工）を施してもよい。また、ミラー加工以外の反射加工を傾斜面３０の外表面に施してもよい。
　第２実施形態のその他の構成および効果は、上記第１実施形態と同様である。
　（第３実施形態）
　図３１は、本発明の第３実施形態によるバックライトユニットの一部を示した平面図である。図３２は、図３１の一部を拡大して示した平面図である。次に、図３１および図３２を参照して、本発明の第３実施形態によるバックライトユニットについて説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
　第３実施形態によるバックライトユニットでは、図３１および図３２に示すように、導光板２２におけるＬＥＤ２１側の端部（光入射面２３ａの近傍）に、切り込み部６０が形成されている。そして、切り込み部６０によって空気界面が形成されるとともに、ＬＥＤ２１からの光Ｒ１（図３２参照）を反射させる傾斜面３０が形成されている。
　第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
　第３実施形態では、上記のように、導光板２２に切り込み部６０を形成し、この切り込み部６０によって傾斜面３０を形成することによって、傾斜面３０の加工が容易となる。
　第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　たとえば、上記実施形態では、照明装置を、バックライトユニットに適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、バックライトユニット以外の照明装置に適用してもよい。
　また、上記実施形態では、表示パネルおよび表示装置を、それぞれ、液晶表示パネルおよび液晶表示装置に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、液晶表示パネルおよび液晶表示装置以外の表示パネルおよび表示装置に適用してもよい。
　また、上記実施形態では、光を横方向に拡散させるプリズムの形成領域を、傾斜面（台形状のプリズム）の際までとした例を示したが、本発明はこれに限らず、上記プリズムの形成領域１２３ｉは、たとえば、図３３に示すように、光入射面２３ａ（点線Ｇ１）までとしてもよいし、図３４に示すように、光入射面２３ａから所定の距離Ｌ２（たとえば、約２ｍｍ）だけ隔てた位置（点線Ｇ２）までとしてもよい。なお、距離Ｌ２は、たとえば、０ｍｍ～約５ｍｍの間で構造により最適化することができる。
　また、上記実施形態では、導光体の光出射面（前面）に、導光体の背面に対するＬＥＤからの光の入射角度を徐々に小さくさせるプリズム、および、光を横方向に拡散させるプリズムを形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、上記プリズムは、導光体の光出射面（前面）以外に形成されていてもよい。たとえば、図３５に示すように、導光体２３の背面２３ｃに対するＬＥＤ２１からの光の入射角度を徐々に小さくさせるプリズム２３ｅを導光体２３の背面２３ａに形成してもよい。また、図３６に示すように、光を横方向に拡散させるプリズム２３ｉを導光体２３の背面２３ｃに形成してもよい。なお、プリズム２３ｅおよびプリズム２３ｉの両方を、導光体２３の背面２３ｃに形成するようにしてもよいし、いずれか一方を導光体２３の背面２３ｃに形成するようにしてもよい。
　なお、上記実施形態では、導光体の背面に低屈折率層を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、導光体の背面に低屈折率層に加えて他の層を形成してもよい。すなわち、低屈折率層を導光体と他の層とで挟む構造としてもよい。たとえば、図３７に示すように、導光体２３と低屈折率層２４の導光体２３とは反対側の面上に、屈折率の異なる他の層２５が形成されていてもよい。この場合、導光体２３の屈折率（ｎ１）、低屈折率層２４の屈折率（ｎ２）、層２５の屈折率（ｎ３）の間には、ｎ２＜ｎ３≦ｎ１の関係が成り立つことが好ましい。なお、この場合、上記実施形態において低屈折率層２４に形成されるプリズムと同様のプリズム２５ｂを他の層２５に形成すればよい。
　また、上記実施形態では、光入射面のＡ方向の幅がＬＥＤの幅より大きくなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、光入射面のＡ方向の幅はＬＥＤの幅と同程度、もしくは、ＬＥＤの幅より小さくなるように構成されていてもよい。ただし、ＬＥＤからの光を効果的に光入射面から導光板内に入射させるために、上記実施形態で示したように、光入射面のＡ方向の幅はＬＥＤの幅より大きく構成されているのが好ましい。
　また、上記実施形態において、導光板の光入射面近傍の傾斜面（台形状のプリズム）を、平面的に見て、直線状に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、上記傾斜面は、平面的に見て、曲線状であってもよい。また、多段（たとえば２段）に折れ曲がった直線上であってもよい。なお、傾斜面は、光を反射させるために設けられているため、傾斜面における光を反射させない部分（光が入射されない部分）については、その形状等は特に制限されるものではない。すなわち、光が入射されない部分の形状等については、どのように構成されていてもよい。なお、上記傾斜面は光軸に対して、対称であるのが好ましいが、Ｖ字型輝線の発生を抑制して輝度ムラの改善が可能であれば、傾斜面は光軸に対して非対称であってもよい。
　また、上記実施形態では、導光体の背面に対するＬＥＤからの光の入射角度を徐々に小さくさせるプリズム、および、光を横方向に拡散させるプリズムを、それぞれ、凹状に形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、上記プリズムは、凹状以外の形状（たとえば凸状）に形成してもよい。
　また、上記実施形態では、光を横方向に拡散させるプリズムを、その断面が三角形状となるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、上記プリズムの形状は断面三角形状以外の形状であってもよい。たとえば、図３８に示すように、光を横方向に拡散させるプリズム２３ｉを、その断面が円弧状となるように形成してもよい。
　なお、上記実施形態において、導光板の背面側に反射板を設ける構成としてもよい。反射板の構成は特に制限されることはないが、たとえば、誘電体多層膜ミラーから構成される反射板、銀をコーティングした反射板、白色ＰＥＴ樹脂からなる反射板のいずれかで形成されていると好ましい。また、導光板と表示パネルとの間に、光を拡散させる拡散板を設けた構成とされていてもよい。
　また、上記実施形態では、光源として、ＬＥＤを用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、光源として、ＬＥＤ以外の発光素子を用いてもよいし、発光素子以外の光源（たとえばＣＣＦＬなど）を用いてもよい。
　また、上記実施形態で記載した角度および幅などの値は一例であり、角度および幅などを、上記実施形態とは異なる値に形成してもよい。
　また、上記実施形態では、導光板を形成する際に、平板状の金型および石英基板を用いて、プリズムを形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、導光板を形成する際に、ロール状の金型および石英基板を用いて、プリズムを形成してもよい。
　また、上記実施形態では、熱によるインプリント法を用いて、導光体にプリズムを形成した後、その導光体に低屈折率層を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、導光体に低屈折率層を形成した後に、プリズムを形成するようにしてもよい。
　具体的には、まず、図３９に示すように、導光体２３となるフィルム材２３ｋ上に、低屈折率層２４となるフィルム材２２４ｅを積層する。次に、上金型２３０と下金型２３１との間に、フィルム材２３ｋおよび２２４ｅを配置する。そして、図４０に示すように、上金型２３０と下金型２３１とにより、フィルム材２３ｋおよび２２４ｅを加熱および加圧する。これにより、フィルム材２３ｋおよび２２４ｅは、所望の形状に形成される。その後、フィルム材２３ｋおよび２２４ｅを、上金型２３０および下金型２３１から剥離し冷却するとともに、個片に分割することによって、図４１に示すように、導光体２３および低屈折率層２４からなる導光板２２が得られる。
　なお、上記で開示された技術を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明によると、光を導光させる導光部材を搭載した照明装置およびその照明装置を備えた表示装置に利用することができる。
　　　１　　液晶表示装置（表示装置）
　　１０　　液晶表示パネル（表示パネル）
　　１１　　アクティブマトリックス基板
　　１２　　対向基板
　　１３　　偏光フィルム
　　２１　　ＬＥＤ（光源）
　　２０　　バックライトユニット（照明装置）
　　２２　　導光板（導光部材）
　　２２ａ　光出射領域
　　２３　　導光体
　　２３ａ　光入射面
　　２３ｂ　光出射面（前面）
　　２３ｃ　背面
　　２３ｄ　平面部
　　２３ｅ　プリズム（第１反射部）
　　２３ｆ　傾斜面
　　２３ｇ　垂直面
　　２３ｈ　平面部
　　２３ｉ　プリズム
　　２３ｊ　傾斜面
　　２３ｋ　フィルム材
　　２４　　低屈折率層
　　２４ａ　背面
　　２４ｂ　プリズム（第２反射部）
　　２４ｃ　傾斜面
　　２４ｄ　垂直面
　　２４ｅ　硬化樹脂
　　２８　　端面
　　３０　　傾斜面
　　３０ａ　凸部、台形状プリズム
　　３１　　傾斜面（第１傾斜面）
　　３２　　傾斜面（第２傾斜面）
　　５０　　反射層（反射加工）
　　６０　　切り込み部

Claims (10)

  1. 　光源と、
    　前記光源からの光を導光する導光部材とを備え、
    　前記導光部材は、
    　前記光源からの光が入射される導光体と、
    　前記導光体の背面上に空気層を介することなく設けられ、前記導光体よりも小さい屈折率を有する低屈折率層と、
    　前記光源からの光の光軸に対して傾斜された傾斜面とを含み、
    　前記導光体の前面側または背面には、前記導光体の背面に対する前記光源からの光の入射角度を徐々に小さくさせる複数の第１反射部が設けられており、
    　前記導光部材の背面には、前記導光部材の背面と空気層との界面において前記光源からの光を前方に全反射させる複数の第２反射部が設けられており、
    　前記傾斜面は入射された光を光軸に近づける方向に反射させることを特徴とする照明装置。
  2. 　前記導光部材は前記光源からの光が入射される入射面を有し、
    　前記傾斜面は前記入射面から前記光軸に対して傾斜する方向に延びるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 　前記傾斜面は前記光軸に線対称な第１傾斜面および第２傾斜面を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  4. 　前記導光部材は前記光源側に突出する凸部を有しており、
    　前記凸部は平面的に見て台形状に形成されており、
    　前記台形状の凸部の斜辺が前記傾斜面となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  5. 　前記導光部材における光源側の端部には切り込み部が形成されており、
    　前記切り込み部によって、入射された光を光軸に近づける方向に反射させる前記傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  6. 　前記導光部材は前記光源からの光が入射される入射面を有し、
    　前記入射面の幅は前記光源の発光部の幅より大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  7. 　前記傾斜面の外面側には反射加工が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  8. 　前記傾斜面は反射された光が前記光軸と平行となるようにその傾斜角度が設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  9. 　前記導光体の前面および背面は、互いに略平行となるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  10. 　請求項１または請求項２に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を受ける表示パネルとを備えることを特徴とする表示装置。
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