JP2010086670A - 面光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導光板の光入射面に光を散乱させる凹部等を形成したりすることなく、色ムラの少ない面光源光を導光板の光出射面から出射させることができる面光源装置を提供する。
【解決手段】導光板３の光入射面３ｃには、複数の単色発光素子１７を有する発光体５が対向配置される。導光板３は、光入射面３ｃから所定距離Ｌを存する位置までの部分領域を混色領域３Ａ、混色領域３Ａよりも光入射面３ｃから離れた部分領域を有効出射領域３Ｂとして有する。導光板３は、各発光体５から入射した複数種類の単色光を混色領域３Ａで混合して、その混合により得られる合成光を有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射する。各発光体５において互いに隣合う単色発光素子１７の間の間隔のうちの最も大きい間隔ＰがＬ／Ｐ≧２７となるように設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示パネルのバックライト等として使用される面光源光を放射する面光源装置に関する。

この種の面光源装置としては、厚み方向の両面のうちの一方の面に光出射面を有すると共に該一方の面に対して起立する一側面を光入射面として有する導光板と、該導光板の光入射面に対向配置される光源とを備えるものが従来より知られている。このような面光源装置では、導光板の光入射面から該導光板の内部に入射した光を該導光板の内部で散乱させ、光出射面から出射させる。

そして、この種の面光源装置では、導光板に導入する光の光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の複数の微小な（点光源状の）発光素子により構成される発光体を使用するものが知られている。例えば特許文献１には、赤色、緑色、青色をそれぞれ発光色とする３個のＬＥＤを有する発光体を光源として使用する面光源装置が記載されている。

この特許文献１に記載されている面光源装置の発光体は、相互に近接させた３個のＬＥＤを透明樹脂内に封入して構成されている。そして、複数の発光体のそれぞれを、導光板の光入射面に形成した凹部に対向させるようにして、各発光体から放射される光を凹部で散乱させつつ導光体の内部に入射するようにしている。
特開平１０−２４７４１１

特許文献１に見られる面光源装置では、各発光体を構成する３個のＬＥＤを相互に近接させることで、これらのＬＥＤから放射する３種類の光が、発光体の透明樹脂内で（導光板に進入する前に）混合し得るようにして、該発光体から導光板に入射する光ができるだけ白色光になるようにしている。ひいては、導光板の、光入射面の近傍領域で色ムラが生じるのを防止するようにしている。

しかしながら、各発光体を構成する３個のＬＥＤをできるだけ近接させようとしても限界があり、ＬＥＤ同士の間の間隔を、いくらでも“０”に近づけ得るわけではない。このため、各発光体の透明樹脂内で、各ＬＥＤから放射される単色光を十分に混合させるためには、該ＬＥＤと導光板の光入射面との間に存在する透明樹脂の厚さを比較的大きくしておく必要がある。

その結果、各発光体の透明樹脂内での光のエネルギー損失が増加し、導光板から面光源光として放射し得る光束が低下しやすいという不都合がある。

また、特許文献１に見られる面光源装置では、導光板の光入射面に形成した凹部によって、各発光体から該導光板の内部に入射する光を散乱させるようにしている。このため、導光板に入射した光のうち、導光板の光出射面から出射せずに、該出射部以外の箇所（側面等）から出射してしまう光、すなわち、面光源光として利用できない光が多くなりやすい。従って、発光体から放射する光の利用効率が低下してしまうという不都合もあった。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、複数種類の単色光を発光する発光体を導光板に入射する光の光源とする面光源装置において、導光板の光入射面に光を散乱させる凹部等を形成したりすることなく、色ムラの少ない面光源光を導光板の光出射面から出射させることができる面光源装置を提供することを目的とする。

本発明の面光源装置は、かかる目的を達成するために、厚み方向の両面のうちの一方の面を光出射面として有すると共に該一方の面に対して起立する一側面を光入射面として有する導光板と、該導光板の光入射面の長手方向に間隔を存して該光入射面に対向配置され、該光入射面から該導光板の内部に入射する所定の複数種類の単色光から成る光源光をそれぞれ放射する複数の発光体とを備え、該発光体から光入射面を介して導光板の内部に入射した前記複数種類の単色光が混合してなる合成光を前記光出射面から出射する面光源装置であって、前記各発光体は、前記導光板の光入射面の長手方向に間隔を存して一列に配列された、前記単色光の種類数以上の所定数の単色発光素子を一体に有するものであり、前記導光板は、該導光板のうち、前記光入射面から該光入射面に垂直な方向で所定距離Ｌを存する位置までの部分領域を前記各発光体から該導光板に導入された前記複数種類の単色光を混合させる混色領域とすると共に、前記混色領域よりも前記光入射面から離れた部分領域を、該部分領域の光出射面から前記合成光を出射可能な有効出射領域とするものであり、前記各発光体において互いに隣合う単色発光素子の間の間隔のうちの最も大きい間隔Ｐが、前記混色領域の所定距離Ｌに対して、Ｌ／Ｐ≧２７となるように設定されていることを特徴とする（第１発明）。

ここで、液晶表示パネルのバックライト用途などに使用される面光源装置では、一般に、導光板の厚み方向の一方の面としての光出射面の全体から均一的に光が出射されることが要求されるわけではなく、多くの場合、該光出射面の周縁の部分は、面光源装置の外周に装着される額縁状の枠体によって覆われる。従って、光出射面の周縁部分は、一般に、面光源としての機能上はデッド領域となり、実質的に、面光源として機能する必要の無い箇所である。

前記第１発明は、このことに着目し、導光板の光出射面のうち、光を出射させるべき箇所から色ムラの少ない面光源光（複数種類の単色光を混合した合成色の光）を出射させるものである。

そこで、第１発明では、導光板のうち、前記光入射面から該光入射面に垂直な方向で所定距離Ｌを存する位置までの部分領域を前記混色領域とすると共に、前記混色領域よりも前記光入射面から離れた部分領域（該部分領域の各所の光入射面からの距離が前記所定距離よりも大きくなるような領域）を、該部分領域の光出射面から前記合成光を出射可能な有効出射領域とする。この場合、有効出射領域は、該有効出射領域における光出射面から、面光源光としての所要の合成光を実際に出射させることが要求される領域（そこから出射される光を面光源光として実際に利用する部分）を意味する。また、前記混色領域は、該混色領域における光出射面から、面光源光としての所要の合成光を出射することが必要とされない領域を意味する。該混色領域は、例えば上記の額縁状の枠体によって覆われる領域が相当する。

ここで、前記有効出射領域の光出射面から出射する光の色ムラを少なくする上では、前記混色領域において、各発光体から導光板の内部に入射する前記複数種類の単色光を十分に混合させる必要がある。この場合、詳細は後述するが、本願発明者は、有効出射領域の光出射面から出射する光の色ムラは、前記混色領域の長さとしての前記所定距離Ｌと、前記各発光体において互いに隣合う単色発光素子の間の間隔のうちの最も大きい間隔Ｐとに密接に関連する。そして、上記色ムラを適切に少なくする上では、上記間隔Ｐが所定距離Ｌに対してＬ／Ｐ≧２７という条件を満たすことが必要である。

そこで、第１発明では、上記間隔Ｐを、前記所定距離Ｌに対して、Ｌ／Ｐ≧２７となるように設定した。このようにすることにより、有効出射領域の光出射面から出射する光の色ムラを好適に少なくすることができる。例えば、有効出射領域の光出射面から出射する光の色度の分布を測定した場合に、ＣＩＥ１９３１標準表色系の色度座標におけるｘ座標成分Ｃｘの最大値と最小値との差、並びに、ｙ座標成分Ｃｙの最大値と最小値との差をそれぞれ、０．００６以下に収めることが可能となる。

また、第１発明は、導光板の混色領域において、各発光体から放射される前記複数種類の単色光を混合して合成光を生成するので、各発光体の各単色発光素子を導光板の光入射面に可能な限り近づけることができる。そのため、各発光体から放射される光のエネルギー損失が導光板の外部で生じるのを極力抑制することができる。ひいては、各発光体から放射される光の利用効率が低下するのを抑制できる。さらに、導光板に混色領域を有することで、導光板の光入射面から該導光板の内部に入射した光を、該光入射面の近傍で散乱させる必要が無い。そのため、該光入射面に光を散乱させる凹部等を形成することなく、導光板の内部に入射した光を、有効出射領域の光出射面から効率よく出射させることができる。

かかる第１発明においては、前記合成光は、多くの場合、白色光が好ましい。この場合、前複数種類の単色光を、赤、緑、青の３種類の単色光とすることで、これらを混合してなる合成光を白色光にすることができる。そして、この場合、特に、液晶表示パネルのバックライト等として好適な白色光を生成するためには、前記発光体は、２つの緑色発光素子と、１つの赤色発光素子と、１つの青色発光素子との４個の発光素子を前記所定数の単色発光素子として有することが好ましい。そして、このように発光体に４個の発光素子を備える場合には、該４個の発光素子は、２つの緑色発光素子の間で、赤色発光素子及び青色発光素子が隣り合うように一列に配列されていることが特に好適である（第２発明）。

この第２発明によれば、４個の発光素子の列における両端の発光素子が緑色発光素子となるので、導光板の光入射面に対向配置される複数の発光体の列において、該光入射面の長手方向の一端に最も近い発光素子と、該長手方向の他端に最も近い発光素子とが、いずれも緑色発光素子となる。このため、光入射面の長手方向における導光板の両端部寄り箇所で、光出射面から出射する光の色に差異が生じるのを防止することができる。

また、前記第１、第２発明では、前記各発光体の各単色発光素子から放射される単色光の配光パターンは、少なくとも前記導光板の厚み方向に対して垂直な面上でランバーシアン配光パターンとなるように設定されていることが好ましい（第３発明）。

この第３発明によれば、前記混色領域における複数種類の単色光の混合を円滑に行うことができる。

まず、本発明の一実施形態における面光源装置の概略構成を図１〜図４を参照して説明する。図１は本実施形態の面光源装置の主要部の分解斜視図、図２は該面光源装置に備えた導光板と複数の発光体とを平面視で示す図、図３は該面光源装置に備えた各発光体の構造を示す断面図、図４は該面光源装置に備えた発光体の発光ダイオードの配光パターンを示す図である。

図１を参照して、本実施形態の面光源装置１は、例えば液晶表示パネル１００のバックライトとして使用されるものである。この面光源装置１は、図示のように、導光板３、複数の発光体５、反射シート７、拡散シート９、並びに２つのプリズムシート１１，１３を備える。なお、図１では、複数の発光体５のうちの１つだけが図示されている。

導光板３は、透明な樹脂材により構成され、大略方形板状に形成されている。なお、導光体３の材質は、その屈折率が１．４９〜１．５８程度のものが良い。このため、本実施形態では、導光板３の材質として、例えばアクリルもしくはポリカーボネートを採用した。

この導光板３の厚み方向の両面３ａ，３ｂ（図１では上面３ａ及び下面３ｂ）のうちの一方の面３ａが面光源光としての光を出射するための光出射面とされている。該光出射面３ａは、その全体が平坦面となっている。また、導光板３の側面のうちの一側面３ｃが、該導光板３の内部に光を入射するための光入射面とされている。該光入射面３ｃは、その全体が光出射面３ａに対して垂直に起立した平坦面となっている。

以降の説明では、便宜上、図示の如く、導光板３の厚み方向（光出射面３ａに垂直な方向）をＺ軸方向、光入射面３ｃの長手方向（長辺方向）をＸ軸方向、光入射面３ｃに垂直な方向（Ｘ軸方向及びＺ軸方向に垂直な方向）をＹ軸方向と定義する。

本実施形態の面光源装置１では、その組み立て状態において、導光板３の光出射面３ａには、前記拡散シート９、プリズムシート１１，１３、及び液晶表示パネル１００がこの順に重ね合わされる。従って、導光板３の光出射面３ａから出射する光は、拡散シート９及びプリズムシート１１，１３を順に介して液晶表示パネル１００に供給されるようになっている。この場合、拡散シート９は、表面３ａから出射する光を拡散させつつ透過させる機能を有する。また、プリズムシート１１，１３は、拡散シート９を透過した光の進行方向を所要の方向に調整する機能を有する。本実施形態の例では、プリズムシート１１は、Ｘ軸方向に延在する三角柱状の複数のプリズムをＹ軸方向に一定間隔で並べた構造のシートであり、Ｘ軸方向で見た光の進行方向を調整する機能を有する。また、プリズムシート１３は、Ｙ軸方向に延在する三角柱状の複数のプリズムをＸ軸方向に一定間隔で並べた構造のシートであり、Ｙ軸方向で見た光の進行方向を調整する機能を有する。

また、導光板３の厚み方向（Ｚ軸方向）の両面３ａ，３ｂのうちの光出射面３ａと反端側の面３ｂ（以下、裏面３ｂという）は、光入射面４ｃから導光板３の内部に入射した光を、光出射面３ａから出射させるように散乱させる機能を有する面である。この裏面３ｂには、面光源装置１の組み立て状態において、前記反射シート７が重ね合わされる。該反射シート７は、導光板３ｂの内部から裏面３を透過した光を反射して該導光板３の内部に戻す機能を有するものである。

そして、導光板３の裏面３ｂには、Ｘ軸方向に延在する複数条の溝（所謂ローレット）１５がＹ軸方向に並ぶように形成されている。本実施形態では、このローレット１５によって、導光板３内で該ローレット１５に到達した光や、反射シート７で反射されて導光板３の内部に戻る光を散乱させ、光出射面３ａから出射させるようにしている。

なお、ローレット１５は、導光板３の後述する有効出射領域３Ｂ内で、裏面３ｂに形成されている。

発光体５は、導光板３の光入射面３ｃに対向して配置されている。本実施形態の面光源装置１では、図２に示すように、４個の発光体５が備えられ、これらの発光体５が導光板３の光入射面３ｃの長手方向（Ｘ軸方向）に一定間隔Ｗで一列に並べられている。この場合、上記間隔Ｗ（以下、発光体配置間隔Ｗという）は、導光板３のＸ軸方向の長さ（４×Ｗ）を、該導光板３の光入射面３ｃに対向配置させる発光体５の個数で除算してなる長さと同じに設定されている。さらに、光入射面３ｃのＸ軸方向の一端（図２では左端）から、これに最も近い発光体５（図２では最も左側の発光体５）までのＸ軸方向の間隔と、該光入射面３ｃのＸ軸方向の他端（図２では右端）から、これに最も近い発光体５（図２では最も右側の発光体５）までのＸ軸方向の間隔とは、互いに同じ間隔（Ｗ／２）とされている。換言すれば、４個の発光体５は、それらの全体（４個の発光体５の集合体）のＸ軸方向の中央位置が光入射面３ｃのＸ軸方向の中央位置に合致するようにして、Ｘ軸方向に一定間隔Ｗで配列されている。

各発光体５は、図３に示すように、単色光を発光する単色発光素子としての発光ダイオード（ＬＥＤチップ）１７を複数備えるものである。具体的には、各発光体５は、基板１９に一定間隔Ｐで一列に並ぶようにして装着された複数の発光ダイオード１７を、直方体状の透明なモールド樹脂部材２１内に一体に封入することで構成されている。以下、上記間隔ＰをＬＥＤ実装ピッチＰという。なお、本実施形態では、各発光体５において、ＬＥＤ実装ピッチＰが一定であるので、このＬＥＤ実装ピッチＰは、各発光体５おいて互いに隣合う発光ダイオード１７，１７の間の間隔のうちの最も大きい間隔でもある。

本実施形態では、各発光体５は、緑色の単色光をそれぞれ発光する２個の緑色発光ダイオード１７Ｇ，１７Ｇと、赤色の単色光を発光する１個の赤色発光ダイオード１７Ｒと、青色の単色光を発光する１個の青色発光ダイオード１７Ｂとから成る４個の発光ダイオード１７を有する。従って、各発光体５は、緑色、赤色、青色の３種類の単色光の組から成る光源光を放射する。そして、これらの４個の発光ダイオード１７は、緑色、赤色、青色、緑色の順番で１列に並ぶように、換言すれば、４個の発光ダイオード１７の列の両端に緑色発光ダイード１７Ｇが位置するように基板１９に装着されている。

補足すると、緑色、赤色、青色の３種類の単色光を合成してなる合成色は、白色光となる。この場合、一般に、液晶表示パネルのバックライトとして適切な白色光を、発光ダイオードにより生成した３種類の単色光を混合することにより合成する場合、白色光の大部分が緑色で構成されることから、バックライトとして必要な輝度値の白色光を得るために緑色の発光ダイオードを多くする構成が一般的である。この場合、緑色の発光ダイオードと、赤色の発光ダイオードと、青色の発光ダイオードとの比率が、２：１：１であることが好ましいとされている。そのため、本実施形態では、各発光体５に備える緑色発光ダイオード１７Ｇ、赤色発光ダイオード１７Ｒ、及び青色発光ダイオード１７Ｂの個数をそれぞれ、２個、１個、１個としている。

また、各発光体５において、４個の発光ダイオード１７を、緑色、赤色、青色、緑色の順番に１列に並ぶようにしたのは次の理由による。すなわち、導光板３のＸ軸方向の各端部寄りの箇所の光出射面３ａから出射する光の色は、Ｘ軸方向で該端部に最も近い発光ダイオード１７の発光色の影響を受けやすい。従って、導光板３のＸ軸方向の一端部寄りの箇所の光出射面３ａから出射する光の色と、Ｘ軸方向の他端部寄りの箇所の光出射面３ａから出射する光の色とをできるだけ同じ色にする上では、Ｘ軸方向の両端部にそれぞれ最も近い発光ダイオード１７の発光色が同じであることが好ましい。そこで、本実施形態では、各発光体５を構成する４個の発光ダイオード１７を、緑色、赤色、青色、緑色の順番に１列に並べるようにしている。このようにすることで、導光板３のＸ軸方向の両端部にそれぞれ最も近い発光ダイオード１７の発光色がいずれも緑色となる。

また、一般に、面光源装置において、赤、緑、青の３種類の単色光からなる光源光を使用する場合、所謂、ＣＩＥ１９３１標準表色系の色度座標上で、ＮＴＳＣ方式に定める規格値と同等もしくはそれ以上の色再現性を実現するためには、赤色の発光スペクトルのピーク波長、緑色の発光スペクトルのピーク波長、並びに、青色の発光スペクトルのピーク波長はそれぞれ、６３０〜６５０ｎｍの範囲、５２０〜５５０ｎｍの範囲、４４０〜４６０ｎｍの範囲に存することが望ましい。このため、本実施形態では、赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ、及び青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルは、そのピーク波長が上記の好ましい範囲に存するように設定されている。

また、一般に、液晶表示パネル用のバックライトとして適切な白色光は、ＣＩＥ１９３１標準表色系の色度座標において、その色温度が所謂、黒体軌跡上の５０００〜３００００Ｋの範囲内となり、且つ、該黒体軌跡からの偏差Δｕｖが±０．０２以内に収まるような色度を有するものであることが好ましい。このため、本実施形態では、発光体５が放射する３種類の単色光（赤、緑、青）を混合してなる合成光が上記の好ましい色度を有するように、発光体５が放射する全光束に対する３種類の単色光の光束の割合いが設定されている。

以上のように構成された各発光体５は、その４個の発光ダイオード１７の列の方向が、導光板３の光入射面３ｃの長手方向（Ｘ軸方向）に一致するようにして、該光入射面３ｃに対向して配置されている。なお、本実施形態における各発光ダイオード１７のサイズは、例えば３００μｍ角の大きさである。また、各発光ダイオード１７の光入射面３ｃ側の端面と、該光入射面３ｃとの間隔は、０．３〜０．５ｍｍ程度に設定されている。

ここで、各発光ダイオード１７の配光パターン（Ｚ軸方向に垂直な面上での配光パターン）は、例えば図４の実線ａで示すような配光パターンに設定されている。なお、図４の縦軸及び横軸の数値は、発光ダイオード１７から各方向に出射する光の輝度の相対値を示している。

図４に実線ａで示した配光パターンは、所謂ランバーシアン配光パターンと言われるものである。このランバーシアン配光パターンは、発光ダイオード１７から出射する光の輝度の分布が、Ｙ軸方向に対する光の出射角度θに対して次のように変化する配光パターンである。すなわち、−５°≦θ≦＋５°の範囲内の出射角度θで光の輝度がピーク値（最大値）を採り、該出射角度θの大きさが、−５°≦θ≦＋５°の範囲内の角度から大きくなるに伴い、光の輝度が徐々に減衰する。そして、−６５°≦θ≦−５５°の範囲内の出射角度θ、及び＋５５°≦θ≦＋６５°の範囲内の出射角度θで、光の強度がピーク値の半分の値まで減衰し、６５°を超える大きさ（絶対値）の出射角度θでは、光の強度がピーク値の半分よりも小さい値に減衰する。

なお、このようなランバーシアン配光パターンを実現するために、発光体１７にリフレクタを備えたり、モールド樹脂部材２１に適宜、散乱材やレンズ等を設けるようにしてもよい。

補足すると、上記した配光パターンは、Ｚ軸方向に垂直な面上での配光パターンであるが、Ｘ軸方向に垂直な面上での配光パターンは、ランバーシアン配光パターンでなくてもよい。例えば、Ｘ軸方向に垂直な面上での配光パターンを図４の破線ｂまたはｃで示すような配光パターンに設定してもよい。

以上が本実施形態の面光源装置１の概略構成である。かかる面光源装置１では、各発光体５から放射される３種類の単色光（緑色、赤色、青色）が、光入射面３ｃから導光板３の内部に入射する。そして、この入射した３種類の単色光が導光板３の内部で混合され、この混合により得られる合成光（白色光）が、裏面３ｂのローレット１５における散乱等を経て光出射面３ａから出射する。

ここで、本実施形態では、導光板３のうち、光入射面３ｃからＹ軸方向に所定距離Ｌを存する位置までの部分領域（図１又は図２の二点鎖線Ｑから光入射面３ｃ側の領域）３Ａは、各発光体５から導光板３に入射する３種類の単色光（緑色、赤色、青色）を混合させる混色領域として機能する領域とされている。以下、上記所定距離Ｌを混色距離Ｌという。この混色領域３Ａは、液晶表示パネル１００用の面光源光として好適な白色光（上記３種類の単色光を十分に混合してなる合成光）を該混色領域３Ａ内の光出射面３ａから出射させることができない領域である。換言すれば、混色領域３Ａは、該混色領域３Ａ内の光出射面３ｃを液晶表示パネル１００用の実際の面光源光（バックライト）の出射面として使用することが適さない領域である。そして、導光板３のうち、上記混色領域３Ａよりも光入射面３ｃからＹ軸方向に離れた部分領域（図１の二点鎖線Ｑから光入射面３ｃと反対側の領域）３Ｂが、上記３種類の単色光が十分に混合してなる合成光（液晶表示パネル１００用の面光源光として好適な白色光）を該部分領域３Ｂ内の光出射面３ａから出射し得る有効出射領域とされている。

本実施形態の面光源装置１では、この有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射する光（合成光）だけを液晶表示パネル１００用の面光源光（バックライト）として利用する。このため、本実施形態の面光源装置１では、混色領域３Ａは、面光源光の出射部として使用しない領域となっている。そして、該混色領域３Ａは、面光源装置１の外周に装着される額縁状の枠体（図示省略）内に収まるようになっている。ここで、混色領域３Ａが額縁状の枠体内に収まるということは、導光板３をＺ軸方向で見たときに、混色領域３Ａが額縁状の枠体によって覆われた状態となることを意味する。これにより、混色領域３Ａの光出射面３ａから出射する光は、液晶表示パネル１００の表面側に出力されないようにしている。

なお、例えば、混色領域３Ａの光出射面３ａを、光を透過しないシートで被覆したり、あるいは、前記拡散シート９のうちの、混色領域３Ａの光出射面３ａに重なる部分を、光が透過しないように構成してもよい。

そして、本実施形態では、前記混色距離Ｌに対して前記ＬＥＤ実装ピッチＰが次の関係を満たすように設定されている。

Ｌ／Ｐ≧２７ ……（１）

この場合、混色距離Ｌは、本実施形態では、前記混色領域３Ａを面光源装置１の外周に装着される額縁状の枠体（図示省略）内に収め得る長さとされている。液晶表示パネル１００が液晶テレビ用のパネルである場合には、該混色距離Ｌは、例えば１０〜１００ｍｍの範囲内の長さとされる。

そして、ＬＥＤ実装ピッチＰは、混色距離Ｌに対して式（１）の関係を満たすように設定されている。この場合、ＬＥＤ実装ピッチＰは、Ｌ／２７以下であれば式（１）の関係を満たすものの、該ＬＥＤ実装ピッチＰを小さくするには個々の発光ダイオード１７のサイズや、発光体５の作成手法などに依存する限界がある。従って、ＬＥＤ実装ピッチＰは、その限界内で式（１）の関係を満たすように設定すればよい。例えば、ＬＥＤ実装ピッチＰは、式（１）の関係を満たし、且つ、Ｌ／Ｐ≒３０となるように設定される。

なお、本実施系形態では、混色距離Ｌと前記発光体配置間隔Ｗとは、概ね等しい値に設定されている。これは次の理由による。すなわち、発光体配置間隔Ｗが混色距離Ｌに比して大き過ぎると、前記有効出射領域３Ｂの光入射面３ｃ寄りの箇所に、いずれの発光体５の光源光も到達しないか、もしくは到達し得る光源光の量が微小なものとなる部位が発生する。ひいては、導光板３の有効出射領域３Ｂの光入射面３ｃから出射する光の輝度ムラが生じる。また、混色距離Ｌが発光体配置間隔Ｗに比して大き過ぎると、該混色距離Ｌが長いために、光入射面３ｃから入射した光源光の、前記有効出射領域３Ｂに達するまでのエネルギー損失が大きくなる。従って、発光体５から放射される光の利用効率が低下する。該利用効率の低下を抑制する上では、混色距離Ｌは、高々、発光体配置間隔Ｗの２倍程度の長さに収めることが好ましいと考えられる。

このようなことから、本実施形態では、混色距離Ｌと前記発光体配置間隔Ｗとを、概ね等しい値に設定した。

次に、前記式（１）によって、混色距離ＬとＬＥＤ実装ピッチＰとの関係を規定した理由を説明する。

本願発明者は、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光の色ムラ（該光出射面３ａの各局所間での色度のばらつき）を発生させないようにするための条件を見出すために以下に説明する評価試験１〜１０を実施した。

まず、これらの評価試験１〜１０についての共通事項を説明すると、評価試験１〜１０では、導光板３とこれに組み合わせる４個一組の発光体５とを作成しておく。この場合、発光体５については、前記ＬＥＤ実装ピッチＰを互いに異ならせた複数組の発光体５を作成しておく。なお、発光体５の各組においては、４個の発光体５のそれぞれのＬＥＤ実装ピッチＰは互いに同一である。そして、各組の４個の発光体５を図２に示した如く導光板３の光入射面３ｃに対向配置し、これらの４個の発光体５からそれぞれ３種類の単色光（緑色、赤色、青色）を導光板３の内部に光入射面３ｃを介して入射する。この状態で、導光板３の有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａの各所における色度を測定する。この場合、有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａを、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ３６個ずつの升目状の局所部（３６×３６個の局所部）に区画し、それぞれの局所部における色度を測定する。すなわち、導光板３の有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａ上の色度分布を測定する。測定する色度は、ＣＩＥ１９３１標準表色系の色度座標におけるｘ座標成分Ｃｘとｙ座標成分Ｃｙとの組である。その測定値は、図５に例示する如く、色度座標上の点により表される。評価試験１〜１０のそれぞれにおいては、上記した色度分布の測定が、発光体５の各組毎に行われる。

そして、各評価試験１〜１０において、発光体５の各組毎に、測定した色度のｘ座標成分Ｃｘの最大値と最小値との差ΔＣｘ（＝Ｃｘの最大値−Ｃｘの最小値）、並びに、ｙ座標成分Ｃｙの最大値と最小値（＝Ｃｙの最大値−Ｃｙの最小値）との差ΔＣｙを、それぞれ、色度のｘ座標成分Ｃｘに関する色ムラを示す指標、ｙ座標成分Ｃｙに関する色ムラを示す指標として求める。これにより、ΔＣｘ、ΔＣｙのそれぞれと、ＬＥＤ実装ピッチＰとの間の関係を把握する。以下、これらの指標ΔＣｘ、ΔＣｙをそれぞれ色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙという。

なお、液晶表示パネル１００のバックライト用の面光源装置においては、一般に、要求される色度に対する実際の色度のｘ座標成分Ｃｘの誤差及びｙ座標成分Ｃｙの誤差がいずれも±０．００３の範囲内に収まることが必要とされている。従って、許容される色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙの上限値は、０．００６となり、ΔＣｘ、ΔＣｙは、いずれも該上限値以下になるという条件を満たすことが要求される。以下、この上限値を色ムラ許容上限値という。また、ΔＣｘ、ΔＣｙがいずれも色ムラ許容上限値以下になるという条件を色ムラ要求条件という。

以下に、各評価試験１〜１０を具体的に説明する。

［評価試験１］
評価試験１は、前記混色距離Ｌを３０ｍｍ、前記発光体配置間隔Ｗを２９ｍｍに設定すると共に、導光板３の有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射する光の目標色度（Ｃｘ，Ｃｙ）を標準的な白色光の色度である（０．２９，０．２７）とした試験である。

この場合、作成した導光板３の外形寸法は、Ｙ軸方向の長さが３６．５ｍｍ＋Ｌ＝６６．５ｍｍ、Ｘ軸方向の長さが４×Ｗ＝１１６ｍｍ、厚さが１．５ｍｍである。そして、導光板４の材質は、屈折率が１．４９のアクリルである。

また、作成した各組の発光体５の赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ、青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルのピーク波長は、それぞれ、６３０ｎｍ、５２５ｎｍ、４５０ｎｍである。そして、各組のそれぞれの発光体５が放射する全光束に対する赤色、緑色、青色の光束の割合いが、それぞれ、３７．７％、３０．７％、３１．６％になるように、各発光体５の各発光ダイオード１７の光束が設定されている。このように設定されている光束の割合いで、上記のピーク波長を有する赤色、緑色、青色のそれぞれの光を十分に混合させることによって、上記目標色度（０．２９，０．２７）を有する合成光を生成することができる。

評価試験１では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図６（ａ）は、評価試験１におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図６（ｂ）は、評価試験１におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図６（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図６（ａ）の実線a1は、評価試験１で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図６（ｂ）の実線b1は、評価試験１で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a1の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．０４ｍｍであり、実線b1の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．１１ｍｍであった。従って、評価試験１で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが１．０４ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が１．０４ｍｍとなる）。

［評価試験２］
評価試験２は、前記混色距離Ｌ、発光体配置間隔Ｗを評価試験１と同一に設定すると共に、導光板３の有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射する光の目標色度（Ｃｘ，Ｃｙ）を（０．３４９，０．３９８）とした試験である。この目標色度の色は、色温度で言えば、５０００Ｋで、且つ、黒体軌跡からの偏差Δｕｖが＋０．０２となる色である。

この場合、作成した導光板３の外形寸法及び材質は評価試験１と同じである。また、作成した各組の発光体５の赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ、青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルのピーク波長は、評価試験１と同じである。

一方、評価試験２では、各組のそれぞれの発光体５が放射する全光束に対する赤色、緑色、青色の光束の割合いは、評価試験１と異なり、それぞれ、４５．９％、３９．６％、１４．６％に設定されている。このように設定されている光束の割合いで、上記のピーク波長を有する赤色、緑色、青色のそれぞれの光を十分に混合させることによって、上記目標色度（０．３４９，０．３９８）を有する合成光を生成することができる。

評価試験２では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図７（ａ）は、評価試験２におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図７（ｂ）は、評価試験２におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図７（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図７（ａ）の実線a2は、評価試験２で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図７（ｂ）の実線b2は、評価試験２で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a2の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝０．８７ｍｍであり、実線b2の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．５３ｍｍであった。従って、評価試験２で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが０．８７ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が０．８７ｍｍとなる）。

［評価試験３］
評価試験３は、前記混色距離Ｌ、発光体配置間隔Ｗを評価試験１と同一に設定すると共に、導光板３の有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射する光の目標色度（Ｃｘ，Ｃｙ）を（０．３４１，０．３１２）とした試験である。この目標色度の色は、色温度で言えば、５０００Ｋで、且つ、黒体軌跡からの偏差Δｕｖが−０．０２となる色である。

この場合、作成した導光板３の外形寸法及び材質は評価試験１と同じである。また、作成した各組の発光体５の赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ、青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルのピーク波長は、評価試験１と同じである。

一方、評価試験３では、各組のそれぞれの発光体５が放射する全光束に対する赤色、緑色、青色の光束の割合いは、評価試験１，２と異なり、それぞれ、４６．８％、３０．６％、２２．５％に設定されている。このように設定されている光束の割合いで、上記のピーク波長を有する赤色、緑色、青色のそれぞれの光を十分に混合させることによって、上記目標色度（０．３４１，０．３１２）を有する合成光を生成することができる。

評価試験３では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図８（ａ）は、評価試験３におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図８（ｂ）は、評価試験３におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図８（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図８（ａ）の実線a3は、評価試験３で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図８（ｂ）の実線b3は、評価試験３で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a3の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝０．８２ｍｍであり、実線b3の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．２４ｍｍであった。従って、評価試験３で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが０．８２ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が０．８２ｍｍとなる）。

［評価試験４］
評価試験４は、前記混色距離Ｌ、発光体配置間隔Ｗを評価試験１と同一に設定すると共に、導光板３の有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射する光の目標色度（Ｃｘ，Ｃｙ）を（０．２３５，０．２６７）とした試験である。この目標色度の色は、色温度で言えば、３００００Ｋで、且つ、黒体軌跡からの偏差Δｕｖが＋０．０２となる色である。

この場合、作成した導光板３の外形寸法及び材質は評価試験１と同じである。また、作成した各組の発光体５の赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ、青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルのピーク波長は、評価試験１と同じである。

一方、評価試験４では、各組のそれぞれの発光体５が放射する全光束に対する赤色、緑色、青色の光束の割合いは、評価試験１〜３と異なり、それぞれ、２４．８％、３７．０％、３８．２％に設定されている。このように設定されている光束の割合いで、上記のピーク波長を有する赤色、緑色、青色のそれぞれの光を十分に混合させることによって、上記目標色度（０．２３５，０．２６７）を有する合成光を生成することができる。

評価試験４では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図９（ａ）は、評価試験４におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図９（ｂ）は、評価試験４におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図９（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図９（ａ）の実線a4は、評価試験４で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図９（ｂ）の実線b4は、評価試験４で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a4の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．６８ｍｍであり、実線b4の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝０．８９ｍｍであった。従って、評価試験４で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが０．８９ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が０．８９ｍｍとなる）。

［評価試験５］
評価試験５は、前記混色距離Ｌ、発光体配置間隔Ｗを評価試験１と同一に設定すると共に、導光板３の有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射する光の目標色度（Ｃｘ，Ｃｙ）を（０．２６８，０．２３７）とした試験である。この目標色度の色は、色温度で言えば、３００００Ｋで、且つ、黒体軌跡からの偏差Δｕｖが−０．０２となる色である。

この場合、作成した導光板３の外形寸法及び材質は評価試験１と同じである。また、作成した各組の発光体５の赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ、青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルのピーク波長は、評価試験１と同じである。

一方、評価試験４では、各組のそれぞれの発光体５が放射する全光束に対する赤色、緑色、青色の光束の割合いは、評価試験１〜４と異なり、それぞれ、３３．５％、２８．５％、３８．０％に設定されている。このように設定されている光束の割合いで、上記のピーク波長を有する赤色、緑色、青色のそれぞれの光を十分に混合させることによって、上記目標色度（０．２６８，０．２３７）を有する合成光を生成することができる。

評価試験５では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図１０（ａ）は、評価試験５におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図１０（ｂ）は、評価試験５におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図１０（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図１０（ａ）の実線a5は、評価試験５で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図１０（ｂ）の実線b5は、評価試験５で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a5の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．１９ｍｍであり、実線b5の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．０６ｍｍであった。従って、評価試験５で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが１．０６ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が１．０６ｍｍとなる）。

［評価試験６］
評価試験６は、前記混色距離Ｌ、発光体配置間隔Ｗを評価試験１と同一に設定すると共に、導光板３の有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射する光の目標色度（Ｃｘ，Ｃｙ）を（０．２９，０．２７）とした試験である。この目標色度の色は、評価試験１と同じ標準的な白色光である。

この場合、作成した導光板３の外形寸法及び材質は評価試験１と同じである。

一方、作成した各組の発光体５の赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ、青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルのピーク波長は、それぞれ、６３０ｎｍ、５２０ｎｍ、４４０ｎｍである。従って、緑色発光ダイオード１７Ｇ及び青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルのピーク波長を、評価試験１〜５の場合と若干異なるものに設定している。

また、各組のそれぞれの発光体５が放射する全光束に対する赤色、緑色、青色の光束の割合いも評価試験１〜５と異なり、それぞれ、３７．０％、３２．８％、３０．１％に設定されている。このように設定されている光束の割合いで、上記のピーク波長を有する赤色、緑色、青色のそれぞれの光を十分に混合させることによって、上記目標色度（０．２９，０．２７）を有する合成光を生成することができる。

評価試験６では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図１１（ａ）は、評価試験６におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図１１（ｂ）は、評価試験６におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図１１（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図１１（ａ）の実線a6は、評価試験６で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図１１（ｂ）の実線b6は、評価試験６で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a6の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．０４ｍｍであり、実線b6の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．０３ｍｍであった。従って、評価試験６で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが１．０３ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が１．０３ｍｍとなる）。

［評価試験７］
評価試験７は、前記混色距離Ｌ、発光体配置間隔Ｗを評価試験１と同一に設定すると共に、導光板３の有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射する光の目標色度（Ｃｘ，Ｃｙ）を（０．２９，０．２７）とした試験である。この目標色度の色は、評価試験１と同じ標準的な白色光である。

この場合、作成した導光板３の外形寸法及び材質は評価試験１と同じである。

一方、作成した各組の発光体５の赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ、青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルのピーク波長は、それぞれ、６５０ｎｍ、５５０ｎｍ、４６０ｎｍである。従って、赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ及び青色発光ダイオード１７Ｂのそれぞれの発光スペクトルのピーク波長を、評価試験１〜６の場合と若干異なるものに設定している。

また、各組のそれぞれの発光体５が放射する全光束に対する赤色、緑色、青色の光束の割合いも評価試験１〜６と異なり、それぞれ、４７．８％、２３．２％、２９．０％に設定されている。このように設定されている光束の割合いで、上記のピーク波長を有する赤色、緑色、青色のそれぞれの光を十分に混合させることによって、上記目標色度（０．２９，０．２７）を有する合成光を生成することができる。

評価試験７では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図１２（ａ）は、評価試験７におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図１２（ｂ）は、評価試験７におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図１２（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図１２（ａ）の実線a7は、評価試験７で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図１２（ｂ）の実線b7は、評価試験７で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a7の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．３４ｍｍであり、実線b7の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．１０ｍｍであった。従って、評価試験７で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが１．１０ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が１．１０ｍｍとなる）。

［評価試験８］
評価試験８は、導光板３の材質のみを評価試験１と異ならせた試験である。この場合、評価試験８での導光板３の材質は、屈折率が１．５８のポリカーボネートである。これ以外の導光板３の仕様（外形寸法）及び発光体５の仕様（ピーク波長及び光束の割合い）、並びに目標色度は評価試験１と同一である。

評価試験８では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図１３（ａ）は、評価試験８におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図１３（ｂ）は、評価試験８におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図１３（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図１３（ａ）の実線a8は、評価試験８で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図１３（ｂ）の実線b8は、評価試験８で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a8の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．０５ｍｍであり、実線b8の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝０．９７ｍｍであった。従って、評価試験８で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが０．９７ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が０．９７ｍｍとなる）。

［評価試験９］
評価試験９は、前記混色距離Ｌ及び発光体配置間隔Ｗと、導光板３の外形寸法（厚さ以外の外形寸法）とを評価試験１と異ならせた試験である。この場合、評価試験９では、前記混色距離Ｌを４５ｍｍ、前記発光体配置間隔Ｗを４３．５ｍｍに設定した。また、これに合わせて、導光板３のＹ軸方向の長さを３６．５ｍｍ＋Ｌ＝８１．５ｍｍ、Ｘ軸方向の長さを４×Ｗ＝１７４ｍｍとした。なお、導光板３の厚さ及び材質は、評価試験１と同じである。また、これ以外の発光体５の仕様（ピーク波長及び光束の割合い）、並びに目標色度が評価試験１と同一である。

評価試験９では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図１４（ａ）は、評価試験９におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図１４（ｂ）は、評価試験９におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図１４（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図１４（ａ）の実線a9は、評価試験９で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図１４（ｂ）の実線b9は、評価試験９で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a9の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．７５ｍｍであり、実線b9の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝１．５４ｍｍであった。従って、評価試験９で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが１．５４ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が１．５４ｍｍとなる）。

［評価試験１０］
評価試験１０は、前記混色距離Ｌ及び発光体配置間隔Ｗと、導光板３の外形寸法（厚さ以外の外形寸法）とを評価試験１，９と異ならせた試験である。この場合、評価試験１０では、前記混色距離Ｌを６０ｍｍ、前記発光体配置間隔Ｗを５８ｍｍに設定した。また、これに合わせて、導光板３のＹ軸方向の長さを３６．５ｍｍ＋Ｌ＝９６．５ｍｍ、Ｘ軸方向の長さを４×Ｗ＝２３２ｍｍとした。なお、導光板３の厚さ及び材質は、評価試験１と同じである。また、これ以外の発光体５の仕様（ピーク波長及び光束の割合い）、並びに目標色度が評価試験１と同一である。

評価試験１０では、上記の導光板３と発光体５とを使用して、発光体５の各組毎に、前記した如く色度分布を測定し、前記色ムラ指標ΔＣｘ、ΔＣｙを算出した。図１５（ａ）は、評価試験１０におけるΔＣｘの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図、図１５（ｂ）は、評価試験１０におけるΔＣｙの算出値とＬＥＤ実装ピッチＰとの組をプロットして示した図である。なお、図１５（ａ），（ｂ）における破線は、それぞれ、前記色ムラ許容上限値（＝０．００６）を示している。

図１５（ａ）の実線a10は、評価試験１０で得られたΔＣｘとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。同様に、図１５（ｂ）の実線b10は、評価試験１０で得られたΔＣｙとＰとの関係を近似する直線であり、最小自乗法により求めたものである。実線a10の直線上で、ΔＣｘ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝２．０５ｍｍであり、実線b10の直線上で、ΔＣｙ＝０．００６となるＰの値を求めると、Ｐ＝２．１９ｍｍであった。従って、評価試験１０で作成した仕様の導光板３及び発光体５の組み合わせでは、導光板３の前記有効出射領域３Ａにおける光出射面３ａから出射する光が前記色ムラ要求条件を満たす上では、ＬＥＤ実装ピッチＰが２．０５ｍｍ以下であることが必要となる（ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値が２．０５ｍｍとなる）。

以上が、評価試験１〜１０の詳細である。これらの評価試験１〜１０の上記した試験条件と、各評価試験１〜１０の結果から特定されたＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値とを図１６に示す。

ここで、混色距離Ｌ及び発光体配置間隔Ｗだけを互いに異ならせた評価試験１、９、１０に着目し、これらの評価試験１、９、１０における混色距離Ｌの値及び発光体配置間隔Ｗと、ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値との間の関係をプロットすると、図１７に示すようになる。この図から明らかなように、Ｌ≒Ｗとした場合において、混色距離Ｌと、ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値との間には、リニアな相関性（一方の変化量に対して他方の変化量が比例するような相関性）が成立することが判る。

一方、混色距離Ｌ及び発光体配置間隔Ｗが互いに同一である評価試験１〜８に着目すると、混色距離Ｌが３０ｍｍである場合には、ＬＥＤ実装ピッチＰが１．１０ｍｍを超えると、目標色度の違いなどの仕様条件に起因して、前記色ムラ要求条件を満たすことができない場合がある。

従って、混色距離Ｌが３０ｍｍである場合には、前記色ムラ要求条件を満たすために、ＬＥＤ実装ピッチＰを１．１０ｍｍを超えないように設定する必要がある。この場合、Ｌ／Ｐ＝３０／１．１０≒２７であるから、Ｌ＝３０ｍｍである場合にＬＥＤ実装ピッチＰが１．１０ｍｍを超えないようにするための必要条件は、Ｌ／Ｐ≧２７となる。

このことと、上記したようにＬとＰとの間にリニアな相関性が成立することとから、種々様々なＬの値に対して、前記色ムラ要求条件を満たすようにするための必要条件は、前記式（１）により与えられることとなる。

そこで、本実施形態の面光源装置１を含めて、本発明の面光源装置では、混色距離Ｌに対してＬＥＤ実装ピッチＰが前記式（１）の関係を満たすように設定した。

以上説明した本実施形態の面光源装置１によれば、混色距離Ｌに対してＬＥＤ実装ピッチＰをＬ／Ｐ≧２７となるように設定したので、導光板３の有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから色ムラの少ない合成光（色ムラ指標ΔＣｘ，ΔＣｙがいずれも色ムラ許容上限値（０．００６）以下となる白色光）を、面光源光として出射させることができる。そして、このように有効出射領域３Ｂにおける光出射面３ａから出射される色ムラの少ない合成光を、液晶表示パネル１００のバックライトとして使用して、該液晶表示パネル１００の表示を行うので、その表示色を高品質に保つことができる。

また、導光板３のうち、合成光の出射を必要としない部分領域（その部分領域の光出射面３ａから出射する光を面光源光として利用しないような領域）を混色領域３Ａとし、該混色領域３Ａで複数種類の単色光（赤色、緑色、青色の単色光）を混合させるようにしたので、各発光体５の発光ダイオード１７を導光板３の光入射面３ｃに可能な限り近接させることができる。このため、各発光体５から放射される光を、ほとんどエネルギー損失を伴うことなく、導光板３に入射させることができる。ひいては、各発光体３から放射される光の利用効率が低下するのを抑制できる。

さらに、導光板３に混色領域３Ａを有することで、光入射面３ｃから導光板３の内部に入射した光を、該光入射面３ｃの近傍で散乱させる必要が無い。そのため、該光入射面３ｃに光を散乱させる凹部等を形成することなく、導光板３の内部に入射した光を、有効出射領域３Ｂの光出射面３ａから効率よく出射させることができる。また、光入射面３ｃに凹部等を形成する必要がないことから、導光板３の作成コストを低減することもできる。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではない。以下に、前記実施形態の変形態様をいくつか説明する。

前記実施形態では、各発光体５で、互いに隣り合う発光ダイオード１７，１７の間の間隔は、いずれも同一にしたが、該間隔を、不等間隔にしてもよい。この場合には、隣り合う発光ダイオード１７，１７の間の間隔のうちの最大値をＬＥＤ実装ピッチＰとして、前記式（１）の条件を満たすように、各発光体５における、隣り合う発光ダイオード１７，１７の間の間隔を設定すればよい。

また、前記実施形態では、各発光体５に４個の発光ダイオード１７を備えるようにしたが、例えば、赤色発光ダイオード１７Ｒ、緑色発光ダイオード１７Ｇ、青色発光ダイオード１７Ｂを１個ずつ備えたり、あるいは、複数個ずつ備えるようにしてもよい。なお、導光板３のＸ軸方向の両端部での色違いを防止する上では、前記実施形態のように、各発光体５に４個の発光ダイオード１７を備えることが好ましい。

また、前記実施形態では、各発光ダイオード１７のサイズは、いずれの発光色ついても同一サイズであるが、それらのサイズは、十分に微小なものであれば、発光色ごとに異なっていてもよい。

また、前記実施形態では、各発光体５から赤色、緑色、青色の３種類の単色光を放射するようにしたが、該単色光の種類はこれに限られるものでない。各発光体５から放射させる複数種類の単色光は、それらを混合してなる合成光の目標とする色に応じて適宜選定すればよい。

また、前記実施形態では、各発光体５の単色発光素子として、発光ダイオード１７を使用したが、例えば微小な有機ＥＬもしくは無機ＥＬなどを単色発光素子として使用してもよい。

また、前記実施形態では、導光板３の裏面３ｂにローレット１５を形成したが、該ローレット１５に代えて、微小な凹凸（所謂ドット）を形成してもよい。また、導光板３の光出射面３ａに微小な凹凸やローレットを形成してもよい。また、導光板３の厚さが光入射面３ｃからＹ軸方向に遠ざかるに伴って薄くなるように、導光板３の裏面３ｂを光出射面３ａに対して傾斜させるようにしてもよい。

また、前記実施形態で示した如く構成した導光板３を複数枚用意し、それらの導光板３を升目状に配列することによって、全体として大面積の面光源装置を構成するようにしてもよい。この場合、Ｙ軸方向で隣り合う導光板３，３については、一方の導光板３の混色領域３Ｂの光出射面３ａ上に他方の導光板３の有効出射領域３Ｂが重なるように配置すればよい。なお、この場合は、導光板３の厚さが光入射面３ｃからＹ軸方向に遠ざかるに伴って薄くなるように、導光板３の裏面３ｂを光出射面３ａに対して傾斜させておくことが好ましい。

本発明の一実施形態の面光源装置の主要部の分解斜視図。 実施形態の面光源装置に備えた導光板と複数の発光体とを平面視で示す図。 実施形態の面光源装置に備えた各発光体の構造を示す断面図。 実施形態の面光源装置に備えた発光体の発光ダイオードの配光パターンを示す図。 本発明に係わる評価試験における色度の測定値を例示する図。 図６（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験１の試験結果のデータを示す図。 図７（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験２の試験結果のデータを示す図。 図８（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験３の試験結果のデータを示す図。 図９（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験４の試験結果のデータを示す図。 図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験５の試験結果のデータを示す図。 図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験６の試験結果のデータを示す図。 図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験７の試験結果のデータを示す図。 図１３（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験８の試験結果のデータを示す図。 図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験９の試験結果のデータを示す図。 図１５（ａ），（ｂ）は本発明に係わる評価試験１０の試験結果のデータを示す図。 評価試験１〜１０の試験条件と各評価試験１〜１０の結果から特定されたＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値とを示す表。 評価試験１、９、１１における混色距離Ｌの値及び発光体配置間隔Ｗと、ＬＥＤ実装ピッチＰの許容上限値との間の関係を示す図。

符号の説明

１…面光源装置、３…導光板、３ａ…光出射面、３ｃ…光入射面、３Ａ…混色領域、３Ｂ…有効出射領域、５…発光体、１７…発光ダイオード（単色発光素子）。

Claims (3)

1. 厚み方向の両面のうちの一方の面を光出射面として有すると共に該一方の面に対して起立する一側面を光入射面として有する導光板と、該導光板の光入射面の長手方向に間隔を存して該光入射面に対向配置され、該光入射面から該導光板の内部に入射する所定の複数種類の単色光から成る光源光をそれぞれ放射する複数の発光体とを備え、該発光体から光入射面を介して導光板の内部に入射した前記複数種類の単色光が混合してなる合成光を前記光出射面から出射する面光源装置であって、
   前記各発光体は、前記導光板の光入射面の長手方向に間隔を存して一列に配列された、前記単色光の種類数以上の所定数の単色発光素子を一体に有するものであり、
   前記導光板は、該導光板のうち、前記光入射面から該光入射面に垂直な方向で所定距離Ｌを存する位置までの部分領域を前記各発光体から該導光板に導入された前記複数種類の単色光を混合させる混色領域とすると共に、前記混色領域よりも前記光入射面から離れた部分領域を、該部分領域の光出射面から前記合成光を出射可能な有効出射領域とするものであり、
   前記各発光体において互いに隣合う単色発光素子の間の間隔のうちの最も大きい間隔Ｐが、前記混色領域の所定距離Ｌに対して、Ｌ／Ｐ≧２７となるように設定されていることを特徴とする面光源装置。
2. 請求項１記載の面光源装置において、前記複数種類の単色光は、赤、緑、青の３種類の単色光であり、前記発光体は、２つの緑色発光素子と、１つの赤色発光素子と、１つの青色発光素子との４個の発光素子を前記所定数の単色発光素子として有し、該４個の発光素子は、２つの緑色発光素子の間で、赤色発光素子及び青色発光素子が隣り合うように一列に配列されていることを特徴とする面光源装置。
3. 請求項１又は２記載の面光源装置において、前記各発光体の各単色発光素子から放射される単色光の配光パターンは、少なくとも前記導光板の厚み方向に対して垂直な面上でランバーシアン配光パターンとなるように設定されていることを特徴とする面光源装置。

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