CN1489710A - 导光体、光反射片及使用该光反射片的面光源装置和液晶显示装置、以及光反射片的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导光体、光反射片及使用该光反射片的面光源装置和液晶显示装置、以及光反射片的制造方法。在导光体(21)的一表面即光出射面(21b)上设置聚光元件(240)，由倾斜的光反射面形成的大体上相同/或者大体上相似的形状的基本单元(28)以间距5000 μ以下多个排列的光反射片(27)设置在与光出射面(21b)相向的面(21c)一侧，在导光体(21)的侧端部(21a)配置光源(22)并构成面光源装置(20)，在导光体(21)上设置选择性地将照明光线向与光出射面(21b)相向的面(21c)一侧出射的光引出机构(290)。

Description

导光体、光反射片及使用该光反射片的面光源装置和液晶显示装置、以 及光反射片的制造方法

技术领域

本发明涉及导光体、反射以及使用该反射片的面光源装置和液晶显示装置，更详细地讲，涉及例如适用于个人计算机的监视器或薄型TV等的显示装置的面光源装置及其所使用的导光体，以及将该面光源装置作为背景灯光学系统使用的液晶显示装置。

并且涉及该面光源装置的构成要素即光反射片的制造方法。

背景技术

近来，作为个人计算机的监视器或薄型TV等的显示装置，多使用透射型的液晶显示(display)装置，在该液晶显示装置中一般在液晶元件的背面配置着面状的照明装置即背景灯(面光源装置)。该面光源装置为将例如冷阴极射线管等的线状光源转换成面状的光的机构。

具体而言，在液晶元件的背面正下方设置光源的方法，或在侧面设置光源、利用丙烯板等透光性的导光体把光转换成面状、得到面光源的方法(侧光方式)具有代表性，为在光出射面上设置由棱镜阵列等构成的光学元件、得到所希望的光学特性的机构。

关于该侧光方式，例如公开在特开昭61-99187号公报和特开昭63-62104号公报上。特别是为了有效地发挥轻、薄这一液晶显示装置的一般特征，能够减薄背景灯的侧光方式的利用较为适宜，在便携式个人计算机等的液晶显示装置中较多地使用了侧光方式的背景灯。

以前的侧光方式的面光源装置，如图46所示，为在由透光性的平板构成的基板即导光体1的一侧端1a沿着该侧端面配置线状光源2，以覆盖该线状光源2的形态安装着反射镜3，线状光源2的直接光和反射镜3反射的反射光在导光体1上从光入射端面即一侧端1a向内部入射的机构。

导光体1的一表面构成光出射面1b，在该光出射面1b的上方形成大致三角棱镜状的阵列4的调光片5顶角向着观察者一侧设置，另一方面在与导光体1的光出射面1b相反的一侧的面1c上设置有通过散光性墨水以规定的图案印刷形成多个点6a的光引出机构6。

在与形成有该光引出机构6的导光体1的光出射面1b相反的一侧的面1c一侧，与该面1c接近地设置有反射片7。

而且，作为以前的该种面光源装置的其它的代表例，如图47所示，形成有大致三角棱镜状的阵列4的调光片5顶角向着导光体1的光出射面1b一侧设置在光出射面1b的上方。而且，设置在与导光体1的光出射面1b相反的一侧的面1c上的光引出机构6由各表面以粗糙面形成的多个点6b形成的粗糙面图案构成。

这种侧光方式的面光源装置能够更加有效地发挥轻、薄这一液晶显示装置的一般特征，所以作为便携式个人计算机等的液晶显示装置的背景灯较多地使用。

但是，该以前的透射型液晶显示装置有构造上仍很复杂的问题。其理由为，特别是在面光源装置中，由于不能获得可得到所希望的光学特性的构造简单且光的利用效率高的照明光学系统，所以不得不使该面光源装置的构造复杂化，其结果造成成本增加等，妨碍了该种液晶显示装置的普及。

即，在图46和图47所示的例如作为透射型液晶显示装置的背景灯光学系统使用的以前的面光源装置中，为了尽可能有效地利用发自面光源装置的照明光而较多采用了棱镜等光学薄膜类的构造。因此，照明光学系统的构造复杂，其结果导致装配性能差，而且成品率低，所以造成了成本提高。

作为解决上述问题的方法，本发明者提出了图48所示的面光源装置10。该面光源装置10采用在一表面即光出射面上一体形成有例如由棱镜阵列等构成的聚光元件12的导光体11，在该导光体11的一侧端11a上与以前相同地设置被反射镜3覆盖的线状光源2，并且在与光出射面11b相反的面11c一侧设置有将由倾斜的光反射面13a构成的大致形状相同的基本单元13多个配置的光反射片14而构成。

根据该面光源装置10，通过从导光体11发出的大部分出射光线有选择地朝向光反射片14一侧地进行导光体11的构造设计，并且构成将由倾斜的光反射面13a构成的大致形状相同的基本单元13在光反射片14的表面多个配置的光学系统，即使不使用利用棱镜片等效果使构造复杂化的调光片，也可以得到光学效率良好的面光源装置。

特别是，通过在导光体11的面11c上如图50所示形成由相对于宽度而言具有充分大的高度的平滑面形成的凸状突起15a构成的光引出机构15，并利用该光引出机构15控制光的出射方向，很容易使从导光体11发出的出射光线集中地朝向光反射片14一侧，并且即使在大型化的情况下，金属模的制作等也很容易，所以能够得到非常富于实用性的面光源装置。

并且，如图49所示，作为光引出机构，通过形成由从断面看相对于宽度W具有充分的高度h的平滑面形成的凸状突起14a构成的光引出机构14，并利用该光引出机构14控制光的出射方向，很容易使从导光体11发出的出射光线集中地朝向光反射片12一侧，并且即使在大型化的情况下，金属模的制作等也很容易，所以能够得到非常富于实用性的面光源装置。

而且，通过同时如前面所述在导光体11的光出射面11b上设置以三角棱镜阵列等为代表的聚光元件12，可以得到聚光性更好、效率非常高的光学系统。即从导光体11出射的照明光如图48和图50(b)中符号16所示，集中出射到光反射片14一侧，被光反射片14反射后再次入射到导光体11中并作为照明光17(图48)利用，所以导光体自身能够起到作为棱镜片的作用，与以前的型式的面光源装置中所看到的光路8(图45)本质上不同，能够实现非常良好的聚光特性。

但是，如果作为大型液晶显示器的背景灯实用化，则光引出机构15在以前的型式的面光源装置中很普遍。依靠随着远离光源2而由多个凸状突起15a构成的图案的面积增大的单纯的图案设计(参照图50(a)和图51)很难使光出射面内的照明均匀化，而且出射角度特性随光出射面11b内的位置不同而不同，所以斜着看时照明不均匀的情况就非常显眼，因而有图像质量差这样的问题。

而且，由于上述的光学系统具有非常好的优点，光学系统的构造与以前的型式的面光源装置相比较为非常简单的构造，所以很容易出现通过干涉条纹(莫尔条纹)等的波动光学机构表现的亮度不均匀，有时会在光出射面内产生外观上很难看的不均匀，其结果是作为大型液晶显示器的背景灯实用化则会有质量不过硬的问题。

并且，为了得到更高的光学特性，需要使从导光体发出的出射光束充分聚光，但是由于上述的光学系统自身的构造非常简单，所以利用一般使用的基于简单的形状的光引出机构不能够从导光体发出充分聚光的出射光，因此有照明效率产生局限的问题。即在适用于移动电话或手持式计算机等要求更高的照明效率的领域时造成妨碍。

并且，由于上述的光学系统具有非常好的优点，光学系统的构造与以前的型式的面光源装置相比较为非常简单的构造，所以在大型液晶显示器等要求较高的精度的面光源装置应用上述的光学系统，则光反射片和导光体的位置关系不能充分精密地保持，其结果有对面光源的照明质量造成直接影响，外观上产生不令人满意的不均匀的问题。而且，由于也没有高效率地制造光反射片的方法，所以也有很难低成本且大量制造的问题。

发明内容

本发明是为了解决这些以前的问题而实施的，其目的在于：关于本发明者提案的构造简单且照明效率良好的面光源装置，提供一种作为大型液晶显示装置的背景灯使用而赋予其良好的光学特性的光学效率良好且装配性能好的便宜的导光体以及使用该导光体的面光源装置和将该面光源装置作为背景灯光学系统使用的液晶显示装置。

本发明的其它目的在于：提供一种实现作为大型液晶显示装置的背景灯使用而具有充分的光学特性(外观质量)的光学系统所需要的高质量且容易制造的反射片，并且提供一种高效率、低成本且大量制造该反射片的制造方法，以及通过利用该光反射片提供一种具有构造简单、照明效率高的光学系统的面光源装置和液晶显示装置。

为了解决前面所述的技术问题，本发明的导光体如下构成。即本发明为用于面光源装置且一表面为光出射面的导光体，其特征在于：在导光体的光出射面上设置有聚光元件，并且在与光出射面相向的面上作为光引出机构设置有由平滑面形成的方向性光出射元件，该方向性光出射元件使从导光体出射的光线的至少65％以上向与所述光出射面相反的面一侧出射。

而且，为了解决前面所述的技术问题，本发明的面光源装置如下构成。即本发明的面光源装置的特征在于：包含有一表面为光出射面的导光体、设置在该光出射面上的聚光元件、设置在导光体的侧端部的光源、和配置在与导光体的光出射面相向的面一侧的光反射片，在与导光体的光出射面相向的面上作为光引出机构设置有由平滑面形成的方向性光出射元件，并且光反射片为由反射率85％以上的倾斜面构成的大致形状相似的基本单元以间距5000μm以下排列构成。

而且，为了解决前面所述的技术问题，本发明的导光体如下构成。即本发明为用于面光源装置且一表面为光出射面的导光体，其特征在于：在该导光体上设置有有选择地向与光出射面相向的面一侧出射照明光线的光引出机构，并且光出射面内的各处的出射方向选择率大体上固定。

而且，为了解决前面所述的技术问题，本发明的导光体如下构成。即本发明为用于面光源装置且一表面为光出射面的导光体，其特征在于：在在与导光体的光出射面相向的面一侧，设置有由倾斜的光反射面形成的大体相同和/或相似的形状的基本单元多个排列的光反射片，而且在导光体的侧端部配置并使用光源的导光体中，在导光体上设置有有选择地向与光出射面相向的面一侧出射照明光线的大部分的光引出机构，并且光引出机构由不规则图案构成。

而且，为了解决前面所述的技术问题，本发明的导光体如下构成。即本发明的特征在于：在至少一个侧端部为光入射面、并且一表面为发光面的导光体中，在导光体上设置有由向与发光面相反的一侧较多地出射光的凹凸部构成的光引出机构，从发光面的正上方看到的构成光引出机构的凹凸部的形状在光的主要行进方向上为凸出形状。

并且，为了解决前面所述的技术问题，本发明的光反射片如下构成。即本发明为由倾斜的光反射面形成的大体相同和/或相似的形状的基本单元以间距5000μm以下多个排列形成的光反射片，其特征在于：至少由形成基本单元的表面层、和支承该表面层的背面支承层等2层构成，并且背面支承层由双轴延伸热塑性树脂薄膜构成。

本发明的面光源装置虽然由上述的必要的构成要素构成，但是其构成要素具体为以下的情况也成立。其具体的构成要素是指，其特征在于：利用在与导光体的光出射面相向的面上由平滑面形成的方向性光出射元件，从导光体出射的光线的至少65％以上向光反射片一侧出射。

而且，在本发明的面光源装置中，最好方向性光出射元件为将算术平均粗糙度Ra值为0.01～10μm的平滑面形成的凸状突起多个排列的元件。这时，由平滑面形成的凸状突起的深度h和最小开口宽度Wmin定义的值h/Wmin最好为0.5以上。更为理想的是由平滑面形成的所述凸状突起的深度h和最小开口宽度Wmin定义的值h/Wmin为0.3以上。

并且，在本发明的面光源装置中，由平滑面形成的凸状突起随着远离光源而在单轴方向上开口宽度逐渐扩大并多个排列为好。或者也可以由平滑面形成的凸状突起，其大致相同形状的凸状突起随着离开光源而分布密度逐渐增大并多个排列。

而且，设置在导光体的光出射面上的聚光元件，最好为其棱线为与设置有光源的侧端部大体上垂直的方向的、间距1～500μm以下的波纹板状的凹凸。这时，最好波纹板状的凹凸为顶角处于70～150度的范围的三角棱镜阵列，并且该三角棱镜阵列的间距处于5～300μm的范围。

并且，在本发明的面光源装置中，设置在光反射片上的大体为相似形的基本单元为断面山形形状，该山形部的棱线在邻接的基本单元相互之间大体上平行排列为好。而且，用于光反射片上的大体为相似形的基本单元，其倾斜面的断面形状为凹状较好。

而且，最好构成设置在光反射片上的大体形状相似的基本单元的倾斜面为最大直径3000μm以下的凹面镜状，并且倾斜面的倾斜角度为将从导光体向反射片的方向出射的光线向导光体的法线方向反射的角度。

并且，最好光反射片的反射面由银或者铝的涂层构成，并且在反射面上设置有由透明材质构成的涂层。或者光反射片的反射面也可以由扩散反射性的白色材质形成。而且，本发明也是将具有上述的特征的面光源装置用于背景灯光学系统、解决了以前的技术问题的液晶显示装置。

本发明的导光体虽然由上述的必要的构成要素构成，但是其构成要素具体为以下的情况也成立。其具体的构成要素是指，其特征在于：光出射面内的各处的出射方向选择率为60％～100％，并且出射方向选择率的变动范围相对于平均值在±30％以内。

而且，在本发明的导光体中，作为有选择地出射照明光线的光引出机构，由设置在与光出射面相向的面上的平滑面形成的凸状突起构成为好。这时，其特征在于：由平滑面形成的凸状突起，其突起量为300μm以下，而且深度h和有效开口宽度W定义的值h/W处于0.3～1.5的范围，并且随着离开光源而在单轴方向上增加长度并多个排列，长度增加的单轴方向与配置着光源的导光体的侧端部大致平行。

而且，本发明为面光源装置，为了解决上述技术问题而如下构成。即本发明的特征在于：在包含有一表面为光出射面的导光体、设置在导光体上的光引出机构、设置在导光体的侧端部的光源、和配置在与导光体的光出射面相向的面一侧的光反射片，在该光反射片的表面上由倾斜的光反射面形成的大体上相同和/或大体上相似的形状的基本单元以间距5000μm以下多个排列形成的面光源装置中，光引出机构为有选择地向光反射片一侧出射照明光线的机构，并且光出射面内的各处的出射方向选择率大体上固定。

本发明的面光源装置虽然由上述的必要的构成要素构成，但是其构成要素具体为以下的情况也成立。其具体的构成要素是指，其特征在于：光出射面内的各处的出射方向选择率为60％～100％，并且出射方向选择率的变动范围相对于平均值在±30％以内。而且，作为有选择出射照明光线的光引出机构，最好为由设置在与光出射面相向的面上的平滑面形成的凸状突起。

这时，由平滑面形成的凸状突起，其突起量为300μm以下，而且由深度h和有效开口宽度W定义的值h/W处于0.3～1.5的范围，并且随着离开光源而在单轴方向上增加长度并多个排列，长度增加的单轴方向与配置着光源的导光体的侧端部大致平行。

并且，在本发明的面光源装置中，由平滑面形成的凸状突起，其突起量为300μm以下，而且由深度h和有效开口宽度W定义的值h/W处于0.3～1.5的范围，并且大体上形状相同的凸状突起随着远离光源而分布密度逐渐增加并多个排列也较好。

并且，在本发明的面光源装置中，在光出射面上设置棱线为与配置着光源的侧端部大致垂直的方向、间距1～500μm、顶角处于150～60度的范围的三角棱镜阵列也较为理想。本发明也是将具有上述各项特征的面光源装置用于背景灯光学系统、解决了以前的技术问题的液晶显示装置。

本发明的导光体虽然由上述的必要的构成要素构成，但是其构成要素具体为以下的情况也成立。其具体的构成要素是指，其特征在于：导光体的光出射面的中心附近的出射方向选择率为60％～100％。

而且，在本发明的导光体中，最好在光出射面上设置棱线为与配置着光源的侧端部大致垂直的方向的间距为1μm～500μm的聚光元件。这时，作为聚光元件，最好为间距为10μm～150μm、顶角处于60度～150度的范围的三角棱镜阵列。

并且，在本发明的导光体中，采用由平滑面形成的凸状突起作为由上述不规则图案构成的光引出机构，这时该凸状突起的突起量为2μm～300μm。而且凸状突起在光出射面内相互不接触为好。或者作为由所述不规则图案构成的光引出机构，采用由粗糙面构成的光点图案也较为理想。

并且，本发明为面光源装置，为了解决上述的技术问题而如下构成。即本发明的面光源装置配置着具有上述的特征的导光体，包含配置在该导光体的侧端部的光源、和配置在与导光体的光出射面相向的面一侧的光反射片，在光反射片的表面上，由倾斜的光反射面形成的大致相同和/或相似的形状的基本单元以间距5000μm以下多个排列形成。

在该本发明的面光源装置中，其特征在于：构成设置在光反射片上的大体相同和/或相似的形状的基本单元的倾斜面，断面为山形形状，并且山形部的棱线在邻接的基本单元之间大体上平行排列。并且，最好构成用于光反射片上的大体相同和/或相似的形状的基本单元的倾斜面的断面形状为凹状。而且，本发明也是通过将以具有上述特征的导光体为构成要素的面光源装置作为背景灯光源手段使用，解决了以前的技术问题的液晶显示装置。

本发明的导光体虽然由上述的必要的构成要素构成，但是其构成要素具体为以下的情况也成立。其具体的构成要素是指，其特征在于：导光体的发光面的中心附近的出射方向选择率为70％～100％。

而且，本发明的导光体，其特征在于：光引出机构被设置在与导光体的发光面相向的面一侧，为突起量2μm～300μm的凸状突起，并且从发光面的正上方看到的凸状突起的形状为三角形、四方形或者椭圆形中的任意一种。这时，最好构成光引出机构的凹凸部从发光面的正上方看不规则地分布。

并且，本发明为面光源装置，为了解决上述的技术问题而如下构成。即本发明的面光源装置包含具有上述的任意一项在特征的导光体、配置在该导光体的侧端部的光源、和配置在与导光体的发光面相向的面一侧的光反射片，在光反射片的表面上，由倾斜的光反射面形成的大体相同和/或相似的形状的基本单元以间距5000μm以下多个排列。

在该本发明的面光源装置中，最好设置在光反射片上的基本单元，断面为山形，并且该山形部的山脊线在邻接的基本单元相互之间大致平行排列。并且，设置在光反射片上的基本单元，其光反射面的断面形状为凹状则更为理想。而且，本发明也是将具有上述的任意特征的面光源装置用于背景灯光学系统，解决了以前的技术问题的液晶显示装置。

本发明的光反射片虽然由上述的必要的构成要素构成，但是其构成要素具体为以下的情况也成立。其具体的构成要素是指，其特征在于：双轴延伸热塑性树脂薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚丙烯。

而且在本发明中，最好光反射片朝着表面层一侧弯曲为凸状。并且，最好光反射面由金属材质构成，并且在该金属材质上设置有由透明绝缘性物质构成的涂层。

本发明为光反射片的制造方法，为了解决上述的技术问题而如下构成。即本发明在特征在于：在制造具有上述的各项特征的光反射片的方法中，通过ROLL TO ROLL工艺形成基本单元的形状。而且，其特征在于：在具有上述的各项特征并且表面层由热塑性树脂构成的光反射片的制造方法中，通过压花辊复制基本单元的形状。

而且，本发明为面光源装置，为了解决上述的技术问题而如下构成。即本发明的特征在于：包含有一表面为光出射面的导光体、设置在该导光体上的光引出机构、和设置在导光体的侧端部的光源，并且在与导光体的光出射面相向的面一侧配置着具有上述各项特征的光反射片。

在本发明的面光源装置中，最好导光体的光出射面的中心附近的出射方向选择率为60％～100％。而且，最好在导光体的光出射面上，设置由棱线为与配置着光源的侧端部大致垂直的方向、间距为10μm～150μm、顶角处于60度～150度的范围的三角棱镜阵列构成的聚光元件。

并且，在本发明的面光源装置中，最好设置在导光体上的光引出机构为由不规则配置的平滑面形成的凸状突起，这时凸状突起的突起量为2μm～300μm。并且，设置在导光体上的光引出机构也可以为由不规则地配置的粗糙面构成的图案。而且，本发明也是将具有上述特征的面光源装置用于背景灯光学系统，解决了以前的技术问题的液晶显示装置。

附图说明

图1为概略表示本发明的一实施形态的面光源装置的主要部分的透视图。

图2为概略表示本发明的其它实施形态的面光源装置的主要部分的透视图。

图3为概略表示在本发明的面光源装置中配置在导光体的侧端部的光源的构成例。

图4为在本发明的面光源装置中使用的光反射片，为在表面上形成有多个由棱线平行排列的、平行直线状且倾斜的平坦的反射面形成的基本单元的光反射片的部分平面图以及在4b-4b线切断表示的断面图。

图5为在本发明的面光源装置中使用的光反射片，为在表面上形成有多个由棱线平行排列的、平行直线状且倾斜的平坦的反射面形成的基本单元的其它形态的光反射片的部分平面图以及在5b-5b线切断表示的断面图。

图6为在本发明的面光源装置中使用的光反射片，为在表面上形成有多个由棱线平行排列的、平行直线状且凹状的倾斜反射面形成的基本单元的其它形态的光反射片的部分平面图以及在6b-6b线切断表示的断面图。

图7为在本发明的面光源装置中使用的光反射片，为在表面上形成有多个由凹状的倾斜反射面形成的基本单元的其它形态的光反射片的部分平面图以及在7b-7b线切断表示的断面图。

图8为在本发明的面光源装置中使用的光反射片，为在表面上形成有多个由凹状的倾斜反射面形成的基本单元的其它形态的光反射片的部分平面图以及在8b-8b线切断表示的断面图。

图9为在本发明的面光源装置中使用的光反射片，为在表面上形成有多个由凹状的倾斜反射面形成的基本单元的其它形态的光反射片的部分平面图以及在9b-9b线切断表示的断面图。

图10为在本发明的面光源装置中使用的光反射片，为在表面上形成有多个由凹状的倾斜反射面形成的基本单元的其它形态的光反射片的部分平面图以及在10b-10b线切断表示的断面图。

图11(a)为将在图4所示的光反射片上形成的基本单元的倾斜的平坦的反射面部分放大，表示倾斜的平坦的反射面的倾斜角度的断面图，(b)为将在图6所示的光反射片上形成的基本单元的凹状的倾斜反射面部分放大，表示凹状的倾斜反射面的倾斜角度的断面图。

图12为表示本发明中的导光体的光束的方向选择性的测定方法的构造说明图。

图13为表示利用图12所示的测定方法测定本发明中的导光体的光束的方向选择性时，向与配置着光源的侧端部相向的方向的出射角度分布的导光体的特性图。

图14为表示在本发明的面光源装置中从导光体出射、被光反射片反射并向光出射面的法线方向出射的光线的轨迹的构造说明图。

图15为将导光体的一部分放大并概略表示本发明的面光源装置中由在与作为适宜的光引出机构的形态使用的导光体的光出射面相反的一侧的面上形成的多个突起构成的光引出机构的一形态的断面图。

图16为将导光体的一部分放大并概略表示本发明的面光源装置中能够作为在与导光体的光出射面相反的一侧的面上形成的光引出机构的其它形态使用的由多个凹部形成的光引出机构的形态的断面图。

图17为将导光体的一部分放大并概略表示本发明的面光源装置中在与导光体的光出射面相反的一侧的面上形成的由多个凹部形成的光引出机构的其它形态的断面图。

图18为表示测定本发明的导光体的出射方向选择率时的表面的25个测定点的导光体的平面图。

图19为概略表示构成设置在导光体上的光引出机构的凸状突起的适宜的排列图案例的平面图。

图20为表示构成设置在导光体上的光引出机构的凸状突起的深度h、最小开口宽度Wmin和最大开口宽度Wmax的定义的概略构造说明图。

图21为表示在本发明的面光源装置的情况下不容易在设置在光源附近的导光体上产生亮线的构造说明图。

图22为表示本发明的导光体的光束的方向选择性的测定方法的说明图。

图23为概略表示本发明的一实施形态的面光源装置的主要部分的透视图。

图24为概略表示本发明的其它实施形态的面光源装置的主要部分的透视图。

图25在本发明的面光源装置中使用的光反射片，为在表面上形成有多个由凹状的倾斜反射面形成的基本单元的其它形态的光反射片的部分平面图以及在9b-9b线切断表示的断面图。

图26为概略表示构成设置在导光体上的光引出机构的凸状突起的不令人满意的排列图案例的平面图。

图27为概略表示构成设置在导光体上的光引出机构的凸状突起的适宜的排列图案例的平面图。

图28为概略表示本发明的一实施形态的面光源装置的主要部分的透视图。

图29为概略表示本发明的其它实施形态的面光源装置的主要部分的透视图。

图30为表示在本发明的面光源装置中从作为构成设置在导光体上的光引出机构的凹凸部的凸状突起发出的光的出射状态的构造说明图。

图31为表示在本发明的面光源装置中作为构成设置在导光体上的光引出机构的凹凸部的凸状突起的深度h和最小开口宽度(Wmin)的定义的透视图。

图32为概略表示在本发明的面光源装置中由在与导光体的发光面相反的一侧的面上形成的多个凸状突起构成的光引出机构的一形态的平面图。

图33为概略表示在本发明的面光源装置中由在与导光体的发光面相反的一侧的面上形成的多个凸状突起构成的光引出机构的洽谈形态的平面图。

图34为模式化地表示从光源发出的光束的扩散、入射到导光体中的光束的状态和从由在与导光体的发光面相反的一侧的面上形成的多个凸状突起构成的光引出机构出射的光束的状态的概略构造说明图。

图35为概略表示制造本发明的光反射片的金属模型的制造工序的构造说明图。

图36为表示在本发明的一实施形态的面光源装置中使用的光反射片的层状结构的部分断面图。

图37为分别概略表示在本发明的面光源装置中使光反射片向导光体方向凸状弯曲配置的状态以及其相反的配置状态的构造说明图。

图38为概略表示制造本发明的光反射片的装置的构造说明图。

图39为表示利用在图38所示的制造装置中使用的压花辊在热塑性树脂薄膜上复制有多个基本单元的状态的部分透视图。

图40为概略表示本发明的面光源装置的最理想的实施形态的主要部分的透视图。

图41为表示面光源装置中设置在光源附近的导光体上产生亮线的状态的构造说明图。

图42为概略表示本发明者以前提案的面光源装置的一例的主要部分的透视图。

图43为概略表示本发明者以前提案的面光源装置的其它例的主要部分的透视图。

图44为模式化地表示在以前的面光源装置中入射到导光体中的光线通过光引出机构散乱的状态的构造说明图。

图45为表示将在光出射面设置有波纹板状的凹凸的导光体作为面光源装置的构成要素使用时以前的面光源装置的光线的轨迹的从导光体的光入射面所看的构造说明图。

图46为概略地表示以前的面光源装置的一例的断面图。

图47为概略地表示以前的面光源装置的其它例的断面图。

图48为概略地表示本发明者以前提案的面光源装置的一例的主要部分的透视图。

图49为概略地表示本发明者以前提案的面光源装置的一例的主要部分的断面图。

图50为概略地表示在构成图48所示的面光源装置的导光体上作为光引出机构设置的凸状突起随着远离光源而其直径增大的状态的构造说明图。

图51为概略地表示在构成图48所示的面光源装置的导光体上作为光引出机构以点状设置的凸状突起随着远离光源而其直径增大的图案的导光体的平面图。

具体实施方式

下面就图示的实施形态更加详细的说明本发明的光反射片及其制造方法、以及使用该光反射片的面光源装置和液晶显示装置。图1和图2分别概略表示了本发明的2个适宜的实施形态的面光源装置20的主要部分。

涉及该实施形态的面光源装置20具有由近似透明的平板构成的基板即导光体21，在该导光体21的一侧端沿着该侧端部设置有线状光源22。作为该线状光源22，虽然能够采用荧光管或LED阵列等，但是并不特别局限于此。作为线状光源22，使用发光效率高、容易实现小型化的冷阴极管最为适宜。

作为线状光源22的配置形态，并不局限于该形态，在此之外，仅在一侧端部设置有冷阴极管的1灯式的形态，在一侧端部设置有2根冷阴极管的2灯式的形态，1个或者2个冷阴极管被设置在一侧端部、在其相向的侧端部上也同样设置、合计为2个灯或4个灯的形态等具有代表性。

而且，作为线状光源22的形态，在本发明中并不局限于线状光源，例如在小型的面光源装置中也可以如图3所示采用LED等点光源。即图3(a)表示了在将导光体21的角部在平面看以三角形状切割形成的切角面21d上配置着点光源LED22a的例。而且，图3(b)表示了在导光体21的一侧端部接近配置光学杆22b、在该光学杆22b的端面上配置着点光源LED22a的例。

在该导光体21的一侧端，以覆盖线状光源22的形态安装着灯光反射器26，从线状光源直接发出的光和由灯光反射器26反射的反射光在导光体21上从光入射端面即一侧端面21a向内部入射。在该灯光反射器26中使用的材质为光线反射率高的材质即可，并不特别限定，例如具有Ag蒸镀层的金属板、白色的塑料薄膜等均可适当利用。

导光体21为例如板厚度约2～4mm左右的四边形的透光性的薄板，在图1或者图2中看为上面即一表面为出射光的光出射面21b，与之相反的一侧的另一表面(图1或者图2中看为下面)为与光出射面相向的面21c。在图1和图2中，符号23表示导光体11的光出射面21b上垂直的线即导光体21的法线。

作为本发明的一实施形态的面光源装置20的导光体21，如图1所示，为具有与导光体21的光入射面21a的法线方向大致平行的棱线24a的三角棱镜阵列24作为聚光元件240在光出射面21b上形成、提高聚光作用的构造。

而且，作为聚光元件240，也可以如图2所示的其它实施形态那样，在光出射面21b上形成由具有与导光体21的光入射面21a的法线方向大致平行的棱线25a的断面为正弦波状的凹凸构成的阵列状元件25′。这些三角棱镜阵列24的各棱镜部24b的排列间距P1或由断面为正弦波状的凹凸构成的阵列状元件25′的各元件部25b的排列间距P1，希望细微化到无法辨认的程度。

在本发明中，设置在导光体21的光出射面21b上的聚光元件240可以实施为棱镜阵列、双凸透镜阵列、微透镜阵列等各种形状，但是这些聚光元件240必须不能妨碍导光体21内的照明光线的传播。特别是在大型面光源装置中考虑这一点极其重要，具体而言，作为聚光元件240最好形成使棱线与配置光源22的侧端部21a大致垂直的波纹板状的凹凸形状。

在与导光体21的光出射面21b相反的一侧的面21c一侧，与该面21c接近设置有光反射片27。

本发明的面光源装置中使用的光反射片27对于通过由设置在导光体21上的平滑面形成的光引出机构290有选择地向光反射片27一侧出射的照明光线施加聚光、变角等光学作用，起到作为面光源赋予令人满意的光学特性的作用。

光反射片27由具有倾斜的光反射面28a的多个基本单元28以微小的间距P2在基体材料的表面上形成而构成。这里所谓基本单元28，是指如图4～图10所示，作为大体上相同和/或大体上相似的形状的倾斜的倾斜面28a的集合体得到的光反射片27的基本形状单位。

即所谓基本单元28，为继续分割则丧失相同性或者相似性的最小的形状单位，所谓的单位晶格。而且，所谓间距P2，如图4～图10所示，被规定为通过该基本单元28的排列得到的基本周期内最小的长度。

并且，在导光体21上设置有光引出机构290。该光引出机构290使入射到导光体21中的光线有选择地向光反射片27一侧出射地构成，为使照明光线集中地向光反射片27一侧出射的构造。

即设置在导光体21上的光引出机构290作为具有方向选择性的光出射元件29发挥作用，与在以前的型式的面光源装置中看到的基于粗糙面图案或墨水印刷图案的利用单纯的散光引出光的形态本质上不同。

更具体地讲，采用表示出射方向的选择性的指标(出射方向选择率)定义的、照明光线有选择地向光反射片27的方向出射的比例最好为60～100％，更理想的为70～100％，75～100％则愈加理想，为照明光线为了充分地承受基于光反射片27的光学作用而有选择地向光反射片27一侧出射的构造。

这里，所谓出射方向选择率，如上所述为将有选择地向光反射片的方向出射照明光线的能力数字化表示的值，出射方向选择率的测定方法如下所述。首先，如图12所示，设置植毛纸等几乎完全吸收光的黑色的薄片30以代替光反射片27，将导光体设置为通常的朝向，利用辉度计测定与配置光源22的侧端部21a处直角相交且与法线23平行的假想的平面内的向任意方向101的出射角度分布。

而且，表示此时得到的相对于出射角度的辉度变化的图表的积分值(图13(a)中斜线所示的部分的面积)为La。然后将导光体21设置为与通常的朝向相反的方向(原来构成光出射面21b的面朝着黑色薄片30一侧的方向)，同样如图13(b)所示利用辉度计测定向方向101的出射角度分布。

求出表示此时得到的相对于出射角度的辉度变化的图表的积分值Lb，由此计算出的Lb/(La+Lb)的值为上述的出射方向选择率(有选择地向光反射片方向出射光线的比例)。并且，在本发明中出射方向选择率在光出射面21b的中心附近测定。

这样得到的出射方向选择率的值，如上所述最好为60～100％、更理想的为70～100％、75～100％则愈加理想，通过有选择地向光反射片27的方向出射照明光线，能够有效地充分利用设置在光反射片27表面上的基本单元28的效果，所以能够起到光学聚光作用或光学变角作用，能够得到理想的光学特性。

而且，测定光束从导光体21出射的方向的选择性的测定手段也有下述的方法。即首先在一般设置光反射片的位置设置几乎完全吸收光的黑色的薄片30(植毛纸等)，如图22所示，将导光体21设置为通常的朝向并使之在积分球22′中点亮，这时得到的从导光体21的光出射面一侧发出的全部光束量为∑a。

然后，将导光体21的方向设置为与通常相反的方向(原来朝向光反射片一侧的面朝向光出射面一侧地设置)，同样在积分球22′中点亮，这时得到的从导光体21的光出射面和相反的一侧的面发出的全部光束量为∑b。此时得到的数值∑b/(∑a+∑b)×100为有选择地向光反射片一侧出射的光束的比例(％)，该值最好为60～100％、更理想的为70～100％、75～100％则愈加理想。

但是，在这样的光学系统中，从导光体21发出的出射光线必须尽可能朝向光反射片27的方向。因此，在与导光体21的光出射面21b相向的面上，设置有将由不产生不必要的光扩散(散射)现象的平滑面形成的多个方向性出射元件29以适当的形状控制的光引出机构290。

即利用光引出机构290使从导光体21发出的出射光线有选择地向光反射片27的方向出射，通过利用由设置在该光反射片27的表面的倾斜面28a构成的大致形状相似的基本单元28变角、聚光来控制照明光线的特性。

在本发明的面光源装置中，照明光线经过的光路与一般的侧光式面光源装置不同，为利用由设置在与导光体21的光出射面21b相向的面21c一侧的平滑面形成的方向性光出射元件29的效果，大部分光束先有选择地向光反射片27一侧出射，然后利用该光反射片27改变光束方向、向正面出射的光学系统。

即通过采用这样的光路，在导光体21的光出射面21b上设置三角棱镜阵列24或双透镜阵列25等聚光元件240的情况下，导光体21自身能够起到作为透镜阵列片的光学作用，所以与以前的型式的仅单纯在导光体上设置聚光元件的面光源装置相比较，能够得到极其良好的聚光性能。

就该状况进一步详细说明。首先说明虽然在以前的型式的侧光式面光源装置中也如图42和图43所示在导光体1的光出射面1b上形成三角棱镜阵列2或双透镜阵列3等光学元件，进行提高照明光线的聚光性的尝试，但是这些聚光元件的效果没有得到充分发挥的理由。

即从导光体1的光入射面1a一侧看到的光出射面1b的形状如图42和图43所示，形成为三角棱镜状或双透镜状等的导光体构造以前被用于提高聚光性的目的，但是仅单纯地在导光体上形成这些聚光元件，在光学效率方面不够。

这是由于，在以前的面光源装置中为由粗糙面或粗糙面部4a、4b、4c……构成的图案、以及由光散射性墨水构成的光点图案等形成光引出机构4，利用在粗糙面部分等产生的光的散射(扩散)现象将光向导光体外引出的机构。

在以这种单纯的光的散射现象作为光引出机构4的形态中，如图44所示，散射光线在本质上其出射方向随机，所以在导光体1外散射的光线和在导光体1内散射的光线共存，向反射片7一侧出射的照明光线5和直接朝向导光体1的光出射面1b方向的照明光线6共存。

即、如图45所示将直接朝向导光体1的光出射面1b方向的光束利用设置在导光体1的光出射面1b上的三角棱镜阵列2等聚光元件接受的聚光效果按照几何光学的思路考虑，以照明光的出射角度为Υ、三角棱镜阵列2的顶角为δ，导光体的折射率为n，通过三角棱镜阵列2接受聚光效果并从光出射面1b出射的照明光线8的出射角度ξ为算式1

$\mathrm{\ζ}=\arcsin (n\·\sin (\mathrm{\γ}-\frac{\mathrm{\δ}}{2}))+\frac{\mathrm{\δ}}{2}$

但是，在这种直接朝向三角棱镜阵列2的光线6占据相当比例的状况下，由于照明光只经过空气一导光体的界面一次，所以只能得到基于数1的聚光效果，不能在本质上充分发挥三角棱镜阵列2的效果。

针对这一点，如在本发明的面光源装置中所见，在大部分照明光线利用由平滑面形成的方向性光出射元件29向光反射片27一侧出射的情况下，如图14所示大部分照明光16被光反射片27反射后能够2次经过空气一导光体的界面，所以照明光线的出射角度ξ为算式2

${\mathrm{\ζ}}_a=\arcsin (n\·\sin (\frac{\mathrm{\π}}{2}-\arcsin (\frac{1}{n}\·\sin (\frac{\mathrm{\π}}{2}-\mathrm{\γ}))-\frac{\mathrm{\δ}}{2}))+\frac{\mathrm{\δ}}{2}$

能够得到较高的折射效果。

即，导光体21自身能够作为棱镜片起作用，与采用仅使用粗糙面等光引出机构4且单纯地形成棱镜阵列2的导光体1的以前的面光源装置不同，从聚光性的观点出发，从几何光学的角度看能够本质上得到较高的特性。

这样，为了实现在本发明中构成前提的照明光的光路，即首先照明光16有选择地向光反射片27一侧出射，利用光反射片27改变了方向的光束再次穿过导光体21的光路，作为将在导光体21中传输的光束引出的机构290，如图15(a)(b)、图16、图17中举例所示的那样，需要在与光出射面21b相向的面21c上设置具有由平滑面形成且能够将光有选择地向光反射片27的方向出射的断面形状的元件构造、即方向性光出射元件29。

如更加详细地说明该方向性光出射元件29，则首先为了将出射光线的光出射方向有选择地集中到光反射片27的方向，最少需要由平滑面形成这些元件。这是由于即使仅存在一点点粗糙面，也一定会产生向随机的方向的光的散射(扩散)现象，会对有选择地控制光的出射方向产生不好的影响。

更加具体地讲，构成方向性光出射元件29的平滑面必须为由JIS-B0601规定的算术平均粗糙度Ra的值最好为0.01～10μm的范围、更理想为0.02～4μm的范围、愈加理想为0.05～2μm的范围的表面，入射到方向性光出射元件29中的光束通过不利用粗糙面引起的光扩散(散射)现象散射，不损害有选择地向光反射片方向出射照明光线的应有的功能。

这里，方向性光出射元件29为了防止在画面上看到图案而极其细微化的情况很多，但是这时如果以过宽的取样区域测定算术平均粗糙度，则本来具有方向性光出射元件的形状的效果就被测定值反映、不能得到正确的测定。即需要以极其微小的区域(与方向性光出射元件相比较充分小的区域)、具体而言50μm²左右的区域作为取样区域确定方向性光出射元件表面的平滑度。

更加详细地讲，对于利用在本发明的面光源装置的导光体21中使用的方向性光出射元件29从导光体21出射的全部光束，使最好65％以上、更好则70％以上、愈加理想则75％以上的光束向光反射片27一侧出射地调整方向性光出射元件29的平滑度或形状较为理想。

而且如上所述，使照明光线先向光反射片27一侧集中出射的光学设计的效果，特别是在导光体21的光出射面21a上设置有棱镜阵列等聚光元件240的情况得以发挥。即由于可以经过图14所示的光路16、31、32，所以导光体自身能够作为棱镜片起作用，与以前的型式的仅在导光体上赋予棱镜的面光源装置中所见的光线路径8(图45)本质上不同，可以实现极其优异的聚光特性。

这里，出射方向选择率最好保持在60％以上，使照明光线集中地向光反射片27一侧出射的光引出机构290的具体构造，可以有各种形态，并不特别限定。例如可以采用图16、图17中举例表示的由凹部构成的构造。但是作为最适宜的形态，可以举出如图1和图2所示在与导光体21的光出射面21b相反的一侧的面21c(光出射面一侧的面)上形成多个由平滑的表面构成的凸状突起29a的光引出机构290。

在此之外，如图15～图17所示，能够利用各种表面形状设计，使从导光体21出射的大部分出射光线朝向光反射片27的方向地进行设计。即、图15所示的形态为在导光体21的光反射片27一侧的面上以规定的图案形成多个断面为三角形状的突起29b并构成光引出机构290的构造。

而且，图16所示的形态为通过在导光体21的光反射片27一侧的面21c上形成凹状的凹面来形成相对的突出部29c并构成光引出机构290的构造。并且，图18所示的形态为在导光体21的光反射片27一侧的面21c上以规定的间隔形成断面V字形的多个槽部29d，通过这样构成光引出机构290的构造。

作为更加适宜的形态，希望该方向性光出射元件29的形状为由平滑的面构成的凸状突起。即如图20所示，如果为具有平滑的表面且从导光体21的面21c突出的凸状突起形状，那么通过相对开口宽度W而言增大深度h，就能够增加经由图15(a)所示的光路的光线16，很容易地有选择地向光反射片27的方向引出光线，并且在导光体21成型时，在将该形状复制在导光体21上时容易从金属模中取出，生产效率也较高。

而且，如果为凸状突起形状，则用于形成该形状的金属模也很容易制造，通过将利用感光胶膜等的光蚀法与蚀刻或电铸法组合，能够比较简单地得到具有所希望的凸状突起形状的图案。

如就凸状突起的形状进一步详细说明，则由深度h和最小开口宽度Wmin定义的值h/Wmin最好为0.5以上，更理想为0.6以上，为0.7以上则愈加理想。通过这样，入射到突起部的光线大部分都选择性地出射到反射片一侧。各种凸状突起的深度h、最小开口宽度Wmin的定义如图20所示。

并且，为使入射到突起部的光线充分地向光反射片27一侧出射，由最大开口宽度Wmax和上述凸状突起的深度h定义的值h/Wmax最好为0.3以上，更理想为0.4以上，为0.5以上则愈加理想。这里，凸状突起的最大开口宽度Wmax的定义如图20所示。

而且，作为面光源装置，为了在面内使照明强度保持固定，由上述凸状突起构成的图案的外形随着从设置光源22的部分离开而提高光的引出效率地调整图案形状。即通过突起开口部的面积逐渐增加的形态，或者采用相同形状的突起、随着从光源离开而增加凸状突起部的配置密度的形态，不受离开光源的距离影响而使光的出射量大体保持固定地进行调整。

特别是，虽然容易进行调整的是增加突起开口部的面积的形态，但是在本发明中，如上所述，利用凸状突起实现的光引出机构290需要起到仅将在导光体内传播的光线选择性地向光反射片27一侧出射的作用，由深度h和最小开口宽度Wmin定义的值h/Wmin保持较高的值为好。

由此可以想像，单纯地增加开口部的面积会在从光源离开的位置使h/Wmin的值偏离所希望的值。因此，一面使h/Wmin值保持固定一面增加突起开口部的面积的图案形状最为理想，具体而言，如图19(a)所示，随着从设置光源22的位置离开而突起开口部在单轴方向上扩大的图案形状最为理想。

这里，更加具体地说明构成本发明的面光源装置20的光引出机构290的凹凸部29′的断面形状，则如前面所述，为使设置在导光体21上的光引出机构290在出射方向的控制性方面更加优异，构成光引出机构290的凹凸部29′的表面需要为尽可能平滑的表面。

即，在光引出机构凹凸部29′的表面为粗糙面的情况下，如图30(a)所示，会产生由该粗糙面部引起的光的散射，光束的指向性无法确定。但是如果凹凸部29′的表面为平滑的表面，那么如图30(b)所示，根据几何光学，光能够仅向固定的方向选择性地出射。

并且，为了高效率地向固定的方向引出光，凹凸部29′的深度(h)最好相对于图31定义的凹凸部29′的最小开口宽度(Wmin)尽可能大，进一步考虑到加工性能，具体而言h/Wmin的值处于0.5～2.5的范围较为适宜，处于0.6～1.5的范围则更加适宜，处于0.7～1.3的范围则愈加适宜。这里，凹凸部29′的深度h是指如图30(b)、图31(a)和图20(a)所示，以形成凹凸部29′的导光体21的表面为基准测定的凹凸部29′的高度，最小开口宽度(Wmin)是指如图31(b)所示，从上部看凹凸部29′的形状下的最小宽度。

此外，如图20(a)所示，深度(h)相对于导光体21中的照明光线主要传播的方向33(与配置着光源的导光体的侧端部21a垂直的方向)的断面所看到的有效开口宽度(Weff)的比越大，就越容易使照明光线向固定的方向出射，在不使成型性能恶化的情况下使其定义的比例(h/Weff)为较大的值为好。具体而言处于0.5～2.5的范围较为适宜，处于0.6～1.5的范围则更加适宜，处于0.7～1.3的范围则愈加适宜。

这里，有效开口宽度(Weff)定义为，如图20(a)所示，在导光体21的厚度方向的断面看到的、在与配置着光源的侧端部垂直的方向33上的突起所具有的宽度。这样，通过形成具有平滑的表面、相对于开口宽度而言具有较深(高)的凹凸部29′，选择性地向光反射片27一侧引导光线，但是在本发明中为了进一步提高聚光性能，如图32(a)～图32(c)和图33(a)～图33(c)所示，从导光体21的光出射面(发光面)21b′的正上方看到的该凹凸部29′的形状在光的主要传播方向上构成凸状。

即，由于通过选择这样的形状，能够产生透镜效果，使从导光体21出射的光束为开始聚光的状态，所以如果将具有倾斜的光反射面阵列的光反射片27组合，那么就能够提高向正面方向的辉度。

参照在导光体21内从光出射面(发光面)21b′的正上方向下看的图34说明其效果，则从具有代表性的光源即荧光管出射的光束的出射角度分布如图34(a)中符号32′所示，具有光的强度基本上不随着方向而变化的均匀的分布。但是，从导光体21的光入射面21a入射到导光体21内的光束根据斯内尔定律而如符号45所示，为角度分布集中的状态。

这时，在以前的型式的图34(a)中所看到的形状的光引出机构14中，出射的光束如符号15所示，再次成为出射角度分布扩大了的光束，事业即使利用设置在光反射片27上的倾斜面28a使其朝向正面方向，也不能充分确保聚光性能。

与之相对，在本发明中从光出射面(发光面)21b′的正上方向下看的由凹凸部29′构成的光引出机构290的形状，由于实质上有助于光的引出的部分相对于导光体21的光入射面21a形成为凸状，所以如图34(b)所示在光从导光体21出射时产生透镜效果，所以从导光体21出射的光束25′处于聚光性能高的状态，通过这样使出射光束经由光反射片27朝向正面方向，就能够出射在正面方向具有很高的辉度的光束。

这里，特别理想的是，由凹凸部29′构成的光引出机构290如图28或者图29所示，为设置在与导光体21的发光面21b′相向的面一侧的由平滑的面构成的凸状突起29A，并且从发光面21b′的正上方向下看时该凸状突起29A的形状如图32(a)～图32(c)所示为由三角形、四边形和椭圆形中的任意一种构成的光点图案。

而且，凸状突起29A的突起量(突起的高度)最好为2～300μm，为5～200μm则更好，为10～100μm则愈加理想，并且为了抑制由莫尔等干涉现象引起的不良的色斑，适当地采用随机配置凸状突起29A的形态。

而且，在本发明中，采用相对于有效开口宽度(Weff)而言高度较高的凸状突起29A，如图30(b)中所看到的那样将从凸状突起29A的侧面向导光体21内传播的光束向固定方向引出，所以由平滑的面构成的凸状突起29A的断面形状也可以为图30(c)所示的形状、即将凸状突起29A的光源侧角部切掉并形成沿着在导光体21内传播的光束的斜面34′的形状。

在这些形态之外，将对于特定方向具有前方散射性能的散射体设置在导光体21内的形态等，将全息元件、表面反射元件等衍射光学元件设置在导光体21的表面的形态等，如果为能够如上所述使出射方向选择率最好保持在60％以上、向光反射片一侧集中出射照明光线的光引出机构，则不特别限定。

但是，为了作为大型液晶现实装置的背景灯光源手段得到充分的照明光线，仅单纯地将出射方向选择率保持在上述的范围内，仍不充分。即在上述型式的光学系统中，即使从正面看时得到了足够实用的辉度均匀性，在从斜向看时也会产生辉度均匀性极其恶化的现象。

这是因为，存在有如图48所示的光线成分121那样不向光反射片14一侧出射，而从导光体11的光出射面11b斜向前方直接出射的光线成分。即在这种光线成分121的分量随着发光区域内的位置不同而变化的情况下，如图48所示，作为面光源装置整体看到的出射光的角度分布特性随发光区域内的位置不同而不同，所以在这种状况下，例如即使在从正面看发光区域时为能够得到充分均匀的照明强度的状态，在从斜方向看面光源装置时也会成为辉度均匀性差的状态，对实用造成障碍。

这在本质上为照明光束先向光反射片27的方向集中出射的光学系统所必然产生的问题，为在以前的型式的以简单的粗糙面或墨水为光引出机构(图46或图47中符号6所示的光引出机构)的面光源装置中没有造成问题的现象。

因此，在本发明中，为使在导光体21的光出射面21b内的各个位置测定上述的出射方向选择率时该出射方向选择率大体上保持固定的值，而对导光体21的光引出机构290采取了很多措施。具体而言，在光出射面21b内的各点测定的出射方向选择率以光出射面21b内各位置的平均值为基准，变动范围在±30％以内，更为理想在±25％以内，在±20％以内则愈加理想。

这里，所谓光出射面21b内的各点，是指为在光出射面21b内同样地取样而规定的5～50个点左右的测定点，具有代表性的则如图18所示，将光出射面21b内的区域均匀分割的25个点作为测定点使用。即就该25个点的各个点测定上述的出射方向选择率，就该25个点的测定值求出的变动范围的值处于上述范围内较为理想。

为了满足上述的必要条件，作为较为适宜且具有较强的实用性的光引出机构290的形态，可以举出如图1所示的由突起量300μm以下的平滑面形成的凸状突起29a多个排列且该凸状突起29a如图19(a)所示随着离开光源22而在配置着光源22的侧端部21a上仅在平行的方向上单轴长度变化的图案形状的形态。

就该状况进行说明。首先，在以凸状突起29a为光引出机构290的导光体21上，主要决定向光反射片27一侧出射的光线的比例的是如图20(a)或图20(b)所示，在与配置光源22的侧端部21a垂直方向的断面看到的凸状突起29a的深度h相对于宽度Weff(有效开口宽度)的比。即深度h相对于有效开口宽度Weff越深，如在图50(b)的光线路径16中所看到的那样，向光反射片27一侧出射的光线量增加，在图48中作为光线路径121看到的不经由突起底面的全反射而朝向光反射片一侧的光线量减少。

因此，如图50(a)和图51所示，在以前的型式的导光体中经常看到的随着离开光源而点直径逐渐增大的简单的图案中，由于随着离开光源而凸状突起的深度h相对于有效开口宽度Weff的比(h/Weff)变化，所以在接近光源的区域和远离光源的区域向光反射片的方向出射的光线量的比率差别较大，其结果造成出射光的角度分布特性随位置而不同的状况，对外观造成较坏的影响。

所以，在本发明的面光源装置中为了得到理想的外观，在与设置有光源22的侧端部21a垂直的方向(图20中箭头33所示的方向)的断面看到的凸状突起29a的深度h相对于有效开口宽度Weff的比(h/Weff)与离开光源22的距离无关而为一定值地确定凸状突起29a的图案形状，图19(a)所示的在设置有光源22的侧端部21a上仅在大体平行的方向上单轴长度发生变化的图案形状即很有效。

而且，即使为图19(b)所示的大体为相同的形状的凸状突起29a随着离开光源22而分布密度增加并多个排列的形态，由于能够同样地使h/Weff保持固定，所以这种图案在本发明中也适宜。

此外为了避免产生不必要的光的散射，使向光反射片27一侧出射的光无法集中于光反射片27的方向，凸状突起29a的表面由尽可能平滑的表面形成为好。具体而言，如上所述凸状突起29a的表面由JIS B0601规定的算术平均粗糙度Ra的值最好处于0.01～10μm的范围，处于0.02～4μm的范围更加理想，处于0.05～2μm的范围则愈加理想。这里，测定凸状突起29a的表面的粗糙面时当然必须以相对凸状突起29a的尺寸而言充分小的取样区域(例如50μm²左右的区域)进行测定。

但是，当有如上所述在这种光学系统中使面光源装置发光时，产生莫尔花纹或牛顿环花纹状的花纹等由光的干涉现象引起的外观上很难看的不均匀现象，作为大型液晶显示装置的背景灯光源手段很难得到充分的照明光的质量的问题。

即，如果利用上述的光学系统构成大型的背景灯模块，则会出现环状的带、或者在整个光出射面上隐约地出现条纹状的明暗，作为大型液晶显示装置的背景灯在实用性方面不足。

就其原因和对策反复专心研究的结果，确认了在本质上在光反射片上采用了具有与通常不同的由倾斜的光反射面形成的大体相同和/或相似的形状的基本单元多个排列的构造为其原因，弄清楚了由于未意识到的干涉关系在上述的光引出机构的配置和由配置在光反射片上的倾斜面构成的基本单元的配置之间成立，产生了上述的不均匀。

即，在设置在导光体21上的光引出机构290和设置在光反射片27上的基本单元28特别接近时，在以使照明光先集中地向光反射片27一侧出射为前提的本光学系统的特性方面，与以前的型式的光学系统相比较，处于牛顿环等光学干涉现象在本质上容易发生的状况。

因此，虽然在光学系统的特性上应该消除必然会产生的干涉现象，需要采取各种对策，但是作为尽可能不降低光学效率、使外观具有实用的水平的最有效的方法是如图27所示使光引出机构290的配置为不规则的配置的方法。通过这样，从导光体21出射的光束几乎不存在周期性，例如即使在光反射片27上排列有周期性的基本单元28，也不会产生光学干涉，所以就会消除产生外观很难看的条纹花样的现象。

并且，就其原因和对策反复专心研究的结果，发现了通过光反射片稍微弯曲，在导光体和光反射片之间随位置不同而不规则地产生间隙，这是外观恶化现象的主要的原因。即需要设置用于在光反射片上与导光体的间隙保持固定的机构。

另一方面，由于在本发明中使用的光反射片27上需要在表面部分设置由倾斜的光反射面28a形成的细微的基本单元28，所以使基本单元28的构造为能够容易形成的构造也非常重要。因此，作为满足上述2个问题的光反射片的构造，光反射片27如图36(a)(b)所示，需要由形成基本单元28的表面层33A和支承该表面层33A的背面支承层34等2层构成。

即，表面层33A为能够容易地形成基本单元28的形状而由热塑性树脂、光硬化性树脂或者热硬化性树脂构成，背面支承层34为使导光体21和光反射片27的间隙保持固定而采用刚性好的双轴延伸热塑性树脂薄膜。通过采用这样的构造，能够使生产容易且便宜地生产上述的光反射片27。

作为背面支承层34的材质，特别适宜的为由聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚丙烯构成的双轴延伸热塑性树脂薄膜，厚度50～300μm、较为理想的为70～250μm、100～200μm则更为理想。

而且，光反射片27如图37(a)所示朝向导光体21以凸状弯曲较为适宜，通过将该弯曲赋予光反射片27，光反射片27被压向导光体21的方向的应力发挥作用，因而导光体21和光反射片27的间隔容易保持固定。但是图37(b)所示的弯曲方向容易使外观恶化，故不好。

本发明中使用的光反射片27为具有弯曲性能的厚度50～1000μm、最好为70～500μm、特别理想则为100～250μm左右的基体材料较为理想，但是厚度等的形态根据应用对象适当选择，不一定局限于此。而且，通过在收容导光体21的面光源装置的框架部分进行一体成型，也能够得到光反射片27的效果。

而且，光反射片27的反射层所使用的材质的反射率从高效化的观点出发希望为高反射率，至少为70％以上，最好为75％以上，为85％以上则愈加理想。这里，本发明中的反射率是指如JIS-Z8120所规定的将反射光束能量相对于入射光束能量的比以百分率表示的值，如上所述，具有尽可能无损失地反射入射光的能量的特性的材质的利用较为适宜。

这里，所谓本发明中的反射率，由于主要用于图像显示的用途，所以当然是指可见光线频谱的代表性的波长区域中的反射率。即是指在前面所述的由倾斜的反射面形成的基本单元中，配置在实质上有助于光反射过程的光反射片附近的材质(例如银蒸镀层)在可见频谱区域具有较高的反射率，具体而言，是指在波长550nm下利用分光光度计测定的反射率(全光线反射率)的值具有至少为70％以上，较为理想的为75％以上，为85％以上则愈加理想，而且特别理想的为88％以上，非常理想则为91％以上的反射率。

而且，在本发明中，应该避免由于光反射片27而色调变化，在可见光线频谱的范围内尽可能具有平坦的反射特性为好。

此外，上述的反射率是指位于实质性地引起反射的倾斜面的表面的材质的反射率，具体而言在倾斜面28a的表面部设置以银或铝为代表的具有较高的反射率且色调变化少的材质较为理想。而且，虽然有时在光反射面上设置涂敷层等，但是这里所说的反射率是指没有涂敷层等的、实质性地有助于金属材质的反射的材质自身的表面的反射率。

即，为具有在可见光波长区域内，基本上不产生色调变化，且尽可能没有损失地反射入射光能量的特性的材质较为适宜，具有代表性的以采用银或铝等具有较高的反射率的材质为好。另外关于反射的方向性，镜面反射以及扩散反射根据必要的照明光的光学特性适当地选择，但是一般在希望得到较高的方向性的情况下，采用由银或铝等形成的镜面反射层较为适宜，在希望得到较宽的出射角度分布的情况下采用混有白色颜料的树脂或发泡性树脂等形成的扩散反射层(白色的高反射层)较为适宜。

采用这些高反射率的材质，如图4～10所举例表示的那样，通过由倾斜面28a构成的大体为相似形的基本单元28在该光反射片27的表面排列，能够对从方向性光出射元件29选择性地向光反射片27一侧出射的光线赋予聚光或变角等光学效果。

这里，大体上形状相似的基本单元28排列的间距P2尽可能地细小化对于使基本单元排列无法在画面上识别很重要，具体而言至少为5000μm以下、最好为1000μm以下、为500μm以下则愈加理想。

作为设置在光反射片27的表面的反射率70％以上的由倾斜的光反射面28a形成的大体相同和/或大体相似的形状的基本单元28，具有代表性的可以举出采用如图4(a)和图4(b)所示，基本单元28为断面锯齿状，或者如图5(a)和图5(b)所示，基本单元28为山形形状，以间距3000μm以下、最好800μm以下、更加理想则300μm以下、从上方看光反射片27时山脊线28b平行地排列的平行直线状且平坦的倾斜光反射面28a形成的基本单元28的排列的形态。

这是由于，在图4(a)和图4(b)或图5(a)和图5(b)所示，倾斜的平坦的光反射面28a的山脊线28b大体平行排列的形态中，使用金刚石刀片或立铣刀进行的切削加工容易应用，用于赋形的金属模制作容易，容易进行细微化，大量生产的效率也非常高。

通过采用该平行直线状且平坦的倾斜光反射面28a多个排列的光反射片27，以由上述的凸状突起29a形成的不规则的图案作为光引出机构290且使从导光体21出射的光束的大部分朝向设置有光反射片27的一侧地设计的导光体21出射的光线通过平行直线状且平坦的倾斜光反射面28a的效果向导光体21的法线23方向反射，并且不会产生光学干涉，而且在导光体21的至少一表面上存在有为改善聚光性能等光学特性而设置的聚光元件240，所以尽管为非常简单的构造，作为面光源装置20也能够得到质量非常高的照明光线。

如图11所示，大体相同和/或大体相似的形状的基本单元28所使用的倾斜面28a的倾斜角度α的适宜的范围根据使用的光引出机构290的形态而不同，应根据将从导光体21出射的光线的方向向导光出射面21b的法线23方向转换的观点，适当地决定。

例如在本发明中被适当地应用的以由平滑面形成的凸状突起29a为光引出机构290的形态中，倾斜的光反射面28a的倾斜角度α较适宜地采用最好为7度～50度的范围、更为理想的为10度～40度的范围、愈加理想的为15度～34度的范围。

而且，构成各基本单元28的倾斜的光反射面28a的断面如图6、图7、图9和图25所示构成凹状从聚光性能的观点出发较为理想。并且作为构成各基本单元28的光反射面28a的断面形状，不仅仅为在本发明中所适当地采用的平行直线状且倾斜的光反射面28a多个排列的形态，如图9或图10所示，排列着凹面镜状的基本单元28的形态也被适当地采用。

这时，倾斜的光反射面28a的倾斜角度α的适宜的范围也应根据将从导光体21出射的光线的方向向光出射面21b的法线23方向转换的观点决定，例如在上述的以由平滑面形成的凸状突起29a为光引出机构290的形态中，如图25(b)所示，凹状断面的中心部的切线的倾斜角度α最好为7度～50度的范围、更理想为10度～40度的范围、愈加理想为15度～34度的范围。

通过将由该断面凹状的光反射面28a形成的基本单元28作为反射元件设置在光反射片27上，能够一面将从设置在导光体21上的光引出机构290出射的具有宽阔的扩展的光束16转换成具有更尖锐的角度特性的光束31(更接近平行光束的光束)，一面使之向导光体21的法线23方向出射，换言之，能够利用凹面镜的聚光效果将从导光体21出射的光线转换成进一步校准的在导光体21的法线23方向上辉度非常高的出射光线。

因此，对于在以前的型式的面光源装置中利用棱镜阵列等制造困难且价格高的构件实现的聚光效果，即使不使用该构件也能够实现，能够保持大体上同等的光学特性，并且使面光源装置为非常简化的构造，作为实用的面光源装置具有装配工序的减少、成品率的提高、垃圾混入概率的降低、低成本化等非常多的优点。

此外，在使大致形状相似的基本单元28极其细微化时，以光滑的凹状加工断面形状经常很困难，但是在这种情况下也可以通过多边形状实现凹状的断面。并且，根据不同用途，例如在如液晶TV用的背景灯模块，必须在较宽的角度范围内出射相同的照明光线的情况下，当然也可以与上述的完全相反，使该平行直线状倾斜面的断面为凸状，扩大照明光线的出射角度范围。

这样，通过在导光体21的光出射面21b上形成聚光元件240，将光引出机构290作为由平滑面形成的方向性光出射元件(特别理想的为由平滑面形成的凸状突起多个排列的图案)11使照明光线选择性地向光反射片27的方向出射，并且为获得所希望的光学效果(聚光、变角)而在光反射片27上配置大致形状相似的基本单元28，能够使照明光线利用光反射片27受到光学聚光作用，并且再次入射导导光体21中使导光体21自身作为棱镜片起作用、再次受到光学聚光作用，所以与以前的型式的面光源装置相比较为构件件数非常少的构造，能够得到具有较高的照明光线的控制性能的光学系统。

即，在以前的型式的面光源装置中，如图42所示的棱镜阵列等的制造困难，而且根据不同情况甚至使用2片高价的构件实现的聚光效果，即使不使用这种构件也能够实现，能够保持大致同等的光学特性，并使面光源装置为非常简化的构造，能够得到作为实用的面光源装置具有装配工序的减少、模块的薄型化、成品率的提高、垃圾混入概率的降低、低成本化等非常多的优点的面光源装置。

而且，虽然如图46所示，在以前的型式的面光源装置中，在设置光源2的导光体1的侧端部1a处产生了被称为辉线9的使外观恶化的现象，这是由于在导光体1的侧端部1b附近在导光体1的上下面上经由反射片7入射的光线为最大的原因，为了除去该辉线9而实施了改变反射镜配置，或者在反射片7上进行吸光性的印刷等对策。但是这导致了构造进一步复杂化和高成本。

在本发明的面光源装置中，如上所述，由于在光反射片27上使用由倾斜面28a形成的大致形状相似的基本单元28，所以在以前的型式的面光源装置中构成辉线成分的入射的光线(图41)也如图21所示通过基本单元28反射回来，不会作为辉线从导光体上出射，因而作为面光源的外观质量非常良好。

而且，作为设置在本发明中适宜地使用的光反射片27上的由倾斜面28a形成的大致形状相似的基本单元28的其它形态，可以举出如图6～图10所示，采用最大直径3000μm以下、较为理想为800μm以下、愈加理想为300μm以下的凹面镜状的倾斜面28a排列的构造的形态。在该形态中，不仅在与导光体21的光入射面21a垂直的方向上、而且也可以在平行的方向上实现聚光(在相垂直的两个方向上实现聚光)，所以与上述的平行直线状倾斜面28a多个排列的形态相比较，能够进一步提高照明光线的控制性能。

这里，在使用上述凹面镜状的倾斜面28a排列的构造的形态中，当然也使从方向性光出射元件29出射的朝向光反射片27一侧的光线成分向导光体21的法线方向反射地进行形状设计，通过这样，能够同时实现向2个方向的聚光和向导光体正面方向的光束的方向转换，作为面光源装置得到非常良好的照明光线。

即，在凹面镜状的基本单元28排列的形态中，倾斜面28a的倾斜角度所适宜的范围按照上述为准，如图11(b)所示，在凹状断面的中心部观察与导光体的光入射面垂直的方向的断面时，该断面部的倾斜角度α较为理想在50度～7度的范围、更加理想在40度～10度的范围、愈加理想则在34度～15度的范围。

在本发明中光反射片27所使用的反射材质并不特别限定，但是将银或铝涂敷在表面上形成光反射面28a，从容易制造的角度出发最为适宜。从光反射率方面考虑使用银为好，从容易制造或低成本方面考虑使用铝较为理想。而且，在这些光反射性金属物质的涂敷中采用真空蒸镀、阴极溅镀以及离子镀等干式工艺形成薄膜的方法具有代表性。

而且，例如在利用银进行真空蒸镀之前，也可以对将赋形有由倾斜的光反射面28a形成的大致相同和/或大致相似的形状的基本单元28的基体材料薄片表面进行喷砂加工等，实施磨砂处理。通过这样处理，能够使正反射性的光反射面具有适度的光扩散性能，能够得到出射光线的角度分布特性的扩大、照明光线的闪耀的抑制、或者防止由与液晶单元的门阵列的干涉引起的莫尔花纹的产生等效果。

而且，由于银反射层等光泽性金属表面非常容易划伤，而且处于容易产生氧化、老化等的状态，而且在金属在表面露出的状态下会产生泄漏等在电气方面不好的现象，所以在表面上作为保护层41阴极溅镀二氧化硅、或者涂敷紫外线硬化性丙烯树脂涂料等以防止由于划伤等导致的光学特性的恶化较为理想。并且，作为该保护层41通过设置以玻璃珠等为代表的透光性珠的涂敷层也能够得到与对上述的由倾斜的光反射面形成的大致相同和/或相似的形状的基本单元进行磨砂处理相同的效果。

此外也能够使该透明涂敷层(保护层41)具有作为光学薄膜的功能，进一步提高入射光线的控制性能。例如既能够设置λ/4板、λ/2板等光学薄膜，也能够通过对这些光学薄膜进一步叠层处理得到具有光束分离器功能或偏光转换功能等控制入射光线的偏光状态的功能的光反射片。

而且，光反射层不仅仅限于由正反射性的金属材质构成的光反射层，例如也可以采用由混合有二氧化钛等白色颜料的聚酯树脂构成的扩散反射性的光反射层。这时由于入射光线通过扩散反射性的光反射面向各个方向散射，所以可以扩大反射光的指向性，照明光线的视野角度特性能够比使用Ag薄膜等正反射性光反射面时进一步扩大。

作为扩散反射层的形成方法在此之外还可以举出由发泡性聚烯烃树脂、发泡性ABS树脂等得到扩散反射性的光反射层的形态，在基体材料表面上涂敷由白色颜料构成的涂料的形态等。在本发明的令人满意的形态中，光反射片27利用树脂材料形成。特别是聚酯类树脂、丙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、或者环状聚烯烃类树脂较为适宜，在凹状光反射面阵列的形成中基于热压成型的赋形、或者基于光硬化性树脂的赋形较为适宜。

作为这种光反射片27的制造方法，如图38所示，利用辊筒至辊筒(ROLL TO ROLL)工艺连续生产的方法从批量生产的方面考虑最为理想，能够以稳定的质量大量生产。该ROLL TO ROLL工艺是指通过图38可以清楚的那样，从供给辊38向卷绕辊39输送热塑性树脂薄膜36期间，在热塑性树脂薄膜36连续地形成基本单元28的形状的同时，在该热塑性树脂薄膜36的背面一侧连续地叠层背面支承层34的方法。

即，如图39所示，加热形成有由倾斜面构成的基本单元28的形状的压花辊35，在聚碳酸酯等热塑性树脂薄膜36上复制形状并形成基本单元28，在复制有基本单元形状的热塑性树脂薄膜36的非复制侧的表面上，如图38所示，作为背面支承层34粘结双轴延伸热塑性树脂薄膜37。利用这种ROLL TO ROLL工艺的制造方法，装置构造简单，生产效率非常高，适于本发明的光反射片。

通过这样对光反射片27的叠层构造采取措施进行制造，能够抑制以前出现问题的使用大型液晶模块时莫尔花纹等外观恶化现象，能够得到构造简单且实用性非常好的面光源装置。

这里，进一步详细说明构成基于本发明的面光源装置的各构件的构成必要条件。首先，作为设置在导光体21上的光引出机构290的形态，最适宜的可以举出如图1和图2所示由突起量为2μm～300μm、较为理想为5μm～200μm、更加理想为10μm～100μm的平滑面形成的凸状突起不产生干涉地不规则地多个分布的形态。

其次，进一步详细说明凸状突起29a的形状。在以凸状突起29a作为光引出机构290的导光体中，主要决定向光反射片一侧出射的光线的比例的是如图20(a)所示，与配置着光源的侧端部垂直的方向(箭头33)的断面所看到的凸状突起的深度h与宽度Weff(有效开口宽度)的比。

即，深度h相对于有效开口宽度Weff越深，如在图50(b)的光线路径16中所看到的那样，向光反射片27一侧出射的光线量增加，不经由突起底面的全反射而朝向光反射片一侧的光线量减少。

因此，凸状突起的深度h与有效开口宽度Weff的比(h/Weff)最好在0.3～1.5的范围、更为理想则在0.5～1.3的范围、愈加理想则在0.7～1.2的范围，为向光反射片一侧集中出射照明光的构造较为理想。

而且，凸状突起29a的不规则配置，为了不产生光学干涉，当然以尽可能杂乱地分布为好，但是过于杂乱地分布、凸状突起之间相互冲突，则并不好。如果成为这种情况，则凸状突起29a的外形就会变化，对上述的h/W的值产生影响，光学控制很难进行。如图27所示的随机的、邻接的凸状突起之间不接触的构造最为理想。

并且，在不太需要辉度性能的情况下，也可以实施以在以前的型式的导光体中频繁见到的粗糙面作为光引出机构的形态，通过使由粗糙面构成的图案为尽可能不规则的图案，能够抑制光学干涉，得到具有实用性的充足的照明光特性。

但是，在本发明中，如上所述，如图1和图2所示的各实施形态的面光源装置20那样，在导光体21的至少一个面上，以三角棱镜阵列24或者由断面正弦波状的凹凸形成的阵列状元件25等为代表的聚光元件240以棱线作为设置有光源的侧段部垂直的方向设置为好，就其效果进一步详细说明。

在本发明中，根据以由平滑面形成的凸状突起29a为代表的光引出机构290的效果，如图14所示，先将从导光体出射的光线的大部分向光反射片一侧出射。这样，根据设置在光反射片上的由倾斜的光反射面形成的大致相同/或者大致相似的形状的基本单元的效果，出射光线的方向变为导光体的法线方向，并再次入射到导光体中，利用设置在导光体上的三角棱镜阵列等聚光元件聚光。

因此，虽然在以前的型式的面光源装置中也提出了使三角棱镜阵列等与导光体一体形成、提高聚光性能的方案，但是与之相比较，本发明的面光源装置从光学的观点看状况完全不同，在聚光性能方面，能够得到本质上有利的光学系统。该状况通过图14和图45可以很清楚。

即在以前的型式的面光源装置中从导光体直接朝向导光体的光出射面1b的光线成分较多，所以如在图45所示的光线的轨迹中所见到的那样，仅一次经过导光体与空气层的界面，因此未能够实现充分的聚光。

但是在本发明的面光源装置中，如图14所示，从导光体21出射的光线的大部分16先向光反射片27一侧出射，所以如在图14所示的光线的轨迹中所见到的那样，可以2次经过导光体21与空气层的界面，因此导光体2 1自身作为厚度较厚的透镜阵列片起作用，从聚光性能的观点出发能够得到非常优良的性能。

作为聚光元件240，为根据增大聚光性能等实现光学功能的观点适当地进行形状设计的构造，表面构造不特别限定。但是，损失了导光体21本来所必须的、从侧端入射的光线根据全反射条件无损失地传播的功能，则作为面光源装置就无法发挥作用。

因此，至少聚光元件240的棱线(山脊线)24b、25b以与设置有光源的侧端部处于大致垂直的方向的形态设置。通过这样，能够使聚光元件240对全反射条件的破坏控制在最小限度，所以光线容易在导光体中传播，并且聚光元件的效果得以充分发挥。

而且，希望设置在导光体21上的以三角棱镜阵列24或者由断面正弦波状的凹凸形成的阵列状元件25′等为代表的聚光元件尽可能以无法辨认的程度细微化，构成1μm～500μm、较为理想为5μm～300μm、更加理想为10μm～150μm的间距。作为这种聚光元件的具体形状，可以举出图1所示的三角棱镜阵列24、图2所示的由断面正弦波状的凹凸形成的阵列状元件25。

特别是从聚光性能、加工容易的观点出发较为理想的为采用图1所示的三角棱镜阵列24的形态，采用在导光体21的光出射面一侧设置顶角δ为60～150度、较为理想为70度～120度、更加理想为80度～110度的三角棱镜阵列24，棱镜阵列24的山脊线24a大致与配置着光源22的侧端部21a垂直的形态。

通过这样在导光体21的光出射面21b上一体形成三角棱镜阵列24，如上所述导光体自身作为厚度较厚的棱镜片起作用，所以为非常简单的构造，与以前的型式的光学系统相比较能够实现非常优良的光学特性。

而且，通过将本发明的面光源装置设置在透射型液晶画面的背面，能够得到薄型化、图像质量良好(辉线少)，且构造简单、装配性能良好，而且成品率高、可以实现成本降低的液晶显示装置。

在本发明中，所谓液晶显示装置是指使用利用液晶分子的电光效应、即光学各向异性(折射率各向异性)、方向性等，通过在任意的显示单位上外加电场或者通电改变液晶的方向状态，改变光线透射率或反射率来驱动的光快门的排列体即液晶单元进行显示的装置。

具体而言，可以举出透射型单纯矩阵驱动超级扭转向列模式、透射型有源矩阵驱动扭转向列模式、透射型有源矩阵驱动简易开关模式、透射型有源矩阵驱动多畴纵向校准模式等液晶显示元件。

根据本发明，关于构造简单、照明效率良好，但在照明光线的实用质量(发光面内的莫尔花纹或牛顿环状的微小的辉度不均匀)方面不足的上述的面光源装置，能够赋予其用于实用所需的充分的特性。通过将本面光源装置作为液晶显示元件的背景灯光源手段构成液晶显示装置，能够提供一种光学效率高、构造简单且装配性能良好的便宜的液晶显示装置。

实施例

下面通过实施例进一步详细说明本发明，但是本发明只要不超出其要点，就不局限于下面的实施例。

(实施例1)

作为导光体使用215.0×163.0mm、厚度在光源附近为2mm、在最远离光源的位置为0.6mm的在短边方向厚度变化的楔形形状的丙烯板(三菱LION制造、acrypetTF8)，在壁厚较厚部设置由冷阴极管形成的线状光源(SANKEN电气制造、φ2.0管)，如图19(a)所示，在与导光体的光出射面相向的面上形成有由随着离开线状光源、其长度在单轴方向(与线状光源平行的方向)上相对变长地形成图案的长方形的平滑面形成的凸状突起。图20(c)中表示凸状突起部的放大图。突起的深度h为27.0μm，突起部分的最小开口宽度Wmin为45.0μm。

这里，导光体的成型通过方法确定的注塑成型法进行，用于形成凸状突起的金属模，将厚度25μm的感光胶膜(NICHIGOMOTON制造)层压在玻璃板上，通过光蚀法形成图案，在利用该感光胶膜制成图案的玻璃板上蒸镀电极，通过将其作为电铸靠模进行镍电铸，得到具有与突起形状对应的开口部的表面形状的金属模。

而且，在导光体21的光出射面21b(没有设置由凸状突起构成的光引出机构290的面)上，如图1所示，作为聚光元件240，形成顶角90度、间距50μm的三角棱镜阵列24，该三角棱镜阵列24的棱线24a与设置有线状光源12的侧端部(光入射面21a)大致垂直地配置。

上述导光体21的方向性光出射元件29、即由平滑面形成的凸状突起部以很高的平滑度形成，用光学式表面形状测定仪(KIENS制造、VK-8500)测定凸状突起部表面的粗糙度的结果，表面的算术平均粗糙度Ra为0.35μm。通过这样，不会产生不需要的光的散射，所以得到了非常适合用于从导光体出射的光线77％向光反射片一侧出射的本发明的导光体。

在光反射片27中使用断面形状如图6所示的棱线大致平行排列的平行直线状倾斜面28a排列的光反射片，间距为100μm，在反射层上使用反射率为91.2％的银的阴极溅镀层，在该银阴极溅镀层表面上并且涂敷有二氧化硅的外涂层。倾斜面28a的倾斜角度为29度，断面为凹状，为从由上述平滑面形成的方向性光出射元件18出射的光束在该光反射片部变角、聚光的构造。

通过变频器(HARISON电机制造)高频点亮，得到面光源装置。从导光体出射的光束大部分先朝向光反射片一侧聚光、变角，并且导光体自身作为棱镜片起作用聚光，所以照明光的特性在正面方向具有非常高的指向性，作为液晶显示器的背景灯为非常适宜的特性。

管电流为6mA，使用辉度测定装置(TOPCOM制造、BM-7)测定面内25个点的平均辉度的结果，确认了可以得到平均辉度1820nit，辉度均匀性75％(以百分率表示最小值/最大值的数值)，作为液晶显示面板的背景灯光源，辉度和分布都为对于实用非常好的特性。

而且，一般情况下不采用设置2片的棱镜片，所以在片之间垃圾的混入等也很少，装配性能也非常好，并且由于没有多余的片，所以能够得到薄且轻的面光源装置。而且，根据上述光反射片的效果，在以前的型式的面光源装置中产生的、需要特别的对策的出现在光源附近的辉线也被去掉，对图像质量非常好。并且，由于控制辉度分布的方向性光出射元件为凸状突起，能够利用光学处理在短时间内改变图案形状并施加修正，所以到产品完成为止的提前期也非常短，实用性很好。

(实施例2)

作为导光体21使用289.6×216.8mm、厚度在厚的部分为2.0mm、在薄的部分为0.6mm的在短边方向厚度变化的楔形形状的环状聚烯烃类树脂(日本ZEON制造、ZEONOA)，在厚壁一侧的长边部设置由管径1.8mm的冷阴极管(HARISON东芝Lighting制造)形成的线状光源22，并且在该冷阴极管的周围覆盖着以Ag蒸镀层为光反射面的反射板(三井化学制造的银反射板)，使从线状光源22发出的出射光线高效率地向导光体21的光入射面21b入射。

在与导光体21的光出射面21b相向的面21c上，形成了随着离开线状光源22，与导光体21的光入射面21a平行的方向的长度L逐渐增长，有效开口宽度W大体上固定的由平滑面形成的凸状突起29a。如图20(c)所示，凸状突起29a的深度h为50.0μm，凸状突起29a的有效开口宽度Wmin为72.0μm。另外长度L在85μm至270μm之间变化。

这里，用于形成凸状突起29a的金属模，将厚度50μm的感光胶膜层压在SUS基板上，利用光蚀法形成图案，在利用该感光胶膜进行了图案形成的SUS基板上蒸镀Ni电极，以之作为母型利用镍电铸法得到。使用这样得到的形成有多个由平滑面形成的凸状突起的金属模，利用注塑成型机(东芝机械制造)进行方法确定的注塑成型，成型导光体。

而且，如图1所示，在导光体21的光出射面21b一侧，由顶角为90度的三角棱镜状阵列24那样的波纹板状的凹凸形成的聚光元件240以其棱线24a与光入射面即导光体21的侧端部21a垂直的形态设置有。

由于这样将由平滑面的凸状突起29a形成的图案作为光引出机构290，凸状突起29a的有效开口宽度固定地确定光引出机构290的形状，所以能够得到照明光线选择性地向光反射片27的方向出射，并且朝向光反射片27方向的照明光线的选择性在光出射面21b内的各个位置大体保持固定的导光体21。

为了测定该导光体21的出射方向选择率，如图12所示，在本来设置光反射片27的位置设置光反射率2％以下的黑色的薄片30，利用辉度计(TOPCOM制造BM-7)测定了与设置光源22的侧端部21a直角相交且与法线23平行的假想的面内向任意方向101的出射角度分布。中心位置的测定结果如图13(a)所示。

然后，将导光体21设置为与上述相反的朝向(本来应为光出射面21b的面转向黑色薄片30一侧)，同样在中心位置测定了与设置光源22的侧端部21a直角相交且与法线23平行的假想的面内向任意方向101的出射角度分布。测定结果如图13(b)所示。就这些测定曲线47、46分别求出0度～180度的积分值，算出上述La、Lb值，通过这样求光出射面的中心位置处的出射方向选择率Lb/(La+Lb)的结果为78％，确认了能够得到照明光线充分地选择性地向光反射片27的方向出射的光学系统。

并且，关于图18所示的有效发光区域内的25个点进行同样测定的结果在表1中表示。

(表1)

75	74	73	68	66
					74	77	79	72	69
72	74	78	75	71
					77	80	81	79	74
79	84	82	80	77

关于如上述那样使出射方向选择率基本不变化地确定由平滑面形成的凸状突起29a的形状的效果，确认了能够得到光出射面21b内的变动范围以平均值为基准为-12.1～11.1％，向光反射片27的方向的照明光线的选择性不随位置变化地稳定的非常适合用于本发明的面光源装置的导光体。

作为光反射片27，采用了为图4所示的形状且将山脊线28b大致平行地排列的直线状的断面锯齿状的反射面28a作为基本单元28的光反射片27。间距P2为100μm，在反射层上采用铝的蒸镀层，在该铝蒸镀层表面上通过阴极溅镀涂敷着二氧化硅。

得到了反射面28a的倾斜角度α为31度，从导光体21向光反射片27一侧选择性地出射的光线通过光反射片27的作用转换方向，并且一面通过设置在导光体21的光出射面21b一侧的三角棱镜阵列24的效果聚光，一面向导光体21的法线23方向出射照明光线的光学系统。

通过变频器高频点亮冷阴极管光源22，得到面光源装置。管电流为5mA，利用辉度测定装置(TOPCOM制造、BM-7)测定面内5个点的平均辉度的结果，得到平均辉度为1873nit，确认了作为液晶显示面板的背景灯光源，辉度性能和辉度均匀性都为非常实用的光学特性。

而且，由于照明光线的特性在水平方向和垂直方向上均可充分地聚光，所以特别是作为用于笔记本式个人计算机或手持式计算机的液晶显示装置的背景灯具有非常适宜的特性。此外，由于没有采用一般设置的棱镜片，所以非常不容易发生垃圾向片之间的混入等导致的不良，装配性能好，成品率也非常好。

并且，在以前的型式的面光源装置中发生的出现在光源附近的辉线的发生也很少，图像质量非常好，并且由于基于由平滑面形成的凸状突起29a的光引出机构290的配置图案可以很容易地修正，所以外观的调整也能够在短时间内完成，故实用性良好。

此外，在光出射面21b内向光反射片27的方向出射的照明光线的比率大体上保持固定，所以在从斜方向看发光面时辉度均匀性也不会变化很大，作为液晶显示装置的面光源装置非常有用。

(实施例3)

采用了与实施例3所述的导光体具有相同外形的导光体21，采用了作为由平滑面形成的凸状突起29a，大致相同形状的凸状突起随着离开线状光源22而如图19(b)所示，配置密度逐渐增加并多个排列的光引出机构290。该凸状突起29a的有效开口宽度W大致固定、为75.0μm，开口形状如图20(b)所示为正方形，凸状突起29a的深度h为50.0μm。

此外，设置在光出射面21b上的三角棱镜阵列24与实施例2相同，测定的光出射面内25点的出射方向选择率的结果在表2中表示。中心位置的出射方向选择率为81％，光出射面内的变动范围以平均值为基准为-9.6％～10.2％，确认了能够得到向光反射片27的方向的照明光线的选择性不随位置变化而稳定，非常适合用于本发明的面光源装置的导光体。

(表2)

74	74	75	72	70
					75	78	79	75	71
75	77	81	76	72
					79	80	83	79	77
80	84	85	82	80

光反射片27或冷阴极管等与实施例2相同，通过变频器高频点亮冷阴极管光源22，得到面光源装置。在管电流为5mA时进行辉度测定的结果，得到平均辉度为1945nit，确认了作为液晶显示面板的背景灯光源，辉度性能和辉度均匀性都为非常实用的光学特性。

与实施例2相同，在光出射面内向光反射片方向出射的照明光线的比率大体上保持固定，所以在从斜方向看发光面时辉度均匀性也不会变化很大，作为液晶显示装置的面光源装置非常有用，由于没有采用一般设置的棱镜片，所以非常不容易发生垃圾向片之间的混入等导致的不良，装配性能好，成品率也非常好。

(实施例4)

作为导光体21使用289.6×216.8mm、厚度在厚的部分为2.0mm、在薄的部分为0.6mm的在短边方向厚度变化的楔形形状的环状聚烯烃类树脂(日本ZEON制造、ZEONOA)，在厚壁一侧的长边部设置由管径1.8mm的冷阴极管(HARISON东芝Lighting制造)形成的线状光源22，并且在该冷阴极管的周围覆盖着以Ag蒸镀层为光反射面的反射板(三井化学制造的银反射板)，使从线状光源22发出的出射光线高效率地向导光体21的厚壁部的侧端部(光入射面21b)入射。

在与导光体21的光出射面21b相向的面21c上，如图27(a)所示，图案形成有随着从线状光源22离开而直径逐渐增大的由平滑面形成的圆柱状的凸状突起29a。如图27(a)所示，凸状突起29a的深度h为50.0μm，凸状突起29a的有效开口宽度W为35.0μm～145.0μm。而且，凸状突起29a的配置如图27(a)所示，为凸状突起29a之间相互不接触地随机分布的形态，为了不产生由于凸状突起的规则配置而引起的不令人满意的光学干涉现象采取了各种措施。

这里，用于形成由平滑面形成的凸状突起29a的金属模，将厚度50μm的感光胶膜层压在SUS基板上，利用光蚀法形成图案，在利用该感光胶膜进行了图案形成的SUS基板上蒸镀Ni电极，以之作为母型利用镍电铸法得到。使用这样得到的形成有多个由平滑面形成的凸状突起的金属模，利用注塑成型机(东芝机械制造)进行方法确定的注塑成型，成型导光体。

而且，如图23所示，在导光体21的光出射面21b一侧，由顶角为90度的三角棱镜状阵列24那样的聚光元件240以其棱线24a与光入射面即导光体21的侧端部21a垂直的形态设置有。

为了测定该导光体21的出射方向选择率，如图12所示，在本来设置光反射片的位置设置光反射率2％以下的黑色的薄片30，利用辉度计(TOPCOM制造BM-7)测定了与设置光源22的侧端部21a直角相交且与光反射面的法线23平行的假想的平面内向任意方向101的出射角度分布。光出射面21b的中心位置的测定结果如图13(a)所示。

然后，将导光体21设置为与上述相反的朝向(本来应为光出射面21b的面转向黑色薄片30一侧)，同样在中心位置测定了与设置光源22的侧端部21a直角相交且与法线23平行的假想的平面内向任意方向101的出射角度分布。测定结果如图13(b)所示。就这些测定曲线47、46分别求出0度～180度的积分值，算出上述La、Lb值，通过这样求光出射面的中心位置处的出射方向选择率Lb/(La+Lb)的结果为72％，确认了能够得到照明光线充分地选择性地向光反射片27的方向出射的光学系统。

作为光反射片27，采用了为图4所示的形状且将山脊线28b大致平行地排列的直线状的断面锯齿状的反射面28a作为基本单元28的光反射片27。间距P2为50μm，在反射层上采用铝的蒸镀层，在该铝蒸镀层表面上通过阴极溅镀涂敷着二氧化硅。

得到了反射面28a的倾斜角度α为31度，从导光体21向光反射片27一侧选择性地出射的光线通过光反射片27的作用转换方向，并且一面通过设置在导光体21的光出射面21b一侧的三角棱镜阵列24的效果聚光，一面向导光体21的法线23方向出射照明光线的光学系统。

通过变频器高频点亮冷阴极管光源22，得到面光源装置。即使详细地看光出射面21b，由光学干涉引起的莫尔花纹或牛顿环也全然不会发生，即使光反射片27略微弯曲也无法感觉到辉度不均匀，所以具有非常实用的外观质量。

冷阴极管光源22点亮时的管电流为5mA，利用辉度测定装置(TOPCOM制造、BM-7)测定面内5个点的平均辉度的结果，得到平均辉度为1745nit，确认了作为液晶显示面板的背景灯光源，辉度性能和辉度均匀性都为非常实用的光学特性。

而且，由于照明光线的特性在水平方向和垂直方向上均可充分地聚光，所以特别是作为用于笔记本式个人计算机或手持式计算机的液晶显示装置的背景灯具有非常适宜的特性。此外，由于没有采用一般设置的棱镜片，所以非常不容易发生垃圾向片之间混入等导致的不良，装配性能好，成品率也非常好。

并且，在以前的型式的面光源装置中发生的出现在光源附近的辉线的发生也很少，图像质量非常好，并且由于基于由平滑面形成的凸状突起29a的光引出机构290的配置图案可以很容易地修正，所以外观的调整也能够在短时间内完成，故实用性良好。

(比较例1)

采用与实施例4所述的导光体具有相同的外形的导光体21，除使由平滑面形成的凸状突起29a的7不随机位置，而是规则地配置之外，其它条件与实施例相同，形成了面光源装置。

由于在光出射面上看到了能够容易辨认的由光学干涉引起的花纹，即使光反射片略微弯曲，也会很明显地显现，所以图像质量差，作为大型液晶显示器的背景灯光源不能得到充分的照明质量。

(实施例5)

作为导光体21使用289.6×216.8mm、厚度在厚的部分为2.0mm、在薄的部分为0.6mm的在短边方向厚度变化的楔形形状的环状聚烯烃类树脂(日本ZEON制造、ZEONOA)，在厚壁一侧的长边部设置由管径1.8mm的冷阴极管(HARISON东芝Lighting制造)形成的线状光源22，并且在该冷阴极管的周围覆盖着以Ag蒸镀层为光反射面的反射板(三井化学制造的银反射板)，使从线状光源22发出的出射光线高效率地向导光体21的厚壁部的侧端部(光入射面21b)入射。

在与导光体21的光出射面21b相向的面21c上，如图40所示图案形成有随着从线状光源22离开而直径逐渐增大的由平滑面形成的菱形形状的凸状突起29a。凸状突起29a的深度h为80.0μm，凸状突起29a的有效开口宽度W在65.0μm～140.0μm的范围内逐渐增大地变化。

而且，凸状突起29a的配置如图40所示，为凸状突起29a之间相互不接触地随机分布的形态，为了不产生由于凸状突起的规则配置而引起的不令人满意的光学干涉现象采取了各种措施。

这里，用于形成由平滑面形成的凸状突起29a的金属模，将厚度80μm的感光胶膜层压在SUS基板上，利用光蚀法形成图案，在利用该感光胶膜进行了图案形成的SUS基板上蒸镀Ni电极，以之作为母型利用镍电铸法得到。使用这样得到的形成有多个由平滑面形成的凸状突起的金属模，利用注塑成型机(东芝机械制造)进行方法确定的注塑成型，成型导光体。

如图23所示，在导光体21的光出射面21b一侧，由顶角为90度的三角棱镜状阵列24那样的聚光元件240以其山脊线24a与光入射面即导光体21的侧端部21a垂直的形态设置有。为了测定该导光体21的出射方向选择率，如图12所示，在本来设置光反射片27的位置设置光反射率2％以下的黑色的薄片30，利用辉度计(TOPCOM制造BM-7)测定了与设置光源22的侧端部21a直角相交且与法线23平行的假想的面内向任意方向101的出射角度分布。光出射面的中心位置的测定结果如图13(a)所示。

然后，将导光体21设置为与上述相反的朝向(本来应为光出射面21b的面转向黑色薄片30一侧)，同样在中心位置测定了与设置光源22的侧端部21a直角相交且与法线23平行的假想的面内向任意方向101的出射角度分布。测定结果如图13(b)所示。就这些测定曲线47、46分别求出0度～180度的积分值，算出上述La、Lb值，通过这样求光出射面的中心位置处的出射方向选择率Lb/(La+Lb)的结果为81.2％，确认了能够得到照明光线充分地选择性地向光反射片27的方向出射的光学系统。

作为光反射片27，采用了为图4所示的形状且将山脊线28b大致平行地排列的直线状的断面锯齿状的反射面28a作为基本单元28的光反射片27。间距P2为50μm，在反射层上采用铝的蒸镀层，在该铝蒸镀层表面上通过阴极溅镀涂敷着二氧化硅。

设置在该光反射片表面上的基本单元28的形成，如图36所示将未进行延伸的聚碳酸酯薄膜(厚度50μm)作为表面层33A，使用加热到热变形温度以上的压花辊35，利用ROLL TO ROLL工艺连续地进行图38所示的压花加工。

并且，形成有基本单元形状的无延伸聚碳酸酯薄膜，为了确保刚性，作为背面支承层34粘接在双轴延伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度175μm)上构成光反射片27的基体材料。这里，光反射片27的弯曲方向如图37(a)所示，形成有由倾斜面形成的基本单元28的一侧为凸方向。

得到了反射面28a的倾斜角度α为32.5度，从导光体21向光反射片27一侧选择性地出射的光线通过光反射片27的作用转换方向，并且一面通过设置在导光体21的光出射面21b一侧的三角棱镜阵列24的效果聚光，一面向导光体21的法线23方向出射照明光线的光学系统。

通过变频器高频点亮冷阴极管光源22，得到面光源装置。即使详细地看光出射面21b，由光学干涉引起的莫尔花纹或牛顿环也全然不会发生，即使光反射片略微弯曲也无法感觉到辉度不均匀，所以具有非常实用的外观质量。

管电流为6mA，利用辉度测定装置(TOPCOM制造、BM-7)测定面内25个点的平均辉度的结果，得到平均辉度为1697nit，确认了作为液晶显示面板的背景灯光源，辉度性能和辉度均匀性都为非常实用的光学特性。

而且，由于照明光线的特性在水平方向和垂直方向上均可充分地聚光，所以特别是作为用于笔记本式个人计算机或手持式计算机的液晶显示装置的背景灯具有非常适宜的特性。此外，由于没有采用一般设置的棱镜片，所以非常不容易发生垃圾向片之间混入等导致的不良，装配性能好，成品率也非常好。

并且，在以前的型式的面光源装置中发生的出现在光源附近的辉线的发生也很少，图像质量非常好，并且由于基于由平滑面形成的凸状突起29a的光引出机构290的配置图案可以很容易地修正，所以外观的调整也能够在短时间内完成，故实用性良好。

(比较例2)

采用与实施例5所述的导光体具有相同的外形的导光体21，除使光反射片不由2层构成，而通过热压成型使厚度180μm的无延伸聚碳酸酯形成形状，在该片的表面上利用与实施例相同的方法形成反射面之外，其它条件与实施例相同，形成了面光源装置。

由于在光出射面上看到了能够容易辨认的由光学干涉引起的花纹，根据背面的应力不同，很容易产生片的弯曲方法的差异，并能够作为色斑被辨认，所以图像质量非常差，作为大型液晶显示器的背景灯光源不能得到充分的照明质量。

(实施例6)

作为导光体21制作了324.6×245.0mm、厚度为4.0mm的平板状的导光体。材料使用环状聚烯烃类树脂(日本ZEON制造、ZEONOA)，在2个长边部设置由管径2.4mm的冷阴极管(HARISON东芝Lighting制造)形成的线状光源22，并且在该冷阴极管的周围覆盖着以Ag蒸镀层为光反射面的反射板(三井化学制造的银反射板)，使从线状光源22发出的出射光线高效率地向导光体21的侧端部(光入射面21b)入射。

在与导光体21的发光面21b相向的面21c上，作为随着从线状光源22离开而尺寸逐渐增大的由平滑面形成的菱形形状(四个边长度相同)的细微的凹凸部29′而图案形成有凸状突起。如图31和图32(c)所示，为凸状突起29′的深度h为80.0μm，菱形凸状突起29′的对角线的长度在113.0μm～171.0μm的范围内变化的图案。

而且，凸状突起29′的配置如图32(c)所示，为凸状突起29′之间相互不接触地随机分布的形态，为了不产生由于凸状突起29′的规则配置引起的在外观上不令人满意的光学干涉现象而采取了各种措施。

这里，用于形成由平滑面形成的凸状突起29′的金属模，如图35(a)所示，将厚度100μm的感光胶膜35′层压在镜面磨削过的铜基板36′上并在其上面配置遮光模37′，如图35(b)所示，在利用基于平行光源的光蚀法形成凹部的部分残存感光胶膜35′，然后在利用感光胶膜35′进行了图案形成的铜基板36′上使Ni以规定的膜厚度作为金属电镀层38′电沉积。

然后剥离感光胶膜36′，制成形成有凹部(凸状突起预定形成部)39′的金属模40。使用这样得到的形成有多个由平滑面形成的凹部39′的金属模40，利用注塑成型机(东芝机械制造)进行方法确定的注塑成型，成型形成有上述的平滑的凸状突起29′导光体21。

为了测定导光体21的出射方向选择率，如图12所示，在本来设置光反射片27的位置设置由光反射率1％以下的黑色的植毛纸构成的薄片30，利用辉度计(TOPCOM制造BM-7)测定了与导光体21的光入射面(设置光源22的侧端部21a)直角相交且与法线23平行的假想的面内向任意方向101的出射角度分布。

然后，将导光体21设置为与上述相反的朝向(本来应为发光面21b的面转向黑色薄片30一侧)，同样在中心位置测定了与设置光源22的侧端部21a直角相交且与法线23平行的假想的面内向任意方向101的出射角度分布，就这些测定曲线分别求出0度～180度的积分值，算出上述La、Lb值，通过这样求发光面的中心位置处的出射方向选择率Lb/(La+Lb)的结果为81.5％，确认了能够得到照明光线集中地向光反射片27一侧出射的光学系统。

作为光反射片27，采用了为图5所示的形状且将山脊线28b大致平行地排列的直线状的断面锯齿状的反射面28a作为基本单元28的光反射片27。间距P为50μm，在光反射层上采用铝的蒸镀层，在该铝蒸镀层表面上通过阴极溅镀涂敷着二氧化硅。

得到了光反射面28a的倾斜角度α为33度，从导光体21向光反射片27一侧选择性地出射的光线通过光反射片27的作用转换方向，将从上述菱形的平滑的突起出射的聚光性能高的照明光线向正面方向(与导光体的发光面垂直的方向)出射的光学系统。

通过变频器(HARISON东芝Lighting制造)高频点亮冷阴极管光源22，得到面光源装置。即使详细地看发光面21b，由光学干涉引起的莫尔花纹或牛顿环也全然不会发生，即使光反射片27略微弯曲也无法感觉到辉度不均匀，所以具有非常实用的外观质量。

管电流为5mA，利用辉度测定装置(TOPCOM制造、BM-7)测定面内25个点的平均辉度的结果，得到平均辉度为2240nit，确认了作为液晶显示面板的背景灯光源，辉度性能和辉度均匀性都为非常实用的光学特性。

而且，由于照明光线的特性在水平方向和垂直方向上均可充分地聚光，所以特别是作为要求有较高的正面辉度的液晶显示装置的背景灯具有非常适宜的特性。此外，由于没有采用一般设置的棱镜片，所以非常不容易发生垃圾向片之间混入等导致的不良，装配性能好，成品率也非常好。

并且，在以前的型式的面光源装置中发生的出现在光源附近的辉线的发生也很少，图像质量非常好，并且由于基于由平滑面形成的凸状突起29A的光引出机构290的配置图案可以很容易地修正，所以外观的调整也能够在短时间内完成，故实用性良好。

(比较例3)

采用与实施例6所述的导光体21具有相同外形的导光体，除使由平滑面形成的凸状突起的形状如图34(a)所示为长方形之外，其它条件与实施例相同，形成了面光源装置。

虽然得到了利用与实施例6相同的方法测定的出射方向选择率为83％，光束集中地向光反射片的方向出射的导光体，但是面内25点的平均辉度为1879nit，与实施例相比较，光学效率较低。

如上所述，根据本发明的面光源装置，通过利用设置在与导光体的光出射面相向的面上的由平滑面形成的方向性光出射元件的效果，构成使大部分光束选择性地向光反射片一侧出射，利用该光反射片改变光束方向、向正面方向出射的光学系统，在导光体的光出射面上设置聚光元件时，导光体自身能够起到作为棱镜阵列片的光学作用，所以能够得到良好的聚光性能，其结果能够对构造的简化、装配性能的提高以及成本降低起到非常大的效果。

而且，根据本发明的液晶显示装置，将具有上述效果的面光源装置作为其构成要素，所以液晶显示装置也能够实现构造的简化、装配性能的提高以及成本降低。

而且，特别是在本发明中能够除去在这种光学系统中容易出现问题的、由光学干涉现象引起的条纹状的不均匀，对于作为大型液晶显示装置的背景灯使用，能够赋予充分的光学特性。

Claims (55)

1.一种导光体，为用于面光源装置且一表面为光出射面的导光体，其特征在于：在与所述光出射面相向的面上作为光引出机构设置有由平滑面形成的方向性光出射元件，该方向性光出射元件使从所述导光体出射的光线的至少65％以上向与所述光出射面相反的面一侧出射。

2.根据权利要求1所述的导光体，其特征在于：在所述光出射面上设置有聚光元件。

3.一种面光源装置，其特征在于：包含有一表面为光出射面的导光体、设置在所述光出射面上的聚光元件、设置在所述导光体的侧端部的光源、和配置在与所述导光体的所述光出射面相向的面一侧的光反射片，在与所述导光体的所述光出射面相向的面上作为光引出机构设置有由平滑面形成的方向性光出射元件，并且所述光反射片为由反射率70％以上的倾斜面构成的大致形状相似的基本单元以间距5000μm以下排列构成。

4.根据权利要求3所述的面光源装置，其特征在于：利用在与所述导光体的所述光出射面相向的面上由平滑面形成的所述方向性光出射元件，从所述导光体出射的光线的至少65％以上向所述光反射片一侧出射。

5.根据权利要求3或4所述的面光源装置，其特征在于：所述方向性光出射元件为将算术平均粗糙度Ra值为0.01～10μm的平滑面形成的凸状突起多个排列的元件。

6.根据权利要求5所述的面光源装置，其特征在于：由平滑面形成的所述凸状突起的深度h和最小开口宽度Wmin定义的值h/Wmin为0.5以上。

7.根据权利要求6所述的面光源装置，其特征在于：由平滑面形成的所述凸状突起的深度h和最小开口宽度Wmin定义的值h/Wmin为0.3以上。

8.根据权利要求5～7的任意一项所述的面光源装置，其特征在于：由平滑面形成的所述凸状突起，随着离开所述光源而在单轴方向上开口宽度逐渐扩大并多个排列。

9.根据权利要求5～7的任意一项所述的面光源装置，其特征在于：由平滑面形成的所述凸状突起，其大致相同形状的凸状突起随着离开所述光源而分布密度逐渐增大并多个排列。

10.根据权利要求3～9的任意一项所述的面光源装置，其特征在于：设置在所述光出射面上的聚光元件为棱线为与设置有所述光源的侧端部大体上垂直的方向的、间距1～500μm以下的波纹板状的凹凸。

11.根据权利要求10所述的面光源装置，其特征在于：波纹板状的所述凹凸为顶角为70～150度的范围的三角棱镜阵列，并且所述三角棱镜阵列的间距处于5～300μm的范围。

12.根据权利要求3～11的任意一项所述的面光源装置，其特征在于：设置在所述光反射片上的大体为相似形的所述基本单元为断面山形形状，该山形部的棱线在邻接的所述基本单元相互之间大体上平行排列。

13.根据权利要求12所述的面光源装置，其特征在于：用于所述光反射片的大体为相似形的所述基本单元，其所述倾斜面的断面形状为凹状。

14.根据权利要求3～11的任意一项所述的面光源装置，其特征在于：构成设置在所述光反射片上的大体为相似形的所述基本单元的所述倾斜面为最大直径3000μm以下的凹面镜状，并且所述倾斜面的倾斜角度为将从所述导光体向所述反射片的方向出射的光线向所述导光体的法线方向反射的角度。

15.根据权利要求13或14所述的面光源装置，其特征在于：所述光反射片的反射面由银或者铝的涂层构成，并且在所述反射面上设置有由透明材质构成的涂层。

16.根据权利要求13或14所述的面光源装置，其特征在于：所述光反射片的反射面由扩散反射性的白色材质构成。

17.一种导光体，为用于面光源装置且一表面为光出射面的导光体，其特征在于：在所述导光体上设置有有选择地向与所述光出射面相向的面一侧出射照明光线的光引出机构，并且所述光出射面内的各处的出射方向选择率大体上固定。

18.根据权利要求17所述的导光体，其特征在于：所述光出射面内的各处的出射方向选择率为60％～100％，并且出射方向选择率的变动范围相对于平均值在±30％以内。

19.根据权利要求17或18所述的导光体，其特征在于：有选择地出射照明光线的所述光引出机构为由设置在与所述光出射面相向的所述面上的平滑面形成的凸状突起。

20.根据权利要求19所述的导光体，其特征在于：由平滑面形成的所述凸状突起，其突起量为300μm以下，而且由深度h和有效开口宽度W定义的值h/W处于0.3～1.5的范围，并且随着离开所述光源而在单轴方向上增加长度并多个排列，长度增加的所述单轴方向与配置着所述光源的所述导光体的所述侧端部大致平行。

21.一种面光源装置，其特征在于：在包含有一表面为光出射面的导光体、设置在所述导光体上的光引出机构、设置在所述导光体的侧端部的光源、和配置在与所述导光体的所述光出射面相向的面一侧的光反射片，在所述光反射片的表面上由倾斜的光反射面形成的大体上相同和/或大体上相似的形状的基本单元以间距5000μm以下多个排列形成的面光源装置中，所述光引出机构为有选择地向所述光反射片一侧出射照明光线的机构，并且所述光出射面内的各处的出射方向选择率大体上固定。

22.根据权利要求21所述的面光源装置，其特征在于：所述光出射面内的各处的出射方向选择率为60％～100％，并且出射方向选择率的变动范围相对于平均值在±30％以内。

23.根据权利要求21或22所述的面光源装置，其特征在于：有选择地出射照明光线的所述光引出机构为由设置在与所述光出射面相向的面上的平滑面形成的凸状突起。

24.根据权利要求23所述的面光源装置，其特征在于：由平滑面形成的所述凸状突起，其突起量为300μm以下，而且由深度h和有效开口宽度W定义的值h/W处于0.3～1.5的范围，并且随着离开所述光源而在单轴方向上增加长度并多个排列，长度增加的所述单轴方向与配置着所述光源的所述导光体的所述侧端部大致平行。

25.根据权利要求23所述的面光源装置，其特征在于：由平滑面形成的所述凸状突起，其突起量为300μm以下，而且由深度h和有效开口宽度W定义的值h/W处于0.3～1.5的范围，并且大体上形状相同的所述凸状突起随着离开所述光源而分布密度逐渐增加并多个排列。

26.根据权利要求24或25所述的面光源装置，其特征在于：在所述光出射面上设置有棱线为与配置所述光源的所述侧端部大致垂直的方向、间距1～500μm、项角处于150～60度的范围的三角棱镜阵列。

27.一种导光体，为用于面光源装置且一表面为光出射面的导光体，其特征在于：在与所述导光体的所述光出射面相向的面一侧，设置有由倾斜的光反射面形成的大体相同和/或相似的形状的基本单元多个排列的光反射片，而且在所述导光体的侧端部配置并使用光源的导光体中，在所述导光体上设置有有选择地向与所述光出射面相向的面一侧出射照明光线的大部分的光引出机构，并且所述光引出机构由不规则图案构成。

28.根据权利要求26所述的导光体，其特征在于：所述导光体的所述光出射面的中心附近的出射方向选择率为60％～100％。

29.根据权利要求27或28所述的导光体，其特征在于：在所述光出射面上设置有棱线为与配置着所述光源的侧端部大致垂直的方向的间距为1μm～500μm的聚光元件。

30.根据权利要求28所述的导光体，其特征在于：所述聚光元件为间距为10μm～150μm、顶角处于60度～150度的范围的三角棱镜阵列。

31.根据权利要求27～30的任意一项所述的导光体，其特征在于：在由所述不规则图案构成的所述光引出机构中采用由平滑面形成的凸状突起，所述凸状突起的突起量为2μm～300μm。

32.根据权利要求31所述的导光体，其特征在于：所述凸状突起在所述光出射面内相互不接触。

33.根据权利要求27～30的任意一项所述的导光体，其特征在于：在由所述不规则图案构成的所述光引出机构中采用由粗糙面构成的光点图案。

34.一种面光源装置，其特征在于：具有权利要求27～33的任意一项所述的导光体，包含配置在该导光体的所述侧端部的光源、和配置在与所述导光体的所述光出射面相向的面一侧的光反射片，在所述光反射片的表面上，由倾斜的光反射面形成的大致相同和/或相似的形状的基本单元以间距5000μm以下多个排列形成。

35.根据权利要求34所述的面光源装置，其特征在于：构成设置在所述光反射片上的大体相同和/或相似的形状的所述基本单元的所述倾斜面，断面为山形形状，并且所述山形部的棱线在邻接的所述基本单元相互之间大体上平行排列。

36.根据权利要求35所述的面光源装置，其特征在于：构成用于所述光反射片上的大体相同和/或相似的形状的所述基本单元的所述倾斜面的断面形状为凹状。

37.一种导光体，其特征在于：在至少一个侧端部为光入射面、并且一表面为发光面的导光体中，在所述导光体上设置有由向与所述发光面相反的一侧较多地出射光的凹凸部构成的光引出机构，从所述发光面的正上方看到的构成所述光引出机构的所述凹凸部的形状在光的主要行进方向上为凸出形状。

38.根据权利要求37所述的导光体，其特征在于：所述导光体的所述发光面的中心附近的出射方向选择率为70％～100％。

39.根据权利要求38所述的导光体，其特征在于：所述光引出机构被设置在与所述导光体的所述发光面相向的面一侧，为突起量2μm～300μm的凸状突起，并且从所述发光面的正上方看到的所述凸状突起的形状为三角形、四方形或者椭圆形中的任意一种。

40.根据权利要求38或39所述的导光体，其特征在于：构成所述光引出机构的所述凹凸部从所述发光面的正上方看不规则地分布。

41.一种面光源装置，其特征在于：包含权利要求37～40的任意一项所述的导光体、配置在所述导光体的侧端部的光源、和配置在与所述导光体的所述发光面相向的面一侧的光反射片，在所述光反射片的表面上，由倾斜的光反射面形成的大体相同和/或相似的形状的基本单元以间距5000μm以下多个排列。

42.根据权利要求41所述的面光源装置，设置在所述光反射片上的所述基本单元，断面为山形，并且所述山形部的山脊线在邻接的所述基本单元相互之间大致平行排列。

43.根据权利要求42所述的面光源装置，其特征在于：设置在所述光反射片上的所述基本单元，其所述光反射面的断面形状为凹状。

44.一种光反射片，为由倾斜的光反射面形成的大体相同和/或相似的形状的基本单元以间距5000μm以下多个排列形成的光反射片，其特征在于：至少由形成所述基本单元的表面层、和支承该表面层的背面支承层等2层构成，并且所述背面支承层由双轴延伸热塑性树脂薄膜构成。

45.根据权利要求44所述的光反射片，其特征在于：所述双轴延伸热塑性树脂薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚丙烯。

46.根据权利要求44或45所述的光反射片，其特征在于：所述光反射片朝着所述表面层一侧弯曲为凸状。

47.根据权利要求44～46的任意一项所述的光反射片，其特征在于：所述光反射面由金属材质构成，并且在所述金属材质上设置有由透明绝缘性物质构成的涂层。

48.一种光反射片的制造方法，其特征在于：在权利要求44～47的任意一项所述的光反射片中，通过辊筒至辊筒(ROLL TO ROLL)工艺形成所述基本单元的形状。

49.一种光反射片的制造方法，其特征在于：在所述表面层由热塑性树脂构成的权利要求44～47所述的光反射片中，通过压花辊复制所述基本单元的形状。

50.一种面光源装置，其特征在于：由一表面为光出射面的导光体、设置在该导光体上的光引出机构、设置在所述导光体的侧端部的光源、和设置在与所述导光体的所述光出射面相向的面一侧的权利要求44～47的任意一项所述的光反射片构成。

51.根据权利要求50所述的面光源装置，其特征在于：所述导光体的所述光出射面的中心附近的出射方向选择率为60％～100％。

52.根据权利要求50或51所述的面光源装置，其特征在于：在所述导光体的所述光出射面上，设置有由棱线为与配置所述光源的侧端部大致垂直的方向、间距为10μm～150μm、项角处于60度～150度的范围的三角棱镜阵列构成的聚光元件。

53.根据权利要求50～52的任意一项所述的面光源装置，其特征在于：设置在所述导光体上的所述光引出机构为由不规则地配置的平滑面形成的凸状突起，所述凸状突起的突起量为2μm～300μm。

54.根据权利要求50～52的任意一项所述的面光源装置，其特征在于：设置在所述导光体上的所述光引出机构为由不规则地配置的粗糙面构成的图案。

55.一种在背景灯光学系统中采用了权利要求3～11、13～16、21～26、34～36、41～43、50～54的任意一项所述的面光源装置的液晶显示装置。

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