CN1914461B - 面光源装置用导光体及其制造方法和面光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种目视不容易发现伴随导光体的变薄而带来的在导光体光入射端面附近区域发生的辉度不均匀现象，并在光入射端面附近的斜向上特异的光出射少的面光源装置，作为所提供的面光源装置，具备：一次光源(1)、以及具有光入射端面(31)和光出射面(33)的板状的导光体(3)。在这里，导光体光出射面(33)由粗糙面形成，在光入射端面(31)附近的特定区域A，其表面的平均倾斜角θa在与特定区域以外的一般区域B的边界和与光入射端面(31)的边界之间取比一般区域B的平均倾斜角的平均值(θa0)大的极大值(θ1)，在与光入射端面(31)的边界附近为比一般区域B的平均倾斜角的平均值(θa0)小的(θa2)。平均倾斜角的极大值(θa1)大于等于2.2°、小于等于4.0°的范围内。一般区域的平均倾斜角的平均值(θa0)为大于等于1.4°、小于2.4°的范围内。

Description

面光源装置用导光体及其制造方法和面光源装置

技术领域

本发明涉及边缘照明方式的面光源装置以及用于该装置的导光体及其制造方法，特别是涉及谋求减小辉度不均匀现象不让目视发现的面光源装置以及用于该装置的导光体。本发明的面光源装置适于作为例如便携式笔记本电脑等的监视器或液晶电视机和视频一体型液晶电视机等的显示部使用的液晶显示装置的后照明、作为手机等便携式电子设备的显示器面板和各种设备的指示器使用的比较小型的液晶显示装置后照明、作为车站和公共设施等的导向显示板和招牌使用的液晶显示装置的后照明、或作为高速公路和一般公路的交通标志使用的液晶显示装置的后照明使用。

背景技术

液晶显示装置作为便携式笔记本电脑等的监视器，或作为液晶电视机和视频一体型液晶电视机等的显示部外，还在其他各种各样的领域被广泛使用。液晶显示装置基本上由后照明与液晶显示元件构成。从液晶显示装置的结构紧凑考虑，后照明往往采用边缘照明方式。以往，作为边缘照明方式的后照明，广泛使用以下的方式：即将矩形板状的导光体的至少一个端面作为光入射端面使用，沿光入射端面配置直管型荧光灯等线状或棒状的一次光源，从该一次光源发射的光从导光体的光入射端面导入导光体内部，从作为该导光体的两个主面之一的光出射面射出。

但是，近些年来，对液晶显示装置，要求其显示画面的尺寸相对于其外形尺寸的比例尽可能大，提高显示效率。因而，在面光源装置上也要求其发光面的尺寸相对于其外形尺寸的比例要尽可能地大，即要求在发光面周围存在的框状结构部分(有时称为“边框”)的尺寸要尽可能地小。

另一方面，也要求面光源装置更加薄，为了与该要求相对应，导光体要做得更加薄。随着导光体的变薄(例如厚度0.5mm～3mm)，一次光源发射的光在形成导光体的光入射端面与光出射面的边界的导光体棱线上作为二次的光源起作用产生的影响表现在面光源装置的发光面的辉度上。这一影响主要在接近光入射端面的区域上有明显的表现。这一现象尤其在边框宽度大的情况下实际上不成问题，但是在上述边框宽度窄的面光源装置的情况下，由于该影响造成的辉度不均匀现象目视容易发现，所以特别成问题。

作为这样的发光面辉度不均匀容易被目视发现的一种形态，有例如在光入射端面的附近区域，辉度高的部分(亮线或亮带)与辉度低的部分(暗线或暗带)按确定的间隔发生，作为与光入射端面大致平行延伸的多条明暗线条被目视发现的情况。

作为一种防止这样的光入射端面附近发生辉度不均匀现象的方法，例如日本特開平10-153778号公报(专利文献1)公开了在光出射面的光入射端面附近的区域设置比相邻区域光漫射性高的带状的光扩散区域的技术方案。又，为了实现相同的目的，例如日本特開2002-216530号公报(专利文献2)公开了使光出射面的光入射端面附近的区域的表面的平均倾斜角比光出射面的其他区域大的技术方案。

专利文献1：日本特開平10-153778号公报

专利文献2：日本特開2002-216530号公报

发明内容

如果采用上述专利文献1和专利文献2的方法，通过使光出射面的光入射端面附近的区域的光散射性或光漫射性加强，增加该区域的出射光量，以谋求使暗带不明显，减小辉度的不均匀。

但是，边框宽度窄的面光源装置的导光体随着变薄而带来的问题也存在上面所述以外的情况。即在从一次光源发出的光在形成导光体的光入射端面与光出射面的边界的导光体棱线上作为二次光源起作用造成的影响是，除了上面所述外，在光入射端面的附近从面光源装置的发光面向与其法线方向斜交的斜向射出特别强的出射光，在作为液晶显示装置后照明使用的情况下，会使显示图像质量下降。

用上述专利文献1和专利文献2的方法不能够充分制止这样的现象。

本发明的目的在于，提供一种面光源装置，该装置目视不易视认伴随导光体的变薄而带来的在导光体光入射端面附近区域上发生的辉度不均匀现象，并且在光入射端面附近斜向上特异的光出射也少，以及提供一种用于该装置的导光体。

如果采用本发明，则作为解决上述存在问题的技术方案，

提供一种面光源装置用导光体，所述面光源装置用导光体用于与一次光源组合构成面光源装置，引导从所述一次光源发出的光，其特点是：

具有供从所述一次光源发出的光入射的光入射端面和供被引导的光射出的光出射面以及该光出射面相反一侧的背面，

所述光出射面及背面中至少其中之一由粗糙面形成，在由粗糙面形成的所述光出射面和/或背面上，在所述光入射端面附近，存在表面的平均倾斜角向着所述光入射端面逐渐地减少、减少了0.5°及以上的倾斜角递减区域。

在本发明的一形态中，设所述导光体在所述光入射端面侧端缘处的厚度为d，所述倾斜角递减区域的至少一部分存在于离所述光入射端面的距离为0.2d～2d的区域内。在本发明的一形态中，所述倾斜角递减区域的至少一部分存在于离所述光入射端面的距离为0.2mm～4mm的区域内。

又，采用本发明，则作为解决上述存在问题的技术方案，

提供一种面光源装置用导光体，用于与一次光源组合构成面光源装置，引导从所述一次光源发出的光，其特征在于，

具有供从所述一次光源发出的光入射的光入射端面和供被引导的光射出的光出射面以及该光出射面相反一侧的背面，

所述光出射面及背面中至少其中之一由粗糙面形成，在由粗糙面形成的所述光出射面和/或背面上，在所述光入射端面附近的特定区域，表面的平均倾斜角为在与所述特定区域以外的一般区域的边界和与光入射端面的边界之间取比所述一般区域的平均倾斜角的平均值大的极大值，在与所述光入射端面间的边界的附近比所述一般区域的平均倾斜角的平均值小。

在本发明的一形态中，设所述导光体在所述光入射端面侧端缘处的厚度为d，取得所述平均倾斜角的极大值的位置存在于所述特定区域中离与所述光入射端面的边界的距离为d～3d范围的区域内。本发明的一形态中，所述特定区域的平均倾斜角的极大值在大于等于2.2°、小于等于4°的范围内。在本发明的一形态中，所述一般区域的平均倾斜角的平均值在大于等于1.4°、小于2.4°以下的范围内。在本发明的一形态中，所述特定区域，从与所述一般区域间的边界到与所述光入射端面间的边界为止的距离在所述导光体在所述光入射端面侧的端缘处厚度的10～30倍的范围内。在本发明的一形态中，所述特定区域，从与所述一般区域间的边界到与所述光入射端面间的边界为止的距离在10mm～70mm的范围内。

还有，如果采用本发明，则作为解决上述存在问题的技术方案，提供一种面光源装置，其特点是：与上述面光源装置用导光体的光入射端面对向地，配置着所述一次光源。

在本发明的一形态中，所述面光源装置还具备配置在所述导光体的光出射面的上面，而且具有供从所述导光体的光出射面射出的光进入的入光面以及其反射侧的出光面的光偏转元件。在本发明的一形态中，所述光偏转元件在所述入射光面上具备沿着所述导光体的光入射端面延伸而且相互平行地排列的多个棱镜列，各该棱镜列分别具有供来自所述导光体的光出射面的光入射的第1棱镜面和供入射后的光进行内表面反射的第2棱镜面。在本发明的一形态中，所述一次光源为线状光源。

还有，如果采用本发明，则作为解决上述存在问题的技术方案，

提供一种面光源装置用导光体的制造方法，这是一种制造上述面光源装置用导光体的方法，其特点是，用具有复制形成所述光出射面的第1复制面的第1模具构件以及具有复制形成所述背面的第2复制面的第2模具构件，使透明合成树脂成形，在这里，在形成用于复制所述光出射面及背面中由粗糙面形成的面的所述第1复制面和/或第2复制面时，在对复制面区域中与所述导光体的光入射端面与光出射面间的边界对应的边缘附近赋予遮蔽效果的状态下进行第1次粗糙面化处理。

在本发明的一形态中，在形成用于复制所述光出射面及背面中的由粗糙面形成的面的所述第1复制面和/或第2复制面时，还在对与所述一般区域对应的复制面区域赋予遮蔽效果的状态下进行第2次粗糙面化处理。在本发明的一形态中，进行所述第2次粗糙面化处理时，在与所述特定区域对应的复制面区域中也对所述边缘的附近赋予遮蔽效果。在本发明的一形态中，所述第1次粗糙面化处理和/或第2次粗糙面化处理利用蚀刻处理方法进行。在本发明的一形态中，所述第1次粗糙面化处理和/或第2次粗糙面化处理利用喷砂处理方法进行。在本发明的一形态中，利用配置遮蔽构件的方法赋予所述遮蔽效果，与所述第1复制面或第2复制面保持一段距离配置遮蔽构件。

如果采用上面所述的本发明，则面光源装置用导光体的光出射面和背面中至少其中之一由粗糙面形成，该粗糙面，因为在光入射端面附近存在表面的平均倾斜角向着所述光入射端面逐渐地减少、减少了0.5°及以上的倾斜角递减区域，或在光入射端面附近的特定区域的平均倾斜角在与特定区域以外的一般区域间的边界和与光入射端面间的边界之间取比一般区域的平均倾斜角的平均值大的极大值，而且在与光入射端面间的边界附近比一般区域的平均倾斜角的平均值小，所以能够提供目视不容易发现伴随导光体的变薄而带来的在光出射面中的光入射端面附近区域发生的辉度不均匀现象，在光入射端面附近的斜向上特异的光出射也少的面光源装置。

附图说明

图1是示意地示出本发明的面光源装置的一个实施形态的立体图。

图2是图1的面光源装置的局部剖面图。

图3是示出光偏转元件产生的光偏转的情况的示意图。

图4是示出一次光源与导光体光出射面间的关系以及光出射面的平均倾斜角分布的示意图。

图5是说明导光体的制造方法的一个例子用的说明图。

图6是示出由实施例1和比较例1得到的导光体光出射面的平均倾斜角分布图。

图7是放大示出部分图6所示的平均倾斜角分布用的图。

图8是示出由实施例1和比较例1得到的面光源装置的发光面上的辉度分布图。

图9是放大示出由实施例2和比较例2得到的部分导光体光出射面的平均倾斜角分布图。

图10是示出由实施例2和比较例2得到的面光源装置的发光面上的辉度分布图。

符号说明

1    一次光源

2    光源反射器

3    导光体

31  光入射端面

32   侧端面

33   光出射面

34   背面

4  光偏转元件

41  入射光面

42  出射光面

5  光反射元件

8  液晶显示元件

A   特定区域

B   一般区域

330   第1模具构件

33’  第1复制面

340   第2模具构件

34’   第2复制面

A’  复制面区域

B’  复制面区域

E   模具构件边缘

M1、M2、M3    遮蔽构件

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施形态进行说明。

图1是示意地示出本发明的面光源装置的一个实施形态的立体图，图2为其局部剖面图。如图中所示，本实施形态的面光源装置的构成包含：将至少一个侧端面作为光入射端面31，将与其大致正交的一个表面作为光出射面33的导光体3；与该导光体3的光入射端面31对向配置，用光源反射器2覆盖的线状的一次光源1；配置于导光体3的光出射面上的光偏转元件4；以及与导光体3的光出射面33相反一侧的背面34对向配置的光反射元件5。

导光体3与XY平面平行配置，整体上形成矩形板状。导光体3具有4个侧端面，将其中与YZ平面平行的一对侧端面中的至少一个侧端面作为光入射端面31。光入射端面31与一次光源1对向配置，从一次光源1发射的光从入射端面31射入导光体3内。在本发明中，例如也可以将光源与光入射端面31相反一侧的侧端面32等其他侧端面相对配置。

与导光体3的光入射端面31大致垂直的两个主面，分别与XY面大致平行，其中某一个面(在图中为上表面)形成光出射面33。对该光出射面33或其背面34中至少其中之一赋予由粗糙面形成的指向性光出射机构，以此边引导从光入射端面31入射的光使其通过导光体3，并且边从光出射面33在垂直于光入射端面31和光出射面33的面(XZ面)内使具有指向性的光射出。设在该XZ面内分布的出射光光度分布的峰值的方向(峰值光)与光出射面33形成的角度为α。角度α例如为10～40°，出射光光度分布的半全宽度(日文一半值全幅)例如为10～40°。在导光体3的光出射面33或背面34上形成的粗糙面的详细情况将在以下叙述。

又，对于没有赋予指向性光出射机构的另一主面，为了控制和来自导光体3的出射光的一次光源1平行的面(YZ面)上的指向性，最好形成将在大致垂直于光入射端面31的方向(X方向)上延伸的多个透镜列排列而成的透镜列形成面。在图1所示的实施形态中，在光出射面33上形成粗糙面，在背面34上形成在与光入射端面31大致垂直的方向(X方向)上延伸的由多个透镜列排列构成的透镜列形成面。在本发明中，也可以与图1所示的形态相反，在光出射面33上形成透镜列形成面，使背面34为粗糙面。

如图1所示，在导光体3的背面34或光出射面33上形成透镜列形成面的情况下，作为该透镜列，有例如大致在X方向上延伸的棱镜列、双凸透镜列、V字形槽等，但是，最好YZ断面形状为大致三角形形状的棱镜列。

在本发明中，在导光体的背面34上形成棱镜列形成面作为透镜列形成面的情况下，最好是其顶角在85～110°范围内。这是因为能够通过使该顶角在该范围内以适当地使导光体3来的出射光会聚，力求提高面光源装置的辉度，更理想的范围是90～100°。

在本发明的导光体中，为了精确地制作所希望的棱镜列形状，得到稳定的光学性能，同时抑制组装时和作为光源装置使用时棱镜顶部的磨损和变形，也可以在棱镜列的顶部形成平坦部或曲线部。

还有，在本发明中，也可以与在如上所述的光出射面33或其背面34上形成的光出射机构并用，通过在导光体内部添加并分散光扩散性微粒而附加指向性光出射机构。

光入射端面31，为了调节XY面内和/或XZ面内的光的散射，最好是使面变粗糙。作为一种形成粗糙面的方法，例如有：利用铣刀等工具进行切削加工的方法、用砂轮、砂纸、抛光轮等研磨的方法、喷砂加工、放电加工、电解抛光、化学抛光等方法。作为喷砂加工中使用的喷砂颗粒，例如有：玻璃珠那样的球形颗粒、氧化铝颗粒那样的多角体颗粒，而使用多角体形状的颗粒的方法能够形成使光散射效果更好的粗糙面，因此是较理想的。通过调整切削加工或研磨加工的加工方向，也能够形成各向异性的粗糙面。为了调节XY面内的光的散射，可以采用Z方向上的加工方向，能在Z方向上形成筋状凹凸形状，为了调节XZ面内的光的散射，可以采用Y方向上的加工方向，能在Y方向上形成筋状凹凸形状。这种粗糙面加工也可以直接在导光体的光入射端面上实施，但是也可以对模具的相当于光入射端面的部分进行加工，在成形时将其复制。

光入射端面31的粗糙程度最好是，在导光体厚度方向，平均倾斜角θa为1～5°，中心线平均粗糙度Ra为0.05～0.5微米，十点平均粗糙度Rz为0.5～3微米。这是因为通过将光入射端面31的粗糙程度控制在这一范围便能够在光出射面上制止亮带或暗带的发生，同时能够使亮线·暗线的明暗界线模糊而目视难以发现。平均倾斜角θa更理想的是2～4.5°，特别理想的范围是2.5～3°。中心线平均粗糙度Ra更理想的是0.07～0.3微米，特别理想的范围是0.1～0.25微米。十点平均粗糙度Rz更理想的是0.7～2.5微米，特别理想的范围是1～2微米。又，光入射端面31的粗糙程度，在长度方向上，基于同样的理由，理想的为：平均倾斜角θa1～3°，中心线平均粗糙度Ra 0.02～0.1微米，十点平均粗糙度Rz 0.3～2微米。平均倾斜角θa更理想的是1.3～2.7°，特别理想的是1.5～2.5°范围。中心线平均粗糙度Ra更理想的是0.03～0.08微米，特别理想的是0.05～0.07微米范围。十点平均粗糙度Rz更理想的是0.4～

1.7微米，特别理想的是0.5～1.5微米范围。作为导光体3，并不限于图1所示的形状，可以使用光入射端面比较厚的楔形形状等各种形状的导光体。

光偏转元件4设置于导光体3的光出射面33上。光偏转元件4的两个主面41、42总体上相互平行配置，分别作为总体处于平行于XY面的位置上。主面41、42中的一方(位于导光体3的光出射面33一侧的主面)为入射光面41，另一个面为出射光面42。出射光面42为与导光体3的光出射面33平行的平坦面。入射光面41为多个在Y方向上延伸的棱镜列相互平行排列的棱镜列形成面。棱镜列形成面也可以在相邻的棱镜列之间设置宽度比较小的底部平坦部(例如与棱镜列的X方向尺寸相同程度或宽度比其小的平坦部)，但是从提高光的利用效率出发最好是不设置底部平坦部而在X方向上将棱镜列连续排列。

图3是示出光偏转元件4引起的光偏转情况的示意图。该图示出来自XZ面内的导光体3的峰值光(与出射光分布的峰值对应的光)的行进方向的一个例子。从导光体3的光出射面33以角度α斜射出的峰值光向棱镜列的第1棱镜面入射，由第2棱镜面进行内表面全反射，大致向出射光面42的法线方向射出。又，在YZ面内，由于如上述导光体背面34的棱镜列的作用，在较大的范围内可以谋求充分提高出射光面42的法线方向的辉度。

光偏转元件4的棱镜列的棱镜面的形状不限定于单一的平面形状，也可以采用例如剖面为凸出的多边形的形状或凸出的曲面形状，通过这样，可以谋求提高辉度和视野变窄。

在光偏转元件4中，精确地制作所希望的棱镜形状，并得到稳定的光学性能，同时制止组装时和作为光源装置使用时棱镜顶部的磨损和变形，也可以在棱镜列的顶部形成顶部平坦部或顶部曲面部。在这种情况下，顶部平坦部或顶部曲面部的宽度为3微米及其以下，这对于抑制作为面光源装置的辉度下降和粘附(sticking)现象产生的辉度不均匀图案是较理想的，更理想的是顶部平坦部或顶部曲面部的宽度为2微米及其以下，1微米及其以下则还要理想。

一次光源1是在Y方向上延伸的线状光源，作为该一次光源可以使用例如荧光灯或冷阴极管。在这种情况下，一次光源1如图1所示，不仅与导光体3的一方侧端面对向设置，而且也可以根据需要再设置在相反一侧的侧端面。

光源反射器2是将来自一次光源1的光少损失地引入导光体3的反射器。其材料可以使用例如表面蒸镀金属反射层的塑料薄膜。如图中所示，光源反射器2避开光偏转元件4从光反射元件5的端缘部外面经过一次光源1的外面向导光体3的光出射面端缘部卷绕。另一方面，光源反射器2也可以从光反射元件5的端缘部外面经过一次光源1的外面向光偏转元件4的出射光面端缘部卷绕。也可以将与这样的光源反射器2相同的反射构件附在导光体3的光入射端面31以外的侧端面上。

作为光反射元件5，可以使用例如表面有蒸镀金属反射层的塑料薄片。在本发明中，也可以采用在导光体3的背面34蒸镀金属等形成的光反射层等代替反射薄片作为光反射元件5。

本发明的导光体3和光偏转元件4可以用光透射率高的合成树脂构成。这样的合成树脂有例如异丁烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、氯乙烯树脂。特别是异丁烯树脂，光透射率高、耐热性、力学性能、成形加工性能均优异，是最合适的。作为这样的异丁烯树脂，最好是以异丁烯酸甲酯为主成份的树脂，异丁烯酸甲酯的含量为80重量％以上为宜。在形成导光体3和光偏转元件4的粗糙面的表面结构和棱镜列或双凸透镜列等表面结构时，也可以用具有所希望的表面结构的模具构件对透明合成树脂板进行热压而形成，又可以利用网板印刷、挤压成形和注射模塑成形等方法，与在成形之同时赋予其形状。又可以用热固化树脂或光固化树脂形成构造面。还可以在聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚异丁烯亚胺树脂等构成的透明薄膜或薄片等透明基材的表面形成由活性能量线固化型树脂构成粗糙面结构或透镜列排列结构，也可以将这样的薄片用连接、熔接等方法与独立的透明基材连接形成一体。活性能量线固化型树脂可以使用多官能(甲基)丙烯酸化合物、乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯类、丙烯基化合物、(甲基)丙烯酸的金属盐等。

包含上述的一次光源1、光源反射器2、导光体3、光偏转元件4、以及光反射元件5在内构成的面光源装置的发光面(光偏转元件5的出射光面42)上，如图3所示，配置透射型的液晶显示元件8，以此构成以本发明的面光源装置为后照明的液晶显示装置。液晶显示装置可以被图3上方的观察者观察到。

下面对构成导光体3的光出射机构的粗糙面进行说明。图4是示出一次光源1与导光体光出射面33间的关系以及该光出射面33的平均倾斜角θa的分布的示意图。形成于光出射面33上的粗糙面整体不是均匀形成的，而是由根据平均倾斜角θa的分布形态分成两个区域即特定区域A和一般区域B构成的。特定区域A是光入射端面31的附近的宽度(X方向的尺寸)x1的区域，一般区域B是除此以外的区域。一般区域B是包含光出射面33的中心部在内的大部分的区域，特定区域A，其宽度x1，在例如将导光体3在光入射端面侧的端缘处的厚度记为d时处于10d～30d范围内，具体地说，处于例如10mm～70mm范围内，对于上述一般区域B，它是比较狭窄的区域。还有，导光体3在光入射端面侧端缘处的厚度d例如在0.5mm～3mm的范围内。

平均倾斜角θa，按照ISO4287/1-1984，可以利用表面粗糙度·轮廓形状测量设备(例如株式会社东京精密社制造的サ—7コム(商品名))测得。即设测量方向的坐标为x，根据所得到的倾斜函数f(x)，利用下述式(1)和式(2)可以求得。式中L为测量长度，Δa为平均倾斜角θa的正切。

$\mathrm{\Δa}=(1/L){\∫}_0^L\left|(d/\mathrm{dx})f\left(x\right)\right|\mathrm{dx}\·\·\·\left(1\right)$

θa＝tan^-1(Δa)…(2)

进行实际测量时，在Y方向上对导光体3的表面进行测量，在X方向上每移动一定间距(例如1mm间距)对其进行测定求出θa，可以得到特定区域A和一般区域B的X方向上平均倾斜角θa的分布形态。

如图4所示，在一般区域B中，平均倾斜角θa的分布形态比较平缓，平均倾斜角θa的X方向上全部范围的平均值为θa0。另一方面，在特定区域A中，平均倾斜角θa的分布形态变化较多，在离开与光入射端面31的边界的距离为x2的位置上，平均倾斜角θa取极大值θa1。该极大值θa1比上述θa0大。也就是说，在特定区域A中，平均倾斜角θa从与一般区域B的边界开始往与光入射端面31的边界首先从θa0开始大致上逐步增大，达到极大值θa1，其后大致上逐步降低。而且特定区域的平均倾斜角θa在与光入射端面31间的边界附近变得比θa0小，在与光入射端面31间的边界处为θa2(小于θa0)。这样，在特定区域A中，设定其平均倾斜角θa的区域比一般区域B大，通过这样，能够得到的效果是：随着导光体变薄而发生的光入射端面31附近区域的面光源装置发光面的辉度不均匀现象不容易被目视发现。而且在与光入射端面31间的边界附近，通过使平均倾斜角θa小于θa0，可以得到的效果是：能抑制随着导光体变薄而发生的在光入射端面31附近来自面光源装置发光面的斜向上的特异的光出射。

θa0处于例如大于等于1.4°小于等于2.4°的范围内。又，θa1处于例如大于等于2.2°、小于等于4.0°的范围。θa2处于例如大于等于0.8°、小于等于2.0°的范围内。平均倾斜角θa达到极大值θa1的位置最好是存在于离光入射端面31的边界的距离x2为d～3d的范围的区域内。这是因为达到极大值θa1的位置处于该范围内能够使辉线淡化。

在特定区域A，在光入射端面31的附近，在从光入射端面31到距离x2的范围内，存在着平均倾斜角θa向光入射端面31逐渐地减少、减少了0.5°及以上的倾斜角递减区域。最好是该倾斜角递减区域中至少其一部分存在于离开光入射端面31的距离为0.2d～2d的带状区域内。例如倾斜角递减区域中其至少一部分存在于离开光入射端面31的距离为0.2mm到4mm的带状的区域内。这样的平均倾斜角递减量为0.5°及以上的倾斜角递减区域存在于光入射端面31的附近，由此得到的效果为：能制止随着导光体变薄而发生的来自光入射端面31附近的面光源装置发光面的斜向上的特异的光出射。

下面参照图5对具有这样的光出射面33的导光体的制造方法的一个例子进行说明。

在这里，如图5(a)所示，导光体3利用下述方法制作，即利用具有用于光出射面33的复制形成的第1复制面33’的第1模具构件30以及具有用于背面34的复制形成的第2复制面34’的第2模具构件340，使透明合成树脂成形。可以采用热压或注射模塑成形等方法作为成形方法。在图5(a)中，只示出作为成形用模具装置的第1和第2模具构件330、340，但是也使用配置于这些模具构件周围，具有用于复制形成对应于导光体的光入射端面及其它侧端面的端面的复制侧壁面的筒型构件。

可以通过对不锈钢板或铜合金板等金属板的表面进行机械切削加工制作第2模具构件340。又，可以利用对不锈钢板或铜合金板等金属板的表面进行喷砂处理或蚀刻处理的方法制作第1模具构件330。

以下对利用喷砂处理制作第1模具构件330的情况进行说明。首先，如图5(b)的示意性剖面图所示，对与导光体光出射面的特定区域A对应的复制面区域A’的与光入射端面的边界对应的边缘E的附近，以利用遮蔽构件M1提供遮蔽效果的状态，按照第1条件向金属板表面喷射砂粒，以进行第1次粗糙面化处理。通过这样，进行边缘E的附近的上述距离x2的一半左右的区域以外的第1复制面33’的粗糙处理。上述第1条件为对喷砂颗粒的材质、粒度、喷射速度、喷射距离、以及遮蔽构件M1的配置等进行适当设置，以便能通过该粗糙处理得到能够复制形成平均倾斜角θa0的表面的复制面。接着，如图5(c)的示意剖面图所示，在利用遮蔽构件M2对与导光体光出射面的一般区域B对应的复制面区域B’提供遮蔽效果的状态下，按照第2条件进行第2次粗糙面化处理。通过这样，能够实现对复制面区域A’的粗糙处理。上述第2条件是对喷砂颗粒的材质、粒度、喷射速度、喷射距离、以及遮蔽构件的配置等进行适当设置，以便通过该粗糙处理得到能够复制形成上述平均倾斜角度分布的特定区域A的复制面。还有，在进行该第2次粗糙面化处理时，对复制面区域A’中边缘E附近

(边缘E的附近上述距离x2一半左右的区域)也可利用遮蔽构件M3提供遮蔽效果。采用这种方法，容易形成复制面，该复制面能够复制形成在与光入射端面31的边界附近平均倾斜角θa比θa0小的平均倾斜角分布的特定区域A。还有，喷砂处理可以一边从喷嘴喷射出砂粒，一边相对于模具构件的表面使该喷嘴平行扫描移动。

如图5(b)和图5(c)所示，在进行上述喷砂处理时，使遮蔽构件M1～M3与模具构件复制面33’保持一定距离配置，从而能够在平均倾斜角分布上实现平缓地变化。另一方面，在进行喷砂处理时通过将遮蔽构件M1～M3靠近模具构件复制面33’进行配置，从而能够在平均倾斜角分布上实现急剧地变化。只要根据所需的平均倾斜角分布相应设定遮蔽构件与模具构件复制面的距离即可。

用如上所述得到的第1和第2模具构件330、340，参照图5(a)进行说明，用注射模塑成形等成形方法通过将第1和第2复制面33’、34’的表面形状复制到透明合成树脂材料表面，以此得到具有所要的表面形态的光出射面33和背面34的导光体3。

以上的复制面33’的形成也可以利用蚀刻方法代替喷砂处理来进行。在进行该蚀刻处理时，通过适当设定蚀刻液的浓度、处理时间、以及与模具构件复制面接触的遮蔽构件的配置等，可形成能够复制形成所需的平均倾斜角分布的导光体光出射面33的复制面33’。

实施例

以下利用实施例和比较例对本发明进行说明。

实施例1

在本实施例中，制造图1～4的实施形态中说明过的导光体以及使用该导光体的面光源装置。

为了制造第1模具构件330，对经过镜面加工的有效面积309mm×234mm、厚度3mm的不锈钢板的表面用粒径75微米及其以下的玻璃珠(ポツタズ·バロデイ—ニ株式会社制，商品名为“J-220”)进行喷砂处理，处理条件为：不锈钢板到喷嘴的距离为320mm，喷吹压力为0.1MPa，几乎对整个面进行喷砂处理，实施第1次粗糙面化处理。这时，如图5(b)所示，通过使遮蔽构件M1浮置于不锈钢板上，使得只有边缘(一长边)E附近的区域不被粗糙面化。而在该边缘E附近的区域与其他区域间的边界上喷砂处理的程度连续变化，该变化相当激烈。

接着，在将遮蔽构件M1浮置于不锈钢板上，以使边缘E附近的区域不被粗糙处理的状态下，使喷砂喷嘴沿着该遮蔽构件的边缘移动进行喷砂处理。具体地说，对与边缘E附近区域相邻的带状区域用喷射压力0.30MPa在同一条线上使喷嘴移动6次进行喷砂处理。

而且如图5(c)所示，将遮蔽构件M2、M3空出间隔进行配置以形成宽度3mm的狭缝，而且配置为该狭缝的中心位于特定区域的平均倾斜角为极大值的位置、即距离边缘E为4.5mm的位置，以浮置于不锈钢板上的状态，以喷吹压力0.15MPa一边使喷嘴在狭缝的正上方的线上移动一边进行喷吹，移动3次进行喷砂处理。

另一方面，为了制作第2模具构件340，在经过镜面加工的有效面积309mm×234mm、厚度3mm的不锈钢板表面上，利用切削加工形成复制面，用于复制形成顶角100°、顶部顶端曲率半径15微米、间距50微米的连续设置棱镜列的棱镜图案。

用如上所述地得到的第1和第2模具构件330、340对透明丙烯酸树脂进行注射模塑成形，得到307mm×230mm长方形，厚度从光入射端面31一侧向相反一侧的端面连续从2.2mm到0.7mm变化的楔形形状，光出射面33经粗糙处理，背面34上形成棱镜图案的导光体3。

图6示出所得到的导光体3的光出射面33的特定区域A(从光入射端面到40mm为止的区域)以及一般区域B的平均倾斜角分布，其特定区域A的平均倾斜角分布放大示于图7。还有，在离开光入射端面的距离为0.5mm的位置上的平均倾斜角为1.55°，从光入射端面起的距离为1.5mm的位置上的平均倾斜角为2.00°，在离开光入射端面的距离为2.5mm的位置上的平均倾斜角为2.46°，在离开光入射端面的距离为3.5mm的位置上的平均倾斜角为2.67°。

做成与导光体3的光入射端面31相对，沿着导光体3的长度方向配置冷阴极管构成的一次光源1，用光源反射器2覆盖。配置由光漫反射片构成的光反射元件5，使其与提供导光体3的棱镜图案的背面34对向，将与由粗糙面形成的光出射面33相对地并排配置多个棱镜列棱镜片构成的光偏转元件4配置为其棱镜列形成面成为导光体光出射面侧，制作图2所示的面光源装置。光偏转元件4的棱镜片，采用一个棱镜面为曲率半径1000微米的凸曲面形状，而另一棱镜面为平面形状，并且以间距50微米并排连续设置构成的棱镜片。

点亮得到的面光源装置的一次光源1，对发光面的光入射端面31附近进行观察，目视未发现辉度不均匀的亮线和暗线以及亮带和暗带。又，从斜向(即从光入射端面31看过去)观察发光面的光入射端面31附近，目视也未发现在斜向上有特异的光出射。

对面光源装置的发光面上的辉度分布进行测定，发现如图8所示，从中央开始到导光体光入射端面缓慢减小，与上述观察结果一致。

比较例1

除了不使用遮蔽构件M1以及不进行使用遮蔽构件M2、M3的喷砂处理以外，执行与实施例1相同的工序，得到导光体。所得到的导光体的光出射面的平均倾斜角分布示于图6和图7。还有，离开光入射端面的距离为0.5mm的位置处的平均倾斜角为2.76°，从光入射端面起的距离为1.5mm位置上的平均倾斜角为2.81°，离开光入射端面的距离为2.5mm位置处的平均倾斜角为2.68°，离开光入射端面的距离为3.5mm位置处的平均倾斜角为2.57°。

用得到的导光体，与实施例1一样制作面光源装置。使面光源装置的一次光源发光，对发光面的光入射端面附近进行观察，目视发现有若干辉度不均匀的亮线和暗线以及亮带和暗带。又，从斜向(即从光入射端面看过去的方向)观察发光面的光入射端面附近目视也发现在斜向上有特异的光出射。

对面光源装置发光面上的辉度分布进行测量，结果如图8所示，特别是在导光体光入射端面附近辉度变化比实施例1大，与上述观察结果一致。

实施例2

为了制造第1模具构件330，对经过镜面加工的有效面积336mm×214mm、厚度3mm的不锈钢板表面用粒径75微米及其以下的玻璃珠(ポツタズ·バロディ—ニ株式会社制造，商品名称为“J-220”)进行喷砂处理，处理条件为：不锈钢板到喷嘴的距离为320mm，喷吹压力为0.1MPa，几乎对整个面进行喷砂，实施第1次粗糙面化处理。这时，如图5(b)所示，通过将遮蔽构件M1浮置于不锈钢板上，使得只有边缘(一条长边)E附近的区域不被粗糙面化处理。遮蔽构件M1相对于不锈钢板的配置、即在与不锈钢板平行的面内，遮蔽构件M1与不锈钢板的重叠宽度比实施例1小。通过这样，能够使边缘E附近的区域与其他区域间的边界上的喷砂处理程度的变化比实施例1的变化要缓慢。

接着，在使遮蔽构件M1浮置于不锈钢板上，使得边缘E附近的区域不被粗糙处理的状态下，使喷嘴沿着该遮蔽构件的边缘移动进行喷砂处理。具体地说，对与边缘E的附近的区域相邻的带状区域用喷射压力0.30MPa在同一条线上使喷嘴移动6次进行喷砂处理。

另一方面，为了制作第2模具构件340，在经过镜面加工的有效面积为336mm×214mm、厚度3mm的不锈钢板的表面，利用切削加工方法形成复制面，用于复制形成顶角100°、顶部顶端曲率半径15微米，间距50微米的棱镜列连续设置的棱镜图案。

用如上所述得到的第1和第2模具构件330、340对透明丙烯酸树脂进行注射模塑成形，得到336mm×213mm的长方体，厚度为从光入射端面31一侧向相反一侧的端面从2.6mm到0.7mm连续变化的楔形形状，光出射面33经粗糙处理，背面34上形成棱镜图案的导光体3。

所得到的导光体3的光出射面33的特定区域A的平均倾斜角分布示于图9，还有，在离开光入射端面的距离为0.2mm的位置上的平均倾斜角为1.92°，在离开光入射端面的距离为1mm的位置上的平均倾斜角为2.32°，在离开光入射端面的距离为2mm位置上的平均倾斜角为2.53°。

做成与导光体3的光入射端面31相对，沿着导光体3的长度方向配置由冷阴极管构成的一次光源1，用光源反射器2覆盖。配置光漫反射片构成的光反射元件5，使其与提供导光体3的棱镜图案的背面34相对，将与由粗糙面形成的光出射面33对向地并排配置由多个棱镜列形成的棱镜片构成的光偏转元件4配置为其棱镜列形成面成为导光体光出射面侧，制成图2所示的面光源装置。光偏转元件4的棱镜片，采用一个棱镜面为曲率半径1000微米的凸曲面形状，而且另一棱镜面为平面形状，并且按间距50微米并排设置构成的棱镜片。

使得到的面光源装置的一次光源1发光，对发光面的光入射端面31附近进行观察，目视发现辉度不均匀的亮线和暗线以及亮带和暗带的程度不明显。又，从斜向(即从观察光入射端面31看过去)观察发光面的光入射端面31附近，目视也发现斜向上特异的光出射的程度也较轻。

对面光源装置的发光面上的辉带分布进行测量，发现如图10所示，从中央开始到导光体光入射端面侧缓慢减小，与上述观察结果一致。

比较例2

除了不使用遮蔽构件M1以外，其余执行与实施例1相同的工序，得到导光体。得到的导光体的光出射面的平均倾斜角分布的一部分示于图9。还有，在离开光入射端面的距离为1mm的位置上的平均倾斜角为3.11°，离开光入射端面的距离为2mm位置上的平均倾斜角为2.84°。

用得到的导光体，与实施例2一样制作面光源装置。使面光源装置的一次光源发光，对发光面的光入射端面附近进行观察，目视发现有若干辉度不均匀现象的亮线和暗线以及辉带和暗带。又，从斜向(即从观察光入射端面看过去的方向)观察发光面的光入射端面附近，目视也发现在斜向上有特异的光出射。

对面光源装置的发光面的辉度分布进行测量，结果如图10所示，特别是在导光体光入射端面附近辉度变化比实施例2大，与上述观察结果一致。

Claims (18)

1.一种面光源装置用导光体，用于与一次光源组合构成面光源装置，引导从所述一次光源发出的光，其特征在于，

具有供从所述一次光源发出的光入射的光入射端面和供被引导的光射出的光出射面以及该光出射面相反一侧的背面，

所述光出射面及背面中至少其中之一由粗糙面形成，在由粗糙面形成的所述光出射面和/或背面上，在所述光入射端面附近存在表面的平均倾斜角向着所述光入射端面逐渐地减少、减少了0.5°及以上的倾斜角递减区域，假设所述导光体在所述光入射端面侧的端缘处的厚度为d，所述倾斜角递减区域的至少一部分存在于离所述光入射端面的距离为0.2d～2d的区域内。

2.根据权利要求1所述的面光源装置用导光体，其特征在于，所述倾斜角递减区域的至少一部分存在于离所述光入射端面的距离为0.2mm～4mm的区域内。

3.一种面光源装置用导光体，用于与一次光源组合构成面光源装置，引导从所述一次光源发出的光，其特征在于，

具有供从所述一次光源发出的光入射的光入射端面和供被引导的光射出的光出射面以及该光出射面相反一侧的背面，

所述光出射面及背面至少其中之一由粗糙面形成，在由粗糙面形成的所述光出射面和/或背面上，在所述光入射端面附近的特定区域，表面的平均倾斜角，在该特定区域与所述特定区域以外的一般区域的边界和该特定区域与光入射端面的边界之间取比所述一般区域的平均倾斜角的平均值大的极大值，设所述导光体在所述光入射端面侧的端缘处的厚度为d，取所述平均倾斜角的极大值的位置存在于所述特定区域中离与所述光入射端面的边界的距离为d～3d范围的区域内；且在所述特定区域与光入射面的边界和取所述平均倾斜角的极大值的位置之间，存在平均倾斜角比所述一般区域的平均倾斜角的平均值小的区域。

4.根据权利要求3所述的面光源装置用导光体，其特征在于，所述特定区域的平均倾斜角的极大值在大于等于2.2°、小于等于4°的范围内。

5.根据权利要求3所述的面光源装置用导光体，其特征在于，所述一般区域的平均倾斜角的平均值在大于等于1.4°、小于2.4°的范围内。

6.根据权利要求3所述的面光源装置用导光体，其特征在于，所述特定区域，从与所述一般区域的边界到与所述光入射端面的边界为止的距离在所述导光体于所述光入射端面侧端缘处厚度的10倍～30倍的范围内。

7.根据权利要求3所述的面光源装置用导光体，其特征在于，所述特定区域，从与所述一般区域的边界到与所述光入射端面的边界为止的距离在10mm～70mm的范围内。

8.一种面光源装置，其特征在于，与如权利要求1～7中任一项所述的面光源装置用导光体的光入射端面对向地，配置着所述一次光源。

9.根据权利要求8所述的面光源装置，其特征在于，还具备配置在所述导光体的光出射面的上面、且具有供从所述导光体的光出射面射出的光入射的入光面以及其相反一侧的出光面的光偏转元件。

10.根据权利要求9所述的面光源装置，其特征在于，

所述光偏转元件在所述入光面上具备沿着所述导光体的光入射端面延伸且相互平行地排列的多个棱镜列，各该棱镜列分别具有供来自所述导光体的光出射面的光入射的第1棱镜面和供入射后的光进行内表面反射的第2棱镜面。

11.根据权利要求8所述的面光源装置，其特征在于，所述一次光源为线状光源。

12.一种面光源装置用导光体的制造方法，制造如权利要求1～7中任一项所述的面光源装置用导光体，其特征在于，用具有复制形成所述光出射面的第1复制面的第1模具构件以及具有复制形成所述背面的第2复制面的第2模具构件，使透明合成树脂成形，在这里，在形成用于复制形成所述光出射面及背面中由粗糙面形成的面的所述第1复制面和/或第2复制面时，在对复制面区域中与所述导光体的光入射端面和光出射面间的边界对应的边缘附近赋予遮蔽效果的状态下进行第1次粗糙面化处理。

13.一种面光源装置用导光体的制造方法，制造如权利要求3～7中任一项所述的面光源装置用导光体，其特征在于，用具有复制形成所述光出射面的第1复制面的第1模具构件以及具有复制形成所述背面的第2复制面的第2模具构件，使透明合成树脂成形，在这里，在形成用于复制形成所述光出射面及背面中由粗糙面形成的面的所述第1复制面和/或第2复制面时，在对复制面区域中与所述导光体的光入射端面和光出射面间的边界对应的边缘附近赋予遮蔽效果的状态下进行第1次粗糙面化处理。

14.根据权利要求13所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，在形成用于复制形成所述光出射面及背面中由粗糙面形成的面的所述第1复制面和/或第2复制面时，还在对与所述一般区域对应的复制面区域赋予遮蔽效果的状态下进行第2次粗糙面化处理。

15.根据权利要求14所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，进行所述第2次粗糙面化处理时，也赋予对与所述特定区域对应的复制面区域中所述边缘附近的遮蔽效果。

16.根据权利要求14所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，所述第1次粗糙面化处理和/或第2次粗糙面化处理利用蚀刻处理方法进行。

17.根据权利要求14所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，所述第1次粗糙面化处理和/或第2次粗糙面化处理利用喷砂处理方法进行。

18.根据权利要求17所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，通过遮蔽构件的配置赋予所述遮蔽效果，将该遮蔽构件配置为与所述第1复制面或第2复制面分开。

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