JP2002124115A

JP2002124115A - 面光源装置及びこれを用いた液晶ディスプレイ装置

Info

Publication number: JP2002124115A
Application number: JP2001014859A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Suga; 義訓菅
Original assignee: Yuka Denshi Co Ltd; Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; MCC Advanced Moldings Co Ltd
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】新規な光制御部材である光反射シートを用い
ることで光の有効利用を図り、しかも構造が簡単で且つ
組立て性に優れた安価な面光源装置及びこの面光源装置
をバックライト光学系として用いる液晶ディスプレイ装
置を提供すること。【解決手段】一表面を光出射面１５とする導光体１１
に光取り出し機構２１が設けられ、導光体１１の側端部
１２には光源１３が配設され、導光体１１の光出射面１
５と対向する面１６側には光反射シート１８が配置さ
れ、光取り出し機構２１は導光体１１より出射する光線
の少なくとも６５％以上を光反射シート１８の側に出射
する機構とされ、光反射シート１８は傾斜した反射面１
９ａからなるほぼ同一及び／又はほぼ相似形の基本ユニ
ット１９がピッチ５０００μｍ以下にて多数配列して形
成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は面光源装置及びこれ
を用いた液晶ディスプレイ装置に関し、更に詳細には照
明光学系に特に好適に用いられる新規な光反射シートを
用いた面光源装置及びこの面光源装置をバックライト光
学系として用いた液晶ディスプレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、パーソナルコンピュータ向けモニ
ターや薄型ＴＶ等の表示装置として透過型の液晶表示
（ディスプレイ）装置が多用されており、このような液
晶表示装置では、通常、液晶素子の背面に面状の照明装
置即ちバックライト（面光源装置）が配設されている。
この面光源装置は、例えば冷陰極放電管等の線状光源を
面状の光に変換する機構とされている。

【０００３】具体的には、液晶素子の背面直下に光源を
配設する方法や、側面に光源を設置し、アクリル板等の
透光性の導光体を用いて面状に光を変換して面光源を得
る方法（サイドライト方式）が代表的であり、光出射面
にはプリズムアレー等からなる光学素子を配設して所望
の光学特性を得る機構とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の透過型液晶ディスプレイ装置は、構造が依然とし
て複雑であるという問題があった。その理由は、特に面
光源装置において所望の光学特性を得ることのできる構
造簡素な照明光学系が得られていなかったために当該面
光源装置の構造を複雑化せざるを得ず、その結果コスト
が高くなる等、この種の液晶ディスプレイ装置の普及の
妨げになっている。

【０００５】一例として、例えば透過型液晶ディスプレ
イ装置のバックライト光学系として用いる面光源装置で
は、面光源装置からの照明光を可能な限り有効に利用す
るためプリズムシート等の光学シート類を多用してい
た。そのため、照明光学系の構造が複雑となり、その結
果組立て性が悪く、しかも歩留まりも低いことから、高
コスト化を招いていた。

【０００６】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、新規な構造簡素で照明光
線の利用効率に優れた照明システムに基づき、新規な光
制御部材である光反射シートを用いることで光の有効利
用を図り、しかも構造が簡単で且つ組立て性に優れた安
価な面光源装置及びこの面光源装置をバックライト光学
系として用いる液晶ディスプレイ装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は面光源装置であ
り、前述した技術的課題を解決するために以下のように
構成されている。すなわち、本発明の面光源装置は、一
表面を光出射面とする導光体と、この導光体に設けられ
た光取り出し機構と、導光体の側端部に配設された光源
と、導光体の光出射面と対向する面側に配置された光反
射シートとを含み、光取り出し機構は導光体より出射す
る光線の少なくとも６５％以上を光反射シートの側に出
射する機構とされ、光反射シートは傾斜した反射面から
なるほぼ同一及び／又はほぼ相似形の基本ユニットがピ
ッチ５０００μｍ以下にて多数配列して形成されている
ことを特徴とする。

【０００８】＜本発明における具体的構成＞本発明の面
光源装置は、前述した必須の構成要素からなるが、その
構成要素が具体的に以下のような場合であっても成立す
る。その具体的構成要素とは、多数の基本ユニットを形
成する傾斜した各反射面が相互に平行で且つ直線状に形
成され、且つ各基本ユニットは、ピッチ３０００μｍ以
下で配列され、更に反射面の傾斜角度が導光体より光反
射シートの方向に出射した光線を導光体の法線方向に反
射する角度とされていることを特徴とする。

【０００９】また、本発明の面光源装置では、基本ユニ
ットを形成する傾斜した反射面の断面形状が凹状である
ことを特徴とし、その場合凹状の反射面の断面形状は直
線の組み合わせによって構成されていることが好まし
い。更に、本発明の面光源装置では、基本ユニットを形
成する反射面として最大径３０００μｍ以下なる凹面鏡
状の反射面が用いられ、且つ反射面の傾斜角度は導光体
より光反射シートの方向に出射した光線を導光体の法線
方向に反射する角度とされていることを特徴とする。

【００１０】更に、本発明の面光源装置では、光反射シ
ートの反射面が銀若しくはアルミニウムのコート層から
なり、且つ反射面上には透明材質によるコート層を設け
ることが良い。更にまた、光反射シートの反射面は拡散
反射性の白色材質で形成することもできる。その場合、
透明材質によるコート層を光学薄膜、或いは透明ビーズ
コーティング層とすることができる。そして、反射面に
はマット処理を施すことも好ましい。更にまた、前述し
た特徴を備える面光源装置を液晶ディスプレイ装置のバ
ックライト光学系に用いることが特に好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の面光源装置及びこ
れを用いた液晶ディスプレイ装置を図に示される実施形
態について更に詳細に説明する。図１は本発明の一実施
形態に係る面光源装置１０の主要部を概略的に示す部分
的な断面図である。

【００１２】この実施形態に係る面光源装置１０は、透
光性の平板からなる基板即ち導光体１１を備え、この導
光体１１の一側端には当該側端面１２に沿うように線状
光源１３が配置されている。この線状光源１３は、蛍光
管又はＬＥＤアレー等を用いることができるが、特にこ
れらに限定されるものではない。線状光源１３として
は、発光効率に優れ、小型化の容易な冷陰極管の利用が
最も好適である。

【００１３】また、線状光源１３の配置形態としては、
この態様に限定されるものではなく、この他にも、一側
端部にのみ冷陰極管が配設された１灯式の態様、一側端
部に２本の冷陰極管が配設された２灯式の態様、１灯又
は２灯の冷陰極管が一側端部に配設され、これが対向す
る側端部にも設けられ、合計２灯又は４灯となっている
態様等が代表的である。

【００１４】また、光源の態様として、本発明において
はなにも線状光源に限定されるものではなく、例えば小
型の面光源装置では図２３に示されるようにＬＥＤ等の
点光源を用いることもできる。すなわち、図２３（ａ）
は、導光体１１のコーナー部を平面で見て三角形状にカ
ットして形成されたコーナーカット面に、点光源である
ＬＥＤ３３を配置した例を示している。また、図２３
（ｂ）は、導光体１１の一側端部に光学ロッド３４を近
接配置し、この光学ロッド３４の端面に点光源であるＬ
ＥＤ３３を配置した例を示している。

【００１５】この導光体１１の一側端には、線状光源１
３を覆うようにリフレクタ１４が取り付けられ、線状光
源１３による直接光とリフレクタ１４で反射された反射
光とが導光体１１に、光入射端面である一側端面１２か
ら内部に入射する機構とされている。

【００１６】導光体１１は、例えば、板厚が約４ｍｍ程
度の四角形状をした透光性の薄板であり、図１で見て上
面である一方の表面が光を出射する光出射面１５であ
り、これとは反対側の他方の表面（図１で見て下面）は
光出射面と対向する面１６である。図１において、符号
１７は導光体１１の光出射面１５に垂直な線、即ち導光
体１１の法線を示している。

【００１７】導光体１１の光出射面１５とは反対側の面
１６側に近接して光反射シート１８が配設されている。
光反射シート１８は、傾斜した反射面１９ａを備える多
数の基本ユニット１９が微細なピッチＰで基材２０の表
面に形成されて構成されている。ここで、基本ユニット
１９とは、図１〜図３及び図１３〜図１８に示されるよ
うにほぼ同一及び／又はほぼ相似形状の傾斜した反射面
１９ａの集合体として得られる光反射シート１８の基本
形状単位を意味する。

【００１８】すなわち、基本ユニット１９とは、それ以
上分割すると同一性もしくは相似性が消失してしまう最
少の形状単位、所謂ユニットセルである。また、ピッチ
Ｐとは、図２、図３、及び図１３〜図１８に示されるよ
うに、これら基本ユニット１９の配列によって作られる
基本周期の内、最小の長さとして定められる。

【００１９】更に、導光体１１には光取り出し機構２１
が設けられている。この光取り出し機構２１は、導光体
１１に入射した光線を選択的に光反射シート１８の側に
出射させるように構成され、具体的には光反射シート１
８の側に導光体１１からの出射光線の６５％以上、より
好ましくは７０％以上、さらに好ましくは７５％以上の
光束が出射するように構成することが必要であり、この
要件を満足する限りにおいて用いられる光取り出し機構
は特に限定されるものではない。

【００２０】ここで、導光体１１から出る全出射光線の
少なくとも６５％以上を光反射シート１８側に出射させ
るために当該導光体１１に設けられる光取り出し機構２
１としては各種の態様が考えられ、特に限定はされな
い。しかし、最も好適な態様としては、図４に示される
ように導光体１１における光出射面１５とは反対側の面
（光反射シート側の面）１６に多数の凸状突起２２を所
定のパターンで形成した光取り出し機構２１を挙げるこ
とができる。

【００２１】この他にも、図５〜図９に示されるよう
に、各種の表面形状設計によって、導光体１１から出射
する大部分の出射光線が光反射シート１８の方向に向か
うように設計することが可能となるのである。すなわ
ち、図５に示される態様は、導光体１１における光反射
シート１８側の面１６に断面三角形状の多数の突起２３
を所定のパターンで形成して光取り出し機構２１とした
ものである。

【００２２】また、図６に示される態様は、導光体１１
における光反射シート１８側の面１６に凹状のへこみ２
４ａを形成することで相対的に突出部２４ｂを形成して
光取り出し機構としたものである。更に、図７に示され
る態様は、導光体１１の光出射面１５に断面Ｖ字状の多
数の溝部２５を所定の間隔で形成し、これにより光取り
出し機構２１としたものである。

【００２３】更にまた、図８に示される態様は、導光体
１１における光反射シート１８側の面１６に断面Ｖ字状
の多数の溝部２６を所定の間隔で形成して光取り出し機
構２１としたものである。また、図９に示される態様
は、導光体１１の光出射面１５に断面山形状の多数の突
起２７を所定の間隔で形成することにより光取り出し機
構２１としたものである。

【００２４】これら各種態様の他にも、特定方向に対し
て前方散乱性を有する散乱体を導光体１１内に設ける態
様、ホログラム素子、表面レリーフ素子等の回折光学素
子を導光体１１の表面に設ける態様等、前述したように
光反射シート１８の側に導光体１１からの出射光線の少
なくとも６５％以上を出射することができる光取り出し
機構であれば、特に限定されるものではない。

【００２５】ここで、本発明において用いられる導光体
１１は、該導光体１１より出射する全光束に対する光反
射シート側に選択的に出射する光束の割合が、少なくと
も６５％以上であることが、本発明による光学設計の効
果を有効に機能させるために必要であることは前述した
通りであるが、この光束が出射する方向についての選択
性を測定する測定手段は概略下記の通りである。

【００２６】すなわち、先ず通常光反射シートが配設さ
れる位置にほぼ完全に光を吸収する黒色のシート３５
（植毛紙等）を配設し、図２６に示される如く、導光体
１１を通常の向きにセットして積分球中で点灯させ、こ
の時に得られた導光体１１の光出射面側から発せられる
全光束量をΣａとする。

【００２７】次に、導光体１１の向きを通常とは裏返し
にセットし（本来、光反射シートの側に向く面が光出射
面側に来るようにセットする。）、同様に積分球３６中
で点灯させ、この時に得られた導光体１１の光出射面と
反対側の面から発せられる全光束量をΣｂとする。この
際に、得られる数値、Σｂ／（Σａ＋Σｂ）×１００が
光反射シートの側に選択的に出射する光束の割合（％）
となるのであり、この値が少なくとも６５％以上、より
好ましくは７０％以上、さらに好ましくは７５％以上と
されるのである。

【００２８】本発明の面光源装置において、このような
光取り出し機構２１に要求される形状的な制約は、あく
まで、前述したように光反射シート１８の側に導光体１
１からの出射光線の６５％以上を出射させるようにする
という観点で決定されるべきである。

【００２９】例えば、このことを図１０（ａ）、（ｂ）
を参照して更に詳細に説明すると、図５で示した断面三
角形状の突起２３を導光体１１の面１６に形成する場合
には、尖端部の頂角βとして好ましくは９０度以下、よ
り好ましくは７０度以下、さらに好ましくは５０度以下
であることがよい。

【００３０】すなわち、図１０（ｂ）に示されるように
導光体１１の面１６に形成される突起２３の頂角βを大
きくしてその断面形状を山形状にするにしたがって、突
起２３による全反射によって導光体１１の光出射面１５
方向に出射してしまう不要な光線成分３０が増大するた
めであり、小さな頂角を有する三角形状の断面形状を用
いることによって、図１０（ａ）に示されるように本発
明における好適な光線の軌跡（光反射シート１８での反
射過程を経て導光体１１の法線１７方向に出射する光線
成分２９）を描く光線成分２８、２９を増加させること
が可能となるのである。

【００３１】また、別な例について説明すれば、図４に
示される凸状突起２２を用いた態様では、図１１（ａ）
に示されるようにこの凸状突起２２の高さ、言い換えれ
ば導光体１１内から見た状態での凸状突起２２の深さｈ
と最小開口幅Ｗｍｉｎで定義される値ｈ／Ｗｍｉｎが、
好ましくは０．５以上、より好ましくは０．６以上、さ
らに好ましくは０．７以上とされる。

【００３２】図４に示される凸状突起２２は、図１１
（ａ）から明らかなように横断面が楕円形のものであっ
たが、図１１（ｂ）に示されるように横断面が長方形状
である場合には、横断面長方形の短辺寸法が最小開口幅
Ｗｍｉｎとなる。このような条件を満足するように凸状
突起２２を設計すれば、導光体１１からの出射光線の少
なくとも６５％以上を光反射シート１８の側に出射させ
るようにする好適な形状を定めることができる。

【００３３】このように、本発明において好適に用いら
れる、図４〜図９に例示される光取り出し機構として
は、その形状はあくまで、光反射シート１８の側に導光
体から出射する光線の６５％以上を出射させるようにす
るとの観点から決定されるが、更に詳細な設計について
の考え方を説明する。

【００３４】まず、光源として良く用いられる蛍光管等
においては、プラズマ放電により得られる紫外光が管壁
に付着した蛍光体微粒子を励起して発光が得られるが、
ここから得られる出射光線の出射角度分布はほぼあらゆ
る角度に対して一様な強度を示す、いわゆる拡散光源的
な性質に近いものである。

【００３５】そこで、導光体の光入射面近傍を表す図２
４において、導光体に入射する光線の入射角度分布をあ
らゆる角度に対して一定であるとする条件の下で、導光
体内を伝搬する光線の幾何光学的な状態分布を考える。
スネルの法則から導光体の屈折率をｎとして、

【式１】

【００３６】したがって、光源から出射した光線の導光
体への入射角度ψと導光体に入射した光線のなす角度
（又は、入射角度ψにて屈折率ｎの導光体に入射した光
線の導光体中への出射角度）θの関係を図示すると、図
２５のようになる。各θでの光線の状態数密度ｎ（θ）
を計算すると、先ず、あるθでの幅±△θ／２なる領域
に到達する光線量は、導光体界面でのフレネル損失を無
視した近似の下では、対応するψでの状態数密度ｎ
（ψ）を用いて、

【式２】ここで、

【式３】であり、また、入射光の角度分布を一定とした場合に
は、任意のψについてｎ（ψ）＝Const．となるため、

【式４】よって、

【式５】したがって、θでの光線分布密度ｎ（θ）は

【式６】すなわち、臨界角近傍において状態数密度が大きく増大
するのであり、このことは（１）式にフレネル損失によ
る効果を考慮したとしても、

【式７】となり、傾向は同一である（ｆｓ、ｆｐはそれぞれｓ偏
光、ｐ偏光の場合を表す）。

【００３７】したがって、導光体に用いられる透明樹脂
の場合には光取り出し機構が形成される導光体表面側に
入射する角度として、約５０度付近の入射角度で入射す
るビームが多く存在する。つまり、図１０（ａ）に示さ
れるように、例えば断面三角形状の突起２３を導光体１
１の面１６に形成する場合には、頂角が小さいものが好
適なのであり、例えば凸状突起２２を用いる態様におい
ては開口幅に対して十分に深さが深い形状である必然性
が生じるのである。図６〜図９に示される他の光取り出
し機構についても、同様に、上記に基づく導光体内を伝
搬する光線の特性を考慮した形状設計がなされるのであ
る。

【００３８】本発明の面光源装置においては、前述した
ように光反射シート側に導光体１１からの出射光線の大
部分が出射する光学系とされるが、この出射光線は、通
常、図１に示されるように光反射シート１８に対して斜
めに入射する指向性を有する光線２８となる場合が多
い。

【００３９】そこで、本発明の面光源装置においては、
図１に示されるように光反射シート１８に設けられた傾
斜した反射面１９ａからなるほぼ同一及び／又はほぼ相
似形の基本ユニット１９の効果によって、導光体１１か
ら光反射シート１８の側に選択的に出射した光線２８
は、導光体１１の正面方向に方向が変角され、その結
果、面光源装置１０を正面から見た際に、極めて高い照
明強度が得られるようになるのである。

【００４０】このことは、従来型の面光源装置に比べて
照明光学系の構成を極めて単純化できるものであり、従
来型の面光源装置ではプリズムアレー等の屈折型の光学
系によって光線の集光機能や変角機能を果たしていたの
に対して、本発明においては、光反射シート１８に設け
られた傾斜した反射面１９ａからなるほぼ同一及び／又
はほぼ相似形の基本ユニット１９を、例えば凹面鏡のよ
うな形状に設計する等によって、集光機能や変角機能等
の所望の光学的機能を光反射シート１８に持たせること
が可能となり、同等な光学的性能を保持しながら、極め
て構造が簡素化された面光源装置を提供することができ
るのである。

【００４１】ここで、本発明において用いられる光反射
シート１８は屈曲性を有した厚み１０００μｍ以下程度
の基材２０が好ましいが、厚み等の形態は応用対象によ
って適宜選択され、必ずしもこれに限定されるものでは
ない。また、反射率は高効率化の観点から高い反射率を
有する材質からなることが望ましい。

【００４２】ここで、本発明における高い反射率を有す
る材質とは、人が目視する画像表示用途に主として用い
られることから、可視光線スペクトルの代表的な波長域
における反射率が高い値を有する材質であることを意味
する。すなわち、ＪＩＳ−Ｚ８１２０に定められる如
く、可視光線スペクトル領域において入射光束エネルギ
ーに対する反射光束エネルギーの比が前記の値となるの
であり、通常７０％以上、好ましくは７５％以上、さら
に好ましくは８５％以上、特に好ましくは８８％以上、
極めて好ましくは９１％以上とされるのである。

【００４３】また、本発明において、光反射シート部で
色調が変化することは避けるべきであり、可視光線スペ
クトルの範囲において出来る限りフラットな反射特性を
有することが好ましい。したがって、可視スペクトルの
ほぼ中心に位置する５５０ｎｍにおける分光反射率の値
を用いて反射率とし、好ましい値の範囲を規定すること
もできる。

【００４４】加えて、上記の反射率は反射を実質的に起
こす傾斜面の表面に位置する材質の反射率を意味するの
であり、具体的には傾斜面の表面部に銀やアルミニウム
に代表されるように、高い反射率を有し、色調変化が少
ない材質が設けられることが好ましい。また、反射面の
上に透明なコート層等を設ける場合があるが、ここで言
う反射率はコート層等のない、金属材質等の反射に実質
的に寄与する材質自体の表面の反射率を意味するのであ
る。

【００４５】また、反射の指向性に関しては鏡面反射及
び拡散反射は、必要とする照明光の光学特性に応じて、
適宜、選択されるものであるが、一般的に高い指向性を
得たい場合には銀やアルミニウム等からなる鏡面反射層
が好適に用いられ、広い出射角度分布を得たい場合には
白色顔料を混練した樹脂や発泡性樹脂等からなる拡散反
射層が好適に用いられる。

【００４６】また、基本ユニット１９の配列が画面上で
認識できなくなるようにするため、ほぼ同一及び／又は
ほぼ相似形の基本ユニット１９の配列ピッチＰはできる
限り微細化されていることが重要であり、具体的には５
０００μｍ以下、好ましくは１０００μｍ以下、より好
ましくは５００μｍ以下とされる。

【００４７】光反射シート１８の表面に設けられる傾斜
した反射面１９ａからなるほぼ同一及び／又はほぼ相似
形の基本ユニット１９として、代表的には図２（ａ）、
（ｂ）に示されるように基本ユニット１９が断面鋸歯状
とされるか、或いは図３（ａ）、（ｂ）に示されるよう
に基本ユニット１９が山形状とされ、基本ユニット１９
が一軸方向にのみ周期性を有している構造で、ピッチ３
０００μｍ以下、好ましくは８００μｍ以下、より好ま
しくは３００μｍ以下で、光反射シート１８を上方から
見た際に尾根線１９ｂが平行に配列した、平行直線状で
且つ平坦な傾斜反射面１９ａからなる基本ユニット１９
の配列が用いられている態様が挙げられる。

【００４８】これは、図２（ａ）、（ｂ）や図３
（ａ）、（ｂ）に示されるように傾斜した平坦な反射面
１９ａの尾根線１９ｂがほぼ平行配列した態様では、ダ
イヤモンドバイトやエンドミルを用いた切削加工が適用
し易いため、賦形のための金型製作が容易であり、微細
化が行い易く、量産性も極めて高いためである。

【００４９】このような平行直線状で且つ平坦な傾斜反
射面１９ａが多数配列した光反射シート１８を用いるこ
とで、前述の凸状突起２２からなるパターンを光取り出
し機構２１とし且つ導光体から出射する光束の大部分が
光反射シート１８の配設側に向かうよう設計された導光
体１１からの出射光線が、平行直線状で且つ平坦な傾斜
反射面１９ａの効果によって導光体１１の法線１７方向
に反射されるため、面光源装置１０として極めて好適な
特性を備えた照明光線を得ることができるのである。

【００５０】図１２に示されるように、ほぼ同一及び／
又はほぼ相似形の基本ユニット１９に用いられる傾斜し
た反射面１９ａの傾斜角度αとして好適な範囲は、用い
る光取り出し機構２１の形態によって様々であり、導光
体１１からの出射光線の方向を光出射面１５の法線１７
方向に変換するという観点で、適宜決められるべきもの
である。

【００５１】例えば、光取り出し機構２１として図４に
示されるように凸状突起２２を用いる態様、或いは図５
に示されるように断面三角形状の突起２３を用いる態様
では、傾斜した反射面１９ａの傾斜角度αが好ましくは
５０度〜７度の範囲、より好ましくは４０度〜１０度の
範囲、さらに好ましくは３４度〜１５度の範囲が好適に
用いられる。

【００５２】また、各基本ユニット１９を構成する傾斜
した反射面１９ａの断面は、図１３及び図１４に示され
るように凹状となっていることが集光性の観点からは好
ましい。これは、本発明において好適に用いられる平行
直線状で且つ傾斜した反射面が多数配列した態様のみな
らず、図１５〜図１８に示されるように凹面鏡状の基本
ユニット１９が配列した態様等においても好適に用いら
れる。

【００５３】この際にも、傾斜した反射面１９ａの傾斜
角度αとして好適に用いられる範囲は導光体１１からの
出射光線の方向を光出射面１５の法線１７方向に変換す
るという観点で決定されるべきであり、例えば、図４及
び図５に示されるような光取り出し機構２１として凸状
突起２２或いは断面三角形状の突起２３を用いる各態様
では、図１９に示されるように凹状断面の中心部での接
線の傾斜角度αが好ましくは５０度〜７度の範囲、より
好ましくは４０度〜１０度の範囲、さらに好ましくは３
４度〜１５度の範囲とされる。

【００５４】このような断面凹状の反射面１９ａからな
る基本ユニット１９を反射素子として光反射シート１８
に設けることによって、導光体１１に設けられた光取り
出し機構２１から出射するブロードな拡がりを有する光
束２８を、よりシャープな角度特性を持つ光束２９（よ
り平行光束に近い光束）に変換しながら、導光体１１の
法線１７方向に出射させることができるようになるので
あり、言い換えれば、凹面鏡ミラーの集光効果によって
導光体１１からの出射光線をよりコリメートされた導光
体１１の法線１７方向に対してに極めて輝度の高い出射
光線に変換することができるのである。

【００５５】従って、従来型の面光源装置では、プリズ
ムアレー等の製造が困難で高価な部材を用いて実現して
いた集光効果を、このような部材を用いずとも実現可能
になるのであり、ほぼ同等な光学特性を保ちながら、面
光源装置を極めて簡略化された構成にすることができる
ようになり、組立て工程数の低減、歩留まりの向上、ゴ
ミ混入確率の低減、低コスト化等、実用的な面光源装置
として極めて多くの利点を備えているのである。

【００５６】また、従来型の面光源装置では、図２０に
示されるように光源１３が配設される導光体１１の側端
部１２において輝線３１と呼ばれる外観を悪化させる現
象が発生していた。しかし、これは導光体１１の側端部
１２近傍で導光体１１の上下面に反射シート３２を介し
て入射する光線が最大の原因であり、この輝線３１を除
去するためにリフレクタ配置を変更したり、或いは反射
シート３２に光吸収性の印刷を施す等して対策を施して
いたが、これがさらなる構造の複雑化、高コスト化を招
いていた。

【００５７】しかしながら、本発明の面光源装置におい
ては、前述の如く、光反射シート１８には傾斜した反射
面１９ａからなるほぼ同一及び／又はほぼ相似形の基本
ユニット１９が用いられるため、図２１に示されるよう
に従来型の面光源装置においては輝線成分となるべく入
射した光線も、傾斜した反射面１９ａからなる基本ユニ
ット１９によって跳ね返され、輝線として導光体１１上
に出射することはもはやないため、面光源としての外観
品質も極めて優れたものとなるのである。

【００５８】ところで、本発明における面光源装置の集
光性の観点からは、断面凹状なる傾斜した反射面１９ａ
が基本ユニット１９に用いられる態様が好ましいこと
は、前述した通りであるが、傾斜した反射面１９ａから
なるほぼ同一及び／又はほぼ相似形の基本ユニット１９
の別な態様として、図１５〜図１８に示されるように最
大径３０００μｍ以下、好ましくは８００μｍ以下、さ
らに好ましくは３００μｍ以下なる凹面鏡状の反射面１
９ａが配列した構造が用いられている態様が挙げられ
る。このような態様では、一方向のみではなく直交する
２方向に集光を果たすことが可能となるため、前述した
平行直線状で且つ傾斜した反射面１９ａが多数配列した
態様に比べて、更に集光性を向上させることが可能にな
るのである。

【００５９】なお、図１に示される実施形態の面光源装
置１０のように、導光体１１の一側部１２にのみ線状光
源１３を配設する場合には、光出射面１５とは反対側の
面に図１３に示される態様、即ち平行直線状で且つ鋸歯
状の凹状反射面１９ａの基本ユニット１９を配列して形
成された光反射シート１８を配置することが好ましい
が、図２２に示されるように導光体１１の対向する両側
部１２ａ、１２ｂにそれぞれ線状光源１３を配設する場
合には、光反射シート１８として図１４に示される態
様、即ち平行直線状で且つ波形状の凹状反射面１９ａの
基本ユニット１９を配列して形成された光反射シート１
８を使用することが好ましい。

【００６０】本発明において光反射シート１８に用いら
れる反射材質については特に限定されるものではない
が、銀もしくはアルミニウムを表面にコーティングして
反射面１９ａを形成するのが製造の容易性から最も好適
である。特に銀反射層を真空蒸着、スパッタリング、及
びイオンプレーティング等のドライプロセスを用いて薄
膜形成し、表面にコーティングする方法が最も好まし
い。

【００６１】また、例えば銀による真空蒸着をする以前
に、傾斜した反射面１９ａからなるほぼ同一及び／又は
ほぼ相似形状の基本ユニット１９が賦形された基材シー
ト表面をサンドブラスト加工する等して、マット処理を
施すこともできる。このように処理することで、正反射
性の反射面に適度の光拡散性を持たせることができるよ
うになり、出射光線の角度分布特性の拡大、照明光線の
ぎらつき抑制、或いは液晶セルのゲートアレーとの干渉
に由来するモアレ模様の発生防止等の効果を得ることが
可能となる。

【００６２】また、銀反射層等の光沢性金属表面は非常
に傷つき易く、また酸化劣化等も発生しやすい状態にあ
るため、表面には保護層として紫外線硬化性アクリル樹
脂塗料を塗布する等して傷つき等による光学特性の悪化
を防止するのが好ましい。さらには、保護層としてガラ
スビーズ等に代表される光透過性ビーズのコーティング
層を設けることによって前述の傾斜した反射面からなる
ほぼ同一及び／又はほぼ相似形状の基本ユニットにマッ
ト処理を施したのと同一の効果を得ることもできるよう
になる。

【００６３】加えてこの透明コート層（保護層）に光学
薄膜としての機能を持たせ、入射光線の制御性をさらに
高度化することもできる。例えば、λ／４板、λ／２板
等の光学薄膜を設けることもできるし、これらの光学薄
膜をさらに積層することによってビームスプリッター機
能や偏光変換機能等の入射光線の偏光状態を制御する機
能をも有した光反射シートを得ることも可能である。

【００６４】また、反射層はなにも正反射性の金属材質
による反射層のみに制限されるものではなく、例えばチ
タニア等の白色顔料を混練したポリエステル樹脂による
拡散反射性の反射層を用いることもできる。この場合に
は入射光線は拡散反射性の反射面によって色々な方向に
散乱されるため、反射光の指向性を拡大することが可能
となり、照明光線の視野角度特性をＡｇ薄膜等の正反射
性反射面を用いた場合よりもさらに拡大することが可能
となるのである。

【００６５】拡散反射層の形成法としてはこの他にも、
発泡性ポリエステル樹脂、発泡性ポリオレフィン樹脂、
発泡性ＡＢＳ樹脂等から拡散反射性の反射層を得る態
様、基材表面に白色顔料からなる塗料をコーティングす
る態様等が挙げられる。

【００６６】本発明の好ましい態様においては、光反射
シート１８は樹脂材料によって形成される。特にポリエ
ステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、又は環状ポリオレフィン系樹脂が好適に用いられ、
凹状反射面アレーの形成には熱プレス成形による賦形、
もしくは光硬化性樹脂による賦形が好適に用いられる。

【００６７】本発明において、液晶ディスプレイ装置と
は液晶分子の電気光学効果、即ち光学異方性（屈折率異
方性）、配向性等を利用し、任意の表示単位に電界印加
或いは通電して液晶の配向状態を変化させ、光線透過率
や反射率を変えることで駆動する、光シャッタの配列体
である液晶セルを用いて表示を行うものをいう。

【００６８】具体的には、透過型単純マトリクス駆動ス
ーパーツイステッドネマチックモード、透過型アクティ
ブマトリクス駆動ツイステッドネマチックモード、透過
型アクティブマトリクス駆動インプレーンスイッチング
モード、透過型アクティブマトリクス駆動マルチドメイ
ンヴァーチカルアラインドモード等の液晶表示素子が挙
げられる。

【００６９】本発明の面光源装置をこれら液晶表示素子
のバックライト光源手段として液晶ディスプレイ装置を
構成することにより、前述した光反射シートを用いる面
光源装置の効果により、薄型化（シート少ない）、画像
品質の向上、特に輝線の少ない、また構造が簡単で組立
て性が向上し、しかも歩留まりも高く、更にはコストが
低減した液晶ディスプレイ装置を得ることができる。

【００７０】

【実施例】以下、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。（実施例１）導光体１１として３５０．０×２８５．０
ｍｍ、厚みが厚肉部２．６ｍｍ、薄肉部０．６ｍｍなる
短辺方向に楔形状のアクリル樹脂を使用し、厚肉側の長
辺部に冷陰極管からなる線状光源１３を配設して、線状
光源１３から離れるにしたがってピッチが徐々に狭くな
るようにした断面三角形状の突起２３を設けた。断面三
角形状の突起２３が設けられた導光体１１の成型には鏡
面研磨を施した金型をダイアモンドバイトによって切削
加工を施したものを用い、定法の射出成型によってアク
リル樹脂を成型することによって得た。

【００７１】突起２３における断面三角形状の頂角は３
０度とし、突起２３の突起量は３５．０μｍとし、図１
０（ａ）に示されるように断面三角形状の突起２３は光
反射シート１８の側に設けられ、導光体１１からの出射
光線がほとんど光反射シート１８の側に向かう構成とさ
れている。断面三角形状の突起を光取り出し機構２１と
した効果によって、導光体１１から出射する光束の７７
％が光反射シート１８の側に出射する、本発明に用いる
のに好適な導光体が得られた。

【００７２】光反射シートとしては、形状が図２
（ａ）、（ｂ）に示される形状で且つ尾根線１９ｂが平
行に配列した直線状で且つ平坦な傾斜反射面１９ａを基
本ユニット１９とする光反射シート１８が用いられた。
ピッチは２２０μｍとされ、反射層には銀のスパッタリ
ング層を用い、この銀スパッタリング層表面にはアクリ
ル樹脂がコーティングされている。傾斜した反射面１９
ａの傾斜角度αは２４度とされ、断面三角形状の突起か
らなる光取り出し機構２１により得られる導光体１１か
ら光反射シート１８の側に出射する光線が、光反射シー
ト１８によって方向変換し、導光体１１の法線１７方向
に光線が出射する光学系を得た。

【００７３】光源１３には管径２．２ｍｍなる冷陰極管
を用い、インバーターを介して高周波点灯し、導光体１
１の光出射面１５直上にはヘーズ４７．２％なるアクリ
ルビーズをコーティングして得られた光拡散シートを配
設し、面光源装置を得た。管電流６ｍＡとし、輝度測定
装置（トプコム製、ＢＭ−７）を用いて面内２５点の平
均輝度を測定した結果、平均輝度１５８０ｎｉｔが得ら
れ、輝度性能及び輝度ムラとも、液晶ディスプレイパネ
ルのバックライト光源として実用に十分な光学特性であ
ることが確認された。

【００７４】また、通常配設されるプリズムシートを用
いていないため、シート間にゴミの混入等も少なく、組
立て性も良好であった。また、光反射シート１８の効果
によって、従来型の面光源装置で発生していた光源近傍
に現れる輝線も除去され、画像品質に優れたものであっ
た。

【００７５】（実施例２）導光体１１として２００．０
×１９０．０ｍｍ、厚みが光源１３付近では２ｍｍ、光
源１３から最も離れた位置では０．６ｍｍなる短辺方向
に厚みの変化する楔型形状のアクリル板を使用し、厚肉
部に冷陰極管からなる線状光源１３を配設して、線状光
源１３から離れるにしたがって配置密度が相対的に大き
くなるようにパターニングした、開口部形状が正方形の
凸状突起２２を導光体１１上に形成した。凸状突起２２
の深さｈは３０．０μｍとし、凸状突起２２の開口幅Ｗ
ｍｉｎは３５．０μｍとされている。

【００７６】ここで、凸状突起２２の形成に用いる金型
は、厚さ３０μｍなるドライフィルムレジストをガラス
板上にラミネートし、フォトリソグラフィーによってパ
ターンを形成し、該ドライフィルムレジストによるパタ
ーニングを施したガラス板上に電極を蒸着し、これをマ
スターとしてニッケル電鋳によって得ている。

【００７７】導光体１１の光取り出し機構２１である凸
状突起２２は光反射シート１８が配設される側に設けら
れ、前述した形状の凸状突起２２を光取り出し機構２１
とした効果によって、導光体１１から出射する光束の８
２％が光反射シート１８の側に出射する、本発明に用い
るのに好適な導光体が得られた。

【００７８】光反射シート１８には、図２（ａ）、
（ｂ）に示される形状で且つ尾根線１９ｂが平行に配列
した平行直線状で且つ平坦な傾斜反射面１９ａを基本ユ
ニット１９とする光反射シート１８が用いられた。基本
ユニット１９のピッチは１００μｍとされ、平行直線状
で且つ平坦な傾斜反射面が形成されるベースシートには
ポリエステルを用い、金型によって傾斜反射面加工を施
した後にサンドブラストにより表面を粗面化し、更に銀
蒸着加工を施して反射層を形成した。傾斜した反射面の
傾斜角度αは２５度とされ、凸状突起２２からなる光取
り出し機構２１により得られる導光体１１から光反射シ
ート１８側に出射する光線２８を、光反射シート１８に
よって方向変換し、導光体１１の法線１７方向に光線２
８が出射する光学系を得た。

【００７９】光源１３には管径２．０ｍｍなる冷陰極管
を用い、インバーターを介して高周波点灯し、導光体１
１の光出射面１５直上にはヘーズ４５％なるアクリルビ
ーズをコーティングして得られた光拡散シートを配設
し、面光源装置を得た。管電流６ｍＡとし、輝度測定装
置（トプコム製、ＢＭ−７）を用いて面内２５点の平均
輝度を結果、平均輝度１４５０ｎｉｔが得られ、輝度性
能及び輝度ムラとも、液晶ディスプレイパネルのバック
ライト光源として実用に十分な光学特性であることが確
認された。

【００８０】また、通常であれば２枚も配設されるプリ
ズムシートを用いていないため、シート間にゴミの混入
等も少なく、組立て性も極めて良好であり、更には余分
なシートがないため、薄型且つ軽量の面光源装置が得ら
れた。更には、光反射シート１８の効果によって、従来
型の面光源装置では発生し、特別な対策が必要であった
光源近傍に現れる輝線も除去され、画像品質に極めて優
れたものであった。加えて、光反射シート表面はサンド
ブラストによって粗面化されているため、特定の方向に
対する出射光線のぎらつきもなくなり、照明光線の品質
も液晶ディスプレイパネルのバックライト光源として極
めて優れたものであった。

【００８１】（実施例３）導光体１１として４５．０×
３７．０ｍｍ、厚みが１ｍｍなるアクリル板を使用し、
コーナー部に白色ＬＥＤかなる線状光源１３を配設し、
光源１３が配設されるコーナー部から離れるにしたがっ
てピッチＰが徐々に狭くなるように配置された、図９に
示されるような断面山形状の突起２７からなる光取り出
し機構２１を導光体１１の光出射面１５側に設けた。断
面山形状突起２７の頂角θは１５０度、この突起２７の
底辺の幅は７０μｍとされている。

【００８２】前述のような断面山形状の突起２７からな
る光取り出し機構２１が形成された導光体１１の形成
は、対応する形状加工が施された金型による射出成型加
工により、金型表面形状の加工にはダイアモンドバイト
による切削加工が用いられた。断面山形状の突起２７を
導光体１１の光出射面１５側に設けて光取り出し機構２
１とした効果によって、導光体１１から出射する光束の
７２％が光反射シート１８の側に出射する、本発明に用
いるのに好適な導光体が得られた。

【００８３】光反射シート１８には、図１６に示される
形状で且つ凹面鏡状の傾斜面１９ａを基本ユニット１９
とする光反射シートが用いられた。凹面鏡部の最大径は
７０μｍとされ、反射層には銀のスパッタリング層を用
い、この銀スパッタリング層表面にはビーズ入りのアク
リル樹脂がコーティングされている。傾斜した反射面１
９ａの傾斜角度αは１８度とされ、導光体１１の光出射
面１５側に設けた断面山形状の突起からなる光取り出し
機構２１によって得られる光反射シート１８側に出射す
る光線を、光反射シート１８によって方向変換し、導光
体１１の法線１７方向に出力光が出射する光学系を得
た。

【００８４】光源１３には外形２．０×３．０×１．６
ｍｍなるチップタイプの白色ＬＥＤを用い、順方向電圧
３．３Ｖにて点灯し、白色ＬＥＤを光源とする面光源装
置を得た。輝度測定装置（トプコム製、ＢＭ−７）を用
いて面内５点の平均輝度を測定した結果、平均輝度２２
０ｎｉｔが得られ、輝度性能及び輝度ムラとも、携帯電
話用液晶ディスプレイパネルのバックライト光源として
実用に十分な光学特性であることが確認された。

【００８５】また、通常使用されるプリズムシートを用
いていないため、組立て性も極めて良好であり、更には
余分なシートがないため、薄型且つ軽量の面光源装置が
得られた。また、光反射シート表面にコーティングされ
たアクリルビーズの効果によって、照明光のぎらつきも
改良されたため、導光体１１直上に液晶パネルを直接設
置しても実用に耐え得る、極めて構造簡素な面光源装置
を得ることができた。

【００８６】（実施例４）尾根線が平行に配列した平行
直線状傾斜反射面１９ａを基本ユニット１９とし、この
基本ユニット１９の断面形状を凹状とした光反射シート
１８を用いることの他は実施例１と同様にして面光源装
置を得た。断面凹状なる傾斜反射面の効果によって、光
反射シート側に出光した光束は導光体１１の法線１７方
向に変角されると同時に集光され、これによって平均輝
度は実施例１に比較して１７６９ｎｉｔに高まった。面
光源装置としての実用性は実施例１と同様に極めて高い
ものである。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の面光源装
置によれば、前述した優れた光学特性を備え、構造が簡
単で且つ組立て性に優れた安価な面光源装置を得ること
ができ、更にこの面光源装置をバックライト光源手段と
して用いることにより、構造が簡単で且つ組立て性に優
れた安価な液晶ディスプレイ装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る面光源装置の主要部
を概略的に示す構成説明図である。

【図２】本発明の面光源装置に用いられる光反射シート
であって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且つ
平坦な傾斜反射面からなる基本ユニットが多数表面に形
成された光反射シートの部分的な平面図及び２ｂ−２ｂ
線で切断して示す断面図である。

【図３】本発明の面光源装置に用いられる光反射シート
であって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且つ
平坦な傾斜反射面からなる基本ユニットが多数表面に形
成された他の態様の光反射シートの部分的な平面図及び
３ｂ−３ｂ線で切断して示す断面図である。

【図４】本発明の面光源装置において導光体の光出射面
とは反対側の面に形成された多数の凸状突起からなる光
取り出し機構の一態様を、導光体の一部を拡大して概略
的に示す断面図である。

【図５】本発明の面光源装置において導光体の光出射面
とは反対側の面に形成された多数の断面三角形状突起か
らなる光取り出し機構の他の態様を、導光体の一部を拡
大して概略的に示す断面図である。

【図６】本発明の面光源装置において導光体の光出射面
とは反対側の面に形成された多数の凹状へこみからなる
光取り出し機構の更に他の態様を、導光体の一部を拡大
して概略的に示す断面図である。

【図７】本発明の面光源装置において導光体の光出射面
に形成された多数の断面Ｖ字状溝部からなる光取り出し
機構の更に他の態様を、導光体の一部を拡大して概略的
に示す断面図である。

【図８】本発明の面光源装置において導光体の光出射面
とは反対側の面に形成された多数の断面Ｖ字状溝部から
なる光取り出し機構の別の態様を、導光体の一部を拡大
して概略的に示す断面図である。

【図９】本発明の面光源装置において導光体の光出射面
に形成された多数の断面山形状突起からなる光取り出し
機構の更に別の態様を、導光体の一部を拡大して概略的
に示す断面図である。

【図１０】図１に示される実施形態の面光源装置におい
て導光体に入射した光線が面光源となる状態と光取り出
し機構によっては面光源とならない状態とをそれぞれ模
式的に示す構成説明図である。

【図１１】導光体に設けられる光取り出し機構を構成す
る凸状突起の２つの例について深さｈと最小開口幅Ｗｍ
ｉｎとの定義を示す概略的な構成説明図である。

【図１２】図２に示される光反射シートに形成された基
本ユニットの平行直線状で且つ平坦な傾斜反射面を部分
的に拡大し、傾斜した反射面の傾斜角度を示す断面図で
ある。

【図１３】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且
つ凹状の傾斜反射面からなる基本ユニットが多数表面に
形成された更に他の態様の光反射シートの部分的な平面
図及び１３ｂ−１３ｂ線で切断して示す断面図である。

【図１４】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且
つ凹状の傾斜反射面からなる基本ユニットが多数表面に
形成された別な態様の光反射シートの部分的な平面図及
び１４ｂ−１４ｂ線で切断して示す断面図である。

【図１５】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且
つ凹状の傾斜反射面からなる基本ユニットが多数表面に
形成された更に別な態様の光反射シートの部分的な平面
図及び１５ｂ−１５ｂ線で切断して示す断面図である。

【図１６】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、凹面鏡状に形成された基本ユニットが多数
表面に形成された更に他の態様の光反射シートの部分的
な平面図及び１６ｂ−１６ｂ線で切断して示す断面図で
ある。

【図１７】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且
つ凹状の傾斜反射面からなる基本ユニットが多数表面に
形成された更に他の態様の光反射シートの部分的な平面
図及び１７ｂ−１７ｂ線で切断して示す断面図である。

【図１８】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、凹面鏡状に形成された基本ユニットが多数
表面に形成された更に他の態様の光反射シートの部分的
な平面図及び１８ｂ−１８ｂ線で切断して示す断面図で
ある。

【図１９】図１３に示される光反射シートに形成された
基本ユニットの凹状の傾斜反射面を部分的に拡大し、凹
状の傾斜反射面の傾斜角度を示す断面図である。

【図２０】面光源装置において光源配設近傍の導光体に
輝線が発生する状態を示す構成説明図である。

【図２１】本発明の面光源装置の場合に光源配設近傍の
導光体に輝線が発生しづらいことを示す構成説明図であ
る。

【図２２】本発明の他の実施形態に係る面光源装置の主
要部を概略的に示す構成説明図である。

【図２３】本発明の面光源装置おいて点光源を用いる場
合における配置例を概略的に示す平面図である。

【図２４】導光体の光入射面近傍を概略的に示す部分的
な断面図である。

【図２５】導光体への入射角度ψと屈折作用を受けた後
の導光体中への出射角度θとの関係を示す特性図であ
る。

【図２６】本発明の導光体の光束の方向選択性の測定法
の説明図である。

【符号の説明】

１０面光源装置１１導光体１２側端部（光入射面）１３線状光源（光源）１４リフレクタ１５光出射面１６光出射面とは反対側の面１７導光体の法線１８光反射シート１９基本ユニット１９ａ傾斜した反射面１９ｂ尾根線２０基材２１光取り出し機構（パターン）２２凸状突起２３断面三角形状突起２４ａ凹状のへこみ２４ｂ突出部２５断面Ｖ字状の溝部２６断面Ｖ字状の溝部２７山形状の突起２８導光体から光反射シート側へ向かう光線成分（光
束）２９光反射シートで変角された光線（光束）３０光出射面方向に出射する不要な光線成分３１輝線３２反射シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 6/00 ３３１Ｇ０２Ｂ 6/00 ３３１Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357 // Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H042 BA02 BA03 BA12 BA20 DA02 DA04 DA18 DA21 DD01 DD05 DE04 2H091 FA21Z FA23Z FA42Z FB08 FC02 FC29 FC30 FD22 LA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一表面を光出射面とする導光体と、この
導光体に設けられた光取り出し機構と、前記導光体の側
端部に配設された光源と、前記導光体の前記光出射面と
対向する面側に配置された光反射シートとを含み、前記光取り出し機構は前記導光体より出射する光線の少
なくとも６５％以上を光反射シートの側に出射する機構
とされ、前記光反射シートは傾斜した反射面からなるほぼ同一及
び／又はほぼ相似形の基本ユニットがピッチ５０００μ
ｍ以下にて多数配列して形成されていることを特徴とす
る面光源装置。
【請求項２】多数の前記基本ユニットを形成する傾斜
した前記各反射面が相互に平行で且つ直線状に形成さ
れ、且つ前記各基本ユニットは、ピッチ３０００μｍ以
下で配列され、更に前記反射面の傾斜角度が前記導光体
より前記光反射シートの方向に出射した光線を前記導光
体の法線方向に反射する角度とされていることを特徴と
する請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】前記基本ユニットを構成する前記反射面
は、その断面形状が凹状であることを特徴とする請求項
１又は２に記載の面光源装置。
【請求項４】前記基本ユニットを形成する傾斜した断
面凹状の前記反射面が、断面で見て直線の組み合わせに
よって構成されていることを特徴とする請求項３に記載
の面光源装置。
【請求項５】前記基本ユニットを形成する前記反射面
として最大径３０００μｍ以下なる凹面鏡状の反射面が
用いられ、且つ前記反射面の傾斜角度は前記導光体より
前記光反射シートの方向に出射した光線を前記導光体の
法線方向に反射する角度とされていることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の面光源装置。
【請求項６】前記光反射シートの前記反射面は銀もし
くはアルミニウムのコート層からなり、且つ前記反射面
上には透明材質によるコート層が設けられていることを
特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の面光源装
置。
【請求項７】前記反射シートの前記反射面は、拡散反
射性の白色材質からなることを特徴とする請求項１〜５
のいずれかに記載の面光源装置。
【請求項８】前記透明材質によるコート層が光学薄膜
であることを特徴とする請求項６に記載の面光源装置。
【請求項９】前記透明材質によるコート層が透明ビー
ズコーティング層であることを特徴とする請求項６に記
載の面光源装置。
【請求項１０】前記反射面にはマット処理が施されて
いることを特徴とする請求項６に記載の面光源装置。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載の面
光源装置をバックライト光学系に用いたことを特徴とす
る液晶ディスプレイ装置。