JP2009105025A - 導光体及び導光体を用いた面光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着色のない白色の照明を実現する導光体及び導光体を用いた面光源装置を提供する。
【解決手段】導光体材料に着色料を混合して色を補正した導光体及び１つ以上の光源の光を面状に変換して出射する面光源装置であり、前記導光体、前記導光体近傍に配置する少なくとも１つの光源、前記導光体の表面に接して配置する少なくとも１つの拡散及び／又は屈折及び／又は回折を目的とした光制御部材からなる面光源装置であり、上記着色料としては、青色が好ましい。また面光源装置においては、導光体の反射面に接して反射材を配置することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源から出射された光を導く導光体と、この導光体を用いて液晶表示素子や液晶表示装置などを背面から照明する面光源装置に関する。

従来、携帯電話機などの液晶表示装置を照明するため、光源から出射された光を液晶表示装置に導く導光体及びこの導光体を備え液晶表示装置を背面から照明する面光源装置が提供されている。

従来の導光体としては下記特許文献１に開示されているものがある。図１５（ａ）は従来の導光体の斜視図であり、図１５（ｂ）はその上面図である。図中には、例えば、二つの光源１２０も同時に示す。導光体１１０は、例えば、ポリメチルメタクリレート又はポリカーボネートのような透明な材料からなり、略板状の平坦な形状を有している。そして、上面及び下面をそれぞれ出射面１１２及び反射面１１３とし、一つの側面を入射面１１１としている。

反射面１１３には、入射面１１１から入射された光を出射面１１２に向けて反射するために複数の偏向パターン素子１１４による偏向パターンが形成されている。このように、側面にある入射面１１１から入射された光を主面にある出射面１１２から出射する導光体１１０をサイドエッジ方式の導光体と称し、携帯電話機等において広く使用されている。

ここで偏向パターン素子１１４は相互に間隔をあけて配置されており、その長手方向が、光源１２０からの光の進行方向に対して垂直となっている。複数の光源１２０が互いに離れて配置されている場合には、各光源１２０に対応する領域に反射面１１３を分割し、各領域ごとに対応する光源１２０からの光の進行方向に垂直となるように偏向パターン素子１１４を配置する。

光源１２０から出射された光は、入射面１１１から導光体１１０に入射し、反射面１１３に形成された偏向パターン素子１１４の長手方向で反射した場合は、出射面１１２の方向に偏向され、出射面１１２から出射される。また、偏向パターン素子１１４の短手方向で反射した場合は、光の進行方向が変更されるので、光源１２０の指向性を弱める拡散効果として働き、輝線の発生を抑制する。すなわちこの場合、偏向パターン素子１１４は、出射面１１２の方向に偏向する反射機能と、輝線発生を抑止する拡散機能とを兼ねている。

この方式では、偏向パターン素子１１４が間隔をあけて配置されているため、長手方向の反射面で偏向する効率が低く、光源１２０からの出射光の利用効率が低くなるという問題がある。また光源１２０が複数の場合、図１（ｂ）のように偏向パターン素子１１４の配置が非常に複雑となり、作製が困難となる。

図１６は、従来の導光体及び面光源装置の使用態様を示す概略図である。導光体１１０は、液晶表示装置１４０の直下に、出射面１１２が液晶表示装置１４０の下面１４１に対向するように配置される。導光体１１０には、光源１２０から出射された光が入射面１１１から入射される。

入射面１１１から導光体１１０に入射された光は、出射面１１２に対向する反射面１１３に形成された偏向パターン素子１１４によって偏向して反射されて液晶表示装置１４０の方向に立ち上げられ、出射面１１２から出射される。

一方、従来、レーザ光をディフューザが備えられた矩形の開口を介して感光フィルムに導き、そして露光し、多数のスペックルをランダムに形成してなるホログラムが提供されている（例えば、特許文献２及び３参照）。このホログラムにおいて、スペックルは略楕円形状を有し、楕円の長軸と短軸は、開口の矩形の短辺と長辺とフーリエ変換の関係を有する。このホログラムレーザ光を入射すると、レーザ光は各スペックルによって散乱され、露光の際に用いられた矩形状の開口を再現する。このようなホログラムを用いることで、入射光を異方的に拡散することができる。

ところで、携帯電話機などの液晶表示装置を照明するために使用される導光体及び面光源装置は、白色の照明であることを望まれるが、従来の導光体及び面光源装置では、特に光路長が長い場合、着色して白色ではなくなる場合がある。

この現象の原因は、光源自体の着色、導光体材料の着色、導光体と空気層との界面で光が反射する際の波長分散などが考えられる。このような着色の対策として、特許文献４が挙げられる。また逆に積極的に着色する方法として特許文献５が挙げられる。

特許第３１５１８３０号公報 米国特許第５，３６５，３５４号明細書 米国特許第５，５３４，３８６号明細書 特開２００６−２３６７４９号公報 特開２００４−１１７５９４号公報

本発明は、前述の実情を鑑みてなされたものであって、着色のない白色の照明を実現する導光体及び導光体を用いた面光源装置を提供することを目的とするものである。

前述の課題を解決するため、本発明に係る導光体は、導光体材料に着色料を混合して色を補正する（１）。この場合、着色料は、青色であるのが好ましい（２）。

本発明の導光体は、光源からの光を入射するための入射面及び／又は光を出射するための出射面及び／又は反射面に１つ以上の凹又は凸形状の光制御部を有するのが好ましい（３）。また、光制御部の形状は、連続的又は断続的な、直線状若しくは曲線状のプリズム形状であり、該プリズムの断面が三角形であるのが好ましい（４）。

本発明の導光体の光制御部の形状が、球の一部、円錐、三角錐、四角錐、円柱、三角柱又は四角柱のいずれかであるのが好ましい（５）。また、光制御部が、ホログラムパターンであってもよい（６）。さらに、光制御部の密度が、光源からの距離に応じて変化するのが好ましい（７）。

本発明に係る面光源装置は、１つ以上の光源の光を導光体を用いて面状に変換して出射する面光源装置であり、導光体が前記（４）〜（７）のいずれかに記載の導光体と、前記導光体近傍に配置する少なくとも１つの光源と、導光体の表面に接して配置する少なくとも１つの拡散及び／又は屈折及び／又は回折を目的とした光制御部材とを備えてなる（９）。また、本発明の面光源装置は、導光体の反射面に接して反射体を配置するのが好ましい（１０）。

本発明に係る導光体は、前記課題を解決するために、光源からの光を入射するための入射面と、前記入射面から入射された光を反射する反射面と、前記入射面からの光及び前記反射面によって反射された光を出射する出射面と、前記入射面及び／又は出射面及び／又は反射面に設けられる１つ以上の凹又は凸形状の光制御部とを備え、前記入射面、前記反射面及び前記出射面からなる導光体材料に着色材料を混合することにより色を補正する。

この導光体は、前記着色材料が、青色であることが好ましい。また、前記光制御部の形状が、連続的又は断続的な、直線状若しくは曲線状のプリズム形状であり、該プリズムの断面が三角形であるのが好ましい。

また、前記光制御部の形状が、球の一部、円錐、三角錐、四角錐、円柱、三角柱又は四角柱のいずれかであってもよい。

この面光源装置にあって光制御部が、ホログラムパターンであってもよい。また、前記光制御部の密度が、光源からの距離に応じて変化するのが好ましい。

本発明に係る面光源装置は、前記課題を解決するために、１つ以上の光源の光を面状に変換して出射する面光源装置であって、前述した導光体と、前記導光体近傍に配置する少なくとも１つの光源と、前記導光体の表面に接して配置する少なくとも１つの拡散及び／又は屈折及び／又は回折を目的とした光制御部材とを備えてなる。前記導光体の反射面に接して反射体を配置してもよい。

本発明によれば、面光源装置から白色の照明を出すのを実現することができる。

以下、本発明に係る導光体及び面光源装置を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明においては、簡単のため、幾つかの異なる図面において共通の指示符合によって同一の部材を示す。また図面は、本発明の内容を説明するために用いられるものであり、各部の寸法の比率を正確に反映するものではない。

また、参照の便宜上、図中にｘｙｚ直交座標系を設定する。すなわち、導光体における光の進行方向に導光体の出射面又は反射面の２つの辺に沿ってｘ軸及びｙ軸を設定し、出射面の法線方向にｚ軸を設定する。また、ｚ軸の正負方向を上下と称する。

図１には、本発明の一実施形態である導光体の概略を示す。図中には、光源となる４個の発光ダイオード２０も同時に示す。なお光源としては図１に示すような複数の発光ダイオードのほか、冷陰極管などの蛍光管も利用できるが、発光面のｚ方向が短い発光ダイオードが望ましい。図１の（ａ）は導光体１０の上面図、（ｂ）は導光体１０の正面図及び（ｃ）は導光体１０の斜視図である。

導光体１０は、発光ダイオード２０からの光を入射させる入射面１１と、光を導光体から出射する出射面１２と、入射面１１からの入射光又は出射面１２からの反射光を反射する反射面１３とを少なくとも有する。

より詳細には、導光体１０は略矩形状の上面及び下面を有する略板状の形状を有する。導光体１０の材料としては例えばポリメチルメタクリレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリルのような一定の屈折率を有する透明な材料が利用できるが、本要件を満たすものであればこれらの材料に限定されるものではない。

一実施形態にあっては、導光体及び面光源装置に、望まれている所望の色、例えば着色のない白色照明を実現するために、導光体１０の材料に着色料を混ぜることで、導光体１０から出射する光の色をコントロールする。導光体１０の材料に混ぜる着色料の色及び割合を調整することで、導光体１０からの出射光を、目的の色、例えば着色のない白色にコントロールすることができる。

着色料としては、染料や顔料などが利用できる。特に、導光体１０の材料として用いられる、ポリメチルメタクリレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリル等は、酸化などによって黄色味を帯びることが多いため、着色料として青色を帯びた着色料を用いることで、着色の少ない透明な導光体１０を実現できる。これによって例えば着色のない白色の照明光が得られる。

入射面１１は、反射面１３及び出射面１２と略直交している。入射面１１に対向して略等間隔で直線状に配置された複数の発光ダイオード２０から出射した光は、入射面１１から導光体１０に入射される。

入射面１１には光制御部として導光体厚み方向に伸びるプリズムが形成されてもよく、図２に示すようにプリズム形状は断面が略三角形又は略半楕円形若しくはなめらかな波型形状であってもよい。また、プリズム形状は、連続的又は断続的な、直線状若しくは曲線状のプリズム形状でもよい。さらにその表面に微細な凹凸形状を形成してもよい。なお、反射面１３は、概略、前記導光体１０のｘｙ平面と平行な下面に形成される。また、出射面１２にも同様に制御部として１つ以上の凹又は凸形状が形成されてもよい。さらに、反射面１３にも同様に制御部として１つ以上の凹又は凸形状が形成されてもよい。一実施形態にあっては、入射面及び反射面に前記制御部が形成されてもよい。もちろん、反射面にのみ前記制御部が形成されてもよいし、反射面及び出射面に形成されてもよい。つまり、本発明の導光体は、入射面及び／又は光を出射するための出射面及び／又は反射面に１つ以上の凹又は凸形状の光制御部を有する。もちろん、出射面、反射面の制御部の形状は、連続的又は断続的な、直線状若しくは曲線状のプリズム形状であり、該プリズムの断面が三角形であってもよい。また、光制御部の形状は、球の一部、円錐、三角錐、四角錐、円柱、三角柱又は四角柱のいずれかであってもよい。また、制御部は、ホログラムパターンでもよい。

図３は、反射面１３に形成された、光の進行方向を変えるための光制御部である反射溝１４を示す図である。反射溝１４は入射面１１に略平行な方向に形成され、入射面１１から入射面１１と対向する面（方向）に連続して複数形成される。反射溝１４の稜線は直線状でもよいし曲線状でもよい。隣り合う溝同士の間隔は一定でもよく、変化してもよい。各々の反射溝１４の、入射面１１からの距離は関数で表記してもよい。隣り合う溝同士の間隔を調整することによって、導光体１０の反射効率等の特性を微調整することができる。

反射溝１４の大部分が光の反射に使用されるため、本実施形態のような反射溝１４を形成した反射面１３は、入射された光を出射面１２方向に反射する効率が高く、導光体１０の光利用効率を高める。

図４は、反射溝１４を含む導光体１０の詳細断面を示す。図４の（ａ）に示すように、反射溝１４は、入射面１１側の第１面１４ａと、導光体１０の入射面１１と対向する面側の第２面１４ｂとを有する。出射面１２に対し、第１面１４ａはある有限の角度α１（傾斜角度）を、第２面１４ｂはある有限の角度α２（傾斜角度）を有する。α１とα２は全ての反射溝１４において一定でもよく、一部又は全ての反射溝１４において異なっていてもよい。なお図４の（ｂ）に示すように反射溝と反射溝の間に平面部を設けてもよい。この場合、反射溝（導光体に対して凹形状）ではなく、反射隆起部（導光体に対して凸形状）でもよい。

図５は、第１面１４ａの作用を示す概略図である。図５に示すように、第１面１４ａは出射面１２と角度Ψ１をなして入射面１１に入射された光を、出射面１２に対して角度Ψ２を成す光へ立ち上げる。すなわち、入射面１１に出射面１２の法線に対してある角度をなして第１面１４ａへ入射した光は、前記法線とのなす角度が減少して出射される。

第１面１４ａで立ち上げられた光は、出射面１２の法線となす角度が臨界角より小さくなると出射面１２から出射される（図５に於いて点ｘ１）。第１面１４ａと出射面１２のなす角度α１（傾斜角度）は、０．５〜４５度である。

なお、第２面１４ｂと出射面１２のなす角度α２は、第２面１４ｂが前記反射作用は有さず、反射作用の観点からはできるだけ大きい方が望ましい。第１面１４ａの反射作用の観点から言えば、第２面１４ｂの角度α２は大きい方ことが望まれる。しかし、後述する導光体１０を成形する際の型抜きを容易にする点から９０度以下が望ましい。第２面１４ｂと出射面１２のなす角度α２は、好ましくは３０〜９０度であり、さらに好ましくは３５〜８８度である。

また、図４の（ａ）のように反射溝１４間に平面部がない場合は、隣接する反射溝１４間の間隔ｐは一定であることが出来、好ましくは１〜１００μｍであり、さらに好ましくは２〜８０μｍであり、さらに好ましくは５〜６０μｍである。なお、前記間隔ｐを一定にすると液晶表示素子のセル配置との干渉によってモアレが出現することがあるので、前記間隔を意図的にランダムに設定することもできる。

図４の（ｂ）のように反射溝１４間に平面部がある場合は、隣接する反射溝１４間の間隔ｐ’は、出射光分布が均一となるよう光源からの距離に応じて場所ごと変えてもよい。つまり、光制御部の密度を、光源からの距離に応じて変化してもよい。あるいは、間隔ｐ’を一定とし、反射溝又は反射隆起部の幅ｐを光源からの距離に応じて場所ごと変えてもよい。この場合、反射溝の深さ又は反射隆起部の高さが場所ごとに変化することになる。

前記構成により、図５に示すように、発光ダイオード２０から導光体１０の入射面１１に入射した光は、出射面１２の法線となす角が臨界角に達するまでは出射面１２と反射面１３で全反射を繰り返しながら導光体１０の内部を進む。出射面１２は、導光体１０の、ｘｙ平面と平行な上面に形成される。

出射面１２には、異方性を有する異方性拡散パターンとしてのホログラムが形成されている。このホログラムは、３次元的に形成されたホログラムと区別するためにサーフェスレリーフホログラムと称される。

図６及び図７は、出射面に形成されたホログラム２２の詳細を示す拡大図である。図６はホログラムを２００倍に拡大した拡大図であり、図７はホログラムをさらに拡大した拡大図である。

図６に示すように、ホログラムは、２００倍程度に拡大して見た場合、入射面１１から入射面１１と対向する面に向かう方向に沿って伸びる線状（又は非常に細い楕円状）の多数のランダムスペックル又はランダムスペックル領域（例えば、他の領域に比べて透過率が高いか又は低い領域）（ランダムな溝或いは凹凸）２２ａを有する。このランダムスペックル２２ａは、その形状及び位置がホログラム全体において一定でなく、ランダム性を有する。

後述するように、線状スペックル２２ａにより、ホログラムに入射した光は入射面１１から入射面１１と対向する面に向かう方向と比較してそれと直交する方向に強く拡散される。各方向の拡散度の拡散比は、スペックルの長軸及び短軸の寸法によって決定される。

また、スペックル２２ａのランダム性により、ホログラム２２への入射光は、ランダムな方向へ散乱又は透過される。従って、ホログラムは、ディフューザとしての機能も有する。

図８は、ホログラムの作用を説明する概略図である。図８の（ａ）は、導光体１０の出射面１２の点Ｐ１から出射された光の強度の角度依存性を示す上面図である。図８（ｂ）は、導光体１０の出射面１２の点Ｐ１から出射された光の強度分布を立体的に示す斜視図である。

導光体１０の出射面１２の点Ｐ１から出射された光は、出射面１２に形成されたホログラムによって、楕円Ｅ１に示すようにｒ方向と比較してθ方向に強く拡散される。

図９は、前記出射光の強度分布を示す概略図である。図９（ｂ）はｒ方向における前記出射光の強度分布を示し、図９（ａ）は前記θ方向における前記出射光の強度分布を示す。

上記したように、出射光はｒ方向と比較してθ方向に強く拡散され、θ方向に於ける拡散角Φ_θの半値幅Φ_θ０は、ｒ方向に於ける拡散角Φ_ｒの半値幅Φ_ｒ０よりも十分に大きい（Φ_θ０＞＞Φ_ｒ０）。

前記ｒ方向の半値幅Φ_ｒ０は、０＜Φ_ｒ０≦５度が望ましく、０＜Φ_ｒ０≦１度がより望ましい。一方、θ方向の半値幅Φ_θ０は、５〜７０度が望ましく、５〜３０度がより望ましく、５〜１０度がさらに望ましい。

前記半値幅Φ_θ０と半値幅Φ_ｒ０の比は、半値幅Φ_ｒ０：半値幅Φ_θ０＝１：１８０から１：３の範囲にあるのが望ましい。

なお、図８中の点Ｃ１は、参考のために、出射面１２に等方的拡散素子を設けた場合に点Ｐ１から出射された光の強度分布を示す。この場合、出射面から出射された光は、円Ｃ１で表される等方的強度分布を有する。

要するに、このホログラムは、出射面１２から出射される光を前記ｒ方向に比較してθ方向へ大きく拡散して透過する。前記ホログラムの異方性拡散作用により、この導光体１０においては、θ方向における一様な出射光の強度分布が実現される。これにより、出射面１２からの出射光における輝線の出現が防止される。

図１０は、前記等方的拡散素子を出射面に設けた場合に、出射面１２からの出射光に出現する輝線を示す。反射面１３に於ける連続する反射溝１４によって反射された光は、視点Ｖ０に到達する多数の経路を有する。従って、視点Ｖ０から導光体１０を見たとき、発光ダイオード２０と視点Ｖ０を結ぶ線上に輝線ＢＬが現れる。

本発明になる導光体１０においては、出射面１２に形成されたホログラム２２が前記ｒ方向に比較して前記θ方向に強く異方的に光を拡散する。従って視点Ｖ０から光源方向を見たとき、視点Ｖ０に向かう光線強度が抑制され、前記輝線ＢＬの出現が防止される。

また、上記構成によれば、ｒ方向における出射光の拡散角が抑制されることにより、ディフューザとしてのホログラムによるｒ方向の臨界角の変動が抑制され、出射角の一様性が保持される。

図１１は、例えば出射面１２に形成される、ホログラム２２の製造装置の概略を示す模式図である。この装置は、Ｚ方向に所定波長のレーザ光を出射する図示しないレーザ光源、Ｘ方向にスリット状（例えば１ｍｍ幅）の第１開口８１ａを有する第１遮蔽板８１、Ｙ方向に開いた三角形状の第２開口８２ａを有する第２遮蔽板８２、−Ｙ方向に開いた三角形状の第３開口８３ａを有する第３遮蔽板８３、例えばフォトポリマーからなる感光性フィルム８４を固定・回転するテーブル８５、テーブル８５を光軸Ｌ０を中心に回転自在に支持する支持部材８７、支持部材８７を固定・支持する第１スライダ８８と、第１スライダ８８をＺ軸方向に移動自在に支持する第２スライダ８９及び第２スライダをＹ軸方向に移動自在に支持する基台９０を有する。

なお、遮蔽板８２と８３との間には、適宜の集束レンズ（図示せず）が設けてある。そして前記第１開口８１ａには、レーザ光Ｌを拡散して透過する磨りガラスの如きディフューザが設けてある。

第１及び第２開口８１ａ，８２ａの組み合わせは、前記レーザ光に対して、所定長さを有する線状開口（或いは細長矩形開口）として作用する。すなわち、この線状開口（或いは細長矩形開口）は、第１開口８１ａの幅を短辺とし、第２開口８２ａが前記開口８１ａと重なるＸ方向の距離を長辺とする。

なお、前記基台９０に対して第２スライダ８９をＹ軸方向へ移動することにより、或いは、第２スライダ８９に対して遮蔽板８２をＹ軸方向へ移動することにより、前記線状開口の長さを変更することができる。

前記構成により、前記線状開口（又は細長矩形開口）から出射され感光性フィルム８４に入射される光線は、概略、それぞれの断面形状が横長の線状（又は細長楕円形）を有する複数のスペックルを備えた光ビームとなる。

第３遮蔽板８３は、前記光ビームのうち第３開口８３ａに位置する光ビームを透過する。従って、感光性フィルム８４の位置には、開口８３ａを透過した光ビームによる光スポットが形成される。

上記構成により、支持部材８７に対してテーブル８５を回転することにより、感光性フィルム８４の所望の円周方向位置β１（図１２）へ前記光スポットを形成することができる。また、基台９０に対して第２スライド８９をＹ軸方向へ移動することにより、概略、感光性フィルム８４の所望の半径方向位置ｒ１（図１２）へ前記光スポットを形成することができる。

従って、テーブル８５を所望位置へ回転すると共に、支持部材８７を所望のＹ軸方向位置へ位置決めすることにより、感光性フィルムの所望領域８４ａ（図１２）へレーザ光の光スポットを形成することができる。ところでレーザ光Ｌは、第１開口８１ａを透過する際、前記ディフューザによって拡散される。

前記ディフューザによって拡散されたレーザ光は、感光性フィルム８４において多数のランダムな略楕円状（又は線状）の輝点を発生する。この輝点がランダムスペックルになる。このランダムスペックルの短軸と長軸の平均寸法は、前記矩形の長辺と短辺の寸法にそれぞれ対応し、前記長軸と前記長辺の方向は直交する。より具体的には、前記長辺及び短辺をＬ、Ｗとすると、前記短軸及び長軸の平均寸法は、λｈ／Ｌ、λｈ／Ｗとなる。ここに、λはレーザ光の波長であり、ｈは開口８１ａと感光性フィルムとの距離である。

従って、図１２に示す感光性フィルムの所望領域８４ａへ、前記ディフューザで拡散された光を照射することにより、当該所望領域８４ａに前記多数のランダムスペックルを形成することができる。このランダムスペックルは、概略、前記光軸Ｌ０と交わる感光性フィルムの点を中心する円の半径方向に伸びる線状又は細長楕円形状を有する。

前記ランダムスペックルの輝点部分には窪みが形成され、この窪みがレリーフ型スペックル・パターンとなり、材料面に多数できると光を拡散するようになる。前記ホログラムの製造に当たっては、各領域８４ａに対して露光を繰り返す多重露光を行い、感光性フィルム８４の全体を露光する。

露光したホログラムを現像すると、スペックルが凹凸によって形成されたマスターホログラムが得られる。このように作製したマスターホログラムの電鋳型をとり、ロール金型にすることで、ロール転写によって導光体の出射面にホログラムを一体成型することができる。

図１３は、導光体及び光学シートを有する面光源装置の一部を示す概略図である。導光体１０及び光学シート５０を有する面光源装置において、導光体１０の出射面１２から出射された光は、出射面１２となす角度γ１、γ２が小さい成分の光Ｌ１、Ｌ２を含んでいる。

光学シート５０は、平坦な上面５１と平坦ではない下面５２を有し、導光体１０の出射面１２となす角度が小さい光Ｌ１、Ｌ２が下面５２から入射されると、上面５１と大きな角度をなすように偏向して出射する（Ｌ１’、Ｌ２’）。このように、光学シート５０は、液晶表示装置に出射される光の正面強度を向上させる。

図１４は、光学シート５０を示す上面図である。光学シート５０は、例えばポリメチルメタクリレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリルのような透明な材料からなり、上面５１に対向する下面５２に、プリズム状の構造をなす面を有し、そのプリズムの稜線５３は直線状又は曲線状に連続している。この光学シート５０は、導光体１０の反射面１３に形成された直線状あるいは曲線状の反射溝１４とほぼ平行か、所定角度傾けるように、導光体１０の出射面１２上に設置される。

光学シート５０の下面５２を導光体側とは反対方向に向けた配置でも、下面５２の形状（頂角）を適切に選択することにより、液晶表示装置に出射される光の正面強度を向上させることができる。

なお、上述の本発明を実施するための最良の形態は、本発明の一具体例を示すものであり、本発明はこれに制限されない。本発明の範囲を逸脱しない限り、種々の対象に適用することができる。また、本文中に示した数値は一例に過ぎず、本発明はこれに制限されない。

以下に、本発明の実施形態を適用して得られた実施例について図１を参照して説明する。
実施例１
導光体の材料として、アクリルに油性青色インクを０．０１重量％加えたものを使用し、図１に示すような導光体１０を作製した。ただし光制御部１４は直線状のプリズム形状であり、入光面１１は平面である。

入光面に対向して光源２０を、出射面１２上に光学シート５０を配置して、出射面１２に垂直な方向から輝度計で観察した。輝度計はＴＯＰＣＯＭ社のＢＭ−５を使用し、測定角０．１°で測定した。

比較例１として、導光体の材料として、上記アクリルに油性青色インクを加えないものを使用し、同様に図１に示すような導光体１０‘を作製し、同様に測定した。

測定の結果を表１に示した。測定によれば、実施例１の色度ｘは０．２８４、色度ｙは０．２７９である。これに対して比較例の色度ｘは０．２９６、色度ｙは０．２８５である。つまり、前記表１に示されるように、比較例１よりも実施例１のほうが色度ｘ、色度ｙともに低いことが明らかである。この色度範囲では共に白色として認識できるが、比較例１はやや黄色味を帯びた白色、実施例１はやや青味を帯びた白色として認識できる。

実施例２
加速試験として、実施例１で作製した導光体を、８５℃の恒温槽に１８６時間投入し、その後、実施例１と同様の測定を行った。なお比較例２として、比較例１で作製した導光体を、８５℃の恒温槽に１８６時間投入し、その後、実施例１と同様の測定を行った。

測定の結果を表２に示した。測定によれば、実施例２の色度ｘは０．２９９、色度ｙは０．３０６である。これに対して比較例の色度ｘは０．３１９、色度ｙは０．３２３である。つまり、表２に示されるように、比較例２よりも実施例２のほうが色度ｘ、色度ｙともに低いことが明らかである。比較例２は黄色として、実施例２は比較例２よりも白色として認識できる。

前記、導光体及び面光源装置は、携帯電話機やゲーム機器、電子手帳等の液晶表示装置に於いて、バックライトとして使用することができる。

（ａ）は本発明になる導光体の上面図、（ｂ）はその正面図及び（ｃ）はその斜視図である。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は導光体１０の入光面１１のそれぞれの形状を示す上面図である。 反射溝１４を示す概略図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明になる導光体１０の詳細断面を示す概略図である。 反射溝１４の第１面１４ａの作用を示す概略図である。 ホログラム２２の拡大図である。 ホログラム２２の拡大図である。 ホログラム２２の作用を説明する図であり、（ａ）は導光体１０の出射面１２の点Ｐ１から出射された光の強度の角度依存性を示す上面図、（ｂ）は導光体１０の出射面１２の点Ｐ１から出射された光の強度分布を立体的に示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）はホログラム２２からの出射光の強度分布を示す図である。 出射面１２に出現する輝線を示す概略図である。 ホログラム２２の製造装置の概略を示す模式図である。 感光性フィルムの所望領域を示す概略図である。 導光体１０及び光学シート５０を有する面光源装置の一部を示す概略図である。 光学シート５０を示す上面図である。 （ａ）は従来の導光体の斜視図及び（ｂ）はその上面図である。 従来の面光源装置の使用態様を示す概略図である。

符号の説明

１０ 導光体
１１ 入射面
１２ 出射面
１３ 反射面
１４ 反射溝
１４ａ 第１面
１４ｂ 第２面
１５ 光制御溝
２０ 発光ダイオード
２２ ホログラム
２２ａ スペックル
５０ 光学シート
５１ 上面
５２ 下面
５３ 稜線
８１ 第１遮蔽板
８１ａ 第１開口
８２ 第２遮蔽板
８２ａ 第２開口
８３ 第３遮蔽板
８３ａ 第３開口
８４ 感光性フィルム
８４ａ 感光性フィルムの所望領域
８５ テーブル
８７ 支持部材
８８ 第１スライダ
８９ 第２スライダ
９０ 基台
１１０ 導光体
１１１ 入射面
１１２ 出射面
１１３ 反射面
１１４ 偏向パターン素子
１２０ 光源
１４０ 液晶表示装置
１４１ 下面

Claims (17)

1. 導光体材料に着色料を混合して色を補正した導光体。
2. 着色料が、青色である請求項１記載の導光体。
3. 光源からの光を入射するための入射面及び／又は光を出射するための出射面及び／又は反射面に１つ以上の凹又は凸形状の光制御部を有する請求項１又は２記載の導光体。
4. 光制御部の形状が、連続的又は断続的な、直線状若しくは曲線状のプリズム形状であり、該プリズムの断面が三角形である請求項３記載の導光体。
5. 光制御部の形状が、球の一部、円錐、三角錐、四角錐、円柱、三角柱又は四角柱のいずれかである請求項３記載の導光体。
6. 光制御部が、ホログラムパターンである請求項３又は４記載の導光体。
7. 光制御部の密度が、光源からの距離に応じて変化する請求項４〜６のいずれかに記載の導光体。
8. １つ以上の光源の光を面状に変換して出射する面光源装置であって、
   前記請求項４〜７のいずれかに記載の導光体と、
   前記導光体近傍に配置する少なくとも１つの光源と、
   前記導光体の表面に接して配置する少なくとも１つの拡散及び／又は屈折及び／又は回折を目的とした光制御部材と
   を備えてなる面光源装置。
9. 前記導光体の反射面に接して反射体を配置した、請求項８記載の面光源装置。
10. 光源からの光を入射するための入射面と、
    前記入射面から入射された光を反射する反射面と、
    前記入射面からの光及び前記反射面によって反射された光を出射する出射面と、
    前記入射面及び／又は出射面及び／又は反射面に設けられる１つ以上の凹又は凸形状の光制御部とを備え、
    前記入射面、前記反射面及び前記出射面からなる導光体材料に着色材料を混合することにより色を補正する導光体。
11. 前記着色材料が、青色である請求項１０記載の導光体。
12. 前記光制御部の形状が、連続的又は断続的な、直線状若しくは曲線状のプリズム形状であり、該プリズムの断面が三角形である請求項１０記載の導光体。
13. 前記光制御部の形状が、球の一部、円錐、三角錐、四角錐、円柱、三角柱又は四角柱のいずれかである請求項１０記載の導光体。
14. 前記光制御部が、ホログラムパターンである請求項１０又は１２記載の導光体。
15. 前記光制御部の密度が、光源からの距離に応じて変化する請求項１２〜１４のいずれかに記載の導光体。
16. １つ以上の光源の光を面状に変換して出射する面光源装置であって、
    前記請求項１０〜１５のいずれかに記載の導光体と、
    前記導光体近傍に配置する少なくとも１つの光源と、
    前記導光体の表面に接して配置する少なくとも１つの拡散及び／又は屈折及び／又は回折を目的とした光制御部材と
    を備えてなる面光源装置。
17. 前記導光体の反射面に接して反射体を配置した、請求項１６記載の面光源装置。