JP2014082095A - 導光体および面光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エッジライト方式の面光源装置においてローカルディミングの適用を容易にする導光体を提供する。
【解決手段】光入射端面３１と光入射端面に略直交し互いに反対側に位置する光出射面３３及び裏面３４とを有する、エッジライト方式面光源装置用の導光体。光出射面３３及び裏面３４の両方の面に、レンズ列３３’及びレンズ列３４‘を並列形成したレンズ列形成面からなる指向性光出射機能部が付与されている。レンズ列３３’とレンズ列３４’とは、光入射端面３１の法線方向に対して互いに反対側に９度以内の傾き角を持って延在している。レンズ列３３’及び３４’は、延在方向と直交する断面が凸曲線の形状または凸曲線の両端に直線を組み合わせた形状を持つ。レンズ列３３’およびレンズ列３４’の配列ピッチをＰとし高さをｈとした時に、０．４×Ｐ≦ｈの関係式が満たされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、モニター、テレビ等において表示部として使用される液晶表示装置等を構成するエッジライト方式の面光源装置およびそれに使用される導光体に関するものである。

近年、カラー液晶表示装置は、携帯型ノートパソコン、パソコン等のモニターとして、あるいは液晶テレビ等の表示部として、種々の分野で広く使用されている。また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。

液晶表示装置は、基本的にバックライト部（面光源装置）と液晶表示素子部とから構成されている。バックライト部としては、液晶表示素子部の直下に光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面に対向するように光源（一次光源）を配置したエッジライト方式のものがある。

バックライトに用いられる一次光源としては、ＬＥＤ光源、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等のような点状光源や蛍光ランプや冷陰極管などの線状光源などがあるが、近年ＬＥＤ光源が主流となってきている。ＬＥＤ光源は、小型かつ低消費電力で水銀・不活性ガスを使用しないなど、省エネルギーで廃棄物が少ない地球環境に配慮した理想的な光源である。

近年、液晶表示装置において、表示画像に応じて領域ごとに出射光量を制御することで、画像のコントラストを拡大するローカルディミング（局所輝度制御）が提案されている。これによれば、コントラストの高い画像表示が可能になる。ＬＥＤを一次光源として用いたバックライトは、ＬＥＤの発光を個別に制御することが容易であるので、ローカルディミングの実現に有利である。すなわち、複数のＬＥＤのそれぞれの発光を、当該ＬＥＤが面発光に寄与する領域に応じて制御し、それと連動して画像処理を行うことで、画像コントラストを拡大することができる。

ローカルディミングでは、表示画面をいくつかのエリアに分割し、それぞれのエリアの輝度に対応する発光光量をコントロールするため、従来は、ＬＥＤを液晶表示素子部の直下に配置した直下方式が一般的であった。しかし、直下方式では背面全体にＬＥＤを敷き詰めるため、搭載するＬＥＤの数が多くなり、コストおよび消費電力ともにアップしてしまう。また、光源を背面に配置するためバックライト部ひいては液晶表示装置の厚さが厚くなってしまう。

そこで、特開２０１０−１９２４３３号公報（特許文献１）及び特開２０１１−１４４７４号公報（特許文献２）に記載されているように、一次光源と導光体との組を複数使用することで直下方式の欠点を改良した、ローカルディミングの適用が可能なエッジライト方式のバックライト部が提案されている。

特開２０１０−１９２４３３号公報 特開２０１１−１４４７４号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の方式では、複数の導光体を使用するので、組立工程を含む製造工程が複雑になると同時に、導光体同士の接合部において光学的な不良が発生しやすい、という技術的課題があった。

そこで本発明の１つの目的は、ＬＥＤの数が少なくてすみ厚さを薄くできるエッジライト方式の面光源装置においてローカルディミングの適用を容易にする導光体を提供することにある。

本発明の他の目的は、このような導光体を用いたエッジライト方式の面光源装置を提供することにある。

すなわち、本発明によれば、上記目的のいずれかを達成するものとして、
光入射端面と、該光入射端面に略直交し且つ互いに反対側に位置する光出射面及び裏面とを有する、エッジライト方式面光源装置用の導光体であって、
前記光出射面及び裏面の両方の面に、レンズ列を並列形成したレンズ列形成面からなる指向性光出射機能部が付与されており、
前記光出射面のレンズ列と前記裏面のレンズ列とは、前記光入射端面の法線方向に対して互いに反対側に９度以内の傾き角を持って延在しており、
前記光出射面及び前記裏面のそれぞれにおいて、前記レンズ列は、延在方向と直交する断面が凸曲線の形状または凸曲線の両端に直線を組み合わせた全体として凸の形状を持ち、配列ピッチをＰとし高さをｈとしたときに、
０．４×Ｐ≦ｈ
の関係式が満たされることを特徴とする導光体、
が提供される。

本発明によれば、上記目的のいずれかを達成するものとして、
光入射端面と、該光入射端面に略直交し且つ互いに反対側に位置する光出射面及び裏面とを有する、エッジライト方式面光源装置用の導光体であって、
前記光出射面及び裏面の両方の面に、レンズ列を並列形成したレンズ列形成面からなる指向性光出射機能部が付与されており、
前記光出射面のレンズ列と前記裏面のレンズ列とは、前記光入射端面の法線方向に対して互いに反対側に９度以内の傾き角を持って延在しており、
前記光出射面及び前記裏面のそれぞれにおいて、前記レンズ列は、前記光入射端面と平行な断面が凸曲線の形状または凸曲線の両端に直線を組み合わせた全体として凸の形状を持ち、配列ピッチをＰとし高さをｈとしたときに、
０．４×Ｐ≦ｈ
の関係式が満たされることを特徴とする導光体
が提供される。

また、本発明によれば、上記目的のいずれかを達成するものとして、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が入射する光入射端面および入射し導光された光を出射する光出射面を有する導光体とを有しており、前記一次光源は前記光入射端面に隣接して配置されているエッジライト方式面光源装置であって、
前記導光体は上記の導光体からなり、
前記一次光源はＬＥＤからなり、該ＬＥＤが１つのみ点灯されたとき、前記光入射端面の前記点灯されたＬＥＤと対向する位置から前記光入射端面に垂直の方向に１５０ｍｍ離れた場所での、前記光出射面の照度分布の半値全幅が５０ｍｍより小さいことを特徴とするエッジライト方式面光源装置、
が提供される。

本発明によれば、ローカルディミングの適用が容易なエッジライト方式の面光源装置及びそれに使用される導光体を提供することができる。

本発明による面光源装置の実施形態を示す模式的斜視図である。 本発明による導光体の実施形態を示す模式的斜視図である。 本発明による導光体のレンズ列の断面形状を示す図である。 本発明による導光体のレンズ列の断面形状を示す図である。 比較例１のシミュレーション結果を表す図である。 実施例６のシミュレーション結果を表す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明によるエッジライト方式の面光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図である。また、図２は、本実施形態のエッジライト方式面光源装置用導光体において使用される導光体（すなわち、本発明によるエッジライト方式面光源装置用導光体の一実施形態）を示す模式的斜視図である。

図１及び図２に示されているように、本実施形態の面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とし、これと略直交する一つの主面を光出射面３３とする導光体３と、この導光体３の光入射端面３１に対向するように隣接して配置された一次光源１と、導光体３の光出射面３３上に配置された光拡散素子６、光偏向素子４および光拡散素子７と、導光体３の光出射面３３の反対側の主面である裏面３４に対向するように隣接して配置された光反射素子５とから構成される。

一次光源１としては、ＬＥＤ光源（以下、単にＬＥＤとも云う）を用いたものが適しており、複数のＬＥＤ光源を図１及び図２に示されるようにＸ方向に沿って適宜の間隔にて配列したものとすることができる。尚、一次光源１は、図１及び図２に示される光入射端面３１だけでなく、該光入射端面３１と反対側の反対端面にも配置することができる。

導光体３は、ＸＹ面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体３は４つの側端面を有しており、そのうちＸＺ面と平行な１対の側端面のうち、少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とする。光入射端面３１は一次光源１と対向して配置されており、一次光源１から発せられた光は光入射端面３１に入射し導光体３内へと導入される。

導光体３の光入射端面３１に略直交した２つの主面は、それぞれＸＹ面と略平行に位置しており、いずれか一方の面（図では上面）が光出射面３３となる。図２に示すように、光出射面３３及びそれと反対側に位置する裏面３４の両方の面にそれぞれ多数のレンズ列３３’および３４’を並列形成したレンズ列形成面からなる指向性光出射機能部が設けられている。レンズ列３３’およびレンズ列３４’は、光入射端面３１の法線方向（Ｙ方向）に対して９度以内の傾き角を持って延在しており、レンズ列３３’とレンズ列３４’とでは、その延在方向の傾きの方向が法線方向に対して互いに反対側（逆側）になっている。レンズ列３３’とレンズ列３４’は、それぞれレンズ列の延在方向と直交する断面の形状が凸曲線または凸曲線の両端に直線を組み合わせた全体として凸の形状となっているか、または、導光体の光入射端面３１と平行な断面の形状が凸曲線または凸曲線の両端に直線を組み合わせた全体として凸の形状となっている。ここで「全体として凸の形状」とは、如何なる部分においても凹形状が存在しない凸の形状を指すものとする。凸曲線の形状は全体として凸である。凸曲線としては、円弧または楕円弧などが挙げられる。単一の円弧または楕円弧でレンズ列を形成する場合に比べ、円弧または楕円弧の両端に直線を組み合わせることで金型作製や賦型をより容易にできる場合がある。このような指向性光出射機能部を付与することによって、光入射端面３１に入射した光を導光体３中を主としてＹ方向に導光させながら、主として光入射端面３１に平行な面（ＸＺ面）内の出射光分布において指向性のある光を光出射面３３から出射させ、ＸＺ面内方向への広がりが制御された光を光出射面３３から出射させる。すなわち、指向性光出射機能部を付与することによって、光入射端面３１に直交するＹ方向に関する光の直進性が高められる。

ここで、指向性光出射機能部を付与したとしても、レンズ列３３’およびレンズ列３４’に十分な高さがないと光の直進性は不十分なものとなる。光出射面３３及び裏面３４のそれぞれにおいて、レンズ列３３’，３４’の配列ピッチをＰとし、レンズ列３３’，３４’の高さをｈとしたときに、
０．４×Ｐ≦ｈ
の関係式が満たされれば、光の直進性は十分なものとなる。この光の直進性は、たとえば、次のようにして評価することができる。すなわち、一次光源１を構成する複数のＬＥＤのうちの１つのみを点灯したときの、光入射端面３１の一次光源と対向する位置から光入射端面３１に垂直の方向に１５０ｍｍ離れた場所での、光出射面３３の照度分布の半値全幅により、評価することができる。この照度分布の半値全幅がたとえば５０ｍｍより小さくなることで、直進性が高いものと判定することができる。上記関係式が満たされることで、容易に上記の照度半値全幅を５０ｍｍより小さなものとすることができる。レンズ列の高さｈの下限値は、０．５×Ｐ以上が好ましく、０．６×Ｐ以上がより好ましく、０．７×Ｐ以上が特に好ましい。

ローカルディミングは、ＬＥＤの発光量を個々に制御することでコントラストを高める方法である。たとえば、暗い映像の場合、その暗い特定の場所（エリア）のみ、バックライトを暗く点灯させ、これによりコントラスト比を大きくする。本発明においては、光が直進することで、暗いエリアは隣接する明るいエリアからの漏光の影響を減少することができる。特許文献１，２の技術は、複数の導光体を用いることで隣のエリアからの光を減少させているが、本発明では導光体内を進む光の直進性を向上させることで隣のエリアからの光を減少させることができる。

また、レンズ列の高さｈの上限値は、特に制限されないが、２×Ｐ以下であること、すなわち、
ｈ≦２×Ｐ
の関係式を満たすことが好ましい。

レンズ列の高さｈの上限値が２×Ｐ以下である場合に、レンズ列を製造しやすい傾向にある。レンズ列の高さｈの上限値は、１．８×Ｐ以下がより好ましく、１．５×Ｐ以下が特に好ましい。

レンズ列３３’及びレンズ列３４’の延在方向は光入射端面３１の法線方向（Ｙ方向）に対して９度以内の傾きを持っており、レンズ列３３’とレンズ列３４’ではその傾きの方向が法線方向に対して互いに反対側になっている。レンズ列は、Ｙ方向に対して傾くことによりＸ方向の成分を持つことになり、これは導光体３内を進行する光に対して光出射面３３からの出射を促す機構として働く。Ｙ方向に対して９度以上傾くと光が広がりすぎる傾向にあり、また、傾き角が小さいと光出射面３３からの出射光量が少なくなる傾向にある。そのため、Ｙ方向に対するレンズ列延在方向の傾き角は、好ましくは２度から６．５度、更に好ましくは３．５度から５度である。

導光体３としては、図１に示したような大略平行平板状（即ちＹＺ断面形状が長方形）のものに限定されるものではなく、少なくとも光入射端面に隣接する部分において光入射端面から離れるに従い次第に厚みが減少するくさび形状のもの、或いは、船型状等の種々のＸＺ断面形状を持つものなども使用できる。

本発明の導光体３は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であるものが好ましい。導光体３の指向性光出射機能部の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、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、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。

光偏向素子４は、主表面のうち導光体３の光出射面３３に近い面を入光面とし他方の面を出光面とする。出光面には多数のプリズム列が並列に配列されている。プリズム列の断面形状としては、頂角を９０度とした直角二等辺三角形状のものなどがあるが、略三角形状であれば一部あるいは全部に曲線部分を取り入れてもよい。また、光偏向素子４は、出光面にプリズム列を設ける代わりに入光面に多数のプリズム列が並列に配列されていてもよい。この場合はプリズム列の断面形状が頂角６５．４度の二等辺三角形のものが好ましく用いられる。

なお、プリズム列の配列ピッチＰは、特に制限されないが、１０〜１００μｍ程度が好ましい。

光反射素子５は導光体３の光出射面３３と反対の側の裏面３４に対向して配置される。光反射素子５としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子５として、反射シートに代えて、導光体３の裏面３４に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。これにより導光体３より漏れた光を再度導光体内に戻してやることが出来、一次光源から発せられる光量を有効に利用することができる。

光拡散素子６は導光体３と光偏向素子４との間に配置される。光拡散素子６としては、ヘイズ値９０％前後のものが好ましく用いられる。一方、光偏向素子４の出射面側に配置される光拡散素子７としては、ヘイズ値が３０〜７０％のものが好ましく用いられる。なお、光拡散素子７は省略しても良い。

以上のような面光源装置の発光面上に、液晶表示素子を配置することにより液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、図１における上方から液晶表示素子を通して観察者により観察される。

以下、実施例及び比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

実施例及び比較例においては、光学シミュレーションソフトＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓ７．１（米国Ｓｙｎｏｐｓｙｓ社製）を用いて本発明の効果を確認した。

［シミュレーションモデル］
導光体の大きさ：２００［Ｘ方向］×３１５［Ｙ方向］×３［Ｚ方向］（ｍｍ）
導光体の材質：ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）
導光体の指向性光出射機能部：
実施例１〜１７及び比較例３
レンズ列延在方向と直交する断面の形状及び導光体光入射端面と平行な断面の形状
凸曲線
第一の指向性光出射機能部［光出射面側の指向性光出射機能部］（レンズ列形成面）
レンズ列延在方向と直交する断面の形状
半径ｒ＝１５０μｍの円において、高さｈ＝１５０μｍの円弧（図３参照）
レンズ列延在方向の傾き角は実施例及び比較例に別途記載
第二の指向性光出射機能部［裏面側の指向性光出射機能部］（レンズ列形成面）
レンズ列延在方向と直交する断面の形状
半径ｒ＝１５０μｍの円において、高さｈ＝１５０μｍの円弧（図３参照）
レンズ列延在方向の傾き角は実施例及び比較例に別途記載
実施例１８
レンズ列延在方向と直交する断面の形状及び導光体光入射端面と平行な断面の形状
凸曲線の両端に直線を組み合わせた全体として凸の形状
第一の指向性光出射機能部［光出射面側の指向性光出射機能部］（レンズ列形成面）
レンズ列延在方向と直交する断面の形状
ａ＝１３８．９９μｍ、ｂ＝１６５．９４μｍの楕円において、
高さｈ＝１４０μｍの楕円弧の両端に正接直線を繋いだもの（図４参照）
レンズ列延在方向の傾き角は実施例に別途記載
第二の指向性光出射機能部［裏面側の指向性光出射機能部］（レンズ列形成面）
レンズ列延在方向と直交する断面の形状
ａ＝１３８．９９μｍ、ｂ＝１６５．９４μｍの楕円において、
高さｈ＝１４０μｍの楕円弧の両端に正接直線を繋いだもの（図４参照）
レンズ列延在方向の傾き角は実施例に別途記載
比較例１，２
比較例に別途記載
一次光源の種類及び発光面の大きさ：３×２（ｍｍ）のＬＥＤ光源
一次光源の配光分布：ランバーシャン
一次光源の全光束：７Ｌｕｍｅｎ
一次光源の位置：導光体の光入射端面の中心に一次光源の中心を合わせ、
導光体の光入射端面から５０μｍ離して配置
光反射素子：反射率９８％の正反射のものを使用。

［面光源装置の照度分布の半値全幅の求め方］
導光体の光出射面側直上に評価面を設定し、照度分布を求めた。点灯されたＬＥＤと対向する位置から導光体の光入射端面に垂直の方向に１５０ｍｍ離れた光出射面の中心を通り光入射端面に平行な面において、照度をシミュレーションにより求め、ピーク照度の半分以上の値となる領域の長さを半値全幅とした。

［実施例及び比較例における導光体の指向性光出射機能部とくにレンズ列配列ピッチ及びレンズ列延在方向傾き角］
すべての実施例及び比較例において、レンズ列（存在する場合）の幅すなわち配列ピッチは３００μｍとした。以下、実施例及び比較例における導光体の指向性光出射機能部につき記載する。

実施例１：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに１度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに１度。

実施例２：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに１．５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに１．５度。

実施例３：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに２度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに２度。

実施例４：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに２．５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに２．５度。

実施例５：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに３度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに３度。

実施例６：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに３．５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに３．５度。

実施例７：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに４度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに４度。

実施例８：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに４．５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに４．５度。

実施例９：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに５度。

実施例１０：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに５．５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに５．５度。

実施例１１：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに６度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに６度。

実施例１２：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに６．５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに６．５度。

実施例１３：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに７度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに７度。

実施例１４：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに７．５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに７．５度。

実施例１５：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに８度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに８度。

実施例１６：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに９度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに９度。

実施例１７：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに３度。

実施例１８：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに３．５度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに３．５度。

比較例１：
光出射面側の指向性光出射機能部
レンズ列なし［光出射面は平滑面］
裏面側の指向性光出射機能部
レンズ列なし
直径２５０μｍ、深さ３５μｍのドットを、ドット占有率９．８％で配置。

比較例２：
光出射面側の指向性光出射機能部
レンズ列
レンズ列延在方向と直交する断面の形状
半径ｒ＝１９５．７１μｍの円において、
高さｈ＝７０μｍの円弧（図３参照）
レンズ列延在方向の傾き角は０度
裏面側の指向性光出射機能部
レンズ列なし
直径２５０μｍ、深さ３５μｍのドットを、ドット占有率９．８％で配置。

比較例３：
光出射面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して時計回りに１０度
裏面側の指向性光出射機能部のレンズ列延在方向の傾き角
光出射面側より観察して反時計回りに１０度。

図５は、比較例１におけるＸＹ平面の照度分布図と、Ｙ（Ｙ方向位置）＝０ｍｍでのＸ方向位置［単位ｍｍ］による照度値［単位Ｌｕｘ］の変化のグラフとを示す図である。図６は、実施例６におけるＸＹ平面の照度分布図と、Ｙ＝０ｍｍでのＸ方向位置［単位ｍｍ］による照度値［単位Ｌｕｘ］の変化のグラフとを示す図である。また、以下の表１に、レンズ列の配列ピッチＰ［μｍ］、０．４×Ｐ［μｍ］、高さ（ｈ［μｍ］）、及び傾き角（度）と、半値全幅［ｍｍ］とを示す。

比較例１では光がほぼ一様に広がっていて半値全幅を求めることができなかった。

以上の実施例及び比較例の結果より、０．４×Ｐ≦ｈの関係式を満たす高さｈのレンズ列の延在方向に、光入射端面の法線方向に対して光出射面と裏面でそれぞれ反対方向に９度以内の傾きをもたせることで、直進性の高い導光体を実現することができ、ローカルディミングの適用が容易となる。

１ 一次光源
３ 導光体
４ 光偏向素子
５ 光反射素子
６ 光拡散素子
７ 光拡散素子
３１ 光入射端面
３３ 光出射面
３３’ レンズ列
３４ 裏面
３４’ レンズ列

Claims (5)

1. 光入射端面と、該光入射端面に略直交し且つ互いに反対側に位置する光出射面及び裏面とを有する、エッジライト方式面光源装置用の導光体であって、
   前記光出射面及び裏面の両方の面に、レンズ列を並列形成したレンズ列形成面からなる指向性光出射機能部が付与されており、
   前記光出射面のレンズ列と前記裏面のレンズ列とは、前記光入射端面の法線方向に対して互いに反対側に９度以内の傾き角を持って延在しており、
   前記光出射面及び前記裏面のそれぞれにおいて、前記レンズ列は、延在方向と直交する断面が凸曲線の形状または凸曲線の両端に直線を組み合わせた全体として凸の形状を持ち、配列ピッチをＰとし高さをｈとしたときに、
   ０．４×Ｐ≦ｈ
   の関係式が満たされることを特徴とする導光体。
2. 光入射端面と、該光入射端面に略直交し且つ互いに反対側に位置する光出射面及び裏面とを有する、エッジライト方式面光源装置用の導光体であって、
   前記光出射面及び裏面の両方の面に、レンズ列を並列形成したレンズ列形成面からなる指向性光出射機能部が付与されており、
   前記光出射面のレンズ列と前記裏面のレンズ列とは、前記光入射端面の法線方向に対して互いに反対側に９度以内の傾き角を持って延在しており、
   前記光出射面及び前記裏面のそれぞれにおいて、前記レンズ列は、前記光入射端面と平行な断面が凸曲線の形状または凸曲線の両端に直線を組み合わせた全体として凸の形状を持ち、配列ピッチをＰとし高さをｈとしたときに、
   ０．４×Ｐ≦ｈ
   の関係式が満たされることを特徴とする導光体。
3. 前記凸曲線は円弧または楕円弧であることを特徴とする、請求項１または２に記載の導光体。
4. 前記導光体の材質はメタクリル樹脂であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導光体。
5. 一次光源と、該一次光源から発せられる光が入射する光入射端面および入射し導光された光を出射する光出射面を有する導光体とを有しており、前記一次光源は前記光入射端面に隣接して配置されているエッジライト方式面光源装置であって、
   前記導光体は請求項１乃至４のいずれか一項に記載の導光体からなり、
   前記一次光源はＬＥＤからなり、該ＬＥＤが１つのみ点灯されたとき、前記光入射端面の前記点灯されたＬＥＤと対向する位置から前記光入射端面に垂直の方向に１５０ｍｍ離れた場所での、前記光出射面の照度分布の半値全幅が５０ｍｍより小さいことを特徴とするエッジライト方式面光源装置。