JP3518554B2

JP3518554B2 - レンズシート及び該レンズシートを用いた面光源

Info

Publication number: JP3518554B2
Application number: JP08695493A
Authority: JP
Inventors: 俊和西尾; 道子竹内; 暢増渕
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 2004-04-12
Anticipated expiration: 2019-04-12
Also published as: JPH06324205A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズシートおよびそ
れを用いた面光源に関するものであり、液晶表示装置等
の表示装置のバックライト用、照明広告、交通標識等に
有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライト
用の面光源として、図１のような透光性平板を導光体
としたエッジライト方式のものが知られている。このよ
うな面光源では、透明な平行平板からなる導光体の側端
面の双方又は一方から光を入射させ、透光性平板内部の
全反射を利用し光を導光板の全域に遍く伝播させ、その
伝播した光の一部を導光体裏面の光散乱反射板で臨界角
未満の拡散反射光となし、導光板表面から拡散光を放出
する。（実開昭５５−１６２２０１）。図２のような
一方の面に突起を有し、もう一方の面を平滑面としたレ
ンズシートを、の面光源の導光板表面上に、突起面を
上にして重ね、レンズの光集束作用を利用して、その拡
散放射光を所望の角度範囲内に均一等方的に拡散させる
ことができる（実開平４−１０７２０１）。このレンズ
シートは、艶消透明拡散板（艶消透明シート）と組合せ
て使用する場合には、単に、艶消透明拡散板のみを用い
たもの（米国特許第４７２９０６７号）よりも、光源の
光エネルギーを所望の限られた角度範囲内に重点的に分
配し、かつ、その角度範囲内では均一等方性の高い拡散
光を得ることはできた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の技術では、導光体裏面に光散乱板を設けただけの
では、放出光は導光体表面の法線方向に対して６０度の
角度をピークに比較的鋭い分布をすることになり、最も
光を必要とする法線方向の輝度が不足し、受容の少ない
手嘗め横方向に光エネルギーが散逸してしまう。また、
従来の技術では導光体の光放出面上にレンズシートを
積層し、そのレンズシートとしてレンズ形状に三角柱プ
リズム型の単位レンズ部を多数平行に配置したレンチキ
ュラーレンズを用いた場合には、光放出面の法線方向を
中心として３０゜〜６０゜の角度内に放出される光エネ
ルギー比率が高くなるが、予想に反して、導光板側端部
から２〜４ｃｍ迄は高輝度であるが、それ以上遠ざかる
と輝度が漸次低下し、光源と反対側の端部では目立って
暗くなる。此の点を改良すべく、特開平１−２４５２
２０号のように、導光体裏面の光散乱層を網点等のパタ
ーン条とし、且つそのパターンの面積を光源に近づく程
小さく、光源から遠ざかる程大きくさせて導光板面内の
輝度分布を補正、均一化させる試み。特開平３−９３
０６号のように導光板の側端部の２箇所以上に光源を配
置して導光板面内の輝度分布を補正、均一化させる試
み。がなされたが、いずれも完全に輝度を均一化するこ
とは難しく、又では光放出面側から、光散乱層を網点
が目立ってしまう欠点があり、又では光源のスペー
ス、消費電力とも２倍以上となる欠点があった。

【０００４】本発明の目的は、前述の課題を解決し、液
晶表示装置のバックライト用等の用途のレンズシート及
びそのレンズシートを用いた面光源を提供する事であ
り、その際消費電力や発熱量を増大させることなく、所
望の角度範囲内のみに均一且つ高輝度発行をし、面内で
の場所による輝度のバラツキもない面発光を得ることで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、平滑平面（１０）を有する透光性平板から
なる導光体（１）と、該導光体（１）の側端面の双方ま
たは一方に隣接して設けられた光源ユニット（３）と、
該導光体（１）裏面に設けた光反射層（２）と、該導光
体（１）表面の光放出面（１０）上に積層したレンズシ
ート（４）とからなる面光源（１００）であって、該導
光体（１）の平滑表面（１０）が光源光の波長以下の表
面粗さであり、該レンズシート（４）は一方の面に凸部
または凹部からなるレンズ（４２）群を形成し、他方の
面には光源光の波長以上、１００μｍ以下の高さの空隙
形成用突起（４１）群を面内に分布形成してなり、且つ
該突起（４１）群は該導光体（１）表面と該レンズシー
ト（４）との間に光源光の波長以上の空隙（９）を形成
し、該空隙（９）部分の前記導光体（１）全表面積に対
する面積比率ＲをＲ≧８０％に形成してなることを特徴
とする液晶表示装置に用いるエッジライト型面光源とし
て構成する。

【０００６】本発明のレンズシート４は、例えば図６の
ように柱状体の単位レンズ４２をその長軸（稜線）方向
を平行にして隣接して配列させてなる柱状レンズ群（広
義のレンチキュラーレンズ）、又は図１４のように半球
面等周囲が独立した突起状の単位レンズ４２を多数２次
元方向に配列してなる蠅の眼レンズが使用される。比処
で単位レンズの断面形状としては図１２、図１４のよう
に円、楕円、カージオイド、ランキンの卵形、サイクロ
イド、又はインボリュート曲線等の連続で滑らかな曲
線、或いは図６の様に三角形、四角形、又は六角形等の
多角形の一部分又は全体を用いる。これら単位レンズ
は、図１２の様な凸レンズでも、図１３の様な凹レンズ
でも良い。これらの中でも、好ましいのは設計、製造の
容易さ、集光、光の拡散特性（半値角、サイドローブ光
（斜め方向に出来る輝度のピーク）の少なさ、半値角内
輝度の等方性、法線方向の輝度）等の点から円柱又は楕
円柱である。特に面光源の法線方向が長軸となった楕円
が輝度が高く好ましい。長軸／短軸＝１．５６〜１．２
７の範囲が特に良好である。

【０００７】これら、レンズシートは１枚構成で用いる
こともできるが、柱状レンズを用いて２方向（上下方
向、左右方向）の光拡散角を制御する為には図１５のよ
うに２枚のレンズシートを、その長軸が直交するように
積層しても良い。この場合レンズ面の向きは図１５のよ
うに２枚とも同じ向きにするのが、光の透過性が高く最
も良好であるが、勿論レンズシートのレンズが対抗して
向き合う（レンズ面は２枚のレンズシートの間に挟まれ
る）又該レンズシートは図６のように透光性基材を一体
成形して得ても良いし、又図１０のように透光性平板
（又はシート）４４の上に単位レンズ４２を形成したも
のでも良い。

【０００８】該レンズシート４は透光性基材から形成さ
れる。此処で透光性基材としては、ポリメタアクリル酸
メチル，ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル
又はメタアクリル酸エステルの単独若しくは供重合体，
ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレ
ート等のポリエステル，ポリカーボネート，ポリスチレ
ン、ポリメチルペンテン等熱可塑性樹脂、或いは赤外線
又は電子線で架橋した、多官能のウレタンアクリレー
ト、ポリエステルアクリレート等のアクリレート、不飽
和ポリエステル等透明な樹脂，透明な硝子等、透明なセ
ラミックス等が用いられる。

【０００９】この透光性基材は、レンズシートとして用
いる場合には、通常総厚みが２０〜１０００μｍ程度と
する。

【００１０】レンズ形状を形成する方法としては、例え
ば、公知の熱プレス法（特開昭５６−１５７３１０号公
報記載）、紫外線硬化性の熱可塑性樹脂フィルムにロー
ルエンボス版によってエンボス加工したのちに、紫外線
を照射してそのフィルムを硬化させる方法（特開昭６１
−１５６２７３号公報記載）、レンズ形状を刻設したロ
ール凹版上に紫外線又は電子線硬化性樹脂液を塗布し凹
部に充填後、樹脂液を介してロール凹版上に透明基材フ
ィルムを被覆したまま紫外線又は電子線を照射し硬化さ
せた樹脂と、それに接着した基材フィルムとをロール凹
版から離型し、ロール凹版のレンズ形状を硬化樹脂層に
賦型する方法（特開平３−２２３８８３号、米国特許第
４５７６８５０号等）等を用いる。

【００１１】透光性基材に要求される透光性は、各用途
の使用に支障のない程度に、拡散光を最低限透過するよ
うに選定する必要があり、無色透明が一番望ましいが、
用途によっては着色透明又は艶消半透明であってもよ
い。ここで、艶消透明とは、透過光を半立体角内のあら
ゆる方向にほぼ均一等方的に拡散透過させる性質をい
い、光等方拡散性と同義語に用いられる。つまり、艷消
透明とは、透明性基材の表面の法線方向とのなす角をθ
とした場合に、平行光束を裏面から入射させたとき（入
射角ｉ＝０゜）における透過光強度の角度分布Ｉ
^０（θ）がｃｏｓ分布〔Ｉ^０（θ）＝Ｉ^０ _ｍｐｃｏｓ
θ、−９０°≦θ≦９０°〕、θは法線Ｎとのなす角、
Ｉ^０ _ｍｐは法線方向の透過光強度又はそれに類似する分
布となることを云う。なお、Ｉ^ｉ（θ）の定義について
は後述する。

【００１２】レンズシート裏面に形成する高さが光源光
の波長以上、１００μｍ以下の突起群４１は、図６のよ
うに一体成形レンズシート４の裏面に熱プレスによるエ
ンボス加工、サンドブラスト加工等で直接形成すること
も出来るし、其の他図１０のようにレンズシート４の平
坦な裏面に突起を有する透光性材料層を形成することに
よっても出来る。具体的には、炭酸カルシウム、シリ
カ、アクリル樹脂等の透明な微粒子を透明バインダーに
分散させた塗料を塗工して、塗膜の表面に微粒子の凹凸
を現出させる方法、或いは前記の特開平３−２２３８８
３号、米国特許第４５７６８５０号等に開示されるロー
ル凹版上で紫外線又は電子線硬化性樹脂液を表面が艶消
し微小凹凸となる様に成形する方法等を用いる。

【００１３】該突起４１は、図５のように導光板１の平
滑表面１０とレンズシート４との間に光源光の波長以上
の間隙９（寸法ΔＸ）を少なくとも部分的に形成させる
事が目的である。後述するように間隙ΔＸが光源光の波
長未満だと、導光板１の平滑平面１０での光全反射が充
分に起きなくなり、又１００μｍ超過だと突起の凹凸形
状が目立ってきて不都合である。

【００１４】此の目的が達せられれば、該突起４１はい
かなる凹凸形状でも良いが、所望の拡散角内で均一な輝
度の角度分布と光源光内での均一な輝度分布とを得る点
から、最も好ましい態度は、図５、図６図９、図１０の
ようにレンズシート４の裏面にランダムな凹凸形状（例
えば砂目模様、梨地模様等）を全面に形成したものであ
る。此の様にすると、図５に示すようにレンズシート４
の裏面から入射した光Ｌ１、Ｌ２Ｓ等は該突起群４１が
光拡散層としても作用して光を等方的に拡散する為、別
途艶消透明シートを介在させることなく均一な角度分布
がえられ、又網点状のパターンが目立つこともなく良好
である。

【００１５】勿論この他、図４の如く艶消し透明性と表
面の波長以上、１００μｍ以下の突起群４１とを有する
光等方拡散性シート８を、レンズシート４と導光板の平
滑平面１０との間に介在させる事も出来る。但し、この
場合は光が拡散する界面が複数（平滑平面１０／突起群
４１、光等方拡散性シート８／レンズシート４の裏面、
もし艶消し剤が含有されていれば光等方拡散性シート８
内部）になるため、法線方向近傍の有効な光エネルギー
の損失は大きくなる。

【００１６】又、図１１の如く、突起群４１は、網点等
の互いに隔たった点状パターンが平面内に分布配列した
ものを用いる事もできる。但し、この様にするとパター
ン４１が目立つ為、艶消し剤をレンズシート４に分散さ
せる等の工夫が必要となる。

【００１７】本発明の面光源は図５の断面図、及び図７
の斜視図で示される構成となっている。導光板１、その
束端部の少なくとも１個所に隣接して設置された線状又
は点状光源３、導光板の裏面の光反射層２、導光板の光
反射層とは反対面に設置されたレンズシート４、とを最
低限の構成となすものである。通常これらに、光源光反
射鏡５、全体を収納し、光放出面を窓とした収納筺体
（図示せず）、電源（図示せず）等も付随する。

【００１８】導光板１の光反射層の反対面１０は平面で
あり、表面粗さ（ＪＩＳ−Ｂ−０６０１の十点平均粗さ
Ｒｚで計測される）は、光源光の波長以下に仕上げる。
通常光源は可視光線であり、その波長は０．４〜０．８
μｍであるから、表面粗さは０．４μｍ以下とする。こ
の程度の粗さに什上げる方法としては公知の手法、例え
ば鏡面板での熱プレス、鏡面性の形を用いた射出成形、
注型（キャステイング）成形、光学レンンズ等で行われ
ている精密研磨等を用いれば良い。

【００１９】導光板１の材料としては、前記のレンズシ
ートの材料と同様の透光性材料の中から選択する。通常
はアクリル又はポリカーボネートの樹脂が用いられる。
導光板の厚みは、通常１〜１０ｍｍ程度のものが用いら
れる。

【００２０】光源３としては、螢光燈等の線光源が全面
均一の輝度を得る上で好ましいが、白熱電球等の点光源
を用いる事も可能である。該光源３は図示した様に導光
板の側端部の外に隔離して設ける以外に、導光板１の側
端部を一部切り欠いて、一部又は全部を導光板の中に埋
設する事も可能である。高輝度と輝度の面内での均一性
向上の点から、光源３を導光板１のもう片方の側端部に
も設置する事もできる。光源光反射鏡５としては公知の
もの、例えば放物面柱、双曲線柱、楕円柱等の形状をし
た板の内面に金属蒸着をしたものが用いられる。

【００２１】導光板の平滑平面１０上には、前記のレン
ズシート４を積層する。その際図５のようにレンズシー
ト４のレンズ面を外側（平面１０の反対面）に、突起群
４１が内側（平面１０側）を向くようにして載せること
により、レンズシート４と導光板１の平滑面１０との間
に、光源光の波長λ以上の空隙９が少なくとも一部分は
できるようにする。空隙部分９の面積比率Ｒ即ち、Ｒ＝
（波長λ以上の空隙のある部分の面積／導光板全表面
積）×１００％は、要求される面内での輝度の均一性、
光エネルギーの利用効率、導光板の寸法等により決定さ
れるが、通常は、比率Ｒは８０％以上、より好ましくは
９０％以上必要である。

【００２２】この理由としては、実験の結果、図３の様
な、ともに表面粗さが光の波長以下の平滑な導光板表面
１０とレンズシートの表面４１とを密着させた場合、線
光源３からの入力光のうち大部分が、光源側の側端部か
ら距離ｙの所で全反射することなく放出され、ｙより遠
い所では急激に輝度が低下して暗くなることが判明し
た。そして、発光部の長さｙと導光板の光伝播方向の全
長Ｙに対する比率、（ｙ／Ｙ）×１００＝１０〜２０％
である事が判明した。よって、光源から導光板平面１０
に入射する光エネルギー量を全長さＹに均等に分配する
為にには、平面１０への入射光のうち１０〜２０％だは
透過させ、残り９０〜８０％を全反射させる必要があ
る。概ね、（全反射光量／透過光量）＝（波長λ以上の空隙のある
部分の面積／導光板全表面積）＝Ｒで近似されることから、Ｒは８０〜９０％以上必要とな
る事が判明した。

【００２３】レンズシート４と導光板１との間に光源光
の波長以上の空隙を形成する方法としては、レンズシー
ト４を、そのレンズ面４２と突起群４１の向きを図５と
は反転させて置くことも出来る（図示せず）。但しこの
場合は、一旦レンズ面４２で所望の角度内に集束された
光が、再び等方的に発散してしまう為、光の拡散角を最
適値である法線を中心とした３０度〜６０度内に制御す
ることが難しい。

【００２４】光反射層２は、光を拡散反射させる性能を
持つ層であって、以下のように構成することができる。
導光板層の片面に、高隠蔽性かつ白色度の高い顔
料、例えば、二酸化チタン，アルミニウム等の粉末を分
散させた白色層を塗装などによって形成する。サン
ドブライト加工、エンボス加工等によって艶消微細凹凸
を形成した導光板の凹凸模様面に、更に、アルミニウ
ム，クロム，銀等のような金属をメッキ又は蒸着等し
て、金属薄膜層を形成する。隠蔽性が低く単にマッ
ト面を塗布で形成した白色層に、金属薄膜層を形成す
る。網点状の白色層に形成し、光源から遠ざかるに
従って面積率を増やして、光源の光量が減衰するのを補
正するようにしてもよい。

【００２５】尚本発明の面光源１００を透過型ＬＣＤ等
の透過型表示装置のバックライト（背面光源）として使
用する場合の構成は図８の通りである。即ち本発明の面
光源１００のレンズシートのレンズ面（単位レンズ４２
のある側）の上に透過型表示装置６を積層すれば良い。

【００２６】面光源の光の分布状態を評価するには、拡
散角が有効である。拡散角としては例えば半値角θ_Ｈが
用いられる。これは、透過光輝度（又は強度）が光放出
面の法線からの角度θの減少関数Ｉ（θ）とした時に、
Ｉ（θ_Ｈ）＝Ｉ（０）／２となる角θ_Ｈとして定義され
る。

【００２７】

【作用】エッジライト方式面光源の作用機構は図１のよ
うに、光源３から導光板１に入射し導光板の平滑平面１
０に直接入射する光線のうち、光源近傍に入射するＬ１
は入射角（面１０の法線とのなす角）が小さく臨界角未
満になる為、入射光量の何割かが透過光Ｌ１Ｔとなって
放出する。これによって、光源近傍の放出光が形成され
る。一方、光源３から比較的離れた所に直接入射する光
線Ｌ２は入射角が大きく、臨界角以上となる為、外部に
は放出されず全反射光Ｌ２Ｒとなって更に遠方へ送ら
れ、導光板裏面の光拡散反射層２で拡散（乱）反射光Ｌ
２Ｓとなって四方八方に進む、これらの何割かは臨界角
未満で面１０へ入射し、その更に何割かが放出光とな
る。これによって光源から離れた所での放出光が形成さ
れる。

【００２８】此処で、導光板１の平滑平面１０の上に、
非レンズ面が平滑平面となったレンズシート４の平滑面
が面１０に接する向きで積層した状態が第３図である。
通常使用される透光性材料の屈折率は、いずれも大体
１．５前後であり、相互の差は大きくない。よって、程
度の差はあれ、図３のようにレンズシート４と導光板１
とは光学的に殆ど一体の物となる。そうすると、レンズ
シート４の単位レンズ４２の表面は平滑平面１０に対し
傾斜を持つので、光源近傍で導光板に入射する光線の大
部分、例えばＬ１、Ｌ２、Ｌ３は臨界角未満で入射する
為、何割かがその儘放出され、反射した光も大部分が光
源方向に戻され、遠方に伝播されない。もちろん、光源
から直接遠方のレンズ面に入射し、そこから放出光とな
る光線、例えば図３のＬ４も存在するが、その量は図１
の場合より少ない。故に前述ように、面光線からの放出
光は、光源側近傍導光板の全面積の１０〜２０％の所に
大部分集中してしまう事になる。

【００２９】一方本発明では、図５のように、レンズシ
ート４の非レンズ面側に突起群４１を形成し、それによ
り導光板の平滑平面１０とレンズシート４との間に、少
なくとも部分的に、空隙９を形成する。此の空隙部９で
は、通常１．５程度の導光板１と屈折率１．０程度の空
気層（乃至は真空層）とが平面１０を界面として隣接す
る為、図１の場合と同様の光全反射が起こる。そのため
光源近傍の領域では平面１０に臨界角未満で入射し透過
していく光線Ｌ１Ｔによって放出光がえられ、又光源か
ら離れた領域では該空隙部９の界面で全反射した後、裏
面の光拡散反射層２で拡散反射した光線のうち臨界角未
満の成分Ｌ２Ｔによって放出光が得られる。

【００３０】勿論、Ｌ２Ｔの中でも、一部、突起群４１
と平面１０とが接触している領域に入射した光は、全反
射せず、そのまま透過し放出光となる。空隙部の面積比
Ｒが８０〜９０％以上の場合、全面ほぼ均一な輝度分布
となることは、前述の通りである。

【００３１】又ここで、突起の高さ（即ち空隙部の間
隔）を、光源光の一波長以上にしたことにより、面１０
での全反射が確実なものとなる。その理由としては、図
１６のように、導光板内部から導光板の平滑平面１０入
射した光線Ｌ１が全反射して反射光Ｌ１Ｒになる場合、
厳密に言うと光の電磁場は全く空気（又は真空）９の中
に存在しない訳ではなく、一部トンネル効果により界面
１０を透過した電磁場Ｌ１Ｖが存在している。但し、此
の電磁場Ｌ１Ｖは指数関数的に減衰し、光の波長程度の
オーダーで振幅は０となる。よって、空隙９が光の波長
に比べて充分大きな距離続けば、光線Ｌ１は事実上全
く、空隙部９の中には入らない。

【００３２】ところが、図１７のように導光板１とほぼ
同屈折率のレンズシート４が、導光板の面１０に対し
て、光の波長λ未満の距離ΔＸ迄近づくと（ΔＸ＜
λ）、完全に減衰せずにレンズシート４に入った電磁場
Ｌ１Ｖは再び進行波Ｌ１Ｔとなる、即ち透過光Ｌ１Ｔが
生じてしまう。

【００３３】本発明に於いては、レンズシート４の裏面
に突起４が形成してある為、図１８のように導光板１と
レンズシート４との間には空隙部９を有する領域と空隙
部が無く光学的に両者が一体化している（或いは空隙が
有っても光の波長未満）領域とができる。これらのう
ち、空隙部では入射光の全反射が起こり、空隙のない部
分では入射光は透過する。空隙部面積の導光板面積に対
する比で、面１０で全反射する光量の比が決まることは
前述の通りである。

【００３４】

【発明の効果】本発明のレンズシートは裏面（レンズ面
の反対面）の突起群の為、エッジライト型面光源の導光
板の平滑平面上に置いた場合に、レンズシートと導光板
との間に確実に、光源光の波長以上の空隙を形成出来
る。その為レンズシートを置いても、導光板表面での光
全反射による導光板内全体への光源光の均一な分配を妨
げることがない。

【００３５】又本発明のエッジライト型面光源は、本発
明のレンズシートを使用している為レンズによって所望
の角度範囲内に均一な輝度を得ることができ、しかも輝
度が光源近傍にのみ集中することがなく、全面均一な輝
度分布を得ることができる。

【００３６】

【実施例１】（レンズの形成工程）図１９の様な装置を用い、以下の工程により製造した。
厚さ１００μｍの無色透明な２軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートの基材フィルムの巻取りロール１１を用意
した。金属円筒表面に楕円柱レンチキュラーレンズ形
状の逆型（同一形状で凹凸が逆）１５を該設したロール
状凹板１４を用意し、これを中心軸の回りに回転させつ
つ、Ｔダイ型ノズル２１から紫外線硬化型樹脂液１６を
版面に供給し、レンズの逆型の凹凸表面を充填被覆し
た。次いで前記基材フィルム１２を巻取りロール１１
からロール状凹版１４の回転周速度と同期する速度で巻
出して、押圧ロール１３で基材フィルムを該ロール凹版
上に、該樹脂液を間に介して積層密着させ、その儘の状
態で水銀燈２３、２３からの紫外線を基材フィルム側か
ら照射し、該逆型内で樹脂液を架橋硬化させると同時に
基材フィルムと接着した。次いで剥離ロール１８を用
いて走行する基材フィルムを、それに接着したレンズ形
状１９の成形された硬化樹脂と共に剥離し、楕円柱レン
チキュラーレンズシート２０を得た。該レンズシートは
そのまま巻き取った。ちなみに；（レンズ形状）；図２０の通り、単位レンズ形状；楕円柱（長軸をレンズシートの法線方
向に向ける。）長軸長２ｂ＝２０４μｍ短軸長２ａ＝１５０μｍ長軸長／短軸長＝２ｂ／２ａ＝１．３６レンズ単位の繰り返し周期ｐ＝１３０μｍ紫外線硬化性樹脂液；多官能ポリエステルアクリレートオリゴマー光反応開始剤を主成分とする。

【００３７】（裏面の突起群の成形工程）金属円筒表面に梨地状の微小突起群の逆型を該設した
ロール状凹版を用意した次いでレンズ成形工程で製造
したレンズシートを巻取りロールから巻戻し、レンズ成
形工程と同様の装置、樹脂液、を用いて、該レンズシー
トの裏面に紫外線硬化型樹脂硬化物よりなる梨地状の微
小突起群を成形した。斯くして、図２０のような本発
明のレンズシートを得た。ちなみに、（微小突起群）総塗布厚＝２．０μｍ表面粗さ（ＪＩＳ−Ｂ−０６０１の十点平均粗さ）Ｒｚ
＝０．８μｍ

【００３８】

【実施例２】実施例１で製造した楕円柱レンズシートを
用い、図７のような構成のエッジライト型面光源を得
た。（導光板）；材料；ポリメチルメタアクリレート重合体樹脂形状；直方体。厚み４ｍｍ表面；中心線平均粗さが全面に於いてＲｚ＝０．１μｍ
未満の平滑性に仕上げた。裏面；導光板の裏面に艶消し透明インキを円形の網点状
に印刷し、その裏面にアルミニウムをポリエチレンテレ
フタレートフィルムに真空蒸着した鏡面反射性フィルム
をおいた。網点はシリカの微粉末をアクリル系樹脂のバ
インダーに分散させたものを用いシルクスクリーン印刷
で形成した。網点の配列は、繰り返し周期５ｍｍで縦・
横方向に配列させた。網点の直径は光源に近い所では
０．１ｍｍとし、光源からの距離に比例して大きくし、
光源と反対側の端部で２ｍｍとした。（光源）線光源して、白色螢光燈を導光板の一端に配置した。導
光板と反対側には金属性の反射鏡を置いた。以上の構成
の面光源の性能は以下の通り。半値角＝３６度法線方向輝度（導光板中央部）＝２０２８ｃｄ／ｍ^２法線方向輝度の光放出面内の分布；＋−５％以内。目視
でもほぼ均一

【００３９】

【比較例】実施例２に於いて、レンズシートとして裏面
の突起群を形成しない物を使用した。裏面は、基材フィ
ルム表面自体であり、表面の十点平均粗さＲｚは０．１
μｍ未満の平骨平面とした。その他は実施例２と同じと
した。以上の構成の面光源の性能は、光放出面の法線方
向輝度が光源側端部近傍は高輝度であるが、光源からの
距離とともに急激に低下し、光源から２ｃｍの所では目
視で暗く感じる程に輝度が低下してしまった。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術のエッジライト型面光源の断面図。レ
ンズシートなしの場合。

【図２】従来技術のエッジライト型面光源の斜視図。裏
面が平滑平面のレンズシートを使用した場合。

【図３】

【図２】の断面図。

【図４】本発明のエッジライト型面光源の実施例の断面
図。突起群を別の総として形成した場合。

【図５】本発明のエッジライト型面光源の別の実施例の
断面図。突起群を直接レンズシートの裏面に形成した場
合。

【図６】本発明のレンズシートの実施例の斜視図。三角
プリズム型レンチキュラーレンズで裏面に直接突起群を
形成した場合。レンズシートは単層。

【図７】本発明のエッジライト型面光源の実施例の斜視
図。

【図８】本発明のエッジライト型面光源を液晶表示装置
の背面光源として使用した場合の斜視図。

【図９】本発明のレンズシートの別の実施例の斜視図。
三角プリズム型レンチキュラーレンズで裏面の突起群を
を別の層として形成した場合。

【図１０】本発明のレンズシートの別の実施例の斜視
図。レンズシートが透明基材シートの上に形成された場
合。

【図１１】本発明のレンズシートの別の実施例の断面
図。突起群が部分的に形成された場合。

【図１２】本発明のレンズシートの別の実施例の斜視
図。（凸レンズ型）円柱型レンチキュラーレンズの場
合。

【図１３】本発明のレンズシートの別の実施例の斜視
図。凹レンズ型円柱型レンチキュラーレンズの場合。

【図１４】本発明のレンズシートの別の実施例の斜視
図。蠅の眼レンズの場合。

【図１５】本発明のレンズシートの別の実施例の斜視
図。円柱型レンチキュラーレンズ２枚を、両者の軸が直
行する様に積層した場合。

【図１６】導光板内部から外部に向かって進行する光線
の挙動を示す断面図。

【図１７】導光板からトンネル効果で滲み出した光線か
レンズシート内で再び進行波となることを示す断面図。

【図１８】本発明のレンズシートに於いて、導光板から
外部へ向かって進行する光線が一部全反射され、一部透
過することを示す断面図。

【図１９】本発明の製造方法の一例を示す断面図。

【実施例１】に対応する。

【図２０】本発明のレンズシートの一例を示す断面図。

【実施例１】に対応する。楕円柱型レンチキュラーレン
ズ。

【符号の説明】

１導光板２光反射層３光源（ユニット）４レンズシート５反射鏡６液晶表示装置等の透過型表示装置７レンズシート裏面の平滑平面８光等方拡散性シート９空隙１０導光板表面の平滑平面。１１巻取りロール１２基材フィルム１３押圧ロール１４ロール状凹版１５レンズ形状の逆型１６紫外線硬化型樹脂液１７レンズ逆型内の未硬化樹脂液１８剥離ロール１９レンズ形状（レンズ単位）２０レンズシート２１Ｔダイ型ノズル２２液溜まり２３水銀燈４１レンズシートの突起（群）４２レンズ単位４３突起群を有する透明層４４透明基材層１００面光源２００表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者増渕暢東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (56)参考文献特開平４−91905（ＪＰ，Ａ) 特開平５−341132（ＪＰ，Ａ) 実開平３−69184（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/00 - 5/136 G02B 6/00 G02F 1/1335 - 1/13363 G09F 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】平滑平面（１０）を有する透光性平板か
らなる導光体（１）と、該導光体（１）の側端面の双方
または一方に隣接して設けられた光源ユニット（３）
と、該導光体（１）裏面に設けた光反射層（２）と、該
導光体（１）表面の光放出面（１０）上に積層したレン
ズシート（４）とからなる面光源（１００）であって、
該導光体（１）の平滑表面（１０）が光源光の波長以下
の表面粗さであり、該レンズシート（４）は一方の面に
凸部または凹部からなるレンズ（４２）群を形成し、他
方の面には光源光の波長以上、１００μｍ以下の高さの
空隙形成用突起（４１）群を面内に分布形成してなり、
且つ該突起（４１）群は該導光体（１）表面と該レンズ
シート（４）との間に光源光の波長以上の空隙（９）を
形成し、該空隙（９）部分の前記導光体（１）全表面積
に対する面積比率ＲをＲ≧８０％に形成してなることを
特徴とする液晶表示装置に用いるエッジライト型面光
源。
【請求項２】一方の面に凸部または凹部からなるレン
ズ（４２）群を形成し、他方の面に高さが光源光の波長
以上、１００μｍ以下である空隙形成用突起（４１）群
を形成してなる請求項１記載のエッジライト型面光源に
用いるレンズシート。