JP5301257B2 - 面光源素子およびこれを用いた画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、面光源素子及びこれを備える液晶表示装置などの画像表示装置、更に該画像表示装置を表示モジュールとして備えるパーソナルコンピュータ、コンピュータ用モニタ、ビデオカメラ、テレビ受信機、カーナビゲーションシステムなどの画像表示装置に関する。

例えば、液晶表示装置に代表される透過型の画像表示装置は、面状に光を発する面光源素子（バックライト）とドット状に画素が配置された透過型表示素子とで構成され、該透過型表示素子の各画素で透過率を変化させ、面光源素子からの透過光量を制御することによって文字や映像を表示する。これらに用いられる面光源素子では、エッジライト方式と直下方式がある。エッジライト方式は、導光板の端面に配置した光源からの光を、導光板によって端面と直交する主面から正面方向に取り出す方式であり、直下方式は、複数の光源を装置の背面に並べ、拡散板に光を入射し、拡散板で光を均一化して入射面と対向する出射面に光を取り出す方式である。

携帯電話やモバイルパソコンに用いられる画像表示装置では、装置の薄さが要求される為、光源を装置の側端に備えることで薄型に対して有利なエッジライト方式が主流である。一方で、テレビやパソコンのモニタでは、画面が大型な為、エッジライト方式だと画面面積に対する周辺部の長さの割合が減少し、十分な輝度を得ることが出来ない。また、導光板が厚くなり、重量が増加する。従って、大型の面光源素子では直下方式が主流となっている。

エッジライト方式では、通常、正面輝度や出射光の視野角特性を改善する目的で、出射面側にプリズムシートや拡散シートを設けるが、更なる薄型化を実現する手段としては、これらのシートの機能を合わせ持った出射制御板が有効である。これら出射光制御板は入射面上に凸部を有しており、導光板と出射光制御板を平行に配置すると共に、固定層を介して光学的に導光板を密着させることによって、出射光制御板の出射面から出射する光を制御することが可能である（特許文献１、特許文献２参照）。

近年、これらの面光源素子に関する正面方向の輝度向上の要求は益々高まっており、また省エネルギーの観点から光を効率的に利用する必要がある。

出射光制御板の凸部の断面形状により、導光板から取り出される光の量や正面方向に偏向される割合は大きく異なってくる。しかしながら、従来、光を正面方向に偏向させる割合を増加させると、凸部の導光板と光学的に密着している面積が小さくなり、光の利用効率は低下し、一方で、凸部の導光板と光学的に密着している面積を増加させ、光の利用効率を上げると、光を効率的に正面方向に偏向させることが不可能であった。

特開平８−２２１０１３号公報 特開２００１−３３８５０７号公報

そこで本発明は、光源から導光板に入射した光を効率良く凸部に入射させ、より多くの割合を正面方向に偏向させることによって、正面方向の輝度の高い、光の利用効率の高い面光源素子及び画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、
光源と、
前記光源からの光を受光する少なくとも１つの端面である入射面と、
該入射面と略垂直を成す主面の１つである出射面とを有する導光板と、
前記導光板の出射面からの光を入射面上の凸部で受光して出射面から略正面方向へ出射する出射光制御板とを備える面光源素子であって、
前記凸部が前記導光板と光学的に密着してなり、
任意の凸部が正面方向を軸として回転対称であって、
幅をＰ、高さをＨ、前記導光板と光学的に密着している領域の幅をＷとして、
Ｈ／Ｐ≧１．０ （１）
Ｗ／Ｐ≧０．２ （２）
であることを特徴とする面光源素子である。

そして、上記の面光源素子において、
前記任意の凸部の、光学的に密着していない部分が、

とした場合に、

で与えられたｘ１、ｘ２に対して、

４５°≦｜α（ｘ１）｜≦６５° （７）
７０°≦｜α（ｘ２）｜≦８５° （８）
である。

また、の面光源素子であって、前記任意の凸部の、光学的に密着していない部分の回転軸を含む面での断面積の輪郭線が、楕円又は放物線又は多項式の一部からなる曲線からなっていてもよい。

また本発明は、上記の面光源素子の出射面側に透過型表示素子を配置することを特徴とする画像表示装置である。

本発明によれば、導光板の出射面と出射光制御板の入射面を光学的に密着した面光源素子において、出射光制御板の凸部の形状を制御することによって、光の利用効率が高く、正面方向に光を偏向させる割合が大きい為に、正面方向の輝度の高い面光源素子を得ることが可能である。また、本発明の面光源素子上に透過型表示素子を設けることで、正面輝度が高く、明るい画像表示装置を得ることができる。

本発明の面光源素子では、出射光制御板の凸部を回転対称とすることによって、どの光源からの光も同じように正面方向に偏向させることが可能であり、面光源素子で均一な輝度の角度分布を得られることから、外観品位を向上させることが可能である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながた詳しく説明する。
図６に、本発明の実施形態に係る面光源素子の概略断面図をしめす。この面光源素子は、左右の端面１側に光源２が設けられた導光板３と、導光板３から出射された光の出射角度の分布を制御する出射光制御板４からなっている。出射光制御板４は導光板３上に配置され、入射面５に入射した光が出射面から出射される。出射光制御板４の入射面５には、導光板３の出射面６からの光を出射光制御板４を介して正面方向に向かわせる為に多数の凸部７が形成されている。この凸部７の頂部は導光板３の出射面６に光学的に密着している。光源２の周囲には、導光板の入射面１側と反対方向に進む光を反射し、導光板３の入射面１側に進行させるリフレクタが設けられていても良い。

光源２から導光板３の入射面１へ入射した光は、導光板３内を、全反射を繰り返して伝搬していく。この伝搬する光が、出射光制御板４の凸部７の頂部との界面から出射光制御板４に取り込まれる。これにより、導光板３内及び固定層９内を伝搬する光は界面から順次、出射光制御板４に取り出され、取り出された光は出射光制御板４の凸部７内で全反射されて出射される。

本発明の出射光制御板の凸部の回転中心軸を含む断面図を図２に示す。出射光制御板４の凸部７の幅をＰ、高さをＨ、導光板３と光学的に密着している領域の幅をＷとして、凸部７のそれぞれの関係を記載している。このうち、凸部７と導光板３とが密着している領域の幅Ｗと、凸部７の幅Ｐの比Ｗ／Ｐが大きいと、導光板３からより多くの光を取り出すことが可能であり、光の利用効率を高めることができる。

導光板３から凸部７に入射した光が、導光板３と密着していない凸部７の領域によって全反射され、正面方向に偏向される原理を図３に示す。凸部７の高さＨと、凸部７の幅Ｐの比Ｈ／Ｐが小さい場合の光の進み方を図４に示す。この場合、凸部７によって斜め方向に偏向された光１０がそのまま出射するために、正面方向へ偏向される割合は小さい。Ｈ／Ｐを大きくした場合、図５に示すように、斜め方向に偏向された光が再び凸部７内で全反射され、正面方向に偏向される為に、より正面の輝度を高めることが可能である。従って、
Ｈ／Ｐ≧１．０ （１）
Ｗ／Ｐ≧０．２ （２）
である場合に、光利用効率を高め、かつ、光が正面に偏向される割合の多い、正面方向の輝度が高い面光源素子を得ることができる。

Ｗ／Ｐを極端に小さくし、Ｈ／Ｐを大きくすることで、正面方向にのみ光を偏向させ、正面方向の輝度のみを高めることは可能である。しかし、正面以外に全く光が偏向されない為、視野角が狭く面光源素子、照明装置、画像表示装置として不適である。また、光の利用効率が極端に低下する。

より好ましい本発明の態様は、出射光制御板４に設けられた凸部７の、導光板３と光学的に密着していない部分８について、その角度が所定の範囲内にあることを特徴とする。凸部７の、光学的に密着していない部分８について、主として導光板３から取り出され最初に全反射によって光を偏向させる領域と、前記領域によって斜め方向に偏向された光を再び凸部内で全反射によって正面方向に偏向させる領域に分離し、それぞれの角度を所定の範囲にすることによって、より効率的に光を正面方向に偏向させることが可能である。

この態様の面光源素子における、導光板３から凸部７に入射した光を図１に示す。凸部７に入射した光が、主に最初に到達する領域を領域Ｉ、領域Ｉによって斜め方向に偏向された光が、再び凸部内の斜面に到達する領域を領域IIとする。

領域Ｉと領域IIは、導光板３内を、導光板３の主面と最大の角度で伝搬する光が、凸部７に入射し、凸部７の斜面で偏向される位置の凸部７の回転中心軸からの最大位置を基準にして決定することができる。前記最大位置は、導光板３の屈折率ｎ_１と、凸部７の屈折率ｎ_２と、凸部の導光板と密着している部分の幅Ｗに依存する。領域Ｉと領域IIの分割の基準位置Ａは、以下の式で表すことができる。

前記基準位置Ａを用いて、領域Ｉの回転軸からの距離ｘ１、領域IIの回転軸からの距離ｘ_２を、以下のように決定することができる。

領域Ｉにおいては、導光板３内を伝搬する、導光板主面となす角度の小さい光を全反射して正面方向に偏向させる斜面の角度が必要であり、一方で領域IIにおいては、一度凸部７の斜面で全反射した後の、導光板主面となす角度が比較的大きい光を正面方向付近に偏向させる必要がある。領域Ｉ、領域IIの斜面の角度αが以下の範囲にあるとき、最も光を効率よく正面方向に偏向させることが可能である。
４５°≦｜α（ｘ_１）｜≦６５° （７）
７０°≦｜α（ｘ_２）｜≦８５° （８）

さらに好ましい本発明の態様は、前記凸部７の、光学的に密着していない部分８の、回転軸を含む面での断面積の輪郭線が、楕円又は放物線又は多項式の一部からなる曲線からなることを特徴とする面光源素子である。本面光源素子では、正面方向へ出射光の強度分布や、出射光の角度分布を滑らかにすることが可能である。また、より賦形し易い為に出射光制御板４の作製時にも有利となり望ましい。さらに、凸部７の導光板３と光学的に密着していない部分８が破損し難い点も望ましい。凸部７の導光板３と密着していない部分８の破損は、光の出射方向の変化や、不必要な散乱が生じることがあるため、望ましくない。

本発明の面光源素子に用いる導光板３としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、シクロオレフィンポリマー等の透明性に優れた樹脂、又はガラスを所定の形状に加工したものを用いることができる。中でもＰＭＭＡを用いるのが軽量性、透明性の点で好ましく、またＰＣを用いるのが、耐久性の点で好ましい。導光板の加工方法としては、押し出し板若しくはキャスト板から切り出す方法、又は加熱プレス、射出成形等の溶融成形法等が好適に用いられるが、これに限定されるものではない。

また、導光板３と出射光制御板４とを光学的に密着させるには、導光板３と出射光制御板４の間に固定層９を設けても良い。固定層９の材料としては、接着剤、粘着材、粘接着材、光硬化性樹脂などが挙げられるが、取り扱い性や生産性の面から光硬化性の粘接着材が好適に用いられる。粘着材には、例えばゴム系やアクリル系、ビニルアルキルエーテル系やシリコーン系、ポリスチレン系やポリウレタン系、ポリエーテル系やポリアミド系、スチレン系等の適宜なポリマーをベースポリマーとするものが挙げられる。中でも、アクリル酸ないしメタクリル酸のアルキルエステルを主体とするポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着材が透明性や耐候性、耐熱性の点で優れるため、好適に用いられる。また、接着剤はそれに例えば、シリカやアルミナ、チタニアやジルコニア、酸化錫や酸化インジウム、酸化カドミウムや酸化ノンモン等の導電性のある無機系粒子や、架橋または未架橋ポリマー等の有機系粒子等の適宜な透明粒子を１種または２種以上含有させて光拡散型のものとすることもできる。

固定層９を設ける場合は、凸部７の先端が埋まる場合がある。この場合には、図７に示すように、固定層９の表面を導光板３の出射面６とし、固定層９に埋まった幅をＷとすれば良い。また固定層の屈折率ｎ_３とした場合には、
ｎ_１≦ｎ_３≦ｎ_２ （９）
であることが好ましい。屈折率が（９）式を満たすことによって、導光板内を伝搬する光を効率よく凸部７に取り込むことが可能であり、より光の利用効率を高めることが可能である。

さらに、導光板３の表面改質や、出射光制御板４の凸部７を形成する材料に自己粘着性を持たせることで、導光板３と出射光制御板４とを固定層９を介さずに光学的に密着させても良い。この場合、凸部先端に幅Ｗの平坦部を設けることが好適である。この平坦部が密着することによって、光学的に密着部の幅を高い精度で得ることが可能である。

また、出射光制御板４の表面形状は、スタンパまたは雌金型などを用いて、熱プレス法、紫外線硬化による２Ｐ（Photo Polymerization）法、熱硬化によるキャスト法、射出成形等によって透明な基材上に形成することが出来る。透明な基材としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー等の樹脂又はガラスが用いられる。本発明においては、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂を用いた透明な基材上に光硬化性樹脂で形状を転写することが好適に用いられる。

基材に転写する際に用いる光硬化性樹脂は、作製した出射光制御板４の光学性能を決定するものであり、所望の性能に応じて適宜選択することが好ましい。光硬化性樹脂の成分としては、ラジカル重合が可能なモノマー或いはオリゴマーを単独、又は２種以上組み合わせて用いるが、通常２種以上を用いるのが好ましく、出射光制御板４に要求される機械的強度、耐衝撃性、耐熱性、表面硬度等を付与することが出来る。成分の具体例としては、脂肪族、脂環族、芳香族系のモノマー、又はポリアルコールとアクリル酸、又はメタクリル酸との縮合反応得られるエステル型（メタ）アクリレートや、分子内に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物とヒドロキシル基又はチオール基を含有する（メタ）アクリレートとのウレタン化反応で得られるウレタンポリ（メタ）アクリレートや分子内に少なくとも２個のエポキシ基を有する化合物と、アクリル酸又はメタクリル酸とのグリシジル基開環反応で得られるエポキシポリ（メタ）アクリレートや、飽和又は不飽和多価カルボン酸、多価アルコール及び（メタ）アクリル酸との縮合反応で得られるポリエステル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリロイル官能性モノマー若しくはオリゴマーや、スチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジビニルベンゼン等のビニル化合物や、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ジアリルフタレート、ジアリルビフェニレート等の（メタ）アリル化合物が挙げられる。これら単量体は、１種を単独で用いても良いし、２種以上を混合しても良い。

出射光制御板４の作製に用いるスタンパは、例えばガラス基板上にネガ型或いはポジ型の感光性樹脂をコーティングし、この感光性樹脂を、フォトマスクを介して露光するか、またはレーザー描画装置により露光し、現像後、電鋳を行うことにより作製することができ、又切削によって作製することもできる。

出射光制御板４の好適な厚さは、０．０５ｍｍ〜３ｍｍで、特に、０．１ｍｍから０．５ｍｍのフィルム状であることで装置の薄型化、軽量化、密着性低下につながる応力の低減等の効果が得られ好ましい。０．０５ｍｍを下回ると導光板との固定時の皺や物理的強度の低下から好ましくない。一方、３ｍｍを超えると装置が重量化するため好ましくない。

出射光制御板４の光出射面には、表面凹凸を直接転写しても良いし、光透過性微粒子を混合させた拡散材液を塗工することによって拡散層を設けても良い。拡散層により視野角特性が滑らかになり、良好な品位を得ることができる。

凸部７において、単位凸部の大きさであるＰは、１０μｍ以上、３００μｍ以下であることが望ましい。さらに望ましくは、１５μｍ以上、２００μｍ以下である。１０μｍより小さいと回折現象により着色が発生し、画面の品位を低下させる。また３００μｍより大きいと凸部自身が視認されるため、画面の品位を低下させる。

また、本発明に用いる光源２としては、冷陰極管、熱陰極管等の線状光源、ＬＥＤ等の点状光源が挙げられる。線状光源の場合には、導光板の片方の端面又は対向する両端面に１本又は複数本配置しても良い。線状光源の本数が多くなると、導光板への入射光量が増加し、高輝度化を図ることができる。また点状光源の場合には、１個又は複数個用いても良い。この場合、点状光源を配置する導光板側面の中心に対して点状光源を対称に配置することが好ましい。この配置により面内の分布を対称にすることが出来、外観品位を向上させることが可能である。点状光源を複数個用いる場合、点状光源の間隔は均等になるように配置することが望ましい。これにより点状光源の近傍と点状光源間の均一性を高めることができる。

さらに本発明は、本発明の面光源素子の出射面側に透過型表示素子を設けたことを特徴とする画像表示装置である。該面光源素子は光の利用効率が高く、正面方向の輝度が高いため、この出射面側に透過型表示素子を設けることにより、好ましい画像表示装置として利用できる。ここで、画像表示装置とは、面光源素子と透過型表示素子を組み合わせた表示モジュール、更には、この表示モジュールを用いたテレビ、パソコンモニターなどの少なくとも画像表示機能を有する機器のことを言う。

以下、実施例によって、より具体的に本発明の効果を説明する。

各実施例、並びに比較例では図６に示すような構成の面光源素子の正面輝度を測定し、効果を確認した。何れの場合も、導光板３として、寸法が３０ｍｍ×４０ｍｍで厚み１ｍｍの平板状ＰＭＭＡを用い、出射面及びその対向する面は平坦面とした。出射光制御板４としては、基材として厚み０．１ｍｍのＰＭＭＡフィルムを用い、スタンパに光硬化性樹脂を塗布したものを紫外線硬化することで基材に転写して作製した。導光板の屈折率は１．４９であり、硬化後の光硬化性樹脂の屈折率は１．５３であった。該出射光制御板を導光板の出射面に貼り合わせた。導光板端面側面に光源として白色ＬＥＤ３個を配置し、面光源素子を得た。ＬＥＤの発光中心間距離は１０ｍｍとし、中央の１個は導光板側面の中央に配置した。

面光源素子の中央部を発光面に対して垂直に５００ｍｍの距離から輝度計（株式会社トプコン製ＢＭ−７）を用いて測定した。

＜実施例１＞
実施例１として、図８に示す（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標をもつ楕円の断面形状を有する凸部の面光源素子で測定を行った。なお、ｘｉ、ｙｉの単位はｍｍであり、凸部の回転対称軸をｘ方向の原点、凸部と導光板が光学的に密着している高さをｙ方向の原点である。凸部の幅に対する高さの比、Ｈ／Ｐおよび、凸部の幅に対する光学的に導光板と密着している部分の幅の比Ｗ／Ｐは、それぞれ１．０８、０．２６である。

＜実施例２＞
実施例２として、図９に示す（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標をもつ４次の多項式の断面形状を有する凸部の面光源素子で測定を行った。なお、ｘｉ、ｙｉの単位はｍｍであり、凸部の回転対称軸をｘ方向の原点、凸部と導光板が光学的に密着している高さをｙ方向の原点である。凸部の幅に対する高さの比、Ｈ／Ｐおよび、凸部の幅に対する光学的に導光板と密着している部分の幅の比Ｗ／Ｐは、それぞれ１．５２、０．２２である。

＜実施例３＞
実施例３として、図１０に示す（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標をもつ８次の多項式の断面形状を有する凸部の面光源素子で測定を行った。なお、ｘｉ、ｙｉの単位はｍｍであり、凸部の回転対称軸をｘ方向の原点、凸部と導光板が光学的に密着している高さをｙ方向の原点である。凸部の幅に対する高さの比、Ｈ／Ｐおよび、凸部の幅に対する光学的に導光板と密着している部分の幅の比Ｗ／Ｐは、それぞれ１．５２、０．２２である。

＜実施例４＞
実施例４として、図１１に示す（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標をもつ８次の多項式の断面形状を有する凸部の面光源素子で測定を行った。なお、ｘｉ、ｙｉの単位はｍｍであり、凸部の回転対称軸をｘ方向の原点、凸部と導光板が光学的に密着している高さをｙ方向の原点である。凸部の幅に対する高さの比、Ｈ／Ｐおよび、凸部の幅に対する光学的に導光板と密着している部分の幅の比Ｗ／Ｐは、夫々１．１４、０．２６である。

＜比較例１＞
比較例１として、図１２に示す（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標をもつ放物線の断面形状を有する凸部の面光源素子で測定を行った。なお、ｘｉ、ｙｉの単位はｍｍであり、凸部の回転対称軸をｘ方向の原点、凸部と導光板が光学的に密着している高さをｙ方向の原点である。凸部の幅に対する高さの比、Ｈ／Ｐおよび、凸部の幅に対する光学的に導光板と密着している部分の幅の比Ｗ／Ｐは、それぞれ０．４９、０．２６である。

＜比較例２＞
比較例２として、図１３に示す（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標をもつ放物線の断面形状を有する凸部の面光源素子で測定を行った。なお、ｘｉ、ｙｉの単位はｍｍであり、凸部の回転対称軸をｘ方向の原点、凸部と導光板が光学的に密着している高さをｙ方向の原点である。凸部の幅に対する高さの比、Ｈ／Ｐおよび、凸部の幅に対する光学的に導光板と密着している部分の幅の比Ｗ／Ｐは、それぞれ１．４９、０．１である。

＜比較例３＞
比較例３として、図１４に示す（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標をもつ楕円の断面形状を有する凸部の面光源素子で測定を行った。なお、ｘｉ、ｙｉの単位はｍｍであり、凸部の回転対称軸をｘ方向の原点、凸部と導光板が光学的に密着している高さをｙ方向の原点である。凸部の幅に対する高さの比、Ｈ／Ｐおよび、凸部の幅に対する光学的に導光板と密着している部分の幅の比Ｗ／Ｐは、それぞれ１．５２、０．１である。

表１に、実施例並びに比較例の正面輝度の評価結果を示す。

比較例１では、光は十分に凸部内に入射し、光の利用効率は高いものの、正面方向に偏向され難く、正面輝度は低い。比較例２では、凸部によって正面方向に偏向される割合は大きいものの、導光板から凸部に入射する割合が小さい為、光の利用効率が低く、十分な正面輝度が得られない。比較例３では、導光板から凸部に入射する割合が小さいものの、正面方向にのみ光を偏向している為、高い正面輝度が得られる。しかし、正面方向以外には全く光を偏向させることができない為、視野角が狭く、正面から僅かに傾けただけで輝度が大幅に低下してしまい、画面品位が低下する。コレラ比較例に対し、実施例では平均輝度と視野角のバランスが優れており光の利用効率が高いことがわかる。

本発明の原理を示す概略断面図である。 本発明の説明に用いる、凸部形状の記号の説明図である。 凸部によって正面方向に偏向される原理を示した図である。 ある凸部形状での、光線の進み方を示した図である。 ある凸部形状での、光線の進み方を示した図である。 本発明の面光源素子の一部断面を示す概略断面図である。 凸部と導光板の間に固定層を用いた場合の概略断面図である。 実施例１に係る凸部断面形状の、（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標を示す図である。 実施例２に係る凸部断面形状の、（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標を示す図である。 実施例３に係る凸部断面形状の、（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標を示す図である。 実施例４に係る凸部断面形状の、（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標を示す図である。 比較例１に係る凸部断面形状の、（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標を示す図である。 比較例２に係る凸部断面形状の、（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標を示す図である。 比較例３に係る凸部断面形状の、（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）座標を示す図である。

符号の説明

１：導光板の端面、２：光源、３：導光板、４：出射光制御板
５：凸部における光が入射する面、６：導光板における光が出射する面
７：凸部、８：凸部のうち、導光板と光学的に密着していない部分
９：固定層、１０：凸部に入射して、正面方向に偏向される光

Ｐ：凸部の幅
Ｈ：凸部の高さ
Ｗ：凸部が、導光板と光学的に密着している部分の幅
ｘ：凸部の、回転中心軸からの距離
α（ｘ）：凸部の、導光板と光学的に密着していない部分の傾き
Ａ：凸部の、領域Ｉと領域IIを分割する基準となる位置
Ｂ：屈折率で決定される定数
ｎ_１：導光板の屈折率
ｎ_２：凸部の屈折率
ｎ_３：固定層の屈折率

Claims (3)

1. 光源と、
   前記光源からの光を受光する少なくとも１つの端面である入射面と、
   該入射面と略垂直を成す主面の１つである出射面とを有する導光板と、
   前記導光板の出射面からの光を入射面上の凸部で受光して出射面から略正面方向へ出射する出射光制御板とを備える面光源素子であって、
   前記凸部が前記導光板と光学的に密着してなり、
   任意の凸部が正面方向を軸として回転対称であって、
   幅をＰ、高さをＨ、前記導光板と光学的に密着している領域の幅をＷとして、
   Ｈ／Ｐ≧１．０ （１）
   Ｗ／Ｐ≧０．２ （２）
   であり、かつ、
   前記任意の凸部の、光学的に密着していない部分が、
   

   

   
   とした場合に、
   

   

   
   で与えられたｘ１、ｘ２に対して、
   ４５°≦｜α（ｘ１）｜≦６５° （７）
   ７０°≦｜α（ｘ２）｜≦８５° （８）
   であることを特徴とする面光源素子。
2. 前記任意の凸部の、光学的に密着していない部分の回転軸を含む面での断面積の輪郭線が、楕円又は放物線又は多項式の一部からなる曲線からなることを特徴とする請求項１に記載の面光源素子。
3. 請求項１または２に記載の面光源素子の出射面側に透過型表示素子を配置することを特徴とする画像表示装置。

Images