JP5585806B2

JP5585806B2 - 面光源装置及びそれに用いる導光体

Info

Publication number: JP5585806B2
Application number: JP2008223361A
Authority: JP
Inventors: 厚志佐伯; 健太郎林
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2028-09-01
Also published as: JP2010050070A

Description

本発明は、エッジライト方式の面光源装置、及びそれを構成するのに用いられる導光体に関するものであり、特に、導光体裏面のレンズ列の欠陥に起因する、面光源装置における白点欠陥の発生の防止し、表示装置の画像表示品位かつ光学特性を向上を企図した面光源装置用導光体に関するものである。

本発明の導光体を用いて構成される面光源装置は、例えば、携帯用ノートパソコン等のモニターや液晶テレビ等の表示部として使用される液晶表示装置のバックライトに、好適である。

液晶表示装置は、基本的にバックライトと液晶表示素子とから構成されている。バックライトとしては、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式のものが多用されている。エッジライト方式のバックライトにおいては、矩形板状の導光体の少なくとも１つの端面を光入射端面として用いて、該光入射端面に沿って直管型蛍光ランプなどの線状または棒状の一次光源を配置し、該一次光源から発せられた光を導光体の光入射端面から導光体内部へと導入し、該導光体の２つの主面のうちの一方である光出射面から出射させるようにしている。

携帯電話機や携帯用ゲーム機などの携帯用電子機器あるいは各種電気機器また電子機器のインジケータなどの比較的小さな画面寸法の液晶表示装置については、とくに小型化とともに消費電力の低減が要望されている。そこで、消費電力低減のために、バックライトの一次光源として、点状光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用されている。ＬＥＤを一次光源として用いたバックライトとしては、例えば特開平７−２７０６２４号公報［特許文献１］に記載されているように、線状の一次光源を用いるものと同様な機能を発揮させるために、複数のＬＥＤを導光体の光入射端面に沿って一次元に配列している。このような点状一次光源の使用は、近年では、小型の液晶表示装置のみならず、携帯用ノートパソコン等のモニターや液晶テレビ等の表示部その他の比較的大きな液晶表示装置においてもなされている。

ところで、近年の液晶表示装置等の各種機器の軽量化及び薄型化の要求に基づき、バックライトにおいても、導光体さらには光偏向素子としてのプリズムシートの薄型化が進められている。この場合、導光体裏面のレンズ列と反射シートの擦れ、またレンズ列の潰れによる白点欠陥の発生し、これを用いた表示装置の画像表示品位が低下するという問題点を有していた。

特開２００７−２７０１３号公報［特許文献２］には、エッジライト方式の面光源装置における導光体裏面のパターンの潰れ発生の防止のために、拡散パターンを導光体裏面の部分的に窪ませた凹部内に設けさせて、拡散パターンは導光体の裏面から飛び出ないように形成されている。拡散パターン３８は、導光方向と直交する方向において波形を描くように高さが変化しており、導光方向では両端部を除いて均一な断面形状を有することが開示されている。

ＷＯ２００７／００７７９９号公報［特許文献３］には、エッジライト方式の面光源装置における輝度むら特に導光体薄型化に伴う導光体光入射端面近傍領域での輝度むらが視認される問題の発生防止のために、面光源装置用導光体の裏面に光入射端面を横切る方向に延在し且つ互いに平行に配列されて形成された複数のプリズム列のそれぞれの頂部を、その延在方向に関し少なくとも一部の領域で、基準レンズとなる断面形状においてその延在方向に関して少なくとも一部の領域でその断面形状の一部が分割または増減することが開示されている。
特開平７−２７０６２４号公報特開２００７−２７０１３号公報ＷＯ２００７／００７７９９号公報

ところで、エッジライト方式の面光源装置において、ＬＥＤからなる一次光源を使用する場合には、冷陰極管等からなる線状の一次光源を使用する場合に比べて導光体が薄型となり、導光体裏面のプリズム列と反射シートの擦れによる白点欠陥の認識が顕著になり、表示装置の画像表示品位の悪化し易いことが分かった。これに対処するために、導光体裏面のプリズム列と反射シートの擦れよる白点欠陥を抑制すべく導光体裏面のプリズム列の形状を最適な形状にすることが考えられる。

上記引用文献２では、圧力が加わっても導光体裏面のパターンの潰れが発生しにくい面光源装置を提供するために、導光体裏面の拡散パターンを導光方向に垂直な面内における断面がサインカーブ状にし、平坦面より飛び出ないように設けたことは記載されているが、形状の具体的な数値は示しておらず、面光源装置を裏面から荷重をかけた際に導光体裏面の拡散パターンと反射シートの擦れによる白点欠陥が発生してしまう問題がある。

また、引用文献３では、導光体裏面のプリズム列の曲率を完全Ｒで定義する場合のＲ半径は、２〜５０μｍの範囲、好ましくは５〜２５μｍの範囲とすることができると記載されているが、白点欠陥防止に関する記載はなく、記載の範囲の形状では面光源装置を裏面から荷重をかけた際に導光体裏面の拡散パターンと湾曲した反射シートの擦れによる白点欠陥が発生してしまう問題がある。

本発明の目的は、導光体及びシート状光偏向素子が薄型化しても、導光体裏面のレンズ列と反射シートの擦れやレンズ列の潰れによる白点欠陥の発生が防止され、表示装置の画像表示品位かつ光学特性に優れた面光源装置を提供することにある。

本発明に掛かる面光源装置用導光体は、光入射面と、光出射面と、前記光出射面の反対側に位置する裏面と、を備える板状の導光体であって、前記導光体の前記裏面には前記光入射面と略直行するレンズパターンが繰り返し設けられており、前記レンズパターンのピッチと高さとのアスペクト比が７〜２００であり、前記レンズパターンの先端が曲面であることを特徴とする。本発明に掛かる面光源装置用導光体は、レンズパターンのピッチと高さとのアスペクト比が７〜２００であり、レンズパターンの先端が曲面とすることで、導光体裏面のレンズ列と反射シートの擦れやレンズ列の潰れを低減することができ、白点欠陥の発生を防止することができる。
本発明の一能様によると、前記レンズパターンの表面の少なくとも一部に微細な凹凸構造が複数形成されており、前記微細な凹凸のアスペクト比が７〜２００である。
本発明の一能様によると、前記レンズパターンの先端部は、曲率半径Ｒが２５〜３５０μmの円弧形状である。
本発明の一能様によると、前記導光体の前記光出射面は、平均傾斜角が０．１〜８°の粗面である。

以上のような本発明によれば、面光源装置において、導光体及びシート状光偏向素子が薄型化しても、導光体裏面のレンズ列と反射シートの擦れやレンズ列の潰れによる白点欠陥の発生が防止され、表示装置の画像表示品位かつ光学特性を向上することができる。

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は本発明による面光源装置の一実施形態を示す模式的部分透視斜視図であり、図２はその模式的部分分解斜視図である。図１に示されているように、本実施形態の面光源装置は、Ｙ方向に適宜の距離を隔てて配置された点状の一次光源としての複数のＬＥＤ２と、該ＬＥＤから発せられる光を導光する板状の導光体４と、光偏向素子６と、光反射素子８とを備えている。また、複数のＬＥＤ２の配列体は、リフレクタ（反射器）１０を伴っている。但し、図２では、リフレクタ１０は図示を省略されている。複数のＬＥＤ２は、それらから発せられる光の最大強度光の方向が互いに平行となるように配置するのが好ましい。

導光体４は、ＸＹ面と平行に配置され、全体として矩形板状をなしている。導光体４は、４つの側端面を有しており、そのうちのＹＺ面と略平行な１対の側端面のうちの一方が光入射端面４１とされ、該光入射端面と対向するようにＬＥＤ２が隣接配置されている。
導光体４のＹＺ面と略平行な１対の側端面のうちの他方の側端面は、光入射端面と反対側の反対端面４２とされている。導光体４の光入射端面４１に略直交する２つの主面は、いずれもＺ方向と略直交するように配置されており、一方の主面である上面が光出射面４３とされている。該光出射面４３は、光出射制御機能構造としての微細凹凸構造を有する粗面または平滑面からなる。光出射面４３からは、光出射面４３の法線方向（Ｚ方向）及び光入射端面４１と直交するＸ方向の双方を含むＸＺ面内の分布において指向性のある光を出射させる。この出射光分布のピークの方向が光出射面となす角度は例えば１０°〜４０°であり、出射光分布の半値全幅は例えば１０°〜４０°である。

導光体４の光出射面４３と反対側の主面（裏面）４４には、光出射面４３からの出射光のＬＥＤ２の配列方向と平行なＹＺ面内での指向性を制御するために、光入射端面４１を横切る方向例えば光入射端面４１に対して略垂直の方向（Ｘ方向）に互いに平行に延びる多数のレンズ列４４ａが形成されている。該レンズ列４４ａとしては、先端がＲ形状のレンズ列、レンチキュラーレンズ列を用いるのが好ましい。即ち、本発明においては、光出射面と垂直な面における断面形状において、レンズ列の断面形状のアスペクト比、即ちレンズ列４４ａの配列ピッチと高さの比、が７〜２００、好ましくは８〜１５０、より好ましくは１０〜１００であり、レンズ列４４ａの先端が曲線であるレンズ列が用いられる。
これは、レンズ列４４ａのアスペクト比をこの範囲とすることで、光出射面４３からの出射光を十分に集光させることができ、さらにレンズ列の破損や反射シートとの擦れに起因する白点の発生を防止することができる。即ち、プリズム列４４ａの形状をこの範囲とすることで、出射光分布におけるピーク光方向を含みＸＺ面に垂直な面において出射光分布の半値全幅が３０°〜６５°である集光された出射光を出射させることができ、面光源装置としての輝度を向上させることができる。レンズ列４４ａの配列ピッチＰ１は、例えば１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍ、より好ましくは２０μｍ〜１００μｍである。
また、レンズ列の先端は、曲率半径Ｒが２５〜３００μｍの円弧形状であることが好ましいが、レンズ列の先端形状は特に円弧形状に限定されず、それに近似できる形状であってもよい。また、レンズ列の先端以外の部分もＲ形状とされてもよく、例えばサインカーブなどにより表わされる波型であってもよい。

導光体４の裏面のレンズ列４４ａの表面の少なくとも一部に、微細な凹凸構造が複数形成されてもよい。図４はレンズ列４４aの断面図である。この微細な凹
凸構造のそれぞれ
は、光出射面に垂直な面における断面形状において、最大アスペクト比、即ち長辺と高さ（深さ）との比、が７〜２００となるような凹凸形状とされる。このような形状の微細な凹凸構造をレンズ列４４ａの表面に多数設けることにより、光出射面４３を平面形状とした場合においても、光出射面４３の法線方向（Ｚ方向）及び光入射端面４１と直交するＸ方向の双方を含むＸＺ面内の分布において指向性のある光を出射させることができる。好ましくは、微細な凹凸構造は裏面の全体に渡って設けられるが、必ずしも全面に渡って設けられる必要はなく、導光体の用途等に応じて、好ましい範囲に微細な凹凸構造を設けても良い。また、レンズ列４４ａの表面に微細な凹凸構造を設け、さらに光出射面４３を微細凹凸構造を有する粗面としても構わない。

なお、導光体４の光出射機能構造としては、上記の様な光出射面４３に形成した微細凹凸構造を有する粗面と併用して、導光体４の内部に光拡散性微粒子を混入分散することで形成したものを用いることができる。また、導光体４としては、図１及び図２に示される様な全体として一様な厚さ（光出射面４３の粗面の微細凹凸形状及び裏面４４のレンズ列形状を無視した場合の厚さ）の板状のものの他に、Ｘ方向に関して光入射端面４１から反対端面４２の方へと次第に厚さが小さくなる様なくさび状のもの等の、種々の断面形状のものを使用することができる。

導光体４の厚さは、例えば０．３〜１０ｍｍである。

光偏向素子６は、導光体４の光出射面４３上に配置されている。光偏向素子６の２つの主面は、それぞれ全体としてＸＹ面と略平行に位置する。２つの主面のうちの一方（導光体の光出射面４３と対向する主面）は入光面６１とされており、他方が出光面６２とされている。出光面６２は、導光体４の光出射面４３と平行な平坦面または粗面とされている。入光面６１は、多数のプリズム列６１ａが互いに平行に配列されたプリズム列形成面とされている。

入光面６１のプリズム列６１ａは、ＬＥＤ２の配列方向と略平行のＹ方向に延び、互いに平行に形成されている。プリズム列６１ａの配列ピッチＰ２は、１０μｍ〜１００μｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜８０μｍ、さらに好ましくは２０μｍ〜７０μｍの範囲である。また、プリズム列６１ａの頂角は、３０°〜８０°の範囲とすることが好ましく、より好ましくは４０°〜７０°の範囲である。

光偏向素子６においては、所望の形状のプリズム列を精確に作製し、安定した光学性能を得るとともに、組立作業時や光源装置としての使用時におけるプリズム列頂部の摩耗や変形を抑止する目的で、プリズム列の頂部に頂部平坦部あるいは頂部曲面部を形成してもよい。この場合、頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は、３μｍ以下とすることが、面光源装置としての輝度の低下やスティッキングによる輝度の不均一パターンの発生を抑止する観点から好ましく、より好ましくは頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は２μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下である。

光偏向素子６の厚さは、例えば３０〜３５０μｍである。

図３に、光偏向素子６による光偏向の様子を示す。この図は、ＸＺ面内での導光体４からのピーク出射光（出射光分布のピークに対応する光）の進行方向を示すものである。導光体４の光出射面４３から斜めに出射される光は、プリズム列６１ａの第１面へ入射し第２面により全反射されて、導光体４からの出射光の指向性をほぼ維持したまま出光面６２の略法線の方向に出射する。これにより、ＸＺ面内では、出光面６２の法線の方向において高い輝度を得ることができる。

光偏向素子６は、導光体４からの出射光を目的の方向に偏向（変角）させる機能を果たすものであり、上記の様な指向性の高い光を出射する導光体４と組み合わせる場合には、少なくとも一方の面に多数のレンズ単位が並列して形成されたレンズ面を有するレンズシートを使用することが好ましい。レンズシートに形成されるレンズ形状は、目的に応じて種々のものが使用され、例えば、プリズム形状、レンチキュラーレンズ形状、フライアイレンズ形状、波型形状等が挙げられる。中でも断面略三角形状の多数のプリズム列が並列に配置されたプリズムシートが特に好ましい。

導光体４及び光偏向素子６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、環状ポリオレフィン樹脂が例示できる。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４及び光偏光素子６の粗面の表面構造やプリズム列等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、スクリーン印刷、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粗面構造またレンズ列配列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。

光反射素子８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８として反射シートに代えて、導光体４の裏面４４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。尚、導光体４の光入射端面として利用される端面以外の端面にも反射部材を付することが好ましい。

ＬＥＤ２から発せられる光を少ないロスで導光体４の光入射端面４１へと導くために、リフレクタ１０が設けられている。該リフレクタ１０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フィルムを用いることができる。
図示されているように、リフレクタ１０は、光反射素子８の端縁部外面からＬＥＤ２の外側を経て光偏光素子６の出光面端縁部へと巻き付けられている。別法として、光源リフレクタ１０は、光偏光素子６を避けて、光反射素子８の端縁部外面からＬＥＤ２の外側を経て導光体４の光出射面端縁部へと巻き付けることも可能である。

以上の実施形態では、ＬＥＤなどの点状一次光源を複数用いている。この場合、複数の点状光源は、それらから発せられる光の最大強度光の方向が互いに平行となるように配置するのが好ましい。

一次光源としてＬＥＤを使用する場合には、とくに、光出射面からの光出射を全面に亘ってできるだけ均一化するために、平均傾斜角θａの分布を上記のようなグラデーションを有するものとすることが、重要である。このような平均傾斜角分布では、とくに、光入射端面４１に近い領域における光偏向素子６とのスティッキングが発生しやすくなる傾向にあるが、本発明では、それを防止するために、粗面の凹凸構造を特化している。すなわち、平均傾斜角θａが小さい領域であっても、スティッキング発生の防止に有効な凸部を存在させるべく、十点平均粗さＲｚの下限を設定している。これにより、概略的にいえば、平均傾斜角θａが小さい領域においても、スティッキング発生の防止に有効な高さの凸部を低分布密度ではあるが確実に存在させるようにしている。

導光体４の光出射面４３に形成される光出射制御機能構造としての微細凹凸構造を有する粗面の平均傾斜角θａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４に従って、触針式表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、測定方向の座標をｘとして、得られた傾斜関数ｆ（ｘ）から次の（１）式および（２）式
Δａ＝（１／Ｌ）∫_０ ^Ｌ｜（ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ・・・（１）
θａ＝ｔａｎ^−１（Δａ）・・・（２）
を用いて求めることができる。ここで、Ｌは測定長さであり、Δａは平均傾斜角θａの正接である。

以上のようなＬＥＤ２、導光体４、光偏向素子６および光反射素子８からなる面光源装置の発光面（光偏光素子６の出光面６２）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。図１において、符号Ｆは、面光源装置と組み合わせて使用される液晶表示素子の有効表示領域に対応する当該面光源装置の発光面の有効発光領域を示す。

本実施形態では、リフレクタ１０は、有効発光領域Ｆ以外の領域の光偏向素子６、導光体４及び光反射素子８の積層体の端面部並びにＬＥＤ２を覆うように配置されている。これにより、積層体の端面部から出射する光及びＬＥＤ２のケースから漏れ出す光をＸＹ面内において良好に拡散させて反射させ導光体４へと再入射させることができ、導光体光出射面４３の広い領域へと所要の強度の光を導くことができ、輝度の均斉度の向上に寄与することができる。

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。十分にコリメートされた狭い分布の光を面光源装置から液晶表示素子に入射させることができるため、液晶表示素子での階調反転等がなく明るさ、色相の均一性の良好な画像表示が得られるとともに、所望の方向に集中した光照射が得られ、この方向の照明に対する一次光源の発光光量の利用効率を高めることができる。

なお、光偏向素子６の出光面６２上に、光拡散素子を隣接配置することができる。この光拡散素子により、画像表示の品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑などを抑止し、画像表示の品質を向上させることができる。光拡散素子は、光拡散材を混入したシート状のものとすることができ、光偏向素子６の出光面６２側にて該光偏向素子６に接合などにより一体化させてもよいし、光偏向素子６上に載置してもよい。光偏向素子６上に載置する場合には、光偏向素子６とのスティッキング防止のために、光拡散素子の光偏向素子６と対向する側の面（光入射側の面）に凹凸構造を付与することが好ましい。更に、光拡散素子の光出射側の面にも、その上に配置される液晶表示素子との間でのスティッキング防止のために、凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、十点平均粗さが好ましくは０．７°以上、更に好ましくは１．０°以上、より好ましくは１．５°以上となるような構造とすることができる。

次に、以上のような面光源装置用導光体を製造するための本発明による製造方法の実施形態を説明する。

本実施形態では、光出射面４３、及び裏面４４を形成するための形状転写面を有する成形用型部材を用いて透光性樹脂を成形することを含んで上記の面光源装置用導光体４を製造する。成形用型部材を作製するに際して、型素材をブラスト処理により粗面化して上記形状転写面を形成する。ブラストノズルと型素材との間の距離は、ブラスト処理の簡便さの観点から、一定に維持されるのが好ましい。ブラスト粒子としては、ガラスビーズのような球形状のものやアルミナ粒子のような多角形状のものを使用することができる。

以上のようにして作製された成形用型部材を用いて透光性樹脂（組成物）を成形することで、上記のような導光体が製造される。

以下、実施例及び比較例によって本発明を説明する。

［実施例１］
鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を３２ｃｍとして、ブラスト処理を行った。

一方、鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのニッケル−リンメッキ板を型素材として用い、その表面に、図２に示すようなレンズ列形成面からなる導光体裏面４４を転写するための形状転写面を切削加工により形成した。レンズ列形成面のレンズ列は、頂部先端曲率半径１３５μｍ、配列ピッチ１００μｍ、アスペクト比１０であった。また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向（Ｘ方向）になるようにした。

上記２つのステンレススチールからなる成型用型部材を用いて、透明アクリル樹脂組成物を射出成形することにより、短辺２２０ｍｍ、長辺２９０ｍｍの長方形で、厚みが０．８ｍｍと一定で、一方の面（光出射面４３）が粗面からなり、他方の面（裏面４４）がレンズ列形成面からなる透明アクリル樹脂製の導光体を得た。

導光体の厚さ０．８ｍｍの長辺側端面（光入射端面４１）に対向するようにして、該長辺に沿って等間隔で５４個のＬＥＤ（豊田合成社製E1S62-YWOS7-07）を配置し、更に光源リフレクタ１０を配置した。また、導光体の裏面４４に対向するようにして光反射素子として光散乱反射シート（東レ社製Ｅ６ＳＰ）を配置し、光出射面４３に対向するようにして光偏向素子として頂角６５°でピッチ５０μｍのレンズ列が多数並列に形成された厚さ１５５μｍのプリズムシート（三菱レイヨン社製Ｍ１６８）を、そのプリズム列形成面が光出射面４３に対向するように配置し、図１及び図２に示したような面光源装置を作製した。

上記面光源装置をPC（Dell D620を使用）へ組み立て後に、インストロン社製
の万能材
料試験機ツインコラム試験システム（型式3365A）を用いて、10kgf×5000回、保持時間0.6secの加重試験（先端ゴム圧子φ20mm（W2mm×D5mm×H2.5mm）を天板側に行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点は観察されず、輝度均斉度も良好であった。

［実施例２］
鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を３２ｃｍとして、ブラスト処理を行った。

一方、鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのニッケル−リンメッキ板を型素材として用い、その表面に、図２に示すようなレンズ列形成面からなる導光体裏面４４を転写するための形状転写面を切削加工により形成した。レンズ列形成面のレンズ列は、頂部先端曲率半径２２５μｍ、配列ピッチ６０μｍ、アスペクト比３０であった。また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向（Ｘ方向）になるようにした。さらにガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を５２ｃｍとして、ブラスト処理を行った。また、レンズ列には、アスペクト比が１９の微細な凹凸形状が形成されていた。

導光体の厚さ０．８ｍｍの長辺側端面（光入射端面４１）に対向するようにして、該長辺に沿って等間隔で５４個のＬＥＤ（豊田合成社製E1S62-YWOS7-07）を配置し、更に光源リフレクタ１０を配置した。また、導光体の裏面４４に対向するようにして光反射素子として光散乱反射シート（東レ社製Ｅ６ＳＰ）を配置し、光出射面４３に対向するようにして光偏向素子として頂角６５°でピッチ５０μｍのプリズム列が多数並列に形成された厚さ１５５μｍのプリズムシート（三菱レイヨン社製Ｍ１６８）を、そのプリズム列形成面が光出射面４３に対向するように配置し、図１及び図２に示したような面光源装置を作製した。

［実施例３］
鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのステンレススチール板を型素材として用いた。

一方、鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのニッケル−リンメッキ板を型素材として用い、その表面に、図２に示すようなレンズ列形成面からなる導光体裏面４４を転写するための形状転写面を切削加工により形成した。レンズ列形成面のレンズ列は、頂部先端曲率半径２２５μｍ、配列ピッチ６０μｍ、アスペクト比３０であった。また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向（Ｘ方向）になるようにした。

上記２つのステンレススチールからなる成型用型部材を用いて、透明アクリル樹脂組成物を射出成形することにより、短辺２２０ｍｍ、長辺２９０ｍｍの長方形で、厚みが０．８ｍｍと一定で、一方の面（光出射面４３）が平滑面からなり、他方の面（裏面４４）がレンズ列形成面からなる透明アクリル樹脂製の導光体を得た。

上記面光源装置をPC（Dell D620を使用）へ組み立て後に、10kgf×5000回の荷重試験を行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点は観察されず、輝度均斉度も良好であった。

［実施例４］（鏡面＋ウェーブブラスト）
鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのステンレススチール板を型素材として用いた。

一方、鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのニッケル−リンメッキ板を型素材として用い、その表面に、図２に示すようなレンズ列形成面からなる導光体裏面４４を転写するための形状転写面を切削加工により形成した。レンズ列形成面のレンズ列は、頂部先端曲率半径１３５μｍ、配列ピッチ１００μｍ、アスペクト比１０であった。また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向（Ｘ方向）になるようにした。さらにガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を５２ｃｍとして、ブラスト処理を行った。

上記２つのステンレススチールからなる成型用型部材を用いて、透明アクリル樹脂組成物を射出成形することにより、短辺２２０ｍｍ、長辺２９０ｍｍの長方形で、厚みが０．８ｍｍと一定で、一方の面（光出射面４３）が平滑面からなり、他方の面（裏面４４）がレンズ列形成面からなる透明アクリル樹脂製の導光体を得た。また、レンズ列には、アスペクト比が１９の微細な凹凸形状が形成されていた。

上記面光源装置をPC（Dell D620を使用）へ組み立て後に、インストロン社製
の万能材
料試験機ツインコラム試験システム（型式3365A）を用いて、10kgf×5000回、保持時間0.6secの加重試験（先端ゴム圧子φ20mm（W2mm×D5mm×H2.5mm）を天板側に行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点は観察されなかった。

［比較例１］
鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を３２ｃｍとして、ブラスト処理を行った。

一方、鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍの別のニッケル−リンメッキ板を型素材として用い、その表面に、図２に示すようなレンズ列形成面からなる導光体裏面４４を転写するための形状転写面を切削加工により形成した。レンズ列形成面のレンズ列は、頂部先端曲率半径３０μｍ、配列ピッチ５０μｍ、アスペクト比４．４であった。
また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向（Ｘ方向）になるようにした。

上記面光源装置をPC（Dell D620を使用）へ組み立て後に、インストロン社製
の万能材
料試験機ツインコラム試験システム（型式3365A）を用いて、10kgf×5000回、保持時間0.6secの加重試験（先端ゴム圧子φ20mm（W2mm×D5mm×H2.5mm）を天板側に行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点が観察され、画面品が損なわれていた。その白点部分を顕微鏡にて観察したところ、導光体表面がつぶれた形状となっていた。輝度均斉度は良好であった。

［比較例２］
鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を３２ｃｍとして、ブラスト処理を行った。

一方、鏡面仕上げをした有効面積１９５ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０７ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍの別のニッケル−リンメッキ板を型素材として用い、その表面に、図２に示すようなレンズ列形成面からなる導光体裏面４４を転写するための形状転写面を切削加工により形成した。レンズ列形成面のレンズ列は、頂部先端曲率半径７８００μｍ、配列ピッチ２５０μｍ、アスペクト比２５０であった。また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向（Ｘ方向）になるようにした。

上記面光源装置をPC（Dell D620を使用）へ組み立て後に、インストロン社製
の万能材
料試験機ツインコラム試験システム（型式3365A）を用いて、10kgf×5000回、保持時間0.6secの加重試験（先端ゴム圧子φ20mm（W2mm×D5mm×H2.5mm）を天板側に行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点は観察されなかったが、導光体出射光のＹＺ面内での指向性を高めることができず輝度均斉度は良好でなかった。

本発明に掛る面光源装置の図である。本発明に掛る面光源装置の一部を示した図である。導光体と、導光体に設けられる光偏向素子とを示す図である。本発明に掛る導光体の断面図である。

符号の説明

２ＬＥＤ
４導光体
４１光入射端面
４２反対端面
４３光出射面
４４裏面
４４ａレンズ列
６光偏向素子
６１入光面
６１ａプリズム列
６２出光面
８光反射素子
１０リフレクタ
Ｆ有効発光部

Claims

光入射面と、光出射面と、前記光出射面の反対側に位置する裏面と、を備える板状の導光体であって、前記導光体の前記裏面には前記光入射面と略直行するレンズ列が繰り返し設けられており、前記レンズ列のピッチと高さとのアスペクト比が７〜３０であり、前記レンズ列の先端が曲面であることを特徴とする面光源装置用導光体。