JPH08271739A

JPH08271739A - 液晶ディスプレイ

Info

Publication number: JPH08271739A
Application number: JP7101680A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Koike; 康博小池; Eizaburo Higuchi; 榮三郎樋口
Original assignee: Nitto Jushi Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nitto Jushi Kogyo Co Ltd
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1996-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶ディスプレイの表示面に現われる縞乃至
線状の明暗模様を抑制・除去するとともに、視野角に適
度の拡がりを与えること。【構成】光入射面２から光散乱導光体１内に進入した
光源Ｌの光は、内部を伝播する過程で１回または多重的
な散乱作用を受ける。光散乱導光体１の両面５，６また
は反射体３の表面に到達した光の相当部分は、光散乱導
光体１内へ戻される。このような作用を複合的に受けた
光は、光取出面５から矢印５ａの方向に指向性をもって
高効率で出射され、光出射方向修正素子４’に入射す
る。光出射方向修正素子４’の光入射面はプリズム列状
の起伏面４ａ，４ｂとされ、光出射面４ｅ’はシボ面と
される。このシボ面により、光出射面４ｅ’からの出射
光の伝播方向が、指向性を残しながら拡げられる。その
結果、液晶パネルＬＣＰを通して明暗模様が視認され難
くなるとともに視野角が拡張される。光出射方向修正素
子４’の内部にも散乱能を与えればこれら作用が補強さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、指向出射性の光散乱
導光体と光出射方向修正素子を組み合わせた面光源装置
をバックライト光源に用いた液晶ディスプレイに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】各種表示装置のバックライト光源や照明
装置等において面状光源部からの出射光束の伝播方向を
修正する為に、プリズム列状の起伏面を有する板状の光
学材料からなる素子を用いることが既に提案されている
（以下、このような素子を「光出射方向修正素子」と呼
ぶ）。図１は、光出射方向修正素子を使用した従来の面
光源装置の要部構成を表わした見取図である。

【０００３】図１を参照すると、符号１は楔形形状を有
する光散乱導光体を表わしており、その肉厚側側面にあ
たる光入射面２の近傍には光源（蛍光ランプ）Ｌが配置
されている。光散乱導光体１の光取出面５に臨んでプリ
ズム列状の起伏面４ａ，４ｂを備えた光出射方向修正素
子４が配置されている。光出射方向修正素子４の光出射
面４ｅは、平滑面とされている。光出射方向修正素子４
全体は、透明な光学材料、特に光学樹脂材料（例えば、
ポリカーボネート；ＰＣ、屈折率ｎ2 ＝１．５９）から
なる板状部材を構成している。符号３は、光の利用効率
を向上させる為に光散乱導光体１の裏面６に対向して配
置された反射体で、拡散反射性の白色シート、正反射性
の銀箔シート等が使用される。

【０００４】光散乱導光体１は、導光作用と散乱作用を
兼ね備えた光学素子として機能する光学要素であり、例
えば、ポリメチルメタクリレート（屈折率；１，４９
２、以下ＰＭＭＡと略記）からなるマトリックス中にマ
トリックスとは異なる屈折率を有する微小粒径のシリコ
ーン系樹脂粉体を一様に分散させたもので構成される。

【０００５】光源Ｌから放射され、光入射面２から光散
乱導光体１内に進入した光は、その内部を伝播する過程
（導光過程）において、一定の割合で１回または多重的
な散乱作用を受ける。また、光散乱導光体１の両面５，
６あるいは反射体３の表面に到達した光の相当部分は反
射作用を受けて、光散乱導光体１内へ戻される。

【０００６】このような複合的な過程を通して、矢印５
ａで示したように、光源Ｌの方向からみて前方斜め方向
に向かう指向性をもって光取出面５から高効率で出射さ
れる光束が生成される（光散乱導光体１内における光の
詳しい挙動については後述する）。指向性をもって光取
出面５から出射された光束５ａは、プリズム列状の起伏
面４ａ，４ｂが形成された光入射面から光出射方向修正
素子４内に入射し、光出射方向修正素子４の内部を通っ
て平滑な光出射面４ｅから出射される。この出射光束４
ｆの伝播方向は、ここでは、光出射方向修正素子４の光
出射面４ｅに対してほぼ垂直な方向（正面方向）とされ
ている。

【０００７】図２は、図１に示した従来の面光源装置で
使用されている光出射方向修正素子４の光出射方向修正
作用を説明する図である。図２において、符号Ｂ1 は上
記出射光束５ａの伝播経路を代表する光線を表わしてい
る。以下、これを代表光線Ｂ1 と言う。光散乱導光体１
の光取出面５から出射された光束の主たる光量成分の伝
播方向は、近似的にこの代表光線Ｂ0 で記述される。

【０００８】図１にも示したように、光出射方向修正素
子４は光散乱導光体１の光取出面５側に臨んでそのプリ
ズム列状起伏面４ａ，４ｂを内側に向けて配置されてい
る。また、矢印Ｌ’は光入射面２から入射した光の主た
る導光方向を表わしている。

【０００９】後述するように、代表光線Ｂ1 は光散乱導
光体１の内部からφ1 ＝３５°前後の角度を以て光取出
面５に入射し、その大部分が空気層７へ出射される。こ
の時の出射角φ2 は、光散乱導光体１の屈折率ｎ1 ＝
１．４９２、空気層７の屈折率ｎ0 ＝１として、６０°
前後となる。

【００１０】代表光線Ｂ1 は空気層７を直進した後、光
出射方向修正素子４のプリズム面４ａに垂直に近い角度
で入射する。特に、プリズム面の頂角φ3 ＝６０°前後
とすれば、この条件の満足度が高い（反対側のプリズム
面４ｂに入射する割合は相対的に小さい）。従って、代
表光線Ｂ1 は反対側のプリズム面４ｂまでほぼ直進して
正反射（通常は全反射）され、光出射方向修正素子４の
平滑面４ｅに対して垂直方向に近い角度で入射し、光線
光出射方向修正素子４から出射される。なお、プリズム
面の頂角φ3 を調整する等の手段によって、出射光束４
ｆの伝播方向を相当の範囲で選択することが出来る。

【００１１】光出射方向修正素子４の材料としては、ポ
リカーボネート（ＰＣ；屈折率ｎ2＝１．５９）等種々
の光学材料が利用可能であるが、加工性、経済性等を考
慮して、通常は光学樹脂材料が使用される。

【００１２】このように、光出射方向修正素子は比較的
大きな断面積を有する光束の伝播方向を一括して所望の
方向に修正する機能を有している。従って、これを面光
源装置、特に上記述べたような指向出射性の面光源装置
に適用すれば、これら装置に所望の方向（主たる観察方
向）から見た明るさのレベルと均一度が高いという特性
を与えることが出来る。このような特性は、液晶ディス
プレイのバックライト光源への適用を図る上で非常に有
利なものである。特に、図１に示した事例の如く楔形状
の光散乱導光体を用いた場合にその効果が著しい（その
理由については後述する）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の面光源装置には、図３に示したように、光出射面４ｅ
側から観察した時に列状に形成されたプリズム面４ａ，
４ｂに対応した縞状乃至線状の明暗模様１０が見えると
いう問題点がある。特に、図１に示したような面光源装
置を液晶ディスプレイのバックライト光源として用いた
場合、この明暗模様１０の一部が液晶パネルを通して観
察者の目に入り、表示画像の品位を低下させる原因とな
っている。

【００１４】光出射方向修正素子の光入射側あるいは光
出射側に光拡散板を配置する方法もあるが、光出射方向
修正素子を用いる装置全体の部品点数や組立工程数の増
加を招き好ましくない。また、通常の光拡散板を使用し
て明暗模様を十分に取り除こうとすると、図１に示した
ような面光源装置の指向出射性を無秩序に低下させてし
まうおそれがある。

【００１５】そこで、本願発明の第１の目的は、上記明
暗模様を抑制乃至除去した面光源装置を用いた液晶ディ
スプレイを提供することにある。また、第２の目的は、
バックライト光源に使用される面光源装置の指向出射性
を保存しながらも光出射方向の拡がり幅を適度に拡張し
得るようにした液晶ディスプレイを提供することにあ
る。

【００１６】更に、本願発明は、このような目的の達成
を通して、表示面に上記明暗模様が現われ難く、観察に
適した角度範囲が適度に拡張された液晶ディスプレイを
提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本願発明は、指向出射性
の光散乱導光体と、適度の散乱能を付与された光出射方
向修正素子を用いた面光源装置を液晶ディスプレイのバ
ックライト光源に用いることによって、上記課題を解決
したものである。

【００１８】散乱能は、光出射方向修正素子の出射側の
表面部分に与えられるが、明暗模様の抑制作用と光出射
方向の拡がり幅を拡張させる作用（以下、「視野角拡張
作用」などとも言う。）を補強する為に、光出射方向修
正素子の内部に与えられても良い。

【００１９】本願発明の液晶ディスプレイの液晶表示素
子の背面側にバックライト光源装置として配置される面
光源装置で使用される指向出射性の光散乱導光体は、少
なくとも１つの相対的に小さな光入射面と、入射光を起
源とする出射光を取り出す相対的に大きな光取出面と、
散乱能が一様に与えられた体積領域を有している。その
形状は、少なくとも一部について、光入射面側から見
て、光取出面に垂直な方向に沿った厚みが光入射面から
遠ざかるに従って減少する傾向を有していることが好ま
しい。

【００２０】

【作用】本願発明は、光出射方向修正素子に簡単な工夫
を加えることによって上記明暗模様による液晶ディスプ
レイの表示品質の低下を防止すると同時に、液晶ディス
プレイのバックライト光源に使用される面光源装置の指
向出射性を保存しながらも視野角を適度に拡張すること
が出来るようにしたものである。

【００２１】即ち、本願発明は、（１）液晶ディスプレ
イの表示面に悪影響を与える前記明暗模様を抑制乃至除
去することと、（２）液晶ディスプレイのバックライト
光源を構成する面光源装置に使用される光散乱導光素子
が持つ指向出射性を保存しつつ光出射方向の拡がり幅
（視野角）を適度に拡張することを同時に実現する点に
特徴がある。この特徴は、必要に応じて光出射方向修正
素子の内部にも光散乱能を与えることで更に補強され
る。

【００２２】本願発明で使用される光出射方向修正素子
は、プリズム列状の繰り返し起伏を有する光入射面から
入射した光を光出射面から出射させる際に、光の伝播方
向を光出射面に与えられた光拡散性の程度に応じて拡散
させる。これにより、光出射方向修正素子の光出射面を
液晶表示パネル等を通して見た時に、プリズム列状の起
伏面に対応した明暗模様が見え難くなる。

【００２３】ここで、光出射方向修正素子への入射時に
光の伝播方向に指向性がある場合、光出射方向修正素子
の出射面の光拡散性はその指向性を緩和する作用を持つ
が、光拡散性を強く与え過ぎない限り、光の伝播方向の
無秩序な拡散は起らないことが確かめられている。

【００２４】また、明暗模様の抑制あるいは指向性の緩
和が十分でない時には、光出射方向修正素子の内部にも
散乱能を与えたものを使用することにより、これら作用
を補強することが出来る。従って、光出射方向修正素子
の光出射面に与える光拡散性の強さと、内部に与える光
散乱能の強さの組合せを調整することによって、好適な
特性を有する光出射方向修正素子を得ることが出来る。

【００２５】本願発明はこの利点を液晶ディスプレイに
おいて活用したものである。即ち、光出射方向修正素子
のプリズム列状の起伏に対応した明暗ムラが抑制乃至除
去され、且つ指向性のあるバックライト光を液晶パネル
に入射させれば、所定方向から見た明るさに優れ、明暗
ムラが抑制乃至除去された画像を表示させる液晶ディス
プレイが実現される。

【００２６】また、これと同時に、指向性が緩和された
バックライト光によって液晶パネルが照明されるので、
表示面が明るく観察される視野角度範囲が適度に拡張さ
れることになる。

【００２７】このような作用によって、本願発明に従っ
た液晶ディスプレイをディスプレイに用いたパーソナル
コンピュータ、ワードプロセッサのディスプレイや液晶
テレビジョンなどの商品価値が著しく高められることは
明らかである。

【００２８】

【実施例】図４は、図１に示した面光源装置に光出射方
向修正素子を適用し、液晶ディスプレイのバックライト
光源手段として用いた第１の実施例を表わした図であ
る。なお、各要素等を指示する符号については、図１に
準じたものを使用した。

【００２９】図４を参照すると、符号１は楔形形状を有
する光散乱導光体を表わしており、その肉厚側側面にあ
たる光入射面２の近傍には光源（蛍光ランプ）Ｌが配置
されている。光出射方向修正素子４’の入射面には、前
出の光出射方向修正素子（図１、図２参照）と同じく、
プリズム列状の起伏面４ａ，４ｂが形成されている。し
かし、光出射方向修正素子４’の光出射面４ｅ’は、平
滑面ではなく、光拡散性をもたせる為に梨地面（シボ面
とも言う。）とされている。

【００３０】この第１の実施例においては、光出射方向
修正素子４’の入射面（プリズム列状の起伏面）及び内
部のいずれにも散乱能が与えられていない。符号３は、
光の利用効率を向上させる為に光散乱導光体１の裏面６
に対向して配置された反射体で、拡散反射性の白色シー
ト、正反射性の銀箔シート等が使用される。また、符号
ＬＣＰは２枚の偏光板間に液晶セルを挟んだ構造を有す
る液晶パネルを表わしている。液晶ディスプレイの表示
面の観察は、ほぼ図示された方向からなされる。このよ
うな液晶パネルＬＣＰの構造あるいはその駆動回路等に
ついては、周知であり、本願発明に直接的な関係を持た
ないので、詳しい記述は省略する。

【００３１】光散乱導光体１は、例えば、ポリメチルメ
タクリレート（屈折率；１，４９２、以下ＰＭＭＡと略
記）からなるマトリックス中にマトリックスとは異なる
屈折率を有する微小粒径のシリコーン系樹脂粉体を一様
に分散させたものである。符号３は、光の利用効率を向
上させる為に光散乱導光体１の裏面６に対向して配置さ
れた反射体であり、拡散反射性の白色シート、正反射性
の銀箔シート等が使用される。光源Ｌから放射され、光
入射面２から光散乱導光体１内に進入した光は、その内
部を伝播する過程（導光過程）において、一定の割合で
１回または多重的な散乱作用を受ける。また、光散乱導
光体１の両面５，６あるいは反射体３の表面に到達した
光の相当部分は反射作用を受けて、光散乱導光体１内へ
戻される。

【００３２】このような作用を複合的に受けた光は、光
取出面５から矢印５ａで示したように、光源Ｌの方向か
らみて前方斜め方向に向かう指向性をもって光取出面５
から高効率で出射される。

【００３３】指向性をもって光取出面５から出射された
光束５ａは、光出射方向修正素子４’に入射する。上述
したように、光出射方向修正素子４’の光入射面には、
プリズム列状の起伏面４ａ，４ｂが形成される一方、光
出射面４ｅ’は梨地面とされている。光出射面４ｅ’を
梨地面とする方法としては種々の公知技術が利用可能で
ある。

【００３４】例えば、ショットピーニング加工を施した
金型を用いた射出成形法により光出射方向修正素子を製
造する方法は、量産性に優れ、光出射方向修正素子の材
料に種々の光学樹脂材料（例えば、ポリメチルメタクリ
レート；ＰＭＭＡ、屈折率＝１．４９）が使用出来る点
で有利である。また、使用される材料や与えるべき光拡
散性の強さ等を考慮して、他の適当な機械的あるいは化
学的な表面処理加工技術を適用して光出射面を粗面化し
ても良いことは言うまでもない。

【００３５】このように、図１で示した事例とは異な
り、光出射方向修正素子４’の光出射面４ｅ’に光拡散
性が与えられている場合には、光出射方向修正素子内を
通過して光出射面４ｅ’に到達した光の伝播方向が、そ
こで光出射面４ｅ’に与えられた光拡散性に応じて分散
される。その結果、伝播方向にやや拡がりのある出射光
束４ｆ’が生成されることになる。

【００３６】図５は、この様子を図２と同形式の断面図
で描いたものである。同図において符号Ｂ0 は、図２の
場合と同じく、光散乱導光体１からの出射光束５ａの伝
播経路を代表する光線（代表光線）を表わしている。光
散乱導光体１の光取出面５から出射された光束の主たる
光量成分の伝播方向は、近似的にこの代表光線Ｂ1 で記
述される。

【００３７】図４にも示したように、光出射方向修正素
子４’は光散乱導光体１の光取出面５側に臨んでそのプ
リズム列状起伏面４ａ，４ｂを内側に向けて配置されて
いる。また、矢印Ｌ’は光入射面２から入射した光の主
たる導光方向を表わしている。

【００３８】後述するように、代表光線Ｂ1 は光散乱導
光体１の内部からφ1 ＝３５°前後の角度を以て光取出
面５に入射し、その大部分が空気層７へ出射される。こ
の時の出射角φ2 は、光散乱導光体１の屈折率ｎ1 ＝
１．４９２、空気層７の屈折率ｎ0 ＝１として、６０°
前後となる。

【００３９】代表光線Ｂ1 は空気層７を直進した後、光
出射方向修正素子４’のプリズム面４ａに垂直に近い角
度で入射する。特に、プリズム面の頂角φ3 ＝６０°前
後とすれば、この条件の満足度が高い（反対側のプリズ
ム面４ｂに入射する割合は相対的に小さい）。従って、
代表光線Ｂ1 は、反対側のプリズム面４ｂまでほぼ直進
して正反射（通常は全反射）され、光出射方向修正素子
４’の光出射面４ｅ’に対して垂直方向に近い角度で入
射する。

【００４０】ここで、光出射面４ｅ’が平滑面でなく梨
地面とされている為に、梨地面の有する光拡散性に応じ
て、光出射後の伝播方向が分散される。一般に、図３に
示したような明暗模様を視認困難となる程度に抑える為
には、それほど強い光拡散性を光出射面４ｅ’に与える
必要はない。そのような条件の下では、代表光線Ｂ1で
表現された光の伝播方向特性が全く失われてしまうこと
はない。図４あるいは図５において出射光束の伝播方向
を表わした矢印群４ｆ’は、これを概念的に表わしたも
のである。

【００４１】このように、出射光束４ｆ’が相当の指向
性を保った状態で、図４に示した液晶パネルＬＣＰに入
射した場合、液晶パネルＬＣＰを斜めに通過する光の割
合を比較的少なくすることが出来る。従って、本実施例
によれば、指向出射性の面光源装置の特性を生かしつ
つ、明暗模様を抑制乃至除去することが出来る。

【００４２】次に、図６及び図７を参照して、本願発明
の第２の実施例について説明する。この第２の実施例の
特徴は、光出射方向修正素子４”として、光出射面４
ｅ”に光拡散性を与える一方、その内部にも弱い光散乱
能を与えたものを使用した点に特徴がある。この点を除
けば、光出射方向修正素子４”を含む液晶ディスプレイ
の全体構成は図４に示したものと同様である。そこで、
全体構成と機能の繰り返し説明はここでは省略し、図６
を参照して、光散乱導光体１からの出射光束５ａの伝播
経路について説明する。

【００４３】図６は、代表光線Ｂ1 を用いて、図２ある
いは図５と同形式の断面図で光散乱導光体１からの出射
光束５ａの伝播経路を描いたものである。光散乱導光体
１の光取出面５から出射された光束の主たる光量成分の
伝播方向が、近似的にこの代表光線Ｂ1 で記述されるこ
とは図２、図６の場合と同様である。

【００４４】図７の全体配置図にも示したように、光出
射方向修正素子４”は光散乱導光体１の光取出面５側に
臨んでそのプリズム列状起伏面４ａ，４ｂを内側に向け
て配置される。また、矢印Ｌ’は光入射面２から入射し
た光の主たる導光方向を表わしている。第１実施例の場
合と同じく、代表光線Ｂ1 は光散乱導光体１の内部から
φ1 ＝３５°前後の角度を以て光取出面５に入射し、そ
の大部分が空気層７へ出射される。この時の出射角φ2
は、光散乱導光体１の屈折率ｎ1 ＝１．４９２、空気層
７の屈折率ｎ0 ＝１として、６０°前後となる。

【００４５】代表光線Ｂ1 は空気層７を直進した後、光
出射方向修正素子４”のプリズム面４ａに垂直に近い角
度で入射する。特に、プリズム面の頂角φ3 ＝６０°前
後とすれば、この条件の満足度が高く、また、反対側の
プリズム面４ｂに入射する割合は相対的に小さいことは
既に述べた通りである。

【００４６】従って、代表光線Ｂ1 の大部分は、反対側
のプリズム面４ｂまでほぼ直進して正反射（通常は全反
射）されるが、光出射方向修正素子４”に与えられてい
る弱い散乱能によって、光の伝播方向に分散が起り、プ
リズム面４ｂへの入射角に拡がりが生じる。その結果、
プリズム面４ｂで反射された光の伝播方向にも拡がりが
生じる。しかし、後述するように、一般に光出射方向修
正素子４”内部における光散乱は前方散乱性のものであ
るから、プリズム面４ｂで反射された光の伝播方向の拡
がりは無秩序なものではなく、光出射方向修正素子入射
時の指向性は保存されたまま、光の伝播方向の幅（視野
角）が拡張される。

【００４７】この反射光が、光出射方向修正素子４”の
光出射面４ｅ”に近づく過程で、徐々にではあるが光散
乱による伝播方向の拡がりが拡大する。図６中に符号Ｂ
0'及びＢ0"で示した光線は、それによって生じた光線を
表わしている。結局、代表光線Ｂ0 は、Ｂ0'やＢ0"のよ
うな分岐光線を伴って光出射面４ｅ”に到達するものと
考えることが出来る。

【００４８】光出射面４ｅ”は、第１の実施例と同様、
平滑面でなく梨地面とされているので、梨地面の有する
光拡散性に応じて、光出射後の伝播方向が更に分散され
る。図６及び図７における出射光束の伝播方向を表わし
た矢印群４ｆ”は、これを概念的に表わしたものであ
る。

【００４９】既に述べたように、液晶ディスプレイの表
示面（液晶パネルＬＣＰの上面側）に現われる明暗模様
を視認困難となる程度に抑える為には、それほど強い光
拡散性は必要としない。この第２の実施例では、光出射
面４ｅ”の光拡散性と光出射方向修正素子４”内部（体
積領域）に与えられた散乱能の双方の効果を勘案して、
光出射面４ｅ”に与える光拡散性と光出射方向修正素子
４”内部（体積領域）に与える散乱能の強さが選択され
る。

【００５０】光出射面４ｅ”の光拡散性の強さは、光出
射方向修正素子製造時に与える表面粗さで調整すること
が出来る。また、光出射方向修正素子４”内部（体積領
域）に与える散乱能及び前方散乱性の強さは、後述する
ように、光散乱導光体１の場合と同じく、光散乱導光材
料の散乱能を定量的に記述する有効散乱照射パラメータ
Ｅや相関距離ａを調整することを通して制御される。

【００５１】さて、適度な内部散乱能と表面の光拡散性
を与えることによって生成された出射光束４ｆ”は、必
要に応じて緩和された指向性を保った状態で、図７に示
した液晶パネルＬＣＰに入射する。従って、この第２の
実施例においても、第１の実施例と同じく、指向出射性
の面光源装置の特性を生かしつつ明暗模様が抑制乃至除
去されるとともに、使用目的に応じて適度の視野角を有
する液晶ディスプレイが提供される。

【００５２】上記説明した２つの実施例では、光散乱導
光体１として楔形状のものを使用したが、これは本願発
明にとって絶対的に必要な条件ではない。即ち、図４あ
るいは図７における光散乱導光体１として平板状のもの
を使用した場合でも、明暗模様の抑制・除去作用並びに
視野角調整作用が得られることに変わりはない。

【００５３】また、使用する光源Ｌの形状、本数、配置
態様についても、本願発明は、設計的な選択の幅を自由
にとり得るものである。例えば、光散乱導光体１として
平板状のものを使用し、両側面の近傍に光源（蛍光灯）
を１本づつ配置して、正面方向にある程度の指向性を持
った面光源を構成することが出来る。これに対して前述
した特徴を有する光出射方向修正素子４’，４”を配置
すれば、同様の作用効果により、明暗模様を抑制乃至除
去すると共に、視野角の拡がりを調整することが出来
る。

【００５４】光散乱導光体１に楔形状のもの（一般に
は、「光散乱導光体１の光取出面５に垂直な方向に沿っ
た厚みが光入射面２から遠ざかるに従って減少する傾向
を有している」という条件を満たす形状）を採用するこ
とが有利な理由は、概略次の通りである。

【００５５】図１、図４あるいは図７中に示されている
楔形状の光散乱導光体１内部における光の伝播状況を、
図８の断面図を参照して考察してみる。

【００５６】今、光入射面２から、裏面６のなす角度が
小角度ψ（例えばψ＝５度）をなす光散乱導光体１内部
に取り込まれる光を、光線Ｂ0 で代表させると、光線Ｂ
0 の伝播方向は、図示したように水平方向と小さな角度
をなしているものと考えることが出来る。この代表光線
Ｂ0 は、一定割合で散乱による方向転換を受けながら
（散乱現象の図示は省略）、光取出面５と傾斜面６にお
いて反射を繰り返し、光散乱導光体１の厚みの薄い部分
へ近づいていく。面５，６の表面における反射は正反射
であるから、個々の反射における入射角と反射角は当然
相等しい（θ1 ，θ2 ，θ3・・・・）。ここで、光取
出面５における反射に注目すると、θ2 ＞θ4 ＞θ6・
・・の関係が成立している。

【００５７】更に、各反射時における界面透過率を考え
てみると、θi ＞αc （臨界角；ＰＭＭＡ−空気界面で
４２°）の条件では全反射が起こり、θi がαc を下回
ると透過率が急上昇し、θi が所定値（ＰＭＭＡ−空気
界面で３５°前後）以下では透過率はほぼ一定となるこ
とが知られている。図では、θ2 ＞αc ＞θ4 ＞θ6の
関係によって、出射光Ｂ4 ，Ｂ6 が生じている様子が描
かれている。

【００５８】このような効果は、代表光線Ｂ0 （無散乱
光）に限らず、１次散乱光や多重散乱光についても同様
に生じている筈であるから、光散乱導光体１全体として
は、光入射面２から遠ざかる程、光取出面５からの光出
射率を高める効果を生んでいるものと考えられる。この
効果を、光入射面２からの距離ｘの関数ｆ（ｘ）で評価
すると、ｆ（ｘ）はｘに関する増加関数である。一方、
光入射面２に近い部分では光源５に近いという効果が直
接光、散乱光いずれについても働く。この近接効果をｇ
（ｘ）で評価すれば、ｇ（ｘ）は減少関数となる。

【００５９】従って、近接効果ｇ（ｘ）がｆ（ｘ）によ
って相殺され、より遠くまで光を導いた上で光取出面５
から光を出射させる傾向が生まれることになる。また、
光散乱導光体１内の光が光取出面５に入射する機会も、
楔形状の効果によって全体的に増大すると考えられるか
ら、面光源としての輝度レベル自体を一段と向上させる
効果も期待出来ることになる。

【００６０】なお、反射体３として正反射性のもの（銀
箔シート等）を用いた場合、光散乱導光体１の裏面を透
過した光が拡散されずに光散乱導光体１の内部へ再入射
される確率が高まるから、上記説明した効果はより明瞭
なものとなる。

【００６１】このように、光入射面から遠ざかるにつれ
て厚みの減少する傾向を持った光散乱導光体を用いるこ
とによって、明るさの均一性に優れた面光源装置を構成
することが出来る。

【００６２】次に、本願発明において使用される光散乱
導光体１あるいは光散乱能を与えた光散乱導光体で構成
される光出射方向修正素子４”（第２実施例参照）の散
乱特性を記述・評価し、与える散乱能の強さと方向特性
を調整する際に有効な量である散乱照射パラメータＥと
相関距離ａについて、Ｄｅｂｙｅの理論を引用して説明
する。

【００６３】今、強度Ｉ0 の光が媒体中（光散乱導光体
１中あるいは光出射方向修正素子４”中、以下同様）を
ｙ(cm)透過し、その間の散乱により強度がＩに減衰した
場合に、有効散乱照射パラメータＥを次式（１）または
（２）で定義する。

【００６４】

【数１】上式（１），（２）は各々いわゆる積分形及び微分形の
表現であって、物理的な意味は等価である。なお、この
Ｅは濁度と呼ばれることもある。一方、媒体内に分布し
た不均一構造によって光散乱が起こる場合の散乱光強度
は、縦偏光の入射光に対して出射光の大半が縦偏光であ
る通常の場合（ＶV 散乱）には、次式（３）で表され
る。

【００６５】

【数２】自然光を入射させた場合には、Ｈh 散乱を考慮して、式
（３）の右辺に（１＋cos²Φ）／２を乗じた次式を考え
れば良いことが知られている。

【００６６】

【数３】ここで、λ0 は入射光の波長、ν＝（２πｎ）／λ0 、
ｓ＝２sin （Φ／２）、ｎは媒体の屈折率、θは散乱
角、＜η² ＞は媒体中の誘電率ゆらぎ２乗平均（以下、
＜η² ＞＝τとして、τを適宜使用する。）であり、γ
（ｒ）は相関関数と呼ばれるものであり、次式（６）で
表わされる。

【００６７】そして、Ｄｅｂｙｅによると、媒体の屈折
率不均一構造が界面を持ってＡ相とＢ相に分かれて分散
している場合には、誘電率のゆらぎに関して相関関数γ
（ｒ）、相関距離ａ、誘電率ゆらぎ２乗平均τ等が次の
関係式（７），（８）で表される。

【００６８】

【数４】不均一構造が半径Ｒの球状界面で構成されているとみな
せば、相関距離ａは次式で表される。

【００６９】

【数５】相関関数γ（ｒ）についての式（６）を用い、式（５）
に基づいて自然光を媒体に入射させた時の有効散乱照射
パラメータＥを計算すると結果は次のようになる。

【００７０】

【数６】以上述べた関係から、相関距離ａ及び誘電率ゆらぎ２乗
平均τを変化させることにより、散乱光強度、散乱光強
度の角度依存性及び有効散乱照射パラメータＥを制御す
ることが可能であることが判る。図９には、横軸に相関
距離ａ、縦軸に誘電率ゆらぎ２乗平均τをとって有効散
乱照射パラメータＥを一定にする条件を表わす曲線が、
Ｅ＝５０［cm^-1］及びＥ＝１００［cm^-1］の場合につい
て描かれている。

【００７１】一般に、Ｅが大きければ散乱能が大きく、
Ｅが小さければ散乱能が小さい、換言すれば透明に近く
なる。Ｅ＝０は全く散乱の無いことに対応する。従っ
て、大面積の面状光源用の光散乱導光体１には、Ｅを小
さく選べば良い。通常サイズのバックライト光源の用途
における実用性を重視した場合の好ましい有効散乱照射
パラメータＥのレンジは、Ｅ＝０．４５〜１００［c
m^-1］の程度となる。

【００７２】また、上記第２実施例で用いる光出射方向
修正素子４”に与える散乱能は、希望する光の伝播方向
の拡がり作用の強さに応じて調整される。従って、光出
射方向修正素子４”に与える散乱能を記述するＥの値
は、光の伝播方向を無秩序に拡げてしまうものでない限
り特に制限がない。なお、有効散乱照射パラメータＥの
値をＥ＝０とすれば、第１の実施例で用いた光出射方向
修正素子４’となる（光散乱導光素子内部に光散乱能が
なく透明）。

【００７３】一方、相関距離ａは、光散乱導光体内部に
おける個々の散乱現象における散乱光の方向特性に深く
関わっている量である。即ち、上記（３）式乃至（５）
式の形から推察されるように、光散乱導光体内部におけ
る光散乱は一般に前方散乱性を帯びているが、前方散乱
性の強さが相関距離ａによって変化する。

【００７４】図１０は、これをａの２つの値について例
示したグラフである。図において、横軸は散乱角度Φ
（入射光線の進行方向をΦ＝０°とする。）を表わし、
縦軸は自然光を仮定した場合の散乱光強度、即ち、上記
（５）式をΦ＝０°に対して規格化した値、Ｖvh（Φ）
／Ｖvh（０）を表わしている。図に併記されているよう
に、ａ＝０．１３μｍ、上記（９）を用いて粒径に換算
して２Ｒ＝０．２μｍの場合には、規格化散乱強度のグ
ラフはΦに関する緩やかな減少関数となるが、ａ＝１．
３μｍ、上記（９）式による粒径換算値で２Ｒ＝２．０
μｍの場合には、規格化散乱強度のグラフはΦが小さい
範囲で急激に減少する関数となる。

【００７５】このように、光散乱導光体内の屈折率の不
均一構造によって生ずる散乱は、基本的に前方散乱性を
示し、相関距離ａの値が小さくなると前方散乱性が弱ま
り、１回の散乱における散乱角度範囲が広がる傾向を持
つようになると言うことが出来る。この事実は、実験的
にも確認済みの事柄である。

【００７６】以上は光散乱導光体内部に分布した屈折率
不均一構造による散乱現象そのものに着目した議論であ
るが、光散乱導光体の光取出面から実際に出射される光
の方向特性を考える場合には、光取出面における全反射
の現象と光出射時の透過率（光散乱導光体からの脱出
率）を併せて考慮する必要がある。

【００７７】図８の関連説明部分においても述べたよう
に、光散乱導光体の内部側から光取出面に光が入射した
時、光散乱導光体内外の媒質の屈折率によって決まる臨
界角αc （光取出面に立てた法線方向を０°とする。）
を上回る場合には、外部（空気層）への出射（脱出）が
起らない。本願発明に使用される代表的な材料であるＰ
ＭＭＡ（屈折率１．４９２）では、αc ＝４２°とな
る。他の材料の場合にも大差の無い値となる（後述する
表１，表２参照）。

【００７８】上述したように、光散乱導光体内部におけ
る散乱は一般に前方散乱性を示すから、図１、図４、図
７の配置の如く、光取出面の側方に光入射面をとる通常
のケースでは、光入射面から入射した光が不均一構造に
遭遇して発生した１次散乱光が直ちに上記臨界角条件を
満たすことは稀であると考えられる。

【００７９】換言すれば、光取出面からの光出射には、
光散乱導光体内部における多重散乱や光散乱導光体の背
面側の界面、あるいはその近傍に配置された反射部材に
よる反射等を経た光が上記臨界角条件を満たして外部に
出射される現象が大きく寄与している。

【００８０】従って、臨界角条件を満たす光のみに注目
した場合には、個々の散乱現象の属性である前方散乱性
は相当程度薄められ、光の進行方向分布には相当の拡が
りが生じている筈である。その結果、光散乱導光体から
出射される光の方向特性は、臨界角条件を満たした光の
光取出面における透過率（脱出率）の角度依存性に大き
く左右されることになる。

【００８１】一般に、臨界角条件をぎりぎりで満たすよ
うな場合の界面透過率は極めて低く（例えば、アクリル
樹脂−空気界面の場合、Ｐ偏光成分４０％程度、Ｓ偏光
成分２０％程度）、臨界角を下回ると急激に上昇し、５
°乃至１０°以上下回った条件ではほぼ一定となる（ア
クリル樹脂−空気界面の場合、Ｐ偏光成分９０％以上、
Ｓ偏光成分８５％以上）。

【００８２】以上のことから、光取出面への入射角が３
５°前後の光が、光散乱導光体の光取出面からの光出射
に最も寄与しているものと考えられる。光取出面におけ
る屈折を考慮に入れると、３５°前後の入射角で光取出
面に入射した光は、光取出面に立てた法線に対して、６
０°前後となる（光散乱導光体の屈折率は、通常１．５
程度である）。即ち、光散乱導光体の光取出面からの出
射光は、粗く見積って光取出面表面に対して３０°前後
立ち上がった方向に指向性を有する光となる。

【００８３】但し、ここで注意すべきことは、相関距離
ａの値が余り小さくなると、前方散乱性そのものが薄れ
てしまい、一次散乱のみで広範囲の方向に散乱光が発生
するようになる為に、この指向性が弱まってしまうこと
である。このような現象が顕著とならない一応の目安と
して、相関距離ａが０．２μｍ以上、特に、ａ≧０．８
μｍであることが好ましい。

【００８４】このことは、第２の実施例において光出射
方向修正素子４”に与える光散乱能を選択する場合にも
考慮されることが好ましい。即ち、仮に有効散乱照射パ
ラメータＥが同じであっても、相関距離ａの値を調整す
ることによって、明暗模様の抑制作用や視野角の拡張作
用に相当の違いが出る可能性があるので、実際に光出射
方向修正素子４”に与える散乱能は、有効散乱照射パラ
メータＥと相関距離ａの多様な組合せの中から最適の値
を選択することが好ましい。

【００８５】図１１は、光出射方向修正素子の表面（光
出射面）に与える光拡散性と内部に与える光散乱能によ
って、光の伝播方向の拡がりが変化する様子を説明する
グラフである。

【００８６】グラフには４本の曲線Ａ〜Ｄが示されてい
る。これらは、図１、図４あるいは図７に示された型の
配置で、光出射方向修正素子４，４’あるいは４”の光
出射面における光拡散性の有無と内部の光散乱能の有無
／強さを変えた４つの例について、観察方向（角度）の
関数で輝度を観測した結果を表わしている。

【００８７】先ず、符号Ａは光出射面に光拡散性が与え
られておらず、且つ、内部にも光拡散能が与えられてい
ない光出射方向修正素子の光出射方向修正素子について
の測定例である。横軸は観察方向の角度であり、正面方
向が０°、＋方向が前方、−方向が後方を表わしてい
る。縦軸は輝度を表わし、単位はカンデラ（ｃｄ）／ｍ
² である。また、光出射方向修正素子に形成されたプリ
ズム面の頂角はいずれも６１°とした。

【００８８】符号Ｂ〜Ｄ、はいずれも本願発明の液晶デ
ィスプレイで使用される光出射方向修正素子についての
測定例である。即ち、Ｂ〜Ｄのいずれにおいても光出射
面に光拡散性を与えるためにシボ（梨地面）が形成され
ている。そして、符号Ｂのデータが得られた光出射方向
修正素子は、内部が透明（有効散乱照射パラメータＥ＝
０）であるが、符号Ｃ及びＤのデータが得られた光出射
方向修正素子については、各々内部に散乱能が与えられ
ている。符号Ｃのものでは、２μｍ径の散乱子がＰＭＭ
Ａマトリックス中に０．５ｗｔ％混入されている。これ
は、有効散乱照射パラメータＥに換算して、Ｅ＝４３．
０[cm^-1]に相当している。また、符号Ｄのものでは、２
μｍ径の散乱子がＰＭＭＡマトリックス中に１．０ｗｔ
％混入されている。これは、有効散乱照射パラメータＥ
に換算して、Ｅ＝８５．２．０[cm^-1]に相当している。

【００８９】これらのグラフの比較から明らかなよう
に、Ｂ，Ｃ，ＤではＡに比べて光の出射方向が拡張され
ており、指向性の緩和作用があることを確認することが
出来る。横軸に併記されているように、例えば、１００
０ｃｄ／ｍ² 以上の輝度を与える角度範囲がＡでは４９
°であるのに対し、Ｄでは６８°となっている。また、
ピーク値もＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順序で低下しており、指向
性が順に強く緩和されていることは明白である。

【００９０】そして、ここで注目すべきことは、Ｂ，
Ｃ，Ｄいずれの例ににおいてもＡで得られている指向性
自体は十分に保存されていることである。このような性
質は、液晶ディスプレイのバックライト光源に使用する
上で非常に有利である。何故ならば、最も明るく観察さ
れる方向をほぼ維持したまま、光出射方向修正素子表面
に与える光拡散性と内部に与える光散乱能の強さの選択
を通して、用途に応じた視野角の拡がりの調整を行なう
ことが可能となるからである。

【００９１】最後に、本願発明に使用される光散乱導光
体１（第２の実施例で使用されるような光出射方向修正
素子４”を含む）の材料及び製造方法について説明す
る。本願発明で使用する光散乱導光体には、ポリマー材
料をベースとした種々のものが利用可能である。その代
表的なものを挙げれば、下記の表１及び表２に示したよ
うに、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＳｔ
（ポリスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）等があ
る。

【００９２】

【表１】

【００９３】

【表２】このようなポリマー材料をベースとする光散乱導光体
は、次のような製造法によって製造することが可能であ
る。先ず、その１つは、２種類以上のポリマーを混練す
る工程を含む成形プロセスを利用する方法である。即
ち、２種類以上の屈折率の相互に異なるポリマー材料
（任意形状で良い。工業的には、例えばペレット状のも
のが考えられる。）を混合加熱して、練り合わし（混練
工程）、混練された液状材料を射出成形機の金型内に高
圧で射出注入し、冷却固化することによって成形された
光散乱導光体を金型から取り出せば金型形状に対応した
形状の光散乱導光体を得ることが出来る。例えば、楔形
形状の金型を使用すれば、図１、図４、図７の配置で使
用する光散乱導光体１が製造される。また、図６、図７
で使用される光出射方向修正素子４”に対応した形状を
有すると共に、光出射面４ｅ”に対応する金型内面を前
述のショットピーニング加工によって粗面とすれば、第
２の実施例で使用される光出射方向修正素子４”を得る
ことが出来る。

【００９４】混練された２種類以上の異屈折率のポリマ
ーは完全には混ざり合うことなく固化するので、それら
の局所的濃度に不均一（ゆらぎ）が生まれて固定され、
一様な散乱能が与えられる。また、混練された材料を押
し出し成形機のシリンダー内に注入し、通常のやり方で
押し出し、切断することによって、射出成形に用いるペ
レット材料を得ることが出来る。

【００９５】これらポリマーブレンドの組合せや混合割
合については、非常に幅広い選択が可能であり、屈折率
差、成形プロセスで生成される屈折率不均一構造の強さ
や性質（散乱照射パラメータＥ、相関距離ａ、誘電率ゆ
らぎ２乗平均τ等）を考慮して決定すれば良い。なお、
使用し得るポリマー材料の代表的なものは前記表１及び
表２に示されている。

【００９６】光散乱導光体を構成する材料の製造法の別
の１つは、ポリマー材料中に屈折率の異なる（０．００
１以上の屈折率差）粒子状材料を一様に混入分散させる
ものである。そして、粒子状材料の一様混入に利用可能
な方法の１つにサスペンション重合法と呼ばれる方法が
ある。即ち、粒子状材料をモノマー中に混入し、湯中に
懸濁させた状態で重合反応を行なわせると、粒子状材料
が一様に混入されたポリマー材料を得ることが出来る。
これを原材料に用いて成形を行なえば、所望の形状の光
散乱導光体が製造される。

【００９７】また、サスペンション重合を種々の粒子状
材料とモノマーの組合せ（粒子濃度、粒径、屈折率等の
組合せ）について実行し、複数種類の材料を用意してお
き、これを選択的にブレンドして成形を行なえば、多様
な特性の光散乱導光体を製造することが出来る。また、
粒子状材料を含まないポリマーをブレンドすれば、粒子
濃度を簡単に制御するこかが出来る。

【００９８】粒子状材料の一様混入に利用可能な方法の
更に別の１つの方法は、ポリマー材料と粒子状材料を混
練するものである。この場合も、種々の粒子状材料とポ
リマーの組合せ（粒子濃度、粒径、屈折率等の組合せ）
で混練・成形（ペレット化）を行なっておき、これらを
選択的にブレンドして光散乱導光体（あるいは光出射方
向修正素子）を成形製造することにより、多様な特性の
光散乱導光体（あるいは光出射方向修正素子）を得るこ
とが出来る。

【００９９】また、上記のポリマーブレンド法と粒子状
材料混入方法を組み合わせることも可能である。例え
ば、屈折率の異なるポリマーのブレンド・混練時に粒子
状材料を混入させることが考えられる。

【０１００】

【発明の効果】本願発明によれば、光出射方向修正素子
を用いた液晶ディスプレイで従来問題となっていた縞状
乃至線状の明暗模様が抑制乃至除去される。本願発明
は、光出射方向修正素子に別途光拡散板を使用する従来
構成と異なり、装置全体の部品点数や組立工程数の増加
を招くことが無いので、製造コストの面からみても有利
である。

【０１０１】本願発明の液晶ディスプレイは、指向出射
性の面光源装置（バックライト光源装置）に前述の作用
を有する光出射方向修正素子を組み合わせて用いるの
で、バックライト光源装置の指向出射性を適度に緩和し
て使用目的に応じた視野角の拡がりを得ることが出来
る。このような諸長所は、パーソナルコンピュータ、ワ
ードプロセッサ、ゲーム機器、ビデオカメラ、液晶テレ
ビジョン等で使用される液晶ディスプレイの表示品位を
向上させると共に、それら液晶ディスプレイに使用目的
に応じた視野角を実現させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光出射方向修正素子を使用した従来の面光源装
置の要部構成を表わした見取図である。

【図２】図１に示した面光源装置で使用されている光出
射方向修正素子を例にとり、従来の光出射方向修正素子
の光出射方向修正作用について説明する図である。

【図３】面光源装置に光出射方向修正素子を使用した場
合に観察される縞状乃至線状の明暗模様について説明す
る図である。

【図４】本願発明の第１の実施例を表わした図である。

【図５】第１の実施例で使用される光出射方向修正素子
について、光散乱導光体からの出射光束の伝播経路を代
表光線を用いて説明する図である。

【図６】本願発明の第２の実施例で使用される光出射方
向修正素子について、光散乱導光体からの出射光束の伝
播経路を代表光線を用いて説明する図である。

【図７】本願発明の第２の実施例を表わした図である。

【図８】図１、図４あるいは図７中に示されている楔形
状の光散乱導光体内部における光の伝播状況を説明する
図である。

【図９】横軸に相関距離ａ、縦軸に誘電率ゆらぎ２乗平
均τをとり、有効散乱照射パラメータＥを一定にする条
件を表わす曲線を、Ｅ＝５０［cm^-1］及びＥ＝１００
［cm^-1］の場合について描いあたグラフである。

【図１０】相関距離ａの２つの値について、横軸に散乱
角度Φ（入射光線の進行方向をΦ＝０°とする。）、縦
軸に自然光を仮定した場合の散乱光強度、即ち、上記
（５）式をΦ＝０°に対して規格化した値、Ｖvh（Φ）
／Ｖvh（０）ををとって、両者の関係を表わしたグラフ
である。

【図１１】光出射方向修正素子の表面（光出射面）に与
える光拡散性と内部に与える光散乱能によって、光の伝
播方向の拡がりが変化する様子を説明するグラフであ
る。

【符号の説明】

１光散乱導光体２光入射面３反射体（銀箔、白色シート）４，４’，４” 光出射方向修正素子４ａ，４ｂプリズム列状の起伏面（プリズム面）４ｅ光出射方向修正素子４の光出射面（平滑面）４ｅ’ 光出射方向修正素子４’の光出射面（光拡散
面）４ｅ” 光出射方向修正素子４”の光出射面（光拡散
面）４ｆ，４ｆ’，４ｆ” 光出射方向修正素子からの出射
光５光取出面５’ 光取出面からの出射光６光散乱導光体の裏面１０縞状乃至線状の明暗模様Ｂ0 ，Ｂ1 代表光線Ｂ0'，Ｂ0" 代表光線から分岐した散乱光線Ｌ光源Ｌ’ 光入射方向ＬＣＰ液晶パネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの相対的に小さな光入射
面、前記入射光を起源とする出射光を取り出す相対的に
大きな光取出面及び散乱能が一様に与えられた体積領域
を有する指向出射性の光散乱導光体と、前記光入射面に
光を入射させる為の光供給手段と、前記光出射面に臨ん
で配置された光出射方向修正素子を備えたバックライト
光源装置を液晶表示素子の背面側に配置した液晶ディス
プレイであって、前記光出射方向修正素子が、プリズム列状の繰り返し起
伏を有する光入射面と、光拡散性を与えられた光出射面
を備えた板状の光学材料からなる光出射方向修正素子で
ある前記液晶ディスプレイ。
【請求項２】少なくとも１つの相対的に小さな光入射
面、前記入射光を起源とする出射光を取り出す相対的に
大きな光取出面及び散乱能が一様に与えられた体積領域
を有する指向出射性の光散乱導光体と、前記光入射面に
光を入射させる為の光供給手段と、前記光出射面に臨ん
で配置された光出射方向修正素子を備えたバックライト
光源装置を液晶表示素子の背面側に配置した液晶ディス
プレイであって、前記光出射方向修正素子が、プリズム列状の繰り返し起
伏を有する光入射面と、光拡散性を与えられた光出射面
を備えると共に、散乱能を有する体積領域を内部に備え
た板状の散乱導光体からなる光出射方向修正素子である
前記液晶ディスプレイ。
【請求項３】少なくとも１つの相対的に小さな光入射
面、前記入射光を起源とする出射光を取り出す相対的に
大きな光取出面及び散乱能が一様に与えられた体積領域
を有する指向出射性の光散乱導光体と、前記光入射面に
光を入射させる為の光供給手段と、前記光出射面に臨ん
で配置された光出射方向修正素子を備えたバックライト
光源装置を液晶表示素子の背面側に配置した液晶ディス
プレイであって、前記光散乱導光体が、その少なくとも一部について、前
記光入射面側から見て、前記光取出面に垂直な方向に沿
った厚みが前記光入射面から遠ざかるに従って減少する
傾向を有していると共に、前記光出射方向修正素子が、プリズム列状の繰り返し起
伏を有する光入射面と、光拡散性を与えられた光出射面
を備えた板状の光学材料からなる光出射方向修正素子で
ある前記液晶ディスプレイ。
【請求項４】少なくとも１つの相対的に小さな光入射
面、前記入射光を起源とする出射光を取り出す相対的に
大きな光取出面及び散乱能が一様に与えられた体積領域
を有する指向出射性の光散乱導光体と、前記光入射面に
光を入射させる為の光供給手段と、前記光出射面に臨ん
で配置された光出射方向修正素子を備えたバックライト
光源装置を液晶表示素子の背面側に配置した液晶ディス
プレイであって、前記光散乱導光体が、その少なくとも一部について、前
記光入射面側から見て、前記光取出面に垂直な方向に沿
った厚みが前記光入射面から遠ざかるに従って減少する
傾向を有していると共に、前記光出射方向修正素子が、プリズム列状の繰り返し起
伏を有する光入射面と、光拡散性を与えられた光出射面
を備えると共に、散乱能を有する体積領域を内部に備え
た板状の散乱導光体からなる光出射方向修正素子である
前記液晶ディスプレイ。