JPH09269490A

JPH09269490A - 面光源素子用導光体および面光源素子

Info

Publication number: JPH09269490A
Application number: JP9029524A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Oda; 雅春小田; Kazukiyo Chiba; 一清千葉; Yasuko Hayashi; 泰子林
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 1997-10-14
Anticipated expiration: 2017-01-29
Also published as: JP3729429B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い輝度を有するとともに、光出射面内での
均一な輝度分布が得られる面光源素子用導光体を提供す
る。【解決手段】板状透明体の少なくとも一つの側端面を
光入射面とし、これと略直交する光出射面とを有し、光
出射面およびその裏面の少なくとも一方の表面が略球面
状の微細な多数の凸状体から構成され、これらレンズ群
の微小平均曲率半径と平均周期との比が３〜１０であ
り、微小平均曲率半径の分布の平均偏差と微小平均曲率
半径との比が０．８以下である面光源素子用導光体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノートパソコン、
液晶テレビ等に使用される液晶表示装置、駅や公共施設
等における案内標示板や大型看板、高速道路や一般道路
における交通案内板や交通標識等の標示装置に使用され
る面光源素子およびそれに使用される導光体に関するも
のであり、さらに詳しくは、輝度が高く、光出射面内で
の均一な輝度分布が得られる面光源素子用導光体および
面光源素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置、看板、交通案内板
等に使用されている背面光源装置としては、ハウジング
内に蛍光灯等の線状光源を複数本設置した直下方式、板
状の導光体の側端面に線状光源を配置したエッジライト
方式がある。直下方式の背面光源装置では、光源部の軽
量化や薄型化を図ることが困難であるとともに、光源と
して使用する蛍光灯等が標示板から透けて見えるシース
ルー現象が起こりやすいという問題点を有していた。軽
量で薄型の背面光源装置としてエッジライト方式のもの
が多用されてきている。

【０００３】このようなエッジライト方式の背面光源装
置は、通常、アクリル樹脂板等の板状透明材料を導光体
とし、その側端面に面して配置された光源からの光を側
端面（光入射面）から導光体中に入射させ、入射した光
を導光体の表面（光出射面）あるいは裏面に形成した光
散乱部等の光出射機能を設けることにより、光出射面か
ら面状に出射させる面光源素子である。しかし、導光体
の表面あるいは裏面に光出射機能を均一に形成したもの
では、光源から離れるに従って出射光の輝度が低下し
て、光出射面内における輝度が不均一となり、良好な表
示画面が得られないものであった。このような傾向は、
面光源素子の大型化に伴って顕著となり、１０インチ以
上の面光源素子においては実用に耐えうるものではなか
った。特に、ノートパソコンや液晶テレビ等に使用され
る液晶表示装置においては、その画面内での輝度分布は
非常に高い均一性が要求されるものである。

【０００４】このような面光源素子の輝度の不均一とい
う課題を解決するために、種々の提案がなされている。
例えば、特開平１−２４５２２号公報には、導光体の光
出射面に対向する裏面に光入射面から離れるに従って光
拡散物質を密に塗布または付着させた光出射機能を設け
た面光源素子が提案されている。また、特開平１−１０
７４０６号公報には、表面に光散乱物質からなる細かい
斑点を種々のパターンで形成した複数の透明板を積層し
て導光体としたものが提案されている。このような面光
源素子においては、光散乱物質として酸化チタンや硫酸
バリウム等の白色顔料を使用しているため、光散乱物質
に当たった光が散乱する際に光吸収等の光のロスが生
じ、所望方向の出射光の輝度の低下を招くため好ましく
ないものであった。

【０００５】また、特開平１−２４４４９０号公報や特
開平１−２５２９３３号公報には、導光体の光出射面上
に出射光分布の逆数に見合う光反射パターンを有する出
射光調整部材や光拡散板を配置した面光源素子が提案さ
れている。しかし、このような面光源素子においても、
出射光調整部材や光拡散板で反射した光の再利用ができ
ないために光のロスが生じ、所望方向の出射光の輝度の
低下を招くものであった。さらに、特開平２−８４６１
８号公報には、導光体の光出射面およびその裏面の少な
くとも一方の面を梨地面とし、光出射面上にプリズムシ
ートを載置した面光源素子が提案されている。しかし、
このような面光源素子は、非常に高い輝度が得られるも
のの、光出射面における均一性の点で未だ満足できるも
のではなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、出射光の輝度の
均一化とともに光のロスを低減して輝度を高める面光源
素子については、特開平３−３４５８９３号公報に提案
されているように、導光体の光出射面を梨地面とし、そ
の裏面に粗面部分と平滑部分を粗面部分の割合が光源か
ら離れるに従って増加するように形成するとともに、光
出射面上にプリズムシートを載置した面光源素子が提案
されている。しかしながら、このような面光源素子で
は、出射光の輝度の均一化と光のロスの低減を図れるも
のの、導光体の裏面に形成した粗面部分と平滑部分とで
形成されるパターンが観察され、画像の観察に支障をき
たすものであった。また、導光体の表面に均一光出射機
能を施すことは、導光体の生産性の観点からも好ましい
ものではない。そこで、本発明は、高い輝度を有すると
ともに、斑点パターン等の均一化処理を施すことなく光
出射面内での輝度の高い均一性が得られる導光体および
面光源素子を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の面光
源素子用導光体は、板状透明体の少なくとも一つの側端
面を光入射面とし、これと略直交する光出射面とを有
し、光出射面およびその裏面の少なくとも一方の表面が
略球面状の微細な多数の凸状体から構成され、これらレ
ンズ群の微小平均曲率半径と平均周期との比が３〜１０
であり、微小平均曲率半径の分布の平均偏差と微小平均
曲率半径との比が０．８以下であることを特徴とするも
のである。また、本発明の面光源素子は、光源と、該光
源に対向する少なくとも一つの光入射面およびこれと略
直交する光出射面を有する導光体と、導光体の光出射面
に載置された光変角シートとからなり、該導光体の光出
射面およびその裏面の少なくとも一方の表面が略球面状
の微細な多数の凸状体から構成され、これらレンズ群の
微小平均曲率半径と平均周期との比が３〜１０であり、
微小平均曲率半径の分布の平均偏差と微小平均曲率半径
との比が０．８以下であることを特徴とするものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の面光源素子は、図１に示
したように、細長い光源２と、この光源２に対向する少
なくとも一つの光入射面およびこれと略直交する光出射
面を有する導光体１と、導光体１の光出射面に載置され
た光変角シート３とから構成される。このような面光源
素子において、光源２から導光体１中に入射した光は、
臨界角を超える分布の光が導光体１の面で全反射を繰り
返して導光体１中を伝搬する。導光体１の表面に凹凸を
形成した場合には、凹凸部分に到達した光のうち凹凸に
対して臨界角以下の光は屈折して導光体１の外へ出射
し、臨界角を超える光は全反射して導光体１を伝搬す
る。これは、光の進行方向が、スネルの法則に従って媒
体の屈折率と入射した面の法線に対する光の入射角によ
って決定されることによる。

【０００９】図２に、表面に凹凸を有する導光体１での
光の屈折および反射を模式的に示した。臨界角以内の入
射角ｉで凹凸部の斜面に入射した光Ａは、スネルの法則
によりｎｓｉｎｉ＝ｓｉｎｉ’（ｎは導光体の屈折率）
の関係を満足する出射角ｉ’で導光体１外に出射する。
一方、臨界角を超える入射角ｋで入射した光Ｂは、角度
ｋ’（ｋ’＝ｋ）で反射して導光体１内を伝搬する。一
旦、斜面部分に入射して反射した光は、次に凹凸部分に
入射する際に入射角が変化するため、導光体１外へ出射
する光が再び生じることになる。本発明者等は、面光源
素子において、ある点での光の出射強度（Ｉ）と光入射
面端での出射光強度（Ｉ₀）との関係は、出射率
（α）、光入射面端からの距離（Ｌ’）および導光体１
の厚さ（ｔ）によって、実験的に次の（１）式で表され
ることを見出した。

【００１０】

【数１】（１）式から、導光体１の長さ（Ｌ）と厚さ（ｔ）が決
定すれば、出射率（α）によって光出射面内での輝度の
均一性が決定されることがわかる。なお、厚さｔｍｍの
導光体１の出射率（α）は、導光体１の光入射面端から
２０ｍｍ間隔で輝度の測定を行い、光入射面端からの距
離（Ｌ’）と導光体１の厚さ（ｔ）との比（Ｌ’／ｔ）
と輝度の対数のグラフから、その勾配（Ｋ）を求めて、
次の（２）式によって求められる。

【００１１】

【数２】本発明においては、輝度分布の均一性の尺度として、次
の（３）式で示されるバラツキ度（Ｒ％）を用いて、面
光源素子における輝度分布の均一性についての評価およ
び検討を行った。バラツキ度（Ｒ％）は、導光体１のほ
ぼ中央部（光入射面の長手方向の中央部）において光入
射面端から２０ｍｍ離れた点から対向する端部までの範
囲内を２０ｍｍ間隔で輝度測定を行い、測定輝度の最大
値（Ｉ_max）、測定輝度の最小値（Ｉ_min）、測定輝度
の平均値（Ｉ_av）を求め、次の（３）式によって求め
る。

【００１２】

【数３】その結果、出射率（α）とバラツキ度（Ｒ％）とは、導
光体１の長さ（Ｌ）と厚さ（ｔ）に依存して特定の関係
にあることが見出され、出射率（α）が大きくなるとバ
ラツキ度（Ｒ％）はそれに伴って増加し、出射率（α）
が一定であれば導光体１の長さ（Ｌ）と厚さ（ｔ）の比
（Ｌ／ｔ）が大きくなるに従ってバラツキ度（Ｒ％）も
大きくなる。すなわち、一定の大きさの導光体１におい
ては、導光体１の光出射面内での輝度分布の均一性（バ
ラツキ度）は、導光体１からの出射率（α）に依存する
ものであり、出射率（α）を制御することによって輝度
分布の均一性を図ることができることがわかった。

【００１３】一方、本発明者等は、導光体１の輝度分布
の均一性が得られような出射率（α）を得るためには、
導光体１の光出射面あるいはその裏面の少なくとも一方
の表面が略球面状の微細な多数の凸状体から構成され、
その凸状体の曲率半径を均一にすることが必要であるこ
とを見出した。そこで、本発明者等は、導光体１の表面
を構成する微細な凸状体の平均周期（Ｐ）、微小平均曲
率半径（Ｒ）および微小平均曲率半径の平均偏差（Ｓ）
を特定の関係とすることによって、輝度分布の均一性が
得られような出射率（α）を有する導光体１が得られる
ことを見出したものである。

【００１４】すなわち、本発明の面光源素子用導光体１
は、透明な板状体からなり、その光出射面およびその裏
面の少なくとも一方の表面が略球面状の微細な多数の凸
状体から構成され、これら凸状体の微小平均曲率半径
（Ｒ）と平均周期（Ｐ）との比（Ｒ／Ｐ）が３〜１０の
範囲であり、微小平均曲率半径（Ｒ）と微小平均曲率半
径の分布の平均偏差（Ｓ）との比（Ｓ／Ｒ）が０．８以
下の範囲にあることが重要である。凸状体の微小平均曲
率半径と平均周期との比（Ｒ／Ｐ）が３未満であると、
凸状体による略球面状の表面凹凸の平均傾斜角が増大し
導光体１の出射率（α）が大きくなり、導光体１の光出
射面内での輝度の均一性が低下するためであり、逆に、
これが１０を超えると凸状体による略球面状の表面凹凸
の平均傾斜角が小さくなり導光体１の出射率（α）が低
くなりすぎ、導光体１の光出射面から出射する全出射光
量が低下して十分な輝度が得られないためであり、好ま
しくは５〜７の範囲である。また、微小平均曲率半径と
微小平均曲率半径の分布の平均偏差との比（Ｓ／Ｒ）が
０．８を超えると、導光体１の表面を構成する凸状体の
分布が不均一となり、導光体１の光出射面内での輝度の
均一性が低下するためであり、好ましくは０．７以下の
範囲である。

【００１５】本発明において、凸状体の平均周期（Ｐ）
は、導光体１の表面の任意の方向の一定長さ（例えば、
１０００μｍ）の直線上を表面粗さ計で測定した時の凸
状体の山の数を求め、その凸状体の山の数から計算した
周期の平均値である。また、微小平均曲率半径（Ｒ）
は、導光体１の凸状体から構成される表面を表面粗さ計
で測定したチャートから、次のようにして求めることが
できる。まず、凸状体の球面形状は、これを簡略化して
円弧として考えると、図３に示した座標系により、円の
半径をｒとした場合に、次の式（４）の方程式で表され
る。

【００１６】

【数４】この式（４）を、ｙについて解くと、凸状体の凸部がｙ
の負の方向を向いているとして、次の式（５）のように
なる。

【００１７】

【数５】光学レンズ設計において常用されているように、凸状体
の球面の中央部分を用いるとするとｒ＞ｘであり、式
（５）の近似式は次の式（６）のように表される。

【００１８】

【数６】さらに、球面（円弧）は２次曲線で代用することがで
き、次の式（７）のように表され、２次微分係数は半径
の逆数に等しいことがわかる。

【００１９】

【数７】従って、表面粗さ計で測定されたチャート曲線の２次微
分係数を求め、その逆数の平均値を求めることによっ
て、本発明の微小平均曲率半径（Ｒ）が求められる。さ
らに、微小平均曲率半径（Ｒ）の平均偏差（Ｓ）は、あ
る領域をｎ等分した各領域の曲率半径ｒ_iとすると、微
小平均曲率半径（Ｒ）は次の式（８）で表される。

【００２０】

【数８】平均偏差（Ｓ）は、平均値からのずれを示すものである
から、次の式（９）で表される。

【００２１】

【数９】なお、本発明において、微小平均曲率半径およびその平
均偏差は、微小領域を５μｍ以下で検出した値を用いる
ものであり、微小平均曲率半径（Ｒ）に対する微小平均
曲率半径の分布の平均偏差（Ｓ）との比（Ｓ／Ｒ）は、
次の式（１０）で表される。

【００２２】

【数１０】本発明において、導光体１としては、ガラスや合成樹脂
等の透明板状体を使用することができる。合成樹脂とし
ては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、塩化ビニル系樹脂等の高透明性の種々の合成樹脂を
用いることができ、この樹脂を押出成形、射出成形等の
通常の成形方法で板状体に成形することによって導光体
を製造することができる。特に、メタクリル樹脂が、そ
の光線透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性
にも優れており、導光体用材料として最適である。この
ようなメタクリル樹脂とは、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％
以上であることが好ましい。また、導光体１中には、光
拡散剤や微粒子等を混入してもよい。

【００２３】導光体１に特定の略球面状の微細な多数の
凸状体を一様に形成する加工方法としては、特に限定さ
れるものではないが、例えば、金属板やガラス板などの
表面をフッ酸等を用いた化学エッチングによって粗面を
形成した型、ガラスビーズ等の微粒子を吹き付けて粗面
化した型等を用いて、加熱プレス等によって粗面を転写
する方法、印刷法等によって透明な凹凸物質を塗布ある
いは付着する方法、導光体１をブラスト法やエッチング
法等によって直接加工する方法等が挙げられる。本発明
の面光源素子は、上記のような導光体１の一方の端部に
蛍光灯等の光源２を配置し、光出射面と対向する裏面に
は、反射フィルム等によって反射層５が形成される。光
源２から導光体１へ有効に光を導入するために、光源お
よび導光体１の光入射面を内側に反射剤を塗布したケー
スやフィルムで覆うように構成される。また、導光体１
としては、板状、くさび状、船型状等の種々の形状のも
のが使用できる。

【００２４】本発明の面光源素子においては、通常、導
光体１からの出射光の出射方向は、光出射面の法線から
６０〜８０゜の指向性を持った光となるため、出射光を
法線方向等の特定方向へ変角させるために、導光体１の
上に光変角シート３が載置される。この場合、使用され
る光変角シート３としては、拡散シート、少なくとも一
方の面に多数のレンズ単位が平行に形成されたレンズ面
を有するレンズシートなどが挙げられる。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形状の
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、波型形状等が挙げられる。レンズシート
のレンズ単位のピッチは３０μｍ〜０．５ｍｍ程度とす
ることが好ましく、プリズムシートを使用する場合に
は、そのプリズム頂角は導光体からの出射光の出射角に
応じて適宜選定されるが、一般的には５０〜１２０゜の
範囲とすることが好ましい。また、プリズムシートの向
きについても、導光体からの出射光の出射角に応じて適
宜選定され、レンズ面が導光体側となるように載置して
もよいし、逆向きに載置してもよい。通常、上記のよう
な特定の略球面状の微細な多数の凸状体から構成される
表面を有する導光体を用いる場合には、頂角が５０〜７
０゜のプリズムシートをプリズム面が導光体側となるよ
うに載置することによって、ほぼ導光体の光出射面の法
線方向の出射光とすることができる。

【００２５】本発明の面光源素子においては、光変角シ
ート３は、必要に応じて複数枚を重ね合わせて使用する
ことができる。例えば、２枚のレンズシートを使用する
場合には、２枚のレンズシートが、それぞれのレンズ列
が互いに角度をなしてまたは平行するように積層して使
用することができる。レンズシートは、それぞれのレン
ズ面が上側または下側のいずれかの方向となるように載
置することができ、また、双方のレンズシートのレンズ
面が反対方向となるように載置することもできる。本発
明の面光源素子においては、導光体に隣接する一枚目の
レンズシートをレンズ面が導光体側となり、そのレンズ
列が光源と平行となるように載置し、さらに２枚目のレ
ンズシートをレンズ面が導光体と反対側となり、そのレ
ンズ列が１枚目のレンズシートのレンズ列と直交するよ
うに載置することが好ましい。この時、レンズシートと
してプリズムシートを使用する場合には、１枚目のプリ
ズムシートは頂角５０〜７０゜のものを使用し、２枚目
のプリズムシートは頂角が８０〜１００゜のものを使用
することが好ましい。

【００２６】本発明のレンズシートは、可視光透過率が
高く、屈折率の比較的高い材料を用いて製造することが
好ましく、例えば、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、活性エネルギー線硬化型樹
脂等が挙げられる。中でも、レンズシートの耐擦傷性、
取扱い性、生産性等の観点から活性エネルギー線硬化型
樹脂が好ましい。また、レンズシートには、必要に応じ
て、酸化防止剤、紫外線吸収剤、黄変防止剤、ブルーイ
ング剤、顔料、拡散剤等の添加剤を添加することもでき
る。レンズシートを製造する方法としては、押出成形、
射出成形等の通常の成形方法が使用できる。活性エネル
ギー線硬化型樹脂を用いてレンズシート３を製造する場
合には、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、ポリオレフィン系樹脂等の透明樹脂から
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によってレンズ部を形成す
る。まず、所定のレンズパターンを形成したレンズ型に
活性エネルギー線硬化型樹脂液を注入し、透明基材を重
ね合わせる。次いで、透明基材を通して紫外線、電子線
等の活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化
型樹脂液を重合硬化して、レンズ型から剥離してレンズ
シートを得る。

【００２７】本発明の面光源素子においては、上記した
ようなレンズシートの他に、拡散シート、カラーフィル
ター、偏光膜等、光学的に光を変角、集束、拡散させた
り、その光学特性を変化させる種々の光学素子を使用す
ることができる。このようにして構成された面光源素子
の光出射面側には、液晶表示素子を載置することによっ
て、ノートパソコン、液晶テレビ等に使用される液晶表
示装置として使用することができる。また、面光源素子
の光出射面側に、メタクリル板等の半透明のプラスッチ
ク板に切抜きや印刷等によって文字、図形、写真等を形
成した標示板４を載置することによって、駅や公共施設
等における案内標示板や大型看板、交通標識等の標示装
置ろして使用することができる。本発明において、光源
２としては、一般的な直管型の蛍光灯が使用できるが、
光源２の交換作業が困難な場合等には、複数の光ファイ
バーから構成されるラインライトを用いて別途設置され
た光源から光を伝送することもできる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。表面粗さの測定触針式表面粗さ計（東京精器社製サーフコム５７０Ａ
型）にて、触針として１μｍＲ、５５゜円錐ダイヤモン
ド針（０１０−２５２８）を用いて、駆動速度０．０３
ｍｍ／秒で測定した。測定値は、５μｍ間隔で凹凸を記
録した。また、この測定値（Ｄ_i）から式（１１）、
（１２）に従って１次微分係数（Ｋ_i）および２次微分
係数（Ｌ_i）を求めた。

【００２９】

【数１１】

【００３０】

【数１２】平均周期（Ｓ）導光体の任意の方向の長さ１０００μｍの直線上におけ
る５μｍ間隔の１次微分係数を求めた。求めた１次微分
係数を順次つないで、０を横切る数ｍから次の式（１
３）より求めた。

【００３１】

【数１３】微小平均曲率半径（Ｒ）触針式表面粗さ計で求めた２次微分係数の絶対値の逆数
を計算し、この値が１０^-6より小さいものは除外して平
均を求めて、その値を微小平均曲率半径（Ｒ）とした。微小平均曲率半径の分布の平均偏差（Ｓ）導光体の任意の方向の長さ１０００μｍの直線上におけ
る５μｍ間隔の曲率半径（ｒ_i）と微小平均曲率半径
（Ｒ）から、前記式（９）より求めた。

【００３２】出射率（α）導光体の光入射面端から２０ｍｍ間隔で輝度の測定を行
い、光入射面端からの距離（Ｌ’）と導光体の厚さ
（ｔ）との比（Ｌ’／ｔ）と輝度の対数のグラフから、
その勾配（Ｋ（ｍｍ^-1））を求めて、前記（２）式によ
って求めた。バラツキ度（Ｒ％）導光体の光入射面と平行な方向のほぼ中央部において光
入射面端から５ｍｍ離れた点から対向する端部までの範
囲内を２０ｍｍ間隔で輝度測定を行い、測定輝度の最大
値（Ｉ_max）、測定輝度の最小値（Ｉ_min）、測定輝度
の平均値（Ｉ_av）を求め、前記（３）式によって求め
た。

【００３３】実施例１ガラス板の表面を、粒径１２５〜１４９μｍのガラスビ
ーズ（不二製作所社製ＦＧＢ−１２０）を用いて、ガラ
ス板から吹付けノズルまでの距離を１０ｃｍとして、吹
付け圧力４Ｋｇ／ｃｍ²でブラスト処理を行った。その
後、フッ酸処理を行うことによりブラスト面の化学エッ
チングを行い、電鋳によりレプリカ型を取って得た電鋳
型を用いて、厚さが３ｍｍ、一辺が２１０ｍｍ、他辺が
１６５ｍｍの透明アクリル樹脂板の一方の表面に熱転写
によって粗面を転写し導光体とした。得られた導光体の
粗面は、図４に顕微鏡写真で示したように、略球面状の
微細な凸状体が一様に分布した構造となっていた。得ら
れた導光体の粗面を、触針式表面粗さ計を用いて測定し
た表面粗さのチャートを図５に示した。また、この１次
微分係数および２次微分係数を求め、それぞれ図５に示
した。表１に導光体表面の構造パラメーターを示した。

【００３４】得られた導光体の１６５ｍｍの二つの端面
および他の一方の端面に銀蒸着したＰＥＴフィルムを粘
着加工して貼り付け、粗面化した光出射面と対向する裏
面に銀蒸着したＰＥＴフィルムをテープ止めして反射面
を形成した。導光体の残りの一つの端面に直管型の蛍光
灯を設置し、導光体の光出射面上にＰＥＴフィルムに屈
折率１．５３のアクリル系紫外線硬化樹脂で、頂角６３
゜、ピッチ５０μｍのプリズム列を平行に多数形成した
プリズムシートを、プリズム面が導光体の光出射面側に
向くように載置して面光源素子とした。得られた導光体
の出射率（α）および面光源素子のバラツキ度（Ｒ％）
を求めて表１に示した。

【００３５】比較例１鏡面仕上げをしたステンレス板の表面を、粒径７４〜８
８μｍのガラスビーズ（不二製作所社製ＦＧＢ−２０
０）を用いて、ステンレス板から吹付けノズルまでの距
離を１０ｃｍとして、吹付け圧力４Ｋｇ／ｃｍ²でブラ
スト処理を行った。このステンレス板の型を用いて、厚
さが３ｍｍ、一辺が２１０ｍｍ、他辺が１６５ｍｍの透
明アクリル樹脂板の一方の表面に熱転写によって粗面を
転写し導光体とした。得られた導光体の粗面は、図６に
顕微鏡写真で示したように、略球面状の微細な凸状体が
一様に分布した構造となっていた。得られた導光体の粗
面を、触針式表面粗さ計を用いて測定した表面粗さのチ
ャートを図７に示した。また、この１次微分係数および
２次微分係数を求め、それぞれ図７に示した。表１に導
光体表面の構造パラメーターを示した。得られた導光体
を用いて、実施例１と同様にして面光源素子を組み立て
た。得られた導光体の出射率（α）および面光源素子の
バラツキ度（Ｒ％）を求めて表１に示した。

【００３６】実施例２ブラスト処理のガラスビーズとして粒径１２５〜１４９
μｍ（不二製作所社製ＦＧＢ−１２０）を用いた以外
は、比較例１と同様にして導光体を得た。得られた導光
体の粗面は、図８に顕微鏡写真で示したように、略球面
状の微細な凸状体が一様に分布した構造となっていた。
表１に導光体表面の構造パラメーターを示した。得られ
た導光体を用いて、実施例１と同様にして面光源素子を
組み立てた。得られた導光体の出射率（α）および面光
源素子のバラツキ度（Ｒ％）を求めて表１に示した。

【００３７】比較例２比較例１で用いたステンレス板の型を用いて、厚さが４
ｍｍ、一辺が２１０ｍｍ、他辺が１６５ｍｍの透明アク
リル樹脂板の一方の表面に熱転写によって粗面を転写し
導光体とした。表１に導光体表面の構造パラメーターを
示した。得られた導光体を用いて、実施例１と同様にし
て面光源素子を組み立てた。得られた導光体の出射率
（α）および面光源素子のバラツキ度（Ｒ％）を求めて
表１に示した。

【００３８】比較例３ブラスト処理のガラスビーズとして粒径５３〜６２μｍ
（不二製作所社製ＦＧＢ−３００）を用い、吹付け圧力
を５Ｋｇ／ｃｍ²とした以外は比較例１と同様にして導
光体を得た。得られた導光体の粗面の顕微鏡写真を図９
に示した。表１に導光体表面の構造パラメーターを示し
た。得られた導光体を用いて、実施例１と同様にして面
光源素子を組み立てた。得られた導光体の出射率（α）
および面光源素子のバラツキ度（Ｒ％）を求めて表１に
示した。

【００３９】実施例３実施例２で用いたステンレス板の型を用いて、厚さが４
ｍｍ、一辺が２１０ｍｍ、他辺が１６５ｍｍの透明アク
リル樹脂板の一方の表面に熱転写によって粗面を転写し
導光体とした。表１に導光体表面の構造パラメーターを
示した。得られた導光体を用いて、実施例１と同様にし
て面光源素子を組み立てた。得られた導光体の出射率
（α）および面光源素子のバラツキ度（Ｒ％）を求めて
表１に示した。

【００４０】実施例４透明アクリル樹脂板として、２１０ｍｍの一端の厚さが
３ｍｍで、他端の厚さが１ｍｍのくさび状のものを用い
た以外は、実施例１と同様にして導光体を得た。表１に
導光体表面の構造パラメーターを示した。得られた導光
体を用いて、実施例１と同様にして面光源素子を組み立
てた。得られた導光体の出射率（α）および面光源素子
のバラツキ度（Ｒ％）を求めて表１に示した。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明は、導光体の光出射面およびそれ
と対向する裏面の少なくとも一方の面を、特定の略球面
状の微細で一様な多数の状体より構成することによっ
て、高い輝度を有するとともに、光出射面内での均一な
輝度分布が得られ、液晶標示装置、案内標示板、看板、
交通標識等の種々の用途に使用される面光源素子用導光
体および面光源素子を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面光源素子の構成を示す概略図であ
る。

【図２】本発明の導光体の粗面における光の光路を示す
概略図である。

【図３】本発明の凸状体の球面形状を円に簡略化した座
標系である。

【図４】実施例１の導光体の粗面部分の顕微鏡写真であ
る。

【図５】実施例１の導光体の粗面部分の表面粗さのチャ
ート、その１次微分係数および２次微分係数のチャート
である。

【図６】比較例１の導光体の粗面部分の顕微鏡写真であ
る。

【図７】比較例１の導光体の粗面部分の表面粗さのチャ
ート、その１次微分係数および２次微分係数のチャート
である。

【図８】実施例２の導光体の粗面部分の顕微鏡写真であ
る。

【図９】比較例３の導光体の粗面部分の顕微鏡写真であ
る。

【符号の説明】

１・・・導光体２・・・光源３・・・光変角シート４・・・標示板５・・・反射層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林泰子神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地三菱レイヨン株式会社東京技術・情報センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状透明体の少なくとも一つの側端面を
光入射面とし、これと略直交する光出射面とを有し、光
出射面およびその裏面の少なくとも一方の表面が略球面
状の微細な多数の凸状体から構成され、これらレンズ群
の微小平均曲率半径と平均周期との比が３〜１０であ
り、微小平均曲率半径の分布の平均偏差と微小平均曲率
半径との比が０．８以下であることを特徴とする面光源
素子用導光体。
【請求項２】光源と、該光源に対向する少なくとも一
つの光入射面およびこれと略直交する光出射面を有する
導光体と、導光体の光出射面に載置された光変角シート
とからなり、該導光体の光出射面およびその裏面の少な
くとも一方の表面が略球面状の微細な多数の凸状体から
構成され、これらレンズ群の微小平均曲率半径と平均周
期との比が３〜１０であり、微小平均曲率半径の分布の
平均偏差と微小平均曲率半径との比が０．８以下である
ことを特徴とする面光源素子。