JPH11329030A

JPH11329030A - プリズムシートおよび面光源素子

Info

Publication number: JPH11329030A
Application number: JP10139885A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Oda; 雅春小田; Kazukiyo Chiba; 一清千葉
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 1999-11-30
Anticipated expiration: 2018-05-21
Also published as: JP3929599B2

Abstract

(57)【要約】【課題】出射光分布の広さと滑らかさのバランスがと
れ、視野範囲が広く、明るさの斑等の欠陥のない高品位
な面光源素子を提供する。【解決手段】透明基材の少なくとも一方の面に略同一
の頂角を有するプリズム列が多数並列に形成されたプリ
ズムシートで、頂角が５０°〜７５°であり、頂角の二
等分線と透明基材の平面とのなす角が異なる断面形状を
有する少なくとも３種のプリズム列が形成され、これら
のうち少なくとも２種のプリズム列が頂角の二等分線と
透明基材の平面とのなす角が透明基材の平面の法線に対
して略対称である断面形状を有しているプリズムシート
を使用した面光源素子。

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、各種看板、標
示装置等に使用される面光源素子およびそれに使用され
るプリズムシートに関するものであり、さらに詳しく
は、輝度が高く、かつ視野範囲の広い面光源素子に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー液晶表示装置は、携帯用ノ
ートパソコンや、携帯用液晶テレビあるいはビデオ一体
型液晶テレビ等として種々の分野で広く使用されてきて
いる。この液晶表示装置は、基本的にバックライト部と
液晶表示素子部とから構成されている。バックライト部
としては、液晶表示素子の直下に光源を設けた直下方式
や導光体の側面に光源を設けたエッジライト方式があ
り、液晶表示装置のコンパクト化からエッジライト方式
が多用されてきている。このエッジライト方式は、板状
の導光体の側面部に光源を配置して、導光体の表面全体
を発光させる方式のバックライトである。

【０００３】このような液晶表示装置においては、その
バッテリー駆動時間を伸ばすことが要求されてきている
が、液晶表示装置に使われているバックライトの消費電
力の割合が大きく、バッテリー駆動時間を伸ばすための
障害になっている。この消費電力をできる限り低く抑え
ることがバッテリー駆動時間を伸ばし、上記製品の実用
価値を高める上で重要な課題とされている。しかし、バ
ックライトの消費電力を抑えることによって、バックラ
イトの輝度を低下させたのでは液晶表示が見難くなり好
ましくない。そこで、バックライトの輝度を犠牲にする
ことなく消費電力を抑えるために、バックライトの光学
的な効率を改善することが望まれている。これを実現す
る手段として、実開平３−６９１８４号公報等に開示さ
れているように、片面にプリズム列やレンチキュラー列
等のレンズ列を多数形成したレンズシートを、そのレン
ズ列形成面が導光体と反対側となるように導光体の出射
面側に拡散シートを介して１枚あるいは複数枚載置した
バックライトが実用化されている。

【０００４】しかし、このようなレンズ列形成面が導光
体と反対側となるように導光体の出射面側にレンズシー
トを載置したバックライトでは、主としてレンズシート
の屈折作用を利用して導光体からの出射光を法線方向へ
の方向制御を行っているため、一部の光は側方へ反射、
屈折され、光学的な効率の向上には限界があり、法線方
向での輝度はある程度までしか向上できないという問題
点を有していた。

【０００５】そこで、さらにバックライトの光学的な効
率を改善する方法として、特公平７−２７１３６号公報
や特公平７−２７１３７号公報で提案されているよう
に、導光体の表面にレンズ単位や粗面を形成して指向性
の高い出射光を出射させ、それをプリズム列形成面が導
光体側となるように導光体の出射面上に配置したプリズ
ムシートによって、法線方向へ方向制御を行う方法が検
討されてきている。このようなバックライトでは、主と
してプリズムシートの全反射作用を利用して導光体から
の出射光を法線方向への方向制御を行っているため、光
学的効率が高く、非常に輝度の高いバックライトが得ら
れるものである。このようなバックライトにおいては、
プリズムシートからの指向性の高い出射光の指向性を出
射させることができるため、法線方向での輝度は非常に
高くなるが、反面、視野範囲が狭くなるという問題点を
有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなバックライ
トの視野範囲を改善する方法として、特開平７−３２５
２０８号公報では、頂角の異なる２種のプリズム列を組
み合わせたプリズムシートを使用する方法が提案されて
いる。また、プリズム列形成面が導光体の反対側となる
ように導光体の出射面側にプリズムシートを配置するバ
ックライトではあるが、特開平７−２３４３０５号公報
にも、同一頂角で互いに線対称で鏡像関係にある２種の
プリズム列を交互に隣接して形成したプリズムシートを
用いて、異なる２種のプリズム列の異なる屈折作用によ
って出射光の分布を広げる方法が提案されている。

【０００７】しかしながら、これら形状の異なる２種の
プリズム列を組み合わせたプリズムシートを用いたバッ
クライトでは、２種のプリズム列の異なる作用により出
射光の分布を広げることはできるものの、出射光分布が
２つに分離され法線方向近傍に谷や大きな段差が発生
し、正面から観察した場合に明るさの斑が観察されると
いう問題点を有している。

【０００８】そこで、本発明は、出射光分布の広さと滑
らかさのバランスがとれ、視野範囲が広く、明るさの斑
等の欠陥のない高品位な面光源素子およびそれに使用す
るプリズムシートを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のプリ
ズムシートは、透明基材の少なくとも一方の面に略同一
の頂角を有するプリズム列が多数並列に形成されたプリ
ズムシートにおいて、該プリズム列の頂角が５０°〜７
５°であり、頂角の二等分線と透明基材の平面とのなす
角が異なる断面形状を有する少なくとも３種のプリズム
列から構成され、これらのうち少なくとも２種のプリズ
ム列が頂角の二等分線と透明基材の平面とのなす角が透
明基材の平面の法線に対して略対称である断面形状を有
してい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、透明板状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する導
光体と、前記光入射面に対向して配置された光源と、前
記光出射面上に配置された上記のようなプリズムシート
とからなることを特徴とするものである。

【００１０】本発明においては、頂角の二等分線と透明
基材の平面とのなす角が透明基材の平面の法線に対して
略対称である断面形状を有する２種のプリズム列（一対
のプリズム列）と、他の断面形状を有するプリズム列と
を組み合わせたプリズムシートを面光源素子に使用する
ことによって、一対のプリズム列による個々のプリズム
列の異なる光学特性による出射光分布の分離による法線
方向近傍の谷や大きな段差を、他の光学特性の異なるプ
リズム列で補完し出射光分布の均一化を図ることがで
き、正面から観察した場合でも斑のない均一な明るさが
得られる面光源素子を提供できるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のプリズムシート１は、図
１に示したように、透明基材２の少なくとも一方の表面
に断面三角形状の多数のプリズム列が並列して連設され
てなるものである。この多数のプリズム列は、５０°〜
７５°の略同一の頂角βを有し、断面形状の異なる３種
以上のプリズム列から構成されている。プリズム列の頂
角は、５０°〜７５°の範囲とすることによって、導光
体から出射される指向性出射光を導光体の光出射面の法
線方向近傍（通常の観察範囲内）に方向制御をすること
ができ、好ましくは５５°〜７０°の範囲である。

【００１２】本発明において、プリズムシート１のプリ
ズム列を構成する断面形状の異なる３種類以上のプリズ
ム列とは、その断面三角形状の頂角の二等分線と透明基
材の平面６とのなす角αが異なる３種以上のプリズム列
３、４、５であり、これらの中で少なくとも２種のプリ
ズム列３、４が頂角の二等分線と透明基材の平面とのな
す角αが透明基材の平面６の法線Ａに対して略対称であ
る断面形状を有していることが必要である。すなわち、
プリズム列３の頂角の二等分線と透明基材の平面６との
なす角α₁と、プリズム列４の頂角の二等分線と透明基
材の平面６とのなす角α₂の補角γ₂とが等しくなるよ
うな断面形状とする。このように角αが異なるプリズム
列を３種以上設けることによって、３種以上のプリズム
列のプリズム面の傾きがそれぞれ異なるため、導光体か
らの出射光がプリズムシート１に入射してプリズム面で
全反射する際に、それぞれのプリズム列で全反射された
光はそれぞれ異なった方向に出射され、プリズムシート
全体として３種以上の異なった方向への出射光が出射さ
れることになり、出射光分布を広げることができる。

【００１３】図２に示したように、頂角の二等分線と透
明基材の平面とのなす角αが透明基材の平面６の法線Ａ
に対して略対称である断面形状を有する２種のプリズム
列（一対のプリズム列）３、４により、法線Ａに対して
左右対称の２方向に略同一の強度で出射光が出射され、
出射光分布が広がるとともに、法線Ａに対して左右での
出射光分布に偏りのない均斉のとれた出射光分布とする
ことができる。しかしながら、この一対のプリズム列
３、４だけでは、出射光の視野角が所望の範囲となるよ
うに出射光分布を広げようとすると、それぞれのプリズ
ム列により全反射された出射光が左右方向に分離するた
め、法線方向近傍で出射光分布が２つに分離され谷や大
きな段差を生じ、正面近傍から観察した場合に明るさの
斑が観察される。本発明においては、一対のプリズム列
３、４に他のプリズム列５を組み合わせることによっ
て、この出射光分布の谷や大きな段差の部分を補完し滑
らかな出射光分布とするものである。すなわち、図３に
示したように、他のプリズム列５により全反射された出
射光が、一対のプリズム列３、４により全反射された出
射光の分布のうち谷や大きな段差に相当する方向に出射
されることにより、一対のプリズム列３、４による出射
光分布の谷や大きな段差の部分を補完し滑らかで広い出
射光分布を形成でき、広い視野角を維持したまま正面近
傍から観察した場合でも斑のない均一な明るさとするこ
とができる。

【００１４】このように、滑らかで広い出射光分布とす
るためには、他のプリズム列５を頂角の二等分線と透明
基材の平面とが略直交する、すなわち、角α₃が概ね９
０°となるような断面形状とすることが好ましい。ま
た、出射面全体での出射光の均一性の観点から、一対の
プリズム列３、４が隣接して形成されていることが好ま
しく、さらに一対のプリズム列３、４と他のプリズム列
５が交互に配置されるように形成することが好ましい。

【００１５】本発明のプリズムシート１においては、頂
角の二等分線と透明基材の平面とのなす角αを種々組み
合わせて３種以上のプリズム列の断面形状を設定するこ
とにより、出射光分布を任意に制御することができる。
この角αは特に制限されるものではないが、３種のプリ
ズム列の組み合わせにより滑らかな出射光分布を得るた
めには、８４°〜９６°の範囲とすることが好ましい。
これは、角αがこの範囲外であると、出射光分布はより
広げることができるが、一対のプリズム列による出射光
分布の分離が大きくなりすぎ他のプリズム列によって出
射光分布の谷や大きな段差の部分を十分に補完すること
が困難となる傾向にあるためである。

【００１６】本発明のプリズムシートは、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、プリズムシートの耐擦傷
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、プリズムシートには、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。プリズム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プリズムシートを製
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。

【００１７】本発明においては、プリズムシートのレン
ズ単位のピッチは１０μｍ〜０．５ｍｍ程度とすること
が好ましく、厚さは０．１〜３ｍｍ程度とすることが好
ましい。さらに、本発明のプリズムシートにおいては、
その出射光分布をさらに広げたり、より滑らかな出射光
分布とさせる等の目的でプリズムシートに拡散機能を付
与することもできる。拡散機能を付与する方法として
は、例えば、プリズムシート中に樹脂微粒子や無機微粒
子等の拡散材を混入させたり、プリズムシートの平滑面
を粗面化処理したり、プリズム列を形成したプリズム面
と反対の面にプリズム列、レンチキュラーレンズ、角錐
状レンズ、円錐状レンズ等のレンズ単位を形成する方法
等が挙げられる。

【００１８】本発明の面光源素子は、図４に示したよう
に、蛍光灯等の線状光源７と、光源７と対向する少なく
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８と、導光体８の光出射面に載置されたプ
リズムシート１とから構成される。プリズムシート１
は、導光体８の光出射面側がプリズム面となるように配
置することが好ましい。また、そのプリズム列が導光体
８の光入射面と略平行となるように配置することが好ま
しい。さらに、導光体８の光出射面と対向する裏面に
は、反射フィルム、反射蒸着層等によって反射層９が形
成される。光源７から導光体８へ有効に光を導入するた
めに、光源７および導光体８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等のリフレクター１０で覆
うように構成される。

【００１９】このような面光源素子において、光源７か
ら光入射面を通して導光体８中に入射した光は、臨界角
を超える分布の光が導光体８の光出射面およびその裏面
で全反射を繰り返して導光体８中を伝搬する。導光体８
には指向性光出射機構が形成されており、これにより導
光体８中を伝搬する光は光出射面あるいはその裏面から
外部に出射する。光出射面の裏面から出射した出射光
は、裏面に形成された反射層８によって反射され導光体
８中へと再入射する。本発明においては、導光体８の光
出射面から出射される出射光は、高い輝度を得るという
観点から指向性の高い光であることが好ましい。すなわ
ち、出射光の光度の最大ピークの方向が、導光体８の光
入射面と光出射面の双方に垂直な面内において、光出射
面の法線に対して５０°〜８０°であり、その半値幅が
１０°〜３５°であるような高い指向性を有する出射光
であることが好ましい。これは、最大ピークの方向を５
０°以上とし半値幅を３５°以下とすることによって輝
度を十分に高めることができ、最大ピークを８０°以下
とし半値幅を１０°以上とすることによってプリズムシ
ートによって出射光分布を十分に広げることができるた
めである。

【００２０】このような指向性の高い出射光を出射させ
る導光体８の指向性光出射機構としては、導光体８の光
出射面およびその裏面の少なくとも一方の表面に微細な
凹凸を形成したり、白色拡散性塗料等を塗布または印刷
したり、導光体８中に光拡散材を分散させたりする方法
が挙げられる。中でも、微細な凹凸の形成および光拡散
材の分散が、高い指向性が得られる点から好ましい。こ
の微細な凹凸としては、例えば、均一な粗面化やレンズ
単位を形成したものが挙げられ、輝度の向上と導光体８
の光出射面内における輝度の均斉度とのバランスから、
これらの平均傾斜角が２°〜１０°程度のものが特に好
ましい。この平均傾斜角（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）式を用い
て求めることができる。ここで、Ｌは測定長さである。
この平均傾斜角（θａ）は、２°以上とすることによっ
て導光体からの出射光の出射率が大きくなり輝度を高く
でき、１０°以下とすることによって導光体からの出射
光の出射率が小さく光出射面内での輝度の均斉度を高く
することができる。

【００２１】

【数１】 Δａ＝（１／Ｌ）∫₀ ^L｜(ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ・・・（１）

【００２２】

【数２】θａ＝ｔａｎ^-1Δａ・・・（２）このような微細な凹凸は、略等方性のものであっても方
向性をもっているものでもよい。方向性を有する微細な
凹凸としては、プリズム列やレンチキュラーレンズ列等
の多数の微細な凹凸条溝あるいは突起が挙げられ、その
ピッチが１μｍ〜２ｍｍ程度のものが好ましい。導光体
８中に分散させる光拡散材としては、樹脂ビーズ等の有
機微粒子やガラスビーズ等の無機微粒子が挙げられ、導
光体８を構成する材料の屈折率と異なる屈折率を有する
粒径２〜１００μｍ程度、好ましくは４〜５０μｍ程度
の微小な透光性粒子を使用することができる。このよう
な光拡散材は、導光体８の全体に均一に分散させてもよ
いし、一定の濃度分布を持って分散させてもよいし、光
出射面あるいはその裏面近傍に層状に偏在させてもよ
い。

【００２３】導光体８に微細な凹凸として粗面を形成す
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、フッ酸等を用いた化学エッチングによって粗面
を形成した金型、ガラスビーズ等の微粒子を吹き付けて
粗面化した金型等を用いて、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８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。

【００２４】本発明において、導光体８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８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。

【００２５】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、ア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と
して使用することもできる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実施例１一方の面が鏡面で、他方の表面が粒径１２５〜１４９μ
ｍのガラスビーズ（不二製作所社製ＦＧＢ−１２０）を
用いて１０ｃｍの距離から、吹付け圧力４Ｋｇ／ｃｍ²
でブラスト処理を行って粗面とした金型を用いて、アク
リル樹脂（三菱レイヨン社製アクリペットＶＨ５＃００
０）を射出成形し、厚さ３ｍｍ、２４３ｍｍ×１９４ｍ
ｍの導光体とを得た。得られた導光体は、ＩＳＯ４２８
７／１−１９８４に従って求めた平均傾斜角（θａ）
４．２°の粗面を有していた。

【００２７】ピッチ５０μｍ、頂角６５°で、頂角の二
等分線と透明基材の平面とのなす角αが９４．５°、９
０°、８５．５°の３種のプリズム列を、この順序で多
数並列して形成した金型にアクリル系紫外線硬化型樹脂
液を注入し、厚さ１５０μｍのポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）フィルムをロールを用いて重ね合わせ
た。次いで、ＰＥＴフィルムを通して５７０ｍＪの紫外
線を照射し、アクリル系紫外線硬化型樹脂液を重合硬化
させ、金型から剥離して、屈折率１．５９、２４３ｍｍ
×１９４ｍｍのプリズムシートを得た（図５参照）。

【００２８】得られた導光体の二つの短い端面および他
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、直径２ｍｍの直管型
の冷陰極管（ハリソン社製ＮＭＢＳＭ２ＢＷＥ２５３
Ｗ）を銀蒸着したＰＥＴフィルムを巻き付けて設置し、
導光体の光出射面上にプリズムシートを、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。

【００２９】冷陰極管にインバーター（ＴＤＫ社製ＣＸ
Ａ−Ｍ１０Ｌ）を介して直流電源を接続し、ＤＣ１２Ｖ
を印加して点灯させた。面光源素子を測定台に載置し、
その中央で冷陰極管軸と平行な回転軸で回転するように
調節した。次いで、４ｍｍφのピンホールを有する黒色
の紙を、ピンホールが導光体の中央に位置するように導
光体上に固定し、輝度計（ミノルタ社製ｎｔ−１゜）を
用いて測定円が８〜９ｍｍφとなるように距離を調整し
た。冷陰極管のエイジングを３０分以上行った後に、回
転軸を導光体の光入射面と光出射面の双方に垂直な面内
で８０°〜−８０°まで、５°間隔で回転させながら輝
度計にて出射光の光度分布を測定した。その結果を図６
に示した。半値幅は４３°であった。尚、プリズムシー
トを載置しない場合の最大ピーク方向は法線に対して７
０°であり、半値幅は２５°であった。

【００３０】実施例２ピッチ５０μｍ、頂角６５°で、頂角の二等分線と透明
基材の平面とのなす角αが９２．５°、９４．５°、８
５．５°、８７．５°の４種のプリズム列を、この順序
で多数並列して形成した金型を用いた以外は、実施例１
と同様にしてプリズムシートを得た（図７参照）。得ら
れたプリズムシートを用いて、実施例１と同様にして面
光源素子を構成し、その出射光の光度分布を測定した。
その結果を図８に示した。半値幅は４３°であった。

【００３１】比較例１ピッチ５０μｍ、頂角６５°で、頂角の二等分線と透明
基材の平面とのなす角αが９０°のプリズム列を多数並
列して形成した金型を用いた以外は、実施例１と同様に
してプリズムシートを得た（図９参照）。得られたプリ
ズムシートを用いて、実施例１と同様にして面光源素子
を構成し、その出射光の光度分布を測定した。その結果
を図１０に示した。半値幅は２７°であった。

【００３２】比較例２ピッチ５０μｍ、頂角６５°で、頂角の二等分線と透明
基材の平面とのなす角αが８６．５°、９３．５°の２
種のプリズム列を、交互に多数並列して形成した金型を
用いた以外は、実施例１と同様にしてプリズムシートを
得た（図１１参照）。得られたプリズムシートを用い
て、実施例１と同様にして面光源素子を構成し、その出
射光の光度分布を測定した。その結果を図１２に示し
た。半値幅は４３．２°であった。

【００３３】比較例３ピッチ５０μｍ、頂角の二等分線と透明基材の平面との
なす角αが９０°で、頂角が６０°、７０°の２種のプ
リズム列を、交互に多数並列して形成した金型を用いた
以外は、実施例１と同様にしてプリズムシートを得た
（図１３参照）。得られたプリズムシートを用いて、実
施例１と同様にして面光源素子を構成し、その出射光の
光度分布を測定した。その結果を図１４に示した。半値
幅は４３°であった。

【００３４】比較例４ピッチ５０μｍ、頂角の二等分線と透明基材の平面との
なす角αが９０°で、頂角が６０°、７０°の２種のプ
リズム列を、頂角７０°の頂部が頂角６０°の頂部より
４．３μｍ低くなるように設計され、２種のプリズム列
が交互に多数並列して形成した金型を用いた以外は、実
施例１と同様にしてプリズムシートを得た（図１５参
照）。得られたプリズムシートを用いて、実施例１と同
様にして面光源素子を構成し、その出射光の光度分布を
測定した。その結果を図１６に示した。半値幅は４３°
であった。

【００３５】比較例５ピッチ５０μｍ、頂角の二等分線と透明基材の平面との
なす角αが９０°で、頂角が６０°、７０°の２種のプ
リズム列を、頂角７０°の頂部が頂角６０°の頂部より
８．６μｍ低くなるように設計され、２種のプリズム列
が交互に多数並列して形成した金型を用いた以外は、実
施例１と同様にしてプリズムシートを得た（図１７参
照）。得られたプリズムシートを用いて、実施例１と同
様にして面光源素子を構成し、その出射光の光度分布を
測定した。その結果を図１８に示した。半値幅は３９．
５°であった。

【００３６】本発明である実施例１および２の面光源素
子では、出射光分布が広く滑らかであり、視野角の広い
高品位の面光源素子であった。これに対して、比較例１
の面光源素子では、出射光分布が狭く、十分な視野角が
得られないものであった。また、比較例２〜５の面光源
素子では、出射光分布は広いものの、法線近傍に谷や大
きな段差があり、正面近傍から観察した場合に明るさの
斑が観察された。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、略同一頂角で断面形状の異な
る３種以上のプリズム列を多数形成してなるプリズムシ
ートを使用することによって、出射光分布の広さと滑ら
かさのバランスがとれ、視野範囲が広く、明るさの斑等
の欠陥のない高品位な面光源素子を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリズムシートの部分断面を示す概略
図である。

【図２】本発明のプリズムシートの出射特性を示す説明
図である。

【図３】本発明のプリズムシートの出射特性を示す説明
図である。

【図４】本発明の面光源素子の構成を示す概略図であ
る。

【図５】実施例１のプリズムシートの部分断面図を示す
概略図である。

【図６】実施例１の面光源素子の出射光分布を示すグラ
フである。

【図７】実施例２のプリズムシートの部分断面図を示す
概略図である。

【図８】実施例２の面光源素子の出射光分布を示すグラ
フである。

【図９】比較例１のプリズムシートの部分断面図を示す
概略図である。

【図１０】比較例１の面光源素子の出射光分布を示すグ
ラフである。

【図１１】比較例２のプリズムシートの部分断面図を示
す概略図である。

【図１２】比較例２の面光源素子の出射光分布を示すグ
ラフである。

【図１３】比較例３のプリズムシートの部分断面図を示
す概略図である。

【図１４】比較例３の面光源素子の出射光分布を示すグ
ラフである。

【図１５】比較例４のプリズムシートの部分断面図を示
す概略図である。

【図１６】比較例４の面光源素子の出射光分布を示すグ
ラフである。

【図１７】比較例５のプリズムシートの部分断面図を示
す概略図である。

【図１８】比較例５の面光源素子の出射光分布を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１・・・プリズムシート２・・・透明基材３、４、５・・・プリズム列６・・・透明基材の平面７・・・光源８・・・導光体９・・・反射層１０・・・リフレクター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基材の少なくとも一方の面に略同一
の頂角を有するプリズム列が多数並列に形成されたプリ
ズムシートにおいて、該プリズム列の頂角が５０°〜７
５°であり、頂角の二等分線と透明基材の平面とのなす
角が異なる断面形状を有する少なくとも３種のプリズム
列から構成され、これらのうち少なくとも２種のプリズ
ム列が頂角の二等分線と透明基材の平面とのなす角が透
明基材の平面の法線に対して略対称である断面形状を有
していることを特徴とするプリズムシート。
【請求項２】頂角の二等分線と透明基材の平面とのな
す角が透明基材の平面の法線に対して略対称である断面
形状を有する２種のプリズム列が、隣接して形成されて
いることを特徴とする請求項１記載のプリズムシート。
【請求項３】少なくとも３種の形状のプリズム列のう
ち、少なくとも１種のプリズム列が、頂角の二等分線と
透明基材の平面とが略直交する断面形状であることを特
徴とする請求項１記載のプリズムシート。
【請求項４】プリズム列が頂角の二等分線と透明基材
の平面とのなす角が透明基材の平面の法線に対して略対
称である断面形状を有する２種のプリズム列と、頂角の
二等分線と透明基材の平面とが略直交する断面形状を有
する１種のプリズム列とから構成されることを特徴とす
る請求項１記載のプリズムシート。
【請求項５】頂角の二等分線と透明基材の平面とのな
す角が透明基材の平面の法線に対して略対称である断面
形状を有する２種のプリズム列と、頂角の二等分線と透
明基材の平面とが略直交する断面形状を有する１種のプ
リズム列とが交互に配置されていることを特徴とする請
求項４記載のプリズムシート。
【請求項６】透明板状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する導
光体と、前記光入射面に対向して配置された光源と、前
記光出射面上に配置された請求項１〜５のいずれか１項
に記載のプリズムシートとからなることを特徴とする面
光源素子。
【請求項７】導光体に指向性光出射機能が形成され、
導光体からの出射光の光度分布における最大ピークの方
向が光入射面と光出射面の双方に垂直な面内で光出射面
の法線に対して５０°〜８０°であり、その半値幅が１
０°〜３５°であることを特徴とする請求項６記載の面
光源素子。
【請求項８】プリズムシートが、そのプリズム列形成
面が導光体の光出射面側となるように配置されているこ
とを特徴とする請求項６記載の面光源素子。