WO1995012827A1

WO1995012827A1 - Dispositif a source lumineuse en surface

Info

Publication number: WO1995012827A1
Application number: PCT/JP1994/001849
Authority: WO
Inventors: Kazuaki Yokoyama; Tsuyoshi Ishikawa; Takayuki Arai; Tetsuhumi Oota
Original assignee: Enplas Corporation
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 1995-05-11
Also published as: US5818555A; EP0727678A1; DE69432353T2; TW322531B; TW308649B; EP0727678B1; TW322534B; KR960706090A; TW322533B; DE69432353D1; TW322532B; KR100381703B1; EP0727678A4

Description

技術分野

本発明は、面光源装置で特に液晶表示装置のバックライ卜に適した面光源装置に関するものである。

背景技術

従来の面光源装置は、例えば第 1図に示すような構成であって、放電管等の直線状の光源 1と、透明体よりなる導光体 2と、拡散板 3と、反明

射部材 4とよりなっている。導光体 2の反射部材 4の側の面 2 cには、白色ィンクにより一定のバターン 6が田印刷されている。

このような面光源装置は、光源 1よりの光が導光体 2に入射し、導光体 2内を拡散板 3および反射部材 4の側の面 2 bおよび 2 cにて全反射しながら進んで行く。その間に導光体内を進む光の一部が導光体 2の拡散板 3の側の面 2 bより出射し拡散板 3を通つて拡散光となり面光源を構成する。

しかし、このような面光源装置は、白色インクによる吸収等により導光体 2の出射面 2 bより出射する全光量が減少、光の利用効率が悪く、暗、面光源装置しか得られない。

また、導光体を用いた面光源装置の他の従来例として、第 1図と同じ構成のもので、導光体 2の裏面（反射部材 4の側の面） 2 cに形成するパタ一ンとして、透明のインクに細かい球状のシリコンを混入した半透明にしたィンクを用いたものが知られている。このような球状シリコンを混入した半透明なインクを用、て導光体 2の面 2 cにパターンを印刷したものが知られている。

このような導光体を用いた面光源装置は、インクによる光の吸収が少ないため、導光体 2の面 2 bより出射する光の全光量は増大する。しかし、この面光源装置は、混入するシリコンの粒子径、混入量等により導光体 2の出射面 2 bよりの出射光（拡散板 3より拡散される光 L ) の出射面に直角な方向（第 1図における N方向）とのなす角度に対する輝度分布が異なるが、いずれも導光体 2の面 2 bに垂直な方向（ = 0 。）およびそれに近い方向において十分な明るさを得ることができない。

液晶表示装置は、一般に表示板に対し垂直またはそれに近い方向からの観察が行われる。そのために前記のシリコンを混入した透明ィンクにより印刷されたパターンを有する導光体を用いた面光源装置を液晶表示装置のバックライトとして使用した場合、観察方向に十分な光量を得ることができない欠点がある。

また、前述のような従来の導光体を用いた面光源装置は、導光体 2の反射部材 4の側に設けられた微小拡散部や白色のまたは半透明ィンクによるパ夕一ンにより光が拡散されるため、導光体の出射面より出る光も拡散され大きな広がりを持つ光となる。そのため、導光体の出射面から出る光は、出射面に垂直な方向またはそれに近い方向に向かう光のみではなく斜めな方向に向かう光も多く含まれている。

このような面光源装置を、例えば、液晶表示装置のバックライトとして用いると、前記の斜めに向かう光は、液晶表示装置に対して垂直な方向より観察する人にとってほとんど役に立たないため、光の利用効率が悪い。

また、導光体を用いた面光源装置において、第 2図に示すように導光体の反射部材側にもうけた微小拡散部が凹凸の断面形状を有する粗面の場合、その凹凸の断面形状により、導光体に入射した光に対する出射面より出射する光の割合つまり利用効率が異なる。そのため、微小拡散部の粗面の凹凸形状が問題となる。更に、導光体を用いた面光源装置において、明るさを大にするためには、光源 1よりの光のうち導光体内に入射する光をできるかぎり大にする必要がある。そのため、第 3図に示すようにランプホルダ一 2 0の内面に金属箔ゃ、銀等を蒸着したフィルムを貼り付けて光源よりの光を反射させてできるかぎり導光体 2内へ入射させるようにして利用効率を大にしているものが知られている。

また、このような面光源装置の光源として、一般に冷陰極管が用いられる。それは、一般に冷陰極管が熱陰極管に比べて管径が小さく、装置を薄型になしうること、温度があまり高くならないため例えば液晶表示装置のバックライトとして用いたときに液晶表示装置に熱による悪影響等を与えることが少なく、そのため熱による悪影響を除去して耐久性を良くするための対策がとりやすいためである。

し力、し、冷陰極管は、その長さにより異なるが、点灯のために 1〜 2 K V程度の高い印加電圧を必要とする。なお、周波数は一般に 2 0〜 7 0 K H Z程度のものが用いられる。このように冷陰極管に高い印加電圧が加えられるために、ランプホルダーの内面を金属面にすると冷陰極管の電流の一部はランプホルダーの内面側へ逃げ、管自体の輝度が低下し、明るい面光源が得られない。

また、このようにランプホルダ—側に電流が逃げると、面光源装置が装着される機器内に配置された電気回路、例えば液晶表示装置の駆動回路に悪影響を与えることになる。

更に、前記のように電流が逃げることにより低下した輝度をもとの輝度に増大させるためには高い消費電力が必要となる。

この欠点を解消するために、反射部材用の成形材料として市販されているポリカーボネートや A B S樹脂に酸化チタンなどの物質を混入した材料を用いてランプホルダーの表面を反射面とするものや、反射部材用の高反射率特性を有するポリエチレンテレフ夕レートを主成分とするシ -トを反射部材として用いるものが知られている。

しかし、反射部材用とはいえ、合成樹脂を用いているため、光源よりの光の一部はランプホルダ一を透過し、光量の損失を生じ明る、面光源を得ることができない。

また特開平 4— 2 6 9 7 0 2号公報に記載されている面光源装置のように、ランプホルダ—内に 2枚の反射面を組み合わせたものがある。すなわち、第 4図に示す構成で、ランプホルダー 2 0を光源 1に近い側の反射面 2 1とこの反射面 2 1の外側の他の反射面 2 2とを空気層 1 3を介して設けたもので、そのうち反射面 2 1は反射率の高い金属の反射面または反射面 2 2は例えば白色の合成樹脂よりなる拡散反射面とよりなつている。

しかしこの従来例も光源として冷陰極管を用いると、光源 1の近くに配置された金属の反射面 1 1に電流が逃げて輝度が低下する。

また、反射面 2 1として例えば透明な合成樹脂板またはシ—卜の表面に金属層を形成して反射面とした場合、反射光以外の光は吸収されほとんど透過しないと考えられる、したがつて前記公開公報に記載の反射体は、二つの反射面を用いたことにより光の利用効率を高めることはできない。

更に、前記の従来の面光源装置は、ランプホルダー 2 0、シ—ト状の光拡散部材 3、シート状の反射部材 4等を第 5図、第 6図に符号 3 0にて示すように両面テ一プゃ接着剤を用いる等により導光体の出射側および出射面に対向する側（反射部材 4の側）の面 2 bおよび 2 cに貼りつけて固定していた。しかし、これら両面テープの内面や接着剤は、導光体 2の裏面（反射部材 4の側の面） 2 cに形成した粗面や多数の微小粗面部（微小拡散部）よりなるパターンが形成されている。この導光体 2 の裏面 2 cのパターンは光を拡散反射させる作用を有するために、この両面テ―プが用いられている部分または接着剤で接着した部分の近くで輝度が高くなり、例えば第 7図に示すような輝度分布となる。尚、第 7 図において縦軸は輝度、また横軸は導光体 2の出射面 2 bの光源 1の側からの距離である。

このように、第 5図、第 6図に示すような従来の面光源装置においては、輝度分布の均一化が難しく、特に出射面中の光源側での輝度が著しく高くなる欠点がある。

このような輝度むらは、例えば、液晶表示装置のバックライトとして面光源装置を使用する場合好ましくなく、斜めより観察する場合、前記の高輝度分布が観察者により目視され好ましくない。

そのため、第 5図、第 6図に示すような面光源装置をバックライ卜として使用している液晶表示装置等においては、出射面中の前記の輝度の高くなる部分を除いた中央の部分のみを使用していた。しかし、このように中央部のみを使用するようにした装置においても、前記の高輝度部分よりの光の影響を受け好ましくない。発明の開示

本発明の目的は、粒子径の小さい球状のシリコンを混入した透明ィンクによりパターンを印刷した導光体を用いたもので、導光体の出射面に垂直な方向での光量が十分得られる面光源装置を提供することにある o

本発明の目的は、各粗面部の粗さの形状（粗面の凹凸の形状）を定めることにより従来の面光源装置よりも明る、面光源装置を提供することめる。

本発明の目的は、導光体を用いた面光源装置で、液晶表示板等に用いても光のロスの少ない、明るい画像での観察が可能な面光源装置を提供することにある。

本発明の目的は、光源を覆うランプホルダ—を有しこのランプホルダ—内に配置された反射体が間に空気層を挟んだ二つの反射面を有するもので、光の利用効率を高くした面光源装置を提供することにある。

本発明の目的は、前記の高輝度になる部分より光が出射するのを防止し、しかも光源より出射される光で導光体内に入射した光を出来る限り利用するようにして明るく均一な輝度分布とした導光体を用いた面光源装置を提供することにある。

本発明の面光源装置は、透明体よりなる導光体と、導光体の入射端面に配置した光源と、導光体の出射面側に配置した拡散部材と、導光体の出射面とは反対の面の側に設けた反射部材と、導光体の反射部材の側の面に形成した光拡散性のパターンと、光拡散板の上に配置された多数のプリズムを有するプリズムシ—トとを有するもので、光拡散性のパターンが透明なィンク内に粒径が 1〜1 0 mの球状のシリコンを 2 0 〜8 0重量パーセント混入したィンクにより形成され、更に球状シリコンの混入量に対応させてプリズムシ— 卜の各プリズムの頂角が 8 0 ° から 1 0 0 ° の範囲内の値より適宜に選択された値の多数のプリズムを有するプリズムシートを配置した面光源装置で、光の利用効率が大であつてしかも導光体の出射面（拡散部材の面）に垂直な方向への光量が犬になるようにした。

本発明の面光源装置は、透明材料よりなり板状の導光体と、導光体の端面（入射端面）の近くに配置された蛍光管等の直線状光源と、導光体の出射面側に配置された光拡散部材と、導光体の出射面とは反対側に配置された反射部材とよりなり、導光体の反射部材が配置されている側の面に多数の微少拡散部（粗面部）よりなるパターンが形成されていて、この各粗面部の粗面の断面形状（粗面の凹凸の断面形状）を特定の形状としたもので、その平均高低差を ΔΗ、平均ピッチを Ρとする時に、 △ Η Ζ Ρが下記の範囲内になるようにしたものである。

0. 1 <ΔΗ/Ρ< 0. 4

上記の構成の本発明の面光源装置は、後に実施例のデーターにもとづき詳細に説明するように、従来の面光源装置より明るい面光源が得られる。

又本発明の面光源装置である Δ Η Ρを I己の範囲内としたもので粗さの高低差 ΔΗが下記範囲内になるようにすれば一層望ましい。

5 μτη< ΔΗ< 1 0

又本発明の面光源装置である Δ H Z Pを前記範囲内としたもので、平均ピッチ Pを下記範囲内とすることが望ましい。

25 m< P < 1 00 zm

更に ΔΗΖΡ, ΔΗ， Ρを夫々下記範囲内なるようにした面光源装置が最も好ましい。

0. 1 <ΔΗ/Ρ< 0. 4

ft

25 m<P< 1 0 0

本発明の面光源装置は、透明材料よりなる導光体と、導光体の一端面（入射端面）の近傍に配置された直線状の光源と、導光体の出射面側に配置された光拡散部材と、導光体の拡散板が配置されている側とは反対側に配置された反射部材とを有し、導光体の反射部材が配置されてヽる側の面に粗面を形成するか又は透明で微細な拡散粒子を透明ィンク中に混入したものを印刷することにより形成された多数の微少拡散部よりなるパターンを設けたものであって、反射部材は、その反射面が、直線状の光源に垂直な方向の断面形状が三角形で、その三角形の頂点が直線状の光源に平行な方向に延び、しかも光源側の傾斜角は約 3 5 ° である三角柱を多数連続させた形状をなしていることを特徴としている。

本発明の面光源装置は、ランプホルダー内に配置されている冷陰極管より発する光を透明材料よりなる導光体内へ入射させ、導光体の他の面（出射面）より出射させるもので、ランプホルダー内の反射体を空気層を挟んだ二つの反射面よりなる二重構造としたものであって、これらの反射面がいずれも白色の反射面であり、その内の少なくとも冷陰極管に近い側の第 1の反射面が白色の合成樹脂シー卜よりなることを特徴とする。

又、ランプホルダーの内面を白色の合成樹脂により形成し、その白色合成樹脂面を冷陰極管より遠い側の第 2の反射面としてもよい。

本発明の面光源装置は、透明な材料よりなる板状の導光体と、導光体の入射端面近傍に配置した冷陰極管等の直線状の光源と、導光体の出射面側に配置された光拡散シートゃ光拡散板のような光拡散部材と、導光体の出射面とは反対側の面の側に配置された反射部材と、直線状の光源を覆うランプホルダーとからなり、導光体の反射部材の側の面には導光体へ入射した光が出射面より出射ししかも均一な輝度となるようにするために適切に密度分布を変化させた粗面又は多数の微少粗面部のターンや印刷によるパターンが形成され、又、ランプホルダーの開口部が導光体の入射端面側の出射面および反射部材側の面に接合されていて、更に光拡散部材が導光体の入射端面側の表面（出射面）に接合されそして反射部材が導光体の入射端面側の裏面に接合されていて、光拡散部材の少なくともランプホルダ—の開口部等が接合されている部分の近傍に位置する個所に異常に高い輝度で出射する光を遮断する処理をしたもので、遮光に用いる物質として反射率が 4 0 %から 6 0 %の範囲のものを用いたことを特徴としている。図面の簡単な説明

第一図は、従来の面光源装置の断面図、第 2図は、導光体下面に凹凸の断面形状を有する微小拡散部を有する従来の面光源装置の断面図、第 3図はランプホルダ—を有する従来の面光源装置の断面図、第 4図は光源を覆う反射体を有する従来の面光源装置の断面図、第 5図、第 6図は導光体へのランプホルダーの取付け手段を示す図、第 7図は第 5図、第 6図に示す従来例の出射面での輝度分布を示す図、第 8図は本発明の第 1の実施例の面光源装置の断面図、第 9図は第 8図に示す面光源装置で用いるプリズムシー卜の拡大断面図、第 1 0図は第 1図に示す従来の面光源装置において、透明インクに混入した球状シリコンの混入量を変化させたとき、面光源装置より出射される光の角度に対する輝度分布の一例を示す図、第 1 1図は第 8図に示す面光源装置において、透明インクに混入した球状シリコンの混入量を変化させ、更に球状シリコンの混入量に対応したプリズムシ—トを用いた時の、面光源装置より出射される光の角度に対する輝度分布の一例を示す図、第 1 2図、第 1 3図、第 1 4図は導光体の下面に設ける凹凸形状で深さ一定の各種凹凸形状を示す図、第 1 5図は本発明の第 2の実施例の導光体下面に形成する粗面の凹凸形状を規定するパラメ—ターを説明する図、第 1 6図は面光源装置の出射光の輝度測定を行なう位置を示す図、第 1 7図は、面光源装置の導光体における出射光と粗面よりの出射光との関係を示す図、第 1 8図は本発明の第 2の実施例の断面図、第 1 9図は本発明の第 2の実施例の導光体下面に設けた微小拡散部によるパターンの形状を示す図、第 2 0 図は本発明の第 3の実施例の面光源装置の断面図、第 2 1図は本発明の第 4の実施例の面光源装置の断面図、第 2 2図は第 1 7図に示す通りの実験を行なった時の実験結果を示すグラフ、第 2 3図は導光体下面に垂直に光を入射させた時の出射光の出射方向を示す図、第 2 4図は第 2 3 図に示す通りの実験を行なった時の実験結果を示す図、第 2 5図は導光体下面より該下面に対し傾斜させて光を入射した時の出射光の出射方向を示す図、第 2 6図は第 2 5図に示す通りの実験を行なった時の実験結果を示す図、第 2 7図は本発明の第 3、第 4の実施例の原理を示す図。第 2 8図は本発明の第 5の実施例の面光源装置の断面図、第 2 9図は本発明の第 6の実施例の面光源装置の断面図、第 3 0図は本発明の第 7の実施例の面光源装置の断面図、第 3 1図は上記第 3 0図の面光源装置の平面図、第 3 2図は第 5図、第 6図に示す従来の面光源装置の出射面での輝度分布を示す図、第 3 3図は第 3 0図に示す面光源装置の出射面での輝度分布、第 3 4図は本発明の第 8の実施例の面光源装置のランプホルダ—を導光体へ取り付ける部分の断面図である。

発明を実施するための最良の形態

次に、本発明の面光源装置の各実施例を示す。

第 8図は、本発明の面光源装置の第 1の実施例を示す図である。図において、 1は直線状の光源、 2は導光体、 3は拡散板、 4は反射部材、 6は拡散性を有するバタ一ンで、これらは第 1図に示す従来の面光源装置と同じである。この第 1の実施例は、更に拡散板 3の上にプリズムシ一ト 5が配置されている。本発明の第 1の実施例は、前記のパターンが透明なインク内に粒径が 1〜1 O /z mの球状のシリコーンを 2 0〜8 0 重量パ—セント混入したものよりなり、更に第 9図に示すプリズムシ— 卜の頂角 αが 8 0 ° 〜1 0 0 ° の範囲内のものである。

第 1 0図は、第 1図に示す従来の面光源装置において、パターンを形成する透明ィンクの球状シリコンの混入量の異なるものを用いて印刷する等の手段にて同一形状のパターンを形成したものを用いて拡散板 3上での角度に対する輝度分布を求めた図である。この図において、曲線 a , b， c， dは夫々重量比で混入率 2 0 %、 4 0 %、 6 0 %、 8 0 % の透明ィンクによりパターンを形成した導光体のものの出射角 Θに対する輝度分布を測定した結果の一つを示すものである。なお、角度は、導光体 2の出射面に対して垂直方向を 0。とし、これに対して光源 1の側への傾きをマイナス、光源 1と反対の側への傾きをプラスとしたものでめる。

第 1 0図からわかるように、透明ィンク内への球状シリコンの混入量の違いによって、出射光の角度に対する輝度分布が変化する。そこで、出射光の角度 eに対する輝度分布を調べ、これに対応したプリズムシートを選択することにより、出射面に対して垂直方向へ出射される光が多、面光源装置を実現することができる。

第 1 1図は、第 8図に示す面光源装置において、透明インク内への球状シリコンの混入量の違いによる出射光の角度 0に対する輝度分布を考慮して、適宜なプリズムシートを選択した時の、出射光の角度に対する輝度分布を求めた実験の結果の一つを示すものである。

第 1 1図において、曲線 eは、透明ィンク内に球状のシリコンを 2 0 重量パーセント混入し、頂角が 8 0 ° で、屈折率が 1 . 5 8 5のポリ力一ボネィト製のプリズムシートを拡散板 3上に配置したときの出射光の角度 0に対する輝度分布を示し、同様に曲線 f は、透明インク内に球状のシリコンを 8 0重量パーセント混入し頂角が 9 0。で屈折率が 1 . 5 8 5のポリカーボネ—ト製のプリズムシートを拡散板 3上に配置した時、曲線 gは、透明ィンク内に球状のシリコンを 8 0重量パーセント混入し頂角が 1 0 0 ° で屈折率が 1 . 5 8 5のポリカーボネート製のプリズムシ—トを拡散板 3上に配置したとき、曲線 hは、透明インク内に球状のシリコンを同じく 8 0重量パ—セント混入し、頂角が 9 5。で屈折率が 1 . 5 7 5のポリエチレンテレフタレ一ト製のプリズムシ一トを拡散板 3上に配置したときの出射光の角度 Qに対する輝度分布を示している

上記 4条件つまり曲線 e， f ， g , hに対応するシリコン混入量とプリズムシ—トの頂角を組み合わせたもののいずれの場合も出射光の角度が 0 ° のときに最も輝度が高くなると共に輝度の値も第 8図に示す輝度の値よりずっと高くなつている。

特に透明インク内のシリコンを 2 0重量パーセント混入し、頂角が 8 0 ° で屈折率が 1 . 5 8 5のポリカーボネ―ト製のプリズムシ―トを拡散板 3上に配置したとき著し、効果が見られた。

このように、本発明の面光源装置（第 1の実施例）は、最も輝度の高い方向の光を液晶のバックライトに適した方向の輝度分布が大ぢあることから、例えば液晶表示装置のバックライトとして使用した時液晶表示板を極めて明る、画面で観察できる。

以上のベた本発明において、パターンを形成する透明ィンクに混入するシリコンの粒経を 1〜 1 0 / mとしたのは、 1 m以下だと色分散を生じ、出射光に色が付き、液晶表示装置のバックライトとして使用することができなくなり、逆に 1 0〃m以上だと、肉眼で面光源装置の出射面を見たときに、シリコンのある部分に対応する部分の輝度が他の部分の輝度と異なることがわかってしまい、照明装置としての使用上大変不都合であることと、インクの印刷作業がしづらくなり、印刷精度が低下するためである。

また、シリコンの混入量を 2 0〜8 0重量パーセントとしたのは、 2 0重量パ一セントより少なくなると、透明ィンクにシリコンを混入した効果が少なくなり、同様に 8 0重量パーセントより多くしても、透明インクにシリコンを混入した効果が少なくなるためである。

更にプリズムシー卜の各プリズムの頂角を 8 0。〜1 0 0。の範囲としたのは、 8 0。以下だと、通常のプリズムシートの材料は、ポリカーボネートゃポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレートなどが用いられるため、臨界角を越える光が多くなりプリズム部分より出射できない光が増え、プリズムシー卜としての作用をしなくなってしまい、逆にプリズムシートの頂角が 1 0 0 ° 以上だと平板に近い形状になりプリズムシ一トを用いることによる効果があまり得られない。実験より、透明インク内に混入したシリコンの混入量が変化すると、出射光の角度分布が変化することが判明し、この角度分布の変化に対応するためには、プリズムシートの能力は、そのプリズムシートの材料の屈折率と各プリズムの頂角によって決まるので、透明インク内に混入したシリコンの混入量に対応して、適宜に選択する必要があるためである。

本発明は、前記のような面光源装置（プリズムシートを用いない場合での）の導光体の反射部材側の面に設ける球状のシリコンを混入した半透明ィンクの粒径および混入量と導光体の出射面よりの出射光量や光量の分布との関係を検討し、その結果をもとに前記の透明ィンクへ混入する球状シリコンの粒径、混入量と、頂角の異なるプリズムシートとの組み合わせを検討した結果にもとづき発明したもので、それにより前記の範囲の粒径、混入量の球状シリコンを混入した透明ィンクを用いてパターンを形成した導光体を用いたものに、前記の範囲の頂角の多数のプリズムを有するプリズムシ一トを配置して、目的を達成するようにした。

本発明（第 2の実施例）の面光源装置は、導光体に形成する前記のパターンを第 1 2図、第 1 3図又は第 1 4図に示すような断面形状の凹凸よりなる粗面にて形成したもので、凹凸の高さとピッチとの関係等の選定によって明るい面光源装置を得るようにした。

本発明（第 2の実施例）の面光源装置は、次に述べる実験の結果なされたもので、その結果前記構成のものが従来の面光源装置に比べてより明るいことを見出したことによる。

導光体に粗面を形成する場合に、例えば第 1 2図、第 1 3図、第 1 4図に示すように粗面の凹凸の深さが略一定になるようにコントロ一ルして粗面を形成する方法を用いると、深さが略一定でも、第 1 2図のようにピッチ P丄が小の場合と、第 1 3図のようにピッチ P ₂が若干大である場合と、第 1 4図のようにピッチ P ₃が大の場合とで、輝度が異なることもあれば等しくなることもあった。

同様にピッチを略一定にし深さをコントロールする場合にも、深さの大、小で輝度が異なることもあれば等しくなることもあった。

本発明（第 2の実施例）は、導光体の出射面から出射される光の輝度は、粗面の凹凸の深さ、あるいはピッチではなく、粗面の各凹凸形状の傾き具合によつて左右され、この傾き具合がある範囲内にあるときに最も輝度が高くなり、ある範囲内より傾き具合が大きくなつてもまた小さくなつても、輝度が低下していくのではないかとの考えに基づくものである。即ち、本発明は、導光体の反射部材側の面に形成する粗面部によるパターンの各粗面部の粗面を表わすフアクターのうち面光源装置の明るさに影響を及ぼすファクターが、深さや，ピッチ等よりも粗面の凹凸形状特に各凹凸の傾き具合にある点に着目し繰り返し実験を行なつた結果にもとづきなされたものである。実際には前記の傾き具合を、第 1 5図に示す粗面の凹凸の平均高低差 Δ Ηと平均ピッチ Pとの比（Δ Η /P ) なるパラメータ一にて示し、これと明るさとの関係を実験により求めた結果にもとづき、 Δ ΗΖΡの値が前記の範囲内にあるものが明るさが大であることを確認することにより、本発明がなされた。次に実験の結果を示す。尚下記表の測定値は、第 16図に Lにて示す線上にて測定したものの平均値である。

厶 H (/ m) P (j m) Δ H/P 輝度 (nt) 条件 1 4. 0 20 0. 250 3400 条件 2 4. 0 25 0. 160 3200 条件 3 4. 0 40 0. 100 3000

5 0 20 0. 250 3200

5 0 25 0. 200 4000 条件 6 5. 0 5 o 0 100 4000 条件 7 5. 0 100 0. 050 2200 条件 8 7. 0 20 0， 350 3000 条件 9 7. 0 25 0. 280 4200 条件 10 7. 0 70 0. 100 4000 条件 11 7. 0 100 0. 070 2000 条件 12 9. 0 20 0. 450 2800 条件 13 9. 0 25 0. 360 4200 条件 14 9. 0 90 0. 100 4000 条件 15 9. 0 100 0. 090 3500 条件 16 10. 0 20 0. 500 2600 条件 17 10. 0 25 0. 400 4000 条件 18 10. 0 100 0. 100 4000 条件 19 10. 0 110 0. 091 3100 条件 20 .11. 0 25 0. 440 3000 条件 21 11. 0 100 0. 110 2900 条件 22 11. 0 110 0. 100 2700 上記の表から明らかなように、条件 7、条件 1 1、条件 1 2、条件 1 6、条件 2 1、条件 2 2においては、他と比較して明るさが小であることがわかる。つまりこれらは、他の条件と比較して ΔΗΖΡの値がより小さいかより大きいかであり、この結果から Δ HZ Pが下記範囲内であれば明る、面光源装置が得られることがわかる。

0. 1 <AHZP< 0. 4 (A)

又、平均高低差 ΔΗが大きすぎる場合には、仮に ΔΗΖΡが上記の範囲内であったとしても、粗面そ形成するのが困難である等から好ましくなく、又条件 2 2のように効果が得られず、 △ Hの値が小さすぎても粗面の作成が困難であり、又条件 1， 2， 3のように明るくはなっているものの十分な効果が得られない。そのため ΔΗは下記の範囲内であることが望ましい。

4. 0 /zm< ΔΗ< 1 0 μπι (Β)

更に、平均ピッチ Ρの値が大きすぎる場合又小さすぎる場合も同様の理由から好ましくない。特に平均ピッチ Ρが小さい時には、上記の実験データーからもわかるように、明るさの面で一定の効果が得られるものの著しく明るくなることはなく、厶 ΗΖΡが前記範囲内に設定されていても効果が比較的小さくなる。そのため Ρの値を下記範囲内にすることが一層好ましい。

25 μπι<Ρ< 1 0 0 zm (C)

特に条件（2 2) のように ΔΗと Pの両方が前記の範囲外の場合、 ΔΗΖΡの値が（A) に示す範囲内であっても効果が得にくい。

以上の理由から、 ΔΗΖΡ, ΔΗ， Ρの値が夫々下記の範囲内になるように設定することが最も望ましい。

0. 1 <ΔΗ/Ρ< 0. 4 5 m< ΔΗ< 10 /i m

25^m<P< 100 ^m

以上述べたことから、本発明の面光源装置（第 2の実施例）は、透明な材料よりなり板状の導光体と、導光体の入射端面に近接配置した蛍光管等の線状の光源と、導光体の出射面側に配置した光拡散部材と、導光体の出射面とは反対側の面の側に設けられた反射部材とよりなり、導光体の反射部材側の面（出射面と反対側の面）に粗面を形成した多数の微少拡散部（粗面部）よりなるパターンを有するもので、粗面部の粗さ (凹凸形状）を表わすパラメータ一として前述の ΔΗΖΡを定義した時、その値が前記の範囲内になるようにしたものである。

又この本発明の面光源装置において、更にパラメーター ΔΗの値が前記の範囲内になること又はパラメ一ター Pの値が前記の範囲内になることが望ましい。

更に本発明において ΔΗΖΡ, ΔΗ, Pの三つのパラメ一夕一のいずれもが前記の範囲内となることが最も望ましい。

本発明の面光源装置において、導光体はその出射面と出射面とは反対の面が平行な面でなくともよい。それは第 17図に示すように平行平面板状の導光体にレーザー光 Aを角 _Ίにて入射した後に粗面部 6を透過する光 Βが出射角 0にて出射する。ここでレーザ一光 Αの入射角ァを変化させた時の出射角 øを測定した結果、ほぼ一定であることがわかつた。つまり入射角 Θに関係なく出射角 φはほぼ一定である。

このことより、粗面部 6に対する光の入射角は、粗面部 6に到達した光に対する粗面部 6の作用にほとんど影響を及ぼさないことが判る。

いくつかの実験を行なったところ、第 18図に示す、導光体の面 2 cの傾き角 αが、およそ 0° から 4° 程度の範囲では、導光体の出射面 2 bから出射される光の輝度と粗面部 6の形状との関係は、上述した出射面 2 bと面 2 cとが平行な導光体 2の場合の関係と、傾向的にはほとんど変わらないことが確認された。

以上の理由から、本発明は、下面 2 cの傾き角 5が 0。〜4。の範囲内に導光体を用いた面光源装置にも適用できる。

また、導光体の面 1 c全体を粗面部とする方式の面光源装置の場合にも、粗面部の微細凹凸の形状を上述の範囲内で変化させるようにすると、導光体の出射面 1 bから出射される光の量が従来例より増加する。即ち、粗面が導光体の反射部材側の面のほぼ全域にわたって形成され、出射光の輝度分布が均一になるように粗さを変化させたもの等、粗面を利用して出射光の輝度を均一化させるようにした面光源装置のような反射部材側の面に輝度均一化の粗面を有する導光体を用いた面光源装置で、その粗面の凹凸形状が Δ ΗΖ Ρ、 Δ ΗΖ Ρと Δ Η、 Δ ΗΖ Ρと Ρ又は Δ ΗΖ Ρと Δ Ηと Ρのいずれかが前掲の（Α) ， ( Β ) ， ( C ) に示す範囲内であるものも本発明の面光源装置に属するものである。

次に、本発明（第 3の実施例）の面光源装置の実施例を述べる。図 1 8図、第 1 9図は本発明の第 3の実施例を示す図で、第 1 8図は直線状光源の長さ方向に対し垂直な面の方向の断面を示し、第 1 9図は導光体の下面に形成されているパターンを示すものである。

この第 1 8図において、 1は冷陰極管等の直線状光源、 2は透明な樹脂等からなる導光体、 3は拡散部材、 4は反射部材、 5はプリズムシートである。この第 1 8図には導光体 2をその下面が傾斜していて大きな勾配を有するように描かれているが長さ Wが 5 3 mmに対し、厚さのうち光源 1の側つまり入射端面 2 aの側の厚さ t 丄が 4 . 0 mm、反対側の面 2 dの厚さ t oが 1 . 5 mmであって、傾き <5の実際の値は、約 2 . 7 ° で小である。この実施例の導光体の下面 2 cには、第 1 9図に示すような多数の粗面部 6によるパターンが形成されている。そしてこの各粗面部 6内は前記の（A) ， (B) ， (C) に示す範囲内の ΔΗ や Pの値を持つ微少な凹凸が形成されている。尚このパターンは、最も小さい粗面部が 0丄 =0. 6 mm. Τ _χ = 1. Ommで最も大きい方が D_n = 0. 9mm、 T_n = 1. 0 mmで，次第に大きさを変化させてあ 0

この第 19図に示すパターンで、各粗面部 6を AH=7^m、 P = 25〃mの粗面としたもので用いて、第 18図の構成にした時のプリズムシ一ト 5より出射する光の輝度分布は極めて均一であり又明るさは、 4200 [n t] 従来の同じタイプのものと比較して約 15%程度向上している。

上記実施例では、導光体 2の面 2 cに形成する粗面を第 19図のように多数の粗面部 6よりなるパターンとしているが、面 1 cのほぼ全体を粗面とし、その粗さを適切に変化させる等により出射面よりの光の輝度分布が均一になるように構成したものでも粗面の凹凸形状が前記の (A) ， (B) ， (C) に示す範囲内の ΔΗや Pの値を持つものであればよい。

第 20図は、本発明の第 3の実施例の構成を示す図で、 1は冷陰極管などの直線状の光源、 2は透明な材料よりなる導光体、 3は光拡散部材としての拡散板、 6は導光体 2の出射面 2 bと反対側の面 2 cに設けられた微小拡散部で、これらは第 1の実施例と実質上同じである。

10は反射部材で、この反射部材 10はその反斜面 1 1 aの直線状光源 1の長さ方向に直角方向の断面が三角形状部分 11を多数並び配置した形状で、その各面の傾斜角 C および Q₂がいずれも 35° である。

この第 3の実施例において、直線状光源 2よりの光で、導光体 2の入射端面 2 aより入射した光は、面 2 cおよび出射面 2 bにて夫々全反射しながら入射端面 2 aから反対側の端面 2 dの側へ伝わっていく。その間に面 2 cに形成された多数の微小拡散部 6に達した光は、全反射せずに通る抜ける。ここで微小拡散部 6を通り抜ける光の出射角は約 7 0。である。この光は反射部材 1 0の反斜面 1 1 aにて反射した後に導光体 2の面 2 cにはぼ垂直に入射し同じ角度（垂直）で出射面 2 bより出射する。更に拡散板 3を通って拡散光となる。前述の実験結果からわかるように、この拡散光は、ほぼ 0。 ± 1 0 ° の範囲の輝度分布となり、本発明の目的を達成することができる。

本発明（第 3の実施例）は、透明体よりなる導光体 2の入射端面 2 aより異なる様々な入射角にて入射させた光が導光体の出射面とは反対側の面に設けた微少拡散部に達した後にどのような経路をたどって進むか等の実験結果にもとづいてなされたものである。

以下、これらの実験について第 1 7図と第 2 2図乃至第 2 7図にもとづいて説明する。第 1 7図は本発明のような面光源装置にて一般的に用いられる微少拡散部 6を設けた導光体 2に対して入射角 _Ίにて導光体 2の入射端面 2 aにレーザ一光 Αを入射させた時の摸式図である。ただし入射角 7は 0 ° < < 9 0 ° とする。このように入射角 7にて入射した光は、微少拡散部 6を透過して光線 Bのように面 2 cより出射角 0にて出射する。

この第 1 7図に示す通りの実験を行な、入射角ァにて入射させた時に面 1 cより出射するつまり微少拡散部 6を透過する光の出射角 φに対する輝度分布を示したものが第 2 2図である。この結果から明らかなように任意の入射角 yにて入射させたレーザー光 Aは、 0 = 6 0。〜8 0 。の範囲内に拡散された光として微少拡散部 6より出射されることがわかった。この傾向は、入射角 yに関係なくほぼ同じ傾向を示すことが実験結果より明らかになった。

又第 2 3図に示すように導光体 2の面 2じよりレーザー光 C _nを入射角 p丄 = 0にて微少拡散部 6を通して入射させた時の導光体 2の出射面 2 bより出射する光の輝度測定の実験を行なつた。この実験の結果を示したのが第 2 4図である。この第 2 4図より明らかなように、入射角 p ₁ = 0にて導光体 1の面 1 cに垂直入射させた時の導光体 2の出射面 2 bよりの出射光はそのほとんどが出射角 ω _λ = 0の方向に出射する。

又第 2 5図に示すように、導光体 2の面 2 cより入射角 ρ ₂ = 1 0 。にてレーザー光 C ₂を入射させた時の出射面 2 bより出射する光の輝度分布は第 2 6図に示す通りである。

この第 2 6図から明らかなように、面 2 cより入射角 p ₂ = 1 0 ° にて入射させた時の出射光の輝度分布は出射角 ω ₂ = 1 0 ° を中心として 0。〜 2 0。の範囲の分布となり、しかも 1 0。方向およびその近傍の輝度が極めて大である。

尚第 2 2図、第 2 4図、第 2 6図のグラフは、角 ø , ω _λ , ω ₂の各角度方向における輝度を示したもので、輝度は最大の値を 1 0 0として％で示してある。

以上の実験結果から、導光体 2の面 2 cに入射角 ρを ρ = 0 ° の近くにて入射させることによって、導光体 2の出射面 2 bより出射面にほぼ垂直な方向へ向かう出射光を得ることができることがわかった。

本発明（第 3の実施例）は、以上の実験結果にもとづいてなされたもので、導光体 2よりその入射端面 2 aに入射させ、面 2 cに設けられた微少拡散部 6より出射する光を、反射させて再度導光体 2に面 2 cより入射させる際の入射角 pを p 0とすることによってその目的を達成するようにしたものである。

第 2 7図は、前述の導光体 2の面 2 cより出射した光を再び面 2 c より p = 0。にて入射させるための手段を示すものである。即ち、導光体 2の面 2 cに近接配置する反射部材の反射面 1 1 aを傾斜させることにより、この反射面 1 1 aでの反射光の反射方向を変ィ匕させるもので、これによつて面 2 cに入射する光をほぼ垂直入射 ( /0 ^ 0 ) とし得ることを示した図である。第 1 7図に示すように入射角ァにて光を入射させての実験を行なつた結果から、入射端面 2 aより入射した光のほとんどが出射角 0 = 6 0。〜8 0 ° にて面 2 cより出射することを考慮し、面 2 cより 0 = 7 0。にて出射する光が反射面 1 1 aにて反射した後に再び面 2 cに入射させる時に垂直入射させるためには、反射面 1 1 aの傾斜角は 3 5 ° であればよい。この傾斜角 3 5。の反射面を面 2 cに近接させ配置するためには、光源 1に対して垂直方向の断面形状が、少なくとも入射端面 2 aの側の（光源 1の側の）傾斜角が 3 5 ° の三角形で、しかもその三角形の頂点が光源 2に平行な方向に延びる、微小な三角柱を多数並び配置することが必要である。

以上の考えにもとづいて構成された反射面を備えた面光源装置が前述の本発明の面光源装置である。したがって、前述の構成の本発明の面光源装置によれば、光源 1より発し導光体 2の入射端面 2 aより入射した光は、微少拡散部 6以外の面では全反射されて入射端面 2 aとは、反対側の端面 2 dの方向に進むと共にその一部の光である微少拡散部 5へ達した光は、この微少拡散部 6を前述のように出射角 0 = 6 0 ° 〜8 0 ° にて出射し、反射体の反射面 1 1 aにて反射されて垂直又はそれに近い入射角にて再度導光体 2内に入射すると共に垂直又はそれに近い範囲の角度にて出射するので前述の通り本発明の目的を達成し得ることが明らかである。

尚、導光体 2の出射面 2 bと反対側の面 2 cに形成する微少拡散部 6よりなるパターンの代わりに、この面全体を粗面としたものでもよい。このように出射面と反対側の面全体を粗面とする場合、その粗さを場所により異なるようにすれば、出射面からの出射光の分布つまり拡散板面上での輝度分布の均一化をはかることが出来る。

本発明の面光源装置は、反射部材の反射面を前記のような形状としたことにより、導光体の出射面より出る光が出射面に垂直な方向又はそれに近い方向に向かうようにして光量ロスの少ない明るい面光源になつている。

尚、導光体 2の出射面 2 bとは反対側の面 2 cに微少拡散部 6のパターンを設けずに、全体を粗面とした場合には、光源 1より導光体 2に入射した光の一部は前記の面の殆どの部分から出射するが、前記の関係は満足するので、同様に本発明の目的を達成し得る。

第 2 1図は、本発明の第 4の実施例の構成を示す図である。この実施例 4は、反射部材の形状が第 3の実施例と異なり各三角形状部分 1 2の導光体 2の入射端面 2 aの側の反斜面 1 2 aの傾斜角が 3 5 ° であるが反対側の面の角度 Q ₂は 3 5。とは異なり例えば約 9 0 ° になっている。

この実施例も、反斜面 1 2 aの傾斜角が 3 5 ° であり、導光体 2 の面 2 cに形成された微小拡散部 6より出射する光の出射角は約 7 0。で、したがって反斜面 1 2 aにて反射した光は、導光体 2の面 2 じよりこれにほぼ垂直に入射し、出射面 2 bより第 2の実施例と同様の角度で出射して、拡散板 3を通って拡散光となる。

なお、第 3、第 4の実施例における反射部材 1 0の傾斜角は正確に 3 5。でなくともその作用効果には大きな差異はない。

第 4の実施例のように、反射部材 1 0の各三角柱状部分 1 2の面 1 2 aの傾斜角は、直線状光源 1に近い側の傾斜角が 3 5。であればよく、他の側の傾斜角 Q ₂はどのような値でも良い。

また、実施例 3及び実施例 4において、導光体に形成する微小拡散部のパタ―ンの代わりに導光体の出射面と反対側の面全体を粗面にしてもよい。これら第 3、第 4の実施例で用いる反射部材 1 0は、合成樹脂材料にて基体を成形しその反斜面側に反射率の高 L、金属例えば銀等を蒸着する等の手段により反射面を形成することにより作成し得る。また金属板をプレス加工して作成することもできる。

これら実施例で用いる導光体は、等しい厚さの板状のものに限らず、導光体の反射部材の側の面または拡散板の側の面が傾斜したものでも良い。

第 2 8図は、本発明の面光源装置（第 5の実施例）を示すもので、 1は冷陰極管、 2は透明材料よりなる導光体、 3は導光体 2の出射面 2 bの側に配置した光拡散板、 4は導光体 2の出射面 2 bとは反対側の面 2 cの側に設けた反射部材、 2 0は冷陰極管 1を覆うランプホルダー、 2 1は冷陰極管 1の周囲に設けられた第 1の反射面を構成する反射体、 2 2はランプホルダー 2 0の内側の面に形成された第 2の反射面であ。。

第 2 8図に示す面光源装置において、反射体 2 1は、例えば厚さが 0 . 1 mm前後の薄い白色の合成樹脂よりなるシートで、例えばポリエチレンテレフタレートに反射率が高くなる物質を混入したシ一トよりなり、これが白色の第 1の反射面を構成し、又ランプホルダー 2 0は、白色の合成樹脂又は反射率が高くなるように酸化チタン等を混入したポリカーボネートを主成分とする成形材料にて形成しておりその内面 2 0 a が白色の第 2の反射面を構成する。

尚、第 1の反射面と第 2の反射面との間には空気層 2 3が設けられている。

この実施例は、前記のように第 1の反射面が白色の薄い合成樹脂製シ一トよりなり、又白色の合成樹脂又は酸化チタン等を混入したポリカーボネ一トを主成分とする成形材料にて形成されたランプホルダーの内面が第 2の反射面であり、両反射面等に金属を用いることなく、したがって電流が逃げることなく、冷陰極管 2の輝度低下等を生ずることが 7よ（/、。

また、冷陰極管 1より発した光は、反射体の第 1反射面にて反射され導光体 2の入射端面 2 aに効率よく入射する。又第 1の反射面を透過する一部の光は、第 2の反射面にて反射して導光体 2の入射端面 2 aに入射する。したがって冷陰極管 1より発する光は、第 1 , 第 2の両反射面にて反射するため有効に利用される。しかも第 1の反射面を透過した僅かの光のうち更に第 2の反射面で透過する光は一層少なくなり、この極めて少ない光のみが光源として利用されない光となる。逆に二つの両反射面を通過した極めて少な、光を除くほとんどの光が利用されることになる。

このようにこの実施例の面光源装置は、光源電流が逃げることなく、又冷陰極管から発する光の利用効率が極めて高い。

尚第 2 8図に示す導光体 2は反射部材 4の側の面が斜面になつているが、この面と出射面とが平行平面をなす導光体でもよい。又斜面の傾斜角は、図示するものより小でよい。

第 2 9図は本発明の他の第 6の実施例を示す図で、冷陰極管付近を記載したもので、導光体 2、光拡散部材 3、反射部材 4等は第 2 8図に示すものと実質上同じである。又ランプホルダ一 2 0の内部に空気層 2 3を挟んで二つの白色のシ一ト 2 1および 2 2を配置したもので、これらが第 1の反射面および第 2の反射面をなしている。

この実施例においてもランプホルダー、反射体（第 1，第 2の反射面）を構成する各部材に金属を全く使用しないため冷陰極管から発する光の輝度は高く、又二つの反射面により光の利用効率が高く、したがつて明る、面光源装置になし得る。尚前記のポリカーボネートを主成分とする成形材料としては、三菱ガス化学株式会社製のユーピロン H R 3 0 0 0 N R (商品名）がある。この成形材料にて形成された成形品は、 9 0 %又はそれ以上の高反射率である。

前記のポリカーボネートを主成分とする成形材料を用いて白色のシートを形成することも出来、したがって、第 1の実施例にて用いられている第 1反射面を構成するシートゃ、第 2の実施例にて用いられている第 1，第 2の反射面を構成する両シートをこの成形材料用いて形成してもよい。この場合も、白色のシートの反射率は、 9 0 %又はそれ以上の高い値となる。

又ポリエチレンフタレートに反射率を高める部材を混入した成形材料を用いたシートゃ成形品も高い反射率つまり 9 0 %又はそれ以上の反射率になる。

以上述べた第 5，第 6の実施例は、下記の他の面光源装置との比較例からも明らかなように明る、面光源装置が得られる。

(比較例）

A. 冷陰極管を覆う反射部材として、反射率 9 0 %以上の合成樹脂シートを 1枚のみ設けた面光源装置。

B . 冷陰極管を覆う反射部材として反射率 9 0 %以上の合成樹脂シートを 1枚設け、その外側をランプホルダーにて覆ったもので、ランプホルダーの内面を反射面としない面光源装置。

C . 冷陰極管を反射率 9 0 %以上の反射部材用の成形材料にて形成したランプホルダーにて覆つた面光源装置。

D . 本発明の第 5の実施例の面光源装置。

以上の A〜Dの各面光源装置において、反射体以外は全く同一の構成で、冷陰極管を発光させるための条件等、全く同一条件にて実験を行なつた時の導光体の出射面上での平均輝度は下記の通りである。面光源装置の種類平均輝度

A 2250 (n t)

B 2250 (n t)

C 2300 (n t)

D 2400 (n t) 上記のように本発明の第 5の実施例の面光源装置は、他の面光源装置よりも明るい。又本発明の第 6の実施例も第 5の実施例とほぼ同じ平均輝度であって、他の A〜Cの面光源装置よりも明るい。

第 30図、第 31図は本発明の第 7の実施例を示す図である。第

30図は断面図で、 1は冷陰極管等の直線状光源、 2は導光体、 3は拡散部材、 4は反射部材、 20はランプホルダ一であり、拡散板 3, 反射部材 4, ランプホルダー 20は導光体の周辺部にて固定されている。そして例えば拡散板 3は、第 31図に示すようにその周囲 3 aに一定の吸収率を持つ塗料が塗布されている。この塗料は 40%〜60%、できれば 45%〜55%程度の反射率を有することが好ましい。

この第 7の実施例によれば、拡散部材 3の周辺に塗布された塗料 (光吸収薄膜）により、この部分での光の拡散反射を生ずることなく従来例のような輝度むらを生ずることはな、。この光吸収薄膜の反射率が

40%以下つまり吸収率が高すぎるとこの近傍の出射面より出射する光の一部が吸収されて、出射面全体での出射光量の低下をまねく。

例えば反射率が 14 %の塗料を用、た場合だと、出射面全体から出射される光量が、約 20%ほど低下してしまった。尚反射率が 45%以下になると若干の出射光量の低下をまねくため、 45%以下にならないようにすることが最も望ましい。

逆に反射率が 60%を越えると、第 32図に輝度分布を摸式的に示すように、遮光部分（図中の Sの範囲）に近接する部分からある程度の範囲にわたって輝度の高い部分（図中、矢印で示す付近）が生じ、逆に、遮光部分から離れた位置に輝度の低下する部分（矢印 Z ₂で示す付近）が生ずるような傾向が見られた。この傾向は反射率が 5 5 %を越えると若干あらわれるので、 5 5 %を越えない範囲であることが最も望ましい。

このことより、塗料の反射率は、上述したように 4 0 %から 6 0 % の範囲のものを選択することが望ましく、 4 5 %から 5 5 %の範囲のものを選択することが最も好ましい。

又、前記の拡散部材 3の周辺 3 aに設ける吸収薄膜の反射率（分光反射率）は出来る限りフラットであることが望ましい。特に赤（波長 7 0 0 n m) 、青（波長 4 3 5 n m) 、緑（波長 5 4 6 n m) の光に対する反射率は出来る限り等しいことが望ましく、これらの波長に対する反射率の差が大きレ、と出射光が色づくため好ましくない。そのため前記の三つの波長に対する反射率の差が 2 %以上になると色づきが生じ好ましくなく、したがって 2 %以内であることが望ましい。上記実施例では、拡散部材 3に塗料を塗布することで遮光処理をしているが、場合によっては、塗料を印刷したり、粘着性を有する物質を粘着したりするなどして、遮光処理をしてもよい。

このように遮光処理を施すことで、第 3 3図に輝度分布を摸式的に示すように、遮光部分（図中の S ' の範囲）にほぼ近接する位置から、均一な輝度分布となる面光源装置を実現させることが可能（例えば、導光体 2の反射部材 4側の面に、微少粗面部や印刷によるパターン、あるいは、形状が徐々に変化する粗面部等を適切に設けたりすることで）となな。

第 3 4図は本発明の第 8の実施例を示す図で、導光体 2の出射面の周辺部（固定部分）に導光体 1の屈折率よりも低い屈折率の透明薄膜

3 1を設けた上で光拡散部材 3等を固定したものである。

この第 8の実施例は、従来例において接合のための接着剤等の部分（接合部）で導光体の表面に前記の通りの導光体の材料の屈折率よりも低い屈折率の透明薄膜を設けたため、入射した光は導光体 2と透明薄膜 3 1との境界面にてほとんどが全反射する。ここでランプホルダ一 2 0又は光拡散部材 3あるいは反射部材 4等を貼り付けるための両面テープ又は接着剤と導光体 2との間に透明薄膜 3 1が介在するため、このような接着剤に達する光は極めて少なくそれらの影響（拡散反射による影響）はあまりなく均一な面光源が得られる。又透明薄膜 3 1の部分で反射され光は有効に利用出来る。

この実施例における導光体の材料 2としてァクリル（屈折率 4 9 2 ) 又透明薄膜 3 1として透明のフッ素樹脂例えば旭硝子製のサイトップ（屈折率 1 . 3 4 ) がある。

又この実施例の導光体 2の表面に透明薄膜 3 1を設けた構成は、いわゆる 2重成形法により形成することも可能である。

更に、第 7の実施例と第 8の実施例とを組み合わせた構成とすることも可能である。つまり、第 5図に示す構成の装置に、第 3 0図に示す周辺部を反射率が 4 0 %〜6 0 %より好ましくは 4 5 %〜5 5 %の物質によつて遮光処理された光拡散部材を用、た面光源装置である。この面光源装置は、第 8の実施例に示す面光源装置が均一な輝度で光の有効利用が可能である上に、更に接合部近くでの若干の高輝度部分を図 5に示す光拡散板を用いることにより光の利用効率を落とすことなく更に良好な輝度分布の面光源装置をなし得る。

ここでも光拡散部材で用いる物質は、赤，青，緑の反射率差が 2 % 以内のものが色づきの問題を生ずることがなく好ましい。本発明の面光源装置は、このように光拡散部材のうちのランプホルダーを接着したことにより生ずる異常に高、輝度を出射する光が通る個所に光を遮断する部分を設けることにより、この異常に高い輝度の光による悪影響を除去すると共に、光拡散部材に設けられた遮光部分は前記のような所定の反射率をもつ物質によって構成され、遮光処理を施こした面で光を反射させてこれを面光源用の光として利用して光の利用効率を上げたものである。

又本発明の面光源装置における光拡散部材に用いる物質は、分光反射特性が出来る限り平坦なものが望ましく、赤（波長 7 0 0 n m) , 青（波長 4 3 5 n m) 、緑（波長 5 4 6 n m) の波長の光に対する反射率の差が 2 %以内であることが望ましい。

又本発明の面光源装置の他の構成として、導光体と、直線状光源と、光拡散部材と、反射部材と、ランプホルダーとを前記のように配置したもので、導光体の光源側端面近傍にランプホルダ一又は、光拡散部材あるいは反射部材を接合する接合部を有するもので、接合部を導光体にその屈折率よりも低い屈折率の透明薄膜を設けた上でランプホルダーの端部等を接着する構成としたものである。

この面光源装置は、入射光が不必要な拡散反射をして輝度むらを生ずる原因となる部分に導光体よりの低い屈折率の膜を設けたことにより入射光のほとんどが接合部において全反射し、輝度むらを生ずることがない。

このように接合部に低、屈折率の膜を設けた構成の場合も、その近傍に適切な反射率を有する遮光用の物質によって光拡散部材に遮光処理をすれば一層好ましい。

Claims

請求の範囲

1 . 透明な材料よりなる導光体と、前記導光体の入射端面に配置された光源と、前記導光体の出射面側に配置された拡散部材と、前記導光体の出射面とは反対側の面に設けられた反射部材と、前記導光体の反射部材側の面上に形成された光拡散性のバターンと、前記拡散部材上に配置された多数の微少プリズム状の面を有するプリズムシートとよりなりヽ前記パタ一ンが粒径が 1〜 1 0〃 mの細かい球状のシリコンを混入した半透明インクよりなることを特徴とする面光源装置。

2 . 前記透明ィンクに混入された球状のシリコンの混入量が、 2 0〜8 0重量パーセン卜で、前記プリズムシー卜の各プリズムの頂角が 8 0。から 1 0 0。の範囲のいずれかであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載された面光源装置。

3 . 前記シリコンの混入量が 2 0重量パーセントである請求の範囲第 1項又は第 2項に記載された面光源装置。

4 . 前記プリズムシートが屈折率 1 . 5 8 5のポリカーボネートよりなる請求の範囲第 1項、第 2項又は第 3項に記載された面光源装

5 . 下面に粗面部を設けた導光体と、導光体の入射端面に近接配置した光源と、導光体の出射面側に配置された拡散部材と、導光体の下面の側に配置された反射部材とからなり、上記の導光体の粗面部の微細凹凸の平均高低差を A H、平均ピッチを Pとする時前記粗面部の粗面の凹凸の Δ ΗΖ Ρの値が次の範囲内になることを特徴とする面光源装

0 . 1 < Δ Η/ Ρ < 0 . 4

6 . 前記の平均高低差 Δ Ηの値が下記の範囲内になるようにしたことを特徴とする請求の範囲第 5項に記載された面光源装置。

4 . 0 ^ m < Δ Η < 1 μ τη

7 . 前記の平均ピッチ Ρの値が下記の範囲内になるようにした請求の範囲第 6項又は第 6項に記載された面光源装置。

2 5 τη < Ρ < 1 0 0 /z m

8 . 上記導光体の下面が傾斜していて該導光体は光源側が厚く他の側が薄い形状をなし、下面の傾斜角が 0 ° 〜4 ° の範囲内である請求の範囲第 5項、第 6項又は第 7項に記載された面光源装置。

9 . 前記反射部材の反射面の断面形状が多数の三角形を連続させたもので前記の反射面の光源側の面の傾斜角が約 3 5 ° であることを特徴とする第 1項又は第 5項に記載された面光源装置。

1 0 . 透明な材料よりなる導光体と、前記導光体の入射端面に配置された冷陰極管よりなる直線状の光源と、前記導光体の出射面側に配置された拡散部材と、前記導光体の出射面とは反対側の面に設けられた反射部材と、前記導光体の反射部材側の面上に形成された光拡散性のパターンと、前記冷陰極管を覆うように設けた反射体とを有し、前記反射体が間に空気層を挟んだ二つの反射面を有する二重構造で冷陰極管に近い側の第 1の反射面が薄い白色の合成樹脂製シ一ト又冷陰極管より遠い側の第 2の反射面が白色反射面である面光源装置。

1 1 . 前記冷陰極管を保持するランプホルダーを備え、前記ランプホルダーが白色の合成樹脂製でありその内面が前記冷陰極管より遠い側の第 2の反射面である請求の範囲第 1 0項に記載された面光源装置。

1 2 . 前記第 1の反射面がポリエチレンフタレー卜に高い反射率を有する物質を混入して形成され、前記第 2の反射面がポリ力―ボネ一トを主成分とする合成樹脂に酸化チタンを混入して形成された請求の範囲第 1 1項に記載された面光源装置。

1 3 . 透明な材料よりなる導光体と、前記導光体の入射端面に配置された光源と、前記導光体の出射面側に配置された拡散部材と、前記導光体の出射面とは反対側の面に設けられた反射部材と、前記導光体の反射部材側の面上に形成された光拡散性のパターンと、前記光源を覆うランプホルダーとを有し、前記導光体の下面に適切な分布の粗面等を設け又前記ランプホルダーの両端又は前記光拡散部材ぁるいは前記反射部材のいずれかが前記導光体の光源側の端面付近に接着等により接合されている面光源装置において、前記光拡散板の少なくとも前記接着等による接合部分の近傍の出射面上に、 4 0 %乃至 6 0 %の範囲内の反射率を有する物質によつて遮光処理をしたことを特徴とする面光源装置

1 4 . 前記接着等による接合は、前記導光体の表面上に前記導光体より低い屈折率の透明部分を設けた後に、前記導光体より低い屈折率の透明部分上で行なわせるようにしたことを特徴とする請求の範囲第

1 3項に記載された面光源装置。

1 5 . 前記遮光処理に用いる物質は、赤，青，緑の波長の光に対する反射率の差が 2 %以内である塗料を用いた請求の範囲第 1 3項又は第 1 4項に記載された面光源装置。

1 6 . 透明な材料よりなる導光体と、前記導光体の入射端面に配置された光源と、前記導光体の出射面側に配置された拡散部材と、前記導光体の出射面とは反対側の面に設けられた反射部材と、前記導光体の反射部材側の面上に形成された光拡散性のバターンと、前記光源を覆うランプホルダーとを有し、前記導光体の下面に適切な分布の粗面等を設け又前記ランプホルダーの両端又は前記光拡散部材ぁるいは前記反射部材のいずれかが前記導光体の光源側の端面付近に接着等により接合する接合部を有すし、前記接合部が前記導光体の屈折率より低い屈折率の透明薄膜を該導光体の側に設けた上で接着する構成になっている面光源

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