WO1996027817A1

WO1996027817A1 - Source plate de lumiere et affichage a cristaux liquides

Info

Publication number: WO1996027817A1
Application number: PCT/JP1996/000561
Authority: WO
Inventors: Yasuhiro Koike; Eizaburo Higuchi
Original assignee: Nitto Jushi Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 1995-03-08
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1996-09-12
Also published as: KR970703000A; JP3682313B2; DE69616916T2; EP0762183A4; US5966192A; KR100420694B1; JPH08248233A; EP0762183A1; EP0762183B1; DE69616916D1

Description

明細書

面光源装置及び液晶ディスブレイ技術分野

本発明は、面光源装置及び液晶ディスプレイに関し、更に詳しく言えば、光散乱作ほと導光作用を併せ持つ光学素子、即ち "" 光散乱導光体」、とプリズム作用を有する板状素子、即ち「ブリズムシート」、を利用した面光源装置並びにそれをノマックライティングのために用いた液晶ディスプレイに関する。背景技術

光散乱導光休とプリズムシートを利用した面光源装 S が提案され、液晶ディスプレイのノヅクライティング等のために用いられている。プリズムシートは、 V 字状の繰り返し凹凸列を形成した面（即ち、「プリズム面」 ) を備えた板状の光学材料からなる。

プリズムシートは、光束の伝播方向特性を修正する機能を有していることが知られている。その為、従来の面光源装置において、プリズムシートは専ら光散乱導光体の光取出面側に配 S された。

図 1 には、プリズムシートを採用した従来の面光源装 S の要部構成が描かれて」いる。図 1 を参照すると、符号 1 は楔形断面形状の光散乱導光体である。光散乱導光体 1 は、例えばポリメチルメタクリレート（ P M M A ) からなるマトリツクスとその中に一様に分散させた粒子からなり、該粒子はマトリヅクスと異なる屈折率を有する。以後、このような粒子を「異屈折率粒子」と言う。光散乱導光体 1 の相対的に厚い端面は光入射面 2 を提供する。光入射面 2 の近傍には光源素子（例えば、蛍光ランブ） L が配髦される。

光散乱導光体 1 の一方の面（襄面 6 ) に沿って反射体 3 が配置される。反射体 3 として、正反射性の銀箔あるいは拡敗反射性の白色シートが使用される。照明光は、光散乱導光休 1 の他方の面、即ち光取出面 5 から出射する。ブリズムシ一ト 4 は、この光取出面 5 の外側に配置される。

図示の便宜上、光散乱導光体 1 とブリズムシ一ト 4 の間の钜饑及びプリズム列のピッチは誇張されている。ブリズムシート 4 の一方の面は V 字状のプリズム面 4 a, 4 b であり、他方の面は照明光束 4 f を出射させる平坦面（輝光面） 4 e である。プリズムシート 4 の更に外側に公知の液晶表示デバイス ( 即ち、「液晶表示パネル」）を配置すれば、液晶デイスブレイが構成される。

光散乱導光体 1 は、光入射面 2 からの遠ざかるにつれて厚さを滅じているので、光散乱導光体 1 内では光取出面 5 と傾斜した裏面 6 の間で繰り返し反射が起る。その結果、均一で高い輝度が得られる。

光渥素子 L から光散乱導光体 1 に導入された光は、散乱作用と反射作用を受けながら相対的薄い « 面 7 に向けて導光される。その通程で、徐々に光取出面 5 からの光出射が起る。

光散乱導光体 1 内に分散した異屈折率粒子の粒径（一般には、屈折率不均一構造の相閼钜離）に応じて、光取出面 5 から出射される光には方向性が与えられ、平行化される。換言すれば、光取出面 5 から取り出される照明光は、特定の方向へ優先的に伝播する傾向を持つ。

異屈折率粒子の粒径が大きい程（一般には、屈折率不均一構造の相関钜離が大きい程）、光取出面 5 から出射される光は強く平行化される。先伝播方向（照明光束の主たる伝播方向）は通常、光入射面 2 側から見て光取出面に対して 2 5 ° 〜 3 0 ^β 前後立ち上がった方向にある。

そこで、図 1 に示した面光瀠装置で採用されているブリズムシート 4 の機能は、次のように説明される。

図 2 には、図 1 に示した配 S において、縦断断面内における光の挙動を説明するための図である。ここで、「縦断」は、 ^Γ 光入射面 2 と垂直」を意味する。一方、「光入射面 2 と平行」は、「横断」で表現される。

図 2 に示されているように、ブリズムシ一卜 4 は、光散乱導光体 1 の光取出面 5 に沿ってそのプリズム面を内側に向けて配 S されている。プリズム面に形成されたブリズムの頂角の一つの好ましい角度は（Λ 3 = 約 6 0 。である。

光入射方向は矢印 L ' で表わされている。光取出面 5 から出射される光束の « 先伝播方向は、光取出面 5 に立てた法線に対して <ί 2 = 約 6 0 。である。光散乱導光体 1 の屈折率が 1. 4 9 2 ( Ρ Μ Μ Α マトリックス）の時、 2 = 約 6 0 。を与える光取出面 5 への入射角は、 1 = 約 3 5 。である。このような便先伝播方向に対応した光線を「代表光線 j と呼ばれ、符号 B 1 で指示されている。

光取出面 5 から出射した代表光線 B 1 は、空気層 A R ( 屈折率 η θ = 1. 0 ) を直進した後、プリズムシート 4 のプリズム面 4 a に垂直に近い角度で入射する（ 0 3 = 約 6 0 。）。反対側のブリズム面 4 b に入射する割合は、相対的に小さいことに注意すべきである。

プリズムシート 4 内を代表光線 B 1 は反対側のブリズム面 4 b までほぼ直進して正反射される。反射された光は、プリズムシ一ト 4 の平坦面 4 e に対して垂直方向に近い角度で入射し、プリズムシート 4 から出射される。このような過程を通して、光取出面 5 に対してほぼ垂直な方向に修正された優先伝播方向が実現される。

但し、修正後の優先伝播方向は光取出面 5 に対して垂直方向とは限らない。即ち、プリズムシート 4 の材料（屈折率）、プリズム頂角（ί 3、光敗乱導光体 1 の材料（屈折率）に応じて、相当程度の角度調整が許容される。

図 3 にはもう一つの公知のプリズムシート配置が描かれている。この配 Β においては、プリズムシート 4 のブリズム面は外側を向いている。好ましい一つのプリズム頂角は、 ø 4 = 約 7 0 。である。但し、この配置では、好ましい頂角の範囲は、図 2 の配置と比較して広い。

光入射方向は矢印 L ' で表わされている。図 2 の場合と同様に、優先伝播方向を表わす代表光 S B 2 は、 ίί ΐ = 約 3 5 ° で光取出面 5 に入射し、その大部分が空気層 A R ( 屈折率 η 0 = 1. 0 ) へ出射される。この時の出射角 Ci 2 は約 6 0 ° となる。

代表光線 B 2 は、空気層 A R を直進した後、プリズムシ一ト 4 の平坦面 4 e に斜めに入射し、図 3 中に示されたような屈折経路を迪り、光取出面 5 に対して垂直方向に近い角度で面 4 c から出射される。ここで、面 4 d から出射される割合は相対的に小さいことに注意すべきである。

平坦面 4 e 入射以後の光の絰路は、プリズムシート 4 の屈折率 n 2 やプリズム頂角 4 によって変化するから、これらノラメ一夕に応じて、優先伝播方向の》整が許容される。

以上説明した従来の面光源装置は、奥行きサイズが比較的小さく、且つ、所望方向へ伝播する均一で明るい照明光束を生成する点で便れて W る。

しかし、上記従来の面光源装 S をノックライティングに採用した液晶ディスプレイは、輝光面（プリズムシート上面）の肉眼による視覚感に不满があった。即ち、きめが細かく、柔らかく、ぎらつき感が無く、且つ十分な白さを持った ff 光面が得られなかった。この原因は次のように推察される。図 1 に示した面光源装 S における光散乱導光休 1 に与えられる散乱能は視覚的にはそれ程強いものではない。輝光面が大きくなるほど、均一な明るさを確保するために、弱い散乱能が与えられる。そのため、光散乱導光体 1 の裏面に沿って配釁される反射体 3 から相当量の反射光が、十分な拡散作用を受けることなく観察者の眼に入る。

その結果、反射体 3 として採用された銀箔、アルミ二ゥム箔のような正反射性シートは、観察者に正反射面特有の視覚感を与える。この視覚感は、いわゆる「白さ J の不足）と「柔らかさの不足」（即ち、「ぎらつき感」）を伴う。この視覚上の問題には、単に光量レベルのみならず、色温度や照明光束の伝播方向特性などが複合的に関係しているものと推測される。

反射体 3 に拡散反射性の白色シ — 卜を採用すれば、白さの不足はある程度改善される。しかし、輝光面の明るさの均一性や光量レベルが低下する。更に、正反射性 / 拡散反射性いずれの反射体を使用した場合も、反射体 3 の表面になんらかのむら ( 例えば、局所的な數ゃ凸凹）が存在すると、それは視覚上のむらをもたらす。発明の関示

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の欠点を克服することにある。本発明は、明るさのレベルが高く、輝光面の視覚感（白さと柔らかさ）が改善された面光源装 S を提供する。また、改良された面光源装置をバックラィティングに採用することにより、省電力性のみならず、視覚上の品位にも β れた液晶ディスブレイを提供する。

本発明に従った面光 « 装 S は、光散乱導光体と、光散乱導光体の少なくとも一つの ffl 端面方向から光を供給する一次光源手段と、光散乱導光体の光取出面側に配置されたブリズムシ一トと、光散乱導光体の裏面側に配 S された反射体と、光散乱導光体と反射体の簡に配置された少なくとも一枚のプリズムシートを備える。

この少なくとも一枚のプリズムシートは、プリズム列を形成したプリズム面を有する。プリズムシートの配向は、プリズム面が光散乱導光体が向き、且つ、プリズム列の延在方向が一次光源手段からの光供給方向と一致するように選ばれる。

プリズムシートの更に外側に配置される反射体は、正反射性を有することが好ましい。

このような面光源装置を液晶ディスプレイのバックラィティングに適用すれば、省電力性のみならず、視覚上の品位にも優れた液 g ディスプレイが提供される。

本発明の基本的且つ最も重要な特徴は、光散乱導光体と反射休の間に少なくとも一枚のプリズムシートが配置されていることにある。

この特敏は、光散乱導光体裏面の近傍における光の挙動を従来構造とは異なったものとする。即ち、光散乱導光体の襄面近傍において、プリズムシート内に閉じこめられながら一次光源素子から遠ざかる方向に専光される光が相当量発生する。この導光過程は、内部反射と光分岐を伴っている。その結果、観察者の目に至る光路の多様性が増し、視覚上の明るさ（即ち、「白さ」）と Γ 柔らかさ」が顕著に改善される。図面の簡単な説明図 1 は、プリズムシ一トを採用した従来の面光源装 g の要部樣成を表わした見取り図である。

図 2 は、図 1 に示した配匿において、 « 断断面内における光の挙動を説明する図である。

図 3 は、図 1 におけるプリズムシー卜のプリズム面を外側に向けて配置した場合について、光の挙助を図 2 と同様に仕方で説明する縦断断面図である。

図 4 は、本発明の一つの実施例の要部構成を表わした見取図である。

図 5 は、図 4 に示した実施例について、光散乱導光体の裏面側に配置されるプリズムシ一卜の存在 Z 非存在に応じて輝光面の輝度が変化する様子を説明するグラフである。

図 6 は、図 4 に示した実施例について、光散乱導光体の褢面側に配 S されるプリズムシ一卜の存在 / 非存在に応じて輝光面の ff 度が変化する様子を説明する別の一つのグラフである。

図 7 は、図 4 において光散乱導光体の裏面 ffl に S 置されるプリズムシートの一部を拡大し、光源素子側から見た斜視図及び断面図として、上下に整列描示したものである。

図 8 〜図 1 2 は、本発明の餹変形例をそれぞれ篛単な部分見取図で表わしたものである。発明を実施するための最良の形態

図 4 は、本発明の一つの実施例の要部構成を表わしている。図 1 に示した面光源装置と共通した要素については同じ符号が使用される。また、図示の都合上、図 1 とは左右の位 S 関係が逆転され、ブリズムシート及び反射休の厚さは無視して描示されている。

本実施例は、図 1 に示した従来配 S のに 1 枚のブリズムシ一トを追加したものに対応している。即ち、楔形断面形状の光散乱導光体 1 の相対的に厚い側端面は光入射面 2 を与え、その近傍に光漯素子（蛍光ランプ ) L が配置される。符号 R は光源素子 ( 蛍光ランプ） L を背面側から取り囲むように設けられた反射シート（例えば、銀箔）を表わしている（図 1 では不図示）。

光取出面 5 の外側にはブリズムシート 4 が S 置される。プリズムシート 4 のブリズム列の延在方向は、光散乱導光体 1 の横断方向と一致している。ブリズム面の向きについては、従来技術と同様、内向き ( プリズム面が光散乱導光休 1 に向い合う）、外向きいずれも可能である。

光散乱導光体 1 は、従来と同じく、例えばポリメチルメタクリレ一卜（ P M M A ) からなるマトリックス中に異屈折率物質（例えば. シリコーン系微粒子）を一様に分散させた材料で形成される。異屈折率物質の含有割合 ( w t % ) は、光散乱導光体 1 が適当な散乱能を持つように調整される。

一般に、光散乱導光体 1 の縦断サイズが大きくなる程、異屈折率物質の含有割合は小さく選ばれる。光散乱導光体 1 に散乱能を過剰に与えると、光入射面 2 から遠い部分への光の伝播が阻害され、輝光面に明るさ勾配が発生する ¾ れがある。

一方、異屈折率粒子の粒子サイズは光散乱導光体 1 内部における個々の散乱逷程の前方散乱性の ¾ さを左右するファクタである。一般に、粒子サイズが大きい程前方散乱性が強くなる。そのため、粒子サイズが相対的に大きければ光取出面 5 から出射される光束は明瞭な指向性を持つ。即ち、相対的に強く平行化された光束が得られるようになる。

逆に、粒子サイズが相対的に小さければ光取出面 5 から出射される光束の指向性は低下する。

従って、粒子サイズは照明光束に要求される指向性の強さに応じて翻整されることが好ましい。本発明においては、このような光敏乱導光体 1 の組成に翻連する条件について、格別の制限は課されていない。

次に、本発明の重要な特徴を与える光散乱導光体 1 の裏面 6 近傍の構造について説明する。光敗乱導光体 1 の裏面 6 と平行に反射体 3 が配置されていることは従来と同様である。しかし、裏面 6 と反射休 3 の間にプリズムシート 8 が配鷺されている点で、従来の構造とは基本的に異なっている。

プリズムシート 8 自体の構造は、光取出面 5 の外側に配 S されるプリズムシ ― ト 4 と同様であっても良い。ブリズムシート 8 は、プリズム面が内側を向き、光散乱導光体 1 と向い合うように S S される。プリズム面に形成されているプリズム列の S 向は、プリズム列が光敗乱導光体 1 の縦断方向に向くように選ばれる。

反射体 3 には正反射性、拡散反射性いずれのものも使用可能である。しかし、より髙ぃ明るさのレべルを確保するために、前者（例えば、銀箔）を使用することが好ましい o

前述しように、従来技術においては、正反射性の反射体 3 を採用すると視覚感に問題が生じていたが、本発明ではそのような問題を生じることなく、正反射性の反射体を使用出来る。

本実施例あるいは後述する他の実施例に係る面光源装置は、液晶ディスブレィのノックライティングに用いることが出来る。その場合には、ブリズムシート 4 の更に外側に、公知の液晶表示パネル L P ( 破鎳でー部を図示）が S S される。

本実施例では、光源素子 L ( 即ち、一次光源手段）として、市販のパヅクラィティング用の蛍光ランブを用いた。これを点灯してプリズムシート 4 の外側から肉眼で観察したところ、「柔らかさ」と「白さ」が十分な、明るい » 光面が確 S された。「柔らかさ」や「白さ」という視覚上の特性は、輝度計を用いた通常の測光のみによつては実 E し難い。

そこで、先ず、本発明の面光源装 S が高い輝度レベルを提供する能力を有していることを示す 2 つの測定結果について述べ、次いで、視覚上の著しい改善がなされる理由について論ずる。

図 5 及び図 6 は、囡 4 に示した実施例について、プリズムシ一ト 8 の存在ノ非存在によって輝度が変化する様子を表わしたグラフである。

兩グラフにおいて、縦軸は輝光面（即ち、プリズムシート 4 の外側面）の輝度を表わし、横袖は ff 度測定の方向（即ち、輝度計の視綾の方向）を表わしている。輝度は c d ( カンデラ） m - 単位で表現されている。

図 5 では、輝度の測定方向を光散乱導光体 1 の緵断断面内で角度走査した。

— 方、囡 6 では、輝度の測定方向を光散乱導光体 1 の横断断面内で角度走査した。各走査角度 0 及び 0 ' の定め方は、図 4 中に併記されている通りである。

即ち、角度 6> は、輝光面に立てた垂線 g を基準として、前方への傾斜角（ 0 > 0 度）あるいは後方への傾斜角（ 0 < 0 度）表わしている。また、角度 0 ' は、 ff 光面に立てた垂接 g を基準として、光入射面 2 ffl からみて左側への傾斜角（ 0 ' > 0 度）あるいは右 «I への傾斜角

，く 0 度）表わしている。垂線 g の方向は、 Θ = Θ ，二ひの方向に対応している。

両グラフにおいて、太線は本実施例についての結果を表わし、細線は本実施例からプリズムシート 8 を除去した配置についての結果を表わしている。後者は、図 1 に示した配 s と等価である。これらの結果は、次のような事実を含んでいる。

( 1 ) 図 5、図 6 いずれのグラフにおいても、ブリズムシ一ト 8 の存在は、グラフの全体的な形を崩壊させていない。

( 2 ) 図 5 のグラフから理解されるように、ブリズムシート 8 の存在により、光散乱導光体 1 の縦断断面内で正面方向の輝度が約 1 0 % 向上し、且つ、 ± 3 0 度以上傾斜した方向への光出射が抑えられている。

( 3 ) 図 6 のグラフから理解されるように、ブリズムシート 8 の存在によって、光散乱導光体 1 の横断断面内における輝度が全体的、特に正面方向について、上昇している。正面方向の ff 度上昇の割合は約 1 0 % である。

このように、光散乱導光休の裏面側にプリズムシートを配 S した場合、従来の面光源装 S の全体的な方向特性を壊すことなく、所望方向（ここでは、正面方向）へ効率的に照明光束が放射される。

次に、プリズムシート 8 の採用によって、視覚上の著しい改善がなされる理由について、図 7 を参照図に加えて論ずる。

図 7 は、図 4 において光散乱導光体の裏面 ffi に配置されるブリズムシートの一都を拡大し、光源素子 ffi から見た斜視図及び断面図であり、兩者は上下に整列描示されている。

既に述べた通り、ブリズムシート 8 は、プリズム面が光敗乱導光体 1 の裏面 6 ( 図 7 では不図示；図 4 を参照のこと）に対向するように配置されている。ブリズムシ — ト 8 と反射体（銀箔） 3 の間には、極めて薄い空気層 ( 図示省略）が存在している。

プリズムシート 8 のプリズム面には、傾斜面 8 a, 8 b で構成されるプリズム列が形成されている。プリズム列の延在方向は、光敗乱導光体 1 の縦断方向と一致している。プリズム頂角の値に特に制限はなく、通常の角度範囲（例えば、 6 0 度〜 1 1 0 度程度）であって良い。

今、光散乱導光体 1 の裏面 6 からプリズムシート 8 へ向かう光の伝播を考える。この光の大部分は、符号 C 1 で代表させたように、プリズム列の一方の傾斜面 8 a に入射してプリズムシート 8 の内部へ進入する。

その一部はプリズムシート 8 の平坦面で反射（場合によっては全反射）され、残りは銀箔 3 の表面で反射される。これらはほぼ同じ経路を通り、その相当部分がプリズム面の一方の斜面 8 b から空気 S へ脱出する。

空気層へ脱出した光の一部は、光散乱導光体 1 内へ入射し、残りは再度プリズムシート 8 へ向かう。この間の経路 C 1 は、ブリズムシ一ト 8 が存在しない場合と大きく異なることはない。

一方' 経路 C 2 で代表されるような光は、ブリズム列の — 方の傾斜面 8 a に入射してブリズムシ一ト 8 の内部へ進入し、他方の傾斜面 8 b へ向う。その大部分は、反射（多くの場合、全反射）されてからブリズムシ一ト 8 の平坦面へ向かう, この光の多くは、一旦ブリズムシ一卜 8 から脱出し、銀箔 3 の表面で反射されてから、プリズムシート 8 へ再入射する。そして、プリズム面の一方の斜面 8 b から空気層へ K 出する。

空気層へ脱出した光の一部は、光散乱導光体 1 内へ入射し、残りは再度ブリズムシート 8 へ向かう。この間の経路 C 2 は、ブリズムシート 8 が存在しない場合と相当異なつたものとなる。

で、ブリズムシ一卜 8 が存在するということは、周囲の空気層よりも屈折率が高い領域が光散乱導光体 1 の縦断方向に沿つて分布することを意味している。従つて、ブリズムシ一ト 8 は、光散乱導光体 1 の裏面 6 から晚 Hj した光を閉じこめながら光源素子 L から遠ざかる方向に導光する機能を有している。

ブリズムシ一ト 8 内に閉じこめられた光は、その内部で反射を繰り返すから、全体として光の進行方向を多岐に分岐させる効果がある。但し、この効果は、上記経路 C 1 , C 2 に対する考察からも推察されるように、一般の無秩序な光拡散効果とは異なり、一定の指向性を保持尾している。

従って、光源素子 L から離れた領域へ光を導く能力はむしろ強化される。また、光源素子 L へ向かう「戻り光によるロスも発生し難い。

このように、プリズムシート 8 は、円滑な導 3¾ 作用を発揮しながら、襄面 6 から脱出した光の経路を多様に分岐させる（ C l， C 2 の分岐を参照）。従って、照明光束の明るさを保持しながら、銀箔 3 の表面が直接的に視覚に反映されることが防止され、その結果、観察者に「白さ」を感じさせることになる。

このことは、次のような 2 つの観察結果からも理解される。先ず、図 4 の面光源装 S の光源素子 L を消灯した状想で、プリズムシート 4 及び光散乱導光体 1 を通して銀箔 3 を観察すると、銀箔 3 は白色に見える。これは、この条件では銀箔 3 の表面が直接的に観察されないことを意味している。

一方、図 4 の配置からプリズムシート 8 を除去した状態で光源素子 L を消灯し、プリズムシート 4 及び光散乱導光体 1 を通して銀箔 3 を観察すると、銀箔 3 の外観がそのまま反映され、白色とは程遠い色（暗銀色）が直接的に観察される。

以上、図 4 に示した実施例について詳しく説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。即ち、光散乱導光体 1 の * 面 6 と反射体 8 の閎に 2 枚あるいはそれ以上のプリズムシート 8 を配置しても良い。 _l その場合、上記説明した秩序ある光分岐効果が強化される。また、プリズムシート 8 の平坦面を梨地面として、光.拡散能を与えても良い。

光散乱導光体 1 の形状、光源素子 L の数、形態等につ _c いても種々の変形が許容される。図 8 〜図 1 2 にその例を簡単な部分見取図で列挙する。これらの変形例については、面光源装置の全体構造、各要素 S B、機能並びにプリズムシ一卜の配 g / S 向についての β 別的な説明は省略する。

先ず図 8 を参照すると、平板状の光散乱導光体 1 が採 0

用され、光 S 素子 L がその一つの ffl 端面に B2 S されている。図 4 に示した実施例との違いは、光散乱導光体 1 の断面形状のみである。

図 9 を参照すると、平板状の光散乱導光体 1 が採用され、光源素子 L が対向し合う 2 つの惻端面に 1 本づっ配置されている。図 4 に示した実施例との違いは、光散乱導光体 1 の断面形状並びに光漘素子 L の配置、使用数である。

図 1 0 を参照すると、平板状の光散乱導光体 1 と L 字状の光源素子 L が採用されている。この場合、光の主た 0

る供給方向は、光散乱導光体 1 の対角線の方向と一致する。従って、光散乱導光体 1 と反射体 3 の間に配雷されるプリズムシート 8 のプリズム列の配向は、上記対角線の方向と交差する対角線の方向と一致するように選ばれ 5 る。図 1 1 を参照すると、採用された光散乱導光体 1 は、

2 つの直線楔を突き合わせた断面形状を有している。光源素子 L は、その両端に 1 本づっ配置されている。

図 1 2 を参照すると、採用された光散乱導光体 1 の裏面は、アーチ状の形状を有している。光源素子 L は、その両端に光源素子 L 1 本づっ配 S されている。

最後に、本発明に使用されるプリズムシート並びに光散乱導光休の材料とその製造方法について補足説明する。

ポリマ一をペースとした種々の材料が、プリズムシ一ト並びに光散乱導光体の材料に採用出来る。その代表的な例を表 1 及び表 2 に示した。

ブリズムシートは通常は透明体であるから、これらの材料をそのまま使用しても良い。もし、プリズムシートの平坦面を梨地とする場合には、公知のブラスト加工法などが適用出来る。また、所定角度のプリズム頂角を与える V 字溝の形成には、周知のブラスチヅクフィルム成形技術が適用可能である。

区分ポリマーポリマー η ο

M A 1 · P A [ポリメチルメタクリレート] I .

· P E A [ポリェチルメタクリレート] 1 A Q Q

O

d. P o l y (n PMA) [ポリ一 π—プ口ビルメタクリレ A Q Λ

-ト] 1. 4 o 4

4. P o l y (n B A) [ポリ一 n—ブチルメタクリレート] 1. 4 j| 8 o 3

5. P o l y (n HMA) [ポリ一 n—へキシルメタクリレ -ト] 1. 48 1

6. P o l y ( i PMA) [ポリイソプロビルメ夕クリレート] 1. 473 f . P o l y ( i BMA) [ポリイソブチルメタクリレート] i A ΎJ 7f

O. P o l y (t BMA) [ポリ一 tーブチルメタクリレート] I . 4 A C b d

9. P CHMA [ポリシクロへキシルメ夕クリレート] 1. 507

X A 1 1 A D. P B zMA [ポリベンジルメ夕クリレート] i 1. c 0 c D o o

11. P P hMA [ポリフ Iニルメタクリレート] 1. 57

12. P o l y (1 -P h EMA) [ポリ一 1ーフ： Γニル 1. 543

ェチルメタクリレート]

13. P o l y (2-P h EMA) [ポリ一 2—フ： tニルェチル 1. 559

メ夕クリレート]

H. P F FMA [ポリフルフリルメタクリレート] 1. 538

A 15. PMA [ポリメチルァクリレート] 1. 4725

16. P EA [ポリェチルァクリレート] 1. 4685

\l P o l y (π ΒΑ) [ポリ一 η—ブチルァクリレート] 1. 4534

XA 18. P B zMA [ポリべンジルァクリレート] 1. 5584

19. P o l y (2— C I EA) [ポリ一 2—クロルェチル 1. 52

ァクリレート] 表 2

区分ポリマーポリマー n o

AC 20. PVAc [ポリビニルアセテート] 1. 47

XA 21. PVB [ポリビニルベンゾエート] 1. 578

22. P Ac [ポリビエルフ: Lニルアセテート] 1. 567 Z3. PVC I Ac [ポリビニルクロルアセテート] 1. 51 2

N 24. PAN [ポリアクリロニトリル] 1. 52

25. Po l y (α ΑΝ) [ポリ一 ο [—メチルアクリロニトリル] 1. 52 σ-Α 26. P A (2C 1 ) [ポリメチルー a— 1. 51 72 クロルァクリレート]

S t 27. Po l y (o-C 1 S t) [ポリ一 o—クロルスチレン] 1. 6098

28. Po l y (p-FS t) [ポリ一 p—フル才ロスチレン] 1. 566

29. Po l y (o, p-F S t) [ポリ—o, 1. 475 p—ジフルォロスチレン]

30. Po l y (p- i PS t) [ポリ一 p—^ Tソプ□ビル 1. 554 スチレン]

31. P S t [ポリスチレン] 1. 59

32. PC [ポリカーボネート] 1. 59 ポリマー材料をベースとする光散乱導光休は、次のような方法によって製造することが出来る。

その 1 つに従えば、 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が利用される。卸ち、 2 種類以上の屈折率の相互に異なるポリマ一材料が混合、加熱され、練り合わされる（混練工程）。混練工程における原料の形状は任意である。例えば、ペレット状の原料が入手可能である。

混練された液状材料は、射出成形機の金型内に高圧で射出注入される。これを冷却固化後に金型から取り出せば、金型形状に対応した形状を有する光散乱導光体が得られる。

互いに異なる屈折率を有する 2 種類以上のポリマーは、混練によって完全には混ざり合わない。従って、固化の過程で、局所的濃度についての不均一性（ゆらぎ）が固定され、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せば光散乱導光体の成形物を得ることが出来る。

これらポリマーブレンドの組合せや混合割合は、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を考盧して決定すれば良い。一般に、散乱導光体の屈折率不均一構造の強さや性質は、散乱照射パラメ一夕 E、相関 K 離 a 等記述可能である。使用し得るポリマ一材料の代表的なものは前記表 1 及び表 2 に示した通りである。

光散乱導光体の材料の製造法の別の 1 つに従えば、ポリマー材料中にそれと屈折率の異なる粒子材料が一様に分散される。この場合、一般に、少なくとも 0. 0 0 1 以上の屈折率差が要求される。

このような粒子材料をポリマー中に一様分散させるために利用可能な方法の 1 つにサスペンション重合法がある。

サスペンション重合法に従えば、粒子材料がモノマ一中に混入され、湯中に ¾S させた状態で重合反応が遂行され、粒子材料が一様に分散されたポリマー材料が得られる。これを原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。

サスペンション重合を種々の粒子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）について実行して、複数種類の材料を用意しても良い。これらを選択的にプレンドして成形を行なえば、多様な特性の光散乱導光体が製造出来る。また、粒子材料を含まないポリマーをブレンドすれば、粒子 S 度を簡単に制御することが出来る。

粒子材料の一様混入に利用可能な更に別の 1 つの方法に従えば、ポリマー材料と粒子材料が混練される。この場合も、種々の粒子材料とポリマーの組合せ（粒子 S 度、粒径、屈折率等の組合せ）で混練 · 成形（ペレット化）を行ない、複数種類の材料を用意しても良い。これらを選択的にブレンドして成形すれば、多様な特性の光敗乱導光体が製造出来る。

上記のポリマ一プレンド法と粒子材料混入方法を組み合わせても良い。例えば、屈折率の異なるポリマ一のブレンド · 混練時に、更に粒子材料を添加しても良い。

これら諸製造方法は公知であるから、その詳細説明は省略する。

以上の説明したように、本発明は、明るさのレベルが高く、輝光面の視覚感（ Γ 白さ」と「柔らかさ」）が改善された面光源装置を提供する。

また、この改良された面光源装置を液晶ディスプレイのノヅクライティングに適用することにより、省電力性のみならず、視覚上の品位にも優れた液晶ディスプレイが提供される。

Claims

請求の範囲

1 . 光散乱導光体と、前記光散乱導光体の少なくとも一つの側端面から光を供給する一次光源手段と、前記光散乱導光体の光取出面近傍に配 S されたプリズムシ — 卜と、前記光散乱導光体の襄面近傍に配置された反射体と、前記光散乱導光体と前記反射体の間に E 置された少なくとも一枚のブリズムシ一トを備えており、

前記光散乱導光体と前記反射体の間に配 S された少なくとも一枚のプリズムシートは、プリズム列を形成したプリズム面が前記光散乱導光体倒を向き、且つ、前記ブリズム列の延在方向が前記一次光源手段からの光供給方向と一致するように配置されている面光源装置。

2. 光散乱導光体と、前記光散乱導光体の少なくとも — つの側端面から光を供給する一次光源手段と、前記光散乱導光体の光取出面の近傍に配 S されたプリズムシー卜と、前記光敗乱導光体の裏面の近傍に配置された正反射性の反射体と、前記光敗乱導光体と前記正反射性の反射体の間に配置された少なくとも一枚のブリズムシ一トを備えており、

前記光散乱導光体と前記正反射性の反射体の間に配 S された少なくとも一枚のプリズムシートは、ブリズム列を形成したプリズム面が前記光散乱導光体側を向き、且つ、前記プリズム列の延在方向が前記一次光源手段からの光供給方向と一致するように S S されている面光源装

3. 前記光散乱導光体が禊形状の断面を有し、前記一次光源手段が前記光散乱導光体の相対的に厚い側端面の近傍に配置されている、請求項 1 または請求項 2 に記載された面光源装 S。

4. 液晶パネルとノヅクライティングのために S された面光源装置を備えた液晶ディスブレイであって、前記面光源装置は、光散乱導光体と、前記光散乱導光体の少なくとも一つの側端面から光を供給する一次光源手段と、前記光散乱導光体の光取出面の近傍に配 S されたプリズムシ一卜と、前記光散乱導光体の裏面の近傍に配置された反射体と、前記光敗乱導光体と前記反射体の間に配置された少なくとも一枚のプリズムシートを備えており、

前記光散乱導光休と前記反射体の間に配置された少なくとも一枚のプリズムシートは、ブリズム列を形成したプリズム面が前記光散乱導光体倒を向き、且つ、前記ブリズム列の延在方向が前記一次光源手段からの光供給方向と一致するように配置されている前記液晶ディスブレィ。

5. 液晶ノ、' ネルとノマヅクライティングのために配置された面光源装置を備えた液晶ディスブレイであって、前記面光源装 s は、光散乱導光体と、前記光敗乱導光体の少なくとも一つの側端面から光を供給する一次光源手段と、前記光散乱導光体の光取出面の近傍に配 g されたプリズムシートと、前記光散乱導光体の裏面の近傍に配 S された正反射性の反射体と、前記光散乱導光体と前記正反射性の反射体の間に配 S された少なくとも一枚のプリズムシートを備えており、

前記光散乱導光体と前記正反射性の反射体の間に配置された少なくとも一枚のプリズムシートは、プリズム列を形成したプリズム面が前記光散乱導光体側を向き、且つ、前記プリズム列の延在方向が前記一次光源手段からの光供給方向と一致するように配 {S されている前記液晶ディスプレイ。

6 . 前記光散乱導光体が楔形状の断面を有し、前記一次光源手段が前記光散乱導光体の相対的に厚い側端面の近傍に配置されている、請求項 4 または請求項 5 に記載された液晶ディスプレイ。