WO2007123173A1 - 拡散板及び面光源装置 - Google Patents

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WO2007123173A1
WO2007123173A1 PCT/JP2007/058510 JP2007058510W WO2007123173A1 WO 2007123173 A1 WO2007123173 A1 WO 2007123173A1 JP 2007058510 W JP2007058510 W JP 2007058510W WO 2007123173 A1 WO2007123173 A1 WO 2007123173A1
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PCT/JP2007/058510
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Masayuki Shinohara
Yasuhiro Tanoue
Yoshihiro Ueno
Kazuhide Hirota
Tetsuya Minobe
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Omron Corporation
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    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133616—Front illuminating devices

Definitions

  • the present invention relates to a diffusion plate and a surface light source device.
  • the present invention relates to a surface light source device used as a backlight for lighting a liquid crystal display panel, and a diffusion plate for diffusing light emitted from a light guide plate of the surface light source device.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a structure of a surface light source device 11 (Patent Document 1) according to a first conventional example
  • FIG. 2 is a schematic sectional view thereof.
  • the surface light source device 11 mainly includes a light guide plate 12, a light emitting unit 13, a reflection plate 14, and a diffusion prism sheet 15.
  • the z axis is defined in the direction perpendicular to the surface of the light guide plate 12, and the X axis and y are respectively parallel to the two sides of the light guide plate 12 adjacent to the position corresponding to the light emitting unit 13. The axis shall be determined.
  • the r axis is defined in a direction parallel to the surface of the light guide plate 12 in a plane that passes through the light emitting section 13 and is perpendicular to the light guide plate 12, and the ⁇ axis is defined in a direction perpendicular to the z axis and the r axis. .
  • the light guide plate 12 is formed in a square flat plate shape using a transparent resin such as polycarbonate resin or methacrylic resin, and a light incident surface 17 is formed at a corner portion of the light guide plate 12.
  • a large number of deflection patterns 16 are formed on the lower surface of the light guide plate 12.
  • the deflection patterns 16 are arranged concentrically around the light emitting portion 13, and each deflection pattern 16 is formed by recessing the back surface of the light guide plate 12 into a V-shaped groove having a triangular cross section.
  • the light emitting unit 13 is a sealed light emitting element such as an LED. Further, the reflecting plate 14 has a mirror surface processed by Ag plating on the surface, and is disposed so as to face the entire back surface of the light guide plate 12.
  • the diffusion prism sheet 15 is obtained by forming a transparent uneven diffusion plate 19 on the surface of a transparent plastic sheet 18 and forming a transparent prism sheet 20 on the back surface of the plastic sheet 18.
  • the uneven diffusion plate 19 is a unit in which convex portions having a conical shape with blunt apexes are arranged in a random manner with almost no gap, and are repeatedly arranged vertically and horizontally at predetermined pitches.
  • the prism sheet 20 is the same as the arc-shaped prism 21 having a triangular cross-section that is asymmetric in right and left. Arranged in a circular shape 1J, each arc prism 21 is formed in an arc shape with the light emitting portion 13 as the center.
  • the light p emitted from the light emitting unit 13 enters the light guide plate 12 from the light incident surface 17 as shown in FIG.
  • the light p incident on the light guide plate 12 from the light incident surface 17 proceeds radially in the light guide plate 12 while repeating total reflection on the upper and lower surfaces of the light guide plate 12.
  • the incident angle on the upper surface (light output surface 22) of the light guide plate 12 decreases, and the light output surface 22
  • the light p incident at an incident angle smaller than the critical angle of total reflection is emitted from the light guide plate 12 in a direction substantially parallel to the light exit surface 22.
  • the light p emitted in a direction substantially parallel to the light exit surface 22 is bent in a direction substantially perpendicular to the light exit surface 22 by passing through the prism sheet 20, and then diffused by the uneven diffusion plate 19. Directivity spreads.
  • any deflection pattern 16 is disposed so as to be orthogonal to the direction connecting the light emitting unit 13 and each deflection pattern 16, and therefore propagates in the light guide plate 12. Even if the light P is diffused by the deflection pattern 16, the light p is diffused in a plane (zr plane) perpendicular to the light guide plate 12 including the direction connecting the light emitting portion 13 and the deflection pattern 16. However, in the plane of the light guide plate 12 (xy plane), the light travels straight without being diffused. As a result, the directivity of light emitted from the light exit surface 22 of the light guide plate 12 and transmitted through the diffusion prism sheet 15 and bent in the direction perpendicular to the light exit surface 22 is shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the directivity characteristics at each point on the diffusion prism sheet 15, and this directivity characteristic is shown for each direction when viewed from a certain angle with respect to the direction perpendicular to the diffusion prism sheet 15.
  • the light intensity in the direction is expressed as the distance from the center on the paper.
  • FIG. 3 when the surface light source device 11 is viewed from a certain direction, a point A located in the direction connecting the observer and the light emitting unit 13 is indicated by an arrow in FIG. Light with a high light intensity reaches the observer, but at points B and C that deviate from the direction connecting the observer and the light emitting section 13, only light with a low light intensity is transmitted to the observer as shown by the arrows in FIG. Not reachable. Therefore, when the surface light source device 11 is viewed from an oblique direction, the bright line 23 appears in the direction of the light emitting unit 13 as shown in FIG. [0009] The cause of the bright lines is that the directivity is not uniform in each direction. That is, as shown in FIG.
  • the inventors of the present invention synthesized a plurality of first concavo-convex patterns that are linear in one direction and a plurality of second concavo-convex patterns that are randomly arranged and have a concave lens shape.
  • Patent Document 2 According to the surface light source device of the second conventional example provided with such a diffusing prism sheet 15, the directivity characteristics are almost circular, and the bright lines of the surface light source device are hardly noticeable.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-215584
  • Patent Document 2 JP 2005-352400 A
  • the present invention has been made in view of the technical problems as described above, and an object of the present invention is to provide a diffusion plate that can further reduce bright lines and luminance unevenness, and the diffusion plate. Another object is to provide a light source device.
  • the diffusing plate according to the present invention forms an optical pattern having discrete diffusing characteristics on one side or the other side of the base plate where light is incident from one surface and light is emitted from the other surface. It is characterized by that.
  • the diffusing plate of the present invention has an optical pattern because the optical pattern has discrete diffusion characteristics.
  • the diffusion characteristics in each direction can be designed independently, and the desired diffusion characteristics can be easily obtained. Therefore, for example, when used in a surface light source device, the pattern shape can be accurately controlled so as to eliminate bright lines and luminance unevenness.
  • One embodiment of the diffusion plate according to the present invention is characterized in that the diffusion characteristics differ depending on the position on the substrate. Therefore, according to such an embodiment, it is possible to individually adjust the diffusion characteristics at each position of the substrate, to correct the difference in directivity characteristics at each position of the light incident on the diffusion plate, The directional characteristics of the transmitted light can be made uniform.
  • the optical pattern is constituted by a polyhedron that diffuses light in discrete directions. Therefore, by adjusting the orientation, inclination, and area of each surface of the polyhedron, the diffusion characteristics of the optical pattern, that is, the light diffusion direction and the light intensity can be easily adjusted, and the diffusion characteristics at each position of the diffusion plate can be adjusted. It can be controlled precisely.
  • each of the polyhedrons has a shape determined to diffuse light in one or more of the plurality of main diffusion directions extracted from the predetermined diffusion characteristics. You may have. Design multiple polyhedrons that have a shape defined to diffuse light in one or more of the main diffusion directions extracted from the specified diffusion characteristics (general diffusion characteristics) If necessary, the diffusion characteristics required for the entire diffusion plate can be easily realized by adjusting one of the polyhedrons at each position of the diffusion plate, the combination of each polyhedron, or the distribution ratio of each polyhedron. can do.
  • Each type of optical pattern in yet another embodiment of the diffusion plate according to the present invention is characterized in that the pattern density changes according to the position on the substrate.
  • the types of patterns of the diffusion plate can be reduced, and the design and manufacture of the diffusion plate can be facilitated.
  • Yet another embodiment of the diffusion plate according to the present invention is characterized in that a prism is formed on the other surface of the substrate. According to this embodiment, after the direction of incident light is changed by the prism, the light directivity can be adjusted by the pattern.
  • Still another embodiment of the present invention is the diffusion plate of the present invention disposed on the light exit surface side of the light guide plate disposed with the light source facing the end surface, and corresponds to the light source immediately before the light source.
  • the concave optical pattern is provided at the position. According to such an embodiment, it is possible to suppress bright lines generated in an oblique direction immediately before the light source.
  • a surface light source device is disposed so as to face a light source, a light guide plate that spreads light introduced from the light source in a planar shape and emits the light from a light exit surface, and the light exit surface of the light guide plate. It is a thing. According to the surface light source device of the present invention, the directivity characteristics of light transmitted through the substrate can be made uniform over the entire substrate.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a structure of a surface light source device according to a first conventional example.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a first conventional example.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the directivity characteristics of light emitted from the surface light source device of the first conventional example.
  • FIG. 4 is a perspective view showing how bright lines are generated in the surface light source device of the first conventional example.
  • FIG. 5 is a diagram showing preferred directivity characteristics of the surface light source device.
  • FIG. 6 is a diagram showing directivity characteristics in the second conventional example.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the surface light source device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of the deflection patterns formed on the lower surface of the light guide plate in the surface light source device of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of the prism sheet used in the surface light source device of Embodiment 1 as seen from the back side.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) are diagrams showing the first and second uneven patterns of the uneven diffuser plate used in the surface light source device of Embodiment 1, and FIG. 10 (c) is an uneven pattern. It is a figure which shows the synthetic
  • FIG. 11 (a) is a perspective view for explaining the optical action of the first concavo-convex pattern of FIG. b) is a perspective view for explaining the optical action of the second uneven pattern of the above.
  • FIG. 12 (a) is an enlarged view of the first uneven pattern 42
  • FIG. 12 (b) is an enlarged view of the second uneven pattern 43.
  • FIG. 13 is an enlarged view showing a part of the composite pattern of the uneven diffusion plate.
  • FIG. 14 is a diagram showing the uneven diffusion plate and its diffusion characteristics.
  • FIG. 15 is a diagram schematically showing the directional characteristics of light in each layer of the surface light source device.
  • FIG. 16 is a diagram showing the directivity characteristic P1 of light transmitted through the prism sheet and the uneven diffusion plate, the diffusion characteristic P2 of the correction optical sheet, and the target perfect circular directivity characteristic P3.
  • FIG. 17 is a plan view showing a correction pattern formed on the correction optical sheet.
  • FIG. 18 is a diagram showing a typical diffusion characteristic P2 of the optical sheet for correction.
  • FIG. 19 is a plan view showing the correction pattern (46A) with contour lines.
  • FIG. 20 is a plan view showing a correction pattern (46B) with contour lines.
  • Fig. 21 is a plan view of the correction pattern (46C) represented by contour lines.
  • FIG. 22 is a plan view showing the correction pattern (46D) with contour lines.
  • Fig. 23 is a plan view showing the correction pattern (46E) with contour lines.
  • FIG. 24 is a perspective view of a correction pattern (46A).
  • FIG. 25 shows the outline when the correction pattern (46A) is viewed from the front side
  • FIG. 25 (b) shows the outline when the correction pattern (46A) is viewed from the side.
  • FIG. 26 is a perspective view of a correction pattern (46B).
  • Fig. 27 (a) shows the outline when the correction pattern (46B) is viewed from the front, and Fig. 27 (b) shows the outline when the correction pattern (46B) is viewed from the side. It is.
  • FIG. 28 is a perspective view of a correction pattern (46C).
  • Fig. 29 (a) shows the outline when the correction pattern (46C) is viewed from the front side, and Fig. 29 (b) shows the outline when the correction pattern (46C) is viewed from the side. It is.
  • FIG. 30 is a perspective view of a correction pattern (46D).
  • Fig. 31 (a) shows the outline of the correction pattern (46D) when viewed from the front
  • Fig. 31 (b) is a figure which shows the outline when a correction pattern (46D) is seen from the side surface side.
  • FIG. 32 is a perspective view of a correction pattern (46E).
  • Fig. 33 (a) shows the outline of the correction pattern (46E) when viewed from the front
  • (b) is a diagram showing an outline when the correction pattern (46E) is viewed from the side surface side.
  • Fig. 34 (a) is a schematic plan view schematically showing the main surface of the correction pattern shown in Fig. 21, and Fig. 34 (b) is a diagram of the light diffused by the correction pattern. It is a figure showing a diffusion characteristic.
  • FIG. 35 is a diagram showing the diffusion characteristics of the light diffused by the correction pattern shown in FIG.
  • FIG. 36 shows the diffusion characteristics of the light diffused with the correction pattern shown in FIG.
  • FIG. 37 shows the diffusion characteristics of the light diffused with the correction pattern shown in FIG.
  • FIG. 38 is a diagram showing the diffusion characteristics of the light diffused with the correction pattern shown in FIG.
  • FIG. 39 is a diagram showing the diffusion characteristics of the light diffused with the correction pattern shown in FIG.
  • FIG. 40 is a diagram showing diffusion characteristics obtained by superimposing the diffusion characteristics of FIGS.
  • FIG. 41 is a three-dimensional view of the diffusion characteristics of the light diffused with the correction pattern shown in FIG.
  • FIG. 42 is a stereoscopic view of the diffusion characteristics of the light diffused with the correction pattern shown in FIG.
  • FIG. 43 is a three-dimensional view of the diffusion characteristics of the light diffused with the correction pattern shown in FIG.
  • FIG. 44 is a three-dimensional view of the diffusion characteristics of light diffused with the correction pattern shown in FIG.
  • Figure 45 is a three-dimensional view of the diffusion characteristics of the light diffused with the correction pattern shown in Figure 23. It is a figure.
  • FIG. 46 is a diagram showing the location dependence of the correction pattern.
  • FIG. 47 is a diagram showing a pattern density of a correction pattern (46A).
  • FIG. 48 is a diagram showing a pattern density of a correction pattern (46B).
  • FIG. 49 is a diagram showing a pattern density of a correction pattern (46C).
  • FIG. 50 is a diagram showing a pattern density of a correction pattern (46D).
  • FIG. 51 is a diagram showing a pattern density of a correction pattern (46E).
  • FIG. 52 is a diagram showing changes in pattern density in the surface light source device for each correction pattern.
  • FIG. 53 is a diagram showing the diffusion characteristics of the correction optical sheet.
  • FIGS. 54 (a) to 54 (c) are diagrams showing the diffusion characteristics P2 of the correction optical sheet, and FIGS. 54 (d) to 54 (f) are directions of light emitted through the correction optical sheet. It is a figure showing the characteristic P3. 55] FIG. 55 is an enlarged view of the diffusion plate.
  • FIGS. 56 (a) to 56 (c) are a plan view and a sectional view showing other shapes of the correction pattern.
  • FIG. 57 is a perspective view showing another conventional surface light source device.
  • Fig. 58 (a) is a plan view of the conventional surface light source device as seen from above, and Fig. 58 (b) is a view of the surface light source device viewed obliquely from the opposite side of the light source. Showing perspective view, figure
  • FIG. 58 (c) is a perspective view showing the surface light source device as viewed obliquely from the light source side.
  • FIG. 58 (c) is a perspective view showing the surface light source device as viewed obliquely from the light source side.
  • Fig.59 is a diagram showing the cross section along line FF in Fig.58 (b) and the directivity in that direction
  • Fig.59 (b) is a diagram of G in Fig.58 (b).
  • FIG. 60 is a plan view showing a surface light source device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 61 (a) is a plan view showing a diffusion pattern provided in the above surface light source device
  • FIG. 61 (b) is a cross-sectional view taken along the line M_M of FIG. 61 (a)
  • FIG. FIG. 61 is a cross-sectional view taken along line N_N in FIG. 61 (a).
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the surface light source device 31 using the diffusion plate according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the surface light source device 31 includes a light guide plate 32, a light emitting unit 33, a reflection plate 34, and a diffusion plate 35.
  • the diffusion plate 35 is actually a single optical sheet, in FIG. 7, the diffusion plate 35 is divided into a prism sheet 36, an uneven diffusion plate 37, and a correction optical sheet 38 depending on its function.
  • the z-axis is defined in the direction perpendicular to the surface of the light guide plate 32
  • the y-axis is defined in the direction perpendicular to one side (light incident surface 40), and parallel to the one side.
  • the X axis shall be defined in any direction.
  • the radial direction around the light emitting unit 33 is defined as the r-axis direction, and the directions perpendicular to the z-axis and the r-axis are defined as the ⁇ -axis direction.
  • the light guide plate 32 is a rectangular flat plate made of a transparent resin such as polycarbonate resin or methacrylic resin. It is formed in a plate shape, and a plurality of or many deflection patterns 39 are provided on the back surface. The arrangement of the deflection patterns 39 formed on the light guide plate 32 is shown in FIG.
  • the deflection pattern 39 formed on the lower surface of the light guide plate 32 is arranged on a concentric arc centered on the light emitting portion 33 (particularly, the internal LED).
  • the light guide plate 32 is formed in a straight line by recessing the back surface of the light guide plate 32 in an asymmetrical triangular cross section.
  • the inclination angle of the slope closer to the light emitting portion 33 is preferably within 20 °.
  • Each deflection pattern 39 extends linearly along the circumferential direction of the arc centered on the light emitting portion 33, and the reflection surface of each deflection pattern 39 is viewed in plan view (as viewed from the z-axis direction).
  • the deflection pattern 39 is formed so that the pattern density gradually increases as the distance from the light emitting unit 33 increases. However, in the vicinity of the light emitting portion 33, the pattern density of the deflection pattern 39 may be substantially uniform. It should be noted that in the light incident surface 40 of the light guide plate 32, an optical element made of a lens, a prism, or the like is used to control the orientation pattern of light entering the light guide plate 32 from the light emitting unit 33 at a position facing the light emitting unit 33. An element is formed.
  • the light emitting unit 33 is in the form of a point light source that emits light in a substantially radial direction. Although not shown, one or several LEDs are sealed in a transparent mold resin, and the front surface of the mold resin is formed. The other surfaces are covered with white resin. The light emitted from the LED is emitted from the front surface of the light emitting section 33 either directly or after being reflected at the interface between the mold resin and the white resin.
  • the light emitting unit 33 may be disposed at a corner portion of the force light guide plate 32 that is disposed at a position facing the central portion of the light incident surface 40 of the light guide plate 32. However, in that case, the arrangement of the deflection pattern 39 of the light guide plate 32 and the pattern of the diffusion prism sheet must be changed accordingly.
  • the reflecting plate 34 has a surface that is mirror-finished by Ag plating, and is disposed so as to face the entire back surface of the light guide plate 32.
  • the diffusion plate 35 is a composite in which a transparent prism sheet 36 is formed on the back surface of a transparent substrate (plastic sheet), and a transparent uneven diffusion plate 37 and a correction optical sheet 38 are superimposed on the surface of the transparent substrate. A pattern is formed. Prism sheet 36 is placed on the back of the transparent substrate After dripping the wire curable resin and pressing the UV curable resin with a stamper to spread the UV curable resin between the stamper and the transparent substrate, the UV curable resin is irradiated with UV to be cured (2P method) : Photo Polymerization method). Similarly, the composite pattern of the concave / convex diffusion plate 37 and the correction optical sheet 38 is also formed by the 2P method.
  • the prism sheet 36, the uneven diffusion plate 37, and the correction optical sheet 38 are actually integrally formed, they will be described separately for easy understanding. However, some or all of the prism sheet 36, the uneven diffusion plate 37, and the correction optical sheet 38 may be separated from each other.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the structure of the prism sheet 36 from the back side.
  • the prism sheet 36 is a concentric arrangement of arc-shaped prisms 41 (in FIG. 9, the arc-shaped prism 41 is exaggerated and drawn in a large shape) having an asymmetrical cross section.
  • the prism 41 is formed in an arc shape centering on the position where the LED of the light emitting part 33 is arranged.
  • the uneven diffusion plate 37 is formed by forming the first uneven shape and the second uneven shape on the upper surface of the transparent substrate at once with a stamper or the like, and the first uneven shape and the second uneven shape are superimposed so as to be synthesized. ing.
  • Figures 10 (a) and 10 (b) show a part of the first uneven shape and the second uneven shape, respectively, which are the basis of the composite pattern, and
  • Figure 10 (c) shows the composite of the first uneven shape and the second uneven shape.
  • FIG. 6 is a view showing a part of a pattern formed on the surface of the uneven diffusion plate 37 based on the pattern obtained.
  • the first concavo-convex shape is composed of a plurality of first concavo-convex patterns 42 (concave portions or convex portions).
  • the first concavo-convex pattern 42 has a cross section formed in a wave shape, a semicircular shape, a semi-elliptical shape, a cylindrical lens shape, a triangular prism shape, a cross-sectional trapezoidal shape, etc. It is linear or rod-shaped.
  • the first uneven patterns 42 are arranged radially so that the length direction is parallel to the r-axis direction. As shown in FIG.
  • the plane when light is incident vertically from the lower surface side, the plane includes the optical axis of the incident light (the light beam with the maximum luminous intensity) and is perpendicular to the length direction of the first uneven pattern 42.
  • the first is to diffuse the incident light inside This is a typical optical action of the uneven pattern 42.
  • the second concavo-convex shape is constituted by a plurality of second concavo-convex patterns 43 (concave portions or convex portions).
  • the second concavo-convex pattern 43 is formed in a spherical concave lens shape, an aspherical concave lens shape, a conical shape, a truncated cone shape, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, etc., and is randomly arranged.
  • the size of the second uneven pattern 43 may be random.
  • it is desirable that the second concavo-convex pattern 43 is entirely constituted by repeatedly arranging periodically arranged basic patterns. As shown in Fig.
  • the composite pattern 44 of the uneven diffusion plate 37 includes a plurality of first uneven patterns 42 arranged as shown in FIG. 10 (a) and a plurality of second uneven patterns arranged as shown in FIG. 10 (b). It is synthesized by superimposing 43. 12 (a) is an enlarged view of the first concave / convex pattern 42, FIG. 12 (b) is an enlarged view of the second concave / convex pattern 43, and FIG. 13 is an enlarged view of a part of the composite pattern 44.
  • FIG. 14 is a diagram showing the diffusion characteristics of transmitted light at each point of the uneven diffusion plate 37 when the uneven diffusion plate 37 is irradiated with parallel light vertically.
  • the light emitted from the light emitting unit 33 and entering the light guide plate 32 repeats total reflection between the front surface and the back surface of the light guide plate 32.
  • the light guide plate 32 is guided.
  • the totally reflected light is directed to the light exit surface 45 of the light guide plate 32, and is incident at an incident angle smaller than the critical angle of total reflection.
  • the light incident on the emission surface 45 is transmitted through the light emission surface 45 and emitted in a direction substantially parallel to the light emission surface 45.
  • the light emitted in the direction parallel to the light emitting surface 45 is bent in the direction of light by passing through the prism sheet 36 and is emitted in a direction substantially perpendicular to the light emitting surface 45.
  • FIG. 15 is a diagram schematically showing the directivity of light in each layer by a substantially conical shape.
  • the directivity characteristics of the light emitted from the light emitting surface 45 are wide in the vertical direction and narrow in the width direction, as can be seen from the description in the conventional example. Therefore, the directivity of the light transmitted through the prism sheet 36 is wide in the r-axis direction and narrow in the ⁇ -axis direction.
  • uneven diffusion plate 3 As can be seen from Fig. 14, the diffusion characteristic of 7 is narrow in the r-axis direction and wide in the ⁇ -axis direction.
  • the directivity characteristic of the light transmitted through the prism sheet 36 is expanded in the ⁇ -axis direction and transmitted through the uneven diffusion plate 37.
  • the spread of the light in the r-axis direction and the spread in the ⁇ -axis direction are almost equal, and the directional characteristic becomes circular, and it is considered that the bright lines and luminance unevenness are eliminated.
  • the directivity of the light transmitted through the uneven diffusion plate 37 is examined in detail, it is slightly distorted to form a spade shape as described with reference to FIG.
  • the correcting optical sheet 38 further corrects the slightly distorted directivity to obtain a perfect circular directivity. That is, if the optical sheet for correction 38 has a diffusion characteristic such that when the light having the directivity as shown in FIG. 6 is transmitted, the directivity of the light after transmission becomes a perfect circle, Good.
  • FIG. 16 shows the directivity characteristics P1 of the light transmitted through the prism sheet 36 and the uneven diffusion plate 37 at three points (the same as shown in FIG. 6) and the target perfect circular directivity characteristics P3.
  • This directivity characteristic P3 is almost the same at any position.
  • the diffusion characteristic P2 represents the light intensity in each direction of the light diffused by the correction optical sheet 38 when light enters the correction optical sheet 38 perpendicularly. At 18 mag, the characteristic viewed from the direction perpendicular to the correction optical sheet 38 is shown.
  • the directivity characteristic P3 may be the same at any position, the directivity characteristic P1 varies depending on the position. Therefore, the diffusion characteristic P2 to be obtained also varies depending on the position. Therefore, in order to realize the diffusion characteristic P2 at each position, the shape of the correction pattern 46 of the correction optical sheet 38 must be individually designed one by one. However, it is practically difficult to determine the diffusion characteristic P2 corresponding to the directivity characteristic P1 in the entire correction optical sheet 38, and the correction optical sheet 38 is extremely complicated. It must be a surface shape (or a correction pattern consisting of complex curved surfaces). Therefore, as shown in FIG. 17, the pattern of the correction optical sheet 38 is a complex composed of a polyhedron having discrete diffusion characteristics. The approximation is made by a dispersion set of several to many correction patterns 46.
  • diffusion characteristics P2 at several power points were obtained (only three points are shown in FIG. 16, but diffusion characteristics P2 were obtained for a number of points). It was found that the diffusion characteristic P2 has a pattern as shown in Fig. 18. For example, by obtaining several diffusion characteristics over the entire correction optical sheet 38 and overlaying them, a general-purpose diffusion characteristic as shown in FIG. 18 can be obtained. The diffusion characteristics of individual points can be accurately approximated by increasing or decreasing the relative luminance of each part in Fig. 18. Even though the diffusion characteristics of individual points appear to be quite different from the diffusion characteristics shown in Fig. 18 (see Fig. 53), it can be considered that the luminance of some of the diffusion characteristics shown in Fig. 18 is zero. Then, when observing the diffusion characteristics of each point, it becomes a central point where the relative luminance changes depending on the position on the correction optical sheet 38 (this point is hereinafter referred to as a feature point. This feature point is shown in FIG. Can be defined).
  • the diffusion characteristic P2 as shown in FIG. 18 is decomposed into a plurality of feature points, and a plurality of types of polyhedrons having discrete diffusion characteristics are assembled by combining surfaces capable of diffusing light to any one of the feature points. As a result, the shape of the correction pattern 46 is determined.
  • the shape of the correction pattern 46 various shapes can be obtained by combining the feature points in FIG. However, depending on how these feature points are combined, the polyhedron shape of the correction pattern 46 becomes simple or complicated, and the number of necessary correction patterns 46 also varies. Therefore, in this embodiment, five polyhedron shapes are used as the correction pattern 46.
  • FIGS. 19 to 23 show contour patterns of a set of five patterns 46A to 46E as an example of the correction pattern 46.
  • FIG. FIG. 24 is a perspective view of the correction pattern 46A
  • FIGS. 25 (a) and 25 (b) are diagrams showing the outlines of the correction pattern 46A when viewed from the front side and the side surface.
  • FIG. 26 is a perspective view of the correction pattern 46B
  • FIGS. 27 (a) and 27 (b) are diagrams showing the outlines of the correction pattern 46B when viewed from the front side and the side surface.
  • FIG. 28 is a perspective view of the correction pattern 46C
  • FIGS. 31 (a) and 31 (b) are diagrams showing the outlines of the correction pattern 46D when viewed from the front side and the side surface.
  • FIG. 32 is a perspective view of the correction pattern 46E
  • FIGS. 33 (a) and 33 (b) are diagrams showing the outlines when the correction pattern 46E is viewed from the front side and the side surface.
  • FIGS. 34 (a) and 34 (b) specifically illustrate this by taking the correction pattern 46C as an example.
  • FIG. 34 (a) is a schematic plan view schematically showing the main surface of the correction pattern 46C
  • FIG. 34 (b) is a diagram showing the diffusion characteristics of the light diffused by the correction pattern 46C.
  • the parallel light vertically incident on the correction optical sheet 38 the light transmitted through each plane of the correction pattern 46C shown in FIG. 34 (a) is refracted in each plane and is connected by arrows.
  • the diffusion characteristics as shown in FIG. 35 can be obtained.
  • the diffusion characteristics as shown in FIG. 36 can be obtained.
  • the diffusion characteristics as shown in FIG. 37 can be obtained.
  • the diffusion characteristic as shown in FIG. 38 can be obtained.
  • the diffusion characteristic as shown in FIG. 39 can be obtained.
  • the correction patterns 46A to 46E are formed of a polyhedron surrounded by a plane, the correction patterns 46A to 46E have discrete diffusion characteristics that emit light in a specific separated direction (feature point). It becomes.
  • Figures 41 to 45 are stereoscopic views of the diffusion characteristics of the correction patterns 46A to 46E, which have discrete diffusion characteristics, that is, the outgoing light traveling direction and the intensity distribution have a plurality of maximum values. Is shown.
  • FIG. 46 shows the location dependence of the correction pattern 46.
  • the spread of light incident from the light emitting unit 33 is equal at any point on this circle K.
  • the directivity characteristics are considered equal. Therefore, it is understood that the same correction pattern 46 may be arranged on the circle K passing through both ends of the light emitting unit 33 while changing the pattern direction along the circumference.
  • the correction pattern 46 changes on circles with different radii, but the shape of the correction pattern 46 is not changed on different circles to change the pattern density of the correction pattern 46 for ease of design. .
  • the correction patterns 46A to 46E of FIGS. 19 to 23 are distributed on the correction optical sheet 38 at pattern densities as shown in FIGS. 47 to 51, respectively. 47 to 51, the light emitting unit 33 is located on the left side in any case.
  • FIG. 52 is a graph showing a change in pattern density along the y-axis direction in the center of the surface light source device 31 for each of the correction patterns 46A to 46E. Since the correction patterns 46A and 46B adjust the degree of diffusion of the entire pattern, the correction patterns 46A and 46B are uniformly distributed throughout the correction optical sheet 38.
  • the correction pattern 46C increases the pattern density near the light emitting unit 33
  • the correction pattern 46E increases the pattern density in the region far from the light emitting unit 33
  • the correction pattern 46D increases the pattern density in the middle region. And then,
  • FIG. 53 shows the diffusion characteristics of the correction optical sheet 38 obtained in this way.
  • the diffusion of the light transmitted through the correction optical sheet 38 is expressed by five points in the center of the correction optical sheet 38.
  • Yes. 54 (a) to (c) are diagrams showing the diffusion characteristics P2 at an appropriate point of the correction optical sheet 38
  • FIGS. 54 (d) to (f) are surfaces using the correction optical sheet 38.
  • Fig. 54 (d) to (f) shows the directivity characteristics P3 of the light emitted from the light source device 31.
  • Figures 54 (d) to (f) show the diffusion characteristics P2 as shown in Figs. 54 (a) to (c).
  • the light emitted from the surface light source device 31 has a perfect circle shape as indicated by the directivity characteristics P3 shown in FIGS. 54 (c!) To (f). Therefore, the bright line and luminance unevenness of the surface light source device 31 are eliminated.
  • each correction pattern 46 has various polygons depending on how the feature points are combined.
  • FIG. 56 (a) Shapes as shown in (c) are also possible.
  • the diagram shown on the left side is a diagram showing the planar shape of the correction pattern 46
  • the diagram shown on the right side is a cross-sectional view taken along line A_A of the left diagram.
  • each correction pattern 46 is basically a polyhedron surrounded by a plane, and the apex and corners of the force may be rounded or may be a polyhedron surrounded by a gently curved surface.
  • FIG. 57 is a perspective view showing another conventional surface light source device.
  • the light emitting section 13 is formed into a linear light source by arranging a plurality of light emitting sections 13 so as to face the end face of the light guide plate 12.
  • a V-groove-shaped deflection pattern 24 extending in the entire width direction is arranged in parallel, and the back surface of the light guide plate 12 is formed in a saw-like shape.
  • the deflection pattern 24 has a shallow angle. As the distance from the light emitting unit 33 increases, the angle gradually increases.
  • a stripe-shaped diffusion pattern 25 extending in a direction perpendicular to the end surface facing the light emitting portion 13 is formed.
  • a prism sheet 20 is overlaid on the light guide plate 12.
  • FIG. 57 when viewed from above, it appears to have uniform brightness as shown in FIG. 58 (a). However, when the surface light source device is observed obliquely from above 45 ° on the opposite side to the light emitting unit 13, the bright line 23 is seen in the vicinity of the light emitting unit 13, as shown in FIG. On the other hand, when the surface light source device is observed at an angle of 45 ° on the light emitting unit 13 side, no bright line is seen as shown in FIG. 58 (c).
  • FIGS. 59 (a) and 59 (b) are diagrams for explaining the reason why the bright line is visible when viewed from the side opposite to the light emitting portion 13.
  • FIG. Fig. 59 (a) shows the cross section along line FF in Fig. 58 (b) and the directivity in that direction.
  • Fig. 59 (b) shows the line along line GG in Fig. 58 (b). It shows the cross-section and the direction characteristics in that direction.
  • the directivity characteristics swell on the side opposite to the light emitting section 13. Yes. For this reason, the bright line 23 can be seen when viewed from the side opposite to the light emitting part 13, and the bright spring cannot be seen when viewed from the light emitting part 13 side.
  • FIG. 60 is a plan view showing a surface light source device 61 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • This surface light source device 61 has the same structure as the surface light source device shown in FIG. 57 except that a diffusion pattern 62 is provided on the upper surface of the prism sheet 20.
  • the diffusion pattern 62 is recessed on the upper surface of the prism sheet 20 immediately before each light emitting portion 13.
  • 61 (a) is a plan view of the diffusion pattern 62
  • FIG. 61 (b) is a cross-sectional view taken along the line M_M of FIG. 61 (a)
  • FIG. 61 (c) is a cross-sectional view taken along the line N_N of FIG.
  • the diffusion pattern 62 is provided immediately before the light emitting unit 13, as shown in FIG. 61 (c), the surface of the prism sheet 20 on the lower surface immediately before the light emitting unit 13 is provided.
  • the light p transmitted vertically through the prism passes through the diffusion pattern 62 and is emitted in a direction of approximately 45 ° toward the light emitting portion 13 and the opposite side. Therefore, since light is emitted forward only in an oblique direction, even when observed from the side opposite to the light emitting portion 13, bright lines are less likely to occur.
  • the correction optical sheet having the force diffusion pattern 62 in which the diffusion pattern 62 is provided on the upper surface of the prism sheet 20 may be overlaid on the prism sheet 20.

Landscapes

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Abstract

　導光板３２の上には、プリズムシート３６、凹凸拡散板３７、補正用光学シート３８を重ねる。導光板３２から光出射面４５とほぼ平行な方向へ出射された光は、プリズムシート３６によって光出射面４５にほぼ垂直な方向へ曲げられる。プリズムシート３６を透過したｒ軸方向に長い指向特性の光は、凹凸拡散板３７を透過することによりほぼ円形の指向特性を持つ光に変換される。さらに、凹凸拡散板３７を透過したほぼ円形の指向特性を持つ光は、補正用光学シート３８によってより真円に近い指向特性の光に変換される。補正用光学シート３８は、多数の多面体形状をしたパターンによって形成される。

Description

明 細 書
拡散板及び面光源装置
技術分野
[0001] 本発明は、拡散板及び面光源装置に関する。特に、液晶表示パネル照明用のバッ クライト等として用いられる面光源装置と、面光源装置の導光板から放射される光を 拡散させるための拡散板に関する。
背景技術
[0002] 図 1は第 1の従来例による面光源装置 11 (特許文献 1)の構造を示す分解斜視図で あり、図 2はその概略断面図である。この面光源装置 11は、主として導光板 12、発光 部 13、反射板 14、拡散プリズムシート 15からなる。なお、従来例の説明においては、 導光板 12の表面に垂直な方向に z軸を定め、発光部 13に対応する位置に隣接する 導光板 12の 2辺に平行な方向にそれぞれ X軸及び y軸を定めるものとする。また、発 光部 13を通り導光板 12に垂直な面内で導光板 12の表面に平行な方向に r軸を定 め、 z軸及び r軸に直交する方向に Θ軸を定めるものとする。
[0003] 導光板 12は、ポリカーボネイト樹脂ゃメタクリル樹脂等の透明樹脂によって四角平 板状に形成されており、導光板 12のコーナー部には光入射面 17が形成されている 。導光板 12の下面には多数の偏向パターン 16が形成されている。偏向パターン 16 は、発光部 13を中心として同心円状に配列されており、各偏向パターン 16は導光板 12の裏面を断面三角形状の V溝状に凹設することによって形成されている。
[0004] 発光部 13は、 LED等の小さな発光素子を封止したものである。また、反射板 14は 、表面に Agメツキによる鏡面加工を施されたものであり、導光板 12の裏面全体に対 向するように配置されている。
[0005] 拡散プリズムシート 15は、透明なプラスチックシート 18の表面に透明な凹凸拡散板 19を形成し、プラスチックシート 18の裏面に透明なプリズムシート 20を形成したもの である。凹凸拡散板 19は、頂点が鈍った円錐形状をした凸部をほぼ隙間無くランダ ムに並べたものを単位として、所定ピッチ毎に縦横に繰り返し配列したものである。ま た、プリズムシート 20は、断面が左右非対称な三角形をした円弧状プリズム 21を同 心円状に配歹 1Jしたものであり、各円弧状プリズム 21は発光部 13を中心として円弧状 に形成されている。
[0006] 力かる面光源装置 11においては、図 2に示すように、発光部 13から出射された光 p は、光入射面 17から導光板 12内に入光する。光入射面 17から導光板 12に入射し た光 pは、導光板 12の上面と下面とで全反射を繰り返しながら導光板 12内を放射状 に進んでいく。導光板 12の下面に入射する光 pは、断面三角形状をした偏向パター ン 16で反射する度に導光板 12の上面（光出射面 22)への入射角が小さくなり、光出 射面 22に全反射の臨界角よりも小さな入射角で入射した光 pは、光出射面 22とほぼ 平行な方向へ向けて導光板 12から出射される。そして、光出射面 22とほぼ平行な方 向へ出射された光 pは、プリズムシート 20を透過することによって光出射面 22にほぼ 垂直な方向へ曲げられ、ついで凹凸拡散板 19によって拡散されて指向性が広がる。
[0007] この面光源装置 11にあっては、いずれの偏向パターン 16も、発光部 13と各偏向パ ターン 16を結ぶ方向と直交するように配置されているので、導光板 12内を伝搬して レ、る光 Pが偏向パターン 16で拡散されても、その光 pは発光部 13と当該偏向パター ン 16とを結ぶ方向を含む導光板 12に垂直な平面（zr平面）内では拡散されるが、導 光板 12の平面 (xy平面）内では拡散されることなく直進する。この結果、導光板 12の 光出射面 22から出射され、拡散プリズムシート 15を透過して光出射面 22に垂直な 方向へ曲げられた光の指向特性は、図 3に示すように、 r軸方向で広ぐ Θ軸方向で 力なり狭くなつている。なお、図 3は拡散プリズムシート 15上の各点における指向特 性を表わしたものであり、この指向特性は、拡散プリズムシート 15に垂直な方向に対 して一定の角度から見たときの各方位における光強度を紙面における中心からの距 離として表わしたものである。
[0008] よって、図 3に示すように、ある方向から面光源装置 11を見たとき、その観察者と発 光部 13とを結ぶ方向に位置する点 Aでは、図 3に矢印で示すように光強度の大きな 光が観察者に届くが、観察者と発光部 13とを結ぶ方向から外れた点 B、 Cでは、図 3 に矢印で示すように、光強度の小さな光しか観察者に届力、ない。そのため、面光源 装置 11を斜め方向から見ると、図 4に示すように、発光部 13の方向に輝線 23が現れ 、面光源装置 11の視認性を低下させる欠点があった。 [0009] このように輝線の発生する原因は、指向特性が各方位で均一にならないことにある 。すなわち、図 5に示すように、各点における指向特性が各方位で均一になっていて 円形で表わされていれば、ある方向から面光源装置 11を観察したとき、いずれの点 でも観察者に届く光強度は等しくなる。よって、面光源装置には輝線や輝度ムラが生 じなくなる。
[0010] そのため、本発明の発明者らは、一方向に長い線状をした複数の第 1凹凸パター ンと、ランダムに配列された凹レンズ状の複数の第 2凹凸パターンとを合成した合成 パターンを表面側に有する拡散プリズムシート 15を提案した（特許文献 2)。このよう な拡散プリズムシート 15を備えた第 2の従来例の面光源装置によれば、指向特性が ほぼ円形となり、面光源装置の輝線もほとんど目立たなくなった。
[0011] し力、しながら、このような面光源装置でも、微細に見ると図 6に示すように、各点の指 向特性は円形力 若干歪んでおり、その形状も場所によって異なっている。そのため 、このような改良された面光源装置でも、輝線が残っている。
[0012] 最近では、面光源装置をバックライトとして備える液晶ディスプレイの高精細化や面 光源装置の要求性能の高度化により、わずかな輝線や輝度ムラも問題視されるよう になってきているため、これらのわずかな輝線も解消する必要がでてきた。
[0013] 特許文献 1 :特開 2003— 215584号公報
特許文献 2：特開 2005— 352400号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0014] 本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ ろは、輝線や輝度ムラをより低減させることのできる拡散板と、当該拡散板を備えた面 光源装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0015] 本発明にかかる拡散板は、一方の面から光が入射し他方の面から光が出射する基 板のレ、ずれか一方の面に、離散的な拡散特性を有する光学パターンを形成したこと を特徴としている。
[0016] 本発明の拡散板は、光学パターンが離散的な拡散特性を有しているので、光学パ ターンを設計する際に各方向での拡散特性を独立して設計することができ、所望の 拡散特性を容易に得ることができる。よって、例えば面光源装置に用いた時には、輝 線や輝度ムラを解消するように精度良くパターン形状を制御することができる。
[0017] 本発明にかかる拡散板のある実施態様は、前記基板上の位置により拡散特性が異 なっていることを特徴としている。よって、かかる実施態様によれば、基板の各位置で 各々個々に拡散特性を調整でき、拡散板に入射する光の各位置での指向特性の違 レ、を補正することができ、拡散板を透過した光の指向特性を均一にできる。
[0018] 本発明にかかる拡散板の別な実施態様における前記光学パターンは、離散的な方 向へ光を拡散させる多面体によって構成されている。従って、多面体の各面の向き 及び傾きや面積を調整することによって光学パターンの拡散特性、すなわち光の拡 散方向や光強度を容易に調整することができ、拡散板の各位置における拡散特性を 精密に制御することができる。
[0019] 上記実施態様においては、前記多面体のそれぞれが所定の拡散特性から抽出し た複数の主要な拡散方向のうち 1又は 2以上の拡散方向に光を拡散させるように定 められた形状を有していてもよい。所定の拡散特性 (汎用的な拡散特性)から抽出し た複数の主要な拡散方向のうち 1又は 2以上の拡散方向に光を拡散させるように定 められた形状を有する複数個の多面体を設計しておけば、拡散板の各位置で複数 の多面体のいずれか、あるいは各多面体の組合せ、あるいは各多面体の分布比率 などを調整することにより、拡散板の全体で必要な拡散特性を容易に実現することが できる。
[0020] 本発明にかかる拡散板のさらに別な実施態様における各種類の光学パターンは、 それぞれ前記基板上の位置に応じてパターン密度が変化していることを特徴として いる。力かる実施態様にあっては、パターン密度によっても指向特性を調整すること ができるので、拡散板のパターンの種類を減らすことができ、拡散板の設計及び製造 を容易にすることができる。
[0021] 本発明にかかる拡散板のさらに別な実施態様は、前記基板の他方の面に、プリズ ムを形成したことを特徴としている。力、かる実施態様によれば、プリズムによって入射 光の方向を変えてから前記パターンによって光の指向特性を整えることができる。 [0022] 本発明のさらに別な実施態様は、光源を端面に対向させて配置された導光板の光 出射面側に配置された本発明の拡散板であって、前記光源の直前に対応する位置 に、凹状の前記光学パターンを設けたことを特徴としている。かかる実施態様によれ ば、光源の直前において斜め方向に生じる輝線を抑制することができる。
[0023] 本発明にかかる面光源装置は、光源と、前記光源から導入した光を面状に広げて 光出射面から出射させる導光板と、前記導光板の光出射面に対向させて配置された ものである。本発明の面光源装置によれば、基板を透過する光の指向特性を基板の 全体で均一化することができる。
[0024] なお、本発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることが できる。
図面の簡単な説明
[0025] [図 1]図 1は、第 1の従来例による面光源装置の構造を示す分解斜視図である。
[図 2]図 2は、第 1の従来例の概略断面図である。
[図 3]図 3は、第 1の従来例の面光源装置から出射される光の指向特性を説明する図 である。
[図 4]図 4は、第 1の従来例の面光源装置において輝線が発生する様子を示す斜視 図である。
[図 5]図 5は、面光源装置の好ましい指向特性を示す図である。
[図 6]図 6は、第 2の従来例における指向特性を示す図である。
[図 7]図 7は、本発明の実施形態 1による面光源装置を示す分解斜視図である。
[図 8]図 8は、実施形態 1の面光源装置において、導光板の下面に形成されている偏 向パターンの配列を示す図である。
[図 9]図 9は、実施形態 1の面光源装置に用いられているプリズムシートを裏面側から 見た斜視図である。
[図 10]図 10 (a) (b)は、実施形態 1の面光源装置に用いられている凹凸拡散板の第 1凹凸パターンと第 2凹凸パターンを示す図、図 10 (c)は凹凸拡散板の合成パター ンを示す図である。
[図 11]図 11 (a)は同上の第 1凹凸パターンの光学的作用を説明する斜視図、図 11 ( b)は同上の第 2凹凸パターンの光学的作用を説明する斜視図である。
[図 12]図 12 (a)は第 1凹凸パターン 42の拡大図、図 12 (b)は第 2凹凸パターン 43の 拡大図である。
園 13]図 13は凹凸拡散板の合成パターンの一部を示す拡大図である。
[図 14]図 14は、凹凸拡散板とその拡散特性を表わした図である。
園 15]図 15は、面光源装置の各層における光の指向特性を模式的に表わした図で ある。
[図 16]図 16は、プリズムシート及び凹凸拡散板を透過した光の指向特性 P1と、補正 用光学シートの拡散特性 P2と、 目標とする真円状の指向特性 P3を表わした図である 園 17]図 17は、補正用光学シートに形成された補正パターンを示す平面図である。 園 18]図 18は、補正用光学シートの典型的な拡散特性 P2を示す図である。
園 19]図 19は、補正パターン (46A)を等高線で表わした平面図である。
[図 20]図 20は、補正パターン (46B)を等高線で表わした平面図である。
園 21]図 21は、補正パターン (46C)を等高線で表わした平面図である。
園 22]図 22は、補正パターン (46D)を等高線で表わした平面図である。
園 23]図 23は、補正パターン (46E)を等高線で表わした平面図である。
[図 24]図 24は、補正パターン（46A)の斜視図である。
[図 25]図 25 (a)は補正パターン (46A)を正面側から見たときの輪郭を示す図、図 25 (b)は補正パターン (46A)を側面側から見たときの輪郭を示す図である。
[図 26]図 26は、補正パターン（46B)の斜視図である。
園 27]図 27 (a)は補正パターン (46B)を正面側から見たときの輪郭を示す図、図 27 (b)は補正パターン (46B)を側面側から見たときの輪郭を示す図である。
[図 28]図 28は、補正パターン（46C)の斜視図である。
園 29]図 29 (a)は補正パターン (46C)を正面側から見たときの輪郭を示す図、図 29 (b)は補正パターン (46C)を側面側から見たときの輪郭を示す図である。
[図 30]図 30は、補正パターン（46D)の斜視図である。
園 31]図 31 (a)は補正パターン (46D)を正面側から見たときの輪郭を示す図、図 31 (b)は補正パターン (46D)を側面側から見たときの輪郭を示す図である。
[図 32]図 32は、補正パターン (46E)の斜視図である。
園 33]図 33 (a)は補正パターン (46E)を正面側から見たときの輪郭を示す図、図 33
(b)は補正パターン (46E)を側面側から見たときの輪郭を示す図である。
園 34]図 34 (a)は、図 21に示した補正パターンの主要な面を模式的に表した概略平 面図であり、図 34 (b)は、当該補正パターンで拡散された光の拡散特性を表した図 である。
園 35]図 35は、図 19に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を表した図 である。
園 36]図 36は、図 20に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を表した図 である。
園 37]図 37は、図 21に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を表した図 である。
園 38]図 38は、図 22に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を表した図 である。
園 39]図 39は、図 23に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を表した図 である。
[図 40]図 40は、図 35〜図 39の拡散特性を重ね合わせて合成した拡散特性を表した 図である。
園 41]図 41は、図 19に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を立体視し た図である。
園 42]図 42は、図 20に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を立体視し た図である。
園 43]図 43は、図 21に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を立体視し た図である。
[図 44]図 44は、図 22に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を立体視し た図である。
園 45]図 45は、図 23に示した補正パターンで拡散された光の拡散特性を立体視し た図である。
[図 46]図 46は、補正パターンの場所依存性を表わした図である。
[図 47]図 47は、補正パターン（46A)のパターン密度を示す図である。
[図 48]図 48は、補正パターン（46B)のパターン密度を示す図である。
[図 49]図 49は、補正パターン（46C)のパターン密度を示す図である。
[図 50]図 50は、補正パターン（46D)のパターン密度を示す図である。
[図 51]図 51は、補正パターン（46E)のパターン密度を示す図である。
園 52]図 52は、各補正パターンの、面光源装置におけるパターン密度の変化を表わ した図である。
園 53]図 53は、補正用光学シートの拡散特性を表わした図である。
園 54]図 54 (a)〜（c)は補正用光学シートの拡散特性 P2を表わした図、図 54 (d)〜 (f)は補正用光学シートを透過して出射される光の指向特性 P3を表わした図である。 園 55]図 55は、拡散板の拡大図である。
[図 56]図 56 (a)〜（c)は、いずれも補正パターンの他の形状を表わした平面図と断 面図である。
園 57]図 57は、従来の別な面光源装置を示す斜視図である。
園 58]図 58 (a)は同上の従来例の面光源装置を上方から見た様子を示す平面図、 図 58 (b)は当該面光源装置を光源と反対側から斜めに見た様子を示す斜視図、図
58 (c)は当該面光源装置を光源側から斜めに見た様子を示す斜視図である。
[図 59]図 59 (a)は図 58 (b)の F— F線に沿った断面とその方向における指向特性を 表わした図であり、図 59 (b)は図 58 (b)の G— G線に沿った断面とその方向における 指向特性を表わした図である。
[図 60]図 60は、本発明の実施形態 2による面光源装置を示す平面図である。
[図 61]図 61 (a)は同上の面光源装置に設けられている拡散パターンを示す平面図、 図 61 (b)は図 61 (a)の M_M線断面図、図 61 (c)は図 61 (a)の N_N線断面図で ある。
符号の説明
31 面光源装置 32 導光板
33 発光部
35 拡散板
36 プリズムシート
37 凹凸拡散板
38 補正用光学シート
39 偏向パターン
41 円弧状プリズム
42 第 1凹凸パターン
43 第 2凹凸パターン
44 合成パターン
45 光出射面
46、 46A〜46E 補正パターン
61 面光源装置
62 拡散パターン
発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下、本発明の実施形態を図面に従って詳細に説明する。ただし、本発明は、以 下の実施形態に限定されるものでないのは勿論である。
[0028] (実施形態 1)
図 7は本発明の実施形態 1による拡散板を用いた面光源装置 31を示す分解斜視 図である。この面光源装置 31は、導光板 32、発光部 33、反射板 34、拡散板 35によ つて構成されている。但し、拡散板 35は、実際は一枚の光学シートであるが、図 7に おいては、その機能によってプリズムシート 36、凹凸拡散板 37、補正用光学シート 3 8に分けて示している。なお、本発明の実施形態の説明においては、導光板 32の表 面に垂直な方向に z軸を定め、ある一辺（光入射面 40)に垂直な方向に y軸を定め、 当該一辺に平行な方向に X軸を定めるものとする。また、発光部 33を中心とする動径 方向を r軸方向とし、 z軸及び r軸に直角な方向を Θ軸方向とする。
[0029] 導光板 32は、ポリカーボネイト樹脂ゃメタクリル樹脂等の透明樹脂によって四角平 板状に形成されており、裏面には複数乃至多数の偏向パターン 39が設けられている 。導光板 32に形成されている偏向パターン 39の配列を図 8に示す。
[0030] 導光板 32の下面に形成されている偏向パターン 39は、発光部 33 (特に、内部の L ED)を中心とする同心円状をした円弧の上に配列されており、各偏向パターン 39は 導光板 32の裏面を非対称な断面三角形状に凹設することによって直線状に形成さ れている。この断面三角形状をした偏向パターン 39における、発光部 33に近い側の 斜面の傾斜角としては、 20° 以内が望ましい。また、各偏向パターン 39は、発光部 3 3を中心とする円弧の円周方向に沿って直線状に伸びており、各偏向パターン 39の 反射面は、平面視で (z軸方向から見て)発光部 33と当該偏向パターン 39とを結ぶ 方向（r軸方向）と直交している。また、偏向パターン 39は、発光部 33から遠くなるに 従ってパターン密度が次第に大きくなるように形成されている。ただし、発光部 33の 近傍では、偏向パターン 39のパターン密度はほぼ均一になっていても差し支えない 。なお、導光板 32の光入射面 40のうち発光部 33と対向する箇所には、発光部 33か ら導光板 32内に入る光の配向パターンを制御するために、レンズやプリズム等から なる光学素子が形成されてレ、てもよレ、。
[0031] 発光部 33は、光を略放射方向に出射する点光源状のものであり、図示しないが、 1 個ないし数個の LEDを透明なモールド樹脂中に封止し、モールド樹脂の正面以外 の面を白色樹脂で覆ったものである。 LEDから出射された光は、直接に、あるいはモ 一ルド樹脂と白色樹脂との界面で反射した後、発光部 33の前面から出射される。な お、この実施形態では、発光部 33は、導光板 32の光入射面 40の中央部と対向する 位置に配置されている力 導光板 32のコーナー部に配置されていてもよい。但し、そ の場合には、導光板 32の偏向パターン 39や、拡散プリズムシートの各パターンの配 置もそれに応じて変化させる必要がある。
[0032] 反射板 34は、表面に Agメツキによる鏡面加工を施されたものであり、導光板 32の 裏面全体に対向するように配置されている。
[0033] 拡散板 35は、透明基板（プラスチックシート）の裏面に透明なプリズムシート 36を形 成し、当該透明基板の表面に透明な凹凸拡散板 37と補正用光学シート 38が重畳し た合成パターンを形成したものである。プリズムシート 36は、透明基板の裏面に紫外 線硬化樹脂を滴下し、スタンパで紫外線硬化樹脂を押圧してスタンパと透明基板の 間に紫外線硬化型樹脂を押し広げた後、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬 化させること（2P法： Photo Polymerization法）によって形成されている。同様に、凹 凸拡散板 37と補正用光学シート 38の合成パターンも、 2P法によって形成されている
[0034] なお、プリズムシート 36、凹凸拡散板 37、補正用光学シート 38は実際には、一体 に形成されているが、理解を容易にするため、別々に説明する。もっとも、プリズムシ ート 36、凹凸拡散板 37、補正用光学シート 38の一部又はすベては、互いに別体と なるようにしてもよい。
[0035] 図 9は上記プリズムシート 36の構造を示す裏面側からの斜視図である。プリズムシ ート 36は、断面が左右非対称な三角形をした円弧状プリズム 41 (図 9では、円弧状 プリズム 41は誇張して大きく描いている。）を同心円状に配歹したものであり、各円弧 状プリズム 41は発光部 33の LEDの配置される位置を中心として円弧状に形成され ている。
[0036] 凹凸拡散板 37については、特許文献 2に詳細に記載されているので、ここでは簡 単に説明する。凹凸拡散板 37は、透明基板の上面に第 1凹凸形状と第 2凹凸形状 をスタンパ等によって一度に成形したものであって、第 1凹凸形状と第 2凹凸形状は 合成するようにして重ね合わされている。図 10 (a) (b)はそれぞれ合成パターンの元 になった第 1凹凸形状と第 2凹凸形状の一部を示す図、図 10 (c)は第 1凹凸形状と 第 2凹凸形状を合成したパターンに基づいて凹凸拡散板 37の表面に形成されたパ ターンの一部を示す図である。
[0037] 第 1凹凸形状は複数の第 1凹凸パターン 42 (凹部又は凸部）によって構成されてい る。第 1凹凸パターン 42は、断面が波形状、半円状、半楕円状、シリンドリカルレンズ 状、三角柱状、断面台形状などに形成されており、均一な断面のままで直線状に延 びていて線状ないし棒状となっている。また、第 1凹凸パターン 42は、長さ方向が r軸 方向に平行となるようにして放射状に配列されている。図 11 (a)に示すように、下面 側から光が垂直に入射したとき、入射光の光軸 (最大光度の光線)を含み、かつ、第 1凹凸パターン 42の長さ方向に垂直な平面内で入射光を拡散させるというのが、第 1 凹凸パターン 42の典型的な光学的作用である。
[0038] 第 2凹凸形状は複数の第 2凹凸パターン 43 (凹部又は凸部）によって構成されてい る。第 2凹凸パターン 43は、球面凹レンズ状、非球面凹レンズ状、円錐状、円錐台状 、角錐状、角錐台状などに形成されていてランダムに配列されている。第 2凹凸パタ ーン 43は、その大きさもランダムになっていてもよい。さらに、第 2凹凸パターン 43は 、ランダムに配列された基本パターンを繰り返し周期的に配置することによって全体 が構成されていることが望ましい。図 11 (b)に示すように、下面側から光が垂直に入 射したとき、入射光の光軸に平行で、かつ、第 2凹凸パターン 43の中心部を通過す る直線の回りに入射光を拡散させるというのが第 2凹凸パターン 43の典型的な光学 的作用である。
[0039] 凹凸拡散板 37の合成パターン 44は、図 10 (a)のように配列された複数の第 1凹凸 パターン 42と、図 10 (b)のように配列された複数の第 2凹凸パターン 43とを重ね合わ せて合成されている。図 12 (a)は第 1凹凸パターン 42の拡大図、図 12 (b)は第 2凹 凸パターン 43の拡大図、図 13は合成パターン 44の一部の拡大図である。また、図 1 4は、凹凸拡散板 37に垂直に平行光を照射したときの、凹凸拡散板 37の各点にお ける透過光の拡散特性を表わした図である。
[0040] 従来例において説明したように（図 2参照）、発光部 33から出射して導光板 32内に 入射した光は、導光板 32の表面と裏面との間で全反射を繰り返すことによって導光 板 32内を導光する。導光板 32内を導光する光が偏向パターン 39で全反射されると 、全反射した光は導光板 32の光出射面 45に向カ 、、全反射の臨界角よりも小さな 入射角で光出射面 45に入射した光は光出射面 45を透過してほぼ光出射面 45に平 行な方向へ向けて出射される。こうして、光出射面 45と平行な方向へ向けて出射さ れた光は、プリズムシート 36を透過することによって光の方向を曲げられ、光出射面 45にほぼ垂直な方向へ出射される。
[0041] 図 15は、各層における光の指向特性を略円錐形状によって模式的に表わした図 である。光出射面 45から出射された光の指向特性は、従来例で説明したことからも 分かるように、上下に広く幅方向で狭くなつている。よって、プリズムシート 36を透過し た光の指向特性は、 r軸方向で広く Θ軸方向で狭くなつている。一方、凹凸拡散板 3 7の拡散特性は、図 14から分かるように、 r軸方向で狭く Θ軸方向で広くなつている。 従って、プリズムシート 36をほぼ垂直に透過した光を、さらに凹凸拡散板 37に透過さ せれば、プリズムシート 36を透過した光の指向特性が Θ軸方向で広げられ、凹凸拡 散板 37を透過した光の r軸方向における広がりと Θ軸方向における広がりとがほぼ等 しくなつてその指向特性が円形になり、輝線や輝度ムラが解消されると考えられる。
[0042] し力 ながら、この凹凸拡散板 37を透過した光の指向特性を詳細に検查すると、従 来例の図 6において説明したように、若干歪んでスペード形のようになつている。補正 用光学シート 38は、この若干歪んだ指向特性をさらに補正して真円状の指向特性を 得るものである。すなわち、補正用光学シート 38は、図 6に示したような指向特性を 持つ光を透過させると、透過した後の光の指向特性が真円状となるような拡散特性を 有するものであればよい。
[0043] 図 16は 3点において、プリズムシート 36及び凹凸拡散板 37を透過した光の指向特 性 P1 (図 6に示したものと同じもの）と、 目標とする真円状の指向特性 P3 (この指向特 性 P3は、どの位置においてもほぼ同一である。）と、指向特性 P1の光を指向特性 P3 の光に変換するための拡散特性 P2を表わしている。よって、このような拡散特性 P2 を光出射面 45に対向する面全体で求めれば、補正用光学シート 38を製作すること ができる。なお、拡散特性 P2とは、補正用光学シート 38に垂直に光が入射したとき、 補正用光学シート 38によって拡散された光の各方位における光強度を表わしたもの であって、図 16、図 18等では補正用光学シート 38に垂直な方向から見た特性を表 わしている。
[0044] 指向特性 P3はどの位置でも同一としてよいが、指向特性 P1は位置によって異なつ ているから、求めようとする拡散特性 P2も位置によって異なることになる。従って、各 位置での拡散特性 P2を実現するためには、補正用光学シート 38の補正パターン 46 の形状も 1点 1点で個別に設計していかなければならない。しかし、補正用光学シー ト 38の全体で指向特性 P1に応じた拡散特性 P2を 1点 1点決めることは実際上は困 難であり、また、そのような補正用光学シート 38では極めて複雑な表面形状 (あるい は、複雑な曲面からなる補正パターン）とならざるを得ない。そこで、補正用光学シー ト 38のパターンを、図 17に示すように、離散的な拡散特性を持つ多面体からなる複 数乃至多数の補正パターン 46の分散集合によって近似することとした。
[0045] また、何力所かの拡散特性 P2を求めた（図 16では 3点しか示していないが、多数の 点について拡散特性 P2を求めた。）結果を観察すると、補正用光学シート 38の拡散 特性 P2は、図 18のようなパターンとなっていることが分かった。例えば、補正用光学 シート 38の全体にわたって数点の拡散特性を求め、これらを重ね合わせれば図 18 のような汎用的な拡散特性が得られる。個々の点の拡散特性は、図 18の各部分の 相対輝度を大きくしたり、小さくしたりすることにより精度よく近似できる。個々の点の 拡散特性が図 18の拡散特性とかなり異なる形状に見えても（図 53を参照）、図 18の 拡散特性の一部の輝度がゼロになっていると見なすことができる。そして、各点の拡 散特性を観察すれば、補正用光学シート 38における位置によって相対輝度が変化 する中心となる点（この点を以下においては特徴点と呼ぶ。この特徴点を図 18に X 印で表わした。）を定めることができる。
[0046] しかし、このような拡散特性 P2を有するパターンの形状を求めると複雑な多面体と なり、補正用光学シート 38の設計や製造が困難になる。そこで、図 18のような拡散特 性 P2を複数の特徴点に分解し、いずれかの特徴点へ光を拡散させることのできる面 を組み合わせて離散的な拡散特性を有する複数種類の多面体を組立てることにより 補正パターン 46の形状を決めるようにした。
[0047] 補正パターン 46の形状は、図 18の特徴点の組合せ方によって種々の形状を得る こと力 Sできる。しかし、この特徴点の組合せ方により補正パターン 46の多面体形状が 単純になったり複雑になったりし、また必要な補正パターン 46の数も異なってくる。そ こで、この実施例では、補正パターン 46として 5個の多面体形状を用いた
[0048] 図 19〜図 23は、補正パターン 46の一例として一組 5個のパターン 46A〜46Eを 等高線図で表わしている。また、図 24は補正パターン 46Aの斜視図、図 25 (a) (b) はそれぞれ補正パターン 46Aを正面側及び側面側から見たときの輪郭を表わした図 である。同様に、図 26は補正パターン 46Bの斜視図、図 27 (a) (b)はそれぞれ補正 パターン 46Bを正面側及び側面側から見たときの輪郭を表わした図である。図 28は 補正パターン 46Cの斜視図、図 29 (a) (b)はそれぞれ補正パターン 46Cを正面側及 び側面側から見たときの輪郭を表わした図である。図 30は補正パターン 46Dの斜視 図、図 31 (a) (b)はそれぞれ補正パターン 46Dを正面側及び側面側から見たときの 輪郭を表わした図である。図 32は補正パターン 46Eの斜視図、図 33 (a) (b)はそれ ぞれ補正パターン 46Eを正面側及び側面側から見たときの輪郭を表わした図である
[0049] これらの補正パターン 46A〜46Eに対して補正用光学シート 38に垂直な平行光を 入射させると、補正パターン 46A〜46Eの各平面で光が屈折されて平行光として出 射され、特徴点の方向へ進む。図 34 (a) (b)は、これを補正パターン 46Cを例にとつ て具体的に説明したものである。図 34 (a)は補正パターン 46Cの主要な面を模式的 に表した概略平面図であり、図 34 (b)は補正パターン 46Cで拡散された光の拡散特 性を表した図である。補正用光学シート 38に垂直に入射した平行光のうち、図 34 (a )に示した補正パターン 46Cの各平面を透過した光はそれぞれ各平面で屈折し、矢 印で結ばれた図 34 (b)の特徴点の方向へ向けて平行光として出射されるのである。 そして、補正パターン 46A〜46Eの多面体を構成する平面の向きや傾き（傾斜角） が異なれば平行光は異なる方向へ屈折され、また多面体を構成する平面の面積が 異なれば特徴点の輝度が変化する。そのため、図 19のような補正パターン 46Aによ れば図 35の様な拡散特性を得ることができる。また、図 20のような補正パターン 46B によれば図 36の様な拡散特性を得ることができる。また、図 21のような補正パターン 46Bによれば図 37の様な拡散特性を得ることができる。また、図 22のような補正パタ ーン 46Bによれば図 38の様な拡散特性を得ることができる。また、図 23のような補正 パターン 46Bによれば図 39のような拡散特性を得ることができる。
[0050] そして、ある領域に補正パターン 46A〜46Eを設けることによって補正パターン 46 A〜46Eの拡散特性（図 35〜図 39)を重ね合わせることにより、図 40のように目的と する拡散特性（図 18)を実現することができる。し力も、各補正パターン 46A〜46E の分布密度を変化させれば、図 35〜図 39の拡散パターンの重ね合わせの重みを 変えることができ、特徴点の相対輝度を個々に調整することができるので、補正用光 学シート 38上の各点における任意の拡散特性を得ることができる。
[0051] なお、補正パターン 46A〜46Eは平面で囲まれた多面体によって構成されている ので、特定の分離した方向（特徴点)へ光を出射させる離散的な拡散特性を有するこ とになる。図 41〜図 45は補正パターン 46A〜46Eの拡散特性を立体視した図であ つて離散的な拡散特性を有すること、すなわち出射光の進む向きと強度の分布が複 数の極大値を有することが示されてレ、る。
[0052] 図 46は補正パターン 46の場所依存性を表わしている。 z軸方向から見て発光部 33 の両端を通過する円 Kを考えると、この円 Kの上のいずれの点も発光部 33から入射 する光の広がりは等しくなつており、向きを別にすれば指向特性は等しいと考えられ る。よって、発光部 33の両端を通過する円 Kの上には、パターンの向きを円周に沿つ て変化させながら、同じ補正パターン 46を配置すればよいことが分かる。また、半径 の異なる円の上では補正パターン 46は変化するが、設計を容易にするため異なる円 の上では補正パターン 46の形状を変化させず、補正パターン 46のパターン密度を 変化させることとした。
[0053] 従って、図 19〜図 23の補正パターン 46A〜46Eは、それぞれ図 47〜図 51に示 すようなパターン密度で補正用光学シート 38上に分布させることとした。なお、図 47 〜図 51においては、いずれも向かって左側に発光部 33が位置している。また、図 52 は、各補正パターン 46A〜46Eの、面光源装置 31の中央における y軸方向に沿つ たパターン密度の変化を表わしたグラフである。補正パターン 46A、 46Bは全体の拡 散度合いを調整するものであるので、補正用光学シート 38の全体に均一に分布させ ている。補正パターン 46Cは発光部 33の近傍でパターン密度を大きくし、補正パタ ーン 46Eは発光部 33から遠い領域でパターン密度を大きくし、補正パターン 46Dは その中間の領域でパターン密度が大きくなるようにしてレ、る。
[0054] 図 53はこのようにして得られた補正用光学シート 38の拡散特性を表わしている。す なわち、補正用光学シート 38に裏面側から平行光を照射したとき、補正用光学シー ト 38を透過した光の拡散する様子を、補正用光学シート 38の中央における 5点で表 わしている。また、図 54 (a)〜（c)は補正用光学シート 38の適当な点における拡散特 性 P2を表わした図、図 54 (d)〜（f)は補正用光学シート 38を用いた面光源装置 31 力 出射される光の指向特性 P3を表わした図であって、図 54 (d)〜（f)は図 54 (a) 〜（c)のような拡散特性 P2を持つ各箇所における指向特性 P3である。また、図 55は 拡散板 35の表面の一部を拡大した図である。 [0055] このような補正用光学シート 38を用いると、面光源装置 31から出射される光は、図 54 (c！)〜（f)に示されている指向特性 P3のように真円状の特性となるので、面光源 装置 31の輝線や輝度ムラが解消される。
[0056] なお、補正パターン 46は特徴点の組合せ方によって種々の多角形となるものであ り、図 19〜図 23に示したような形状の補正パターン 46以外にも、図 56 (a)〜（c)に 示したような形状も可能である。なお、図 56 (a)〜（c)において、左側に示した図は 補正パターン 46の平面形状を示す図、右側に示した図は左図の各 A_A線断面図 である。また、各補正パターン 46は基本的には平面で囲まれた多面体である力 頂 部や角は丸味を帯びていても良ぐまた、緩やかな曲面で囲まれた多面体であっても よい。
[0057] (実施形態 2)
図 57は従来の別な面光源装置を示す斜視図である。この面光源装置にあっては、 導光板 12の端面に対向させて複数個の発光部 13を配列することによって発光部 13 を線状光源化している。導光板 12の裏面には幅方向全幅にわたる V溝状をした偏向 パターン 24を平行に配列させてあり、導光板 12の裏面はのこぎり状に形成されてい る。偏向パターン 24は角度の浅いものである力 発光部 33から遠くなるに従って次 第に角度が大きくなつている。導光板 12の上面には、発光部 13と対向している端面 に垂直な方向に延びたストライプ状の拡散パターン 25が形成されている。また、導光 板 12の上には、プリズムシート 20が重ねられている。
[0058] 図 57のような面光源装置では、上面から観察した場合には、図 58 (a)に示すように 均一な明るさに見える。しかし、発光部 13と反対側で斜め 45° 上方から上方当該面 光源装置を観察すると、図 58 (b)に示すように、発光部 13の近傍に輝線 23が見える 。一方、発光部 13の側で斜め 45° 上方から当該面光源装置を観察した場合には、 図 58 (c)に示すように輝線は見えない。
[0059] 図 59 (a) (b)は発光部 13と反対側から見たときに輝線の見える理由を説明する図 である。図 59 (a)は図 58 (b)の F— F線に沿った断面とその方向における指向特性を 表わしており、図 59 (b)は図 58 (b)の G— G線に沿った断面とその方向における指 向特性を表わしている。発光部 13の真っ直ぐ前方の断面では、図 59 (a)に示すよう な指向特性を有しており、発光部 13の斜め方向では、図 59 (b)に示すような指向特 性を有しており、斜め方向では発光部 13と反対側に指向特性が膨らんでいる。その ため、発光部 13と反対側から見た場合には輝線 23が見える力 発光部 13側から見 た場合には輝泉が見えない。
[0060] 図 60は本発明の実施形態 2による面光源装置 61を示す平面図である。この面光 源装置 61は、プリズムシート 20の上面に拡散パターン 62を設けられている点を除け ば、図 57に示した面光源装置と同じ構造を有している。拡散パターン 62は、プリズム シート 20の上面において、各発光部 13の直前に凹設されている。図 61 (a)は拡散 パターン 62の平面図、図 61 (b)は図 61 (a)の M_M線断面図、図 61 (c)は図 61 (a )の N_N線断面図である。
[0061] 本発明の面光源装置 61にあっては、発光部 13の直前に拡散パターン 62を設けた ので、図 61 (c)に示すように、発光部 13の直前においてプリズムシート 20下面のプリ ズムを垂直に透過した光 pが拡散パターン 62を通過することによって発光部 13と反 対側へ向けて略 45° の方向へ出射されるようになる。よって、斜め方向だけでなぐ 前方へも光が出射されるようになるので、発光部 13と反対側から観察した場合にも輝 線が生じにくくなつている。
[0062] なお、実施形態 2では、プリズムシート 20の上面に拡散パターン 62を設けた力 拡 散パターン 62を有する補正用光学シートをプリズムシート 20の上に重ねるようにして あよい。

Claims

請求の範囲
[1] 一方の面から光が入射し他方の面から光が出射する基板のいずれか一方の面に、 離散的な拡散特性を有する光学パターンを形成したことを特徴とする拡散板。
[2] 前記基板上の位置により拡散特性が異なっていることを特徴とする、請求項 1に記 載の拡散板。
[3] 前記光学パターンは、離散的な方向へ光を拡散させる多面体によって構成されて レ、ることを特徴とする、請求項 1に記載の拡散板。
[4] 前記多面体のそれぞれは、所定の拡散特性力 抽出した複数の主要な拡散方向 のうち 1又は 2以上の拡散方向に光を拡散させるように定められた形状を有することを 特徴とする、請求項 3に記載の拡散板。
[5] 各種類の光学パターンは、それぞれ前記基板上の位置に応じてパターン密度が変 化していることを特徴とする、請求項 1に記載の拡散板。
[6] 前記基板の他方の面に、プリズムを形成したことを特徴とする、請求項 1に記載の 拡散板。
[7] 光源を端面に対向させて配置された導光板の光出射面側に配置される請求項 1に 記載の拡散板であって、
前記光源の直前に対応する位置に、凹状の前記光学パターンを設けたことを特徴 とする拡散板。
[8] 光源と、
前記光源から導入した光を面状に広げて光出射面から出射させる導光板と、 前記導光板の光出射面に対向させて配置された請求項 1に記載の拡散板と、 を備えた面光源装置。
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