(57)【要約】【課題】均一光拡散層及びパターン光拡散層の光出射側に、プリズムシート等の集光機能層を備え、面光源装置全体での輝度分布が均斉化された面光源装置、及びその製造方法を提供する。【解決手段】下式（３）で定義される調整値Ｐが−４５≦Ｐ＜０％とする。Ｐ＝Ｔ／Ｓ×１００  （％）          ・・・式（３）  但し、Ｓは調整前振幅、Ｔは調整後振幅。【選択図】図２１
2010250976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の開口部を有し、内面が反射面とされたハウジングと、該ハウジングに収容された1本の線状光源と、該ハウジングの開口部を塞ぐように配置された光学ユニットとを備え、
前記光学ユニットは、均一光拡散層と、該均一光拡散層の線状光源と反対側に配置された集光機能層と、前記均一光拡散層の何れか一方の面側であって、前記集光機能層よりも線状光源側に設けられたパターン光拡散層とを有し、
下式（３）で定義される調整値Ｐが、−４５≦Ｐ＜０％であることを特徴とする面光源装置。
（線状光源Ｌ、座標Ｘ、及び座標Ｘ＝０）
光出射面において、線状光源Ｌとその軸方向中央で直交する直線上の位置を座標Ｘとする。座標Ｘにおける線状光源Ｌの断面中心位置を座標Ｘ＝０とする。
（座標Ｘ−、座標Ｘ＋）
Ｘ＝０から座標軸上前記面光源装置の大きさの５％の距離にあたる位置をそれぞれ、座標Ｘ−、座標Ｘ＋とする。
（調整前近似曲線Ａ´）
前記光学ユニットに代えて前記均一光拡散層のみを配置したときの輝度分布Ａについて、座標Ｘ−から座標Ｘ＋までを最小二乗法で二次関数に近似した曲線を調整前近似曲線Ａ´とする。
（調整後近似曲線Ｂ´）
前記光学ユニットに代えて前記均一光拡散層及びパターン光拡散層のみを配置したときの輝度分布Ｂについて、座標Ｘ−から座標Ｘ＋までを最小二乗法で二次関数に近似した曲線を調整後近似曲線Ｂ´とする。
（調整前振幅Ｓ）
前記調整前近似曲線Ａ´上の、座標Ｘ＝０における値をＡ０、座標Ｘ−における値をＡ−、座標Ｘ＋における値をＡ＋として、下式（１）により調整前振幅Ｓを定義する。
Ｓ＝Ａ０−（Ａ−＋Ａ＋）／２          ・・・式（１）
（調整後振幅Ｔ）
前記調整後近似曲線Ｂ´上の、座標Ｘ＝０における値をＢ０、座標Ｘ−における値をＢ−、座標Ｘ＋における値をＢ＋として、下式（２）により調整後振幅Ｔを定義する。
Ｔ＝Ｂ０−（Ｂ−＋Ｂ＋）／２          ・・・式（２）
（調整値Ｐ）
前記調整前振幅Ｓ及び調整後振幅Ｔから、下式（３）により調整値Ｐを定義する。
Ｐ＝Ｔ／Ｓ×１００  （％）          ・・・式（３）
【請求項２】
前記集光機能層が、レンチキュラーレンズ、プリズム条列、マイクロレンズアレイ、二次元配置された角錐もしくは円錐プリズム、またはこれらの組み合わせである請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記パターン光拡散層が、パターン上の白色インキ部を有する請求項１または２に記載の面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等で使用されるバックライトユニットや照明装置等の面光源装置、及びその製造方法に関する。
さらに詳しくは、１本の線状光源の光出射側に、均一光拡散層、パターン光拡散層、及び集光機能層を有する光学ユニットが配置された面光源装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビ、液晶モニター、看板、標識・表示、照明器具などに使用される面光源装置のうち、線状光源が配置された直下型のものは、光源の真上が明るく、線状光源から離れるにつれ相対的に暗くなるという輝度の不均一が生じる。そのため、光源の光出射側に、光拡散板、拡散シート、集光シートなど種々の光学部材を用いて光源からの光を拡散して均一化する工夫が行われている。
【０００３】
近年は、薄型化のために光源と光拡散板の距離が近くなり、低消費電力・低コスト化のために光源の数を減少させる傾向がある。そのため、ますます光源の真上近傍は相対的に明るく、光源から離れるにつれ相対的に暗くなる輝度の不均一が顕著に現れ、輝度の均一化がより困難になってきている。
そこで、輝度を均一化させるために、光源の配置に対応したパターン光拡散層を設けることが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では印刷パターンを備えない状態での面光源装置の光出射面の輝度分布の測定データを階調反転させたパターン光拡散層を均一光拡散層等に印刷形成した光学部材、特許文献２では均一光拡散層である光拡散板に光源からの距離に応じて調光用ドットパターンが印刷された光学部材、特許文献３ではパターン光拡散層を備えない場合の輝度が高い位置ほど高密度となるように網点パターンの透過率調整体を設けたパターン光拡散層である透過率調整体ユニットを用いた面光源装置が開示されている。
これらのパターン光拡散層を有する光学部材は、種々の光学部材に代えて、あるいは追加して用いられる。上記各特許文献では、パターン光拡散層を有する光学部材からの出射光が、高度に均斉化されていることを目標としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７０６９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１１７０２３号公報
【特許文献３】国際公開第０６／０２８０８０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、光拡散層を備えた面光源装置において、全体の輝度を上げるため、プリズムシート等の集光機能層を組み合わせることがある。
本発明者らの研究によれば、集光機能層がある場合、特許文献１〜３のような設計では輝度が不均一になることが判明した。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、均一光拡散層及びパターン光拡散層の光出射側に、プリズムシート等の集光機能層を備えた面光源装置において、輝度分布が均斉化された面光源装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
［１］矩形状の開口部を有し、内面が反射面とされたハウジングと、該ハウジングに収容された1本の線状光源と、該ハウジングの開口部を塞ぐように配置された光学ユニットとを備え、
前記光学ユニットは、均一光拡散層と、該均一光拡散層の線状光源と反対側に配置された集光機能層と、前記均一光拡散層の何れか一方の面側であって、前記集光機能層よりも線状光源側に設けられたパターン光拡散層とを有し、
下式（３）で定義される調整値Ｐが、−４５≦Ｐ＜０％であることを特徴とする面光源装置。
（線状光源Ｌ、座標Ｘ、及び座標Ｘ＝０）
光出射面において、線状光源Ｌとその軸方向中央で直交する直線上の位置を座標Ｘとする。座標Ｘにおける線状光源Ｌの断面中心位置を座標Ｘ＝０とする。
（座標Ｘ−、座標Ｘ＋）
Ｘ＝０から座標軸上前記面光源装置の大きさの５％の距離にあたる位置をそれぞれ、座標Ｘ−、座標Ｘ＋とする。
（調整前近似曲線Ａ´）
前記光学ユニットに代えて前記均一光拡散層のみを配置したときの輝度分布Ａについて、座標Ｘ−から座標Ｘ＋までを最小二乗法で二次関数に近似した曲線を調整前近似曲線Ａ´とする。
（調整後近似曲線Ｂ´）
前記光学ユニットに代えて前記均一光拡散層及びパターン光拡散層のみを配置したときの輝度分布Ｂについて、座標Ｘ−から座標Ｘ＋までを最小二乗法で二次関数に近似した曲線を調整後近似曲線Ｂ´とする。
（調整前振幅Ｓ）
前記調整前近似曲線Ａ´上の、座標Ｘ＝０における値をＡ０、座標Ｘ−における値をＡ−、座標Ｘ＋における値をＡ＋として、下式（１）により調整前振幅Ｓを定義する。
Ｓ＝Ａ０−（Ａ−＋Ａ＋）／２          ・・・式（１）
（調整後振幅Ｔ）
前記調整後近似曲線Ｂ´上の、座標Ｘ＝０における値をＢ０、座標Ｘ−における値をＢ−、座標Ｘ＋における値をＢ＋として、下式（２）により調整後振幅Ｔを定義する。
Ｔ＝Ｂ０−（Ｂ−＋Ｂ＋）／２          ・・・式（２）
（調整値Ｐ）
前記調整前振幅Ｓ及び調整後振幅Ｔから、下式（３）により調整値Ｐを定義する。
Ｐ＝Ｔ／Ｓ×１００  （％）          ・・・式（３）
【０００８】
［２］前記集光機能層が、レンチキュラーレンズ、プリズム条列、マイクロレンズアレイ、二次元配置された角錐もしくは円錐プリズム、またはこれらの組み合わせである［１］に記載の面光源装置。
【０００９】
［３］前記パターン光拡散層が、パターン上の白色インキ部を有する［１］または［２］に記載の面光源装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、均一光拡散層及びパターン光拡散層の光出射側に、プリズムシート等の集光機能層を備え、面光源装置全体での輝度分布が均斉化された面光源装置、及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る面光源装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る面光源装置の他の一例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る面光源装置の他の一例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る面光源装置を並列に配置した一例を示す断面図である。
【図５】パターン光拡散層の（ａ）部分拡大平面図及び（ｂ）部分拡大断面図である。
【図６】条件式中の符号の説明図である。
【図７】光拡散板により得られる輝度分布及び光拡散板にプリズムシートを重ねた際の輝度分布を対比した図である。
【図８】プリズムシートによる輝度上昇量を示す図である。
【図９】プリズムシートに光を照射した際の出射光の配向特性を調査する装置の説明図である。
【図１０】プリズムシートに光を照射した際の出射光の配向特性を示すグラフである。
【図１１】プリズムシートに光を照射した際の出射光の配向特性に関する説明図である。
【図１２】光学ユニットの調製方法の説明図である。
【図１３】評価式中の符号の説明図である。
【図１４】実験例１の結果を示す輝度分布図である。
【図１５】実験例２の結果を示す輝度分布図である。
【図１６】実験例３の結果を示す輝度分布図である。
【図１７】実験例４の結果を示す輝度分布図である。
【図１８】実験例５の結果を示す輝度分布図である。
【図１９】実験例６の結果を示す輝度分布図である。
【図２０】実験例７の結果を示す輝度分布図である。
【図２１】実験例８の結果を示す輝度分布図である。
【図２２】実験例９の結果を示す輝度分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜面光源装置＞
図１〜図３は、本発明によって得られる面光源装置の一例を示す断面図である。なお、図１〜図３では、図示の便宜上厚みを適宜強調している。
図１に示す面光源装置１は、矩形状の開口部を有し、内面が反射面ＭとされたハウジングＣＡと、ハウジングＣＡに収容される１本の線状光源Ｌと、ハウジングＣＡの開口部を塞ぐ様に線状光源Ｌの光出射側に設けられた光学ユニットＣＰ１とを備えている。
光学ユニットＣＰ１は、パターン光拡散層ＨＳ、均一光拡散層ＤＰ、及び集光機能層ＰＳが、線状光源Ｌ側から順次積層された構成とされている。
【００１３】
図２の面光源装置２は、面光源装置１の光学ユニットＣＰ１に代えて、光学ユニットＣＰ２を備えている。光学ユニットＣＰ２は、均一光拡散層ＤＰ、パターン光拡散層ＨＳ、及び集光機能層ＰＳが、線状光源Ｌ側から順次積層された構成とされている。すなわち、光学ユニットＣＰ２は、均一光拡散層ＤＰとパターン光拡散層ＨＳとの積層順が異なる他は、光学ユニットＣＰ１と同一である。
【００１４】
図３の面光源装置３は、面光源装置１の光学ユニットＣＰ１に代えて、光学ユニットＣＰ３を備えている。光学ユニットＣＰ３は、均一光拡散層ＤＰ、パターン光拡散層ＨＳ、付加的な均一光拡散層である拡散層ＤＳ、集光機能層ＰＳ、及び拡散層ＤＳが、線状光源Ｌ側から順次積層された構成とされている。すなわち、光学ユニットＣＰ３は、集光機能層ＰＳの両側に拡散層ＤＳが付加された他は、光学ユニットＣＰ２と同一である。このように、集光機能層のさらに光出射側に、付加的な均一光拡散層を備えていてもよい。
【００１５】
本発明の面光源装置は、図３の面光源装置３における均一光拡散層ＤＰとパターン光拡散層ＨＳとの積層順を逆転させた構成であってもよい。また、パターン光拡散層ＨＳは、均一光拡散層の両側に配置されていてもよい。
各面光源装置において、集光機能層ＰＳは２層以上あってもよい。ただし、いずれの集光機能層ＰＳも、均一光拡散層ＤＰ及びパターン光拡散層ＨＳよりも、光出射側に配置されることが必要である。
また、上記面光源装置を図４に示すように、複数並列して配置してもよい。その場合、隣り合うハウジングの側壁はなくしても構わない。
【００１６】
［線状光源］
線状光源Ｌとしては、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ）、外部電極蛍光管（ＥＥＦＬ）などが採用できる。また、線状に配置すれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）のような点状光源を用いることもできる。
線状光源Ｌは、ハウジングＣＡの側面と平行な方向に（図１における紙面の垂直方向に）、延在している。
【００１７】
［均一光拡散層］
本発明の均一光拡散層は、入射光を拡散可能で、その光拡散性が面方向に均一な層である。
均一光拡散層は、光出入射面がハウジングＣＡの開口部と相似形で僅かに大きいことが好ましい。
均一光拡散層の厚さは、０．１ｍｍ〜４ｍｍであることが好ましく、０．５〜２．５ｍｍであることがより好ましい。０．５ｍｍ以上であれば充分な強度を得ることが容易であり、２．５ｍｍ以下とすることで薄型化が容易になる。
【００１８】
均一光拡散層としては、例えば、光散乱性微粒子を含有する透明樹脂製の板やシート、透光性基材上に光散乱性微粒子を塗工したものなどが挙げられる。
均一光拡散層を構成する透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレートとスチレンの共重合体などが挙げられる。また、透光性基材としては、後述するパターン光拡散層で用いる透光性基材と同様のものが使用できる。光散乱性微粒子としては、例えば、アクリル系、スチレン−アクリル系、ポリウレタン系、ポリエチレン系等の有機フィラーや、シリコーンビーズ、中空粒子、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ微粒子等の無機フィラーなどが挙げられる。
均一光拡散層は、面方向に均一に気泡が形成された発泡体であってもよい。
【００１９】
本発明に用いる均一光拡散層は、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１で定義される全光線透過率（以下単に「透過率」という。）が７５％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましく、６５％以下であることがさらに好ましい。なお、均一光拡散層が後述の集光機能層と一体成形されている場合は、表面に凹凸構造が付加された構造となる。その場合、透過率は、例えば、ＤＰに相当する部分の厚さで、均一光拡散層ＤＰと同じ構成成分からなる板について測定したり、熱プレスを用いて表面の凹凸構造を平坦化したりして測定すればよい。平坦化すると、集光機能層ＰＳが平坦化された層の厚みが加わると共に、熱プレスにより厚みが減少しうるので、当初の板厚と変化が生じ得る。そのときは、ランベルトの法則に従って当初の均一光拡散層の板厚に補正してもよい。
【００２０】
［パターン光拡散層］
本発明のパターン光拡散層は、線状光源からの輝度分布を補正する層であり、後述の条件（Ｉ）を満たすものである。
パターン光拡散層の光出入射面の面積・形状と均一光拡散層の光出入射面の面積・形状は略同一である。
パターン光拡散層は、上記均一光拡散層の少なくとも片面側に設けられる。パターン光拡散層が、均一光拡散層の光入射面側に設けられる場合は、パターンが面光源装置の観察者側から視認されにくくなり好ましい。一方、パターン光拡散層が均一光拡散層の光出射側に設けられる場合は、製造工程においてハンドリングがしやすく、また、パターンの変化（後述する階調値）を小さくすることができ好ましい。
パターン光拡散層としては、気泡や微粒子によりパターンを形成したものでもよいが、所定のパターンの白色インキ部を有するものが好ましい。
白色インキ部を有するパターン光拡散層としては、均一光拡散層に直接形成された白色インキ部（白色インキ部のみからなるパターン光拡散層）、別基材に白色インキ部を有するものが挙げられる。
図５（ａ）は、透光性の別基材１０に白色インキ部２０が所定のパターン状に印刷されたパターン光拡散層の一例である。なお、図示の便宜上、図５（ａ）においては、網点の大きさを強調し、網点の数を全体的に実際より少なく記載している。また、図５（ｂ）は、断面から見た図を記載した例である。また、パターン光拡散層と線上光源以外の図示は省略している。
透光性の別基材に白色インキ部が所定のパターン状に印刷されたパターン光拡散層の場合、貼合やインモールドなどの手法を用いて均一光拡散層と一体化させて用いることが好ましい。
【００２１】
パターン光拡散層を構成する透光性基材としては、ガラス基板や透明樹脂シートが用いられる。透明樹脂シートを構成する透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレートとスチレンの共重合体などが挙げられる。透光性基材としては、網点を印刷しやすいことから、透明樹脂シートが好ましい。透光性基材の厚さは３０μｍ〜４ｍｍであることが好ましい。透光性基材が３０μｍ以上であれば、充分な強度を有する。
もちろん、本発明の効果を損なわない範囲で、透光性基材に光散乱性微粒子を内添、あるいは塗工してもよいし、発泡シートを使用することもできる。光散乱性微粒子としては、例えば、アクリル系、スチレン−アクリル系、ポリウレタン系、ポリエチレン系等の有機フィラーや、シリコーンビーズ、中空粒子、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ微粒子等の無機フィラーなどが挙げられる。
【００２２】
白色インキ部を構成する白色インキとしては、例えば蒸発乾燥型インキ、酸化重合型インキ、加熱硬化型インキ、２液反応型インキ、紫外線硬化インキなど各種白色インキが使用できる。これらの中でも紫外線照射により瞬時にインキがセットされるため微妙な階調制御が行ないやすく、耐擦過性も期待できる紫外線硬化型インキが好適に使用でき、特にオフセット印刷の場合は、貼り付き防止パウダーが不要となるため、特に好ましく使用される。
白色インキには、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、タルク、クレー、塩基性炭酸鉛、チタン酸ストロンチウム、硫酸バリウム等の白色顔料が含まれる。これらの中でも、透過率制御効果が高い、色調の偏りが少ないなどの点で、酸化チタンや酸化亜鉛、硫酸バリウムが好ましい。また、白色の色調を大きく損なわない範囲であれば、一般的な白色インキに含まれる成分以外にも、前述の光散乱性微粒子や色調調整用に微量の着色顔料等が含まれていてもよい。
【００２３】
白色インキ部を有するパターン光拡散層は、前記別基材を用いるものより、均一光拡散層に直接形成された白色インキ部（白色インキ部のみからなるパターン光拡散層）であることがより好ましい。均一光拡散層に直接形成された白色インキ部は、透光性の別基材に白色インキ部が所定のパターン状に印刷されたパターン光拡散層と比較し、輝度の低下が防止できる。また、部材数減が可能となり、パターン光拡散層と輝度分布の位置合わせも容易となる。
均一光拡散層に直接白色インキ部を形成する方法としては、均一光拡散層に直接印刷して形成する方法、基材に白色インキ部が印刷されたパターンシートの白色インキ部のみを熱や圧力などの手段を用いて転写する方法等が挙げられる。別基材から白色インキ部を転写する方法の場合、別基材は転写後不要となるため、転写性が良好であればよく、透光性等は必要ではない。また、別基材の厚さは、転写工程に支障を及ぼさない範囲で薄くてもよく、薄手フィルムにロールのまま印刷してもよい。
均一光拡散層に直接形成する白色インキ部は、図５（ａ）の白色インキ部と同様のパターンで、同様の白色インキを用いて形成することができる。
【００２４】
［集光機能層］
本発明の集光機能層は、集光機能を有する層であり、集光機能とは、斜めから入射した光を出射面と直交する方向に立ち上げて出射させる機能である。
集光機能層の光入射面の面積・形状と均一光拡散層の光出入射面の面積・形状は略同一である。
集光機能層の厚さは、１〜８００μｍであることが好ましく、２０〜５００μｍであることがより好ましい。集光機能層が２０μｍ以上であれば、集光効果を発揮しやすい。
【００２５】
集光機能層は、表面の微細な凹凸構造により集光機能を有している。微細な凹凸構造としては、断面形状が、三角形、三角形の頂角が丸められている疑似三角形、多角形等の線状突起部が多数平行に配列されたプリズム条列、かまぼこ形のシリンドリカルレンズが多数平行に配列されたレンチキュラーレンズ等が挙げられる。プリズム条列またはレンチキュラーレンズにおいては、各突起部の断面構造は互いに同一であることが好ましいが、断面構造が異なる突起部が規則的に配列した構成でも構わない。また、一部分間引かれた配列構成でも構わない。
他の凹凸構造としては、単レンズを多数二次元配置したマイクロレンズアレイ、三角錘型プリズム、四角錘型プリズム等を多数二次元配置したものが挙げられる。
また、集光機能層は、上記種々の凹凸構造を、２種以上組み合わせて有していてもよい。
集光機能層は、凹凸構造を少なくとも一方の面に有していることが必要であり、両方の面に凹凸構造を有していてもよい。凹凸構造を片面にのみ有する場合、凹凸構造面と反対面側を光入射面、凹凸構造面を光出射面となるように積層することが好ましい。
【００２６】
凹凸構造を形成する方法としては、透光性基材に凹凸構造を賦形する方法、透光性基材上に光散乱性微粒子を塗工する方法などが挙げられる。
また、パターン光拡散層が均一光拡散層の光入射側のみに設けられる場合は、均一光拡散層の光出射側に直接集光機能層を形成してもよい。均一光拡散層に集光機能層を直接形成する方法としては、均一光拡散層に集光機能層を付加した複合部材を一体成形する方法、均一光拡散性を有する基材の片面に凹凸構造を賦形して均一光拡散層に集光機能層を付加した複合部材を形成する方法が挙げられる。
【００２７】
集光機能層の凹凸構造部に用いる透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレートとスチレンの共重合体などが挙げられる。なお、パターン光拡散層や均一光拡散層と同様のものが使用されていても構わない。また、透明樹脂中に光散乱性微粒子が含まれていてもよい。光散乱性微粒子を含有する場合、パターン光拡散層、均一光拡散層で用いる光散乱性微粒子と同様のものが使用できる。
集光機能層の透光性基材としては、パターン光拡散層で用いられるものと同様のものが使用できる。
【００２８】
［反射面］
ハウジングの内面を反射面とするには、ハウジングの内面に反射板を設けることが好ましい。
反射面の形状は、例えば、図１から図３に示す形状が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
反射板としては、例えば、白色のプラスチックシート（白色ポリエチレンテレフタレートシート、白色ポリプロピレンシートなど）を、樹脂、金属、金属蒸着板などの基材に貼り付けたものが挙げられる。また、金属板、樹脂や金属等の基材の表面に銀やアルミニウム等の金属が蒸着された金属蒸着板などが挙げられる。反射板は、ハウジングの内側の底面や側面と一体化されたものでもよい。
また、反射板を用いずに、ハウジングの内面自体を、鏡面仕上げ加工等により反射面としてもよい。
【００２９】
［付加的な拡散層］
拡散層ＤＳは、入射光を拡散可能で、その光拡散性が面方向に均一なシートである。均一拡散シートＤＳの厚さは、０．０５〜１ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．５ｍｍであることがより好ましい。０．０５ｍｍ以上であれば充分な強度を得ることが容易であり、１ｍｍ以下であれば柔軟性を確保しやすい。
拡散層の光入出射面の面積・形状と均一光拡散層の光入射面の面積・形状は略同一である。拡散層ＤＳとしては、例えば、透光性基材上に微粒子を塗工したものなどが使用できる。
拡散層は、パターン光拡散層、均一光拡散層、集光機能層と共に、輝度の不均一解消の点で有効である。但し、拡散層により解消される輝度の不均一は小さく、したがって、以下に述べる光学ユニットの条件に影響を与えるものではない。
【００３０】
＜光学ユニットの条件＞
光学ユニットとしては、下記条件（Ｉ）を満たすものを使用する。
［条件（Ｉ）］
下式（３）で定義される調整値Ｐが、−４５≦Ｐ＜０％である。
【００３１】
（線状光源Ｌ、座標Ｘ、及び座標Ｘ＝０）
光出射面において、線状光源Ｌとその軸方向中央で直交する直線上の位置を座標Ｘとする。座標Ｘにおける線状光源Ｌの断面中心位置を座標Ｘ＝０とする。
【００３２】
（座標Ｘ−、座標Ｘ＋）
Ｘ＝０から座標軸上前記面光源装置の大きさの５％の距離にあたる位置をそれぞれ、座標Ｘ−、座標Ｘ＋とする。
図６に座標Ｘ−、座標Ｘ＋の関係を示した。座標Ｘ−、座標Ｘ＋の絶対値は等しく、座標Ｘ−から座標Ｘ＋までの範囲は、線状光源を中心に面光源装置の表示面の光源近傍１０％の範囲に相当する。
【００３３】
（調整前近似曲線Ａ´）
前記光学ユニットに代えて前記均一光拡散層のみを配置したときの輝度分布Ａについて、座標Ｘ−から座標Ｘ＋までを最小二乗法で二次関数に近似した曲線を調整前近似曲線Ａ´とする。
【００３４】
（調整後近似曲線Ｂ´）
前記光学ユニットに代えて前記均一光拡散層及びパターン光拡散層のみを配置したときの輝度分布Ｂについて、座標Ｘ−から座標Ｘ＋までを最小二乗法で二次関数に近似した曲線を調整後近似曲線Ｂ´とする。
【００３５】
（調整前振幅Ｓ）
前記調整前近似曲線Ａ´上の、座標Ｘ＝０における値をＡ０、座標Ｘ−における値をＡ−、座標Ｘ＋における値をＡ＋として、下式（１）により調整前振幅Ｓを定義する。
Ｓ＝Ａ０−（Ａ−＋Ａ＋）／２          ・・・式（１）
図６に輝度分布Ａ、調整前近似曲線Ａ´、Ａ０、Ａ−、Ａ＋の関係を示した。
【００３６】
（調整後振幅Ｔ）
前記調整後近似曲線Ｂ´上の、座標Ｘ＝０における値をＢ０、座標Ｘ−における値をＢ−、座標Ｘ＋における値をＢ＋として、下式（２）により調整後振幅Ｔを定義する。
Ｔ＝Ｂ０−（Ｂ−＋Ｂ＋）／２          ・・・式（２）
図６に輝度分布Ｂ、調整後近似曲線Ｂ´、Ｂ０、Ｂ−、Ｂ＋の関係を示した。
【００３７】
（調整値Ｐ）
前記調整前振幅Ｓ及び調整後振幅Ｔから、下式（３）により調整値Ｐを定義する。
Ｐ＝Ｔ／Ｓ×１００  （％）          ・・・式（３）
【００３８】
［条件（Ｉ）の意義］
条件（Ｉ）は、「式（３）で定義される調整値Ｐが−４５≦Ｐ＜０％であること」を要件とする。この調整値Ｐは、調整前振幅Ｓに対する調整後振幅Ｔの比である。
線状光源の光出射側に均一光拡散層のみを配置した調整前構成においては、均一光拡散層の光拡散性が面方向に均一なため、線状光源直上のＸ＝０近傍が相対的に明るく、線状光源から離れるにつれ相対的に暗くなる。そのため、調整前振幅Ｓは必ず正の値となる。
したがって、−４５≦Ｐ＜０％と負の範囲であるということは、調整後振幅Ｔが負の値であり、パターン光拡散層によって、光源近傍をその周辺部分より強く抑制し、輝度分布が反転するまで抑制することを意味する。
【００３９】
調整値Ｐの絶対値が１００％であれば、調整前構成の輝度分布の振幅と調整後構成の輝度分布の振幅が等しいことを意味する。調整値Ｐの絶対値が４５％以下であることは、調整後構成の輝度分布の振幅（絶対値）が、調整前構成の輝度分布の振幅より小さい範囲に制限されていることを意味する。
つまり、−４５≦Ｐ＜０％は、パターン光拡散層の調整力が、調整前構成における輝度分布を反転させる調整力を有するべきであるが、調整後構成の輝度分布の振幅の絶対値が、調整前構成の輝度分布の振幅の４５％以下となる範囲に留める必要があることを意味する。
条件（Ｉ）において、調整値Ｐは−４０≦Ｐ≦―１％であることが好ましく、−３５≦Ｐ≦―２％であることがより好ましい。  
条件（Ｉ）は、調整後構成における輝度分布を、調整前構成の輝度分布に対して反転させる形態としている点で従来の概念と異なるものである。
【００４０】
本願発明者らは、何故条件（Ｉ）が求められるかにつき、以下に示す試験１、試験２に基づき、理論的な解析を行った。
（試験１）
試験１では、均一光拡散層に集光機能層を積層することによる輝度上昇効果を確認した。まず、白色の光沢ポリエチレンテレフタラートシートが貼り付けられることにより内面が反射面とされ、表示面の大きさが縦１８０ｍｍ、横１８０ｍｍとなるように開口面が設けられたハウジング内に直径４ｍｍ、長さ２００ｍｍの線状光源を、表示面の縦方向中央位置に、長手方向を表示面の横方向に平行に配置した。
【００４１】
次に、ハウジングの開口面を塞ぐように、透明樹脂（ポリメチルメタクリレート）に、シリカ粒子を光散乱性微粒子として均一に分散させ、これを射出成形した厚さ２ｍｍの板とした全光線透過率５０％の光拡散板（以下、「光拡散板ＤＰ１」という。）を配置し、試験構成１を得た。線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄは、１１．５ｍｍとした。
この試験構成１について、輝度分布を測定した。具体的には、輝度計（トプコンテクノハウス社製、製品名「ＵＡ−１０００」）を、試験構成１の表示面中央における上方１０００ｍｍの位置に配置した。そして、座標Ｘに沿って０．６ｍｍ間隔で輝度を測定した。結果を図７に「ＤＰ１」として示す。
次に、試験構成１の光拡散板ＤＰ１上に頂角の角度９０°のプリズム条列をピッチ５０μｍで有し、厚さが１５５μｍである住友スリーエム社製ＢＥＦＩＩＩ（以下、「プリズムシートＰＳ１」という。）を重ね、試験構成２を得た。この試験構成２について、試験構成１と同様にして輝度分布を測定した。結果を図７に「ＤＰ１＋ＰＳ１」）として示す。
【００４２】
図７に示すように、光拡散板ＤＰ１にプリズムシートＰＳ１を積層することによって輝度が上昇していた。両者の差より得たプリズムシートＰＳ１による輝度上昇量の分布を図８に示す。プリズムシートＰＳ１による輝度上昇量は一定ではなく、線状光源直上の方がその周辺よりも高かった。この傾向はマイクロレンズシートでも同様に発生した。
以上から、光拡散板などの均一光拡散層の上に、プリズムシートやマイクロレンズシートなどの均一な集光機能層を積層すると、集光機能層による輝度上昇量は不均一で、線状光源直上がその周辺よりも大きくなることがわかった。
したがって、集光機能層からの出射光の輝度を均斉化（後述する評価方法における均斉度Ｒを大きく）するには、集光機能層を配置する前の輝度分布を、線状光源直上では低く、線状光源周辺部分では高くしておく必要があることが分かった。つまり、調整後の輝度分布が光源直上で調整前に対して反転していること、すなわち、調整値Ｐを負の値とすべきであることが分かった。
また、図８の輝度上昇量は無限大ではないので、輝度が反転する度合いには範囲を設けるべきことが分かった。
【００４３】
（試験２）
試験２では、集光機能層による輝度上昇量が線状光源直上とその周辺で不均一である、という試験１で確認した事項の理由を明らかにするため、集光機能層へ入射する光の出射角分布を調べた。
試験２には、ジェネシア社製ゴニオ／ファーフィールドスキャッタリングプロファイラを用いた。この装置は、図９に示すように、光源３０の位置を変更することにより、集光機能層に入射する光の入射角θｉを変化させ、その際の出射光の強度を、光計測部４０の位置をスキャンさせることにより、出射角θｒ毎に測定するものである。
図１０に、試験１で用いたプリズムシートＰＳ１（集光機能層）について、出射角θｒを測定した結果を示す。
【００４４】
図１０に示すように、入射角１０°以下の入射光はプリズムシートＰＳ１からほとんど出射されなかった。入射角１０°以下では、ほとんど反射していると考えられる。入射角２０°以上の入射光であれば屈折によって入射角と異なる出射角にピークを有する出射光が得られた。具体的には、入射角２０°から４０°の入射光は、出射角１５°以下にピーク強度を持つ正面出射光となり、それ以上の入射角の入射光は出射角がさらに大きい出射光となった。
【００４５】
この現象を図１１の概念図によって説明する。図１１のように、線状光源から直上に向かう出射光αは、入射角１０°以下で集光機能層に入射し、集光機能層の出射面によって反射されて正面に出射しない。一方、線状光源から周辺に向かう出射光βは、入射角２０°〜４０°で集光機能層に入射し、集光機能により正面に出射する。つまり、集光機能層には出射異方性があると考えられる。
【００４６】
次に、図１１の線状光源と集光機能層の間に、均一光拡散層が追加された場合の現象を説明する。
出射光αおよびβは、各々拡散部材によって拡散される。出射光αは、拡散により入射角１０°以下で集光機能層に入射する割合が減少し、入射角２０°〜４０°で集光機能層に入射する割合が増加する。入射角２０°〜４０°で入射する光の増加は集光機能層からの正面出射量を増加させるので、線状光源直上では集光機能層による輝度上昇量が大きくなる。
【００４７】
一方、出射光βは、拡散により入射角２０°〜４０°で集光機能層に入射する割合が減少し、入射角１０°以下で集光機能層に入射する割合が増加する。入射角２０°〜４０°で入射する光の減少は集光機能層からの正面出射量を減少させるので、線状光源から離れた位置では集光機能層により輝度上昇が小さくなる。
以上のように、集光機能層による輝度上昇量が線状光源直上とその周辺で不均一である、という試験１で確認した事項の理由が判明した。
【００４８】
以上説明したことより、条件（Ｉ）を満足することが必要である。条件（Ｉ）は、集光機能層を積層した場合に光源直上の輝度が上昇すること、また輝度上昇量は有限であることから、後述する実験例を参酌して定めたものである。
【００４９】
＜面光源装置の製造方法＞
本発明では、まず、内面が反射面ＭとされたハウジングＣＡに線状光源を収容する。次いで、上記の条件（Ｉ）を満たすようにパターン光拡散層を調整した光学ユニットＣＰを用意し、これを線状光源の光出射側に設ける。
【００５０】
＜光学ユニットの調製＞
本発明の光学ユニットは、線状光源からの出射光を均斉化し、輝度の不均一を低減させるように、階調値をパターン状に調節したパターン光拡散層を有している。
【００５１】
［パターン光拡散層のパターン設計］
パターン光拡散層は、気泡や微粒子により形成することもできるが、所定のパターンで白色インキにより形成されたものが好ましい。なお、本発明における階調値とは、０％〜１００％の範囲で指定される値であり、階調値が大きくなるに従って濃い階調値、つまり透過率の低いパターンとなる。例えば、白色インキによる印刷の場合、階調値は無印刷部が０％、ベタ印刷部が１００％となる。
【００５２】
階調値のパターンは、線状光源の略直上位置で最大階調値を持つように調整することで、その位置でのパターン光拡散層の透過率は最小となり、線状光源直上での非常に強い輝度を抑制し、輝度の不均一を抑えて均斉化を達成することができる。図１２に、線状光源と垂直方向での面光源装置の断面図と、それに対応させた形でグラフ化した、線状光源と垂直方向の各座標における設定階調値を示す。この階調値曲線のように、線状光源の略直上位置において最大値を示すような階調値のパターンが、本発明のパターン光拡散層において調整されるパターンの一例である。パターンの具体的な調整方法は特に限定されないが、例えば次のような方法により行うことができる。
【００５３】
まず、図１２の階調値曲線における、各座標を設定する。光学ユニット上、線状光源と垂直方向に座標軸Ｘをとり、ハウジング内部の領域において、どちらかの端をＸＤ、もう一方の端をＸＥとする。線状光源の中心直上位置はＸ＝０とする。前述のように、Ｘ＝０において階調値曲線は最大値をとる。次に、最小階調値をとる２つの点の座標、−ＸＭ、ＸＭ（ＸＭ＞０、以下「最小階調値点」という。）を、
ＸＤ＜−ＸＭ＜０＜ＸＭ＜ＸＥ          ・・・（４）
であるように設定する。最小階調値点ＸＭは、式（４）の関係を満たす範囲で任意に設定されるが、ＸＭが０に近すぎると、輝度の不均一を調整可能な範囲が狭くなりすぎ、面光源装置全体の均斉化を達成するのが困難となるため、さらに、
ＸＭ＞０．１×（ＸＥ−ＸＤ）          ・・・（５）
を満たす範囲で設定することが好ましい。
【００５４】
次に、階調値曲線における最大階調値、最小階調値、及びその中間の値である中心階調値Ｖを設定する。中心階調値Ｖは任意に設定することができるが、１５％〜８０％の間が好ましく用いられ、２０％〜７０％がさらに好ましい。中心階調値Ｖは、パターン光拡散層の平均透過率に反映されるため、輝度低下を抑えるためにはなるべく低めに設定するのが良いが、あまり低すぎて０％に近すぎると、最大階調値と最小階調値の差が小さくなって輝度の不均一を調整するのが困難となり不適である。中心階調値Ｖを決めた後、中心階調値Ｖからの差が同じになるように最大階調値及び最小階調値をそれぞれ設定する。（以下、最大階調値、最小階調値と中心階調値Ｖの差を「階調値振幅Ｗ」という。）例えば、中心階調値Ｖを５０％、階調値振幅Ｗを１５％とした場合、最大階調値を５０＋１５＝６５％、最小階調値を５０−１５＝３５％とすることができる。
【００５５】
最後に、上記で設定した座標及び各階調値から、階調値曲線を作成する。図１２のように、座標−ＸＭとＸＭで最小階調値を、座標Ｘ＝０で最大階調値を設定し、この３点を滑らかにつないで位置−ＸＭとＸＭにおける各点での階調値を算出する。滑らかにつなぐ方法としては、三次スプライン補間が好適に用いられる。さらに、その外側の領域、つまり、位置ＸＤ〜−ＸＭ、及びＸＭ〜 ＸＥにおける各点においては全て最小階調値を設定し、図１２のような階調値曲線を得る。
【００５６】
ここで、階調値振幅Ｗは、輝度の均斉化に直接影響を与える因子であり、条件（Ｉ）を満たす範囲内で任意に設定される。例えば、数種類の階調値振幅Ｗのパターンを有する複数のパターン光拡散層を用いて、光学ユニットを構成し、その中から、輝度分布測定を行って条件（Ｉ）を満たす光学ユニットの階調値振幅Ｗを採用することができる。
【００５７】
［パターン光拡散層の形成］
各測定点に対応する位置の階調値が前記パターン設計にて得た階調値となるように、パターン光拡散層を調製する。
例えば、パターン光拡散層が、図５に示すように透光性の別基材に白色インキが所定のパターン状に印刷されたものである場合、透光性基材に白インキをパターン印刷することにより得られる。また、均一光拡散層として光拡散板を用いて、光拡散板に直接形成する場合、光拡散板に白色インキを直接印刷することにより得られる。
【００５８】
白色インキ２０の印刷方法としては、オフセット、フレキソ、グラビア、スクリーン、パット、インクジェット、グラビアオフセットなど公知の技術を、所望のパターンや基材の種類などに応じて適宜選択して用いることができる。特に製版が比較的容易で生産性も高いことから、オフセット印刷やフレキソ印刷がより好ましい。
特にオフセット印刷を適用する場合には、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に従って測定される印刷の表面粗さが０．５〜１．５μｍであることが好ましい。印刷部の表面粗さＲａが０．５μｍ以上であれば、印刷部自体に光散乱性が生じるため、輝度をより均斉化でき、１．５μｍ以下にすれば、印刷の生産性低下を抑制できる。オフセット印刷では、インキの性質や印刷条件などにより、印刷部の表面粗さを制御しやすく、その結果として光散乱性の制御も可能である。
光拡散板への直接印刷など厚みのある基材に対しては、スクリーン印刷やフレキソ印刷、インクジェット印刷、グラビアオフセット印刷、パッド印刷がより適している。
また、複数の印刷方式を組み合わせたり、多色印刷機や両面印刷機を用いる等の手段により、白色インキのパターン印刷部に重ね刷りもしくは両面印刷を施したりしてもよく、例えば白色インキ部の密着性や擦過性向上のためにアンダーコートやオーバーコートをベタ印刷してもよい。重ね刷りもしくは両面印刷によって得られるパターン光拡散層が所望の階調印刷パターンを保持していれば、白色インキのパターン印刷に組み合わせる印刷のインキは、白色インキであっても、透明ニスなどの白色成分を含まない透明インキであってもよい。
パターン光拡散層中の白色インキ部の最適な厚さは、印刷方式や白色インキの種類によって異なるため限定するものではないが、０．５〜２０μｍが望ましい。０．５μｍ未満になると印刷の安定性が保ち難く、２０μｍより厚くなると印刷部の耐擦過性が保ち難い。
【００５９】
階調値の制御方法としては、網点印刷により網点面積率を変化させる方法、印刷回数やインキ量を変化させることで白色インキ印刷部の厚さを変化させる方法、透過率の異なる白色インキを組み合わせて印刷する方法などが挙げられる。また、それらを組み合わせて調整してもよい。例えば、網点印刷により階調値を制御する場合、網点面積率が１００％の部分の階調値を１００％にすることが好ましい。
【００６０】
網点印刷により網点面積率を変える場合、網点の大きさを変えて階調を調整するＡＭ網点方式や、網点の個数を変えて階調を調整するＦＭ網点方式、両者の長所を生かしたハイブリッド方式（例えば、大日本スクリーン製造株式会社製：Ｆａｉｒｄｏｔ、ＲａｎｄｏｔＸ、クレオジャパン株式会社製：Ｓｔａｃｃｔｏ）など各種スクリーン方式の網点印刷が採用できる。
ＡＭスクリーン印刷の場合、印刷方式によっても異なるが、スクリーン線数は４０〜４００線程度が好ましく、より好ましくは６０〜２００線である。スクリーン線数が低すぎると網点に起因するムラが輝度均一化の妨げとなる可能性があり、逆にスクリーン線数が高すぎると印刷管理が難しくなる。また、網点の形状としては、スクエア、ラウンド、エリプティカル、チェーン、ライン、クロスライン、トライアングル、ハニカムなど、公知の網点形状が例示できる。
【００６１】
＜評価方法＞
下式（６）、（７）で定義する緩和値Ｑ、均斉度Ｒ、及び目視により評価する。
【００６２】
［調整後構成における緩和値Ｑ］
調整後構成における輝度分布の明暗差抑制効果の評価方法として、下式（６）で定義する緩和値Ｑを用いる。
緩和値Ｑは、１．８以上であることが好ましく、２．０以上であることがより好ましく、２．２以上であることがさらに好ましい。
【００６３】
（座標ＸＡ−、座標ＸＡ＋）
前記光学ユニットに代えて前記均一光拡散層のみを配置したときの、輝度分布Ａにおける最大輝度Ａmaxから連続して５％以内の輝度にある範囲の最小の位置Ｘを座標ＸＡ−、最大の位置Ｘを座標ＸＡ＋と定義する。
図１３に輝度分布Ａと、最大輝度Ａmax、座標ＸＡ−、座標ＸＡ＋の関係を示した。図１３に示すように、最大輝度Ａmaxは座標Ｘ＝０近傍であるが、必ずしもＸ＝０の位置にあるとは限らない。また、座標ＸＡ−、座標ＸＡ＋の位置は光源中心の位置Ｘ＝０に対して左右対称の位置に必ずしもならないので、座標ＸＡ−、座標ＸＡ＋の絶対値は通常一致しない。
【００６４】
（座標ＸＢ−、座標ＸＢ＋）
前記光学ユニットに代えて前記均一光拡散層及びパターン光拡散層のみを配置したときの、輝度分布Ｂにおける最大輝度Ｂmaxから連続して５％以内の輝度にある範囲の最小の位置Ｘを座標ＸＢ−、最大の位置Ｘを座標ＸＢ＋と定義する。
図１３に輝度分布Ｂと、最大輝度Ｂmax、座標ＸＢ−、座標ＸＢ＋の関係を示した。図１３に示すように、最大輝度Ｂmaxは座標Ｘ＝０近傍であるが、必ずしもＸ＝０の位置にあるとは限らない。また、座標ＸＢ−、座標ＸＢ＋の位置は光源中心の位置Ｘ＝０に対して左右対称の位置に必ずしもならないので、座標ＸＢ−、座標ＸＢ＋の絶対値は通常一致しない。
【００６５】
（緩和値Ｑ）
前記座標ＸＡ−、座標ＸＡ＋、座標ＸＢ−、座標ＸＢ＋を用いて、下式（６）により緩和値Ｑを定義する。
Ｑ＝（ＸＢ＋−ＸＢ−）／（ＸＡ＋−ＸＡ−）          ・・・式（６）
【００６６】
［緩和値の意味］
緩和値Ｑは、輝度分布の最大輝度から連続して５％以内の輝度を有する範囲について、調整前構成に対する調整後構成の比である。
調整前構成においては、均一光拡散層の光拡散性が面方向に均一なため、線状光源真上のＸ＝０近傍は相対的に明るく、線状光源からの距離が遠い位置ほど相対的に暗くなる輝度の不均一が顕著である。パターン光拡散層を設けることにより、光源からの距離による明暗の差を緩和する。式（６）で定義される緩和値が大きいほど、調整前構成における光源近傍の明暗差に対して、調整後構成における光源近傍の明暗差が抑制されていることを意味する。
緩和値Ｑが大きいほど、後述する均斉度Ｒも大きくなる。
【００６７】
［最終構成における均斉度Ｒ］
前記線状光源の光出射側に前記光学ユニットを配置したとき（以下、「最終構成」という。）における輝度分布の明暗差抑制効果の評価方法として、下式（７）で定義する均斉度Ｒを用いる。
均斉度Ｒは、１．６以上であることが好ましく、１．８以上であることがより好ましく、２．０以上であることがさらに好ましい。
【００６８】
（座標ＸＣ−、座標ＸＣ＋）
最終構成の、輝度分布Ｃにおける最大輝度Ｃmaxから連続して５％以内の輝度にある範囲の最小の位置Ｘを座標ＸＣ−、最大の位置Ｘを座標ＸＣ＋と定義する。
図１３に輝度分布Ｃと、最大輝度Ｃmax、座標ＸＣ−、座標ＸＣ＋の関係を示した。図１３に示すように、最大輝度Ｃmaxは座標Ｘ＝０近傍であるが、必ずしもＸ＝０の位置にあるとは限らない。また、座標ＸＣ−、座標ＸＣ＋の位置は光源中心の位置Ｘ＝０に対して左右対称の位置に必ずしもならないので、座標ＸＣ−、座標ＸＣ＋の絶対値は通常一致しない。
【００６９】
（均斉度Ｒ）
前記座標ＸＡ−、座標ＸＡ＋、座標ＸＣ−、座標ＸＣ＋を用いて、下式（７）により均斉度Ｒを定義する。
Ｒ＝（ＸＣ＋−ＸＣ−）／（ＸＡ＋−ＸＡ−）          ・・・式（７）
【００７０】
［均斉度の意味］
均斉度Ｒは、輝度分布の最大輝度から連続して５％以内の輝度を有する範囲について、調整前構成に対する最終構成の比である。
調整前構成においては、均一光拡散層の光拡散性が面方向に均一なため、線状光源真上のＸ＝０近傍は相対的に明るく、線状光源からの距離が遠い位置ほど相対的に暗くなる輝度の不均一が顕著である。調整前構成に集光機能層を配置しても、輝度の不均一がほぼ維持されたままである。パターン光拡散層を設けた光学ユニットを用いることにより、光源からの距離による明暗差を低減し、面光源装置の均斉度合を向上する。式（７）で定義される均斉度Ｒが大きいほど、調整前構成の光源近傍の明暗差に対して、最終構成の光源近傍の明暗差が抑制されていることを意味する。
また、均斉度Ｒが大きいほど、最終的な目視評価においても高い輝度均一性が得られる。
【００７１】
[目視評価]
得られた各構成の輝度分布の均斉化の程度を下記評価基準で評価を行う。
○：輝度の均一性良好。
△：やや不均一。
×：実用上問題となる輝度の不均一。
【実施例】
【００７２】
［実験例１］
図１と同様の断面構造を有し、表示面の大きさが縦１８０ｍｍ、横１８０ｍｍである面光源装置を製作した。
まず、白色のポリエチレンテレフタラートシート（ルミラーＥ６０Ｖ、東レ製）が貼り付けられることにより内面が反射面とされているハウジング内に、直径４ｍｍ、長さ２００ｍｍの線状光源を、長手方向を表示面の横方向に平行に、表示面の縦方向中央の位置に配置した。
【００７３】
次に、ハウジングＣＡの開口面を塞ぐように、均一光拡散層として試験１で用いた光拡散板ＤＰ１を配置し、線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄ（線状光源の光学ユニットに最も近い位置から光学ユニットの線状光源側の面までの距離）が、２０ｍｍである調整前構成を得た。
【００７４】
次に、光拡散板ＤＰ１の上に、集光機能層としてマイクロレンズシートＰＳ２を重ねて、前記距離ｄが、２０ｍｍである面光源装置の最終構成を得た。
マイクロレンズシートＰＳ２として、底面が長径約３０〜７０μｍの略円形であり、断面が略半球状であり、高さが３０〜４０μｍ程度であるマイクロレンズが、互いにほぼ接する間隔で、ランダムに二次元配置されたものを用いた。
【００７５】
調整前構成、最終構成について、試験１と同様にして輝度分布を測定した。結果を図１４に示す。
図１４において、調整前構成の輝度分布データは「調整前１」、最終構成の輝度分布データは「最終構成１」として示した。
【００７６】
［実験例２］
実験例１と同様にして、線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄが、２８ｍｍである調整前構成を得た。
次に、光拡散板ＤＰ１の上に、集光機能層としてマイクロレンズシートＰＳ２を重ねて、前記距離ｄが、２８ｍｍである面光源装置の最終構成を得た。
【００７７】
調整前構成、最終構成について、試験１と同様にして輝度分布を測定した。結果を図１５に示す。
図１５において、調整前構成の輝度分布データは「調整前２」、最終構成の輝度分布データは「最終構成２」として示した。
【００７８】
［実験例３］
実験例１と同様にして、線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄが、２０ｍｍである調整前構成を得た。
次に、上記光拡散板ＤＰ１に、インクジェットプリンタ（ｉｎｃａＳＰ３２０、インカデジタルプリンターズリミティッド製）にて白色インキ単色で印刷して、パターン光拡散層ＨＳ１（以下、「ＨＳ１」という。）を設けることにより、一方の面にＨＳ１が形成された光拡散板ＤＰ１（以下、「ＨＳ１付き光拡散板」という。）を得た。
そして、前記ハウジングＣＡの開口面を塞ぐように、ＨＳ１付き光拡散板を、ＨＳ１を光入射側として配置し、線状光源からＨＳ１付き光拡散板までの距離ｄが、２０ｍｍである調整後構成を得た。
ＨＳ１付き光拡散板は、前記＜光学ユニットの調製＞の工程により作製した。パターン光拡散層の設計における階調値は、中心階調値Ｖが５０％、階調値振幅Ｗが２５％、最小階調値点ＸＭ＝２４［ｍｍ］とした。
次に、調整後構成のＨＳ１付き光拡散板の上に、前記マイクロレンズシートＰＳ２を重ねて、前記距離ｄが２０ｍｍである面光源装置の最終構成を得た。
【００７９】
調整前構成、調整後構成、最終構成について、実験例１と同様にして輝度分布を測定した。結果を図１６に示す。
図１６において、調整前構成の輝度分布データは「調整前３」、調整後構成の輝度分布データは「調整後３」、最終構成の輝度分布データは「最終構成３」として示した。
【００８０】
［実験例４］
実験例３と同様にして、線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄが、２０ｍｍである調整前構成を得た。
次に、ＨＳ１に代えて、中心階調値Ｖが５０％、階調値振幅Ｗが３１％、最小階調値点ＸＭ＝２４［ｍｍ］とした他はＨＳ１と同様のパターン光拡散層ＨＳ２（以下、「ＨＳ２」という。）を光拡散板ＤＰ１に設け、一方の面にＨＳ２が形成された光拡散板ＤＰ１（以下、「ＨＳ２付き光拡散板」という。）を得た。そして、実験例３と同様にして、前記距離ｄが２０ｍｍである調整後構成を得た。
次に、調整後構成のＨＳ２付き光拡散板の上に、前記マイクロレンズシートＰＳ２を重ねて、前記距離ｄが２０ｍｍである面光源装置の最終構成を得た。
【００８１】
調整前構成、調整後構成、最終構成について、実験例３と同様にして輝度分布を測定した。結果を図１７に示す。
図１７において、調整前構成の輝度分布データは「調整前４」、調整後構成の輝度分布データは「調整後４」、最終構成の輝度分布データは「最終構成４」として示した。
【００８２】
[実験例５]
実験例４と同様にして、線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄが２０ｍｍである調整前構成、及び線上光源からＨＳ２付き光拡散板の距離ｄが２０ｍｍである調整後構成を得た。
次に、調整後構成のＨＳ２付き光拡散板の上に、前記試験１で用いたプリズムシートＰＳ１を重ねて、前記距離ｄが２０ｍｍである面光源装置の最終構成を得た。
【００８３】
調整前構成、調整後構成、最終構成について、実験例３と同様にして輝度分布を測定した。結果を図１８に示す。
図１８において、調整前構成の輝度分布データは「調整前５」、調整後構成の輝度分布データは「調整後５」、最終構成の輝度分布データは「最終構成５」として示した。
【００８４】
［実験例６］
実験例３と同様にして、線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄが、２０ｍｍである調整前構成を得た。
次に、ＨＳ１に代えて、中心階調値Ｖが５０％、階調値振幅Ｗが１８％、最小階調値点ＸＭ＝３６［ｍｍ］とした他はＨＳ１と同様のパターン光拡散層ＨＳ３（以下、「ＨＳ３」という。）を光拡散板ＤＰ１に設け、一方の面にＨＳ３が形成された光拡散板ＤＰ１（以下、「ＨＳ３付き光拡散板」という。）を得た。そして、実験例３と同様にして、前記距離ｄが２０ｍｍである調整後構成を得た。
次に、調整後構成のＨＳ３付き光拡散板の上に、前記マイクロレンズシートＰＳ２を重ねて、前記距離ｄが２０ｍｍである面光源装置の最終構成を得た。
【００８５】
調整前構成、調整後構成、最終構成について、実験例３と同様にして輝度分布を測定した。結果を図１９に示す。
図１９において、調整前構成の輝度分布データは「調整前６」、調整後構成の輝度分布データは「調整後６」、最終構成の輝度分布データは「最終構成６」として示した。
【００８６】
［実験例７］
実験例３と同様にして、線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄが、２０ｍｍである調整前構成を得た。
次に、ＨＳ１に代えて、中心階調値Ｖが５０％、階調値振幅Ｗが３８％、最小階調値点ＸＭ＝３６［ｍｍ］とした他はＨＳ１と同様のパターン光拡散層ＨＳ４（以下、「ＨＳ４」という。）を光拡散板ＤＰ１に設け、一方の面にＨＳ４が形成された光拡散板ＤＰ１（以下、「ＨＳ４付き光拡散板」という。）を得た。そして、実験例３と同様にして、前記距離ｄが２０ｍｍである調整後構成を得た。
次に、調整後構成のＨＳ４付き光拡散板の上に、前記マイクロレンズシートＰＳ２を重ねて、前記距離ｄが２０ｍｍである面光源装置の最終構成を得た。
【００８７】
調整前構成、調整後構成、最終構成について、実験例３と同様にして輝度分布を測定した。結果を図２０に示す。
図２０において、調整前構成の輝度分布データは「調整前７」、調整後構成の輝度分布データは「調整後７」、最終構成の輝度分布データは「最終構成７」として示した。
【００８８】
［実験例８］
実験例３と同様にして、線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄが、２０ｍｍである調整前構成を得た。
次に、ＨＳ１に代えて、中心階調値Ｖが５０％、階調値振幅Ｗが４３％、最小階調値点ＸＭ＝３６［ｍｍ］とした他はＨＳ１と同様のパターン光拡散層ＨＳ５（以下、「ＨＳ５」という。）を光拡散板ＤＰ１に設け、一方の面にＨＳ５が形成された光拡散板ＤＰ１（以下、「ＨＳ５付き光拡散板」という。）を得た。そして、実験例３と同様にして、前記距離ｄが２０ｍｍである調整後構成を得た。
次に、調整後構成のＨＳ５付き光拡散板の上に、前記マイクロレンズシートＰＳ２を重ねて、前記距離ｄが２０ｍｍである面光源装置の最終構成を得た。
【００８９】
調整前構成、調整後構成、最終構成について、実験例３と同様にして輝度分布を測定した。結果を図２１に示す。
図２１において、調整前構成の輝度分布データは「調整前８」、調整後構成の輝度分布データは「調整後８」、最終構成の輝度分布データは「最終構成８」として示した。
【００９０】
［実験例９］
実験例３と同様にして、線状光源から光拡散板ＤＰ１までの距離ｄが、２０ｍｍである調整前構成を得た。
次に、ＨＳ１に代えて、中心階調値Ｖが５０％、階調値振幅Ｗが４６％、最小階調値点ＸＭ＝３６［ｍｍ］とした他はＨＳ１と同様のパターン光拡散層ＨＳ６（以下、「ＨＳ６」という。）を光拡散板ＤＰ１に設け、一方の面にＨＳ６が形成された光拡散板ＤＰ１（以下、「ＨＳ６付き光拡散板」という。）を得た。そして、実験例３と同様にして、前記距離ｄが２０ｍｍである調整後構成を得た。
次に、調整後構成のＨＳ６付き光拡散板の上に、前記マイクロレンズシートＰＳ２を重ねて、前記距離ｄが２０ｍｍである面光源装置の最終構成を得た。
【００９１】
調整前構成、調整後構成、最終構成について、実験例３と同様にして輝度分布を測定した。結果を図２２に示す。
図２２において、調整前構成の輝度分布データは「調整前９」、調整後構成の輝度分布データは「調整後９」、最終構成の輝度分布データは「最終構成９」として示した。
【００９２】
［調整値Ｐ、緩和値Ｑ、均斉度Ｒの計算］
実験例１〜９について、式（１）で定義した調整値Ｐ、式（６）で定義した緩和値Ｑ、式（７）で定義した均斉度Ｒを求めた。また、得られた各構成の輝度分布の均斉化の程度も前記評価基準で目視評価した。
実験例１〜９の結果を表１に示す。ただし、実験例１、２における緩和値Ｑは、実験例１の調整前構成に対する各調整前構成の比を記載している。
【００９３】
【表１】
2010250976.tif 000003
【００９４】
表１に示すように、実験例３、４、５、７、８は、調整値Ｐが条件（Ｉ）を満たしており、いずれも緩和値Ｑが１．８以上、均斉度Ｒが１．６以上あり、最終構成の輝度分布において輝度の均一性が良好であった。実験例２は、実験例１における線状光源と光学ユニットの距離ｄを大きくしたものであるが、距離を離してもパターン光拡散層を用いた実験例３、４、５、７、８と同様の均斉度は得られなかった。実験例６、９は、調整値Ｐが条件（Ｉ）を満たしておらず、実用上問題となる輝度の不均一が見られた。
また、最終構成における最大輝度Ｃｍａｘについて、実験例３、４、５、７、８は、距離を離した実験例２とほぼ同等あるいはそれ以上の輝度を有していた。
【００９５】
以上より、条件（Ｉ）を満足するパターン光拡散層を有する光学ユニットを用いることにより、ｄを大きくせず（薄型を維持しつつ）、輝度の均一化を効率的に図ることができることが確認できた。
【符号の説明】
【００９６】
ＣＡ：ハウジング
Ｌ：線状光源
ＤＰ：均一光拡散層
ＨＳ：パターン光拡散層
ＰＳ：集光機能層
Ｍ：反射面
ＤＳ：付加的な拡散層
ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３：光学ユニット
【図１】
2010250976.tif 000004
【図２】
2010250976.tif 000005
【図３】
2010250976.tif 000006
【図４】
2010250976.tif 000007
【図５】
2010250976.tif 000008
【図６】
2010250976.tif 000009
【図７】
2010250976.tif 000010
【図８】
2010250976.tif 000011
【図９】
2010250976.tif 000012
【図１０】
2010250976.tif 000013
【図１１】
2010250976.tif 000014
【図１２】
2010250976.tif 000015
【図１３】
2010250976.tif 000016
【図１４】
2010250976.tif 000017
【図１５】
2010250976.tif 000018
【図１６】
2010250976.tif 000019
【図１７】
2010250976.tif 000020
【図１８】
2010250976.tif 000021
【図１９】
2010250976.tif 000022
【図２０】
2010250976.tif 000023
【図２１】
2010250976.tif 000024
【図２２】
2010250976.tif 000025