(57)【要約】 【課題】  乱反射効率を落とすことなく、薄くかつコストの低い導光板およびその製造方法、ならびにその導光板を用いた面発光装置および携帯電話機を提供することである。【解決手段】  導光板１０は、導光板上部１１および導光板下部１３の間に凹凸界面部１２が形成される。凹凸界面部１２は、導光板上部１１と導光板下部１３とが重なり合うことによって形成される界面層であり、屈折率が導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質たとえば空気から構成される。導光板上部１１と凹凸界面部１２との界面および導光板下部１３と凹凸界面部１２との界面は、いずれも凹凸形状である。導光板上部１１および導光板下部１３との界面が凹凸形状である凹凸界面部１２が乱反射層となり、導光板１０に入射した光の乱反射効率を高め、均一な面発光を形成し、かつ輝度を向上することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対面する２つの界面が平面に凹凸形状が形成された面であり、かつその２つの界面を介して隣接する部分である導光部の屈折率よりも小さい屈折率の界面層が少なくとも１つ形成されることを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記界面層に隣接する導光部のうち光を出射する出射面に最も近い導光部である導光板上部の面のうち前記出射面側の面に隣接して前記導光部の屈折率よりも小さい屈折率の出射面側低屈折率膜が形成され、
前記出射面は、前記出射面側低屈折率膜の面であることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記界面層に隣接する導光部のうち前記出射面の反対側にある裏面に最も近い導光部である導光板下部の面のうち前記裏面側の面に隣接して前記導光部の屈折率よりも小さい屈折率の裏面側低屈折率膜が形成され、
前記裏面側低屈折率膜に隣接して光を反射する反射膜が形成され、
前記裏面は、前記導光板下部と前記裏面側低屈折率膜との境界面であることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項４】
前記界面層に隣接する導光部のうち光を出射する出射面に最も近い導光部である導光板上部の面のうち前記出射面側の面に隣接して前記導光部の屈折率よりも小さい屈折率の出射面側低屈折率膜が形成され、
前記界面層に隣接する導光部のうち前記出射面の反対側にある裏面に最も近い導光部である導光板下部の面のうち前記裏面側の面に隣接して前記導光部の屈折率よりも小さい屈折率の裏面側低屈折率膜が形成され、
前記裏面側低屈折率膜に隣接して光を反射する反射膜が形成され、
前記出射面は、前記出射面側低屈折率膜の面であり、
前記裏面は、前記導光板下部と前記裏面側低屈折率膜との境界面であることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項５】
光を出射する出射面は、厚み方向に垂直な方向に広がる平面に凹凸形状が形成された面であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の導光板。
【請求項６】
光を出射する出射面の反対側にある裏面は、厚み方向に垂直な方向に広がる平面に凹凸形状が形成された面であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の導光板。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の導光板と、
発光する光を前記導光板の厚み方向に平行な側面のうちの少なくとも１つの側面から入射する位置に配置される光源とを含むことを特徴とする面発光装置。
【請求項８】
前記導光板の厚み方向の厚さは、前記導光板の厚み方向の前記光源の厚さと同じ厚さであることを特徴とする請求項７に記載の面発光装置。
【請求項９】
光を反射し、かつ前記導光板の前記裏面側に配置される反射シートをさらに含むことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項１または２に係る請求項５、および請求項１または２に係る請求項６のいずれか１つに記載の導光板を用いる請求項７または８に記載の面発光装置。
【請求項１０】
導光板を構成する平板状の導光部で、かつお互いに対向する面が凹凸形状である少なくとも２つの導光部を、その導光部の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質をお互いに対向する面の間に介在させて重ね合わせる重ね合わせステップと、
前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部を基台に載せ、熱を発する熱発生装置によって、前記基台に載せた前記少なくとも２つの導光部を上方から押さえ、前記熱発生装置が発する熱を前記少なくとも２つの導光部に与えることによって、前記少なくとも２つの導光部を熱圧着する熱圧着ステップとを含むことを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項１１】
前記熱圧着ステップでは、前記熱発生装置と、前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部との間に、前記少なくとも２つの導光部に臨む面に凹凸形状が形成された上側金型を介在させて、前記少なくとも２つの導光部を熱圧着することを特徴とする請求項１０に記載の導光板の製造方法。
【請求項１２】
前記熱圧着ステップでは、前記基台と、前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部との間に、前記少なくとも２つの導光部に臨む面に凹凸形状が形成された下側金型を介在させて、前記少なくとも２つの導光部を熱圧着することを特徴とする請求項１０または１１に記載の導光板の製造方法。
【請求項１３】
導光板を構成する平板状の導光部で、かつお互いに対向する面が凹凸形状である少なくとも２つの導光部を、お互いに対向する面のうちの１つの面にＵＶ硬化樹脂を塗布し、かつ前記導光部の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質をお互いに対向する面の間に介在させて重ね合わせる重ね合わせステップと、
前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部を基台に載せ、紫外線を照射する紫外線発生装置によって、前記基台に載せた前記少なくとも２つの導光部を上方から押さえ、前記紫外線発生装置によって紫外線を、前記塗布されたＵＶ硬化樹脂に照射して硬化させることによって、前記少なくとも２つの導光部を接着する接着ステップとを含むことを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項１４】
前記重ね合わせステップは、前記重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部の厚み方向に垂直な２つの露出する面のうち、前記紫外線発生装置側の面にＵＶ硬化樹脂を塗布する塗布ステップを含み、
前記接着ステップでは、前記紫外線発生装置と、前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部との間に、前記少なくとも２つの導光部に臨む面に凹凸形状が形成された上側金型を介在させて、前記少なくとも２つの導光部を接着することを特徴とする請求項１３に記載の導光板の製造方法。
【請求項１５】
前記重ね合わせステップは、前記重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部の厚み方向に垂直な２つの露出する面のうち、前記基台側の面にＵＶ硬化樹脂を塗布する第２の塗布ステップを含み、
前記接着ステップでは、前記基台と、前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部との間に、前記少なくとも２つの導光部に臨む面に凹凸形状が形成された下側金型を介在させて、前記少なくとも２つの導光部を接着することを特徴とする請求項１３または１４に記載の導光板の製造方法。
【請求項１６】
前記ＵＶ硬化樹脂の屈折率は、前記導光部の屈折率と同じ屈折率であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１つに記載の導光板の製造方法。
【請求項１７】
前記重ね合わせステップで塗布されるＵＶ硬化樹脂の屈折率は、前記導光部の屈折率と同じ屈折率であり、
前記塗布ステップで塗布されるＵＶ硬化樹脂の屈折率は、前記導光部の屈折率よりも小さい屈折率であることを特徴とする請求項１４、または請求項１４に係る請求項１５に記載の導光板の製造方法。
【請求項１８】
前記重ね合わせステップで塗布されるＵＶ硬化樹脂の屈折率は、前記導光部の屈折率と同じ屈折率であり、
前記第２の塗布ステップで塗布されるＵＶ硬化樹脂の屈折率は、前記導光部の屈折率よりも小さい屈折率であることを特徴とする請求項１５、または請求項１４に係る請求項１５に係る請求項１７に記載の導光板の製造方法。
【請求項１９】
前記各導光部は、それぞれロール状に巻かれたロール体から連続して供給されることを特徴とする請求項１０〜１８のいずれか１つに記載の導光板の製造方法。
【請求項２０】
請求項１０〜１９のいずれか１つに記載の導光板の製造方法によって製造された導光板と、
発光する光を前記導光板の厚み方向に平行な側面のうちの少なくとも１つの側面から入射する位置に配置される光源とを含むことを特徴とする面発光装置。
【請求項２１】
請求項７〜９、および２０のいずれか１つに記載の面発光装置を含むことを特徴とする携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルのバックライトなどに用いられる導光板およびその製造方法、ならびにその導光板を用いた面発光装置および携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルのバックライトなどに用いられる導光板は、導光板の出射面に拡散シートあるいはプリズムシートなどの光学シートを貼り付けて、光の乱反射層を形成し、光の乱反射効率および輝度を高めている。
【０００３】
特許文献１に記載される平面照明装置は、ケースの下部に反射体を備え、ケースの上部方向に向かって導光板、拡散体、プリズムシート、および遮光体の順に配置されて構成される。光源は、導光板の側部に近接して設けられる。導光板は、有効出射領域をなす平坦面の部分が光源の高さよりも薄く形成され、導光板、拡散体およびプリズムシートが累積した厚さを光源の厚さ以下にしている。
【０００４】
特許文献２に記載される薄型面光源素子は、側面に１つ以上の光源が設けられた導光体と、複数の凸部が支持体上に設けられた出射光制御板とを、その凸部の頂部を介して接着することによって構成される。プリズムシートなどの集光部材を必要としないので、薄型面光源素子の厚さは、集光部材の厚み分薄くなる。
【０００５】
特許文献３に記載される面発光用導光板は、一体ものの透明板の肉厚内に、光を乱反射させるための複数層のプリズム列層をレーザ加工によって形成することによって、透明体にプリズムシートを貼着する場合に較べて、プリズムシートの厚み分は、導光板を薄く形成することができる。
【０００６】
特許文献４に記載される表示装置は、第１導光板と第２導光板との間に中間導光板を有する導光板を、反射型液晶ディスプレイを覆うように配置する。中間導光板は、第１導光板および第２導光板の屈折率よりも小さい屈折率である屈折率不一致部分からなるパターンが配置される構造であるか、または光を散乱させる液晶滴を含む高分子分散液晶層によって形成される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−９３０１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３２３１８５号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１２７４１９号公報
【特許文献４】特開平７−１９９１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した平面照明装置および薄型面光源素子などの面発光装置は、それを用いる電子機器の薄型化に欠かせないものであるが、更なる薄型化の要望がますます増大している。
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に記載される平面照明装置は、導光板の有効出射領域をなす平坦面の部分が光源の高さよりも薄く形成されているが、導光板の出射面に拡散体およびプリズムシートを貼り付けて、光の乱反射層を形成しているので、拡散体およびプリズムシートの厚み分は厚くなり、薄型化の支障となる。さらに、導光板の出射面に貼り付ける拡散体およびプリズムシートは高価であるため、平面照明装置のコストが高くなるという問題がある。
【００１０】
上述した特許文献２に記載される薄型面光源素子は、出射光制御板を用いて、プリズムシートなどの集光部材を不要としているが、出射光制御板の厚み分は厚くなるので、薄型化の支障となる。
【００１１】
上述した特許文献３に記載される面発光用導光板は、レーザ加工では、プリズムのような線状形状とドット形状とを形成することができても、粗密を形成すること、および大きさが異なる形状をランダムに形成することなどは困難であるので、乱反射部形状による光調整ができず、均一な面発光の実現および輝度の向上の支障となる。上述した特許文献４に記載される表示装置に用いられる導光板は、中間導光板によって照明輝度の不均一性を低減するものではあるが、中間導光板の屈折率不一致部分あるいは液晶滴がランダムに形成されるものではなく、乱反射部形状による光調整ができず、均一な面発光の実現および輝度の向上の支障となる。
【００１２】
本発明の目的は、乱反射効率を落とすことなく、薄くかつコストの低い導光板およびその製造方法、ならびにその導光板を用いた面発光装置および携帯電話機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、対面する２つの界面が平面に凹凸形状が形成された面であり、かつその２つの界面を介して隣接する部分である導光部の屈折率よりも小さい屈折率の界面層が少なくとも１つ形成されることを特徴とする導光板である。
【００１４】
また本発明は、前記記載の導光板と、
発光する光を前記導光板の厚み方向に平行な側面のうちの少なくとも１つの側面から入射する位置に配置される光源とを含むことを特徴とする面発光装置である。
【００１５】
また本発明は、導光板を構成する平板状の導光部で、かつお互いに対向する面が凹凸形状である少なくとも２つの導光部を、その導光部の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質をお互いに対向する面の間に介在させて重ね合わせる重ね合わせステップと、
前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部を基台に載せ、熱を発する熱発生装置によって、前記基台に載せた前記少なくとも２つの導光部を上方から押さえ、前記熱発生装置が発する熱を前記少なくとも２つの導光部に与えることによって、前記少なくとも２つの導光部を熱圧着する熱圧着ステップとを含むことを特徴とする導光板の製造方法である。
【００１６】
また本発明は、導光板を構成する平板状の導光部で、かつお互いに対向する面が凹凸形状である少なくとも２つの導光部を、お互いに対向する面のうちの１つの面にＵＶ硬化樹脂を塗布し、かつ前記導光部の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質をお互いに対向する面の間に介在させて重ね合わせる重ね合わせステップと、
前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部を基台に載せ、紫外線を照射する紫外線発生装置によって、前記基台に載せた前記少なくとも２つの導光部を上方から押さえ、前記紫外線発生装置によって紫外線を、前記塗布されたＵＶ硬化樹脂に照射して硬化させることによって、前記少なくとも２つの導光部を接着する接着ステップとを含むことを特徴とする導光板の製造方法である。
【００１７】
また本発明は、前記記載の導光板の製造方法によって製造された導光板と、
発光する光を前記導光板の厚み方向に平行な側面のうちの少なくとも１つの側面から入射する位置に配置される光源とを含むことを特徴とする面発光装置である。
【００１８】
また本発明は、前記記載の面発光装置を含むことを特徴とする携帯電話機である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、対面する２つの界面が平面に凹凸形状が形成された面であり、かつその２つの界面を介して隣接する部分である導光部の屈折率よりも小さい屈折率の界面層が少なくとも１つ形成される。
【００２０】
したがって、凹凸形状の界面が乱反射層となり、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、導光板のみで行うことができるので、導光板の厚さを薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。
【００２１】
また本発明によれば、前記導光板と、発光する光を前記導光板の厚み方向に平行な側面のうちの少なくとも１つの側面から入射する位置に配置される光源とを含む。
【００２２】
したがって、前記界面層の凹凸形状の界面が乱反射層となり、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる導光板を用いるので、光の乱反射効率を高めるための拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がなく、面発光装置の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシート分の面発光装置のコストを低減することができる。
【００２３】
また本発明によれば、重ね合わせステップでは、導光板を構成する平板状の導光部で、かつお互いに対向する面が凹凸形状である少なくとも２つの導光部を、その導光部の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質をお互いに対向する面の間に介在させて重ね合わせる。熱圧着ステップでは、前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部を基台に載せ、熱を発する熱発生装置によって、前記基台に載せた前記少なくとも２つの導光部を上方から押さえ、前記熱発生装置が発する熱を前記少なくとも２つの導光部に与えることによって、前記少なくとも２つの導光部を熱圧着する。
【００２４】
したがって、本発明に係る導光板の製造方法を用いて導光板を製造すれば、導光板を構成する平板状の導光部の屈折率よりも小さい屈折率の物質、たとえば空気から成り、かつその空気と前記導光部との界面が凹凸形状である少なくとも１つの界面層を導光板内部に形成することができる。その凹凸形状の界面が乱反射層となるので、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、導光板のみで行うことができるので、導光板の厚さを薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。
【００２５】
また本発明によれば、重ね合わせステップでは、導光板を構成する平板状の導光部で、かつお互いに対向する面が凹凸形状である少なくとも２つの導光部を、お互いに対向する面のうちの１つの面にＵＶ硬化樹脂を塗布し、かつ前記導光部の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質をお互いに対向する面の間に介在させて重ね合わせる。接着ステップでは、前記重ね合わせステップで重ね合わされた前記少なくとも２つの導光部を基台に載せ、紫外線を照射する紫外線発生装置によって、前記基台に載せた前記少なくとも２つの導光部を上方から押さえ、前記紫外線発生装置によって紫外線を、前記塗布されたＵＶ硬化樹脂に照射して硬化させることによって、前記少なくとも２つの導光部を接着する。
【００２６】
したがって、本発明に係る導光板の製造方法を用いて導光板を製造すれば、導光板を構成する平板状の導光部の屈折率よりも小さい屈折率の物質、たとえば空気から成り、かつその空気と前記導光部との界面が凹凸形状である少なくとも１つの界面層を導光板内部に形成することができる。その凹凸形状の界面が乱反射層となるので、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、導光板のみで行うことができるので、導光板の厚さを薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。
【００２７】
また本発明によれば、前記導光板の製造方法によって製造された導光板と、発光する光を前記導光板の厚み方向に平行な側面のうちの少なくとも１つの側面から入射する位置に配置される光源とを含む。
【００２８】
したがって、内部に凹凸形状の界面が形成された導光板を用いるので、凹凸形状の界面が乱反射層となり、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる。さらに、光の乱反射効率を高めるための拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がないので、面発光装置の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシート分の面発光装置のコストを低減することができる。
【００２９】
また本発明によれば、前記面発光装置を含む。したがって、内部に凹凸形状の界面が形成された導光板を用いた面発光装置を用いるので、凹凸形状の界面が乱反射層となり、光の乱反射効率を高め、携帯電話機の表示部を均一な面発光とし、かつその輝度を向上することができる。さらに、光の乱反射効率を高めるための拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がないので、携帯電話機の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシート分の携帯電話機のコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明の実施の一形態である導光板１０の構成を模式的に示す斜視図である。導光板１０は、導光板上部１１、凹凸界面部１２および導光板下部１３によって構成される。
【００３１】
導光板上部１１は、平板状の形状であり、厚み方向に垂直な方向に広がる出射面１１１および導光板上部界面１１２は、いずれも平面に凹凸形状が形成された面である。出射面１１１は、導光板１０に入射した光を出射する。凹凸界面部１２は、導光板上部１１と導光板下部１３とが重なり合うことによって形成される界面層であり、屈折率が導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質たとえば空気から構成される。導光板下部１３は、平板状の形状であり、厚み方向に垂直な方向に広がる導光板下部界面１３１および裏面１３２は、いずれも平面に凹凸形状が形成された面である。導光板上部１１および導光板下部１３は、導光部である。
【００３２】
導光板上部１１および導光板下部１３は、少なくとも光透過性を有し、好ましくは成形性に優れた透光性材料によって形成される。透光性材料は、たとえばアクリル樹脂ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリスチレン樹脂、あるいはファンクショナルノルボルネン系樹脂などの透光性樹脂の材料である。
【００３３】
導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率は、たとえば、材料がアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂から成る場合、１．４９〜１．５９程度である。導光板上部１１および導光板下部１３に用いられるこれらの材料は、それぞれ屈折率が異なるが、導光板上部１１および導光板下部１３の表面に形成される凹凸形状あるいは凹凸数などを調整することによって光の進む方向を制御することができるので、用いる材料が屈折率によって制約されることはない。
【００３４】
出射面１１１、導光板上部界面１１２、導光板下部界面１３１および裏面１３２の凹凸形状は、導光板１０の厚み方向に垂直な仮想平面による切断面の形状が、略矩形状であり、より詳細には略長方形状である。この凹凸形状は、略矩形状に限定されるものではなく、たとえばランダムな凹凸として構成してもよいし、用途に応じた形状、たとえば斜面が直線あるいは曲線からなる多数のレンズ列によって構成してもよい。凹凸形状の各凹凸の基底部の大きさは、たとえば０．５ｍｍ以下、かつその深さは、たとえば１００μｍ以下である。
【００３５】
導光板上部１１と凹凸界面部１２との界面および導光板下部１３と凹凸界面部１２との界面が凹凸形状であるので、図２を用いて後述するように、空気から成る凹凸界面部１２の凹凸形状の界面が乱反射層となり、導光板１０に入射した光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ導光板１０から出射する光の輝度を向上することができる。
【００３６】
さらに、導光板上部１１の出射面１１１が凹凸形状であるので、出射面１１１でも乱反射が発生し、光の乱反射効率をより高めることができる。さらにまた、導光板下部１３の裏面１３２が凹凸形状であるので、裏面１３２でも乱反射が発生し、光の乱反射効率をより高めることができる。後述する面発光像置１に含まれる反射シート８は、裏面１３２側に設けられ、裏面１３２から出射した光を、裏面１３２から再び導光板下部１３に入射させ、光の利用効率を高める。
【００３７】
従来の技術では、光の乱反射効率を高めることを、拡散シートおよびプリズムシートを用いて行っていたが、導光板１０は、拡散シートおよびプリズムシートを用いことなく、屈折率が隣接する導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率である凹凸界面部１２の凹凸形状のみで光の乱反射効率を高めることができる。したがって、導光板１０の厚さを薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。
【００３８】
図１に示した導光板１０は、導光板上部１１の出射面１１１および導光板下部１３の裏面１３２を凹凸形状としたが、凹凸界面部１２の屈折率を隣接する導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率とし、かつ導光板上部１１と凹凸界面部１２との界面および導光板下部１３と凹凸界面部１２との界面を凹凸形状とすることによって、導光板１０に入射した光の乱反射効率を十分高め、均一な面発光を可能とし、かつ導光板１０から出射する光の輝度を十分向上することができる場合は、導光板上部１１の出射面１１１および導光板下部１３の裏面１３２は、凹凸形状とする必要はなく、平面でもよい。あるいは、導光板上部１１の出射面１１１および導光板下部１３の裏面１３２のうち、導光板上部１１の出射面１１１のみ、または導光板下部１３の裏面１３２のみを凹凸形状としてもよい。
【００３９】
このように、対面する２つの界面が平面に凹凸形状が形成された面であり、かつその２つの界面を介して隣接する部分である導光部、たとえば導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の凹凸界面部１２が少なくとも１つ形成される。
【００４０】
したがって、凹凸形状の界面が乱反射層となり、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、導光板１０のみで行うことができるので、導光板１０の厚さを薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。
【００４１】
さらに、光を出射する出射面１１１は、厚み方向に垂直な方向に広がる平面に凹凸形状が形成された面であるので、導光板１０の出射面１１１の凹凸形状が、凹凸形状の界面に加えて、乱反射層となり、光の乱反射効率をより高めることができ、より均一な面発光を可能とし、かつ輝度をより向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、これらの凹凸形状の面で行うことができるので、導光板１０の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。
【００４２】
さらに、光を出射する出射面１１１の反対側にある裏面１３２は、厚み方向に垂直な方向に広がる平面に凹凸形状が形成された面であるので、導光板１０の裏面１３２の凹凸形状が、凹凸形状の界面および出射面１１１に加えて、乱反射層となり、光の乱反射効率をより高めることができ、より均一な面発光を可能とし、かつ輝度をより向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、これらの凹凸形状の面で行うことができるので、導光板１０の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。
【００４３】
図２は、本発明の実施の第１の形態である面発光装置１の構成を模式的に示す図である。面発光装置１は、エッジライト式の面発光装置であり、導光板１０、光源９および反射シート８を含んで構成される。導光板１０は、図１に示した導光板であり、内部に凹凸形状の界面に挟まれた界面層である凹凸界面部１２が形成されている。導光板１０に入射される光は、導光板１０の厚み方向と平行な面のうちの１つである入射面１０１から入射される。
【００４４】
光源９は、たとえば図示しない複数の発光素子および発光素子を支持する図示しない支持部を含み、導光板１０の入射面１０１に隣接して配置され、出射する光を入射面１０１から導光板１０に入射する。発光素子は、たとえば発光ダイオードによって構成され、図示しない電源によって与えられる電力が供給されると、導光体１０の入射端面１０１に向けて放射状に光を出射する。支持部は、発光素子が光を出射する出射面を除く残余の部分の外側を覆い、発光素子の出射面が導光板１０の入射面１０１に対向する位置になるように発光素子を支持する。
【００４５】
発光素子は、図示しない半導体素子と、その半導体素子を被覆する図示しない透光性樹脂とによって構成される。透光性樹脂は、半導体素子から出射される光を吸収し、吸収した光の波長と異なる波長の光を発生する蛍光体を含有させてもよい。半導体素子から出射される光が紫外線の場合は、半導体素子から出射される紫外線によって励起される紫外線または可視光を発生する蛍光体を用いればよい。半導体素子から出射される光が可視光の場合は、半導体素子から出射される可視光を吸収して、その可視光の波長よりも長い波長の可視光を発生する蛍光体を用いてもよい。半導体素子と蛍光体との組み合わせによって、様々な色調の混合色を発光させることが可能となる。
【００４６】
半導体素子としては、たとえば窒化物系化合物半導体による素子であって、一般式が「ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ」である素子が用いられる。ここに、変数ｉ、ｊおよびｋはそれぞれＩｎ、ＧａおよびＡｌの原子比を表し、それぞれ０以上で、かつｉ＋ｊ＋ｋ＝１を満足する値である。窒化物系化合物半導体としては、たとえばＩｎＧａＮおよび各種不純物がドープされたＧａＮである。この半導体素子は、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical 
Vapor Deposition）法などによって基板上にＩｎＧａＮおよびＧａＮなどの半導体を発光層として成長させることによって形成される。
【００４７】
半導体素子の構造としては、ＭＩＳ（Metal Incipient-ferroelectric Superconductor
）接合、ＰＩＮ（Positive Intrinsic Negative）接合ならびにｐｎ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造およびダブルヘテロ構造のものが挙げられる。この窒化物系化合物半導体は、材料および混晶度を代えるによって所望の発光波長を選択することができる。あるいは半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜で形成した単一量子井戸構造および多量子井戸構造とすることもできる。
【００４８】
蛍光体は、発光素子から出射される光の波長を変換するものであり、発光素子を被覆する透光性樹脂に蛍光物質を含有させることによって形成され、外部へ出射される光の波長を変換することができる。発光素子から出射される光がエネルギーの高い短波長の可視光である場合、ペリレン形誘導体、ＺｎＣｄＳ：Ｃｕ、ならびにＹＡＧ：Ｃｅなどの有機蛍光体、およびＥｕならびにＣｒの少なくともいずれか１つで付活された窒素含有ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２などの無機蛍光体などを用いることができる。
【００４９】
特にＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を利用した場合は、その含有量によって青色発光する発光素子からの光と、その光を一部吸収して補色となる黄色系の光を発光することができ、白色系の光を比較的簡単にかつ信頼性高く形成することできる。同様に、無機蛍光体を用いた場合は、その含有量によって青色光と、その光を一部吸収して補色となる赤色系の光を発光することができので、白色系の光が比較的簡単にかつ信頼性よく形成することができる。
【００５０】
反射シート８は、たとえば銀あるいは無機フィラーによって構成され、導光板１０の裏面１３２に隣接して配置され、裏面１３２から出射してくる光を反射して、裏面１３２から導光板１０に入射させる。
【００５１】
導光板上部１１の厚さＬ３は、たとえば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、導光板下部１３の厚さＬ４は、たとえば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００５２】
光源９の厚さＬ１は、導光板１０の厚さＬ２、つまり導光板上部１１の厚さＬ３と導光板下部１３の厚さＬ４との合計の厚さと同じ厚さである。したがって、光源９と光源９から出射される光を入射する入射面１０１との光の結合効率は、導光板１０の厚みＬ２が光源９の厚みＬ１よりも小さい場合に比して高くなる。したがって、面発光装置１は、導光板１０の厚みＬ２が光源９の厚みＬ１よりも小さい場合よりも、輝度を向上させることができる。
【００５３】
光路Ｒ１〜Ｒ３は、導光板１０に入射した光が導光板１０の内部で乱反射され出射面１１１から出射する光路を示す。光路Ｒ１は、導光板下部１３の入射面１０１から入射し、反射シート４０によって反射されることなく、出射面１１１から出射する光の光路である。入射面１０１から入射した光は、導光板下部界面１３１で屈折し、凹凸界面部１２を透過して、導光板上部界面１１２から導光板上部１１に入射し、出射面１１１から屈折して出射する。
【００５４】
光路Ｒ２は、導光板下部１３の入射面１０１から入射し、反射シート４０によって反射された後、出射面１１１から出射する光の光路である。入射面１０１から入射した光は、裏面１３２で屈折して出射し、反射シート４０で反射され、裏面１３２から再び導光板下部１３に入射する。そして、裏面１３２から入射した光は、導光板下部界面１３１で屈折し、凹凸界面部１２を透過して、導光板上部界面１１２から導光板上部１１に入射し、出射面１１１から屈折して出射する。光路Ｒ３は、導光板上部１１の入射面１０１から入射し、導光板上部界面１１２で反射されて、出射面１１１から屈折して出射する光の光路である。
【００５５】
このように、光源９から出射した光が導光板上部１１および導光板下部１３のいずれの入射面１０１から入射しても、導光板１０内部に形成された凹凸界面部１２と導光板上部１１または導光板下部１３との凹凸形状の界面で乱反射して、出射面１１１から出射する。導光板１０内部に形成された凹凸界面部１２と導光板上部１１または導光板下部１３との凹凸形状の界面は、高い乱反射効率であるので、均一な面発光を形成し、かつ出射する光の輝度を向上することができる。
【００５６】
さらに、光路Ｒ２のように、反射シート８は、裏面１３２から出射した光を反射して、裏面１３２から再び導光板下部１３に入射させるので、光の利用効率を高くすることができ、発光装置１の輝度を向上することができる。
【００５７】
面発光装置１は、対象物たとえば透過型の液晶表示装置に備えられる液晶表示パネルを、導光板１０から出射される光によって照明する。面発光装置１を液晶表示装置に用いる場合、面発光装置１は、液晶表示装置の操作者が液晶表示パネルの表示画面を見る側とは反対側に、液晶表示パネルに対向して設けられ、対象物である液晶表示パネルを照明する。面発光装置１が照明する対象物は、液晶表示パネルに限定されることはなく、他の対象物の照明またはイルミネーションなどに使用することができる。
【００５８】
このように、面発光装置１は、導光板１０と、発光する光を導光板１０の厚み方向に平行な側面のうちの少なくとも１つの側面から入射する位置に配置される光源９とを含む。したがって、凹凸界面部１２の凹凸形状の界面が乱反射層となり、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる導光板１０を用いるので、光の乱反射効率を高めるための拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がなく、面発光装置１の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシート分の面発光装置１のコストを低減することができる。
【００５９】
さらに、導光板１０の厚み方向の厚さは、導光板１０の厚み方向の光源９の厚さと同じ厚さである。したがって、導光板１０の厚みを光源９の厚みと同じにすることによって、光源９とその光源９からの光を入射する入射面１０１との光の結合効率を、導光板１０の厚みが光源９の厚みより小さい場合に比して高くすることができ、輝度をより向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、導光板１０の凹凸形状の界面で行うことができるので、面発光装置１の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。さらに、均一な面発光と輝度の向上が可能となる。
【００６０】
さらに、面発光装置１は、光を反射し、かつ導光板１０の裏面１３２側に配置される反射シート８をさらに含むので、光源９からの光が裏面１３２を透過しても反射シート８によって導光板１０に戻り、光の利用効率が高くすることができ、輝度をより向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、導光板１０の凹凸形状の界面で行うことができるので、面発光装置１の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。さらに、均一な面発光と輝度の向上とが可能となる。
【００６１】
図２に示した面発光装置１では、反射シート８を備えているが、凹凸界面部１２の屈折率を隣接する導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率とし、かつ導光板上部１１と凹凸界面部１２との界面および導光板下部１３と凹凸界面部１２との界面を凹凸形状とすること、さらに導光板上部１１の出射面１１１あるいは導光板下部１３の裏面１３２を凹凸形状とすることによって、導光板１０に入射した光の乱反射効率を十分高め、均一な面発光を可能とし、かつ導光板１０から出射する光の輝度を十分向上することができる場合は、反射シート８を備える必要はない。
【００６２】
図３は、本発明の実施の第２の形態である面発光装置２の構成を模式的に示す図である。面発光装置２は、エッジライト式の面発光装置であり、導光板２０、光源９および反射シート８を含んで構成される。図３に示す面発光装置２の構成要素のうち図２に示した面発光装置１の構成要素と同じ構成要素については、重複を避けるために、同じ参照符を付して説明は省略する。
【００６３】
導光板２０は、図１に示した導光板１０と同様に、内部に凹凸形状の界面に挟まれた界面層である凹凸界面部１２が形成されているが、図１に示した導光板上部１１に相当する導光板上部２１に出射面側低屈折率膜２４が形成されている。出射面側低屈折率膜２４は、導光板上部２１の面のうち凹凸界面部１２との界面である導光板上部界面２１２と反対側にある境界面２１１に隣接して形成される。出射面側低屈折率膜２４の面のうち、前記境界面２１１と反対側にある面２４が出射面である。導光板２０に入射される光は、導光板２０の厚み方向と平行な面のうちの１つである入射面２０１から入射され、出射面側低屈折率膜２４の出射面２４１から出射する。
【００６４】
光源９の厚さＬ１は、導光板２０の厚さＬ２、つまり導光板上部２１の厚さおよび出射面側低屈折率膜２４の厚さの合計の厚さＬ３と、導光板下部１３の厚さＬ４との合計の厚さと同じ厚さである。したがって、光源９と光源９から出射される光を入射する入射面２０１との光の結合効率は、導光板２０の厚みＬ２が光源９の厚みＬ１よりも小さい場合に比して高くなる。したがって、面発光装置２は、導光板２０の厚みＬ２が光源９の厚みＬ１よりも小さい場合よりも、輝度を向上させることができる。
【００６５】
出射面側低屈折率膜２４の屈折率は、導光板上部２１の屈折率よりも小さい屈折率であり、たとえば導光板上部２１が、屈折率１．４９のアクリルもしくは屈折率１．５９のポリカーボネートによって構成されるならば、導光板上部２１と出射面側低屈折率膜２４との境界面２１１での全反射を活用するために、たとえば１．１０以下もしくは１．２４以下であることが好ましい。光路Ｒ４は、導光板上部２１の入射面２０１から入射し、境界面２１１で全反射された後、凹凸界面部１２で乱反射されて、出射面２４１から出射する光の光路である。
【００６６】
導光板２０は、光路Ｒ４が示すように、光の全反射を利用することができ、光源９から出射されて導光板２０に入射した光が、導光板２０内部を、入射面２０１と反対側にある側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面２０１と反対側にある側面付近にある凹凸界面部２１２によって乱反射され、出射面２４１から出射する。したがって、導光板２０は、均一な面発光と輝度の向上とに寄与する。すなわち、拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がなく、低コストにて、さらに均一な面発光と輝度の向上とが可能となる。
【００６７】
図４は、出射面側低屈折率膜２４の出射面２４１に形成される凹凸形状の一例を示す図である。出射面側低屈折率膜２４の出射面２４１に凹凸形状を形成する場合、出射面２４１の凹凸形状は、導光板１０の出射面１１１に形成される凹凸形状と同じ形状の凹凸形状が形成される。光路Ｒ３’は、導光板上部界面２１２で反射されて、境界面２１１で全反射されることなく、出射面側低屈折率膜２４に入射し、凹凸形状の出射面２４１で拡散して、出射面１１１から出射する光の光路である。
【００６８】
出射面側低屈折率膜２４の屈折率が導光板上部２１の屈折率よりも小さいので、境界面２１１で全反射される角度は、屈折率が同じ場合よりも広く、光路Ｒ４は、屈折率が同じ場合よりも広い部分に入り、全反射された場合の光路である。したがって、導光板２０は、導光板１０よりも全反射する割合が多く、光源９がある側面２０１の反対側にある側面付近までより多くの光を透過させることができる。
【００６９】
このように、凹凸界面部１２に隣接する導光部、たとえば導光板上部２１および導光板下部１３のうち光を出射する出射面２４１に最も近い導光部である導光板上部２１の面のうち前記出射面２４１側の面２１１に隣接して、導光板上部２１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の出射面側低屈折率膜２４が形成され、出射面２４１は、出射面側低屈折率膜２４の面である。したがって、入射面２０１から導光板２０内部へ入射した光は、導光板上部２１と出射面低屈折率膜２４との境界面２１１で全反射されるので、導光板２０内部を入射面２０１と反対側の側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面２０１と反対側の側面付近に位置する凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面２４１から出射する。したがって、拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がなく、低コストにて、さらに均一な面発光と輝度の向上とが可能となる。
【００７０】
導光板２０の他の効果は、導光板１０と同じである。面発光装置２は、導光板２０を有するので、面発光装置１が有する効果の他に、導光板２０のみが有する効果、具体的には、入射面２０１から導光板２０内部へ入射した光は、導光板上部２１と出射面低屈折率膜２４との境界面２１１で全反射されるので、導光板２０内部を入射面２０１と反対側の側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面２０１と反対側の側面付近に位置する凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面２４１から出射するという効果を有する。
【００７１】
図５は、本発明の実施の第３の形態である面発光装置３の構成を模式的に示す図である。面発光装置３は、エッジライト式の面発光装置であり、導光板３０および光源９を含んで構成される。図５に示す面発光装置３の構成要素のうち図２に示した面発光装置１の構成要素と同じ構成要素については、重複を避けるために、同じ参照符を付して説明は省略する。
【００７２】
導光板３０は、図１に示した導光板１０と同様に、内部に凹凸形状の界面に挟まれた界面層である凹凸界面部１２が形成されているが、図１に示した導光板下部１３に相当する導光板下部３３に裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６が形成されている。
【００７３】
裏面側低屈折率膜３５は、導光板下部３３の面のうち凹凸界面部１２との界面である導光板下部界面３３１と反対側にある境界面３３２に隣接して形成される。反射膜３６は、裏面側低屈折率膜３５の面のうち境界面３３２と反対側にある境界面３６１に隣接して形成される。導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面３３２が裏面である。導光板２０に入射される光は、導光板２０の厚み方向と平行な面のうちの１つである入射面２０１から入射され、導光板上部１１の出射面１１１から出射する。
【００７４】
光源９の厚さＬ１は、導光板３０の厚さＬ２、つまり導光板上部１１の厚さＬ３と、導光板下部３３の厚さ、裏面側低屈折率膜３５の厚さおよび反射膜３６の厚さの合計の厚さＬ４との合計の厚さＬ２と同じ厚さである。したがって、光源９と光源９から出射される光を入射する入射面３０１との光の結合効率は、導光板３０の厚みＬ２が光源９の厚みＬ１よりも小さい場合に比して高くなる。したがって、面発光装置３は、導光板３０の厚みＬ２が光源９の厚みＬ１よりも小さい場合よりも、輝度を向上させることができる。
【００７５】
裏面側低屈折率膜３５の屈折率は、導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率であり、たとえば導光板下部３３が、屈折率１．４９のアクリルもしくは屈折率１．５９のポリカーボネートによって構成されるならば、導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５と境界面３３２での全反射を活用するために、たとえば１．１０以下もしくは１．２４以下であることが好ましい。光路Ｒ５は、導光板下部３３の入射面３０１から入射し、境界面３３２で全反射された後、凹凸界面部１２で乱反射されて、出射面１１１から出射する光の光路である。
【００７６】
光路Ｒ２’は、入射面３０１の法線方向に対して比較的大きな角度で入射し、境界面３３２で全反射されることなく、導光板下部３３から出射し、裏面側低屈折率膜３５に入射する光の光路である。図２に示した面表示装置１の導光板１０あるいは図３に示した面表示装置２の導光板２０では、導光板下部１３から出射した光は、反射シート８などの光学シートで反射されて導光板下部１３に戻されていたが、図５に示した面表示装置３の導光板３０では、裏面側低屈折率膜３５に入射した光は、反射膜３６によって反射されて、裏面側低屈折率膜３５を透過して導光板下部３３に戻され、凹凸界面部１２で乱反射されて、出射面１１１から出射する。
【００７７】
導光板３０は、光路Ｒ５が示すように、光の全反射を利用することができ、光源９から出射されて導光板３０に入射した光が、導光板３０内部を、入射面３０１と反対側にある側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面３０１と反対側にある側面付近にある凹凸界面部２１２によって乱反射され、出射面１１１から出射する。さらに、光路Ｒ２’が示すように、入射面３０１の法線方向に対して比較的大きな角度で入射する光に対して、反射シート８が設けられる導光板１０および導光板２０と同様に、導光板下部３３から出射する光が反射膜３６によって戻される。したがって、導光板３０は、均一な面発光と輝度の向上とに寄与する。すなわち、拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がなく、低コストにて、さらに均一な面発光と輝度の向上とが可能となる。
【００７８】
図６は、導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面３３２における光の光路を示す図である。導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面３３２に凹凸形状を形成する場合、境界面３３２の凹凸形状は、導光板１０の裏面１３２に形成される凹凸形状と同じ形状の凹凸形状が形成される。
【００７９】
図６（ａ）は、導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面３３２は、凹凸形状ではなく平面の場合を示す。裏面側低屈折率膜３５の屈折率が導光板下部３３の屈折率よりも小さいので、境界面３３２で全反射される角度は、屈折率が同じ場合よりも広く、光路Ｒ５は、屈折率が同じ場合よりも広い部分に入り、全反射された場合の光路である。したがって、導光板３０は、導光板１０よりも光を全反射する割合が多く、光源９がある側面２０１の反対側にある側面付近までより多くの光を透過させることができる。
【００８０】
図６（ｂ）は、後述する熱インプリントによって境界面３３２に凹凸形状を形成した例である。裏面側低屈折率膜３５の屈折率が導光板下部３３の屈折率よりも小さいので、境界面３３２で全反射される角度は、屈折率が同じ場合よりも広い。光路Ｒ６およびＲ６’は、屈折率が同じ場合よりも広い部分の角度に入った場合の光路である。屈折率が同じ場合は、光路Ｒ６’のように、境界面３３２で全反射されることなく、裏面側低屈折率膜３５に入射するが、裏面側低屈折率膜３５の屈折率が導光板下部３３の屈折率よりも小さい場合は、光路Ｒ６のように、境界面３３２で全反射される。全反射される場合、乱反射、つまり光の角度が変化して反射されるので、出射面に対する光の角度がより垂直方向に変化し、出射面から効率よく光を出射することができる。
【００８１】
図６（ｃ）は、後述する紫外線（Ultra-Violet；以下「ＵＶ」という）インプリントによって境界面３３２に凹凸形状を形成した例である。裏面側低屈折率膜３５は、屈折率が導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率の後述するＵＶ硬化樹脂によって形成され、ＵＶ硬化樹脂層３３ａは、屈折率が導光板下部３３の屈折率と同じ屈折率のＵＶ硬化樹脂によって形成される。この場合、境界面３３２は、ＵＶ硬化樹脂層３３ａと裏面側低屈折率膜３５との境界面である。したがって、光路Ｒ７の光は、導光板下部３３とＵＶ硬化樹脂層３３ａとの境界面３３２ａで反射されることなく、ＵＶ硬化樹脂層３３ａに入射する。ＵＶ硬化樹脂層３３ａは、導光板下部３３と一体をなし、以下、導光板４０では、ＵＶ硬化樹脂層３３ａを含めて導光板下部３３ともいう。
【００８２】
裏面側低屈折率膜３５の屈折率がＵＶ硬化樹脂層３３ａの屈折率よりも小さいので、境界面３３２で全反射される角度は、屈折率が同じ場合よりも広い。光路Ｒ７は、屈折率が同じ場合よりも広い部分の角度に入った場合の光路であり、光路Ｒ７のように、境界面３３２で全反射される。全反射される場合、乱反射、つまり光の角度が変化して反射されるので、出射面に対する光の角度がより垂直方向に変化し、出射面から効率よく光を出射することができる。
【００８３】
このように、凹凸界面部１２に隣接する導光部、たとえば導光板上部１１および導光板下部３３のうち出射面１１１の反対側にある裏面３３２に最も近い導光部である導光板下部３３の面のうち裏面３３２側の面３３２ａに隣接して、導光板上部１１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率の裏面側低屈折率膜３５が形成され、裏面側低屈折率膜３５に隣接して光を反射する反射膜３６が形成される。
【００８４】
したがって、入射面３０１より導光板３０内部へ入射した光は、導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面３３２で全反射されるので、導光板３０内部を入射面３０１と反対側の側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面３０１と反対側の側面付近に位置する凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面１１１から出射する。さらに、入射面３０１の法線方向に対して比較的大きな角度で入射し、導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面３３２で全反射されることなく裏面側低屈折率膜３５に入射した光については、反射膜３６によって反射されて、裏面側低屈折率膜３５および導光板下部３３に戻される。そして、導光板３０内部の凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面１１から出射される。したがって、拡散シート、プリズムシートおよび反射シートを用いる必要がなく、低コストにて、さらに均一な面発光と輝度の向上とが可能となる。
【００８５】
導光板３０の他の効果は、導光板１０と同じである。面発光装置３は、導光板３０を有するので、反射マーク８がある面発光装置１が有する効果の他に、導光板３０のみが有する効果、具体的には、導光板３０内部を入射面３０１と反対側の側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面３０１と反対側の側面付近に位置する凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面１１１から出射するという効果を有する。
【００８６】
図７は、本発明の実施の第４の形態である面発光装置４の構成を模式的に示す図である。面発光装置４は、エッジライト式の面発光装置であり、導光板４０および光源９を含んで構成される。図７に示す面発光装置４の構成要素のうち図２に示した面発光装置１の構成要素、図３に示した面発光装置２の構成要素、および図５に示した面発光装置３の構成要素と同じ構成要素については、重複を避けるために、同じ参照符を付して説明は省略する。
【００８７】
導光板４０は、図１に示した導光板１０と同様に、内部に凹凸形状の界面に挟まれた界面層である凹凸界面部１２が形成されているが、図２に示した導光板上部１１の代わりに、図３に示した導光板上部２１および出射面側低屈折率膜２４を用い、図２に示した導光板下部１３の代わりに、図４に示した導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６を用いるものである。
【００８８】
光源９の厚さＬ１は、導光板４０の厚さＬ２、つまり導光板上部２１の厚さおよび出射面側低屈折率膜２４の厚さの合計の厚さＬ３と、導光板下部３３の厚さ、裏面側低屈折率膜３５の厚さおよび反射膜３６の厚さの合計の厚さＬ４との合計の厚さＬ２と同じ厚さである。したがって、光源９と光源９から出射される光を入射する入射面４０１との光の結合効率は、導光板４０の厚みＬ２が光源９の厚みＬ１よりも小さい場合に比して高くなる。すなわち、面発光装置４は、導光板４０の厚みＬ２が光源９の厚みＬ１よりも小さい場合よりも、輝度を向上させることができる。
【００８９】
導光板４０は、光路Ｒ４が示すように、導光板上部２１で光の全反射を利用することができ、光路Ｒ５が示すように、導光板下部３３でも光の全反射を利用することができ、さらに、光路Ｒ２’が示すように、入射面３０１の法線に対して比較的大きな角度で入射する光に対して、導光板下部３３から出射する光が反射膜３６によって戻される。したがって、導光板４０は、均一な面発光と輝度の向上とにより寄与する。すなわち、拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がなく、低コストにて、さらに均一な面発光と輝度の向上とが可能となる。
【００９０】
図８は、出射面側低屈折率膜２４、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６の厚さと光の光路との関係を説明するための図である。光源９を出射し、入射面４０１の法線方向に対して大きな角度で入射する光、たとえば光路Ｒ８の光は、出射面側低屈折率膜２４に入射し、境界面２１１で全反射されることなく、出射面２４１から出射する光であるが、出射面２４１の垂直方向に対して大きな角度で出射する光である。出射面側低屈折率膜２４の膜厚が厚いと光路Ｒ８のような光が多くなる。
【００９１】
光源９を出射し、入射面４０１の法線方向に対して大きな角度で入射する光、たとえば光路Ｒ９の光は、裏面側低屈折率膜３５に入射し、境界面３３２および境界面３６１で全反射されて、光源９に近接する側面と反対側の側面から出射する光である。裏面側低屈折率膜３５の膜厚が厚いと光路Ｒ９のような光が多くなる。さらに、光源９を出射し、入射面４０１の法線方向に対して大きな角度で入射する光、たとえば光路Ｒ１０の光は、反射膜３６の側面４０１で反射される光である。反射膜３６の膜厚が厚いと光路Ｒ１０のような光が多くなる。
【００９２】
出射面２４１から出射する光は、出射面２４１の垂直方向あるいは垂直方向に近い角度で出射する方が好ましいが、光路Ｒ８の光は、垂直方向に対して大きな角度で出射する光であり好ましい光ではない。光路Ｒ９および光路１０の光は、出射面２４１から出射する光ではなく、面発光に寄与していない。
【００９３】
したがって、光路Ｒ８〜Ｒ１０のような光を少なくするためには、導光板２０および導光板４０で用いられる出射面側低屈折率膜２４の膜厚、ならびに導光板３０および導光板４０で用いられる裏面側低屈折率膜３５の膜厚および反射膜３６の膜厚は、できるだけ薄い方が好ましい。具体的には、出射面側低屈折率膜２１は、出射面２４１に数２〜３μｍの凹凸形状が形成されるので、出射面側低屈折率膜２１の膜厚は、たとえば４〜５μｍ程度である。裏面側低屈折率膜３５は、光の波長より大きな膜厚であれば、低屈折率の界面で光が反応するので、裏面側低屈折率膜３５の膜厚は、たとえば１〜２μｍ程度である。反射膜３６は、光が透過しないような膜厚であればよいので、たとえば銀蒸着膜を用いる場合、反射膜３６の膜厚は、たとえば１０００Åもあれば光が透過せずに、効率よく反射することができる。
【００９４】
このように、凹凸界面部１２に隣接する導光部、たとえば導光板上部２１および導光板下部３３のうち光を出射する出射面２４１に最も近い導光部である導光板上部２１の面のうち前記出射面２４１側の面２１１に隣接して、導光板上部２１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率の出射面側低屈折率膜２４が形成される。凹凸界面部１２に隣接する導光部、たとえば導光板上部２１および導光板下部３３のうち出射面２４１の反対側にある裏面３３２に最も近い導光部である導光板下部３３の面のうち裏面３３２側の面３３２ａに隣接して、導光板上部２１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率の裏面側低屈折率膜３５が形成され、裏面側低屈折率膜３５に隣接して光を反射する反射膜３６が形成される。出射面２４１は、出射面側低屈折率膜２４の面であり、裏面３３２は、導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面である。
【００９５】
したがって、入射面４０１より導光板内部へ入射した光は、導光板上部２１と出射面側低屈折率膜２４との境界面、および導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面において、全反射されるので、導光板４０内部を入射面４０１と反対側の側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面４０１と反対側の側面付近に位置する凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面２４１から出射される。さらに、入射面４０１の法線方向に対して比較的大きな角度で入射し、導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面で全反射されることなく裏面側低屈折率膜３５に入射した光については、反射膜３６によって反射されて、裏面側低屈折率膜３５および導光板下部３３に戻され、導光板４０内部の凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面２４１から出射される。したがって、拡散シート、プリズムシートおよび反射シートを用いる必要がなく、低コストにて、さらに均一な面発光と輝度の向上とが可能となる。
【００９６】
導光板４０の他の効果は、導光板１０と同じである。面発光装置４は、導光板４０を有するので、反射マーク８のある面発光装置１が有する効果の他に、導光板４０のみが有する効果、具体的には、導光板４０内部を入射面４０１と反対側の側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面４０１と反対側の側面付近に位置する凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面２４１から出射されるという効果を有する。
【００９７】
図９は、本発明の実施の第１の形態である導光板の製造方法で用いられる熱インプリント装置５０の構成を模式的に示す図である。熱インプリント装置５０は、熱インプリント用ヘッド５１、熱インプリント用上金型５２、熱インプリント用下金型５３およびステージ５４を含んで構成される。本発明に係る導光板の製造方法は、熱インプリント装置５０で実行される。
【００９８】
熱発生装置である熱インプリント用ヘッド５１は、図示しない電源によって与えられる電力によって、熱を発生し、かつ上下方向に移動する。上側金型である熱インプリント用上金型５２および下側金型である熱インプリント用下金型５３は、導光板１０を成型するための金型であり、それぞれの表面に凹凸形状が形成されている。熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３は、たとえばステンレスにニッケルメッキした金型あるいは石英などの金型である。
【００９９】
熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３の表面に形成されている凹凸形状は、たとえばランダムな凹凸として構成してもよいし、用途に応じた形状、たとえば斜面が直線あるいは曲線からなる多数のレンズ列によって構成してもよい。熱インプリント用上金型５２は上側から、そして熱インプリント用下金型５３は下側から、導光板下部１３の上に導光板上部１１が重ねられた導光板上部１１および導光板下部１３を挟む。基台であるステージ５４は、熱インプリント用下金型５３を載せて支持する台である。
【０１００】
導光板上部１１および導光板下部１３は、予め射出成形、バイト加工、熱インプリント、あるいはＵＶインプリントなどによって、重ねられたときにお互いに対向する面に凹凸形状が形成されている。導光板上部１１の厚みはＬ３であり、導光板下部１３の厚みはＬ４である。導光板上部１１の厚みおよび導光板下部１３の厚みを合計した厚みＬ２は、光源９の厚みＬ１と同じ厚みである。導光板上部１１および導光板下部１３は、導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の物質、たとえば空気を間に介在させて重ねられる。
【０１０１】
熱インプリント用ヘッド５１は、下降し、導光板上部１１および導光板下部１３を挟んだ熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３を、ステージ５４とによって上下方向から押さえる。さらに、熱インプリント用ヘッド５１は、熱を発生して、導光板上部１１および導光板下部１３を熱圧着し、かつ導光板上部１１の射出面１１１および導光板下部１３の裏面１３２に凹凸形状を熱インプリントする。導光板上部１１および導光板下部１３を間に空気を介在させて熱圧着するので、内部に導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の凹凸界面部１２を形成することができる。
【０１０２】
図１０は、熱インプリント装置５０を用いる導光板の製造方法の処理手順を示すフローチャートである。導光板上部１１および導光板下部１３が、射出成形、バイト加工、熱インプリント、あるいはＵＶインプリントなどによって、重ねられたときにお互いに対向する面に凹凸形状が形成されて、作製されると、ステップＡ１に移る。作製された導光板上部１１の厚みはＬ３であり、作製された導光板下部１３の厚みはＬ４である。導光板上部１１の厚みＬ３および導光板下部１３の厚みＬ４を合計した厚みＬ２は、光源９の厚みＬ１と同じ厚みである。
【０１０３】
重ね合わせステップであるステップＡ１では、導光板上部１１および導光板下部１３は、導光板下部１３および導光板上部１１の屈折率よりも小さい屈折率の物質、たとえば空気を間に介在させて重ねられる。ステップＡ２では、熱インプリント用上金型５２は、導光板上部１１の射出面１１１側にセットされる。ステップＡ３では、熱インプリント用下金型５３は、導光板下部１３の裏面１３２側にセットされる。
【０１０４】
ステップＡ４では、熱インプリント用ヘッド５１およびステージ５４は、導光板上部１１および導光板下部１３を挟んだ熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３を上下方向から押さえる。ステップＡ５では、熱インプリント用ヘッド５１は、導光板上部１１および導光板下部１３を温め、導光板上部１１および導光板下部１３を熱圧着するとともに、熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３の凹凸形状を、それぞれ導光板上部１１の射出面１１１および導光板下部１３の裏面１３２に熱インプリントして、導光板１０の製造方法の処理手順を終了する。ステップＡ４およびステップＡ５は、熱圧着ステップである。
【０１０５】
図９および図１０に示した実施の形態では、熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３を用いたが、導光板上部１１の射出面１１１および導光板下部１３の裏面１３２に凹凸形状を形成しない場合には、熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３を用いない。あるいは射出面１１１にのみ凹凸形状を形成する場合は、熱インプリント用上金型５２のみを用い、裏面１３２のみに凹凸形状を形成する場合は、熱インプリント用下金型５３のみを用いる。
【０１０６】
従来の技術では、光の乱反射効率を高めることを、拡散シートおよびプリズムシートを用いて行っていたが、第１の形態である導光板の製造方法で用いられる熱インプリント装置５０によって製造された導光板は、拡散シートおよびプリズムシートを用いことなく、屈折率が隣接する導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率である凹凸界面部１２の凹凸形状のみで光の乱反射効率を高めることができる。したがって、拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がないので、導光板１０の厚さを薄くし、かつコストを低減することができ、さらに均一な面発光および輝度の向上を図ることができる。
【０１０７】
さらに、第１の形態である導光板の製造方法で用いられる熱インプリント装置５０によって製造された導光板１０は、導光板１０の厚みを光源９の厚みと同じにしているので、光源９とその光源９からの光を入射する入射面１０１との光の結合効率を、導光板１０の厚みが光源９の厚みより小さい場合に比して高くすることができ、輝度をより向上することができる。
【０１０８】
図１１は、本発明の実施の第２の形態である導光板の製造方法で用いられるＵＶインプリント装置６０の構成を模式的に示す図である。ＵＶインプリント装置６０は、ＵＶ照射用ヘッド６１、ＵＶインプリント用上金型６２、ＵＶインプリント用下金型６３およびステージ６４を含んで構成される。本発明に係る導光板の製造方法は、ＵＶインプリント装置６０で実行される。
【０１０９】
紫外線発生装置であるＵＶ照射用ヘッド６１は、図示しない電源によって与えられる電力によって、紫外線発光ランプ６１０によって紫外線を出射し、かつ上下方向に移動する。上側金型であるＵＶインプリント用上金型６２および下側金型であるＵＶインプリント用下金型６３は、導光板１０を成型するための金型であり、それぞれ表面に凹凸形状が形成されている。熱インプリント用上金型５２は、たとえば石英などの光透過性のある金型であり、ＵＶインプリント用下金型６３は、たとえばステンレスにニッケルメッキした金型あるいは石英などの光透過性のある金型である。
【０１１０】
ＵＶインプリント用上金型６２およびＵＶインプリント用下金型６３の表面に形成されている凹凸形状は、たとえばランダムな凹凸として構成してもよいし、用途に応じた形状、たとえば斜面が直線あるいは曲線からなる多数のレンズ列によって構成してもよい。ＵＶインプリント用上金型６２は上側から、そしてＵＶインプリント用下金型６３は下側から、導光板下部１３の上に導光板上部１１が重ねられた導光板上部１１および導光板下部１３を挟む。基台であるステージ６４は、ＵＶインプリント用下金型６３を載せて支持する台である。
【０１１１】
導光板上部１１および導光板下部１３は、予め射出成形、バイト加工、熱インプリント、あるいはＵＶインプリントなどによって、重ねられたときにお互いに対向する面に凹凸形状が形成されている。導光板上部１１の厚みはＬ３であり、導光板下部１３の厚みはＬ４である。導光板上部１１の厚みＬ３および導光板下部１３の厚みＬ４を合計した厚みＬ２は、光源９の厚みＬ１と同じ厚みである。
【０１１２】
導光板上部１１の導光板上部界面１１２または導光板下部１３の導光板下部界面１３１にＵＶ硬化樹脂６５が塗られ、導光板上部１１および導光板下部１３は、導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の物質、たとえば空気を間に介在させて重ねられる。ＵＶ硬化樹脂６５の屈折率は、導光板上部１１および導光板下部１３と同様に、たとえば１．４〜１．６であり、透過率は、導光板上部１１および導光板下部１３と同様に、たとえば８０％〜１００％である。
【０１１３】
導光板上部１１の射出面１１１にＵＶ硬化樹脂６５が塗られ、その上にＵＶインプリント用上金型６２が載せられ、導光板下部１３の裏面１３２にＵＶ硬化樹脂６５が塗られ、ＵＶインプリント用上金型６２、射出面１１１にＵＶ硬化樹脂６５が塗られた導光板上部１１、および裏面１３２にＵＶ硬化樹脂６５が塗られた導光板下部１３がＵＶインプリント用下金型６３の上に載せられる。
【０１１４】
ＵＶ照射用ヘッド６１は、下降し、導光板上部１１および導光板下部１３を挟んだＵＶインプリント用上金型６２およびＵＶインプリント用下金型６３をステージ６４とによって上下方向から押さえる。そして、ＵＶ照射用ヘッド６１は、紫外線を出射し、導光板上部１１および導光板下部１３に塗布されたＵＶ硬化樹脂６５を硬化させることによって、導光板上部１１および導光板下部１３をＵＶ圧着し、かつ導光板上部１１の射出面１１１および導光板下部１３の裏面１３２に凹凸形状をＵＶインプリントする。導光板上部１１および導光板下部１３をＵＶ硬化樹脂６５によって空気を間に介在させてＵＶ圧着するので、内部に導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の凹凸界面部１２を形成することができる。
【０１１５】
図１２は、ＵＶインプリント装置６０を用いる導光板の製造方法の処理手順を示すフローチャートである。導光板上部１１および導光板下部１３が、射出成形、バイト加工、熱インプリント、あるいはＵＶインプリントなどによって、重ねられたときにお互いに対向する面に凹凸形状が形成されて、作製されると、ステップＢ１に移る。作製された導光板上部１１の厚みはＬ３であり、作製された導光板下部１３の厚みはＬ４である。導光板上部１１の厚みＬ３および導光板下部１３の厚みＬ４を合計した厚みＬ２は、光源９の厚みＬ１と同じ厚みである。
【０１１６】
ステップＢ１では、導光板上部１１および導光板下部１３は、導光板上部１１の導光板上部界面１１２または導光板下部１３の導光板下部界面１３１にＵＶ硬化樹脂６５が塗られ、導光板下部１３および導光板上部１１の屈折率よりも小さい屈折率の物質、たとえば空気を間に介在させて重ねられる。
【０１１７】
塗布ステップステップＢ２では、ＵＶ硬化樹脂が導光板上部１１の射出面１１１に塗られ、ＵＶインプリント用上金型６２は、ＵＶ硬化樹脂が塗られた射出面１１１側にセットされる。第２の塗布ステップステップＢ３では、ＵＶ硬化樹脂６５が導光板下部１３の裏面１３２に塗られ、ＵＶインプリント用下金型６３は、ＵＶ硬化樹脂６５が塗られた裏面１３２側にセットされる。ステップＢ１〜Ｂ３は、重ね合わせステップである。
【０１１８】
ステップＢ４では、ＵＶ照射用ヘッド６１とステージ６４とは、導光板上部１１および導光板下部１３を挟んだＵＶインプリント用上金型６２およびＵＶインプリント用下金型６３を上下方向から押さえる。ステップＢ５では、ＵＶ照射用ヘッド６１は、紫外線を出射し、導光板上部１１および導光板下部１３に塗布されたＵＶ硬化樹脂６５を硬化させることによって、導光板上部１１および導光板下部１３をＵＶ圧着し、かつＵＶインプリント用上金型６２およびＵＶインプリント用下金型６３の凹凸形状を、それぞれ導光板上部１１の射出面１１１および導光板下部１３の裏面１３２にＵＶインプリントして、導光板１０の製造方法の処理手順を終了する。ステップＢ４およびステップＢ５は、接着ステップである。
【０１１９】
図１１および図１２に示した実施の形態では、ＵＶインプリント用上金型６２およびＵＶインプリント用下金型６３を用いたが、導光板上部１１の射出面１１１および導光板下部１３の裏面１３２に凹凸形状を形成しない場合には、ＵＶインプリント用上金型６２およびＵＶインプリント用下金型６３を用いない。あるいは射出面１１１にのみ凹凸形状を形成する場合は、ＵＶインプリント用上金型６２のみを用い、裏面１３２のみに凹凸形状を形成する場合は、ＵＶインプリント用下金型６３のみを用いる。
【０１２０】
従来の技術では、光の乱反射効率を高めることを、拡散シートおよびプリズムシートを用いて行っていたが、第２の形態である導光板の製造方法で用いられるＵＶインプリント装置６０によって製造された導光板は、拡散シートおよびプリズムシートを用いことなく、屈折率が隣接する導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率である凹凸界面部１２の凹凸形状のみで光の乱反射効率を高めることができる。したがって、拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がないので、導光板１０の厚さを薄くし、かつコストを低減することができ、さらに均一な面発光および輝度の向上を図ることができる。
【０１２１】
さらに、第２の形態である導光板の製造方法で用いられるＵＶインプリント装置６０によって製造された導光板１０は、導光板１０の厚みを光源９の厚みと同じにしているので、光源９とその光源９からの光を入射する入射面１０１との光の結合効率を、導光板１０の厚みが光源９の厚みより小さい場合に比して高くすることができ、輝度をより向上することができる。
【０１２２】
図１３は、本発明の実施の第３の形態である導光板の製造方法で用いられる熱インプリント装置５０の構成を模式的に示す図である。図１３に示した熱インプリント装置５０の構成は、図９に示した熱インプリント装置５０の構成と同じ構成であり、同じ構成要素については、重複を避けるために、同じ参照符を付して説明を省略する。本発明に係る導光板の製造方法は、熱インプリント装置５０で実行される。
【０１２３】
導光板上部２１および導光板下部３３は、予め射出成形、バイト加工、熱インプリント、あるいはＵＶインプリントなどによって、重ねられたときにお互いに対向する面に凹凸形状が形成されている。出射面側低屈折率膜２４および裏面側低屈折率膜３５は、予め射出成形、バイト加工、熱インプリント、あるいはＵＶインプリントなどによって作製されている。反射膜３６は、予め金属蒸着、インク塗布、あるいはＵＶインプリントなどによって作製されている。
【０１２４】
導光板上部２１、導光板下部３３、出射面側低屈折率膜２４、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６は、熱インプリント用上金型５２と熱インプリント用下金型５３との間に重ねて挟まれる。重ねられる順序は、熱インプリント用上金型５２側から、出射面側低屈折率膜２４、導光板上部２１、導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６の順序である。導光板上部２１および導光板下部３３は、導光板上部２１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率の物質、たとえば空気を間に介在させて重ねられる。出射面側低屈折率膜２４および裏面側低屈折率膜３５の屈折率は、導光板上部２１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率である。
【０１２５】
熱インプリント用ヘッド５１は、下降し、出射面側低屈折率膜２４、導光板上部２１、導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６を挟んだ熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３を、ステージ５４とによって上下方向から押さえる。さらに、熱インプリント用ヘッド５１は、熱を発生して、出射面側低屈折率膜２４、導光板上部２１、導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６を熱圧着し、かつ出射面側低屈折率膜２４の射出面２４１および導光板下部３３の裏面３３２に凹凸形状を熱インプリントする。導光板上部２１および導光板下部３３を間に空気を介在させて熱圧着するので、内部に導光板上部２１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率の凹凸界面部１２を形成することができる。
【０１２６】
出射面側低屈折率膜２４および導光板上部２１の合計の厚みはＬ３であり、導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６の合計の厚みはＬ４である。出射面側低屈折率膜２４、導光板上部２１、導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６の合計の厚みＬ２は、光源９の厚みＬ１と同じ厚みである。
【０１２７】
熱インプリント装置５０を用いて、導光板４０を製造するための導光板の製造方法の処理手順は、図１０に示した導光板の製造方法の処理手順で、導光板上部１１を出射面側低屈折率膜２４および導光板上部２１に置き換え、導光板下部１３を導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６に置き換えた処理手順と同じである。
【０１２８】
図１３に示した実施の形態では、熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３を用いたが、出射面側低屈折率膜２４の射出面２４１および導光板下部３３の裏面３３２に凹凸形状を形成しない場合には、熱インプリント用上金型５２および熱インプリント用下金型５３を用いない。あるいは射出面２４１にのみ凹凸形状を形成する場合は、熱インプリント用上金型５２のみを用い、裏面３３２のみに凹凸形状を形成する場合は、熱インプリント用下金型５３のみを用いる。
【０１２９】
従来の技術では、光の乱反射効率を高めることを、拡散シートおよびプリズムシートを用いて行っていたが、第３の形態である導光板の製造方法で用いられる熱インプリント装置５０によって製造された導光板４０は、拡散シートおよびプリズムシートを用いことなく、屈折率が隣接する導光板上部２１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率である凹凸界面部１２の凹凸形状のみで光の乱反射効率を高めることができる。したがって、拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がないので、導光板４０の厚さを薄くし、かつコストを低減することができ、さらに均一な面発光および輝度の向上を図ることができる。
【０１３０】
さらに、第３の形態である導光板の製造方法で用いられる熱インプリント装置５０によって製造された導光板４０は、導光板４０の厚みを光源９の厚みと同じにしているので、光源９とその光源９からの光を入射する入射面４０１との光の結合効率を、導光板４０の厚みが光源９の厚みより小さい場合に比して高くすることができ、輝度をより向上することができる。
【０１３１】
図１４は、本発明の実施の第４の形態である導光板の製造方法で用いられるＵＶインプリント装置６０の構成を模式的に示す図である。図１４に示したＵＶインプリント装置６０の構成は、図１１に示したＵＶインプリント装置６０の構成と同じ構成であり、同じ構成要素については、重複を避けるために、同じ参照符を付して説明を省略する。本発明に係る導光板の製造方法は、ＵＶインプリント装置６０で実行される。
【０１３２】
導光板上部２１および導光板下部３３は、予め射出成形、バイト加工、熱インプリント、あるいはＵＶインプリントなどによって、重ねられたときにお互いに対向する面に凹凸形状が形成されている。反射膜３６は、予め金属蒸着、インク塗布、あるいはＵＶインプリントなどによって作製されている。
【０１３３】
導光板上部２１の導光板上部界面２１２または導光板下部３３の導光板下部界面３３１に、屈折率が導光板上部２１の屈折率と同じ屈折率であるＵＶ硬化樹脂６５が塗布される。導光板上部２１の導光板上部界面２１２の反対側の境界面２１１に、屈折率が導光板上部２１の屈折率よりも小さい屈折率であるＵＶ硬化樹脂６６が塗布される。導光板下部３３の導光板下部界面３３１の反対側の境界面３３２ａに、屈折率が導光板下部３３の屈折率と同じ屈折率であるＵＶ硬化樹脂６５が塗布されて硬化された後、さらに屈折率が導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率であるＵＶ硬化樹脂６６が塗布される。
【０１３４】
これらのＵＶ硬化樹脂が塗布された導光板上部２１および導光板下部３３、さらに反射膜３６は、ＵＶインプリント用上金型６２側から、この順序で重ねられて、ＵＶインプリント用上金型６２とＵＶインプリント用下金型６３との間に挟まれる。こととき、導光板上部２１および導光板下部３３は、導光板上部２１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率の物質、たとえば空気を間に介在させて重ねられる。
【０１３５】
ＵＶ照射用ヘッド６１は、下降し、導光板上部２１、導光板下部３３および反射膜３６を挟んだＵＶインプリント用上金型６２およびＵＶインプリント用下金型６３を、ステージ６４とによって上下方向から押さえる。さらに、ＵＶ照射用ヘッド６１は、紫外線を出射し、導光板上部２１および導光板下部３３に塗布されたＵＶ硬化樹脂６５，６６を硬化させることによって、導光板上部２１、導光板下部３３および反射膜３６をＵＶ圧着する。
【０１３６】
導光板上部２１の境界面２１１に塗布されたＵＶ硬化樹脂６６は、硬化して出射面側低屈折率膜２４を形成し、その出射面２４１に凹凸形状がＵＶインプリントされる。導光板下部３３の境界面３３２ａに塗布されたＵＶ硬化樹脂６５，６６は、硬化して２層からなるＵＶ硬化樹脂層６７となる。ＵＶ硬化樹脂層６７のうちＵＶ硬化樹脂６５から形成される層は、導光板下部３３と一体化され、導光板下部３３に含まれる。ＵＶ硬化樹脂層６７のうちＵＶ硬化樹脂６６から形成される層は、裏面側低屈折率膜３５を形成する。ＵＶ硬化樹脂６５から形成される層とＵＶ硬化樹脂６６から形成される層との境界面３３２に凹凸形状がＵＶインプリントされる。さらに、導光板上部２１と導光板下部３３との間に空気を介在させてＵＶインプリントするので、内部に導光板上部２１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率の凹凸界面部１２を形成することができる。
【０１３７】
出射面側低屈折率膜２４および導光板上部２１の合計の厚みはＬ３であり、導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６の合計の厚みはＬ４である。出射面側低屈折率膜２４、導光板上部２１、導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６の合計の厚みＬ２は、光源９の厚みＬ１と同じ厚みである。
【０１３８】
ＵＶインプリント装置６０を用いて、導光板４０を製造するための導光板の製造方法の処理手順は、図１２に示した導光板の製造方法の処理手順で、導光板上部１１を導光板上部２１に置き換え、導光板下部１３を導光板下部３３および反射膜３６に置き換え、さらに図１４に示したＵＶインプリント装置６０でのＵＶ硬化樹脂６５，６６を塗布する手順を加えた処理手順と同じである。
【０１３９】
図１４に示した実施の形態では、ＵＶインプリント用上金型６２およびＵＶインプリント用下金型６３を用いたが、出射面側低屈折率膜２４の射出面２４１および導光板下部３３の裏面３３２ａに凹凸形状を形成しない場合には、ＵＶインプリント用上金型６２およびＵＶインプリント用下金型６３を用いない。あるいは射出面２４１にのみ凹凸形状を形成する場合は、ＵＶインプリント用上金型６２のみを用い、裏面３３２のみに凹凸形状を形成する場合は、ＵＶインプリント用下金型６３のみを用いる。
【０１４０】
従来の技術では、光の乱反射効率を高めることを、拡散シートおよびプリズムシートを用いて行っていたが、第４の形態である導光板の製造方法で用いられるＵＶインプリント装置６０によって製造された導光板４０は、拡散シートおよびプリズムシートを用いことなく、屈折率が隣接する導光板上部２１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率である凹凸界面部１２の凹凸形状のみで光の乱反射効率を高めることができる。したがって、拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がないので、導光板４０の厚さを薄くし、かつコストを低減することができ、さらに均一な面発光および輝度の向上を図ることができる。
【０１４１】
さらに、第４の形態である導光板の製造方法で用いられるＵＶインプリント装置６０によって製造された導光板４０は、導光板４０の厚みを光源９の厚みと同じにしているので、光源９とその光源９からの光を入射する入射面４０１との光の結合効率を、導光板４０の厚みが光源９の厚みより小さい場合に比して高くすることができ、輝度をより向上することができる。
【０１４２】
図１３および図１４に示した実施の形態では、出射面側および裏面側ともに低屈折率膜を形成したが、出射面側および裏面側のうちのいずれかにのみ低屈折率膜を形成してもよい。出射面側にのみ低屈折率膜を形成する場合は、導光板上部１１を出射面側低屈折率膜２４および導光板上部２１に置き換え、かつ導光板下部１３をそのまま用いる。裏面側にのみ低屈折率膜を形成する場合は、導光板上部１１をそのまま用い、導光板下部１３を導光板下部３３、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６に置き換える。
【０１４３】
図１５は、ロール供給方式によって導光板を製造する製造方法を説明するための図である。ロール供給方式によって導光板を製造する製造方法は、光立ち上げパターン生成工程２００と、多層膜作成工程２１０と、接着工程２２０とを含んで構成される。
【０１４４】
ロール体２３１，２３２は、導光部２９０がロール状に巻かれたものであり、導光部２９０を連続して供給することができる。導光部２９０ａは、たとえば導光板上部１１であり、導光部２９０ｂは、たとえば導光板下部１３である。ロール体２３１は、たとえば導光板上部１１がロール状に巻かれたものであり、ロール体２３２は、たとえば導光板下部１３がロール状に巻かれたものである。ローラ２５１ａ〜２５１ｇは、導光部２９０ａ、２９０ｂが送られる向きをかえるためのローラである。
【０１４５】
光立ち上げパターン生成工程２００では、ロール体２３１から供給される導光部２９０ａ、およびロール体２３２から供給される導光部２９０ｂの上面および下面に凹凸形状を形成する工程である。導光部２９０ａの上面は、たとえば導光板上部１１の出射面１１１であり、導光部２９０ａの下面は、たとえば導光板上部１１の導光板上部界面１１２である。また、導光部２９０ｂの上面は、たとえば導光板下部１３の導光板下部界面１３１であり、導光部２９０ｂの下面は、たとえば導光板下部１３の裏面１３２である。
【０１４６】
具体的には、光立ち上げパターン生成工程２００では、ロール体２３１から供給される導光部２９０ａは、まず、ＵＶ硬化樹脂塗布装置２４１ａによって、導光部２９０ａの下面にＵＶ硬化樹脂が塗布され、金型である凹凸形状のパターンが形成されたＵＶインプリントローラ２４３ａによってインプリントされ、ＵＶ光源２４２ａから照射される紫外線によって塗布されたＵＶ硬化樹脂が硬化される。次に、ＵＶ硬化樹脂塗布装置２４１ｂによって、導光部２９０ａの上面にＵＶ硬化樹脂が塗布され、金型である凹凸形状のパターンが形成されたＵＶインプリントローラ２４３ｂによってインプリントされ、ＵＶ光源２４２ｂから照射される紫外線によって塗布されたＵＶ硬化樹脂が硬化される。
【０１４７】
同様に、ロール体２３２から供給される導光部２９０ｂは、まず、ＵＶ硬化樹脂塗布装置２４１ｃによって、導光部２９０ｂの下面にＵＶ硬化樹脂が塗布され、金型である凹凸形状のパターンが形成されたＵＶインプリントローラ２４３ｃによってインプリントされ、ＵＶ光源２４２ｃから照射される紫外線によって塗布されたＵＶ硬化樹脂が硬化される。次に、ＵＶ硬化樹脂塗布装置２４１ｄによって、導光部２９０ｂの上面にＵＶ硬化樹脂が塗布され、金型である凹凸形状のパターンが形成されたＵＶインプリントローラ２４３ｄによってインプリントされ、ＵＶ光源２４２ｄから照射される紫外線によって塗布されたＵＶ硬化樹脂が硬化される。
【０１４８】
光立ち上げパターン生成工程２００では、導光部２９０の下面に凹凸形状を形成した後に、導光部２９０の上面に凹凸形状を形成したが、光立ち上げパターン生成工程２０１に示すように、導光部２９０ａまたは導光部２９０ｂの上面と下面とに同時に凹凸形状を形成してもよい。具体的には、ＵＶ硬化樹脂塗布装置２４１ｅによって導光部２９０ａの上面にＵＶ硬化樹脂を塗布すると同時に、ＵＶ硬化樹脂塗布装置２４１ｆによって導光部２９０ｂの下面にＵＶ硬化樹脂を塗布する。そして、上面に対しては、ＵＶインプリントローラ２４３ｅによって、下面に対しては、ＵＶインプリントローラ２４３ｆによってインプリントするとともに、上面に対しては、ＵＶ光源２４２ｅから照射される紫外線によって、下面に対しては、ＵＶ光源２４２ｆから照射される紫外線によって、それぞれ塗布されたＵＶ硬化樹脂を硬化させる。導光部２９０ｂについても同様である。
【０１４９】
あるいは、光立ち上げパターン生成工程２０２に示すように、ＵＶインプリントではなく、熱インプリントによって、導光部２９０ａまたは導光部２９０ｂの上面と下面とに同時に凹凸形状を形成してもよい。具体的には、凹凸形状が形成された熱インプリントローラ２５３ａによって導光部２９０ａの上面を、そして、凹凸形状が形成された熱インプリントローラ２５３ｂによって導光部２９０ａの下面を同時に熱インプリントする。導光部２９０ｂについても同様である。
【０１５０】
多層膜作成工程２１０は、すでに下面に凹凸形状が形成された導光部２９０ｂにさらに他の層を形成する工程である。たとえば、導光板下部１３の裏面１３２に反射膜３６を形成する工程である。光立ち上げパターン生成工程２００で上面および下面に凹凸形状が形成された導光部２９０ｂの下面に、ＵＶ硬化樹脂塗布装置２４１ｇによってＵＶ硬化樹脂を塗布し、金型である凹凸形状のパターンが形成されたＵＶインプリントローラ２４３ｇによってインプリントされ、ＵＶ光源２４２ｇから照射される紫外線によって塗布されたＵＶ硬化樹脂が硬化される。
【０１５１】
図１６は、熱インプリントによって基板３１０に凹凸形状を形成する方法を説明するための図である。基板３１０は、たとえば上述した導光部２９０ａおよび導光部２９０ｂなどの導光体である。図１６（ａ）は、基板３１０をガラス転移温度まで昇温、つまり温度を上昇している状態を示す。凹凸形状のパターンが形成された金型（以下「スタンパ」という）３６０を基板３１０に押し付ける前に、基板３１０をガラス転移温度まで温度を上昇し、基板３１０を柔らかい状態にする。図１６（ｂ）は、基板３１０が柔らかくなった状態で、スタンパ３６０を基板３１０に押し付けた状態を示す。基板３１０の表面にスタンパ３６０の凹凸形状のパターンが形成されている。
【０１５２】
図１６（ｃ）は、スタンパ３６０を基板３１０に押し付けた状態でガラス転位温度から降温、つまり温度を降下している状態を示す。基板３１０の温度をガラス転位温度から下げることによって、スタンパ３６０の凹凸形状のパターンが、基板３１０の表面に転写された状態でインプリントされる。図１６（ｄ）は、基板３１０の温度が下がり、基板３１０にスタンパ３６０の凹凸形状のパターンがインプリントされた後、押し付けられていたスタンパ３６０が剥離された状態を示す。
【０１５３】
スタンパ３６０を構成する物質は、基板３１０の物質と同じ物質であり、図１６に示した熱インプリントの場合、スタンパ３６０を基板３１０とともに昇温すると、スタンパ３６０も柔らかい状態になってしまう。したがって、スタンパ３６０を基板３１０と同じ物質で構成する場合、熱プリントでインプリントすることができない。
【０１５４】
図１７は、ＵＶインプリントによって基板に凹凸形状を形成する方法を説明するための図である。図１７（ａ）は、光硬化性の樹脂３２０を流動性のある状態で基板３１０に塗布した状態を示す。図１７（ｂ）は、凹凸形状のパターンが形成された金型であるナノスタンパ３６１を、樹脂３２０が流動性のある状態で、基板３１０に押し付けた状態である。基板３１０に塗布された樹脂３２０は、ナノスタンパ３６１に形成された凹凸形状に変形する。
【０１５５】
図１７（ｃ）は、ナノスタンパ３６１が基板３１０に押し付けらている状態を示す。ＵＶを照射して、樹脂３２０を硬化させることによって、ナノスタンパ３６１に形成された凹凸形状のパターンが基板３１０にインプリントされる。図１７（ｄ）は、樹脂３２０が硬化し、基板３１０にナノスタンパ３６１の凹凸形状のパターンがインプリントされた後、押し付けられていたナノスタンパ３６１が剥離された状態を示す。したがって、ＵＶインプリントでは、ナノスタンパ３６１などの金型の温度を上昇させることなくインプリントすることができる。すなわち、多層膜作成工程２１０では、ＵＶインプリントが用いられる。
【０１５６】
図１５を参照して、接着工程２２０は、導光部２９０ａと導光部２９０ｂとを接着する工程である。多層膜作成工程２１０から送られてくる導光部２９０ｂの上面に、接着剤塗布装置２６０によって、ＵＶ硬化樹脂である接着材が塗布される。そして、導光部２９０ａおよび導光部２９０ｂは、その接着剤を挟み込む。さらに、導光部２９０ａおよび導光部２９０ｂは、圧着ローラ２４３ｈによって上側から、および導光部２９０ａおよび導光部２９０ｂを挟んで圧着ローラ２４３ｈに対向する位置にある圧着ローラ２４３ｊによって下側から挟み込まれ、同時にＵＶ光源２４２ｈによって上方から、およびＵＶ光源２４２ｊによって下方から紫外線が照射されて圧着される。圧着された導光部２９０ａ，２９０ｂは、巻き取られてロール体２３３となる。
【０１５７】
接着工程２２０は、ＵＶ硬化樹脂である接着剤を用いて紫外線を照射して接着したが、接着工程２２１に示すように、熱圧着ローラ２５３ｃおよび熱圧着ローラ２５３ｄによって、導光部２９０ａおよび導光部２９０ｂを熱圧着してもよい。
【０１５８】
このように、図１０に示したフローチャートにおいて、ステップＡ１では、導光板１０を構成する平板状の導光部で、かつお互いに対向する面が凹凸形状である少なくとも２つの導光部たとえば導光板上部１１および導光板下部１３を、導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質たとえば空気をお互いに対向する面の間に介在させて重ね合わせる。そして、ステップＡ４およびステップＡ５では、ステップＡ１で重ね合わされた導光板上部１１および導光板下部１３をステージ５４に載せ、熱を発する熱インプリント用ヘッド５１によってステージ５４に載せた導光板上部１１および導光板下部１３を上方から押さえ、熱インプリント用ヘッド５１が発する熱を導光板上部１１および導光板下部１３に与えることによって、導光板上部１１および導光板下部１３を熱圧着する。
【０１５９】
したがって、本発明に係る導光板の製造方法を用いて導光板を製造すれば、導光板１０を構成する平板状の導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の空気から成り、かつその空気と導光板上部１１および導光板下部１３との界面が凹凸形状である少なくとも１つの凹凸界面部１２を導光板１０内部に形成することができる。凹凸界面部１２の凹凸形状の界面が乱反射層となるので、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、導光板１０のみで行うことができるので、導光板１０の厚さを薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。導光板２０，３０，４０についても同様である。
【０１６０】
さらに、図１０に示したフローチャートにおいて、ステップＡ１では、熱インプリント用ヘッド５１と、ステップＡ１で重ね合わされた導光板上部１１および導光板下部１３との間に、導光板上部１１に臨む面に凹凸形状が形成された熱インプリント用上金型５２を介在させて、導光板上部１１および導光板下部１３を熱圧着する。したがって、導光板上部１１の射出面１１１に凹凸形状を形成することができ、凹凸界面部１２の凹凸形状に加えて射出面１１１に形成された凹凸形状が乱反射層となり、光の乱反射効率をより高めることができ、より均一な面発光および輝度の向上を図ることができる。導光板２０，３０，４０についても同様である。
【０１６１】
さらに、図１０に示したフローチャートにおいて、ステップＡ１では、ステージ５４と、ステップＡ１で重ね合わされた導光板上部１１および導光板下部１３との間に、導光板下部１３に臨む面に凹凸形状が形成された熱インプリント用下金型５３を介在させて、導光板上部１１および導光板下部１３を熱圧着する。したがって、導光板下部１３の裏面１３２に凹凸形状を形成することができ、凹凸界面部１２の凹凸形状に加えて裏面１３２に形成された凹凸形状が乱反射層となり、光の乱反射効率をより高めることができ、より均一な面発光および輝度の向上を図ることができる。導光板２０，３０，４０についても同様である。
【０１６２】
このように、図１２に示したフローチャートにおいて、ステップＢ１〜Ｂ３では、導光板１０を構成する平板状の導光部で、かつお互いに対向する面が凹凸形状である少なくとも２つの導光部、たとえば導光板上部１１および導光板下部１３を、お互いに対向する面のうちの１つの面にＵＶ硬化樹脂を塗布し、かつ導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の変形可能な物質たとえば空気をお互いに対向する面の間に介在させて重ね合わせる。
【０１６３】
そして、ステップＢ４およびステップＢ５では、ステップＢ１で重ね合わされた導光板上部１１および導光板下部１３をステージ６４に載せ、紫外線を照射するＵＶ照射用ヘッド６１によってステージ６４に載せた導光板上部１１および導光板下部１３を上方から押さえ、ＵＶ照射用ヘッド６１によって紫外線を、塗布されたＵＶ硬化樹脂に照射して硬化させることによって、導光板上部１１および導光板下部１３を接着する。
【０１６４】
したがって、本発明に係る導光板の製造方法を用いて導光板１０を製造すれば、導光板１０を構成する平板状の導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率の空気から成り、かつその空気と導光板上部１１および導光板下部１３との界面が凹凸形状である少なくとも１つの凹凸界面部１２を導光板１０内部に形成することができる。凹凸界面部１２の凹凸形状の界面が乱反射層となるので、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる。さらに、拡散シートおよびプリズムシートを用いて光の乱反射効率を高めることを、導光板１０のみで行うことができるので、導光板１０の厚さを薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシートをなくし、コストを低減することができる。導光板２０，３０，４０についても同様である。
【０１６５】
さらに、図１２に示したフローチャートにおいて、ステップＢ１〜Ｂ３は、前記重ね合わされた導光板上部１１および導光板下部１３の厚み方向に垂直な２つの露出する面のうち、ＵＶ照射用ヘッド６１側の面にＵＶ硬化樹脂を塗布するステップＢ２を含み、ステップＢ４およびステップＢ５では、ＵＶ照射用ヘッド６１と、ステップＢ１〜Ｂ３で重ね合わされた導光板上部１１および導光板下部１３との間に、導光板上部１１に臨む面に凹凸形状が形成されたＵＶインプリント用下金型６３を介在させて、導光板上部１１および導光板下部１３を接着する。
【０１６６】
したがって、導光板上部１１の射出面１１１に凹凸形状を形成することができ、凹凸界面部１２の凹凸形状に加えて射出面１１１に形成された凹凸形状が乱反射層となり、光の乱反射効率をより高めることができ、より均一な面発光および輝度の向上を図ることができる。導光板２０，３０，４０についても同様である。
【０１６７】
さらに、図１２に示したフローチャートにおいて、ステップＢ１〜Ｂ３は、前記重ね合わされた導光板上部１１および導光板下部１３の厚み方向に垂直な２つの露出する面のうち、ステージ６４側の面にＵＶ硬化樹脂を塗布するステップＢ３を含み、ステップＢ４およびステップＢ５では、ステージ６４と、ステップＢ１〜Ｂ３で重ね合わされた導光板上部１１および導光板下部１３との間に、導光板下部１３に臨む面に凹凸形状が形成されたＵＶインプリント用下金型６３を介在させて、導光板上部１１および導光板下部１３を接着する。
【０１６８】
したがって、導光板下部１３の裏面１３２に凹凸形状を形成することができ、凹凸界面部１２の凹凸形状に加えて裏面１３２に形成された凹凸形状が乱反射層となり、光の乱反射効率をより高めることができ、より均一な面発光および輝度の向上を図ることができる。導光板２０，３０，４０についても同様である。
【０１６９】
さらに、導光板１０では、ＵＶ硬化樹脂６５の屈折率は、前記導光部、たとえば導光板上部１１および導光板下部１３の屈折率と同じ屈折率であるので、ＵＶ硬化樹脂６５は、導光板上部１１および導光板下部１３の一部として機能させることができる。導光板２０，３０，４０についても同様である。
【０１７０】
さらに、導光板２０または導光板４０では、ステップＢ１〜Ｂ３で塗布されるＵＶ硬化樹脂６５の屈折率は、前記導光部、たとえば導光板上部２１および導光板下部１３の屈折率と同じ屈折率であり、ステップＢ２で塗布されるＵＶ硬化樹脂６６の屈折率は、前記導光部、たとえば導光板上部２１および導光板下部１３の屈折率よりも小さい屈折率である。
【０１７１】
したがって、入射面から導光板内部へ入射した光は、導光板上部２１と出射面低屈折率膜２４との境界面２１１で全反射されるので、導光板内部を入射面と反対側の側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面と反対側の側面付近に位置する凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面２４１から出射する。したがって、拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がなく、低コストにて、さらに均一な面発光と輝度の向上とが可能となる導光板を製造することができる。
【０１７２】
さらに、導光板３０または導光板４０では、ステップＢ１〜Ｂ３で塗布されるＵＶ硬化樹脂６５の屈折率は、前記導光部、たとえば導光板上部１１および導光板下部３３の屈折率と同じ屈折率であり、ステップＢ３で塗布されるＵＶ硬化樹脂６６の屈折率は、前記導光部、たとえば導光板上部１１および導光板下部３３の屈折率よりも小さい屈折率である。
【０１７３】
したがって、入射面より導光板内部へ入射した光は、導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面３３２で全反射されるので、導光板内部を入射面と反対側の側面付近まで光の吸収を抑制しながら伝播し、入射面と反対側の側面付近に位置する凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面から出射する。さらに、入射面の法線方向に対して比較的大きな角度で入射し、導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面３３２で全反射されることなく裏面側低屈折率膜３５に入射した光については、反射膜３６によって反射されて、裏面側低屈折率膜３５および導光板下部３３に戻され、導光板内部の凹凸界面部１２によって乱反射され、出射面から出射される。したがって、拡散シート、プリズムシートおよび反射シートを用いることなく、低コストにて、さらに均一な面発光と輝度の向と上が可能となる導光板を製造することができる。
【０１７４】
さらに、前記各導光部２９０ａ，２９０ｂは、それぞれロール状に巻かれたロール体２３１，２３２からそれぞれ連続して供給されるので、量産向きのロール供給方式で作製することによって、従来の技術である射出成形、熱ンプリント、またはＵＶインプリントによって作製された光学部材を重ね合わせてＢＬ（バックライト）を作成する場合よりも、本発明に係る製造方法は一体化されているので、素早く大量に生産することができる。
【０１７５】
面発光装置１は、本発明の実施の第１の形態である導光板の製造方法によって製造された導光板１０と光源９とを用い、面発光装置２は、本発明の実施の第２の形態である導光板の製造方法によって製造された導光板２０と光源９とを用い、面発光装置３は、本発明の実施の第３の形態である導光板の製造方法によって製造された導光板３０と光源９とを用い、面発光装置４は、本発明の実施の第４の形態である導光板の製造方法によって製造された導光板４０と光源９とを用いる。すなわち、面発光装置１〜４に用いられる導光板は、上述したいずれかの導光板の製造方法によって製造されたものであり、導光板内部に導光板上部および導光板下部の屈折率よりも小さい屈折率で、かつ導光板上部および導光板下部との界面が凹凸形状である凹凸界面部１２が形成される。
【０１７６】
このように、面発光装置１〜４などの面発光装置は、本発明の実施の第１〜４の形態である導光板の製造方法のうちのいずれか１つの前記導光板の製造方法によって製造された導光板と、発光する光を導光板の厚み方向に平行な側面のうちの少なくとも１つの側面から入射する位置に配置される光源９とを含む。
【０１７７】
したがって、内部に凹凸形状の界面が形成された導光板を用いるので、凹凸形状の界面が乱反射層となり、光の乱反射効率を高め、均一な面発光を可能とし、かつ輝度を向上することができる。さらに、光の乱反射効率を高めるための拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がないので、面発光装置の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシート分の面発光装置１のコストを低減することができる。
【０１７８】
導光板１０を用いる面発光装置１、導光板２０を用いる面発光装置２、導光板３０を用いる面発光装置３および導光板４０を用いる面発光装置４などの面発光像置は、表示画面を有する電子装置たとえば携帯電話機などに適用される。携帯電話機に用いられる面発光装置の導光板は、導光板内部に導光板上部および導光板下部の屈折率よりも小さい屈折率で、かつ導光板上部および導光板下部との界面が凹凸形状である凹凸界面部１２が形成されている。
【０１７９】
このように、携帯電話機は、導光板１０を用いる面発光装置１、導光板２０を用いる面発光装置２、導光板３０を用いる面発光装置３および導光板４０を用いる面発光装置４のうちのいずれか１つの面発光装置を含む。したがって、内部に凹凸形状の界面を有する凹凸界面部１２が形成された導光板を用いた面発光装置を用いるので、凹凸形状の界面が乱反射層となり、光の乱反射効率を高め、携帯電話機の表示部を均一な面発光とし、かつその輝度を向上することができる。さらに、光の乱反射効率を高めるための拡散シートおよびプリズムシートを用いる必要がないので、携帯電話機の厚さをこれらの拡散シートおよびプリズムシートの厚み分薄くすることができ、かつ拡散シートおよびプリズムシート分の携帯電話機のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】本発明の実施の一形態である導光板１０の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の第１の形態である面発光装置１の構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の第２の形態である面発光装置２の構成を模式的に示す図である。
【図４】出射面側低屈折率膜２４の出射面２４１に形成される凹凸形状の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の第３の形態である面発光装置３の構成を模式的に示す図である。
【図６】導光板下部３３と裏面側低屈折率膜３５との境界面３３２における光の光路を示す図である。
【図７】本発明の実施の第４の形態である面発光装置４の構成を模式的に示す図である。
【図８】出射面側低屈折率膜２４、裏面側低屈折率膜３５および反射膜３６の厚さと光の光路との関係を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の第１の形態である導光板の製造方法で用いられる熱インプリント装置５０の構成を模式的に示す図である。
【図１０】熱インプリント装置５０を用いる導光板の製造方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の第２の形態である導光板の製造方法で用いられるＵＶインプリント装置６０の構成を模式的に示す図である。
【図１２】ＵＶインプリント装置６０を用いる導光板の製造方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の第３の形態である導光板の製造方法で用いられる熱インプリント装置５０の構成を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の実施の第４の形態である導光板の製造方法で用いられるＵＶインプリント装置６０の構成を模式的に示す図である。
【図１５】ロール供給方式によって導光板を製造する製造方法を説明するための図である。
【図１６】熱インプリントによって基板３１０に凹凸形状を形成する方法を説明するための図である。
【図１７】ＵＶインプリントによって基板３１０に凹凸形状を形成する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１８１】
１〜４  面発光装置
８  反射シート
９  光源
１０，２０，３０，４０  導光板
１１，２１  導光板上部
１２  凹凸界面部
１３，３３  導光板下部
２４  出射面側低屈折率膜
３５  裏面側低屈折率膜
３６  反射膜
５０  熱インプリント装置
５１  熱インプリント用ヘッド
５２  熱インプリント用上金型
５３  熱インプリント用下金型
５４，６４  ステージ
６０  ＵＶインプリント装置
６１  ＵＶ照射用ヘッド
６２  ＵＶインプリント用上金型
６３  ＵＶインプリント用下金型
６５，６６  ＵＶ硬化樹脂
１０１，２０１，３０１，４０１  入射面
１１１，２４１  出射面
１１２，２１２  導光板上部界面
１３１，３３１  導光板下部界面
１３２，３３２  裏面
２００〜２０２  光立ち上げパターン生成工程
２１０  多層膜作成工程
２２０，２２１  接着工程
２３１，２３２  ロール体
２４１  ＵＶ硬化樹脂塗布装置
２４２  ＵＶ光源
２４３  ＵＶインプリントローラ
２５３  熱インプリントローラ
２６０  接着剤塗布装置
２９０  導光部
３１０  基板
３２０  樹脂
３３０  紫外線
３６０  スタンパ
３６１  ナノスタンパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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