(57)【要約】  本発明は、短時間の設計によって、正面輝度を向上することができ、指向性の高い光を出射可能な導光体、バックライトシステムおよび携帯端末に関する。導光体２は、出射面７の全域にわたって、凹凸部を有する複数のパターン９が形成される。各パターン９は、互いに略等しい形状であって、たとえば四角錐状、換言するとピラミッド状に形成される。各パターン９の傾斜面１０の傾斜角度α１が９０度未満７５度以上の範囲である。
2009104793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側部と、対面する２つの主面とを有する導光体であって、
前記側部から入射される光を、前記２つの主面のうちの少なくとも一方の主面から出射させ、
前記２つの主面のうちの少なくともいずれか一方の主面には、導光体の厚み方向に交差する傾斜面から構成される複数のパターンが形成され、
前記傾斜面の厚み方向に対する傾斜角度は、９０度未満７５度以上であり、かつその導光体に関する特性に基づいて定められる角度であることを特徴とする導光体。
【請求項２】
前記各パターンは、略四角錐形状または略四角錐形状の一部から形成されることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
前記各パターンは、略四角錐形状の頂部分を平面状に切り落とした形状であることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項４】
請求項２に記載の各パターンを、厚み方向に垂直な仮想平面に対して反転した形状であることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項５】
前記各パターンの厚み方向の高さは、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項６】
前記各パターンの厚み方向に垂直な方向のピッチは、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項７】
前記各パターンの高さおよびピッチは、互いに略等しいことを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項８】
前記各パターンは、パターンが形成される主面の外周縁に近接する部分を除く残余の全域にわたって形成されることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項９】
前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さであることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項１０】
前記導光体に関する特性は、導光体の厚さであることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項１１】
前記導光体に関する特性は、導光体の屈折率であることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項１２】
光を出射する光源と、
請求項１に記載の導光体であって、前記光源から出射した光が前記側部から入射される導光体と、
前記光を出射する主面に対向して設けられる１つの光学シートと、
前記２つの主面のうち前記光を出射する主面と異なる主面に対向して設けられる反射シートとを含むことを特徴とするバックライトシステム。
【請求項１３】
前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さであり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝０．０１８〜０．０２８×導光体の長さ（ｍｍ）
によって算出されることを特徴とする請求項１２に記載のバックライトシステム。
【請求項１４】
前記導光体に関する特性は、導光体の厚さであり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝−４．５〜−５．５×導光体の厚さ（ｍｍ）
によって算出されることを特徴とする請求項１２に記載のバックライトシステム。
【請求項１５】
前記導光体に関する特性は、導光体の屈折率であり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝−８〜−９×導光体の屈折率
によって算出されることを特徴とする請求項１２に記載のバックライトシステム。
【請求項１６】
前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さ、導光体の厚さ、および導光体の屈折率のうちの２つの特性または３つの特性を含むことを特徴とする請求項１２に記載のバックライトシステム。
【請求項１７】
光を出射する光源と、
請求項１に記載の導光体であって、前記光源から出射した光が前記側部から入射される導光体と、
前記光を出射する主面側に設けられる少なくとも２つの光学シートと、
前記２つの主面のうち前記光を出射する主面と異なる主面に対向して設けられる反射シートとを含むことを特徴とするバックライトシステム。
【請求項１８】
前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さであり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝０．０２８〜０．０３８×導光体の長さ（ｍｍ）
によって算出されることを特徴とする請求項１７に記載のバックライトシステム。
【請求項１９】
前記導光体に関する特性は、導光体の厚さであり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝−４．５〜−５．５×導光体の厚さ（ｍｍ）
によって算出されることを特徴とする請求項１７に記載のバックライトシステム。
【請求項２０】
前記導光体に関する特性は、導光体の屈折率であり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝−８〜−９×導光体の屈折率
によって算出されることを特徴とする請求項１７に記載のバックライトシステム。
【請求項２１】
前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さ、導光体の厚さおよび導光体の屈折率のうちの２つの特性または３つの特性を含むことを特徴とする請求項１７に記載のバックライトシステム。
【請求項２２】
前記光学シートには、厚さ方向の断面が三角形状でかつ厚さ方向に直交する平面の一方向に延伸する複数のプリズムパターンが形成され、
前記導光体の厚さ方向に直交する方向の各パターンの長さは、前記光学シートに形成される各プリズムパターンの長さの整数倍、または整数分の１倍であることを特徴とする請求項１２に記載のバックライトシステム。
【請求項２３】
前記光学シートには、厚さ方向の断面が三角形状でかつ厚さ方向に直交する平面の一方向に延伸する複数のプリズムパターンが形成され、
前記導光体の厚さ方向に直交する方向の各パターンの長さは、前記光学シートに形成される各プリズムパターンの長さの整数倍、または整数分の１倍であることを特徴とする請求項１７に記載のバックライトシステム。
【請求項２４】
請求項１２に記載のバックライトシステムを用いることを特徴とする携帯端末。
【請求項２５】
請求項１７に記載のバックライトシステムを用いることを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイなどを面照明するために、側部から内部に導入された光を内部で方向転換し、出射面から出射する導光体、バックライトシステムおよび携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、電子装置、たとえば携帯電話機、デジタルカメラ、携帯ゲーム機器、カーナビゲーションシステム、パーソナルコンピュータ、および薄型テレビジョンなどに設けられる。液晶表示装置は、自発光機能を持たない表示装置であるので、背面から光を照らすバックライトシステムと一体に用いられる。バックライトシステムとしては、光源を導光体のエッジ部に設けるエッジライト型バックライトと、光源を表示画面の直下に設ける直下型バックライトとが用いられる。
エッジライト型バックライトは、冷陰極管またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源を用い、導光体のエッジ部から入射される光を、導光体によって表示領域内で均一になるように拡散させて、導光体の対面する２つの主面のうち１つの主面から出射させる方式である。このようなエッジライト型バックライトは、導光体の他方の主面側に反射シートが積層され、光を出射する主面である出射面側に、１枚またはプリズムパターンの方向が直交する２枚のプリズムシートが積層される構成、さらには拡散シートが導光体とプリズムシートとの間、またはプリズムシートの上に積層される構成である。
第１の関連の技術としてのバックライトシステムに用いられる面照明装置は、高均一性かつ高輝度を実現するため、導光体の光反射面および光出射面に、酸化チタン粒子のごとき拡散反射率の大きな顔料を含有した塗料をドット状に印刷してなる光散乱層が設けられる。この光散乱層のパターンは、導光体の面内で輝度が均一になるように調整されている。さらに、この面照明装置は、導光体内部で拡散させてランダムに出射させる光を、その出射面側に積層させたプリズムシートを用いて正面方向に集光している（たとえば特開平８−３２０４８７号公報参照）。
第２の関連の技術としてのバックライトシステムに用いられる導光体は、光をランダムに散らして導光体からランダムな角度に出射させてプリズムシートで集光する方式ではなく、導光体の光出射面に複数の四角錐状の凹部を形成し、各凹部の大きさは、光源から離れるにつれて段階的に大きくされる。導光体の裏面は、平滑、あるいは、光出射面から効率よく光を出射させるために、ドット、ストライプ、梨地状、円錐状等の光拡散パターンを設けることによって粗面化される（たとえば特開平１１−１０９１３５号公報参照）。
しかしながら、第１の関連の技術は、プリズムシートを用いて集光しているが、プリズムシートの特性上、光が正面に向かず非常に浅い角度で出射される成分が残るため、正面輝度を向上することができず、指向性を高くすることができないないという問題がある。
第２の関連の技術は、導光体を薄くした場合、あるいは光源が点状のＬＥＤになった場合に、輝度分布の均一性を保つことができず、指向性を高くすることができないという問題がある。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、短時間の設計によって、正面輝度を向上することができ、指向性の高い光を出射可能な導光体、バックライトシステムおよび携帯端末を提供することである。
本発明は、側部と、対面する２つの主面とを有する導光体であって、
前記側部から入射される光を、前記２つの主面のうちの少なくとも一方の主面から出射させ、
前記２つの主面のうちの少なくともいずれか一方の主面には、導光体の厚み方向に交差する傾斜面から構成される複数のパターンが形成され、
前記傾斜面の厚み方向に対する傾斜角度は、９０度未満７５度以上であり、かつその導光体に関する特性に基づいて定められる角度であることを特徴とする導光体である。
また本発明において、前記各パターンは、略四角錐形状または略四角錐形状の一部から形成されることが好ましい。
また本発明において、前記各パターンは、略四角錐形状の頂部分を平面状に切り落とした形状であることが好ましい。
また本発明において、前記各パターンを、厚み方向に垂直な仮想平面に対して反転した形状であることが好ましい。
また本発明において、前記各パターンの厚み方向の高さは、１００μｍ以下であることが好ましい。
また本発明において、前記各パターンの厚み方向に垂直な方向のピッチは、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
また本発明において、前記各パターンの高さおよびピッチは、互いに略等しいことが好ましい。
また本発明において、前記各パターンは、パターンが形成される主面の外周縁に近接する部分を除く残余の全域にわたって形成されることが好ましい。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さであることが好ましい。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、導光体の厚さであることが好ましい。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、導光体の屈折率であることが好ましい。
また本発明は、光を出射する光源と、
前記導光体であって、前記光源から出射した光が前記側部から入射される導光体と、
前記光を出射する主面に対向して設けられる１つの光学シートと、
前記２つの主面のうち前記光を出射する主面と異なる主面に対向して設けられる反射シートとを含むことを特徴とするバックライトシステムである。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さであり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝０．０１８〜０．０２８×導光体の長さ（ｍｍ）
によって算出されることが好ましい。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、導光体の厚さであり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝−４．５〜−５．５×導光体の厚さ（ｍｍ）
によって算出されることが好ましい。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、導光体の屈折率であり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝−８〜−９×導光体の屈折率
によって算出されることが好ましい。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さ、導光体の厚さ、および導光体の屈折率のうちの２つの特性または３つの特性を含むことが好ましい。
また本発明は、光を出射する光源と、
前記導光体であって、前記光源から出射した光が前記側部から入射される導光体と、
前記光を出射する主面側に設けられる少なくとも２つの光学シートと、
前記２つの主面のうち前記光を出射する主面と異なる主面に対向して設けられる反射シートとを含むことを特徴とするバックライトシステムである。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さであり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝０．０２８〜０．０３８×導光体の長さ（ｍｍ）
によって算出されることが好ましい。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、導光体の厚さであり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝−４．５〜−５．５×導光体の厚さ（ｍｍ）
によって算出されることが好ましい。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、導光体の屈折率であり、
前記傾斜面の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、次式
傾斜角度の変化量（度）＝−８〜−９×導光体の屈折率
によって算出されることが好ましい。
また本発明において、前記導光体に関する特性は、前記側部から入射された光が伝わる方向の導光体の長さ、導光体の厚さおよび導光体の屈折率のうちの２つの特性または３つの特性を含むことが好ましい。
また本発明において、前記光学シートには、厚さ方向の断面が三角形状でかつ厚さ方向に直交する平面の一方向に延伸する複数のプリズムパターンが形成され、
前記導光体の厚さ方向に直交する方向の各パターンの長さは、前記光学シートに形成される各プリズムパターンの長さの整数倍、または整数分の１倍であることが好ましい。
また本発明は、前記バックライトシステムを用いることを特徴とする携帯端末である。
本発明によれば、前記側部から入射される光を、対面する２つの主面のうちの少なくとも１つの主面から出射させるにあたって、前記２つの主面のうちの少なくともいずれか１つに、導光体の厚み方向に交差する傾斜面から構成される複数のパターンが形成され、前記傾斜面の厚み方向に対する傾斜角度が、９０度未満７５度以上であり、かつその導光体に関する特性に基づいて定められる角度である。
すなわち、導光体に関する特性に基づいて傾斜角度を算出することができるので、短時間の設計が可能となる。さらに、傾斜角度が９０度未満７５度以上であるので、導光体を通過する光は、急激な角度変化はなく、出射光の指向性が優れている。したがって、集光性が高まり、正面輝度を向上することができ、指向性の高い光を出射可能とすることができる。
本発明によれば、前記導光体を含み、光源によって光が出射され、出射された光が前記導光体の前記側部から入射され、１つの光学シートが前記光を出射する主面に対向して設けられ、反射シートが前記２つの主面のうち前記光を出射する主面と異なる主面に対向して設けられる。したがって、１つの光学シートを用いるバックライトシステムの導光体は、短時間の設計によって正面輝度が向上し、指向性の高い光を出射可能とすることができる。
本発明によれば、前記導光体を含み、光源によって、光が出射され、出射された光が前記導光体の前記側部から入射され、少なくとも２つの光学シートが前記光を出射する主面側に設けられ、反射シートが前記２つの主面のうち前記光を出射する主面と異なる主面に対向して設けられる。したがって、少なくとも２つの光学シートを用いるバックライトシステムの導光体は、短時間の設計によって正面輝度が向上し、指向性の高い光を出射可能とすることができる。
本発明によれば、前記バックライトシステムを用いるので、バックライトシステムに用いられる導光体は、短時間の設計によって正面輝度が向上し、指向性の高い光を出射可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
【図１】本発明の一実施形態である導光体の斜視図である。
【図２】導光体を備えるバックライトシステムを分解した状態で模式化して示す斜視図である。
【図３】導光体に形成されるパターンの１つを拡大して示す断面図である。
【図４】パターンの１つを拡大して示す平面図である。
【図５】導光体の一部を拡大して示す断面図である。
【図６】導光体を備える他のバックライトシステムを分解した状態で模式化して示す斜視図である。
【図７】バックライトシステムの正面輝度および輝度むらのシミュレーション結果の一例を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態である携帯電話機の外観図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。各実施形態では、対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
図１は、本発明の一実施形態である導光体２の斜視図である。図２は、導光体２を備えるバックライトシステム１を分解した状態で模式化して示す斜視図である。バックライトシステム１は、対象物を照明光によって照明するための面発光装置であって、たとえば透過型の液晶表示装置（図示せず）に備えられ、液晶表示パネル（図示せず）を照明するバックライト装置として用いられる。液晶表示装置においてバックライトシステム１は、液晶表示パネルに対向して設けられ、液晶表示装置の操作者が表示画面を見る側とは反対側から、対象物である液晶表示パネルを照明する。バックライトシステム１は、液晶表示パネルの照明に限定されず、他の対象物の照明またはイルミネーションなどに使用してもよい。
バックライトシステム１は、導光体２、光源３、プリズムシート４および反射シート５を含んで構成される。バックライトシステム１は、導光体２の側部６に対向して光源３が設けられるエッジライト式のバックライトシステムである。
光源３は、少なくとも１つの発光素子（図示せず）および発光素子を支持する支持部とを備える。光源３が備える発光素子は、図示しない電源によって与えられる電力に基づいて、導光体２の側部６に向けて放射状に光を出射する。発光素子は、たとえば発光ダイオード（Light Emitting Diode；略称ＬＥＤ）によって実現される。支持部（図示せず）は、発光素子が光を出射する領域を除く残余の部分の外方を覆って設けられる。支持部は、発光素子を導光体２の側部６の予め定める位置に位置決めして固定するために用いられる。発光素子の出射面は、導光体２の側部６に対向するように配置される。
発光素子は、半導体素子（図示せず）と、これを被覆する透光性樹脂（図示せず）とを有しており、透光性樹脂は、半導体素子から発生する光を吸収して、その吸収した光とは異なる波長の光を発生する蛍光体を含有させることができる。半導体素子から発生する光が紫外線の場合は、この紫外線によって励起されて紫外線または可視光を発生する蛍光体を用いることができる。可視光の発光が可能な半導体素子を用いてもよく、半導体素子からの可視光を吸収してそれよりも長波長の可視光が発光可能な蛍光物質とを組み合わせてもよい。半導体素子を蛍光体と組み合わせて用いると、様々な色調の混合色を発光させることが可能となる。
半導体素子としては、たとえば窒化物系化合物半導体であって、一般式「ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ」が好適に用いられる。ここで、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以上の値であり、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、ＩｎＧａＮおよび各種不純物がドープされたＧａＮをはじめ、種々のものがある。この半導体素子は、ＭＯＣＶＤ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。半導体素子の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ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。この窒化物半導体層は、材料および混晶度によって発光波長を選択することができる。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。
蛍光物質は、発光素子からの光の波長を変換させるものであり、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、外部へ出射される光を変換可能である。発光素子からの光がエネルギーの高い短波長の可視光の場合、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に用いられる。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を有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が発光可能となり、白色系が比較的簡単に信頼性良く形成することができるため好ましい。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が発光可能であるため、白色系が比較的簡単に信頼性よく形成することができ好ましい。
導光体２は、透光性を有し、平板状であって、その厚み方向に垂直な仮想平面であるＸＹ平面における断面形状が略矩形状、より詳細には略長方形状である。導光体２においては、その厚み方向両側の表面が２つの主面である。すなわち導光体２は、その厚み方向に対面する２つの主面を有する。導光体２は、側部６から入射される光を拡散させて、２つの主面のうちの一方の主面である出射面７から出射する。以下、２つの主面のうちの他方の主面、つまり出射面７と反対側の主面を背面８という。
導光体２の厚み方向に平行な方向をＺ方向と定義し、Ｚ方向に垂直であって導光体２の短手方向に平行な方向をＸ方向と定義し、Ｚ方向およびＸ方向に垂直であって導光体２の長手方向に平行な方向をＹ方向と定義する。各図において、これらＸ、Ｙ、Ｚ方向を矢符Ｘ、Ｙ、Ｚで表す。
図３は、導光体２に形成されるパターン９の１つを拡大して示す断面図である。図４は、パターン９の１つを拡大して示す平面図である。図５は、導光体２の一部を拡大して示す断面図である。導光体２は、図１に示すように、出射面７の全域にわたって、凹凸部を有する複数のパターン９が形成される。したがって、各パターン９は、平面に対して出射面７の一部分が凹または凸となるように形成される。
各パターン９は、Ｚ方向に交差する傾斜面１０を有する。傾斜面１０の傾斜角度α１つまりＺ方向に対する角度は、図５に示すように、側部６から導光体２の内部に導かれる光が傾斜面１０に達することによって、傾斜面１０にて全反射される光と、傾斜面１０から出射する光との割合が、導光体２の側部６から他側部１１に向かって、傾斜面１０から出射する光の割合が大きくなるように形成される。
換言すると、各パターン９は、ＸＹ平面に対して全反射角以下の傾斜角度α１を主成分として構成される形状であり、導光体２の内部を通過する光は、１回ないしは複数回傾斜面１０に到達し、全反射を繰り返しつつ次第に角度を変化させながら導光体２内を進行し、全反射角まで角度を変えられた光が、段階的に傾斜面１０、すなわち出射面７から出射される。
各パターン９の傾斜面１０は、傾斜角度α１が導光体２の主面と光学的な境界をなす層、たとえば空気層とで決定される全反射角よりも小さくなるように設定される。各パターン９の傾斜面１０の傾斜角度α１は、Ｚ方向に対する傾斜角度α１が９０度より小さく７５度以上の範囲であることを特徴とするが、導光体２に用いられる材料の特性および導光体２のサイズによって最適な角度に決められる。アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の一般的な材料で、導光体２のサイズが、２インチから８インチ程度の主にモバイル用途として用いられる大きさの場合、傾斜角度α１は、好ましくは９０度未満８０度以上に設定される。
各パターン９は、導光体２のＺ方向に向かって凸となり、Ｙ方向外方から見て、略三角形状に形成される。各パターン９は、互いに略等しい形状であって、たとえば四角錐状、換言するとピラミッド状に形成され、各パターン９の頂角は、１５０度以上１８０度未満に設定される。各パターン９は、互いに等しい大きさであり、Ｙ方向およびＸ方向に隣接してマトリクス状に複数形成される。各パターン９の高さ寸法は、１００μｍ以下、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の一般的な材料で、２インチから８インチ程度の主にモバイル用途として用いられる大きさの場合、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下に設定される。各パターン９のピッチは、０．５ｍｍ以下、好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは７５μｍ以下に設定される。さらに、好ましくはプリズムシート４に形成される凹凸のピッチに対して整数倍、あるいは整数分の１倍の寸法に設定される。
このように、各パターン９は、略四角錐形状または略四角錐形状の一部から形成されるので、ピラミッド状の各パターン９を、Ｖ字のバイトを厚み方向に垂直な平面上で直交する２方向から等ピッチで加工することによって、製作することが可能であり、非常に簡便に高精度を出すことができる。
さらに、各パターン９の厚み方向の高さは、１００μｍ以下であるので、射出成形などよって形成するときの転写性に優れている。
さらに、各パターン９の厚み方向に垂直な方向のピッチは、０．５ｍｍ以下であるので、各パターン９の連続的なピッチが映り込んで輝度むらが生じることを防止することができる。
さらに、各パターン９の高さおよびピッチは、互いに略等しいので、導光体２を通過する光の角度を同一の角度および同一の割合で段階的に変えることができる。
導光体２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材料、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、および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などの透光性材料によって形成される。これらの導光体２用の材料は、それぞれ屈折率が異なるが、導光体２に形成されるパターン９の、たとえば形状、数および角度などを選定することによって、光の進む方向を制御することができるので、屈折率によって制約を受けることはない。導光体２の屈折率は、一例をあげると、導光体２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。
光学シートであるプリズムシート４は、図２に示すように、導光体２の出射面７に対向して設けられる。プリズムシート４は、導光体２の出射面７に対向する対向面に、導光体２の出射面７から出射される光を、導光体２のＺ方向に略平行になるように導くプリズム部（図示せず）が形成される。プリズム部は、たとえばＹ方向に等間隔ピッチで、Ｘ方向に延びる三角柱を並べた複数のプリズムパターンによって実現される。Ｘ方向に略平行に延びる複数のプリズムパターンは、隣接するプリズムパターン間の寸法であるプリズム単位ピッチが、たとえば２０μｍ以下５ｍｍ以下に設定され、プリズムパターンの頂角が、たとえば５０度以上１２０度以下に設定される。
プリズムシート４は、可視光透過率が高く、屈折率の比較的高い材料を用いて製造することが好ましく、たとえば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、あるいは活性エネルギー線硬化型樹脂などが用いられ、好ましくは、レンズシートの耐擦傷性、取扱い性、および生産性等の観点から活性エネルギー線硬化型樹脂が用いられる。
反射シート５は、図２に示すように、導光体２の背面８に対向して設けられる。反射シート５は、導光体２の背面８から出射される光を、導光体２の内部に反射するような光反射性を有する。反射シート５は、入射する光に対して、ほぼ１．０に近い反射率を有するように形成される。反射シート５の材料としては、光反射性が高く、反射率が１．０に近い材料が用いられ、このような材料としては、たとえば銀（Ａｇ）およびアルミニウム（Ａｌ）などが挙げられる。反射シート５は、たとえば反射率が１．０に近い薄膜によって実現される。このような反射シート５を設けることによって、背面８側から光が漏れて出射することを防ぐことができる。
図６は、導光体２を備える他のバックライトシステム２１を分解した状態で模式化して示す斜視図である。バックライトシステム２１は、対象物を照明光によって照明するための面発光装置であって、たとえば透過型の液晶表示装置（図示せず）に備えられ、液晶表示パネル（図示せず）を照明するバックライト装置として用いられる。液晶表示装置においてバックライトシステム２１は、液晶表示パネルに対向して設けられ、液晶表示装置の操作者が表示画面を見る側とは反対側から、対象物である液晶表示パネルを照明する。バックライトシステム２１は、液晶表示パネルの照明に限定されず、他の対象物の照明またはイルミネーションなどに使用してもよい。
バックライトシステム２１は、導光体２、光源３、２枚のプリズムシート４ａ，４ｂ、反射シート５、および２枚の拡散シート２２ａ，２２ｂを含んで構成される。バックライトシステム２１は、導光体２の側部６に対向して光源３が設けられるエッジライト式のバックライトシステムである。前述したバックライトシステム１の構成要素と同じ構成要素については、同じ参照符号を付して、重複を避けるために、説明は省略する。
２枚のプリズムシート４ａ，４ｂ、および２枚の拡散シート２２ａ，２２ｂは、導光体２の出射面７側から順に、拡散シート２２ｂ、プリズムシート４ｂ、プリズムシート４ａおよび拡散シート２２ａの順序で重ねられて配置される。拡散シート２２ｂは、導光体２の出射面７から出射した光を拡散するためのシートである。拡散シート２２ａは、２枚のプリズムシート４ａ，４ｂによって集光された光を拡散するためのシートであるが、拡散シート２２ａは無くても構わない。
光学シートであるプリズムシート４ａは、プリズムパターンが形成されている面が、バックライトシステム１のプリズムシート４と異なり、拡散シート２２ａに対向する面に設けられているが、バックライトシステム１のプリズムシート４と同じ役目をするプリズムシートである。光学シートであるプリズムシート４ｂは、複数のプリズムパターンがプリズムシート４ａに対向する面に設けられ、複数のプリズムパターンは、たとえばＸ方向に等間隔ピッチで、Ｙ方向に延びる三角柱を並べて構成される。プリズムシート４ｂのプリズム単位ピッチは、プリズムシート４ａのプリズム単位ピッチと同じである。
導光体２のピラミッド状のパターン９の厚み方向に対する傾斜角度は、バックライトシステムの構成、導光体２の寸法および材質によって決定され、詳しくは、バックライトシステム１かバックライトシステム２１かの別、光軸方向の導光体２の長さ、導光体２の厚み、および導光体２の材質など特性のパラメータによって決定される。
このように、導光体２に関する特性は、側部６から入射された光が伝わる方向の導光体２の長さに依存するので、導光体２の長さによる影響を傾斜角度に反映することができる。
さらに、導光体２に関する特性は、導光体２の厚さであるので、導光体２の厚さによる影響を傾斜角度に反映することができる。
さらに、導光体２に関する特性は、導光体２の屈折率であるので、導光体２の屈折率による影響を傾斜角度に反映することができる。
バックライトシステム１の場合、導光体２の長さが変わると最適なパターンの傾斜角度の変化量も変化する。傾斜角度の変化量は、導光体２の厚さ方向に直交する平面に対する角度であり、次式（１）
傾斜角度の変化量（度）＝０．０１８〜０．０２８×導光体の長さ（ｍｍ）…（１）
によって算出され、好ましくは、次式（２）
傾斜角度の変化量（度）＝０．０２３２×長さ（ｍｍ）        …（２）
によって算出される。
傾斜角度の変化量は、導光体の厚みに対しても比例関係を示し、次式（３）
傾斜角度の変化量（度）＝−４．５〜−５．５×導光体の厚さ（ｍｍ）  …（３）
によって算出され、好ましくは、次式（４）
傾斜角度の変化量（度）＝−５×厚み（ｍｍ）                …（４）
によって算出される。
さらに、導光体２の屈折率に対してもほぼ比例関係とみなすことができ、次式（５）
傾斜角度の変化量（度）＝−８〜−９×導光体の屈折率          …（５）
によって算出され、好ましくは、次式（６）
傾斜角度の変化量（度）＝−８．４７×屈折率                  …（６）
によって算出される。
このように、導光体２に関する特性は、側部６から入射された光が伝わる方向の導光体２の長さであり、傾斜面１０の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、式（１）（０．０１８〜０．０２８×導光体の長さ（ｍｍ））によって算出されるので、導光体２の長さが傾斜角度に与える影響を算出式に基づいて容易に算出して傾斜角度に反映することができる。
さらに、導光体２に関する特性は、導光体２の厚さであり、傾斜面１０の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、式（２）（−４．５〜−５．５×導光体の厚さ（ｍｍ））によって算出されるので、導光体２の厚さが傾斜角度に与える影響を算出式に基づいて容易に算出して傾斜角度に反映することができる。
さらに、導光体２に関する特性は、導光体２の屈折率であり、傾斜面１０の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、式（５）（−８〜−９×導光体の屈折率）によって算出されるので、導光体２の屈折率が傾斜角度に与える影響を算出式に基づいて容易に算出して傾斜角度に反映することができる。
さらに、導光体２に関する特性は、側部６から入射された光が伝わる方向の導光体２の長さ、導光体２の厚さ、および導光体２の屈折率のうちの２つの特性または３つの特性を含むので、導光体２の長さ、厚さおよび屈折率のうちの２つの特性または３つの特性による影響を傾斜角度に反映することができる。
バックライトシステム２１の場合、導光体２の長さが変わると最適なパターンの傾斜角度も変化し、傾斜角度の変化量は、次式（７）
傾斜角度の変化量（度）＝０．０２８〜０．０３８×導光体の長さ（ｍｍ）…（７）
によって算出され、好ましくは、次式（８）
傾斜角度の変化量（度）＝０．０３３５×長さ（ｍｍ）                  …（８）
によって算出される。導光体の厚みに対しても比例関係を示し、次式（９）
傾斜角度の変化量（度）＝−４．５〜−５．５×導光体の厚さ（ｍｍ）    …（９）
によって算出され、好ましくは、次式（１０）
傾斜角度の変化量（度）＝−５×厚み（ｍｍ）                          …（10）
によって算出される。さらに、導光体の屈折率に対してもほぼ比例関係とみなすことができ、次式（１１）
傾斜角度の変化量（度）＝−８〜−９×導光体の屈折率                  …（11）
によって算出され、好ましくは、次式（１２）
傾斜角度の変化量（度）＝−８．４７×屈折率                          …（12）
によって算出される。
このように、導光体２に関する特性は、側部６から入射された光が伝わる方向の導光体２の長さであり、傾斜面１０の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、式（７）（０．０２８〜０．０３８×導光体の長さ（ｍｍ））によって算出されるので、導光体２の長さが傾斜角度に与える影響を算出式に基づいて容易に算出して傾斜角度に反映することができる。
さらに、導光体２に関する特性は、導光体２の厚さであり、傾斜面１０の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、式（９）（−４．５〜−５．５×導光体の厚さ（ｍｍ））によって算出されるので、導光体２の厚さが傾斜角度に与える影響を算出式に基づいて容易に算出して傾斜角度に反映することができる。
さらに、導光体２に関する特性は、導光体２の屈折率であり、傾斜面１０の厚み方向に直交する平面に対する傾斜角度の変化量は、式（１１）（−８〜−９×導光体の屈折率）によって算出されるので、導光体２の屈折率が傾斜角度に与える影響を算出式に基づいて容易に算出して傾斜角度に反映することができる。
さらに、導光体２に関する特性は、側部６から入射された光が伝わる方向の導光体２の長さ、導光体２の厚さおよび導光体２の屈折率のうちの２つの特性または３つの特性を含むので、導光体２の長さ、厚さおよび屈折率のうちの２つの特性または３つの特性による影響を傾斜角度に反映することができる。
上述した算出式は、近似式として例示しているだけであり、それぞれ±１０％程度は適用範囲に幅を持たせてもよく、上述した算出式によって算出された傾斜角度とまったく等しい角度を実現する必要も無く、整数部分、あるいは小数点第一位で丸めた角度を採用しても大きな問題は無い。上述した算出式は、主にモバイル用途に使用される中小型液晶用のバックライトシステムに適用され、特に８インチ以下に、好ましくは２〜５インチの液晶パネル用のバックライトシステム用の導光体に適用される。光源３付近、あるいは額縁付近のパターンについては、本発明に係るパターンではなく、鏡面、ドット状のパターンまたはランダムパターンなどを用いることも可能である。額縁は、導光体２、光源３、プリズムシート４、反射シート５および拡散シート２２などを収納するフレーム、あるいはこれらを遮光テープによって接合する部分である。さらに、その他の構成要素、たとえば光源３の指向特性、入射部のパターン、遮光テープ、導光体保持用フレームなどが特殊なものである場合、この傾向が若干変わることもある。
バックライトシステム１の具体例としては、２．４インチの携帯端末などのモバイル機器に搭載される液晶用のバックライトシステムがある。このバックライトシステム１に用いる導光体２は、たとえばＹ方向の寸法が約５５ｍｍ、Ｘ方向の寸法が約３９ｍｍ、およびＺ方向の寸法が約０．６ｍｍであり、材質は、ポリカーボネートである。導光体２の側部６は、光源３近傍の輝度むらを十分に緩和することができるようにするために平坦上であるが、光を拡散させるためのパターンを施してもよい。
パターン９のＹ方向に対する傾斜角度は、前記算出式から算出される傾斜角度の変化量を考慮すると、たとえば６度となり、Ｚ方向に対する傾斜角度α１が８４度、すなわち、パターン９の頂角が１６８度のピラミッド形状であり、パターン９のピッチは、縦横ともに１８μｍである。導光体２の厚みが変更されたときは、パターン９のＹ方向に対する傾斜角度を前記算出式によって算出される傾斜角度の変化量だけ変更すれば同等の性能を得ることができる。パターン９のピラミッド形状およびピッチは、全面均一であり、Ｖ字のバイトをＸ方向およびＹ方向の２方向から等ピッチ、具体的には１８μｍで加工することによって製作することが可能であり、非常に簡便に精度を出すことができる。
背面８側には、Ｙ方向に向かう光を出射面で全反射することなく出射面から出射する角度に変えること、またはＹ方向に直進する光をＸ方向に散らして点光源の課題である光源と光源の無い部分との輝度の差を解消することを目的として、プリズム状のパターンを稜線が長手方向と平行になるように配置する。ＸＹ平面に対する傾斜角は、２０度、およびプリズムのピッチは、１８μｍであり、背面８全面にプリズム加工が施される。バックライトシステム１は、導光体２の背面８側に反射シート５、かつ導光体２の出射面７側にプリズムシート４が積層され、光源３、ならびに導光体２、プリズムシート４および反射シート５が、ＮＩＴＴＯＤＥＮＫＯ社製の遮光・反射両面接着テープによってパッケージされる。光源３は、１．５ｃｄの発光素子を４灯並べたタイプの線状光源であり、反射シート５は、住友３Ｍ社製反射シート、具体的にはＥＳＲであり、プリズムシート４は、三菱レイヨン社製プリズムシート、具体的にはＭ１６８ＹＳである。
図７は、バックライトシステム１の正面輝度および輝度むらのシミュレーション結果の一例を示すグラフである。図７に示したシミュレーション結果は、図１に示した導光体２の実施例を製造し、製造した導光体２を用いて輝度測定を行った実測結果と同じ結果である。横軸は、パターン９のＹ方向に対する傾斜角度（度）であり、縦軸は、正面輝度および輝度むらである。正面輝度は、出射面７全域の正面輝度の平均輝度（ｃｄ／ｍ２）、具体的には５×５箇所のマトリクス状に配置される２５箇所の測定点での正面輝度の平均輝度である。輝度むらは、２５箇所の測定点での正面輝度のばらつきである。
シミュレーション結果は、図７に示すように、パターン９のピラミッド形状の傾斜角度を大きくするほど正面輝度は大きくなり、輝度むらすなわち均一性は悪化する。輝度むらを大きく損なわず、かつ高い正面輝度が得られるのは６度である。
このように、バックライトシステム１は、導光体２の出射面７の全域にわたって、複数のパターン９が形成される。各パターン９は、導光体２の厚み方向つまりＺ方向に交差する傾斜面１０を有し、傾斜面１０は、Ｚ方向に対する傾斜角度α１が９０度より小さく７５度以上である。このように浅い傾斜面１０を有する複数のパターン９によって、導光体２を通過する光は、図５に示す様に、側部６から他側部１１に向かって、１回〜複数回パターン９に到達し、全反射を繰り返しつつ次第に光の導光体２のＺ方向に対する角度が小さくなる。導光体２を通過する光の角度が段階的に変えられ、全反射角まで角度を変えられた光が出射面７から出射する。
このように、導光体２を通過する光は、全反射を繰り返しつつ次第に光の導光体２のＺ方向に対する角度が小さくなるので、他側部１１近辺で光量が減ることを防ぐことができる。さらに、導光体２を通過する光は、徐々にＺ方向に対する角度が小さくなるので、急激な角度変化はなく、出射光の指向性が優れている。出射光の指向性が優れているので、集光性が高まり、正面輝度を向上することができる。
全反射を繰り返しつつ段階的に角度が変えられる光は、ピラミッド形状のパターン９の両側の斜面によって変えられる方向が逆になるため、全反射を繰り返すたびに起こされるつまりＺ方向に対する角度が小さくなるのではなく、寝かされる、つまりＺ方向に対する角度が大きくなることもあり、単純にパターン９の傾斜角度を大きくすれば光が出射面７から出射しやすくなるわけではない。ピラミッドの頂角の角度が同じであれば、ピッチを変えても、すなわち各パターン９の底辺の長さを変えても、効果はほとんど変わらない。
このように、導光体２を含み、光源３によって光が出射され、出射された光が導光体２の側部６から入射され、１つのプリズムシート４が光を出射する主面つまり出射面７に対向して設けられ、反射シート５が２つの主面のうち光を出射する主面と異なる主面つまり背面８に対向して設けられる。したがって、１つのプリズムシート４を用いるバックライトシステム１の導光体２は、短時間の設計によって正面輝度が向上し、指向性の高い光を出射可能とすることができる。
バックライトシステム２１の具体例としては、４インチのモバイル機器に搭載される液晶用のバックライトシステムがある。バックライトシステム２１に用いる導光体２は、たとえばＹ方向の寸法が約８９ｍｍ、Ｘ方向の寸法が約５０ｍｍ、およびＺ方向の寸法が約０．３ｍｍであり、材質は、ＣＯＣ（Cyclic Olefin Copolymer）である。導光体２の側部６は、光を拡散させるためのパターンが施される。
パターン９のＹ方向に対する傾斜角度は、前記算出式から算出される傾斜角度の変化量を考慮すると、たとえば４度となり、Ｚ方向に対する傾斜角度α１が８６度、すなわち、パターン９の頂角が１７２度のピラミッド形状であり、パターン９のピッチは、縦横ともに５４μｍである。導光体２の厚みが変更されたときは、パターン９のＹ方向に対する傾斜角度を前記算出式によって算出される傾斜角度の変化量だけ変更すれば同等の性能を得ることができる。パターン９のピラミッド形状およびピッチは、全面均一であり、Ｖ字のバイトをＸ方向およびＹ方向の２方向から等ピッチ、具体的には、５４μｍで加工することによって製作することが可能であり、非常に簡便に精度を出すことができる。
背面８は、作為的な凹凸形状の無い無加工面からなる鏡面であり、背面８を鏡面とした場合は、反射シート５は必要である。バックライトシステム２１としては、鏡面よびピラミッド面のうちのいずれの面を背面８側に用いてもよい。
バックライトシステム２１は、導光体２の背面８側に反射シート５、かつ導光体２の出射面７側に、導光体２側から順に、拡散シート２２ｂ、プリズムシート４ｂ、プリズムシート４ａおよび拡散シート２２ａが積層され、光源３、ならびに導光体２、プリズムシート４ａ，４ｂ、反射シート５および拡散シート２２ａ，２２ｂが、ＮＩＴＴＯＤＥＮＫＯ社製の遮光・反射両面接着テープによってパッケージされる。プリズムシート４ａは、拡散シート２２ａ側にある面に、稜線がＸ方向のプリズムパターンが形成され、プリズムシート４ｂは、拡散シート２２ａ側にある面に、稜線がＹ方向のプリズムパターンが形成される。光源３は、１．５ｃｄの発光素子を８灯並べたタイプの線状光源であり、反射シート５は、住友３Ｍ社製反射シート、具体的にはＥＳＲであり、プリズムシート４ａ，４ｂは、住友３Ｍ製社プリズムシート、具体的にはＴｈｉｎＢＥＦである。拡散シート２２ａ，２２ｂは、それぞれツジデン社製光拡散フィルムＤ１２２ＳＩＶ，Ｄ１５０ＳＩＩＩである。
シミュレーション結果は、面輝度の平均が４，０００ｃｄ／ｍ２であり、輝度むらが９０％である。
このように、導光体２を含み、光源３によって、光が出射され、出射された光が導光体２の側部６から入射され、少なくとも２つのプリズムシート４ａ，４ｂが光を出射する主面側つまり出射面７側に設けられ、反射シート５が２つの主面のうち光を出射する主面と異なる主面つまり背面８に対向して設けられる。したがって、少なくとも２つのプリズムシート４ａ，４ｂを用いるバックライトシステム２１の導光体２は、短時間の設計によって正面輝度が向上し、指向性の高い光を出射可能とすることができる。
導光体２のパターン９は、比較的浅い形状つまりパターン９の頂角が大きいパターンであるので、機械加工で作成することができ、加工精度も出しやすい。さらにパターン９は、角度の浅いパターンであるので、射出成形によって作成することも可能であり、形状の再現性も高い。
さらに、パターン９の形状は、ピラミッド状Ｖ字のバイトをＸ方向およびＹ方向の２方向から等ピッチで加工することによって製作することが可能であり、非常に簡便に精度を出すことができる。加工前の出射面７の全域を加工するようにバイトの加工ピッチを設定することによって、出射面７の全ての領域が加工される。すなわち、加工前の出射面７の形状にかかわらず、一定の形状を有するパターン９を出射面７に形成することができる。
このように、導光体２は、高精度に加工しやすく、かつＸＹ平面に対する傾斜角も浅いので射出成形による転写性も良い。さらに、導光体２は、形状が単純であるので、サイズの異なる液晶表示装置に会わせたバックライトシステム１あるいはバックライトシステム２１の製作に非常に有効であり、容易に高品質のバックライトシステム１あるいはバックライトシステム２１を実現することができる。
すなわち、導光体２に関する特性、特に導光体２のＹ方向の長さ、導光体２の厚さ、および導光体２の屈折率のうちの少なくとも１つの特性に基づいて、上述した計算式を用いることによって、傾斜角度を算出するので、短時間の設計が可能となる。さらに、傾斜角度が９０度未満７５度以上であるので、導光体を通過する光は、急激な角度変化はなく、出射光の指向性が優れている。したがって、集光性が高まり、正面輝度を向上することができ、指向性の高い光を出射可能とすることができる。
このように、側部から入射される光を、対面する２つの主面のうちの少なくとも１つの主面から出射させるにあたって、前記２つの主面のうちの少なくともいずれか１つに、導光体２の厚み方向に交差する傾斜面１０から構成される複数のパターン９が形成され、傾斜面１０の厚み方向に対する傾斜角度が、９０度未満７５度以上であり、かつその導光体２に関する特性に基づいて定められる角度である。
すなわち、導光体２に関する特性に基づいて傾斜角度を算出することができるので、短時間の設計が可能となる。さらに、傾斜角度が９０度未満７５度以上であるので、導光体２を通過する光は、急激な角度変化はなく、出射光の指向性が優れている。したがって、集光性が高まり、正面輝度を向上することができ、指向性の高い光を出射可能とすることができる。
さらに、プリズムシート４，４ａ，４ｂには、厚さ方向の断面が三角形状でかつ厚さ方向に直交する平面の一方向に延伸する複数のプリズムパターンが形成され、導光体２の厚さ方向に直交する方向の各パターンの長さは、プリズムシート４，４ａ，４ｂに形成される各プリズムパターンの長さつまりプリズム単位ピッチの整数倍、または整数分の１倍であるので、プリズムパターンおよび導光体２の各パターンから干渉縞が発生することはない。
導光体２の背面８は、図１に示すように、導光体２内部に入射した光が、導光体２内部をＹ方向に沿って導くように構成される。導光体２の背面８は、Ｙ方向に略平行に延び、平均傾斜角度が１２０度以上１８０度以下、好ましくは１３０度以上１５０度以下の斜面からなる多数のプリズム列から構成される。
上述した実施形態では、光源３として線状化ＬＥＤを用いたが、これに限定されるものではなく、たとえば個別のＬＥＤを複数台並べた構成、あるいは冷陰極管を用いる構成も可能である。導光体２の側部６は、平坦状に限らず、光源３の出射形態に応じて側部６に凹凸を形成して、輝度むらをさらに削減するようにしてもよい。さらに、導光体２の背面８は、用途に応じて任意の形状、たとえば斜面が曲線からなる多数のレンズ列にて構成してもよい。
さらに、上述した実施形態では、各パターン９を出射面７に形成したが、背面８だけに形成してもよい。プリズムシート４，４ａ，４ｂは、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、少なくとも１つの面に多数のレンズが平行に形成されたレンズ面を形成してもよい。そのレンズ面の形状は、目的に応じて種々の形状が可能であり、たとえば、プリズム形状のほか、レンチキュラーレンズ形状あるいは波型形状のレンズシートなどで構成してもよい。
さらに、上述した実施形態では、出射面７の全域にパターン９を形成したが、必ずしも全域に形成する必要はなく、一部の領域、たとえば外周縁に近接する部分を除く残余の９０％以上の領域にパターン９を形成すれば、出射面７の全域にパターン９を形成した場合の作用および効果と同程度の作用および効果を実現することができる。
このように、各パターン９は、パターン９が形成される主面の外周縁に近接する部分を除く残余の全域にわたって形成されるので、金型を作成する上で加工面積を削減することができ、製造コストの削減を図ることができる。さらに、遮光テープなどで隠されて液晶画面としては利用しない額縁の部分のパターンをなくすことによって、額縁の部分での光の出射を抑えることができる。そして、ＬＥＤなどの光源近傍のパターンをなくすことによって、従来明る過ぎるＬＥＤ近傍の領域の輝度を抑えることができる。
さらに、上述した実施形態では、パターン９をピラミッド形状としたが、ピラミッド形状の頂部分を、平面状に切り落とした形状としてもよい。あるいは、ピラミッド形状、または頂部分を平面状に切り落とした形状を、厚み方向に垂直な仮想平面に対して反転した形状としてもよい。
このように、各パターン９は、略四角錐形状の頂部分を平面状に切り落とした形状であるので、ピラミッド状Ｖ字のバイトを厚み方向に直交する平面上の直交する２方向から等ピッチで加工することによって製作することが可能であり、非常に簡便に精度を出すことができる。
さらに、各パターン９を、厚み方向に垂直な仮想平面に対して反転した形状であるので、Ｖ字バイトで加工した面をそのまま金型として使用することができる。
図８は、本発明の一実施形態である携帯電話機１００の外観図である。携帯電話機１００は、導光体２を備えるバックライトシステム１またはバックライトシステム２１を用いる携帯型の電話装置である。導光体２を備えるバックライトシステム１またはバックライトシステム２１は、携帯電話機１００だけに限定して利用されるものではなく、たとえばモバイル用途の液晶パネルのバックライトとして利用される。中小型の液晶パネルは、携帯型の電話装置のほか、たとえば携帯ゲーム機器および携帯オーディオ機器などのモバイル機器、さらには、カーナビゲーション装置、携帯ＤＶＤプレーヤ、携帯ワンセグ機器、電子辞書など幅広く利用することができ、携帯電話機１００だけに限定されるものではない。
このように、バックライトシステム１またはバックライトシステム２１を用いるので、バックライトシステム１またはバックライトシステム２１に用いられる導光体２は、短時間の設計によって正面輝度が向上し、指向性の高い光を出射可能とすることができる。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
【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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【国際調査報告】
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