(57)【要約】面光源素子として必要とされる当該支持枠（１２）開口領域からの出射光を高めることにより、面光源素子を大型化または薄型化しても、観察方向を明るく照明することが可能な面光源素子を提供する。底面（７）側に断面がＶ字状の凹条（９）のプリズムパターンを備える導光板（１）を用いた面光源素子において、該導光板（１）がプリズムパターンを支持枠（１２）開口部の端部から入射端面側に入り込んだ下記式で示される角度θが２０°〜６０°の範囲内である位置から導光板中央部方向に向けて設けたものであることを特徴とする。      Ｌ＝Ｔ・tanθ    Ｔ    ：導光板（１）の厚み（ｍｍ）    Ｌ    ：液晶パネル支持枠（１２）の内側の開口境界から支持枠（１２）裏面への入りこみ距離（ｍｍ）
2009096449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板の側面に１次光源を少なくとも１個配置させたエッジライト方式の面光源素子であって、
当該導光板は出射面、該出射面に対向する底面、及び少なくとも一側面に設けられた１次光源から出射された光を入射させる入射端面を有し、
前記導光板の底面側には光を反射する反射手段を備え、
前記導光板の出射面側には光学シートおよび液晶パネルを支持する液晶パネル支持枠を備え、
Ｘ軸と、Ｘ軸に直交するＹ軸で構成されるＸ−Ｙ平面の法線をＺ軸として、
前記１次光源はＸ軸に平行に配置しており、
前記反射手段、前記導光板、光学シート、液晶パネル支持枠とは前記Ｘ−Ｙ平面に平行に配置しており、
Ｚ軸方向に前記反射手段、前記導光板、光学シート、液晶パネル支持枠の順に構成されており、
前記導光板の入射端面は前記Ｘ−Ｚ平面に平行であり、前記底面にはＸ軸に平行な複数の凹条からなるパターンが形成されており、該複数の凹条の入射端面側にＸ軸に平行な斜面を有し、かつ、該斜面の前記底面に対する斜度は実質的に２５度以上４５度以下であり、液晶パネル支持枠の内側の開口境界のうち、Ｘ軸に平行である辺と、前記Ｙ−Ｚ平面との交点と、前記底面のＸ軸に平行な凹条からなるパターンが、入射端面からはじめて設置される点とを結ぶ直線が、Ｚ軸とのなす角度をθとした場合、
前記底面のＸ軸に平行な凹条からなるパターンが、液晶パネル支持枠の開口境界から当該支持枠裏面へ入り込む距離をＬとして、下記の式を満たす位置から配置されており、角度θは２０°から６０°であることを特徴とする面光源素子。
Ｌ＝Ｔ・tanθ
Ｔ    ：導光板の厚み（ｍｍ）
Ｌ    ：液晶パネル支持枠の内側の開口境界から支持枠裏面への入りこみ距離（ｍｍ）
【請求項２】
前記１次光源が前記導光板の対向する２つの入射端面にそれぞれ配置されており、前記複数の凹条が前記２つの入射端面に対して、それぞれＸ軸に平行な前記斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の面光源素子。
【請求項３】
前記導光板の底面に形成された凹条の断面が、Ｖ字状であることを特徴とする請求項１または２に記載の面光源素子。
【請求項４】
前記導光板の底面に形成された凹条の断面が、台形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の面光源素子。
【請求項５】
前記導光板の出射面にＹ軸に平行な複数の凸条からなるパターンが形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の面光源素子。
【請求項６】
前記導光板の出射面に形成された凸条の断面が、台形状であることを特徴とする請求項５に記載の面光源素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の面光源素子の出射面側に透過型表示素子を備えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の１次光源を有するエッジライト方式の面光源素子と、これを用いた画像表示装置に関するものであり、特に、高い画面品位が要求される液晶ディスプレイ装置、照明看板装置等に用いられるエッジライト方式の面光源素子と、これを用いた画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置に用いられる面光源素子では、直下方式とエッジライト方式の二つの方式がある。
直下方式の面光源素子は、発光面を形成する板状部材の背面に複数の１次光源を配置するものである。この方式は、発光面の背面に光源を配置するため、大型化がしやすいという特徴を備え、液晶表示装置を備えたテレビ受信機の表示部として広く使用されている。一般的に発光面を形成する板状部材は、拡散板、プリズムシート、拡散シートなどと呼ばれる複数の光学シートにより構成されている。【０００３】
一方、エッジライト方式の面光源素子は、１次光源が導光板の側面にあるため、直下方式の面光源素子に比べて薄型化を図るのに有効であるという特徴を備え、携帯用ノートパソコンやモニター等の表示部として広く使用されている。１次光源から出射した光は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの透明高分子からなる透明板状の導光体内部を屈曲しつつ伝播して、該導光体に２つある主面のうちの一方である出射面から、液晶パネルに向けて出射される。また、導光体から出射された光をさらに集光させて高輝度化を図るため、プリズムシート、拡散シートと呼ばれる光学シートが使用されている。【０００４】
該導光体には光利用効率を高めるために、例えば透明板状の導光体（導光板）に２つある主面のうちの一方である反射面には白色ドットの印刷が施され、面光源装置発光面における観察方向の輝度分布が均一になるように、ドットの大きさ、密度が調整されている。同様にドットサイズが１００〜５００μｍ、高さが１０〜５０μｍ程度の円盤状で、かつその天面が粗面化されているパターンが導光板の反射面に直接賦型されたものが使用されている。【０００５】
また、前記印刷方式の導光体に対して、さらに光利用効率を高めたパターンを付与した導光体（特許文献１−３）も提案されている。
例えば、特許文献３には出射面および底面の少なくとも一面に断面が台形状の凹または凸状を有している導光体が記載されている。これにより入射端面より入射した光を底面に取り入れてその反射光を出射面に方向に効率よく反射させている。また、該導光体を用い出射面に形成された台形状の凸条を介して出射面より出射することで、入射端面で垂直な方向で入射された光が正面方向に近い角度で出射できる。【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２８２３４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１１４４３２号公報
【特許文献３】国際公開公報ＷＯ２００６／０１３９６９Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、テレビ向け画像表示装置は大型化、軽量化、薄型化、低消費電力化が市場から強く要求されている。
大型化には直下方式が有効である。直下方式で１次光源を狭く配置させたり、ＬＥＤ光源などを碁盤目上に配置させたりすることにより、画面品位を確保しつつバックライト部の薄型化を図っている。しかし光源点数の増加やそれに伴う消費電力の増加が問題となっている。また、発光面として厚さの薄い拡散板を使用しているため、当該拡散板と背面の１次光源を接近させ過ぎると光源の明暗ムラが発光面に写り込むという問題が生じるため薄型化に限界がある。【０００８】
このため、薄型化に有効であるサイドエッジ方式が検討されているが、大型化すると導光板の入射端面から導光板中央までの距離が長くなり、薄型化すると導光板の入光端面から導光板内部へ入射するエネルギーが減少するため、ますます導光板中央での輝度低下を引き起こし問題となっている。
この輝度低下を補うために近年、小型で強い光束を放つＬＥＤ光源等を使用するようになってきたが、まだ、必要とされる輝度に到達できていない。【０００９】
本発明の目的は、液晶パネルと導光板とを結合している液晶パネル支持枠の開口寸法が導光板の寸法より小さいことを活用して、面光源素子として必要とされる当該支持枠開口領域からの出射光を高めることにより、すなわち１次光源から発せられる光量を有効な範囲、有効な観察方向に集中して出射させることにより、面光源素子を大型化または薄型化しても、観察方向を明るく照明することが可能な面光源素子を提供すること、および当該面光源素子を備えた画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本件第１の発明は、導光板の側面に１次光源を少なくとも１個配置させたエッジライト方式の面光源素子であって、
当該導光板は出射面、該出射面に対向する底面、及び少なくとも一側面に設けられた１次光源から出射された光を入射させる入射端面を有し、
前記導光板の底面側には光を反射する反射手段を備え、
前記導光板の出射面側には光学シートおよび液晶パネルを支持する液晶パネル支持枠を備え、
Ｘ軸と、Ｘ軸に直交するＹ軸で構成されるＸ−Ｙ平面の法線をＺ軸として、
前記１次光源はＸ軸に平行に配置しており、
前記反射手段、前記導光板、光学シート、液晶パネル支持枠とは前記Ｘ−Ｙ平面に平行に配置しており、
Ｚ軸方向に前記反射手段、前記導光板、光学シート、液晶パネル支持枠の順に構成されており、
前記導光板の入射端面は前記Ｘ−Ｚ平面に平行であり、前記底面にはＸ軸に平行な複数の凹条からなるパターンが形成されており、該複数の凹条の入射端面側にＸ軸に平行な斜面を有し、かつ、該斜面の前記底面に対する斜度は実質的に２５度以上４５度以下であり、液晶パネル支持枠の内側の開口境界のうち、Ｘ軸に平行である辺と、前記Ｙ−Ｚ平面との交点と、前記底面のＸ軸に平行な凹条からなるパターンが、入射端面からはじめて設置される点とを結ぶ直線が、Ｚ軸とのなす角度をθとした場合、
前記底面のＸ軸に平行な凹条からなるパターンが、液晶パネル支持枠の開口境界から当該支持枠裏面へ入り込む距離をＬとして、下記の式を満たす位置から配置されており、角度θは２０°から６０°であることを特徴とする面光源素子である。
Ｌ＝Ｔ・tanθ                                              （１）
Ｔ    ：導光板の厚み（ｍｍ）
Ｌ    ：液晶パネル支持枠の内側の開口境界から支持枠裏面への入りこみ距離（ｍｍ）【００１１】
また、第２の発明は、
上記の面光源素子であって、
前記１次光源が前記導光板の対向する２つの入射端面にそれぞれ配置されており、
前記複数の凹条が前記２つの入射端面に対して、それぞれＸ軸に平行な前記斜面を有することを特徴とする上記第１の発明に係る面光源素子である。【００１２】
また、第３の発明は、
上記の面光源素子であって、
前記導光板の底面に形成された凹条の断面が、Ｖ字状であることを特徴とする上記第１または第２の発明に係る面光源素子である。【００１３】
また、第４の発明は、
上記の面光源素子であって、
前記導光板の底面に形成された凹条の断面が、台形状であることを特徴とする上記第１または第２の発明に係る面光源素子である。【００１４】
また、第５の発明は、
上記の面光源素子であって、
前記導光板の出射面にＹ軸に平行な複数の凸条からなるパターンが形成されていることを特徴とする上記第１〜第４のいずれか一つの発明に係る面光源素子である。【００１５】
また、第６の発明は、
上記の面光源素子であって、
前記導光板の出射面に形成された凸条の断面が、台形状であることを特徴とする上記第５の発明に係る面光源素子である。【００１６】
また、第７の発明は、
上記第１〜第６のいずれか一つの発明に係る面光源素子の出射面側に透過型表示素子を備えることを特徴とする画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本件第１の発明の面光源素子はエッジライト方式の面光源素子であり、本発明の面光源素子が備える導光板の出射面と対向する底面の凹条は液晶パネル支持枠の開口境界から当該支持枠裏面へ入り込む距離をＬとして、下記の式を満たす位置から配置されており、角度θは２０°から６０°であるように調整することによって、導光板中央部における輝度を向上し、かつ液晶パネル支持枠の境界での光漏れを抑制することができる機能を有している。
Ｌ＝Ｔ・tanθ                                              （１）
Ｔ    ：導光板の厚み（ｍｍ）
Ｌ    ：液晶パネル支持枠の内側の開口境界から支持枠裏面への入りこみ距離（ｍｍ）【００１８】
また、上記第２の発明のように、前記１次光源が前記導光板の対向する２つの入射端面にそれぞれ配置されている場合、１つの入射端面に２本の１次光源がある場合に比べて１次光源から導光板への入射効率が向上し、かつ２つの入射端面から入射できるため同じ輝度性能を有する時は導光板の厚みを減らすことができ、面光源素子の薄型化に繋がる。また、両端に入射端面があるため、片側の入射端面から入射端面と対向する入射端面との中心線までの出射領域について面輝度分布を調整すればよいため、１つの入射端面を有する導光板に比べて面輝度分布の均一化が容易である。【００１９】
また、上記第３の発明のように、前記導光板の底面に設置された凹条の断面がＶ字状であると、当該導光板内を導光している光の内、Ｖ字状の凹条の入射端面側の斜面に直接入射したものは全反射するため正面方向に非常に近い角度で出射させることができ、正面方向の輝度を向上できる。【００２０】
また、上記第４の発明のように、前記導光板の底面に設置された凹条の断面が台形状であると、Ｖ字状と同じく正面方向の輝度が向上でき、かつ射出成形による製造法で当該導光板を作製する時に、金型との離形性に優れるため、生産効率を高めることができる。【００２１】
さらに、上記第５の発明のように、前記導光板の出射面に凸条が配設されている場合、導光板の少なくとも１つの入射端面がＸ軸に平行に設置され、当該導光板の出射面に凸条がＹ軸に平行に配置され、Ｘ軸方向を水平方向に、Ｙ軸方向を上下方向とすると、導光板の底面からの反射光が出射面に配置されている凸条により水平方向に偏向させることができるため、視野角特性を改善することができる。【００２２】
特に上記第６の発明のように、出射面の凸条にＸ軸とＺ軸からなる平面と平行な断面の形状が台形状である凸条をＹ軸に平行に配設した場合、当該導光板の底面に配設した凹条で反射した光の内、出射面の法線方向に近い光を台形状の上底面から出射させることで、そのまま正面方向に出射させ高い輝度を得ることができ、さらに台形状の斜面に入射した場合は水平方向に出射光を広げることができるため広い視野角特性を保持しできる機能を有している。【００２３】
このように本発明の面光源素子が備える導光板は１次光源からの入射光を、出射面と対向する底面に凹条を所定の位置に配設させることにより、出射面を正面から見たときの輝度を向上することができる。さらに出射面に凸条が配設されている場合は、当該導光板からの出射光の出射方向を制御できるため、高輝度かつ視野角特性に優れた画像表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の面光源素子の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の画像表示装置の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の面光源素子が備える導光板の入射端面の中点を通り、Ｙ軸に平行な直線上の輝度の分布であって、それぞれ、（ａ）θが２０°未満の場合の輝度分布、（ｂ）θが６０°を超える場合の輝度分布である。
【図４】本発明の面光源素子の一例を示す側面図である。
【図５】（ａ）支持枠開口境界から光漏れをおこすことを説明する側面図、（ｂ）本発明の面光源素子の一例であって、支持枠境界での光漏れを抑制できることを説明する側面図である。
【図６】本発明の面光源素子が備える導光板の出射面に凸条として形成された台形状を説明する模式図である。
【図７】本発明の面光源素子の一例を示す模式図であって、それぞれ、（ａ）、（ｂ）は面光源素子の中心点を通過するそれぞれＸ−Ｚ断面図と、Ｙ−Ｚ断面図である。
【図８】本発明の実施例および比較例における面光源装置の構成を示す模式図である。
【図９】本発明の面光源素子が備える導光板の出射面に突設された台形状の凸条の表面特性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、以下の図面では、説明の都合上、各部の縦横の縮尺が任意に変更された模式図により説明されている。
【００２６】
まず、本発明の面光源素子は、透明樹脂などから形成される平板状の透明構造体である導光板、この導光板の一側面に配置された１次光源と導光板の下面に配設された反射シートとから大略構成されている。
【００２７】
導光板は、光線透過率の高い透明樹脂から構成することができる。使用できる透明樹脂としては、例えば、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂などを広く採用することができる。
【００２８】
導光板の一面は、出射面とされ、この出射面に対向して底面が配置されている。また、この導光板の少なくとも一側面には１次光源が配設され、この側面は入射端面とされている。
【００２９】
本発明において、この入射端面は、少なくとも一カ所あればよいが、複数箇所であってもよく、入射端面が一カ所である場合には、入射端面以外の側面には反射端面が形成されているのが好ましい。
【００３０】
入射端面が二カ所の場合の典型例は、互いに相対向する面に１次光源がある例であり、反射端面は両側面に形成される。二カ所の入射端面は、底面に形成された凹条に平行となる条件を満たすことが必要であり、出射面に凸条が形成されている場合はいずれも当該凸条に直交することが必要である。
【００３１】
この入射端面に向けて１次光源が配設される。このような１次光源としてはどのようなものを用いてもよいが、冷陰極管や蛍光管のような線状光源であっても良いし、またＬＥＤ光源などの点状光源が多数配列されて線状となったものであってもよい。
【００３２】
本発明において導光板の底面と接触する側には光を反射する反射手段を備えており、当該反射手段は、導光板の底面から出射した光を、再度導光板に入射させる機能を持つ。反射率は９５％以上のものが光の利用効率が高く望ましい。反射板の材質は、アルミ、銀、ステンレスなどの金属箔や、白色塗装、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などが挙げられる。光の利用効率を高める為には材質の反射率が高いものが望ましい。これには銀、発泡ＰＥＴなどが挙げられる。また、輝度均一性を高める為には材質は拡散反射をするものが望ましい。これには発泡ＰＥＴなどが挙げられる。
【００３３】
本発明の面光源素子が備える導光板において、導光板の底面には、所定のピッチで形成された凹条が形成されている。これらの凹条は、断面の凹部が一方向に延びて形成される。これらの凹条の断面形状は、三角形、楔状、その他の多角形、波状、又は半楕円状などの所望の形状であってもよいが、凹条の１次光源側斜面の、底面に対する斜度は実質的に２５°から４５°であり、該斜面の底面に対する平均斜度は略等しい。４５°以上にすると導光板の出射面の正面方向に近い角度の輝度の変化が激しくなり、拡散シートを非常に多く載せなければ暗線を解消できない。一方、２５°以下にすると、住友スリーエム社製ＢＥＦシートなどの光学シートを用いたとしても正面方向への出射光を増加させることが困難となる。
【００３４】
ここで、底面に形成された凹条は、１次光源から離れるに従って凹条の高さが漸次高くなっていてもよい。また、１次光源から離れるに従って形状が漸次異なるように構成してもよい。このような形状が漸次異なる構成とは、例えば、断面が台形状の凹条を備える場合、台形状の上底及び下底の長さが底面に対して台形状の凹条の斜面がなす角を略一定に保った状態のまま漸次異なる場合を包含する。これらの構成によって面内の輝度の均一性を一層高めることができる。
【００３５】
また、図２に示すように、液晶パネルを支持し、かつバックライトの支持基板である金属フレームに固定するために「べゼル」と呼ばれる液晶パネル支持枠が設置されている。導光板は１次光源と１次光源からの光を有効に導光板の入射端面に入射させるために光源反射板（リフレクタ−）と一体になっており、支持枠の背面に配置され、バックライトの支持基板である金属フレームに固定されている。支持枠の材質には光を透過しないように着色されたポリカーボネートなどのプラスチック材料が好ましい。そして、通常、支持枠の開口領域は導光板の吸湿変化、温度による寸法変化、画像表示装置の意匠性や組み立て工程におけるハンドリング性から導光板の出射面寸法よりも小さく設定されている。
【００３６】
前記導光板の入射端面を前記Ｘ−Ｚ平面に平行に配置して、前記底面にはＸ軸に平行な複数の凹条からなるパターンを形成するとき、
図４に示す液晶パネル支持枠の内側の開口境界のうち、Ｘ軸に平行な辺と前記Ｙ−Ｚ平面との交点と、前記底面のＸ軸に平行な凹条からなるパターンが、入射端面からはじめて設置される点とを結ぶ直線が、Ｚ軸とのなす角度をθとした場合、角度θは２０°から６０°の範囲内から選択される。
【００３７】
図３の（ａ）に、θで２０°未満の場合で、導光板の入射端面の中点を通り、Ｙ軸に平行な直線に沿って出射面上の輝度を測定したときの支持枠開口領域における分布を示している。支持枠境界にて輝度が低下して暗部として視認されてしまう。また、図３の（ｂ）に、θが６０°を超えている場合で、導光板の入射端面の中点を通り、Ｙ軸に平行な直線に沿って出射面上の輝度を測定したときの支持枠開口領域における分布を示している。支持枠境界にて輝度が高くなり光漏れが発生している。
角度θは好ましくは３０°〜５５°の範囲内で設定され、低角度側では導光板の中央での輝度性能を向上することができ、高角度側では液晶パネル支持枠の開口境界での輝度低下を抑制することができるため、面内の輝度の均一性を向上できる。
より好ましくは３５゜〜５０°の範囲内で設定され、これらの構成によって正面方向の輝度性能と面内の輝度の均一性とのバランスを一層高めることができる。
【００３８】
いずれの場合にも、導光板の底面と反射シートを利用して屈折した光が、出射面から所望する強度で出射されるように底面の構造を制御するためのものであり、これらの調整は互いに組み合わされてまたは他の調整手段と併用されて行われる。
【００３９】
特に本発明の面光源素子が備える導光板において、底面に備える凹条の断面がＶ字状である場合、Ｖ字状の凹条は入射端面に平行に配列しており、前記範囲にＶ字状の凹条を配置すると、支持枠の開口境界での光漏れが抑制でき、画面品位が改善できる。さらに、当該導光板の上に拡散シート、およびプリズムシートを載せた場合、正面方向の輝度をより高くすることができる。
【００４０】
また底面に備える個々の凹条の、断面の斜面の平均斜度は２５゜〜４５°の範囲内であり、視野角特性に優れる点で好ましくは３５゜〜４５°の範囲内、さらに高輝度でかつ視野角特性に優れる点でより好ましくは３７．５゜〜４２．５°の範囲内で設定される。高さは１μｍ〜１００μｍの範囲内で設定され、モアレ低減の点で好ましくは５μｍ〜５０μｍの範囲内、さらに１次光源近傍の面輝度を均一化するために、より好ましくは５μｍ〜２０μｍの範囲内で設定される。
【００４１】
また底面に備える凹条の断面の形状は一定であるとき光学設計を容易にすることから望ましい。
【００４２】
また底面に備える凹条の断面の斜辺が直線状である場合、凹条の入射端面側のＸ軸に平行な斜面の底面に対する平均斜度は底面と斜面のなす断面の内角であって通常鋭角である底角の平均値となる。
【００４３】
以下に導光板の底面に断面がＶ字状の凹条が形成されている場合を一例として輝度が向上する原理と支持枠の開口境界において光漏れが抑制できる原理を記載する。
【００４４】
導光板の入射端面から入射した光は、導光板の底面に配置されている凹条にて正面方向に向けられ出射面から出射したり、凹条を透過して一旦導光板の底面から出て、下部に配設されている反射シートで拡散され、再度導光板に入射して出射面から出射したりする。支持枠直下に本発明で規定する範囲を越えて当該凹条が配置されていると、凹条で反射された光や、凹条から一旦出て反射シートで拡散され、再度導光板に入射して出射面方向に出射する光は、支持枠裏面で反射されて再度導光板内に返される。このことを繰り返す内にエネルギーの損失を生じてしまうため、出射効率を低下させる。
【００４５】
前記凹条を本発明において要求される範囲内の領域に配置すると、導光板の入射端面から入射した光は、導光板の底面と出射面との間で全反射しながら、導光板の中心方向に進むことができるため前記したエネルギー損失を免れる。そして、導光板の中央方向へ導いた光を支持枠開口領域及びその近傍において導光板の底面に配置させた凹条にて出射させる。すなわち、支持枠直下を導光している間に出射光率を低下させないため、輝度の向上が達成される。
【００４６】
また、図５(ａ)を用いて、支持枠直下に本発明で規定する範囲を越えて当該凹条が配置されている場合において、開口境界で光漏れを生じて外観が悪化する理由を説明する。液晶パネル支持枠直下に配置された凹条により導光板の入射端面から入射した光は出射面方向に進み、本来は導光板の出射面から出射する（点線矢印）。しかしながらこれらの光は支持枠裏面によって反射され、再び導光板内に戻され、導光板の底面の凹条、あるいは反射シートで再び導光板の出射面へと導かれ、この光のいくつかは支持枠開口境界から出射する（実線矢印）。このように支持枠境界では、元々導光板の底面の凹条によって出射される光に加えて、支持枠裏面があるために出射場所がずれて出射される光が重なるため、支持枠開口境界が明るくなり、光漏れとして外観を悪化させている。これに対して、図５（ｂ）を用いて本発明による光漏れを低減できる理由を説明する。導光板の底面の凹条を支持枠の直下の入射端面側で平面を増やすことにより導光板内を導光する光の成分が増加する。この結果、前記した光漏れの要因であった支持枠直下の底面に配置された凹条による出射光が低減されるため、必要とされる出射光のみが支持枠開口境界から出射でき、光漏れによる外観悪化を防止できる。
【００４７】
また、前記導光板の底面に形成された凹条の断面が、台形状である場合においても、Ｖ字状と同じ原理により暗線が解消できる。
【００４８】
本発明においては、導光板の出射面に、所定のピッチで形成された凸条が形成されていてもよい。この凸条とは、以下に述べる台形状の凸条を含み、従来の面光源素子で用いられている凸条と実質的に同一乃至は均等なものであってもよい。
【００４９】
これらの凸条は、断面の凸部が一方向に延びて形成される。これらの凸条の断面形状は、三角形、楔状、その他の多角形、波状、又は半楕円状などの所望の形状であってもよい。
【００５０】
本発明の面光源素子が備える導光板において、出射面に備える凸条は、断面が台形状の凸条であると、視認方向である正面輝度はより高くなり、かつ視野角特性が広くなる点でより好ましい形態である。
例えば、図６に示す導光板１の表面では、その一表面１ａには、符号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを各頂点とする断面が台形状の凸条２と符号Ａ'、Ｂ'、Ｃ'及びＤ'を各頂点とする断面が台形状の凸条２'とが離間して配設されている。
なお、本発明の面光源素子が備える導光板に係る台形状とは、図面に示すように、厳密な意味での台形状に限定されない。後述する説明により明らかなように、Ｘ−Ｙ平面に平行な高さの異なる平面である上底と下底とを山形に連結する斜面を挟んで連続していれば、例えば、上底又は下底と斜面の連結部が曲面状であってもよい。このような曲面状の連結部を有する台形状は比較的成形が容易なため生産上有利なだけでなく、連結部の破損が起こり難いので好ましい。また上底、下底の少なくとも一部がＸ−Ｙ平面に対して傾きを有していても良く、例えば上底及び又は下底がＸ軸方向を長手方向とする緩やかな波状であることや、微細な凹凸を有することで出光の均一性を高めることが出来る。該傾きの平均はＸ−Ｙ平面に対して角度を有さないことが好ましい。また傾きが１０度以下の部分が全体の５０％以上を占めることが望ましい。
また複数の上底、下底はそれぞれ互いに同じＸ−Ｙ平面内にあることで、効率良く光を導くことが出来るだけでなく、導光板の重心が安定する、押し出し成形などでの工業的に有利な連続生産が容易になる、などの効果がある。
【００５１】
次に、このような台形状の機能について、図７を用いて説明する。「上底」、「下底」の用語を用いるが、これは上下方向を意味するのではなく、説明のためである。台形状の平行な対辺のうち、短い辺を「上底」、長い辺を「下底」として説明している。まず、この図７において、直線ＡＤの長さ（凸条２の下底の幅）をＷ１、直線ＢＣの長さ（凸条２の上底２ａの幅）をＷ２、直線ＡＤ'の長さ（凹条３の上底３ａの幅）をＷ３、凸条２の高さ（又は凹条３の深さ）をＨ、直線ＡＤと直線ＡＢ（傾斜面２ｂ）との成す角度をａ１、直線ＡＤと直線ＤＣ（傾斜面２ｃ）との成す角度をａ２、及び直線ＤＤ'の長さをピッチＰとする。ピッチＰは、凸条２の下底の幅（直線ＡＤの長さ）Ｗ１と凹条３の上底３ａの幅Ｗ３の和に等しく、また、凸条２の上底２ａの幅（直線ＢＣの長さ）Ｗ２と凹条３の下底の幅（直線ＢＣ'の長さ）の和に等しい。
【００５２】
本発明の面光源素子が備える導光板の出射面においては、凸条２の断面形状を台形状にして凸条２に適宜の幅Ｗ２を設けることにより、入射端面から入射した導光光を導光板の中央へと導く役目を担いつつ、出射面から出射される輝度分布の中で出射面に直交する正面方向の輝度を高めている。
【００５３】
また、本発明の面光源素子が備える導光板の出射面において、凹条３の断面形状を台形状にして凹条３に所望の幅Ｗ３を設けることにより、前述のＷ２と同様に入射端面から入射した光を導光板内部をＹ軸方向に沿って導く役目を担いつつ、出射面から出射される輝度分布の中で出射面に直交する正面方向の輝度を高めている。この幅Ｗ２が狭すぎて傾斜面２ｂ、２ｃの寄与が大きくなりすぎると、鉛直方向の輝度を高める効果を十分に発揮することが困難となる。また、この幅Ｗ３が狭すぎて傾斜面２ｂ、２ｃの寄与が大きくなりすぎても、鉛直方向の輝度を高める効果を十分に発揮することが困難となる。また、これに対して、幅Ｗ２及び又は幅Ｗ３を傾斜面２ｂ、２ｃに対して相対的に広く設定しすぎると、傾斜面２ｂ、２ｃの寄与が相対的に少なくなり、鉛直方向の輝度の向上は図れるが視野角は狭くなり、出射面に凸条の周期的なパターンを設けて、指向性シートを極力省略し、かつ、鉛直方向の輝度を低減させずに視野角を確保できるという課題を十分に満たせなくなる。
【００５４】
本発明の面光源素子が備える導光板の出射面において凸条２又は凹条３の形状及び大きさ並びにピッチＰは、導光板１の大きさ、面光源素子の表示性能及び仕様等との関係を考慮して決定される。これにより、導光板の出射面から出射される光の輝度を適度に保ち、かつ、適切な視野角を得ることができる。
【００５５】
このような凸条２（又は凹条３）の一般的な高さＨは、１μｍ〜１００μｍの範囲内から選択され、より好ましい高さＨは５μｍ〜５０μｍ、最も好ましい高さＨは１０μｍ〜３０μｍの範囲内から選択される。また、一般的な傾斜角ａ１及び傾斜角ａ２は、それぞれ１５〜７０°の範囲内から選択され、より好ましい傾斜角ａ１及び傾斜角ａ２はそれぞれ１５゜〜６０°の範囲内から選択される。特に視野角特性を重視する場合は１５°〜３５°、輝度特性を重視する場合は３５°〜６０°が最も好ましい範囲内として選択される。また、一般的な下底の幅Ｗ１は１０μｍ〜５００μｍの範囲内、より好ましくは１５μｍ〜２７０μｍの範囲内、最も好ましくは１５μｍ〜１８０μｍの範囲内から選択される。また、上底の幅Ｗ２は１μｍ〜５００μｍの範囲内から選択され、より好ましい幅Ｗ２は１μｍ〜１００μｍの範囲内、最も好ましくは５μｍ〜５０μｍの範囲内から選択される。また、一般的な幅Ｗ３は０．１μｍ〜５００μｍの範囲内から選択され、より好ましい幅Ｗ３は０．１μｍ〜３００μｍの範囲内、最も好ましくは１μｍ〜１５０μｍの範囲内から選択される。
【００５６】
また、本発明の面光源素子が備える導光板の出射面の好ましい態様においては、導光板１の出射面が幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３とがピッチＰとの関係で、特定の比率を保って形成されている台形状のパターンを有することにより特徴付けられる。すなわち、本発明の面光源素子が備える導光板１の出射面では、これらの凸条２に形成された上底の幅Ｗ２に対する凹条３に形成された上底の幅Ｗ３の比Ｗ３／Ｗ２は、０．０１〜２００の範囲内が好ましく、より好ましくは０．０２〜１００の範囲内、最も好ましくは０．１〜１０の範囲内にある。また、（Ｗ２＋Ｗ３）に対する（Ｐ−Ｗ２−Ｗ３）の比は、０．０４〜４００の範囲内が好ましく、より好ましくは０．２〜２００の範囲内、最も好ましくは０．３〜１５０の範囲内である。
【００５７】
本発明の面光源素子が備える導光板の出射面においては、Ｗ２に対するＷ３の比をこれらの範囲内に保つことにより、導光板１の出射面から出射される光の輝度を適度に保ち、かつ、適切な視野角を得るための条件設定が容易となる。ここで、Ｗ２に対するＷ３の比が０．１〜１０の範囲であると、鉛直方向の輝度の向上が図れるため指向性シートを省略することができる。
【００５８】
また、（Ｗ２＋Ｗ３）に対する（Ｐ−Ｗ２−Ｗ３）の比が、０．３〜１５０の範囲であると、鉛直方向の輝度の低下を抑制しつつ視野角特性を確保することができるので、指向性シートを省略することが可能となる。このような台形状のパターンは、表面が鏡面であってもよいが、適宜粗面化されて拡散面としてもよい。粗面化させることにより、液晶表示装置における表面のギラツキを抑えることができる。また、場合によっては、矩形状の導光板のコーナー部を斜めから視認した時に生じる暗線状のラインの発生を防止することができる。これにより得られる液晶表示装置は、表面品位が優れたものとなる。このような粗面化は、例えば、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に基づく算術平均粗さＲａが０．１μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、更に好ましくは、０．１５μｍ〜５μｍの範囲内であり、特に好ましくは０．２μｍ〜２μｍの範囲内である。また、このような粗面化は、図９（ｂ）に示すように、凸条２の上底（天頂面）２ａだけでもよいが、図９（ｄ）に示すように、傾斜面２ｂと天頂面２ａとの双方にあってもよい（全面拡散面）。また、図９（ｃ）に示すように、側面部（傾斜面２ｂ）のみにあってもよい。さらに、この粗面化は、凹条３の上底（天頂面）３ａにあってもよい。表面を粗面化することにより拡散面が形成され、これにより出射される光は、いずれの場合にも表面品位の向上が期待される。
【００５９】
次に、このような導光板１を用いた面光源素子の一例について、図１及び図７を参照しつつ説明する。
これらの面光源素子１０は、アクリル樹脂などの透明樹脂などから形成される平板状の透明構造体である導光板１、この導光板１の一側面に配置された発光ユニット４ａ及び導光板１の下面に配設された反射シート５とから大略構成されている。この導光板１の上面には、光を出射する出射面６が形成され、この出射面６に対向して底面７が形成されている。
【００６０】
図１は本発明の面光源素子の一例の斜視図である。ここで、図１の面光源素子１０では、導光板１の一側面に、発光ユニット４ａが配設され、この側面は入射端面８とされている。１つの入射端面に配置される複数の発光ユニット４ａは１次光源４としてまとめられる。また、この入射端面８に交差する両側面は反射端面８ｂとされ、入射端面８に対向する面は反射端面８ａとされている。
【００６１】
また、図７の面光源素子は、導光板の対向する二つの側面に１次光源を配設した本発明の面光源素子の例で大型の液晶画像表示装置を表示させるためのものである。図７（ａ）、（ｂ）は面光源素子の中心点を通過するそれぞれＸ−Ｚ断面図と、Ｙ−Ｚ断面図である。
【００６２】
出射面６と底面７との両側面に、光源リフレクター１１内に発光ユニット４ａが配設されている。発光ユニット４ａから導光板１内へ入射させる光量を十分に確保するために厚みの厚い導光板１が用いられる。これにより、これらの発光ユニット４aが配設された両側面は入射端面８とされ、この入射端面８に交差する両側面は反射端面８ｂとされている。また、図７の面光源素子では、出射面６の上方に拡散シート５ａが配設されている。導光板の上に拡散シートを配設することで、面光源素子の出射光を適度に均一化し画面品位を高めることができる。また適当な拡散シートを選択することで正面輝度も一層高めることができる。
【００６３】
上記図１及び図７のいずれの面光源素子においても、出射面６には、断面が台形状の凸条２とこの凸条２の台形状とは上下が逆転した台形状の凹条３とが交互に配列されている。これらの凸条２及び凹条３は、上述の図６により説明した表面１ａと実質的に同一であるので詳細な説明は省略する。これにより、この出射面６には、入射端面８と直交する断面が台形状の凸条および凹条が複数配置される。一方、底面７には、断面がＶ字状の凹条９が入射端面８に平行に配列している。このＶ字状の凹条９のピッチを漸次調整することにより、出射面から出射される光の光量分布を調整できる。
【００６４】
つぎに、このように構成された面光源素子１０について説明する。
発光ユニット４ａの光は導光板１の入射端面８から導光板１内に入射し、出射面６及び底面７間で全反射を繰り返しつつ縦方向に伝播していく。そして、この光の一部は底面７に形成されたＶ字状の凹条９及び反射シート５により出射面６に向けて導かれ、出射面６に形成された断面が台形状のプリズム（凸条２及び凹条３）により集光され、所望する視野角内に出射される。
【００６５】
このように、出射面６に断面が台形状のプリズムを形成することにより、出射面６にＶ溝のプリズムを形成する場合に比べて鉛直方向の輝度低下が抑えられると共に視野角が拡大する。
【００６６】
また、本発明の画像表示装置は、面光源素子の正面方向に透過型の表示装置を配置することによって構成され、高輝度で、輝度均一性が高いことから明るく、暗線による画像品位を低下させることなく高品位な画像を表示できる。ここで本発明の画像表示装置とは、面光源素子と表示素子を組み合わせた表示モジュール、更には、この表示モジュールを用いた少なくとも画像表示機能を有する機器であり、パソコンモニターやテレビ等を含む。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。
＜実施例１＞
出射面側のスタンパ（以下スタンパＩ）はＳＵＳ製の鏡面スタンパを使用した。一方、高さ０．０２ｍｍで頂角が１００°のプリズムパターンを所定の間隔で配列させた底面側のスタンパ（以下スタンパII）は、直接金型入れ子にダイヤモンドバイトで頂角１００°、高さ０．０２ｍｍのＶ字状の凹条を切削加工で作製し、この切削入れ子から直接電鋳を行い、ニッケル電鋳層を形成し、この原盤を剥離して作製した。
これらのスタンパＩ及びスタンパIIを転写型として射出成形機の金型固定側キャビティ
と金型可動側キャビティに組み込み、射出成形法にて３２インチ液晶テレビ用の微細構造を持つ導光板を得た。得られた導光板の外寸は横×縦×高さが７０７×４２０×４．５ｍｍとした。当該導光板は、出射面が鏡面であり、底面にはＶ字状のプリズムパターン（高さ０．０２ｍｍ、平均底角にあたる凹条の入射端面側のＸ軸に平行な斜面の底面に対する平均斜度４０°）が配置されている。該プリズムパターンは、導光板の入射端面より１０．３ｍｍの位置から、ピッチが入射端面側０．８４８ｍｍから中央部０．３７１ｍｍまで漸次緩やかに減少するように変化させて配置された。【００６８】
発光ユニットとしてサンケン電気株式会社製の型番ＳＥＰ８ＷＡ２００１のマルチチップＬＥＤモジュール（外寸１３．７ｍｍ、発光長１１．４ｍｍ）を用いた。１次光源を形成するために５２個の発光ユニットを等間隔（１３．９ｍｍ）で配置させて、当該導光板の横方向の端面を入射端面とし、この入射端面をＸ軸に平行に配置させ、この対向する２つの入射端面に沿って、１次光源を配置させた。この発光ユニットは対向する２つの入射端面に配置されるため、計２×５２＝１０４個用いた。
また、導光板の出射面上には拡散シート（株式会社ツジデン製：型番Ｄ１２１ＵＺ）を１枚配置し、さらに輝度上昇フィルム（住友スリーエム株式会社製：型番ＢＥＦＩＩＩ−９０／５０Ｔ−７）をそのプリズムの長辺がＸ軸と平行になるように配置し、さらにその上に拡散シート（恵和株式会社製：型番ＰＢＳ０７２Ｈ）を配置した。そして、導光板の底面７及び反射端面８ｂには反射シート５（東レ株式会社製：型番Ｅ６ＳＬ）を配設し、これらの部材を金属フレ−ムに収納させた。【００６９】
そして、この上からポリスチレン製の支持枠にて背面の金属フレームに結合させた。当該支持枠の開口部内寸は横×縦が６９８×３９３ｍｍであり、導光板の端面からの遮蔽長は横が４．５ｍｍ、縦が１３．５ｍｍでる。従って、導光板の底面のプリズムパターンは支持開口境界から３．２ｍｍだけ支持枠直下側に入り込んでおり、角度θは３５°である。
このようにして形成した図８に示すバックライト装置において、各発光ユニットに対して低電流回路から２５ｍＡの電流を印加して輝度性能を測定した。輝度測定は輝度計（株式会社トプコン製：ＴＯＰＣＯＮ  ＢＭ−７）を用い、バックライト装置の中心輝度を測定した。
また、画面品位は目視にて評価した。評価項目には支持体開口境界における光漏れと暗部が問題になるかどうかが含まれる。
この結果、中心輝度が１１０８５cｄ/ｍ2であり、支持体開口境界での画面品位は良好であり、正面方向、斜めから見たときの暗部および光漏れは発生していなかった。【００７０】
＜実施例２＞
清浄なガラスに東京応化工業株式会社製ネガ型フォトレジスト（ＣＡ３０００）を塗布し、１１０℃のホットプレートにて２分間暖めた後に室温まで冷却した。そのガラス基板と所定の間隔でスリットを設けたフォトマスクを密着させ、−３５°から＋３５°まで一定の速度で回転させ、その間にＵＶ光を１４００ｍJ照射した。フォトマスクを剥離後、その基板を現像した。得られた原盤を常法に従って、表面にニッケル導電化膜を成膜し、このニッケル導電化膜に電鋳用金属としてニッケルを電鋳してニッケル電鋳層を形成した。さらに、ニッケル導電化膜から原盤を剥離して、高さ０．０１ｍｍで頂上部分に幅約０．０１ｍｍの平坦部を持つ、傾斜角が５５°の台形状パターンを賦型した出射面側のスタンパ（以下スタンパIII）を作製した。【００７１】
一方、高さ０．０２ｍｍで頂角が１００°のプリズムパターンを所定の間隔で配列させた底面側のスタンパ（以下スタンパIV）は、直接金型入れ子にダイヤモンドバイトで頂角１００°、高さ０．０２ｍｍのＶ字状の凹条を切削加工で作製し、この切削入れ子から直接電鋳を行い、ニッケル電鋳層を形成し、この原盤を剥離して作製した。【００７２】
これらのスタンパIIIおよびスタンパIVを転写型として、射出成形機の金型固定側キャビティと金型可動側キャビティに組み込み、射出成形法にて３２インチ液晶テレビ用の微細構造を持つ導光板を得た。導光板の外寸は横×縦×高さを７０７×４２０×４．５ｍｍとした。【００７３】
得られた導光板は、断面形状が台形状である凸条が離間して配設された出射面と断面形状がＶ字状である凹条が所定のピッチにて配設された底面とを備えている。この出射面の台形状の凸状は、高さＨが０．０１ｍｍ、天頂部幅Ｗ２が０．０１ｍｍ、底面幅Ｗ１が０．０２４ｍｍであり、底面のＶ字状であるプリズムパターンの高さは０．０２ｍｍ、平均底角にあたる凹条の入射端面側のＸ軸に平行な斜面の底面に対する平均斜度は４０°である。該プリズムパターンは、導光板の入射端面より１０．３ｍｍの位置から、ピッチが入射端面側０．８１２ｍｍから中央部０．２８７ｍｍまで漸次緩やかに減少するように変化させて配置された。【００７４】
当該導光板を実施例１と同様に図８に示すバックライト装置に組み込んだ。導光板の底面のプリズムパターンは支持枠開口境界から３．２ｍｍだけ支持枠直下側に入り込んでおり、角度θは３５°である。
実施例１と同様に中心輝度測定および目視評価を実施した。その結果、中心輝度は１１６６８ｃｄ／ｍ２であり、支持体開口境界での画面品位は良好であり、正面方向、斜めから見たときの暗部および光漏れは発生していなかった。【００７５】
＜比較例１＞
この比較例は実施例１に用いた導光板において底面のＶ字状の凹条をθが７１°となるよう配置にした場合である。
実施例１と同様に、直接金型入れ子にダイヤモンドバイトで頂角１００°、高さ０．０２ｍｍのＶ字状の凹条を切削加工で作製し、この切削入れ子から直接電鋳を行い、ニッケル電鋳層を形成した。原盤を剥離して、高さ０．０２ｍｍで頂角が１００°のプリズムパターンを所定の間隔で配列させて賦型した底面側のスタンパＶを作製した。【００７６】
実施例１で使用したスタンパＩとスタンパＶを転写型として射出成形機の金型固定側キャビティと金型可動側キャビティに組み込み、射出成形法にて３２インチ液晶テレビ用の微細構造を持つ導光板を得た。導光板の外寸は横×縦×高さが７０７×４２０×４．５ｍｍでとした。【００７７】
当該導光板は、出射面が鏡面であり、底面には断面形状がＶ字状である前記プリズムパターンが導光板の入射端面から配設されるように調整してある。導光板の底面のプリズムパターンは高さが０．０２ｍｍ、平均底角にあたる凹条の入射端面側のＸ軸に平行な斜面の底面に対する平均斜度が４０°である。該プリズムパターンは、導光板の入射端面より０．４ｍｍの位置から、ピッチが、入射端面側０．８４８ｍｍから中央部０．３７１ｍｍまで漸次緩やかに減少するように変化させて配置された。【００７８】
当該導光板を実施例１と同様に図８に示すバックライト装置に組み込んだ。従って、導光板の底面のプリズムパターンは、支持枠の開口境界から１３．１ｍｍだけ支持枠直下側に入り込んでおり、角度θは７１°である。
実施例１と同様に、中心輝度測定および目視評価を実施した。その結果中心輝度は１０４６４ｃｄ／ｍ２であり、支持体開口境界において正面方向、斜めから見たときに光漏れが発生して画面品位が低下していた。【００７９】
＜比較例２＞
この比較例は実施例２に用いた導光板において底面のＶ字状の凹条をθが７１°となるように配置した場合である。実施例１と同様に、直接金型入れ子にダイヤモンドバイトで頂角１００°、高さ０．０２ｍｍのＶ字状の凹条を切削加工で作製し、この切削入れ子から直接電鋳を行い、ニッケル電鋳層を形成した。原盤を剥離して、高さ０．０２ｍｍで頂角が１００°のプリズムパターンを所定の間隔で配列させて賦型した底面側のスタンパVIを作製した。【００８０】
実施例２で使用した出射面側の断面が台形状の凸条パターンであるスタンパIIIとスタンパVIを転写型として射出成形機の金型固定側キャビティと金型可動側キャビティに組み込み、射出成形法にて３２インチ液晶テレビ用の微細構造を持つ導光板５を得た。導光板の外寸は横×縦×高さを７０７×４２０×４．５ｍｍでとした。【００８１】
得られた導光板は、断面形状が台形状である凸条が離間して配設された出射面と断面形状がＶ字状である前記プリズムパターンが導光板の入射端面から配設されるように調整してある。この出射面の台形状の凸状は、高さＨが０．０１ｍｍ、天頂部幅Ｗ２が０．０１ｍｍ、底面幅Ｗ１が０．０２４ｍｍであり、底面のプリズムパターンは、高さが０．０２ｍｍ、平均底角にあたる凹条の入射端面側のＸ軸に平行な斜面の底面に対する平均斜度が４０°である。該プリズムパターンは、導光板の入射端面より０．４ｍｍの位置から、ピッチが、入射端面側０．８５３ｍｍから中央部０．３０１ｍｍまで漸次緩やかに減少するように変化させて配置された。【００８２】
当該導光板を実施例１と同様に図８に示すバックライト装置に組み込んだ。従って、導光板の底面のプリズムパターンは、支持枠の開口境界から１３．１ｍｍだけ支持枠直下側に入り込んでおり、角度θは７１°である。
実施例１と同様に、中心輝度測定および目視評価を実施した。その結果中心輝度は１１０００ｃｄ／ｍ２であり、支持体開口境界において正面方向、斜めから見たときに光漏れが発生して画面品位が低下していた。【００８３】
＜比較例３＞
この比較例は実施例２に用いた導光板において底面のＶ字状の凹条をθが６°となるように配置した場合である。実施例１と同様に、直接金型入れ子にダイヤモンドバイトで頂角１００°、高さ０．０２ｍｍのＶ字状の凹条を切削加工で作製し、この切削入れ子から直接電鋳を行い、ニッケル電鋳層を形成した。原盤を剥離して、高さ０．０２ｍｍで頂角が１００°のプリズムパターンを所定の間隔で配列させて賦型した底面側のスタンパIXを作製した。【００８４】
実施例２で使用した出射面側の断面が台形状の凸条パターンであるスタンパIIIとスタンパIXを転写型として射出成形機の金型固定側キャビティと金型可動側キャビティに組み込み、射出成形法にて３２インチ液晶テレビ用の微細構造を持つ導光板を得た。導光板の外寸は横×縦×高さを７０７×４２０×４．５ｍｍとした。【００８５】
得られた導光板は、断面形状が台形状である凸条が離間して配設された出射面と断面形状がＶ字状である凹条が所定のピッチにて配設された底面とを備えている。この出射面の台形状の凸状は、高さＨが０．０１ｍｍ、天頂部幅Ｗ２が０．０１ｍｍ、底面幅Ｗ１が０．０２４ｍｍであり、底面のＶ字状であるプリズムパターンは高さが０．０２ｍｍ、平均底角にあたる凹条の入射端面側のＸ軸に平行な斜面の底面に対する平均斜度が４０°である。該プリズムパターンは、導光板の入射端面より１２．３ｍｍの位置から、ピッチが入射端面側０．８０４ｍｍから中央部０．２８３ｍｍまで漸次緩やかに減少するように変化させて配置された。【００８６】
当該導光板を実施例１と同様に図８に示すバックライト装置に組み込んだ。従って、導光板の底面のプリズムパターンは、支持枠の開口境界から１．２ｍｍだけ支持枠直下側へ入り込んでおり、角度θは１５°である。
実施例１と同様に、中心輝度測定および目視評価を実施した。その結果中心輝度は１０８６３ｃｄ／ｍ２であり、支持体開口境界において正面方向、斜めから見たときに輝度が極端に低下して暗部としてはっきりと視認された。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の面光源素子が備える導光板を用いれば、画面品位を低下させる液晶パネル支持枠境界の光漏れや暗部を抑制または解消でき、かつ高輝度化できるので、面光源素子に好適に用いることができる。また、本発明の面光源素子は、エッジライト式であるので、液晶表示パネルを装着したテレビ装置に限定されずに、ノートパソコン、モニター、照明公告、交通標識などの薄型の各種画像表示装置への応用が期待される。
【符号の説明】
【００８８】
１：導光板
２：凸条
３：凹条
４：１次光源
４ａ：発光ユニット
５：反射シート
５a：拡散シート
５ｂ：プリズムシート
６：出射面
７：底面
８：入射端面（側面）
８ａ：反射端面（側面）
８ｂ：反射端面（側面）
９：Ｖ字状凹条
１０：面光源素子
１１：光源リフレクター
１２：支持枠
１３：金属フレーム
１４：液晶パネル
１５：光学シート
【図１】
2009096449.tif 000003
【図２】
2009096449.tif 000004
【図３】
2009096449.tif 000005
【図４】
2009096449.tif 000006
【図５】
2009096449.tif 000007
【図６】
2009096449.tif 000008
【図７】
2009096449.tif 000009
【図８】
2009096449.tif 000010
【図９】
2009096449.tif 000011
【国際調査報告】
2009096449.tif 000012
2009096449.tif 000013
2009096449.tif 000014
2009096449.tif 000015