(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１出光面と、前記第１出光面に対向する面である第２出光面と、前記第１出光面および前記第２出光面の間の側面のうち、少なくとも一つの前記側面に設けられた入光面とを有する本体部と、
前記第１出光面および前記第２出光面上に形成され、導光方向に沿って直線状に形成された単位プリズムが導光方向と交差する方向に複数配置されてなる光学要素部と
を有する導光板であって、
前記第１出光面上に形成される前記光学要素部と、前記第２出光面上に形成される前記光学要素部とにおける前記単位プリズムの形状が同一であることを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記単位プリズムの断面形状が、３０°〜５０°の範囲内である底角を有する略二等辺三角形形状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】
前記本体部内に、光散乱粒子が含有されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導光板。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の導光板と、
前記導光板の前記入光面に設置された光源と、
前記導光板の前記第１出光面および前記第２出光面に各々対向するように配置された光学シートと、
を有することを特徴とする面光源装置。
【請求項５】
前記導光板の出光面から出射される照射光が指向性を有することを特徴とする請求項４に記載の面光源装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の前記光学シート側に配置された表示パネルと、を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型で且つ両面を同時に均一な輝度で照射することが可能な、情報表示装置や液晶表示装置等の透過型表示装置を背面から照明するバックライト等に使用される導光板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、表示パネルを背面側から照射する面光源装置が広く普及している。このような面光源装置は、従来用いられてきたパソコン、テレビ、携帯電話等の電子機器の表示装置等の用途に加え、看板等の面光源デジタルサイネージにも応用されている。例えば、駅の時刻表や非常灯等のスペースや設置場所に応じて、両側に情報を表示することができ、充分な輝度を有する情報表示装置に用いることのできる面光源装置が求められている。
【０００３】
面光源装置は、大別すると、光学部材の直下に光源を配置する直下型と、光学部材の側方に光源を配置するエッジライト型とに分類される。直下型の面光源装置は、その構造上の特性から薄型化が困難である点や、面内において輝度にむらが生じる点や、そのむらを隠蔽する為、または光源が視認されることを防止する為、非常に拡散度の高い拡散板を用いる必要があることから輝度が低下する点等の問題点を有していた。
【０００４】
また、エッジライト型の面光源装置は、その構造上の特性から直下型に比べて薄型化が容易であるという利点を有する。しかし、印刷やマット凹凸のパターンによって光を拡散し、出光面より出射させる導光板（例えば、特許文献１）では、そのパターンが視認できてしまうという課題を抱えている。また、印刷部分で光を吸収する可能性を有することから、光の利用効率にも課題を有している。
【０００５】
さらに、充分な輝度を有する両面照射可能な導光板は現在示されておらず、２つの面光源装置を用意し、裏面同士を合わせて使用する方法等が提案されている。しかし、薄型化、軽量化および光利用効率等の観点から課題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１６０６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、薄型で且つ両面を同時に均一な輝度で照射することが可能な、情報表示装置や液晶表示装置等の透過型表示装置を背面から照射するバックライト等に使用される導光板を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を鋭意検討した結果、複数の単位プリズムが導光板内に入射した光の導光方向と交差する方向に配列される光学要素部を導光板本体部の出光面および対向する面に形成することにより、上記出光面および対向する面から均一な輝度の光を出射することを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、第１出光面と、上記第１出光面に対向する面である第２出光面と、上記第１出光面および上記第２出光面の間の側面のうち、少なくとも一つの上記側面に設けられた入光面とを有する本体部と、上記第１出光面および上記第２出光面上に形成され、導光方向に沿って直線状に形成された単位プリズムが導光方向と交差する方向に複数配置されてなる光学要素部とを有することを特徴とする導光板を提供する。
【００１０】
本発明によれば、第１出光面および第２出光面上に、複数の単位プリズムが導光方向と交差する方向に配列された光学要素部が形成されることから、導光板内に入射した光のうち、導光方向に対して交差する方向に沿った光の成分に優れた集光作用を及ぼすことができる。そのため、第１出光面および第２出光面における光の取出効率が上昇し、両出光面上で、均一に高輝度の出射光を発揮することが可能な導光板となる。
【００１１】
上記発明においては、上記単位プリズムの断面形状が、３０°〜５０°の範囲内である底角を有する略二等辺三角形形状であることが好ましい。単位プリズムが上述したような断面形状を有するため、導光板からの出射光の法線方向への集光性が高くなり、法線方向輝度が高くすることが可能となり、且つ再帰反射性も良好なために輝度の面分布の均一性も高くすることが可能となるからである。
【００１２】
上記発明においては、上記本体部内に、光散乱粒子が含有されていることが好ましい。上記導光板内部を伝搬する光を散乱させることから、光の取出効率を向上させることが可能となるからである。
【００１３】
本発明は、上述した導光板と、上記導光板の上記入光面に設置された光源と、上記導光板の上記第１出光面および上記第２出光面に各々対向するように配置された光学シートとを有することを特徴とする面光源装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、上述した導光板を用いることから、導光板の中央部分での高い照明輝度、両面での均一な出射光量の面内分布、良好な光利用効率を実現でき、且つ、両出光面上に各々独立した表示が可能である面光源装置とすることができる。
【００１５】
上記発明においては、上記導光板の出光面から出射される照射光が指向性を有することが好ましい。所望の方向に対する輝度を集中的に高めることが可能となるからである。そのため、高所に設置される看板等、使用者が一定の方向からのみ観察する場合に高い光利用効率を発揮することができる。
【００１６】
さらに、本発明は、上述した面光源装置と、上記面光源装置の上記光学シート側に配置された表示パネルとを有することを特徴とする表示装置を提供する。
【００１７】
本発明によれば、両出光面上に各々独立した表示が可能であり、導光板の中央部分での高い照明輝度、両面での均一な出射光量の面内分布、および良好な光利用効率を実現することが可能である表示装置とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、導光板の両出光面において各々独立した表示が可能となり、また両出光面の出射光量の均一化および両出光面内の出射光量の面内分布の均一化等の光学特性に優れた導光板とすることが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の導光板の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の導光板の製造方法の一例を示す工程図である。
【図４】本発明の面光源装置の一例を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の面光源装置の他の例を示す概略斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明の面光源装置の他の例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の面光源装置における指向性の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の表示装置の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の導光板、面光源装置、表示装置について詳細に説明する。
【００２１】
Ａ．導光板
本発明の導光板について説明する。本発明の導光板は、第１出光面と、上記第１出光面に対向する面である第２出光面と、上記第１出光面および上記第２出光面の間の側面のうち、少なくとも一つの上記側面に設けられた入光面とを有する本体部と、上記第１出光面および上記第２出光面上に形成され、導光方向に沿って直線状に形成された単位プリズムが導光方向と交差する方向に複数配置されてなる光学要素部とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の導光板について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の導光板の一例を示す概略斜視図である。図１に例示するように、導光板１は、第１出光面３と、第１出光面３に対向する第２出光面４と、第１出光面３および第２出光面４の間の四つの側面のうち少なくとも一つの側面に設けられた入光面６とを有する本体部２と、第１出光面３および第２出光面４上に形成され、導光方向Ｄに沿って直線状に形成された単位プリズム５ａが導光方向Ｄと交差する方向に複数配置されてなる光学要素部５とを有する。
ここで、単位プリズム５ａの配列方向はＰとする。また、各単位プリズム５ａは、柱状に形成され、その長手方向に同一の断面形状を有しており、配列方向Ｐに沿って隙間なく配列されている。
【００２３】
この例において、光学要素部５は、導光方向Ｄと交差する配列方向Ｐに並んだ複数の単位プリズム５ａを有することによって、導光方向Ｄに交差する方向に沿った光の成分に対し、効果的に光学作用を及ぼすことができる。
【００２４】
また、図２（ａ）、（ｂ）は図１のＡ−Ａ線における断面図である。ここで、図２（ａ）、（ｂ）に例示するように、光学要素部５は、単位プリズム５ａ、および単位プリズム５ａを支持する支持部５ｂからなるものであっても良く、また図示はしないが、単位プリズム５ａのみからなるものであっても良い。
【００２５】
各単位プリズム５ａの断面形状は、第１出光面３および第２出光面４側に突出する略二等辺三角形形状となっている。なお、上記略二等辺三角形形状としては、図２（ａ）に例示するような二等辺三角形形状であっても良く、図２（ｂ）に例示するような二等辺三角形の頂角部分が変形した形状であっても良い。
ここで断面形状の突出高さをＨとし、底面の幅をＷとする。また、上記支持部５ｂの高さをＨＬとする。なお、本体部２の厚みをｔとし、導光板１の厚みをＴとする。
また、導光板の板面に垂直な面内での輝度の角度分布において、導光板の板面に対する法線の方向における輝度（以下、法線方向輝度という。）を向上させるという観点から、単位プリズム５ａの断面形状が略二等辺三角形形状となっており、且つ、単位プリズム５ａは、断面の略二等辺三角形形状が導光板の板面に対する法線Ｎを中心として左右対称的となるように配置されている。
また、単位プリズム５ａの断面の略二等辺三角形形状の等辺と底辺の間に位置する底角をそれぞれθａとする。
なお、導光板の板面に対する法線Ｎは、導光板を有する面光源装置に用いられる光学シートのシート面の法線等にも一致する。
【００２６】
また、図２（ａ）、（ｂ）に例示するように、Ｌ１〜Ｌ４は、入光面より本体部２内に入射した光の進行方向を示している。単位プリズム５ａを介して導光板１を出射する光Ｌ１およびＬ２は、本体部２の第１出光面３、すなわち単位プリズム５ａの第１出光面３側にて屈折する。この第１出光面３における屈折により、法線Ｎから傾斜した方向に進む光Ｌ１およびＬ２の進行方向は、主として、導光板１内を通過している際における光の進行方向と比較して、法線Ｎに対してなす角度が小さくなるように曲げられる。このような作用により、単位プリズム５ａは、導光方向に交差する方向に沿った光の成分について、光の進行方向を法線Ｎ側に絞り込むことが可能となる。すなわち、導光板からの出射光量の導光方向に沿った均一化を図るだけではなく、導光方向と交差する方向に沿った光の成分に対して集光作用を及ぼすことができる。
【００２７】
また、第２出光面４上に形成される光学要素部５についても同様に、単位プリズム５ａを介して出射する光Ｌ３およびＬ４は、進行方向を導光板の板面に対する法線Ｎ側に絞り込むことができ、導光方向に沿って均一な出射が可能となる。そのため、第１出光面３上に形成される光学要素部５と同様の集光作用を及ぼすことが可能となる。
なお、この例において、図示はしないが、本体部２は散乱粒子を有していても良い。入光面から入射する光が、散乱粒子との衝突によって屈折、反射されるため、導光板内に入射する光が直進性の高い場合、より効果的に出光面側に集光することが可能となる。
【００２８】
なお、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれるような部材も含む概念である。
【００２９】
また、本明細書において、「板面（シート面、フィルム面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面（凹凸面の場合は包絡面にも相当）のことを指す。
【００３０】
さらに、本明細書において、「プリズム」や「レンズ」という用語は、入射光に対して種々の光学的作用（例えば反射や屈折）を及ぼし得る形状要素（光学要素）を意味するものである。また、「プリズム」および「レンズ」等の用語は、形状要素（光学要素）として、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されるものではない。
以下、本発明の導光板における各構成について順に説明する。
【００３１】
１．光学要素部
まず、本発明における光学要素部について説明する。本発明に用いられる光学要素部は、後述する本体部の第１出光面および第２出光面上に形成され、導光方向に沿って直線状に形成された単位プリズムが導光方向と交差する方向に複数配置されてなるものである。
光学要素部は、上記のように単位プリズムを有するため、導光方向に対して交差する方向に沿った光の成分に対して優れた集光作用を及ぼすことができる。
なお、光学要素部は、第１出光面上に形成される光学要素部と第２出光面上に形成される光学要素部とに配置される単位プリズムが同一形状を有していても良く、同一形状を有していなくても良いが、通常は同一形状の単位プリズムが使用される。
【００３２】
また、上記単位プリズムの断面形状としては、３０°〜５０°の範囲内である底角を有する略二等辺三角形形状であることが好ましい。上記底角が上記範囲内である場合、導光板から出射された光の法線方向への集光性が高く、且つ再帰反射性も良好なために、導光板内で全反射する光が多く、輝度の面内分布も均一となる可能性が極めて高くなるからである。
そのため、一方の出光面側から入射して他方の出光面側へ出射する光等を観察することがなく、両出光面を各々独立して表示することが可能となる。したがって、面光源装置等に利用される場合、従来使用される反射シート等の構成を要することがなく、面光源装置や表示装置等の薄型化、軽量化が可能となる。
【００３３】
なお、上記略二等辺三角形形状とは、少なくとも２つの底角が等しい大きさを有するものであり、厳密な意味での二等辺三角形形状のみに限定されるものではなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略二等辺三角形形状、さらには、二等辺三角形形状と概ね同一の光学的機能を期待することが可能な略二等辺三角形形状等を包含する。一例として、種々の目的から頂角に面取り加工を施された略二等辺三角形形状、頂角部分が変形した略二等辺三角形形状についても、本発明中における略二等辺三角形形状に包含されるものとする。
ここで、上記底角とは、断面形状の多角形形状の底辺と、底辺と接する他の一辺との間になす角を指すものである。
また、上記「底角が等しい大きさを有する」とは両底角の大きさの差が、±５°以下の範囲内となることを指すものである。
【００３４】
このような頂角部分が変形した略二等辺三角形形状としては、例えば頂角部分が円弧状であるもの、頂角部分が変形して五角形形状となるもの（図２（ｂ）参照）等を挙げることができる。
このような頂角部分を有する略二等辺三角形形状である場合、断面形状の頂角が尖っていることに起因する導光板の傷つきを緩和する効果、および再帰反射性を一部損なうことにより、光の取り出し効率を良好とする効果が発揮されるものである。
なお、具体的には、上記頂角部分が円弧状である場合、ピッチに対して３０％以下の直径の円弧を有することが好ましく、また、上記頂角部分が変形して五角形形状となる場合、頂角が１００°〜１４０°の範囲内であることが好ましい。上述した効果を強く発揮することが可能となるからである。
【００３５】
また、単位プリズムの断面形状の底角の角度（図２（ａ）、（ｂ）に示すθａ）としては、上述したように、３０°〜５０°の範囲内であることが好ましく、特に、４５°であることがより好ましい。
上記底角が３０°より小さい場合、法線方向への光の集光性が悪くなり、導光板の法線方向輝度が低下する可能性を有するからであり、また一方、底角が５０°より大きい場合、導光板内での再帰反射性が小さくなるために、光源近傍からの光漏れが多くなり、輝度の面内分布が低下する可能性を有するからである。
【００３６】
単位プリズムの突出高さ（図２（ａ）、（ｂ）に示すＨ）としては、１μｍ〜２５０μｍの範囲内であることが好ましく、特に５μｍ〜５０μｍの範囲内であることがより好ましい。
また、単位プリズムの配列方向に沿った、単位プリズムの底面の幅（図２に示すＷ）としては、２μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、特に１０μｍ〜１００μｍの範囲内であることがより好ましい。
上記単位プリズムの突出高さおよび底面の幅が上記範囲より大きい場合、視認される可能性が高くなり、また、表示装置に用いられる表示パネルの画素の配列と単位プリズムの配列との干渉に起因したモアレ縞が出現する可能性が高くなるからである。また、上記範囲より小さい場合、所望の効果を発揮することができない可能性を有する。
【００３７】
また、単位プリズムの配列方向（図１に示すＰ）としては、単位プリズムの配列方向と導光方向（図１に示すＤ）とが交差するように複数の単位プリズムが隙間なく配列されていれば特に限定されるものではないが、通常は単位プリズムの配列方向と導光方向とが直交するように複数の単位プリズムが配列される。すなわち、単位プリズムの稜線が導光方向と略一致するように複数の単位プリズムが配列される。
ここで、本明細書において「略一致」とは、単位プリズムの稜線と導光方向とが、０°±５°の範囲内であることをいう。
上記のように単位プリズムを配列方向する目的としては、導光板の板面に垂直な面内での輝度の角度分布において、法線方向輝度を向上させることができるからである。そのため、高輝度で光利用効率に優れた導光板とすることができる。
【００３８】
本発明に用いられる光学要素部としては、複数の単位プリズムを有するものであれば良く、例えば、本体部上に形成された支持部（図２（ａ）、（ｂ）に示す５ｂ）と、支持部上に形成された複数の単位プリズムとを有していても良く、複数の単位プリズムのみを有していても良い。
光学要素部が、支持部と複数の単位プリズムとを有する場合、支持部を有していない場合に比べて導光板本体２との密着が良好であり、支持部と複数の単位プリズムとを有する場合には、導光板の製造過程において、成型された光学要素部を離型する際、ならびに、離型後の導光板の加工、取り扱い時に単位プリズムが本体部から剥離することを防ぐことができる。
また、光学要素部が複数の単位プリズムのみを有する場合、単位プリズムは本体部と一体として形成されていても良く、別体として形成されていても良い。
【００３９】
光学要素部が、支持部と複数の単位プリズムとを有する場合、上記支持部の高さ（図２で示すＨＬ）としては、１μｍ〜２０μｍの範囲内であることが好ましく、特に、２μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４０】
また、本発明に用いられる光学要素部としては、後述する本体部と同時に形成されていても良く、別工程で形成されていても良い。
【００４１】
光学要素部の材料としては、複数の単位プリズムを形成することができる材料であれば特に限定されるものではなく、単位プリズムに用いられる一般的な材料を用いることができる。具体的には、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂等の電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂材料を使用することができる。
なお、上記樹脂材料とは、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念である。
【００４２】
なかでも、上記光学要素部に用いられる樹脂材料としては、電離線硬化性樹脂が好適に用いられる。すなわち、上記光学要素部は、電離放射線硬化性樹脂の硬化物を含有することが好ましい。電離放射線硬化性樹脂を用いることで、微細な凹凸形状を有する光学要素部を作製することができる。したがって、光学要素部に充分に優れた光学特性を付与することができるとともに、光学的作用を維持しながら、単位プリズムの突出高さを低くし、導光板、さらには面光源装置を薄型化することができる。
【００４３】
上記電離放射線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂を用いることができる。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、エポキシ系等の単量体（モノマー）、プレポリマー、または、これらの混合系等を挙げられる。
【００４４】
また、本発明に用いられる光学要素部は、本体部と同一の材料で構成されていても良い。すなわち、光学要素部は、本体部と同様に、ベース樹脂に散乱粒子が分散されたものであっても良い。この場合には、本体部および光学要素部を同時に形成することができる。
【００４５】
一方、光学要素部が、本体部と異なる材料で構成されている場合、光学要素部は散乱粒子を含有しない、すなわち、単一な樹脂材料から構成されていることが好ましい。
このように光学要素部が単一な樹脂材料から構成されている場合には、出光面を平滑な面とすることができるので、導光板内を進む光が出光面をなす単位プリズムによる反射を繰り返して、導光板内を入光面から導光方向へと進むようになり、これにより、導光板の出光面からの出射光量の導光方向に沿った均一化を効果的に図ることができるからである。
【００４６】
光学要素部の作製方法としては、複数の単位プリズムを形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、押出成型法、射出成型法、熱転写加工法、プレス成型法等が挙げられる。上記光学要素部の作製方法としては、例えば、樹脂材料の種類や、光学要素部および本体部に用いる材料の同異等に応じて、適宜選択される。光学要素部および本体部に同一の材料を用いる場合には、光学要素部および本体部を同時に形成させても良く、別々に形成しても良い。
以下に、本体部と異なる材料を用いて光学要素部を作製する方法を説明する。
【００４７】
例えば、光学要素部の材料として電離放射線硬化性樹脂を用いる場合、図３（ａ）〜（ｅ）に例示するように導光板を製造することができる。まず、図３（ａ）に示すように、作製されるべき光学要素部の形状に対応した賦型面３２を有する型３０を、賦型面３２が上方を向くようにして配置する。次に、図３（ｂ）に示すように、計量された電離放射線硬化性樹脂３１（例えば紫外線硬化性樹脂等）を、賦型面３２上の一辺に沿って点状に並べて塗布または線状に塗布する。
その後、図３（ｃ）に示すように、本体部２の光学要素部が形成される面３３が型３０の賦型面３２に対面するようにして、別途準備された本体部２を型３０上に位置決めして配置する。そして、ゴムロール３４ａ、３４ｂによって型３０と本体部２上とを互いに向けて押圧しながら、ゴムロール３４ａ、３４ｂを作製されるべき単位プリズムの長手方向に転がすことにより、型３０と本体部２との間に略均一な厚みの電離放射線硬化性樹脂３１からなる層を形成する。
その後、電離放射線硬化性樹脂３１からなる層を、電離放射線３５を照射させることにより硬化させ、光学要素部を形成する（図３（ｄ））。そして、本体部２上に形成された、電離放射線硬化性樹脂３１の硬化物を含有する光学要素部を型３０から剥がす。これにより、本体部２上に電離放射線硬化性樹脂３１の硬化物を含有する光学要素部５が形成され、続いて図示はしないが、同様に対向する面にも光学要素部５が形成され、対向する賦型面に光学要素部を有する導光板１が得られる（図３（ｅ））。
電離放射線硬化性樹脂からなる層を硬化させる際、紫外線硬化性樹脂を用いた場合には紫外線を照射することによって紫外線硬化性樹脂を硬化させることができ、また、電子線硬化性樹脂を用いた場合には電子線を照射することによって電子線硬化性樹脂を硬化させることができる。
【００４８】
また、図示はしないが、本体部と同一の材料を用いて光学要素部を作製する方法としては、例えば、光学要素部の材料として熱可塑性樹脂を用いた場合、フィルム状金型を用いて押出成型法により作製する方法等が挙げられる。
【００４９】
２．本体部
続いて、本発明における本体部について説明する。本発明に用いられる本体部は、第１出光面と、上記第１出光面に対向する面である第２出光面と、上記第１出光面および上記第２出光面の間の側面のうち、少なくとも一つの上記側面に設けられた入光面とを有するものである。
【００５０】
本発明に用いられる本体部の形状としては、厚みが一定である平板状であれば特に限定されるものではなく、例えば、略方形であっても良く、円板状であっても良い。従来、輝度のむらを解消する観点から楔型形状が多く採用されていたが、大型である場合等、本体部を楔型形状にすることが困難となるからである。
なお、上記略方形とは、正方形や長方形等の方形の他に、角が欠けている形状や角が丸みを帯びた形状を包含するものとする。
【００５１】
また、本発明における本体部の厚み（図２（ａ）、（ｂ）に示すｔ）としては、適宜調整されるものであり特に限定されるものではないが、例えば、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが特に好ましい。
本体部の厚みが上記範囲より厚い場合、本発明の導光板を用いた、面光源装置や表示装置等の薄型化、軽量化が困難となる可能性や、また導光板内に入射した光が、入光面と反対側の端面から抜けてしまい、出光面からの出射光量が減少する可能性を有するからである。また一方、上記範囲より薄い場合、光源の大きさ等に応じて、導光板内に入射する光が減少する、すなわち出光面からの出射光量が減じてしまうため、輝度が低下する可能性を有するからである。
【００５２】
本発明における本体部に用いられる材料としては、従来公知の本体部に用いられる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂等の電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂材料を使用することができる。具体的には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂等が好適に用いられる。これらの樹脂材料は、１種単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。
なお、上記樹脂材料とは、上述した光学要素部で用いられた樹脂材料と同様に、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念であり、上述した光学要素部と同一の材料を用いても良い。
【００５３】
また、本発明に用いられる本体部としては、散乱粒子を含有していることが好ましい。
本体部内を進行する光が、上記散乱粒子に衝突し、屈折または反射されることから光の進行方向を変化させることが可能となり、出光面から光を均一に出射することが可能となるからである。
【００５４】
散乱粒子の形状としては、一般的に導光板に用いられる散乱粒子であれば特に限定するものではないが、例えば、真球などの略球形、楕円球形、不定形等が挙げられる。中でも、略球形が好ましい。分散安定性に優れるからである。
【００５５】
散乱粒子の平均粒径としては、本体部内に入射した光の進行方向を変化させることができるものであれば特に限定されるものではないが、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、１μｍ〜５μｍの範囲内であることが特に好ましい。
なお、上記平均粒径は、溶液中の散乱粒子を動的光散乱法で測定し、粒径分布を累積分布で表したときの５０％粒子径（ｄ５０  メジアン径）を意味する。上記平均粒径は、日機装株式会社製のＭｉｃｒｏｔｒａｃ粒度分析計を用いて測定することができる。
【００５６】
散乱粒子としては、本体部内を進行する光に対して屈折によって光の進行方向を変化させる作用を及ぼしうるものであれば、特に限定されるものではなく、屈折率、分散性等を考慮して適宜選択される。
散乱粒子としては、無機系粒子、有機系粒子のいずれも用いることができる。具体的には、無機系粒子としては、シリカ（二酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、ジルコニア（二酸化ジルコニウム）等の粒子が挙げられる。また、有機系粒子としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等の粒子が挙げられる。これらの粒子は、１種単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００５７】
本発明に用いられる散乱粒子の含有量としては、散乱性や分散性等に応じて適宜調整されるものであり、例えば、本体部内の全質量に対して０．００１質量％〜１質量％の範囲内であることが好ましい。
散乱粒子の含有量が上記範囲より高い場合、多くの光が散乱されてしまうので、出射光量の導光方向に沿った分布が不均一となり、中央部分の法線方向輝度が低下する恐れがある。一方、上記範囲より低い場合、入光面に対向する面からの漏れ光が多くなりことから、光利用効率が低下し、中央部分の法線方向輝度が低下する可能性がある。
本発明に用いられる本体部においては、上記散乱粒子の平均粒径、密度、屈折率等を調節することにより、出光面からの出射光量を導光方向に沿って均一化させることができる。
【００５８】
上記本体部の可視光領域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均透過率としては、５０％以上であることが好ましく、中でも７０％以上がより好ましい。特に、８５％以上がより好ましい。
なお、上記平均透過率は、紫外線分光光度計（ＵＶ−３１００ＰＣ、島津製作所株式会社製）を用い、室温、大気中で測定した値である。
【００５９】
本発明における本体部の作製方法としては、例えば、押出成型法、射出成型法等が挙げられる。上記作製方法としては、製造する導光板の大きさ、厚み等に応じて適宜選択して用いることができ、例えば、大きさが１ｍ以上となる導光板や、厚さが１ｍｍ以下となる導光板を作製する際には、押出成形法を特に好適に用いることができる。
具体的に、上述した押出成形法は、上述したベース樹脂となる熱可塑性樹脂中に散乱粒子を分散させて、散乱粒子を含む熱可塑性樹脂を押出成型することによって、本体部を作製することができる。
【００６０】
３．その他
本発明の導光板の厚み（図２（ａ）、（ｂ）に示すＴ）としては、通常、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
本体部の厚みが上記範囲より厚い場合、本発明の導光板を用いた、面光源装置や表示装置等の薄型化、軽量化が困難となる可能性や、また導光板内に入射した光が入光面の反対側の端面から抜けてしまい、出光面からの出射光量が減少する可能性を有するからである。また一方、上記範囲より薄い場合、光源等の大きさ等に応じて、導光板内に入射する光が減少する、すなわち出光面からの出射光量が減じてしまうため、輝度が低下する可能性を有するからである。
【００６１】
本発明の導光板としては、上述した構成の他に必要に応じて、他の構成を有していても良い。
【００６２】
Ｂ．面光源装置
本発明の面光源装置について説明する。本発明の面光源装置は、上述した導光板と、上記導光板の上記入光面に設置された光源と、上記導光板の上記第１出光面および上記第２出光面に各々対向するように配置された光学シートと、を有することを特徴とするものである。
【００６３】
また、本発明の面光源装置は、上記導光板の出光面から出射される照射光が指向性を有することが好ましい。所望の方向に対する輝度を集中的に高めることが可能となるからである。そのため、高所に設置される看板等、使用者が一定の方向からのみ観察する場合に高い光利用効率を発揮することができ、汎用性の高い面光源装置とすることができる。
【００６４】
本発明の面光源装置について、図面を参照しながら説明する。図４は、本発明の面光源装置の一例を示す概略斜視図である。図４に例示するように、面光源装置１０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板１と、導光板１の入光面６に配置された光源１１と、導光板１の第１出光面３および第２出光面４に対向するように配置された拡散シート１２とを有している。
導光板１は、図１または図２に例示される導光板１と同様である。光源１１は、入光面６および導光板１の板面と平行な方向に並べて配列された多数のＬＥＤによって構成されており、また通常、入光面６と対向する面にも同様に配置される。拡散シート１２は、第１出光面３および第２出光面４側から出射される光を拡散して、面光源装置１０から出射する光の輝度むらを低減させることができる。
【００６５】
また、図５においては、面光源装置１０は、上述した導光板１と、光源１１と、導光板１の第１出光面３および第２出光面４に対向するように配置されたプリズムシート１３とを有している。プリズムシート１３は、複数の単位プリズム１３ａが配列されており、単位プリズム１３ａの配列方向Ｑは、第１出光面３および第２出光面４上の光学要素部５の単位プリズムの配列方向Ｐに直交する。そして、単位プリズム１３ａは、柱状に形成され、その長手方向に同一の断面形状を有しており、配列方向Ｑに沿って隙間なく配列されている。プリズムシート１３は、導光板１の第１出光面３および第２出光面４側から出射される光を複数の単位プリズム１３ａ側から入射させることにより、光の進行方向を法線方向または法線方向とは異なる所望の方向に偏向させることができる。そのため、所望の方向に対する輝度を集中的に高めることが可能となる。
【００６６】
図４および図５においては、導光板１の板面、拡散シート１２およびプリズムシート１３のシート面は互いに平行となっている。
【００６７】
図６は、図５のＢ−Ｂ線における断面図である。図６に示す例において、プリズムシート１３は、導光板１の導光方向Ｄに沿って配列された複数の単位プリズム１３ａを有している。すなわち、各単位プリズム１３ａの配列方向Ｑは、導光板１の導光方向Ｄに対して平行となっている。Ｂ−Ｂ線における単位プリズム１３ａの断面形状は、三角形形状であり、単位プリズム１３ａの断面の三角形形状の頂角によってなされる頂部は、入光側、すなわち導光板１側に向けて突出している。
【００６８】
また、図７は本発明の面光源装置の他の例を示す概略断面図である。図７に例示するように、導光板１の本体部２が、導光板形成用樹脂材料８および導光板形成用樹脂材料８内に分散する散乱粒子７によって形成されることから、光源１１から出射した光は本体部２内で、散乱粒子７によって散乱され、進行方向を変更される。なお、Ｌ１１〜Ｌ１４は光源１１から出射され、面光源装置１０内を進行する光である。Ｌ１１およびＬ１２は、第１出光面３上の光学要素部５を介し、Ｌ１３およびＬ１４は、第２出光面４上の光学要素部５を介して導光板１から出射し、各々プリズムシート１３に入射する。
プリズムシート１３は単位プリズム１３ａを有しており、単位プリズム１３ａの断面形状は導光板１側へ向けて頂部が突出する三角形形状である。単位プリズム１３ａの長手方向は、導光方向Ｄと交差する方向（図６および図７で説明する導光方向Ｄと直交する方向）となっている。また、導光板１をなす材料と空気との屈折率差に起因し、導光板１の第１出光面３および第２出光面４から出射する光の導光方向成分の出射角度（出射光の導光方向成分と導光板１の板面への法線Ｎとがなす角度）θｅは、特定の角度範囲内（例えば、６５°〜８５°）に偏る傾向がある。
【００６９】
この例において、入光面からの入射光については、導光板１の第１出光面３および第２出光面４から出射した光の多くがプリズムシート１３の単位プリズム１３ａの一方のプリズム面Ｘを透過して、単位プリズム１３ａに入射し、その後単位プリズム１３ａの他方のプリズム面Ｙで全反射するように、プリズムシート１３を設計することができる。このように、プリズムシート１３は、透過光の進行方向を法線に対する角度が小さくなるように偏向することができる。すなわち、プリズムシート１３は、導光板から出射した光に対してプリズムシートのシート面の法線方向に偏向する作用を及ぼすようになる。
【００７０】
このように、面光源装置２０では、導光板１によって出射光量の導光方向Ｄに沿った分布を均一化するとともに出射光を集光させ、さらにプリズムシート１３によって光を偏向して法線方向輝度を向上させることが可能となる。
【００７１】
本発明の面光源装置において、プリズムシートによる集光作用は、主として、単位プリズムの配列方向（導光方向）に沿った光の成分に対して及ぼされる。また、光源は、導光方向と平行に発光するのではなく、導光方向を中心として放射的に発光する。すなわち、導光板を通過する光には、導光板の板面に対する法線に沿った方向からの観察において、導光方向に進む光だけではなく、導光方向に交差する方向に進む光も含まれている。そして、導光板内を進む光の導光方向に交差した方向の成分に対し、光学シート自体は効果的な光学作用を及ぼすことはできない。このため、導光方向と交差する方向に沿った光の成分は集光されておらず、結果として、光源光の利用効率も充分とはならないことが予想される。
しかしながら、導光板が出光面上に光学要素部を有する場合には、光学要素部が、導光方向と交差する方向、特に導光方向と直交する方向に配列された複数の単位プリズムを有するので、導光方向に対して交差する方向に沿った光の成分に対し、効果的に光学的作用を及ぼすことができる。
【００７２】
本発明においては、上述したように両出光面上に光学要素部を有する導光板を備えるので、中央部分での高い法線方向輝度、均一な出射光量の面内分布、良好な光利用効率等優れた光学特性を有する面光源装置とすることが可能である。
【００７３】
なお、導光板については、上記「Ａ．導光板」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。以下、本発明の面光源装置における他の構成について説明する。
【００７４】
１．光学シート
本発明に用いられる光学シートは、導光板の第１出光面および第２出光面に各々対向するように配置されるものである。光学シートは、導光板の各出光面から出射した光が、光学シートの入光面側から入射した光の進行方向を変化させて、出光面側から出射させ、法線方向輝度を向上させるための部材である。
このような光学シートとしては、面光源装置に用いられる一般的なものを用いることができ、具体的には、プリズムシート、拡散シート等が挙げられる。中でも、面光源装置から出射する光に指向性を付与できる点からプリズムシートであることが好ましい。
以下、本発明に用いられるプリズムシート、拡散シートについて説明する。
【００７５】
（１）プリズムシート
本発明におけるプリズムシートについて説明する。本発明に用いられるプリズムシートは、複数の単位プリズムを有し、上述した導光板の第１出光面および第２出光面に対向するように配置されるものである。プリズムシートは、入光面側から入射した光の進行方向を変化させて出光面側から出射させ、法線方向輝度を向上させることができる。
【００７６】
本発明に用いられるプリズムシートとしては、単位プリズムの断面形状の頂角を調節することによって、法線方向に集中的に光を出射することができる。
本発明の導光板から出射される光は、出射光の角度分布が狭いため、プリズム面を導光板と対向するように配置したプリズムシートを用いることにより、法線方向に非常に高く集光した光を偏向することが可能となる。
【００７７】
このようなプリズムシートとしては、導光板からの出射光（図７に示すθｅ）が、プリズムシートの一方のプリズム面である入射面（図７に示すＸ）と直交する角度で入射するように設定することにより、上記プリズム面における反射を少なくし、プリズム内部に光を入射することが可能となる。
また、プリズム内に入射された光は、もう一方のプリズム面である反射面（図７に示すＹ）で全反射されて、プリズムシートの基材方向に偏向し、且つ法線方向に集光されて出射される。
具体的には、導光板からの出射光の角度が７０°の場合、プリズムの入射面の角度がプリズムシートのシート面の法線方向（図７に示すＮ）と成す角度（図７に示すθｆ）は、２０°が最適となる。
【００７８】
また、本発明に用いられるプリズムシートとしては、単位ブリズムの断面形状を調節することによって、出射する光に指向性を付与することができる。
ここで、指向性とは、面光源装置に用いられる導光板の板面の法線方向とは異なる方向に集中的に光を出射させることができる特性をいう。
このような指向性を付与できる、すなわち法線方向と異なる特定の方向に集中的に光を出射させるプリズムシートとしては、上記プリズムシートの反射面と、上記プリズムシートのシート面の法線方向とが成す角度を、所望の指向性を付与する程度変化させる方法を挙げることができる。
すなわち、所望の出射光と法線とが成す角度と同程度、上記プリズムシートの反射面と、上記プリズムシートのシート面の法線方向とが成す角度を変化させることにより、指向性を付与することができる。
【００７９】
具体的には、導光板からの出射光の角度が７０°の場合で、出射光をシート面の法線から光源側とは逆の方向に１０°ずらしたい場合には、プリズムの反射面における入射光の角度がプリズムシートの反射面の法線方向（図７に示すＬ）と成す角度は、８０°が最適となる。なお、導光板から出射される光の出射角度には、分布があるため、上記プリズムの入射面、反射面は各々多角形あるいは円弧状のプリズム面を持つようなプリズム形状にしても良い。
また、図示はしないが、入光面が対向する２面等の複数配置される場合、各入光面から入射する光が必ずしもプリズムの入光面と直交する角度で入射していなくても良い。
これは一方の入光面から見て入射面となるプリズム面が、他方の入光面から見て反射面となるため、各入光面から入射する光に対して適切に制御することが大変困難となるからである。そのため、一部反射されない光も存在するが、入光面を複数設けていることから出射光量も確保できると考えられる。
【００８０】
本発明の面光源装置を用いた表示装置において、図８に例示するように、表示装置２０の設置される場所が観察者２５の視線の位置より高い等、観察者２５が表示装置２０を観察する際に、一定の高さ、方向等の差異が生じる場合、観察者２５の観察する高さまたは方向等に応じて、面光源装置からの出射光２６を観察者２５側に集中的に出射させることができる。
そのため、法線方向とは異なる方向に対して、出射光の輝度を向上させることができることから、光の利用効率がより高い面光源装置とすることが可能である。また、表示装置に応用した際に設置場所等の選択可能性に優れた面光源装置とすることができる。
【００８１】
本発明に用いられるプリズムシートとしては、１枚で用いても良く、２枚以上を積層して用いても良い。
【００８２】
このようなプリズムシートとしては、所望の機能を発揮できるものであれば特に限定するものではなく、一般的なプリズムシートを用いることができるが、通常、単位プリズムの断面形状、突出高さ、底面の幅等が、上述した導光板の光学要素部の断面形状と同様であるものとすることができる。
【００８３】
上記プリズムシートにおける単位プリズムの配列方向としては、通常、導光方向に沿って複数の単位プリズムが配列される。すなわち、単位プリズムの稜線が導光方向と略直交するように複数の単位プリズムが配列される。また、単位プリズムの配列としては、導光方向に沿って複数の単位プリズムが配列されていれば特に限定されないが、通常は複数の単位プリズムが隙間なく配列される。
【００８４】
本発明に用いられるプリズムシートの材料としては、複数の単位プリズムを有する光学シートを作製できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。
【００８５】
本発明に用いられるプリズムシートの厚みとしては、適宜調節すればよく、例えば、５μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。
【００８６】
本発明に用いられるプリズムシートの作製方法としては、一般的なプリズムシートの作製方法を用いることができ、例えば、紫外線硬化性樹脂を、単位プリズムに対応する形状が表面に設けられた方を用いてエンボス処理した後に紫外線により硬化させる方法等が挙げられる。
【００８７】
本発明に用いられるプリズムシートとしては、上述したように、少なくとも複数のプリズムを有しているものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて他の構成を有するものであっても良い。例えば、微細凹凸のマット層、拡散層等を挙げることができる。
上記プリズムシートとしては、裏面に上記マット層、上記拡散層等を設けることにより、傷や異物を隠蔽する効果や、他の光学シートやパネルとの光学密着を防止する効果を得ることができる。
【００８８】
（２）拡散シート
本発明における拡散シートについて説明する。本発明に用いられる拡散シートとしては、上述した導光板の第１出光面および第２出光面に対向するように配置されることを特徴とするものである。上記両出光面上から出射される光を拡散して、面光源装置における輝度のむらを低減させることが可能となる。また、上記プリズムシートと同様に、法線方向輝度を向上させることも可能となる。拡散シートは、１枚で用いても良く、２枚以上を積層して用いても良い。
【００８９】
上記拡散シートの厚さとしては、適宜調節されれば良く、例えば、５μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。
【００９０】
本発明に用いられる拡散シートの材料としては、一般的に拡散シートとして用いられるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、メタクリル酸メチルスチレン共重合体、アクリロニトリルスチレン共重合体、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン等が挙げられる。
【００９１】
また、本発明に用いられる拡散シートとしては、光拡散粒子を含有していても良い。例えば、シリカおよびアルミナ等の無機系粒子、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレンおよびポリフルオロビニリデン等のフッ素樹脂粒子およびシリコーン樹脂粒子等が挙げられる。これらの粒子は、１種単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００９２】
上記光拡散粒子の平均粒径としては、１．０μｍ〜１０．０μｍであることが好ましい。上記範囲内においては、波長分散が少なく、散乱性に優れて、且つ拡散層表面の突起も光学密着等を防止する効果を有するからである。
また、上記光拡散粒子の含有量としては、特に限定されるものではなく、適宜調節して用いれば良い。
【００９３】
２．光源
本発明における光源について説明する。本発明に用いられる光源は、上述した導光板の入光面に配置されるものである。
【００９４】
本発明に用いられる光源としては、図４、図５、図６および図７に例示するように、１ヶ所に配置されていても良く、図示はしないが、例えば、入光面と入光面に対向する面に配置する等２ヶ所または４ヶ所に配置されていても良いが、通常、２ヶ所に配置される。
【００９５】
本発明に用いられる光源としては、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）、白熱電球等を用いることができる。中でも、ＬＥＤが好ましい。色再現性、小型化、低消費電力化に優れているからである。
上記光源が白色発光するＬＥＤである場合、光源の数が少なくとも均一な白色とすることができる。また、光源がそれぞれ、光の三原色に近い色の発光を行う３種類のＬＥＤである場合、これら３種類のＬＥＤがそれぞれ独立して配置されることにより白色の照明光が出射されるので、色バランス調整を容易に行うことができ、表示部の品位を高め、画像をより美しく見せることができる。
上記光源が複数のＬＥＤが配列されたものである場合、ＬＥＤのピッチは、入光面の幅、光学要素部の単位プリズムや光学シートの単位プリズムのピッチ等に応じて適宜調節すれば良い。
【００９６】
３．その他
本発明の面光源装置としては、上述した構成の他に、必要に応じて他の構成を有していても良い。例えば、反射フィルム等を挙げることができ、また液晶表示装置を用いる場合には、偏光反射シートを用いることができる。
【００９７】
本発明に用いられる反射フィルムは、光源の周辺あるいは導光板の端面等に配置することにより、光源の光を効率良く導光板内に入射させることができる。
このような反射フィルムとしては、白ＰＥＴ等の拡散反射フィルムあるいはアルミニウム、銀等の金属を蒸着したフィルム等を用いることができる。
【００９８】
偏光反射シートは、上述した拡散フィルムまたは光学シートから出射される光のうち、特定の偏光成分のみを透過して、それ以外の偏光成分を反射する偏光分離機能を有する部材である。例えば、液晶表示装置において、液晶セルと偏光反射シートとの間に偏光板が設けられている場合、偏光板は特定の偏光成分のみを選択的に透過することから、偏光反射シートを用いて特定の偏光成分以外の偏光成分を選択的に反射させ再利用することで、偏光板を通過する光量を増加させ、輝度を向上させることができる。
偏光反射シートとしては、液晶表示装置に用いられている一般的なものを使用することができる。偏光反射シートとして市販品を用いても良く、例えば住友スリーエム株式会社製のＤＢＥＦシリーズを用いることができる。
【００９９】
Ｃ．表示装置
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、上述した面光源装置と、上記面光源装置の上記光学シート側に配置された表示パネルとを有することを特徴とするものである。
【０１００】
図９は、本発明の表示装置の一例を示す概略断面図である。図９に示すように、表示装置２０は、表示パネル２１と、表示パネル２１の背面側に配置され、表示パネル２１を背面側から面状に照らす面光源装置１０とを備えている。表示装置２０が液晶表示装置である場合、表示パネル２１は液晶表示パネルであり、出光側に配置された上偏光板２３と、入光側に配置された下偏光板２４と、上偏光板２３および下偏光板２４の間に配置された液晶セル２２とを有している。面光源装置１０は、図４および図５に示す面光源装置と同様である。図９において、導光板１の板面、光学シート１１のシート面、液晶パネル２１のパネル面および液晶表示装置２０の表示面は互いに平行となっている。
【０１０１】
液晶セル２２は、図示しないが、一対の支持板と、支持板間に配置された液晶と、液晶分子の配向を一つの画素を形成する領域ごとに電場によって制御する電極とを有する。支持板間の液晶は、一つの画素を形成する領域ごとにその配向を変化させられ得るようになっている。この結果、液晶パネル２１は、面光源装置１０からの光の透過または遮断を画素ごとに制御するシャッターとして機能し、画像を形成するようになる。すなわち、面光源装置１０を出射した光は液晶パネル２１に入射し、液晶パネル２１は面光源装置１０からの光を画素ごとに選択的に透過させ、液晶表示装置２０の観察者が映像を観察することができるようになる。
【０１０２】
本発明においては、上述した面光源装置を有するので、中央部分において正面方向の輝度が高く、また面内の輝度が均一であり、光利用効率に優れているという利点を有する。
【０１０３】
なお、面光源装置については、上記「Ｂ．面光源装置」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
以下、本発明の表示装置における他の構成について説明する。
【０１０４】
本発明に用いられる表示パネルとしては、一般的な情報表示体を用いることができ、例えば、液晶パネル等が挙げられる。なお、液晶パネルの詳細については、種々の公知文献（例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典（内田龍男、内池平樹監修）」２００１年工業調査会発行）に記載されているため、ここでの説明は省略する。
【０１０５】
本発明の表示装置の用途としては、例えば、テレビ、パソコン、モニター、デジタルサイネージ等が含まれる。
【０１０６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１０７】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。
【０１０８】
［実施例１］
＜導光板作製＞
導光板は、本体部と、本体部上下に形成された光学要素部と、を有するようにした。
光学要素部は、断面形状が略二等辺三角形形状の単位プリズムを隙間なく配列されたものとした。この光学要素部は、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂（屈折率１．５０）を硬化させて作製した。
なお、光学要素部の形状としては、以下の条件を満たすものである。
【０１０９】
（光学要素部の条件）
単位プリズムの断面形状：二等辺三角形形状
単位プリズムの突出高さ：２９μｍ
単位プリズムの底面の幅：０．１ｍｍ
単位プリズムの断面形状の底角：３０°
光学要素部の支持部高さ：２０μｍ
【０１１０】
一方、本体部は、導光板の第１出光面および第２出光面に平行で厚さが一定の平板状であり、導光板形成用樹脂に散乱粒子が分散された矩形状の板材とした。この本体部は、導光板形成用樹脂として、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ  屈折率１．４９）を用いた。また、散乱粒子はシリコーン系散乱粒子を用いており、その平均粒径は２μｍ、屈折率は１．４２である。なお、散乱粒子の濃度は、導光板形成用樹脂１００重量部に対して０．００１重量部とした。
導光板は、対向する一対の側面がそれぞれ入光面をなすようにした。すなわち、一対の側面に対向して、それぞれ、後述する光源が配置されるようにした。
導光板の寸法としては、入光面から入光面に対向する面までの導光方向に沿った距離を２０００ｍｍとし、入光面の長手方向に沿った距離を１０００ｍｍとした。また、導光板の厚みとしては４．３ｍｍとした。
【０１１１】
＜面光源装置＞
上述した導光板と、光源と、プリズムシートとが、図５〜図７に示すような位置関係で配置された面光源装置を準備した。
【０１１２】
（光源）
発光部のサイズが幅２０ｍｍ、高さ２ｍｍである多数のＬＥＤチップを、各ＬＥＤチップの２ｍｍの辺が導光板の厚み方向と平行となるようにして、５０ｍｍのピッチで入光面の長手方向に並べることによって、光源を構成した。上述したように導光板には二つの入光面が設けられており、ＬＥＤチップを多数配列してなる上記光源を、各入光面に対向するようにしてそれぞれ設けた。二つの光源は、導光板の対応する入光面との間に０．８ｍｍの隙間が形成されるようにして配置した。
【０１１３】
（プリズムシート）
導光板の各出光面に対向するようにして、プリズムシートを配置した。プリズムシートは、厚さ１２５μｍのポリエステルフィルム上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂から複数の単位プリズムを形成して作製した。単位プリズムは、その長手方向に直交する断面において、頂角が６６°の二等辺三角形形状を有するようにした。このプリズムシートは、単位プリズムが導光板へ向けて突出し、且つ、単位プリズムの配列方向が導光板の導光方向と平行になるようにして、配置した。
また、上記プリズムシートとしては、ヘイズが３０になるように調整され、単位プリズム面の反対面に、マット層を形成したものを用いた。このマット層は、ポリエステル樹脂に粒径５μｍのアクリルビーズが含有されたインキをコーティングしたものである。
【０１１４】
（反射フィルム）
光源の周辺と導光板の端面に、厚さ２５０μｍの白色ポリエステルフィルムからなる反射フィルムを、配置した。
【０１１５】
［実施例２］
＜導光板作製＞
光学要素部の形成条件を以下の条件とした以外は、実施例１と同様に導光板を作製した。
【０１１６】
（光学要素部の条件）
プリズム断面形状：頂角部分が変形した五角形形状（頂角部分の幅：２０μｍ、頂角：１４０°）
単位プリズムの突出高さ：４４μｍ
単位プリズムの底面の幅：０．１ｍｍ
単位プリズムの断面形状の底角：４５°
支持部の高さ：２０μｍ
【０１１７】
＜面光源装置作製＞
上述した導光板を用いて、実施例１と同様に面光源装置を作製した。
【０１１８】
［実施例３］
＜導光板作製＞
光学要素部における単位プリズムの断面形状を底角５０°の二等辺三角形形状とすること以外、実施例１と同様に導光板を作製した。
【０１１９】
＜面光源装置作製＞
上述した導光板を用いて、実施例１と同様に面光源装置を作製した。
【０１２０】
［実施例４］
＜導光板作製＞
光学要素部における単位プリズムの断面形状を底角２５°の二等辺三角形形状とすること以外、実施例１と同様に導光板を作製した。
【０１２１】
＜面光源装置作製＞
上述した導光板を用いて、実施例１と同様に面光源装置を作製した。
【０１２２】
［実施例５］
＜導光板作製＞
本体部に散乱粒子を入れない以外は、実施例１と同様に導光板を形成した。
＜面光源装置＞
上述した導光板を用いて、実施例１と同様に、面光源装置を作製した。
【０１２３】
［評価］
実施例１〜５で作製した面光源装置において、光源が点灯している状態で、当該面光源装置の発光面から導光板の法線方向に沿って１ｍ離間した位置から、輝度計ＢＭ−７（ＴＯＰＣＯＮ社製）を用いて、各面光源装置の両面の面光源内の１５点の輝度分布を測定し、平均法線方向輝度（以下、単に平均輝度として説明する場合がある。）を算出した。
また、それらの輝度分布の最大点および最小点の法線方向輝度をそれぞれ最大輝度、最小輝度とした。
さらに、下記式１により面内輝度均一性を算出した。その結果を表１に示した。
【０１２４】
【数１】
0005736957.tif 000002
【０１２５】
また、実施例１で作製した面光源装置の平均輝度を１００％とした時の各面光源装置の平均輝度比を求めた。その結果を表１に示した。
【０１２６】
【表１】
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【符号の説明】
【０１２７】
１  …  導光板
２  …  本体部
３  …  第１出光面
４  …  第２出光面
５  …  光学要素部
５ａ  …  単位プリズム
５ｂ  …  支持部
６  …  入光面
７  …  散乱粒子
８  …  導光板形成用樹脂
１０…  面光源装置
１１  …  光源
１２  …  拡散シート
１３  …  プリズムシート
２０  …  表示装置
２１  …  表示パネル
２２  …  液晶セル
２３  …  上偏光板
２４  …  下偏光板
２５  …  観察者
２６  …  出射光
３０  …  光学要素部形成用型
３１  …  電離放射線硬化性樹脂
３２  …  光学要素部形成用型３０の賦型面
３３  …  光学要素部が形成される面
３４ａ、３４ｂ  …  ゴムロール
３５  …  電離放射線
Ｌ１〜Ｌ４  …  光の進行方向
Ｌ１１〜Ｌ１４  …  光の進行方向
【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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