(57)【要約】【課題】光源からの光を効率良く利用することが可能な導光板、このような導光板を容易に製造可能な導光板の製造方法、このような導光板を備えたバックライトユニットおよび電子機器を提供すること。【解決手段】導光板１は、光の出射側の面に形成された多数の円柱体１１と、光の出射側の面とは反対側に面に形成された多数のＶ字状の溝１２とを有している。多数の円柱体１１は、その横断面の径が入射する光の波長の０．５〜４倍のものであり、かつ、その径の０．５〜４倍のピッチで配列したものである。溝１２は、側面側に配される光源から入射した光を、円柱体１１側に導く機能を有している。【選択図】図１
2008140688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面側に配される光源から入射した光を、正面側に出射する導光板であって、
光の出射面側に規則的に配列した多数の円柱体と、
光の出射面とは反対側に設けられ、前記光源から入射した光を前記円柱体側へ導く所定のパターンとを有し、
多数の前記円柱体は、その横断面の径が前記光の波長の０．５〜４倍のもので、かつ、前記径の０．５〜４倍のピッチで配列したものであることを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記円柱体の高さは、前記円柱体の横断面の径の１倍以上である請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記円柱体を構成する材料の屈折率は、１．４以上である請求項１または２に記載の導光板。
【請求項４】
多数の前記円柱体は、千鳥格子状に配列している請求項１ないし３のいずれかに記載の導光板。
【請求項５】
前記所定のパターンは、多数のＶ字形状の溝である請求項１ないし４のいずれかに記載の導光板。
【請求項６】
多数の前記溝は、光源から離れる方向に向かって、その幅が徐々に小さくなるよう構成されている請求項５に記載の導光板。
【請求項７】
前記溝の幅は、５０〜２００μｍである請求項５または６に記載の導光板。
【請求項８】
前記溝の前記光源に近い側の傾斜面は、光の入射方向と垂直な方向に対して、９０°未満傾斜したものである請求項５ないし７のいずれかに記載の導光板。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の導光板を製造する製造方法であって、
表面に多数の前記円柱体に対応した形状を有する第１の型を用意する工程と、
表面に前記所定のパターンに対応した形状を有する第２の型を用意する工程と、
前記第１の型と前記第２の型とを用いて、樹脂材料に前記導光板の両面の形状を同時に成形する工程とを有することを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の導光板を製造する製造方法であって、
表面に多数の前記円柱体に対応した形状を有する第１の型を用意する工程と、
表面に前記所定のパターンに対応した形状を有する第２の型を用意する工程と、
樹脂基板の一方の面に、前記第２の型の表面形状を転写する工程と、
前記樹脂基板の他方の面と前記第１の型との間に流動性を有する樹脂材料を付与する工程と、
前記樹脂基板と前記第１の型とで、前記樹脂材料を押圧する工程と、
前記樹脂材料を硬化させる工程とを有することを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし８のいずれかに記載の導光板と、
前記導光板の側面側に光源とを備えたことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバックライトユニットを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板、導光板の製造方法、バックライトユニット、および、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータや携帯電話等の電子機器には、表示部として液晶表示装置が用いられている。
この液晶表示装置には、通常、バックライトユニットが設けられている。
このバックライトユニットは、表示の視認性を高める目的で設けられるものであり、一般に、導光板、光源、導光板の光の出射面とは反対の面側に配された反射板、導光板の光の入射面側に配された拡散板、プリズムシート等で構成されている。
【０００３】
しかしながら、このような構成のバックライトユニットでは、構成する部材の数が多いため、部品コストがかかり、組み立てにも工数を必要としていることが挙げられる。また、各部材界面において光の反射が生じてしまい、入射した光を効率良く利用するのが困難なことも課題のひとつである。
この光の利用効率における課題を解決するために、各部材の界面等に、反射を抑える機構を備えたバックライトユニットの開発が試みられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、このようなバックライトユニットにおいても、構成する部材の数が多いため、入射した光を十分に有効利用することができなかった。また、反射を抑える機構を各部材に作り込むのに手間がかかり、製造工程が煩雑となるといった問題もあった。さらには、構成する部材の数が多いため、近年の液晶表示装置の薄型化という要求に応えるのが困難であった。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１０６０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、光源からの光を効率良く利用することが可能な導光板、このような導光板を容易に製造可能な導光板の製造方法、このような導光板を備えたバックライトユニットおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の導光板は、側面側に配される光源から入射した光を、正面側に出射する導光板であって、
光の出射面側に規則的に配列した多数の円柱体と、
光の出射面とは反対側に設けられ、前記光源から入射した光を前記円柱体側へ導く所定のパターンとを有し、
多数の前記円柱体は、その横断面の径が前記光の波長の０．５〜４倍のもので、かつ、前記径の０．５〜４倍のピッチで配列したものであることを特徴とする。
これにより、光源からの光を効率良く利用することが可能な導光板を提供することができる。
【０００８】
本発明の導光板では、前記円柱体の高さは、前記円柱体の横断面の径の１倍以上であることが好ましい。
これにより、導光板に入射した光を、より効率良く取り出すことができるとともに、出射する光により高い指向性を持たせることができる。
本発明の導光板では、前記円柱体を構成する材料の屈折率は、１．４以上であることが好ましい。
これにより、導光板に入射した光を、さらに効率良く取り出すことができるとともに、出射する光にさらに高い指向性を持たせることができる。
【０００９】
本発明の導光板では、多数の前記円柱体は、千鳥格子状に配列していることが好ましい。
これにより、円柱体をより均一に配置させることができ、場所による出射光の光量のばらつきを効果的に抑えることができる。
本発明の導光板では、前記所定のパターンは、多数のＶ字形状の溝であることが好ましい。
これにより、導光板の側面側に配される光源から入射した光を、円柱体側に効率良く導くことができる。
【００１０】
本発明の導光板では、多数の前記溝は、光源から離れる方向に向かって、その幅が徐々に小さくなるよう構成されていることが好ましい。
【００１１】
これにより、光源から離れた部位において、より多くの光を円柱体側に導くことができ、部位による光量のばらつきを効果的に防止することができる。
【００１２】
本発明の導光板では、前記溝の幅は、５０〜２００μｍであることが好ましい。
これにより、入射した光をより効率良く円柱体側に導くことができる。
本発明の導光板では、前記溝の前記光源に近い側の傾斜面は、光の入射方向と垂直な方向に対して、９０°未満傾斜したものであることが好ましい。
これにより、入射した光をより効率良く円柱体側に導くことができる。
【００１３】
本発明の導光板の製造方法は、本発明の導光板を製造する製造方法であって、
表面に多数の前記円柱体に対応した形状を有する第１の型を用意する工程と、
表面に前記所定のパターンに対応した形状を有する第２の型を用意する工程と、
前記第１の型と前記第２の型とを用いて、樹脂材料に前記導光板の両面の形状を同時に成形する工程とを有することを特徴とする。
これにより、光源からの光を効率良く利用することが可能な導光板を容易に製造することが可能な導光板の製造方法を提供することができる。
【００１４】
本発明の導光板の製造方法は、本発明の導光板を製造する製造方法であって、
表面に多数の前記円柱体に対応した形状を有する第１の型を用意する工程と、
表面に前記所定のパターンに対応した形状を有する第２の型を用意する工程と、
樹脂基板の一方の面に、前記第２の型の表面形状を転写する工程と、
前記樹脂基板の他方の面と前記第１の型との間に流動性を有する樹脂材料を付与する工程と、
前記樹脂基板と前記第１の型とで、前記樹脂材料を押圧する工程と、
前記樹脂材料を硬化させる工程とを有することを特徴とする。
これにより、光源からの光を効率良く利用することが可能な導光板を容易に製造することが可能な導光板の製造方法を提供することができる。
【００１５】
本発明のバックライトユニットは、本発明の導光板と、
前記導光板の側面側に光源とを備えたことを特徴とする。
これにより、光源からの光を効率良く利用することが可能なバックライトユニットを提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明のバックライトユニットを備えたことを特徴とする。
これにより、従来のものよりも、鮮明な表示が可能で、かつ、小型（薄型）の電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の導光板、導光板の製造方法、バックライトユニット、および、電子機器の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜導光板＞
まず、本発明の導光板について説明する。
図１は、本発明の導光板を模式的に示した縦断面図、図２は、図１に示す導光板を光の出射側から見た平面図、図３は、図１に示す導光板を光の出射側とは反対側から見た平面図である。なお、以下の説明では、図１中の下側を「（光の）入射側」、左側を「（光の）出射側」と言う。
【００１７】
導光板１は、例えば、後述するバックライトユニット１００を構成する部材として用いられるものであり、図１に示すように、光の出射側の面に形成された多数の円柱体１１と、光の出射側の面とは反対側に面に形成された多数のＶ字状の溝１２とを有している。
導光板１の構成材料は、特に限定されないが、主として樹脂材料で構成され、所定の光の透過率を有する透明な材料で構成されている。
導光板１の構成材料の光の透過率は、使用する光の波長領域において、８５％以上であるのが好ましく、９０％以上であるのがより好ましい。これにより、入射した光をより効率良く利用することができる。
【００１８】
導光板１の具体的な構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、ブレンド樹脂、ポリマーアロイ、積層体等として）用いることができる。
【００１９】
多数の円柱体１１は、導光板１の光の出射側の面に規則的に配列したものである。
本発明において、多数の円柱体は、その横断面の径（図中、Ｄで表される径）が入射する光の波長の０．５〜４倍のものであり、かつ、その径の０．５〜４倍のピッチ（図中、Ｐで表されるピッチ）で配列したものである。
このような多数の円柱体は、隣接する円柱体間に存在する空気層とで、フォトニック構造（フォトニック結晶）を構成している。
【００２０】
すなわち、互いに屈折率が異なる２つの物質である円柱体と空気層とが、所定のピッチで規則正しく繰り返して並んだ構造となっている。
このような構造を有することにより、入射した光を、光の出射面側（図１中の左側）に効率良く取り出す（出射させる）ことができる。また、円柱体により光を円柱体が設けられた面に対して略垂直な方向に回折し出射させることができる。すなわち、出射光に指向性を持たせることができる。このため、従来のバックライトユニットにおいて必要であったプリズムシート（光に指向性を持たせるためのシート）が不要となり、バックライトユニットの薄型化を容易に行うことができる。また、バックライトユニットの構成部材を少なくすることにより、製造コストを効果的に減少させることができる。
【００２１】
上述したように、本発明の導光板が備える円柱体の横断面の径は、入射する光の波長の０．５〜４倍であるが、１〜３倍であるのが好ましく、１．５〜３倍であるのがより好ましい。これにより、導光板に入射した光を、より効率良く取り出すことができるとともに、出射する光により高い指向性を持たせることができる。
多数の円柱体１１の横断面の径は、具体的には、０．８〜２μｍであるのが好ましく、１．２〜２μｍであるのがより好ましい。
【００２２】
また、本発明の導光板が備える多数の円柱体のピッチは、円柱体の横断面の径の０．５〜３倍であるが、１〜３倍であるのが好ましい。これにより、導光板に入射した光を、より効率良く取り出すことができるとともに、出射する光により高い指向性を持たせることができる。
多数の円柱体１１のピッチは、具体的には、０．８〜２．５μｍであるのが好ましい。
【００２３】
また、円柱体１１の高さ（図中、Ｈで表される高さ）は、円柱体１１の横断面の径の１倍以上であるのが好ましく、１〜５倍であるのがより好ましく、１〜３倍であるのがさらに好ましい。これにより、これにより、導光板１に入射した光を、より効率良く取り出すことができるとともに、出射する光により高い指向性を持たせることができる。
円柱体１１の高さは、具体的には、０．８〜４μｍであるのが好ましく、０．８〜２．５μｍであるのがより好ましい。
【００２４】
円柱体１１（導光板１）を構成する材料の屈折率は、具体的には、空気の屈折率よりも高い値であれば特に限定されないが、１．４以上であるのが好ましく、１．４〜１．７であるのがより好ましい。これにより、導光板１に入射した光を、さらに効率良く出射させることができるとともに、出射する光にさらに高い指向性を持たせることができる。これに対して、円柱体１１を構成する材料の屈折率が前記下限値未満であると、導光板１の周辺の気温や湿度等によっては、フォトニック構造としての機能が十分に発揮されない可能性がある。
【００２５】
また、多数の円柱体１１の配列としては、上述したような関係を満足するものであれば特に限定されず、例えば、格子状、千鳥格子状等が挙げられる。これらの中でも、特に、図２に示すように千鳥格子状に配列しているのが好ましい。これにより、円柱体１１をより均一に配置させることができ、場所による出射光の光量のばらつきを効果的に抑えることができる。
【００２６】
また、導光板１は、図１に示すように、光の出射側の面とは反対側の面、すなわち、円柱体１１が形成されている面とは反対側の面に、多数のＶ字状の溝１２が設けられている。
また、溝１２は、図３に示すように、光源が設けられる側の側面と略平行となるように形成されている。なお、本実施形態の導光板１は、側面のほぼ全面から光を入射する光源に適用するものである。
この溝１２は、導光板１の側面側（図１中下側）に配される光源から入射した光を、円柱体１１側に導く機能を有している。
【００２７】
溝１２は、図１に示すように、光源の方向に向かって傾斜した傾斜面１２１（溝１２の光源に近い側の傾斜面１２１）を有している。このような傾斜面１２１を有することにより、光源から入射した光を円柱体１１側に効率良く導くことができる。
傾斜面１２１の傾斜角度（図中θで表される角度）は、特に限定されないが、光の入射方向と垂直な方向に対して、９０°未満であるのが好ましく、６０〜８５°であるのがより好ましい。これにより、光源から入射した光を円柱体１１側により効率良く導くことができる。
【００２８】
また、溝１２は、図１、図３に示すように、光源から離れる方向に向かって、その幅（図中Ｗで表される幅）が徐々に小さくなるよう構成されているのが好ましく、光源から離れる方向に向かって、５％ずつ小さくなるよう構成されているのがより好ましい。このような構成とすることにより、光源から離れた部位において、より多くの光を円柱体１１側に導くことができ、部位による光量のばらつきを効果的に防止することができる。
また、溝１２の幅は、具体的には、５０〜２００μｍの範囲の値であるのが好ましい。これにより、入射した光をより効率良く円柱体１１側に導くことができる。
【００２９】
また、溝１２の深さ（図中ｄで表される深さ）は、０．５〜１０μｍであるのが好ましく、０．５〜５μｍであるのがより好ましい。
上述したような円柱体１１および溝１２は、図１に示すように、一体的に形成されているのが好ましく、同一の材料で一体的に形成されているのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより顕著なものとすることができる。
【００３０】
なお、上記説明では、光源から入射した光を円柱体１１側に導く機能を有するパターンとして、多数の溝１２が設けられているものとして説明したが、これに限定されず、例えば、多数の溝１２の代わりに、ドットパターンやそれに準じた格子パターンであってもよい。
また、上記説明では、溝１２が、光源が設けられる側の側面と略平行となるように形成されているものとして説明したが、例えば、光源が点光源の場合、溝１２は、光源から放射状（光源を中心に同心円状）に形成されていてもよい。
【００３１】
＜導光板の製造方法＞
次に、本発明の導光板の製造方法の第１実施形態について説明する。
図４〜図７は、本発明の導光板の製造方法の第１実施形態を示す工程図である。
本実施形態では、まず、表面に前述した多数の円柱体１１に対応した形状を有する第１の型２と、表面に前述した多数の溝１２に対応した形状を有する第２の型３を用意する。
【００３２】
［第１の型２の製造（第１の型用意工程）］
まず、主として、シリコンウェハー等の基板４２と、該基板４２上に設けられ、主として、レジスト剤で構成されたレジスト層４３とを備えた基材４を用意する（図４（ａ）参照）。
本実施形態において、レジスト剤としては、ポジレジスト、ネガレジストのいずれのものも用いることができる。
【００３３】
次に、ＥＢ直描方法により、基材４（レジスト層４３）上に前述した多数の円柱体１１と同様の形状を描画し、露光、現像を行うことにより、図４（ｂ）に示すように、表面に円柱体４１を有する基材４’が得られる。
次に、図４（ｃ）に示すように、基材４’の円柱体４１が形成されている側の表面に、導電膜２１を形成する。
導電膜２１を構成する材料としては、導電性材料であれば特に限定されず、例えば、ニッケル、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、銀等およびそれらの合金等が挙げられる。
導電膜２１の形成は、例えば、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の気相成膜法、電解めっき、無電解めっき等の湿式めっき法等により行うことができる。
【００３４】
次に、電鋳法により、導電膜２１の表面に、金属（電鋳金属）を電着させ、電鋳金属層２２を形成する（図５（ｄ）参照）。このような電鋳法を用いることにより、基材４’の表面形状を精密に転写することができる。
電鋳金属としては、例えば、ニッケル、銅、鉄、銀、金等およびそれらの合金等が挙げられる。
その後、基材４’を取り外し（除去）することにより、図５（ｅ）に示すような、円柱体１１の形状に対応した凹部２３を有する第１の型２が得られる。
【００３５】
［第２の型３の製造（第２の型用意工程）］
まず、前述した第１の型用意工程と同様に、シリコンウェハー等の基板５２と、該基板５２上に設けられ、主として、レジスト剤で構成されたレジスト層５３とを備えた基材５を用意する（図６（ａ）参照）。
次に、前述した第１の型用意工程と同様に、ＥＢ直描方法により、基材５（レジスト層５３）上に前述した多数の溝１２と同様の形状を描画し、露光、現像を行うことにより、図６（ｂ）に示すように、表面に多数のＶ字状の溝５１を有する基材５’が得られる。
【００３６】
次に、前述した第１の型用意工程と同様に、基材５’の溝５１が形成されている側の表面に、導電膜３１を形成する。
次に、前述した第１の型用意工程と同様に、電鋳法により、導電膜３１の表面に、金属（電鋳金属）を電着させ、電鋳金属層３２を形成する（図６（ｄ）参照）。このような電鋳法を用いることにより、基材５’の表面形状を精密に転写することができる。
その後、基材５’を取り外し（除去）することにより、図６（ｅ）に示すような、溝１２の形状に対応した形状の溝３３を有する第２の型３が得られる。
【００３７】
［成形工程］
まず、前述のようにして得られた第１の型２および第２の型３を、図７（ａ）に示すように、それぞれの表面形状が対向するように、射出成型機に設置する。
次に、図７（ｂ）に示すように、第１の型２と第２の型３との間に、加熱により軟化した樹脂材料１３を射出する。これにより、導光板１の両面の形状を同時に成形することができる。
【００３８】
次に、樹脂材料１３を冷却して、硬化させた後、第１の型２および第２の型３から取り外す。これにより、図１および図７（ｃ）に示すような導光板１（本発明の導光板）が得られる。
上記のような方法によれば、本発明の導光板を容易に製造することができるとともに、大量生産にも容易に対応することができる。
【００３９】
次に、本発明の導光板の製造方法の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様の部分はその説明を省略する。
図８は、本発明の導光板の製造方法の第２実施形態を示す工程図である。
まず、前述した第１実施形態と同様にして、第１の型２と第２の型３とを用意する。
一方、主として、前述したような樹脂材料で構成された樹脂基板７を用意する。
【００４０】
次に、図８（ａ）に示すように、樹脂基板７と第２の型３とを対向させて設置する。
次に、第２の型３を加熱する。
次に、図８（ｂ）に示すように、樹脂基板７の一方の面に第２の型３を押圧し、第２の型３の表面形状を樹脂基板７に対して転写する（溝転写工程）。これにより、図８（ｃ）に示すような多数の溝１２’を有する樹脂基板７’が得られる。
【００４１】
次に、第１の型２の凹部２３が形成されている面と、樹脂基板７’の溝１２’が形成されている側とは反対側の面とが、対向するように設置する。
次に、第１の型２と樹脂基板７’との間に、流動性を有する未硬化の樹脂材料を付与する（樹脂材料付与工程）。このように、円柱体の形成に流動性を有する未硬化の樹脂材料を用いた場合、第１の型２の表面形状の転写をより効率良く行うことができる。
この流動性を有する未硬化の樹脂材料としては、硬化した際に、樹脂基板７’を構成する樹脂材料と同等の屈折率となるものを用いるのが好ましい。これにより、樹脂基板７’と、硬化した後の硬化樹脂層８との界面における入射光の反射を効果的に防止することができる。
【００４２】
次に、第１の型２と樹脂基板７’とで、樹脂材料を押圧した（押圧工程）後、紫外線照射や加熱等によって、樹脂材料を硬化させる。これにより、図８（ｄ）に示すように、第１の型２と樹脂基板７’との間に硬化樹脂層８が形成される。
その後、第１の型２を除去することにより、図８（ｅ）に示すような導光板１’（本発明の導光板）が得られる。
上記のような方法によれば、本発明の導光板を容易に製造することができるとともに、大量生産にも容易に対応することができる。
【００４３】
＜バックライトユニット＞
次に、上述したような本発明の導光板を備えたバックライトユニットについて説明する。
図９は、図１に示す導光板を備えたバックライトユニットを示す模式図である。
バックライトユニット１００は、前述した導光板１と、導光板１の側面側に設けられた光源１０と、導光板１の光の出射側とは反対の面側に反射板２０とを備えている。
【００４４】
以上の説明したようなバックライトユニット１００において、光源１０から導光板１内に入射た光は、導光板１の多数の溝１２により円柱体１１側に導かれる。また、溝１２で反射されずに不本意に透過した光は、溝１２が設けられた側に設置された反射板２０により反射され、導光板１内に入射され、円柱体１１側に導かれる。そして、円柱体側に導かれた光は、多数の円柱体１１により、円柱体１１が設けられた面と略垂直な方向に回折され、出射する。
このバックライトユニット１００は、導光板１（本発明の導光板）を備えているので、従来のバックライトユニットにおいて必要であったプリズムシート（光に指向性を持たせるためのシート）が不要となる。その結果、バックライトユニットの薄型化を容易に行うことができるとともに、製造コストを効果的に減少させることができる。
【００４５】
＜電子機器＞
次に、前述したようなバックライトユニット１００を備える本発明の電子機器（液晶表示装置）について、図１０〜図１２に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。
図１０は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００４６】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００においては、表示ユニット１１０６が、液晶パネル１Ａと、前述したバックライトユニット１００とを備えている。バックライトユニット１００からの光を液晶パネル１Ａに透過させることにより画像（情報）を表示し得るものである。
このパーソナルコンピュータ１１００は、本発明のバックライトユニットを備えているので、表示ユニット１１０６を容易に薄型化することができる。
【００４７】
図１１は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、液晶パネル１Ａと、前述したバックライトユニット１００とを備えている。
この携帯電話機１２００は、本発明のバックライトユニットを備えているので、容易に薄型化（小型化）することができる。
【００４８】
図１２は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００４９】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、液晶パネル１Ａと、前述したバックライトユニット１００とが設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、液晶パネル１Ａは、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
【００５０】
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が液晶パネル１Ａに表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００５１】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
このディジタルスチルカメラ１３００は、本発明のバックライトユニットを備えているので、容易に薄型化（小型化）することができる。
【００５２】
なお、本発明の電子機器は、図１０のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図１１の携帯電話機、図１２のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータなどが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部、モニタ部として、前述した本発明の導光板（バックライト）が適用可能なことは言うまでもない。
【００５３】
以上、本発明の導光板、導光板の製造方法、バックライトユニット、および、電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の導光板の製造方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
【００５４】
また、前述した実施形態では、ＥＢ直描方法により、基材上に多数の円柱体の形状や溝の形状を描画した後、露光・現像するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、所定の開口部を有するマスクを用いて、露光・現像するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、導光板の溝に対応する形状、円柱体に対応する形状を、フォトリソ工程により形成するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、エッチング加工や、レーザ加工等を用いて形成するものであってもよい。
また、本発明のバックライトユニットは、上述したような構成のものに限定されず、例えば、反射板はなくてもよいし、また、他の任意の部材を追加してもよい。任意の部材としては、例えば、導光板を保護する保護シート、光拡散機能を備えた保護シート、プリズムシート等が挙げられる。
【実施例】
【００５５】
（実施例１）
以下のように、導光板を製造した。
まず、シリコンウェハー上にレジスト剤（ポジレジスト）を塗布することにより、レジスト層を形成した第１の基材を用意した。
次に、第１の基材のレジスト層に、ＥＢ直描方法を用いて、多数の円柱体を描画した。
その後、露光・現像を行うことにより、多数の円柱体が規則的に配列した第１の原盤を得た。なお、形成した円柱体は、千鳥格子状に配列したもので、その横断面の径が０．８μｍ、高さが２．０μｍのものであった。また、円柱体のピッチは、１．３μｍであった。
【００５６】
次に、第１の原盤の円柱体を形成した表面に、蒸着法により、ニッケルで構成された導電膜を形成した。
その後、スルファミン酸ニッケル浴電鋳を行った後、第１の原盤を除去し、図５（ｅ）に示すような第１の型を得た。
一方、上記と同様の方法を用いて、図６（ｂ）に示すような、表面に多数の溝を有する第２の原盤を得た。なお、溝は、原盤の側面に対して略平行に形成した。また、形成された溝の最大幅は、２００μｍ、溝の最小幅は、５０μｍであった。また、溝の幅は、最大幅の溝側から最小幅の溝側に向かって、５％ずつ減少するよう形成した。また、溝が有する傾斜面の傾斜角度は、第２の原盤の垂直方向に対して６０°であった。また、溝の深さは、３μｍであった。
【００５７】
次に、上記と同様にして、第２の原盤の溝を形成した面に導電膜を形成した。
その後、スルファミン酸ニッケル浴電鋳を行った後、第２の原盤を除去し、図６（ｅ）に示すような第２の型を得た。
次に、第１の型と第２の型とを射出成形機に設置し、第１の型と第２の型との間に熱溶融したポリカーボネートを射出した。なお、ポリカーボネートとしては、屈折率：１．５９、波長５５０ｎｍの光の透過率：８８％以上のものを用いた。
その後、冷却し、射出成形機から成形体を取り除き、樹脂成形体としての導光板を得た。
【００５８】
得られた導光板の光の出射面側に形成された円柱体は、千鳥格子状に配列したもので、その横断面の径が０．８μｍ、高さが２．０μｍのものであった。また、円柱体のピッチは、１．３μｍであった。また、形成された溝の最大幅は、２００μｍ、溝の最小幅は、５０μｍであった。また、溝の幅は、最大幅の溝側から最小幅の溝側に向かって、５％ずつ減少するものであった。また、溝が有する傾斜面の傾斜角度は、導光板の垂直方向に対して６０°であった。また、溝の深さは、３μｍであった。
【００５９】
（実施例２）
前記実施例１と同様にして第１の型および第２の型を得た。
次に、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）で構成された樹脂基板に、第２の型を用いて、熱プレス方式により第２の型の表面形状を転写した。なお、ＰＭＭＡとして、屈折率：１．４９、ガラス転移点：１０５℃のものを用いた。また、樹脂基板の厚さは、０．４ｍｍであった。また、転写の際の各型の温度は、１３０℃とした。
その後、樹脂基板を冷却した。
【００６０】
次に、第１の型の凹部が形成されている面と、樹脂基板の第２の型の表面形状を転写した面とは反対側の面との間に、未硬化のエポキシ樹脂を付与した。
次に、第１の型と、樹脂基板とで、上記未硬化のエポキシ樹脂を押圧した後、樹脂基板側から、紫外線を照射し、未硬化のエポキシ樹脂を硬化させた。なお、エポキシ樹脂の硬化後の屈折率は、１．５４であった。
その後、第１の型を除去することにより、導光板を得た。
【００６１】
得られた導光板の光の出射面側に形成された円柱体は、千鳥格子状に配列したもので、その横断面の径が０．８μｍ、高さが２．０μｍのものであった。また、円柱体のピッチは、１．３μｍであった。また、形成された溝の最大幅は、２００μｍ、溝の最小幅は、５０μｍであった。また、溝の幅は、最大幅の溝側から最小幅の溝側に向かって、５％ずつ減少するものであった。また、溝が有する傾斜面の傾斜角度は、導光板の垂直方向に対して６０°であった。また、溝の深さは、３μｍであった。
（比較例）
第１の型の代わりに、円柱体に対応する形状が形成されていない平板を用いた以外は、前記実施例１と同様にして導光板を製造した。すなわち、出射面側に多数の円柱体が形成されていない導光板を製造した。
【００６２】
［評価］
各実施例で得られた導光板を用いて、図９に示すようなバックライトユニットを製造した。なお、光源としては、ＬＥＤ素子を用い、４６０ｎｍと５８０ｎｍの２つのピークをもった光を発するものを用いた。また、光源は、導光板の側面に３つ設けた。
一方、比較例で得られた導光板と、当該導光板の光の出射面側とは反対側に反射板と、導光板の光の出射面側に配された拡散板および２組のプリズムシートと、導光板の側面側に配された上記と同様の光源とを備えたバックライトユニットを製造した。
各実施例および比較例にかかるバックライトユニットにおいて、ＬＥＤ素子が発した光の光量Ａと、バックライトユニットから出射した光の光量Ｂとを測定し、Ａに対するＢの割合、すなわち、光の利用効率を求めた。これらの結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2008140688.tif 000003
【００６４】
表１からわかるように、実施例にかかるバックライトユニットは、比較例のものと比較して、光を効率良く利用することが可能であることが確認された。
また、比較例の導光板を用いたバックライトユニットを構成する各部材の界面に反射防止膜を設けたバックライトユニットを作成し、上記と同様の評価を行ったが、４％程度の利用効率の向上が認められたが、本発明の導光板を備えたバックライトと比較して、劣るものであった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の導光板を模式的に示した縦断面図である。
【図２】図１に示す導光板を光の出射側から見た平面図である。
【図３】図１に示す導光板を光の出射側とは反対側から見た平面図である。
【図４】本発明の導光板の製造方法の第１実施形態を示す工程図である。
【図５】本発明の導光板の製造方法の第１実施形態を示す工程図である。
【図６】本発明の導光板の製造方法の第１実施形態を示す工程図である。
【図７】本発明の導光板の製造方法の第１実施形態を示す工程図である。
【図８】本発明の導光板の製造方法の第２実施形態を示す工程図である。
【図９】図１に示す導光板を備えたバックライトユニットの一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
１、１’…導光板  １１、１１’…円柱体  １２、１２’…溝  １２１…傾斜面  １３…樹脂材料  ２…第１の型  ２１…導電膜  ２２…電鋳金属層  ２３…凹部  ３…第２の型  ３１…導電膜  ３２…電鋳金属層  ３３…溝  ４、４’…基材  ４１…円柱体  ４２…基板  ４３…レジスト層  ５、５’…基材  ５１…溝  ５２…基板  ５３…レジスト層  ７、７’…樹脂基板  ８…硬化樹脂層  １０…光源  ２０…反射板  １００…バックライトユニット  １Ａ…液晶パネル  １１００…パーソナルコンピュータ  １１０２…キーボード  １１０４…本体部  １１０６…表示ユニット  １２００…携帯電話機  １２０２…操作ボタン  １２０４…受話口  １２０６…送話口  １３００…ディジタルスチルカメラ  １３０２…ケース（ボディー）  １３０４…受光ユニット  １３０６…シャッタボタン  １３０８…回路基板  １３１２…ビデオ信号出力端子  １３１４…データ通信用の入出力端子  １４３０…テレビモニタ  １４４０…パーソナルコンピュータ
【図１】
2008140688.tif 000004
【図２】
2008140688.tif 000005
【図３】
2008140688.tif 000006
【図４】
2008140688.tif 000007
【図５】
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【図６】
2008140688.tif 000009
【図７】
2008140688.tif 000010
【図８】
2008140688.tif 000011
【図９】
2008140688.tif 000012
【図１０】
2008140688.tif 000013
【図１１】
2008140688.tif 000014
【図１２】
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