(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次光源と組み合わせて面光源装置を構成するのに使用され、前記一次光源から発せられる光を導光する面光源装置用導光体であって、
前記一次光源から発せられる光が入射する光入射端面及び導光される光が出射する光出射面及び該光出射面の反対側の裏面を有しており、
前記光出射面及び裏面の少なくとも一方は粗面からなっており、粗面からなる前記光出射面及び／または裏面において、前記光入射端面近傍の特定領域では、表面の平均傾斜角が、前記特定領域以外の一般領域との境界及び前記光入射端面との境界の間において前記一般領域の平均傾斜角の平均値より大きな極大値をとり、前記光入射端面との境界の近傍では前記一般領域の平均傾斜角の平均値より小さくなっていることを特徴とする面光源装置用導光体。
【請求項２】
前記導光体の前記光入射端面側の端縁での厚さをｄとして、前記平均傾斜角の極大値をとる位置は前記特定領域の前記光入射端面との境界までの距離がｄ〜３ｄの範囲の領域内に存在することを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置用導光体。
【請求項３】
前記特定領域における平均傾斜角の極大値は２．２°以上４．０°以下の範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置用導光体。
【請求項４】
前記一般領域における平均傾斜角の平均値は１．４°以上２．４°未満の範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置用導光体。
【請求項５】
前記特定領域は、前記一般領域との境界から前記光入射端面との境界までの距離が前記導光体の前記光入射端面側の端縁での厚さの１０倍〜３０倍の範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置用導光体。
【請求項６】
前記特定領域は、前記一般領域との境界から前記光入射端面との境界までの距離が１０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置用導光体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の面光源装置用導光体の光入射端面に対向して前記一次光源が配置されていることを特徴とする前記面光源装置。
【請求項８】
更に、前記導光体の光出射面上に配置され、且つ前記導光体の光出射面から出射する光が入光する入光面及びその反対側の出光面を有する光偏向素子を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の面光源装置。
【請求項９】
前記光偏向素子は前記入光面に前記導光体の光入射端面に沿って延び且つ互いに平行に配列された複数のプリズム列を備えており、該プリズム列のそれぞれは前記導光体の光出射面からの光が入射する第１のプリズム面と入射した光が内面反射される第２のプリズム面とを有することを特徴とする、請求項８に記載の面光源装置。
【請求項１０】
前記一次光源は線状光源であることを特徴とする、請求項７に記載の面光源装置。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれかに記載の面光源装置用導光体を製造する方法であって、前記光出射面を転写形成する第１の転写面を有する第１の型部材及び前記裏面を転写形成する第２の転写面を有する第２の型部材を用いて透光性合成樹脂を成形し、ここで前記光出射面及び裏面のうちの粗面からなるものの転写形成のための前記第１の転写面及び／または第２の転写面を形成するに際して、転写面領域のうちで前記導光体の光入射端面と光出射面との境界に対応する縁辺の近傍に対する遮蔽効果を付与した状態で第１の粗面化を行うことを特徴とする、面光源装置用導光体の製造方法。
【請求項１２】
前記光出射面及び裏面のうちの粗面からなるものの転写形成のための前記第１の転写面及び／または第２の転写面を形成するに際して、更に、前記一般領域に対応する転写面領域に対する遮蔽効果を付与した状態で第２の粗面化を行うことを特徴とする、請求項１１に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
【請求項１３】
前記第２の粗面化に際して前記特定領域に対応する転写面領域のうちで前記縁辺の近傍に対する遮蔽効果をも付与することを特徴とする、請求項１２に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の粗面化及び／または第２の粗面化をエッチング処理により行うことを特徴とする、請求項１１に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の粗面化及び／または第２の粗面化をブラスト処理により行うことを特徴とする、請求項１１に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
【請求項１６】
前記遮蔽効果の付与を遮蔽部材の配置により行い、該遮蔽部材を前記第１の転写面または第２の転写面から離して配置することを特徴とする、請求項１５に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、エッジライト方式の面光源装置並びにそれに用いる導光体及びその製造方法に関するものであり、特に、輝度むらの視認性の低減を企図した面光源装置及びそれに用いる導光体に関するものである。本発明の面光源装置は、例えば、携帯用ノートパソコン等のモニターや液晶テレビやビデオ一体型液晶テレビ等の表示部として使用される液晶表示装置のバックライトに、或いは、携帯電話機などの携帯型電子機器のディスプレイパネルや各種機器のインジケータとして使用される比較的小型の液晶表示装置のバックライトに、或いは、駅や公共施設などにおける案内表示板や看板として使用される液晶表示装置のバックライトに、或いは、高速道路や一般道路における交通標識等の標示装置として使用される液晶表示装置のバックライトに、好適である。
【背景技術】
【０００２】  液晶表示装置は、携帯用ノートパソコン等のモニターとして、あるいは液晶テレビやビデオ一体型液晶テレビ等の表示部として、更にはその他の種々の分野で広く使用されてきている。液晶表示装置は、基本的にバックライトと液晶表示素子とから構成されている。バックライトとしては、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式のものが多用されている。従来、エッジライト方式のバックライトとしては、矩形板状の導光体の少なくとも１つの端面を光入射端面として用いて、該光入射端面に沿って直管型蛍光ランプなどの線状または棒状の一次光源を配置し、該一次光源から発せられた光を導光体の光入射端面から導光体内部へと導入し、該導光体の２つの主面のうちの一方である光出射面から出射させるものが広く利用されている。【０００３】  ところで、近年、液晶表示装置では、その外形寸法に対する表示画面寸法の比率をできるだけ大きくして、表示効率を高めることが要請されている。従って、面光源装置においても、その外形寸法に対する発光面寸法の比率をできるだけ大きくし、即ち発光面の周囲に枠状に存在する構造部分（「額縁」と呼ばれることがある）の寸法をできるだけ小さくすることが要求されている。【０００４】  一方、面光源装置では、その薄型化も要請されており、この要請に応ずるために導光体の薄型化が必要である。導光体が薄型化（例えば厚さ０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度）するに従い、一次光源から発せられた光が導光体の光入射端面と光出射面との境界をなす導光体稜線において二次的な光源として機能することによる影響が面光源装置の発光面の輝度に現れるようになる。この影響は、主として光入射端面に近い領域に顕著に現れる。この現象は額縁幅が大きい場合には実際上は特に問題とならないが、上記のような小額縁幅の面光源装置では特にこの影響による輝度むらが視認されやすいという問題となる。【０００５】  このような発光面の輝度むらの視認され易さの１つの形態として、光入射端面に近接する領域において、輝度の高い部分（輝線または輝帯）と輝度の低い部分（暗線または暗帯）とが特定の間隔で発生し、光入射端面とほぼ平行に延びる複数の明暗ラインとして視認されることが挙げられる。【０００６】  このような光入射端面の近傍での輝度むらを防止するための手法として、例えば特開平１０−１５３７７８号公報（特許文献１）には、光出射面の光入射端面近傍の領域に隣接領域に比して光散乱性の高い帯状の光拡散領域を設けることが開示されている。また、同様な目的を達成すべく、例えば特開２００２−２１６５３０号公報（特許文献２）には、光出射面の光入射端面近傍の領域の表面の平均傾斜角を光出射面の他の領域より大きくすることが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１５３７７８号公報
【特許文献２】特開２００２−２１６５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  上記特許文献１及び特許文献２の手法によれば、光出射面の光入射端面近傍の領域の光散乱性または光拡散性を強くして、この領域での出射光量を増加させることで、暗帯を目立たなくし輝度むらの低減を図っている。【０００８】  しかしながら、小額縁幅の面光源装置における導光体薄型化に伴う問題は、上記のもの以外にも存在する。即ち、一次光源から発せられた光が導光体の光入射端面と光出射面との境界をなす導光体稜線において二次的な光源として機能することによる影響として、上記以外に、光入射端面近傍にて面光源装置の発光面からその法線方向に対し傾いた斜め方向に特異的に強い光出射が行われて、液晶表示装置のバックライトとして使用した場合に、表示画像の品位を低下させることがある。【０００９】  上記特許文献１及び特許文献２の手法では、このような事象を十分に抑制することができない。【００１０】  本発明は、導光体薄型化に伴う導光体光入射端面近傍領域での輝度むらが視認されにくく、光入射端面近傍での斜め方向の特異的光出射が少ない面光源装置及びそれに用いる導光体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明によれば、上記の課題を解決するものとして、
一次光源と組み合わせて面光源装置を構成するのに使用され、前記一次光源から発せられる光を導光する面光源装置用導光体であって、
前記一次光源から発せられる光が入射する光入射端面及び導光される光が出射する光出射面及び該光出射面の反対側の裏面を有しており、
前記光出射面及び裏面の少なくとも一方は粗面からなっており、粗面からなる前記光出射面及び／または裏面において、前記光入射端面近傍に、表面の平均傾斜角が前記光入射端面に向かって０．５°以上次第に減少している傾斜角逓減領域が存在することを特徴とする面光源装置用導光体、
が提供される。【００１２】  本発明の一態様においては、前記導光体の前記光入射端面側の端縁での厚さをｄとして、前記傾斜角逓減領域の少なくとも一部は、前記光入射端面からの距離が０．２ｄから２ｄまでの領域内に存在する。本発明の一態様においては、前記傾斜角逓減領域の少なくとも一部は、前記光入射端面からの距離が０．２ｍｍから４ｍｍまでの領域内に存在する。【００１３】  また、本発明によれば、上記の課題を解決するものとして、
一次光源と組み合わせて面光源装置を構成するのに使用され、前記一次光源から発せられる光を導光する面光源装置用導光体であって、
前記一次光源から発せられる光が入射する光入射端面及び導光される光が出射する光出射面及び該光出射面の反対側の裏面を有しており、
前記光出射面及び裏面の少なくとも一方は粗面からなっており、粗面からなる前記光出射面及び／または裏面において、前記光入射端面近傍の特定領域では、表面の平均傾斜角が、前記特定領域以外の一般領域との境界及び前記光入射端面との境界の間において前記一般領域の平均傾斜角の平均値より大きな極大値をとり、前記光入射端面との境界の近傍では前記一般領域の平均傾斜角の平均値より小さくなっていることを特徴とする面光源装置用導光体、
が提供される。【００１４】  本発明の一態様においては、前記導光体の前記光入射端面側の端縁での厚さをｄとして、前記平均傾斜角の極大値をとる位置は前記特定領域の前記光入射端面との境界までの距離がｄ〜３ｄの範囲の領域内に存在する。本発明の一態様においては、前記特定領域における平均傾斜角の極大値は２．２°以上４．０°以下の範囲内にある。本発明の一態様においては、前記一般領域における平均傾斜角の平均値は１．４°以上２．４°未満の範囲内にある。本発明の一態様においては、前記特定領域は、前記一般領域との境界から前記光入射端面との境界までの距離が前記導光体の前記光入射端面側の端縁での厚さの１０倍〜３０倍の範囲内にある。本発明の一態様においては、前記特定領域は、前記一般領域との境界から前記光入射端面との境界までの距離が１０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲内にある。【００１５】  更に、本発明によれば、上記の課題を解決するものとして、以上のような面光源装置用導光体の光入射端面に対向して前記一次光源が配置されていることを特徴とする前記面光源装置、が提供される。【００１６】  本発明の一態様においては、前記面光源装置は、更に、前記導光体の光出射面上に配置され、且つ前記導光体の光出射面から出射する光が入光する入光面及びその反対側の出光面を有する光偏向素子を備えている。本発明の一態様においては、前記光偏向素子は前記入光面に前記導光体の光入射端面に沿って延び且つ互いに平行に配列された複数のプリズム列を備えており、該プリズム列のそれぞれは前記導光体の光出射面からの光が入射する第１のプリズム面と入射した光が内面反射される第２のプリズム面とを有する。本発明の一態様においては、前記一次光源は線状光源である。【００１７】  更に、本発明によれば、上記の課題を解決するものとして、
以上のような面光源装置用導光体を製造する方法であって、前記光出射面を転写形成する第１の転写面を有する第１の型部材及び前記裏面を転写形成する第２の転写面を有する第２の型部材を用いて透光性合成樹脂を成形し、ここで前記光出射面及び裏面のうちの粗面からなるものの転写形成のための前記第１の転写面及び／または第２の転写面を形成するに際して、転写面領域のうちで前記導光体の光入射端面と光出射面との境界に対応する縁辺の近傍に対する遮蔽効果を付与した状態で第１の粗面化を行うことを特徴とする、面光源装置用導光体の製造方法、
が提供される。【００１８】  本発明の一態様においては、前記光出射面及び裏面のうちの粗面からなるものの転写形成のための前記第１の転写面及び／または第２の転写面を形成するに際して、更に、前記一般領域に対応する転写面領域に対する遮蔽効果を付与した状態で第２の粗面化を行う。本発明の一態様においては、前記第２の粗面化に際して前記特定領域に対応する転写面領域のうちで前記縁辺の近傍に対する遮蔽効果をも付与する。本発明の一態様においては、前記第１の粗面化及び／または第２の粗面化をエッチング処理により行う。本発明の一態様においては、前記第１の粗面化及び／または第２の粗面化をブラスト処理により行う。本発明の一態様においては、前記遮蔽効果の付与を遮蔽部材の配置により行い、該遮蔽部材を前記第１の転写面または第２の転写面から離して配置する。
【発明の効果】
【００１９】  以上のような本発明によれば、面光源装置用導光体の光出射面及び裏面の少なくとも一方を粗面からなるものとし、該粗面は、光入射端面近傍に、表面の平均傾斜角が光入射端面に向かって０．５°以上次第に減少している傾斜角逓減領域が存在するようにしているため、或いは、光入射端面近傍の特定領域での平均傾斜角が、特定領域以外の一般領域との境界及び光入射端面との境界の間において一般領域の平均傾斜角の平均値より大きな極大値をとり、更に光入射端面との境界の近傍では一般領域の平均傾斜角の平均値より小さくなるようにしているため、導光体薄型化に伴う光出射面における光入射端面近傍領域での輝度むらが視認されにくく、光入射端面近傍での斜め方向の特異的光出射が少ない面光源装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。【００２１】  図１は本発明による面光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図であり、図２はその部分断面図である。図示されているように、本実施形態の面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とし、これと略直交する一つの表面を光出射面３３とする導光体３と、この導光体３の光入射端面３１に対向して配置され光源リフレクタ２で覆われた線状の一次光源１と、導光体３の光出射面上に配置された光偏向素子４と、導光体３の光出射面３３とは反対側の裏面３４に対向して配置された光反射素子５とを含んで構成されている。【００２２】  導光体３は、ＸＹ面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体３は４つの側端面を有しており、そのうちＹＺ面と平行な１対の側端面のうちの少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とする。光入射端面３１は一次光源１と対向して配置されており、一次光源１から発せられた光は光入射端面３１から導光体３内へと入射する。本発明においては、例えば、光入射端面３１とは反対側の側端面３２等の他の側端面にも光源を対向配置してもよい。【００２３】  導光体３の光入射端面３１に略直交した２つの主面は、それぞれＸＹ面と略平行に位置しており、いずれか一方の面（図では上面）が光出射面３３となる。この光出射面３３またはその裏面３４のうちの少なくとも一方の面に粗面からなる指向性光出射機構を付与することによって、光入射端面３１から入射した光を導光体３中を導光させながら光出射面３３から光入射端面３１および光出射面３３に直交する面（ＸＺ面）内において指向性のある光を出射させる。このＸＺ面内分布における出射光光度分布のピークの方向（ピーク光）が光出射面３３となす角度をαとする。角度αは例えば１０〜４０度であり、出射光光度分布の半値全幅は例えば１０〜４０度である。導光体３の光出射面３３または裏面３４に形成する粗面の詳細については、後述する。【００２４】  また、指向性光出射機構が付与されていない他の主面には、導光体３からの出射光の一次光源１と平行な面（ＹＺ面）での指向性を制御するために、光入射端面３１に対して略垂直の方向（Ｘ方向）に延びる多数のレンズ列を配列したレンズ面を形成することが好ましい。図１に示した実施形態においては、光出射面３３に粗面を形成し、裏面３４に光入射端面３１に対して略垂直方向（Ｘ方向）に延びる多数のレンズ列の配列からなるレンズ列形成面を形成している。本発明においては、図１に示した形態とは逆に、光出射面３３にレンズ列形成面を形成し、裏面３４を粗面とするものであってもよい。【００２５】  図１に示したように、導光体３の裏面３４あるいは光出射面３３にレンズ列形成面を形成する場合、そのレンズ列としては略Ｘ方向に延びたプリズム列、レンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等が挙げられるが、ＹＺ断面の形状が略三角形状のプリズム列とすることが好ましい。【００２６】  本発明において、導光体３の裏面３４にレンズ列形成面としてプリズム列形成面を形成する場合には、その頂角を８５〜１１０度の範囲とすることが好ましい。これは、頂角をこの範囲とすることによって導光体３からの出射光を適度に集光させることができ、面光源装置としての輝度の向上を図ることができるためであり、より好ましくは９０〜１００度の範囲である。【００２７】  本発明の導光体においては、所望のプリズム列形状を精確に作製し、安定した光学性能を得るとともに、組立作業時や光源装置としての使用時におけるプリズム頂部摩耗や変形を抑止する目的で、プリズム列の頂部に平坦部あるいは曲面部を形成してもよい。【００２８】  なお、本発明では、上記のような光出射面３３またはその裏面３４に形成される光出射機構と併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することによる指向性光出射機構を付加してもよい。【００２９】  光入射端面３１は、ＸＹ面内及び／又はＸＺ面内での光の広がりを調節するために、粗面化することが好ましい。粗面の形成方法としては、フライス工具等で切削する方法、砥石、サンドペーパー、バフ等で研磨する方法、ブラスト加工、放電加工、電解研磨、化学研磨等による方法が挙げられる。ブラスト加工に使用されるブラスト粒子としては、ガラスビーズのような球形のもの、アルミナビーズのような多角形状のものが挙げられるが、多角形状のものを使用する方が光を広げる効果の大きな粗面を形成できることから好ましい。切削加工や研磨加工の加工方向を調整することにより、異方性の粗面を形成することもできる。ＸＹ面内での光の広がりの調節のためにはＺ方向の加工方向を採用してＺ方向の筋状凹凸形状を形成することができ、ＸＺ面内での光の広がりの調節のためにはＹ方向の加工方向を採用してＹ方向の筋状凹凸形状を形成することができる。この粗面加工は、導光体の光入射端面に直接施すこともできるが、金型の光入射端面に相当する部分を加工して、これを成形時に転写することもできる。【００３０】  光入射端面３１の粗面化の程度は、導光体厚さ方向で、平均傾斜角θａが１〜５度、中心線平均粗さＲａが０．０５〜０．５μｍ、十点平均粗さＲｚが０．５〜３μｍであることが好ましい。これは、光入射端面３１の粗面化の度合いをこの範囲とすることによって、光出射面にて、明帯あるいは暗帯の発生を抑止できるとともに、輝線・暗線をぼかし見え難くすることができるためである。平均傾斜角θａは、更に好ましくは２〜４．５度、特に好ましくは２．５〜３度の範囲である。中心線平均粗さＲａは、更に好ましくは０．０７〜０．３μｍ、特に好ましくは０．１〜０．２５μｍの範囲である。十点平均粗さＲｚは、更に好ましくは０．７〜２．５μｍ、特に好ましくは１〜２μｍの範囲である。また、光入射端面３１の粗面化の程度は、長手方向で、上記と同様の理由から、平均傾斜角θａが１〜３度、中心線平均粗さＲａが０．０２〜０．１μｍ、十点平均粗さＲｚが０．３〜２μｍであることが好ましい。平均傾斜角θａは、更に好ましくは１．３〜２．７度、特に好ましくは１．５〜２．５度の範囲である。中心線平均粗さＲａは、更に好ましくは０．０３〜０．０８μｍ、特に好ましくは０．０５〜０．０７μｍの範囲である。十点平均粗さＲｚは、更に好ましくは０．４〜１．７μｍ、特に好ましくは０．５〜１．５μｍの範囲である。【００３１】  導光体３としては、図１に示したような形状に限定されるものではなく、光入射端面の方が厚いくさび状等の種々の形状のものが使用できる。【００３２】  光偏向素子４は、導光体３の光出射面３３上に配置されている。光偏向素子４の２つの主面４１，４２は全体として互いに平行に配列されており、それぞれ全体としてＸＹ面と平行に位置する。主面４１，４２のうちの一方（導光体３の光出射面３３側に位置する主面）は入光面４１とされており、他方が出光面４２とされている。出光面４２は、導光体３の光出射面３３と平行な平坦面とされている。入光面４１は、多数のＹ方向に延びるプリズム列が互いに平行に配列されたプリズム列形成面とされている。プリズム列形成面は、隣接するプリズム列の間に比較的幅の狭い底部平坦部（例えば、プリズム列のＸ方向寸法と同程度あるいはそれより小さい幅の平坦部）を設けてもよいが、光の利用効率を高める点からは底部平坦部を設けることなくプリズム列をＸ方向に連続して配列することが好ましい。【００３３】  図３に、光偏向素子４による光偏向の様子を模式的に示す。この図は、ＸＺ面内での導光体３からのピーク光（出射光分布のピークに対応する光）の進行方向の一例を示すものである。導光体３の光出射面３３から角度αで斜めに出射されるピーク光は、プリズム列の第１のプリズム面へ入射し第２のプリズム面により内面全反射されてほぼ出光面４２の法線の方向に出射する。また、ＹＺ面内では、上記のような導光体裏面３４のプリズム列の作用により広範囲の領域において出光面４２の法線の方向の輝度の十分な向上を図ることができる。【００３４】  光偏向素子４のプリズム列のプリズム面の形状は、単一平面に限られず、例えば断面凸多角形状または凸曲面形状とすることができ、これにより、高輝度化、狭視野化を図ることができる。【００３５】  光偏向素子４においては、所望のプリズム形状を精確に作製し、安定した光学性能を得るとともに、組立作業時や光源装置としての使用時におけるプリズム頂部の摩耗や変形を抑止する目的で、プリズム列の頂部に頂部平坦部あるいは頂部曲面部を形成してもよい。この場合、頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は、３μｍ以下とすることが、面光源装置としての輝度の低下やスティキング現象による輝度の不均一パターンの発生を抑止する観点から好ましく、より好ましくは頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は２μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下である。【００３６】  一次光源１はＹ方向に延在する線状の光源であり、該一次光源１としては例えば蛍光ランプや冷陰極管を用いることができる。この場合、一次光源１は、図１に示したように、導光体３の一方の側端面に対向して設置する場合だけでなく、必要に応じて反対側の側端面にもさらに設置することもできる。【００３７】  光源リフレクタ２は一次光源１の光をロスを少なく導光体３へ導くものである。その材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。図示されているように、光源リフレクタ２は、光偏向素子４を避けて、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経て導光体３の光出射面端縁部へと巻きつけられている。他方、光源リフレクタ２は、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経て光偏向素子４の出光���端縁部へと巻きつけることも可能である。このような光源リフレクタ２と同様な反射部材を、導光体３の光入射端面３１以外の側端面に付することも可能である。【００３８】  光反射素子５としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子５として反射シートに代えて、導光体３の裏面３４に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。【００３９】  本発明の導光体３及び光偏向素子４は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であるものが好ましい。導光体３及び光偏向素子４の粗面等の表面構造やプリズム列又はレンチキュラーレンズ列等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、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、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材の表面に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。【００４０】  以上のような一次光源１、光源リフレクタ２、導光体３、光偏向素子４及び光反射素子５を含んでなる面光源装置の発光面（光偏向素子５の出光面４２）上に、図３に示すように透過型の液晶表示素子８を配置することにより、本発明の面光源装置をバックライトとした液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、図３における上方から観察者により観察される。【００４１】  次に、導光体３の光出射機構を構成する粗面につき説明する。図４は、一次光源１と導光体光出射面３３との関係及び該光出射面３３の平均傾斜角θａの分布を示す模式図である。光出射面３３に形成される粗面は、全体として均一に形成されるものではなく、平均傾斜角θａの分布形態により区分される２つの領域即ち特定領域Ａ及び一般領域Ｂから構成される。特定領域Ａは光入射端面３１の近傍の幅（Ｘ方向寸法）ｘ１の領域であり、一般領域Ｂはそれ以外の領域である。一般領域Ｂは光出射面３３の中心部を含む大部分の領域であり、特定領域Ａは、その幅ｘ１が、例えば導光体３の光入射端面側の端縁での厚さをｄ（図２参照）として１０ｄ〜３０ｄの範囲内にあり、具体的には例えば１０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲内にあり、上記���般領域Ｂに対して比較的狭い領域である。尚、導光体３の光入射端面側の端縁での厚さｄは、例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内である。【００４２】  平均傾斜角θａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４に従って、表面粗さ・輪郭形状測定機（例えば、株式会社東京精密社製のサーフコム［商品名］）を用いて得ることができる。即ち、測定方向の座標をｘとして、得られた傾斜関数ｆ（ｘ）から次の（１）式及び（２）式を用いて求めることができる。ここで、Ｌは測定長さであり、Δａは平均傾斜角θａの正接である。【００４３】
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実際の測定に際しては、導光体３の表面をＹ方向に測定し、その測定をＸ方向に一定ピッチ（例えば１ｍｍピッチ）ごとにずらしてθａを求め、特定領域Ａ及び一般領域ＢにおけるＸ方向の平均傾斜角θａの分布形態を得ることができる。【００４４】  図４に示されるように、一般領域Ｂにおいては、平均傾斜角θａの分布形態は比較的なだらかであり、平均傾斜角θａのＸ方向に関する全範囲の平均値がθａ０である。一方、特定領域Ａにおいては、平均傾斜角θａの分布形態は比較的変化に富んでおり、光入射端面３１との境界から距離ｘ２の位置において平均傾斜角θａは極大値θａ１をとる。この極大値θａ１は上記θａ０より大きい。即ち、特定領域Ａにおいて、平均傾斜角θａは一般領域Ｂとの境界から光入射端面３１との境界の方へと、先ずθａ０から大略的には次第に高くなり、極大値θａ１をとり、その後は大略的には次第に低くなる。そして、特定領域の平均傾斜角θａは、光入射端面３１との境界の近傍ではθａ０より小さくなっており、光入射端面３１との境界ではθａ２（＜θａ０）である。このように、特定領域Ａにおいて、その平均傾斜角θａが一般領域Ｂより大きくなる領域を設けることで、導光体薄型化に伴う光入射端面３１の近傍の領域での面光源装置発光面の輝度むらを視認しにくくする効果が得られる。また、光入射端面３１との境界の近傍で、平均傾斜角θａをθａ０より小さくすることで、導光体薄型化に伴う光入射端面３１の近傍での面光源装置発光面からの斜め方向の特異的光出射を抑制する効果が得られる。【００４５】  θａ０は、例えば１．４°以上２．４°未満の範囲内にある。また、θａ１は、例えば２．２°以上４．０°以下の範囲内にある。θａ２は、例えば０．８°以上２．０°以下の範囲内にある。平均傾斜角θａが極大値θａ１をとる位置は、光入射端面３１との境界までの距離ｘ２がｄ〜３ｄの範囲の領域内に存在するのが好ましい。これは、極大値θａ１をとる位置がこの範囲内にあることで、輝線をぼかすことができるからである。【００４６】  特定領域Ａでは、光入射端面３１の近傍に、光入射端面３１から距離ｘ２までの範囲内において、平均傾斜角θａが光入射端面３１に向かって０．５°以上次第に減少している傾斜角逓減領域が存在している。この傾斜角逓減領域は、その少なくとも一部が、光入射端面３１からの距離が０．２ｄから２ｄまでの帯状の領域内に存在するのが好ましい。例えば、傾斜角逓減領域は、その少なくとも一部が、光入射端面３１からの距離が０．２ｍｍから４ｍｍまでの帯状の領域内に存在している。このような平均傾斜角逓減量０．５°以上の傾斜角逓減領域が光入射端面３１の近傍に存在することで、導光体薄型化に伴う光入射端面３１の近傍での面光源装置発光面からの斜め方向の特異的光出射を抑制する効果が得られる。【００４７】  以上のような光出射面３３を持つ導光体３の製造方法の一例を、図５を参照して説明する。【００４８】  ここでは、図５（ａ）に示されているように、導光体３は、光出射面３３の転写形成のための第１の転写面３３’を有する第１の型部材３３０及び裏面３４の転写形成のための第２の転写面３４’を有する第２の型部材３４０を用いて、透光性合成樹脂を成形することで作製される。成形���としては、熱プレスや射出成形等を使用することができる。図５（ａ）では、成形用型装置として第１及び第２の型部材３３０，３４０のみ図示されているが、これらの型部材の周囲に配置され導光体の光入射端面その他の側端面に対応する端面を転写形成するための転写側壁面を有する胴型部材も使用される。【００４９】  第２の型部材３４０は、ステンレススチール板や銅合金板などの金属平板の表面に対する機械的切削加工により作製することができる。また、第１の型部材３３０は、ステンレススチール板や銅合金板などの金属平板の表面に対するブラスト処理またはエッチング処理により作製することができる。【００５０】  第１の型部材３３０の作製をブラスト処理により行う場合につき、以下、説明する。先ず、図５（ｂ）に模式的断面図を示すように、導光体光出射面の特定領域Ａに対応する転写面領域Ａ’の光入射端面との境界に対応する縁辺Ｅの近傍に対して遮蔽部材Ｍ１により遮蔽効果を付与した状態で、第１の条件下でブラスト粒子を金属平板の表面に向けて噴射することで、第１の粗面化を行う。これにより、縁辺Ｅの近傍の上記距離ｘ２の半分程度の領域以外の第１の転写面３３’の粗面化が実行される。上記第１の条件は、この粗面化により平均傾斜角θａ０の表面を転写形成し得る転写面が得られるように、ブラスト粒子の材質、粒度、噴射速度、噴射距離及び遮蔽部材Ｍ１の配置などを適宜設定したものである。次に、図５（ｃ）に模式的断面図を示すように、導光体光出射面の一般領域Ｂに対応する転写面領域Ｂ’に対して遮蔽部材Ｍ２により遮蔽効果を付与した状態で、第２の条件下で第２の粗面化を行う。これにより、転写面領域Ａ’に対する粗面化が実行される。上記第２の条件は、この粗面化により上記平均傾斜角分布の特定領域Ａを転写形成し得る転写面が得られるように、ブラスト粒子の材質、粒度、噴射速度、噴射距離及び遮蔽部材の配置などを適宜設定したものである。尚、この第２の粗面化に際して、転写面領域Ａ’のうちで縁辺Ｅの近傍（縁辺Ｅの近傍の上記距離ｘ２の半分程度の領域）に対して遮蔽部材Ｍ３により遮蔽効果を付与することもできる。これによれば、光入射端面３１との境界の近傍での平均傾斜角θａがθａ０より小さくなる平均傾斜角分布の特定領域Ａを転写形成し得る転写面の形成が容易になる。尚、ブラスト処理は、噴射ノズルからブラスト粒子を噴射させながら該噴射ノズルを型部材の表面に対して平行移動させ走査することで行うことができる。【００５１】  図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、以上のようなブラスト処理の際に遮蔽部材Ｍ１〜Ｍ３を型部材転写面３３’から離隔して配置することで平均傾斜角分布においてなだらかな変化を実現することができる。一方、ブラスト処理の際に遮蔽部材Ｍ１〜Ｍ３を型部材転写面３３’に近接して配置することで平均傾斜角分布において急峻な変化を実現することができる。所望の平均傾斜角分布に応じて、遮蔽部材と型部材転写面との距離を適宜設定すればよい。【００５２】  以上のようにして得られた第１及び第２の型部材３３０，３４０を用いて図５（ａ）に関し説明したようにして射出成形等の成形法を用いて第１及び第２の転写面３３’，３４’の表面形状を透光性合成��脂材料の表面に転写することで、所要の表面形態の光出射面３３及び裏面３４を持つ導光体３が得られる。【００５３】  以上の転写面３３’の形成を、ブラスト処理に代えて、エッチング処理により行うことも可能である。このエッチング処理に際しては、エッチング液の濃度、処理時間及び型部材転写面に接触する遮蔽部材の配置等を適宜設定することで、所望の平均傾斜角分布の導光体光出射面３３を転写形成し得る転写面３３’を形成することができる。
【実施例】
【００５４】  以下、実施例及び比較例により本発明を説明する。【００５５】［実施例１］
本実施例では図１〜４の実施形態で説明した導光体及びそれを用いた面光源装置を製造した。【００５６】  第１の型部材３３０を作製するために、鏡面仕上げをした有効面積３０９ｍｍ×２３４ｍｍ、厚さ３ｍｍのステンレス板の表面を、粒径７５μｍ以下のガラスビーズ（ポッターズ・バロディーニ株式会社製Ｊ−２２０［商品名］）を用いて、ステンレス板から吹付けノズルまでの距離を３２０ｍｍとして、吹付け圧力０．１ＭＰａでほぼ全面にブラスト処理して第１の粗面化を行った。その際、図５（ｂ）に示すように、遮蔽部材Ｍ１をステンレス板から浮かせて設置することで、縁辺（１つの長辺）Ｅの近傍の領域のみが粗面化されないようにした。この縁辺Ｅの近傍の領域とその他の領域との境界においてブラスト処理の程度は連続的に変化し、その変化は急峻であった。【００５７】  次いで、縁辺Ｅの近傍の領域が粗面化されないように、遮蔽部材Ｍ１をステンレス板から浮かせて設置した状態で、該遮蔽部材のエッジに沿って吹付けノズルを移動させブラスト処理した。具体的には、縁辺Ｅの近傍領域に隣接する帯状の領域に対して、吹付け圧力０．３０ＭＰａで同じ線上にて６回吹付けノズルを移動させブラスト処理した。【００５８】  さらに、図５（ｃ）に示すように、遮蔽部材Ｍ２，Ｍ３を、幅３ｍｍのスリットを形成するように隙間をあけて配置し、そのスリットの中心が特定領域の平均傾斜角の極大値となる位置即ち縁辺Ｅより４．５ｍｍの位置となるようにし、ステンレス板から浮かせて配置した状態で、スリットの真上の線上を吹付け圧力０．１５ＭＰａで３回吹付けノズルを移動させブラスト処理した。【００５９】  一方、第２の型部材３４０を作製するために、鏡面仕上げをした有効面積３０９ｍｍ×２３４ｍｍ、厚さ３ｍｍのステンレス板の表面に、頂角１００°、頂部先端曲率半径１５μｍ、ピッチ５０μｍのプリズム列を連設したプリズムパターンを転写形成するための転写面を切削加工により形成した。【００６０】  以上のようにして得られた第１及び第２の型部材３３０，３４０を用いて透明アクリル樹脂の射出成形を行い、３０７ｍｍ×２３０ｍｍの長方形で、厚さが光入射端面３１側から反対側の端面の方へと２．２ｍｍから０．７ｍｍまで連続的に変化するくさび形状で、光出射面３３が粗面化され、裏面３４にプリズムパターンが形成された導光体３を得た。【００６１】  得られた導光体３の光出射面３３の特定領域Ａ（光入射端面から４０ｍｍまでの領域）及び一般領域Ｂの平均傾斜角分布を図６に示し、その特定領域Ａでの平均傾斜角分布を拡大して図７に示す。尚、光入射端面からの距離が０．５ｍｍの位置での平均傾斜角は１．５５°であり、光入射端面からの距離が１．５ｍｍの位置での平均傾斜角は２．００°であり、光入射端面からの距離が２．５ｍｍの位置での平均傾斜角は２．４６°であり、光入射端面からの距離が３．５ｍｍの位置での平均傾斜角は２．６７°であった。【００６２】  導光体３の光入射端面３１に対向するようにして、導光体３の長手方向に沿って冷陰極管からなる一次光源１を配置し、光源リフレクタ２で覆った。導光体３のプリズムパターンの付与された裏面３４に対向するように光散乱反射シートからなる光反射素子５を配置し、粗面からなる光出射面３３に対向するように多数のプリズム列の並列配置が形成されたプリズムシートからなる光偏向素子４を、そのプリズム列形成面が導光体光出射面側となるようにして配置し、図２に示したような面光源装置を作製した。光偏向素子４のプリズムシートは、片方のプリズム面が曲率半径１０００μｍの凸曲面形状で且つ他方のプリズム面が平面形状で、ピッチ５０μｍで並列に連設してなるものを用いた。【００６３】  得られた面光源装置の一次光源１を点灯して、発光面の光入射端面３１の近傍を観察したところ、輝度むらとなる明暗ラインや明暗帯は視認できなかった。また、発光面の光入射端面３１の近傍を斜め方向から（即ち、光入射端面３１の方をのぞき込むように）観察したところ、斜め方向の特異的光出射は視認されなかった。【００６４】  面光源装置の発光面における輝度分布を測定したところ、図８に示すように中央から導光体光入射端面側にかけて緩やかに減少しており、上記観察結果と一致していた。【００６５】  比較例１：
遮蔽部材Ｍ１を使用しないこと及び遮蔽部材Ｍ２，Ｍ３を用いるブラスト処理を行わないこと以外は実施例１と同様の工程を実行し、導光体を得た。得られた導光体の光出射面の平均傾斜角分布を図６及び図７に示す。尚、光入射端面からの距離が０．５ｍｍの位置での平均傾斜角は２．７６°であり、光入射端面からの距離が１．５ｍｍの位置での平均傾斜角は２．８１°であり、光入射端面からの距離が２．５ｍｍの位置での平均傾斜角は２．６８°であり、光入射端面からの距離が３．５ｍｍの位置での平均傾斜角は２．５７°であった。【００６６】  得られた導光体を用いて、実施例１と同様にして面光源装置を作製した。面光源装置の一次光源を点灯して、発光面の光入射端面の近傍を観察したところ、輝度むらとなる明暗ライン及び明暗帯が若干視認された。また、発光面の光入射端面の近傍を斜め方向から（即ち、光入射端面の方をのぞき込むような方向から）観察したところ、斜め方向の特異的光出射が視認された。【００６７】  面光源装置の発光面における輝度分布を測定したところ、図８に示すように特に導光体光入射端面の近傍において輝度変化が実施例１より大きく、上記観察結果と一致していた。【００６８】［実施例２］
第１の型部材３３０を作製するために、鏡面仕上げをした有効面積３３６ｍｍ×２１４ｍｍ、厚さ３ｍｍのステンレス板の表面を、粒径７５μｍ以下のガラスビーズ（ポッターズ・バロディーニ株式会社Ｊ−２２０［商品名］）を用いて、ステンレス板から吹付けノズルまでの距離を３２０ｍｍとして、吹付け圧力０．１ＭＰａでほぼ全面にブラスト処理して第１の粗面化を行った。その際、図５（ｂ）に示すように、遮蔽部材Ｍ１をステンレス板から浮かせて設置することで、縁辺（１つの長辺）Ｅの近傍の領域のみが粗面化されないようにした。ステンレス板に対する遮蔽部材Ｍ１の配置、すなわちステンレス板と平行な面内でのステンレス板に対する遮蔽部材Ｍ１の重なり幅を、実施例１より小さくした。これにより、縁辺Ｅの近傍の領域とその他の領域との境界におけるブラスト処理の程度の変化は実施例１より緩やかであった。【００６９】  次いで、縁辺Ｅの近傍の領域が粗面化されないように、遮蔽部材Ｍ１をステンレス板から浮かせて設置した状態で、該遮蔽部材のエッジに沿って吹付けノズルを移動させブラスト処理した。具体的には、縁辺Ｅの近傍領域に隣接する帯状の領域に対して、吹付け圧力０．３０ＭＰａで同じ線上にて６回吹付けノズルを移動させブラスト処理した。【００７０】  一方、第２の型部材３４０を作製するために、鏡面仕上げをした有効面積３３６ｍｍ×２１４ｍｍ、厚さ３ｍｍのステンレス板の表面に、頂角１００°、頂部先端曲率半径１５μｍ、ピッチ５０μｍのプリズム列を連設したプリズムパターンを転写形成するための転写面を切削加工により形成した。【００７１】  以上のようにして得られた第１及び第２の型部材３３０，３４０を用いて透明アクリル樹脂の射出成形を行い、３３６ｍｍ×２１３ｍｍの長方形で、厚さが光入射端面３１側から反対側の端面の方へと２．６ｍｍから０．７ｍｍまで連続的に変化するくさび形状で、光出射面３３が粗面化され、裏面３４にプリズムパターンが形成された導光体３を得た。【００７２】  得られた導光体３の光出射面３３の特定領域Ａでの平均傾斜角分布を図９に示す。尚、光入射端面からの距離が０．２ｍｍの位置での平均傾斜角は１．９２°であり、光入射端面からの距離が１ｍｍの位置での平均傾斜角は２．３２°であり、光入射端面からの距離が２ｍｍの位置での平均傾斜角は２．５３°であった。【００７３】  導光体３の光入射端面３１に対向するようにして、導光体３の長手方向に沿って冷陰極管からなる一次光源１を配置し、光源リフレクタ２で覆った。導光体３のプリズムパターンの付与された裏面３４に対向するように光散乱反射シートからなる光反射素子５を配置し、粗面からなる光出射面３３に対向するように多数のプリズム列の並列配置が形成されたプリズムシートからなる光偏向素子４を、そのプリズム列形成面が導光体光出射面側となるようにして配置し、図２に示したような面光源装置を作製した。光偏向素子４のプリズムシートは、片方のプリズム面が曲率半径１０００μｍの凸曲面形状で且つ他方のプリズム面が平面形状で、ピッチ５０μｍで並列に連設してなるものを用いた。【００７４】  得られた面光源装置の一次光源１を点灯して、発光面の光入射端面３１の近傍を観察したところ、輝度むらとなる明暗ラインや明暗帯の発現の程度は小さいものであった。また、発光面の光入射端面３１の近傍を斜め方向から（即ち、光入射端面３１の方をのぞき込むように）観察したところ、斜め方向の特異的光出射の程度も小さいものであった。【００７５】  面光源装置の発光面における輝度分布を測定したところ、図１０に示すように中央から導光体光入射端面側にかけて緩やかに減少しており、上記観察結果と一致していた。【００７６】  比較例２：
遮蔽部材Ｍ１を使用しないこと以外は実施例２と同様の工程を実行し、導光体を得た。得られた導光体の光出射面の平均傾斜角分布の一部を図９に示す。尚、光入射端面からの距離が１ｍｍの位置での平均傾斜角は３．１１°であり、光入射端面からの距離が２ｍｍの位置での平均傾斜角は２．８４°であった。【００７７】  得られた導光体を用いて、実施例２と同様にして面光源装置を作製した。面光源装置の一次光源を点灯して、発光面の光入射端面の近傍を観察したところ、輝度むらとなる明暗ライン及び明暗帯が若干視認された。また、発光面の光入射端面の近傍を斜め方向から（即ち、光入射端面の方をのぞき込むような方向から）観察したところ、斜め方向の特異的光出射が視認された。【００７８】  面光源装置の発光面における輝度分布を測定したところ、図１０に示すように特に導光体光入射端面の近傍において輝度変化が実施例２より大きく、上記観察結果と一致していた。
【図面の簡単な説明】
【００７９】［図１］本発明による面光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図である。
［図２］図１の面光源装置の部分断面図である。
［図３］光偏向素子による光偏向の様子を示す模式図である。
［図４］一次光源と導光体光出射面との関係及び光出射面の平均傾斜角分布を示す模式図である。
［図５］導光体の製造方法の一例を説明する図である。
［図６］実施例１及び比較例１で得られた導光体光出射面の平均傾斜角分布を示す図である。
［図７］図６の平均傾斜角分布の一部を拡大して示す図である。
［図８］実施例１及び比較例１で得られた面光源装置の発光面における輝度分布を示す図である。
［図９］実施例２及び比較例２で得られた導光体光出射面の平均傾斜角分布の一部を拡大して示す図である。
［図１０］実施例２及び比較例２で得られた面光源装置の発光面における輝度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】  １  一次光源
２  光源リフレクタ
３  導光体
３１  光入射端面
３２  側端面
３３  光出射面
３４  裏面
４  光偏向素子
４１  入光面
４２  出光面
５  光反射素子
８  液晶表示素子
Ａ  特定領域
Ｂ  一般領域
３３０  第１の型部材
３３’  第１の転写面
３４０  第２の型部材
３４’  第２の転写面
Ａ’  転写面領域
Ｂ’  転写面領域
Ｅ  型部材縁辺
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３  遮蔽部材
【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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