(57)【要約】【課題】出光面のうちの入光面寄りの領域に生じ得る明暗差を目立たなくさせる機能を容易に調整することが可能な導光板を提供する。【解決手段】導光板３０は、出光面３１と、出光面３１に対向する裏面３２と、出光面３１と裏面３２との間の側面の一部分からなる少なくとも一つの入光面３３と、前記側面の一部分からなり第１方向ｄ１に沿って一つの入光面３３に対向する反対面３４と、を備える。裏面３２は、第１方向ｄ１に配列された複数の傾斜面３７を含む光反射部３２ａと、光反射部３２ａよりも入光面３３に近接した位置に設けられた散乱処理部３２ｂと、を含む。散乱処理部３２ｂは、複数の平滑面４２と、当該複数の平滑面４２の周りに位置する粗面４１と、を含んでいる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出光面と、前記出光面に対向する裏面と、前記出光面と前記裏面との間の側面の一部分からなる少なくとも一つの入光面と、前記側面の一部分からなり第１方向に沿って一つの入光面に対向する反対面と、を備え、
前記裏面は、前記第１方向に配列された複数の傾斜面を含む光反射部と、前記光反射部よりも入光面に近接した位置に設けられた散乱処理部と、を含み、
前記散乱処理部は、複数の平滑面と、当該複数の平滑面の周りに位置する粗面と、を含んでいる、導光板。
【請求項２】
前記平滑面は、前記粗面よりも当該導光板の法線方向に沿って前記出光面に接近した位置に位置している、請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
各平滑面は、前記第１方向に沿った長手方向をもち、
前記複数の平滑面は、前記第１方向に交差して当該導光板の板面内を延びる配列方向に沿って配列されている、請求項１または２に記載の導光板。
【請求項４】
前記第１方向及び当該導光板の板面の両方に直交する各断面において前記裏面に占める前記平滑面の割合が、前記断面が前記入光面に近づくほど大きくなっていく、請求項３に記載の導光板。
【請求項５】
前記粗面は、前記第１方向に沿って前記入光面に近づくにつれて粗くなっている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の導光板。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の導光板と、
前記導光板の前記入光面に対向して配置された発光体と、を備える、面光源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の面光源装置と、
前記面光源装置に対向して配置された液晶表示パネルと、備える、表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の導光板を製造するための型を製造する方法であって、
前記導光板の前記散乱処理部の前記粗面の形状に対応した粗面を、型本体に形成する工程と、
前記型本体の前記粗面を形成された部分を切削して平滑面を形成する工程と、
を備える、導光板を製造するための型を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出射光の出射方向を制御することができる導光板及びこの導光板を有する面光源装置及び表示装置に関する。また、本発明は、この導光板を製造するための型を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面状に光を照射する面光源装置が、例えば液晶表示装置に組み込まれ液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして、広く普及している。液晶表示装置用の面光源装置は、大別すると、導光板の直下に光源を配置する直下型と、導光板の側方に光源を配置するエッジライト型（サイドライト型とも呼ぶ）と、に分類される。
【０００３】
エッジライト型の面光源装置は、直下型の面光源装置と比較して、面光源装置の薄型化を可能にするといった構造的特徴を有している。この構造的特徴から、エッジライト型面光源装置は、これまで主としてノート型パーソナルコンピュータ（以下において、単に「ノート型ＰＣ」とも呼ぶ）用の表示装置に適用されてきた。
【０００４】
例えば、特許文献１または２に記載のエッジライト型の面光源装置は、互いに対向する出光面及び裏面と、前記出光面と前記裏面との間の側面の一部分をなす入光面と、を含んだ導光板と、導光板の側面に対面して配置された光源と、を有している。入光面から導光板に入射した光源からの光は、出光面と裏面との間で反射を繰り返しながら導光され、出光面から取り出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３２７２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光源から導光板の入光面に入射する光は、入光面への法線方向（導光方向）に対してなす角度が小さくなるように曲げられる。このため、出光面のうちの入光面寄りの領域には入光面からの光が到達し難くなり、この入光面寄りの領域が他の領域よりも暗く観察され易い。
【０００７】
また、光源として複数のＬＥＤ光源を導光板の側面に並べて配列した場合、ＬＥＤの配列に対応して部分的に明るく観察され得る輝線が前記入光面寄りの領域に生じてしまう。
【０００８】
そこで、特許文献１に記載の導光板では、出光面のうちの入光面寄りの領域に生じ得る明暗差及び輝線を目立たなくさせるべく、出光面のうちの入光面寄りの領域に粗面を形成している。この出光面に形成される粗面は、導光板を製造するための型にサンドブラスト処理やエッチング処理を施すことにより得られる。
【０００９】
サンドブラスト処理やエッチング処理では、目的の表面粗さに合わせることが困難な上に、導光方向に沿って表面粗さを変化させることも容易ではない。このため、この型を用いて導光板を賦型したときに、導光板の出光面に形成される粗面の表面粗さを目的の表面粗さにうまく合わせることは困難である。
【００１０】
とりわけ、導光板の出光面に形成される粗面の表面粗さが目的の表面粗さを超えてしまう場合もあり得る。この場合、導光板の出光面に形成される粗面の表面粗さを調整するためには、再度型を作り直す方法でしか対応できない。すなわち、特許文献１に記載の導光板では、出光面のうちの入光面寄りの領域に生じ得る明暗差を目立たなくさせる機能を容易に調整することができなかった。
【００１１】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、出光面のうちの入光面寄りの領域に生じ得る明暗差を目立たなくさせる機能を容易に調整することが可能な導光板、面光源装置、表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、出光面のうちの入光面寄りの領域に生じ得る明暗差を目立たなくさせる機能を容易に調整することが可能な導光板を製造するための型を製造する方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による導光板は、出光面と、前記出光面に対向する裏面と、前記出光面と前記裏面との間の側面の一部分からなる少なくとも一つの入光面と、前記側面の一部分からなり第１方向に沿って一つの入光面に対向する反対面と、を備え、前記裏面は、前記第１方向に配列された複数の傾斜面を含む光反射部と、前記光反射部よりも入光面に近接した位置に設けられた散乱処理部と、を含み、前記散乱処理部は、複数の平滑面と、当該複数の平滑面の周りに位置する粗面と、を含んでいる。
【００１３】
本発明による導光板において、前記平滑面は、前記粗面よりも当該導光板の法線方向に沿って前記出光面に接近した位置に位置していてもよい。
【００１４】
本発明による導光板において、各平滑面は、前記第１方向に沿った長手方向をもち、
前記複数の平滑面は、前記第１方向に交差して当該導光板の板面内を延びる配列方向に沿って配列されていてもよい。
【００１５】
本発明による導光板において、前記第１方向及び当該導光板の板面の両方に直交する各断面において前記裏面に占める前記平滑面の割合が、前記断面が前記入光面に近づくほど大きくなっていてもよい。
【００１６】
前記粗面は、前記第１方向に沿って前記入光面に近づくにつれて粗くなっていてもよい。
【００１７】
本発明による面光源装置は、前記いずれかの特徴をもつ導光板と、前記導光板の前記入光面に対向して配置された発光体と、を備える。
【００１８】
本発明による表示装置は、上述した本発明による面光源装置と、前記面光源装置に対向して配置された液晶表示パネルと、備える。
【００１９】
本発明による導光板を製造するための型を製造する方法は、前記いずれかの特徴をもつ導光板を製造するための型を製造する方法であって、前記導光板の前記散乱処理部の前記粗面の形状に対応した粗面を、型本体に形成する工程と、前記型本体の前記粗面を形成された部分を切削して平滑面を形成する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、裏面のうちの、光反射部よりも入光面寄りとなる領域に形成された散乱処理部が複数の平滑面と粗面とを含むため、平滑面と粗面との割合を調整することにより、散乱処理部の粗さの分布を容易に変更することができる。散乱処理部の粗さの分布を変更することにより、散乱処理部で散乱される光が出光面のうちの入光面寄りの領域に到達する割合が変化する。結果として、平滑面と粗面との割合を調整することにより、出光面のうちの入光面寄りの領域に生じ得る明暗差を目立たなくさせる機能を容易に調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す表示装置を構成する面光源装置を示す断面図である。
【図３】図３は、図１の面光源装置に組み込まれた導光板を出光面の側から示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の面光源装置に組み込まれた導光板を裏面の側から示す斜視図である。
【図５】図５は、図１の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す斜視図である。
【図６】図６は、導光板の裏面に設けられた散乱処理部を拡大して示す平面図である。
【図７】図７は、図６に示す線VII−VIIに沿った導光板の断面を示す断面図である。
【図８】図８は、導光板の入光面付近を拡大して示す断面図である。
【図９】図９は、図２に示す導光板の他の構成例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図３に示す導光板を賦型するための型を示す概略断面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す型の製造方法を説明するための図である。
【図１２】図１２は、図１０に示す型の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２３】
図１〜図１４は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、表示装置１０の概略構成を示す斜視図であり、図２は、面光源装置２０を示す断面図である。図３及び図４は、導光板３０を示す斜視図であり、図５は、光学シート６０を示す斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、表示装置１０は、透過型表示部としての液晶表示パネル１５と、液晶表示パネル１５の背面側に配置され液晶表示パネル１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、を備えている。表示装置１０は、画像を表示する表示面１１を有している。液晶表示パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面１１に像を表示するように構成されている。
【００２５】
図示された液晶表示パネル１５は、出光側に配置された上偏光板１３と、入光側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶層セル１２と、を有している。偏光板１４，１３は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
【００２６】
液晶層１２には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶層１２中の液晶分子の配向方向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分は、電界印加された液晶層１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶層１２を通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶層１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００２７】
このようにして液晶表示パネル１５では、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示パネル１５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）に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００２８】
次に、面光源装置２０について説明する。面光源装置２０は、面状に光を発光する発光面２１を有し、本実施の形態では、液晶表示パネル１５を背面側から照明する装置として用いられている。
【００２９】
図１に示すように、面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板３０と、導光板３０の一方の側（図１に於いては左側）の側方に配置された光源２４と、導光板３０の両側（出光側、裏面側）にそれぞれ配置された光学シート（プリズムシート）６０及び反射層２８と、を有している。図示された例では、光学シート６０が液晶表示パネル１５に対面して配置され、光学シート６０の出光面６１によって、面光源装置２０の発光面２１が画成されている。
【００３０】
導光板３０は、液晶表示パネル１５側の一方の主面によって構成された出光面３１と、出光面３１に対向するもう一方の主面からなる裏面３２と、出光面３１および裏面３２の間を延びる側面と、を有している。側面のうちの第１方向ｄ１に対向する二つの面の一方が、入光面３３をなしている。図１に示すように、入光面３３に対面して光源２４が設けられている。入光面３３から導光板３０内に入射した光は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って入光面３３に対向する反対面３４に向け、概ね第１方向（導光方向）ｄ１に沿って導光板３０内を導光されるようになる。
【００３１】
図示する例において、導光板３０の出光面３１は、液晶表示装置１０の表示面１１および面光源装置２０の発光面２１と同様に、平面視形状（図１に於いては、上方から見下ろして見た形状）が四角形形状に形成されている。この結果、導光板３０は、全体的に、一対の主面（出光面３１および裏面３２）を有する相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されており、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。同様に、光学シート６０及び反射層２８は、全体的に、相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されている。
【００３２】
光源は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、光源２４は、入光面３３の長手方向（図１に於いては、紙面に直交する方向、即ち、紙面の表裏方向）に沿って、並べて配置された多数の点状発光体２５、具体的には、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって、構成されている。なお、図３及び図４には、光源２４をなす多数の点状発光体２５の配置位置が示されている。
【００３３】
図１および図２に示すように、反射層２８は、導光板３０の裏面３２に対面するようにして配置されている。反射層２８は、導光板３０の裏面３２から漏れ出した光を反射して、再び導光板３０内に入射させるための部材である。反射層２８は、白色の散乱反射層、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート等から、構成され得る。反射層２８での反射は、正反射（鏡面反射）でもよく、拡散反射でもよい。反射層２８での反射が拡散反射の場合には、当該拡散反射は、等方性拡散反射であってもよいし、異方性拡散反射であってもよい。
【００３４】
図５に示すように、面光源装置２０の発光面２１に対面して配置された光学シート６０は、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向の輝度を集中的に向上させるためのシート状部材である。図５に示す例において、光学シート６０は、そのシート面上の一方向（配列方向）、具体的には、上述した第１方向ｄ１に沿って並べて配列された複数の単位プリズム７０を有している。単位プリズム７０は、光学シート６０のシート面上において、その配列方向に直交する方向に直線状に延びている。単位プリズム７０は、その長手方向に直交する断面において、三角形形状の断面形状を有している。単位プリズム７０の断面三角形形状の頂角によってなされる頂部７０ａは、入光側、すなわち、導光板３０の側に向けて突出している。
【００３５】
ところで、本明細書において、「出光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート６０、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、例えば図１における紙面の上側）のことであり、「入光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート６０、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。
【００３６】
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、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得るような部材も含む概念である。
【００３７】
さらに、本明細書において「シート面（板面、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のことを指す。そして、本実施の形態においては、導光板３０の板面、光学シート６０のシート面、反射層２８のシート面、液晶表示パネルのパネル面、表示装置１０の表示面１１、および、面光源装置２０の発光面２１は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において、シート状の部材の法線方向とは、対象となるシート状の部材のシート面への法線方向のことを指す。
【００３８】
また、本明細書における「単位プリズム」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、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。
【００３９】
次に、導光板３０についてさらに詳述する。
【００４０】
図２によく示されているように、導光板３０の裏面３２は、反対面３４側に設けられた光反射部３２ａと、入光面３３側に設けられた散乱処理部３２ｂと、を含んでいる。このうち、光反射部３２ａは、導光板３０内を第１方向ｄ１に沿って導光される光を取り出すように機能する。一方、散乱処理部３２ｂは、出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域に生じ得る明暗差及び輝線を目立たなくさせるように機能する。
【００４１】
先ず、光反射部３２ａについて説明する。光反射部３２ａは、導光方向となる第１方向ｄ１に配列された複数の傾斜面３７と、導光板３０の法線方向ｎｄに延びる立上面３８と、導光板３０の板面方向に延びる接続面３９と、を有している。図２に示す例では、傾斜面３７と立上面３８と接続面３９とが第１方向ｄ１に沿って繰り返し配列されている。そして、各傾斜面３７、各立上面３８及び各接続面３９は、導光板３０の板面内を第１方向ｄ１に交差して延びる第２方向ｄ２に沿って延びている。本実施の形態では、第２方向ｄ２は、第１方向ｄ１に直交している。
【００４２】
傾斜面３７は、導光板３０内を第１方向ｄ１に沿って導光される光の進行方向を調整して導光板３０内から光を取り出すための要素である。図２に示すように、傾斜面３７は、入光面３３側から反対面３４側へ向かうにつれて導光板３０の法線方向ｎｄに沿って出光面３１に接近いくように、法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１に対して傾斜している。すなわち、傾斜面３７は、反対面３４側に位置する端部Ｅ１が入光面３３側に位置する端部Ｅ２よりも出光面３１に接近するように、法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１に対して傾斜している。
【００４３】
立上面３８は、導光板３０内を導光される光に対して光学作用を及ぼすことが期待されていない面である。図２に示す例では、複数の立上面３８は、互いに同じ長さに設定されている。
【００４４】
一方、接続面３９は、傾斜面３７とは異なる角度で傾斜し、導光板３０内を導光される光に対して傾斜面３７とは異なる光学作用を及ぼす。図２に示す例では、第１方向ｄ１に沿って反対面３４に近接して配置された接続面３９ほど、第１方向ｄ１に沿った長さが短くなる傾向にある。
【００４５】
このような光反射部３２ａによれば、出光面３１と裏面３２との間で反射を繰り返す光のうち、接続面３９で反射する光については、その後に出光面３１に入射する際の入射角度が維持され、傾斜面３７で反射する光については、その後に出光面３１に入射する際の入射角度が小さくなっていく。傾斜面３７での反射により出光面３１への入射角度が全反射臨界角度未満になると、この光は、導光板３０から出射するようになる。
【００４６】
とりわけ、本実施の形態では、傾斜面３７及び接続面３９の光反射部３２ａ内での分布が、導光方向である第１方向ｄ１に沿って変化している。第１方向ｄ１に沿った傾斜面３７及び接続面３９の分布を調節することにより、導光板３０からの出射光量の第１方向ｄ１に沿った分布を調整することができる。図２に示す例では、第１方向ｄ１に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２のうちの傾斜面３７が占める割合が高くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入射面３３から離間した領域での導光板３０からの光の出射が促進され、入射面３３から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。
【００４７】
ここで、導光板３０の法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方に平行な断面（以下主切断面）において、傾斜面３７が第１方向ｄ１に対してなす角度を傾斜角度αとする。導光板３０において、第１方向ｄ１に沿って反対面３４に近接して配置された傾斜面３７ほど、傾斜角度αが大きくなる傾向にある。本実施の形態では、少なくとも一つの傾斜面３７の傾斜角度αは、当該一つの傾斜面３７よりも第１方向ｄ１に沿って反対面３４に近接して配置された任意の他の傾斜面３７の傾斜角度α未満となっている。さらに、任意の一つの傾斜面３７の傾斜角度αは、当該一つの傾斜面３７よりも第１方向ｄ１に沿って反対面３４に近接して配置された任意の他の傾斜面３７の傾斜角度α以下となっている。このことから、第１方向ｄ１に沿って入光面３３に最も近接して配置された傾斜面３７の傾斜角度αが最も小さくなり、第１方向ｄ１に沿って反対面３４に最も近接して配置された傾斜面３７の傾斜角度αが最も大きくなる。
【００４８】
このように、裏面３２に光反射部３２ａが設けられていることにより、導光板３０内を導光される光が出光面３１から偏りなく取り出されるようになっている。ただし、光源２４から入光面３３に入射する光は、第１方向ｄ１に対してなす角度が小さくなるように曲げられるため、出光面３１のうちの入光面３３近傍の領域からは、光を取り出し難い。
【００４９】
そこで、本実施の形態では、裏面３２のうちの光反射部３２ａよりも入光面３３に近接した位置に散乱処理部３２ｂが設けられている。散乱処理部３２ｂは、入光面３３からの光を散乱させて、その一部を出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域３１ａに到達させるよう構成されている。
【００５０】
図６に、散乱処理部３２ｂを拡大して示す。図６に示すように、散乱処理部３２ｂは、粗面４１と複数の平滑面４２とを含んでいる。粗面４１は、入光面３３からの光を散乱させてその一部を出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域３１ａに導くよう構成されている。これに対し、平滑面４２は、粗面４１による散乱機能を調整するためのものである。粗面４１と平滑面４２との割合を調整することにより、出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域３１ａに導く光量を容易に調整することが可能となる。なお、図６に示す例では、散乱処理部３２ｂは、裏面３２のうちの粗面４１及び平滑面４２が形成された領域に相当する。
【００５１】
粗面４１は、各平滑面４２の周りに位置し、各平滑面４２を他の平滑面から隔離している。本実施の形態において、粗面４１は、第１方向ｄ１に沿って入光面３３に近づくにつれて粗くなっている。すなわち、粗面４１の表面粗さは、第１方向ｄ１に沿って入光面３３に近づくほど粗くなっていく。なお、本明細書において表面粗さとは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１：２００１に準拠して測定される算術平均粗さＲａをいう。一例として、粗面４１の表面粗さは、０．０１〜０．５μｍの範囲内に設定され得る。
【００５２】
平滑面４２は、導光方向となる第１方向ｄ１に沿った長手方向をもつ。平滑面４２は、第１方向ｄ１に交差して導光板３０の板面内を延びる配列方向に配列されている。本実施の形態において、平滑面４２の配列方向は、第１方向ｄ１に直交し、第２方向ｄ２に平行になっている。
【００５３】
本実施の形態において、各平滑面４２の基端部４２ａは、裏面３２の入光面３３側の端部に接続している。その一方で、各平滑面４２の先端部４２ｂは、第１方向ｄ１における位置が一定ではない。すなわち、各平滑面４２の第１方向ｄ１に沿った長さは、一定ではない。一例として、各平滑面４２の長手方向ｄ１の長さは、３００μｍ以下の範囲に設定される。
【００５４】
とりわけ、本実施の形態では、粗面４１及び平滑面４２の散乱処理部３２ｂ内での分布が、第１方向ｄ１に沿って変化している。図６に示す例では、第１方向ｄ１及び導光板３０の板面の両方に直交する各断面ＳＥにおいて裏面３２に占める平滑面４２の割合が、前記断面ＳＥが入光面３３に近づくほど大きくなっている。
【００５５】
図７に、図６に示す線VII−VIIに沿った導光板３０の断面を示す。図７に示すように、本実施の形態の平滑面４２は、粗面４１よりも導光板３０の法線方向ｎｄに沿って出光面３１に接近した位置に位置している。すなわち、平滑面４２は、粗面４１よりも出光面３１への法線方向ｎｄに沿って内方に凹んだ位置に位置している。
【００５６】
次に、導光板３０の出光面３１の構成について説明する。導光板３０の出光面３１には、出光側単位光学要素５０が配列されている。複数の出光側単位光学要素５０は、第１方向ｄ１に交差し且つ導光板３０の板面と平行な配列方向（図３においては左右方向）に並べられている。各出光側単位光学要素５０は、導光板３０の板面内を、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。
【００５７】
とりわけ本実施の形態では、図３に示すように、複数の出光側単位光学要素５０は、第１方向ｄ１と直交する第２方向（配列方向）ｄ２に隙間無く並べて配列されている。したがって、導光板３０の出光面３１は、出光側単位光学要素５０の表面によってなされる傾斜面３５，３６として、構成されている。また、各出光側単位光学要素５０は、配列方向と直交する第１方向ｄ１に沿って、直線状に延びている。さらに、各出光側単位光学要素５０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。また、本実施の形態において、複数の出光側単位光学要素５０は、互いに同一に構成されている。この結果、本実施の形態における導光板３０は、第１方向ｄ１に沿った各位置において、一定の断面形状を有するようになっている。
【００５８】
次に、単位光学要素の配列方向（第２方向）ｄ２および導光板３０の板面への法線方向ｎｄの両方向に平行な断面における、各出光側単位光学要素５０の断面形状について説明する。図４から理解されるように、前記断面における各出光側単位光学要素５０の断面形状は、出光側に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、前記断面において、導光板３０の板面と平行な出光側単位光学要素５０の幅は、導光板３０の法線方向ｎｄに沿って裏面３２から離間するにつれて小さくなっていく。
【００５９】
ここで、導光板３０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。例えば、導光板３０の厚みは、０．３ｍｍ〜６ｍｍとすることができる。また、出光側単位光学要素５０の第２方向ｄ２に沿った長さつまり幅を１０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。
【００６０】
次に、以上のような構成からなる表示装置１０の作用について図８も参照して説明する。図８は、導光板３０の入光面３３付近を拡大して示す断面図である。
【００６１】
まず、図２に示すように、光源２４をなす発光体２５で発光された光Ｌ２１〜Ｌ２３は、入光面３３を介し、導光板３０に入射する。光源２４から導光板３０の入光面３３に入射する光Ｌ２１〜Ｌ２３は、その進行方向が入光面３３への法線方向つまり第１方向ｄ１に対してなす角度が小さくなるように曲げられる。このため、出光面３１のうちの入光面３３近傍の領域３１ａには入光面３３からの光Ｌ２１〜Ｌ２３が到達し難い。
【００６２】
図８に示すように、導光板３０内に進入した光の一部Ｌ２３、Ｌ２４は、散乱処理部３２ｂに向かっていく。散乱処理部３２ｂに到達した光Ｌ２３、Ｌ２４のうち、粗面４１に入射した光Ｌ２３１、Ｌ２４１は、散乱処理部３２ｂにて散乱して種々の方向から出光面３１に向かっていく。この散乱した光の一部Ｌ２３１、Ｌ２４１は、出光面３１のうちの入光面３３近傍の領域３１ａから出射し光学シート６０に向かっていく。
【００６３】
一方、散乱処理部３２ｂに到達した光Ｌ２３、Ｌ２４のうちの平滑面４２に入射した光Ｌ２３２、Ｌ２４２は、当該平滑面４２で全反射して、導光板３０の入光面３３と反対面３４とを結ぶ第１方向ｄ１に沿って導光されていく。
【００６４】
この第１方向ｄ１に導光される光Ｌ２３２、Ｌ２４２は、導光板３０内に進入した光のうち散乱処理部３２ｂに入射しなかった光Ｌ２１、Ｌ２２とともに、導光板３０の出光面３１および裏面３２において、反射、とりわけ導光板３０をなす材料と空気との屈折率差に起因して全反射を繰り返して導光されていく。
【００６５】
図２に示すように、導光板３０の裏面３２は、入光面３３から反対面３４に向かうにつれて、出光面３１に対して接近するように傾斜した傾斜面３７を有している。傾斜面３７は立上面３８及び接続面３９を介して連結されている。このうち立上面３８は、導光板３０の板面の法線方向ｎｄに延びている。したがって、導光板３０内を入光面３３の側から反対面３４の側へと進む光Ｌ２１、Ｌ２２の殆どは、裏面３２のうち、立上面３８に入射することなく、傾斜面３７又は接続面３９にて反射するようになる。そして、裏面３２のうちの傾斜面３７で反射すると、図２に示された断面における当該光Ｌ２１、Ｌ２２の進行方向は、導光板３０の板面に対する傾斜角度を増大させる。すなわち、裏面３２のうちの傾斜面３７で反射すると、以降における、当該光Ｌ２１、Ｌ２２の出光面３１及び裏面３２への入射角度が小さくなる。したがって、導光板３０内を進む光Ｌ２１、Ｌ２２の出光面３１及び裏面３２への入射角度は、裏面３２のうちの傾斜面３７での一以上の反射によって、次第に小さくなっていく。出光面３１および裏面３２への入射角度が全反射臨界角未満となると、当該光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板３０の出光面３１および裏面３２から、出射し得るようになる。裏面３２から出射した光は、導光板３０の背面に配置された反射層２８で反射され再び導光板３０内に入射して導光板３０内を進むことになる。
【００６６】
一方、出光面３１を介し導光板３０から出射する光Ｌ２１〜Ｌ２３は、出光面３１をなす出光側単位光学要素５０の出光側面において屈折する。この屈折により、法線方向ｎｄに対して第２方向ｄ２に傾斜した方向に進む光Ｌ２１〜Ｌ２３は、第２方向ｄ２に沿った成分について、透過光の進行方向を法線方向ｎｄ側に絞り込まれる。すなわち、出光側単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向ｄ２に沿った光の成分に対して、正面方向における輝度を向上させるように作用する。
【００６７】
導光板３０から出射した光Ｌ２１〜Ｌ２３は、その後、光学シート６０へ入射する。上述したように、この光学シート６０は、導光板３０の側へ向けて先端部７０ａが突出する単位プリズム７０を有している。図５によく示されているように、単位プリズム７０の長手方向は、導光板３０による導光方向（第１方向）ｄ１と直交する第２方向ｄ２と平行になっている。
【００６８】
この結果、光源２４で発光され導光板３０を介して光学シート６０へ向かう光Ｌ２１〜Ｌ２３は、入光面３３側に位置する単位プリズム７０の第１プリズム面７１を介して単位プリズム７０へ入射する。図２に示すように、この光Ｌ２１〜Ｌ２３は、その後、反対面３４側に位置する単位プリズム７０の第２プリズム面７２で全反射してその進行方向を変化させるようになる。
【００６９】
そして、単位プリズム７０の第２プリズム面７２での全反射により、図２に示す主切断面において導光板３０の法線方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ２１〜Ｌ２３は、その進行方向が法線方向ｎｄ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７０は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿った光の成分について、透過光の進行方向を法線方向ｎｄ寄りに絞り込むことができる。すなわち、光学シート６０は、第１方向ｄ１に沿った光の成分に対して、正面方向における輝度を向上させるように作用する。
【００７０】
なお、このように光学シート６０の単位プリズム７０によってその進行方向を大きく変化させられる光は、主として、単位プリズム７０の配列方向である第１方向ｄ１に進む成分であり、導光板３０の単位光学要素５０によって集光させられる第２方向ｄ２に進む成分とは異なる。したがって、光学シート６０の単位プリズム７０での光学的作用によって、導光板３０の単位光学要素５０によって上昇させられた正面方向輝度を害すことなく、さらに、正面方向輝度を向上させることができる。
【００７１】
面光源装置２０の発光面２１を形成する光学シート６０から出射した光は、その後、液晶表示パネル１５の下偏光板１４へ入射する。下偏光板１４は、直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）のうちの、一方の方向に振動する偏光成分の光を透過させる。下偏光板１４を透過した一方の偏光成分の光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶表示パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態によれば、出光面３１と、出光面３１に対向する裏面３２と、出光面３１と裏面３２との間の側面の一部分からなる少なくとも一つの入光面３３と、前記側面の一部分からなり第１方向ｄ１に沿って一つの入光面３３に対向する反対面３４と、を備え、裏面３２は、第１方向ｄ１に配列された複数の傾斜面３７を含む光反射部３２ａと、光反射部３２ａよりも入光面３３に近接した位置に設けられた散乱処理部３２ｂと、を含み、散乱処理部３２ｂは、複数の平滑面４２と、当該複数の平滑面４２の周りに位置する粗面４１と、を含んでいる。このような形態によれば、散乱処理部３２ｂに占める粗面４１と平滑面４２との割合を調整することにより、散乱処理部３２ｂの粗さの分布を容易に変更することができる。散乱処理部３２ｂの粗さの分布を変更することにより、散乱処理部３２ｂで散乱される光が出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域３１ａに到達する割合が変化する。結果として、粗面４１と平滑面４２との割合を調整することにより、出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域３１ａに生じ得る明暗差及びＬＥＤの配列に起因して発生し得る輝線を目立たなくさせる機能を容易に調整することが可能となる。
【００７３】
また、本実施の形態によれば、各平滑面４２は、第１方向ｄ１に沿った長手方向をもち、複数の平滑面４２は、第１方向ｄ１に交差して当該導光板３０の板面内を延びる配列方向に配列されている。この場合、各平滑面４２の長手方向の長さと、隣り合う平滑面４２の配列方向に沿った間隔と、を調整することで、散乱処理部３２ｂに占める粗面４１と平滑面４２との分布を所望に変更することが可能となる。
【００７４】
また、本実施の形態によれば、粗面４１は、第１方向ｄ１に沿って入光面３３に近づくにつれて粗くなっている。この場合、粗面４１のうちの入光面３３に近接した位置で反射した光ほど散乱され易くなるため、出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域３１ａにさらに多くの光を導き易くなり、出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域３１ａに生じ得る明暗差及び輝線を目立たなくさせる機能を向上させることに寄与する。
【００７５】
また、本実施の形態によれば、裏面３２のうちの散乱処理部３２ｂよりも入光面３３から離間した領域に、第１方向ｄ１に沿って配列された複数の傾斜面３７が設けられている。このような形態によれば、導光される光が傾斜面３７で反射すると、その後に出光面３１に入射する際の入射角度が小さくなる。そして、傾斜面３７での反射を繰り返すことにより、出光面３１への入射角度が全反射臨界角度未満になると、この光は、導光板３０から出射するようになる。したがって、第１方向ｄ１に沿って複数の傾斜面３７が配列されていることにより、第１方向ｄ１に沿って徐々に光を出光面３１から取り出すことができ、導光板３０の出光面３１からむらなく光を出射させることができる。
【００７６】
また、本実施の形態によれば、各傾斜面３７は、第１方向ｄ１に沿って反対面３４に向かうにつれて導光板３０の法線方向ｎｄに沿って出光面３１に接近していくように、導光板３０の法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方に対して傾斜し、導光板３０の法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方に平行な主断面において傾斜面３７が第１方向ｄ１に対してなす傾斜角度αは、当該傾斜面３７よりも反対面３４に近接して位置する任意の他の傾斜面３７の傾斜角度α以下である。この場合、反対面３４に近接して位置する傾斜面３７ほど傾斜角度αが大きくなるため、反対面３４に近接して位置する傾斜面３７にて反射した光ほど、その後の出光面３１への入射角度をより小さく変更させられる傾向となる。このため、出射光量が少なくなってしまう傾向にある反対面３４に近接した領域において、導光板３０の出光面３１から光を取り出し易くすることができ、結果として、導光方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。
【００７７】
とりわけ、本実施の形態によれば、導光方向ｄ１に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２のうちの傾斜面３７が占める割合が高くなっている。これにより、出射光量が少なくなってしまう傾向にある反対面３４に近接した領域において、導光板３０の出光面３１からの出射光量を十分に確保し、導光方向に沿った出射光量の均一化をさらに図ることができる。
【００７８】
なお、上述した実施の形態における導光板３０の裏面３２に設けられた光反射部３２ａの形態は、一例であってこのような例に限定されない。図９に、導光板３０の裏面３２をなす光反射部３２ａの他の例を示す。図９に示す例においても、導光板３０の裏面３２は、光反射部３２ａと、光反射部３２ａよりも入光面３３に近接した位置に設けられた散乱処理部３２ｂと、を含んでいる。
【００７９】
とりわけ、図９に示す例では、導光板３０の裏面３２をなす光反射部３２ａは、複数の第１傾斜面３７ａを含む第１反射領域ａ１と、第１反射領域ａ１と散乱処理部３２ｂとの間に配置され、複数の第２傾斜面３７ｂを含む第２反射領域ａ２と、を含んでいる。第１傾斜面３７ａ及び第２傾斜面３７ｂは、図２に示す傾斜面３７に対応している。
【００８０】
第１傾斜面３７ａが図９に示す主断面において第１方向ｄ１に対してなす角度を第１傾斜角度α１とする。図９に示す例では、少なくとも一つの第１傾斜面３７ａの第１傾斜角度α１は、当該第１傾斜面３７ａよりも反対面３４に近接して位置する任意の他の第１傾斜面３７ａの第１傾斜角度α１未満となっている。さらに、任意の１つの第１傾斜面３７ａの第１傾斜角度α１は、当該第１傾斜面３７ａよりも反対面３４に近接して位置する任意の他の第１傾斜面３７ａの第１傾斜角度α１以下となっている。このような形態によれば、反対面３４に近接して位置する第１傾斜面３７ａほど第１傾斜角度α１が大きくなるため、反対面３４に近接して位置する第１傾斜面３７ａにて反射した光ほど、出光面３１への入射角度をより小さく変更させられる傾向となる。このため、出射光量が少なくなってしまう傾向にある反対面３４に近接した領域において、導光板３０の出光面３１から光を取り出し易くすることができ、結果として、導光方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。
【００８１】
また、第２傾斜面３７ｂが図９に示す主断面において第１方向ｄ１に対してなす角度を第２傾斜角度α２とする。図９に示す例では、任意の１つの第２傾斜面３７ｂの第２傾斜角度α２は、第２反射領域ａ２に最も近接して位置する第１傾斜面３７ａの第１傾斜角度α１よりも大きくなっている。このような形態によれば、入光面３３寄りに配置された第２反射領域ａ２に含まれる第２傾斜面３７ｂの第２傾斜角度α２を相対的に大きくすることができ、当該第２傾斜面３７ｂにて反射した光の出光面３１への入射角度を大幅に小さくすることができる。このため、出射光量が少なくなってしまう傾向にある入光面３３寄りの領域において、導光板３０の出光面３１から光をますます取り出し易くすることができ、結果として、導光方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。
【００８２】
次に、導光板３０の製造方法について説明する。
【００８３】
導光板３０は、基材上に傾斜面３７、粗面４１、平滑面４２及び出光側単位光学要素５０を賦型することにより、例えば、押し出し成形、インジェクション成形あるいはプレス成形により、作製することができる。導光板３０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明な熱可塑性樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。尚、必要に応じて、導光板３０中に光を拡散させる機能を有する拡散性分を添加することもできる。拡散成分は、一例として、平均粒径が０．５〜１００μｍ程度であるシリカ（二酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、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透明物質からなる粒子を、用いることができる。
【００８４】
次に、図１０を参照して、導光板３０を賦型するための型１００について説明する。図１０は、導光板３０を賦型するための型１００の構成を示す断面図である。
【００８５】
図１０に示す型１００は、インジェクション成形によって導光板３０を賦型するための型である。図１０に示すように、型１００は、導光板３０の出光面３１の形状に対応する型面１１１をもつ表型本体１１０と、導光板３０の裏面３２の形状に対応する型面１２１をもつ裏型１２０と、を有している。とりわけ、裏型１２０の型面１２１には、導光板３０の光反射部３２ａの形状に対応する反射賦型領域１２２と、導光板３０の散乱処理部３２ｂの形状に対応する散乱賦型領域１２３と、が設けられている。すなわち、反射賦型領域１２２は、導光板３０の光反射部３２ａを賦型する面であり、散乱賦型領域１２３は、導光板３０の散乱処理部３２ｂを賦型する面である。
【００８６】
型１００によれば、表型本体１１０と裏型１２０との間に、上述の熱可塑性樹脂を流し込んで硬化させることによって、出光面３１と裏面３２とを含む導光板３０を製造することができる。
【００８７】
次に、裏型１２０を製造する方法について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１及び図１２は、裏型１２０の製造方法を説明するための図である。
【００８８】
図１１から理解されるように、先ず、裏型１２０をなすようになる裏型本体１２１の表面をバイトでならして平滑となるよう前処理をした後、バイトで裏型本体１２１を切削して、一方向ｄ３に延びる複数の傾斜面１２２ａを含む反射賦型領域１２２を形成する。
【００８９】
次に、裏型本体１２１の表面のうちの反射賦型領域１２２以外の領域を切削して高さを調整した後、当該領域に例えばブラスト処理を施し、目的とする導光板３０の散乱処理部３２ｂの粗面４１に対応する表面粗さを有した粗面１２３ａを形成する。
【００９０】
その後、図１２に示すように、裏型本体１２１の粗面１２３ａを形成された部分をバイト１４０で切削して、一方向ｄ３に直交する他方向ｄ４に延びる複数の平滑面１２３ｂを形成する。平滑面１２３ｂは、目的とする導光板３０の平滑面４２に対応して形成される。したがって、複数の平滑面１２３ｂは、一方向ｄ３に沿って間隔を空けて設けられ、各平滑面１２３ｂの他方向ｄ４の長さは一定ではない。得られた平滑面１２３ｂと、当該平滑面１２３ｂの周りに位置する粗面１２３ａと、により、散乱賦型領域１２３が構成される。
【００９１】
以上のように、本製造方法によれば、導光板３０を製造するための型１００を製造する方法であって、導光板３０の散乱処理部３２ｂの粗面４１の形状に対応した粗面１２３ａを、型本体１２１に形成する工程と、型本体１２１の粗面１２３ａを形成された部分を切削して複数の平滑面１２３ｂを形成する工程と、を備える。このような形態によれば、型本体１２１に粗面１２３ａを形成した後に、当該粗面１２３ａを形成された部分を切削する程度を調整することにより、得られる導光板３０の散乱処理部３２ｂの表面粗さを容易に調整することができる。この結果、出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域３１ａに導く光量を容易に調整することができ、出光面３１のうちの入光面３３寄りの領域３１ａに生じ得る明暗差及びＬＥＤの配列に起因して発生し得る輝線を目立たなくさせる機能を容易に調整することが可能となる。
【符号の説明】
【００９２】
１０      表示装置
１５      液晶表示パネル
２０      面光源装置
２１      発光面
２４      光源
３０      導光板
３１      出光面
３２      裏面
３２ａ    光反射部
３２ｂ    散乱処理部
３３      入光面
３４      反対面
３７      傾斜面
４１      粗面
４２      平滑面
５０      出光側単位光学要素
６０      光学シート
７０      単位プリズム
１００    型（裏型）
１２１    型本体（裏型本体）
１２３ａ  粗面
１２３ｂ  平滑面
【図１】
2016146254.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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