(57)【要約】【課題】面光源装置の高輝度化及び低消費電力化の要求に応える面光源装置用導光体及びそれを用いた面光源装置を提供する。【解決手段】面光源装置は、導光体４と、ＬＥＤ２と、光偏向素子６とを備える。導光体４は、ＬＥＤ２から発せられる光が入射する光入射端面４１及び導光される光が出射する光出射面４３を有する。導光体４の裏面４４に、光出射面４３に沿った面内での導光体４に入射した光の指向性の方向に沿って延び、互いに平行に配列され、断面形状が放物線で近似できる複数の凹凸構造列が形成されている。この放物線は、焦点が凹凸構造列の底部を結ぶ線の近傍に位置する。凹凸構造列は、光入射端面４１の近傍の領域において、表面の一部が粗面化されている。光偏向素子６は、その入光面６１に、導光体光入射端面４１と略平行の方向に延び且つ互いに平行な複数のレンズ列６１ａを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次光源から発せられる光を導光し、且つ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を有する板状の導光体であって、
前記光出射面及びその反対側の裏面のうちの一方に、前記光出射面に沿った面内での前記導光体に入射した光の指向性の方向にほぼ沿って延び、且つ互いに略平行に配列された複数の凹凸構造列が形成されており、前記複数の凹凸構造列のその延在方向と直交する断面形状は放物線で近似できる形状であることを特徴とする面光源装置用導光体。
【請求項２】
前記放物線は、その焦点が前記凹凸構造列の底部を結ぶ線の近傍に位置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】
前記凹凸構造列は、少なくとも前記光入射端面の近傍の領域において、表面の一部または全部が粗面化されていることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の面光源装置用導光体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の面光源装置用導光体と、該導光体の前記光入射端面に隣接して配置されている前記一次光源と、前記導光体の光出射面に隣接して配置されている少なくとも１つの光偏向素子とを備えており、該光偏向素子は、前記導光体の光出射面に対向して位置する入光面とその反対側の出光面とを有しており、前記導光体に隣接する光偏向素子の前記入光面に、前記導光体の光入射端面と略平行の方向に延び且つ互いに平行な複数のレンズ列を備えていることを特徴とする面光源装置。
【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およ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、例えば携帯電話機やノートパソコン（ノートＰＣ）などの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液晶表示装置の面光源装置に好適に適用される。
【背景技術】
【０００２】
近年、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部と液晶表示素子部とから構成されている。バックライト部としては、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、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。また近年では、一次光源として点状光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用されている例も増えている。一次光源としてＬＥＤを使用する場合には、複数のＬＥＤを導光体の光入射端面に沿って一次元に配列しているケースが多い。
【０００３】
ところで、近年、携帯電話機やノートパソコンに用いられる液晶表示装置には、より一層の消費電力の低減が要求されている。
【０００４】
そのような要求に応えるべく、例えば特公平７−２７１３７号公報（特許文献１）では、光出射面が粗面の導光体を用い、多数のプリズム列を配列したプリズムシートを、そのプリズム面が導光体側となるように導光体の光出射面上に配置し、バックライトの消費電力を抑えるとともに、輝度も極力犠牲にしないように出射光の分布を狭くする方法が提案されている。
【０００５】
また、実開平５−６４０１号公報（特許文献２）や特開平８−１７９３２２号公報（特許文献３）等には、一次光源として冷陰極管等の線状光源を用いたバックライトにおいて、導光体からの出射光を光入射端面と平行な方向において収束させる目的で、光入射端面に略垂直な方向に沿って延びる多数のプリズム列を導光体の光出射面あるいはその反対面に並列して形成したものが提案されている。このようなプリズム列を形成した導光体では、導光体に入射した光は、導光体のプリズム列での反射によって、入射光の向きに対する傾斜角が大きくなる方向に向けられたり、更に入射光の向きの方へと戻されたりする。このため、導光体に入射した光の進行方向はプリズム列の延びる方向に収束するため、輝度の向上が可能となる。
【０００６】
また、特開２００４−６３２６号公報（特許文献４）には、ＬＥＤを一次光源として使用するバックライトにおいて、導光体に形成するプリズム列の表面を粗面化したり、プリズム列の断面形状を直線的なものから変形させたレンズ列を形成することが提案されている。
【特許文献１】特公平７−２７１３７号公報
【特許文献２】実開平５−６４０１号公報
【特許文献３】特開平８−１７９３２２号公報
【特許文献４】特開２００４−６３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかるに、以上のような導光体を用いた面光源装置が提案された現在においても、面光源装置の高輝度化及び高効率化即ち低消費電力化の要求はますます高まっている。
【０００８】
本発明の目的は、近年特に顕著となった表示装置用たとえば液晶表示装置用の面光源装置の高輝度化及び低消費電力化の要求に応える面光源装置用導光体及びそれを用いた面光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、上記目的を達成するものとして、
一次光源から発せられる光を導光し、且つ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を有する板状の導光体であって、
前記光出射面及びその反対側の裏面のうちの一方に、前記光出射面に沿った面内での前記導光体に入射した光の指向性の方向にほぼ沿って延び、且つ互いに略平行に配列された複数の凹凸構造列が形成されており、前記複数の凹凸構造列のその延在方向と直交する断面形状は放物線で近似できる形状であることを特徴とする面光源装置用導光体、
が提供される。
【００１０】
本発明においては、前記放物線は、その焦点が前記凹凸構造列の底部を結ぶ線の近傍に位置することが好ましい。本発明においては、前記凹凸構造列は、少なくとも前記光入射端面の近傍の領域において、表面の一部または全部が粗面化されているものとすることができる。
【００１１】
また、本発明によれば、上記目的を達成するものとして、
上記の面光源装置用導光体と、該導光体の前記光入射端面に隣接して配置されている前記一次光源と、前記導光体の光出射面に隣接して配置されている少なくとも１つの光偏向素子とを備えており、該光偏向素子は、前記導光体の光出射面に対向して位置する入光面とその反対側の出光面とを有しており、前記導光体に隣接する光偏向素子の前記入光面に、前記導光体の光入射端面と略平行の方向に延び且つ互いに平行な複数のレンズ列を備えていることを特徴とする面光源装置、
が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、特に携帯電話機やノートパソコンなどの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液晶表示装置等の表示装置に好適な、高輝度で高効率な面光源装置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】
【００１３】
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。
【００１４】
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分解斜視図である。図１に示されているように、本実施形態の面光源装置は、点状の一次光源としての複数のＬＥＤ２と、該一次光源から発せられる光を光入射端面から入射させ導光して光出射面から出射させるＸＹ面内の矩形板状の導光体４と、該導光体に隣接配置される光偏向素子６及び光反射素子８とを備えている。導光体４は上下２つの主面と該主面の外周縁どうしを連ねる４つの端面とを有している。なお一次光源としては、線状光源である冷陰極管を使用してもよい。
【００１５】
一次光源２は導光体４の互いに略平行な１対の端面のうちの一方（図１の左手前側の端面：光入射端面）に隣接し且つそのＹ方向に関する中央及びその両側に互いに適宜の距離を隔てて配置されている。
【００１６】
導光体４の光入射端面４１は、導光体４内におけるＸＹ面内での光の広がりを大きくするために、粗面化することが好ましい。粗面化すなわち粗面加工の方法すなわち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等が挙げられる。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。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、導光体成形用の金型の光入射端面に相当する部分（光入射端面形状転写面）を粗面に加工して、これを成形時に導光体の光入射端面に転写することもできる。
【００１７】
導光体４は、一方の主面（図では上面）が光出射面４３とされている。この光出射面４３は、導光体４内にて導光される光を当該光出射面４３に対して傾斜した方向（即ちＸＹ面に対して傾斜した方向）に出射させる指向性光出射機構を備えている。該指向性光出射機構は、例えば粗面（マット面）からなる。該指向性光出射機構は、光出射面４３の法線方向（Ｚ方向）及び光入射端面４１と直交するＸ方向との双方を含むＸＺ面内の分布において指向性のある光を出射させる。この出射光分布のピークの方向が光出射面４３となす角度は、例えば１０°〜４０°であり、出射光分布の半値幅は例えば１０°〜４０°である。
【００１８】
指向性光出射機構として、導光体４の光出射面４３に形成された、Ｙ方向に互いに平行に延びる複数のレンズ列からなるレンズ列形成面を用いることもできる。この目的で使用されるレンズ列としてはプリズム列が例示され、その配列ピッチは好ましくは１０〜１００μｍ、より好ましくは１０〜８０μｍ、さらに好ましくは２０〜６０μｍの範囲であり、その頂角は好ましくは１４０°〜１７９．６°、より好ましくは１５６°〜１７９．４°、特に好ましくは１６４°〜１７９°の範囲である。
【００１９】
このような光出射機構としての粗面やレンズ列形成面などの凹凸構造面は、導光体に入射した光の指向性の方向で測定したＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが０．２〜２０°の範囲であることが、光出射面４３内での輝度の均斉化を図る点から好ましい。平均傾斜角θａは、さらに好ましくは０．３〜１０°の範囲であり、特に好ましくは０．５〜５°の範囲である。
【００２０】
また、導光体の光出射機構として、導光体中に、導光体の主成分とは異なる屈折率を持つ物質を存在させてもよい。この様な異屈折率の物質としては、微粒子状のものを導光体中に分散させてもよいし、異屈折率の層を導光体の表面や内部に設けてもよい。異屈折率の物質は、導光体の主成分との屈折率差が０．００２以上０．３以下が好ましく、０．００５以上０．２以下がより好ましく、０．０１以上０．１以下が更に好ましい。異屈折率の物質としては、微粒子状のものを分散することが、製造の容易性の点から特に好ましい。微粒子の例としては、シリコン系樹脂、スチレン系樹脂やその共重合体からなる微粒子、アクリル系樹脂やその共重合体からなる微粒子、無機物微粒子等が挙げられる。導光体中での微粒子の濃度としては、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましく、０．１質量％以上５質量％以下がより好ましく、０．２質量％以上３質量％以下が更に好ましい。
【００２１】
この光出射機構は、導光体４の光出射面４３内で光拡散性が不均一な分布となるように設けることによって、光出射面４３内での輝度むらを抑止したり、輝度の分布の最適化を図ることもできる。導光体の光出射機構の平均傾斜角を、光出射機構が有効発光領域全体で均一な状態では上記光偏向素子と光反射素子と一次光源とを設置して法線輝度を測定した時に輝度低下が生ずる領域では大きくし、輝度が高くなる領域では小さく設定することで、輝度むらを低減することができる。
【００２２】
導光体４は、他方の主面（図では下面：裏面）が凹凸構造列形成面としてのレンズ列形成面４４とされている。該レンズ列形成面４４は、ＬＥＤ２から発せられ導光体４に入射した光の指向性［但し、光出射面４３と平行な面内すなわちＸＹ面内での指向性］の方向（光強度分布における最大強度の方向）にほぼ沿った方向に延び且つ互いに略平行に配列された多数の凹凸構造列としてのレンズ列を有する。例えば、導光体４に入射した光の指向性の方向が略Ｘ方向である場合には、図２に示されているように、レンズ列４４ａの方向をＸ方向とすることができる（図２では各レンズ列４４ａの稜線が示されている）。なお、本発明においては、レンズ列４４ａの方向は、導光体２に入射した光の指向性の方向からずれていてもよく、この様な方向は導光体４に入射した光の指向性の方向にほぼ沿った方向とみなされる。この場合、レンズ列４４ａの方向は、導光体に入射した光の指向性の方向に対して２０°以内の範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０°以内の範囲である。
【００２３】
本発明においては、面光源装置の高輝度化を実現するために、導光体４に形成されるレンズ列４４ａ等の凹凸構造列の延在方向と直交する断面形状を適正化することが好ましい。レンズ列４４ａの好ましい断面形状としては、その少なくとも一部、好ましくは半分以上、とくに全部が放物線で近似できる形状が挙げられる。それらの中で最も好ましいものとしては、レンズ列４４ａの断面形状の全部が放物線形状をなすものが挙げられる。
【００２４】
図３には、ＹＺ断面形状線の全部が放物線形状をなすレンズ列４４ａからなるレンズ列形成面が示されている。各レンズ列４４ａは、Ｚ方向の中心軸に関して対称であり、その両側の底部同士を結ぶ線は、Ｙ方向に延びている。
【００２５】
面光源装置発光面の法線方向での高輝度化を実現するためには、導光体４の光出射面４３から出射する光はなるべく平行光に近くなることが好ましい。図４に示されるように、一次光源２から導光体４内部に導入された光は、光出射面４３と裏面４４との間を全反射しながら伝播していく。このとき裏面４４に形成されたレンズ列４４ａの断面形状が放物線形状であると、放物線の焦点に相当する部分を通過する光はレンズ列４４ａで反射した後に当該断面内では平行光となる。このため、断面形状が放物線に近似される形状となることは高輝度化の観点において好ましい。
【００２６】
さらに、放物線の焦点Ｆは、導光体４内部を伝播するなるべく多くの光に当たる（すなわち光が通過する）ような位置であることが好ましい。焦点Ｆがレンズ列４４ａの深い位置、すなわち図３で示すところのＺ座標が０に近い位置ｆ’にあると、焦点を通過する光の量が少なくなるため、効率が悪い。また逆に、焦点Ｆが浅い位置、すなわち図３で示すところのＺ座標がレンズ列底部よりもかなり高い位置ｆ”にある場合、焦点を通過する光の量は多くなるが、焦点を通過した後に隣のレンズ列に入射する光の量もあわせて多くなってしまう。隣のレンズ列には別の焦点が存在するので、このような光は隣のレンズ列により反射されても平行光とはならず、効率が悪い。効率の点から、焦点Ｆの位置は、上記断面（ＹＺ断面）内においてレンズ列底部同士を結ぶ線に近いほど好ましい。焦点Ｆがレンズ列底部同士を結ぶ線に近いと、焦点を通過する光の量は少なすぎず、また焦点通過後に隣のレンズ列に入射する光の量を充分に低減することが可能となる。焦点Ｆとレンズ列底部同士を結ぶ線との距離は、レンズ列４４ａの高さ（すなわちレンズ列４４ａの底部から頂部までのＺ方向寸法）ｈに対して１／３以下であることが好ましく、１／１０以下であればさらに好ましい。本発明においては、放物線離焦点Ｆとレンズ列等の凹凸構造列の底部同士を結ぶ線との距離が凹凸構造列の高さに対して１／３以下であることをもって「放物線の焦点が凹凸構造列の底部を結ぶ線の近傍に位置する」ことを意味するものとする。
【００２７】
図５は、放物線の焦点位置の説明図である。この図では、上記実施形態とは無関係なｘｙ座標系で表される放物線ｙ＝ａｘ２の焦点座標が（［１／４ａ］，０）であることを示している。
【００２８】
尚、以上のようなレンズ列４４ａの断面形状が放物線に近似される形状である領域が裏面全体であることは必ずしも要しない。たとえば、光入射端面近傍の領域を除き、レンズ列４４ａの断面形状が放物線に近似される形状となるようにしても良い。レンズ列形成面４４の形状を部分的に変化させる方法として、粗面化する方法がある。種々の方法でレンズ列４４ａの表面の少なくとも一部たとえば光入射端面近傍の領域を粗面化することによって、容易且つ安価に、レンズ列形状の少なくとも一部を変化させることができる。また、この変化の程度を連続的に変え、位置によって徐々にレンズ列形状を変えることも可能である。レンズ列４４ａを粗面化することで、輝度むらをも解消することができる。この観点から、粗面化は少なくとも光入射端面４１の近傍の領域において行うのが好ましい。
【００２９】
本発明の導光体に形成するレンズ列４４ａの形状を部分的に変化させる方法としては、切削あるいはエッチング等によって形成されたレンズ列形状転写面を有する金型の一部または全部をブラストする方法、レンズ列形状面を有する金型の一部または全部を研磨し、これを転写する方法、レンズ列形状転写面を有する第１の金型を用いて成形して得られた成形物の一部または全部をブラストし、これを再び転写することによりレンズ列形状転写面を有する第２の金型を得る方法等が挙げられる。これらの方法によって、あるいは導光体４のレンズ列形成面の少なくとも一部に直接ブラスト処理によりブラスト痕を形成することによって、レンズ列４４ａの断面形状を変化させることができる。
【００３０】
本発明においては、以上の説明の様に、導光体４の光出射面４３に光出射機構を形成し、その反対側の主面（裏面）をレンズ列４４ａを形成したレンズ列形成面４４とすることが好ましいが、光出射面をレンズ列形成面とし、その反対側の主面に光出射機構を形成してもよい。
【００３１】
本発明の導光体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、環状ポリオレフィン樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂が、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。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４の粗面の表面構造やプリズム列等の表面構造、または光入射端面の異方性粗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。
【００３２】
光偏向素子６は、導光体４の光出射面４３上に配置されている。光偏向素子６の２つの主面は、それぞれ全体としてＸＹ面と平行に位置する。２つの主面のうちの一方（導光体の光出射面４３と対向する側に位置する主面）は入光面６１とされており、他方が出光面６２とされている。出光面６２は、導光体４の光出射面４３と平行な平坦面とされている。入光面６１は、多数のレンズ列６１ａが互いに平行に配列されたレンズ列形成面とされている。入光面６１のレンズ列６１ａは、導光体４に入射したＬＥＤ２からの光の指向性［但し、光出射面４３と平行な面内すなわちＸＹ面内での指向性］の方向と略直交する方向に延び、互いに平行に形成されている。本実施形態では、レンズ列６１ａはＹ方向に延びている。
【００３３】
図６に、光偏向素子６による光偏向の様子を示す。この図は、ＸＺ面内での導光体４からのピーク出射光（出射光分布のピークに対応する光）の進行方向を示すものである。導光体４の光出射面４３から斜めに出射される光は、レンズ列６１ａの第１面へ入射し第２面により全反射されてほぼ出光面６２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４のレンズ列４４ａの作用により広範囲の領域において出光面６２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６に形成されるレンズ列の形状は、目的に応じて種々のものが使用され、例えば、プリズム形状、レンチキュラーレンズ形状、フライアイレンズ形状、波型形状等が挙げられる。中でも断面略三角形状の多数のプリズム列が配列されたプリズムシートが特に好ましい。プリズム列の頂角は、５０〜８０°の範囲とすることが好ましく、より好ましくは５５〜７０°の範囲である。
【００３５】
本発明の光偏向素子６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、環状ポリオレフィン樹脂が例示できる。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。光偏光素子６のプリズム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。これらの型部材は、金型切削あるいはエッチング等によって得られる。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上に、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
を表面に形成してもよいし、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。
【００３６】
光反射素子８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８として反射シートに代えて、導光体４の光出射面の反対側の主面４４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。尚、導光体４の４つの側端面（光入射端面４１を除く）にも反射部材を付することが好ましい。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明の実施例及び比較例を示す。尚、実施例及び比較例において、導光体断面形状の測定は、導光体の凹凸構造列形成面のレプリカを作製し、それを凹凸構造列の延在方向と直交する面で切断し、切断端面を光学顕微鏡あるいは原子顕微鏡、あるいはその他の撮像手段で拡大して得られた断面形状線に基づき行なった。
【００３８】
平均傾斜角の測定は、触針式表面粗さ計（東京精器社製サーフコム５７０Ａ型）にて、触針として１μｍＲ、５５゜円錐ダイヤモンド針（０１０−２５２８）を用いて、駆動速度０．０３ｍｍ／秒で測定した。測定長は２ｍｍとした。
【００３９】
［実施例１］
鏡面仕上げをした有効面積３９ｍｍ×５３ｍｍ、厚さ３ｍｍのステンレススチール板の表面を、粒径１０６μｍ以下のガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板から吹付けノズルまでの距離を３２ｃｍとして、吹付け圧力０．１ＭＰａで、ノズルを移動速度２〜６ｃｍ／ｓでの範囲で変化させながらＸ軸方向に走行させ、ステンレススチール板を順次Ｙ軸方向に５ｍｍずつ移動させながら、全面ブラスト処理して粗面化し、第１の金型を得た。粗面部分の平均傾斜角θａは１．７°〜２．７°の範囲で一様に変化するものであった。
【００４０】
一方、グラインダー研磨仕上げをした有効面積３９ｍｍ×５３ｍｍ、厚さ２４ｍｍの焼き入れ鋼に、厚さ０．２ｍｍのニッケルメッキを施した後に鏡面仕上げを行い、その表面に、ピッチ５０μｍの凹凸構造列を長さ５３ｍｍの辺に平行に連設した凹凸構造列（レンズ列）転写パターンを、刃先の端面形状が略放物線形状となっているダイヤモンドバイトを用いて切削加工により形成し、第２の金型Ａを得た。
【００４１】
また、鏡面仕上げをした有効面積０．６ｍｍ×３９ｍｍ、厚さ１５ｍｍの焼き入れ鋼に、平均粒径３０μｍのアルミナ粒子（フジミインコーポレーテッド社製Ａ４００）を用い、ノズル高さを１６ｃｍ、ノズル移動速度を１０ｃｍ／ｓ、吹き付け圧力を０．０８ＭＰａとした以外は第１のブラスト処理と同様にしてブラスト処理を行い、第３の金型を得た。
【００４２】
得られた第１の金型を光出射面用の金型、第２の金型Ａを裏面用の金型、第３の金型を光入射端面用の金型として用いて射出成形を行い、短辺３９ｍｍ、厚さが０．６ｍｍの平板形状であり、一方の主面が光入射端面近傍に高光拡散領域が形成された光出射面であり、他方の主面が凹凸構造列形成面からなる透明ポリカーボネート樹脂製導光体を作製した。
【００４３】
導光体の短辺側端面（光入射端面）に対向するようにして、４個のＬＥＤ（日亜化学製ＮＳＳＷ０２０）を９ｍｍ間隔で配置した。この導光体の凹凸構造列形成面側には光反射シート（麗光社製７５Ｗ０５）を配置し、光出射面側には頂角６８°でピッチ１８μｍのプリズム列が多数並列に形成されたプリズムシート（三菱レイヨン社製Ｍ０６８ＹＳ）を、そのプリズム列形成面が導光体光出射面に対向するように配置し、面光源装置を作製した。
【００４４】
この面光源装置は、液晶表示素子と組み合わせて、有効発光領域の寸法が３６ｍｍ×４８ｍｍで、導光体光入射端面から有効発光領域までの距離が３ｍｍの液晶表示装置を構成するためのものである。
【００４５】
得られた導光体の凹凸構造列（レンズ列）形成面の断面形状は、次のとおりであった：
レンズ列ピッチ：５０μｍ
レンズ列高さ：１２．５μｍ
断面形状：放物線ｙ＝０．０２ｘ２（−２５≦ｘ≦＋２５）で近似される形状、また近似された放物線の焦点は凹凸構造列底部同士を結ぶ線上に位置。
【００４６】
全てのＬＥＤを点灯し面光源装置を発光させて有効発光領域の中心部を、輝度計（ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−７）を用いて輝度測定を行ったところ、７７００ｃｄ／ｍ２であった。
【００４７】
［実施例２］
実施例１と同様にして第２の金型Ａを得た後に、追加工として、第２の金型Ａの長さ３９ｍｍの辺から２．５ｍｍまでの領域以外を粘着テープでマスキングし、粒径６３μｍ以下のガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ４００）を用い、ノズル移動速度を３．８ｃｍ／ｓ、吹き付け圧力を０．２ＭＰａとした以外は第１の金型と同様にしてブラスト処理を行って、レンズ列転写パターンの形状転写面を一部粗面化した第２の金型Ｂを得た。
【００４８】
第２の金型Ｂ以外は実施１と同様にし、透明ポリカーボネート樹脂製導光板および面光源装置を得た。
【００４９】
得られた導光体の凹凸構造列（レンズ列）形成面の断面形状は、次のとおりであった：
（領域Ａ：光入射端面から２．５ｍｍまでの領域）
レンズピッチ：５０μｍ
レンズ高さ：１２μｍ
断面形状：放物線ｙ＝０．０２ｘ２で近似される形状、ただし凹凸構造列底部は粗面化
（領域Ｂ：領域Ａ以外の領域）
レンズピッチ：５０μｍ
レンズ高さ：１２．５μｍ
断面形状：放物線ｙ＝０．０２ｘ２（−２５≦ｘ≦＋２５）で近似される形状、また近似された放物線の焦点は凹凸構造列底部同士を結ぶ線上に位置。
【００５０】
全てのＬＥＤを点灯し面光源装置を発光させて有効発光領域の中心部を、輝度計（ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−７）を用いて輝度測定を行ったところ、７７００ｃｄ／ｍ２であった。また面光源装置の点灯状態を目視で確認したところ、ＬＥＤに起因する明暗ムラは見られず、美麗な点灯状態であった。
【００５１】
［実施例３］
鏡面仕上げをしたステンレススチール板の表面を、ガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板から吹付けノズルまでの距離を３５ｃｍとして、吹付け圧力０．１０ＭＰａで全面ブラスト処理して粗面化した。これにより、粗面の形状転写面を有する第１の金型を得た。
【００５２】
一方、第２の金型は実施例１と同様にして得た。
【００５３】
以上の第１の金型及び第２の金型を用いて射出成形を行い、長辺の長さが２９０ｍｍで短辺の長さが２１６ｍｍの長方形で、厚さが短辺に沿って２．０ｍｍから０．７ｍｍへと変化するくさび形状であり、一方の面（光出射面）がマット面からなり、他方の面（裏面）が凹凸構造列形成面からなる透明アクリル樹脂板を作製し、これを導光体とした。得られた導光体のマット面の平均傾斜角θａは１．１°であった。
【００５４】
得られた導光体の凹凸構造列形成面の断面形状は、次のとおりであった：
レンズピッチ：５０μｍ
レンズ高さ：１２．５μｍ
断面形状：放物線ｙ＝０．０２ｘ２（−２５≦ｘ≦＋２５）で近似される形状、また近似された放物線の焦点は凹凸構造列底部同士を結ぶ線上に位置。
【００５５】
導光体の厚さ２．０ｍｍの長辺側端面に対向するようにして、該長辺に沿って冷陰極管を配置し、該冷陰極管の導光体光入射端面側の部分以外を覆う様に光源リフレクタを配置した。また、導光体の裏面側には光反射素子として光散乱反射シート（東レ社製Ｅ６０）を配置し、光出射面側には光偏向素子として頂角６８°でピッチ５０μｍのプリズム列が多数並列に形成された厚さ１５５μｍのプリズムシート（三菱レイヨン社製Ｍ１６８Ｙ）を、そのプリズム列形成面が導光体光出射面に対向するように配置し、図１に示したような面光源装置を作製した。
【００５６】
インバータ（ハリソン社製ＨＩＵ−７４２Ａ）にＤＣ１２Ｖを印加して冷陰極管を高周波点灯させ、面光源装置を点灯させたところ、この面光源装置の中心輝度は３２００ｃｄ／ｍ２であった。
【００５７】
［比較例１］
第２の金型において、刃先が３４μｍＲの円弧に近似される形状をもつダイヤモンドバイトを用いた以外は実施例２と同様にして透明ポリカーボネート樹脂製導光板および面光源装置を得た。
【００５８】
得られた導光体の凹凸構造列形成面の断面形状は、次のとおりであった：
レンズピッチ：５０μｍ
レンズ高さ：１１．７μｍ
断面形状：３４μｍＲで近似される形状、ただし凹凸構造列底部は粗面化、また放物線ではないので焦点は存在せず。
【００５９】
全てのＬＥＤを点灯し面光源装置を発光させて有効発光領域の中心部を、輝度計（ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−７）を用いて輝度測定を行ったところ、５５００ｃｄ／ｍ２であった。
【００６０】
［比較例２］
第２の金型において、刃先が頂角１００°の形状をもつダイヤモンドバイトを用いた以外は実施例３と同様にして透明ポリカーボネート樹脂製導光板および面光源装置を得た。
【００６１】
得られた導光体の凹凸構造列形成面の断面形状は、次のとおりであった：
レンズピッチ：５０μｍ
レンズ高さ：２１μｍ
レンズ形状：頂角１００°の二等辺三角形状（焦点はなし）。
【００６２】
実施例３と同様にして面光源装置を点灯させたところ、この面光源装置の中心輝度は２７００ｃｄ／ｍ２であった。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による面光源装置を示す分解斜視図である。
【図２】本発明による導光体を一次光源とともに示す底面図である。
【図３】本発明による導光体の凹凸構造列の断面形状を示す図である。
【図４】本発明による導光体を一次光源とともに示す側面図である。
【図５】放物線形状と焦点位置との関係を示す図である。
【図６】光偏向素子による光偏向の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
２  ＬＥＤ
４  導光体
４１  光入射端面
４３  光出射面
４４  レンズ列形成面
４４ａ  レンズ列
６  光偏向素子
６１  入光面
６１ａ  レンズ列
６２  出光面
８  光反射素子
Ｆ  焦点
【図１】
2009266643.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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