JPH08248233A - 面光源装置及び液晶ディスプレイ - Google Patents

面光源装置及び液晶ディスプレイ

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JPH08248233A
JPH08248233A JP7074671A JP7467195A JPH08248233A JP H08248233 A JPH08248233 A JP H08248233A JP 7074671 A JP7074671 A JP 7074671A JP 7467195 A JP7467195 A JP 7467195A JP H08248233 A JPH08248233 A JP H08248233A
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榮三郎 樋口
Yasuhiro Koike
康博 小池
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 輝光面の白さと柔らかさに優れた面光源装置
と視覚上の品位にも優れた液晶ディスプレイの提供。 【構成】 楔形断面形状の光散乱導光体１の肉厚側の端
面は光入射面２とされ、その近傍に蛍光ランプＬが配置
される。蛍光ランプＬを取り囲んで銀箔シートＲが配置
される。光取出面５の外側にはプリズムシート４が配置
される。プリズムシート４の配向方向は、プリズム列の
延在方向が光散乱導光体１の横断方向と一致するように
選ばれる。プリズム面の向きは、内向き、外向きいずれ
でも良い。光散乱導光体１の裏面６と反射体（銀箔シー
ト）３の間にプリズムシート８が配置される。プリズム
シート８はプリズム面が内側を向くように配置される。
プリズム面に形成されているプリズム列の配向方向は、
プリズム列の延在方向が光散乱導光体１の縦断方向と一
致するように選ばれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、面光源装置及び液晶
ディスプレイに関し、更に詳しく言えば、光を散乱させ
つつ導光させる作用を有する光学素子（以下、「光散乱
導光体」と言う。）とプリズム作用を有する板状素子
（以下、「プリズムシート」と言う。）を利用した面光
源装置と、該面光源装置をバックライトとして用いた液
晶ディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】光散乱導光体とプリズムシートを利用し
た面光源装置が提案され、液晶ディスプレイのバックラ
イト等に用いられている。プリズムシートは、Ｖ字状の
繰り返し凹凸列を形成した面（以下、単に「プリズム
面」とも言う。）を備えた光学材料からなる板状部材で
構成され、光束の伝播方向特性を修正する機能を有して
いることが知られている。その為、面光源装置で使用さ
れるプリズムシートの配置位置は、専ら光散乱導光体の
光取出面側にあった。
【０００３】図１は、これを説明する図で、プリズムシ
ートを使用した従来の面光源装置の要部構成を表わして
いる。同図において、符号１は楔形断面形状の光散乱導
光体であり、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）からなるマトリックス中に異屈折率物質を一様に混
入分散させたものからなる。光散乱導光体１の肉厚側の
端面は光入射面２とされ、その近傍には光源素子（蛍光
ランプ）Ｌが配置されている。
【０００４】光散乱導光体１の一方の面（裏面６）に沿
って反射体３が配置されている。反射体３には、正反射
性の銀箔シートあるいは拡散反射性の白色シートが使用
される。照明光は、光散乱導光体１の他方の光取出面５
から取り出される。符号４で示されたプリズムシート
は、この光取出面５の外側には配置される。
【０００５】図示の便宜上、光散乱導光体１からの距離
及びプリズム列のピッチは誇張して示されている。プリ
ズムシート４の一方の面はＶ字状のプリズム面４ａ，４
ｂを与え、他方の面は照明光束４ｆを出射させる平坦面
（輝光面）４ｅを与える。プリズムシート４の更に外側
に公知の液晶表示デバイス（「液晶表示パネル」とも言
う。）を配置すれば、液晶ディスプレイが構成される。
【０００６】このような面光源装置は、光散乱導光体１
の厚さが光入射面２側から遠ざかるにつれて薄くなって
いる為に、光散乱導光体１内で起こる斜面繰り返し反射
効果によって、光の利用効率と輝度の均一性に関して優
れた特性を有している。
【０００７】光源素子Ｌから光散乱導光体１内に送り込
まれた光は、光散乱導光体１内で散乱作用や反射作用を
受けながら肉薄側の端面７に向けて導光される過程で、
徐々に光取出面５から出射される。光散乱導光体１内に
混入分散させる異屈折率粒子の粒径（一般には、屈折率
不均一構造に関する相関距離）に応じて、光取出面５か
ら出射される光は優先伝播方向を持つ。換言すれば、光
取出面５から取り出される照明光が平行光束の性質を帯
びる。
【０００８】光散乱導光体１内に混入分散させる異屈折
率粒子の粒径が大きい程（一般には、屈折率不均一構造
に関する相関距離が大きい程）、光取出面５から出射さ
れる光は明瞭に平行光束化される。優先伝播方向（照明
光束の中心的な伝播方向）は通常、光入射面２側から見
て光取出面２５°から３０°前後立ち上がった方向にあ
る。このことを前提に、従来の面光源装置におけるプリ
ズムシート４の伝播方向特性修正機能について図２及び
図３を参照して説明する。図２は、図１に示した配置に
おいて、縦断方向に沿った断面内における光の挙動を説
明する図である。ここで、「縦断方向」とは、光入射面
２の延在方向と垂直な方向のことである。同様に、光入
射面２の延在方向と平行な方向のことを「横断方向」と
言う。
【０００９】図２に示されているように、プリズムシー
ト４は、光散乱導光体１の光取出面５側に臨んでそのプ
リズム面を内側に向けて配置されている。プリズム面に
形成されたプリズムの頂角の好ましい角度はφ3 ＝６０
°前後である。
【００１０】光入射方向を矢印Ｌ’の方向として、光入
射面５から出射される光束の優先伝播方向は、光取出面
５に立てた法線に対してφ2 ＝６０°前後となる。光散
乱導光体１を屈折率１．４９２（ＰＭＭＡマトリックス
使用）を考慮すれば、φ2 ＝６０°前後を与える光取出
面５への入射角は、φ1 ＝３５°前後となる。このよう
な優先伝播方向に対応した光線を代表光線と呼ぶことと
する。ここでは代表光線を符号Ｂ1 で指示した。
【００１１】光取出面５から出射した代表光線Ｂ1 は、
空気層ＡＲ（屈折率ｎ0 ＝１．０とみなすことが出来
る。）を直進した後、プリズムシート４のプリズム面４
ａに垂直に近い角度で入射する（φ3 ＝６０°前後）。
なお、この光線が反対側のプリズム面４ｂに入射する割
合は相対的に小さい。
【００１２】次いで、プリズムシート４内を代表光線Ｂ
1 は反対側のプリズム面４ｂまでほぼ直進して正反射さ
れ、プリズムシート４の平坦面４ｅに対して垂直方向に
近い角度で入射し、プリズムシート４から出射される。
このような過程を通して、光取出面５から出射された光
束の優先伝播方向が光取出面５に対してほぼ垂直な方向
に修正される。
【００１３】但し、修正後の優先伝播方向は光取出面５
に対して垂直方向とは限らず、プリズムシート４の頂角
φ3 の選択、プリズムシート４の材料（屈折率）の選
択、光散乱導光体１の材料（屈折率）の選択等を通して
相当程度の角度範囲で調整可能である。
【００１４】次に図３は、図１あるいは図２に示した配
置におけるプリズムシート４を裏返し、そのプリズム面
を外側に向けて配置した場合の光の挙動を説明する断面
図である。プリズム面に形成されたプリズムの頂角は、
例えばφ4 ＝７０°前後とすることが出来る。プリズム
面を外側に向けた配置では、好ましい結果を与える頂角
の範囲は、プリズム面を内側に向けた配置の場合よりも
広い。
【００１５】光入射方向を矢印Ｌ’の方向とすれば、図
２の場合と同様に、優先伝播方向に対応する代表光線Ｂ
2 は、φ1 ＝３５°前後の角度を以て光取出面５に入射
し、その大部分が空気層ＡＲ（屈折率ｎ0 ＝１．０）へ
出射される。この時の出射角φ2 は６０°前後となる。
【００１６】代表光線Ｂ2 は、空気層ＡＲを直進した
後、プリズムシート４の平坦面４ｅに斜めに入射し、図
示されたような屈折経路を辿り、光取出面５に対して垂
直方向に近い角度でプリズムシート４の面４ｃから出射
される（面４ｄから出射される割合は相対的に小さ
い。）。
【００１７】プリズムシート４の平坦面４ｅ入射以後の
光の経路は、プリズムシート４の屈折率ｎ2 やプリズム
頂角φ4 によって変化するから、これらパラメータを選
択することを通して、優先伝播方向を調整することが出
来る。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来構成
の面光源装置は薄型化が可能で、且つ、所望方向へ伝播
する均一で明るい照明光束を提供する点で優れたもので
ある。しかし、昨今ますます薄型化、大画面化が進み、
高い省電力性と高品位の視覚感が要求されるようになっ
ている液晶ディスプレイのバックライトに上記従来の面
光源装置を用いた場合、輝光面（プリズムシート上面）
を肉眼で見たときの明るさと柔らかさの感覚に不満が残
るという問題があった。即ち、きめが細かく、ぎらつき
感がなく、十分な白さを持った輝光面が得られなかっ
た。
【００１９】この原因は次のように推察される。図１に
示した構成における光散乱導光体１に与えられる散乱能
は視覚的にはそれ程強いものではない。輝光面が大きく
なる程散乱能は弱く選ばれ、この傾向が顕著となる。こ
のことから推測されるように、光散乱導光体１の裏面側
に配置される反射体３から相当量の反射光が十分な拡散
作用を受けずに観察者の眼に入る可能性が否定出来な
い。
【００２０】その為、反射体３に正反射性の銀箔シー
ト、アルミニウム箔シート等を使用すると、正反射面特
有の視覚感（いわゆる「白さ」の不足）と柔らかさ不足
（ぎらつき感があること）が解消されない。この感覚
は、単に光量レベルの問題のみならず、色温度の問題や
照明光束の伝播方向特性の問題等が複合的に関係してい
るものと推測される。
【００２１】反射体３に拡散反射性の白色シートを使用
すれば、白さの問題はある程度改善されるが、輝光面全
体の明るさの均一性や光量レベルの低下という問題が生
じてしまう。また、正反射性／拡散反射性いずれの反射
体を使用した場合も、反射体３の表面になんらかのむら
（例えば、局所的な皺や凸凹）が存在すると、それが視
覚上のむらをもたらすおそれがある。
【００２２】そこで本願発明の目的は、上記従来技術の
欠点を克服することにある。即ち、本願発明は、明るさ
のレベルが高く、輝光面の視覚感（白さと柔らかさ）が
改善された面光源装置を提供しようとするものである。
また、そのことを通して、省電力性のみならず、視覚上
の品位にも優れた液晶ディスプレイを提供しようとする
ものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本願発明は、光散乱導光
体と、光散乱導光体の少なくとも一つの側面方向から光
を供給する光源手段と、光散乱導光体の光取出面側に配
置されたプリズムシートと、光散乱導光体の裏面側に配
置された反射体と、光散乱導光体と反射体の間に配置さ
れた少なくとも一枚のプリズムシートを備えた面光源装
置によって上記課題を解決するものである。
【００２４】光散乱導光体と前記反射体の間に配置され
た少なくとも一枚のプリズムシートは、プリズム列を形
成したプリズム面が前記光散乱導光体側を向き、且つ、
プリズム列の延在方向が光源手段からの光供給方向と一
致するように配置される。光散乱導光体の裏面側に配置
される反射体は、正反射性を有することが好ましい。上
述の面光源装置を液晶ディスプレイのバックライトに使
用すれば、省電力性のみならず、視覚上の品位にも優れ
た液晶ディスプレイが提供される。
【００２５】
【作用】本願発明によれば、光散乱導光体と、光散乱導
光体の少なくとも一つの側面方向から光を供給する光源
手段と、光散乱導光体の光取出面側に配置されたプリズ
ムシートと、光散乱導光体の裏面側に配置された反射体
とを有する従来型の面光源装置に、プリズムシートを少
なくとも１枚追加しただけの構成によって、明るさのレ
ベルが高く、輝光面の視覚感（白さと柔らかさ）が改善
された面光源装置が提供される。また、そのことを通し
て、省電力性のみならず、視覚上の品位にも優れた液晶
ディスプレイが提供される。
【００２６】プリズムシートは、プリズム列を形成した
プリズム面が前記光散乱導光体側を向き、且つ、プリズ
ム列の延在方向が光源手段からの光供給方向と一致する
ように配置される。これにより、光散乱導光体裏面側近
辺における光の挙動が従来構造とは異なったものとな
る。光散乱導光体裏面側近辺における光は、プリズムシ
ート内に閉じこめられて内部反射と光分岐を起こしなが
ら、光源素子から遠ざかる方向に導光される。その結
果、高い光利用効率を保ちながら視覚上の明るさ（白
さ）と柔らかさが顕著に改善される。
【００２７】
【実施例】図４は、本願発明の実施例の要部構成を表わ
している。同図において、図１に示した面光源装置と共
通した要素については同じ符号を使用した。また、図示
の都合上、図１とは左右の位置関係を逆にとり、プリズ
ムシート及び反射体は、厚さは無視して描示した。
【００２８】本実施例の面光源装置は、図１に示した従
来構造の面光源装置にプリズムシートを追加配置した構
造を有している。即ち、楔形断面形状の光散乱導光体１
の肉厚側の端面は光入射面２とされ、その近傍に光源素
子（蛍光ランプ）Ｌが配置されている。符号Ｒは光源素
子（蛍光ランプ）Ｌを背面側から取り囲むように設けら
れた反射シート（銀箔シート）を表わしている（図１は
記載を省略。）光取出面５の外側にはプリズムシート４
が配置される。プリズムシート４の配向方向は、プリズ
ム列の延在方向が光散乱導光体１の横断方向と一致する
ように選ばれる。プリズム面の向きについては、従来と
同様、内向き（光散乱導光体１とプリズム面が対向）、
外向きいずれも可能である。
【００２９】光散乱導光体１は、従来と同じく、例えば
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなるマトリ
ックス中に異屈折率物質（例えば、シリコーン系微粒
子）を一様に混入分散させた材料で形成される。異屈折
率物質の混入割合（ｗｔ％）は、光散乱導光体１が適当
な散乱能を持つように調整される。
【００３０】一般に、光散乱導光体１の縦断方向のサイ
ズが大きくなる程、異屈折率物質の混入割合は小さく選
ばれる。光散乱導光体１に散乱能を過剰に与えると、光
入射面２から遠い部分への光の伝播が阻害され、輝光面
に明るさ勾配が発生する恐れがある。
【００３１】一方、異屈折率粒子の粒子サイズは光散乱
導光体１内部における個々の散乱過程の前方散乱性の強
さを左右するファクタである。一般に、粒子サイズが大
きい程前方散乱性が強くなる。これに起因して、粒子サ
イズが相対的に大きければ光散乱導光体１の光取出面５
から出射される光束の優先伝播方向が明瞭になる。即
ち、平行光束に近いものが得られるようになる。逆に、
粒子サイズが相対的に小さければ光散乱導光体１の光取
出面５から出射される光束の優先伝播方向の明瞭さは失
われる。
【００３２】従って、粒子サイズの大小は照明光束に要
求される指向性の強さに応じて調整されることが好まし
い。なお、後述する実施例も含め、本願発明においては
これら光散乱導光体１を構成する材料の組成に関連する
条件については特に制限を設けていない。
【００３３】次に、本願発明の重要な特徴部分をなす光
散乱導光体１の裏面６側の構造について説明する。光散
乱導光体１の裏面６側に反射体３が配置されていること
は従来通りであるが、裏面６と反射体３の間にプリズム
シート８が配置されている点が従来構造とは基本的に異
なっている。
【００３４】プリズムシート８としては、伝播方向特性
を修正する為に光取出面５の外側に配置されるプリズム
シート４と同様のものが使用出来る。プリズムシート８
はプリズム面が内側（光散乱導光体１側）を向くように
配置される。プリズム面に形成されているプリズム列の
配向方向は、プリズム列の延在方向が光散乱導光体１の
縦断方向と一致するように選ばれる。
【００３５】反射体３には正反射性、拡散反射性いずれ
のものも使用可能であるが、ここでは、より高い明るさ
のレベルを確保する観点から、前者（例えば、銀箔シー
ト）を使用する。従来技術においては、反射体３に正反
射性のものを使用すると、視覚感に問題を生じていた
が、本願発明ではそのような問題は生じず、正反射性の
反射体の利点が生かされる。
【００３６】本実施例あるいは後述する他の実施例に係
る面光源装置をバックライトに用いて液晶ディスプレイ
とする場合には、プリズムシート４の更に外側に公知の
液晶表示パネルＬＰ（破線で一部を図示）が配置され
る。
【００３７】本実施例のおける光源素子Ｌとして、市販
のバックライト用の蛍光ランプを用い、これを点灯して
プリズムシート４の外側方向から肉眼で観察したとこ
ろ、柔らかさと白さが十分な明るい輝光面が得られてい
ることが確認された。柔らかさや白さという視覚上の特
性は、輝度計を用いた通常の測光のみによっては実証し
難い。
【００３８】そこで、先ず、本願発明の面光源装置が高
い輝度レベルを提供する能力を有していることを示す２
つの測定結果について述べ、更に、視覚上の著しい改善
がなされる理由について考察する。
【００３９】図５及び図６は、図４に示した実施例につ
いて、プリズムシート８の存在／非存在によって輝度が
変化する様子を表わしたグラフである。図５及び図６の
両グラフにおいて、縦軸はｃｄ（カンデラ）／ｍ2 単位
で測定された輝光面（プリズムシート４の外側面）の輝
度を表わし、横軸は輝度の測定方向（輝度計の視線方
向）を表わしている。
【００４０】図５では、輝度の測定方向を光散乱導光体
１の縦断方向断面内で走査し、角度θを変化させた。一
方、図６では、輝度の測定方向を光散乱導光体１の横断
方向断面内で走査し、角度θを変化させた。角度θ及び
θ’の測り方は図４に併記されている通りである。
【００４１】即ち、角度θは、輝光面に立てた垂線ｇを
基準として、前方への傾斜角（θ＞０度）あるいは後方
への傾斜角（θ＜０度）表わしている。また、角度θ’
は、輝光面に立てた垂線ｇを基準として、光入射面２側
からみて左側への傾斜角（θ’＞０度）あるいは右側へ
の傾斜角（θ’＜０度）表わしている。垂線ｇの方向
は、θ＝θ’＝０に対応している。
【００４２】両図のグラフにおいて、太線は本実施例に
ついての測定結果を表わし、細線は本実施例の構成から
プリズムシート８を除去したものについての測定結果を
表わしている。後者は図１に示した従来例の構成に相当
している。これらの測定結果は次のように解釈される。
【００４３】（１）図５、図６いずれのグラフにおいて
も、プリズムシート８が存在によってグラフの全体的な
形が崩れることはない。
【００４４】（２）図５のグラフから、プリズムシート
８の存在によって、光散乱導光体１の縦断方向断面内で
正面方向の輝度が約１０％向上し、±３０度以上傾斜し
た方向への光出射が抑えられていることが判る。
【００４５】（３）図６のグラフから、プリズムシート
８の存在によって、光散乱導光体１の横断方向断面内に
おける輝度が正面方向を中心に上昇していることが判
る。正面方向の輝度上昇は約１０％である。
【００４６】これらのことから、従来構成の面光源装置
の光散乱導光体の裏面側にプリズムシートを付加配置し
た構成には、従来構成の面光源装置の全体的な伝播方向
特性を壊すことなく、所望方向（ここでは、正面方向）
へ効率的に照明光束を放射させる性質があると言うこと
が出来る。
【００４７】次に、プリズムシート８の付加配置によっ
て、視覚上の著しい改善がなされる理由について図７を
参照図に加えて考察する。図７は、図４におけるプリズ
ムシート８の一部を拡大し、光源素子Ｌ側から見た斜視
図及び断面図として上下に整列させて描示したものであ
る。
【００４８】既に述べた通り、プリズムシート８はプリ
ズム面が図示を省略した光散乱導光体１の裏面６（図４
参照）に対向するように配置されている。プリズムシー
ト８と反射体（銀箔シート）３の間には、極めて薄い空
気層（図示省略）が介在している。
【００４９】プリズムシート８のプリズム面には傾斜面
８ａ，８ｂで構成されるプリズム列が形成されており、
その延在方向は、光散乱導光体１の縦断方向と一致して
いる。なお、プリズム頂角の値に特に制限はなく、通常
の角度範囲（例えば、６０度〜１１０度程度）とするこ
とが出来る。
【００５０】今、光散乱導光体１の裏面６からプリズム
シート８へ向かう光の経路を考えてみると、その大部分
は符号Ｃ1 で代表させたように、プリズム列の一方の傾
斜面８ａに入射してプリズムシート８の内部へ進入し、
一部はプリズムシート８の平坦面で反射（場合によって
は全反射）され、残りは銀箔シート３の表面で反射され
る。これらはほぼ同じ経路を通り、その相当部分がプリ
ズム面の一方の斜面８ｂから空気層へ脱出する。
【００５１】空気層へ脱出した光の一部は、光散乱導光
体１内へ入射し、残りは再度プリズムシート８へ向か
う。この間の経路Ｃ1 はプリズムシート８が存在しない
場合と大きく異なることはない。
【００５２】一方、経路Ｃ2 で代表されるような光は、
プリズム列の一方の傾斜面８ａに入射してプリズムシー
ト８の内部へ進入し、他方の傾斜面８ｂへ向い、その大
部分は反射（多くの場合、全反射）されてからプリズム
シート８の平坦面へ向かう。この光の多くは一旦プリズ
ムシート８から脱出し、銀箔シート３の表面で反射され
てから、プリズムシート８へ再入射する。そして、プリ
ズム面の一方の斜面８ｂから空気層へ脱出する。
【００５３】空気層へ脱出した光の一部は、光散乱導光
体１内へ入射し、残りは再度プリズムシート８へ向か
う。この間の経路Ｃ2 はプリズムシート８が存在しない
場合と相当異なったものとなる。
【００５４】ところで、プリズムシート８が存在すると
いうことは、周囲の空気層よりも屈折率が高い領域が光
散乱導光体１の縦断方向に沿って分布することを意味し
ているから、全体としては、光散乱導光体１の裏面６か
ら脱出した光を閉じこめながら光源素子Ｌ側から離れる
方向に導光する作用が生じる筈である。
【００５５】そして、閉じこめられた光成分はプリズム
シート８の内面で反射を繰り返すことになるから、全体
として光の進行方向を多岐に分岐させる効果がある。但
し、上記経路Ｃ1 ，Ｃ2 に対する考察からも推察される
ように、一般の無秩序な光拡散効果とは異なり、一定の
指向性は残されている。従って、光源素子Ｌ側から離れ
る方向へ光を導く能力はむしろ強化される。また、光源
素子Ｌ側へ向かう戻り光によるロスも発生し難い。
【００５６】このように、光散乱導光体１の裏面６から
脱出した光の経路が多様に分岐（Ｃ1 ，Ｃ2 の分岐はそ
の代表例）される結果、銀シート３の表面が生の形で視
覚に反映されることが抑制され、輝光面を観察した時に
「白さ」を感じさせることになる。
【００５７】このことは、光源素子Ｌを消灯した状態で
プリズムシート４及び光散乱導光体１を通して銀箔シー
ト３を観察した時、白色に見えることからも裏付けられ
る。プリズムシート８を除去した状態で光源素子Ｌを消
灯し、プリズムシート４及び光散乱導光体１を通して銀
箔シート３を観察した時には、銀箔シート３の生の外観
が観察され、白色とは程遠い色（暗銀色）に見える。
【００５８】以上、図４に示した実施例について詳しく
説明したが、本願発明はこの実施例に限定されるもので
はない。即ち、光散乱導光体１の裏面６と反射体８の間
に配置するプリズムシート８を１枚でなく、２枚あるい
はそれ以上とすることにより、上記の秩序ある光分岐効
果が強化される。また、プリズムシート８の平坦面を梨
地面として、光拡散能を与えても良い。
【００５９】光散乱導光体１の形状、光源素子Ｌの数、
形態等についても種々の変形が可能である。図８〜図１
２にその例を簡単な部分見取図で列挙する。なお、面光
源装置の各構成要素の構造、配置、機能並びに配置／配
向方向についての個別的な説明は省略する。
【００６０】先ず図８は、平板状の光散乱導光体１を使
用し、光源素子Ｌをその一端面に配置したものである。
図４に示した実施例との違いは、光散乱導光体１の断面
形状のみである。図９は、平板状の光散乱導光体１を使
用し、光源素子Ｌをその対向端面に計２本配置したもの
である。図４に示した実施例との違いは、光散乱導光体
１の断面形状並びに光源素子Ｌの配置、使用数である。
図１０は、平板状の光散乱導光体１を使用し、光源素子
ＬとしてＬ字状のものを使用した例である。この場合、
光の供給方向はほぼ光散乱導光体１の対角線の方向とみ
なすことが出来る。従って、光散乱導光体１と反射体３
の間に配置されるプリズムシート８のプリズム列の配向
方向は、上記対角線の方向と交差する対角線の方向と一
致するように選ばれる。図１１は、直線楔形状を突き合
わせた断面形状を有する光散乱導光体１を使用し、その
両端に光源素子Ｌを計２本配置したものである。
【００６１】図１２は、光散乱導光体１の裏面側をアー
チ状のものとし、その両端に光源素子Ｌを計２本配置し
たものである。
【００６２】最後に、本願発明に使用されるプリズムシ
ート並びに光散乱導光体の材料とその製造方法について
補足説明する。本願発明で使用するプリズムシート並び
に光散乱導光体には、ポリマー材料をベースとした種々
のものが利用可能である。その代表的なものを表１及び
表２に記す。
【００６３】
【表１】
【００６４】
【表２】 プリズムシートは通常は透明体であるから、これらの材
料をそのまま使用することが出来る。もし、プリズムシ
ートの平坦面を梨地とする場合には、公知のプラスト加
工法などが適用出来る。また、所定角度のプリズム頂角
を与えるＶ字溝の形成には、周知のプラスチックフィル
ム成形技術が適用可能である。ポリマー材料をベースと
する光散乱導光体は、次のような製造法によって製造す
ることが可能である。その１つは、２種類以上のポリマ
ーを混練する工程を含む成形プロセスを利用する方法で
ある。即ち、２種類以上の屈折率の相互に異なるポリマ
ー材料（任意形状で良い。工業的には、例えばペレット
状のものが考えられる。）を混合加熱して、練り合わし
（混練工程）、混練された液状材料を射出成形機の金型
内に高圧で射出注入し、冷却固化することによって成形
された光散乱導光体を金型から取り出せば金型形状に対
応した形状の光散乱導光体を得ることが出来る。
【００６５】混練された２種類以上の異屈折率のポリマ
ーは完全には混ざり合うことなく固化するので、それら
の局所的濃度に不均一（ゆらぎ）が生まれて固定され、
一様な散乱能が与えられる。また、混練された材料を押
し出し成形機のシリンダー内に注入し、通常のやり方で
押し出せば目的とする成形物を得ることが出来る。
【００６６】これらポリマーブレンドの組合せや混合割
合については、非常に幅広い選択が可能であり、屈折率
差、成形プロセスで生成される屈折率不均一構造の強さ
や性質（散乱照射パラメータＥ、相関距離ａ、誘電率ゆ
らぎ２乗平均τ等）を考慮して決定すれば良い。なお、
使用し得るポリマー材料の代表的なものは前記表１及び
表２に示した通りである。
【００６７】光散乱導光体を構成する材料の製造法の別
の１つは、ポリマー材料中に屈折率の異なる（０．００
１以上の屈折率差）粒子状材料を一様に混入分散させる
ものである。そして、粒子状材料の一様混入に利用可能
な方法の１つにサスペンション重合法と呼ばれる方法が
ある。即ち、粒子状材料をモノマー中に混入し、湯中に
懸濁させた状態で重合反応を行なわせると、粒子状材料
が一様に混入されたポリマー材料を得ることが出来る。
これを原材料に用いて成形を行なえば、所望の形状の光
散乱導光体が製造される。
【００６８】また、サスペンション重合を種々の粒子状
材料とモノマーの組合せ（粒子濃度、粒径、屈折率等の
組合せ）について実行し、複数種類の材料を用意してお
き、これを選択的にブレンドして成形を行なえば、多様
な特性の光散乱導光体を製造することが出来る。また、
粒子状材料を含まないポリマーをブレンドすれば、粒子
濃度を簡単に制御することが出来る。
【００６９】粒子状材料の一様混入に利用可能な方法の
更に別の１つの方法は、ポリマー材料と粒子状材料を混
練するものである。この場合も、種々の粒子状材料とポ
リマーの組合せ（粒子濃度、粒径、屈折率等の組合せ）
で混練・成形（ペレット化）を行なっておき、これらを
選択的にブレンドして光散乱導光体を成形製造すること
により、多様な特性の光散乱導光体を得ることが出来
る。
【００７０】また、上記のポリマーブレンド法と粒子状
材料混入方法を組み合わせることも可能である。例え
ば、屈折率の異なるポリマーのブレンド・混練時に粒子
状材料を混入させることが考えられる。これら諸方法自
体は公知であるから、その製造条件等の詳細は省略す
る。
【００７１】
【発明の効果】本願発明によれば、明るさのレベルが高
く、輝光面の視覚感（白さと柔らかさ）が改善された面
光源装置が提供される。また、そのことを通して、省電
力性のみならず、視覚上の品位にも優れた液晶ディスプ
レイが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリズムシートを使用した従来の面光源装置の
要部構成を表わした見取り図である。
【図２】図１に示した配置において、縦断方向に沿った
断面内における光の挙動を説明する図である。
【図３】図１あるいは図２に示した配置におけるプリズ
ムシートを裏返し、そのプリズム面を外側に向けて配置
した場合の光の挙動を説明する断面図である。
【図４】本願発明の実施例の要部構成を表わした見取図
である。
【図５】図４に示した実施例について、光散乱導光体の
裏面側に配置されるプリズムシートの存在／非存在に応
じて輝光面の輝度が変化する様子を説明するグラフの一
つである。
【図６】図４に示した実施例について、光散乱導光体の
裏面側に配置されるプリズムシートの存在／非存在に応
じて輝光面の輝度が変化する様子を説明する別の一つの
グラフである。
【図７】図４において光散乱導光体の裏面側に配置され
るプリズムシートの一部を拡大し、光源素子側から見た
斜視図及び断面図として上下に整列させて描示したもの
である。
【図８】平板形状の光散乱導光体を使用した本願発明の
変形例を簡単な部分見取図で表わしたものである。
【図９】平板形状の光散乱導光体を使用した本願発明の
別の変形例を簡単な部分見取図で表わしたものである。
【図１０】Ｌ字状の光源素子を使用した本願発明の変形
例を簡単な部分見取図で表わしたものである。
【図１１】楔断面形状を突き合わせた形状の光散乱導光
体を使用した本願発明の変形例を簡単な部分見取図で表
わしたものである。
【図１２】裏面をアーチ形状とした光散乱導光体を使用
した本願発明の変形例を簡単な部分見取図で表わしたも
のである。
【符号の説明】
１ 光散乱導光体 ２ 光入射面 ３ 反射体（銀箔） ４ プリズムシート（光取出面側に配置） ４ａ〜４ｄ プリズム面 ４ｅ 平坦面（輝光面） ４ｆ 照明光束 ５ 光取出面 ６ 光散乱導光体の裏面 ７ 末端部 ８ プリズムシート（裏面側に配置） ＡＲ 空気層 Ｂ1 ，Ｂ2 代表光線 Ｃ1 ，Ｃ2 光線経路 Ｌ 光源素子（蛍光ランプ） Ｒ 反射体（銀箔） ｇ 輝光面に立てた垂線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光散乱導光体と、前記光散乱導光体の少
    なくとも一つの側面方向から光を供給する光源手段と、
    前記光散乱導光体の光取出面側に配置されたプリズムシ
    ートと、前記光散乱導光体の裏面側に配置された反射体
    と、前記光散乱導光体と前記反射体の間に配置された少
    なくとも一枚のプリズムシートを備えており、 前記光散乱導光体と前記反射体の間に配置された少なく
    とも一枚のプリズムシートは、プリズム列を形成したプ
    リズム面が前記光散乱導光体側を向き、且つ、前記プリ
    ズム列の延在方向が前記光源手段からの光供給方向と一
    致している面光源装置。
  2. 【請求項２】 光散乱導光体と、前記光散乱導光体の少
    なくとも一つの側面方向から光を供給する光源手段と、
    前記光散乱導光体の光取出面側に配置されたプリズムシ
    ートと、前記光散乱導光体の裏面側に配置された正反射
    性の反射体と、前記光散乱導光体と前記正反射性の反射
    体の間に配置された少なくとも一枚のプリズムシートを
    備えており、 前記光散乱導光体と前記正反射性の反射体の間に配置さ
    れた少なくとも一枚のプリズムシートは、プリズム列を
    形成したプリズム面が前記光散乱導光体側を向き、且
    つ、前記プリズム列の延在方向が前記光源手段からの光
    供給方向と一致している面光源装置。
  3. 【請求項３】 液晶パネルとバックライトとして配置さ
    れた面光源装置を備えた液晶ディスプレイであって、 前記面光源装置は、光散乱導光体と、前記光散乱導光体
    の少なくとも一つの側面方向から光を供給する光源手段
    と、前記光散乱導光体の光取出面側に配置されたプリズ
    ムシートと、前記光散乱導光体の裏面側に配置された反
    射体と、前記光散乱導光体と前記反射体の間に配置され
    た少なくとも一枚のプリズムシートを備えており、 前記光散乱導光体と前記反射体の間に配置された少なく
    とも一枚のプリズムシートは、プリズム列を形成したプ
    リズム面が前記光散乱導光体側を向き、且つ、前記プリ
    ズム列の延在方向が前記光源手段からの光供給方向と一
    致している前記液晶ディスプレイ。
  4. 【請求項４】 液晶パネルとバックライトとして配置さ
    れた面光源装置を備えた液晶ディスプレイであって、 前記面光源装置は、光散乱導光体と、前記光散乱導光体
    の少なくとも一つの側面方向から光を供給する光源手段
    と、前記光散乱導光体の光取出面側に配置されたプリズ
    ムシートと、前記光散乱導光体の裏面側に配置された正
    反射性の反射体と、前記光散乱導光体と前記正反射性の
    反射体の間に配置された少なくとも一枚のプリズムシー
    トを備えており、 前記光散乱導光体と前記正反射性の反射体の間に配置さ
    れた少なくとも一枚のプリズムシートは、プリズム列を
    形成したプリズム面が前記光散乱導光体側を向き、且
    つ、前記プリズム列の延在方向が前記光源手段からの光
    供給方向と一致している前記液晶ディスプレイ。
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