CN1993582A - 导光板及其制造方法、以及具有导光板的面光源装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种可尽量省略棱镜板等定向性板的使用且可不降低铅直方向的亮度地确保视角的导光板。是使用在边缘照明方式的面光源装置(10)中的导光板(1)。具有出射面(6)、与出射面(6)对置的底面(7)以及令从设置在出射面(6)和底面(7)之间的侧面上的一次光源(4)射出的光入射的入射端面(8)。在出射面(6)以及底面(7)上分别具有以既定的间距形成的凸条以及/或者凹条的图案。形成在出射面(6)上的图案与入射端面(8)垂直，并且形成在底面(6)上的图案与入射端面(8)平行。在这些出射面(6)或者底面(7)上，具有交替排列的梯形形状的凸条(2)以及梯形形状的凹条(3)。若这些凸条(2)的表面被扩散处理，则可得到表面耀眼少且表面品质优异的导光板。

Description

导光板及其制造方法、以及具有导光板的面光源装置
技术领域
本发明涉及用于边缘照明方式的面光源装置中的导光板以及具有该导光板的面光源装置。
背景技术
内置背光源的液晶显示装置(液晶显示器)已广泛普及。在这样的液晶显示装置中，从配置在背光源部的面光源装置射出的光透过液晶显示元件，由此可目视显示在液晶显示元件上的图像。
在这样的背光源用的面光源装置中，具有边缘照明方式的面光源装置以及直下型的面光源装置两种类型，但由于边缘照明方式的面光源装置中一次光源位于导光板的侧面，所以与直下型的面光源装置相比具有有助于追求薄型化的特征，作为携带用笔记本电脑或监视器等的显示部被广泛使用。
在这样的边缘照明方式的面光源装置中，将透明树脂等的面板作为导光板而使用。该导光板在出射面和与该出射面对置的底面之间具有入射端面，该入射端面配置有线状光源或者点状光源等一次光源。此外，在该底面上，印刷有白色的点(散乱点)，通过调整该点的大小、密度等来将目视方向的亮度分布调整为均匀。由此，从一次光源射出的光从入射端面入射到导光板。该入射光在导光板内部被引导并从出射面向液晶显示元件部射出。
在这样的面光源装置中，由于在导光板上采用散乱点，所以刚从导光板射出的光具有扩张为较广的角度的配光分布，光不朝向目视方向。因此，为了令从导光板射出的光向目视方向聚光而实现高亮度化，使用相互垂直的两张棱镜板(定向性板)。
但是，在这样的以往的边缘照明方式的面光源装置中，由于必须使用两张价格高的棱镜板，所以有由于该棱镜板的设置而增加部件个数且面光源装置的组装复杂的问题。
为了避免这样地增大部件个数，提出有在导光板的出射面、与出射面对置的底面等上形成棱镜，由此令从出射面射出的光朝向目视方向的方法(例如，参照专利文献1～3)。
例如，在专利文献1中，提出有将相对于入射端面为垂直或倾斜的凸条(或者凹条的槽列)配设在出射面上的导光板。在这样的导光板中，被导入导光板内的光被导向导光板的内部，由此可省略槽列相对于入光端面为垂直方向地配置的下侧铺设用棱镜板(定向性板)。此外，根据该专利文献1，提出有通过令上述凸条(或者凹条的槽列)交叉而可省略两张棱镜板的方法。
而且，这样的凸条(或者凹条的槽列)可在制作模具时形成。例如，将模具的腔面借助划线而形成既定截面的凹条(或者凸条)，然后进行电解研磨，由此可形成具有镜面状的平滑且连续的凹凸曲面的腔面。
此外，在专利文献2、3中，公开有棱镜光学元件一体型导光板。在这样的棱镜光学元件一体型导光板中，在出射面以及底面上分别具有交叉方向的V字状的槽列。由此，将入射光从入射端面取入底面而令其反射光高效地向出射面方向反射。此外，若经由形成在出射面上的棱镜而从出射面出射，则在与入射端面垂直的方向上入射的入射光能够以与出射面垂直或与其接近的角度出射。
专利文献1：特开平9-61631号公报(图6、8以及0038段)
专利文献2：特开平10-282342号公报
专利文献3：特开2003-114432号公报
发明内容
但是，根据专利文献1所述的导光板，公开了通过令凸条或者凹条交叉形成而可省略两张定向性板的使用的情况，但如段落0038所公开的那样，产生了不能避免一定程度的发散光的问题。因此，根据该专利文献1所述的导光板，说明产生了下述问题，即需要调节底面的白色印刷点或颗粒点的粗密等而令导光板的构成复杂的新问题。
此外，在专利文献2或3所述的棱镜光学元件一体型的导光板中，形成在出射面以及底面上的凸条或者凹条，是顶角为锐角的V字状的槽列。在使用具有这样V字形的槽列的棱镜光学元件一体型导光板的边缘照明方式的面光源装置中，除了光难以向铅直方向(法线方向)出射外，还存在视角变窄的问题。此外还有如下问题，由于根据情况、根据目视角度而亮度的明暗显著不同，所以不仅表面上耀眼显著，而且从斜方目视导光板的角部时可见暗线状的线条而使表面品质下降。因此，在这样的棱镜光学元件一体型导光板中，需要使用一张至两张扩散板以在确保铅直方向的亮度的同时还扩张视角，所以存在整体的亮度降低的问题。
因此，本发明的第1目的在于，提供一种可尽量省略棱镜板等定向性板的使用，且既不降低铅直方向的亮度又可确保视角的导光板。
此外，除上述目的之外，本发明的另一目的在于，还提供一种可抑制表面耀眼且防止暗线状的线条的发生，提高表面品质的导光板。
本申请人对下述发明已经进行了专利申请：将光照射部的截面形状形成为以与狭缝相接的面为上底而朝向光线入射侧逐渐变小的梯形形状的微细结构体的制造方法(例如，参照特愿2004-115938号说明书)。该在先申请发明中，相对于形成在基板上的抗蚀剂层而配置光掩模，该光掩模具有以既定的间距开口的狭缝，平行光线从光源经由该光掩模而特征性照射。即，该在先申请发明中，以令角度相对于沿着狭缝的长度方向的垂直面而从一方向朝另一方向连续地或者阶梯地变更的方式入射平行光线。通过特征性照射即令平行光线的角度变化以进行照射，提供一种具有在长度方向上延伸的凸条以及/或者凹条的细微结构体。
而且，根据该在先申请发明，公开了下述情况，即通过适宜地调整平行光线的入射角度、光掩模的各部的尺寸、抗蚀剂的种类、以及/或者抗蚀剂层的厚度，可自由且准确地控制微细结构体的形状、大小。而且，可得到例如邻接的V槽(截面为三角形状的凹条或者凹部)相互分离的微细结构体、或梯形状的凸条(突起)的下底相互分离的微细结构体。而且，在后者的微细结构体中，具有下述图案，即邻接的凸条与凸条之间交替排列与凸条上下颠倒的梯形状的凹条(槽、凹部)。
进而，根据该在先申请发明，这样的表面结构的微细结构体可应用在成形用的压模中。公开有可制作与该微细结构体同一形状或颠倒的形状的成形用压模，并使用该成形用压模以形成透明树脂成形体的情况。
因此，在对由该在先申请发明形成的微细结构体的应用进行各种研究后，本发明人认为，在出射面和底面上分别具有以既定的间距形成的凸条以及/或者凹条的图案的导光板上，通过将上述凸条以及凹条形成为梯形形状而交替排列，并将该梯形形状的凸条以及梯形形状的凹条配设在出射面或者底面、或者出射面以及底面的两面上，可在省略棱镜板的使用的同时，不降低铅直方向的亮度地确保视角。
即，本发明为一种导光板，其特征在于，在出射面以及与出射面对置的底面上分别具有以既定的间距形成的凸条以及/或者凹条的图案，形成在上述出射面上的图案与上述入射端面垂直，且形成在上述底面上的图案与上述入射端面平行，在上述出射面以及上述底面的至少一方的面上，上述梯形形状的凸条和上述梯形形状的凹条交替排列。
该导光板用于边缘照明方式的面光源装置，此外，这样的面光源装置配置在液晶显示装置的背光源部加以利用。
发明效果
在本发明的导光板中，从入射端面入射的光借助形成在底面上的凸条以及/或者凹条的图案而偏转，与在底面上所形成的凸条以及/或者凹条垂直且从出射面上所形成的凸条以及/或者凹条射出，由此可省略棱镜板的使用。此外，此时，与从具有顶角为锐角的槽列的出射面射出的光相比，由于在出射面或者底面上具有上下颠倒而相互排列的梯形形状的凸条以及梯形形状的凹条，所以可抑制铅直方向的亮度的降低，并且可扩大视角。
进而，在将梯形形状的图案粗面化的情况下，可防止表面耀眼或暗线的产生等表面品质的降低。
另外，本申请主张基于特愿2004-231005、特愿2005-150783的优先权，并在此引入这些申请的内容。
附图说明
图1是说明本发明的导光体的一个表面的示意图。
图2是表示本发明的面光源装置的一例的示意图。
图3是表示本发明的面光源装置的一例的示意图。
图4是说明突设在导光板出射面上的梯形形状的凸条的表面特性的图。
图5是表示本发明的原板的制造工序的示意图。
图6是表示本发明的原板的制造工序的示意图。
图7是借助剖面来表示由本发明得到的原板的一例的示意图。
图8是表示本发明的原板的制造工序的示意图。
图9是表示本发明的原板的制造工序的示意图。
图10是表示由本发明得到的原板的一例的示意图。
图11是借助剖面来表示由本发明得到的原板的一例的示意图。
图12是表示比较例3的导光板中央部处的亮度的角度分布的示意图。
附图标记说明：
1：导光板
2：凸条
3：凹条
4：一次光源
4a：线状光源
4b：反射板
5：反射板
6：出射面
7：底面
8：入射端面(侧面)
8a：反射端面(侧面)
8b：反射端面(侧面)
9：V形槽
10：面光源装置
11：基板
12：抗蚀剂层
12a：光照射部(光曝光部)
12b：光非照射部(光非曝光部)
13：光掩模
13a：光遮敝部
13b：狭缝
14：原板
15：上底
16a、16b：倾斜面
17：上底
18：V形槽
19：梯形槽
20：微粒子
20a：凸部
21：凹部
具体实施方式
以下，对实施本发明的优选实施方式进行说明。另外，在以下的附图中，为了说明的方便，借助任意改变了各部的纵横的比例尺的示意图进行说明。
首先，本发明的面光源装置大致包括：作为由透明树脂等形成的平板状(面板状)的透明结构体的导光板、和配置在该导光板的一侧面上的一次光源以及配设在导光板的下表面上的反射板。
这样的导光体可由光线透过率高的透明树脂构成。作为这样的透明树脂可广泛采用例如异丁烯树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、环状聚烯烃树脂等。
在本发明中，导光体的一面为出射面，底面与该出射面对置地配置。此外，在该导光体的至少一侧面上配设一次光源，以该侧面为入射端面。
在本发明中，该入射端面只要有至少一处即可，但也可为多处，在入射端面为一处时，在入射端面以外的侧面上形成反射端面。
入射端面为两处的情况的典型例为在相互对置的面上有作为一次光源的线状光源的例子，反射端面形成在两侧面上。两处的入射端面需要满足如下条件，即它们都与形成在出射面上的图案垂直且与形成在底面上的图案平行。
朝向该入射端面而配设一次光源。作为这样的一次光源可使用各种光源，但例示有线状光源或点状光源。此外，也可将LED光源等的点状光源排列多个而形成线状光源。
在本发明中，在导光板的出射面和底面的两面上，以既定的间距形成的凸条以及/或者凹条的图案相互垂直地形成。该凸条以及/或者凹条含有下述的梯形形状的凸条以及凹条，也可为与以往的面光源装置中使用的凸条或者凹条实质相同甚至均等的结构。
这些凸条以及/或者凹条是将截面被突设的凸(突)部以及/或者截面为凹下的凹(槽)部向一方向延伸而形成的。这些凸条或者凹条的截面形状可为三角形、楔形、其他多边形、波状、或者半椭圆状等所希望的形状。
这些凸条或者凹条一般以如下间距排列，该间距在1000μm以下、优选为800μm以下、更优选为10μm～600μm，最优选为20μm～400μm左右的范围内。作为该凸条或者凹条的一例，在例如具有截面为三角形状的槽的情况下，其顶角设定在60°～120°的范围内，此外，槽的深度设定在1μm～100μm左右的范围内。另外，标记“～”表示含有其上限、下限的范围。即，例如“10μm～600μm”表示“10μm以上600μm以下”。
在此，形成在出射面上的凸条以及/或者凹条可以一样的间距以及形状排列，但在底面上形成的凸条以及/或者凹条也可随着远离一次光源而间距变窄地排列，此外，槽的深度以及/或者突起的高度随着远离光源而逐渐变高。此外，也可构成为随着远离一次光源而形状逐渐不同。这样的形状逐渐不同的构成包含有例如顶角逐渐不同的情况。任何一种情况都是为了控制底面的结构以便令利用底面和反射板而弯曲的光从出射面以希望的强度射出，将这些的调整相互组合或与其他的调整机构并用来进行。
在本发明中，在出射面或者底面上，需要具有上下颠倒而交替排列的梯形形状的凸条以及梯形形状的凹条，也可在出射面以及底面上具有梯形形状的凸条、凹条。
在此，梯形形状的凸条是指从导光板向表面侧突设为梯形形状的沿长度方向延伸的突条，梯形形状的凹条是指朝向导光板而下凹为梯形形状而形成的沿长度方向延伸的槽。
例如，在图1所示的导光板1上，在其一表面1a上以附图标记A、B、C、D为各顶点的截面为梯形状的凸条2和以标记A’、B’、C’、D’为各顶点的截面为梯形的的凸条2’隔开地配置。由此，在凸条2和凸条2’之间，以标记A、B、C’、D’为顶点的截面为梯形形状的凹条3与凸条2、2’上下颠倒地排列。
另外，本发明的梯形形状如图所示，不限定为严格意义上的梯形。只要如后述说明所明确的那样保持为实质梯形形状，也可在上底或者下底的两侧部上具有圆弧部(圆度部分)。这样的圆弧部在后述的基于光刻法的微细结构体的制造过程中制造。例如，通过对树脂原板适度地进行加热处理而可令有棱角的两端的形状平滑。此外，使用“上底”、“下底”的用语，但这不意味者上下方向，而是用于说明。梯形的平行的对边中，以短边为“上底”，以长边为“下底”来进行说明。
接着，使用图1对这样的梯形图案的功能进行说明。首先，在该图1中，以直线AD的长度(凸条2的下底的宽度)为W1，直线BC的长度(凸条2的上底2a的宽度)为W2，直线AD’的长度(凹条3的上底3a的宽度)为W3，凸条2的高度(或者凹条3的深度)为H，以直线AD与直线AB(倾斜面2b)所成的角度为a1，直线AD与直线DC(倾斜面2c)所成的角度为a2，以及直线DD’的长度为间距P。间距P等于凸条2的下底的宽度(直线AD的长度)W1与凹条3的上底3a的宽度W3的和，此外，等于凸条2的上底2a的宽度(直线BC的长度)W2与凹条3的下底的宽度(直线BC’的长度)的和。
在本发明中，通过令凸条2的截面形状为梯形而在凸条2中设置适宜的宽度W2，起到将从入射端面入射的导光导向导光板的中央的作用，同时提高从出射面射出的亮度分布中与出射面垂直的铅直方向(法线方向)的亮度。
此外，在本发明中，通过令凹条3的截面形状为梯形而在凹条3中设置希望的宽度W3，与上述W2同样起到将从入射端面入射的导光导向导光板的中央的作用，同时提高从出射面射出的亮度分布中与出射面垂直的铅直方向(法线方向)的亮度。
若该宽度W2过窄而倾斜面2b、2c的作用变得过大，则难以充分发挥提高铅直方向的亮度的效果。
此外，若该宽度W3过窄而倾斜面2b、2c的作用变得过大，也难以充分发挥提高铅直方向的亮度的效果。
此外，与之相对，若宽度W2以及或者宽度W3相对于倾斜面2b、2c设定的相对过广，则倾斜面2b、2c的作用相对地变少，提高了铅直方向的亮度但视角变窄，不能充分满足在出射面上设置凸条或者凹条的周期的图案而尽量省略定向性板，并且可不降低铅直方向的亮度地确保视角的目的。
在本发明中，凸条2或者凹条3的形状以及大小以及间距P，考虑与导光板1的大小、面光源装置的显示性能以及规格等的关系而决定。由此，可适度地保持从导光板的出射面射出的光的亮度，并且得到合适的视角。
这样的凸条2(或者凹条3)的一般的高度H可从1μm～100μm的范围内选择，更优选高度H从5μm～50μm，最优选高度H从10μm～30μm的范围内选择。此外，一般的倾斜角a1以及倾斜角a2分别从15～70°的范围内选择，更优选倾斜角a1以及倾斜角a2分别在15°～60°的范围内选择。以在特别重视视角特性的情况下为15°～35°，在重视亮度特性的情况下为35°～60°作为最优的范围而进行选择。
此外，一般的下底的宽度W1在10μm～500μm范围内选择，更优选在15μm～270μm范围内、最优选在15μm～180μm范围内选择。此外，上底的宽度W2在1μm～500μm的范围内选择，更优选宽度W2在1μm～100μm的范围内，最优选在5μm～50μm的范围内选择。此外，一般的宽度W3从0.1μm～500μm的范围内选择，更优选宽度W3在0.1μm～300μm的范围内，最优选在1μm～150μm的范围内选择。
此外，在本发明的优选方式中，本发明的导光板1的特征在于，具有通过宽度W1、W2、W3与间距P的关系而保持特定的比例而形成的梯形状的图案。
即，本发明的导光板1中，形成在凹条3上的上底的宽度W3与形成在该凸条2上的上底的宽度W2的比(W3/W2)优选在0.01～200的范围内，更优选在0.02～100的范围内，最优选在0.1～10的范围内。此外，(P-W2-W3)与(W2+W3)的比优选在0.04～400的范围内，更优选在0.2～200的范围内，最优选在0.3～150的范围内。
在本发明中，通过将W3与W2的比保持在该范围内，可易于设定用于适当保持从导光板1的出射面射出的光的亮度并且得到适当的视角的条件。
在此，若W3与W2的比在0.1～10的范围内，则可由于可提高铅直方向的亮度而可省略定向性板。
此外，若(P-W2-W3)与(W2+W3)的比在0.3～150的范围内，则由于抑制铅直方向的亮度的降低的同时可确保视角特性，所以可省略定向性板。
这样的梯形形状的图案，表面可以为镜面，但也可以适宜地粗面化而形成扩散面。通过进行粗面化，可抑制液晶显示装置的表面耀眼。此外，根据情况，可防止从斜方目视导光板的角部时产生的暗线状的线条的产生。由此得到的液晶显示装置的表面品质优异。
这样的粗面化，优选例如根据JIS B0601的算术平均粗糙度(Ra)在0.1μm～10μm的范围内，更优选在0.15μm～5μm的范围内，特别优选在0.2μm～2μm的范围内。此外，这样的粗面化，如图4(b)所示，可只在凸条2的上底(顶面)2a上进行，但也可如图4(d)所示那样，在倾斜面2b与顶面2a双方上(全部面为扩散面)进行。此外，也可如图4(c)所示那样，只在侧面部(倾斜面2b)上进行。进而，该粗面化也可在凹条3的上底(顶面)3a上进行。通过将表面粗面化而形成扩散面，由此，从扩散面射出的光可期待在任何情况下都提高表面品质。
接着，参照图2以及图3对使用了这样的导光体1的面光源装置的一例进行说明。
这些面光源装置10大致包括作为由丙烯酸树脂等透明树脂形成的平板状(面板状)的透明结构体的导光板1、和配置在该导光板1的一侧面上的一次光源4以及配设在导光板1的下表面上的反射板5。在该导光板1的上表面上，形成出射光的出射面6，与该出射面6对置而形成底面7。
在此，在图2的面光源装置10中，在导光板1的一侧面上，配设线状光源4a，该侧面作为入射端面8。此外，与该入射端面8交叉的两侧面为反射端面8b，与入射端面8对置的面为反射端面8a。
此外，图3的面光源装置，是用于令大型的液晶装置进行显示的面光源装置，在出射面6和底面7这两侧面配设一次光源4，该一次光源4在反射器4b内分别配置一对的线状光源4a。为了确保从线状光源4a射入导光体1内的光量充分，使用厚度较厚的导光板1。由此，配置有这些一次光源4的两侧面作为入射端面8，与该入射端面8交叉的两侧面为反射端面8b。此外，在图3的面光源装置中，在出射面6的上方配设扩散板5a。
在上述图2以及图3的任意一个面光源装置中，在出射面6上，交替排列有截面为梯形状的凸条2和与该凸条2的梯形上下颠倒的梯形状的凹条3。这些凸条2以及凹条3与借助上述图1而说明的表面1a实质相同，所以省略其详细说明。由此，在该出射面6上，配置多个与入射端面8垂直的截面为梯形形状的棱镜。
另一方面，在底面7上，截面为三角形状的V形槽9以既定的间距相互隔开而与入射端面8平行地排列。通过调整该V形槽9的间距或大小，可调整从出射面射出的光的光量分布。
该V形槽9的截面形状，一般顶角设定在60°～120°的范围内，优选设定在70°～115°的范围内，最优选设定在80°～110°的范围内。高度设定在1μm～100μm的范围内，优选设定在5μm～50μm的范围内，最优选设定在10μm～30μm的范围内。而且，间距设定在2μm～800μm的范围内，优选设定在10μm～600μm的范围内，最优选设定在20μm～400μm的范围内。
接着，对这样构成的面光源装置10进行说明。
线状光源4a的光从导光板1的入射端面8射入导光板1内，并在出射面6以及底面7之间，一边重复进行全反射一边向纵方向传播。
然后，该光的一部分借助形成在底面7上的V形槽9以及反射板5而被导向出射面6，并被形成在出射面6上的截面为梯形状的棱镜(凸条2以及凹条3)聚光，在希望的视角***出。
这样，在出射面6上形成截面为梯形形状的棱镜，从而与在出射面6上形成V形槽9的棱镜的情况相比可抑制铅直方向的亮度下降，并且可扩大视角。
以上的梯形形状的棱镜如图4(a)所示，为顶面(上底)2a以及倾斜面2b都为镜面的例子，但也可将这些表面粗面化。
例如，若如图4(c)所示那样，将梯形棱镜(凸条2)的倾斜面2b粗面化，则与图4(a)所示的全部面为镜面的情况相比，视角更加扩大，而且面光源装置10可实现表面品质的提高，即、表面的耀眼感以及从斜方目视导光板的角部时产生的暗线状的线条等问题得到缓解。
此外，若如图4(d)所示那样，将梯形棱镜(凸条2)的顶面2a以及倾斜面2b的全部面粗面化，则与图4(c)所示只将倾斜面2b粗面化的情况相比，表面亮度虽然稍微降低，但面光源装置仍可实现表面品质的进一步提高，即表面耀眼感和暗线状的线条缓解等，适用于重视视角和表面品质的面光源装置。
以上，借助附图说明了面光源装置的一例，但在本发明中，导光板1的出射面6以及底面7的棱镜图案的组合，可以在任意的面上形成梯形形状的图案，例如可以举出下面的组合作为优选例。
(a)出射面为梯形形状的图案，底面为V字形的凹图案(V形槽)的组合。
(b)出射面为梯形形状的图案，底面为半椭圆状的的凹图案的组合。
(c)出射面为V字形的凹图案(V形槽)，底面为梯形形状的图案的组合。
(d)在上述(a)的组合中，梯形形状的图案的顶面被粗面化。
(e)在上述(a)的组合中，梯形形状的图案的倾斜面被粗面化。
(f)在上述(a)的组合中，梯形形状的图案的顶面以及倾斜面都被粗面化。
若对比组合(a)～(c)，则从亮度特性和视角特性的平衡的观点出发，优选组合(a)或者(b)。此外，从表面品质提高的观点出发优选(d)或(e)或(f)这样的表面被粗面化的组合。在以往产品中为了改善表面品质，使用两张扩散板，但由于(d)或(e)或(f)通过该导光体自身实现表面品质的改善，所以可省略一张至两张扩散板，可基于扩散板的省略而实现面亮度的提高。
接着，对这种导光板的制造方法进行说明。
本导光板只要具有上述特征，不限定其制造方法，以下对制造本发明的导光板的制造方法进行说明。
一般来说，在大量生产本发明这样的形状的导光板时，多使用模具而借助注射成形来进行生产。在制作成形用模具时，可使用通过金刚石车刀切削组装入模具中的模具镶件来进行加工的方法。
但是，在上述组合(a)、(c)、(d)、(e)以及(f)的情况下，表面是梯形形状的图案与V形槽的组合，可使用本发明者先前提出申请的光刻法。通过光刻法制作希望形状的微细结构体，并将从该微细结构体赋形的、被称为压模的薄型电铸金属板安装在可动侧和固定侧的模具内腔面上，由此通过注射成形而制作形成为希望形状的导光板。
以下，对作为本发明的优选制造方法的一例的基于光刻法的微细结构体的制造方法、以及作为将微细结构体用作制造导光板的压模的方法的发明进行说明。
该基于光刻法的微细结构体的制造方法，为具有在长度方向上延伸槽的微细结构体的制造方法，从光源经由具有以既定间距而开口的狭缝的光掩模而对形成在基板上的抗蚀剂层照射平行光线后进行显影，由此根据光照射部或者光非照射部而形成。
相对于形成在基板上的阴型抗蚀剂层，平行光线经由具有以既定间距开口的狭缝的光掩模、而相对于沿狭缝的长度方向的垂直面而从一方向朝另一方向令角度连续地或阶梯地改变地入射，由此，可令光照射部的截面形状为以与狭缝相接的面为上底而朝向光线入射侧逐渐减小的梯形形状。
此外，相对于形成在基板上的阳型抗蚀剂层，将具有以既定间距开口的狭缝的光掩模从该抗蚀剂层留出既定间距地配置，令平行光线从光掩模的铅直方向入射，由此令光照射部的下底或者下底附近相接或重合，由此，微细结构体可具有朝向基板面的V型槽。通过适当地调整光掩模的各部的尺寸、光掩模和抗蚀剂层的相隔距离以及或者抗蚀剂层的厚度，可将该微细结构体调整为既定的形状。
此外，通过适当地调整平行光线的入射角度、光掩模的各部尺寸以及抗蚀剂层的厚度，令相互邻接的梯形状的光照射部的下底相互分离，由此，微细结构体可具有形成朝向基板面的上底的梯形状的槽。而且，通过使用具有这样的梯形状的槽的微细结构体，可得到本发明希望的梯形形状的图案(上下颠倒而交替排列的梯形形状的凸条以及梯形形状的凹条)。
该情况下，在上述阴型抗蚀剂层上，若令微粒子分散，则在显影工序中该微粒子露出到顶板面、倾斜面上，通过微粒子的残存或除去可在顶板面、倾斜面上形成微细的凹部或者凸部。由此，可令梯形形状的顶板面、倾斜面粗面化。
此外，若使用阳型抗蚀剂作为该微粒子，则在显影工序中，阳型抗蚀剂在显影工序中露出到顶板面、倾斜面中，但通过溶解除去该阳型抗蚀剂，可制造在顶板面、倾斜面上具有微细凹部的微细结构体。
由此制造的微细结构体，可原样或者借助通常方法而被形成为压模，可用于借助树脂成形而制造具有梯形形状的棱镜的导光板等的微细结构体。
由此，通过在用于制造导光体的模具的上下表面上安装希望的模具，可大量生产本发明所述的导光体。
接着，参照附图说明这样的微细结构体的制造方法的最佳方式。首先，图5以及图6是表示用于制造具有本发明的一实施例的V形槽的微细结构体(压模)的制造工序的示意图，图7是说明由该工序所得到的微细结构体(原板)的形状的图。以下，按照这些图来说明本发明。
首先如图5所示，在适宜的基板11上形成抗蚀剂层12，在该抗蚀剂层12的上表面上以既定的距离设置光掩模13。该光掩模13为薄板状，具有反射或者吸收光而遮敝光的光遮敝部13a、和设置在该光遮敝部13a之间的以宽度W13b开口的多个狭缝(开口部)13b。
接着，如图6所示，从光掩模13侧照射紫外线(UV光)等的平行光线。在此，在本发明中，该平行光线从光掩模13的铅直方向入射。
由此，抗蚀剂层12，由标记12a表示的部分被从狭缝13b照射的光线曝光而形成曝光部12a，用标记12b表示的部分没有被曝光而形成光非曝光部12b。由此，曝光部12a的截面形状在狭缝13b的下部形成倒三角形状。此时通过控制光掩模与抗蚀剂层的相隔距离可调整结合角θ20。相互邻接的曝光部12a、12a之间形成以与光遮敝部13a对置的面为上底而朝向入射光侧逐渐减小的梯形形状。
在此，由于该抗蚀剂为阳型抗蚀剂，所以通过在曝光后剥离光掩模而进行显影，可除去光曝光部12a，如图7所示那样，可得到作为只残存光非曝光部12b的微细结构体的原板14。
该原板14，由于除去与顶角θ20为相同角度的光曝光部12a，形成具有基于对置的倾斜面16a和倾斜面16b的顶角θ17的V形槽18，所述顶角θ20由比狭缝13b的宽度W13b窄的W15、和光掩模与抗蚀剂层之间的相隔距离控制。
图8～图10是表示用于制造具有本发明的一实施例的梯形槽的微细结构体(压模)的原板的制造工序的示意图，与图5～图7相同及等同的部位部件标注相同的附图标记而省略详细的说明。
首先，在该实施例中，如图8所示，扩大狭缝13b的宽度W13b或减少抗蚀剂层12的厚度t12。由此，如图9所示，若从光掩模13侧照射平行光线(UV光)，则由于宽度W13b宽或抗蚀剂层12的厚度t12薄，在相互邻接的曝光部12a、12a之间形成用宽度W11a表示的间隙11a。在此，由于该抗蚀剂为阴型抗蚀剂，所以在显影后非曝光部12b被除去，如图10所示那样，相互的曝光部12a、12a之间分离而可得到露出了基板面17的原板14。
该原板14，为梯形形状，具有与狭缝13b的宽度W13b为相同宽度W15的上底15、与θ1的倾斜角度为相同角度的倾斜面16a、和与θ2的倾斜角度为相同角度的倾斜面16b。借助对置的倾斜面16a与倾斜面16b而形成具有被θ1和θ2限制的顶角θ17的槽。该槽为梯形槽19，具有宽度W17与宽度W11a相等的基板11的一部分露出而形成的上底17。
这样的梯形槽19，可通过适宜改变光线的照射角度θ1、θ2、光遮敝部13a的宽度W13a以及抗蚀剂层12的厚度t12而得到。
接着，对用于制作这样的原板14的各材料进行说明。
首先，作为基板11，只要是可支承光致抗蚀剂而用于之后的原板制造工序中，则材料就不做限制，可使用各种材料。作为优选基板，可例示例如玻璃基板或金属板等的平面的材料。
在此，作为该基板11，若使用具有微细的凹凸(表面粗糙)的基板，则图10中形成的原板14中，由于具有梯形槽19，该梯形槽19具有露出基板11的一部分而形成的上底17，所以使用该原板14而制造的模具(压模)为在上底17上再现微细的凹凸(表面粗糙)的模具或者压模。以该模具或者压模作为主模，通过制造转印了主模的模具或者压模，可作为成形品将如图4(b)所示的梯形的图案赋形给导光体表面。
例如，作为基板，使用在0.1μm～2μm左右的范围内具有希望的算术平均粗糙度的基板，由此，可如图4(b)所示那样，令顶板面2a粗面化而得到具有光扩散性的导光板。
接着，对形成抗蚀剂层12的抗蚀剂材料进行说明。作为抗蚀剂材料，可使用阳型抗蚀剂、阴型抗蚀剂等各种抗蚀剂材料，但通过使用阳型抗蚀剂，可简单地制造上述那样的具有V形槽的微细结构体。
这样的抗蚀剂层12，可通过旋涂、喷涂、浸渍等适宜的方法形成。抗蚀剂粘度为例如50mPa·s(cps)～400mPa·s(cps)的范围内且适度地较高，由此可令抗蚀剂层12的膜厚在1μm～100μm的范围内保持均匀。一般而言，若为100mPa·s(cps)以上，则可均匀保持5μm左右以上的膜厚的抗蚀剂层12。这样的膜厚优选通过旋涂得到，但在例如通过喷涂等形成时，可使用重复涂敷的方法。
另外，该抗蚀剂层12的厚度根据期望来决定，通过令抗蚀剂层12的厚度较薄，可如上所述那样令V形槽的图案变化。
在本发明中，也可在该抗蚀剂材料上分散微粒子20。由此，如图11所示，在显影后微粒子20露出到倾斜面上而形成微细的凸部20a。此外，若在显影阶段通过溶解等方法或其他方法除去该微粒子20，则在该微粒子20露出的倾斜面16a(或者16b)上形成与微粒子20的直径对应的微细凹部21。
该凹凸形状可适宜地控制微粒子的粒子直径、微粒子的浓度、微粒子的均匀性等即可。为了提高光扩散性，该微粒子优选为球形、或者接近球形的形状。微粒子的浓度可由构成微粒子的成分的比例(混合比例)来调节。
这样，例如，可形成令倾斜面的算术平均粗糙度在0.1μm～2μm左右的范围内的凹凸。此外，可形成算术平均粗糙度为0.15μm～1.5μm的范围内的凹凸，进而可形成算术平均粗糙度为0.2μm～1μm的范围内的均匀性优异的凹凸。
这样形成的凹凸的形状，一般而言，为微粒子20的直径的大致一半以下。由此，通过将微粒子20的粒子直径设定在例如0.1μm～5μm的范围内，可令通过微粒子的除去而形成的凹凸在0.1μm～2μm左右的范围内设定为期望的算术平均粗糙度。由此，如图4(c)所示，可得到在倾斜面2b上具有扩散性的导光板。
另外，在本发明中，该分散液优选为微粒子相对于分散液而均匀地分散。通过进行均匀地分散，可容易地得到原板表面的凹凸均匀地分散的原板。为了令分散液中的微粒子均匀分散，可借助使用均化器、搅拌器等的搅拌来进行分散，但不一定限定于此，可进行适宜的选择。
除去微粒子20的一个简便方法是以阴型抗蚀剂作为“海”成分而令阳型抗蚀剂的微粒子分散。作为该微粒子的阳型抗蚀剂由于可通过被曝光而分解，所以露出到倾斜面上的阳型抗蚀剂在显影工序中被除去，由此，可制造在倾斜面上具有微细的凹部21的微细结构体。
这样的分散液，选择相互没有相溶性的阳型抗蚀剂以及阴型抗蚀剂，并可按照使用既定的小直径的喷嘴良好地喷出少量的成分等的、成形乳胶的常用方法来形成。
该情况下，得到的分散液优选经由进行脱泡等的脱泡工序而令微粒子直径尽可能地均匀的分散。
接着，作为光掩模13，只要具有期望的形状的狭缝13b就不特别进行限定，但一般而言，光掩模13的厚度薄一点较好。若厚度较厚，则有时存在狭缝13b的侧面处光反射的问题。从这一点出发，狭缝13b的侧面由至少光吸收性的材料构成较好。此外，在与抗蚀剂层12接触侧，优选具有适宜的脱模性或施加了适宜的脱模剂。由此，可容易地与曝光后的抗蚀剂层12剥离。
接着，作为光源，使用与所用的抗蚀剂材料对应的光源即可。在使用光致抗蚀剂的情况下，可原样使用通常的紫外线。入射角度的调整可通过令光源移动(包含照射角度的改变)，或者改变基板11的角度等实现。
在本发明中，以连续地或者阶梯地改变来自狭缝13b的光线的角度而照射光线作为特征，在优选的实施例中，利用UV曝光而曝光。由此，可不受热或温度的影响地抑制变形量而得到期望的形状。此外，与SR光相比，可通过简易的装置制造原板，所以可抑制成本。
如上所述得到的微细结构体，可以原样或在适宜地加工后用作原板。这样的加工的一例为进行适度的加热处理。通过适度的加热处理可令锋利的顶端形状变得圆滑。
这样得到的原板，可通过通常方法而用作压模。例如，在原板的表面上形成导电化膜，在该导电化膜上电铸电铸用金属而形成电铸层，从该导电化膜通过剥离、溶解等方法除去上述微细结构体，由此制造成形用压模。
当然，在使用导电性基板作为基板时，可将导电性基板浸渍在电镀液中，将导电性基板的整体作为电极而使用，并进行电镀。
该情况的导电化膜，可使用例如镍、金、银、或者铜的任意一种，或者金、银、铜、以及镍中任意两种以上金属的合金。此外，电铸可使用例如铜、锌或者镍的任意一个、或者铜、锌以及镍中的任意两种以上金属的合金。
此外，通过使用该成形用压模(模具)而将微细的凹凸转印在树脂上，可廉价地制造期望的导光板。
该转印，除了将形成在成形用压模的表面的微细的凹凸转印在树脂板上的方法外，可使用注射成形、热压、铸造法、传递模塑法等，但不一定限定于此，可进行适宜的选择。
实施例
以下，借助实施例具体说明本发明的效果。
(实施例1)
在洁净的玻璃上涂布东京应化工业株式会社制阴型光致抗蚀剂(CA3000)，并在由110℃的加热板加热两分钟后冷却到室温。令以既定的间隔设置有狭缝的光掩模与该玻璃基板密接而以120秒的速度进行从-45°到+45°的旋转。其间照射1400mJ的UV光。在剥离光掩模后，使该基板显影。将得到的原板按照通常方法在表面上形成镍导电化膜，并在该镍导电化膜上电铸作为电铸用金属的镍而形成镍电铸层。进而，从镍导电化膜上剥离原板，制作出赋形有梯形形状图案的出射面侧的压模I，所述梯形形状图案高度为0.01mm且顶部具有宽度约10μm的平坦部，且倾斜角为45°。
此外，在洁净的玻璃上涂布科莱恩日本(クラリアントジヤパン)株式会社制阳型光致抗蚀剂(AZP4400)，并在由90°的加热板加热90分钟后冷却到室温，并令以既定间隔设置狭缝的光掩模与该玻璃基板从抗蚀剂表面隔开0.12mm，从相对于光掩模为铅直的方向照射250mJ的UV光。以后经由同样的工序制作以既定间隔制作槽顶角为80°，高度为0.01mm的V字状的槽(反射槽)的原板，制作底面侧的压模II。
以这些压模I以及压模II为转印模而组装入注射成形机的模具固定侧内腔和模具可动侧内腔中，借助注射成形法而得到具有17英寸显示器用的微细结构体的导光板(板厚8mm)。
得到的导光板，包括：具有截面形状为梯形形状的凸条以及截面形状为梯形形状的凹条的出射面、和具有截面形状为V字状的槽(V形槽)的底面。该出射面的梯形凸状形状，高度H为10μm，顶部宽度W2为10μm，底面宽度W1为30μm，梯形凹状形状的顶部宽度W3为3μm，底面的V形槽的高度为10μm，顶角为80°，此外，间距从冷阴极管侧到中央部从150μm逐渐调整变更到30μm。
在该导光板的两端，如图3所示沿入光端面左右各配设一对管面亮度49000cd/m2(恒定)的CCFL光源，在光源的背方配设反射器。此外，在导光板1的出射面上配设两张株式会社智积电制的扩散板(商品名：D120)5a，在底面7以及反射端面8b上配设反射板5(东丽株式会社制E60L)而形成背光源装置。测定这样形成的背光源装置的亮度性能。该亮度测定，使用株式会社拓普康制的亮度计(TOPCONBM-7)距样品面50cm而进行测定。此外，将背光源面上最低亮度与最高亮度的比作为亮度不均而求出。进而，在导光板1的出射面中央点，令亮度计相对于与赋形在出射面上的截面形状为梯形形状的凸条以及截面形状为梯形形状的凹条图案的长边垂直的垂直面，从出射面铅直方向向两侧依次倾倒而测定亮度的角度分布(以下称为水平方向角度亮度分布)。同样地，在导光板1的出射面中央点，令亮度计相对于与赋形在出射面上的截面形状为梯形形状的凸条以及截面形状为梯形形状的凹条图案的长边平行且与导光板1垂直的面，从出射铅直方向向两侧依次倾倒而测定亮度的角度分布(以下称为垂直方向角度亮度)。从该水平方向角度亮度分布以及垂直方向角度亮度分布求出作为视角特性的指标的水平半值角以及垂直半值角。
其结果，最大亮度为4987cd/m2，亮度不均为0.81，水平半值角为32.8°，垂直半值角为35.9°。
(实施例2)
该实施例2为如下情况，在实施例1中将梯形棱镜的侧面部2b形成为扩散面。在实施例1的阴型光致抗蚀剂200ml中，混合35g粒径为2μm的硅树脂微粒子(GE东芝シリコ-ン株式会社制的トスパ一ル微粒子)，使用搅拌器式搅拌机搅拌10分钟，在混合后进行加压脱泡，由此，得到均匀地分散有硅树脂微粒子的分散液。
将该分散液涂布在洁净的玻璃上，并在由110℃的加热板加热两分钟后冷却到室温，在该分散液上涂布阴型光致抗蚀剂，令以既定的间隔设置有狭缝的光掩模与该玻璃基板密接而以120秒的速度进行从-45°到+45°的旋转，其间照射1400mJ的UV光。
在剥离光掩模后，使该基板显影。按照通常方法将得到的原板在表面上形成镍导电化膜，并在该镍导电化膜上电铸作为电铸用金属的镍而形成镍电铸层。进而，从镍导电化膜上剥离原板，制作出赋形有梯形形状图案的出射面侧的正转模，所述梯形形状高度为0.01mm、顶部上具有宽度大约10μm的平坦部且倾斜角为45°。进而，借助氧等离子体抛光装置等的氧化装置将该正转模的镍表层轻微氧化，在该正转模上电铸作为电铸用金属的镍而形成镍电铸层。进而，从正转模上剥离倒转模，制作赋形有梯形形状图案的出射面侧的压模I，所述梯形形状图案高度0.01mm、在底部上具有宽度约10μm的平坦部且倾斜角为45°。借助表面粗糙度测定仪(株式会社东京精密制的Surfcom200B)对该梯形形状图案表面测定算术平均粗糙度后为0.23μm～0.25μm。此外，底面侧的压模II经过与实施例1相同的工序，以既定间隔制作槽顶角80°、高度0.01mm的V字状的槽(反射槽)。这之后，经过与实施例1相同的工序而得到具有微细结构体的导光板(板厚8mm)。
将这样的导光板组装入与实施例1相同的背光源装置，并与实施例1相同地测定亮度性能，最大亮度为4720cd/m2，亮度不均为0.82，水平半值角为39°，垂直半值角为36°。与实施例1相比亮度不均得到改善，特别是水平方向的视角特性得到改善。此外，可缓和发光面的耀眼。
(实施例3)
该实施例3为如下情况，将在实施例1中的梯形棱镜的全部表面形成为扩散面。在实施例1的阴型光致抗蚀剂200ml中，混合35g粒径为2μm的硅树脂微粒子(GE东芝シリコ一ン株式会社制的トスパ一ル微粒子)，使用搅拌器式搅拌机搅拌10分钟，在混合后进行加压脱泡，由此，得到均匀地分散有硅树脂微粒子的分散液。将该分散液涂布在洁净的玻璃上，并在由110℃的加热板加热两分钟后冷却到室温，令以既定的间隔设置有狭缝的光掩模与该玻璃基板密接，以120秒的速度进行从-45°到+45°的旋转，其间照射1400mJ的UV光。在剥离光掩模后，使该基板显影。在显影中观测该原板表面，硅树脂微粒子在倾斜面上露出或者剥离而形成微细的凸部和凹部。
按照通常方法在该原板的表面上形成镍导电化膜，并在该镍导电化膜上电铸作为电铸用金属的镍而形成镍电铸层。进而，从镍导电化膜上剥离原板，制作出赋形有梯形形状图案的出射面侧的压模I，所述梯形形状高度为0.01mm、顶部上具有宽度大约10μm的平坦部且倾斜角为45°。借助表面粗糙度测定仪(株式会社东京精密制的Surfcom200B)对该梯形形状图案表面测定算术平均粗糙度后为0.23μm～0.25μm。此外，底面侧的压模II经过与实施例1相同的工序，以既定间隔制作槽顶角80°、高度0.01mm的V字状的槽(反射槽)。
之后，经过与实施例1相同的工序而得到具有微细结构体的导光板(板厚8mm)。
将这样的导光板组装入与实施例1相同的背光源装置，并与实施例1相同地测定亮度性能，最大亮度为4640cd/m2，亮度不均为0.83，水平半值角为42°，垂直半值角为37°。
与实施例2相比尽管最大亮度下降，但视角特性得到改善。发光面的耀眼得到缓和，可消除从导光板的角部发生的暗线。
(实施例4)
本实施例4为如下情况，在实施例1中的梯形棱镜的底角a1、a2为55°，V槽的顶角为100°，高度为20μm。
在洁净的玻璃上涂布东京应化工业株式会社制阴型光致抗蚀剂(CA3000)，并在由110℃的加热板加热两分钟后冷却到室温。令以既定的间隔设置有狭缝的光掩模与该玻璃基板密接，以120秒的速度进行从-35°到+35°的旋转。其间照射1400mJ的UV光。在剥离光掩模后，使该基板显影。将得到的原板按照通常方法在表面上形成镍导电化膜，并在该镍导电化膜上电铸作为电铸用金属的镍而形成镍电铸层。进而，从镍导电化膜上剥离原板，制作出赋形有梯形形状图案的出射面侧的压模I，所述梯形形状图案高度为0.01mm且顶部具有宽度约10μm的平坦部，倾斜角为55°。
此外，在洁净的玻璃上涂布科莱恩日本株式会社制阳型光致抗蚀剂(AZP4400)，并在由90°的加热板加热90分钟后冷却到室温，并令以既定间隔设置狭缝的光掩模与该玻璃基板从抗蚀剂表面隔开0.15mm，从相对于光掩模为铅直的方向照射250mJ的UV光。以后经由同样的工序，制作以既定间隔制作槽顶角为100°，高度为0.02mm的V字状的槽(反射槽)的原板，制作压模II。
以这些压模I以及压模II为转印模而组装入注射成形机的模具固定侧内腔和模具可动侧内腔中，借助注射成形法而得到具有17英寸显示器用的微细结构体的导光板(板厚8mm)。
得到的导光板具有：具有截面形状为梯形形状的凸条以及截面形状为梯形形状的凹条的出射面、和具有截面形状为V字状的槽(V形槽)的底面。该出射面的梯形凸状形状，高度H为10μm，顶部宽度W2为10μm，底面宽度W1为24μm，梯形凹状形状的顶部宽度W3为3μm，底面的V形槽的高度为20μm，顶角为100°，此外，间距从冷阴极管侧到中央部从250μm逐渐调整变更到50μm。
将这样的导光板组装入与实施例1相同的背光源装置，并与实施例1相同地测定亮度性能，最大亮度为4917cd/m2，亮度不均为0.82，水平半值角为37.6°，垂直半值角为33.3°。与实施例1相比可维持亮度性能，同时可扩大水平半值角而改善视角特性。
(实施例5)
本实施例5为如下情况，在实施例1中的梯形棱镜的底角a1、a2为40°，V槽的顶角为100°，高度为10μm。在洁净的玻璃上涂布东京应化工业株式会社制阴型光致抗蚀剂(CA3000)，并在由110℃的加热板加热两分钟后冷却到室温。令以既定的间隔设置有狭缝的光掩模与该玻璃基板密接，以120秒的速度进行从-50°到+50°的旋转，其间照射1400mJ的UV光。在剥离光掩模后，使该基板显影。此后经由与实施例1相同的工序制作压模。该制作的压模，制作出赋形有梯形形状图案的出射面侧的压模I，所述梯形形状高度为0.01mm、顶部上具有宽度大约10μm的平坦部且倾斜角为40°。此外，通过与实施例1相同的方法制作底面侧的压模II。
以这些压模I以及压模II为转印模而组装入注射成形机的模具固定侧内腔和模具可动侧内腔中，借助注射成形法而得到具有17英寸显示器用的微细结构体的导光板(板厚8mm)。
得到的导光板，包括：具有截面形状为梯形形状的凸条以及截面形状为梯形形状的凹条的出射面、和具有截面形状为V字状的槽(V形槽)的底面。该出射面的梯形凸状形状，高度H为10μm，顶部宽度W2为10μm，底面宽度W1为34μm，梯形凹状形状的顶部宽度W3为3μm，底面的V形槽的高度为10μm，顶角为100°，此外，间距从冷阴极管侧到中央部从120μm逐渐调整变更到28μm。
将这样的导光板组装入与实施例1相同的背光源装置，并与实施例1相同地测定亮度性能，最大亮度为4859cd/m2，亮度不均为0.83，水平半值角为39.2°，垂直半值角为34.4°。
与实施例4相比最大亮度稍有下降，但可扩大水平半值角而改善视角特性。
(实施例6)
本实施例6为如下情况，在实施例1中的梯形棱镜的底角a1、a2为30°，V槽的顶角为100°，高度为10μm。在洁净的玻璃上涂布东京应化工业株式会社制阴型光致抗蚀剂(CA3000)，并在由110℃的加热板加热两分钟后冷却到室温。令以既定的间隔设置有狭缝的光掩模与该玻璃基板密接，以120秒的速度进行从-60°到+60°的旋转，其间照射1400mJ的UV光。在剥离光掩模后，使该基板显影。此后经由与实施例1相同的工序制作压模。该制作的压模，制作出赋形有梯形形状图案的出射面侧的压模I，所述梯形形状高度为0.01mm、顶部上具有宽度大约10μm的平坦部且倾斜角为30°。此外，通过与实施例1相同的方法制作底面侧的压模II。
以这些压模I以及压模II为转印模而组装入注射成形机的模具固定侧内腔和模具可动侧内腔中，借助注射成形法而得到具有17英寸显示器用的微细结构体的导光板(板厚8mm)。
得到的导光板，包括：具有截面形状为梯形形状的凸条以及截面形状为梯形形状的凹条的出射面、和具有截面形状为V字状的槽(V形槽)的底面。该出射面的梯形凸状形状，高度H为10μm，顶部宽度W2为10μm，底面宽度W1为45μm，梯形凹状形状的顶部宽度W3为3μm，底面的V形槽的高度为10μm，顶角为100°，此外，间距从冷阴极管侧到中央部从120μm逐渐调整变更到28μm。
将这样的导光板组装入与实施例1相同的背光源装置，并与实施例1相同地测定亮度性能，最大亮度为4572cd/m2，亮度不均为0.82，水平半值角为41.2°，垂直半值角为35.5°。
与实施例4相比最大亮度下降，但可扩大水平半值角而改善视角特性。
(实施例7)
本实施例7为如下情况，在实施例1中的梯形棱镜的底角a1、a2为15°，V槽的顶角为100°，高度为10μm。在洁净的玻璃上涂布东京应化工业株式会社制阴型光致抗蚀剂(CA3000)，并在由110℃的加热板加热两分钟后冷却到室温。令以既定的间隔设置有狭缝的光掩模与该玻璃基板密接，以120秒的速度进行从-75°到+75°的旋转，其间照射1400mJ的UV光。在剥离光掩模后，使该基板显影。此后经由与实施例1相同的工序制作压模。该制作的压模，制作出赋形有梯形形状图案的出射面侧的压模I，所述梯形形状高度为0.01mm、顶部上具有宽度大约10μm的平坦部且倾斜角为15°。此外，通过与实施例1相同的方法制作底面侧的压模II。
以这些压模I以及压模II为转印模而组装入注射成形机的模具固定侧内腔和模具可动侧内腔中，借助注射成形法而得到具有17英寸显示器用的微细结构体的导光板(板厚8mm)。
得到的导光板，包括：具有截面形状为梯形形状的凸条以及截面形状为梯形形状的凹条的出射面、和具有截面形状为V字状的槽(V形槽)的底面。该出射面的梯形凸状形状，高度H为10μm，顶部宽度W2为10μm，底面宽度W1为85μm，梯形凹状形状的顶部宽度W3为3μm，底面的V形槽的高度为10μm，顶角为100°，此外，间距从冷阴极管侧到中央部从120μm逐渐调整变更到28μm。
将这样的导光板组装入与实施例1相同的背光源装置，并与实施例1相同地测定亮度性能，最大亮度为4317cd/m2，亮度不均为0.79，水平半值角为44.1°，垂直半值角为37.8°。与实施例4相比最大亮度稍有下降，但可扩大水平半值角而改善视角特性。
(实施例8)
本实施例8为如下情况，在实施例4中导光板的厚度为6mm。通过与实施例4相同的方法制作赋形有梯形形状图案的出射面侧的压模I，所述梯形形状高度为0.01mm、顶部上具有宽度大约10μm的平坦部且倾斜角为55°，并通过与实施例1相同的方法制作底面侧的压模II，所述底面侧的压模，截面形状为V字状的槽(V字形槽的高度H为20μm，顶角为100°，且间距从冷阴极管侧到中央部从350μm逐渐调整变更到50μm)。
以这些压模I以及压模II为转印模而组装入注射成形机的模具固定侧内腔和模具可动侧内腔中，借助注射成形法而得到具有17英寸显示器用的微细结构体的导光板(板厚6mm)。
在该导光板的两端，如图3所示沿入光端面左右各配设一对管面亮度49000cd/m2(恒定)的CCFL光源，在光源的背方配设反射器4b。此外，在导光板1的出射面上配设两张株式会社智积电制的扩散板(商品名：D120)5a，在底面7以及反射端面8b上配设反射板5(东丽株式会社制E60L)而形成背光源装置2。使用这样形成的背光源装置2，通过与实施例1相同的测定装置进行同样的光学测定后，最大亮度为4500cd/m2，亮度不均为0.81，水平半值角为37.9°，垂直半值角为34°。
(比较例1)
本比较例1为如下情况，在实施例1中的梯形棱镜的底角a1、a2为10°，V槽的顶角为100°，高度为10μm。在洁净的玻璃上涂布东京应化工业株式会社制阴型光致抗蚀剂(CA3000)，并在由110℃的加热板加热两分钟后冷却到室温。令以既定的间隔设置有狭缝的光掩模与该玻璃基板密接，以120秒的速度进行从-80°到+80°的旋转，其间照射1400mJ的UV光。在剥离光掩模后，使该基板显影。此后经由与实施例1相同的工序制作压模。该制作的压模，制作出赋形有梯形形状图案的出射面侧的压模I，所述梯形形状高度为0.01mm、顶部上具有宽度大约10μm的平坦部且倾斜角为10°。此外，通过与实施例1相同的方法制作底面侧的压模II。
以这些压模I以及压模II为转印模而组装入注射成形机的模具固定侧内腔和模具可动侧内腔中，借助注射成形法而得到具有17英寸显示器用的微细结构体的导光板(板厚8mm)。
得到的导光板，包括：具有截面形状为梯形形状的凸条以及截面形状为梯形形状的凹条的出射面、和具有截面形状为V字状的槽(V形槽)的底面。该出射面的梯形凸状形状，高度H为10μm，顶部宽度W2为10μm，底面宽度W1为123μm，梯形凹状形状的顶部宽度W3为3μm，底面的V形槽的高度为10μm，顶角为100°，此外，间距从冷阴极管侧到中央部从120μm逐渐调整变更到28μm。
将这样的导光板组装入与实施例1相同的背光源装置，并与实施例1相同地测定亮度性能，最大亮度为3860cd/m2，亮度不均为0.78，水平半值角为43.3°，垂直半值角为38.3°。与实施例4相比最大亮度大幅下降而作为面光源的功能降低。
(比较例2)
该比较例2为如下情况，是在PMMA制的平板(板厚8mm)的底面上形成印刷点而制作导光板，并在导光板的出射面侧的平坦部上载置两张扩散板和两张棱镜板。
在导光板的底面上以距入光端面越远越密的方式设置粗密的白色印刷点(导光板中央部点密度大)、令亮度分布为既定的分布。在该导光板的两端沿入光端面配设光源，并在光源的背方配设反射器4b，在导光板的出射面上以其槽列与入光端面大致平行的方式设置一张棱镜板(住友3M株式会社制BEF II)，进而在其上配设扩散板，并在底面以及反射端面上配设反射板5(东丽株式会社制E60L)而形成背光源装置。测定这样形成的背光源装置的亮度性能，最大亮度为5012cd/m2，亮度不均为0.76，水平半值角为42°，垂直半值角为38°。
(比较例3)
该比较例3为如下情况，是在出射面上连续地配设棱镜图案且在底面上具有V形槽的棱镜导光板。通过与实施例1相同的方法制作原板，该原板以既定间隔制作有V字状的反射槽(槽顶角80°，高度0.03mm)，并制作出底面侧用的压模II。
另一方面，在模具中用金刚石车刀进行切削加工而直接制作顶角90°、高度0.05mm的V形槽，从该切削镶件直接进行电铸而形成镍电铸层。剥离原板，制作连续地排列高度0.05mm顶角90°的棱镜图案而赋形的出射面侧用的压模I。
以这些压模作为转印模，通过与实施例1相同的注射成形法而得到具有微细结构体的导光板(板厚8mm)。
在得到的导光板的出射面上载置扩散板2，组装与实施例1相同的背光源装置。
与实施例1相同地测定亮度性能，最大亮度为4957cd/m2，亮度不均为0.75。
在比较例3的背光源装置中，测定导光板单体的亮度的角度分布，铅直方向的亮度如图12所示那样下降。这是因为由于在出射面上连续地配设顶角90°的棱镜，所以向铅直方向出射的光几乎没有。
为了解决这一点而提高铅直方向的亮度，需要使用两张扩散板，但由于为了解决该部分而使用光束，所以视角变窄，水平半值角为30.5°，垂直半值角为34.5°，与实施例1相比变窄。
(比较例4)
该比较例4为如下情况，在PMMA制的平板(板厚6mm)的底面上距入光端面越远越密地形成粗密的白色印刷点而制作导光板，并在导光板的出射面侧的平坦部上载置两张扩散板和一张棱镜板。将该导光板固定在与实施例8相同的背光源装置2中，通过与实施例1相同的测定装置进行同样的光学测定后，最大亮度为4471cd/m2，亮度不均为0.78，水平半值角为42°，垂直半值角为33.5°。
以上，详细描述了本发明的实施方式，但具体的构成不限定于本实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内的设计或变更也包含在本发明中。
例如，在上述说明中，说明了导光板为厚度大致均匀的结构，且出射面与底面大致平行的情况，但导光板的出射面与底面未必必须平行，也可与一般的导光板相同随着从入射端面远离而厚度逐渐减小。
此外，同样地，作为突起的梯形的上底可以与底面大致平行，此外也可倾斜。
工业实用性
根据本发明的导光板，由于可在扩大视角的同时防止表面品质下降，所以可适宜地使用在面光源装置中。此外，具有本发明的导光板的面光源装置，由于为边缘照明方式，所以不限定于安装有液晶背光源装置的笔记本电脑，可期待在监视器装置、照明公告、交通标识等的薄型的各种显示装置中的应用。

Claims (13)

1.一种导光板，用于边缘照明方式的面光源装置中，其特征在于，具有出射面、与该出射面对置的底面、以及令从设置于至少一侧面的一次光源射出的光入射的入射端面，
上述出射面以及上述底面分别具有以既定的间距形成的凸条以及/或者凹条的图案，
形成在上述出射面上的图案与上述入射端面垂直，并且，形成在上述底面上的图案与上述入射端面平行，
在上述出射面以及上述底面的至少一方的面上，上述凸条为梯形形状，上述凹条为梯形，该梯形形状的凸条和该梯形形状的凹条交替排列。
2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，上述梯形形状的凸条和上述梯形形状的凹条交替排列的上述面为上述出射面。
3.如权利要求2所述的导光板，其特征在于，形成在上述出射面上的上述梯形形状的凸条，高度在1μm～100μm的范围内，倾斜角在15°～70°的范围内，上底在1μm～500μm的范围内。
4.如权利要求3所述的导光板，其特征在于，形成在上述出射面上的上述梯形形状的凹条，上底在0.1μm～500μm的范围内，形成在凹条上的上底的宽度与形成在上述凸条上的上底的宽度之比在0.01～200的范围内。
5.如权利要求1至4的任意一项所述的导光板，其特征在于，上述梯形形状的凸条的上底面或者倾斜面中，至少一个以上的面被粗面化。
6.如权利要求1至4的任意一项所述的导光板，其特征在于，上述梯形形状的凸条的倾斜面被粗面化。
7.如权利要求5或6所述的导光板，其特征在于，上述粗面化后的面的表面粗糙度(算术平均粗糙度)在0.1μm～10μm的范围内。
8.如权利要求1至7的任意一项所述的导光板，其特征在于，上述底面的凹条为以既定间隔形成的V字槽。
9.如权利要求8所述的导光板，其特征在于，上述底面的V字槽，高度在1μm～100μm的范围以内，顶角在60°～120°的范围内。
10.如权利要求1至9的任意一项所述的导光板，其特征在于，上述导光板，通过由透明树脂一体注射成形出射面以及底面而形成。
11.一种液晶显示用导光板，由权利要求1至10的任意一项所述的导光板构成。
12.一种面光源装置，至少具有：如权利要求1至10的任意一项所述的导光板；与上述导光板的入射端面对置地设置的一次光源；与上述导光板的底面对置地设置的反射板。
13.一种导光板的制造方法，是制造如权利要求1至10的任意一项所述的导光板的导光板制造方法，其特征在于，对于形成在基板上的抗蚀剂层，从光源经由具有以既定间距开口的狭缝的光掩模而以如下方式照射平行光线，即：相对于沿上述狭缝的长度方向的垂直面而从一方向朝另一方向令角度连续或者阶梯地变更，从而形成截面大致梯形的光照射部和截面大致梯形的光非照射部，将上述抗蚀剂层显影，得到具有根据上述光照射部以及上述光非照射部而形成的交替配置的凸条以及凹条的导光板。
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