JP2000106022A

JP2000106022A - 面光源素子および液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000106022A
Application number: JP11210624A
Authority: JP
Inventors: Yasuko Hayashi; 泰子林; Hironori Matsumoto; 浩紀松本
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】光出射面内での輝度の均斉度が良好であり、
面光源素子の輝度の低下を招くことなく、所望の観察角
度範囲を確保することができ、光の利用効率が高いエッ
ジライト方式の面光源素子を提供する。【解決手段】光源１と、光源１に対向する光入射面２
１およびこれと略直交する光出射面２３を有する導光体
２と、導光体２の光出射面２３上に配置された光変向シ
ート４とからなり、導光体２の光出射面２３および裏面
２４の少なくとも一方に光入射面２１に対して略垂直に
延びる頂角１２０〜１５０°の複数のプリズム列が並列
形成された面光源素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノートパソコン、
液晶テレビ等に使用される液晶表示装置に使用されるエ
ッジライト方式の面光源素子に関するものであり、さら
に詳しくは、高い輝度を有するとともに、観察角度範囲
が広く、斑点パターン付与等の均一化処理を施すことな
く光出射面内での輝度の均斉度が良好な面光源素子に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー液晶表示装置は、携帯用ノ
ートパソコンや、カラー液晶パネルを用いた携帯用液晶
テレビあるいはビデオ一体型液晶テレビ等の種々の分野
で広く使用されてきている。また、情報処理量の増大
化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、
液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められて
いる。

【０００３】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、液晶表示素子部の直下に光源を配置した直
下方式のものや導光体の側端面に対向するように光源を
配置したエッジライト方式のものがあり、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が多用され
ている。このエッジライト方式では、板状の導光体の側
端面に対向するように光源を配置して、導光体の表面全
体を発光させ面光源素子を構成している。

【０００４】ところで、現在のカラー液晶表示装置を用
いたノートパソコンや液晶テレビなどの機器では、可搬
式となすためバッテリーを用いて駆動しているが、その
電力の多くを液晶表示装置が消費し、中でも液晶表示装
置を構成するバックライトの消費電力の割合は大きく、
この消費電力をできる限り低く抑えることがバッテリー
による機器の駆動時間を伸ばし、液晶表示装置の実用価
値を高める上で重要な課題とされている。しかし、バッ
クライトの消費電力を抑えることによってバックライト
の輝度を低下させたのでは、液晶表示が見難くなり好ま
しくない。バックライトの輝度を犠牲にすることなく消
費電力を抑えるために、バックライトの光学的な効率を
改善することが望まれている。

【０００５】これを実現する手段として、特公平７−２
７１３７号公報では光出射面に均一な粗面を形成した導
光体を用い、多数のプリズム列を少なくとも一方の表面
に配列したプリズムシートを導光体の光出射面側に配置
したバックライトが開示されている。このようなバック
ライトでは、輝度は高くできるものの、観察角度範囲が
狭く（特に、線光源に対して垂直の方向）、広い観察角
度範囲を必要としない小型の液晶表示装置等には適用で
きるものの、大型の液晶表示装置等への適用が難しいと
いう問題点を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、特開平８−１７
９３２２号公報では、入射した光を分散させて略均一な
高輝度発光拡散面を構成させ得る均一化手段として、導
光体の少なくとも一方の面に入射光に垂直な断面の形状
がジグザグ状を呈する部分を形成することが開示されて
いる。しかしながら、このジグザグ状を呈する部分だけ
では光の出射光量は不十分であり更に高い輝度の向上に
は限界がある。

【０００７】また、特開平１−１０７４０６号公報に
は、導光体に光散乱物質からなる斑点を適宜のパターン
で付与することで光出射面における輝度の均一化を図る
ことが開示されている。しかしながら、この手法には、
光散乱物質により光が散乱される際に光吸収などの光量
ロスが発生するので、輝度分布の均一化は図れるものの
出射光の輝度の低下を招くとともに、斑点パターンが視
認され画像の品位が損なわれるいう問題点がある。

【０００８】そこで、本発明は、斑点パターン付与等の
均一化処理を施すことなく光出射面内での輝度の均斉度
が良好であり、輝度の低下を招くことなく、出射光分布
が広く所望の観察角度範囲を確保することができる、光
の利用効率の高いエッジライト方式の面光源素子を提供
することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、導光体と
して特定の構造を有するものを使用することによって、
面光源素子の輝度の低下を招くことなく、所望の観察角
度範囲を確保することができることを見出し、本発明に
至ったものである。

【００１０】すなわち、本発明の面光源素子は、光源
と、該光源に対向する少なくとも１つの光入射面および
これと略直交する光出射面を有する導光体と、該導光体
の光出射面上に配置された光変向シートとからなり、前
記導光体の光出射面およびその裏面のうちの少なくとも
一方の面に前記光入射面に対して略垂直に延びる頂角１
２０〜１５０°の断面三角形状の複数のプリズム列が並
列形成されていることを特徴とするものである。また、
本発明の液晶表示装置は、以上のような面光源素子をバ
ックライトとして用いて液晶表示素子を照明するように
してなることを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】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。図１は、本発明による面光
源素子の一実施形態を示す模式的分解斜視図であり、面
光源素子を液晶表示素子と組合せて該液晶表示素子のバ
ックライトとして使用した実施形態が開示されている。
本実施形態の面光源素子は、図１に示されているよう
に、光源１と、この光源１に対向する少なくとも１つの
光入射面とし、光入射面と略直交する光出射面を有する
導光体２と、導光体２の光出射面に対向して配置された
光変向シート４とから構成されている。

【００１２】導光体２の光入射面に対向して配置される
光源１は、Ｙ方向に延在せる線状の光源であり、例えば
蛍光ランプや冷陰極管等を用いることができる。光源１
には、光源１から導光体２へ有効に光を導入するため
に、光源１および導光体２の光入射面を覆うように、内
側に反射剤を塗布した光源リフレクタ５が設置されてい
る。光源リフレクタ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５は、反
射シート３の端縁部外面から光源１の外面を経て光変向
シート４の出光面端縁部へと巻つけられている。他方、
光源リフレクタ５は、光変向シート４を避けて、反射シ
ート３の端縁部外面から光源１の外面を経て導光体２の
光出射面端縁部へと巻つけることも可能である。尚、こ
のような光源リフレクタ５と同様な反射部材を、導光体
２の側端面２１以外の側端面に付することも可能であ
る。

【００１３】導光体２は、ＸＹ面と平行に配置されてお
り、全体として矩形状をなしており、４つの側端面を有
しておる。このうちでＹＺ面と平行な一つの側端面が光
入射面２１とされている。光入射面２１は光源１と近接
して対向配置されており、光源１から発せられた光は光
入射面２１から導光体２内へと入射する。本発明におい
ては、更に、光源１と同様な複数の光源を他の側端面に
も同様に対向配置することができる。

【００１４】ＸＹ面と平行な導光体２の２つの主面２
３，２４は、互いに対向しており、一方は光出射面２３
とされており、他方はその裏面２４とされている。本発
明においては、光出射面２３および裏面２４の少なくと
も一方の面に、光入射面２１に対して略垂直に延びる
（略Ｘ方向に延びる）三角形状の複数のプリズム列が並
列形成され、プリズム列配列面が形成されている。この
ため、観察角度範囲に応じて適度な出射光分布の広がり
を付与することができるともに、光出射面２３内での出
射光の輝度の均斉度を向上させることができる。

【００１５】導光体２に形成されるプリズム列は、その
頂角が１２０〜１５０°であることが必要である。これ
は、プリズム列の頂角を１２０°以上とすることによっ
て面光源素子としての輝度を向上させることができ、１
５０°以下とすることによって観察角度範囲に応じて適
度な出射光分布の広がりを付与することができるためで
ある。プリズム列の頂角は、好ましくは１２０°〜１４
５°の範囲であり、さらに好ましくは１２５°〜１４０
°の範囲である。

【００１６】形成されるプリズム列の形状は、ＹＺ面と
平行な断面の形状が略二等辺三角形状であることが好ま
しいが、これに限定されるものではなく目的に応じて種
々のプリズム列形状とすることができる。すなわち、こ
のプリズム列での屈折およびまたは反射の作用により、
面光源素子法線方向（Ｚ方向）への指向性を制御するこ
とができるため、プリズム列の形状を適宜設定すること
で光源１と平行な方向の出射光分布を所望なものとする
ことができる。例えば、各プリズム列の表面形状をＸＺ
面に関して非対称なものとなした場合には、面光源素子
法線方向（Ｚ方向）に対して傾いた方向への指向性が高
められる。

【００１７】図１に示した実施形態では、導光体２の裏
面２４を光入射面２１に対して略垂直方向（Ｘ方向）に
延びる多数のプリズム列を配列したプリズム列配列面と
し、光出射面２３に粗面を形成している。本発明におい
ては、光出射面２３を光入射面２１に対して略垂直方向
に延びる多数のプリズム列を配列したプリズム列配列面
から構成し、裏面２４を粗面からなるものとすることも
できる。面光源素子として、より高い輝度を得るために
は、後者のように光出射面２３をプリズム列配列面とし
たものが好ましい。

【００１８】本発明においては、導光体２のプリズム列
配列面と対向する他方の面は、平均傾斜角θａが０．５
〜７．５°の粗面とすることが、光出射面２３内での輝
度の均斉度等の点から好ましい。この粗面の凹凸形状
は、導光体２の光出射率と関連があり、特に平均傾斜角
θａが導光体２の光出射率と密接な関係がある。すなわ
ち、大略平均傾斜角θａが大きくなると光出射率αも大
きくなる傾向にある。このため、平均傾斜角θａが０．
５より小さくなると、導光体２の光出射率が小さくなる
ため、導光体２から出射する光の出射量が少なくなり輝
度が低くなる。また、平均傾斜角θａが７．５°とり大
きくなると、導光体２の光出射率が大きくなり光出射面
２３の光源１に近い領域で大部分の光が出射し、光源１
から離れるに従い導光体２を伝搬する光の減衰が著しく
なり、光出射面２３からの出射光も光源１から離れるに
従って急に減衰し、光出射面２３内での輝度の均斉度が
低下する。さらに好ましくは平均傾斜角θａは１°〜５
°の範囲であり、より好ましくは１．５〜４°の範囲で
ある。

【００１９】本発明において、導光体に形成される粗面
の平均傾斜角θａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４に
従って、触針式表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、
測定方向の座標をｘとして、得られた傾斜関数ｆ（ｘ）
から次の式（１）および式（２）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。

【００２０】

【数１】

【数２】本発明において、光出射率は次のように定義される。光
出射面２３の光入射面２１側の端縁での出射光の光強度
（Ｉ_０）と光入射面側の端縁から距離Ｌの位置での出射
光強度（Ｉ）との関係は、導光体２の厚さ（Ｚ方向寸
法）をｔとして、次式を満足する。

【００２１】

【数３】ここで、定数αを光出射率と定義する。この光出射率α
の意味は、光出射面２３において、光入射面２１と直交
するＸ方向に関して単位長さ（導光体厚さｔに相当する
長さ）当たりで導光体２中の光が出射する割合である。
光出射率αは、光出射面２３からの出射光の光強度の対
数と（Ｌ／ｔ）との関係をプロットすることで、その勾
配から求めることができる。

【００２２】本発明において、導光体２の光出射率α
は、前記したように平均傾斜角θａと密接な関係にある
が、光出射面２３あるいは裏面２４に形成されたプリズ
ム列によって導光体２内の光の進行方向が変えられた
り、導光体２内において光が裏面に対して臨界角未満の
入射角で入射して一旦導光体２外へと屈折出射し再入射
することによって光の進行方向が変えられるため、光出
射率αは必ずしも導光体２に形成した粗面の平均傾斜角
θａだけに依存するものではない。このため、本発明に
おいては、導光体２の光出射率αを１〜５％とすること
が好ましく、さらに好ましくは１〜３％の範囲である。
これは、光出射率αが１％より小さくなると導光体２か
ら出射する光の出射量が少なくなって輝度が低くなり、
光出射率αが５％より大きくなるとＸ方向に関して導光
体２を伝搬する光の減衰が著しくなり、光出射面２３か
らの出射光も光源１から離れるに従って急に減衰し光出
射面２３内での輝度の均斉度が低下するためである。

【００２３】本発明の面光源素子を構成する光変向シー
ト４は、導光体２の光出射面２３上に配置されている。
光変向シート４の２つの主面４１，４２は、互いに対向
しており、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（導光体出射面２３と
対面する主面）は入光面４１とされており、他方が出光
面４２とされている。該出光面４２が面光源素子の発光
面を形成している。

【００２４】入光面４１は、図示されているように光源
１と平行な方向あるいは１５°以下の角度を有する方向
に延びる多数のレンズ列を並行に配列したレンズ列配列
面から構成されている。この入光面４１に形成されるレ
ンズ列は、ＸＺ面と平行な断面の形状が略三角形状とな
る表面を有するプリズム列が好ましい。図２に、入光面
４１にプリズム列が形成された光変向シート４における
光線の様子を示す。面光源素子法線方向（Ｚ方向）に対
して斜めに光変向シート４に入射した光は、プリズム列
の稜面で全反射作用によって内面反射され、面光源素子
法線方向（Ｚ方向）に曲げられる。このように、入射光
はプリズム列の全反射作用によって進行方向を変向され
るので、導光体２からの出射光の強度分布にほぼ対応し
た面光源素子の出射光強度分布が得られる。従って、導
光体２によって適正化された分布の光を効率よく目的の
方向へ変向できる。入光面４１に形成されるプリズム列
のプリズム頂角は５０〜８０°であるのが好ましく、こ
の角度範囲内であれば目的の方向に効率よく全反射で変
向することができる。プリズム頂角は、好ましくは５５
°〜７５°の範囲であり、さらに好ましくは６０°〜７
０°の範囲である。

【００２５】本発明においては、光変向シート４は、導
光体２からの出射光を目的の方向（例えば面光源素子法
線方向）に光変向ができるものであればプリズム列に限
定されるものではなく、例えば出光面側にプリズム列が
形成されたシートや、円弧形状その他の弧形状の断面の
表面を有するレンチキュラーレンズ列を入光面側または
出光面側に設けたレンチキュラーレンズシートや、フラ
イアイレンズシートなどを用いることも可能である。ま
た、本発明において、光変向シート４は、入光面側およ
び出光面側のいずれか一方の面にレンズ列が形成された
ものでもよいし、両面にレンズ列が形成されたものでも
よいが、特に、入光面側にプリズム頂角５０〜８０°の
プリズム列が形成されたものが好ましい。

【００２６】以上の実施形態では、導光体２が、Ｘ方向
に関して一定の厚さをもつものが示されている。しか
し、本発明の面光源素子に使用される導光体は、このよ
うなものに限定されることはない。図３に、導光体２の
形状の変形例を光源配置とともに示す。図３において、
図１におけると同様の機能を有する部材には、同様な符
号が付されている。

【００２７】図３（ａ）には、Ｘ方向に関して光源１側
の光入射面２１の位置から該光入射面と対向する側端面
２２の位置の方へと徐々に厚さが減少する所謂くさび形
の導光体２が示されている。また、図３（ｂ）には、Ｘ
方向に関して両端の導光体側端面２１，２１’に対向し
てそれぞれ光源１，１’が配置された導光体２が示され
ており、該導光体２は厚さがＸ方向に関して両端部から
中央の方へと徐々に減少する形態を有する。さらに、図
３（ｃ）には、Ｘ方向に関して中央に形成されたＺ方向
溝内に光源１が配置された導光体２が示されており、該
導光体２は、Ｘ方向に関して左側では厚さが側端面２２
の位置から光入射面２１の位置の方へと徐々に増加する
形態を有しており、Ｘ方向に関して右側では厚さが側端
面２２”の位置から光入射面２１”の位置の方へと徐々
に増加する形態を有している。

【００２８】導光体２および光変向シート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、アクリル系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、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。

【００２９】導光体２および光変向シート４のプリズム
列やレンチキュラーレンズ列等のレンズ列を配列した表
面構造や粗面からなる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、押出成形や射
出成形等によって導光体２や光変向シート４を製造する
際に、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、導光体２や光変向シート４を製
造する際に、同時に形成してもよい。この場合、導光体
２や光変向シート４の内部と粗面構造またはレンチキュ
ラーレンズ列やプリズム列などのレンズ列配列構造を有
する表面部とで、屈折率を異ならせたものを製造するこ
ともできる。さらに、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はレンチキュラーレンズ列や
プリズム列などの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。

【００３０】本発明において、導光体の裏面２４には、
裏面２４で反射せずに屈折出射した光を反射させ、再び
裏面２４から導光体２内に屈折入射するために反射シー
ト３が配置されている。反射シート３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等を
用いることができる。このような反射シートに代えて、
導光体２の裏面２４に金属蒸着などにより反射層を形成
することもできる。

【００３１】光源１、導光体２、および光変向シート４
等から構成される面光源素子の発光面（光変向シート４
の出光面４２）上に液晶表示素子６を配置することによ
り、本発明の液晶表示装置が構成されている。該液晶表
示装置は、図１における上方から観察者により観察され
る。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。な
お、以下の実施例において、輝度の測定は次のようにし
て行った。すなわち、冷陰極管に、インバーター（ＴＤ
Ｋ社製ＣＸＡ−Ｍ１０Ｌ）にＤＣ１２Ｖを印加して高周
波点灯させた。面光源素子を測定台に載置し、その中央
で冷陰極管軸と平行な回転軸で回転するように調節し
た。次いで、３ｍｍφのピンホールを有する黒色の紙
を、ピンホールが導光体の中央に位置するように導光体
上に固定し、測定円が８〜９ｍｍとなるように輝度計
（ミノルタ社製ｎｔ−１°）までの距離を調整した。冷
陰極管のエイジング時間として３０分以上経過した後
に、回転軸を＋８０°〜−８０°まで５°間隔で回転さ
せながら、輝度計にて出射光の輝度の角度分布を測定し
た。

【００３３】平均傾斜角（θａ）の測定は、ＩＳＯ４２
８７／１−１９８７に従って求めた。触針として０１０
−２５２８（１μｍＲ、５５°円錐、ダイヤモンド）を
用いた触針式表面粗さ計（東京精器（株）製サーフコム
５７０Ａ）にて、粗面の表面粗さを駆動速度０．０３ｍ
ｍ／秒で測定した。この測定により得られたチャートよ
り、その平均線を差し引いて傾斜を補正し、前記式
（１）式および（２）式によって計算して求めた。

【００３４】光出射率（α）の測定は、導光体のランプ
を設置する辺に対向する辺に、黒色アクリルシートを接
着して反射光を除去した状態にして、導光体の光出射面
の中央部の光源側から他端面側に至る２０ｍｍ間隔で区
分した各領域での輝度の測定値から、前記（３）式に基
づいて算出した。均斉度は、上記光出射率（α）の測定
と同様にして測定した面光源素子の各領域での輝度の測
定値から、その最大輝度値と最小輝度値の比率（最小輝
度値／最大輝度値）を求めて均斉度とした。

【００３５】［実施例１］一方の面が鏡面で、他方の表
面が粒径１２５〜１４９μｍのガラスビーズ（不二製作
所社製ＦＧＢ−１２０）を用いて１０ｃｍの距離から、
吹付け圧力４Ｋｇ／ｃｍ^２でブラスト処理を行って粗面
とした金型を用いて、アクリル樹脂（三菱レイヨン
（株）製アクリペットＶＨ５＃０００）を射出成形する
ことによって、一方の主面が鏡面で他方の主面が平均傾
斜角２．９°の粗面の導光板を作製した。該導光板は、
１９５ｍｍ×２５３ｍｍ、厚さ３ｍｍの板状をなしてい
た。この導光板の鏡面に、紫外線硬化樹脂によって頂角
１３０°、ピッチ５０μｍのプリズム列の並列配列を有
する層を形成した。プリズム列は、導光板の長さ１９５
ｍｍの辺（短辺）と平行になるようにした。

【００３６】導光体の長さ２５３ｍｍの辺（長辺）に対
応する一方の側端面に対向するようにして、該長辺に沿
って蛍光ランプ（富士通化成（株）製バックライトユニ
ットＢＬ−２５２のものを使用）を配置した。そして、
その他の側端面に光拡散反射フィルム（東レ（株）製Ｅ
６０）を貼付し、プリズム列配列面（裏面）に対向して
反射シートを配置し、光源リフレクタ（（株）麗光製特
注銀反射フィルム）を配置した。以上の構成を枠体（富
士通化成（株）製バックライトユニットＢＬ−２５２の
ものを使用）に組み込んだ。このようにして作製された
導光体の出射率は１．３％であった。

【００３７】そして、導光体の粗面上に、ポリエステル
フィルムにアクリル系紫外線硬化性樹脂を用いて頂角６
３°でピッチ５０μｍのプリズム列配列を一方の主面に
形成した光変向シートを配置した。その際、該光変向シ
ートのプリズム列は導光体のプリズム列と直交するよう
にし、且つ、光変向シートのプリズム列配列面が導光体
の粗面（光出射面）に対向するようにした。すなわち、
光変向シートは入光面にプリズム列配列を有するものと
した。以上のようにして作製された面光源素子の、最大
輝度、蛍光ランプに垂直および平行な面内での輝度の分
布、均斉度を求めた。最大輝度、蛍光ランプに垂直およ
び平行な面内での輝度の半値幅、均斉度の値を表１に示
す。

【００３８】［実施例２］導光体のプリズム列配列面を
光出射面として用いることを除いて、実施例１と同様に
して面光源素子を作製した。導光体の出射率は１．３％
であった。以上のようにして作製された面光源素子の、
最大輝度、蛍光ランプに垂直および平行な面内での輝度
の分布、均斉度を求めた。最大輝度、蛍光ランプに垂直
および平行な面内での輝度の半値幅、均斉度の値を表１
に示す。

【００３９】［比較例１］導光体として、プリズム列配
列の形成されていないものを用いることを除いて、実施
例１と同様にして面光源素子を作製した。導光体の出射
率は１．０％であった。以上のようにして作製された面
光源素子の、最大輝度、蛍光ランプに垂直および平行な
面内での輝度の分布、均斉度を求めた。最大輝度、蛍光
ランプに垂直および平行な面内での輝度の半値幅、均斉
度の値を表１に示す。

【００４０】［比較例２］導光体として、プリズム列配
列面のプリズム列の頂角を９０°とすることを除いて、
実施例１と同様にして面光源素子を作製した。導光体の
出射率は１．４％であった。以上のようにして作製され
た面光源素子の、最大輝度、蛍光ランプに垂直および平
行な面内での輝度の分布、均斉度を求めた。最大輝度、
蛍光ランプに垂直および平行な面内での輝度の半値幅、
均斉度の値を表１に示す。

【００４１】［比較例３］導光体として、プリズム列配
列面のプリズム列の頂角を９０°とすることを除いて、
実施例２と同様にして面光源素子を作製した。導光体の
出射率は１．４％であった。以上のようにして作製され
た面光源素子の、最大輝度、蛍光ランプに垂直および平
行な面内での輝度の分布、均斉度を求めた。最大輝度、
蛍光ランプに垂直および平行な面内での輝度の半値幅、
均斉度の値を表１に示す。

【００４２】

【表１】以上の実施例の結果からわかるように、本発明の面光源
素子によれば、導光体の光出射面およびその裏面のうち
の一方に粗面構造を形成し他方に複数のプリズム列配列
面構造を形成することで、最大輝度が高く、所望の観察
角度範囲の広い出射光分布を実現することができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、斑点パターン付与等の
均一化処理を施すことなく光出射面内での輝度の均斉度
が良好であり、面光源素子の輝度の低下を招くことな
く、所望の観察角度範囲を確保することができ、光の利
用効率が高いエッジライト方式の面光源素子が提供され
る。これにより、本発明の面光源素子をバックライトと
して液晶表示素子と組合せて用いることにより、表示画
面サイズの大型化に対応でき、複数の観察者による良好
な観察が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による面光源素子の一実施形態を示す模
式的分解斜視図である。

【図２】入光面にプリズム列が形成された光変向シート
における光線の様子を示す図である。

【図３】導光体の形状の変形例を光源配置とともに示す
図である。

【符号の説明】

１，１’ 光源２導光体３反射シート４光変向シート５光源リフレクタ６液晶表示素子２１，２１’，２１” 光入射面２３光出射面２４裏面４１入光面４２出光面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、該光源に対向する少なくとも１
つの光入射面およびこれと略直交する光出射面を有する
導光体と、該導光体の光出射面上に配置された光変向シ
ートとからなり、前記導光体の光出射面およびその裏面
のうちの少なくとも一方の面に、前記光入射面に対して
略垂直に延びる頂角が１２０〜１５０°である断面略三
角形状の多数のプリズム列が並列形成されていることを
特徴とする面光源素子。
【請求項２】前記導光体の光出射面およびその裏面の
うちの一方の面が平均傾斜角０．５〜７．５°の粗面か
らなることを特徴とする請求項１記載の面光源素子。
【請求項３】前記導光体の光出射率が０．５〜５％で
あることを特徴とする請求項１乃至２記載の面光源素
子。
【請求項４】前記光変向シートが、前記導光体の光出
射面からの光が入射する入光面および該入光面とは反対
側の出光面のうちの少なくとも一方に前記導光体の光入
射面に対して略平行に延びる複数のプリズム列が配列さ
れているものであることを特徴とする請求項１記載の面
光源素子。
【請求項５】前記光変向シートのプリズム列が前記入
光面に形成されており、そのプリズム頂角が５０〜８０
°であることを特徴とする請求項４に記載の面光源素
子。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の面光源
素子をバックライトとして用いて液晶表示素子を照明す
るようにしてなる液晶表示装置。