JP3538220B2 - コーナー部光供給型面光源装置 - Google Patents
コーナー部光供給型面光源装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、板状の光散乱導光体
（導光機能を果たしながら内部の体積領域で散乱を生じ
させる性質を有する導光媒体）のような導光板にコーナ
ー部から光供給を行なう型の面光源装置に関する。
（導光機能を果たしながら内部の体積領域で散乱を生じ
させる性質を有する導光媒体）のような導光板にコーナ
ー部から光供給を行なう型の面光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイをはじめ各種表示装置
のバックライト光源手段などに使用される薄いパネル型
の面光源装置においては、装備された導光体の側部端面
に臨む位置に直管状の光源（代表的には、蛍光ランプ）
を配置することによって光供給が行なわれることが多
い。このような型の面光源装置においては、比較的大き
な面積の輝光部を確保する為に少なくとも一つの方向に
関して拡がりある光供給手段を配置するという制約があ
り、省電力化、構造の簡素化などを達成することが困難
であった。
のバックライト光源手段などに使用される薄いパネル型
の面光源装置においては、装備された導光体の側部端面
に臨む位置に直管状の光源（代表的には、蛍光ランプ）
を配置することによって光供給が行なわれることが多
い。このような型の面光源装置においては、比較的大き
な面積の輝光部を確保する為に少なくとも一つの方向に
関して拡がりある光供給手段を配置するという制約があ
り、省電力化、構造の簡素化などを達成することが困難
であった。
【０００３】一方、平板状の導光体を使用する面光源装
置において導光体のコーナー部に光供給手段を配置する
手法があるが、導光体のコーナーから入射した光を導光
体全体に亙って均一にゆきわたらせることが難しく、実
用に適した面光源装置を得るに至っていない。特に、発
光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と言う）は高輝度、小
サイズのものが開発されており、サイズ的にもコーナー
部に配置するのに好適であるにも拘らず、放射光に強い
指向性がある型の素子を用いた場合に、導光体のコーナ
ー部に配置する構成では明るさの均一度の高い面光源装
置を実現することが出来なかった。
置において導光体のコーナー部に光供給手段を配置する
手法があるが、導光体のコーナーから入射した光を導光
体全体に亙って均一にゆきわたらせることが難しく、実
用に適した面光源装置を得るに至っていない。特に、発
光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と言う）は高輝度、小
サイズのものが開発されており、サイズ的にもコーナー
部に配置するのに好適であるにも拘らず、放射光に強い
指向性がある型の素子を用いた場合に、導光体のコーナ
ー部に配置する構成では明るさの均一度の高い面光源装
置を実現することが出来なかった。
【０００４】そこで、高輝度ＬＥＤを面光源装置の光供
給手段として採用する場合には、ＬＥＤを２次元アレイ
状に配列した上で、光拡散板を併用する等の方法がとら
れていた。この為、高輝度ＬＥＤのような光供給手段を
用いても、配線等を含めた構造全体が複雑になってしま
い、省電力化、構造の簡素化を実現することは困難であ
った。
給手段として採用する場合には、ＬＥＤを２次元アレイ
状に配列した上で、光拡散板を併用する等の方法がとら
れていた。この為、高輝度ＬＥＤのような光供給手段を
用いても、配線等を含めた構造全体が複雑になってしま
い、省電力化、構造の簡素化を実現することは困難であ
った。
【０００５】更に、光散乱を利用して入射光の伝播方向
を転換して光出射面から出射させる型の面光源装置にお
いては、光散乱媒体内に入射した光が散乱媒体内で十分
深く導光されずに光源側に戻ってしまう現象が避けられ
なかった。このような戻り光は光損失をもたらすだけで
でなく、光供給源に近い部分の輝度を局所的に上昇させ
る一方、光供給源から離れた部分の輝度を全般的に低下
させる要因となっていた。
を転換して光出射面から出射させる型の面光源装置にお
いては、光散乱媒体内に入射した光が散乱媒体内で十分
深く導光されずに光源側に戻ってしまう現象が避けられ
なかった。このような戻り光は光損失をもたらすだけで
でなく、光供給源に近い部分の輝度を局所的に上昇させ
る一方、光供給源から離れた部分の輝度を全般的に低下
させる要因となっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本願発明の目
的は、簡素な構造を有し、組み立ても容易であると共
に、戻り光が抑制され、小さな消費電力で均一度の高い
輝光部を形成することが出来るコーナー部光供給型面光
源装置を提供することにある。
的は、簡素な構造を有し、組み立ても容易であると共
に、戻り光が抑制され、小さな消費電力で均一度の高い
輝光部を形成することが出来るコーナー部光供給型面光
源装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願発明は、屈折率不均
一構造に基づく光散乱能が内部に一様に与えられた平板
形状の体積領域を有する光散乱導光体と、該光散乱導光
体のコーナー部から光を供給する光供給手段とを備えた
コーナー部光供給型面光源装置によって上記課題を解決
する。一様な散乱能は、有効散乱照射パラメータＥ［cm
-1］の値が９≦Ｅ≦１００の範囲にあると共に、屈折率
不均一構造の相関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−
ｒ／ａ］（但し、ｒは光散乱導光体内の２点間距離）で
近似した時の相関距離ａ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦
３５の範囲にあるように与えられる。
一構造に基づく光散乱能が内部に一様に与えられた平板
形状の体積領域を有する光散乱導光体と、該光散乱導光
体のコーナー部から光を供給する光供給手段とを備えた
コーナー部光供給型面光源装置によって上記課題を解決
する。一様な散乱能は、有効散乱照射パラメータＥ［cm
-1］の値が９≦Ｅ≦１００の範囲にあると共に、屈折率
不均一構造の相関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−
ｒ／ａ］（但し、ｒは光散乱導光体内の２点間距離）で
近似した時の相関距離ａ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦
３５の範囲にあるように与えられる。
【０００８】ここで、前記光散乱能は、前記光散乱導光
体のマトリックス中に均一に分散され、且つ、前記マト
リックスを構成する材料と屈折率が異なる多数の粒子に
よって与えることが出来る。その場合に上記相関距離ａ
の条件を満たす実際的な粒径の範囲として、０．１［μ
ｍ］〜５４［μｍ］がある。また、典型的な光供給手段
として、前記コーナー部に配置された発光ダイオードを
採用することができる。
体のマトリックス中に均一に分散され、且つ、前記マト
リックスを構成する材料と屈折率が異なる多数の粒子に
よって与えることが出来る。その場合に上記相関距離ａ
の条件を満たす実際的な粒径の範囲として、０．１［μ
ｍ］〜５４［μｍ］がある。また、典型的な光供給手段
として、前記コーナー部に配置された発光ダイオードを
採用することができる。
【０００９】
【作用】先ず、本願発明における光散乱導光体の散乱特
性を規定する際に使用されている散乱照射パラメータＥ
と相関距離ａについて、Ｄｅｂｙｅの理論を引用して説
明する。強度Ｉ0 の光が媒体中をｙ(cm)透過し、その間
の散乱により強度がＩに減衰した場合に、有効散乱照射
パラメータＥを次式（１）または（２）で定義する。
性を規定する際に使用されている散乱照射パラメータＥ
と相関距離ａについて、Ｄｅｂｙｅの理論を引用して説
明する。強度Ｉ0 の光が媒体中をｙ(cm)透過し、その間
の散乱により強度がＩに減衰した場合に、有効散乱照射
パラメータＥを次式（１）または（２）で定義する。
【００１０】
【数１】
上式（１），（２）は各々いわゆる積分形及び微分形の
表現であって、物理的な意味は等価である。なお、この
Ｅは濁度と呼ばれることもある。一方、媒体内に分布し
た不均一構造によって光散乱が起こる場合の散乱光強度
は、縦偏光の入射光に対して出射光の大半が縦偏光であ
る通常の場合（ＶV 散乱）には、次式（３）で表され
る。
表現であって、物理的な意味は等価である。なお、この
Ｅは濁度と呼ばれることもある。一方、媒体内に分布し
た不均一構造によって光散乱が起こる場合の散乱光強度
は、縦偏光の入射光に対して出射光の大半が縦偏光であ
る通常の場合（ＶV 散乱）には、次式（３）で表され
る。
【００１１】
【数２】
自然光を入射させた場合には、Ｈh 散乱を考慮して、式
（３）の右辺に（１＋cos2Φ）／２を乗じた次式を考え
れば良いことが知られている。
（３）の右辺に（１＋cos2Φ）／２を乗じた次式を考え
れば良いことが知られている。
【００１２】
【数３】
ここで、λ0 は入射光の波長、ν＝（２πｎ）／λ0 、
ｓ＝２sin （Φ／２）である。また、ｎは媒体の屈折
率、Φは散乱角、＜η2 ＞は媒体中の誘電率ゆらぎ２乗
平均（以下、＜η2 ＞＝τとして、τを適宜使用す
る。）であり、γ（ｒ）は相関関数と呼ばれる関数であ
る。この相関関数γ（ｒ）は、次式（６）で表わされ
る。
ｓ＝２sin （Φ／２）である。また、ｎは媒体の屈折
率、Φは散乱角、＜η2 ＞は媒体中の誘電率ゆらぎ２乗
平均（以下、＜η2 ＞＝τとして、τを適宜使用す
る。）であり、γ（ｒ）は相関関数と呼ばれる関数であ
る。この相関関数γ（ｒ）は、次式（６）で表わされ
る。
【００１３】Ｄｅｂｙｅの理論によれば、媒体の屈折率
不均一構造が界面を持ってＡ相とＢ相に分かれて分散し
ている場合には、相関関数γ（ｒ）、相関距離ａ、誘電
率ゆらぎ２乗平均τについて次の関係式（７），（８）
が成立する。
不均一構造が界面を持ってＡ相とＢ相に分かれて分散し
ている場合には、相関関数γ（ｒ）、相関距離ａ、誘電
率ゆらぎ２乗平均τについて次の関係式（７），（８）
が成立する。
【００１４】
【数４】
屈折率の不均一構造が半径Ｒの球状界面で構成されてい
るとみなせる場合には相関距離ａは次式で与えられる。
るとみなせる場合には相関距離ａは次式で与えられる。
【００１５】
【数５】
相関関数γ（ｒ）についての式（６）を用い、式（５）
に基づいて自然光を媒体に入射させた時の有効散乱照射
パラメータＥを計算すると、結果は次のようになる。
に基づいて自然光を媒体に入射させた時の有効散乱照射
パラメータＥを計算すると、結果は次のようになる。
【００１６】
【数６】
以上述べた関係から、相関距離ａ及び誘電率ゆらぎ２乗
平均τを変化させることにより、散乱光強度、散乱光強
度の角度依存性及び有効散乱照射パラメータＥを制御す
ることが可能なことが判る。図１は、横軸に相関距離
ａ、縦軸に誘電率ゆらぎ２乗平均τをとり、有効散乱照
射パラメータＥを一定にする条件を表わす曲線を、Ｅ＝
５０［cm-1］及びＥ＝１００［cm-1］の場合について描
いたものである。
平均τを変化させることにより、散乱光強度、散乱光強
度の角度依存性及び有効散乱照射パラメータＥを制御す
ることが可能なことが判る。図１は、横軸に相関距離
ａ、縦軸に誘電率ゆらぎ２乗平均τをとり、有効散乱照
射パラメータＥを一定にする条件を表わす曲線を、Ｅ＝
５０［cm-1］及びＥ＝１００［cm-1］の場合について描
いたものである。
【００１７】一般に、Ｅが大きければ散乱能が大きく、
Ｅが小さければ散乱能が小さい、換言すれば透明に近く
なる。Ｅ＝０は全く散乱の無いことに対応する。従っ
て、一般に、大寸法の輝光部を均一に光らせる為には有
効散乱照射パラメータＥの値が小さな光散乱導光体が有
利であり、逆に、小寸法の輝光部を高い光利用効率で光
らせるには、有効散乱照射パラメータＥの値が大きな光
散乱導光体が適しているという傾向がある。
Ｅが小さければ散乱能が小さい、換言すれば透明に近く
なる。Ｅ＝０は全く散乱の無いことに対応する。従っ
て、一般に、大寸法の輝光部を均一に光らせる為には有
効散乱照射パラメータＥの値が小さな光散乱導光体が有
利であり、逆に、小寸法の輝光部を高い光利用効率で光
らせるには、有効散乱照射パラメータＥの値が大きな光
散乱導光体が適しているという傾向がある。
【００１８】本願発明で課されている有効散乱照射パラ
メータＥ［cm-1］の数値要件、９≦Ｅ≦１００は、この
ような考え方に従い、通常乃至やや小型サイズ（数ｃｍ
〜１０数ｃｍ程度）の面光源装置を念頭において実際的
な範囲を定めたものである。
メータＥ［cm-1］の数値要件、９≦Ｅ≦１００は、この
ような考え方に従い、通常乃至やや小型サイズ（数ｃｍ
〜１０数ｃｍ程度）の面光源装置を念頭において実際的
な範囲を定めたものである。
【００１９】一方、相関距離ａは、光散乱導光体に用い
る光散乱導光体内部における個々の散乱現象における散
乱光の方向特性に深く関わっている量である。即ち、上
記（３）式乃至（５）式の形から推察されるように、光
散乱導光体内部における光散乱は一般に前方散乱性を帯
びているが、前方散乱性の強さが相関距離ａによって変
化する。
る光散乱導光体内部における個々の散乱現象における散
乱光の方向特性に深く関わっている量である。即ち、上
記（３）式乃至（５）式の形から推察されるように、光
散乱導光体内部における光散乱は一般に前方散乱性を帯
びているが、前方散乱性の強さが相関距離ａによって変
化する。
【００２０】図２は、これをａの２つの値について例示
したグラフである。同図において、横軸は散乱角度Φ
（入射光線の進行方向をΦ＝０°とした。）を表わし、
縦軸は自然光を仮定した場合の規格化散乱光強度、即
ち、上記（５）式をΦ＝０°に対して規格化した値、Ｖ
vh（Φ）／Ｖvh（０）を表わしている。同図に併記され
ているように、ａ＝０．１３μｍの場合、即ち、上記
（９）式による粒径算値で２Ｒ＝０．２μｍの場合に
は、Φに関する緩やかな減少関数を表わすグラフが得ら
れるが、ａ＝１．３μｍ、同（９）式による粒径換算値
で２Ｒ＝２．０μｍの場合には、Φが小さい値にある領
域内で急激に減少する関数を表わすグラフが得られる。
したグラフである。同図において、横軸は散乱角度Φ
（入射光線の進行方向をΦ＝０°とした。）を表わし、
縦軸は自然光を仮定した場合の規格化散乱光強度、即
ち、上記（５）式をΦ＝０°に対して規格化した値、Ｖ
vh（Φ）／Ｖvh（０）を表わしている。同図に併記され
ているように、ａ＝０．１３μｍの場合、即ち、上記
（９）式による粒径算値で２Ｒ＝０．２μｍの場合に
は、Φに関する緩やかな減少関数を表わすグラフが得ら
れるが、ａ＝１．３μｍ、同（９）式による粒径換算値
で２Ｒ＝２．０μｍの場合には、Φが小さい値にある領
域内で急激に減少する関数を表わすグラフが得られる。
【００２１】このように、光散乱導光体内の屈折率の不
均一構造によって生ずる散乱は、基本的には前方散乱の
性格を有しているが、相関距離ａの値が小さくなるに従
って前方散乱性が弱まり、個々の散乱過程における散乱
角度の範囲が広がる傾向が生じて来る。
均一構造によって生ずる散乱は、基本的には前方散乱の
性格を有しているが、相関距離ａの値が小さくなるに従
って前方散乱性が弱まり、個々の散乱過程における散乱
角度の範囲が広がる傾向が生じて来る。
【００２２】以上の議論は、光散乱導光体を構成する光
散乱導光体内部に分布した屈折率不均一構造による散乱
現象そのものに着目した場合に成り立つものであるが、
光散乱導光体で構成される光散乱導光体の光取出面から
実際に出射される光の方向特性を評価する為には、光取
出面における全反射の現象と光出射時の透過率（光散乱
導光体から同素子外への脱出率）を併せて考慮する必要
がある。
散乱導光体内部に分布した屈折率不均一構造による散乱
現象そのものに着目した場合に成り立つものであるが、
光散乱導光体で構成される光散乱導光体の光取出面から
実際に出射される光の方向特性を評価する為には、光取
出面における全反射の現象と光出射時の透過率（光散乱
導光体から同素子外への脱出率）を併せて考慮する必要
がある。
【００２３】基礎的な光学理論によって全反射の条件と
して良く知られているように、光散乱導光体の内部側か
ら光取出面に光が入射した時、光散乱導光体内外の媒質
の屈折率によって決まる臨界角αc （ここでは、光取出
面に立てた法線方向を０°とする。）を入射角が上回る
場合には、外部（空気層）への出射（脱出）が起らな
い。本願発明に使用される代表的な材料であるＰＭＭＡ
（屈折率１．４９２）では、αc ＝４２°となる。
して良く知られているように、光散乱導光体の内部側か
ら光取出面に光が入射した時、光散乱導光体内外の媒質
の屈折率によって決まる臨界角αc （ここでは、光取出
面に立てた法線方向を０°とする。）を入射角が上回る
場合には、外部（空気層）への出射（脱出）が起らな
い。本願発明に使用される代表的な材料であるＰＭＭＡ
（屈折率１．４９２）では、αc ＝４２°となる。
【００２４】後述するように、本願発明で光散乱導光体
のマトリックス材料として好適に使用される通常の樹脂
材料の屈折率は、１．４〜１．７の範囲にあるので、実
際的なαc の範囲は、３６．０°〜４５．６°の程度の
値となる。
のマトリックス材料として好適に使用される通常の樹脂
材料の屈折率は、１．４〜１．７の範囲にあるので、実
際的なαc の範囲は、３６．０°〜４５．６°の程度の
値となる。
【００２５】上述したように、光散乱導光体内部におけ
る散乱は前方散乱性を示すから、光取出面の側方に光入
射面をとる通常のケースでは、光入射面から入射した光
が不均一構造に遭遇して発生した１次散乱光が直ちに上
記臨界角条件を満たすことは稀であると考えられる。
る散乱は前方散乱性を示すから、光取出面の側方に光入
射面をとる通常のケースでは、光入射面から入射した光
が不均一構造に遭遇して発生した１次散乱光が直ちに上
記臨界角条件を満たすことは稀であると考えられる。
【００２６】従って、光取出面からの光出射には、光散
乱導光体内部における多重散乱過程や、光散乱導光体の
背面側の界面あるいは反射部材による反射過程を経た光
が上記臨界角条件を満たして外部に出射されるという現
象が大きく関与しているものと考えるべきである。
乱導光体内部における多重散乱過程や、光散乱導光体の
背面側の界面あるいは反射部材による反射過程を経た光
が上記臨界角条件を満たして外部に出射されるという現
象が大きく関与しているものと考えるべきである。
【００２７】そうだとすると、臨界角条件を満たす光に
注目した場合には、個々の散乱現象の属性である前方散
乱性は相当程度薄められ、光の進行方向分布には相当の
拡がりが生じている筈である。その結果、光散乱導光体
から出射される光の方向特性は、臨界角条件を満たした
光の光取出面における透過率（脱出率）の角度依存性に
大きく左右されることになる。
注目した場合には、個々の散乱現象の属性である前方散
乱性は相当程度薄められ、光の進行方向分布には相当の
拡がりが生じている筈である。その結果、光散乱導光体
から出射される光の方向特性は、臨界角条件を満たした
光の光取出面における透過率（脱出率）の角度依存性に
大きく左右されることになる。
【００２８】一般に、臨界角条件をぎりぎりで満たすよ
うな入射角をもって媒体界面に入射した光の界面透過率
は極めて低い。例えば、アクリル樹脂−空気界面の場
合、Ｐ偏光成分４０％程度、Ｓ偏光成分２０％程度であ
る。そして、入射角が臨界角を下回る角度が増加するに
従って光透過等は急激に上昇し、５°乃至１０°以上下
回った条件ではほぼ一定となる。アクリル樹脂−空気界
面の場合では、Ｐ偏光成分９０％以上、Ｓ偏光成分８５
％以上となる。
うな入射角をもって媒体界面に入射した光の界面透過率
は極めて低い。例えば、アクリル樹脂−空気界面の場
合、Ｐ偏光成分４０％程度、Ｓ偏光成分２０％程度であ
る。そして、入射角が臨界角を下回る角度が増加するに
従って光透過等は急激に上昇し、５°乃至１０°以上下
回った条件ではほぼ一定となる。アクリル樹脂−空気界
面の場合では、Ｐ偏光成分９０％以上、Ｓ偏光成分８５
％以上となる。
【００２９】以上のことから、アクリル樹脂の場合で言
えば、光取出面への入射角が３５°〜４０°前後の光
が、光散乱導光体の光取出面からの光出射に最も大きく
寄与しているものと考えられる。屈折に関するスネルの
法則を考慮すると、光取出面がアクリル樹脂−空気界面
である場合、３５°〜４０°前後の入射角で光取出面に
入射した光は、光取出面に空気側から立てた法線に対し
て６５°付近から前後数度程度の範囲内に収まる方向へ
向けて出射される。
えば、光取出面への入射角が３５°〜４０°前後の光
が、光散乱導光体の光取出面からの光出射に最も大きく
寄与しているものと考えられる。屈折に関するスネルの
法則を考慮すると、光取出面がアクリル樹脂−空気界面
である場合、３５°〜４０°前後の入射角で光取出面に
入射した光は、光取出面に空気側から立てた法線に対し
て６５°付近から前後数度程度の範囲内に収まる方向へ
向けて出射される。
【００３０】光散乱導光体を構成するマトリックスにア
クリル樹脂以外の材料を使用した場合でも、実際的な材
料の屈折率の範囲は１．４〜１．７の程度であるから、
上記角度に数度程度のずれを見込めば、全く同様の議論
が成立する。
クリル樹脂以外の材料を使用した場合でも、実際的な材
料の屈折率の範囲は１．４〜１．７の程度であるから、
上記角度に数度程度のずれを見込めば、全く同様の議論
が成立する。
【００３１】以上が、光散乱導光体内の光の挙動の概略
であるが、ここで注目すべきことは、相関距離ａの値が
余り小さくなると、個々の散乱過程における前方散乱性
が薄れ、一次散乱のみで後方散乱を含む広範囲の散乱光
が発生するようになる為に、このような出射光だけでな
く光散乱導光体内における光の伝播方向に双方方向性が
生じ、戻り光が形成され易くなることである。
であるが、ここで注目すべきことは、相関距離ａの値が
余り小さくなると、個々の散乱過程における前方散乱性
が薄れ、一次散乱のみで後方散乱を含む広範囲の散乱光
が発生するようになる為に、このような出射光だけでな
く光散乱導光体内における光の伝播方向に双方方向性が
生じ、戻り光が形成され易くなることである。
【００３２】本願発明では、このような現象が顕著とな
らないような条件を満たす光散乱導光体を使用する。こ
の条件を考慮した場合の相関距離ａの下限値は０．０６
μｍの程度である。
らないような条件を満たす光散乱導光体を使用する。こ
の条件を考慮した場合の相関距離ａの下限値は０．０６
μｍの程度である。
【００３３】一方、図１から判るように、相関距離ａが
大きい程有効散乱照射パラメータＥの値を大きくするこ
とが難しくなる傾向がある。本願発明では、この条件を
も考慮に入れて、光散乱導光体を構成する光散乱導光体
の相関距離ａの値の実際的な範囲として、０．０６μｍ
〜３５μｍを選択した。光散乱導光体を異屈折率粒子を
分散させた場合には、（９）式から、粒子径０．１μｍ
〜５４μｍの範囲がこれに対応することになる。
大きい程有効散乱照射パラメータＥの値を大きくするこ
とが難しくなる傾向がある。本願発明では、この条件を
も考慮に入れて、光散乱導光体を構成する光散乱導光体
の相関距離ａの値の実際的な範囲として、０．０６μｍ
〜３５μｍを選択した。光散乱導光体を異屈折率粒子を
分散させた場合には、（９）式から、粒子径０．１μｍ
〜５４μｍの範囲がこれに対応することになる。
【００３４】図３は、このような条件で一様な散乱能を
与えられた平板状の光散乱導光体の側部から光供給を行
なった場合の入射直後における光の伝播方向の拡がり方
を描いたものである。
与えられた平板状の光散乱導光体の側部から光供給を行
なった場合の入射直後における光の伝播方向の拡がり方
を描いたものである。
【００３５】同図において、符号１は四辺形状の光散乱
導光体を表わしている。今、縦横の各辺部Ａ，Ｂ及びコ
ーナー部Ｃから、矢印方向への指向性を持った光（例え
ば、ＬＥＤ放射光）が供給された場合の光の挙動を考え
て見る。上記条件で光散乱特性を規定された光散乱導光
体１においては、入射位置Ａ，Ｂ，Ｃの如何に関わら
ず、入射直後の位置から散乱作用、表裏面反射等の作用
によって光散乱導光体１全体に光が伝達されて、表面の
ほぼ全体が輝光部となる。
導光体を表わしている。今、縦横の各辺部Ａ，Ｂ及びコ
ーナー部Ｃから、矢印方向への指向性を持った光（例え
ば、ＬＥＤ放射光）が供給された場合の光の挙動を考え
て見る。上記条件で光散乱特性を規定された光散乱導光
体１においては、入射位置Ａ，Ｂ，Ｃの如何に関わら
ず、入射直後の位置から散乱作用、表裏面反射等の作用
によって光散乱導光体１全体に光が伝達されて、表面の
ほぼ全体が輝光部となる。
【００３６】しかし、光散乱導光体１に入射直後の光の
伝播方向の拡がりは、一般に扇形状をなしているので、
直線状の辺部にあたる入射位置Ａ，Ｂから入射した光に
ついては、入射位置近傍のＡ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 で示
したような領域には光が伝達され難い従って、これらＡ
1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 は輝光不足部となり易い。
伝播方向の拡がりは、一般に扇形状をなしているので、
直線状の辺部にあたる入射位置Ａ，Ｂから入射した光に
ついては、入射位置近傍のＡ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 で示
したような領域には光が伝達され難い従って、これらＡ
1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 は輝光不足部となり易い。
【００３７】これに対して、コーナー部位置Ｃから光散
乱導光体１内に入射した光については、入射直後の光の
伝播方向の拡がりで入射位置近傍の領域をカバーするこ
とが出来るので、Ａ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 で示したよう
な輝光不足部が発生し難い。
乱導光体１内に入射した光については、入射直後の光の
伝播方向の拡がりで入射位置近傍の領域をカバーするこ
とが出来るので、Ａ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 で示したよう
な輝光不足部が発生し難い。
【００３８】本願発明は、光散乱導光体１をこのような
条件で使用することによって、均一度の高い輝光部を持
ったコーナー部光供給型面光源装置を実現させたもので
ある。
条件で使用することによって、均一度の高い輝光部を持
ったコーナー部光供給型面光源装置を実現させたもので
ある。
【００３９】
【実施例】図４は本願発明の実施例の概略構成を表わし
ており、（１）は上面図、（２）は断面図である。両図
を参照すると、四辺形平板状の光散乱導光体１、該光散
乱導光体１の底面側に設けられた拡散反射性シート２、
４つのコーナー部に配置されたＬＥＤ３及び側面部に設
けられた拡散反射性シート４を主な構成要素とするコー
ナー部光供給型面光源装置が示されている。
ており、（１）は上面図、（２）は断面図である。両図
を参照すると、四辺形平板状の光散乱導光体１、該光散
乱導光体１の底面側に設けられた拡散反射性シート２、
４つのコーナー部に配置されたＬＥＤ３及び側面部に設
けられた拡散反射性シート４を主な構成要素とするコー
ナー部光供給型面光源装置が示されている。
【００４０】光散乱導光体１は、ポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ；屈折率１．４９２）中に２．０μｍの
粒子径を有するシリコーン系樹脂材料（東芝シリコーン
製、トスパール１２０、屈折率＝１．４３４５）を１．
０ｗｔ％の割合で一様に分散させた材料で構成されてい
る。
ート（ＰＭＭＡ；屈折率１．４９２）中に２．０μｍの
粒子径を有するシリコーン系樹脂材料（東芝シリコーン
製、トスパール１２０、屈折率＝１．４３４５）を１．
０ｗｔ％の割合で一様に分散させた材料で構成されてい
る。
【００４１】「作用」の欄で説明した関係を用いてこの
材料の有効散乱照射パラメータＥ及び相関距離ａを計算
すると、Ｅ［cm-1］＝９１．００、ａ＝１．３μｍとな
る。
材料の有効散乱照射パラメータＥ及び相関距離ａを計算
すると、Ｅ［cm-1］＝９１．００、ａ＝１．３μｍとな
る。
【００４２】この値は１つの好ましい実例であり、一般
には、９≦Ｅ［cm-1］≦１００及び０．０６≦ａ［μ
ｍ］≦３５が同時に満足される材料を使用することが出
来る。このような光散乱導光体１は、樹脂材料の成形技
術を用いて簡単に製造することが出来る（製造例につい
ては後述する）。
には、９≦Ｅ［cm-1］≦１００及び０．０６≦ａ［μ
ｍ］≦３５が同時に満足される材料を使用することが出
来る。このような光散乱導光体１は、樹脂材料の成形技
術を用いて簡単に製造することが出来る（製造例につい
ては後述する）。
【００４３】光散乱導光体１のサイズは、面光源装置に
必要とされる輝光部の大きさとほぼ一致するように選ば
れる。図に併記された８０ｍｍ×８０ｍｍ×５ｍｍとい
う数値は１つの例示である。
必要とされる輝光部の大きさとほぼ一致するように選ば
れる。図に併記された８０ｍｍ×８０ｍｍ×５ｍｍとい
う数値は１つの例示である。
【００４４】コーナー部から光散乱導光体１に光を供給
する為に配置されたＬＥＤ３として、ここでは、スタン
レー電気（株）製のＨ−３０００Ｌ（赤色、発光中心波
長λ＝６６０ｎｍ、５ｍｍ径）を使用した。符号５は、
各ＬＥＤ３の端子に接続されたリード線を表わしてい
る。
する為に配置されたＬＥＤ３として、ここでは、スタン
レー電気（株）製のＨ−３０００Ｌ（赤色、発光中心波
長λ＝６６０ｎｍ、５ｍｍ径）を使用した。符号５は、
各ＬＥＤ３の端子に接続されたリード線を表わしてい
る。
【００４５】断面図（２）中に符号１１，１２及び矢印
群Ｆで指示されているように、光散乱導光体１の相対的
に大面積を有する２つの面の内の一方の面が光出射面１
１とされ、他方の面は底面１２とされる。この光散乱導
光体底面１２と側面１３（相対的に小面積を有する４つ
の面）に沿うように拡散反射性シート２，４が設けられ
ており、各面からの光の散逸を防いでいる。但し、各コ
ーナー部においては、拡散反射シート４あるいは２に覆
われない光入射部が確保されている。光散逸防止の為の
反射手段として正反射性のものを用いることも可能であ
るが、本面光源装置にあっては出射光に指向性を持たせ
ることを特に企図していないので、拡散反射性の反射手
段を用いることが好ましい。
群Ｆで指示されているように、光散乱導光体１の相対的
に大面積を有する２つの面の内の一方の面が光出射面１
１とされ、他方の面は底面１２とされる。この光散乱導
光体底面１２と側面１３（相対的に小面積を有する４つ
の面）に沿うように拡散反射性シート２，４が設けられ
ており、各面からの光の散逸を防いでいる。但し、各コ
ーナー部においては、拡散反射シート４あるいは２に覆
われない光入射部が確保されている。光散逸防止の為の
反射手段として正反射性のものを用いることも可能であ
るが、本面光源装置にあっては出射光に指向性を持たせ
ることを特に企図していないので、拡散反射性の反射手
段を用いることが好ましい。
【００４６】以上説明した構成を有する面光源装置の各
ＬＥＤ３をリード線５を介して電流を供給することによ
って点灯すると、各ＬＥＤ３から赤色光が放射され、各
コーナー部の光入射部（光散乱導光体１の露出部）から
光散乱導光体１内にＬＥＤ光が送り込まれる。ＬＥＤ３
から放射される光が強い指向性を有している場合でも、
光散乱導光体１内に入射すると直ちに散乱作用を受けて
伝播方向が前方方向成分を失うことなく左右上下方向に
拡がり（相関距離ａの条件により、後方方向成分は生じ
難い。）、底面１２、側面１３における内面反射、拡散
反射性シート２，４における拡散反射等の作用も手伝っ
て、光散乱導光体１の全体に光が行き渡る。
ＬＥＤ３をリード線５を介して電流を供給することによ
って点灯すると、各ＬＥＤ３から赤色光が放射され、各
コーナー部の光入射部（光散乱導光体１の露出部）から
光散乱導光体１内にＬＥＤ光が送り込まれる。ＬＥＤ３
から放射される光が強い指向性を有している場合でも、
光散乱導光体１内に入射すると直ちに散乱作用を受けて
伝播方向が前方方向成分を失うことなく左右上下方向に
拡がり（相関距離ａの条件により、後方方向成分は生じ
難い。）、底面１２、側面１３における内面反射、拡散
反射性シート２，４における拡散反射等の作用も手伝っ
て、光散乱導光体１の全体に光が行き渡る。
【００４７】このような散乱・導光の過程を通して光出
射面１１で臨界条件を越えた光が、光出射面１から出射
される。この出射光束全体をＦで表わすと、光束Ｆは矢
印群で示されているように、多様な方向を持った光線が
混ざりあったものとなっている。また、相関距離ａに課
せられた条件によって、戻り光が抑制されているので、
ＬＥＤ３の近傍のみが明るく輝いたり、各ＬＥＤ３から
遠い光散乱導光体１の中央部付近の輝度が不足するとい
うようなことが起こり難い。
射面１１で臨界条件を越えた光が、光出射面１から出射
される。この出射光束全体をＦで表わすと、光束Ｆは矢
印群で示されているように、多様な方向を持った光線が
混ざりあったものとなっている。また、相関距離ａに課
せられた条件によって、戻り光が抑制されているので、
ＬＥＤ３の近傍のみが明るく輝いたり、各ＬＥＤ３から
遠い光散乱導光体１の中央部付近の輝度が不足するとい
うようなことが起こり難い。
【００４８】なお、図４（１）に描かれているように、
各ＬＥＤ３は側面１３の一つづつ沿うような方向を向け
て配置されているが、これは各ＬＥＤ３が指向性の光に
よって各側面１３に沿った領域を分担し合う関係で、各
側面１３近傍に輝光不足部が発生すること防ぐという考
え方によったものである。各ＬＥＤ３の配置姿勢は本実
施例に示したものに限られるものではなく、例えば、各
ＬＥＤ３を四辺形の対角線方向に向けて配置しても良
い。
各ＬＥＤ３は側面１３の一つづつ沿うような方向を向け
て配置されているが、これは各ＬＥＤ３が指向性の光に
よって各側面１３に沿った領域を分担し合う関係で、各
側面１３近傍に輝光不足部が発生すること防ぐという考
え方によったものである。各ＬＥＤ３の配置姿勢は本実
施例に示したものに限られるものではなく、例えば、各
ＬＥＤ３を四辺形の対角線方向に向けて配置しても良
い。
【００４９】この場合には、図５（１），（２）に例示
したように、光散乱導光体１のコーナー部の形状を工夫
して、光入射面における反射損失を減らすことが望まし
い。図５（１）のように、光入射面を斜め直線カット面
１Ａとする構成は、ＬＥＤ３の放射光に強い指向性があ
る場合に適しており、図５（２）のように、光入射面を
凹面形状のカット面１Ｂとする構成は、放射光の指向性
が弱いＬＥＤ３を使用するケースに好適なものである。
したように、光散乱導光体１のコーナー部の形状を工夫
して、光入射面における反射損失を減らすことが望まし
い。図５（１）のように、光入射面を斜め直線カット面
１Ａとする構成は、ＬＥＤ３の放射光に強い指向性があ
る場合に適しており、図５（２）のように、光入射面を
凹面形状のカット面１Ｂとする構成は、放射光の指向性
が弱いＬＥＤ３を使用するケースに好適なものである。
【００５０】また、明るさの均一性を確保する観点から
は、すべてのコーナー部から光供給を行なうことが好ま
しいが、光源素子数を減らす為に一部のコーナー部だけ
に光源を配置することも考えられる。
は、すべてのコーナー部から光供給を行なうことが好ま
しいが、光源素子数を減らす為に一部のコーナー部だけ
に光源を配置することも考えられる。
【００５１】以上説明した実施例においては、光供給手
段としてＬＥＤを使用したが、ＬＥＤに代えて、小型の
蛍光ランプ（例えば、株式会社 ミニパイロ電機製、ル
ナライト）あるいは適当な光源に結合された光ファイバ
束等の導光部材の光出射端を光散乱導光体のコーナー部
に配置しても良い。
段としてＬＥＤを使用したが、ＬＥＤに代えて、小型の
蛍光ランプ（例えば、株式会社 ミニパイロ電機製、ル
ナライト）あるいは適当な光源に結合された光ファイバ
束等の導光部材の光出射端を光散乱導光体のコーナー部
に配置しても良い。
【００５２】最後に、本願発明に使用される光散乱導光
体を構成する材料及び製造方法について説明する。本願
発明で使用する光散乱導光体には、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。これらポリマー
の代表的なものを下記の表１及び表２に示した。
体を構成する材料及び製造方法について説明する。本願
発明で使用する光散乱導光体には、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。これらポリマー
の代表的なものを下記の表１及び表２に示した。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
このような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。先ず、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。
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。先ず、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。
【００５５】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。
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。
【００５６】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に示されている。
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に示されている。
【００５７】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。
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。
【００５８】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。
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。
【００５９】粒子状材料の一様混入に利用可能な方法の
他の１つは、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。
他の１つは、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。
【００６０】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。
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。
【００６１】以下、製造法の幾つかの実例を挙げてお
く。 ＜製造例１＞メタクリル樹脂のペレット（旭化成製、デ
ルベット８０Ｎ）に粒径０．８μｍのシリコーン系樹脂
粉体（東芝シリコーン製、トスパール１０８）を０．３
ｗｔ％添加し、ミキサーで混合分散させた後、押し出し
機でストランド状に押し出し、ペレタイザーでペレット
化することにより、シリコーン系樹脂粉体が均一に分散
されたペレットを調製した。
く。 ＜製造例１＞メタクリル樹脂のペレット（旭化成製、デ
ルベット８０Ｎ）に粒径０．８μｍのシリコーン系樹脂
粉体（東芝シリコーン製、トスパール１０８）を０．３
ｗｔ％添加し、ミキサーで混合分散させた後、押し出し
機でストランド状に押し出し、ペレタイザーでペレット
化することにより、シリコーン系樹脂粉体が均一に分散
されたペレットを調製した。
【００６２】このペレットを射出成形機を用い、シリン
ダー温度２３０゜Ｃ〜２６０゜Ｃ、型温度５０゜Ｃの条
件で成形して、縦横８０ｍｍで厚さが５ｍｍの板状光散
乱導光体を得た。
ダー温度２３０゜Ｃ〜２６０゜Ｃ、型温度５０゜Ｃの条
件で成形して、縦横８０ｍｍで厚さが５ｍｍの板状光散
乱導光体を得た。
【００６３】製造された光散乱導光体の相関距離はａ＝
０．５３μｍであり、有効散乱照射パラメータの前記
（１１）式による見積計算値はＥ＝１２．６[cm-1]であ
った。
０．５３μｍであり、有効散乱照射パラメータの前記
（１１）式による見積計算値はＥ＝１２．６[cm-1]であ
った。
【００６４】＜製造例２＞ＭＭＡに粒径０．８μｍのシ
リコーン系樹脂粉体（東芝シリコーン製、トスパール１
０８）を０．３ｗｔ％添加し、公知のサスペンション重
合法により、該粉体が均一に分散した球状粒子を得た。
これを製造例１と同様にペレタイザーでペレット化する
ことにより、シリコーン系樹脂粉体が均一に分散された
ペレットを調製した。
リコーン系樹脂粉体（東芝シリコーン製、トスパール１
０８）を０．３ｗｔ％添加し、公知のサスペンション重
合法により、該粉体が均一に分散した球状粒子を得た。
これを製造例１と同様にペレタイザーでペレット化する
ことにより、シリコーン系樹脂粉体が均一に分散された
ペレットを調製した。
【００６５】以下、製造例１と同じ条件で同形同寸の光
散乱導光体を得た。この光散乱導光体は、製造例１で作
製された光散乱導光体と外観上全く区別がつかないもの
であった。そして、相関距離はａ＝０．５３μｍであ
り、有効散乱照射パラメータの前記（１１）式による見
積値はＥ＝１２．６[cm-1]であった。
散乱導光体を得た。この光散乱導光体は、製造例１で作
製された光散乱導光体と外観上全く区別がつかないもの
であった。そして、相関距離はａ＝０．５３μｍであ
り、有効散乱照射パラメータの前記（１１）式による見
積値はＥ＝１２．６[cm-1]であった。
【００６６】＜製造例３＞ポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）にポリスチレン（ＰＳｔ）を０．５ｗｔ％
添加し、Ｖ型タンブラーを用いて１０分間、次いでヘン
シェルミキサーを用いて５分間混合した。これを径３０
ｍｍの２軸押し出し機［ナカタニ機械（株）製］を使っ
て、シリンダー温度２２０゜Ｃ〜２５０゜Ｃ、スクリュ
ー回転数７５ｒｐｍ、吐出量６ｋｇ／ｈｒの条件で融解
混合してペレットを作成した。
（ＰＭＭＡ）にポリスチレン（ＰＳｔ）を０．５ｗｔ％
添加し、Ｖ型タンブラーを用いて１０分間、次いでヘン
シェルミキサーを用いて５分間混合した。これを径３０
ｍｍの２軸押し出し機［ナカタニ機械（株）製］を使っ
て、シリンダー温度２２０゜Ｃ〜２５０゜Ｃ、スクリュ
ー回転数７５ｒｐｍ、吐出量６ｋｇ／ｈｒの条件で融解
混合してペレットを作成した。
【００６７】このペレットを射出成形機を用い、シリン
ダー温度２２０゜Ｃ〜２５０゜Ｃ、型温度６５゜Ｃ、射
出速度中速、射出圧力ショートショット圧プラス１０ｋ
ｇ／ｃｍ2 の条件で成形し、製造例１と同形同寸の光散
乱導光体を得た。
ダー温度２２０゜Ｃ〜２５０゜Ｃ、型温度６５゜Ｃ、射
出速度中速、射出圧力ショートショット圧プラス１０ｋ
ｇ／ｃｍ2 の条件で成形し、製造例１と同形同寸の光散
乱導光体を得た。
【００６８】＜製造例４＞ＭＭＡ（メチルメタクリレー
ト）に粒径２μｍのシリコーン系樹脂粉体（東芝シリコ
ーン製、トスパール１２０）を各々０．０５ｗｔ％、
０．０８ｗｔ％、０．１０ｗｔ％、０．１５ｗｔ％を加
えて均一に分散した４種類の試料と粒子無添加のＭＭＡ
試料を用意し、計５種類の試料の各々にラジカル重合開
始剤としてベンゾイルパーオキサイド（ＢＰＯ）０．５
ｗｔ％、連鎖移動剤としてｎ―ラウリルメルカプタン
（ｎ−ＬＭ）を０．２ｗｔ％加え、７０℃で２４時間注
型重合させて、製造例１と同形同寸の光散乱導光体を１
枚づつ作製した。
ト）に粒径２μｍのシリコーン系樹脂粉体（東芝シリコ
ーン製、トスパール１２０）を各々０．０５ｗｔ％、
０．０８ｗｔ％、０．１０ｗｔ％、０．１５ｗｔ％を加
えて均一に分散した４種類の試料と粒子無添加のＭＭＡ
試料を用意し、計５種類の試料の各々にラジカル重合開
始剤としてベンゾイルパーオキサイド（ＢＰＯ）０．５
ｗｔ％、連鎖移動剤としてｎ―ラウリルメルカプタン
（ｎ−ＬＭ）を０．２ｗｔ％加え、７０℃で２４時間注
型重合させて、製造例１と同形同寸の光散乱導光体を１
枚づつ作製した。
【００６９】＜製造例５＞ＭＭＡ（メチルメタクリレー
ト）にシリコーンオイルを０．０２５ｗｔ％加えて均一
に分散させ、ラジカル重合開始剤としてベンゾイルパー
オキサイド（ＢＰＯ）を０．５ｗｔ％、連鎖移動剤とし
てｎ―ブチルメルカプタン（ｎ−ＢＭ）を０．２ｗｔ
％、各々加え、７０℃で３０分間にわたりゾル化を行な
った上で、更に６５℃で２４時間注型重合させて製造例
１と同形同寸の光散乱導光体を作製した。
ト）にシリコーンオイルを０．０２５ｗｔ％加えて均一
に分散させ、ラジカル重合開始剤としてベンゾイルパー
オキサイド（ＢＰＯ）を０．５ｗｔ％、連鎖移動剤とし
てｎ―ブチルメルカプタン（ｎ−ＢＭ）を０．２ｗｔ
％、各々加え、７０℃で３０分間にわたりゾル化を行な
った上で、更に６５℃で２４時間注型重合させて製造例
１と同形同寸の光散乱導光体を作製した。
【００７０】＜製造例６＞ＰＭＭＡ（ポリメチルメタク
リレート）に粒径２μｍのシリコーン系樹脂粉体（東芝
シリコーン製、トスパール１２０）を０．０８ｗｔ％加
え、Ｖ型タンブラを用いて１０分間、次いでヘンシェル
ミキサを用いて５分間混合した。これを２軸押し出し機
で溶融混合（シリンダ温度２２０℃〜２５０℃）・押出
成形して、ペレットを作製した。
リレート）に粒径２μｍのシリコーン系樹脂粉体（東芝
シリコーン製、トスパール１２０）を０．０８ｗｔ％加
え、Ｖ型タンブラを用いて１０分間、次いでヘンシェル
ミキサを用いて５分間混合した。これを２軸押し出し機
で溶融混合（シリンダ温度２２０℃〜２５０℃）・押出
成形して、ペレットを作製した。
【００７１】このペレットを射出成形機を用いてシリン
ダ温度２２０℃〜２５０℃の条件で射出成形し、製造例
１と同形同寸の光散乱導光体を作製した。
ダ温度２２０℃〜２５０℃の条件で射出成形し、製造例
１と同形同寸の光散乱導光体を作製した。
【００７２】これら製造例において、金型の形状・寸法
を変更すれば、任意の寸法と形状を有する板状光散乱導
光体を作製し得ることは言うまでもないことである。
を変更すれば、任意の寸法と形状を有する板状光散乱導
光体を作製し得ることは言うまでもないことである。
【００７３】
【発明の効果】本願発明によれば、簡素な構造で組み立
てが容易であると共に、戻り光が抑制され、小さな消費
電力で均一度の高い輝光部を形成することが可能なコー
ナー部光供給型面光源装置が提供される。また、ＬＥＤ
のような指向性の高い光源を使用した場合でも、アレイ
型配置の制約を受けずに、個別の素子をコーナー部に配
置することで十分な明るさの均一度が得られるようにな
った。
てが容易であると共に、戻り光が抑制され、小さな消費
電力で均一度の高い輝光部を形成することが可能なコー
ナー部光供給型面光源装置が提供される。また、ＬＥＤ
のような指向性の高い光源を使用した場合でも、アレイ
型配置の制約を受けずに、個別の素子をコーナー部に配
置することで十分な明るさの均一度が得られるようにな
った。
【図１】横軸に相関距離ａ、縦軸に誘電率ゆらぎ２乗平
均τをとって有効散乱照射パラメータＥを一定にする条
件を表わす曲線を、Ｅ＝５０［cm-1］及びＥ＝１００
［cm-1］の場合について描いたものである。
均τをとって有効散乱照射パラメータＥを一定にする条
件を表わす曲線を、Ｅ＝５０［cm-1］及びＥ＝１００
［cm-1］の場合について描いたものである。
【図２】相関距離ａによって光散乱導光体を構成する光
散乱導光体の前方散乱性の強さが変化することを説明す
るグラフである。
散乱導光体の前方散乱性の強さが変化することを説明す
るグラフである。
【図３】一様な散乱能を与えられた平板状の光散乱導光
体の側部から光供給を行なった場合の、入射直後におけ
る光の伝播方向の拡がり方を描いたものである。
体の側部から光供給を行なった場合の、入射直後におけ
る光の伝播方向の拡がり方を描いたものである。
【図４】本願発明の実施例の概略構造を、（１）は上面
図、（２）は断面図で表わしたものである。
図、（２）は断面図で表わしたものである。
【図５】光入射面の形状に関する変形例を表わす図で、
（１）は光入射面を斜め直線カット面とした構成、
（２）は光入射面を凹面形状のカット面とした構成を示
している。
（１）は光入射面を斜め直線カット面とした構成、
（２）は光入射面を凹面形状のカット面とした構成を示
している。
【符号の説明】
１ 光散乱導光体
１Ａ 直線カット面
１Ｂ 凹面形状のカット面
２ 拡散反射性シート（光散乱導光体底面）
３ ＬＥＤ
４ 拡散反射性シート（光散乱導光体側面）
５ リード線
１１ 光散乱導光体の光取出面
１２ 光散乱導光体の底面
１３ 光散乱導光体の側面
Ａ〜Ｃ 光供給位置
Ａ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 輝光不足部
Ｆ 出射光束
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭57−146286（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−341284（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−123101（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−341128（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−36888（ＪＰ，Ｕ)
実開 平５−38627（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F21V 5/00 - 8/00
G02B 5/00 - 6/00
G02F 1/00
F21S 1/00
G09F 13/00
Claims (3)
- 【請求項１】 屈折率不均一構造に基づく光散乱能が内
部に一様に与えられた平板形状の体積領域を有する光散
乱導光体と、該光散乱導光体のコーナー部から光を供給
する光供給手段とを備えたコーナー部光供給型面光源装
置において、 前記光散乱能に関する有効散乱照射パラメータＥ［ c
m -1 ］の値が９≦Ｅ≦１００の範囲にあると共に、前記
光散乱能を生み出す屈折率不均一構造の相関関数γ
（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光
散乱導光体内の２点間距離）で近似した時の相関距離ａ
［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範囲にある、前記
コーナー部光供給型面光源装置。 - 【請求項２】 前記光散乱能は、前記光散乱導光体のマ
トリックス中に均一に分散され、且つ、前記マトリック
スを構成する材料と屈折率が異なる多数の粒子によって
与えられており、 前記粒子の径は、０．１［μｍ］〜５４［μｍ］ の範囲
にある、請求項１に記載された、コーナー部光供給型面
光源装置。 - 【請求項３】 前記光供給手段が、前記コーナー部に配
置された発光ダイオードを備えている、請求項１または
請求項２に記載されたコーナー部光供給型面光源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13396094A JP3538220B2 (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | コーナー部光供給型面光源装置 |
| US08/441,963 US5528709A (en) | 1994-05-25 | 1995-05-16 | Corner supply type plane light source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13396094A JP3538220B2 (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | コーナー部光供給型面光源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320514A JPH07320514A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3538220B2 true JP3538220B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=30302001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13396094A Expired - Fee Related JP3538220B2 (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | コーナー部光供給型面光源装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5528709A (ja) |
| JP (1) | JP3538220B2 (ja) |
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| Publication number | Publication date |
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| US5528709A (en) | 1996-06-18 |
| JPH07320514A (ja) | 1995-12-08 |
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