JP2013161582A - 導光板 - Google Patents

Abstract

【課題】出射光の輝度均斉度を向上させつつ、入射面近傍において相対的に輝度が高くなる領域が局所的に現れる現象が発生することを低減することができる導光板、これを備えた面光源装置及び透過型画像表示装置を提供する。
【解決手段】透光性材料からなる導光板であって、凸条部３３は、側面３０ｃから離れるに従って被覆率が高くなるように配置されると共に、その高さｈが側面３０ｃから離れるに従って高くなるように成形される。また、凸条部３３の延在方向と直交する断面の輪郭の一部の形状は、当該凸条部３３よりも高さｈが低い他の凸条部３３の延在方向に直交する断面の輪郭の形状と同一である。
【選択図】図１

Description

本発明は導光板、面光源装置及び透過型画像表示装置に関する。

液晶表示装置等の透過型画像表示装置は、一般に、液晶表示パネルといった透過型画像表示部の背面側に配置され、透過型画像表示部にバックライトを供給する面光源装置を有する。このような面光源装置としてエッジライト型の面光源装置が知られている。

エッジライト型の面光源装置は、透光性を有する導光板と、導光板の側方に配置され、導光板の側面に光を供給するための光源とを備える。導光板の背面側には、光を反射させる反射部としてのレンチキュラーレンズが、光の入射方向に対し直交する方向（入射面の長手方向と平行な方向）に延在すると共に相互に平行に複数設けられている（例えば特許文献１）。この構成では、光源から出射された光は、光源と対向する導光板の側面から導光板内に入射され、導光板内を全反射しながら伝搬する。導光板の背面側には、レンチキュラーレンズが複数成形されているので、当該レンチキュラーレンズ部で反射した光は導光板の透過型画像表示部側の出射面から出射される。

特開２００７−３１１３２５号公報

このような導光板では、出射面から出力される光の均斉度を高めるために、入射面の長手方向と平行な方向に延在するレンチキュラーレンズの配置間隔を調整することが行われている。しかしながら、光源としてＬＥＤ光源などの点状光源を用いる場合に、出射面の入射面に近い入射面近傍において、周辺の領域と比べ輝度が相対的に高くなる領域が局所的に現れる、いわゆるホットスポット現象が発生する場合がある。

そこで、本発明の主な目的は、出射光の輝度均斉度を向上させつつ、入射面近傍において相対的に輝度が高くなる領域が局所的に現れる現象が発生することを低減することができる導光板、これを備えた面光源装置及び透過型画像表示装置を提供することにある。

本発明に係る導光板は、透光性材料からなる導光板であって、光が入射される入射面と、入射面と交差する面であり、入射面の長手方向に沿って延在すると共に、当該延在方向に略直交する方向に並列配置された複数の凸条部が成形された反射面と、反射面とは反対側の面であり、光が出射される出射面と、を備え、凸条部は、入射面から離れるに従って被覆率が高くなるように配置されると共に、その高さが入射面から離れるに従って高くなるように成形され、凸条部の延在方向と直交する断面の輪郭の一部の形状は、当該凸条部よりも高さが低い他の凸条部の延在方向に直交する断面の輪郭の形状と同一である。

なお、ここでいう「入射面から離れるに従って被覆率が高くなる」とは、入射面から離れるに従って徐々に被覆率が高くなるだけでなく、入射面から離れるに従って段階的に被覆率が高くなることも含む。また、同様に、「凸条部の高さが入射面から離れるに従って高くなる」とは、入射面から離れるに従って徐々に凸条部の高さが高くなるだけでなく、入射面から離れるに従って段階的に凸条部の高さが高くなることも含む。

上記構成の導光板では、反射面に成形される凸条部は、入射面から離れるに従って被覆率が高くなるように配置されると共に、その高さが入射面から離れるに従って高くなるように成形されている。また、前記凸条部の延在方向と直交する断面の輪郭の一部の形状は、当該凸条部よりも高さが低い他の凸条部の延在方向に直交する断面の輪郭の形状と同一である。これにより、輝度均斉度を向上させつつ、入射面近傍において相対的に輝度が高くなる領域が局所的に現れる現象が発生することを低減することができる。

本発明に係る導光板では、凸条部が、略同一形状のバイトを用いて切削の深さを変えることにより形成される複数の凹部を有する転写型からの転写によって成形されるものであってもよい。

本構成の導光板では、凸条部は、一種類又は少数種類のバイトのみを用いて形成される複数の凹部を有する転写型からの転写により成形されるので、導光板の製造にかかるコストを抑制することができる。

本発明に係る導光板では、凸条部の並列方向における中心部同士の間隔を１０００μｍ以下とすることができる。

上記構成の導光板では、当該凸条部の筋むらの発生を抑制することができる。

また、本発明に係る導光板では、反射面に、互いに隣接する前記凸条部の幅方向中心部同士の距離が一定であり、入射面から離れるに従って凸条部の幅が広くなる第１領域を形成することができる。

また、本発明に係る導光板では、反射面に、凸条部の幅が一定であり、入射面から離れるに従って互いに隣接する凸条部の幅方向中心部同士の距離が短くなる第２領域を更に形成することができる。

本発明に係る導光板では、透光性材料に拡散剤を添加することができる。また、本発明に係る導光板では、透光性材料に、当該透光性材料と同じ屈折率を有する粒子を添加して出射面を凹凸に形成することもできる。さらに、本発明に係る導光板では、出射面にエンボス加工を施すこともできる。

このような構成により、導光板に拡散性能を持たせることで、出射面において凸条部の存在に起因する筋むら（凸条部の形状が視認される現象）の発生を抑制することができる。また、出射面から出射される光の輝度を向上させることもできる。

本発明に係る導光板では、凸条部をレンチキュラーレンズとすることもできる。これにより、反射部としての性能を確保することが容易となる。

本発明に係る面光源装置は、上記導光板と、導光板の入射面に対向して設けられた光源部と、を備えている。また、本発明に係る透過型画像表示装置は、上記導光板と、導光板の入射面に対向して設けられる光源部と、導光板の出射面に対向して設けられており、当該出射面から出射される光により照明され画像を表示する透過型画像表示部と、を備えている。

上記構成の面光源装置及び透過型画像表示装置では、上記構成の導光板を備えているので、輝度均斉度を向上させつつ、入射面近傍において相対的に輝度が高くなる領域が局所的に現れる現象が発生することを低減することができる。

本発明によれば、出射光の輝度均斉度を向上させつつ、入射面近傍において相対的に輝度が高くなる領域が局所的に現れる現象が発生することを低減することができる。

本発明に係る導光板の一実施形態を適用した透過型画像表示装置の概略構成を示す模式図である。 図１に示す導光板の斜視図である。 図１に示す導光板の入射面と直交する方向における凸条部の被覆率分布を示すグラフである。 図１に示す導光板の入射面と直交する方向における凸条部の高さを示すグラフである。 凸条部を成形する転写型の凹部を形成するためのバイトを示した正面図及びバイトによる切削を説明するための説明図である。 転写型の凹部の断面図及び転写型からの転写によって成形された凸条部の断面図である。 バイトによる切削を説明するための説明図である。 第２領域の形成理由を説明するための説明図である。 凸条部の外形形状の一例を説明するための説明図である。 凸条部の外形形状の一例を説明するための説明図である。 凸条部の外形形状の一例を説明するための説明図である。 凸条部の外形形状の一例を説明するための説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。また、説明中、「上」、「下」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。

図１は、本発明に係る導光板の一実施形態を適用した透過型画像表示装置の概略構成を示す模式図である。図１では、透過型画像表示装置１の断面構成を分解して示している。透過型画像表示装置１は、携帯電話や各種電子機器の表示装置やテレビ装置として好適に利用することができる。

透過型画像表示装置１は、透過型画像表示部１０と、透過型画像表示部１０に供給するための面状の光を出力する面光源装置２０と、を備える。以下、説明の便宜のため、図１に示すように、面光源装置２０に対して、透過型画像表示部１０が配列されている方向をＺ軸方向と称する。また、Ｚ軸方向に直交する二つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向と称する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は互いに直交する。

透過型画像表示部１０は、面光源装置２０に含まれる導光板３０から出射される面状の光で照明されることによって画像を表示する。透過型画像表示部１０の例は、液晶セル１１の両面に直線偏光板１２，１３が配置された偏光板貼合体としての液晶表示パネルである。この場合、透過型画像表示装置１は、液晶表示装置（又は液晶テレビ）である。液晶セル１１及び偏光板１２，１３は、従来の液晶表示装置等の透過型画像表示装置で用いられているものを用いることができる。液晶セル１１の例は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）型の液晶セルやＳＴＮ（SuperTwisted Nematic）型の液晶セルなどである。

面光源装置２０は、透過型画像表示部１０に対するバックライトを供給するエッジライト型のバックライトユニットである。面光源装置２０は、導光板３０と、導光板３０における側面（入射面）３０ｃに対向して配置された点状光源（光源部）２１とを備える。

点状光源２１は、導光板３０における１つの側面である側面３０ｃに対向して配置されおり、Ｙ方向に沿ってライン状に複数配列されている。点状光源２１の例は、発光ダイオードである。点状光源２１は、導光板３０に光を効率的に入射するために、導光板３０とは反対側に、光を反射させるリフレクターを備えていてもよい。

面光源装置２０は、導光板３０に対して透過型画像表示部１０と反対側に位置する反射板２５を備えていてもよい。反射板２５は、導光板３０の背面３０ｂから出射した光を導光板３０に再度入射させるためのものである。反射板２５は、図１に示すようにシート状であってもよい。また、反射板２５は、導光板３０を収容する面光源装置２０の筐体底面として構成され、鏡面加工を施された面であってもよい。

導光板３０は、点状光源２１から出射された光を透過型画像表示部１０に向けて出射するために用いられる。導光板３０の平面視形状の例は略長方形及び略正方形を含む。例えば、長手方向（図１におけるＸ軸方向）に５４０ｍｍ、短手方向（図１におけるＹ軸方向）に４００ｍｍ、厚み（図１におけるＺ軸方向）に３ｍｍの導光板とすることができる。

導光板３０は、透光性材料（又は透明材料）からなり板状に形成されている。また、導光板３０は、図１及び図２に示すように、基層３１及び表層３２によって構成される２種２層の構成となっている。透光性材料の屈折率の例は、１．４６〜１．６２である。透光性樹脂材料の例は、ポリカーボネート樹脂（屈折率：１．５９）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）（屈折率：１．５６〜１．５９）、ポリスチレン樹脂（屈折率：１．５９）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）（屈折率：１．５６〜１．５９）、アクリル系紫外線硬化樹脂（屈折率：１．４６〜１．５８）、シクロオレフィン系樹脂（屈折率：１．５１〜１．５５）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）（屈折率：１．４９）などである。例えば、透光性樹脂材料としては、透明性の観点からＰＭＭＡとすることができる。

導光板３０は、図１に示すように、透過型画像表示部１０と互いに対向し、略平坦に形成された出射面３０ａと、後段に詳述する複数の凸条部３３が成形された背面（反射面）３０ｂと、出射面３０ａ及び背面３０ｂに直交すると共にＸ軸方向において互いに対向している側面（入射面）３０ｃ及び側面３０ｄと、出射面３０ａ及び背面３０ｂに直交すると共にＹ軸方向において互いに対向している側面３０ｅ及び側面３０ｆとを有する。この場合、側面３０ｃは、点状光源２１からの光が入射される入射面である。入射面となる側面３０ｃとは反対側の側面３０ｄには、ミラーテープ、白色拡散テープなどの反射テープが貼付されてもよい。これにより、入射光の漏れを防止することができ、光の利用効率を高めることができる。

図２は、図１に示す導光板の斜視図である。凸条部３３は、図２に示すように、入射面としての側面３０ｃの長手方向（面光源装置２０として配置されたときは図１に示すＹ軸方向）に沿って延在すると共に、この延在方向とは直交する方向（面光源装置２０として配置されたときは図１に示すＸ軸方向）に並列配置されている。凸条部３３の延在方向については、側面３０ｃの法線と背面３０ｂの法線との両方に直交する方向に延在しているともいえる。一つの凸条部３３の延在方向に直交する断面形状はほぼ均一である。凸条部３３は透明であり、導光板３０内を伝搬する光を乱反射させて、出射面３０ａ側から出射させるためのものである。凸条部３３の外形形状は、レンチキュラーレンズとしての光学的性能を発揮する形状となっている。なお、外形形状の詳細については後段にて詳述する。

凸条部３３の被覆率は、側面３０ｃと直交する方向（図１ではＸ軸方向）に沿って、側面３０ｃから離れるに従って高くなる。凸条部３３の被覆率は、互いに隣接する凸条部３３の端部同士の距離ｇ（ｇ_Ａ１，ｇ_Ａ２，・・・及びｇ_Ｂ１，ｇ_Ｂ２，・・・）と、凸部の幅ｗ（ｗ_Ａ１，ｗ_Ａ２，・・・及びｗ_Ｂ１，ｗ_Ｂ２，・・・）とによって以下の式で規定される。
凸条部の被覆率＝ｗ／（ｇ＋ｗ）

図３は、側面と直交する方向における凸条部の被覆率を示すグラフである。図３のグラフの横軸は、図１のＸ軸方向と一致し、図１に示す導光板３０の側面３０ｃからの距離を示す。例えば、凸条部３３の被覆率は、図３に示すグラフのように、入射面近傍では１２％程度とし、入射面から離れるに従って高くなるようにして、最も高い部分で６０％程度となるように設定することができる。なお、凸条部３３の被覆率は、側面３０ｃ近傍においては、１５％以下とすることが好ましい。側面３０ｃ近傍の被覆率は、凸条部３３の外形形状に応じて適宜設定されるが、側面３０ｃ近傍の被覆率を１５％以下とすることにより、凸条部３３の形状によらず、いわゆるホットスポットの発生を低減することができる。また、図３に示すグラフのように、側面３０ｄに反射テープを貼付した場合には、側面３０ｄ近傍の領域における凸条部３３の被覆率を下げることもできる。

凸条部３３の高さｈ（ｈ_Ａ１，ｈ_Ａ２，ｈ_Ａ３，・・・）は、側面３０ｃと直交する方向（図１ではＸ軸方向）に沿って所定の位置までは、側面３０ｃから離れるに従って高くなる。図４は、側面と直交する方向における凸条部の高さを示すグラフである。図４のグラフの横軸は図１のＸ軸方向と一致し、図１に示す導光板３０の側面３０ｃからの距離を示す。例えば、凸条部３３の高さｈ（ｈ_Ａ１，ｈ_Ａ２，ｈ_Ａ３，・・・）は、図４に示すグラフのように、側面３０ｃと直交する方向（図１ではＸ軸方向）に沿って、３．２μｍ〜２０μｍ程度の高さｈの凸条部３３を配置することができる。また、本実施形態では、凸条部３３の幅ｗ（ｗ_Ａ１，ｗ_Ａ２，ｗ_Ａ３，・・・）も、側面３０ｃと直交する方向に沿って所定の位置までは、側面３０ｃから離れるに従って高くなる。この側面３０ｃから離れるに従って凸条部３３の高さｈ及び幅ｗが大きくなる領域を「第１領域Ａ」と称す。

本実施形態の第１領域Ａでは、凸条部３３の配列方向における中心部同士の距離ｐ（ｐ_Ａ１，ｐ_Ａ２，ｐ_Ａ３，・・・）（以下、「凸条部３３のピッチｐ」とも称す）が一定である。例えば、凸条部３３のピッチｐ（ｐ_Ａ１，ｐ_Ａ２，ｐ_Ａ３，・・・）を５００μｍとすることができる。凸条部３３のピッチｐ（ｐ_Ａ１，ｐ_Ａ２，ｐ_Ａ３，・・・）は、好ましくは、１００μ以上１０００μｍ以下であり、より好ましくは、２００μｍ以上６００μｍ以下である。凸条部３３のピッチｐ（凸条部のピッチとも称す）は、上限はレンズ筋の視認性の観点、下限値は転写型における凹型の作成困難性の観点から設定される。

第１領域Ａでは、凸条部３３の幅ｗ（ｗ_Ａ１，ｗ_Ａ２，ｗ_Ａ３，・・・）が、側面３０ｃと直交する方向に沿って側面３０ｃから離れるに従って広くなり、互いに隣接する凸条部３３同士の距離ｇ（ｇ_Ａ１，ｇ_Ａ２，ｇ_Ａ３，・・・）が、側面３０ｃと直交する方向に沿って側面３０ｃから離れるに従って短くなる。このため、第１領域Ａにおいては、凸条部３３の被覆率が、側面３０ｃから離れるに従って高くなる。

また、側面３０ｃと直交する方向に沿って所定の位置から側面３０ｃとは反対側の側面３０ｄまでは、凸条部３３の高さｈ（ｈ_Ｂ１，ｈ_Ｂ２，ｈ_Ｂ３，・・・）及び幅ｗ（ｗ_Ｂ１，ｗ_Ｂ２，ｗ_Ｂ３，・・・）は一定となる。第１領域Ａとは異なり、凸条部３３の高さｈ及び幅ｗが一定となる領域を「第２領域Ｂ」と称す。

本実施形態の第２領域Ｂでは、凸条部３３のピッチｐ（ｐ_Ｂ１，ｐ_Ｂ２，・・・）が、側面３０ｃから離れるに従って短くなる。また、第２領域Ｂでは、高さｈ（ｈ_Ｂ１，ｈ_Ｂ２，ｈ_Ｂ３，・・・）及び幅ｗ（ｗ_Ｂ１，ｗ_Ｂ２，ｗ_Ｂ３，・・・）が同じ凸条部３３、すなわち略同一形状の凸条部３３が並列配置されている。このため、互いに隣接する凸条部３３の間隔ｇ（ｇ_Ｂ１，ｇ_Ｂ２，・・・）が、側面３０ｃから離れるに従って短くなる。したがって、第２領域Ｂにおいても、凸条部３３の被覆率は、側面３０ｃから離れるに従って高くなる。

凸条部３３の被覆率は、上述したように、側面３０ｃと直交する方向に沿って側面３０ｃから離れるに従って高くなるが、この凸条部３３の被覆率が４０％となる位置を「所定の位置」とすることができる。所定の位置については、後段にて詳述する。

ここで、導光板３０に対する凸条部３３の付形方法について説明する。導光板３０に対する凸条部３３の付形は、例えば、押出機から熱可塑性樹脂（透光性材料）を押し出して製造された樹脂シートに、表面に凹凸が形成された転写型の形状を転写することで成される。樹脂シートは、基層３１及び表層３２により構成される。転写型の形状は、基層の表面に転写される。転写型６０の表面６０ａの凹凸は、図５（ａ）に示すようなバイト５０を用いて、図５（ｂ）に示すように、転写型原版７０の表面７０ａを切削することで行われる。バイト５０の先端は、所望の凹形状に切削するための刃部５１を有している。バイト５０における刃部５１の高さはＨ_５１であり、底部の長さはＳ_５１である。

凸条部３３を成形するための転写型６０の凹部６１（６１_Ａ１，６１_Ａ２，６１_Ａ３）（図６（ａ）参照）は、一つのバイト５０又は略同一形状の複数のバイト５０を用いて切削されたものである。

まず、転写型６０のうち上記第１領域Ａを形成する部分について説明する。転写型６０のうち上記第１領域Ａを成形する部分は、図５（ｂ）に示すように、転写型原版７０に対し、同一のピッチＰで、切削深さＨ（Ｈ_Ａ１，Ｈ_Ａ２，Ｈ_Ａ３，・・・）を変えながら切削される。このような方法により、図６（ａ）に示すように、深さＨ（Ｈ_Ａ１，Ｈ_Ａ２，Ｈ_Ａ３，・・・）及び幅Ｗ（Ｗ_Ａ１，Ｗ_Ａ２，Ｗ_Ａ３，・・・）を有する凹部６１（６１_Ａ１，６１_Ａ２，６１_Ａ３，・・・）を備えた転写型６０が形成される。

この凹部６１の延在方向と直交する断面の輪郭６２の一部の形状は、当該凹部６１よりも深さＨが浅い他の凹部６１があった場合、当該他の凹部６１の延在方向に直交する断面の輪郭６２の形状と同一である。具体的には、図６（ａ）に示すように、凹部６１_Ａ２の延在方向と直交する断面の輪郭６２_Ａ２の一部の形状は、当該凹部６１_Ａ２よりも深さＨが浅い凹部６１_Ａ１の延在方向に直交する断面の輪郭６２_Ａ１の形状と同一である。また、凹部６１_Ａ３の延在方向と直交する断面の輪郭６２_Ａ３の一部の形状は、当該凹部６１_Ａ３よりも深さＨが浅い凹部６１_Ａ１の延在方向に直交する断面の輪郭６２_Ａ１の形状と同一であり、当該凹部６１_Ａ３よりも深さＨが浅い凹部６１_Ａ２の延在方向に直交する断面の輪郭６２_Ａ２の形状と同一でもある。

上記凹部６１を有する転写型６０の形状からの転写により、導光板３０には、図６（ｂ）に示すような、高さｈ（ｈ_Ａ１，ｈ_Ａ２，ｈ_Ａ３，・・・）、幅ｗ（ｗ_Ａ１，ｗ_Ａ２，ｗ_Ａ３，・・・）の凸条部３３（３３_Ａ１，３３_Ａ２，３３_Ａ３，・・・）がそれぞれ成形される。

凸条部３３の延在方向と直交する断面の輪郭３４の一部の形状は、当該凸条部３３よりも高さｈが低い他の凸条部３３があった場合、当該他の凸条部３３の延在方向に直交する断面の輪郭３４の形状と同一である。具体的には、図６（ｂ）に示すように、凸条部３３_Ａ２の延在方向と直交する断面の輪郭３４_Ａ２の一部の形状は、当該凸条部３３_Ａ２よりも高さｈが低い凸条部３３_Ａ１の延在方向に直交する断面の輪郭３４_Ａ１の形状と同一である。また、凸条部３３_Ａ３の延在方向と直交する断面の輪郭３４_Ａ３の一部の形状は、当該凸条部３３_Ａ３よりも高さｈが低い凸条部３３_Ａ１の延在方向に直交する断面の輪郭３４_Ａ１の形状と同一であり、当該凸条部３３_Ａ３よりも高さｈが低い凸条部３３_Ａ２の延在方向に直交する断面の輪郭３４_Ａ２の形状と同一でもある。

次に、転写型６０のうち上記第２領域Ｂを形成する部分について説明する。転写型６０のうち上記第２領域Ｂを形成する部分は、図７に示すように、転写型原版７０に対し、ピッチＰ（Ｐ_Ｂ１，Ｐ_Ｂ２，Ｐ_Ｂ３，・・・）を徐々に狭くしながら、切削深さＨ（Ｈ_Ｂ１，Ｈ_Ｂ２，Ｈ_Ｂ３，・・・）を同一にして切削されたものである。このような方法により、図８（ａ）に示すように、深さＨ（Ｈ_Ｂ１，Ｈ_Ｂ２，Ｈ_Ｂ３，・・・）及び幅Ｗ（Ｗ_Ｂ１，Ｗ_Ｂ２，Ｗ_Ｂ３，・・・）を有する凹部６１（６１_Ｂ１，６１_Ｂ２，６１_Ｂ３，・・・）を備えた転写型６０が形成される。

この凹部６１の延在方向と直交する断面の輪郭６２の形状は、当該凹部６１と深さＨ及び幅Ｗが同じ他の凹部６１があった場合、当該他の凹部６１の延在方向に直交する断面の輪郭６２の形状と同一である。具体的には、図８（ａ）に示すように、凹部６１_Ｂ２の延在方向と直交する断面の輪郭６２_Ｂ２の形状は、当該凹部６１_Ｂ２と同じ深さＨ及び幅Ｗの凹部６１_Ｂ１，６１_Ｂ３，６１_Ｂ４，・・・の延在方向に直交する断面の輪郭６２_Ｂ１，６２_Ｂ３，６２_Ｂ４，・・・の形状と同一である。

上記凹部６１を有する転写型６０の形状からの転写により、導光板３０には、図８（ｂ）に示すような、高さｈがｈ_Ｂ１，ｈ_Ｂ２，ｈ_Ｂ３，ｈ_Ｂ４，・・・、幅ｗがｗ_Ｂ１，ｗ_Ｂ２，ｗ_Ｂ３，ｗ_Ｂ４，・・・の凸条部３３_Ｂ１，３３_Ｂ２，３３_Ｂ３，３３_Ｂ４・・・がそれぞれ成形される。

凸条部３３の延在方向と直交する断面の輪郭３４の形状は、当該凸条部３３と高さｈ及び幅ｗが同じ他の凸条部３３があった場合、当該他の凸条部３３の延在方向に直交する断面の輪郭３４の形状と同一である。具体的には、図８（ｂ）に示すように、凸条部３３_Ｂ２の延在方向と直交する断面の輪郭３４_Ｂ２の形状は、当該凸条部３３_Ｂ２と同じ高さｈ及び幅ｗの凸条部３３_Ｂ１，３３_Ｂ３，３３_Ｂ４，・・・の延在方向に直交する断面の輪郭３４_Ｂ１，３４_Ｂ３，３４_Ｂ４，・・・の形状と同一である。

次に、第２領域Ｂが形成される理由について説明する。転写型６０のうち上記第１領域Ａを形成する部分は、図５（ｂ）に示すように、転写型原版７０に対し、同一のピッチＰで、切削深さＨ（Ｈ_Ａ１，Ｈ_Ａ２，Ｈ_Ａ３，・・・）を変えながら切削されたものであることは、上述にて説明したとおりである。ところが、図９に示すように、切削深さＨが、刃部５１の高さＨ_５１となった場合には、これ以上深く切削することはできない。すなわち、凹部６１の幅Ｗも、刀部５１の底部の長さはＳ_５１より広くすることはできない。したがって、同一ピッチＰで切削する限り、互いに隣接する凹部６１同士の距離Ｇを短くできず、凸条部３３となる凹部６１の被覆率を高めることはできない。そこで、上記のような状況に達した場合、上記バイト５１で形成できる最大の形状もので固定して、互いに隣接する凹部６１同士の距離Ｇを短くすることによって凸条部３３となる凹部６１の被覆率を高めている。この部分が第２領域Ｂに該当する。

例えば、刃部５１の幅Ｓ_５１が２００μｍのバイト５０を用いて、５００μｍのピッチｐで凹部６１を切削する場合、図９に示す、これ以上深く切削することはできない状況での上記被覆率は４０％となる。したがって、上記被覆率が４０％となる位置を所定の位置と設定することができる。そして、この被覆率が４０％よりも小さくなる領域（第１領域Ａ）では、凹部６１の深さを調整することにより被覆率を調整し、この被覆率が４０％以上となる領域（第２領域Ｂ）では、互いに隣接する凹部６１同士の距離を調整することにより被覆率を調整することができる。

次に、凸条部３３の外形形状の一例について、図１０を用いて詳細に説明する。図１０は、凸条部３３の外形形状の一例を説明するための図面であり、凸条部３３を含む導光板３０の断面構成の模式図である。

凸条部３３における頂部を凸条部３３の先端部３３ａと称し、凸条部３３における裾部を凸条部３３の底部３３ｂと称する。ここでは、説明の便宜のために、基準面３７を定義する。すなわち、基準面３７を、図１０に示すように凸条部３３の断面において、底部３３ｂ同士を結ぶ線と平行な面、言い換えれば、凸条部３３の底面を形成する平面と定義する。本実施形態では、導光板３０における出射面３０ａ（図１参照）と基準面３７とは互いに平行となっている。また、凸条部３３は、凸条部３３に接する接平面Ｐ_３３と基準面３７とのなす角度α_３３が、凸条部３３の底部３３ｂ側から先端部３３ａ側にかけて単調に減少するような外形形状を有している。

また、凸条部３３の外形形状の他の一例について、図１１を用いて詳細に説明する。図１１は、凸条部３３の外形形状の一例を説明するための図面であり、凸条部３３を含む導光板３０の断面構成の模式図である。凸条部３３の外形形状は、例えば、延在方向に直交する凸条部３３の断面構成において、凸条部３３の輪郭線を円錐曲線として表すことができる。本実施形態の凸条部３３の外形形状は、延在方向に直交する断面形状が図１１に示すように、中心線（ｖ軸）に対して略対称となる外形形状を有している。具体的には、図１１に示すように、ｕｖ標系を設定した場合、凸条部３３の断面形状を式（１）で示す円錐曲線ｖ（ｕ）により規定した。ｕｖ座標系のｖ軸は、図１に示すＺ軸方向に対応し、ｕ軸は、図１に示すＸ軸方向に対応する。

式（１）におけるｋは、式（１）で表される円錐曲線のとがり方を示すパラメータであり、凸条部３３の先端部３３ａのとがり方を表している。例えばｋが０のとき、凸条部３３の外形は放物線形状となり、ｋが１のとき、凸条部３３の外形はプリズム形状となり、ｋが−１のとき、凸条部３３の外形は楕円を半分に切った形状となる。凸条部３３について、式（１）におけるｋは通常−１．０〜０．９であり、アスペクト比［ｈ／ｗ］は通常０．０２〜０．２０である。また、凸条部３３の幅ｗは通常１０μｍ〜５００μｍである。

例えば、側面３０ｃからの最も近い位置に配置された凸条部３３、すなわち、高さｈ及び幅ｗが最も小さい凸条部３３について、式（１）におけるｋを０．７４、アスペクト比［ｈ／ｗ］を０．０５２、高さｈを３．２μｍ、幅ｗを６０．６μｍとすることができる。この輪郭形状を示す凸条部３３は、図１２（ａ）に示すようなものとなる。

また、例えば、第２領域Ｂに配置された凸条部３３、すなわち、高さｈ及び幅ｗが最も大きい凸条部３３について、式（１）におけるｋを０．５０、アスペクト比［ｈ／ｗ］を０．１、高さｈを２０μｍ、幅ｗを２００μｍとすることができる。この輪郭形状を示す凸条部３３は、図１２（ｂ）に示すようなものとなる。

導光板３０を構成する表層３２には、表層３２を構成する透光性材料（透明材料）と同じ屈折率の粒子であるマット化剤が添加されている。表層３２の表面３２ａ（出射面３０ａ）から突出した状態のマット化剤が存在することにより、表面３２ａがマット化（粗面化）され拡散性能が備わる。

例えば、表層３２は、厚みを１５０μｍ〜２００μｍとし、ＰＭＭＡ樹脂により構成することができる。また、例えば、表層３２には、マット化剤として粒径１２μｍのＰＭＭＡ樹脂の粒子を、３〜５重量％濃度添加することができる。かかるマット化剤としては、例えばスチレン樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子などの有機粒子、炭酸カリウム粒子、シリカ粒子、酸化チタン粒子、炭酸カルシウム粒子などの無機粒子が用いられ、その粒子径は通常１０μｍ〜５０μｍである。また、拡散剤の添加量としては、通常０．０５〜０．５重量％濃度、好ましくは、０．１〜０．３重量％濃度である。

かかるマット化剤の例には、ＸＣ−１Ａ（住友化学株式会社製：ＰＭＭＡ樹脂、粒径３０μｍ、屈折率１．４９）、ＭＢＸ−１２（積水化成品工業株式会社製：ＰＭＭＡ樹脂、粒径１２μｍ、屈折率１．４９）、ＭＢＸ−２０（積水化成品工業株式会社製：ＰＭＭＡ樹脂、粒径２０μｍ、屈折率１．４９）、ＭＭＸ−３０（積水化成品工業株式会社製：ＰＭＭＡ樹脂、粒径３０μｍ、屈折率１．４９）、ＥＸＭ−１２（積水化成品工業株式会社製：ＰＭＭＡ樹脂、粒径１２μｍ、屈折率１．４９）などが含まれる。

透過型画像表示部１０と面光源装置２０との間には、各種光学部材４０が配置されている構成であってもよい。光学部材４０の例には、拡散フィルム、プリズムフィルム、マイクロレンズフィルムなどが含まれる。これらの光学部材は、一つであってもよいし、複数であってもよい。

次に、上記導光板３０の作用効果について説明する。上記構成の導光板３０では、図１に示すように、背面３０ｂに成形される凸条部３３は、側面３０ｃから離れるに従って被覆率が高くなるように配置されると共に、その高さｈが側面３０ｃから離れるに従って高くなるように成形されている。また、凸条部３３の延在方向と直交する断面の輪郭の一部の形状は、当該凸条部３３よりも高さが低い他の凸条部３３の延在方向に直交する断面の輪郭の形状と同一である。これにより、輝度均斉度を向上させつつ、側面３０ｃ近傍において相対的に輝度が高くなる領域が局所的に現れる現象が発生することを低減することができる。

更に、上記構成の導光板３０では、凸条部３３は、一種類又は少数種類のバイト５１のみを用いて形成される複数の凹部６１を有する転写型６０からの転写により成形される。
導光板に成形される凸条部は、例えば、バイトを用いて切削することで得られる凹部を表面に有する転写型を用いて、プレス成形や押出成形を行うことで成形される。従来、転写型に形成する凹部の形状を変えるために複数種類のバイトが用いられることがあり、製造コストがかかる場合があった。ところが、近年、導光板の製造コストを低減するために、この転写型の製造にかかるコストを低減することが求められている。上記構成の導光板では、一種類又は少数種類のバイト５１のみを用いて転写型６０が製造されるので、導光板３０の製造にかかるコストを抑制することができる。

更に、上記構成の導光板３０では、互いに隣接する凸条部３３のピッチ（幅方向中心部同士の距離）ｐが１０００μｍ以下である。ここで、凸条部の中心部同士の距離が並列配置方向に離れることに起因する凸条部の筋むら（凸条部の形状が視認される現象）が発生することがある。上記実施形態では、被覆率を下げるために凸条部のピッチｐを大きくする場合であっても当該ピッチｐを１０００μｍ以下とすることにより、凸条部３３のピッチｐが大きくなることに起因する筋むら（凸条部３３の形状が視認される現象）の発生を抑制することができる。

更に、上記構成の導光板３０では、表層３２に、マット化剤を添加することにより、出射面３０ａに凹凸が形成されている。これにより、導光板３０に拡散性能を持たせている。このため、出射面３０ａにおいて凸条部３３の存在に起因する筋むらの発生を抑制することができる。また、出射面３０ａから出射される光の輝度を向上させることもできる。

また、上記実施形態の説明において、「例えば、・・」で例示した数値からなる導光板３０を、図１に示す面光源装置２０に適用し、出射面側に、導光板に近い方から拡散フィルム（ＤＦ）、プリズムフィルム（ＰＦ）、及び拡散フィルム（ＤＦ）をこの順番で重ねて、光の出射具合を観察した。その結果、いわゆるホットスポット現象は確認できなかった。また、凸条部３３の形状が視認される現象（凸条部の筋むら）も確認されなかった。

背面３０ｂに形成される複数の凸条部３３において、その延在方向に直交する断面の輪郭形状は、ある方向に凸となる１つの仮想曲線の一部と言うこともできる。例えば、ｘ軸ｙ軸によって構成される直交座標系において、ｘ軸上に底部を有し、ｙ軸上ｙ１（ｙ１≧０）を頂点とする凸状の仮想曲線があるとする。背面３０ｂに形成される複数の凸条部３３において、その延在方向に直交する断面の輪郭形状は、当該仮想曲線の一部と言うことができる。具体的には、凸条部３３の上記輪郭は、当該仮想曲線において、ｙ≧ａ（０≦ａ≦ｙ１）の部分の形状と言える。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記実施形態の透過型画像表示装置１及び面光源装置２０では、光源部としての点状光源２１を導光板３０の側面の一つの面（側面３０ｃ）に対向する位置に配置した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光源部を、導光板において互いに対向する二つの辺と対向する二箇所にそれぞれ配置することもできる。例えば、側面３０ｃに対向する位置と、側面３０ｄに対向する位置との２箇所に光源部を配置した場合には、導光板３０のＸ軸方向における中心部付近で凸条部３３の被覆率が最も高くなる。同様に、凸条部３３の高さｈも、導光板３０のＸ軸方向における中心部付近で凸条部３３の被覆率が最も高くなる。

また、上記実施形態の透過型画像表示装置１及び面光源装置２０では、光源部としての点状光源２１を導光板３０の短辺となる側面の一つの面（側面３０ｃ）に対向する位置に配置した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、長辺となる側面の一つの面（側面３０ｅ）に対向する位置に配置してもよい。また、例えば、長辺となる側面の二つの面（側面３０ｅ，３０ｆ）に対向する位置にそれぞれ配置してもよい。

また、上記実施形態の導光板３０では、凸条部３３を成形するための転写型６０の凹部６１が、一つのバイト５０又は略同一形状の複数のバイト５０を用いて切削されたものである例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数のバイトを用いて形成された転写型６０からの転写により、図１に示すような上記実施形態の導光板を製造してもよい。

上記実施形態の導光板３０は、二層構成であり、表層３２を構成する透光性材料に、当該透光性材料と同じ屈折率を有する粒子であるマット化剤を添加することにより、表層３２の表面に拡散性能を持たせた例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、表層３２の表面３２ａを、粗面加工が施された粗面とすることにより、拡散性能を持たせることができる。この場合、表面３２ａ（出射面３０ａ）は、エンボス加工を施した面とすることができる。出射面３０ａの表面粗さの例は、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される最大高さＲｚで表した場合、１．５μｍ〜４．０μｍ以上とすることができる。また、上記粗面を得るための粗面加工の例は、エンボス加工に限定されない。例えばブラスト加工等を施すことによっても粗面が形成され得る。

また、例えば、表層３２に当該表層３２を構成する透光性材料とは異なる屈折率を有する粒子の拡散剤を添加することにより、導光板３０として拡散性能を備えるようにしてもよい。また、拡散剤を添加する層は、表層３２に限定されるものではなく、基層３１であってもよい。この場合も、基層３１を構成する透光性材料とは異なる屈折率を有する粒子の拡散剤を添加する。また、拡散剤を添加する場合の導光板の層構成は、単層であってもよいし、多層（２種２層、２種３層、３種３層など）であってもよい。多層構成の場合にも、添加される層を構成する透光性材料と異なる屈折率を有する拡散剤とすれば、どの層に添加してもよい。また、２以上の層に上記拡散剤を添加してもよい。

かかる拡散剤としては、例えばスチレン樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子などの有機粒子、炭酸カリウム粒子、シリカ粒子、酸化チタン粒子、炭酸カルシウム粒子などの無機粒子が用いられ、その粒子径は通常１０μｍ〜５０μｍである。また、拡散剤の添加量としては、通常０．００１〜０．０３重量％濃度、好ましくは、０．００５〜０．０２重量％濃度である。拡散剤の例には、トスパール１１００（モメンティブ・パフォーマンスマテリアルズ・ジャパン合同会社製:シリコーン樹脂粒子、粒径１０μｍ、屈折率１．４２）、ＳＢＸ−１７（積水化成品工業株式会社製：ポリスチレン、粒径１７μｍ、屈折率１．５９）、ＳＢＸ−３０（積水化成品工業株式会社製：ポリスチレン、粒径３０μｍ、屈折率１．５９）などが含まれる。

上記実施形態で説明したマット化剤を処方する方法、上述した拡散剤を処方する方法、及び粗面加工を施す方法により、導光板３０に拡散性能を持たせることにより、出射面３０ａにおいて凸条部３３の存在に起因する筋むらの発生を抑制することができる。また、出射面３０ａから出射される光の輝度を向上させることもできる。また、上記実施形態で説明したマット化剤を処方する方法、上述した拡散剤を処方する方法、及び粗面加工を施す方法は、適宜組み合わせることもできる。

上記実施形態の導光板３０では、側面３０ｃから離れるに従って凸条部３３の被覆率が高くなる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、側面３０ｃから離れるに従って段階的に凸条部３３の被覆率を高くしてもよい。

上記実施形態では、凸条部３３の配置方法が互いに異なる第１領域Ａと第２領域Ｂとが形成されている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、凸条部のピッチｐが一定間隔で、側面３０ｃから離れるに従って凸条部３３の被覆率が高くなり、凸条部３３の高さｈが高くなるような第１領域Ａだけが形成されていてもよい。

導光板３０を構成する透光性材料として透光性樹脂材料を用いる場合、この透光性樹脂材料に紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、難燃剤、滑剤等の添加剤を添加することもできる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、導光板３０に紫外線吸収剤が添加されていれば、点状光源２１から出力される光に紫外線が多く含まれている場合などにおいて、紫外線による導光板３０の劣化を防止できるため好ましい。

紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤等が挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤である。

上記実施形態では、凸条部の一例として、一方向に延在すると共に延在方向と直交する方向に配列される凸部（レンチキュラーレンズ）の例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。凸条部は、例えば、プリズム状に成形されていてもよい。この場合、背面３０ｂに形成される複数の凸条部３３において、その延在方向に直交する断面の輪郭形状は互いに相似形となる。

また、図１に示した透過型画像表示装置１において、本発明の趣旨を逸脱しなければ、導光板３０と透過型画像表示部１０との間に、光学部材を配置することができる。導光板３０と透過型画像表示部１０との間に設けられる他の光学部材の例には、本発明の趣旨を逸脱しない程度の光拡散特性を有する光拡散シート、マイクロレンズシート、プリズムレンズシート、レンチキュラーレンズフィルム及び反射型偏光分離フィルムなどが含まれる。

１…透過型画像表示装置、１０…透過型画像表示部、１１…液晶セル、１２，１３…偏光板、２０…面光源装置、２１…点状光源、２５…反射板、３０…導光板、３０ａ…出射面、３０ｂ…背面（反射面）、３０ｃ…側面（入射面）、３０ｄ〜３０ｆ…側面、３１…基層、３２…表層、３３…凸条部、３４…輪郭、３７…基準面、４０…光学部材、５０…バイト、５１…刃部、６０…転写型、６１…凹部、６２…輪郭、７０…転写型原版。

Claims (11)

1. 透光性材料からなる導光板であって、
   光が入射される入射面と、
   前記入射面と交差する面であり、前記入射面の長手方向に沿って延在すると共に、当該延在方向に略直交する方向に並列配置された複数の凸条部が成形された反射面と、
   前記反射面とは反対側の面であり、前記光が出射される出射面と、
   を備え、
   前記凸条部は、前記入射面から離れるに従って被覆率が高くなるように配置されると共に、その高さが前記入射面から離れるに従って高くなるように成形され、
   前記凸条部の延在方向と直交する断面の輪郭の一部の形状は、当該凸条部よりも高さが低い他の凸条部の延在方向に直交する断面の輪郭の形状と同一である、
   導光板。
2. 前記凸条部は、略同一形状のバイトを用いて切削の深さを変えることにより形成される複数の凹部を有する転写型からの転写によって成形される、
   請求項１に記載の導光板。
3. 互いに隣接する前記凸条部の幅方向中心部同士の距離が１０００μｍ以下である、
   請求項１又は２に記載の導光板。
4. 前記反射面には、互いに隣接する前記凸条部の幅方向中心部同士の距離が一定であり、前記入射面から離れるに従って前記凸条部の幅が広くなる第１領域が形成されている、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の導光板。
5. 前記反射面には、前記凸条部の高さ及び幅が一定であり、前記入射面から離れるに従って互いに隣接する前記凸条部の幅方向中心部同士の距離が短くなる第２領域が更に形成されている、
   請求項４に記載の導光板。
6. 前記透光性材料には、拡散剤が添加されている、
   請求項１〜５の何れか一項に記載の導光板。
7. 前記透光性材料には、当該透光性材料と同じ屈折率を有する粒子が添加され、
   前記出射面は、前記粒子によって凹凸が形成されている、
   請求項１〜６の何れか一項に記載の導光板。
8. 前記出射面にエンボス加工が施されている、
   請求項１〜７の何れか一項に記載の導光板。
9. 前記凸条部は、レンチキュラーレンズである、
   請求項１〜８の何れか一項に記載の導光板。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載の導光板と、
    前記導光板の前記入射面に対向して設けられた光源部と、
    を備えている面光源装置。
11. 請求項１〜９の何れか１項に記載の導光板と、
    前記導光板の前記入射面に対向して設けられた光源部と、
    前記導光板の前記出射面に対向して設けられており、当該出射面から出射される光により照明され画像を表示する透過型画像表示部と、
    を備えている透過型画像表示装置。

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