JP2004146383A - レンズシートを用いた面光源 - Google Patents

Abstract

【課題】　エッジライト型面光源に於いて、導光板表面に集光レンズシートを積層しても輝度が光源からの距離に依存して減衰する欠点を改良する。
【解決手段】　レンチキュラー等のレンズシートと導光体の間に配置される光等方拡散性シートの裏面に凹凸の高さが光源光の波長以上の微小突起群を形成する。又該光等方拡散性シートを、エッジライト型面光源の導光体の平滑表面上に積層すことにより、導光板表面と光等方拡散性シートとの間に光源光の波長以上の空隙を形成する。
【選択図】　　　　図４

Description

　本発明は、レンズシートを用いた面光源に関するものであり、液晶表示装置等の表示装置のバックライト用、照明広告、交通標識等に有用なものである。

　液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライト用の面光源として、
　（１）図１のような透光性平板を導光体としたエッジライト方式のものが知られている。このような面光源では、透明な平行平板からなる導光体の側端面の双方又は一方から光を入射させ、透光性平板内部の全反射を利用し光を導光板の全域に遍く伝播させ、その伝播した光の一部を導光体裏面の光散乱反射板で臨界角未満の拡散反射光となし、導光板表面から拡散光を放出する（実開昭５５−１６２２０１）。

　（２）図２のような一方の面に突起を有し、もう一方の面を平滑面としたレンズシートを、（１）の面光源の導光板表面上に、突起面を上にして重ね、レンズの光集束作用を利用して、その拡散放射光を所望の角度範囲内に均一等方的に拡散させることができる（実開平４−１０７２０１）。このレンズシートは、艶消透明拡散板（艶消透明シート）と組合せて使用する場合には、単に、艶消透明拡散板のみを用いたもの（米国特許第４７２９０６７号）よりも、光源の光エネルギーを所望の限られた角度範囲内に重点的に分配し、かつ、その角度範囲内では均一等方性の高い拡散光を得ることはできた。

　しかし、前述した従来の技術（１）では、導光体裏面に光散乱板を設けただけでは、放出光は導光体表面の法線方向に対して６０度の角度をピークに比較的鋭い分布をすることになり、最も光を必要とする法線方向の輝度が不足し、需要の少ない斜め横方向に光エネルギーが散逸してしまう。また、従来の技術（２）では導光体の光放出面上にレンズシートを積層し、そのレンズシートとしてレンズ形状に三角柱プリズム型の単位レンズ部を多数平行に配置したレンチキュラーレンズを用いた場合には、光放出面の法線方向を中心として３０°〜６０゜の角度内に放出される光エネルギー比率が高くなるが、予想に反して、導光板側端部から２〜４ｃｍ迄は高輝度であるが、それ以上遠ざかると輝度が漸次低下し、光源と反対側の端部では目立って暗くなる。

　比の点を改良すべく、
　（３）特開平１−２４５２２０号のように、導光体裏面の光散乱層を網点等のパターン状とし、且つそのパターンの面積を光源に近づく程小さく、光源から遠ざかる程大きくさせて導光板面内の輝度分布を補正、均一化させる試み。

　（４）特開平３−９３０６号のように導光板の側端部の２箇所以上に光源を配置して導光板面内の輝度分布を補正、均一化させる試み。
がなされたが、いずれも完全に輝度を均一化することは難しく、又（３）では光放出面側から、光散乱層を網点が目立ってしまう欠点があり、又（４）では光源のスペース、消費電力とも２倍以上となる欠点があった。

　本発明の目的は、前述の課題を解決し、液晶表示装置のバックライト用等の用途のレンズシートを用いた面光源を提供する事であり、その際消費電力や発熱量を増大させることなく、所望の角度範囲内のみに均一且つ高輝度発光をし、面内での場所による輝度のバラツキもない面発光を得ることである。

　上記の目的を達成するために本発明の面光源は、透光性平板からなる導光体と、該導光体の側端面の双方又は一方に隣接して設けられた光源ユニットと、該導光体裏面の光反射層と、該導光体表面の光放出面上に配置されたレンズシートと、該導光体と該レンズシートとの間に配置された光等方拡散性シートとから構成される面光源であって、
　該導光体の表面が光源光の波長以下の表面粗さの平滑平面となっており、
　該光等方拡散性シートの表面には光源光波長以上、１００μｍ以下の高さの空隙形成用突起群を形成してなり、かつ、
　該突起群は該導光体表面と該光等方拡散性シートとの間に光源光の波長以上の空隙を少なくとも部分的に形成してなることを特徴とするものである。

　本発明のもう１つの面光源は、透光性平板からなる導光体と、該導光体の側端面の双方又は一方に隣接して設けられた光源ユニットと、該導光体裏面の光反射層と、該導光体表面の光放出面上に配置されたレンズシートと、該導光体と該レンズシートとの間に配置された光等方拡散性シートとから構成される面光源であって、
　該導光体の表面が光源光の波長以下の表面粗さの平滑平面となっており、
　該導光体表面と該光等方拡散性シートとの間に光源光の波長以上の空隙を形成し、
　該空隙部分の面積比率ＲがＲ≧８０％であることを特徴とするものである。

　以上の面光源において、前記レンズシートは、一方の面に凸部又は凹部からなるレンズ群が形成され、該レンズ群を導光体とは反対側に向けて積層して構成される。

　本発明の面光源において用いられる光等方拡散性シートの表面の突起群の為、エッジライト型面光源の導光板の平滑平面上に置いた場合に、光等方拡散性シートと導光板との間に確実に、光源光の波長以上の空隙を形成出来る。

　その為レンズシートを置いても、導光板表面での光全反射による導光板内全体への光源光の均一な分配を妨げることがない。

　又本発明のエッジライト型面光源は、レンズシートを使用している為レンズによって所望の角度範囲内に均一な輝度を得ることができ、しかも輝度が光源近傍にのみ集中することがなく、全面均一な輝度分布を得ることができる。

　本発明のレンズシート４は、例えば図６のように柱状体の単位レンズ４２をその長軸（稜線）方向を平行にして隣接して配列させてなる柱状レンズ群（広義のレンチキュラーレンズ）、又は図１４のように半球面等周囲が独立した突起状の単位レンズ４２を多数２次元方向に配列してなる蠅の眼レンズが使用される。

　比処で単位レンズの断面形状としては図１２、図１４のように円、楕円、カージオイド、ランキンの卵形、サイクロイド、又はインボリュート曲線等の連続で滑らかな曲線、或いは図６の様に三角形、四角形、又は六角形等の多角形の一部分又は全体を用いる。

　これら単位レンズは、図１２の様な凸レンズでも、図１３の様な凹レンズでも良い。これらの中でも、好ましいのは設計、製造の容易さ、集光、光の拡散特性（半値角、サイドローブ光（斜め方向に出来る輝度のピーク）の少なさ、半値角内輝度の等方性、法線方向の輝度）等の点から円柱又は楕円柱である。特に面光源の法線方向が長軸となった楕円が輝度が高く好ましい。長軸／短軸＝１．５６〜１．２７の範囲が特に良好である。

　これら、レンズシートは１枚構成で用いることもできるが、柱状レンズを用いて２方向（上下方向、左右方向）の光拡散角を制御する為には図１５のように２枚のレンズシートを、その長軸が直交するように積層しても良い。この場合レンズ面の向きは図１５のように２枚とも同じ向きにするのが、光の透過性が高く最も良好であるが、勿論レンズシートのレンズが対抗して向き合う（レンズ面は２枚のレンズシートの間に挟まれる）ようにしても良い。又該レンズシートは図６のように透光性基材を一体成形して得ても良いし、又図１０のように透光性平板（又はシート）４４の上に単位レンズ４２を形成したものでも良い。

　該レンズシート４は透光性基材から形成される。此処で透光性基材としては、ポリメタアクリル酸メチル，ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステルの単独若しくは共重合体，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル，ポリカーボネート，ポリスチレン、ポリメチルペンテン等熱可塑性樹脂、或いは赤外線又は電子線で架橋した、多官能のウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等のアクリレート、不飽和ポリエステル等透明な樹脂，透明な硝子等、透明なセラミックス等が用いられる。

　この透光性基材は、レンズシートとして用いる場合には、通常総厚みが２０〜１０００μｍ程度とする。

　レンズ形状を形成する方法としては、例えば、公知の熱プレス法（特開昭５６−１５７３１０号公報記載）、紫外線硬化性の熱可塑性樹脂フィルムにロールエンボス版によってエンボス加工したのちに、紫外線を照射してそのフィルムを硬化させる方法（特開昭６１−１５６２７３号公報記載）、レンズ形状を刻設したロール凹版上に紫外線又は電子線硬化性樹脂液を塗布し凹部に充填後、樹脂液を介してロール凹版上に透明基材フィルムを被覆したまま紫外線又は電子線を照射し硬化させた樹脂と、それに接着した基材フィルムとをロール凹版から離型し、ロール凹版のレンズ形状を硬化樹脂層に賦型する方法（特開平３−２２３８８３号、米国特許第４５７６８５０号等）等を用いる。

　透光性基材に要求される透光性は、各用途の使用に支障のない程度に、拡散光を最低限透過するように選定する必要があり、無色透明が一番望ましいが、用途によっては着色透明又は艶消半透明であってもよい。

　ここで、艶消透明とは、透過光を半立体角内のあらゆる方向にほぼ均一等方的に拡散透過させる性質をいい、光等方拡散性と同義語に用いられる。つまり、艷消透明とは、透明性基材の表面の法線方向とのなす角をθとした場合に、平行光束を裏面から入射させたとき（入射角ｉ＝０゜）における透過光強度の角度分布Ｉ⁰ （θ）がｃｏｓ分布〔Ｉ⁰ （θ）＝Ｉ⁰ _mpｃｏｓθ、−９０°≦θ≦９０°、θは法線Ｎとのなす角、Ｉ⁰ _mpは法線方向の透過光強度〕又はそれに類似する分布となることを云う。なお、Ｉⁱ （θ）の定義については後述する。

　レンズシート裏面に形成する高さが光源光の波長以上、１００μｍ以下の突起群４１は、図６のように一体成形レンズシート４の裏面に熱プレスによるエンボス加工、サンドブラスト加工等で直接形成することも出来るし、其の他図１０のようにレンズシート４の平坦な裏面に突起を有する透光性材料層を形成することによっても出来る。具体的には、炭酸カルシウム、シリカ、アクリル樹脂等の透明な微粒子を透明バインダーに分散させた塗料を塗工して、塗膜の表面に微粒子の凹凸を現出させる方法、或いは前記の特開平３−２２３８８３号、米国特許第４５７６８５０号等に開示されるロール凹版上で紫外線又は電子線硬化性樹脂液を表面が艶消し微小凹凸となる様に成形する方法等を用いる。

　該突起４１は、図５のように導光板１の平滑表面１０とレンズシート４との間に光源光の波長以上の間隙９（寸法ΔＸ）を少なくとも部分的に形成させる事が目的である。後述するように間隙ΔＸが光源光の波長未満だと、導光板１の平滑平面１０での光全反射が充分に起きなくなり、又１００μｍ超過だと突起の凹凸形状が目立ってきて不都合である。

　此の目的が達せられれば、該突起４１はいかなる凹凸形状でも良いが、所望の拡散角内で均一な輝度の角度分布と光源光内での均一な輝度分布とを得る点から、最も好ましい態度は、図５、図６、図９、図１０のようにレンズシート４の裏面にランダムな凹凸形状（例えば砂目模様、梨地模様等）を全面に形成したものである。

　此の様にすると、図５に示すようにレンズシート４の裏面から入射した光Ｌ１、Ｌ２Ｓ等は該突起群４１が光拡散層としても作用して光を等方的に拡散する為、別途艶消透明シートを介在させることなく均一な角度分布がえられ、又網点状のパターンが目立つこともなく良好である。

　勿論この他、図４の如く艶消し透明性と表面の波長以上、１００μｍ以下の突起群４１とを有する光等方拡散性シート８を、レンズシート４と導光板の平滑平面１０との間に介在させる事も出来る。但し、この場合は光が拡散する界面が複数（平滑平面１０／突起群４１、光等方拡散性シート８／レンズシート４の裏面、もし艶消し剤が含有されていれば光等方拡散性シート８内部）になるため、法線方向近傍の有効な光エネルギーの損失は大きくなる。

　又、図１１の如く、突起群４１は、網点等の互いに隔たった点状パターンが平面内に分布配列したものを用いる事もできる。但し、この様にするとパターン４１が目立つ為、艶消し剤をレンズシート４に分散させる等の工夫が必要となる。

　本発明の面光源は図５の断面図、及び図７の斜視図で示される構成となっている。導光板１、その側端部の少なくとも１個所に隣接して設置された線状又は点状光源３、導光板の裏面の光反射層２、導光板の光反射層とは反対面に設置されたレンズシート４、とを最低限の構成となすものである。通常これらに、光源光反射鏡５、全体を収納し、光放出面を窓とした収納筺体（図示せず）、電源（図示せず）等も付随する。

　導光板１の光反射層の反対面１０は平面であり、表面粗さ（ＪＩＳ−Ｂ−０６０１の十点平均粗さＲｚで計測される）は、光源光の波長以下に仕上げる。通常光源は可視光線であり、その波長は０．４〜０．８μｍであるから、表面粗さは０．４μｍ以下とする。

　この程度の粗さに什上げる方法としては公知の手法、例えば鏡面板での熱プレス、鏡面性の形を用いた射出成形、注型（キャステイング）成形、光学レンンズ等で行われている精密研磨等を用いれば良い。

　導光板１の材料としては、前記のレンズシートの材料と同様の透光性材料の中から選択する。通常はアクリル又はポリカーボネートの樹脂が用いられる。

　導光板の厚みは、通常１〜１０ｍｍ程度のものが用いられる。

　光源３としては、螢光燈等の線光源が全面均一の輝度を得る上で好ましいが、白熱電球等の点光源を用いる事も可能である。該光源３は図示した様に導光板の側端部の外に隔離して設ける以外に、導光板１の側端部を一部切り欠いて、一部又は全部を導光板の中に埋設する事も可能である。

　高輝度と輝度の面内での均一性向上の点から、光源３を導光板１のもう片方の側端部にも設置する事もできる。

　光源光反射鏡５としては公知のもの、例えば放物面柱、双曲線柱、楕円柱等の形状をした板の内面に金属蒸着をしたものが用いられる。

　導光板の平滑平面１０上には、前記のレンズシート４を積層する。その際図５のようにレンズシート４のレンズ面を外側（平面１０の反対面）に、突起群４１が内側（平面１０側）を向くようにして載せることにより、レンズシート４と導光板１の平滑面１０との間に、光源光の波長λ以上の空隙９が少なくとも一部分はできるようにする。空隙部分９の面積比率Ｒ即ち、
　　Ｒ＝（波長λ以上の空隙のある部分の面積／導光板全表面積）×１００％
は、要求される面内での輝度の均一性、光エネルギーの利用効率、導光板の寸法等により決定されるが、通常は、比率Ｒは８０％以上、より好ましくは９０％以上必要である。

　この理由としては、実験の結果、図３の様な、ともに表面粗さが光の波長以下の平滑な導光板表面１０とレンズシートの表面４１とを密着させた場合、線光源３からの入力光のうち大部分が、光源側の側端部から距離ｙの所で全反射することなく放出され、ｙより遠い所では急激に輝度が低下して暗くなることが判明した。

　そして、発光部の長さｙと導光板の光伝播方向の全長Ｙに対する比率、（ｙ／Ｙ）×１００＝１０〜２０％である事が判明した。よって、光源から導光板平面１０に入射する光エネルギー量を全長さＹに均等に分配する為にには、平面１０への入射光のうち１０〜２０％だは透過させ、残り９０〜８０％を全反射させる必要がある。概ね、
　（全反射光量／透過光量）＝（波長λ以上の空隙のある部分の面積／導光板全表面積）＝Ｒ
で近似されることから、Ｒは８０〜９０％以上必要となる事が判明した。

　レンズシート４と導光板１との間に光導光の波長以上の空隙を形成する方法としては、レンズシート４を、そのレンズ面４２と突起群４１の向きを図５とは反転させて置くことも出来る（図示せず）。

　但しこの場合は、一旦レンズ面４２で所望の角度内に集束された光が、再び等方的に発散してしまう為、光の拡散角を最適値である法線を中心とした３０度〜６０度内に制御することが難しい。

　光反射層２は、光を拡散反射させる性能を持つ層であって、以下のように構成することができる。
（１） 導光板層の片面に、高隠蔽性かつ白色度の高い顔料、例えば、二酸化チタン，アルミニウム等の粉末を分散させた白色層を塗装などによって形成する。
（２） サンドブライト加工、エンボス加工等によって艶消微細凹凸を形成した導光板の凹凸模様面に、更に、アルミニウム，クロム，銀等のような金属をメッキ又は蒸着等して、金属薄膜層を形成する。
（３） 隠蔽性が低く単にマット面を塗布で形成した白色層に、金属薄膜層を形成する。
（４） 網点状の白色層に形成し、光源から遠ざかるに従って面積率を増やして、光源の光量が減衰するのを補正するようにしてもよい。

　尚本発明の面光源１００を透過型ＬＣＤ等の透過型表示装置のバックライト（背面光源）として使用する場合の構成は図８の通りである。即ち本発明の面光源１００のレンズシートのレンズ面（単位レンズ４２のある側）の上に透過型表示装置６を積層すれば良い。

　面光源の光の分布状態を評価するには、拡散角が有効である。

　拡散角としては例えば半値角θ_H が用いられる。これは、透過光輝度（又は強度）が光放出面の法線からの角度θの減少関数Ｉ（θ）とした時に、Ｉ（θ_H ）＝Ｉ（０）／２となる角θ_H として定義される。

　次に、本発明の作用を説明する。

　エッジライト方式面光源の作用機構は図１のように、光源３から導光板１に入射し導光板の平滑平面１０に直接入射する光線のうち、光源近傍に入射するＬ１は入射角（面１０の法線とのなす角）が小さく臨界角未満になる為、入射光量の何割かが透過光Ｌ１Ｔとなって放出する。これによって、光源近傍の放出光が形成される。一方、光源３から比較的離れた所に直接入射する光線Ｌ２は入射角が大きく、臨界角以上となる為、外部には放出されず全反射光Ｌ２Ｒとなって更に遠方へ送られ、導光板裏面の光拡散反射層２で拡散（乱）反射光Ｌ２Ｓとなって四方八方に進む、これらの何割かは臨界角未満で面１０へ入射し、その更に何割かが放出光となる。これによって光源から離れた所での放出光が形成される。

　此処で、導光板１の平滑平面１０の上に、非レンズ面が平滑平面となったレンズシート４の平滑面が面１０に接する向きで積層した状態が第３図である。通常使用される透光性材料の屈折率は、いずれも大体１．５前後であり、相互の差は大きくない。よって、程度の差はあれ、図３のようにレンズシート４と導光板１とは光学的に殆ど一体の物となる。そうすると、レンズシート４の単位レンズ４２の表面は平滑平面１０に対し傾斜を持つので、光源近傍で導光板に入射する光線の大部分、例えばＬ１、Ｌ２、Ｌ３は臨界角未満で入射する為、何割かがその儘放出され、反射した光も大部分が光源方向に戻され、遠方に伝播されない。

　もちろん、光源から直接遠方のレンズ面に入射し、そこから放出光となる光線、例えば図３のＬ４も存在するが、その量は図１の場合より少ない。

　故に前述ように、面光線からの放出光は、光源側近傍導光板の全面積の１０〜２０％の所に大部分集中してしまう事になる。

　一方本発明では、図５のように、レンズシート４の非レンズ面側に突起群４１を形成し、それにより導光板の平滑平面１０とレンズシート４との間に、少なくとも部分的に、空隙９を形成する。

　此の空隙部９では、通常１．５程度の導光板１と屈折率１．０程度の空気層（乃至は真空層）とが平面１０を界面として隣接する為、図１の場合と同様の光全反射が起こる。そのため光源近傍の領域では平面１０に臨界角未満で入射し透過していく光線Ｌ１Ｔによって放出光がえられ、又光源から離れた領域では該空隙部９の界面で全反射した後、裏面の光拡散反射層２で拡散反射した光線のうち臨界角未満の成分Ｌ２Ｔによって放出光が得られる。

　勿論、Ｌ２Ｔの中でも、一部、突起群４１と平面１０とが接触している領域に入射した光は、全反射せず、そのまま透過し放出光となる。空隙部の面積比Ｒが８０〜９０％以上の場合、全面ほぼ均一な輝度分布となることは、前述の通りである。

　又ここで、突起の高さ（即ち空隙部の間隔）を、光源光の一波長以上にしたことにより、面１０での全反射が確実なものとなる。

　その理由としては、図１６のように、導光板内部から導光板の平滑平面１０入射した光線Ｌ１が全反射して反射光Ｌ１Ｒになる場合、厳密に言うと光の電磁場は全く空気（又は真空）９の中に存在しない訳ではなく、一部トンネル効果により界面１０を透過した電磁場Ｌ１Ｖが存在している。但し、此の電磁場Ｌ１Ｖは指数関数的に減衰し、光の波長程度のオーダーで振幅は０となる。

　よって、空隙９が光の波長に比べて充分大きな距離続けば、光線Ｌ１は事実上全く、空隙部９の中には入らない。

　ところが、図１７のように導光板１とほぼ同屈折率のレンズシート４が、導光板の面１０に対して、光の波長λ未満の距離ΔＸ迄近づくと（ΔＸ＜λ）、完全に減衰せずにレンズシート４に入った電磁場Ｌ１Ｖは再び進行波Ｌ１Ｔとなる、即ち透過光Ｌ１Ｔが生じてしまう。

　本発明に於いては、レンズシート４の裏面に突起４１が形成してある為、図１８のように導光板１とレンズシート４との間には空隙部９を有する領域と空隙部が無く光学的に両者が一体化している（或いは空隙が有っても光の波長未満）領域とができる。

　これらのうち、空隙部では入射光の全反射が起こり、空隙のない部分では入射光は透過する。空隙部面積の導光板面積に対する比で、面１０で全反射する光量の比が決まることは前述の通りである。

　〔実施例１〕
（レンズの形成工程）
　図１９の様な装置を用い、以下の工程により製造した。
（１）厚さ１００μｍの無色透明な２軸延伸ポリエチレンテレフタレートの基材フィルムの巻取りロール１１を用意した。
（２）金属円筒表面に楕円柱レンチキュラーレンズ形状の逆型（同一形状で凹凸が逆）１５を該設したロール状凹板１４を用意し、これを中心軸の回りに回転させつつ、Ｔダイ型ノズル２１から紫外線硬化型樹脂液１６を版面に供給し、レンズの逆型の凹凸表面を充填被覆した。
（３）次いで前記基材フィルム１２を巻取りロール１１からロール状凹版１４の回転周速度と同期する速度で巻出して、押圧ロール１３で基材フィルムを該ロール凹版上に、該樹脂液を間に介して積層密着させ、その儘の状態で水銀燈２３、２３からの紫外線を基材フィルム側から照射し、該逆型内で樹脂液を架橋硬化させると同時に基材フィルムと接着した。
（４）次いで剥離ロール１８を用いて走行する基材フィルムを、それに接着したレンズ形状１９の成形された硬化樹脂と共に剥離し、楕円柱レンチキュラーレンズシート２０を得た。該レンズシートはそのまま巻き取った。

　ちなみに；
（レンズ形状）；図２０の通り、
　　単位レンズ形状；楕円柱（長軸をレンズシートの法線方向に向ける。）
　　長軸長２ｂ＝２０４μｍ
　　短軸長２ａ＝１５０μｍ
　　長軸長／短軸長＝２ｂ／２ａ＝１．３６
　　レンズ単位の繰り返し周期ｐ＝１３０μｍ
　　紫外線硬化性樹脂液；
　　　多官能ポリエステルアクリレートオリゴマー
　　　光反応開始剤
　　を主成分とする。
（裏面の突起群の成形工程）
　（１）金属円筒表面に梨地状の微小突起群の逆型を該設したロール状凹版を用意した
　（２）次いでレンズ成形工程で製造したレンズシートを巻取りロールから巻戻し、レンズ成形工程と同様の装置、樹脂液、を用いて、該レンズシートの裏面に紫外線硬化型樹脂硬化物よりなる梨地状の微小突起群を成形した。

　（３）斯くして、図２０のような本発明のレンズシートを得た。

　　ちなみに、
（微小突起群）
　　総塗布厚＝２．０μｍ
　　表面粗さ（ＪＩＳ−Ｂ−０６０１の十点平均粗さ）Ｒｚ＝０．８μｍ
　〔実施例２〕
　実施例１で製造した楕円柱レンズシートを用い、図７のような構成のエッジライト型面光源を得た。
（導光板）；
　　材料；ポリメチルメタアクリレート重合体樹脂
　　形状；直方体。厚み４ｍｍ
　　表面；中心線平均粗さが全面に於いてＲｚ＝０．１μｍ未満の平滑性に仕上げた。

　　裏面；導光板の裏面に艶消し透明インキを円形の網点状に印刷し、その裏面にアルミ　　　　　ニウムをポリエチレンテレフタレートフィルムに真空蒸着した鏡面反射性フィ　　　　　ルムをおいた。

　　　　　網点はシリカの微粉末をアクリル系樹脂のバインダーに分散させたものを用い　　　　　シルクスクリーン印刷で形成した。

　　　　　網点の配列は、繰り返し周期５ｍｍで縦・横方向に配列させた。

　　　　　網点の直径は光源に近い所では０．１ｍｍとし、光源からの距離に比例して大　　　　　きくし、光源と反対側の端部で２ｍｍとした。
（光源）
　　　　　線光源して、白色螢光燈を導光板の一端に配置した。導光板と反対側には金属　　　　　性の反射鏡を置いた。

　以上の構成の面光源の性能は以下の通り。

　　　　　半値角＝３６度
　　　　　法線方向輝度（導光板中央部）＝２０２８ｃｄ／ｍ²
　　　　　法線方向輝度の光放出面内の分布；＋−５％以内。目視でもほぼ均一
　〔比較例〕
　実施例２に於いて、レンズシートとして裏面の突起群を形成しない物を使用した。裏面は、基材フィルム表面自体であり、表面の十点平均粗さＲｚは０．１μｍ未満の平骨平面とした。

　その他は実施例２と同じとした。

　以上の構成の面光源の性能は、光放出面の法線方向輝度が光源側端部近傍は高輝度であるが、光源からの距離とともに急激に低下し、光源から２ｃｍの所では目視で暗く感じる程に輝度が低下してしまった。

従来技術のエッジライト型面光源の断面図。レンズシートなしの場合。 従来技術のエッジライト型面光源の斜視図。裏面が平滑平面のレンズシートを使用した場合。 図２の断面図。 本発明のエッジライト型面光源の実施例の断面図。突起群を別の層として形成した場合。 本発明のエッジライト型面光源の別の実施例の断面図。突起群を直接レンズシートの裏面に形成した場合。 本発明のレンズシートの実施例の斜視図。三角プリズム型レンチキュラーレンズで裏面に直接突起群を形成した場合。レンズシートは単層。 本発明のエッジライト型面光源の実施例の斜視図。 本発明のエッジライト型面光源を液晶表示装置の背面光源として使用した場合の斜視図。 本発明のレンズシートの別の実施例の斜視図。三角プリズム型レンチキュラーレンズで裏面の突起群をを別の層として形成した場合。 本発明のレンズシートの別の実施例の斜視図。レンズシートが透明基材シートの上に形成された場合。 本発明のレンズシートの別の実施例の断面図。突起群が部分的に形成された場合。 本発明のレンズシートの別の実施例の斜視図。（凸レンズ型）円柱型レンチキュラーレンズの場合。 本発明のレンズシートの別の実施例の斜視図。凹レンズ型円柱型レンチキュラーレンズの場合。 本発明のレンズシートの別の実施例の斜視図。蠅の眼レンズの場合。 本発明のレンズシートの別の実施例の斜視図。円柱型レンチキュラーレンズ２枚を、両者の軸が直行する様に積層した場合。 導光板内部から外部に向かって進行する光線の挙動を示す断面図。 導光板からトンネル効果で滲み出した光線かレンズシート内で再び進行波となることを示す断面図。 本発明のレンズシートに於いて、導光板から外部へ向かって進行する光線が一部全反射され、一部透過することを示す断面図。 本発明の製造方法の一例を示す断面図。実施例１に対応する。 本発明のレンズシートの一例を示す断面図。実施例１に対応する。楕円柱型レンチキュラーレンズ。

符号の説明

１　導光板
２　光反射層　
３　光源（ユニット）
４　レンズシート
５　反射鏡
６　液晶表示装置等の透過型表示装置
７　レンズシート裏面の平滑平面
８　光等方拡散性シート
９　空隙
１０　導光板表面の平滑平面。
１１　巻取りロール
１２　基材フィルム
１３　押圧ロール
１４　ロール状凹版
１５　レンズ形状の逆型
１６　紫外線硬化型樹脂液
１７　レンズ逆型内の未硬化樹脂液
１８　剥離ロール
１９　レンズ形状（レンズ単位）
２０　レンズシート
２１　Ｔダイ型ノズル
２２　液溜まり
２３　水銀燈
４１　レンズシートの突起（群）
４２　レンズ単位
４３　突起群を有する透明層
４４　透明基材層
１００　面光源
２００　表示装置

Claims (3)

1. 透光性平板からなる導光体と、該導光体の側端面の双方又は一方に隣接して設けられた光源ユニットと、該導光体裏面の光反射層と、該導光体表面の光放出面上に配置されたレンズシートと、該導光体と該レンズシートとの間に配置された光等方拡散性シートとから構成される面光源であって、
   　該導光体の表面が光源光の波長以下の表面粗さの平滑平面となっており、
   　該光等方拡散性シートの表面には光源光波長以上、１００μｍ以下の高さの空隙形成用突起群を形成してなり、かつ、
   　該突起群は該導光体表面と該光等方拡散性シートとの間に光源光の波長以上の空隙を少なくとも部分的に形成してなることを特徴とする面光源。
2. 透光性平板からなる導光体と、該導光体の側端面の双方又は一方に隣接して設けられた光源ユニットと、該導光体裏面の光反射層と、該導光体表面の光放出面上に配置されたレンズシートと、該導光体と該レンズシートとの間に配置された光等方拡散性シートとから構成される面光源であって、
   　該導光体の表面が光源光の波長以下の表面粗さの平滑平面となっており、
   　該導光体表面と該光等方拡散性シートとの間に光源光の波長以上の空隙を形成し、
   　該空隙部分の面積比率ＲがＲ≧８０％であることを特徴とする面光源。
3. 請求項１又は２記載の面光源であって、前記レンズシートは、一方の面に凸部又は凹部からなるレンズ群が形成され、該レンズ群を導光体とは反対側に向けて積層して構成されることを特徴とする面光源。

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