導光体製造用型部材及びその製造方法
【課題】導光体の表面性状に由来するぎらつき及び色度差の発生を抑制し、高品位の面光源装置の実現を可能にする面光源装置用導光体、を製造する型部材を提供する。
【解決手段】型部材は、透光性合成樹脂の表面への形状転写により導光体レンズ列形成面を形成する形状転写面を有する。形状転写面を形成する型部材表層部はニッケルリンめっき層からなりビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下である。形状転写面は、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下である。ビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下の型素材表層部１２ａの表面を切削加工してレンズ列配列対応構造１２ｂを形成し、その表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃを用いたブラスト処理を施すことで形状転写面を形成する。
【解決手段】型部材は、透光性合成樹脂の表面への形状転写により導光体レンズ列形成面を形成する形状転写面を有する。形状転写面を形成する型部材表層部はニッケルリンめっき層からなりビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下である。形状転写面は、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下である。ビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下の型素材表層部１２ａの表面を切削加工してレンズ列配列対応構造１２ｂを形成し、その表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃを用いたブラスト処理を施すことで形状転写面を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジライト方式の面光源装置を構成する導光体を製造するための型部材及びその製造方法に関するものであり、とくに導光体のレンズ列形成面を転写形成するための型部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、基本的にバックライトと液晶表示素子とから構成されている。バックライトとしては、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のものが多用されている。エッジライト方式のバックライトにおいては、矩形板状の導光体の少なくとも１つの端面を光入射端面として用いて、該光入射端面に沿って直管型蛍光ランプなどの線状または棒状の一次光源を配置し、該一次光源から発せられた光を導光体の光入射端面から導光体内部へと導入し、該導光体の２つの主面のうちの一方である光出射面から出射させるようにしている。
【０００３】
携帯電話機や携帯用ゲーム機などの携帯用電子機器あるいは各種電気機器また電子機器のインジケータなどの比較的小さな画面寸法の液晶表示装置については、とくに小型化とともに消費電力の低減が要望されている。そこで、消費電力低減のために、バックライトの一次光源として、点状光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用されている。
【０００４】
点状一次光源の発光光度の向上に伴い、近年では、小型の液晶表示装置のみならず、携帯用ノートパソコン等のモニターや液晶テレビ等の表示部その他の比較的大きな液晶表示装置においても、点状一次光源を用いた面光源装置が使用されている。
【０００５】
ところで、液晶表示装置の薄型化ひいては面光源装置の薄型化のために、面光源装置用導光体の薄型化が要請されている。数ｍｍ程度及びそれ以下の厚さの導光体とＬＥＤ等の点状一次光源との組合せを用いた、とくに点状一次光源の発光光度が高い高輝度の面光源装置においては、導光体が薄型化されたことに基づき輝度むらが発生しやすくなる。
【０００６】
特開２００１−１２６５２１号公報（特許文献１）には、導光体の光出射面または光反射面の周縁部に多数の光制御部を具えることが提案されている。また、特開２００６−１８５８６０号公報（特許文献２）には、導光体の光出射面に多数の微細な凸部又は凹部を設け、光出射面の粗さを小さくすることが提案されている。
【０００７】
また、以上のような点状一次光源の発光光度が高い高輝度の面光源装置においては、導光体の主面とくに光出射面の表面性状に起因するぎらつき及び色度差が発生することがある。
【０００８】
このようなぎらつきの低減を企図したものとして、特開平１１−３５２３１２号公報（特許文献３）には、導光体の光出射面に光散乱パターンを肉眼により知覚困難な大きさに形成することが提案されている。また、ＷＯ２００６／０１３９６９号公報（特許文献４）には、導光体の光出射面を粗面化することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１２６５２１号公報
【特許文献２】特開２００６−１８５８６０号公報
【特許文献３】特開平１１−３５２３１２号公報
【特許文献４】ＷＯ２００６／０１３９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１にはぎらつき及び色度差低減に関する示唆はない。また、特許文献２に記載の技術においては、導光板の光出射面に設けられた凹凸パターンが見えるという欠点がある。また、特許文献３には色度差低減に関する示唆はない。また、特許文献４に記載の技術においては、ぎらつき低減のための粗面化表面構造の転写形成のための形状転写面を、特殊なフォトリソグラフィーを用いて形成した微細構造体の表面形状から電鋳により賦形することで得ており、製造工程が複雑である。
【００１１】
本発明の目的は、以上のような面光源装置における導光体の表面性状に由来するぎらつき及び色度差の発生を抑制し、高品位の面光源装置の実現を可能にする面光源装置用導光体を、複雑な製造工程を要することなく容易に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、以上のような課題を解決する導光体製造用型部材が提供される。この導光体製造用型部材は、
一次光源から発せられる光が入射する光入射端面と、導光される光が出射する光出射面と、該光出射面の反対側の裏面とを有し、前記光出射面または裏面は少なくとも一部の領域において複数のレンズ列が互いに平行に配列されたレンズ列配列構造を有するレンズ列形成面とされており、該レンズ列形成面は粗面化されている面光源装置用導光体、を製造するための型部材であって、前記型部材は、透光性合成樹脂の表面への形状転写により前記導光体のレンズ列形成面を形成するための形状転写面を有しており、該形状転写面を形成する型部材表層部はビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下であり、前記形状転写面は、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下である、
ことを特徴とする。
【００１３】
このように構成された本発明では、型部材表層部のビッカース硬度（ＨＶ）を１００以上７００以下にすることにより、型部材の製造に際して精密な切削加工を安定して行うことができ、前記形状転写面を、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメイン形状を持つように形成することで、この型部材を用いて転写形成される光出射面の表面形状に基づくぎらつき現象の発生が効果的に低減される。
【００１４】
また、本発明の一態様においては、前記形状転写面は、平均傾斜角が０．５°以上５°以下である。このように構成された本発明の態様では、平均傾斜角が０．５度以上であるので粗面による拡散効果が充分に得られ、平均傾斜角が５度以下であるのでレンズ列の規則的方向制御効果が充分に得られる。輝度及びその均斉度の向上を図る点から、光出射面の平均傾斜角は、光入射端面の近傍領域から反対端面の近傍領域へと次第に大きくなるような所謂グラデーション様式のものとしてもよい。これによれば、光出射面内での輝度の均斉度の向上が一層容易になる。
【００１５】
また、本発明の一態様においては、前記基材表層部はニッケルリンめっき層である。このように構成された本発明の態様では、型部材の製造に際して、更に一層、精密な切削加工を安定して行うことができる。
【００１６】
また、本発明の一態様においては、前記形状転写面は、配列ピッチ１０μｍ以上２００μｍ以下のレンズ列配列構造を有する前記導光体のレンズ列形成面を形成するものである。
【００１７】
また、本発明によれば、以上のような課題を解決する導光体製造用型部材の製造方法が提供される。この製造方法は、ビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下の型素材表層部の表面を切削加工することで、前記導光体のレンズ列形成面のレンズ列配列に対応する対応構造を形成し、しかる後に、前記型素材表層部の表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子を用いたブラスト処理を施すことで前記形状転写面を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のような本発明によれば、面光源装置における導光体の表面性状に由来するぎらつき及び色度差の発生の抑制を可能となす導光体製造用型部材が容易に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置の一実施形態を示す模式的部分透視斜視図である。
【図２】図１の面光源装置の模式的部分分解斜視図である。
【図３】図１の面光源装置における光偏向素子による光偏向の様子を示す模式図である。
【図４】図１の面光源装置における第１のレンズ列の断面図である。
【図５】図１の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図６】図１の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図７】図１の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図８】本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置の他の実施形態を示す模式的部分分解斜視図である。
【図９】図８の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図１０】図８の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図１１】図８の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図１２】実施例において作製された面光源装置用導光体の模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
先ず、本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置について説明する。
【００２２】
図１は本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置の一実施形態を示す模式的部分透視斜視図であり、図２はその模式的部分分解斜視図である。図１に示されているように、本実施形態の面光源装置は、Ｙ方向に適宜の距離を隔てて配置された点状の一次光源としての複数のＬＥＤ２と、該ＬＥＤから発せられる光を導光する板状の導光体４と、光偏向素子６と、光反射素子８とを備えている。複数のＬＥＤ２は、それらから発せられる光の最大強度光の方向が互いに平行となるように配置するのが好ましい。ＬＥＤ２から発せられる光の最大強度光の方向は、たとえばＸ方向とすることができる。
【００２３】
導光体４は、ＸＹ面と平行に配置され、全体として矩形板状をなしている。導光体４は、４つの側端面を有しており、そのうちのＹＺ面と略平行な１対の側端面のうちの一方が光入射端面４１とされ、該光入射端面と対向するようにＬＥＤ２が隣接配置されている。導光体４のＹＺ面と略平行な１対の側端面のうちの他方の側端面は、光入射端面と反対側の反対端面４２とされている。導光体４の光入射端面４１に略直交する２つの主面は、いずれもＺ方向と略直交するように配置されており、一方の主面である上面が光出射面４３とされている。該光出射面４３は、光出射制御機能構造としての微細凹凸構造を有する粗面４３ａからなる領域および複数の第２のレンズ列４３ｂが互いに平行に配列されたレンズ列配列構造が形成された領域からなる。即ち、光出射面４３が、レンズ列配列構造を有するレンズ列形成面である。
【００２４】
第２のレンズ列４３ｂは、ＬＥＤ２から発せられ導光体４へと導入された光の最大強度光の、光出射面４３に沿った面内での方向（すなわち、光出射面４３に沿った面内での、導光体光入射端面４１に入射し導光体４内に導入された光の指向性の方向）であるＸ方向にほぼ沿って延び、且つ互いに略平行に配列されている。即ち、互いに略平行に配列された第２のレンズ列４３ｂのそれぞれは、光出射面４３と光入射端面４１との境界に垂直の方向即ちＸ方向にほぼ沿って延びている。尚、ここでいう「光出射面４３と光入射端面４１との境界」における「光出射面４３」は、粗面４３ａ及びレンズ列４３ｂの形状を除外したものを指すものとし、具体的にはＸＹ面と平行である。すなわち、ここでいう「光出射面４３と光入射端面４１との境界」は、大略Ｙ方向に沿って延びている。
【００２５】
第２のレンズ列４３ｂは、第２のレンズ列４３ｂの延びる方向と直交する断面の形状を、ＬＥＤ２の配置間隔に応じて、円弧形状、Ｖ字形状、先端ＲのＶ字形状、サインカーブ、放物線形状等の所望の形状にすることができる。第２のレンズ列４３ｂは、そこを通過または反射する光線を規則的に方向制御する機能を持ち、点状の一次光源から出射された光を満遍なく拡散させる機能を持つ。そのため、断面形状は多数の角度成分を持つ円弧形状、または、先端ＲのＶ字形状が好ましい。
【００２６】
前記断面内において、第２のレンズ列４３ｂの形状として円弧形状または先端ＲのＶ字形状を用いた場合、その曲率半径は、例えば５〜２００μｍ、好ましくは７〜１２０μｍ、より好ましくは１０〜５０μｍである。また、第２のレンズ列４３ｂの配列ピッチは、例えば１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍ、より好ましくは２０μｍ〜１００μｍであり、前記曲率半径と組み合わせて、所望の形状が得られればよい。
【００２７】
また、いずれの形状の場合でも、第２のレンズ列４３ｂの表面すなわち該レンズ列を構成するレンズ面（以下、レンズ列の「斜面」ともいう）が粗面化されていることが好ましい。粗面は光をランダムに拡散させる機能がある。レンズ列の斜面を粗面化することで、両者の機能がミックスされ、より効果的に輝度むらの解消を実現することが可能となる。レンズ列斜面の粗面化度合いにより規則的方向制御機能による効果とランダム拡散機能による効果との割合が変化するが、斜面の粗面化の度合いは、斜面を基準面とした後述の平均傾斜角は、０．５〜３度が好ましい。平均傾斜角が０．５度以上であると粗面による拡散効果が充分に得られ、平均傾斜角が３度以下であるとレンズ列の規則的方向制御効果が充分に得られる。
【００２８】
光出射面４３において第２のレンズ列４３ｂが形成される領域は、光入射端面に近接する領域である。この領域は、光入射端面４１に隣接する光出射面４３の端縁に沿って延びる帯状の領域とすることができる。この領域は、後述の有効表示領域Ｆの外にあること、すなわち光入射端面４１に隣接する光出射面４３の端縁（換言すれば上記の光出射面４３と光入射端面４１との境界）と有効表示領域Ｆとに挟まれた部分（入射側端縁部）にあることが好ましい。第２のレンズ列４３ｂが有効表示領域Ｆ内へとはみ出て形成されると、第２のレンズ列４３ｂが形成されている領域とそうでない領域との境界線が有効表示領域Ｆ内に出てしまい、輝度ムラが見えてしまうことがある。また第２のレンズ列４３ｂが形成された帯状領域の幅は、上記の作用効果が十分に得られる大きさ、例えば、導光体の厚みの２倍以上であることが好ましい。第２のレンズ列４３ｂが形成される領域が小さすぎると、上記の作用効果が充分に得られずに、輝度ムラが解消しなくなることがある。
【００２９】
有効表示領域Ｆとは、図３に示されるように面光源装置の発光面上に透過型液晶表示素子等の表示素子１１を配置して液晶表示装置等の表示装置を構成した場合に、面光源装置において実際に表示装置の有効表示のための照明に利用される光が発せられる領域（すなわち、表示装置の有効な表示領域に対応する面光源装置の領域）のことである。この有効表示領域Ｆは、たとえば導光体光出射面４３内の領域についてもいうことができる。この有効表示領域Ｆは、面光源装置の発光領域に対して対角で１〜５ｍｍほど小さい領域となることが多い。また、導光体光出射面４３において、導光体４の光入射端面４１に隣接する端縁から有効表示領域Ｆまでの距離は、面光源装置の形状及びサイズにもよるが、一般的に２〜１０ｍｍ程度である。
【００３０】
光出射面４３において第２のレンズ列４３ｂが形成される領域は、上記入射側端縁部の幅方向に関し部分的であっても良い。但し、その幅は、上記の第２のレンズ列４３ｂの作用効果を一層高めるためには、入射側端縁部の幅の１／２以上であるのが好ましく、特に全体であるのが好ましい。
【００３１】
光出射面４３の特に粗面４３ａからなる領域からは、光出射面４３の法線方向（Ｚ方向）及び光入射端面４１と直交するＸ方向の双方を含むＸＺ面内の分布において指向性のある光を出射させる。この出射光分布のピークの方向が光出射面となす角度は例えば１０°〜４０°であり、出射光分布の半値全幅は例えば１０°〜４０°である。
【００３２】
導光体４の光出射面４３に形成される光出射制御機能構造としての微細凹凸構造を有する粗面４３ａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが０．５°以上５°以下の範囲のものとすることが、光出射面３３内での輝度及びその均斉度の向上を図る点から好ましい。光出射面４３の平均傾斜角θａは、光入射端面４１の近傍領域から反対端面４２の近傍領域へと次第に大きくなるような所謂グラデーション様式のものとしてもよい。これによれば、光出射面３３内での輝度の均斉度の向上が一層容易になる。
【００３３】
また、導光体４の光出射面４３は、後述の成形用型部材を用いた透光性合成樹脂の表面への形状転写により形成することができ、これにより、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凸部ドメインが多数形成され、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下のものとすることができる。平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凸部ドメインが多数形成されているということは、凸部ドメインの大半が平均径４μｍ以上５０μｍ以下の略球欠形状の凸部ドメインであることを意味する。
【００３４】
これにより、導光体の表面性状に由来するぎらつき及び色度差の発生が効果的に抑制される。尚、このような粗面形状については、更に後述する。
【００３５】
導光体４の光出射面４３の粗面４３ａ等の平均傾斜角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）
Δａ＝（１／Ｌ）∫０Ｌ｜（ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ ・・・ （１）
θａ＝ｔａｎ−１（Δａ） ・・・ （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。
【００３６】
導光体４の光出射面４３と反対側の主面（裏面）４４には、光出射面４３からの出射光のＬＥＤ２の配列方向と平行なＹＺ面内での指向性を制御するために、光入射端面４１を横切る方向例えば光入射端面４１に対して略垂直の方向（すなわち、光出射面４３に沿った面内での導光体４に入射した光の指向性の方向であるＸ方向）にほぼ沿って互いに平行に延びる多数の第１のレンズ列４４ａが形成されている。即ち、互いに略平行に配列された第１のレンズ列４４ａのそれぞれは、裏面４４と光入射端面４１との境界に垂直の方向即ちＸ方向にほぼ沿って延びている。尚、ここでいう「裏面４４と光入射端面４１との境界」における「裏面４４」は、レンズ列４４ａの形状を除外したものを指すものとし、具体的にはＸＹ面と平行である。すなわち、ここでいう「裏面４４と光入射端面４１との境界」は、大略Ｙ方向に沿って延びている。
【００３７】
第１のレンズ列４４ａとしては、先端がＲ形状のプリズム列またはレンチキュラーレンズ列を用いるのが好ましい。本発明においては、レンズ列４４ａの延びる方向と直交する断面の形状において、第１のレンズ列のアスペクト比、即ち第１のレンズ列４４ａの配列ピッチ（Ｐ１）と高さ（Ｈ１）との比（Ｐ１／Ｈ１）、が７〜２００、好ましくは８〜１５０、より好ましくは１０〜１００であり、断面形状が円弧であるか或いは先端が曲線である第１のレンズ列４４ａが好ましく用いられる。これは、第１のレンズ列４４ａのアスペクト比をこの範囲とすることで、光出射面４３からの出射光を十分に集光させることができ、さらにレンズ列４４ａの破損や光反射素子８との擦れに起因する白点の発生を防止することができるからである。即ち、第１のレンズ列４４ａの形状をこの範囲内とすることで、出射光分布におけるピーク光方向を含みＸＺ面に垂直な面において出射光分布の半値全幅が３０°〜６５°である集光された出射光を出射させることができ、面光源装置としての輝度を向上させることができる。第１のレンズ列４４ａの配列ピッチＰ１は、例えば１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍ、より好ましくは２０μｍ〜１００μｍである。また、第１のレンズ列４４ａの先端部の断面形状は、曲率半径Ｒが２５〜３００μｍの円弧形状であることが好ましいが、特に円弧形状に限定されず、それに近似できる形状であってもよい。また、第１のレンズ列４４ａの断面形状は、先端部以外の部分も曲線形状とされてもよく、例えばサインカーブなどにより表わされる波形状であってもよい。
【００３８】
導光体４の裏面の第１のレンズ列４４ａの表面の少なくとも一部に、微細な凹凸構造が複数形成されてもよい。図４には、第１のレンズ列４４ａの断面形状が示されている。この微細な凹凸構造のそれぞれは、光出射面４３に垂直な面における断面形状において、最大アスペクト比、即ち長辺と高さ（深さ）との比、が７〜２００となるような凹凸形状とされる。このような形状の微細な凹凸構造を第１のレンズ４４ａの表面に多数設けることにより、光出射面４３を平面形状とした場合においても、光出射面４３の法線方向（Ｚ方向）及び光入射端面４１と直交するＸ方向の双方を含むＸＺ面内の分布において指向性のある光を出射させることができる。好ましくは、微細な凹凸構造は裏面の全体に渡って設けられるが、必ずしも全面に渡って設けられる必要はなく、導光体の用途等に応じて、好ましい範囲に微細な凹凸構造を設けても良い。
【００３９】
なお、導光体４の光出射制御機能構造としては、上記の様な光出射面４３及び／または裏面４４に形成した微細凹凸構造と併用して、導光体４の内部に光拡散性微粒子を混入分散することで形成したものを用いることができる。また、導光体４としては、図１及び図２に示される様な全体として一様な厚さ（光出射面４３の粗面の微細凹凸形状及びレンズ列形状並びに裏面４４のレンズ列形状等を無視した場合の厚さ）の板状のものの他に、Ｘ方向に関して光入射端面４１から反対端面４２の方へと次第に厚さが小さくなる様なくさび状のもの等の、種々の断面形状のものを使用することができる。更に、上記の光出射面４３の構造と裏面４４の構造とを逆にしても良い。
【００４０】
導光体４の厚さは、例えば０．３〜１０ｍｍとくに０．５〜５ｍｍである。
【００４１】
光偏向素子６は、導光体４の光出射面４３上に配置されている。光偏向素子６の２つの主面は、それぞれ全体としてＸＹ面と略平行に位置する。２つの主面のうちの一方（導光体の光出射面４３と対向する主面）は入光面６１とされており、他方が出光面６２とされている。出光面６２は、導光体４の光出射面４３と平行な平坦面または粗面とされている。入光面６１は、多数のプリズム列６１ａが互いに平行に配列されたプリズム列形成面とされている。
【００４２】
入光面６１のプリズム列６１ａは、ＬＥＤ２の配列方向と略平行のＹ方向に延び、互いに平行に形成されている（すなわち、入光面６１には導光体光入射端面４１に沿って互いに平行に配列された複数のプリズム列６１ａが形成されている）。プリズム列６１ａの配列ピッチＰ３は、１０μｍ〜１００μｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜８０μｍ、さらに好ましくは２０μｍ〜７０μｍの範囲である。また、プリズム列６１ａの頂角は、３０°〜８０°の範囲とすることが好ましく、より好ましくは４０°〜７０°の範囲である。
【００４３】
光偏向素子６においては、所望の形状のプリズム列を精確に作製し、安定した光学性能を得るとともに、組立作業時や光源装置としての使用時におけるプリズム列頂部の摩耗や変形を抑止する目的で、プリズム列の頂部に頂部平坦部あるいは頂部曲面部を形成してもよい。この場合、頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は、３μｍ以下とすることが、面光源装置としての輝度の低下やスティッキングによる輝度の不均一パターンの発生を抑止する観点から好ましく、より好ましくは頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は２μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下である。
【００４４】
光偏向素子６の厚さは、例えば３０〜３５０μｍである。
【００４５】
図３に、光偏向素子６による光偏向の様子を示す。この図は、ＸＺ面内での導光体４からのピーク出射光（出射光分布のピークに対応する光）の進行方向を示すものである。導光体４の光出射面４３の特に粗面４３ａからなる領域から斜めに出射される光は、プリズム列６１ａの第１面へ入射し第２面により全反射されて、導光体４からの出射光の指向性をほぼ維持したまま出光面６２の略法線の方向に出射する。これにより、ＸＺ面内では、出光面６２の法線の方向において高い輝度を得ることができる。
【００４６】
光偏向素子６は、導光体４からの出射光を目的の方向に偏向（変角）させる機能を果たすものであり、上記の様な指向性の高い光を出射する導光体４と組み合わせる場合には、少なくとも一方の面に多数のレンズ単位が並列して形成されたレンズ面を有するレンズシートを使用することが好ましい。レンズシートに形成されるレンズ形状は、目的に応じて種々のものが使用され、例えば、プリズム形状、レンチキュラーレンズ形状、フライアイレンズ形状、波型形状等が挙げられる。中でも断面略三角形状の多数のプリズム列が並列に配置されたプリズムシートが特に好ましい。但し、プリズム列を構成する２つのプリズム面の少なくとも一方は、断面が複数の直線からなるものまたは１つ以上の曲線からなるもの或いは１つ以上の直線と１つ以上の曲線との組合せからなるものであっても良い。
【００４７】
導光体４及び光偏向素子６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、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、環状ポリオレフィン樹脂が例示できる。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。導光体４及び光偏光素子６の粗面の表面構造やプリズム列等の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、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と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構造面を形成することもできる。更に、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。
【００４８】
光反射素子８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を用いることができる。本発明においては、光反射素子８として反射シートに代えて、導光体４の裏面４４に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。尚、導光体４の光入射端面として利用される端面以外の端面にも反射部材を付することが好ましい。
【００４９】
ＬＥＤ２から発せられる光を少ないロスで導光体４の光入射端面４１へと導くために、リフレクタ１０が設けられている。該リフレクタ１０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、リフレクタ１０は、光反射素子８の端縁部外面からＬＥＤ２の外側を経て光偏光素子６の出光面端縁部へと巻き付けられている。別法として、光源リフレクタ１０は、光偏光素子６を避けて、光反射素子８の端縁部外面からＬＥＤ２の外側を経て導光体４の光出射面端縁部へと巻き付けることも可能である。
【００５０】
以上の実施形態では、ＬＥＤなどの点状一次光源を複数用いている。この場合、複数の点状光源は、それらから発せられる光の最大強度光の方向が互いに平行となるように配置するのが好ましい。
【００５１】
以上のようなＬＥＤ２、導光体４、光偏向素子６および光反射素子８からなる面光源装置の発光面（光偏光素子６の出光面６２）上に、図３に示されるようにして透過型液晶表示素子等の表示素子１１を配置することにより液晶表示装置等の表示装置が構成される。図１において、符号Ｆは、面光源装置と組み合わせて使用される表示素子１１の有効表示の領域に対応する当該面光源装置の上記有効表示領域を示す。
【００５２】
本実施形態では、リフレクタ１０は、有効表示領域Ｆ以外の領域の光偏向素子６、導光体４及び光反射素子８の積層体の端面部並びにＬＥＤ２を覆うように配置されている。これにより、積層体の端面部から出射する光及びＬＥＤ２のケースから漏れ出す光をＸＹ面内において良好に拡散させて反射させ導光体４へと再入射させることができ、導光体光出射面４３の広い領域へと所要の強度の光を導くことができ、輝度の均斉度の向上に寄与することができる。
【００５３】
液晶表示装置等の表示装置は、図１及び図３における上方から液晶表示素子等の表示素子１１を通して観察者により観察される。十分にコリメートされた狭い分布の光を面光源装置から液晶表示素子に入射させることができるため、液晶表示素子での階調反転等がなく明るさ、色相の均一性の良好な画像表示が得られるとともに、所望の方向に集中した光照射が得られ、この方向の照明に対する一次光源の発光光量の利用効率を高めることができる。
【００５４】
なお、光偏向素子６の出光面６２上に、光拡散素子を隣接配置することができる。この光拡散素子により、画像表示の品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑などを抑止し、画像表示の品質を向上させることができる。光拡散素子は、光拡散材を混入したシート状のものとすることができ、光偏向素子６の出光面６２側にて該光偏向素子６に接合などにより一体化させてもよいし、光偏向素子６上に載置してもよい。光偏向素子６上に載置する場合には、光偏向素子６とのスティッキング防止のために、光拡散素子の光偏向素子６と対向する側の面（光入射側の面）に凹凸構造を付与することが好ましい。更に、光拡散素子の光出射側の面にも、その上に配置される液晶表示素子との間でのスティッキング防止のために、凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、十点平均粗さが好ましくは０．７°以上、更に好ましくは１．０°以上、より好ましくは１．５°以上となるような構造とすることができる。
【００５５】
次に、以上のような面光源装置用導光体の製造方法の実施形態を説明する。
【００５６】
本実施形態では、光出射面４３及び裏面４４をそれぞれ形成するための形状転写面を有する成形用型部材を用いて透光性樹脂を成形することを含んで上記の面光源装置用導光体４を製造する。
【００５７】
ここで、裏面４４の転写形成のための成形用型部材を作製するに際して、型素材の表層部を切削加工することで、裏面４４のレンズ列配列に対応する対応構造を形成し、しかる後に、型素材表層部の表面にブラスト粒子を用いたブラスト処理を施すことで、粗面化された形状転写面を形成する。ブラストノズルと型素材との間の距離は、ブラスト処理の簡便さの観点から、一定に維持されるのが好ましい。ブラスト粒子としては、ガラスビーズのような球形状のものやアルミナ粒子のような多角形状のものを使用することができる。
【００５８】
一方、光出射面４３の転写形成のための成形用型部材は、本発明の方法に従い、次のようにして作製することができる。
【００５９】
即ち、先ず、図５に示されるように、型素材１２を用意する。この型素材１２は、表層部にビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下のニッケルリンめっき層１２ａを有する。
【００６０】
次に、図６に示されるように、ニッケルリンめっき層１２ａの所要領域を切削加工することで、導光体４のレンズ列形成面（光出射面４３）のレンズ列配列に対応する対応構造１２ｂを形成する。この切削加工には、切削工具としてダイヤモンドバイトを用いる。ここで、型素材１２の表層部（ニッケルリンめっき層１２ａ）のビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下であることにより、精密な切削加工を安定して行うことができる。即ち、型素材１２の表層部のビッカース硬度（ＨＶ）が１００未満の場合には、切削面にダレが生じやすくなり、所望の表面形状を得ることが難しくなる傾向にある。また、型素材１２の表層部のビッカース硬度（ＨＶ）が７００を超えると、切削自体が困難になり、やはり所望の表面形状を得ることが難しくなる傾向にある。
【００６１】
次いで、図７に示されるように、型素材１２の表層部の表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃを用いたブラスト処理を施すことで型部材の形状転写面（光出射面４３に対応する形状）を形成する。ここで、略球形状とは、長径Ａに対する短径Ｂの比率Ｂ／Ａが０．７〜１であることを意味する。このブラスト処理の条件を適宜設定することにより、型素材１２の表層部の表面に平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成され、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下である形状転写面を容易に得ることができる。ここで、平均径とは、平面における長径と短径との平均値である。型部材の形状転写面（光出射面４３に対応する形状を持つ面）をこのような形状を持つように形成することで、上記のように、この型部材を用いて転写形成される光出射面４３の表面形状に基づくぎらつき現象の発生が効果的に低減される。モース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃとしては、たとえば、溶融セラミックビーズを用いることができる。溶融セラミックビーズの一例として、結晶ジルコニア（ＺｒＯ２）の粒子が非晶質シリカ（ＳｉＯ２）の層で包囲された基本構成を持つものが挙げられる。これは、組成がＺｒＯ２：６０〜７０％、ＳｉＯ２：２８〜３３％、Ａｌ２Ｏ３：０〜１０％であり、密度が２．３Ｋｇ／ｄｍ３である。このような略球形状の溶融セラミックビーズとしては、たとえば、サンゴバン社製の商品名「ZIRBLAST」の溶融セラミックビーズ「ZIRBLAST-B505」が例示される。
【００６２】
上記のように、ビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下の表層部を有する型素材１２を使用することにより精密な切削加工を安定して行うことが可能であるが、このような高い硬度の表面に対してブラスト処理を行う場合には、所要の表面性状を得るためにブラスト圧力を高めることが要求される。このため、ブラスト粒子１２ｃが型素材１２の表層部の表面に衝突する際に割れやすくなり、そのような割れが生ずると、ブラスト処理された型素材１２の表層部の表面が鋭利な角のある粒子を衝突させたような荒れた性状となり、本発明の目的とするぎらつき現象発生の抑制の観点からは好ましくない。上記のように、モース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃを用いてブラスト処理することで、上記表面硬度の型素材表層部表面に衝突した場合においても、割れを生ずることがなく、安定して上記平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインを多数形成することが容易になる。すなわち、この凹部ドメインは、略球形状のブラスト粒子１２ｃが割れることなく型素材表層部表面に衝突して形成される凹部の痕跡に相当する。これにより、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下で、平均傾斜角が０．５°以上５°以下である形状転写面を、容易に形成することができる。
【００６３】
ブラストノズルと型素材との間の距離は、ブラスト処理の簡便さの観点から、一定に維持されるのが好ましい。これに対して、ブラスト圧力は、導光体光出射面４３の平均傾斜角をグラデーション様式にする場合には、一方端縁から他方端縁の方へと次第に増加または減少するようにしてもよい。
【００６４】
以上のようにして作製された裏面４４の転写形成のための成形用型部材及び光出射面４３の転写形成のための成形用型部材を用いて透光性樹脂（組成物）を成形することで、上記のような導光体４が製造される。
【００６５】
図８は本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置の他の実施形態を示す模式的部分分解斜視図である。この図において、図２におけると同様の部分には同一の符号が付されている。
【００６６】
本実施形態は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態とは、導光体４の光出射面４３に形成された第２のレンズ列４３ｂのＺ方向位置のみ、異なる。即ち、図１乃至図７の実施形態では、第２のレンズ列４３ｂの頂部を含むレンズ面すなわち斜面は、光出射面４３の第２のレンズ列４３ｂが形成された領域以外の領域（即ち粗面４３ａからなる領域）より上方に位置している。これに対して、図８の実施形態では、第２のレンズ列４３ｂの頂部を含むレンズ面すなわち斜面の全体が、光出射面４３の粗面４３ａからなる領域より下方に（すなわち裏面４４の近くに）位置する。
【００６７】
第２のレンズ列４３ｂの高さをＨ２とすると、Ｚ方向に関して、第２のレンズ列４３ｂの表面のうち、粗面４３ａに最も近い部分と粗面４３ａとの距離は、例えば０．１〜（Ｈ２＋１０）μｍ、好ましくは、０．５〜（Ｈ２＋３）μｍとすることができる。この距離、すなわち第２のレンズ列４３ｂの頂部と光出射面４３の粗面４３ａからなる領域とのＺ方向位置の差（すなわち高さの差）は、具体的には、たとえば１〜３０μｍとすることができる。
【００６８】
本実施形態では、導光体４の光出射面４３において、第２のレンズ列４３ｂの形成された領域と粗面４３ａからなる領域との境界の領域のＺ方向基準の面傾斜の向きは、図１乃至図７の実施形態のものと逆である。すなわち、図１乃至図７の実施形態では上記境界領域の面はＺ方向（光出射面法線方向）と粗面４３ａからなる領域との間を向いており、これに対して、図８の本実施形態では上記境界領域の面はＺ方向（光出射面法線方向）と第２のレンズ列４３ｂの形成された領域との間を向いている。このため。本実施形態は、図１乃至図７の実施形態に比べて、上記境界領域からの導光の漏れは少なく、この境界領域由来の輝度むらの発生を著しく低減することができる。
【００６９】
本実施形態の面光源装置用導光体４も、光出射面４３及び裏面４４をそれぞれ形成するための形状転写面を有する成形用型部材を用いて透光性樹脂を成形することを含んで製造することができる。
【００７０】
ここで、裏面４４の転写形成のための成形用型部材の作製は、図１乃至図７の実施形態と同様にして行うことができる。
【００７１】
一方、光出射面４３の転写形成のための成形用型部材は、本発明の方法に従い、次のようにして作製することができる。
【００７２】
即ち、先ず、図９に示されるように、型素材１２を用意する。この型素材１２は、表層部にビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下のニッケルリンめっき層１２ａを有する。このニッケルリンめっき層１２ａは、一端縁部が肉厚部１２ａ’とされている。
【００７３】
次に、図１０に示されるように、ニッケルリンめっき層１２ａの肉厚部１２ａ’を切削加工することで、導光体４のレンズ列形成面（光出射面４３）のレンズ列配列に対応する対応構造１２ｂを形成する。図１乃至図７の実施形態と同様に、この切削加工には切削工具としてダイヤモンドバイトを用いる。ここで、型素材１２の表層部（肉厚部１２ａ’を含むニッケルリンめっき層１２ａ）のビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下であることにより、上記のように精密な切削加工を安定して行うことができる。
【００７４】
次いで、図１１に示されるように、図１乃至図７の実施形態と同様にして、型素材１２の表層部の表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃを用いたブラスト処理を施すことで型部材の形状転写面（光出射面４３に対応する形状）を形成する。
【００７５】
本実施形態では、特に、成形用型部材を作製するに際して、第２のレンズ列４３ｂの形状転写部の対応構造１２ｂの形成が容易である。すなわち、成形用型部材においては、第２のレンズ列４３ｂの形状転写部の全体が、粗面４３ａの形状転写部より高い位置にあり、従って、第２のレンズ列４３ｂの形状転写部の対応構造１２ｂをセーパー等の切削加工装置を用いた切削刃の往復移動により容易に形成することができる。
【００７６】
尚、本発明は、導光体４の光出射面４３に形成された第２のレンズ列４３ｂのＺ方向位置が、図１乃至図７の実施形態のものと図８乃至図１１の実施形態のものとの間にある場合をも包含する。即ち、第２のレンズ列４３ｂが、部分的に、該第２のレンズ列が形成された領域以外の領域たる粗面４３ａからなる領域より、裏面４４の近くに位置する形態も、本発明に含まれる。
【００７７】
このような実施形態においては、導光体４の光出射面４３において、第２のレンズ列４３ｂの形成された領域と粗面４３ａからなる領域との境界の領域は、上記のＺ方向基準の面傾斜の向きについては、一部分が図１乃至図７の実施形態のものと同一であるが、他の部分が図８乃至図１１の実施形態のものと同一である。このため、本実施形態においては、図１乃至図７の実施形態に比べて、上記境界領域からの導光の漏れは少なく、この境界領域由来の輝度むらの発生を低減することができる。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例及び比較例によって本発明を説明する。
【００７９】
［実施例１］
加工面が鏡面仕上げされた有効面積（金型内で実際に成形品ヘの形状転写に利用される範囲）１９６ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０９ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのＮｉＰ（ニッケルリン）めっきブロック（型素材）の加工面（表層部）に、図２に示すような第２のレンズ列４３ｂを転写形成するための転写領域が形成されるようにダイヤモンドバイトを用いて切削加工を行った。型素材表層部のＮｉＰめっき層は、ビッカース硬度（ＨＶ）が３００であった。第２のレンズ列４３ｂは、第２のレンズ列４３ｂの延びる方向と直交する面内において、幅５０μｍ（Ｙ方向寸法）、高さ１１μｍ（Ｚ方向寸法）、曲率半径３４μｍの円弧形状とした。ブロックの転写領域は、これに対応する反転形状を有する。切削加工長さ（Ｘ方向寸法）は有効面積内において３ｍｍとし、導光体４の有効表示領域Ｆに切削加工部分が入らないようにした。
【００８０】
次に、得られたブロックの加工面に、モース硬度７．５の略球形状の溶融セラミックビーズ［サンゴバン社製「ZIRBLAST-B505」（商品名）］を用いて、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと０．９度から３．０度のグラデーションとなるよう、ブラスト処理し、第１の転写面形成金型（第１の導光体製造用型部材）とした。ブラスト処理の条件は以下の通りとした。ブラストノズルから加工面までの距離（高さ）を３２０ｍｍとし、溶融セラミックビーズを４４ｇ／分の量で噴射した。ブラストノズルを光入射端面に近い側から遠い側へと２．５ｍｍピッチで繰り返し移動させながら、帯状に複数回にわたって噴射し、それぞれの帯につき、ノズルの移動速度を２０ｍ／分から３ｍ／分に変化させ、及び溶融セラミックビーズの噴射圧力を０．２５ＭＰａで一定に維持することで、平均傾斜角θａのグラデーションを形成した。
【００８１】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径５μｍ〜５０μｍの微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０３μｍ〜０．０９μｍであり、平均傾斜角が０．８度〜２．８度であった。
【００８２】
一方、加工面が鏡面仕上げされた有効面積１９６ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０９ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３０ｍｍの別のＮｉＰめっきブロックの加工面に、図２に示すような第１のレンズ列４４ａを転写形成するための転写面が形成されるように切削加工を行った。第１のレンズ列４４ａは、第１のレンズ列４４ａの延びる方向と直交する面内において、幅５０μｍ（Ｙ方向寸法）、高さ１１μｍ（Ｚ方向寸法）、曲率半径３４μｍの円弧形状とした。ブロックの転写領域は、これに対応する反転形状を有する。
【００８３】
次に、得られたブロックの加工面に、ガラスビーズ（ポッターズパロティーニ社製Ｊ４００）を用いて、ブラスト処理し、第２の転写面形成金型（第２の導光体製造用型部材とした。ブラスト処理の条件は以下の通りとした。ブラストノズルから加工面までの距離（高さ）を５２０ｍｍとし、ガラスビーズを６０ｇ／分の量で噴射した。ブラストノズルを１ｍｍピッチで繰り返し帯状に移動させながら、ノズルの移動速度及び溶融セラミックビーズの噴射圧力を、それぞれ５ｍ／分、０．１１ＭＰａとして加工面全体をブラスト処理した。
【００８４】
前記第１および第２の転写面形成金型を射出成形装置に組み込み、射出成形を行った。成形材料としては、アクリル樹脂（三菱レイヨン社製、アクリペットＴＦ−８）を用いた。得られた成形品すなわち導光体４の概略図を図１２に示す。導光体４のＸ方向寸法及びＹ方向寸法が第１及び第２の金型の有効面積に係るＸ方向寸法及びＹ方向寸法と異なるのは、樹脂の成形収縮によるものである。
【００８５】
導光体の厚さ０．８ｍｍの長辺側端面（光入射端面４１）に対向するようにして、該長辺に沿って等間隔で５４個のＬＥＤ（豊田合成社製、Ｅ１Ｓ６２−ＹＷ０Ｓ７−０７）を配置し、更に光源リフレクタ１０を配置した。また、導光体の裏面４４に対向するようにして光反射素子８として光散乱反射シート（東レ社製Ｅ６ＳＰ）を配置し、光出射面４３に対向するようにして光偏向素子６として頂角６５°でピッチ５０μｍのレンズ列が多数並列に形成された厚さ１５５μｍのプリズムシート（三菱レイヨン社製Ｍ１６８ＹＫ）を、そのレンズ列形成面が光出射面４３に対向するように配置し、図１及び図２に示したような面光源装置を作製した。
【００８６】
この面光源装置は、組み合わされる透過型液晶表示素子の有効な表示領域との関係上、有効表示領域Ｆの外縁が導光体外周縁から５．２ｍｍの位置にある。
【００８７】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、導光体の表面性状に起因するぎらつきは観察されず、有効表示領域内ではＬＥＤの配列に対応するような輝度むらも観察されず、輝度均斉度が７０％、導光体の光入射端面側から導光体の反対端面側にかけてのxy色度差も０．０１以内で良好であった。尚、輝度均斉度は、法線輝度の最大値及び最小値をそれぞれＸ及びＹとして、１００｛Ｙ／Ｘ｝［％］で表される。
【００８８】
［実施例２］
第１の転写面形成金型を作製するに際して、ブラスト処理を次のように変更したこと以外は実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００８９】
即ち、本実施例では、ブラスト粒子としてガラスビーズ（ポッターズパロティーニ社製Ｊ４００）を用い、更にブラスト処理において、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと１．２度から２．４度のグラデーションとなるよう、ノズルの移動速度を６ｍ／分で一定に維持し、及びガラスビーズの噴射圧力を０．２５ＭＰａから０．４８ＭＰａに変化させた。
【００９０】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径４μｍ〜３０μｍの微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０６μｍ〜０．１４μｍであり、平均傾斜角が１．２度〜２．４度であった。
【００９１】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、導光体の表面性状に起因するぎらつきは観察されず、有効表示領域内ではＬＥＤの配列に対応するような輝度むらも観察されず、輝度均斉度が７０％、導光体の光入射端面側から導光体の反対端面側にかけてのxy色度差も０．００５以内で良好であった。
【００９２】
［比較例１］
第１の転写面形成金型を作製するに際して、ブラスト処理を次のように変更したこと以外は実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００９３】
即ち、本比較例では、ブラスト処理において、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと０．５度から０．８度のグラデーションとなるよう、ノズルの移動速度を２０ｍ／分から３ｍ／分に変化させ、及び溶融セラミックビーズの噴射圧力を０．１ＭＰａで一定に維持した。
【００９４】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径１μｍ〜４μｍの微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ程度であり、平均傾斜角が０．５度〜０．８度であった。
【００９５】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、実施例１のものに比べて、最大輝度が１／２に低下し、輝度均斉度が４０％に低下し、導光体の光入射端面側から導光体の反対端面側にかけてxy色度差が０．０２５と高く色ムラが発生していた。
【００９６】
［比較例２］
第１の転写面形成金型を作製するに際して、ブラスト処理を次のように変更したこと以外は実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００９７】
即ち、本比較例では、ブラスト粒子としてモース硬度７．５の略球形状の溶融セラミックビーズ［サンゴバン社製「ZIRBLAST-B125」（商品名）］を用いて、更にブラスト処理において、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと０．９度から２．９度のグラデーションとなるよう、ノズルの移動速度を２０ｍ／分から３ｍ／分に変化させ、及び溶融セラミックビーズの噴射圧力を０．１７ＭＰａで一定に維持した。
【００９８】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径５０μｍ〜１００μｍの微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ〜０．２５μｍ程度であり、平均傾斜角が０．８度〜２．７度であった。
【００９９】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、ぎらつき発生が認められた。
【０１００】
［比較例３］
第１の転写面形成金型を作製するに際して、ブラスト処理を次のように変更したこと以外は実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【０１０１】
即ち、本比較例では、ブラスト粒子としてガラスビーズ（ポッターズパロティーニ社製Ｊ２２０）を用い、更にブラスト処理において、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと０．９度から３．０度のグラデーションとなるよう、ノズルの移動速度を２０ｍ／分から３ｍ／分に変化させ、及びガラスビーズの噴射圧力を０．４ＭＰａで一定に維持した。
【０１０２】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径１０μｍ〜７５μｍの微小領域からなる鋭利で荒れた非球欠的な形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０９μｍ〜０．２５μｍであり、平均傾斜角が０．８度〜２．８度であった。
【０１０３】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、ぎらつき発生が認められた。
【符号の説明】
【０１０４】
２ ＬＥＤ
４ 導光体
４１ 光入射端面
４２ 反対端面
４３ 光出射面
４３ａ 粗面
４３ｂ 第２のレンズ列
４４ 裏面
４４ａ 第１のレンズ列
６ 光偏向素子
６１ 入光面
６１ａ プリズム列
６２ 出光面
８ 光反射素子
１０ リフレクタ
１１ 表示素子
１２ 型素材
１２ａ 型素材表層部（ニッケルリンめっき層）
１２ａ’ 型素材表層部の肉厚部
１２ｂ レンズ列配列の対応構造
１２ｃ ブラスト粒子
Ｆ 有効表示領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジライト方式の面光源装置を構成する導光体を製造するための型部材及びその製造方法に関するものであり、とくに導光体のレンズ列形成面を転写形成するための型部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、基本的にバックライトと液晶表示素子とから構成されている。バックライトとしては、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のものが多用されている。エッジライト方式のバックライトにおいては、矩形板状の導光体の少なくとも１つの端面を光入射端面として用いて、該光入射端面に沿って直管型蛍光ランプなどの線状または棒状の一次光源を配置し、該一次光源から発せられた光を導光体の光入射端面から導光体内部へと導入し、該導光体の２つの主面のうちの一方である光出射面から出射させるようにしている。
【０００３】
携帯電話機や携帯用ゲーム機などの携帯用電子機器あるいは各種電気機器また電子機器のインジケータなどの比較的小さな画面寸法の液晶表示装置については、とくに小型化とともに消費電力の低減が要望されている。そこで、消費電力低減のために、バックライトの一次光源として、点状光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用されている。
【０００４】
点状一次光源の発光光度の向上に伴い、近年では、小型の液晶表示装置のみならず、携帯用ノートパソコン等のモニターや液晶テレビ等の表示部その他の比較的大きな液晶表示装置においても、点状一次光源を用いた面光源装置が使用されている。
【０００５】
ところで、液晶表示装置の薄型化ひいては面光源装置の薄型化のために、面光源装置用導光体の薄型化が要請されている。数ｍｍ程度及びそれ以下の厚さの導光体とＬＥＤ等の点状一次光源との組合せを用いた、とくに点状一次光源の発光光度が高い高輝度の面光源装置においては、導光体が薄型化されたことに基づき輝度むらが発生しやすくなる。
【０００６】
特開２００１−１２６５２１号公報（特許文献１）には、導光体の光出射面または光反射面の周縁部に多数の光制御部を具えることが提案されている。また、特開２００６−１８５８６０号公報（特許文献２）には、導光体の光出射面に多数の微細な凸部又は凹部を設け、光出射面の粗さを小さくすることが提案されている。
【０００７】
また、以上のような点状一次光源の発光光度が高い高輝度の面光源装置においては、導光体の主面とくに光出射面の表面性状に起因するぎらつき及び色度差が発生することがある。
【０００８】
このようなぎらつきの低減を企図したものとして、特開平１１−３５２３１２号公報（特許文献３）には、導光体の光出射面に光散乱パターンを肉眼により知覚困難な大きさに形成することが提案されている。また、ＷＯ２００６／０１３９６９号公報（特許文献４）には、導光体の光出射面を粗面化することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１２６５２１号公報
【特許文献２】特開２００６−１８５８６０号公報
【特許文献３】特開平１１−３５２３１２号公報
【特許文献４】ＷＯ２００６／０１３９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１にはぎらつき及び色度差低減に関する示唆はない。また、特許文献２に記載の技術においては、導光板の光出射面に設けられた凹凸パターンが見えるという欠点がある。また、特許文献３には色度差低減に関する示唆はない。また、特許文献４に記載の技術においては、ぎらつき低減のための粗面化表面構造の転写形成のための形状転写面を、特殊なフォトリソグラフィーを用いて形成した微細構造体の表面形状から電鋳により賦形することで得ており、製造工程が複雑である。
【００１１】
本発明の目的は、以上のような面光源装置における導光体の表面性状に由来するぎらつき及び色度差の発生を抑制し、高品位の面光源装置の実現を可能にする面光源装置用導光体を、複雑な製造工程を要することなく容易に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、以上のような課題を解決する導光体製造用型部材が提供される。この導光体製造用型部材は、
一次光源から発せられる光が入射する光入射端面と、導光される光が出射する光出射面と、該光出射面の反対側の裏面とを有し、前記光出射面または裏面は少なくとも一部の領域において複数のレンズ列が互いに平行に配列されたレンズ列配列構造を有するレンズ列形成面とされており、該レンズ列形成面は粗面化されている面光源装置用導光体、を製造するための型部材であって、前記型部材は、透光性合成樹脂の表面への形状転写により前記導光体のレンズ列形成面を形成するための形状転写面を有しており、該形状転写面を形成する型部材表層部はビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下であり、前記形状転写面は、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下である、
ことを特徴とする。
【００１３】
このように構成された本発明では、型部材表層部のビッカース硬度（ＨＶ）を１００以上７００以下にすることにより、型部材の製造に際して精密な切削加工を安定して行うことができ、前記形状転写面を、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメイン形状を持つように形成することで、この型部材を用いて転写形成される光出射面の表面形状に基づくぎらつき現象の発生が効果的に低減される。
【００１４】
また、本発明の一態様においては、前記形状転写面は、平均傾斜角が０．５°以上５°以下である。このように構成された本発明の態様では、平均傾斜角が０．５度以上であるので粗面による拡散効果が充分に得られ、平均傾斜角が５度以下であるのでレンズ列の規則的方向制御効果が充分に得られる。輝度及びその均斉度の向上を図る点から、光出射面の平均傾斜角は、光入射端面の近傍領域から反対端面の近傍領域へと次第に大きくなるような所謂グラデーション様式のものとしてもよい。これによれば、光出射面内での輝度の均斉度の向上が一層容易になる。
【００１５】
また、本発明の一態様においては、前記基材表層部はニッケルリンめっき層である。このように構成された本発明の態様では、型部材の製造に際して、更に一層、精密な切削加工を安定して行うことができる。
【００１６】
また、本発明の一態様においては、前記形状転写面は、配列ピッチ１０μｍ以上２００μｍ以下のレンズ列配列構造を有する前記導光体のレンズ列形成面を形成するものである。
【００１７】
また、本発明によれば、以上のような課題を解決する導光体製造用型部材の製造方法が提供される。この製造方法は、ビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下の型素材表層部の表面を切削加工することで、前記導光体のレンズ列形成面のレンズ列配列に対応する対応構造を形成し、しかる後に、前記型素材表層部の表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子を用いたブラスト処理を施すことで前記形状転写面を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のような本発明によれば、面光源装置における導光体の表面性状に由来するぎらつき及び色度差の発生の抑制を可能となす導光体製造用型部材が容易に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置の一実施形態を示す模式的部分透視斜視図である。
【図２】図１の面光源装置の模式的部分分解斜視図である。
【図３】図１の面光源装置における光偏向素子による光偏向の様子を示す模式図である。
【図４】図１の面光源装置における第１のレンズ列の断面図である。
【図５】図１の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図６】図１の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図７】図１の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図８】本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置の他の実施形態を示す模式的部分分解斜視図である。
【図９】図８の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図１０】図８の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図１１】図８の面光源装置における導光体を製造する方法の一実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図１２】実施例において作製された面光源装置用導光体の模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
先ず、本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置について説明する。
【００２２】
図１は本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置の一実施形態を示す模式的部分透視斜視図であり、図２はその模式的部分分解斜視図である。図１に示されているように、本実施形態の面光源装置は、Ｙ方向に適宜の距離を隔てて配置された点状の一次光源としての複数のＬＥＤ２と、該ＬＥＤから発せられる光を導光する板状の導光体４と、光偏向素子６と、光反射素子８とを備えている。複数のＬＥＤ２は、それらから発せられる光の最大強度光の方向が互いに平行となるように配置するのが好ましい。ＬＥＤ２から発せられる光の最大強度光の方向は、たとえばＸ方向とすることができる。
【００２３】
導光体４は、ＸＹ面と平行に配置され、全体として矩形板状をなしている。導光体４は、４つの側端面を有しており、そのうちのＹＺ面と略平行な１対の側端面のうちの一方が光入射端面４１とされ、該光入射端面と対向するようにＬＥＤ２が隣接配置されている。導光体４のＹＺ面と略平行な１対の側端面のうちの他方の側端面は、光入射端面と反対側の反対端面４２とされている。導光体４の光入射端面４１に略直交する２つの主面は、いずれもＺ方向と略直交するように配置されており、一方の主面である上面が光出射面４３とされている。該光出射面４３は、光出射制御機能構造としての微細凹凸構造を有する粗面４３ａからなる領域および複数の第２のレンズ列４３ｂが互いに平行に配列されたレンズ列配列構造が形成された領域からなる。即ち、光出射面４３が、レンズ列配列構造を有するレンズ列形成面である。
【００２４】
第２のレンズ列４３ｂは、ＬＥＤ２から発せられ導光体４へと導入された光の最大強度光の、光出射面４３に沿った面内での方向（すなわち、光出射面４３に沿った面内での、導光体光入射端面４１に入射し導光体４内に導入された光の指向性の方向）であるＸ方向にほぼ沿って延び、且つ互いに略平行に配列されている。即ち、互いに略平行に配列された第２のレンズ列４３ｂのそれぞれは、光出射面４３と光入射端面４１との境界に垂直の方向即ちＸ方向にほぼ沿って延びている。尚、ここでいう「光出射面４３と光入射端面４１との境界」における「光出射面４３」は、粗面４３ａ及びレンズ列４３ｂの形状を除外したものを指すものとし、具体的にはＸＹ面と平行である。すなわち、ここでいう「光出射面４３と光入射端面４１との境界」は、大略Ｙ方向に沿って延びている。
【００２５】
第２のレンズ列４３ｂは、第２のレンズ列４３ｂの延びる方向と直交する断面の形状を、ＬＥＤ２の配置間隔に応じて、円弧形状、Ｖ字形状、先端ＲのＶ字形状、サインカーブ、放物線形状等の所望の形状にすることができる。第２のレンズ列４３ｂは、そこを通過または反射する光線を規則的に方向制御する機能を持ち、点状の一次光源から出射された光を満遍なく拡散させる機能を持つ。そのため、断面形状は多数の角度成分を持つ円弧形状、または、先端ＲのＶ字形状が好ましい。
【００２６】
前記断面内において、第２のレンズ列４３ｂの形状として円弧形状または先端ＲのＶ字形状を用いた場合、その曲率半径は、例えば５〜２００μｍ、好ましくは７〜１２０μｍ、より好ましくは１０〜５０μｍである。また、第２のレンズ列４３ｂの配列ピッチは、例えば１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍ、より好ましくは２０μｍ〜１００μｍであり、前記曲率半径と組み合わせて、所望の形状が得られればよい。
【００２７】
また、いずれの形状の場合でも、第２のレンズ列４３ｂの表面すなわち該レンズ列を構成するレンズ面（以下、レンズ列の「斜面」ともいう）が粗面化されていることが好ましい。粗面は光をランダムに拡散させる機能がある。レンズ列の斜面を粗面化することで、両者の機能がミックスされ、より効果的に輝度むらの解消を実現することが可能となる。レンズ列斜面の粗面化度合いにより規則的方向制御機能による効果とランダム拡散機能による効果との割合が変化するが、斜面の粗面化の度合いは、斜面を基準面とした後述の平均傾斜角は、０．５〜３度が好ましい。平均傾斜角が０．５度以上であると粗面による拡散効果が充分に得られ、平均傾斜角が３度以下であるとレンズ列の規則的方向制御効果が充分に得られる。
【００２８】
光出射面４３において第２のレンズ列４３ｂが形成される領域は、光入射端面に近接する領域である。この領域は、光入射端面４１に隣接する光出射面４３の端縁に沿って延びる帯状の領域とすることができる。この領域は、後述の有効表示領域Ｆの外にあること、すなわち光入射端面４１に隣接する光出射面４３の端縁（換言すれば上記の光出射面４３と光入射端面４１との境界）と有効表示領域Ｆとに挟まれた部分（入射側端縁部）にあることが好ましい。第２のレンズ列４３ｂが有効表示領域Ｆ内へとはみ出て形成されると、第２のレンズ列４３ｂが形成されている領域とそうでない領域との境界線が有効表示領域Ｆ内に出てしまい、輝度ムラが見えてしまうことがある。また第２のレンズ列４３ｂが形成された帯状領域の幅は、上記の作用効果が十分に得られる大きさ、例えば、導光体の厚みの２倍以上であることが好ましい。第２のレンズ列４３ｂが形成される領域が小さすぎると、上記の作用効果が充分に得られずに、輝度ムラが解消しなくなることがある。
【００２９】
有効表示領域Ｆとは、図３に示されるように面光源装置の発光面上に透過型液晶表示素子等の表示素子１１を配置して液晶表示装置等の表示装置を構成した場合に、面光源装置において実際に表示装置の有効表示のための照明に利用される光が発せられる領域（すなわち、表示装置の有効な表示領域に対応する面光源装置の領域）のことである。この有効表示領域Ｆは、たとえば導光体光出射面４３内の領域についてもいうことができる。この有効表示領域Ｆは、面光源装置の発光領域に対して対角で１〜５ｍｍほど小さい領域となることが多い。また、導光体光出射面４３において、導光体４の光入射端面４１に隣接する端縁から有効表示領域Ｆまでの距離は、面光源装置の形状及びサイズにもよるが、一般的に２〜１０ｍｍ程度である。
【００３０】
光出射面４３において第２のレンズ列４３ｂが形成される領域は、上記入射側端縁部の幅方向に関し部分的であっても良い。但し、その幅は、上記の第２のレンズ列４３ｂの作用効果を一層高めるためには、入射側端縁部の幅の１／２以上であるのが好ましく、特に全体であるのが好ましい。
【００３１】
光出射面４３の特に粗面４３ａからなる領域からは、光出射面４３の法線方向（Ｚ方向）及び光入射端面４１と直交するＸ方向の双方を含むＸＺ面内の分布において指向性のある光を出射させる。この出射光分布のピークの方向が光出射面となす角度は例えば１０°〜４０°であり、出射光分布の半値全幅は例えば１０°〜４０°である。
【００３２】
導光体４の光出射面４３に形成される光出射制御機能構造としての微細凹凸構造を有する粗面４３ａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが０．５°以上５°以下の範囲のものとすることが、光出射面３３内での輝度及びその均斉度の向上を図る点から好ましい。光出射面４３の平均傾斜角θａは、光入射端面４１の近傍領域から反対端面４２の近傍領域へと次第に大きくなるような所謂グラデーション様式のものとしてもよい。これによれば、光出射面３３内での輝度の均斉度の向上が一層容易になる。
【００３３】
また、導光体４の光出射面４３は、後述の成形用型部材を用いた透光性合成樹脂の表面への形状転写により形成することができ、これにより、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凸部ドメインが多数形成され、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下のものとすることができる。平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凸部ドメインが多数形成されているということは、凸部ドメインの大半が平均径４μｍ以上５０μｍ以下の略球欠形状の凸部ドメインであることを意味する。
【００３４】
これにより、導光体の表面性状に由来するぎらつき及び色度差の発生が効果的に抑制される。尚、このような粗面形状については、更に後述する。
【００３５】
導光体４の光出射面４３の粗面４３ａ等の平均傾斜角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）
Δａ＝（１／Ｌ）∫０Ｌ｜（ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ ・・・ （１）
θａ＝ｔａｎ−１（Δａ） ・・・ （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。
【００３６】
導光体４の光出射面４３と反対側の主面（裏面）４４には、光出射面４３からの出射光のＬＥＤ２の配列方向と平行なＹＺ面内での指向性を制御するために、光入射端面４１を横切る方向例えば光入射端面４１に対して略垂直の方向（すなわち、光出射面４３に沿った面内での導光体４に入射した光の指向性の方向であるＸ方向）にほぼ沿って互いに平行に延びる多数の第１のレンズ列４４ａが形成されている。即ち、互いに略平行に配列された第１のレンズ列４４ａのそれぞれは、裏面４４と光入射端面４１との境界に垂直の方向即ちＸ方向にほぼ沿って延びている。尚、ここでいう「裏面４４と光入射端面４１との境界」における「裏面４４」は、レンズ列４４ａの形状を除外したものを指すものとし、具体的にはＸＹ面と平行である。すなわち、ここでいう「裏面４４と光入射端面４１との境界」は、大略Ｙ方向に沿って延びている。
【００３７】
第１のレンズ列４４ａとしては、先端がＲ形状のプリズム列またはレンチキュラーレンズ列を用いるのが好ましい。本発明においては、レンズ列４４ａの延びる方向と直交する断面の形状において、第１のレンズ列のアスペクト比、即ち第１のレンズ列４４ａの配列ピッチ（Ｐ１）と高さ（Ｈ１）との比（Ｐ１／Ｈ１）、が７〜２００、好ましくは８〜１５０、より好ましくは１０〜１００であり、断面形状が円弧であるか或いは先端が曲線である第１のレンズ列４４ａが好ましく用いられる。これは、第１のレンズ列４４ａのアスペクト比をこの範囲とすることで、光出射面４３からの出射光を十分に集光させることができ、さらにレンズ列４４ａの破損や光反射素子８との擦れに起因する白点の発生を防止することができるからである。即ち、第１のレンズ列４４ａの形状をこの範囲内とすることで、出射光分布におけるピーク光方向を含みＸＺ面に垂直な面において出射光分布の半値全幅が３０°〜６５°である集光された出射光を出射させることができ、面光源装置としての輝度を向上させることができる。第１のレンズ列４４ａの配列ピッチＰ１は、例えば１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍ、より好ましくは２０μｍ〜１００μｍである。また、第１のレンズ列４４ａの先端部の断面形状は、曲率半径Ｒが２５〜３００μｍの円弧形状であることが好ましいが、特に円弧形状に限定されず、それに近似できる形状であってもよい。また、第１のレンズ列４４ａの断面形状は、先端部以外の部分も曲線形状とされてもよく、例えばサインカーブなどにより表わされる波形状であってもよい。
【００３８】
導光体４の裏面の第１のレンズ列４４ａの表面の少なくとも一部に、微細な凹凸構造が複数形成されてもよい。図４には、第１のレンズ列４４ａの断面形状が示されている。この微細な凹凸構造のそれぞれは、光出射面４３に垂直な面における断面形状において、最大アスペクト比、即ち長辺と高さ（深さ）との比、が７〜２００となるような凹凸形状とされる。このような形状の微細な凹凸構造を第１のレンズ４４ａの表面に多数設けることにより、光出射面４３を平面形状とした場合においても、光出射面４３の法線方向（Ｚ方向）及び光入射端面４１と直交するＸ方向の双方を含むＸＺ面内の分布において指向性のある光を出射させることができる。好ましくは、微細な凹凸構造は裏面の全体に渡って設けられるが、必ずしも全面に渡って設けられる必要はなく、導光体の用途等に応じて、好ましい範囲に微細な凹凸構造を設けても良い。
【００３９】
なお、導光体４の光出射制御機能構造としては、上記の様な光出射面４３及び／または裏面４４に形成した微細凹凸構造と併用して、導光体４の内部に光拡散性微粒子を混入分散することで形成したものを用いることができる。また、導光体４としては、図１及び図２に示される様な全体として一様な厚さ（光出射面４３の粗面の微細凹凸形状及びレンズ列形状並びに裏面４４のレンズ列形状等を無視した場合の厚さ）の板状のものの他に、Ｘ方向に関して光入射端面４１から反対端面４２の方へと次第に厚さが小さくなる様なくさび状のもの等の、種々の断面形状のものを使用することができる。更に、上記の光出射面４３の構造と裏面４４の構造とを逆にしても良い。
【００４０】
導光体４の厚さは、例えば０．３〜１０ｍｍとくに０．５〜５ｍｍである。
【００４１】
光偏向素子６は、導光体４の光出射面４３上に配置されている。光偏向素子６の２つの主面は、それぞれ全体としてＸＹ面と略平行に位置する。２つの主面のうちの一方（導光体の光出射面４３と対向する主面）は入光面６１とされており、他方が出光面６２とされている。出光面６２は、導光体４の光出射面４３と平行な平坦面または粗面とされている。入光面６１は、多数のプリズム列６１ａが互いに平行に配列されたプリズム列形成面とされている。
【００４２】
入光面６１のプリズム列６１ａは、ＬＥＤ２の配列方向と略平行のＹ方向に延び、互いに平行に形成されている（すなわち、入光面６１には導光体光入射端面４１に沿って互いに平行に配列された複数のプリズム列６１ａが形成されている）。プリズム列６１ａの配列ピッチＰ３は、１０μｍ〜１００μｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜８０μｍ、さらに好ましくは２０μｍ〜７０μｍの範囲である。また、プリズム列６１ａの頂角は、３０°〜８０°の範囲とすることが好ましく、より好ましくは４０°〜７０°の範囲である。
【００４３】
光偏向素子６においては、所望の形状のプリズム列を精確に作製し、安定した光学性能を得るとともに、組立作業時や光源装置としての使用時におけるプリズム列頂部の摩耗や変形を抑止する目的で、プリズム列の頂部に頂部平坦部あるいは頂部曲面部を形成してもよい。この場合、頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は、３μｍ以下とすることが、面光源装置としての輝度の低下やスティッキングによる輝度の不均一パターンの発生を抑止する観点から好ましく、より好ましくは頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は２μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下である。
【００４４】
光偏向素子６の厚さは、例えば３０〜３５０μｍである。
【００４５】
図３に、光偏向素子６による光偏向の様子を示す。この図は、ＸＺ面内での導光体４からのピーク出射光（出射光分布のピークに対応する光）の進行方向を示すものである。導光体４の光出射面４３の特に粗面４３ａからなる領域から斜めに出射される光は、プリズム列６１ａの第１面へ入射し第２面により全反射されて、導光体４からの出射光の指向性をほぼ維持したまま出光面６２の略法線の方向に出射する。これにより、ＸＺ面内では、出光面６２の法線の方向において高い輝度を得ることができる。
【００４６】
光偏向素子６は、導光体４からの出射光を目的の方向に偏向（変角）させる機能を果たすものであり、上記の様な指向性の高い光を出射する導光体４と組み合わせる場合には、少なくとも一方の面に多数のレンズ単位が並列して形成されたレンズ面を有するレンズシートを使用することが好ましい。レンズシートに形成されるレンズ形状は、目的に応じて種々のものが使用され、例えば、プリズム形状、レンチキュラーレンズ形状、フライアイレンズ形状、波型形状等が挙げられる。中でも断面略三角形状の多数のプリズム列が並列に配置されたプリズムシートが特に好ましい。但し、プリズム列を構成する２つのプリズム面の少なくとも一方は、断面が複数の直線からなるものまたは１つ以上の曲線からなるもの或いは１つ以上の直線と１つ以上の曲線との組合せからなるものであっても良い。
【００４７】
導光体４及び光偏向素子６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、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、環状ポリオレフィン樹脂が例示できる。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。導光体４及び光偏光素子６の粗面の表面構造やプリズム列等の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、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と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構造面を形成することもできる。更に、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。
【００４８】
光反射素子８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を用いることができる。本発明においては、光反射素子８として反射シートに代えて、導光体４の裏面４４に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。尚、導光体４の光入射端面として利用される端面以外の端面にも反射部材を付することが好ましい。
【００４９】
ＬＥＤ２から発せられる光を少ないロスで導光体４の光入射端面４１へと導くために、リフレクタ１０が設けられている。該リフレクタ１０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、リフレクタ１０は、光反射素子８の端縁部外面からＬＥＤ２の外側を経て光偏光素子６の出光面端縁部へと巻き付けられている。別法として、光源リフレクタ１０は、光偏光素子６を避けて、光反射素子８の端縁部外面からＬＥＤ２の外側を経て導光体４の光出射面端縁部へと巻き付けることも可能である。
【００５０】
以上の実施形態では、ＬＥＤなどの点状一次光源を複数用いている。この場合、複数の点状光源は、それらから発せられる光の最大強度光の方向が互いに平行となるように配置するのが好ましい。
【００５１】
以上のようなＬＥＤ２、導光体４、光偏向素子６および光反射素子８からなる面光源装置の発光面（光偏光素子６の出光面６２）上に、図３に示されるようにして透過型液晶表示素子等の表示素子１１を配置することにより液晶表示装置等の表示装置が構成される。図１において、符号Ｆは、面光源装置と組み合わせて使用される表示素子１１の有効表示の領域に対応する当該面光源装置の上記有効表示領域を示す。
【００５２】
本実施形態では、リフレクタ１０は、有効表示領域Ｆ以外の領域の光偏向素子６、導光体４及び光反射素子８の積層体の端面部並びにＬＥＤ２を覆うように配置されている。これにより、積層体の端面部から出射する光及びＬＥＤ２のケースから漏れ出す光をＸＹ面内において良好に拡散させて反射させ導光体４へと再入射させることができ、導光体光出射面４３の広い領域へと所要の強度の光を導くことができ、輝度の均斉度の向上に寄与することができる。
【００５３】
液晶表示装置等の表示装置は、図１及び図３における上方から液晶表示素子等の表示素子１１を通して観察者により観察される。十分にコリメートされた狭い分布の光を面光源装置から液晶表示素子に入射させることができるため、液晶表示素子での階調反転等がなく明るさ、色相の均一性の良好な画像表示が得られるとともに、所望の方向に集中した光照射が得られ、この方向の照明に対する一次光源の発光光量の利用効率を高めることができる。
【００５４】
なお、光偏向素子６の出光面６２上に、光拡散素子を隣接配置することができる。この光拡散素子により、画像表示の品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑などを抑止し、画像表示の品質を向上させることができる。光拡散素子は、光拡散材を混入したシート状のものとすることができ、光偏向素子６の出光面６２側にて該光偏向素子６に接合などにより一体化させてもよいし、光偏向素子６上に載置してもよい。光偏向素子６上に載置する場合には、光偏向素子６とのスティッキング防止のために、光拡散素子の光偏向素子６と対向する側の面（光入射側の面）に凹凸構造を付与することが好ましい。更に、光拡散素子の光出射側の面にも、その上に配置される液晶表示素子との間でのスティッキング防止のために、凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、十点平均粗さが好ましくは０．７°以上、更に好ましくは１．０°以上、より好ましくは１．５°以上となるような構造とすることができる。
【００５５】
次に、以上のような面光源装置用導光体の製造方法の実施形態を説明する。
【００５６】
本実施形態では、光出射面４３及び裏面４４をそれぞれ形成するための形状転写面を有する成形用型部材を用いて透光性樹脂を成形することを含んで上記の面光源装置用導光体４を製造する。
【００５７】
ここで、裏面４４の転写形成のための成形用型部材を作製するに際して、型素材の表層部を切削加工することで、裏面４４のレンズ列配列に対応する対応構造を形成し、しかる後に、型素材表層部の表面にブラスト粒子を用いたブラスト処理を施すことで、粗面化された形状転写面を形成する。ブラストノズルと型素材との間の距離は、ブラスト処理の簡便さの観点から、一定に維持されるのが好ましい。ブラスト粒子としては、ガラスビーズのような球形状のものやアルミナ粒子のような多角形状のものを使用することができる。
【００５８】
一方、光出射面４３の転写形成のための成形用型部材は、本発明の方法に従い、次のようにして作製することができる。
【００５９】
即ち、先ず、図５に示されるように、型素材１２を用意する。この型素材１２は、表層部にビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下のニッケルリンめっき層１２ａを有する。
【００６０】
次に、図６に示されるように、ニッケルリンめっき層１２ａの所要領域を切削加工することで、導光体４のレンズ列形成面（光出射面４３）のレンズ列配列に対応する対応構造１２ｂを形成する。この切削加工には、切削工具としてダイヤモンドバイトを用いる。ここで、型素材１２の表層部（ニッケルリンめっき層１２ａ）のビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下であることにより、精密な切削加工を安定して行うことができる。即ち、型素材１２の表層部のビッカース硬度（ＨＶ）が１００未満の場合には、切削面にダレが生じやすくなり、所望の表面形状を得ることが難しくなる傾向にある。また、型素材１２の表層部のビッカース硬度（ＨＶ）が７００を超えると、切削自体が困難になり、やはり所望の表面形状を得ることが難しくなる傾向にある。
【００６１】
次いで、図７に示されるように、型素材１２の表層部の表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃを用いたブラスト処理を施すことで型部材の形状転写面（光出射面４３に対応する形状）を形成する。ここで、略球形状とは、長径Ａに対する短径Ｂの比率Ｂ／Ａが０．７〜１であることを意味する。このブラスト処理の条件を適宜設定することにより、型素材１２の表層部の表面に平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成され、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下である形状転写面を容易に得ることができる。ここで、平均径とは、平面における長径と短径との平均値である。型部材の形状転写面（光出射面４３に対応する形状を持つ面）をこのような形状を持つように形成することで、上記のように、この型部材を用いて転写形成される光出射面４３の表面形状に基づくぎらつき現象の発生が効果的に低減される。モース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃとしては、たとえば、溶融セラミックビーズを用いることができる。溶融セラミックビーズの一例として、結晶ジルコニア（ＺｒＯ２）の粒子が非晶質シリカ（ＳｉＯ２）の層で包囲された基本構成を持つものが挙げられる。これは、組成がＺｒＯ２：６０〜７０％、ＳｉＯ２：２８〜３３％、Ａｌ２Ｏ３：０〜１０％であり、密度が２．３Ｋｇ／ｄｍ３である。このような略球形状の溶融セラミックビーズとしては、たとえば、サンゴバン社製の商品名「ZIRBLAST」の溶融セラミックビーズ「ZIRBLAST-B505」が例示される。
【００６２】
上記のように、ビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下の表層部を有する型素材１２を使用することにより精密な切削加工を安定して行うことが可能であるが、このような高い硬度の表面に対してブラスト処理を行う場合には、所要の表面性状を得るためにブラスト圧力を高めることが要求される。このため、ブラスト粒子１２ｃが型素材１２の表層部の表面に衝突する際に割れやすくなり、そのような割れが生ずると、ブラスト処理された型素材１２の表層部の表面が鋭利な角のある粒子を衝突させたような荒れた性状となり、本発明の目的とするぎらつき現象発生の抑制の観点からは好ましくない。上記のように、モース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃを用いてブラスト処理することで、上記表面硬度の型素材表層部表面に衝突した場合においても、割れを生ずることがなく、安定して上記平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインを多数形成することが容易になる。すなわち、この凹部ドメインは、略球形状のブラスト粒子１２ｃが割れることなく型素材表層部表面に衝突して形成される凹部の痕跡に相当する。これにより、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下で、平均傾斜角が０．５°以上５°以下である形状転写面を、容易に形成することができる。
【００６３】
ブラストノズルと型素材との間の距離は、ブラスト処理の簡便さの観点から、一定に維持されるのが好ましい。これに対して、ブラスト圧力は、導光体光出射面４３の平均傾斜角をグラデーション様式にする場合には、一方端縁から他方端縁の方へと次第に増加または減少するようにしてもよい。
【００６４】
以上のようにして作製された裏面４４の転写形成のための成形用型部材及び光出射面４３の転写形成のための成形用型部材を用いて透光性樹脂（組成物）を成形することで、上記のような導光体４が製造される。
【００６５】
図８は本発明による導光体製造用型部材を用いて製造された導光体を備えた面光源装置の他の実施形態を示す模式的部分分解斜視図である。この図において、図２におけると同様の部分には同一の符号が付されている。
【００６６】
本実施形態は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態とは、導光体４の光出射面４３に形成された第２のレンズ列４３ｂのＺ方向位置のみ、異なる。即ち、図１乃至図７の実施形態では、第２のレンズ列４３ｂの頂部を含むレンズ面すなわち斜面は、光出射面４３の第２のレンズ列４３ｂが形成された領域以外の領域（即ち粗面４３ａからなる領域）より上方に位置している。これに対して、図８の実施形態では、第２のレンズ列４３ｂの頂部を含むレンズ面すなわち斜面の全体が、光出射面４３の粗面４３ａからなる領域より下方に（すなわち裏面４４の近くに）位置する。
【００６７】
第２のレンズ列４３ｂの高さをＨ２とすると、Ｚ方向に関して、第２のレンズ列４３ｂの表面のうち、粗面４３ａに最も近い部分と粗面４３ａとの距離は、例えば０．１〜（Ｈ２＋１０）μｍ、好ましくは、０．５〜（Ｈ２＋３）μｍとすることができる。この距離、すなわち第２のレンズ列４３ｂの頂部と光出射面４３の粗面４３ａからなる領域とのＺ方向位置の差（すなわち高さの差）は、具体的には、たとえば１〜３０μｍとすることができる。
【００６８】
本実施形態では、導光体４の光出射面４３において、第２のレンズ列４３ｂの形成された領域と粗面４３ａからなる領域との境界の領域のＺ方向基準の面傾斜の向きは、図１乃至図７の実施形態のものと逆である。すなわち、図１乃至図７の実施形態では上記境界領域の面はＺ方向（光出射面法線方向）と粗面４３ａからなる領域との間を向いており、これに対して、図８の本実施形態では上記境界領域の面はＺ方向（光出射面法線方向）と第２のレンズ列４３ｂの形成された領域との間を向いている。このため。本実施形態は、図１乃至図７の実施形態に比べて、上記境界領域からの導光の漏れは少なく、この境界領域由来の輝度むらの発生を著しく低減することができる。
【００６９】
本実施形態の面光源装置用導光体４も、光出射面４３及び裏面４４をそれぞれ形成するための形状転写面を有する成形用型部材を用いて透光性樹脂を成形することを含んで製造することができる。
【００７０】
ここで、裏面４４の転写形成のための成形用型部材の作製は、図１乃至図７の実施形態と同様にして行うことができる。
【００７１】
一方、光出射面４３の転写形成のための成形用型部材は、本発明の方法に従い、次のようにして作製することができる。
【００７２】
即ち、先ず、図９に示されるように、型素材１２を用意する。この型素材１２は、表層部にビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下のニッケルリンめっき層１２ａを有する。このニッケルリンめっき層１２ａは、一端縁部が肉厚部１２ａ’とされている。
【００７３】
次に、図１０に示されるように、ニッケルリンめっき層１２ａの肉厚部１２ａ’を切削加工することで、導光体４のレンズ列形成面（光出射面４３）のレンズ列配列に対応する対応構造１２ｂを形成する。図１乃至図７の実施形態と同様に、この切削加工には切削工具としてダイヤモンドバイトを用いる。ここで、型素材１２の表層部（肉厚部１２ａ’を含むニッケルリンめっき層１２ａ）のビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下であることにより、上記のように精密な切削加工を安定して行うことができる。
【００７４】
次いで、図１１に示されるように、図１乃至図７の実施形態と同様にして、型素材１２の表層部の表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子１２ｃを用いたブラスト処理を施すことで型部材の形状転写面（光出射面４３に対応する形状）を形成する。
【００７５】
本実施形態では、特に、成形用型部材を作製するに際して、第２のレンズ列４３ｂの形状転写部の対応構造１２ｂの形成が容易である。すなわち、成形用型部材においては、第２のレンズ列４３ｂの形状転写部の全体が、粗面４３ａの形状転写部より高い位置にあり、従って、第２のレンズ列４３ｂの形状転写部の対応構造１２ｂをセーパー等の切削加工装置を用いた切削刃の往復移動により容易に形成することができる。
【００７６】
尚、本発明は、導光体４の光出射面４３に形成された第２のレンズ列４３ｂのＺ方向位置が、図１乃至図７の実施形態のものと図８乃至図１１の実施形態のものとの間にある場合をも包含する。即ち、第２のレンズ列４３ｂが、部分的に、該第２のレンズ列が形成された領域以外の領域たる粗面４３ａからなる領域より、裏面４４の近くに位置する形態も、本発明に含まれる。
【００７７】
このような実施形態においては、導光体４の光出射面４３において、第２のレンズ列４３ｂの形成された領域と粗面４３ａからなる領域との境界の領域は、上記のＺ方向基準の面傾斜の向きについては、一部分が図１乃至図７の実施形態のものと同一であるが、他の部分が図８乃至図１１の実施形態のものと同一である。このため、本実施形態においては、図１乃至図７の実施形態に比べて、上記境界領域からの導光の漏れは少なく、この境界領域由来の輝度むらの発生を低減することができる。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例及び比較例によって本発明を説明する。
【００７９】
［実施例１］
加工面が鏡面仕上げされた有効面積（金型内で実際に成形品ヘの形状転写に利用される範囲）１９６ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０９ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３ｍｍのＮｉＰ（ニッケルリン）めっきブロック（型素材）の加工面（表層部）に、図２に示すような第２のレンズ列４３ｂを転写形成するための転写領域が形成されるようにダイヤモンドバイトを用いて切削加工を行った。型素材表層部のＮｉＰめっき層は、ビッカース硬度（ＨＶ）が３００であった。第２のレンズ列４３ｂは、第２のレンズ列４３ｂの延びる方向と直交する面内において、幅５０μｍ（Ｙ方向寸法）、高さ１１μｍ（Ｚ方向寸法）、曲率半径３４μｍの円弧形状とした。ブロックの転写領域は、これに対応する反転形状を有する。切削加工長さ（Ｘ方向寸法）は有効面積内において３ｍｍとし、導光体４の有効表示領域Ｆに切削加工部分が入らないようにした。
【００８０】
次に、得られたブロックの加工面に、モース硬度７．５の略球形状の溶融セラミックビーズ［サンゴバン社製「ZIRBLAST-B505」（商品名）］を用いて、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと０．９度から３．０度のグラデーションとなるよう、ブラスト処理し、第１の転写面形成金型（第１の導光体製造用型部材）とした。ブラスト処理の条件は以下の通りとした。ブラストノズルから加工面までの距離（高さ）を３２０ｍｍとし、溶融セラミックビーズを４４ｇ／分の量で噴射した。ブラストノズルを光入射端面に近い側から遠い側へと２．５ｍｍピッチで繰り返し移動させながら、帯状に複数回にわたって噴射し、それぞれの帯につき、ノズルの移動速度を２０ｍ／分から３ｍ／分に変化させ、及び溶融セラミックビーズの噴射圧力を０．２５ＭＰａで一定に維持することで、平均傾斜角θａのグラデーションを形成した。
【００８１】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径５μｍ〜５０μｍの微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０３μｍ〜０．０９μｍであり、平均傾斜角が０．８度〜２．８度であった。
【００８２】
一方、加工面が鏡面仕上げされた有効面積１９６ｍｍ（Ｘ方向寸法）×３０９ｍｍ（Ｙ方向寸法）、厚さ３０ｍｍの別のＮｉＰめっきブロックの加工面に、図２に示すような第１のレンズ列４４ａを転写形成するための転写面が形成されるように切削加工を行った。第１のレンズ列４４ａは、第１のレンズ列４４ａの延びる方向と直交する面内において、幅５０μｍ（Ｙ方向寸法）、高さ１１μｍ（Ｚ方向寸法）、曲率半径３４μｍの円弧形状とした。ブロックの転写領域は、これに対応する反転形状を有する。
【００８３】
次に、得られたブロックの加工面に、ガラスビーズ（ポッターズパロティーニ社製Ｊ４００）を用いて、ブラスト処理し、第２の転写面形成金型（第２の導光体製造用型部材とした。ブラスト処理の条件は以下の通りとした。ブラストノズルから加工面までの距離（高さ）を５２０ｍｍとし、ガラスビーズを６０ｇ／分の量で噴射した。ブラストノズルを１ｍｍピッチで繰り返し帯状に移動させながら、ノズルの移動速度及び溶融セラミックビーズの噴射圧力を、それぞれ５ｍ／分、０．１１ＭＰａとして加工面全体をブラスト処理した。
【００８４】
前記第１および第２の転写面形成金型を射出成形装置に組み込み、射出成形を行った。成形材料としては、アクリル樹脂（三菱レイヨン社製、アクリペットＴＦ−８）を用いた。得られた成形品すなわち導光体４の概略図を図１２に示す。導光体４のＸ方向寸法及びＹ方向寸法が第１及び第２の金型の有効面積に係るＸ方向寸法及びＹ方向寸法と異なるのは、樹脂の成形収縮によるものである。
【００８５】
導光体の厚さ０．８ｍｍの長辺側端面（光入射端面４１）に対向するようにして、該長辺に沿って等間隔で５４個のＬＥＤ（豊田合成社製、Ｅ１Ｓ６２−ＹＷ０Ｓ７−０７）を配置し、更に光源リフレクタ１０を配置した。また、導光体の裏面４４に対向するようにして光反射素子８として光散乱反射シート（東レ社製Ｅ６ＳＰ）を配置し、光出射面４３に対向するようにして光偏向素子６として頂角６５°でピッチ５０μｍのレンズ列が多数並列に形成された厚さ１５５μｍのプリズムシート（三菱レイヨン社製Ｍ１６８ＹＫ）を、そのレンズ列形成面が光出射面４３に対向するように配置し、図１及び図２に示したような面光源装置を作製した。
【００８６】
この面光源装置は、組み合わされる透過型液晶表示素子の有効な表示領域との関係上、有効表示領域Ｆの外縁が導光体外周縁から５．２ｍｍの位置にある。
【００８７】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、導光体の表面性状に起因するぎらつきは観察されず、有効表示領域内ではＬＥＤの配列に対応するような輝度むらも観察されず、輝度均斉度が７０％、導光体の光入射端面側から導光体の反対端面側にかけてのxy色度差も０．０１以内で良好であった。尚、輝度均斉度は、法線輝度の最大値及び最小値をそれぞれＸ及びＹとして、１００｛Ｙ／Ｘ｝［％］で表される。
【００８８】
［実施例２］
第１の転写面形成金型を作製するに際して、ブラスト処理を次のように変更したこと以外は実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００８９】
即ち、本実施例では、ブラスト粒子としてガラスビーズ（ポッターズパロティーニ社製Ｊ４００）を用い、更にブラスト処理において、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと１．２度から２．４度のグラデーションとなるよう、ノズルの移動速度を６ｍ／分で一定に維持し、及びガラスビーズの噴射圧力を０．２５ＭＰａから０．４８ＭＰａに変化させた。
【００９０】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径４μｍ〜３０μｍの微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０６μｍ〜０．１４μｍであり、平均傾斜角が１．２度〜２．４度であった。
【００９１】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、導光体の表面性状に起因するぎらつきは観察されず、有効表示領域内ではＬＥＤの配列に対応するような輝度むらも観察されず、輝度均斉度が７０％、導光体の光入射端面側から導光体の反対端面側にかけてのxy色度差も０．００５以内で良好であった。
【００９２】
［比較例１］
第１の転写面形成金型を作製するに際して、ブラスト処理を次のように変更したこと以外は実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００９３】
即ち、本比較例では、ブラスト処理において、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと０．５度から０．８度のグラデーションとなるよう、ノズルの移動速度を２０ｍ／分から３ｍ／分に変化させ、及び溶融セラミックビーズの噴射圧力を０．１ＭＰａで一定に維持した。
【００９４】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径１μｍ〜４μｍの微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ程度であり、平均傾斜角が０．５度〜０．８度であった。
【００９５】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、実施例１のものに比べて、最大輝度が１／２に低下し、輝度均斉度が４０％に低下し、導光体の光入射端面側から導光体の反対端面側にかけてxy色度差が０．０２５と高く色ムラが発生していた。
【００９６】
［比較例２］
第１の転写面形成金型を作製するに際して、ブラスト処理を次のように変更したこと以外は実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００９７】
即ち、本比較例では、ブラスト粒子としてモース硬度７．５の略球形状の溶融セラミックビーズ［サンゴバン社製「ZIRBLAST-B125」（商品名）］を用いて、更にブラスト処理において、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと０．９度から２．９度のグラデーションとなるよう、ノズルの移動速度を２０ｍ／分から３ｍ／分に変化させ、及び溶融セラミックビーズの噴射圧力を０．１７ＭＰａで一定に維持した。
【００９８】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径５０μｍ〜１００μｍの微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ〜０．２５μｍ程度であり、平均傾斜角が０．８度〜２．７度であった。
【００９９】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、ぎらつき発生が認められた。
【０１００】
［比較例３］
第１の転写面形成金型を作製するに際して、ブラスト処理を次のように変更したこと以外は実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【０１０１】
即ち、本比較例では、ブラスト粒子としてガラスビーズ（ポッターズパロティーニ社製Ｊ２２０）を用い、更にブラスト処理において、平均傾斜角θａが光入射端面に近い側から遠い側へと０．９度から３．０度のグラデーションとなるよう、ノズルの移動速度を２０ｍ／分から３ｍ／分に変化させ、及びガラスビーズの噴射圧力を０．４ＭＰａで一定に維持した。
【０１０２】
第１の転写面形成金型の形状転写面は、平均径１０μｍ〜７５μｍの微小領域からなる鋭利で荒れた非球欠的な形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０９μｍ〜０．２５μｍであり、平均傾斜角が０．８度〜２．８度であった。
【０１０３】
得られた面光源装置を点灯させ、発光面の状態を観察したところ、ぎらつき発生が認められた。
【符号の説明】
【０１０４】
２ ＬＥＤ
４ 導光体
４１ 光入射端面
４２ 反対端面
４３ 光出射面
４３ａ 粗面
４３ｂ 第２のレンズ列
４４ 裏面
４４ａ 第１のレンズ列
６ 光偏向素子
６１ 入光面
６１ａ プリズム列
６２ 出光面
８ 光反射素子
１０ リフレクタ
１１ 表示素子
１２ 型素材
１２ａ 型素材表層部（ニッケルリンめっき層）
１２ａ’ 型素材表層部の肉厚部
１２ｂ レンズ列配列の対応構造
１２ｃ ブラスト粒子
Ｆ 有効表示領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次光源から発せられる光が入射する光入射端面と、導光される光が出射する光出射面と、該光出射面の反対側の裏面とを有し、前記光出射面または裏面は少なくとも一部の領域において複数のレンズ列が互いに平行に配列されたレンズ列配列構造を有するレンズ列形成面とされており、該レンズ列形成面は粗面化されている面光源装置用導光体、を製造するための型部材であって、
前記型部材は、透光性合成樹脂の表面への形状転写により前記導光体のレンズ列形成面を形成するための形状転写面を有しており、
該形状転写面を形成する型部材表層部はビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下であり、
前記形状転写面は、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下である、
ことを特徴とする導光体製造用型部材。
【請求項２】
前記形状転写面は、平均傾斜角が０．５°以上５°以下であることを特徴とする、請求項１に記載の導光体製造用型部材。
【請求項３】
前記基材表層部はニッケルリンめっき層であることを特徴とする、請求項１または２に記載の導光体製造用型部材。
【請求項４】
前記形状転写面は、配列ピッチ１０μｍ以上２００μｍ以下のレンズ列配列構造を有する前記導光体のレンズ列形成面を形成するものであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導光体製造用型部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の導光体製造用型部材を製造する方法であって、
ビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下の型素材表層部の表面を切削加工することで、前記導光体のレンズ列形成面のレンズ列配列に対応する対応構造を形成し、
しかる後に、前記型素材表層部の表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子を用いたブラスト処理を施すことで前記形状転写面を形成する、
ことを特徴とする、導光体製造用型部材の製造方法。
【請求項１】
一次光源から発せられる光が入射する光入射端面と、導光される光が出射する光出射面と、該光出射面の反対側の裏面とを有し、前記光出射面または裏面は少なくとも一部の領域において複数のレンズ列が互いに平行に配列されたレンズ列配列構造を有するレンズ列形成面とされており、該レンズ列形成面は粗面化されている面光源装置用導光体、を製造するための型部材であって、
前記型部材は、透光性合成樹脂の表面への形状転写により前記導光体のレンズ列形成面を形成するための形状転写面を有しており、
該形状転写面を形成する型部材表層部はビッカース硬度（ＨＶ）が１００以上７００以下であり、
前記形状転写面は、平均径４μｍ以上５０μｍ以下の微小領域からなる略球欠形状の凹部ドメインが多数形成されたものであり、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０２μｍ以上０．２μｍ以下である、
ことを特徴とする導光体製造用型部材。
【請求項２】
前記形状転写面は、平均傾斜角が０．５°以上５°以下であることを特徴とする、請求項１に記載の導光体製造用型部材。
【請求項３】
前記基材表層部はニッケルリンめっき層であることを特徴とする、請求項１または２に記載の導光体製造用型部材。
【請求項４】
前記形状転写面は、配列ピッチ１０μｍ以上２００μｍ以下のレンズ列配列構造を有する前記導光体のレンズ列形成面を形成するものであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導光体製造用型部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の導光体製造用型部材を製造する方法であって、
ビッカース硬度（ＨＶ）１００以上７００以下の型素材表層部の表面を切削加工することで、前記導光体のレンズ列形成面のレンズ列配列に対応する対応構造を形成し、
しかる後に、前記型素材表層部の表面にモース硬度５．５以上９以下の略球形状のブラスト粒子を用いたブラスト処理を施すことで前記形状転写面を形成する、
ことを特徴とする、導光体製造用型部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−９８５９５（Ｐ２０１２−９８５９５Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４７３１３（Ｐ２０１０−２４７３１３）
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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