面光源装置和其所用的导光体及其制造方法

专利名称：面光源装置和其所用的导光体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及边缘照明方式的面光源装置和其所用的导光体，具体来说，涉及谋求与主光源相向的导光体光入射端面附近沿着该光入射端面可作为筋状的亮线和/或暗线观察的亮度分布不均匀减小的面光源装置和其所专用的导光体及其制造方法。
本发明的面光源装置适用于例如液晶显示装置的背光照明。
背景技术：
近年来，液晶显示装置可用作便携式笔记本PC等的监视器或用作液晶电视、带有视频播放的液晶电视等的显示部，此外可在其他种种领域得到广泛使用。液晶显示装置基本上可由背光照明部和液晶显示元件部所构成。作为背光照明部来说，从液晶显示装置紧凑化的观点出发，往往使用边缘照明方式。以往，作为边缘照明方式的背光照明广泛使用的是将矩形板状的导光体其中至少一个端面用作光入射端面，沿着该光入射端面配置直管形荧光灯等线状或棒状的主光源，将该主光源所发出光从导光体的光入射端面导入至导光体内部，从该导光体的2个主面其中之一即光出射面出射这种背光照明。
这种背光照明，由于主光源发出经过导光体出射的光的传输方式，发光面的亮度分布往往有不均匀发生(亮度均匀度低)。作为该亮度均匀度低的一种方式，可例举接近主光源的区域其亮度比其他区域高的情形。
作为防止这种亮度均匀度低的方法，例如日本实公昭40-26083号公报(专利文献1)、实公昭60-60788号公报(专利文献2)、以及实开昭62-154422号公报(专利文献3)中披露了配置在导光体的光出射面接近主光源的位置上具有光吸收性的薄膜或抑制透光用的光线调整膜这种方法。该方法作为导光体光出射面在接近主光源的区域所出射光的强度比在远离主光源的区域所出射光的强度大这种对策，是设法只限制与主光源距离小的光出射面区域的光出射这种方法。
但近年来随着导光体的薄型化进展(例如2～3mm左右)，作为上述亮度均匀度低的特殊方式，往往对应于与导光体的光入射端面接近(例如2mm左右)的光出射面位置可观察到与光入射端面平行的比周围明亮的筋状明亮部(亮线)。采用上述专利文献1～3这种方法防止这种亮线造成亮度均匀度降低的话，由于所形成的光吸收膜等其宽度较大，因此产生不仅亮线而且其周围总体亮度都有所下降、或容易发生暗线这种问题。
另一方面，作为用于防止这种亮线造成亮度均匀度降低的方法，日本特开平9-197404号公报(专利文献4)提出了在导光体的光入射端面与光出射面及其相反侧背面的边界所形成的边缘附加墨液等遮光材这种方法。
而且，随着如上所述亮线的发生，相邻亮线间往往可观察到与光入射端面平行的比周围暗的筋状的暗部(暗线)。日本特开平8-227074号公报(专利文献5)，作为防止这种暗线发生的方法披露了所形成的光吸收层具有光吸收率随着远离光入射端面而慢慢降低的光吸收图案这种方法。
专利文献1日本实公昭40-26083号公报专利文献2日本实开昭60-60788号公报专利文献3日本实开昭62-154422号公报专利文献4日本特开平9-197404号公报专利文献5日本特开平8-227074号公报上述专利文献4的方法是在导光体光入射端面的边缘附加遮光性材料的方法，由于该遮光性材料其中一部分也加到光入射端面上，所以该光入射端面的入射光其中一部分被遮住，从主光源入射到导光体的光量就减少这一部分，总体亮度容易降低，同时边缘附近的入射光当中还遮住没有遮光性材料便导光的光，因此存在显示区域容易发生暗线这种问题。
而且，这种方法由于形成宽度非常窄的遮光性材料，因此对于亮线发生的抑制效果无法说很充分。而且，这种方法其问题在于，在将遮光性材料附加于边缘的实践中非常难以实现，在所希望的位置形成遮光性材料也很困难，而且边缘所附加的遮光性材料容易脱落等。
此外，上述专利文献5的方法中，采用点状图样等图案作为光吸收图案，但这种情况下，由于存在局部对光不吸收的区域，该区域的遮光不够充分，因此存在会观察到亮线等问题。

发明内容
按照本发明，作为解决上述技术课题的方案可提供一种面光源装置用导光体，对主光源所发出光进行导光，而且具有让所述主光源所发出光入射的光入射端面和让被导光的光出射的光出射面，所述光出射面形成有沿所述光入射端面延伸的宽度为50微米～1000微米的光吸收带，该光吸收带靠近所述光入射端面的侧缘是从所述光入射端面起的距离为300微米或以下。
本发明一方式中，所述光吸收带形成为，与靠近所述光入射端面的侧缘相比，远的侧缘的可见光透射率较高。本发明一方式中，所述光吸收带的可见光透射率从靠近所述光入射端面的侧缘至远离的侧缘按至少2阶段变化。本发明一方式中，所述光吸收带的可见光透射率从靠近所述光入射端面的侧缘至远离的侧缘其中至少一部分连续变化。
本发明一方式中，所述光吸收带的可见光透射率其最低值在0％～60％范围内，而最高值在40％～90％范围内。本发明一方式中，所述光吸收带由黑色涂布材料所形成。本发明一方式中，所述黑色涂布材料是蒸发干燥型墨液、热固化型墨液、以及紫外线固化型墨液其中任一种。
本发明一方式中，所述光吸收带包含光扩散性微粒或光吸收性微粒。本发明一方式中，所述光吸收带的表面形成有微细凹凸。本发明一方式中，所述光吸收带的表面的微细凹凸的凸部由该光吸收带中所包含的光扩散性微粒或光吸收性微粒所形成。
本发明一方式中，形成所述光出射面和所述光入射端面两者的边界的边缘部分其曲率半径为50微米或以下。本发明一方式中，形成所述光出射面和所述光入射端面两者的边界的边缘部分沿所述光入射端面形成为相对于所述光出射面的其他区域隆起的突出部，这里，所述突出部从所述光出射面起的高度为1～50微米，和/或所述突出部其半高宽为1～50微米。
本发明一方式中，所述光吸收带其靠近所述光入射端面的侧缘与所述光入射端面的距离为0微米。本发明一方式中，所述光吸收带的宽度为所述导光体在光入射端面位置处的厚度的0.4倍或以下。本发明一方式中，所述光入射端面构成为让所述主光源所发出光入射至其与所述光出射面的边界为止。
本发明一方式中，所述导光体在所述光出射面和/或其相反侧背面上形成有光出射机构。本发明一方式中，所述光出射机构由粗面所形成。本发明一方式中，所述光出射机构形成于所述光出射面，所述背面形成有在所述光入射端面的大致正交方向上延伸而且相互平行的多个棱镜列。本发明一方式中，所述棱镜列其顶角为85°～110°。本发明一方式中，所述光入射端面经过粗面加工。
按照本发明还提供一种面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，包含在导光体材料的光出射面对应部中至少接近光入射端面对应部的区域形成光吸收带对应部，此后对所述光入射端面对应部进行切削加工，形成所述光入射端面的工序。
本发明一方式中，所述切削加工中还同时切削去除所述光吸收带对应部靠近所述光入射端面对应部的侧缘部。本发明一方式中，通过涂布墨液形成所述光吸收带对应部。本发明一方式中，利用喷墨印刷、丝网印刷、擦拭印刷(タンポ印刷)、或热转印印刷形成。
按照本发明还提供一种面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，通过利用喷墨法从多个喷嘴喷出墨液，在导光体的光出射面其至少接近光入射端面的区域上形成相互独立或部分连续的墨液点，接着通过使该墨液点其相邻部分彼此结合，来形成在整个所述区域范围内连续的墨液层，此后通过使该墨液层固化来形成所述光吸收带。
本发明一方式中，利用所述整平时间控制所述墨液层的墨液点的结合状态。本发明一方式中，通过控制所述墨液点的结合状态来控制所述光吸收带的表面状态。本发明一方式中，所述墨液是黑色的紫外线固化型墨液，为了使所述墨液层固化进行紫外线照射。本发明一方式中，对导光体材料的光入射端面对应部进行切削加工来形成所述光入射端面，此后形成所述光吸收带。本发明一方式中，所述区域其靠近所述光入射端面的侧缘位置，设定为所述墨液层到达通过所述切削加工向所述光出射面方向突出所形成的突出部为止。
本发明一方式中，所述墨液是包含(甲基(メタ))丙烯酸酯单体和/或有机溶剂的紫外线固化型墨液。本发明一方式中，所述(甲基)丙烯酸酯单体和/或有机溶剂其数平均分子量为100或以上。本发明一方式中，所述(甲基)丙烯酸酯单体是甲基丙烯酸甲酯，而且/或者在所述墨液中含有0.5～10重量％。本发明一方式中，所述有机溶剂是沸点为60℃或以上的溶剂，而且/或者包含甲基乙基甲酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、乙酸甲基纤维素、以及甲基丙烯酸其中至少一种。
按照本发明还提供一种面光源装置，其特征在于，包括如上所述的面光源装置用导光体；与该导光体的所述光入射端面相邻配置的所述主光源；以及与所述导光体的光出射面相邻配置的光偏转元件，该光偏转元件具有处于与所述导光体的光出射面相向位置的光进入面和其相反侧的光导出面，在所述光偏转元件的光进入面上，具有在所述导光体的光入射端面的大致平行方向上延伸而且相互平行的多个棱镜列。
本发明一方式中，所述光偏转元件的光进入面的多个棱镜列分别包括2个棱面，而且该棱面其中一个的入射光利用所述棱面其中另一个全反射。本发明一方式中，与所述光偏转元件的光导出面相邻配置有光扩散元件，该光扩散元件具有点图案部，该点图案部至少在包含距所述导光体的光入射端面2mm位置至4mm位置的宽度的区域中形成光吸收点图案，该点图案部是分散配置直径为30微米～70微米的点状的光吸收性涂布材料所形成的。本发明一方式中，所述光扩散元件的点图案部其可见光透射率为60％～95％。
利用如上所述的本发明，通过在导光体的光出射面接近光入射端面的位置上形成沿该光入射端面延伸的较细的特定宽度的光吸收带，来避免遮住来自主光源对于光入射端面的入射光，并避免来自主光源至导光体的入射光量减少，即避免总体亮度降低或遮蔽本应传导的光造成暗线发生，能够防止光入射端面附近发生亮线。
而且，利用本发明，只是导光体的光出射面形成光吸收带，因此其制作容易，而且所形成的光吸收带不容易脱落，能够长时间良好地发挥防止上述亮线发生的效果。
此外，利用本发明，通过在导光体材料上形成光吸收带对应部后对光入射端面对应部进行切削加工以形成光入射端面，可以很容易使光吸收带接近光入射端面的侧缘与光入射端面的距离为0微米。
另外，利用本发明，通过用墨液喷涂法在导光体的光出射面上形成墨液点，接着使墨液点整平并虚拟地使墨液点的尺寸加大，用墨液填补未涂布墨液的部分来形成连续的墨液层，此后使墨液层固化，来形成光吸收带，因此能够根据墨液的粘性程度设定所需的整平时间，来控制墨液层中墨液点的结合状态，从而很容易控制光吸收带的表面状态。


图1是示出本发明面光源装置一实施方式的示意性立体图。
图2是将导光体与主光源一起示出的示意性俯视图。
图3是本发明一例导光体制造方法的说明图。
图4是本发明一例导光体制造方法的说明图。
图5示出的是光偏转元件进行光偏转的情况。
图6是将光扩散元件与主光源一起示出的示意性俯视图。
图7是本发明面光源装置形成为背光照明的液晶显示装置的示意性局部剖面图。
图8是导光体的示意性局部剖面图。
图9是导光体的示意性局部剖面图。
图10示出的是导光体和光吸收带的可见光透射率。
图11示出的是导光体和光吸收带的可见光透射率。
图12A是示出导光体的制造方法例的说明图。
图12B是示出导光体的制造方法例的说明图。
图13A是示出导光体的制造方法例的说明图。
图13B是示出导光体的制造方法例的说明图。
图14A是示出导光体的制造方法例的说明图。
图14B是示出导光体的制造方法例的说明图。
图14C是示出导光体的制造方法例的说明图。
图14D是示出导光体的制造方法例的说明图。
图15是导光体的局部剖面图。
图16是导光体的边缘部分的放大图。
图17是导光体的边缘部分的放大图。
图18是导光体的边缘部分的放大图。
具体实施例方式
下面参照

本发明的实施方式。
图1是示出本发明面光源装置一实施方式的示意性立体图。如图1所示，本实施方式的面光源装置包含下列构成将至少一侧端面作为光入射端面31，将与其大致正交的一个表面作为光出射面33的导光体3；与该导光体3的光入射端面31相向配置，由光源反射器2覆盖的线状的主光源1；配置于导光体3的光出射面上的光偏转元件4；与其相向配置于光偏转元件4的光导出面42上的光扩散元件6；以及与导光体3的光出射面33的相反侧的背面34相向配置的光反射元件5。
导光体3与XY平面平行配置，整体呈矩形板状。导光体3具有4个侧端面，其中与YZ平面平行的1对侧端面当中至少一个侧端面作为光入射端面31。光入射端面31与主光源1相向配置，主光源1所发出光从光入射端面31入射到导光体3内。本发明中，也可以对于光入射端面31的相反侧的侧端面32等其他侧端面也相向配置光源。
与导光体3的光入射端面31大致正交的2个主面分别处于与XY平面大致平行的位置，其中任一面(图中为上表面)为光出射面33。通过对该光出射面33和其背面34其中至少一面赋予由粗面所形成的指向性光出射机构、由棱镜列、双凸透镜列、V字状槽等许多透镜列与光入射端面31大致平行并排形成的透镜面所形成的指向性光出射机构等，使光入射端面31的入射光在导光体3中导光，从光出射面33出射在光入射端面31和光出射面33的正交面(XZ平面)内具有指向性的光。该XZ平面内分布的出射光光强分布其峰值方向(峰值光)与光出射面33所成的角度为α。该角度α为例如10～40°，出射光光强分布其半高宽为例如10～40°。
导光体3的表面所形成的粗面、透镜列其依据ISO4287/1-1984规定的平均倾斜角θa从谋求光出射面33内亮度的均匀度考虑希望取0.5～15°范围的角度。平均倾斜角θa理想的是1～12°范围，更为理想的是1.5～11°范围。该平均倾斜角θa最好是根据导光体3的厚度t和入射光所传播方向的长度L两者之比L/t设定最佳范围。具体来说，作为导光体3使用L/t为20～200左右的导光体的情况下，平均倾斜角θa希望取0.5～7.5°，理想的是1～5°范围，更为理想的是1.5～4°范围。而作为导光体3使用L/t为20或以下的导光体的情况下，平均倾斜角θa理想的是7～12°范围，更为理想的是8～11°范围。
导光体3上所形成的粗面其平均倾斜角θa，依据ISO4287/1-1984的规定，采用触针式表面粗度计对粗面形状进行测定，根据测定方向的座标为x得到的倾斜函数f(x)，用下列式(1)和式(2)可以求得a=(1/L)∫0L|(d/dx)f(x)|dx...(1)]]>θa＝tan-1(Δa) (2)其中，L为测定长度，Δa为平均倾斜角θa的正切。
而且，作为导光体3理想的是其光出射率为0.5～5％范围内的导光体，更为理想的是1～3％范围。这是因为，光出射率小于0.5％的话，往往导光体3的出射光量减少、无法获得足够的亮度，而光出射率大于5％的话，往往主光源1附近有大部分光出射，光出射面33内X方向的出射光其衰减显著，光出射面33的亮度均匀度降低。通过这样将导光体3的光出射率设定为0.5～5％，可以从导光体3出射其光出射面的出射光的出射光强度分布(XZ平面内)的峰值光角度相对于光出射面的法线为50～80°范围内、与光入射端面和光出射面两者垂直的XZ平面的出射光强度分布(XZ平面内)的半高宽为10～40°这种指向性高的出射特性的光，可以用光偏转元件4有效地使其出射方向偏转，从而能够提供一种高亮度的面光源装置。
本发明中，导光体3的光出射率定义如下。光出射面33靠光入射端面31一侧端缘的出射光的光强I0和与光入射端面31一侧端缘相距L的位置的出射光光强I两者的关系，满足下面式(3)这种关系I＝I0(α/100)[1-(α/100)]L/t(3)其中导光体3的厚度(z方向尺寸)为t。这里，常数α是光出射率，是光出射面33上与光入射端面31正交的X方向上的每单位长度(相当于导光体厚度t的长度)导光体3的光出射比例(％)。该光出射率α，可以通过纵轴取光出射面23的出射光光强的对数，横轴取L/t，并绘制两者的关系，根据其斜率求出。
而且，为了控制导光体3的出射光在与主光源1相平行的平面(YZ平面)上的指向性，未赋予指向性光出射机构的另一主面最好是形成在大致垂直于光入射端面31的方向(X方向)上延伸的许多棱镜列排列而成的透镜面。图1所示的实施方式中，光出射面33形成粗面，而背面34形成在大致垂直于光入射端面31的方向(X方向)上延伸的许多棱镜列排列而成的透镜面。本发明中也可以与图1所示的方式相反，光出射面33形成透镜面，而背面34形成粗面。
如图1所示，在导光体3的背面34或光出射面33形成透镜列的情况下，作为该透镜列可以例举在大致X方向上延伸的棱镜列、双凸透镜列、V字状槽等，但最好是YZ剖面形状为大致三角形的棱镜列。
本发明中，导光体3的背面34形成棱镜列作为透镜列的情况下，希望其顶角为85～110°范围。这是因为，可以通过将顶角设定为该范围来使导光体3的出射光适度集中，可谋求提高面光源装置的亮度，理想的是90～100°范围。
本发明的导光体中，出于精确制作所希望的棱镜列形状并得到稳定的光学性能，同时出于抑制组装工作时、作为光源装置使用时棱镜顶部的磨损或变形这种目的，也可以在棱镜列的顶部形成平整部或曲面部。
另外，本发明中，也可以通过在导光体内部混入、分散光扩散性微粒来赋予指向性光出射机构，以取代在如上所述的光出射面33或其背面34形成光出射机构或者这两种机构并用。
为了调节XY平面内和/或XZ平面内的光展宽，光入射端面31最好是进行粗面化处理。作为粗面形成方法来说，可例举用铣刀工具等进行切削加工的方法、用砂轮、砂纸、抛光轮等进行研磨的方法、基于喷砂加工、放电加工、电解研磨、化学研磨等的方法。作为喷砂加工所用的喷砂颗粒来说，可例举玻璃珠这种球形砂粒、氧化铝珠这种多边形砂粒，其中用多边形砂粒方法能够形成光展宽效果好的粗面，因此较为理想。可以通过调整切削加工、研磨加工的加工方向来形成各向异性的粗面。为了调节XY平面内的光展宽，可以采用Z方向的加工方向来形成Z方向的筋状凹凸形状，为了调节XZ平面内的光展宽，可以采用Y方向的加工方向来形成Y方向的筋状凹凸形状。这种粗面加工也可以直接对导光体的光入射端面实施，但也可以对模具中与光入射端面相当的部分进行加工，在其成型时进行转印。
光入射端面31的粗面化程度，在导光体的厚度方向上，平均倾斜角θa为1～5°、中心线平均粗度Ra为0.05～0.5微米、十点平均粗度Rz为0.5～3微米较为理想。这是因为，可以通过使光入射端面31的粗面化程度设定为该范围来抑制亮带或暗带的发生，同时可以使亮线和暗线两者的界限模糊、不容易分辨。平均倾斜角θa比较理想的是2～4.5°范围，特别理想的是2.5～3°范围。中心线平均粗度Ra比较理想的是0.07～0.3微米范围，特别理想的是0.1～0.25微米范围。十点平均粗度Rz比较理想的是0.7～2.5微米范围，特别理想的是1～2微米范围。而且，光入射端面31的粗面化程度，在长度方向上由于与上面所述相同的理由，因而平均倾斜角θa为1～3°、中心线平均粗度Ra为0.02～0.1微米、十点平均相度Rz为0.3～2微米较为理想。平均倾斜角θa比较理想的是1.3～2.7°范围，特别理想的是1.5～2.5°范围。中心线平均粗度Ra比较理想的是0.03～0.08微米，特别理想的是0.05～0.07微米范围。十点平均粗度Rz比较理想的是0.4～1.7微米，特别理想的是0.5～1.5微米范围。
导光体的光出射面33形成有沿光入射端面31延伸的光吸收带36。该光吸收带36可以通过涂布例如黑色的涂布材料来形成。光吸收带36的形成并没有特别限定，但可以通过涂布例如墨液来形成，特别理想的是利用喷墨印刷、丝网印刷、擦拭印刷(タンポ印刷)、或热转印印刷来形成。而且，作为光吸收带36的材料来说，从生产效率观点考虑希望使用速干性材料，烘干时间理想的是60秒或以下，比较理想的是40秒或以下，更为理想的是20秒或以下。作为这样的光吸收带材料，可举出例如使用甲基乙基甲酮等有机溶剂、(甲基)丙烯酸酯单体等的有机溶剂系涂布材料、蒸发干燥型墨液、或热固化型墨液、或者紫外线固化型涂布材料、紫外线固化型墨液等。该光吸收带通过吸收从光入射端面31导入导光体3内的光当中直达光的至少一部分，来防止光入射端面31附近亮线的发生，因此可见光透射率(JIS-K7105B)为例如0～90％，比较理想的是0～60％，更为理想的是2～45％，特别理想的是4～30％。而且，光吸收带36其反射率(JIS-K7105B)比较理想的是0～20％，更为理想的是0～15％。另外，对于该亮线发生，可认为是未经过光入射端面而由光源反射器2反射从光出射面33进入到导光体内的光也起到了作用，而光吸收带36通过将这种光也吸收一部分来防止亮线的发生。
图2是将导光体3与主光源1一起示出的示意性俯视图。如图2所示，光吸收带36为了在不遮住光入射端面31的入射光的情况下抑制入射光量减少所造成的亮度降低、因遮住应传导光而造成暗线发生，需要仅在导光体3的光出射面33形成，并不形成于光入射端面31。而且，光吸收带36其宽度(X方向尺寸)为W，限定其宽度的2个侧缘当中靠近光入射端面31的侧缘与该光入射端面31的距离为D。宽度W为50～1000微米，理想的是100～700微米，特别理想的是200～400微米。宽度不足50微米的话，往往所要的防止亮线发生的效果有所降低，而宽度W超过1000微米的话，往往发生暗线或总体亮度降低。宽度W理想的是导光体3其光入射端面位置的厚度的0.4倍或以下，更为理想的是0.3倍或以下，特别理想的是0.2倍或以下。而且，距离D是300微米或以下的话，可获得上述防止亮线发生的效果，理想的是200微米或以下，特别理想的是100微米或以下。
也可以在将光吸收带36形成于导光体3的光出射面33时对光出射面33的光吸收带形成部位的至少一部分形成凹部，在该凹部涂布涂布材料等来形成光吸收带。具体来说，如图8和图9所示，光吸收带36形成为在光出射面33上形成例如剖面为三角形或双凸透镜形状的凹部70，并形成为例如深度150微米或以下，理想的是形成为100微米或以下的深度，更为理想的是形成为50微米或以下的深度，并且包含该凹部的内部。该凹部70的深度过大的话，导光体内的传导模式便有缺陷，容易出现暗线。
作为导光体3，不限于图1所示这种形状，可以使用光入射端面侧较厚的楔状等种种形状。
下面用图3和图4说明如上所述的导光体的一例制造方法。
图3是示出利用树脂成型加工形成、涂布作为光吸收带的涂布材料所得到的导光体材料3’的示意性俯视图。将与最终得到的导光体3的各部相对应的部分作为对应部示出时，该导光体材料3’具有光入射端面对应部31’、光出射面对应部33’、以及光吸收带对应部36’。光出射面对应部33’形成有作为构成所需的光出射机构的粗面的无光泽面，其相反侧的背面对应部则形成有所需的棱镜列。光出射面对应部33’接近光入射端面对应部31’的区域形成有光吸收带对应部36’。
如图4所示，对光入射端面对应部31’进行切削加工来切除不要的部分，作为切削加工面形成有光入射端面31。借助于此，可以很容易将光入射端面31构成为主光源1所发出光入射到其与光出射面33的边界为止。而且，如图3和图4所示，通过将光吸收带对应部31’形成至通过切削加工切除的不要部分为止，切削加工中也同时切削去除光吸收带对应部36’接近光入射端面对应部31’的侧缘部，可以很容易地将上述距离D形成为0微米，而且将光入射端面31构成为主光源1所发出光入射到其与光出射面33的边界为止。
光偏转元件4配置于导光体3的光出射面33上。光偏转元件4的2个主面41、42总体上相互平行配置，分别处于总体上与XY平面相平行的位置。主面41、42其中一个(导光体3位于光出射面33一侧的主面)形成为光进入面41，另一个形成为光导出面42。光导出面42形成为与导光体3的光出射面33相平行的平整面。光进入面41形成为许多在Y方向上延伸的棱镜列相互平行排列的棱镜列形成面。棱镜列形成面也可以在相邻的棱镜列之间设置宽度相对较窄的平整部(例如与棱镜列的X方向尺寸为相同量级或者比其小的宽度的平整部)，但从提高光利用效率这一点出发，希望不设置平整部，而是在X方向上连续排列棱镜列。
图5示出的是光偏转元件4进行光偏转的情况。该图示出的是XZ平面内的导光体3所出射的峰值光(与出射光分布的峰值相对应的光)的行进方向。相对于导光体3的光出射面33以角度α倾斜出射的峰值光，入射至棱镜列的第1面，由第2面全反射，在几乎是光导出面42的法线方向上出射。而且，YZ平面内可以利用如上所述的导光体背面34的棱镜列作用，对于较宽范围的区域谋求光导出面42在法线方向上的亮度的充分提高。
光偏转元件4的棱镜列的棱镜面其形状不限于单一平面，可以形成为例如剖面呈凸多边形状或凸曲面形状，由此可以谋求高亮度、窄视野。
本发明的光偏转元件中，出于精确制作所希望的棱镜列形状并得到稳定的光学性能，同时出于抑制组装工作时、作为光源装置使用时棱镜顶部的磨损或变形这种目的，也可以在棱镜列的顶部形成平整部或曲面部。这种情况下，从抑制光源装置的亮度降低、抑制粘附现象造成亮度不均匀图案发生的观点考虑，形成于棱镜列顶部的平整部或曲面部其宽度希望形成为3微米或以下，理想的是2微米或以下，更为理想的是1微米或以下。
本发明中，为了尽可能避免亮度降低，根据用途适当控制视野范围，可以在光偏转元件4的光导出面上相邻配置光扩散元件6。而且，本发明中，可以通过这样配置光扩散元件6，来抑制作为质量降低原因的闪烁、亮度斑等情况，谋求质量提高。
希望对光扩散元件6与光偏转元件4相向的入射面61赋予凹凸结构，以防止与光偏转元件4的粘附。同样，对于光扩散元件6的出射面62也考虑与其上配置的液晶显示元件间的粘附，希望对光扩散元件6其出射一侧的面也赋予凹凸结构。该凹凸结构只是以防止粘附为目的所赋予的情况下，希望形成为平均倾斜角达0.7°或以上这种结构，理想的是1°或以上，更为理想的是1.5°或以上。
光扩散元件6的光扩散性可以通过在光扩散元件6中混入光扩散剂例如硅珠、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、氟化丙烯酸甲酯等的单独聚合体或共聚体等，或者对光扩散元件6其中至少一个表面形成凹凸结构来赋予。表面形成的凹凸结构，形成于光扩散元件6其中一个表面的情形和形成于其两个表面的情形其程度有所不同。凹凸结构形成于光扩散元件6其中一个表面的情况下，其平均倾斜角以0.8～12°范围为宜，理想的是3.5～7°，更为理想的是4～6.5°。凹凸结构形成于光扩散元件6的两个表面的情况下，其中一个表面形成的凹凸结构其平均倾斜角以0.8～6°范围为宜，理想的是2～4°，更为理想的是2.5～4°。这种情况下，为了抑制光扩散元件6总光透射率的降低，最好是使光扩散元件6的入射面侧的平均倾斜角大于出射面侧的平均倾斜角。
而且，光扩散元件6的光扩散透射率比值取8～82％范围，但出于提高亮度特性和改善可视辨认性的考虑，比较理想的是30～70％范围，更加理想的是40～65％的范围。
图6是将光扩散元件6与主光源1一起示出的示意性俯视图。如图1和图6所示，光扩散元件6形成有点图案部64。该点图案部是出射面62上分散配置直径为30微米～70微米的点状的光吸收性涂布材料所形成的图案，存在于包含与导光体的光入射端面相距d1的位置至相距d2的位置这种宽度(d2-d1)的区域。最好是距离d1为2mm或以下，距离d2为4mm或以上。由此，能够适当抑制主光源位置附近的总体亮度，从而针对发光面得到不舒适感小的亮度分布。为了有效取得这样的效果，点图案部64最好是其可见光透射率为60～95％。而且，为了得到不舒适感更小的亮度分布，最好是在距离光入射端面d2的位置附近的至少一部分宽度区域，使点状光吸收性涂布材料的分布配置密度随着与主光源距离的加大而逐步减小。
主光源1是在Y方向上延伸的线状光源，作为该主光源1来说，可以使用例如荧光灯、冷阴极管。这种情况下，主光源1如图1所示，不仅可以与导光体3其中一侧端面相向配置，也可以根据需要进一步在相反侧的侧端面也进行配置。另外，本发明中作为主光源1不限定于线状光源，也可以使用LED光源、卤素灯、亚卤灯这种点光源。特别是使用于手机、便携式信息终端等相对较小屏幕尺寸的显示装置的情况下，最好是使用LED等较小的点光源。这样，将点光源用作主光源1的情况下，主光源1配置也可以设置于导光体3的角部等。这种情况下，导光体3的入射光在与光出射面相同的平面内以主光源1为大致的中心呈辐射状地在导光体中传导，因此出于亮度均匀性考虑，希望对导光体3的光出射面形成多个棱镜列并列形成为大致弧状以便包围点光源这种光出射机构。而且，导光体3的光出射面所出射的出射光也同样以主光源1为中心呈辐射状出射，因此为了使这样呈辐射状出射的出射光与其出射方向无关地高效率偏转至所希望的方向，出于亮度均匀性考虑希望将形成于光偏转元件4的棱镜列按大致圆弧形状并列配置为包围主光源1。
光源反射器2是使主光源1的光损失少地导向导光体3的部件。作为其材料来说，可以使用例如表面具有金属蒸镀反射层的塑料薄膜。如图所示，光源反射器2避开光扩散元件6和光偏转元件4，从光反射元件5的端缘部外表面经过主光源1的外面向导光体3的光出射面端缘部卷绕。另一方面，光源反射器2也可以只避开光扩散元件6，从光反射元件5的端缘部外面经过主光源1的外面向光偏转元件4的光导出面端缘部卷绕，或者从光反射元件5的端缘部外面经过主光源1的外面向光扩散元件6的出射面端缘部卷绕。
也可以将与这种光源反射器2相同的反射部件贴于导光体3的侧端面31以外的侧端面。作为光反射元件5来说，可以用例如表面具有金属蒸镀反射层的塑料片。本发明中，光反射元件5也可以在导光体3的背面34形成为利用金属蒸镀等方法所形成的反射层等来代替反射片。
本发明的导光体3、光偏转元件4、以及光扩散元件6可以由光透射率高的合成树脂构成。作为这种合成树脂可以例举甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、氯乙烯系树脂。特别是甲基丙烯酸树脂，其耐热性、力学性能、成型加工性能优异，最为适合。作为这样的甲基丙烯酸树脂，最好是甲基丙烯酸甲酯为主成分的树脂，甲基丙烯酸甲酯的比例最好为80重量％或以上。形成导光体3、光偏转元件4、以及光扩散元件6的粗面或细丝(hairline)等表面结构、棱镜列或双凸透镜列等表面结构时，也可以用具有所希望的表面结构的金属模部件对透明合成树脂板进行热压形成，或者也可以利用丝网印刷、挤压成型、或射出成型等方法在成型同时赋予其形状。此外，也可以利用热或光固化性树脂等形成结构面。另外，也可以在聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、氯乙烯系树脂、聚甲基丙烯酸酰亚胺系树脂等制成的透明薄膜或片材等透明基体的表面上形成利用活性能量线固化型树脂制成的粗面结构或透镜列排列结构，也可以利用粘接、熔接等方法将这样的片材与分立的透明基材一体接合。作为活性能量线固化型树脂，可以使用多官能(甲基)丙烯酸化合物、乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯类、丙烯酸化合物、(甲基)丙烯酸金属盐等。
在如上所述的主光源1、光源反射器2、导光体3、光偏转元件4、光扩散元件6、以及光反射元件5所构成的光源装置的发光面(光扩散元件6的出射面62)上，如图7所示配置液晶显示元件LC，来构成以本发明的光源装置为背光照明的液晶显示装置。图7中，构成光扩散元件6的点图案部的分散配置的点状光吸收性涂布材料用标号64’示出。液晶显示装置是观察者从图7中的上方通过液晶显示元件LC进行观察的。
图7示出的是导光体3中上述距离D为0微米的情况。如图所示，光吸收带36延伸到与光入射端面31的边界为止，但未延伸到光入射端面31上。也就是说，光入射端面31构成为主光源1所发出光入射到与光出射面33的边界为止。
从光入射端面31导入导光体3内的光当中，直接到达光吸收带36的光L1可由该光吸收带吸收其大半部分。其余光则为由光出射面33反射在导光体内行进的光L2。该光L2从背面34出射，由反射元件5反射再度入射到导光体内，从光出射面33出射。本发明中，光L2由于光吸收带36的吸收因而变得比光L1弱得多，因此并非亮线发生的原因。假如光吸收带36不存在的话，此光L2的强度便相当强。该光L2即本发明中附加有光吸收带36的部分其反射光为亮线发生的最大原因，在光吸收带36不存在的情况下发生明显的亮线。
而且，主光源1所发出光当中的一部分由光源反射器22所反射，并非到达光入射端面31，而是到达光吸收带36，这里其大半部分被吸收。假如，光吸收带36不存在的话，便有光从本发明中附加有光吸收带36部位的光出射端面33进入到导光体内。该光也属于上述亮线的发生原因，这一方面也在没有光吸收带36存在的情况下发生辉线。
本发明中，能够使充分准直的具有较窄的亮度分布(XZ平面内)的光从光源装置入射至液晶显示元件LC，因此能够得到液晶显示元件无灰度反转等、并且亮度、色调均匀性良好的图像显示，同时可得到集中于所希望方向的光照射，能够高效率利用针对该方向照明的主光源1的发光光量。
上述实施方式的说明中，是对光吸收带36在宽度方向上具有大致均匀的光吸收特性的情况进行说明的，但本发明中光吸收带也可以是其光吸收特性在宽度方向上有所变化。作为这种光吸收特性的理想方式，可例举形成为与光吸收带36的光入射端面相距较远的侧缘与相距较近的侧缘相比其可见光透射率更高这种方式。通过形成这种方式，可以防止导光体光出射面33形成有和未形成有光吸收带36这两者区域间边界其光吸收性的急剧变化，进一步减少亮度不均匀发生。
举例来说，如图10所示，通过使光吸收带36在宽度方向(X方向)上由接近光入射端面的第1区域36-1和远离该光入射端面的第2区域36-2这两部分构成，并使第1区域36-1厚度为第2区域36-2厚度的约两倍，可以使第2区域36-2的可见光透射率T2高于第1区域36-1的可见光透射率T1。这种可见光透射率按2阶段变化的光吸收带36，可以通过先对第1区域36-1和第2区域36-2两者按均匀厚度进行涂布材料的涂布，然后仅对第1区域36-1追加涂布材料的涂布来得到。同样，可以按3个或以上阶段形成可见光透射率变化的光吸收带。
而且，如图11所示，也可以通过使光吸收带36的厚度在光吸收带36的宽度方向(X方向)上从接近光入射端面31的侧缘至远离该光入射端面31的侧缘逐步减小，来使光吸收带36的可见光透射率在光吸收带36的宽度方向上连续变化。这种方式的光吸收带36可以通过使掩模部件在X方向上从接近光入射端面31的一侧移动至与其远离的一侧进行涂布材料的涂布来得到。光吸收带36的可见光透射率其连续变化也可以并非涉及整个宽度方向范围，而是宽度方向上其中一部分。
而且，光吸收带36的可见光透射率的变化，也可以是就图10说明的阶段性变化和就图11说明的连续性变化两者的组合。
光吸收带36的可见光透射率理想的是最低值在0％～60％范围内而且最高值在40％～90％范围内。由于在这一范围内，所以能够维持防止亮线发生的效果，并充分防止暗线的发生，能够进一步减少亮度不均匀的发生。
下面用图12A、图12B、图13A、以及图13B说明如上所述的导光体的其他制造方法例。图12A和图13A是局部俯视图，图12B和图13B是其XZ部分的剖面图。
首先，如图12A和图12B所示，利用喷墨法对导光体3的光出射面33接近光入射端面31并与该光入射端面相距S’的宽度D1的区域形成相互独立或部分连续的墨液点36A。作为实施喷墨法所使用的装置，可例举连续(连续喷射)方式和使用加压喷嘴的DOD(按需点滴)方式的打印机。通过利用上述装置，从多个喷嘴喷出墨液，根据需要针对该喷嘴在与光出射面33平行的所需方向上对导光体3进行扫描，在光出射面的规定区域形成有如图所示的相互独立的多个墨液点36A。上述墨液点的相邻部分彼此间也可以如图所示完全相互独立，但也可以其中一部分局部重叠连续。
接着使墨液点的相邻部分彼此间结合并形成为连续的墨液层(下面称为“整平”)。按为了达到所希望的整平量(程度)所需的时间实施该“整平”。由此，如图13A和图13B所示，使墨液点的相邻部分彼此间结合，对与光入射端面31相距S的宽度D2的整个区域形成连续的墨液层36b。该宽度D2的区域包含上述宽度D1的整个区域，通过“整平”来达到比宽度D1稍大。
接着通过使墨液层36B硬化来形成光吸收带36。
作为墨液使用例如紫外线固化型墨液。紫外线固化型墨液可以很容易通过对紫外线照射时间的控制来实现所需的整平量(程度)，因此适合使用。而且，为了容易控制用于得到所需整平量的时间，因此最好是将墨液喷嘴的温度即墨液温度维持为固定不变。而且，通过对导光体3加温，也能够降低墨滴等墨液喷出后的墨液点36A的粘度，由此能够缩短取得所需整平量所用的时间，缩短印刷所需的时间。
可以通过如上所述进行，利用整平时间将墨液层36B的墨液点的结合状态控制为所希望的状态，来控制光吸收带36的表面状态即凹凸程度。通过对该光吸收带36的表面预先形成适当的凹凸，可以使不需要的光线更加不明显。具体来说，如上所述使主光源1所发出光其中一部分由光源反射器22所反射，并非到达光入射端面31而是到达光吸收带36时，其中大半部分被吸收。这时，剩余光反射到导光体光出射面33，但可以利用光吸收带36表面的凹凸来扩散反射该反射光，以便不显眼。
解像度高的打印机，能够更为接近墨液点来形成，可以缩短墨液点结合所需的整平时间，因此较为理想。
下面用图14A、图14B、图14C、以及图14D说明如上所述的导光体的其他制造方法例。
此例中，首先准备如图14A所示的导光体材料3’。接着，如图14B所示，对光入射端面对应部31’进行切削加工，形成光入射端面31。利用这种切削加工，光入射端面31和光出射面33两者的边界形成有突出至光出射面33方向的(即光出射面33相对于其他区域隆起突出的)突出部39。该突出部39沿光入射端面31和光出射面33两者的边界线，即沿光入射端面31延伸。该突出部39也可以如上所述通过切削加工来形成，但也可以在射出成型时通过成型来形成。
接着，如图14C所示，对光出射面33的所需区域形成墨液点36A。该墨液点的形成如针对上述图12A和图12B所说明的那样进行。接着，进行墨液点的整平，如图14D所示，对光出射面33的所需区域形成墨液层36B。该墨液层36B的形成如针对上述图13A和图13B所说明的那样进行，但这里将墨液点形成区域的位置设定为通过整平形成的墨液层36B其接近光入射端面31的侧缘到达突出部39。也就是说，图14C所示的墨液点36A的形成区域只离开光入射端面31一点点。由此，可利用突出部39阻止墨液点整平时所流动的墨液移动至光入射端面31。
最后通过使墨液层36B固化来形成光吸收带36。
利用以上方法便容易在不达到光入射端面31的情况下极其靠近该光入射端面31来形成光吸收带36。利用该光吸收带36便能够抑制从光入射端面31入射至导光体3的光量的减少。
为了利用这种突出部39使墨液受阻于移动至光入射端面31的适当位置这种作用良好，而且容易形成突出部39，突出部39的尺寸最好是采用如下所述的适当范围。具体来说，如图18所示，H为1～50微米为宜，比较理想的是2～30微米，更为理想的是5～20微米，W’以1～50微米为宜，比较理想的是2～30微米，更为理想的是5～20微米，其中H为突出部39的高度(相对于光出射面33其他区域的高度)，W’为突出部39的XZ端面形状的高度的半高宽。突出部高度H过小的话，往往阻止墨液移动的作用不够充分，而突出部高度H过大的话，则往往面光源装置组装困难，或是突出部容易发生缺口，甚至难以使墨液移动到突出部的顶部附近。而且，高度的半高宽W’过小的话，往往突出部的形成有困难，而且机械强度低，阻止墨液移动的作用不可靠，而高度的半高宽W’过大的话，则往往面光源装置组装困难，而且难以使墨液移动至突出部的顶部附近。
以上说明的任一种方法中，形成光吸收带36用的涂布材料即紫外线固化型墨液，希望使用含有(甲基)丙烯酸酯单体和/或有机溶剂的紫外线固化型墨液。这是因为，有利于墨液层固化所形成的光吸收带36与导光体3表面的结合力提高。由于墨液中存在有机溶剂，通过熔化导光体3的表面使其变粗来使固定效果得到提高。而且，特别是导光体3使用(甲基)丙烯酸系树脂的情况下，由于墨液中存在(甲基)丙烯酸酯单体，墨液中聚合时该墨液和导光体两者间容易发生交联反应，因此能够提高固定效果。
上述(甲基)丙烯酸酯单体、有机溶剂最好是墨液浓度没有较大变化，以数平均分子量为100或以上为宜，比较理想的是150或以上，更为理想的是200或以上。(甲基)丙烯酸酯单体是例如甲基丙烯酸甲酯，墨液中最好是含有例如0.5～10重量％。有机溶剂最好是墨液浓度没有较大变化，以沸点60℃或以上为宜，比较理想的是80℃或以上，更为理想的是100℃或以上的溶剂，例如包含甲基乙基甲酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、乙酸甲基纤维素、甲基丙烯酸其中至少一种。
作为这种紫外线固化型墨液可例举如下所述组成的墨液。
墨液1丙烯酸低聚物30～50重量％丙烯酸异冰片10～20重量％1，6-己二醇丙烯酸酯1～20重量％四氢呋喃丙烯酸酯10～20重量％二苯甲酮1～5重量％碳黑1～5重量％墨液2丙烯酸异冰片10～20重量％1，6-己二醇丙烯酸酯1～20重量％丙烯酸胺/丙烯酸酯混合物30～50重量％二苯甲酮1～5重量％碳黑1～5重量％本发明中，利用喷墨法等形成光吸收带的情况下，作为这种紫外线固化型墨液，适于使用墨液喷出时在喷头温度下墨液粘度为1～100cp、表面张力为20～55mN/m的墨液，比较理想的是使用墨液粘度为1～50cp、表面张力为20～45mN/m的墨液，更为理想的是使用墨液粘度为1～20cp、表面张力为25～35mN/m的墨液。另外，出于墨液点的整平性能、与导光体的紧密结合性能、喷出墨液的正确涂布位置的稳定性等考虑，喷头温度以10～100℃为宜，比较理想的是30～85℃范围，更为理想的是40～60℃范围。
而且，利用喷墨法等形成光吸收带的情况下，出于节拍时间缩短、墨点的整平性、与导光体的紧密结合性等考虑，喷头速度以10～1000mm/秒为宜，比较理想的是200～800mm/秒，更为理想的是250～500mm/秒范围。
本发明中，光吸收带36可以使用含有光扩散性或光吸收性微粒的材料。该微粒的粒径以20微米或以下为宜，比较理想的是14微米或以下，特别理想的是8微米或以下。这种微粒，相对于除了该微粒以外的涂布材料固体成分的100重量可以含有10～125重量％。光吸收性的微粒可以是例如含有碳黑等的丙烯酸树脂、乙烯树脂、(甲基)丙烯酸/乙烯共聚树脂、苯代三聚氰二胺树脂等黑色聚合物系微粒等所形成的微粒。而且，光扩散性微粒可以是例如丙烯酸树脂、乙烯树脂、(甲基)丙烯酸/乙烯共聚树脂、硅树脂等聚合物微粒、二氧化硅、氧化铝、碳酸钙等无机系微粒所形成的微粒。光扩散性微粒也可以是基于表面反射的光扩散的微粒，也可以是具有透光性、基于内部透射光折射的光扩散的微粒。光吸收性微粒对光吸收带36光吸收性的提高有贡献，光扩散性微粒通过在光吸收带36内进行光扩散，来使光吸收性间接提高，而且对不吸收所出射的光的扩散所产生的平均化有贡献。
图15示出的是含有光扩散性或光吸收性的微粒的光吸收带36的实施方式。该实施方式中，光吸收带36的表面形成有微细凹凸。该凹凸的凸部37利用光吸收带36中包含的光扩散性或光吸收性的微粒38形成。该凹凸通过预先使构成光吸收带36的涂布材料中含有光扩散性或光吸收性的微粒38，可以伴随涂膜形成来形成。这样对光吸收带36的表面预先形成微细凹凸，能够使不需要的光线更加不显著。具体来说，如上所述，利用光源反射器22反射主光源1所发出光当中的一部分，并非到达光入射端面31而是到达光吸收带36时，其中大半部分被吸收。这时，剩余光反射到导光体光出射面33，但可以通过利用光吸收带36表面的凹凸使该反射光扩散反射，来避免显著。
图16示出的是导光体3的光出射面33和光入射端面31两者边界部的放大图。光出射面33和光入射端面31两者边界所形成的边缘部，在理想情况下基本上呈直角，但现实加工中往往是形成为具有微小曲率半径的曲面。特别是如上所述利用切削加工形成光入射端面31的情况下，有时由于加工使导光体材料的合成树脂部分熔化，光出射面33和光入射端面31两者边界的边缘部分成为基于表面张力的曲面。出于防止发生亮线等防止亮度均匀性降低这种考虑，希望该边缘部的曲率半径R为50微米或以下。这是因为，该边缘部的曲率半径R过大的话，则来自边缘部的光入射显著，该部分起着如同凸透镜的作用，很可能有异常光从导光体3出射，或使光吸收带36防止亮线发生的效果降低。该边缘部分的曲率半径R理想的是10微米或以下，特别理想的是5微米或以下。
图17示出的是通过切削加工同时形成光入射端面31和光吸收带36靠近光入射端面的侧缘两者时光出射面33和光入射端面31两者边界部的放大图。利用表面张力在光出射面33和光入射端面31两者边界的边缘部分形成有曲率半径R的曲面(相当于上述突出部39)，光吸收带36的端缘处于使得导光体边缘部其中一部分露出这种位置。该导光体边缘部的露出部构成光入射端面31。
下面利用实施例对本发明进行说明。
用丙烯酸树脂(三菱人造丝株式会社制的ァクリペット[商品名])，利用射出成型方法，制作其中一面为粗面，另一面为棱镜顶角100°、顶部前端曲率半径15微米、间距50微米的棱镜列与短边相平行连续排列的棱镜图案这种矩形形状且呈楔状的导光体材料。利用丝网印刷在形成该棱镜图案的导光体材料的粗面上从壁厚较厚的长边起按各种宽度涂布下列黑色墨液来形成光吸收带对应部。另外，用同样的方法将黑色墨液按能够测定可见光透射率的尺寸印刷于厚度2mm的透明丙烯酸板时，紫外线固化型黑色墨液的可见光透射率为40％。
黑色墨液丙烯酸低聚物45重量％丙烯酸异冰片17重量％1，6-己二醇丙烯酸酯15重量％四氢呋喃丙烯酸酯15重量％二苯甲酮3重量％碳黑5重量％接着，通过对导光体材料的光入射端面对应部进行切削加工，切除包含光吸收带对应部其中一部分在内的不要部分，以得到具有作为切削加工面所形成的光入射端面的导光体。导光体形成为230mm×290mm、厚度2.2mm-0.7mm的楔形板状，边缘部分的曲率半径R为40微米，与光入射面相距0微米的光吸收带其宽度如下实施例1-800微米实施例2-700微米实施例3-600微米实施例4-500微米实施例5-400微米实施例6-300微米实施例7-200微米实施例8-150微米实施例9-75微米对比例1-20微米对比例2-1500微米对比例3-20微米(光入射端面一侧也连续形成20微米宽度的光吸收带)沿长边用光源反射器(丽光株式会社制的银反射膜)覆盖冷阴极管，配置为与导光体的长度290微米的边(长边)所对应的其中一侧端面(厚度2.2mm侧的端面)相向。而且，其另一侧端面张贴光扩散反射膜(东レ株式会社制的E60(商品名))，将反射片配置为与棱镜列排列面(背面)相向。将以上构成组装到框体中。该导光体其出射光光强分布(XZ平面内)的最大峰值相对于光出射面的法线方向呈70°，半高宽为22.5°。
另一方面，用折射率为1.5064的丙烯酸系紫外线固化性树脂，制作其中一侧的棱镜面的曲率半径为1000微米这种凸曲面形状，另一棱镜面为平面形状，间距为50微米的许多棱镜列并列连续设置的棱镜列形成于厚度125微米的聚酯膜其中一个表面的棱镜片。
将得到的棱镜片放置为棱镜列形成面朝向上述导光体的光出射面(粗面)一侧，棱镜列的棱线与导光体的光入射端面平行，各棱镜列的平面状棱面朝向导光体的光入射端面方向。
对于如上所述得到的实施例1～9以及对比例1～3的面光源装置，按相同条件使主光源点亮，以目视方式对发光面进行观察的情况下，实施例1～9情形几乎没有明显的处于导光体光入射端面附近的亮线和显示区域内的暗线，但对比例1情形在导光体光入射端面附近可明确确认亮线，而对比例2情形与实施例1～9情形相比可知道导光体的光入射端面附近亮度降低，对比例3情形与实施例1～9情形相比可知道有亮度降低和显示区域内的暗线。
与实施例1同样制作导光体材料。然后对导光体材料的光入射端面对应部进行切削加工，以得到具有作为切削加工面所形成的光入射端面的导光体。导光体形成为230mm×290mm、厚度2.2mm-0.7mm的楔形板状。对形成该棱镜图案的导光体材料的粗面，利用喷墨法按下述条件对下述紫外线固化型黑色墨液进行许多点滴，对图12A和图12B所示这种宽度D1约300微米、距离S’约60微米的区域形成直径约100微米的许多相互独立的墨液点。通过以该状态使墨液点整平5秒钟时间，对图13A和图13B所示这种宽度D2约400微米、距离S约10微米的整个区域形成连续的墨液层。此时，照射紫外线使墨液层固化，形成大致直线状的光吸收带。
喷墨法喷头速度400mm/秒喷头温度55℃利用压电元件压送的方式紫外线固化型黑色墨液(墨液95重量％+甲基丙烯酸甲酯5重量％)墨液组成丙烯酸低聚物42重量％丙烯酸异冰片15重量％1，6-己二醇丙烯酸酯20重量％丙烯酸胺/丙烯酸酯混合物15重量％二苯甲酮3重量％碳黑5重量％墨液粘度(55℃)10cp墨液表面张力(55℃)30mN/m另外，用同样的方法将紫外线固化型黑色墨液按能够测定可见光透射率的尺寸印刷于厚度2mm的透明丙烯酸板时，紫外线固化型黑色墨液的可见光透射率为20％。
将得到的导光体与实施例1同样与冷阴极管、光源反射器、光扩散反射薄膜、以及反射片加以组合，将由此得到的构成组装到框体中。该导光体的出射光光强分布(XZ平面内)的最大峰值相对于光出射面的法线方向呈70°，半高宽为22.5°。
将与实施例1同样制作的棱镜片配置为棱镜列形成面朝向上述导光体的光出射面(粗面)一侧，棱镜列的棱线与导光体的光入射端面相平行，各棱镜列的平面状棱面朝向导光体的光入射端面方向。
对于如上所述得到的面光源装置，使主光源点亮，以目视方式观察发光面的情况下，导光体光入射端面附近的亮线和显示区域内的暗线几乎都不明显。
制作与实施例1相同的导光体材料，然后对导光体材料的光入射端面对应部进行切削加工，得到具有作为切削加工面所形成的光入射端面的导光体。本对比例中没有形成光吸收带。
将得到的导光体与实施例1同样与冷阴极管、光源反射器、光扩散反射薄膜、以及反射片加以组合，将由此得到的构成组装到框体中。该导光体的出射光光强分布(XZ平面内)的最大峰值相对于光出射面的法线方向呈70°，半高宽为22.5°。
将与实施例1同样制作的棱镜片配置为棱镜列形成面朝向上述导光体的光出射面(粗面)一侧，棱镜列的棱线与导光体的光入射端面相平行，各棱镜列的平面状棱面朝向导光体的光入射端面方向。
对于如上所述得到的面光源装置，在与实施例10相同的条件下，使主光源点亮，以目视方式观察发光面的情况下，可明确确认导光体的光入射端面附近的亮线。
与实施例1同样制作导光体材料。然后对导光体材料的光入射端面对应部进行切削加工，以得到具有作为切削加工面所形成的光入射端面的导光体。导光体形成为230mm×290mm、厚度2.2mm-0.7mm的楔形板状。对形成该棱镜图案的导光体材料的粗面，与实施例10同样利用喷墨法对紫外线固化型黑色墨液进行许多点滴，对图12A和图12B所示这种宽度D1约300微米、距离S’约60微米的区域形成直径约100微米的许多墨液点。其后不久即照射紫外线使墨液点硬化以避免使墨液点整平，形成大致直线状的光吸收带。该吸收带其各墨液点处于相互独立的位置，宽度为约300微米，距离光入射端面约60微米。
另外，用同样的方法将紫外线固化型黑色墨液按能够测定可见光透射率的尺寸印刷于厚度2mm的透明丙烯酸板时，紫外线固化型黑色墨液的可见光透射率为20％。
与实施例1同样，将得到的导光体与冷阴极管、光源反射器、光扩散反射薄膜、以及反射片加以组合，将由此得到的构成组装到框体中。该导光体的出射光光强分布(XZ平面内)的最大峰值相对于光出射面的法线方向呈70°，半高宽为22.5°。
将与实施例1同样制作的棱镜片配置为棱镜列形成面朝向上述导光体的光出射面(粗面)一侧，棱镜列的棱线与导光体的光入射端面相平行，各棱镜列的平面状棱面朝向导光体的光入射端面方向。
对于如上所述得到的面光源装置，在与实施例10相同的条件下，使主光源点亮，以目视方式观察发光面的情况下，可以发现与实施例10情形相比亮度稍低，而且导光体光入射端面附近有若干亮线。
与实施例10同样，对导光体材料的光入射端面对应部进行切削加工，得到具有作为切削加工面所形成的光入射端面的导光体。利用切削加工在光入射端面和光出射面两者的边界形成有相对于光出射面的其他区域隆起突出的突出部(突出部)。该突出部高度为10微米，半高宽为10微米。与实施例10同样，通过形成墨液点并使其整平来形成墨液层。但上述墨液点的形成区域的位置通过整平设定为墨液层到达突出部。
对于用所得到的导光体与实施例10相同得到的面光源装置，使主光源点亮，以目视方式观察发光面的情况下，可以发现几乎没有明显的处于导光体的光入射端面附近的亮线和显示区域内的暗线。
权利要求
1.一种面光源装置用导光体，其特征在于，对主光源所发出光进行导光，且具有让所述主光源所发出光入射的光入射端面和让被导光的光出射的光出射面，所述光出射面上形成有沿所述光入射端面延伸的宽度为50微米～1000微米的光吸收带，该光吸收带靠近所述光入射端面的侧缘是从所述光入射端面起的距离为300微米或以下。
2.如权利要求1所述的面光源装置用导光体，其特征在于，所述光吸收带形成为，与靠近所述光入射端面的侧缘相比，远的侧缘的可见光透射率较高。
3.如权利要求1所述的面光源装置用导光体，其特征在于，所述光吸收带的表面上形成有微细的凹凸。
4.如权利要求1所述的面光源装置用导光体，其特征在于，形成所述光出射面和所述光入射端面两者的边界的边缘部分其曲率半径为50微米或以下。
5.如权利要求1所述的面光源装置用导光体，其特征在于，形成所述光出射面和所述光入射端面两者的边界的边缘部分沿所述光入射端面形成为相对于所述光出射面的其他区域隆起的突出部，所述突出部从所述光出射面起的高度为1～50微米。
6.如权利要求1所述的面光源装置用导光体，其特征在于，形成所述光出射面和所述光入射端面两者的边界的边缘部分沿所述光入射端面形成为相对于所述光出射面的其他区域隆起的突出部，所述突出部其半高宽为1～50微米。
7.一种面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，包含在导光体材料的光出射面对应部中至少接近光入射端面对应部的区域形成光吸收带对应部，此后对所述光入射端面对应部进行切削加工，形成所述光入射端面的工序。
8.如权利要求7所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，通过涂布墨液形成所述光吸收带对应部。
9.一种面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，通过利用喷墨法从多个喷嘴喷出墨液，在导光体的光出射面其至少接近光入射端面的区域上形成相互独立或部分连续的墨液点，接着通过使该墨液点其相邻部分彼此结合，来形成在整个所述区域范围内连续的墨液层，此后通过使该墨液层固化来形成所述光吸收带。
10.如权利要求9所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，对导光体材料的光入射端面对应部进行切削加工来形成所述光入射端面，此后形成所述光吸收带。
11.如权利要求10所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，所述区域其靠近所述光入射端面的侧缘位置，设定为所述墨液层到达通过所述切削加工向所述光出射面方向突出所形成的突出部为止。
12.如权利要求8或9所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，所述墨液是包含(甲基)丙烯酸酯单体和/或有机溶剂的紫外线固化型墨液。
13.如权利要求12所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯单体和/或有机溶剂其数平均分子量为100或以上。
14.如权利要求12所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯单体是甲基丙烯酸甲酯。
15.如权利要求12所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯单体在所述墨液中含有0.5～10重量％。
16.如权利要求12所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，所述有机溶剂是沸点为60℃或以上的溶剂。
17.如权利要求12所述的面光源装置用导光体的制造方法，其特征在于，所述有机溶剂包含甲基乙基甲酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、乙酸甲基纤维素、以及甲基丙烯酸其中至少一种。
18.一种面光源装置，其特征在于，包括如权利要求1～6中任一项所述的面光源装置用导光体；与该导光体的所述光入射端面相邻配置的所述主光源；以及与所述导光体的光出射面相邻配置的光偏转元件，该光偏转元件具有处于与所述导光体的光出射面相向位置的光进入面和其相反侧的光导出面，在所述光偏转元件的光进入面上，具有在与所述导光体的光入射端面大致平行方向上延伸而且相互平行的多个棱镜列。
19.如权利要求18所述的面光源装置，其特征在于，与所述光偏转元件的光导出面相邻配置有光扩散元件，该光扩散元件具有点图案部，该点图案部至少在包含距所述导光体的光入射端面2mm位置至4mm位置的宽度的区域中形成光吸收点图案，该点图案部是分散配置直径为30微米～70微米的点状的光吸收性涂布材料所形成的。
全文摘要
本发明提供的面光源装置用导光体避免遮住主光源所发出光对于光入射端面的入射光，入射光量不减少，即避免总体亮度降低或遮隐蔽本应传导的光造成暗线发生，能够防止光入射端面附近发生亮线。为此，对主光源(1)所发出光进行导光，而且具有让所述主光源(1)所发出光入射的光入射端面(31)和让所传导光出射的光出射面(33)的板状导光体(3)，光出射面(33)形成有沿光入射端面(31)延伸的宽度为50微米～1000微米的光吸收带(36)，光吸收带(36)靠近光入射端面(31)的侧缘与光入射端面(31)的距离为300微米或以下。光入射端面(31)构成为主光源(1)所发出光入射至其与光出射面(33)的边界为止。
文档编号G02F1/13GK1849481SQ20048002569
公开日2006年10月18日 申请日期2004年9月9日 优先权日2003年9月9日
发明者山下友义, 村山义明, 野崎义人 申请人:三菱丽阳株式会社