WO1995003559A1

WO1995003559A1 - Source de lumiere diffusee et affichage a cristaux liquides

Info

Publication number: WO1995003559A1
Application number: PCT/JP1994/001201
Authority: WO
Inventors: Yasuhiro Koike
Original assignee: Nitto Jushi Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1994-07-21
Publication date: 1995-02-02
Also published as: JP3781441B2; US5993020A; EP0663600A1; EP0663600A4; JPH0736037A

Description

一 i- 明細書光散乱導光光源 .装置及び液晶表示装置技術分野本発明は、入射光を散乱させながら導光させる光散乱導光体を利用した光散乱導光光源装置及びこれをバックライト .光源に利用した液晶表示装置に関する。背景技術従来より、散乱現象を利用して光を所望の方向に向けて出射させる型の光学要素あるいは装置として種々のものが知られており、液晶表示装置のパックライ卜光源等の用途に使われている。

これら公知の光学要素あるいは装置の 1 つの類型は、延在した板状の透明材料の側方より光を入射させ、一方の面側に反射要素を配し、他方の表面付近に光拡散性を与えて光出射面とする面状光源を構成し、液晶表示装置のハ * ヅクラィト光源等と. .して使用するものである。この種の光散乱導光装置を用いた面状光源装置においては、光散乱が透明体の内部で体積的に生起されておらず、透明体の表面付近あるいは反射要素における乱反射や鏡面反射を利用して光出射方向に拡がりを持たせているのみなので、光散乱導光装釐から取り出せる散乱光の割合を十分に上げるには原理的な困難があった。

. また、側方から光を入射させて均一な輝度を有する面状光源装置を得ようとした場合、反射要素の反射能等になんらかの勾配を持たせなければならず、光散乱導光体装置部分の構造が複雑かつ大型のものとなり、製造コストも高くならざるを得なかった。従って、この型の光散乱導光装置を液晶表示装置のパックライト光源等の用途に用いた場合、明るさ、面状光源としての輝度.均一性、薄型.構造、経済性等の！^.求のうちのいくつかを犠,牲にせざるを得なかった。これらの点を改善する為に、延在した板状の透明材料の内部に該透明材料ど屈折率の異なる粒状物質を分散させる等の手段によって体積的に光散乱を生じさせた型の光散乱導光素子あるいは光散乱導光装置が提案されている。

例えば、上記特開平 2 — 2 2 1 9 2 5 号公報及び特開平 4 — 1 4 5 4 8 5 号公報開には、光散乱導光板の側方より光を入射させ、一方の面側に反射要素を配し他方の面を光出射面として、液蠤表示装置のバックライト光源等を構成することが開示されている。

この型の光散乱導光素子（それ自身が光散乱能を有し、光を散乱させながら導光する機能を有する素子）と、該光散乱導光素子の側方より光を入射させる光源素子とを組み合わせて光散乱導光光源装置を構成した場合、光取出面から取り出される光の強度分布を均一化する為に、従来は、光散乱導光体内に分散させる粒状物質の分散濃度に勾配を与える等の方法により、光源から遠い部分の単位体積当りの散乱能を増大させたり、光散乱導光体の裏面側に光抵散性ィンク等を用いて分布密度に勾配を持たせた綱目状乃至ドット状パ夕一ンを付設するという手段が講じられていた。このような付加的な技術手段は、経済的な負担を強いる原因となっており、また、必ずしも均一に輝度を上げることに成功しているとは言えなかつた。また、特開平 4 一 1. 4 0 7 8 3 号公報に開示されているよラに、光散乱導光体の厚さを光源から離れた部分で大きくとつて輝度の均化を図ることや、 2 枚の散乱能の異なる楔型の光散乱導光体を合体させて 1 個の光散乱導光素子を構成する手法の提案もある（後者は、当発明者に係る特許出願；特願平 5 — 1 0 2 0 1 1 号 ) 0 しかし、前者の方法では光散乱導光体部分の光入射面が小さくなり、それを補う為 ίこな導光板が必要となり、光取出面を正面方向から見た時の光取出効率もそれほど高いとは思われない（光源素子から透明な導光体へ入射した光の相当部分が光取出面と大きな交差角を持つた方向に転向されることなく消費されると考えられる ) o 本発明者に係る後者のものは、光散乱導光素子全体に亙って散乱能があり、断面でみた平均散乱能に勾配を付けることによって均一度を向上させたものであるから、光取出面を正面方向から見た時の光取出効率と輝度のいずれも高いが、最低 2 枚以上の散乱能の異なる光散乱導光体を .用意してこれを合体させなけらばならず、. 構造、寸法及び製造工程等を'最大限に簡素化するという観点からは理想的であるとは言い難かった。発明の開示そこで本発明の基本的な目的は、極めて簡単な構造で、高い均一度を以て光取出面の正面あるいはこれに近レゝ方向に高 .効率で光を取り出すことが出来る光乱導光光源装置を提供することによって、上述した従来技術の問題点を一括して解決することにある。

また、本発明のもう 1 つの目的は、上記光源装置を利用して画面が明るく表示品位の高い液晶表示装置を提供

9 るごしめな。本発明は、上記基本的な目的を達成する為の基本的構成として、「少なくとも 1 つの光入射面領域及び少なくとも 1 つの光取出面領域面を有する光散乱導光体と光入射面領域から光入射を行なう為の光源手段とを備え、光散乱導光体は前記光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる傾向を持った領域を有していることを特徴とする光散乱導光光源装置」を提供し、更に、上記構成を有する光散乱導光光源装置に、「前記光散乱導光体の光取出表面領域に臨んで、散乱光出射方向特性を修正する散乱光出射方向修正手段が前記光散乱導光素子と一体あるいは別体に設けられてレ Vる」という要件を課すことによつて、光取出面からの光出射方向特性を修正出来るようにしたものである。また、本発明の上記.もう .1 つの目的を達成する為に、

「少なくとも 1 つの光入射面領域及び少なくとも 1 つの光取出面領域を有すると共に、光入射面から遠さ-かるにつれて厚みを減ずる傾向を持った領域を有する光散乱導光体と光入射面領域から光入射を行なう為の光源手段とを備えた光散乱導光光源装置を、バックライト .光源手段として液晶表示素子の背面側に配置した液晶表示装置」を提案したものである。

本発明は、光入射面領域から遠ざかるにつれて厚みを減ずる傾向を持つという形状的特徴を光散乱導光体に与えることにより、光敢出面領域の正面方向あるいはこれに近い方向 ( 以下、単に正面方向と言う , ) から高い光取出効率と均一度を以て光を取り出すことが出来るという新規な知見にその基礎を置いており、従来のように散乱能に勾配を付ける等の手法に頼る考え方とは一線を画した技術思想を包含するものである。図面の簡単な説明図 1 は、本発明における光散乱導光体と光源の配置の基本形を示した断面図である。図 2 は、プリズム作用を利用した出射方向修正素子（プリズム素子）の作用を説明する為の図である。図 3 は、図 1 の基本形に付属部材を加えて構成された光散乱導光光源装置の構成を示した断面図である。図 4 は、実施例（構成）の各光散光:光源装

置における輝度分布測定結果を表わしたグラフである。図 5 は、実施例の光散乱導光光源装置に対して、光取出面における光出射方向特性を測定する際の角度の取り方を説明する図である。図 6 は、実施例の光散乱導光光源装置に対して、光取出面における光出射方向特性を測定した結果をプリズム素子使用不使用時に分けて表わしたグラフである。図 7 は、本発明に従った光散乱導光光源装置における光散乱導光体と光源素子の形状及び配置関係について、いくつかの例を示した図である。図 8 は、コの字形の .蛍光ランプを使用して本発明に従つた光散乱導光光源装置を構成する際の配置を説明する図である。図 9 は、光源素子を 2 個の光散乱導光体で共用して本発明に従った光散乱導光光源.装置を構成する際の配置を説明する図である。発明を実施する為の最良の形態先ず図 1 を用いて、こ φ 本発明の基本的な考え方について説明する。図 1 、本発明における光散.乱-導.光体と光源の配置の基本形を断.面図の形でしたものであり、図中、符号 1 は光散乱導光体を表わしており、光入射面 2、光取出面 3 及び傾斜面 4 を有している。符号 5 は、光入射面 2 から光散乱導光体 1 内に光束を送り込む為の光源素子（例えば、蛍光ランブ）を表わしている。

光散乱導光体 1 は、有機材料あるいは無機材料からなる透明体への異屈折率粒子添加、異屈折率材料の混練成形、重合過程を通しての屈折率不均一構造形成等の方法により体積的に均一な散乱能が与えられた楔形ブロックである。この光散乱導光体 1 の材質については. 光の一部を散乱させながら相当の距離に亙って導光させる性質を有する限り、本発明は特に制限を設けるものではない本図に示されたような配置においては、光入射面 2 から光散 .乱導光体 1 内部に取り込まれる光の主たる方向成分は、矢印群で図示したように水平方向と小さな角度をなしているものとみなすことが出来る。今、光散乱導光体 1 への入射光束を光線 A で代表させて、光線の挙動を考察してみる。

光散乱導光体 1 に入射した代表光線 A は、一定割合で散乱による方向転換を受けながら、図示したように光取出面 3 と傾斜面 4 において反射を繰り返して、光散乱導光体 1 .の末端部分へ近づぃていく。各反射点 P 1 、 P 2、 P 3 · · ' では、光の一部が .外界へ出射される。

傾斜面 4 にミラーを配置すれば、大半の光は光散乱導光体 1, 内に戻される。各.反射点 P 1、 P 2 、 P 3 · · · における反射は、 0 i 、 Θ 1、 Θ · · ' で示したように鏡面的に起こる。そて、両面 3、 4 が平 0 でない為に、反射回数が増えるに従って、角度 0 が徐々に大きくなる。

それ故、光取出面 3 から光が出射される機会が増大することになる。このような効果を仮に多重反射効果と呼ぶことにする。

光取出面 3 から出射される光の強度を光入射面 2 からの距離 ·χ の関数 f ( X ) と考えると、上記多重反射効果は f ( x ) を増加関数とする要因である。一方、入射面 2 に近い部分では光源 5 に近いという効果が直接光、散乱光いずれについても働く。この効果は、当然（ X ) を減少 .関数にする要因である。

本発明は、この両要因を重ね合わせることによって、関数 f ( X ) を平坦化することが出来るという新たな知見に基づいて創出されたものである。

従来は、後者の光源近接効果を光散乱導光体の輝度均 — 化を妨げる要因と .考え、 . それを弱める為に光散乱導光体の散乱能や反射点における反射能に勾配を付ける等の手段が講じられていたのであり、旧来の発想法に従えば、光散乱導光体の厚みを光入射面側で大きくとることはむしろ光源近接効果を助長し、輝度均一化に逆行するものであると考えるのが自然であった。

本発明は、上記多重.反射効果を利用する考え方によつてこの通念を覆したものである。

図 1 において、両面 3 4 のなす角度が大き ·い程、 0 の墻大傾向が早めに現れるから、光散乱導光体 1 の末端部まで多重反射効果 'を生かすにには、角度を小さめにとることが好ましいと.思われる。また、光散乱導光体 1 の散乱能が小さい程、多重反射効果が相対的に大きく作用する傾向があるから、本発明の光散乱導光光源装置は、比較的大面積の均一光源を実現するのに好適な特性を有しているということが出来る。

更に、傾斜面 4 ( 場合によっては光取出面 3 も）、を曲面とすることにより、反射角 0 1 、 θ 1 、 Θ 3 · · · • の増大推移を制御し、より望ましい輝度分布を実現することも可能である _c

本発明の光散乱導光光源装置は、上記の如き多重反射効果を利用しているので、光取出面から比較的大きな出射角をちつて出射されるが、出射光強度により好適な方向特性を持たせる為に、プリズム作用を利用した出射方向修正手段を使用することが.出来る。このプリズム作用を利用した出射方向修正手段については、本発明者に係る特願平 5 - 1 0 2 0 1 . 1 に添付した明細書に詳しく述ベられている。その基本的な作用を図 2 を用いて簡単に説明する。

図 2 において、光線 B 1、 B 2、 B 3 は光散乱導光体 1 の内部より光取出面 3、プリズム素子 6 を通って外界に出射される光を代表させた光線を表している。

周知のスネルの法則ょて、 . 各線 B 1、 B 2、 B 3 は、光取出面 3 に直交する ■!¾ 方向を修正され .る 'プリズム要素の頂角、屈折率等の値を選択することによって、種々の修正特性を発揮させることが出来る。出.射方向修正手段は、光散乱導光体 1 と別体の素子を用意することとしても良いが、光光取出面 3 に凹凸を形成する手法を用いることも可能である（詳細は、上記出願の明細書を参照）。上記説明した本発明の光散乱導光光源装置の作用は、該装置を液晶表示素子の背面側にバックライト光源手段として配置した場合にも当然生かされるものであって、バックライト光源を構成する光散乱導光光源装置が明るく均一に光ることによって、液晶表示像の表示品位が向上することは言うまでもない。また、本発明で使用される光散乱導光体は、同じ光人射面面積を有する従来の光散乱導光体と比較した .場合、光散乱導光体の厚さが薄くなっている領域がある分.だけ小型軽量化されているから、これを組み込んだ液晶表示装置をコンパクトで軽量なものとすることが出来る。以下、光散乱導光体の具体的な製造方法及び ^ 特性の測定例に言及し、本発明について更に詳しく述ベる。

M M A ( メチルメタクリレート）に粒径 2 m のシリコン ¾ 樹脂粉体（東芝シ .リ -コン製、トスパ一ル 1 2 0 ) を各々 0. 0 5 w t %、 0. 0 8 w t %、 0. 1 0 w t 0. 1 5 w t % ¾ 加えて均一に分散した種類の試料と粒子無添加の M M" A ¾ 料意し、計 5· 瑋-類の試料の各々にラジ力ル重合開始剤としてベンゾィルパ一才キサイド（ B P 0 ) 0. 5 w t %、連鎖移動剤として n — ラウリルメルカブタン（ n — L M ) を 0. 2 w t % 加え、 7 0 °C で 2 4 時間注型重合させて縦 6 8 m m、横 8 5 m m で厚さが長辺方向に 3. 8 m m から 0. 2 m m 迄徐クに変化した楔型の光散乱導光体を 1 枚づつ作製した。

各光散乱導光体を用いて図 3 に示された配置で 5 個の光散乱導光光源装置を構.成した。これは図 1 に示した配置と基本的には同じものであるが、輝度を補強

反射性のシ一ト（銀箔状シート）を傾斜面 4 及び光源（蛍光ランプ ) 5 の背面に臨んで配 S し、出射光方向の特性を真上方向に修正する為にプリズム状の出射方向修正素子 6 ( 各ブリズム要素の頂角約 9 5 ° ) を配置した。

また、出射方向修正素子 9 と光散乱導光体 1 の間には光散乱を補助する光拡散シ一卜 8 を配した。

そして、矢印で示し正面方向から色彩色差計（株式会社ミノル夕製； C S 1 0 0 ) を用いて光取出面 3 側表面（出射方向修正素子表面）の輝度分布を図上左右方向に沿つた 1 0 箇所で測定したところ、図 4 の結果を得た。図 4 に示されたグラフから明かなように、散乱能の無い透明体：を用いた場合は、光源の極く近く ¾ いて、蛍光ランブランブ 5 から離れた部分で輝度が増している。これは、前述した多重. 射効果が実証されたも.のと考えることが出来る。

そして、散乱能を与えた光散乱導光体を用いた場合には、スパール分散量に is じて（散乱能増大' '：! .、光源に比較的近い部分における輝度の落ち込みが是芷されることを' .図示したグラフから明瞭に読み取ることが出来る _c このケースでは、特に、トスノ、' ール 1 2 0 を 0. 0 5 w t % 分散させたものが最も平坦な特性が得られていることが判る。

の結果から、光源 5 の直接光の影饗が強く出ると思われる数 m m の近傍部分を除く大半の部分を均一光源面として使用出来ることは.明らかである。

次に、出射方向修正素子 6 の作用を確認する為に図 5 に示したように、トスノ、· ールを 0. 0 8 w t % 分散した光散乱導光体 1 を用いて、光取出面 3 における光出射方向特性 .を測定した。

図 6 は、その結果を示したもので、出射方向修正素子 ( プリズム素子）の作用が明確に現れている。即ち、光取出面 3 真上方向を Ψ = 0、 + — 各方向を図 5. .のようにとると、ブリズム素子を置かない場合には Ψ の大きな方向に光強度ピークが出るが、プリズム素子を使用した場合にはほぼ正面方向に光強度ビークをもって来ることが出来る。

光強度のビークが出.る方向は、光散乱導光体に散乱能をもたらしている屈折率不均一構造の大きさ（例えぼ、異屈折率粒子の径）やプリズム素子の頂角によって変わるので、それらの組み合わせを適宜選択することによつて、所望の出射光方向特性を得ることが出来る。

上記 _:説明及び実験粽果.から考えて、本発明.の光散乱導光光源装置が図 5 のような配置を持つものに限られることは全くなく、種々の .バリエーションが可能なことは明らかである < これらのいくつかを例示したものが、図 7 〜図 9 である。なお、各図におレヽて、プリズム素子、光拡散シート等の付属部材は記載を省略してあり、これらを適宜付加して光散乱導光光源装置が構成される。図 7 ( i ) は、図 1 あるいは図 3 に示した基本配 g に相当するものであり、図 7 ( i i ) は、光散乱導光体 1 .の中央部を薄くし、光源素子（蛍光ランプ） 5 を両側に配置した構成である。また、図 7 ( i i i ) は、厚み勾配を対角線に沿った方向に形成した領域を有する光散乱導光体 - 1 の隣合う 2 辺に臨んで光源素子（蛍光ランプ）を設けた配置を表わしている。更に、図 8 は、光散乱導光体としては、図 7 '( 1 ) の基本 .形を使用するが、光源素.子（蛍光ランブ） 5 にはコの字形のものを採用し、明るさを補強した構成を示している。図ではコの字形蛍光ラシブは光散乱導光体 1 から離した状態（組み立て前の状態）が描かれている。この構成の有利な点は、ュの字形の蛍光ランブの持つ省電力特性（同じ輝度の 3 本の短尺の蛍光ランプに分けて 3 方に配置した場合よりも電力消費が少ない性質）を活用出来ることにある。図 9 は、蛍光ランプ 5 -を .2 個の光散乱導光休 1' に共用する構成を断面図で示したものである。このような考え方を拡張して、例えば球状光源素子の周りに放射状に禊形状の光散乱導光体 1 を多数配置して円形の光源を得ることも出来る。なお、いずれの配置においても、光取出面を表裏 2 面とすることが可能なことは言うまでもない。また、作用の説明の欄でも述べたように、光散乱導光体 1 の厚み勾配を一定にとらず、テーノ、' 状の傾斜面を有する禊形状と . することによって、輝度分布を制御することも可能である。更に、光散乱導光体の断面形状を 2 等辺 3 角形状のものとする等の選択も許容されることは、本発明の原理から考 ^ て当然である。そして、本発明において利用可能な光散乱導光体 1 は、上記実施例初頭に述べた方法によって得られたものに限られる..こ—とがないこも本-発明の原理に照も U て明らかである。他の幾つかの製造例と輝度分布の測定結果について簡単に列挙すれば、. 次のようになる。 ( 1 ) M M A ( メチレメタクリレート）に粒径 2 m のシリコン系樹脂粉体（東芝シリコン製、トスノ、' ール 1 2 0 ) を 0. 0 8 w t % 加えて均一に分散させ、ラジカル重合 I始剤として .ベンゾィルノ、' 一ォキサイド（ B P 0 ) を 0. 5 w t %、連鎖移動剤として n — ラウリルメルカブタン ( n — L M ) を 0. 2 w t %、各々加え、 7 0 。C で 2 4 時間注型重合させて縦 6 8 m m, 横 8 5 m m で厚さが長辺方向に 3. 8 m m から 0. 2 m m まで徐々に変化した楔型の光散乱導光体を作製した。

上述した図 3 と同様の配置（プリズム素子 6 としては、頂角約 6 2 ^β のものを使用）と測定法で輝度分布を測定したところ、光取出面の大半について 9 5 % 程度の光強度の均一度が得られた。蛍光ランプに市販のものを使用した条件での明るさは約 4 0 0 0 カンデラであった。また、同等の厚さを有する市販のアクリル樹脂製導光体（ 3. 8 m m 程度の等厚板で裏面に光拡散層をスクリーン印刷し、光取出面側には光拡散板を配置）を用いて同等の条件の下で明るさを測定したところ、ほぼ 2. 0 ひ 0 力ンデラといういう値を得た。このことから、この実施例の光散乱導光体を使用することによって、従来の約 2 倍の明るさを均一に有する光散乱導光光源装置を提供出来ることが判った。

■ ( 2 ) M M A ( メチルメタクリレー卜）シリコーンオイルを 0. 0 2 5 w t % 加えて均一に分散させ、ラジカル重合開始剤としてベンゾィルバーオキザィド（ B P O ) を 0. 5 w t %、連鎖移動剤として n — ブチルメルカブタン（ n — B M ) を 0. 2 w t %、各々加え、 7 0 °C で 3 0 分間にわたりゾル化を行なった上で、更に 6 5 °C で 2 4 時間注型重合させて縦 6 8 m m、横 8 5 m m で厚さが長辺方向に 3. 8 m m から 0. 2 m m まで徐々に変化した楔型の光散乱導光体を作製した。上述した図 3 と同様の配置（プリズム素子 6 としては、頂角約 6 2 ^β のものを使用）と測定法で輝度分布を測定したところ、光取出面の大半について 9 0 % 程度の光強度の均一度が得ちれた。蛍光ランプに巿販のものを使用した条件での明るさほ約 3 8 0 0 力ンデラであった。

( 3 ) P M M A ( ポリ. メチルメタクリレート）に粒径 2 m のシリコン系樹脂粉体（東芝シリコン.製、トスパール 1 2 0 ) を 0. 0 8 w t % 加え、 V 型タンブラを用いて 1 0 分間、次いでヘンシェルミキサを用いて 5 .分間混合しこ。これを 2 軸押し出し機で溶融混合（シリンダ温度 2 2 0 て〜 2 5 0 :。C . ) ' 押出成形して、ペレヅ卜を作製した。

こ. のペレヅトを射出成形機を用いてシリンダ;温度 2 2 0 °C ~ 2 5 0 。C の条件で射出成形し、縦 6 8 m m、横 8 5 m m で厚さが長辺方向に 3. 8 m m から 0. 2 m m 迄徐々に変化した楔型の光散乱導光体を 2 枚作製した。

2 枚の光散乱導光体をつき合わせ、 2 本の蛍光ランプを使用して図 7 ( i i ) に示した配置をとらせた。図 3 の配置からプリズム素子と光拡散シ一ト 7 を除いた条件で、輝度分布を測定したところ、光取出面の大半について 9 5 % 程度の光強度の均一度が得られた。

プリズム素子（頂角約 6 2 ° ) と光拡散シートを使用した図 3 の配置で同様の測定を行なったとこる、光強度の均一度は更にアップした。また、蛍光ランプに市販のものを使用した条件での明るさは約 4 1 0 0 カンデラであった。 ( 4 ) 上記（ 2 ) で述べたと同様の手順に従って、縦 6 8 m. m, 横 8 5 m m で図 7 ( i i i ) に示された形状 .を有する禊型光散乱導光体を作製した。

図 3 の配置からプリズム素子と光拡散シート 7 を除いた条件で、輝度分布を測定したところ、光取出面の大半について 9 0 % 程度の光強度均一度を得ることが出来た。

( 5 ) M M A ( メチルメタクリレ一卜）にポリ卜リフロロェチノレメ夕クリレート（ P 3 F M A ) を. ひ. 1 w t % 加えて均一に分散させ、ラジ力ル重合開始剤としてベンゾィルパーォキサイド（ B P 0 ) を 0. 5 w t %. 連鎖移動剤として n 一ラリルメノレ力ブタン（ n 一 L M ) を 0. 2 w t %、各々加え、 7 0 。C で 2 4 時間想濁重合した。得られたポリマーを熱処理、乾燥後、径 3 0 m m の 2 軸押し出し機を用いて、シリンダ温度 2 2 0 °C 〜 2 5 0 °C の条件で押出成形して、ぺレットを作製した。

このペレツトを射出成形機を用いてシリンダ温度 2 2 0 °C〜 2 5 0 °C の条件で射出成形し、縦 6 8 m m、横 8 5 m m で厚さが長辺方向に 3. 8 m m から 0. 2 m m 迄徐々に変化した楔型の光散乱導光体を作製した。

この光散乱導光体を用いて、図 7 ( i ) の配置をとらせ、図 3 の配置からプリズム素子と光拡散シート 7 を除いた条件で、輝度分布を測定したところ、光取出面の大半について 9 5 % 程度の光強度の均 — 度が得ら:れた。

また、ブリズム素子（頂角約 6 2 ° ) と光拡散シートを使用した図 3 の配置で蛍光ランプに市販のものを使用した条件で同様の測定を行なったところ、光取出面側のほぼ全面に亙って約 4. 1 0 Ό カンデラの輝度が観測された。

以上の各事例で確認されたように、本発明の光散乱導光光源装置は明るく均一な面状光源を提供すものであるから、これを液晶表示装置のマツクライト光源手段に採甩 t.れ-.ば、少ない電:力で表示品位を高めることが出来るのは明らかであるが、これを確かめる為に、市販の 4 インチ液晶テレビジョン装置に使用されているバヅクラィト光源を本発明実施例のものに置き換えたところ、表示画面の明るさが増し、. 表示画像の品位が著しく向上した。

本発明によれぱ、光散乱導光光源装置を構成する光散乱導光体の形状に簡単な工夫を加え、適宜出射方向修正手段を併用することによって、明るく輝度の均一性が高い光散乱導光光源装置を実現することが出来る。

また、上記実施例中 ( 3 ) 、（ 4 ) の事例に見られる如く、従来のブラスチック成形技術（射出成形、押し出し成形等）を利用することによって、本発明装置の主要構成要素たる光散乱導光体を製造することが出来るから、輝度の均一度向上に当のコストを要した従来の光散乱導光光源装置に比べて、 '経済性、量産性の面で格'段に有利なものと言うことが出来る。

そして、本発明の光散乱導光光源装置を液晶表示素子の背面側にノ、 · ックライト光源手段として配 S した場合、バックライト光源を構成する光散乱導光光源装置が明るく均一に光ることによって、液晶表示像の表示 .品位が向上することは言うまでもない。また、本発明で使用される光散乱導光体は、同 .じ光入射面面積を有する従来の光散乱導光体と比較した場合、光散乱導光体の厚さが薄くなっている部分がある分だけ小型軽量化されているから、それ自体省資源性に富むものであり、また、これを組み込んだ液晶表示装置をコンパクトで軽量、安価 ^Λなものとすることが出来る。

Claims

請求の範囲

1. 少なくとも 1 つの光入射面領域及び少なくとも ] つの光取出面領域を有..す: 光散乱導光体と前;霄己光.入射面領域から光入射を行なう為の光源手段とを備え、前記光散乱導光体は前記光入. ί .面から遠ざかるにつ. ..て厚みを減ずる傾向を持った '域有していることを'特徴とする光散乱導光光源装置。 ..

2. 前記光散乱導光体の光取出表面領域に臨んで、散乱光出 -射方向特性を修正する散乱光出射方向修正手段が前記光散乱導光素子ど一体あるいは別体に設けられていることを特徴とする請求項 1 に記載された光散乱導光光源.装置。

3. 少なくとも 1 つの光入射面領域及び少なくとも 1 つの光取出面領域を有すると共に、前記光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる傾向を持った領域を有する光散乱.導光体と前記光入射面領域から光入射を行なう為の光源手段とを備えた光散乱導光光源装置を、バックラィト光源手段として液晶表示素子の背面側に配置したことを特徴とする液晶表示装置。