(57)【要約】      （修正有）【課題】光源の数を増加させること無く、輝度の低下を抑制すると共に、輝度ムラを低減することができる液晶ディスプレイ用の光学シートを提供する。【解決手段】光源から射出した光の光路上に、入射した光を散乱する機能を有する板状のプリズム付き拡散板６と、光の射出側に略半球体又は略半楕円体の複数のマイクロレンズを有する第１のマイクロレンズ付き光学シート７とを備え、プリズム付き拡散板６は、光散乱部と、光散乱部の光源と対向する面に形成された断面が鋸歯状で頂角が光源方向を向く第１のプリズム部と、光散乱部の他面に形成された断面が鋸歯状で頂角が第１の突条プリズムの頂角と逆方向を向く第２のプリズム部とを有する。【選択図】図２
2010217660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイのバックライト装置に用いられる光学ユニットにおいて、
光源から射出した光の光路上に、
入射した光を散乱する機能を有する板状の拡散手段と、
光の射出側に略半球体又は略半楕円体の複数のマイクロレンズを有する第１の集光手段と、
を備え、
前記拡散手段は、光散乱部と、前記光散乱部の前記光源と対向する面に形成された断面が鋸歯状で頂角が前記光源方向を向く第１の突条プリズムと、前記光散乱部の他面に形成された断面が鋸歯状で頂角が前記第１の突条プリズムの頂角と逆方向を向く第２の突条プリズムとを有することを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記第１の集光手段から射出した光の光路上に、
光の射出側の一面に断面が鋸歯状の突条プリズムを有する回折手段と、
光の射出側の一面に略半球体又は略半楕円体の複数のマイクロレンズを有する第２の集光手段と、
をこの順で配設していることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記第２の集光手段から射出した光の光路上に、
入射した光を２種類の直線偏光状態の光に分離し、分離された一方の直線偏光状態の光を透過し、他方の直線偏光状態の光を反射する偏光分離手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の光学ユニット。
【請求項４】
光源と、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光学ユニットと、
前記光学ユニットに対して前記光源を挟んで対向する位置に配設された反射板と、
を有することを特徴とするバックライト装置。
【請求項５】
請求項４記載のバックライト装置と、前記バックライト装置における前記光源に対して前記光学ユニットを挟んで対向する位置に配設された液晶パネルと、を有することを特徴とする液晶モジュール。
【請求項６】
請求項５記載の液晶モジュールと、前記液晶モジュールを駆動する液晶駆動回路と、を有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，輝度むらの発生を少なくすることができる光学ユニット、バックライト装置、液晶モジュール及び液晶ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイの大画面化、薄型化が進んでおり、表示画面の大型化に伴い、表示画面内での輝度むらの改善が望まれてきている。
表示画面内の輝度むら発生の主原因としては、液晶ディスプレイを構成する液晶表示パネルを照明するバックライト装置の照明光の輝度分布が挙げられる。このような大画面の液晶ディスプレイの輝度むらを低減するため、バックライト装置を改良した技術が、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献1には、概ね以下のように記載されている。
特許文献1に記載のバックライト装置は、液晶表示パネルの背面に設置され、筐体内に収められた光源と、拡散板と、第１の拡散シート、集光シート、及び第２の拡散シートが順に設置されている。ここで、拡散板と、第１の拡散シート、集光シート、及び第２の拡散シートをまとめて光学ユニットと称す。
光源から射出した光は、拡散板及び第１の拡散シートで拡散された後、散乱された光は集光シートで集光シートに直交する方向に近づくよう回折され、集光され射出される。これにより、所定の視野角方向の輝度を向上する。更に、第２の拡散シートでは、入射した光を拡散し、輝度むらを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８-００３２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液晶ディスプレイの薄型化を図る場合、光源と拡散板までの距離（光学ユニット距離と称す）を短くすることが必要となる。この従来の構成で光学ユニット距離は、１５ｍｍ程度であったが、この光学ユニット距離を短くした場合、光源の真上部分とそれ以外の部分で輝度差が大きくなり、バックライト装置から射出される照明光の輝度むらが生じる。
【０００６】
その対策のため、光学ユニットに複数の光学シートを追加して輝度むらを低減することが可能であるが、複数の光学シートを追加することは、コストの上昇と輝度の低下を招いてしまう。
また、別の対策として、光源の本数を増加するにより、輝度の低下を抑えながら輝度むらを低減することが可能であるが、光源の本数を増加することは、光源以外にも液晶表示パネルの駆動部のインバータ基板（図示せず）回路部品等の増加にも繋がるため、コストの上昇と消費電力の増加とを引き起こしてしまう。
更に、上記の光学シートを追加すること及び光源の本数を増加することによる輝度むらの対策では、バックライト装置から射出される照明光のうち、バックライト装置に直交する方向に射出する照明光については輝度むらが改善される。しかしながら、斜め方向に射出される照明光については輝度むらが十分に改善されているとは言えず、斜め方向に射出される照明光に対する輝度むらを改善するためには、更なる光学シートの追加や光源の本数増加が必要となり実用的ではない。
【０００７】
そこで、本発明は、液晶ディスプレイの表示画面が大画面化した場合においても、輝度を低下することなく、輝度むらを低減することを目的とする。
また、光源と光学ユニットとの距離を狭くし、液晶ディスプレイを薄型化した場合においても、光源の数を増加させること無く、輝度の低下を抑制すると共に、輝度むらを低減することを目的とする。
また、バックライト装置に直交する方向ばかりでなく、斜め方向に射出される照明光についても輝度むらを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、次の１）乃至６）の構成を有する。
１）  液晶ディスプレイのバックライト装置に用いられる光学ユニットにおいて、  光源から射出した光の光路上に、入射した光を散乱する機能を有する板状の拡散手段と、光の射出側に略半球体又は略半楕円体の複数のマイクロレンズを有する第１の集光手段とを備え、前記拡散手段は、光散乱部と、前記光散乱部の前記光源と対向する面に形成された断面が鋸歯状で頂角が前記光源方向を向く第１の突条プリズムと、前記光散乱部の他面に形成された断面が鋸歯状で頂角が前記第１の突条プリズムの頂角と逆方向を向く第２の突条プリズムとを有する。
２）  前記第１の集光手段から射出した光の光路上に、光の射出側の一面に断面が鋸歯状の突条プリズムを有する回折手段と、光の射出側の一面に略半球体又は略半楕円体の複数のマイクロレンズを有する第２の集光手段とをこの順で配設している。
３）  前記第２の集光手段から射出した光の光路上に、入射した光を２種類の直線偏光状態の光に分離し、分離された一方の直線偏光状態の光を透過し、他方の直線偏光状態の光を反射する偏光分離手段を有する。
４）  光源と、１）乃至３）のいずれか１つに記載の光学ユニットと、前記光学ユニットに対して前記光源を挟んで対向する位置に配設された反射板とを有することを特徴とするバックライト装置。
５）  ４）記載のバックライト装置と、前記バックライト装置における前記光源に対して前記光学ユニットを挟んで対向する位置に配設された液晶パネルとを有することを特徴とする液晶モジュール。
６）  ５）記載の液晶モジュールと、前記液晶モジュールを駆動する液晶駆動回路と、を有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶ディスプレイの表示画面が大画面化した場合においても、輝度を低下することなく、輝度むらを低減することができる。
また、光源と光学ユニットとの距離を狭くし、液晶ディスプレイを薄型化した場合においても、光源の数を増加させること無く、輝度の低下を抑制すると共に、輝度むらを低減することができる。
また、バックライト装置に直交する方向ばかりでなく、斜め方向に射出される照明光についても輝度むらを低減することができる。
また、光源の数を増加させないので、駆動部のインバータ基板回路の部品増加が無く、コストの上昇や消費電力の増加を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るバックライト装置の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１の形態の光学ユニットを示す断面図である。
【図３】本発明に係るプリズム付き拡散板の実施例を示す部分平面図及び部分断面図である。
【図４】本発明に係るマイクロレンズ付き光学シートの実施例を示す部分平面図及び部分断面図である。
【図５】本発明に係るマイクロレンズ付き光学シートの別の形態の実施例を示す部分平面図及び部分断面図である。
【図６】本発明に係る第２の形態の光学ユニットを示す断面図である。
【図７】本発明に係るプリズム付き集光シートの実施例を示す部分平面図及び部分断面図である。
【図８】本発明に係る第３の形態の光学ユニットを示す断面図である。
【図９】本発明に係る第３の形態の光学ユニットを用いたバックライト装置を示す部分断面図である。
【図１０】本発明に係る第３の形態の光学ユニットを用いたバックライト装置の光学特性の評価方法を示す概略図である。
【図１１】本発明に係る第３の形態の光学ユニットを用いたバックライト装置と従来のバックライト装置との輝度むらを説明する概略図である。
【図１２】本発明に係る第３の形態の光学ユニットを用いたバックライト装置と従来のバックライト装置との輝度むらの光学ユニット距離依存性を示すグラフである。
【図１３】本発明に係る第３の形態の光学ユニットを用いたバックライト装置と従来のバックライト装置との輝度むらの角度依存性を示すグラフである。
【図１４】本発明に係る液晶モジュールを示す斜視展開図である。
【図１５】本発明に係る液晶ディスプレイを示す斜視図である。
【図１６】本発明に係る液晶ディスプレイに用いる駆動回路の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る光学ユニット及びそれを用いたバックライト装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、全図において、共通な機能を有する部品には同一符号を付して示し、一度説明したものに関しては、繰り返した説明を省略する。
更に、断面図，概略図等は模式図であり、寸法等の比率は誇張して表現している場合がある。
【００１２】
バックライト装置１は、液晶表示パネル２に照明光を照射するものであり、図1に示すように、光源３と、光源３から射出した照明光のうち液晶表示パネル２と反対方向に射出した光を反射して液晶表示パネル２側に戻す反射板４と、光源３と液晶表示パネル２との間に配設され液晶表示パネル２の表示特性を向上する役割を持つ複数の板状又はシート状の光学部材からなる光学ユニット５を有する。
ここで、図１に示すように光源３の中心位置と光学ユニット５の最も光源３に近い位置との距離を光学ユニット距離Ｈと称し、第１の形態の光学ユニット５ａは、光源３と液晶表示パネル２との間に光源３から所定の光学ユニット距離Ｈを隔てて配設されている。
【００１３】
（第１の形態の光学ユニット）
図２を用いて本発明の第１の形態の光学ユニット５ａによる、液晶表示パネル２の表示領域における照射される照明光の面内むらである輝度むらの低減について説明する。ここで、輝度むらとは、液晶表示パネル２の表示領域における照射される照明光の輝度の面内むらのことである。
光源３側から、照明光の入射側及び射出側の両面にプリズムが形成された拡散手段であるプリズム付き拡散板６と、第１の集光手段である第１のマイクロレンズ付き光学シート７とがこの順に配設されている。
【００１４】
図３に示すように、プリズム付き拡散板６は、板状の基材の照明光の入射側及び射出側の両面にプリズムを一体成形した構造になっている。
また、プリズム付き拡散板６は、透明樹脂に光拡散剤を分散させた材料又は、混合しにくい２種以上の樹脂の混合物を材料として成形される。そのため、光拡散剤の分散量又は樹脂の混合比率を変化させることによって容易に透過率とヘーズ（濁度）の調整が可能である。
これによってプリズム付き拡散板６は、光源３からの射出光および反射板４による反射光を散乱させて輝度むらを低減することができる。
【００１５】
プリズム付き拡散板６の板状の基材部上に形成された第１のプリズム部８は、平行かつ等間隔であり断面が鋸歯状の複数の突条プリズムを備えている。また、プリズム付き拡散板６の板状の基材部下に形成された第２のプリズム部９は、平行かつ等間隔であり断面が鋸歯状の複数の突条プリズムを備えている。
プリズム付き拡散板６では、第１のプリズム部８の突条プリズム間のピッチと第２のプリズム部９の突条プリズム間のピッチとを異ならせることにより、バックライト上での光の干渉縞（モアレ）の発生を低減することができる。
【００１６】
光源３から射出した照明光は第２のプリズム部９に入射し、第２のプリズム部９のプリズム斜面に対して直交する方向に回折され、照明光の光束が全体として第１のマイクロレンズ付き光学シート７（液晶表示パネル２）の方向に向く。（以下、照明光が液晶表示パネル２の方向に向くように回折されることを集光とも称す）プリズム付き拡散板６に入射した照明光は、プリズム付き拡散板６の内部で散乱され、第１のプリズム部８に入射する。第１のプリズム部８に入射した照明光は、所定の角度を有するものについては、プリズム付き拡散板６に対して直交する方向に近づくように回折されプリズム部９から集光して射出される。それ以外の角度で入射した照明光については、プリズム部９で複数回反射した後、基材部に入射し再度散乱され光源３方向に射出する。
【００１７】
図４に示すように、第１のマイクロレンズ付き光学シート７は、シート状の基材１０上の光の射出側に多数のマイクロレンズ１１が２次元配列されている。
マイクロレンズ１１の形状は、略半球体或いは略半楕円体状の突起となっている。シート状の基材１０及びマイクロレンズ１１は、どちらも入射した光線を透過する必要があるため透過率の高い材料から形成されている。更に、配光性を制御するため、必要に応じて拡散剤を添加する場合がある。
更に、シート状の基材１０及びマイクロレンズ１１を同一材料から形成し、界面での屈折率差による反射を無くすことができる材料を用いることが望ましい。
【００１８】
この第１のマイクロレンズ付き光学シート７は、表面の複数のマイクロレンズ１１によって優れた集光、法線方向側への屈折、拡散等の光学的機能を有する。
マイクロレンズ１１は、シート状の基材１０の表面に緻密に配列されている。マイクロレンズ１１による集光及び拡散の効果を最大限活用するためには、マイクロレンズ１１をシート状の基材１０上に隙間無く配列することが望まれる。
好適な配列の例としては、図４に示すように各マイクロレンズ１１の頂点を結んだ線がそれぞれ正三角形の格子パターンを形成するような配列がある。
【００１９】
更に、より好適な例としては、図５に示すように、光の射出側から見た場合のマイクロレンズ１１の基材１１と接する面における直径を各マイクロレンズ１１で変化させるような配列がある。
この場合、各マイクロレンズ１１の頂点を結んだ線がランダムな格子パターンを形成する。このランダムパターンによれば、第１のマイクロレンズ付き光学シート７を他の光学部材と重ね合わせた際のモアレの発生を低減することができる。
また、第１のマイクロレンズ付き光学シート７のマイクロレンズ１１の配列は、必ずしも同一である必要は無い。
【００２０】
次に、光源３から射出された照明光が、第１の形態の光学ユニット５ａを透過する際の光路について説明する。
図１に示すようなバックライト装置１に使用する光源３は、複数本の線状光源３が一般的であり、線状光源３の位置による違い及び直接光と反射板４で反射した反射光との違いなどにより、第１の形態の光学ユニット５ａの入射面では輝度むら及び入射角度分布が発生する。
【００２１】
光源３からプリズム付き拡散板６に入射した輝度むら及び入射角度分布を有する光は、第１のプリズム部８、第２のプリズム部９で２度回折され、集光して射出する。所定の角度の光はプリズム付き拡散板６に対して直交する方向に近づくように集光し、それ以外の光は複数回反射し、光源３方向に反射される。
【００２２】
プリズム付き拡散板６から射出された光は、第１のマイクロレンズ付き光学シート７に入射し、液晶表示パネル２方向に透過させると共に集光した照明光として射出される。
これにより、第１のマイクロレンズ付き光学シート７から射出した照明光は、輝度むらが低減される。
【００２３】
更に、第１の形態の光学ユニット５ａの構成において、プリズム付き拡散板６の２つのプリズム９，１０の集光作用により、広い入射角度の照明光を均一に液晶表示パネル２方向に射出することができるようになる。
【００２４】
そのため、従来は、輝度むらの点から光学ユニットを線状光源３に近づけることができなかったが、第１の形態の光学ユニット５ａにすることにより、光学ユニット５ａを線状光源３に近づけることができるようになり、バックライト装置、及び液晶ディスプレイを薄型化することができる。
この際、光源３とプリズム付き拡散板６との間に、入射した光を拡散する機能を有する拡散シートを配設しても良い。
【００２５】
（第２の形態の光学ユニット）
次に、図６を用いて、第２の形態の光学ユニット５ｂについて説明する。
液晶表示パネル２に到達する照明光の輝度の角度依存性をより向上することを目的として、第１の形態の光学ユニット５ａに、回折手段であるプリズム付き集光シート１２と第２の集光手段である第２のマイクロレンズ付き光学シート１３とを追加する。
図６に示すように、第２の形態の光学ユニット５ｂは、第１の形態の第１のマイクロレンズ付き光学シート７と液晶表示パネル２との間に、回折手段であるプリズム付き集光シート１２と第２の集光手段である第２のマイクロレンズ付き光学シート１３とを順次配設した構造である。
【００２６】
プリズム付き集光シート１２は、図７に示すように、シート状の基材１４の光の射出面上に平行かつ等間隔である複数の突条のプリズム１５を備えており、プリズム１５の断面は鋸歯状の形状を有している。
プリズム１５は、プリズム付き集光シート１２を長手方向に垂直な方向に切断した断面において三角形が連なっており、各三角形の断面間は各三角形の底角がつながってＶ字型の溝を形成されている。
プリズム付き集光シート１２に入射した光は、プリズム１５により、その射出光の方向がプリズム付き集光シート１２に直交する方向に近づくよう回折され集光する。
【００２７】
プリズム付き集光シート１２を形成する材料は、マイクロレンズ付き光学シート７と同様入射した光線を透過する必要があるため無色透明の材料から形成されている。
更に、シート状の基材１４及びプリズム１５を同一材料から形成し、界面での屈折率差による反射を無くすことができる材料が望ましい。
【００２８】
第２のマイクロレンズ付き光学シート１３としては、第１のマイクロレンズ付き光学シート７と同様の構成のものを用いる。但し、第１のマイクロレンズ付き光学シート７と第２のマイクロレンズ付き光学シート１３とのマイクロレンズは同様である必要はなく、モアレ等の発生を低減するよう適時マイクロレンズのサイズや分布を変更しても良い。
【００２９】
第２のマイクロレンズ付き光学シート１３から液晶表示パネル２方向に射出された照明光は、光源３からプリズム付き集光シート１２に入射する照明光に比較して、射出する際の角度が液晶表示パネル２の方向へ拡散して広がる。
したがって、第１の形態の光学ユニット５ｂにおける第２のマイクロレンズ付き光学シート１３を射出した照明光の輝度むらは、第１の形態の光学ユニット５ａを透過する際の輝度むらに比較して、低減される。
【００３０】
（第３の形態の光学ユニット）
次に、図８を用いて、第３の形態の光学ユニット５ｃについて説明する。
図８に示すように、第３の形態の光学ユニット５ｃは、第２の形態の光学ユニット５ｂの第２のマイクロレンズ付き光学シート１３の液晶表示パネル２側に、偏光分離手段である偏光分離シート１６を配設した構造である。
【００３１】
一般に液晶表示パネル２には、光の入射側と光の射出側とに所定の方向の直線偏光（例えばＰ波）のみを透過し、所定の方向と直交する方向の直線偏光（例えばＳ波）を吸収する偏光フィルムが貼り付けられている。
そのため、Ｐ波を透過する偏光フィルムが貼り付けられた液晶表示パネル２を用いた第２の形態の光学ユニット５ｂでは、入射する照明光のうちＰ偏光成分の直線偏光は透過され、Ｓ偏光成分の直線偏光は液晶表示パネル２の偏光フィルムで吸収されてしまい、結果として液晶表示装置としての輝度が低下する場合があった。
そこで、液晶表示パネル２を通過する照明光の輝度を向上することを目的として、に、偏光分離シート１６を追加する。
【００３２】
ここで、偏光分離シート１６は、光の干渉の特性を利用して入射する照明光のうち液晶表示パネル２における光源側に位置する偏光フィルムで吸収されてしまう偏光成分（例えばＳ波）を、選択的に反射する。
【００３３】
第２のマイクロレンズ付き光学シート１３から射出した照明光は、偏光分離シート１６に入射し、入射した光のうち液晶表示パネル２で利用可能なＰ偏光成分の光が偏光分離シート１６を透過し液晶表示パネル２に供給される。一方、液晶表示パネル２で利用されない光は偏光分離シート１６で反射され光源３方向に戻る。
光源３方向に反射されたＳ偏光成分の光は、更に反射板４で反射され、偏光方向が乱れる。反射板４で反射された光は、第２の形態の光学ユニット５ｂで散乱され、再度偏光分離シート１６に入射し、入射した光の内でＰ偏光成分の光は液晶表示パネル２に供給される。
【００３４】
偏光分離シート１６を射出した照明光はＰ偏光成分であり、ほぼ全ての光が液晶表示パネル２で利用可能となっているため、液晶表示パネル２の表示領域での輝度が向上する。結果として、反射された光を再度利用することにより光源を射出した光の利用率が向上し、見る角度に依存せず輝度を向上する。
【００３５】
（実施例）
以下、本発明の第３の形態の光学ユニット５ｃの構造を用いて、本発明のバックライト装置１の実施例について説明する。
図９は、第３の形態の光学ユニット５ｃを用いたバックライト装置１の部分断面図である。
【００３６】
図９に示すバックライト装置１は、平面形状が長方形であり、複数本の線状の光源３と、光源を射出した照明光の輝度むらなどの特性を向上する光学ユニット５ｃと、光源を射出した照明光のうち光学ユニット５ｃと反対方向に射出した光を光学ユニット方向に反射する反射板４と、光源３，反射板４及び光学ユニット５ｃを固定し保持する板金１７とを有する。
【００３７】
ここで、光源３には、３ｍｍ程度の細径の小型蛍光管である冷陰極管を複数本用いた。
また、各光源３の間隔Ｌは、２４ｍｍとし、光源３中心から光学ユニット５ｃの最も光源に近い面までの光学ユニット距離Ｈを、５ｍｍとした。
更に、反射板４は、光源３と対向する面は平面であって表面が白色に塗装され、板金１７に固定されている。反射板４の側面は、光源３から側面方向に射出した光を光学ユニット５ｃ方向へ導くため、光学ユニット５ｃ側が広がるように傾斜して設置されている。
【００３８】
更に、光学ユニット５ｃは、光源３に近い側からプリズム付き拡散板６と、第１のマイクロレンズ付き光学シート７、プリズム付き集光シート１２と、第２のマイクロレンズ付き光学シート１３と、偏光分離シート１６とがこの順で順次積重なるように配設されている。
【００３９】
プリズム付き拡散板６としては、厚さが２ｍｍのものを用いた。プリズム付き拡散板６の第１のプリズム部８は頂角１１０度でピッチ７５μｍ、第２のプリズム部９は頂角１３０度でピッチ５０μｍに形成されている。また、プリズム付き拡散板６の第１のプリズム部８及び第２のプリズム部９をなすプリズムは、その長手方向が線状光源３の長手方向と並行となるように配設される。
第１，第２のマイクロレンズ付き光学シート７，１３としては、図５に示すような複数のレンズ径を有する構造とし、厚さは２００μｍでレンズ径が４０〜８０μｍで、レンズ高さが２０〜４０μｍのものを用いた。
【００４０】
プリズム付き集光シート１２としては、厚さが２８０μｍで、プリズムの頂角が９０度、プリズムのピッチが５０μｍのものを用いた。
偏光分離シート１６としては、厚さが４００μｍで、入射光のうちＰ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射するものを用いた。
また、プリズム付き集光シート１２は、プリズムの長手方向が線状光源３の長手方向と並行となるように配設される。
【００４１】
このようにして形成されたバックライト装置１の輝度むらの角度依存性の評価方法及び評価結果を図１０乃至図１３に示す。
バックライト装置１に依存する輝度むらの角度依存性は、プリズム付き拡散板６及びプリズム付き集光シート１２のプリズムの長手方向の向きにより、バックライト装置１の長辺方向の切断面（線光源と並行する方向）には依存性が少ないため、短辺方向の切断面（線光源と直交する方向）のみ測定を行った。
また、輝度むらの角度依存性及び、輝度の角度依存性の評価は、図１０に示す測定法により行った。
【００４２】
図１０に示すように、輝度むらの角度依存性の測定方法は、バックライト装置１の光学ユニット５ｃの光源３と反対面に距離を隔てて対向する位置に２次元色彩輝度計１８を設置し、２次元色彩輝度計１８とバックライト装置１の光射出面とがなす角度を変えて測定することにより行う。
具体的には、２次元色彩輝度計１８がバックライト装置１の光射出面と直交する位置を０度として、測定は、０度の位置と、その位置からバックライト装置１の短辺方向に２次元色彩輝度計１８を４５度傾斜させた位置とで行った。
【００４３】
比較例として、図１１（ａ）に示すような拡散板、第１の拡散シート、集光シート、及び第２の拡散シートを有する光学ユニット１０４から形成された従来のバックライト装置１０１の評価を同時に行った。
従来のバックライト装置は、光学ユニット距離Ｈが１５ｍｍであるが、ここでは光学ユニット距離Ｈを通常の１５ｍｍから薄型化した５ｍｍに変更した状態にて測定を行った。
また、本実施例のバックライト装置１及び従来のバックライト装置１０１の線状光源３，１０２は、同一の物であり、光源間隔Ｌは２４ｍｍで、同一本数を用いて測定を行っている。
【００４４】
図１１（ａ）に、０度における従来のバックライト装置１０１での輝度むら測定結果を示す。
図１１（ａ）の結果は前述のように光学ユニット距離Ｈが５ｍｍの状態での結果であり、光学ユニット１０４が線状光源１０２に近づいたため、バックライト装置１０１から射出される照射光の輝度の最大量（Ｋｍａｘ）と輝度の最小量（Ｋｍｉｎ）との差である輝度むら（Ｋｍａｘ−Ｋｍｉｎ）が大きくなっている。
また、照射光の輝度の最大量（Ｋｍａｘ）は、線状光源１０２の直上位置であり、輝度の最小量（Ｋｍｉｎ）は線状光源１０２と線状光源１０２との中間位置である１２ｍｍ（Ｌ／２）の位置になる。
【００４５】
図１１（ｂ）に、０度における本実施例のバックライト装置１での輝度むら測定結果を示す。
従来例と同様の光学ユニット距離Ｈが５ｍｍで測定を行っているが、輝度むら（Ｋｍａｘ−Ｋｍｉｎ）が従来例と比較して低減しているのが分かる。
【００４６】
これは、図１１（ａ），（ｂ）の模式図に示すように、本実施例のバックライト装置１においては、線状光源３直上の輝度は反射，散乱等により従来例に比較して低減している。
一方、線状光源３の中間位置に近づくに従い、光の利用率（入射光／射出光）が高まり、輝度が従来例に比較して高くなっている。これらによって、バックライト装置１から射出した照明光の輝度むらが低減する。
【００４７】
次に、図１２を使って、従来のバックライト装置１０１と本実施例のバックライト装置１との、光学ユニット距離Ｈと輝度むらとの関係を再度説明する。
図１２のＸ軸は、光学ユニット距離Ｈを示し、Ｙ軸は輝度むら（Ｋｍａｘ−Ｋｍｉｎ）を示す。Ｙ軸は、高くなるほど輝度むら（Ｋｍａｘ−Ｋｍｉｎ）が大きな状態を示す。
【００４８】
図１２に示すように、従来のバックライト装置１０１を光学ユニット距離Ｈが１５ｍｍの位置に設置して測定した輝度むらと、本実施例のバックライト装置１を光学ユニット距離Ｈが５ｍｍの位置に設置して測定した輝度むらとは、ほぼ同等の輝度むら（Ｍ２）になる。
一方、従来のバックライト装置１０１の光学ユニット距離Ｈを５ｍｍに近づけた場合、輝度むらは悪化する（Ｍ１）。
【００４９】
また、図１２のグラフに載せているＭ１及びＭ２の輝度むらの状態の写真から分かるように、Ｍ２の輝度むらが良い状態の写真では均一な分布を示しているのに対し、Ｍ１の輝度むらが悪い状態の写真では明るい部分（白）と暗い部分（黒）とが、はっきり認識できる。また、この明るい部分（白）は、光源３，１０２の位置に一致している。
【００５０】
次に、図１３を用いて輝度むらの角度依存性について説明する。
図１３（ａ）は、本実施例のバックライト装置１（光学ユニット距離Ｈ＝５ｍｍ）を用いて、２次元色彩輝度計１８の角度を０度と４５度とにした場合の輝度分布を示す図である。
図１３（ａ）のＸ軸は、バックライト装置１の短辺方向の切断面（線光源と直交する方向）の位置を示し、Ｓ１は２次元色彩輝度計１８がバックライト装置１と正対する位置にある図１０の光源３ａの位置に対応する。また、Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及びＳ５は、それぞれ図１０の３ｂ，３ｃ，３ｄ及び３ｅにそれぞれ対応する。
図１３（ａ）のＹ軸は、２次元色彩輝度計１８で測定した輝度を示す。
また、比較として図１３（ｂ）に、従来のバックライト装置１０１を、光学ユニット距離Ｈを５ｍｍに近づけた場合の輝度むらの角度依存性の測定結果を示す。
【００５１】
図１３（ｂ）によれば、従来のバックライト装置１０１においては、バックライト装置１０１から射出する照明光の輝度むらは、０度での測定結果の場合と同様４５度での測定結果においても、光学ユニット距離Ｈが近いため悪い状態であることがわかる。
一方、図１３（ａ）によれば、０度での測定結果の場合と同様４５度での測定結果においても輝度むらが低減していることが分かる。
【００５２】
更に、バックライト装置１を用いた液晶モジュール１９について説明する。
図１４は、本発明の第３の形態の光学ユニット５ｃを用いた液晶モジュール１９を示す斜視展開図である。
図１４に示すように、液晶モジュール１９は、光源３，反射板４及び板金１７を有するバックライトアセンブリ２０と、バックライトアッセンブリ２０上に形成された第３の形態の光学ユニット５ｃと、第３の形態の光学ユニット５ｃを固定するパネルシャーシ２１と、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２を固定するフロントカバー２２を有し、これらを順次組立てることにより形成される。
【００５３】
更に、第３の形態の光学ユニット５ｃは、図１４に示すように、バックライトアッセンブリ２０側からプリズム付き拡散板６と、第１のマイクロレンズ付き光学シート７、プリズム付き集光シート１２と、第２のマイクロレンズ付き光学シート１３と、偏光分離シート１６とが順次重ねられて形成される。
この光学ユニット５の構成は、一例であり、光学ユニット５として、第１の形態の光学ユニット５ａ，第２の形態の光学ユニット５ｂ及び第３の形態の光学ユニット５ｃのいずれの構成でも使用することができる。
【００５４】
更に、バックライト装置１を用いた液晶ディスプレイ２３について説明する。
図１５は、バックライト装置１を用いた液晶ディスプレイ２３の斜視図である。
液晶ディスプレイ２３は、内部の空間に液晶モジュール１９を収納するフロントカバーとリアカバーとからなる筐体２４と、筐体を支持する台座部２５と、液晶表示パネル２の駆動回路等の電気回路と、入出力端子（図示せず）とが組み合わされて構成されている。
【００５５】
図１６に、本発明の実施形態に係わる液晶ディスプレイ２３に用いる駆動回路２６の構成を示す。
図１６に示すように駆動回路２６は、映像信号処理回路２７と、液晶駆動回路２８と、バックライト駆動装置２９と、電源供給回路３０とを備えている。
電源供給回路３０は、映像信号処理回路２７と、液晶駆動回路２８と、バックライト駆動装置２９とを駆動するため、それぞれに応じた所定の電力を供給する。
映像信号処理回路２７は、図示しないチューナまたは外部からの映像信号が入力された際に、入力された映像信号を信号処理し、ディスプレイ表示に適した画像データとしてのＲ・Ｇ・Ｂ信号を出力する。
液晶駆動回路２８は、図示しないソースドライバ、ゲートドライバ、タイミングコントローラ等で構成され、入力したＲ・Ｇ・Ｂ信号に基づき、液晶を画素毎に所定の電圧で駆動する液晶駆動信号を液晶表示パネル２に出力する。
バックライト駆動回路２９は、バックライトアセンブリ２０の光源３が例えば冷陰極管（ＣＣＦＬ）で構成される場合、インバータ回路を用いて電源供給回路３０から入力された電源電圧を所定の交流電圧に変換してバックライト駆動信号として供給する。
【００５６】
以上、説明したように、本発明の実施の形態によれば、液晶ディスプレイ２４の表示画面が大画面化した場合においても、輝度を低下することなく、輝度むらを低減することができる。
また、線状光源３と光学ユニット５との距離を１５ｍｍ程度から５ｍｍと狭くし、液晶ディスプレイ２４を薄型化した場合においても、線状光源３の数を増加させること無く、輝度の低下を抑制すると共に、輝度むらを低減することができる。
また、バックライト装置１に直交する方向ばかりでなく、斜め方向に射出される照明光についても輝度むらを低減することができる。
また、線状光源３の数を増加させないので、駆動部のインバータ基板回路の部品増加が無く、コストの上昇や消費電力の増加を極力抑えることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…バックライト装置、２…液晶表示パネル、３…光源、４…反射板、５…光学ユニット、５ａ…第１の形態の光学ユニット、５ｂ…第２の形態の光学ユニット、５ｃ…第３の形態の光学ユニット、６…プリズム付き拡散板、７…第１のマイクロレンズ付き光学シート、８…第１のプリズム部、９…第２のプリズム部、１０…シート状の基材、１１…マイクロレンズ、１２…プリズム付き集光シート、１３…第２のマイクロレンズ付き光学シート、１４…シート状の基材、１５…プリズム第３のマイクロレンズ付き光学シート、１６…偏光分離シート、１７…板金、１８…２次元色彩輝度計、１９…液晶モジュール、２０…バックライトアセンブリ、２１…パネルシャーシ、２２…液晶表示パネル２３…フロントカバー、２４…液晶ディスプレイ、２５…筐体、２６…台座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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