(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性シートの一方の面に、この透光性シートのシート面上の一定方向に沿った凸状の畝部又は凹状の溝部を多数配列形成し、かつ、これら畝部又は溝部の配列を、相互に形状の異なる少なくとも３種類の畝部又は溝部が並んで配列されたものを一つの組とし、この少なくとも３種類の畝部又は溝部からなる組をさらに繰り返し並んで配列させた２枚の光学シートを、離散的に配置された複数の点光源の出光方向側に、それぞれの畝部又は溝部がシート面上で沿う一定方向を相違させて重ねて配置した面発光ユニットであって、
前記各組における形状の異なる各畝部又は溝部は、これらの畝沿い方向又は溝沿い方向に直交する縦断面形状が三角形であり、この三角形の底辺の両内角の和が大きいものほど、これら畝部又は溝部の畝幅又は溝幅が広いものであることを特徴とする面発光ユニット。
【請求項２】
前記２枚の光学シートのうちの少なくとも１枚は、透光性シートにおける前記畝部又は溝部を多数配列形成した一方の面が、前記点光源の出光方向側を向く面であることを特徴とする請求項１に記載の面発光ユニット。
【請求項３】
前記２枚の光学シートにおけるそれぞれの畝部又は溝部がシート面上で沿う一定方向が３０°以上、９０°以下の角度差をもって相違することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面発光ユニット。
【請求項４】
前記２枚の光学シートにおいて、前記各組に３以上、１０以下の畝部又は溝部が配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の面発光ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の面発光ユニットに用いる２枚の光学シートからなることを特徴とする光拡散シートユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性シートの表面に凸状の畝部又は凹状の溝部が多数配列形成された光学シートを２枚用いたバックライトユニット等の面発光ユニット、及び、この面発光ユニットに用いる２枚の光学シートからなる光拡散シートユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビ受像機やパーソナルコンピュータ等に用いられる液晶ディスプレイのバックライトユニットは、液晶パネルの背面側に光源を配置した直下ライト方式と、液晶パネルの背面側に導光板を配置し、この導光板の側方に光源を配置したエッジライト方式等がある。そして、光源は、従来は直管形のＣＣＦＬ（冷陰極管）からなる線光源を用いることが多かった。
【０００３】
従来の直下ライト方式のバックライトユニットは、上記ＣＣＦＬからなる線光源を液晶パネルの背面側に間隔をあけて平行に複数本配置して用いるのが一般的である。ただし、線光源は、光が線光源の軸線を中心に放射状に出光されるので、そのままでは線光源の軸線に直交する方向で輝度ムラが発生する。
【０００４】
そこで、出願人は、線光源と液晶パネルとの間に、透光性シートにおける出光方向側の表面に凸状の畝部又は凹状の溝部が多数配列形成された光学シートを配置する発明を既に提案している（ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０７２９９２）。この出願人既提案の発明は、透光性シートの表面の畝部又は溝部を、線光源の軸線に沿う方向に形成すると共に、これらの畝部又は溝部の配列を、相互に形状の異なる複数の畝部又は溝部が並んで配列されたものを一つの組とし、この複数の畝部又は溝部からなる組をさらに繰り返し並んで配列させたものとしたものである。
【０００５】
上記出願人既提案の発明によれば、線光源と液晶パネルとの間に一般的な光拡散フィルム（ここで「光拡散フィルム」は、両面がフラットで凹凸を有さない透光性シートであって、光拡散剤を含有させる等の方法により光拡散性を有する従来からの光学シートを意味し、シート状や板状等のものを含む。）だけを配置した場合や、正面輝度を高めるために透光性シートの表面に円錐形やピラミッド形（四角錐形）の凸部を縦横に多数配列形成した光学シートを追加して配置した場合（例えば、特許文献１参照。）に比べて、輝度ムラを確実に減少させることができる。また、線光源と液晶パネルとの間に平凸型リニアフレネルレンズ状の光学シートを配置した場合（例えば、特許文献２参照。）や、透光性シートの表面に線光源からの距離が遠いほど底角が大きい凹状三角形の溝部（凸状三角形の畝部）を多数配列形成した光学シートを配置した場合（例えば、特許文献３参照。）のように、線光源の取り付け位置が限定されたり、この線光源の本数の増減等の設計変更に対応できず汎用性が損なわれるというような欠点も生じない。
【０００６】
ところで、最近の液晶ディスプレイのバックライトユニットでは、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源に用いることが実用化されて来ている。ＬＥＤは、十分な輝度を有するので、直線上に密接して多数を配置してＣＣＦＬのような線光源として用いるのではなく、液晶パネルの背面側に点光源としてマトリックス状や千鳥状に配置して用いるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平７−８８０５号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８６１１号公報
【特許文献３】特開２００７−１１４５８７号公報
【特許文献４】特開２００５−３８６４３号公報
【特許文献５】特開２００８−６６０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、ＬＥＤは、配光特性に強い指向性があり配光分布が発光面の正面方向に特に偏っているので、光源と液晶パネルとの間に一般的な光拡散フィルムだけを配置したり、正面輝度を高めるために透光性シートの表面に円錐形やピラミッド形の凸部を縦横に多数配列形成した光学シートを追加して配置したものでは、ＣＣＦＬからなる線光源の場合よりもさらに輝度ムラが大きくなるという問題が生じる。
【０００９】
また、このために、ＬＥＤから出光する光を中心部から周辺部に拡散させて配光分布を広げるような凹部を形成した光学シートを用いることも従来から提案されているが（例えば、特許文献４参照。）、このような光学シートを用いると、点光源の配置位置が限定されたり、この点光源の配置数の増減等の設計変更に対応できず汎用性が損なわれるという問題が生じる。さらに、点光源と液晶パネルとの間に平凸型フレネルレンズ状の光学シートを配置した場合や、透光性シートの表面に点光源からの距離が遠いほど底角が大きい凹状三角形の溝部（凸状三角形の畝部）を同心円状に多数配列形成した光学シートを配置した場合も、同様に汎用性が損なわれるという問題が生じる。
【００１０】
また、出願人既提案の発明である畝部又は溝部が多数配列形成された光学シートを用いた場合も、これら畝部の畝沿い方向又は溝部の溝沿い方向に直交する方向の輝度ムラは確実に減少させることができるが、ＬＥＤが線光源としてではなく点光源として配置されるので、畝沿い方向又は溝沿い方向の輝度ムラは十分に解消することができないという問題が生じていた。
【００１１】
また、ＬＥＤの出光方向側に、透光性シートの表面に楕円筒の一部であるレンズ部を突設して多数配列形成した２枚のレンチキュラーレンズシートを、それぞれのレンズ部が沿う方向を直交させて重ねて配置した発明も従来から提案されているが（例えば、特許文献５参照。）、このように同一形状の凸状の畝部が多数配列形成された光学シートでは、２枚を直交させて重ねて配置したとしても、実際には輝度ムラを解消するには不十分であるという問題も生じていた。しかも、このような輝度ムラを防止するために、ＬＥＤの配置間隔を例えば１５ｍｍ程度の狭いものとせざるを得ず、ＬＥＤの使用個数が増加するので、高出力のＬＥＤを例えば３０ｍｍ程度の広い配置間隔で少数用いて省エネルギー化とコストダウンを図ることができないという問題もあった。
【００１２】
本発明は、透光性シートの表面に形状の異なる凸状の畝部又は凹状の溝部を多数配列形成した２枚の光学シートを角度を変えて重ねて配置することにより、ＬＥＤのような点光源からの距離に応じた輝度ムラをなくすと共に点光源の配置間隔も広くできるようにし、また、これらの点光源の配置位置にも依存しないようにすることができる面発光ユニット及び光拡散シートユニットを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の面発光ユニットは、透光性シートの一方の面に、この透光性シートのシート面上の一定方向に沿った凸状の畝部又は凹状の溝部を多数配列形成し、かつ、これら畝部又は溝部の配列を、相互に形状の異なる少なくとも３種類の畝部又は溝部が並んで配列されたものを一つの組とし、この少なくとも３種類の畝部又は溝部からなる組をさらに繰り返し並んで配列させた２枚の光学シートを、離散的に配置された複数の点光源の出光方向側に、それぞれの畝部又は溝部がシート面上で沿う一定方向を相違させて重ねて配置した面発光ユニットであって、前記各組における形状の異なる各畝部又は溝部は、これらの畝沿い方向又は溝沿い方向に直交する縦断面形状が三角形であり、この三角形の底辺の両内角の和が大きいものほど、これら畝部又は溝部の畝幅又は溝幅が広いものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の面発光ユニットは、前記２枚の光学シートのうちの少なくとも１枚は、透光性シートにおける前記畝部又は溝部を多数配列形成した一方の面が、前記点光源の出光方向側を向く面であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の面発光ユニットは、前記２枚の光学シートにおけるそれぞれの畝部又は溝部がシート面上で沿う一定方向が３０°以上、９０°以下の角度差をもって相違することを特徴とする。
【００１８】
請求項４の面発光ユニットは、前記２枚の光学シートにおいて、前記各組に３以上、１０以下の畝部又は溝部が配列されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５の光拡散シートユニットは、前記面発光ユニットに用いる２枚の光学シートからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、一方の光学シートの表面に形状の異なる少なくとも３種類の畝部又は溝部の組が繰り返し配列形成され、他方の光学シートの表面に、一方の光学シートとは異なる方向に沿った畝部又は溝部が多数配列形成されるので、点光源からシート面に沿った四方の距離が相違しても、２枚の光学シートを通り抜けた光がある程度正面側を向くようになり、離散的に配置された各点光源からの距離に応じた輝度ムラをなくすことができる。そして、この輝度ムラが減少することにより点光源の配置間隔も広くできるようになる。また、２枚の光学シートの畝部又は溝部は、点光源の配置位置に依存しないので、これらの点光源の位置ずれの影響がなくなるだけでなく、これらの点光源の個数の増減等の設計変更にも対応することができるようになる。
更に、各組の畝部又は溝部は、縦断面形状の三角形の頂角が小さく尖ったものほど畝幅又は溝幅が広くなるので、光を多く取り込むことができる。そして、頂角が小さく尖った畝部又は溝部ほど、光の利用率は低下するので、このような畝部又は溝部ほど光を多く取り込むことができるようにすれば、頂角の異なる各畝部又は溝部を通り抜けてある程度正面側を向く光の光量を均一化することができるようになる。
【００２１】
ここで、光学シートのシートとは、厚さが薄くて面積の広い部材を意味し、現実にはフィルム状や板状等と称されるものも含む。また、シート面とは、光学シートの表面の畝部又は溝部の凹凸をならして平均化した仮想的な面をいい、通常は平面であるが、用途によっては多少湾曲させる等の平面以外の面となるように配置することもある。また、畝幅又は溝幅とは、畝部又は溝部における、光学シートのシート面に沿った畝沿い方向又は溝沿い方向に直交する方向の長さ（幅）をいう。
【００２２】
また、２枚の光学シートの畝部又は溝部がシート面上で沿う一定方向（畝沿い方向又は溝沿い方向）は、各光学シートごとに独立した一定の方向であり、これら２枚の光学シート上での一定方向が相違することにより、これらの一定方向は平行ではなくねじれの位置関係となって角度差が生じる。
【００２３】
また、各光学シートは、それぞれの組ごとに形状の異なる畝部又は溝部の配列の順序が相違している場合があってもよい。各組に同じ形状の畝部又は溝部がそれぞれ存在すればよく、これら畝部又は溝部の配列の順序は任意であるため、この配列順序が相違している場合があっても本発明の効果に影響は生じない。
【００２４】
なお、各光学シートは、各畝部又は溝部の形状が、これら畝部又は溝部の配列方向（シート面上で畝沿い方向又は溝沿い方向に直交する方向）に直交する面を中心に対称形であることが好ましい。このようにすれば、各畝部又は溝部の形状が対称形であるため、点光源の周囲のいずれの側であるかに応じた輝度ムラが発生するのを防止することができる。また、複数の点光源の間では、四方の点光源からの光を有効に利用することができるようになる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、２枚の光学シートのうちの少なくとも１枚は、点光源の出光方向側を向く表面に畝部又は溝部が多数配列形成されるので、離散的に配置された各点光源からの距離に応じた輝度ムラをさらに減少させることができる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、２枚の光学シートの畝部の畝沿い方向又は溝部の溝沿い方向が３０°以上の角度差を有するので、一方の光学シートの畝部又は溝部により畝沿い方向又は溝沿い方向に直交する方向の点光源からの距離に応じた輝度ムラをなくすことができるだけでなく、他方の光学シートの畝部又は溝部によりこの方向に対して３０°以上の十分な角度差の方向の距離に応じた輝度ムラもなくすことができるので、この輝度ムラを広い角度範囲でなくすことができる。なお、この畝沿い方向又は溝沿い方向の角度差は、シート面上における２方向の最小の角度差であることを明確にするために９０°以下に限定している。
【００２９】
なお、上記光学シートの各畝部又は溝部は、畝沿い方向又は溝沿い方向に直交する縦断面形状が、底辺の両内角が共に９０°未満の三角形状であることが好ましい。このようにすれば、畝部の場合には三角柱状となり、溝部の場合には三角筒内面状となるので、光学シートに多くの光を入射させ出射させることができるようになる。なお、ここでの底辺は、畝部又は溝部の両斜面を縦断面形状の両斜辺とし、これらの両斜辺とシート面との交点間を繋いた仮想的な直線のことであり、これらの両斜辺と底辺とで三角形を形作る。
【００３０】
また、上記光学シートの各畝部又は溝部は、畝沿い方向又は溝沿い方向に直交する縦断面形状が二等辺三角形であり、前記各組における各畝部又は溝部の形状の相違が、この二等辺三角形の底角の相違であることが好ましい。このようにすれば、各畝部又は溝部の形状が対称形であり、畝部の場合には三角柱状となり、溝部の場合には三角筒内面状となるので、点光源におけるシート面に沿った四方のいずれの側であるかに応じて輝度ムラが発生するのを防止するだけでなく、光学シートに多くの光を入射させ出射させることができるようになる。なお、ここでの二等辺三角形の底角とは、二等辺三角形の底辺の内角（両内角は等しい）のことである。
【００３３】
請求項４の発明によれば、各組に３以上の形状の異なる畝部又は溝部があるので、各組のいずれかの畝部又は溝部で確実に光がある程度正面側を向くようにすることができる。しかも、各組の畝部又は溝部は１０以下であるため、１組の畝部又は溝部の範囲を十分に狭くすることができ、組ごとの輝度ムラを抑制することができる。なお、各組に３以上、５以下の畝部又は溝部を配列すれば、より確実に光がある程度正面側を向くようにすることができ、組ごとの輝度ムラもより抑制することができる。
【００３４】
請求項５の発明によれば、離散的に配置された各点光源からの距離に応じた輝度ムラをなくすと共に、点光源の配置位置や配置数に依存することのない光拡散シートユニットを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、バックライトユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、バックライトユニットに用いられる２枚の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、バックライトユニットに用いられる２枚の光学シートの部分拡大縦断面側面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、上方の光学シートにおける１組の畝部を示す部分拡大縦断面正面図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、上方の光学シートにおける中心位置（ａ）と右方向に離れた位置（ｂ）とさらに右方向に離れた位置（ｃ）の部分拡大縦断面正面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示すものであって、各畝部の畝幅が相違するようにした上方の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示すものであって、各畝部の高さを揃えた上方の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すものであって、各畝部の高さを嵩上げした上方の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示すものであって、各畝部の縦断面形状を等脚台形状とした上方の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示すものであって、各組の畝部の配列順序を不規則に相違させた上方の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態を示すものであって、各組の畝部を左右に分散して偏らせた上方の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態を示すものであって、各組の畝部を左右に分散して偏らせると共に配列順序を不規則に相違させた上方の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態を示すものであって、樹脂シートを２層にした上方の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。
【図１４】本発明の実施例を示すものであって、バックライトユニットの構成を示す一部拡大正面図である。
【図１５】本発明の実施例を示すものであって、バックライトユニットにおけるＬＥＤの配置を示す一部拡大平面図である。
【図１６】本発明の実施例を示すものであって、畝沿い方向の角度差と均斉度の関係を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施例を示すものであって、バックライトユニットにおける上方の光学シートとＬＥＤ基板を回転させる様子を示す模式図である。
【図１８】本発明の実施例を示すものであって、畝沿い方向の角度差をパラメータとしてＬＥＤ基板との角度差と均斉度の関係を示すグラフである。
【図１９】本発明の実施例を示すものであって、ＬＥＤ基板との角度差をパラメータとして畝沿い方向の角度差と均斉度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図１３を参照して説明する。
【００３７】
本実施形態は、図１に示すように、液晶ディスプレイにおける直下ライト方式のバックライトユニット（面発光ユニット）について説明する。このバックライトユニットは、２枚の光学シート１，２を僅かな隙間をあけて上下に重ねて配置した光拡散シートユニットを用いている。また、これら２枚の光学シート１，２の下方（背面側）には、多数のＬＥＤ３が配置されている。そして、液晶パネル４は、これら２枚の光学シート１，２の上方（正面側）に配置される。なお、これら２枚の光学シート１，２の上方の液晶パネル４との間には、図示しない光拡散フィルム等が配置されることもある。
【００３８】
上記２枚の光学シート１，２は、いずれも透明な樹脂シートからなり、それぞれ平面状のシート面が水平となるように配置されている。また、多数のＬＥＤ３は、これら２枚の光学シート１，２のシート面に対して平行な平面上に、前後左右方向に等間隔のマトリックス状に配置されている。
【００３９】
上記２枚の光学シート１，２のうちの上方の光学シート１は、図２に示すように、上面に、前後方向に沿う凸状の畝部１ａ〜１ｃが左右方向に多数配列形成されている。この光学シート１の上面の畝部１ａ〜１ｃは、上下左右方向に沿う面での縦断面形状がそれぞれ二等辺三角形となる上方への凸状であり、しかも、これらの畝部１ａ〜１ｃは、二等辺三角形の底角が相違する３種類の異なる形状をなしている。そして、これらの畝部１ａ〜１ｃの配列は、底角が異なる３種類の畝部１ａ〜１ｃを左右方向に並べて配列させた組Ｓをさらに多数組にわたって左右方向に繰り返し並べて配列させたものとなっている。また、この光学シート１の下面は、シート面に沿ったフラットな面となっている。
【００４０】
下方の光学シート２は、図３に示すように、上面に、左右方向に沿う凸状の畝部２ａ〜２ｃが前後方向に多数配列形成されている。この光学シート２の上面の畝部２ａ〜２ｃは、上下前後方向に沿う面での縦断面形状がそれぞれ二等辺三角形となる上方への凸状であり、しかも、これらの畝部２ａ〜２ｃは、二等辺三角形の底角が相違する３種類の異なる形状をなしている。そして、これらの畝部２ａ〜２ｃの配列は、底角が異なる３種類の畝部２ａ〜２ｃを前後方向に並べて配列させた組Ｓをさらに多数組にわたって前後方向に繰り返し並べて配列させたものとなっている。また、この光学シート２の下面は、シート面に沿ったフラットな面となっている。
【００４１】
上方の光学シート１の畝部１ａ〜１ｃの各組Ｓにおける構成を、図４に基づいて説明する。１つの組Ｓは、底角θ１が５５°の畝部１ａと、底角θ２が４５°の畝部１ｂと、底角θ３が２５°の畝部１ｃとの３種類の畝部１ａ〜１ｃを１つずつ右から左に並べて配列している。また、これらの畝部１ａ〜１ｃは、二等辺三角形の底辺に相当する部分の長さである畝幅Ｂが等しくなるようにしている。従って、これらの畝部１ａ〜１ｃは、最大の底角θ１を有する畝部１ａの凸状が最も上方に突出して高く、最小の底角θ３を有する畝部１ｃの凸状が最も低くなり、中間の底角θ２を有する畝部１ｂの凸状は中間の高さとなる。
【００４２】
下方の光学シート２の畝部２ａ〜２ｃの各組Ｓにおける構成も、配列方向が上記上方の光学シート１では左右であったものが前後に変更される点では異なるが、それ以外では同様である。従って、光学シート１の畝部１ａ〜１ｃと光学シート２の畝部２ａ〜２ｃの畝沿い方向は、ねじれの位置関係で直交している。
【００４３】
なお、本発明において１組として配列される畝部の数は、２以上、１０以下が適当であり、より好ましくは３以上、５以下である。また、図２及び図３では、光学シート１，２における１個のＬＥＤ３に対応する領域のみを示し、各畝部１ａ〜１ｃや各畝部２ａ〜２ｃの凸状を拡大して見やすくするために、この領域に畝部１ａ〜１ｃや畝部２ａ〜２ｃの組を９組ずつだけ示しているが、実際には各ＬＥＤ３ごとにさらに多数の組を配列していて、ＬＥＤ３の素子の発光部の幅よりも図４に示す畝幅Ｂの方が十分に狭くなるようになっている。さらに、この１個のＬＥＤ３に対応する２枚の光学シート１，２の領域内の組数は、必ずしも整数である必要はない。
【００４４】
上記構成によれば、上方の光学シート１において、図２に示すＬＥＤ３の真上の位置Ｅ０の付近では、図５（ａ）に示すように、このＬＥＤ３からの光が底角の大きな畝部１ａや畝部１ｂでは左右方向に傾斜して出射したり全反射することも多くなるが、底角が最小の畝部１ｃから出射する光はほぼ上向きとなる。また、ＬＥＤ３の真上より少し左右方向に離れた位置Ｅ１の付近では、図５（ｂ）に示すように、このＬＥＤ３からの光が底角の最大の畝部１ａと最小の畝部１ｃでは左右方向に傾斜して出射するが、底角が中間の畝部１ｂから出射する光はほぼ上向きとなる。そして、さらにＬＥＤ３の真上から左右方向に遠く離れた位置Ｅ２の付近では、図５（ｃ）に示すように、このＬＥＤ３からの光が底角の小さい畝部１ｂや畝部１ｃでは左右方向に傾斜して出射するが、底角が最大の畝部１ａから出射する光はほぼ上向きとなる。なお、図５では、光学シート１の下面での入射光の屈折は省略して示している。
【００４５】
上記と同様に、下方の光学シート２においても、ＬＥＤ３の真上の位置の付近では、このＬＥＤ３からの光が底角の大きな畝部２ａや畝部２ｂでは左右方向に傾斜して出射したり全反射することも多くなるが、底角が最小の畝部２ｃに入射した光はほぼ上向きとなる。また、ＬＥＤ３の真上より少し前後方向に離れた位置の付近では、このＬＥＤ３からの光が底角の最大の畝部２ａと最小の畝部２ｃでは前後方向に傾斜して出射するが、底角が中間の畝部２ｂに入射した光はほぼ上向きとなる。そして、さらにＬＥＤ３の真上から前後方向に遠く離れた位置の付近では、このＬＥＤ３からの光が底角の小さい畝部２ｂや畝部２ｃでは前後方向に傾斜して出射するが、底角が最大の畝部２ａに入射した光はほぼ上向きとなる。
【００４６】
従って、本実施形態のバックライトユニットにおける２枚の光学シート１，２は、縦断面形状の二等辺三角形の底角が異なる３種類の畝部１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃからなる組Ｓが左右と前後の直交した方向に繰り返し配列形成されているので、ＬＥＤ３からの左右方向や前後方向の距離が相違しても、左右方向については、上方の光学シート１の各組Ｓのいずれかの畝部１ａ〜１ｃに入射した光がほぼ上向きとなり、前後方向については、下方の光学シート２の各組Ｓのいずれかの畝部２ａ〜２ｃから出射する光がほぼ上向きとなる。このため、ＬＥＤ３から前後左右方向の周囲に離れた距離に応じて輝度にムラが生じるのを防止できるので、均斉度を高めることができる。また、ＬＥＤ３から周囲に大きく離れた位置でも輝度の低下を少なくすることができるので、ＬＥＤ３の間隔距離を広げても均斉度が大きく低下することがなく、従来と同程度の均斉度が得られればよいのであれば、ＬＥＤ３の間隔距離を大幅に広げることができ、バックライトユニットに用いるＬＥＤ３の配置間隔を広げて個数を減らし省エネルギー化とコストダウンを図ることもできる。
【００４７】
しかも、本実施形態のバックライトユニットにおける２枚の光学シート１，２は、３種類の畝部１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃが配列された組Ｓが左右方向や前後方向に多数配列形成されるので、ＬＥＤ３の前後左右方向の配置位置が任意となり、このＬＥＤ３の位置ずれの影響がなくなるだけでなく、このＬＥＤ３の個数の増減や配置パターン等の設計変更にも対応することができるようになる。
【００４８】
なお、上記実施形態では、２枚の光学シート１，２における各組Ｓの３種類の畝部１ａ〜１ｃ及び畝部２ａ〜２ｃの畝幅Ｂを一定とする場合を示したが、この畝幅Ｂは必ずしも一定である必要はない。即ち、例えば図６に示す上方の光学シート１のように、各畝部１ａ〜１ｃの畝幅Ｂ１〜Ｂ３が相違するようにしてもよい。特に、この図６に示すように、畝部１ａ〜１ｃにおける凸状の縦断面形状の三角形の底辺の両内角の和が大きいものほど、つまり、ここでは二等辺三角形の底角が大きいものほど畝幅Ｂ１〜Ｂ３が広くなるようにすれば、この二等辺三角形の頂角が小さく尖った畝部１ａ〜１ｃほど畝幅Ｂ１〜Ｂ３が広くなるので、頂角の異なる３種類の畝部１ａ〜１ｃから出射してある程度上方を向く光の光量を均一化することができるようになり、均斉度を高めることができる。なぜなら、頂角が小さく尖った畝部１ａ〜１ｃほど光の利用率は低下するが、このように頂角が小さく尖った畝部１ａ〜１ｃほど畝幅Ｂ１〜Ｂ３が広くなれば光を多く取り込むことができるので、これらが相殺されて頂角の異なる３種類の畝部１ａ〜１ｃから出射してある程度上方を向く光の光量を均一化することができるようになるからである。そして、下方の光学シート２においても、各組Ｓの３種類の畝部２ａ〜２ｃの畝幅Ｂを同様に調整すれば、これらの畝部２ａ〜２ｃから出射してある程度上方を向く光の光量を均一化して均斉度を高めることができる。
【００４９】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、各組Ｓの３種類の畝部１ａ〜１ｃ及び畝部２ａ〜２ｃの凸状の高さが相違していたが、これらの高さはシート面に平行な面で揃えるようにしてもよい。例えば、上方の光学シート１における各組Ｓの３種類の畝部１ａ〜１ｃの凸状の高さを揃えた場合を図７に示す。ただし、この場合には、図６に示した場合とは逆に、三角形（元の二等辺三角形を基礎とした三角形）の頂角が小さく尖った畝部１ａ〜１ｃの畝幅Ｂ１〜Ｂ３ほど狭くなるので、ＬＥＤ３からの左右方向の距離が遠い位置では輝度を十分に得られないおそれがある。そこで、図８に示すように、もともと凸状の高さが低い畝部１ｂや畝部１ｃについては、二等辺三角形を上方に平行移動して嵩上げし、元の二等辺三角形を基礎とした四角以上の多角形とすることにより、畝部１ａ〜１ｃの畝幅Ｂは一定としながら、凸状の高さも揃えるようにすることができる。そして、下方の光学シート２においても、各組Ｓの３種類の畝部２ａ〜２ｃの凸状の高さを同様に揃えることができる。
【００５０】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、各組Ｓの３種類の畝部１ａ〜１ｃ及び畝部２ａ〜２ｃの底角θ１〜θ３が５５°と４５°と２５°である場合を示したが、これらの底角θ１〜θ３は、互いに相違すればよいので、具体的な角度の値は任意である。ただし、この底角の最大値は、４０°以上７０°以下であることが好ましく、５０°以上７０°以下であればより好ましい。この底角の最大値が７０°を超えて大きくなりすぎると、畝部１ａ〜１ｃ及び畝部２ａ〜２ｃの畝幅Ｂを十分な広さとした場合に、凸状の高さが高くなりすぎて光学シート１，２の成形性が悪くなり、取り扱いも難しくなる。逆に、この底角の最大値が５５°より小さく、特に４０°より小さくなると、各畝部１ａ〜１ｃ及び各畝部２ａ〜２ｃの底角の差も少なくなるので、輝度ムラをなくして均斉度を高める効果が十分に得られ難くなる。
【００５１】
そして、この底角の最小値は、２５°以下であることが好ましく、２０°以下であればより好ましい。この底角の最小値が２０°を超え、特に２５°を超えて大きくなりすぎると、各畝部１ａ〜１ｃ及び各畝部２ａ〜２ｃの底角の差も少なくなるので、輝度ムラをなくして均斉度を高める効果が十分に得られ難くなる。この底角の最小値は、０°であってもよく、従って、各組Ｓのいずれか一つの畝部はシート面と平行な面であってもよい。
【００５２】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、各畝部１ａ〜１ｃ及び各畝部２ａ〜２ｃの縦断面形状が二等辺三角形やこの二等辺三角形を基礎とした形状である場合を示したが、これらの二等辺三角形の頂部を水平に切り取った等脚台形状としてもよい。図９には、上方の光学シート１の畝部１ａ〜１ｃの縦断面形状を等脚台形状とした例を示すが、下方の光学シート２の畝部２ａ〜２ｃも同様である。さらに、この切り取った頂部に底角の小さい二等辺三角形を載置した将棋の駒形状の五角形としてもよく、六角以上の多角形とすることもできる。
【００５３】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、各組Ｓの３種類の畝部１ａ〜１ｃ及び畝部２ａ〜２ｃが同じ順序で配列されている場合を示したが、これらの光学シート１，２上の組数が十分に多ければこの配列順序が本発明の効果に影響することはないので、この配列順序が組Ｓごとに相違していてもよく、この場合の配列順序の相違は不規則であることが好ましい。図１０には、上方の光学シート１における各組の畝部１ａ〜１ｃの配列順序が組Ｓごとに不規則に相違する例を示すが、下方の光学シート２の畝部２ａ〜２ｃについても同様である。
【００５４】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、各組Ｓに３種類の畝部１ａ〜１ｃ及び畝部２ａ〜２ｃが配列されている場合を示したが、４種類以上の畝部が配列されていてもよい。さらに、２種類の畝部が配列されているだけでも、特に縦断面形状が四角以上の多角形であれば、本発明の効果をある程度期待することができる。
【００５５】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、各畝部１ａ〜１ｃ及び各畝部２ａ〜２ｃの縦断面形状が垂直線に対して対称形の二等辺三角形やこの二等辺三角形を基礎とした形状である場合を示したが、必ずしもこのような対称形のものに限定されるものではない。ただし、２枚の光学シート１，２が各ＬＥＤ３の左右方向や前後方向の位置に依存しない特性を示すためには、例えば上方の光学シート１の畝部１ａ〜１ｃの縦断面形状が左右非対称形である場合、この左右非対称の形状が右方向又は左方向に偏りすぎることは好ましくなく、この偏りが大きすぎると、光学シート１全体として考えた場合に、ＬＥＤ３の左右どちら側であるかによって輝度ムラが生じるおそれもある。従って、例えば上方の光学シート１の場合、個々の畝部１ａ〜１ｃの縦断面形状に左右非対称のものがあっても、偏りの程度を数値化して左右方向を正負とすると、各組Ｓの全ての畝部１ａ〜１ｃの偏りを合計したときにできるだけ０に近づくように偏りを分散させて平均化させることが好ましい。つまり、図１１に示すように、上方の光学シート１の各組Ｓに５種類の畝部１ａ〜１ｅがあったとすると、例えば畝部１ａ，１ｅは左方向に一定量だけ偏り、畝部１ｃは偏りのない左右対称形であり、畝部１ｂ，１ｄは右方向に一定量だけ偏っているというように、偏りが分散して平均化していることが好ましい。図１２は、これら５種類の畝部１ａ〜１ｅの配列順序が隣接する組Ｓで相違している場合を示す。そして、このような非対称の形状の偏りを分散して平均化させることが好ましいのは、下方の光学シート２においても同様である。
【００５６】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、畝部の縦断面形状における三角形等の各角部が尖った状態である場合を示したが、現実には製造上の都合や面取り等が施されることにより、各角部が多少鈍った状態や丸みを帯びた状態になっていてもよい。例えば、出願人が実際に光学シート１，２の金型を作製したとき、畝部の型の縦断面形状の三角形の頂点部分は、曲率半径が２０〜３０μｍ程度の円弧状になっていた。また、この金型を用いて樹脂を成形したとき、実際には三角形の底辺から頂点部分までの高さの９０％程度までしか樹脂は充填されなかった。しかも、試しに三角形の高さの７０％程度まで樹脂を充填して光学シート１，２を作製してみたが、本発明の効果にほとんど差異は認められなかった。これは、光学シート１，２の畝部が三角形の両斜辺等からなる傾斜面を有することが重要なのであって、これらの傾斜面が接する境界部分である角部の細部の状態は重要ではないからである。そして、図９において畝部の縦断面形状を等脚台形状とした場合にも同様の効果が得られるのは、同じ理由からである。
【００５７】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、上面に凸状の畝部を配列形成した場合を示したが、凹状の溝部が配列形成されたものであっても、同様に本発明の効果を得ることができる。この場合、凹状の縦断面形状は、上記凸状の畝部の縦断面形状を上下逆にしたものを任意に用いることができる。
【００５８】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、畝部や溝部が形成されていない下面がフラットである場合を示したが、この第１の光学シート１の下面の構成は任意であり、例えば微細な凹凸からなるシボ状に加工することにより光拡散性を高めたものであってもよい。
【００５９】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、それぞれの畝部の畝沿い方向又は溝部の溝沿い方向が互いに直交する場合を示したが、これらの畝沿い方向又は溝沿い方向は相違していれば、必ずしも９０°の角度差で直交している必要はなく、例えば４５°の角度差があるだけでもよい。これは、２枚の光学シート１，２の畝部又は溝部による輝度ムラを減少させる効果は、その畝沿い方向又は溝沿い方向に直交する方向だけでなく、その周囲のある程度の角度範囲にも程度の差はあれ及ぶからである。
【００６０】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、共に上面に畝部や溝部を形成する場合を示したが、いずれか一方が下面に畝部や溝部を形成したものであってもよく、双方の光学シート１，２が下面に畝部や溝部を形成していてもよい。ただし、少なくとも一方の光学シート１，２は、上面に畝部や溝部が形成されていることが好ましい。
【００６１】
また、上記実施形態では、光学シート１，２が透明な樹脂シートからなる場合を示したが、光を透過する透光性を有するものであればよいので、必ずしも透明である必要はない。２枚の光学シート１，２のシート厚も特に限定されるものではなく、一般的にはシート厚０．１〜３ｍｍ程度のものが適切であり、シート厚０．１４〜１．２ｍｍのものがより好ましい。
【００６２】
上記のような光学シート１，２の樹脂シートとしては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合体（例えばポリ−４−メチルペンテン−１等）、ポリ塩化ビニル、環状ポリオレフィン（例えばノルボルネン構造等）、アクリル樹脂、ポリスチレン、アイオノマー、スチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂（ＭＳ樹脂）等の透光性の熱可塑性樹脂からなるものが使用できる。特に、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートの中でも、ポリカーボネート、ポリエステル（特にポリエチレンテレフタレート）、環状ポリオレフィンからなるものは、耐熱性が良好であり、バックライトユニットに用いられた際にＬＥＤ３からの放熱によって変形や皺等を生じ難いので好ましく使用される。しかも、ポリカーボネートからなる樹脂シートは、ポリカーボネート自体が透明性の良好な樹脂であり、吸湿性が少なく、高輝度で、反りが少ないため、極めて好ましく使用される。さらに、この樹脂シートは、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂等の透光性の熱硬化性樹脂からなるものであってもよい。しかも、この樹脂シートは、２種以上の樹脂材料を混合し、アロイ化し、複合化したものを使用することもできる。
【００６３】
また、上記実施形態の光学シート１，２は、例えば両面がフラットな樹脂シートを型で押さえ付けて成形するプレス製法を用いて作製することができるが、他のプレス製法やキャスティング法等又は射出成形法の成形法、型ロールを通すことによるロール成形法や押出成形法等による連続成形法等、任意の製法で作製してもよい。
【００６４】
また、上記実施形態の光学シート１，２の樹脂シートは、成形に必要な安定剤、滑剤、耐衝撃改良剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、着色剤、蛍光増白剤等が適宜含有されていてもよい。さらに、多層構成をもつ光学シート１，２においては、これらの添加剤は、例えば基材層と表面層の間で添加剤の種類や配合比率を適宜変更してもよい。図１３は、上方の光学シート１について、基材層１１の上層に表面層１２を設け、この表面層１２に凸状の畝部を配列形成した２層構造の例を示す。
【００６５】
また、上記実施形態の光学シート１，２の樹脂シートは、光拡散剤が含有されていてもよい。この光拡散剤としては、樹脂シートの樹脂材料との光屈折率が異なる無機質粒子、金属酸化物粒子、有機ポリマー粒子等が単独で又は適宜組合わせて使用される。無機質粒子としては、ガラス［Ａガラス（ソーダ石灰ガラス）、Ｃガラス（硼珪酸ガラス）、Ｅガラス（低アルカリガラス）］、シリカ、マイカ、合成マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、モンモリロナイト、カオリンクレー、ベントナイト、ヘクトライト、シリコーン等の粒子が使用される。そして、金属酸化物としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の粒子が使用され、また、有機ポリマー粒子としては、アクリルビーズ、スチレンビーズ、ベンゾグアナミン等の粒子が使用される。このような光拡散剤を含有していれば、光学シート１，２内で光を十分に拡散させることができるので、バックライトユニットに高価な光拡散フィルム等を追加して用いる必要がなくなる。
【００６６】
上記光拡散剤は、その平均粒径が０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、更に好ましくは１〜３０μｍであるものが使用される。粒径が０．１μｍより小さい光拡散剤は、凝集しやすいため分散性が悪く、均一に分散できたとしても光の波長の方が大きいので光散乱効率が悪くなる。それゆえ、０．５μｍ以上の、更には１μｍ以上の大きさの粒子が好ましいのである。一方、粒径が１００μｍより大きい光拡散剤は、光散乱が不均一になったり、光線透過率が低下したり、粒子が肉眼で見えたりするようになる。このため、５０μｍ以下の粒子、特に３０μｍ以下の粒子が好ましい。
【００６７】
また、上記実施形態では、光学シート１，２が樹脂シートである場合を示したが、透光性シート（フィルム状や板状等のものも含む）であればよいので、薄板状のガラス等であってもよい。さらに、上記実施形態の光学シート１，２は、シート面が平面である場合を示したが、例えば液晶パネル４の形状に合わせて多少湾曲する等、平面以外の面であってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２は、畝部の畝沿い方向又は溝部の溝沿い方向が直交する以外は同様の構成である場合を示したが、例えば一方が畝部で他方が溝部であったり、これら畝部又は溝部の縦断面形状が相違していたり、透光性シートの材質が異なる等、光学シート１と光学シート２の構成が異なっていてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、バックライトユニットを薄く作製するためと、下方の光学シート２を通り抜けた光を効率良く上方の光学シート１に取り込むために、２枚の光学シート１，２を僅かな隙間をあけて上下に重ねて配置した場合を示したが、この隙間の大きさは必ずしも限定されるものではなく、例えば上方の光学シート１が上面に畝部又は溝部を形成し、下方の光学シート２が下面に畝部又は溝部を形成していて、これらの光学シート１，２の向かい合う面がフラットな場合には、隙間なく密接させて配置することもできる。
【００７０】
また、上記実施形態のバックライトユニットでは、ＬＥＤ３の上方に２枚の光学シート１，２のみを配置する場合を示したが、これらの光学シート１，２の上方の液晶パネル４との間にさらに一般的な光拡散フィルムや上記光学シート１，２とは異なる構成の従来からの光学シートを１枚以上配置することもできる。
【００７１】
また、上記実施形態では、多数のＬＥＤ３を前後左右方向に等間隔のマトリックス状に配置した場合を示したが、この多数のＬＥＤ３の配置パターンは例えばマトリックス状の配置を４５°回転させた千鳥状であってもよく、ＬＥＤ３が規則的に均等に配置されていれば配置パターンは特に限定されない。しかも、ＬＥＤ３が配置される疎密の差が比較的少なくほぼ平均的に分布しているのであれば、この配置パターンはランダムであってもよい。さらに、多数のＬＥＤ３は、水平な同一平面上ではなく、２枚の光学シート１，２の平面ではないシート面に合わせて、又は、その他の理由により、上下方向にずれた位置に配置されていてもよい。さらに、ＬＥＤ３の個数は複数個であれば特に限定はない。
【００７２】
また、上記実施形態では、光源としてＬＥＤ３を用いる場合を示したが、点光源であれば光源の種類は問わない。点光源とは、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）シート等による面光源やＣＣＦＬ等による線光源に対応する意味で使われるものであり、小型の電球や放電管等も点光源として用いることができ、ＬＥＤ３の場合であれば、単一の素子に限らず、複数の素子を密接して配置したものであってもよい。さらに、上記実施形態では、レンズを有さない通常のＬＥＤ３を用いたが、レンズ付きＬＥＤを用いることもできる。
【００７３】
２枚の光学シート１，２は、上記点光源の出光方向側に配置され、点光源がＬＥＤ３の場合には配光特性に強い指向性があるので、この配光分布が偏っている方向側が出光方向側となるが、通常の小型の電球や放電管等の場合にはほぼ全立体角に光が発せられるので、光が発せられる任意の側を出光方向側とすることができる。しかも、例えば小型の電球や放電管等の上方と下方にそれぞれ２枚ずつの光学シート１，２を配置して上下双方に光を供給することもできる。ただし、反射板を用いる場合には、小型の電球や放電管等におけるこの反射板とは反対側が出光方向側となる。
【００７４】
また、上記実施形態は、液晶パネル４のバックライトユニットとして用いる場合を示したが、液晶パネル４以外のバックライトユニットとして用いることもでき、バックライトに限らない面発光ユニット、例えば面照明装置等として用いることもできる。上記実施形態を面照明装置等に用いる場合、複数のＬＥＤ３は、照明効果等のために、配置分布に偏りを持たせたり、各ＬＥＤ３と２枚の光学シート１，２との間の距離が必ずしも同じではないように配置させることも考えられる。
【００７５】
また、上記実施形態の２枚の光学シート１，２からなる光拡散シートユニットは、上記実施形態の面発光ユニットの部品として用いる他、光源を限定しない用途、例えば屋外からの自然光を取り込む採光板等として用いることもできる。
【実施例】
【００７６】
〔実施例と比較例の構成〕
上記実施形態で示した各種の２枚の光学シート１，２を用いた実施例１〜１０のバックライトユニットと、従来例の各種の２枚の光学シート１，２を用いた比較例１，２のバックライトユニットについて、それぞれ均斉度を測定した結果を以下に示す。
【００７７】
実施例１〜１０と比較例１，２のバックライトユニットは、図１４に示すように、２枚の光学シート１，２の下方のＬＥＤ基板５上に多数のＬＥＤ３をマトリックス状に配置している。ここで、各ＬＥＤ３から上方の２枚の光学シート１，２までの光源シート間距離Ｈは２０ｍｍであり、前後左右方向に隣接するＬＥＤ３，３の間隔距離である光源間距離Ｄは、特に断っている場合を除き、３０ｍｍである。
【００７８】
実施例１〜１０と比較例１，２のバックライトユニットの均斉度の測定には、株式会社アイ・システム社製の「ＥＹＥＳＣＡＬＥ  ＩＩＩ」を用い、室温２３℃、湿度５０％ＲＨの環境で測定を行った。この測定は、図１５に示すように、ＬＥＤ３の真上の領域Ａ０と、周囲４箇所ずつのＬＥＤ３の間の領域Ａ１〜Ａ４の計５点の測定ポイントで、２枚の光学シート１，２の上方から輝度を測定し、領域Ａ０と各領域Ａ１〜Ａ４との輝度の比をそれぞれ計算し、これら４つの輝度の比の平均値を均斉度として算出することにより行った。
【００７９】
実施例１〜１０のバックライトユニットに用いた２枚の光学シート１，２の構成を説明する。これら実施例１〜１０の光学シート１，２は、いずれも光拡散剤を含有しない透明なポリカーボネート製の樹脂シートの一方の表面に畝部を形成し、他方の表面はフラットにしたものである。また、これらの実施例１〜１０は、上方の光学シート１の畝部と下方の光学シート２の畝部の畝沿い方向が全て直交している。そして、実施例１〜７の光学シート１，２は、全て上面に畝部を形成している。
【００８０】
上記実施例１〜７のバックライトユニットに用いた２枚の光学シート１，２の詳細な構成を表１に示す。
【００８１】
【表１】
0005546305.tif 000002
【００８２】
表１に示すように、実施例１〜３は、２枚の光学シート１，２の畝部の構成が、畝沿い方向が直交していることを除いて、同一である。即ち、実施例１の２枚の光学シート１，２は、双方共に、底角が５５°と４５°と２５°で畝幅がいずれも２００μｍの二等辺三角形の縦断面形状を有する３種類の畝部の組を配列形成したものであり、実施例２の２枚の光学シート１，２は、双方共に、底角が７０°と６０°と４５°と２５°で畝幅が３００μｍと２００μｍと１５０μｍと１００μｍの二等辺三角形の縦断面形状を有する４種類の畝部の組を配列形成したものであり、実施例３の２枚の光学シート１，２は、双方共に、底角が５５°と４５°と３５°と２５°と１０°で畝幅がいずれも２００μｍの二等辺三角形の縦断面形状を有する５種類の畝部の組を配列形成したものである。
【００８３】
また、実施例４は、上方の光学シート１が実施例２の２枚の光学シート１，２と同じ構成の４種類の畝部の組を配列形成したものであり、下方の光学シート２が実施例３の２枚の光学シート１，２と同じ構成の５種類の畝部の組を配列形成したものである。さらに、実施例５は、上方の光学シート１が実施例３の２枚の光学シート１，２と同じ構成の５種類の畝部の組を配列形成したものであり、下方の光学シート２が実施例２の２枚の光学シート１，２と同じ構成の４種類の畝部の組を配列形成したものである。
【００８４】
上記実施例１〜５の２枚の光学シート１，２は、いずれもシート厚が０．５ｍｍである。これに対して、実施例６の２枚の光学シート１，２は、双方共に、実施例１の２枚の光学シート１，２と同じ構成の３種類の畝部の組を配列形成したものであるが、シート厚はいずれも０．１４ｍｍと薄くなっている。また、実施例７の２枚の光学シート１，２は、双方共に、実施例２の２枚の光学シート１，２と同じ構成の４種類の畝部の組を配列形成したものであるが、シート厚はいずれも１．２ｍｍと厚くなっている。
【００８５】
表１に示していない実施例８〜１０の２枚の光学シート１，２の畝部は、実施例２の光学シート１，２の畝部と同じ構成であるが、実施例２では２枚の光学シート１，２の双方の上面に畝部を形成しているのに対して、２枚の光学シート１，２の一方又は双方については下面に畝部を形成している点のみが異なり、他の構成は実施例２の場合と同じである。即ち、実施例８は、２枚の光学シート１，２の双方の下面に畝部を形成し、実施例９は下方の光学シート２のみ下面に畝部を形成し、実施例１０は上方の光学シート１のみ下面に畝部を形成している。
【００８６】
上記比較例１，２のバックライトユニットに用いた２枚の光学シート１，２の詳細な構成を表２に示す。
【００８７】
【表２】
0005546305.tif 000003
【００８８】
表２に示すように、比較例１の２枚の光学シート１，２は、双方共に、光拡散剤を含有しない透明なポリカーボネート製の樹脂シートの上面に、底角が４５°で畝幅が２００μｍの二等辺三角形の縦断面形状を有する１種類の畝部を配列形成し、下面はフラットにしたものである。また、比較例２の２枚の光学シート１，２は、双方共に、上面に縦断面形状が半楕円形の１種類の畝部を配列形成した市販のレンチキュラーレンズシート（大日本印刷株式会社製Ｈ２Ｋ）である。なお、この比較例２以外の実施例１〜１０と比較例１の光学シート１，２は、全て出願人が作製した。
【００８９】
〔実施例と比較例の均斉度の比較〕
実施例１〜５と比較例１，２のバックライトユニットの均斉度を測定した結果を表３に示す。
【００９０】
【表３】
0005546305.tif 000004
【００９１】
表３から明らかなように、実施例１〜５は、最低でも実施例３の７９．７％の均斉度を有し、最高の均斉度は実施例４の９７．７％に達するので、比較例１，２の３６．６％と２９．７％の低い均斉度に比べて格段に優れた均斉度を得ることができ、輝度ムラを十分に低下させることができる。これは、比較例１，２の２枚の光学シート１，２が同じ形状の畝部だけを繰り返し配列形成したものにすぎないのに対して、実施例１〜５の２枚の光学シート１，２は、異なる形状の３種類以上の畝部の組を配列形成したことにより、ＬＥＤ３からシート面に沿った距離の相違への依存性が少なくなったからである。
【００９２】
また、表３によれば、実施例１〜３のように、３〜５種類の畝部の組を配列形成することで、極めて高い均斉度が得られることが分かった。さらに、実施例４，５のように、２枚の光学シート１，２で異なる種類の畝部の組を配列形成することにより、さらに高い均斉度が得られる可能性があることも分かった。
【００９３】
〔シート厚による均斉度への影響〕
実施例６の光学シート１，２は、実施例１の光学シート１，２のシート厚だけを薄くしたものであり、実施例７の光学シート１，２は、実施例２の光学シート１，２のシート厚だけを厚くしたものである。これら実施例６と実施例７のバックライトユニットの均斉度を測定した結果を表４に示す。なお、比較のために、表３で示した実施例１と実施例２の均斉度も合わせて示す。
【００９４】
【表４】
0005546305.tif 000005
【００９５】
表４によれば、実施例１よりもシート厚の薄い実施例６の均斉度の方が僅かに向上し、実施例２よりもシート厚の厚い実施例７の均斉度の方が僅かに低下しているが、いずれにしても均斉度の変化は少ないので、光学シート１，２のシート厚は、少なくとも０．１４〜１．２ｍｍの範囲内であれば実用上全く支障がないことが分かった。
【００９６】
〔畝部を形成する面による均斉度への影響〕
実施例２は、２枚の光学シート１，２の双方の上面に畝部を形成しているが、実施例８〜１０は、２枚の光学シート１，２の一方又は双方については下面に畝部を形成している。これら実施例８〜１０のバックライトユニットの均斉度を測定した結果を表５に示す。なお、比較のために、表３で示した実施例２の均斉度も合わせて示す。
【００９７】
【表５】
0005546305.tif 000006
【００９８】
表５によれば、２枚の光学シート１，２の双方の下面に畝部を形成している実施例８の均斉度のみが９０％を少し下回っているが、２枚の光学シート１，２の上面と下面に畝部を形成している実施例９，１０の均斉度は、実施例２よりも高く、この実施例２と共に９０％を超えている。従って、畝部を形成する面は、上面と下面のいずれの場合であってもそれほど大きく均斉度に影響を与えることはないが、２枚の光学シート１，２のうちの少なくともいずれか１枚は上面（出光方向側を向く面）に畝部を形成している実施例２と実施例９，１０の方がより好ましいことが分かった。
【００９９】
〔畝沿い方向の角度差による均斉度への影響〕
実施例２と比較例２は、共に２枚の光学シート１，２の畝沿い方向が直交している。そこで、これら実施例２と比較例２の上方の光学シート１のみをシート面上で回転させて、下方の光学シート２との間の畝沿い方向の角度差が０°（畝沿い方向は平行）から９０°（畝沿い方向は直交）まで変化したときのバックライトユニットの均斉度を測定した結果を表６に示すと共に、この表６をグラフ化したものを図１６に示す。
【０１００】
【表６】
0005546305.tif 000007
【０１０１】
表６と図１６から明らかなように、実施例２は、角度差が３０°以上になると７０％以上の高い均斉度が得られ、角度差が３５°以上になると９０％以上の極めて高い均斉度が安定して得られることが分かった。また、比較例２との比較では、角度差が３０°以上で実施例２の均斉度の方が優位となり、角度差が７０°以上では、比較例２の均斉度が急激に低下するので、実施例２の均斉度の方が格段に優れたものとなることが分かった。しかも、実施例２は、角度差が３０°以上、９０°以下の広い角度範囲で高い均斉度が得られることも分かった。
【０１０２】
〔ＬＥＤ基板との角度差と畝沿い方向の角度差による均斉度への影響〕
実施例２は、２枚の光学シート１，２の畝沿い方向が直交していて、その下方のＬＥＤ基板５上のＬＥＤ３はこれらの畝沿い方向の行列上でマトリックス状に配列されている。そこで、図１７に示すように、この実施例２の上方の光学シート１のみをシート面上で回転させると共に、ＬＥＤ基板５も基板面上で回転させたときのバックライトユニットの均斉度を測定した結果を表７に示すと共に、この表７を、光学シート１，２の畝沿い方向の角度差をパラメータとしてグラフ化したものを図１８に、光学シート２とＬＥＤ基板５との角度差をパラメータとしてグラフ化したものを図１９に示す。
【０１０３】
【表７】
0005546305.tif 000008
【０１０４】
表７と図１８によれば、畝沿い方向の角度差が０°の場合には、ＬＥＤ基板５との角度差が４５°（ＬＥＤ３が千鳥状の配列）のときにのみ均斉度が５０％を超える程度まで上昇するが、いずれにしても十分な均斉度は得られないことが分かった。これに対して、畝沿い方向の角度差が３０°以上の場合には、ＬＥＤ基板５との角度差によらず高い均斉度が得られ、特に畝沿い方向の角度差が６０°以上の場合には、ＬＥＤ基板５との角度差に依存することなく安定して極めて高い均斉度が得られることが分かった。
【０１０５】
表７と図１９によれば、ＬＥＤ基板５との角度差が０°（ＬＥＤ３がマトリックス状）から６０°まで変わったとしても、上記表６と図１６に示したＬＥＤ基板５との角度差が０°の場合とほぼ同様に、畝沿い方向の角度差が３０°以上であれば高い均斉度が得られ、特に畝沿い方向の角度差が６０°以上であれば、ＬＥＤ基板５との角度差に依存することなく安定して極めて高い均斉度が得られることが分かった。
【０１０６】
〔光源間距離を広げた場合の均斉度への影響〕
実施例２のバックライトユニットは、ＬＥＤ３の光源間距離Ｄを３０ｍｍ（Ｈ／Ｄ＝０．６６）とし、これらのＬＥＤ３としてレンズを有さない通常のものを用いて、表３に示すように９１．３％の均斉度を得ている。そこで、これらのＬＥＤ３をレンズ付きＬＥＤに代えると共に光源間距離Ｄを５５ｍｍ（Ｈ／Ｄ＝０．３６）に広げて測定すると８５．４％の均斉度が得られた。
【０１０７】
バックライトユニットは、光源シート間距離Ｈと光源間距離Ｄとの比であるＨ／Ｄが、例えば光源間距離Ｄを広げることにより小さくなると均斉度が低下する。しかしながら、実施例２の２枚の光学シート１，２を用いると共に、ＬＥＤ３をレンズ付きのものに代えることにより、Ｈ／Ｄが０．６６（＝２０／３０）から０．３６（＝２０／５５）にほぼ半減しても、均斉度の大幅な低下はなく比較的高い均斉度を維持できることが分かった。
【符号の説明】
【０１０８】
１    光学シート
１ａ  畝部
１ｂ  畝部
１ｃ  畝部
１１  基材層
１２  表面層
２    光学シート
２ａ  畝部
２ｂ  畝部
２ｃ  畝部
３    ＬＥＤ
４    液晶パネル
５    ＬＥＤ基板
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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