(57)【要約】【課題】出射光の均一性を向上させる導光板、並びにそれを用いたバックライト・ユニット及びディスプレイ装置を提供する。【解決手段】光源および反射板と対向する少なくとも１つの光入射面と、光入射面と直交する光反射面と、光反射面の逆面側に光出射面とを有する透明な導光板であって、光出射面に、直線状に延在する凸状の構造体が複数平行に配列されたレンズアレイを有し、光反射面に、凹状の構造体が配置され、角部付近における凹状の構造体の平均高さが、中央付近における凹状の構造体の平均高さよりも小さい。【選択図】図１
2014086245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源および反射板と対向する少なくとも１つの光入射面と、前記光入射面と直交する光反射面と、前記光反射面の逆面側に光出射面とを有する透明な導光板であって、
前記光出射面に、直線状に延在する凸状の構造体が複数平行に配列されたレンズアレイを有し、
前記光反射面に、凹状の構造体が配置され、
角部付近における前記凹状の構造体の平均高さが、中央付近における前記凹状の構造体の平均高さよりも小さいことを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記光反射面を、前記凸状の構造体の延在方向に１１等分、および延在方向の直交方向に１１等分し、合計１２１の領域に分割したとき、
前記角部付近とは、前記延在方向および前記直交方向の端に相当する４領域を含む領域であり、且つ、前記中央付近とは、前記光反射面の中央に位置する１領域を含む領域であることを特徴とする、請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記角部付近における前記凹状の構造体の平均高さをＨＥ、前記中央付近における前記凹状の構造体の平均高さをＨＣとしたとき、
０．８×ＨＣ≦ＨＥ＜ＨＣ
を満たすことを特徴とする、請求項１または２に記載の導光板。
【請求項４】
前記角部付近における前記凹状の構造体は、
断面形状において変曲点を有し、
底部から前記変曲点までの高さが、底部から頂点までの高さの７５％以上１００％以下であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の導光板。
【請求項５】
前記凹状の構造体の各々の底面積が同じであることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の導光板。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の導光板と、前記光入射面に対向して配置される光源とを備えることを特徴とするバックライト・ユニット。
【請求項７】
前記光入射面以外の端面に対向して配置される光反射テープをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のバックライト・ユニット。
【請求項８】
前記導光板の出射面上に配置され、前記出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する光学シートをさらに備えることを特徴とする、請求項６または７に記載のバックライト・ユニット。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれかに記載のバックライト・ユニットと、前記バックライト・ユニットから出射される光が背面側から入射されるように配置された画像表示素子とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
前記画像表示素子は画素単位での透過／遮光によって表示画像を規定することを特徴とする、請求項９に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光路制御に用いられる凹凸形状光学シート、光源ユニットおよびディスプレイ装置に関するものであって、とくに、フラットパネルディスプレイに代表される画像表示装置における照明光路制御に使用される導光板、バックライト・ユニット及びディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型液晶パネルやＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶パネルを使用した液晶ディスプレイ装置は、主としてＯＡ分野のカラーノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）を中心に商品化されている。このような液晶ディスプレイ装置においては、液晶パネルの背面側（観察者側とは反対側）に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する方式、いわゆる、バックライト方式が採用されている。
【０００３】
この種のバックライト方式に採用されているバックライト・ユニットとしては、大別して冷陰極管（ＣＣＦＴ：Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｔｕｂｅ）等の光源ランプを、光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」（いわゆる、「エッジライト方式」）と、導光板を用いずに冷陰極管（ＣＣＦＬ）等の光源ランプからの光で直接照明する「直下型方式」とがある。
【０００４】
導光板ライトガイド方式のバックライト・ユニットが搭載された液晶ディスプレイ表示装置としては、例えば、図８に示すものが一般に知られている。図８に示す液晶ディスプレイ装置５０は、表裏両面を偏光板５１、５２に挟まれた液晶パネル５３が上部に位置して配設され、液晶パネル５３の下面側に略長方形板状のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やアクリル等の透明な基材からなる導光板５４が設置されており、この導光板５４の上面（光射出面５４ａ側）に拡散フィルム５５（拡散層）が設けられている。さらに、導光板５４の下面には、導光板５４に導入された光を効率よく液晶パネル５３に向け均一となるように散乱して反射させるための散乱反射パターン部（図示省略）が印刷などによって設けられるとともに、散乱反射パターン部の下方に反射フィルム５６（反射層）が設けられている。
【０００５】
また、導光板５４には、その側端部に光源ランプ５７が設けられており、さらに光源ランプ５７の光を効率よく導光板５４中に入射させるべく、光源ランプ５７の背面側を覆うようにして高反射率の反射板５８が設けられている。散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定パターン、例えばドットパターンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板５４内に入射した光に指向性を付与し、光射出面５４ａ側へと導くようになっている。これは、高輝度化を図るための工夫である。
【０００６】
しかし、図８に例示した液晶ディスプレイ装置５０では、視野角の制御が拡散フィルム５５の拡散性のみに委ねられており、その制御が難しいという問題があった。例えば、正面方向から見た場合は液晶ディスプレイの表示画面は明るいが、横方向から見た場合には表示画面が暗くなる場合があり、また液晶表示画面の中心部は明るく、周辺部が暗くなる欠点もあった。このように、光の利用効率が悪いという問題があった。
【０００７】
一方、直下型方式は導光板の利用が困難な、大型の液晶ディスプレイなどの表示装置に用いられている。直下型方式の液晶ディスプレイ装置としては、図９に例示する装置が一般的に知られている。図９に示す液晶ディスプレイ装置６０は、表裏両面を偏光板６１、６２に挟まれた液晶パネル６３が上部に位置して配設され、液晶パネル６３の下面側に蛍光管等からなる光源６４が配置される。さらに、光源６４の上面側に拡散フィルム６５のような光学シートが設けられている。また、光源６４の背面には、光源６４から液晶パネル６３と反対の方向に向かう光を液晶パネル６３側へ反射させる反射板６６が配置されている。これによって、光源６４から射出される光は拡散フィルム６５で拡散され、この拡散光を高効率で液晶パネル６３の有効表示エリアに集光させるものである。
【０００８】
しかし、図９に示した液晶ディスプレイ装置６０では、視野角の制御が拡散フィルム６５の拡散性のみに委ねられているため、その制御は難しいという問題があった。例えば、液晶表示画面を正面方向から見た場合はその表示画面は明るいが、液晶表示画面を横方向から見た場合にはその表示画面が暗くなる場合があり、また液晶表示画面の中心部は明るく、周辺部が暗くなる欠点もあった。このように、光の利用効率が悪いという問題があった。
【０００９】
そこで、上述の問題を解決する一つの方法として、図１０に示す液晶ディスプレイ装置７０では、米国３Ｍ社の商品である輝度強調フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ：ＢＥＦ）７１をバックライト用照明光源７４の上方の位置に配置し、さらに、ＢＥＦ７１の上方である光出射面側に図示しない光拡散フィルムを配置する方法が採用されている。ＢＥＦ７１は、透明基材７２の上面である光出射面に、断面が三角形状の単位プリズム７３が一方向に一定のピッチで配列されたフィルムである。この単位プリズム７３は光の波長に比較して大きいサイズ（ピッチ）である。ＢＥＦは、“軸外（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上（ｏｎ−ａｘｉｓ）”に方向転換（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）または“リサイクル（ｒｅｃｙｃｌｅ）”する。
【００１０】
輝度強調フィルム７１は、ディスプレイ装置の使用時（観察時）に、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させ、ディスプレイ装置の表示品位を向上させる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向である。また、輝度強調フィルム７１は、通常、単位プリズムの反復的アレイ構造が１方向のみの配列からなり、その配列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能となる。そのため、水平方向及び垂直方向の両方向での表示光の輝度制御を行なうためには、単位プリズム群の配列方向が互いに略直交するように、２枚のＢＥＦシートを重ねて組み合わせて用いる必要がある。
【００１１】
そこで、最近では、光利用効率をアップして高輝度化を図るために、図１１に示すように、拡散フィルム５５と液晶パネル５３との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム（プリズム層）５９（５９１、５９２）を設けることが提案されている。このプリズムフィルム５９１、５９２は導光板５４の光射出面５４ａから射出され、拡散フィルム５５で拡散された光を高効率で液晶パネル５３の有効表示エリアに集光させるものである。このようなＢＥＦを採用することにより、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。このようなＢＥＦに代表されるプリズムの反復的アレイ構造を有する輝度制御部材をディスプレイ装置に採用した技術は、例えば特許文献１乃至３などにおいて従来から知られている。
【００１２】
また、液晶表示装置には、薄型、高輝度、軽量、低消費電力であることが市場ニーズとして強く要請されており、それに伴い液晶表示装置に搭載されるバックライト・ユニットも軽量、高輝度、低消費電力であることが要求されている。特に、最近、目覚しく発展しているカラー液晶表示装置においては、液晶パネルの透過率がモノクロ対応の液晶パネルに比べ格段に低いため、バックライト・ユニットの輝度向上を図ることが、装置自体の低消費電力を得るために必須となっている。
【００１３】
さらに、最近では映像媒体の多様化に伴い、高画質化が進み、それに映像の臨場感を味わいたいというニーズから、３Ｄ表示が可能な液晶表示装置の需要が増加している。３Ｄ表示を液晶表示装置で行なう場合、専用メガネを必要とする「アクティブシャッター方式」という方式が現在一般的である。この方式は、右目用と左目用の映像を交互に表示し、専用メガネにあるシャッターが開閉することで、映像を右目用と左目用に振り分け立体的に表示させるものである。しかしながら、この方式では、発光時間が通常の半分になり、また専用メガネの偏光板や反射などのロスもあって通常の２Ｄ表示時に比べて輝度が１０分の１程度にまで低下することが知られている。そのため、３Ｄ用液晶表示装置には２Ｄ表示の通常の液晶表示装置よりも高輝度化が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特公平１−３７８０１号公報
【特許文献２】特開平６−１０２５０６号公報
【特許文献３】特表平１０−５０６５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
液晶表示装置の輝度向上を実現するための方法として、最も確実かつ簡便であるのは光源を増やすことだが、これは上述した低消費電力という市場ニーズに反し、また発熱によって装置の劣化を誘発し、更にコストアップにも繋がるなど、多くの問題を生じさせるため、完全な解決策とはならない。
【００１６】
そこで液晶表示装置の筐体内においては、背面および側面に白色の光反射層を設けるなどして、光源からの光量をロス無く取り出せるよう工夫している。しかしながら光反射層の近傍、とりわけ筐体内の角部付近においては、反射光の影響によって他の部位よりも多くの光が取り出され、面内に明暗を生じさせることがある。この明暗は導光板に複数枚の光学シート及び液晶パネルを積層した状態でも視認できることがあり、表示品位を著しく低下させる一因となる。
【００１７】
本発明は上記のような実情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、単体で従来より面内における出射光の均一性を向上させる導光板、並びにそれを用いたバックライト・ユニット及びディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の一局面は、光源および反射板と対向する少なくとも１つの光入射面と、光入射面と直交する光反射面と、光反射面の逆面側に光出射面とを有する透明な導光板であって、光出射面に、直線状に延在する凸状の構造体が複数平行に配列されたレンズアレイを有し、光反射面に、凹状の構造体が配置され、角部付近における凹状の構造体の平均高さが、中央付近における凹状の構造体の平均高さよりも小さいことを特徴とする導光板である。
【００１９】
また、上記導光板において、光反射面を凸状の構造体の延在方向に１１等分、および延在方向の直交方向に１１等分し、合計１２１の領域に分割したとき、角部付近とは、延在方向および直交方向の端に相当する４領域を含む領域であり、且つ、中央付近とは、光反射面の中央に位置する１領域を含む領域であることを特徴とする。
【００２０】
また、上記導光板において、角部付近における凹状の構造体の平均高さをＨＥ、中央付近における凹状の構造体の平均高さをＨＣとしたとき、０．８×ＨＣ≦ＨＥ＜ＨＣを満たすことを特徴とする。
【００２１】
また、上記導光板において、角部付近における凹状の構造体は、断面形状において変曲点を有し、底部から変曲点までの高さが、底部から頂点までの高さの７５％以上１００％以下であることを特徴とする。
【００２２】
また、上記導光板において、凹状の構造体の各々の底面積が同じであることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の他の局面は、上記導光板と、光入射面に対向して配置される光源とを備えることを特徴とするバックライト・ユニットである。
【００２４】
また、上記バックライト・ユニットにおいて、光入射面以外の端面に対向して配置される光反射テープをさらに備えることを特徴とする。
【００２５】
また、上記バックライト・ユニットにおいて、導光板の出射面上に配置され、出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する光学シートをさらに備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明のさらに他の局面は、上記バックライト・ユニットと上記バックライト・ユニットから出射される光が背面側から入射されるように配置された画像表示素子とを備えることを特徴とする表示装置である。
【００２７】
また、上記表示装置において、画像表示素子は画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
光出射面の光むらを軽減し、面内の輝度均一性を向上させるためには、全方向に対して集光や拡散を行えるマイクロレンズシートや拡散シートを用いることも可能だが、これらは正面輝度の低下を引き起こしてしまうことが多い。しかし本発明では、反射光の影響によって輝度が過剰になってしまう導光板端部においてのみ意図的に光取り出し効率を低下させることによって、高い輝度を維持したまま輝度均一性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態である導光板の形状例を示す斜視図
【図２】本発明の実施形態である導光板の形状例を示す断面図
【図３】本発明の実施形態である導光板の説明図
【図４】本発明の実施形態である導光板の形状例を示す断面図
【図５】本発明の実施形態である導光板の表面形状例を示す斜視図
【図６】本発明の液晶ディスプレイ装置の構成例を示す模式的な正面図
【図７】本発明の導光板の評価結果を示すグラフ
【図８】従来の液晶ディスプレイ装置の構成例を示す模式的な断面図
【図９】従来の液晶ディスプレイ装置の他の構成例を示す模式的な断面図
【図１０】従来のバックライト・ユニットの一例を示す模式的な断面図
【図１１】従来の液晶ディスプレイ装置の他の構成例を示す模式的な断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に本発明の一実施形態を説明する。本発明に係る導光板の概略図を、図１に示す。また、中央部および対角上の二箇所の角部を通過するように導光板を二分する、断面Ｐの概略図を図２に示す。導光板は、光源および反射板と対向する光入射面１と、光入射面１と略直交する光反射面２と、光反射面２の逆面の光出射面３とを有する。光反射面２には、複数の凹状の構造体が配置され、角部付近における凹状の構造体の平均高さが、中央付近における凹状の構造体の平均高さよりも小さい。また光出射面３に、直線状に延在する凸状の構造体が複数平行に配列されたレンズアレイが形成されている。全ての凹状構造体の高さが精確に同じであっても、多少のばらつきがあっても、どちらも好適に使用できる。ただし凹状構造体の高さのばらつきが大き過ぎると、光の取り出し効率が局所的に急変してしまう部位が生じることがあり、結果として表示品位を低下させる恐れがある。そのため格領域内における凹状構造体の高さのばらつきは小さいことが好ましい。
【００３１】
ここで角部付近とは、光反射面２を、凸状の構造体の延在方向に１１等分、および延在方向の直交方向に１１等分し、合計１２１の領域に分割したときの、延在方向および直交方向の端に相当する領域を含み、中央付近とは、光反射面２の中央に位置する１領域を含むことが好ましい。図３に１２１の領域に分割された光反射面２を示す。端の領域とは図３におけるＡＥ、中央に位置する１領域とは図３におけるＡＣである。
【００３２】
凹状構造体の断面概略図を図４に示す。図４中のＨ１，Ｈ２，Ｈ３は凹状構造体の高さを、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は凹状構造体の底面となる円の直径、もしくは凹状構造体の底面となる楕円の長径あるいは短径を、それぞれ表している。ただし凹状構造体の底面が、図４のｘ軸方向およびｙ軸方向に対して精確に平行に配置されてなくとも、好適に使用できる。
【００３３】
また光反射面２における凹状構造体の底面は、円形状もしくは楕円形状であることが好ましいが、上記の形状に近似されるものであれば、精確な円形状もしくは楕円形状でなくとも好適に使用できる。
【００３４】
一般的な導光板においては角部が４箇所存在するが、４箇所全てにおいて凹状構造体の平均高さが精確に一致していなくとも好適に使用できる。
【００３５】
また本発明の導光板は、上記の４箇所全てにおいて凹状構造体の平均高さが中央付近における凹状構造体の平均高さより小さくされていることが最も好ましいが、最低でも一箇所の角部において凹状構造体の平均高さが中央付近におけるより小さくされているならば、充分に優位性を発揮することが出来る。
【００３６】
角部付近の凹状構造体が断面形状において変曲点がある場合、底面から変曲点までは中央付近の凹状構造体と形状が一致していることが最も好ましいが、精確に一致していなくとも好適に使用できる。また、底面から変曲点までの高さが、底面から頂点までの高さの７５％以上１００％以下であることが好ましい。ここでいう変曲点とは、断面形状の曲率が不連続的に変化する点をいい、図４においてＰＩ２，ＰＩ３で示した点である。また、変曲点までの高さとはｈ２，ｈ３で、頂点までの高さとはＨ２，Ｈ３で示した距離である。
【００３７】
また、凹状の構造体の各々は、配置位置によらず、底面積がほぼ同じであることが好ましい。ここでいう底面積とは、図４におけるＢ１，Ｂ２，Ｂ３を直径とする円の面積、もしくはＢ１，Ｂ２，Ｂ３を長径あるいは短径とする楕円の面積のことを指す。
【００３８】
角部において出射光量が多く、面内の輝度均一性が低い場合、角部の凹状構造体の平均高さを中央付近におけるより小さくすることで輝度均一性を向上させることが出来るが、角部の凹状構造体の平均高さを小さくし過ぎると、角部の輝度が他の部位よりも低くなり、結果として表示品位を低下させる。従って、角部の凹状構造体の平均高さは一定の範囲内に収まっている必要がある。
【００３９】
本発明の導光板は、角部付近の凹状構造体の平均高さＨＥと、中央付近の凹状構造体の平均高さＨＣによって規定されるものであるが、光出射面３全体における輝度均一性を実現するためには、その他の領域においても極端に凹状構造体の高さが変わらないことが好ましい。最も好ましくは、その他の領域において、各領域の凹状構造体の平均高さは、ＨＥ以上かつＨＣ以下であると良い。
【００４０】
光反射面２における各領域内に配置された凹状構造体は、規則的に配置されていても良いし、ランダムに配置されていても良い。ただし、バックライト・ユニット内に配列された光源５と、導光板の光取り出し効率の間には密接な関係があるため、バックライト・ユニットに合わせて光反射面２における凹状構造体は的確に配置することが好ましい。
【００４１】
上記を鑑みると、光量の多い光源５付近においては凹状構造体の配置密度が低く、逆に中央付近においては凹状構造体の配置密度が高いことが最も好ましい。その際、配置される凹状構造体のピッチ・密度は連続的に変化していても良いし、断続的に変化していても良い。
【００４２】
光反射面２において、複数配置された凹状構造体を除く部位は、平坦であることが最も簡便かつ効果的である。ただし平坦部位に微細な凹凸があったとしても、好適に使用することが出来る。
【００４３】
光出射面３の形状例として、図５に示すように、凸状シリンドリカル形状やレンチキュラー形状、三角プリズム形状や多角プリズム形状などが挙げられるが、導光板内の光を導光する役割を担うと同時に、正面方向へ光を取り出すことが出来れば、上記の形状に限らない。その際、並列する全ての凸状構造体の高さが精確に同じである必要はなく、高さの異なる凸状構造体を有していても良い。
【００４４】
また、直線状に延在する凸状の構造体が複数平行に配列されたレンズアレイは、精確に直線状でなくとも良く、一部または全体が緩やかに湾曲していても良い。
【００４５】
光入射面１は平坦形状であっても良いし、一部または全体に微細な凹凸形状を有していても良い。
【００４６】
また、微細なレンズ形状は光学密着、ムラ、ニュートンリングなどの外観特性を向上することもできる。
【００４７】
本発明の導光板は複層構造でも良く、透明層を含んでいても良い。
【００４８】
本発明の導光板は光反射面２の表面形状に依存するものであり、導光板の厚みについては特に制限は無い。
【００４９】
本発明の導光板を形成する主たる材料は、光透過性を考慮するとアクリル系樹脂が好ましく、特にＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）が良い。ただし、ポリカーボネート樹脂やポリスチレン樹脂、フッ素系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、アクリル−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体など、一般的によく用いられている様々な材料においても有効である。また、主となる材料の中に分散された透明粒子を具備することも可能である。
【００５０】
本発明の導光板は、一例として、まず樹脂ペレットを溶融し、押出機にてダイより一定の厚みを有する板状に樹脂を押し出し、その板状の樹脂に賦形を施すことによって製造することができる。なお、最終的に同一の表面形状を有する導光板を作製できるならば、その作製手段については特に制限は無い。
【００５１】
本発明の導光板は、用途に応じて光学シートを積層して使用しても良く、また光学シートの枚数は適宜増やしても良い。ただしシート境界面が増え過ぎることによる光量ロスを考慮すれば、４枚以下の積層であることが好ましい。
【００５２】
導光板ライトガイド方式であるバックライト・ユニットは、一辺、二辺または四辺に光源５を備えたものが一般的だが、本発明の導光板の優位性を充分に発揮するためには、一辺または二辺に光源５を備えることが好ましい。光源５が二辺である場合の液晶ディスプレイ装置（表示装置）の構成例を、図６に示す。
【００５３】
バックライト・ユニット内において、導光板の光入射面１と光源５との距離が極端に離れていると、光入射面１に一度も当たらずに脇に漏れる光線量が多くなり、その結果として光出射面３の正面輝度の低下を引き起こす。そのため、熱によって導光板に反りや歪みが生じない程度に、導光板の光入射面１と光源５との隙間は小さくすることが好ましい。
【００５４】
本発明が充分に優位性を発揮するためには、バックライト・ユニット内にて光入射面１以外の端面４と対向する辺からの反射光が多いことが前提となっており、筐体内の側面に設けられた白色の光反射層が充分に光を反射する必要がある。そのため、上記の光反射層における光反射が少なく、吸収や発熱等による光量ロスが多い場合、筐体内の側面に光反射テープ６を貼ることにより、光反射効率を向上させることが好ましい。
【００５５】
またバックライト・ユニット内に光反射テープ６を具備する場合、光入射面１以外の端面４と対向する全ての辺に光反射テープ６を具備することが最も好ましいが、最低でも一辺に光反射テープ６が具備されているならば、充分に優位性を発揮することが出来る。
【００５６】
バックライト・ユニットの光源５としては、ＣＣＦＬ、ＬＥＤ、有機又は無機ＥＬなど、様々な光源を使用できる。また、バックライト・ユニットに内蔵される光源５の個数には特に制限は無い。
【００５７】
以上のように作製した導光板は、従来の導光板と比較して端部における過剰な光出射を抑制し、光出射面３の輝度均一性を向上させる。バックライト・ユニットに使用する際は、市販の光学シートなど様々な光学部材と共に本発明の導光板を組み合わせて使用することにより、所望の表示性能を持つディスプレイを提供することができる。
【００５８】
本発明は、このような導光板を搭載したバックライト・ユニット及びディスプレイ装置などについても向けられる。すなわち、導光板と、その光入射面１に対向して配置される光源とを備えることでバックライト・ユニットを構成することができる。バックライト・ユニットは、光入射面以外の端面に対向して配置される光反射テープをさらに備えてもよい。あるいは、導光板の出射面上に配置され、出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する光学シートをさらに備えてもよい。また、バックライト・ユニットと、これから出射される光が背面側から入射されるように配置された画像表示素子とを備えることで表示装置を構成することができる。ここで画像表示素子は、画素単位での透過／遮光によって表示画像を規定する。
【００５９】
本発明では、反射光の影響によって輝度が過剰になってしまう導光板端部において、凹状の構造体の平均高さを、中央付近における凹状の構造体の平均高さよりも小さくして光取り出し効率を低下させることによって、輝度均一性を向上させることが出来る。
【実施例】
【００６０】
本発明の導光板を作製し、その効果を確認するべく評価を実施した。その製造法として、まず樹脂ペレットを溶融し、押出機にてダイより一定の厚みを有する板状に樹脂を押し出し、その板状の樹脂に賦形を施すことによって本発明の導光板を得るという手法を用いた。
【００６１】
以下に示す結果は材料にＰＭＭＡを用い、光出射面３としてレンチキュラーレンズ、光反射面２として凹状ドットを使用した、厚さ３ｍｍの導光板による評価結果である。また端面４に関しては、上記の方法で導光板を作製した後、断裁・研磨などの処理を行うことにより滑らかな平坦状の端面４を形成した。角部付近の凹状構造体に関しては形状に若干のバラツキが生じることはあるが、変曲点までの高さが頂点までの高さの７５％以上１００％以下となるよう調整している。
【００６２】
（輝度均一性評価）
液晶テレビの液晶パネルを外し、光出射面３が上方に向くようにテレビを静置し、導光板・拡散フィルム・９０°プリズム・拡散フィルムをこの順番に積層した状態で、導光板の鉛直方向から輝度測定を実施した。測定装置にはＳＲ−ＵＬ２（株式会社トプコン製）を使用し、暗所にて液晶テレビと５０ｃｍの距離から俯瞰する形で実施した。その際、式ＨＥ＝Ｍ×ＨＣにおけるＭの異なる複数種のサンプル（即ち、角部における凹状構造体の高さが異なる複数種のサンプル）を作製し、基準サンプルより輝度均一性の高いものであれば充分に有用であると判断した。ここでいう輝度均一性とは、１２１の領域の正面輝度のうち最も低い数値をＬｍｉｎとし、最も高い数値をＬｍａｘとしたとき、（Ｌｍｉｎ／Ｌｍａｘ×１００）で算出される値（即ち、面内の最高輝度に対する最低輝度の割合）とし、値が１００に近いほど輝度均一性が高い。また基準サンプルとは、角部付近における凹状の構造体の平均高さＨＥと、中央付近における凹状の構造体の平均高さＨＣとが一致するもの（即ち、Ｍ＝１であるもの）であり、且つ全て箇所における凹状の構造体が図４（ａ）に示した形状である場合を指す。
【００６３】
輝度均一性評価の結果を図７及び表１に示す。
【００６４】
【表１】
2014086245.tif 000003
【００６５】
角部付近における凹状の構造体が図４（ｂ）に示した形状である場合の結果を、図７においては実線で示し、表１においては角部形状欄にｂと示した。また角部付近における凹状の構造体が図４（ｃ）に示した形状である場合の結果を、図７においては点線で示し、表１においては角部形状欄にｃと示した。いずれもＭが０．８以上１未満において、輝度均一性が、基準サンプルである比較例１より向上していることを確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る導光板、バックライト・ユニット及びディスプレイ装置は、様々な用途において、好適に利用することができる。とくにバックライト方式の表示システム等において好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１    光入射面
２    光反射面
３    光出射面
４    端面
５    光源
６    反射テープ
７    筐体フレーム
５０    液晶ディスプレイ装置
５１    偏光板
５２    偏光板
５３    液晶パネル
５４    導光板
５５    拡散フィルム
５６    反射フィルム
５７    光源ランプ
５８    反射板
５９    プリズムフィルム
６０    液晶ディスプレイ装置
６１    偏光板
６２    偏光板
６３    液晶パネル
６４    光源
６５    拡散フィルム
６６    反射板
７０    液晶ディスプレイ装置
７１    輝度強調フィルム（ＢＥＦ）
７２    透明基材
７３    単位プリズム
７４    光源
５９１    プリズムフィルム
５９２    プリズムフィルム
【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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