(57)【要約】  本発明の拡散シートは、光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートであって、前記入光面又は前記出光面に、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有し、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む出光面の第一領域から出光される光の拡散角度が、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む出光面の第二領域から出光される光の拡散角度より低いことを特徴とする。
2009054446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートであって、前記入光面又は前記出光面に、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有し、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む出光面の第一領域から出光される光の拡散角度が、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む出光面の第二領域から出光される光の拡散角度より低いことを特徴とする拡散シート。
【請求項２】
前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面から出光される光の拡散角度が、連続的又は段階的に高くなることを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
【請求項３】
前記光源から前記出光面までの距離に対する、前記出光面から出光される光の拡散角度の分布が、略正弦波状の形状となることを特徴とする請求項２に記載の拡散シート。
【請求項４】
前記第一領域における凹凸部の個数密度が、前記第二領域における凹凸部の個数密度より低いことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の拡散シート。
【請求項５】
前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面又は前記入光面の領域における凹凸部の個数密度が、連続的又は段階的に高くなることを特徴とする請求項４に記載の拡散シート。
【請求項６】
前記第一領域における凹凸部の高さが、前記第二領域における凹凸部の高さより低いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の拡散シート。
【請求項７】
前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面又は前記入光面の領域における凹凸部の高さが、連続的又は段階的に高くなることを特徴とする請求項６に記載の拡散シート。
【請求項８】
前記第二領域における凹凸部のピッチが２０μｍ未満であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の拡散シート。
【請求項９】
前記凹凸部のピッチが略一定であることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の拡散シート。
【請求項１０】
光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートであって、前記入光面又は前記出光面に、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有し、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む第一領域における凹凸部の高さが、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む第二領域における凹凸部の高さより低いことを特徴とする拡散シート。
【請求項１１】
前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面又は前記入光面の領域における凹凸部の高さが、連続的又は段階的に高くなることを特徴とする請求項１０に記載の拡散シート。
【請求項１２】
前記第二領域における凹凸部のピッチが２０μｍ未満であることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の拡散シート。
【請求項１３】
前記凹凸部のピッチが略一定であることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の拡散シート。
【請求項１４】
前記第一領域における凹凸部の高さに対する、前記第二領域における凹凸部の高さの比が、前記第一の領域における凹凸部のピッチに対する、前記第二の領域における凹凸部のピッチの比より大きいことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の拡散シート。
【請求項１５】
前記凹凸構造が、不均一な非平面スペックルによって特徴づけられた微細な凹凸構造であることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載の拡散シート。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載の拡散シートを第一の拡散シートとし、さらに該第一の拡散シートの上方に、第二の拡散シートを配設した光学制御ユニットであって、前記第二の拡散シートが、前記光源からの光を入光する入光面又は前記光を出光する出光面に、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有し、前記第一領域における凹凸部の凸部のアスペクト比と、前記第二の拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む出光面又は入光面における凹凸部の凸部のアスペクト比と、が異なることを特徴とする光線制御ユニット。
【請求項１７】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載の拡散シートを第一の拡散シートとし、さらに該第一の拡散シートの上方に、第二の拡散シートを配設した光学制御ユニットであって、前記第二の拡散シートが、前記光源からの光を入光する入光面又は前記光を出光する出光面に、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有し、前記第二領域における凹凸部の凸部のアスペクト比と、前記第二の拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む出光面又は入光面における凹凸部の凸部のアスペクト比と、が異なることを特徴とする光線制御ユニット。
【請求項１８】
前記第二領域における凹凸部の凸部のアスペクト比と、前記第二の拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む出光面又は入光面における凹凸部の凸部のアスペクト比と、が異なることを特徴とする請求項１７に記載の光線制御ユニット。
【請求項１９】
少なくとも二つの光源と、前記光源の上方に配設された請求項１から請求項１５のいずれかに記載の拡散シートと、を具備することを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２０】
少なくとも二つの光源と、前記光源の上方に配設された請求項１６から請求項１８のいずれかに記載の光線制御ユニットと、を具備することを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２１】
少なくとも二つの光源と、前記光源の上方かつ、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の拡散シートの下方に配設される拡散板と、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の拡散シートと、該拡散シートの上方に配設されるプリズムシートと、を具備することを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２２】
少なくとも二つの光源と、前記光源の上方かつ、請求項１６から請求項１８のいずれかに記載の光線制御ユニットの下方に配設される拡散板と、請求項１６から請求項１８のいずれかに記載の光線制御ユニットと、該拡散シートの上方に配設されるプリズムシートと、を具備することを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２３】
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する請求項１９から請求項２２のいずれかに記載のバックライトユニットと、を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２４】
少なくとも一つの光源と、前記光源と所定の間隔をおいて配置されており、前記光源からの光を入光する入光面及び前記光を出光する出光面を有する拡散シートと、を具備する光線制御ユニットであって、前記拡散シートは、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む前記入光面の領域に凹凸構造を有し、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む前記出光面の領域に凹凸構造を有することを特徴とする光線制御ユニット。
【請求項２５】
前記光源が複数ある場合において前記光源間の間隔をＬとし、前記拡散シートにおける前記凹凸構造領域を除く基板部の厚さをｄとし、入光面のある点を起点とし、基板部の厚み方向となす角度をθとし、出光面方向のθ方向において凹凸構造領域と基板部の界面との交点をｘ（座標原点を光源直上とし、下記式（１）、（２）で規定される）とし、さらに前記凸部表面との交点における接線と前記拡散シートの表面方向との交点における外角をαとしたとき、αが下記式（３）、式（４）を満足することを特徴とする請求項２４に記載の光線制御ユニット。
ｘ＝ｄ・tanθ＋ｈ・tan｛sin−１（ｎ２／ｎ１・sinθ）｝            式（１）
−Ｌ／２≦ｘ≦Ｌ／２                                          式（２）
｜ｎ２／ｎ１・sin（θ＋α）｜≦１  （０≦α≦π／２）            式（３）
｜ｎ２／ｎ１・sin（π−θ−α）｜≦１  （π／２≦α≦π）        式（４）
ｎ１は空気の屈折率であり、ｎ２は前記拡散シートの屈折率である。
ただし、−Ｌ／２≦ｘ≦０のときθ＜０であり、０≦ｘ≦Ｌ／２のときθ≧０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等の後面照明（back lighting）に用いられる拡散シートに関し、特にバックライトユニットに配設された際に、輝度を損なうことなく輝度ムラを軽減させることのできる拡散シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示装置は、携帯電話、ＰＤＡ端末、デジタルカメラ、テレビ、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、ノートパソコンなどの幅広い分野で利用されている。液晶表示装置においては、例えば、液晶表示パネルの背後にバックライトユニットを配置し、このバックライトユニットからの光を液晶表示パネルに供給することにより、画像を表示する。このような液晶表示装置に用いられるバックライトユニットは、その表示画像を見やすくするために、液晶表示パネルに均一な光を供給するだけでなく、できるだけ多くの光を供給することが要求される。つまり、バックライトユニットは、光拡散性に優れると共に高い輝度が得られるという光学特性が要求される。【０００３】
従来のバックライトユニットは、例えば、液晶表示パネルに入射する光の分布をパネル全体にわたって均一にするために、導光板或いは拡散板に凹凸構造を形成する手法が用いられていた。前記構造を形成する方法としては、ダイヤモンド刃などによって機械加工した元型から、パターン転写用の金型を作製し、射出成形或いは押出成形によって凹凸構造をシート或いはロールに加工する手法がある。しかしながら、導光板或いは拡散板全体に均一な凹凸構造を形成する手法では、バックライトの薄型化を狙う際に、輝度ムラを軽減する効果が十分ではない。【０００４】
ここで、前記のような導光板或いは拡散板全体に、均一な凹凸構造ではなく、光源の位置に対応する領域毎に異なる凹凸構造を形成する手法が開示されている（特許文献１）。前記文献には、光源の直上に配置された拡散板の出光面にプリズム条列を形成し、平面視における光源直上の位置から遠くなるほど前記プリズムの頂角が小さくなるように形成されていることにより、輝度が向上し、輝度ムラを効果的に軽減できるとの記載がある。【０００５】
ところが、前記のような機械的な凹凸形成方法は多くの時間が掛かり、制作費用が高くなるという問題があった。また、前記のような凹凸形成方法では、数十μｍ程度の構造が限界であることや、形状の均一性を高めることが容易ではないという問題もあった。これに対して、レーザービームのスペックルによって感光性媒体に凹凸構造を記録し、パターン転写用の金型を製造し、この金型を用いて、直下型の大型液晶表示装置用の導光板表面に凹凸構造を形成したホログラム導光板において、前記ホログラムの模様の面積密度を制御する発明が開示されている（特許文献２  図４１）。前記文献には、導光板の表面に、光源直上の位置に対応する領域のホログラムの模様の面積密度を、光源間に対応する領域の前記密度よりも高くすることによって輝度ムラを効果的に軽減できるとの記載がある。
【特許文献１】国際公開第２００７／０５５１５号パンフレット
【特許文献２】特開２００１−２３４２２号公報
【発明の開示】
【０００６】
しかしながら、近年は、液晶表示装置の薄型化が進み、光源と、該光源光を拡散させるための光学シート（ホログラム導光板等）との間の距離が短くなったため、特許文献１に開示されている従来の方法では、十分に輝度ムラを軽減させることができないことに加え、表面形状がプリズム条列であることに起因してモアレが発生する恐れがあったり、耐擦傷性が不十分であったり、という問題がある。また、特許文献２に開示されている従来の方法でも、十分に輝度ムラを軽減させることができない。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、輝度ムラを軽減させることのできる拡散シートを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の拡散シートは、光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートであって、前記入光面又は前記出光面に、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有し、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む出光面の第一領域から出光される光の拡散角度が、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む出光面の第二領域から出光される光の拡散角度より低いことを特徴とする。
【０００９】
本発明の拡散シートは、光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートであって、前記入光面又は前記出光面に、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有し、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む第一領域における凹凸部の高さが、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む第二領域における凹凸部の高さより低いことを特徴とする。
【００１０】
本発明の拡散シートによれば、光源上の投影領域に対応する領域の拡散角度を、光源間の投影領域に対応する領域の拡散角度より低くするような凹凸構造を表面に有するので、輝度ムラを軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る光源の投影領域と光源の間の投影領域を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光源の投影領域と光源の間の投影領域を示す図である。
【図３】本発明の光線制御ユニットの断面構造を説明するための図である。
【図４（ａ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度と光源との位置関係を示す図である。
【図４（ｂ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度と光源との位置関係を示す図である。
【図４（ｃ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度と光源との位置関係を示す図である。
【図４（ｄ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度と光源との位置関係を示す図である。
【図４（ｅ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度と光源との位置関係を示す図である。
【図５】本発明の拡散シートの断面形状を説明するための図である。
【図６（ａ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの凹凸構造の凸部の高さと光源との位置関係を示す図である。
【図６（ｂ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの凹凸構造の凸部の高さと光源との位置関係を示す図である。
【図６（ｃ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの凹凸構造の凸部の高さと光源との位置関係を示す図である。
【図６（ｄ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの凹凸構造の凸部の高さと光源との位置関係を示す図である。
【図６（ｅ）】本発明の実施の形態に係る拡散シートの凹凸構造の凸部の高さと光源との位置関係を示す図である。
【図７（ａ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図７（ｂ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図８（ａ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図８（ｂ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図８（ｃ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図８（ｄ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図８（ｅ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図８（ｆ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図９（ａ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図９（ｂ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図９（ｃ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図９（ｄ）】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図１０（ａ）】凹凸構造の形状を説明するための図である。
【図１０（ｂ）】凹凸構造の形状を説明するための図である。
【図１１（ａ）】凹凸構造の形状を説明するための図である。
【図１１（ｂ）】凹凸構造の形状を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの他の例の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの他の例の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る凹凸構造表面の超深度顕微鏡観察図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１、図２は、光源の投影領域と光源の間の投影領域を示したものである。前記光源は、少なくとも２つの光源からなり、光源としては、図１に示すように、冷陰極管（ＣＣＦＬ）などの線光源や、図２に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザーなどの点光源を用いることができる。図１、図２において、参照符号１−ａは拡散シートの平面視における光源上の投影領域を含む出光面の第一領域を示し、参照符号１−ｂは拡散シートの平面視における光源間の投影領域を含む出光面の第二領域を示す。なお、図１、図２では、全体の領域を前記第一領域と、前記第二領域との２つに分割し、第一の領域と第二の領域とが隣接している例を示しているが、少なくとも第一の領域は光源上の投影領域を含み、第二の領域は近接する光源の中間に位置する領域を含んでいれば、前記第一領域と第二の領域とは隣接していなくてもよい。【００１３】
図３は、本発明の光線制御ユニットの断面図を示したものである。ここで、光源の幅をＲ、光源と光源の間の距離をｐとしたとき、前記第一領域の幅ａ１と前記第二領域の幅ａ２は、Ｒ≦ａ１≦ｐ／２、Ｒ≦ａ２≦ｐ／２、をともに満たすものとする。【００１４】
本発明の拡散シートは、一方の主面上（図３においては光源と面する主面と反対側の主面：光を出光する出光面）に、光源からの光を拡散させる凹凸構造を有し、前記第一領域から出光される光の拡散角度が、前記第二領域から出光される光の拡散角度より低くなるように凹凸構造が形成されていることを特徴とする。また、前記凹凸構造を、光源からの光を入光する入光面に有していても良い。この凹凸構造は、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列されたものである。【００１５】
ここで、本発明における「拡散角度」とは、透過光強度がピーク強度の半分に減衰する角度（半値角）の２倍の角度（ＦＷＨＭ：Full Width Half Maximum）をいう。この拡散角度は、例えば、日本電色工業株式会社製の変角色差計（GC−５０００Ｌ）で、拡散シート凹凸面の法線角度が０°より入射した光に対する透過光強度の角度分布を測定することによって求めることができる。【００１６】
前記拡散シートは、表面にこのような凹凸構造を有することにより、前記第一領域では、図３に示すように、出光面の凹凸構造により光源からの光が十分に拡散し、光源直上の領域における正面輝度を低減させることができる。一方、前記第二領域では、出光面の凹凸構造により光源からの光を集光させることができ、光源間の領域における正面輝度を増加させることができる。これらの結果、光源直上の領域と、光源間の領域との間の輝度差が小さくなり、輝度ムラを軽減することができる。【００１７】
また、本発明に用いることができる拡散シートとしては、測定方向によらず、ほぼ同じ拡散角度が得られる等方性拡散シートと、測定方向によって、拡散角度が異なる異方性拡散シートの両方を用いることができる。異方性拡散シートとは、例えば、シート面内の直交する２つの方向で拡散角度を測定した場合に、拡散角度が異なるような拡散シートである。【００１８】
そして、異方性拡散シートを用いる場合の拡散角度は、光源上の少なくとも一つの方向で測定した拡散角度を指すものとする。例えば、光源がＣＣＦＬである場合、光源の長手方向に直交する方向、或いは、光源の長手方向と平行に測定したどちらの拡散角度でも良い。また、光源がＣＣＦＬである場合、好ましくは、光源の長手方向と直交する方向の拡散角度を変えることができる。【００１９】
また、本発明では、光源からの距離に応じて、拡散角度が高くなることが好ましい。拡散シート面上では、前記光源から前記出光面までの距離に応じて、拡散角度が高くなることが好ましい。すなわち、輝度が一定となるように、前記第一領域から前記第二領域における拡散角度を最適化することで、輝度ムラの軽減を図っている。拡散角度は、前記光源から前記出光面までの距離に応じて高くなっていることが好ましい。その例を、図４（ａ）〜図４（ｅ）に示す。図４（ａ）から図４（ｅ）には、拡散角度が、前記第一領域から前記第二領域にかけて直線状、直線と曲線の混合形状、略正弦波状或いは階段状に、増大している拡散シートの例が示されている。拡散角度の変化は、厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、拡散角度の測定バラツキ等により、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよい。例えば、前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面から出光される光の拡散角度が、連続的又は段階的に高くなることが好ましい。【００２０】
特に、拡散角度が一定の領域が、複数存在し、各領域における拡散角度は、前記第一領域が最も低く、前記第一領域から前記第二領域に向かうに従って徐々に拡散角度が高くなり、さらに、各領域間の拡散角度は、略正弦波状になめらかに変化することが好ましい（（図４（ｂ））。すなわち、前記光源から前記出光面までの距離に対する、前記出光面から出光される光の拡散角度の分布が、略正弦波状の形状となることが好ましい。【００２１】
また、前記第一領域における凹凸構造の個数密度は、前記第二領域における凹凸構造の個数密度より低いことが好ましい。この場合において、凹凸構造の個数密度は、前記光源から前記出光面までの距離に応じて高くなっていることが好ましい。すなわち、前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面又は前記入光面の領域における凹凸部の個数密度が、連続的又は段階的に高くなることが好ましい。なお、凹凸構造の凸部の高さを一定にして、個数密度を変化させてもよく、凹凸構造の凸部の高さを一定にせずに、個数密度を変化させてもよい。また、個数密度を変化させる構成では、距離によらず、凹凸部の凸部のアスペクト比が一定であってもよく、距離に応じて、凹凸の凸部のアスペクト比が高くなるような構成であってもよい。好ましくは、距離に応じて、凹凸の凸部のアスペクト比が高くなる方が好ましい。【００２２】
ここで、前記拡散シート表面に形成された凹凸構造の個数密度は、一定表面積の内の凹部又は凸部の個数として求められる。例えば、株式会社キーエンス製の超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（ＶＫ−９５００）を用い、凹部又は凸部の平均ピッチの平均値の１０倍〜１００倍程度の長さを一辺とする正方形領域内の凹部又は凸部の個数を数え、その個数を前記領域の面積で割ることにより求めることができる。また、例えば、走査型電子顕微鏡で観察した拡散シート断面形状における凹凸構造のピッチや表面粗さ等からも凹凸構造の個数密度を判断することができる。凹部又は凸部のピッチが小さいほど、或いは表面粗さが大きいものほど凹凸構造の個数密度が高いと見なすことができる。【００２３】
図５は、本発明の拡散シートの断面形状の概略図を示したものである。ここで、凹部又は凸部のピッチとは、個々の凹凸構造の断面における端部から端部までの水平距離ｗとし、凹部又は凸部の高さとは前記水平距離ｗの範囲における最大高さlとする。アスペクト比は、高さｌを幅ｗで割ることによって求めることができる。【００２４】
また、本発明の拡散シートは、表面に凹凸構造が形成され、前記第一領域における凹凸構造の凸部の高さが、前記第二領域における凹凸構造の凸部の高さより相対的に低くなることを特徴とする。第一領域では、表面に形成された凹凸構造により光源からの光が十分に拡散し、光源直上の領域における正面輝度を低減させることができる。一方、前記第二領域では、表面に形成された凹凸構造により光源からの光を集光させることができ、光源間の領域における正面輝度を増加させることができる。これらの結果、第一領域から出光される光の拡散角度が第二領域から出光される光の拡散角度より低くなり、光源直上の領域と、光源間の領域との間の輝度差が小さくなり、輝度ムラを軽減することができる。【００２５】
モアレ抑制のため、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造としては、図１４のようなランダムなピッチや高さを持つ凹凸構造を有する拡散シートが好ましく使用されるが（例えば、ＬＳＤ：Light  Shaping  Diffuser（Luminit社製、商品名））、本発明の場合は高さ分布が前記第一領域と前記第二領域とで異なり、前記第二領域における高さ分布の方が相対的に高くなっている。【００２６】
本発明では、前記凹凸構造の個数密度が前記光源から前記出光面までの距離に関わらず略等しくなるよう多数連続して形成され、前記第一領域における前記凹凸構造の凸部の高さが、前記光源から前記出光面までの距離に応じて、高くなることが好ましい。すなわち、輝度が一定となるように、前記第一領域から前記第二領域における凹凸構造の凸部の高さを最適化することで、輝度ムラの軽減を図っている。前記第二領域における凹凸構造の凸部の高さは、前記光源から前記出光面までの距離に応じて高くなっていることが好ましい。前記凹凸構造は、前記拡散シートの出光面或いは入光面の少なくともどちらか一方の面に形成され、個々の凹凸構造の間には平坦部を有していても有していなくても良く、出光面に平坦部が無い状態で凹凸構造が形成されていることが好ましい。【００２７】
異方拡散シートを用いる場合の凹凸構造のピッチ及び凸部の高さは、光源上の少なくとも一つの方向で測定した値を指すものとする。例えば、光源がＣＣＦＬである場合、光源の長手方向に直交する方向の凸部の高さを変えることができる。ここで、光源の長手方向に直交する方向の断面形状において、凹凸構造の凸部のピッチを略一定とし、前記第一領域における凹凸構造の凸部の高さが、前記第二領域における凹凸構造の凸部の高さより相対的に低くなるようにするのが好ましい。【００２８】
また、本発明では、前記光源から前記出光面までの距離に応じて、前記凹凸構造の凸部の高さが高くなることが好ましい。すなわち、輝度が一定となるように、前記第一領域から前記第二領域における凸部の高さを最適化することで、輝度ムラの軽減を図っている。凸部の高さは、前記光源から前記出光面までの距離に応じて高くなっていることが好ましい。その例を、図６（ａ）〜図６（ｅ）に示す。図６（ａ）から図６（ｅ）には、凸部の高さが、光源上の投影領域から光源の間の投影領域にかけて直線状、直線と曲線の混合形状、略正弦波状或いは階段曲線状に、増大している拡散シートの例が示されている。凸部の高さ変化は、厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、凸部の高さの測定バラツキ等により、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよい。例えば、前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面又は前記入光面の領域における凹凸部の高さが、連続的又は段階的に高くなることが好ましい。【００２９】
特に、凸部の高さが一定の領域が、複数存在し、各領域における凸部の高さは、前記第一領域が最も低く、前記第一領域から前記第二領域に向かうに従って徐々に凸部の高さが高くなり、さらに、各領域間の凸部の高さは略正弦波状になめらかに変化することが好ましい（（図６（ｂ））。【００３０】
このような拡散角度分布或いは凹凸構造の高さ分布は、拡散シートの表面に曲面形状を有する凹凸構造が多数連続して形成されていることにより実現できる。凹凸構造とは、例えば、表面に多数の突起部が設けられた構造である。突起部の形状は、略円錐状、略球状、略楕円体状、略レンチキュラーレンズ状、略放物線状のいずれでもよく、各突起部は、不規則に配列していることが好ましい。また、突起部間は連続的な曲面でつながっていてもよい。【００３１】
また、凹凸構造の各凸部及び／又は各凹部の頂点及び稜線が前記のように丸まっている構造とすることにより、他の光学シートと組み合わせた際の耐擦傷性が向上し、さらに製造時の欠陥発生率が低下することによって歩留まりが向上し、製造コストを低下させる効果もある。また、凹凸の断面形状をプリズムではなく、前記のような曲線形状とすることにより、輝度向上効果とともに輝度ムラ抑制効果が向上し、さらにプリズムに特有の、ある視野角において輝度が急激に変化するカットオフ現象の発生を抑える効果がある。【００３２】
特に、不規則な凹凸が連続的な曲面でつながっている擬似ランダム構造も、好ましく用いることができる。この擬似ランダム構造としては、他の光学シートと積層する際に懸念されるモアレを抑制するという観点から、非平面スペックルによって特徴付けられた微細な３次元構造であることが好ましい。【００３３】
不均一な非平面スペックルによって特徴付けられた微細な凹凸構造（３次元構造）は、機械加工では困難であった数十μｍ以下の微細な凹凸構造の形成に適している。特に、非平面スペックルを用いて凹凸を形成する方法は、拡散シート上の領域に応じて、拡散角度を変えるような場合に、適した製法である。また、マイクロレンズのような等方的な形状や、レンチキュラーレンズのような異方的な形状も容易に形成することができる。【００３４】
前記拡散シートは、具体的には次のようにして製造することができる。まず、予め干渉露光により、レーザー光をレンズやマスクを介して感光性材料やフォトレジストに照射し、拡散角度が位置によって変化するようにスペックルパターンを形成させたサブマスタ型を作製する。レーザー照射システムを構成する部材間の距離やサイズを変えスペックルパターンの寸法、形状及び方向を調節することにより、拡散角度の範囲を制御し、異なる拡散角度をもつ凹凸構造を記録することができる。一般に、拡散角度の範囲は、スペックルの平均サイズ及び形状に依存する。また、前記凹凸の単位構造は等方性のものに限らず、異方性のものを形成することもでき、両者の複合された凹凸構造とすることもできる。スペックルが横方向の長円形であれば、角度分布の形は縦方向の長円形となる。このように拡散角度が位置によって変化するようなサブマスタ型を作製する。このサブマスタ型に電鋳などの方法で金属を被着してこの金属にスペックルパターンを転写してマスタ型を作製する。光透過性樹脂層に、上記マスタ型を用いて紫外線による賦形を行って光透過性樹脂層にスペックルパターンを転写する。【００３５】
上述したような拡散シートは、例えば微細な凹凸構造がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート状基材上の紫外線硬化樹脂層に転写されたものを用いることができる。また、前記拡散シートは、前記マスタ型を用いて、例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどの透明材料に凹凸構造を成型したものとしても良い。【００３６】
前記拡散シートに、位置によって異なる拡散性を付与する方法としては、凹凸構造のピッチ及び／又は高さを変調させる手法があるが、特に、前記凹凸構造のピッチを略一定として高さを変調させる手法は、レーザーの照射工程において光学系を組み替える手順が省略でき、製造工程が簡略化されるため好ましい。さらに、前記手法においては、レーザー照射量のみを制御することによって凹凸構造の高さを変えることができるため、製品の品質が安定するため好ましい。【００３７】
ここで、ピッチが略一定であるとは、凹凸構造の凸部の最大ピッチと最小ピッチが、好ましくは±１５％以内、より好ましくは±１０％以内、更に好ましくは±５％以内、最も好ましくは、±３％以内に収まっている場合を意味する。また、凹凸の高さとピッチの関係において、第一領域における凹凸部の高さに対する、第二領域における凹凸部の高さの比が、第一の領域における凹凸部のピッチに対する、前記第二の領域における凹凸部のピッチの比より、大きいことが好ましい。また、第二領域における前記凹凸構造のピッチを好ましくは２０μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満とすることにより、個々の凹凸構造による光の拡散性が向上し、さらに、光源からの位置に対応して図４のように拡散角度を精細に変化させることが可能となり、輝度ムラ軽減効果が向上する。【００３８】
また、前記ピッチを好ましくは２０μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満とすることにより、同じアスペクト比でも、より高さを小さくして凹凸構造を形成することができるため、拡散シート本体の薄型化及び軽量化が実現できる。ここで、前記凹凸構造のピッチが精細であることは、液晶パネルを通して映像を表示した際の解像度の向上にも繋がる。拡散角度を位置によって変えた前記拡散シートの詳細な製造方法については、特表２００３−５２５４７２号公報に開示されている。この内容は、全てここに含めておく。【００３９】
また、本発明では、拡散シートの出光面或いは入光面のどちらの面に凹凸構造を有していても良く、凹凸構造の設けられていない面側は、平滑面、凹凸面、マット面などであってもよい。輝度向上、及び輝度ムラ軽減の観点から、入光面側が、平滑面となっていることが好ましい。なお、一般に拡散シートを積層する場合等に、傷つき防止のため、平滑性を失わない範囲で、入光面に極微量のビーズを塗布する場合がある。このような場合も平滑面に含まれるものとする。【００４０】
次に、上述した本発明に係る拡散シートを用いた光線制御ユニットについて説明する。図７（ａ）、図７（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートを用いた光線制御ユニットの概略構成を示す図である。本発明に係る光線制御ユニットは、基本的には、少なくとも二つの光源１１，１２と、前記光源１１，１２の上方に配設され、光源１１，１２の光を拡散させる拡散板１４と、前記拡散板１４の上方に配設された本発明に係る拡散シート１５と、を具備する構成を採る。また、光源１１，１２の下方には、光を反射させるための反射シート１３が使用される。したがって、上記構成を有していれば、さらに、少なくとも一つの光学シート、拡散シート等を配設しても良い。【００４１】
本拡散シートの拡散角度は、１４０度以下の範囲で制御することができる。また、特に、輝度ムラを軽減させるために、光源と、拡散シートとの間に、別の拡散板を、例えば、拡散剤を含む拡散板を配置した場合には、好ましくは８０度以下の範囲、さらに好ましくは６０度以下の範囲で制御されることが好ましい。【００４２】
本発明に関わる光線制御ユニットは、本発明の拡散シート１５を用いて他の配設構成、例えば図８（ａ）から図８（ｆ）に示す配設構成を採用することができる。図８（ａ）から図８（ｆ）は、いずれも本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの他の構成を示す図である。光線制御ユニットについては、直下型ＣＣＦＬを用いた場合について説明しているが、光線制御ユニットとして、直下型ＬＥＤを用いても良い。【００４３】
図８（ａ）は、図７（ａ）に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４と本発明の拡散シート１５の間に、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６を配置し、さらに本発明の拡散シート１５の直上に、前記拡散シート１６を配置してなる光線制御ユニットを示す。図８（ｂ）は、図７（ａ）に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４及び本発明の拡散シート１５の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート１７と、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６と、をこの順で配置してなる光線制御ユニットを示す。また、図８（ｃ）は、図７（ａ）に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４及び本発明の拡散シート１５の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート１７と、反射型偏光シート１８と、をこの順で配置してなる光線制御ユニットを示す。図８（ｄ）は、図７（ａ）に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４及び本発明の拡散シート１５の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６を配置してなる光線制御ユニットを示す。【００４４】
図８（ｅ）は、図７（ａ）に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４及び本発明の拡散シート１５の上方に、非平面スペックル構造を有する拡散シート１９と、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６と、反射型偏光シート１８と、をこの順で配置してなる光線制御ユニットを示す。図８（ｆ）は、図７（ａ）に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４及び本発明の拡散シート１５の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６と、反射型偏光シート１８と、をこの順で配置してなる光線制御ユニットを示す。【００４５】
ここで、拡散シート１６としては、アクリル系樹脂の球状ビーズがポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に塗布されたシートを用いることができる。また、拡散シート１６としては、紫外線硬化樹脂による微細な凹凸構造がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に転写されたシートも用いることができる。このような拡散シート１６は、光を拡散させ均一化させる効果とともに、拡散板１４で拡散された光を集光する機能を有する。これらの拡散シート１６と、本発明の拡散シート１５とを組み合わせて使用することにより、正面輝度が高く、輝度ムラが小さく、装置全体が薄型化された光線制御ユニットを実現することができる。【００４６】
これらの光線制御ユニットは、液晶表示パネルに光を供給することで、液晶表示装置としても用いることができる。【００４７】
また、本発明の拡散シートは他の光学シートと重ね合わせた形態において、効果的に用いることができる。この場合、１枚目に本発明の拡散シートを、前記第一領域における拡散角度が、前記第二領域における拡散角度よりも低くなるように光源上に配置し、さらにその上方へ、表面に凹凸構造を有する拡散シートを配置する。このとき、第二領域における凹凸部の凸部のアスペクト比と、前記第二の拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む出光面又は入光面における凹凸部の凸部のアスペクト比と、が異なることが好ましい。【００４８】
図９（ａ）に示す構成例は、光源上に本発明の拡散シートを配置し、その上方へ、出光面に曲面形状を有する均等な凹凸部が多数連続して形成された拡散シートが配置されており、前記第一領域における１枚目の拡散シートと２枚目の拡散シートの凹凸構造のアスペクト比が異なる。また、位置によって拡散性の異なるような拡散シートを２枚用いる構成も、輝度ムラ軽減効果を向上させるために好ましい。その構成例を以下の図９（ｂ）〜（ｄ）に示す。【００４９】
図９（ｂ）に示す構成例（光源上低拡散／光源上高拡散）においては、光源の上方に本発明の拡散シートを配置し、さらにその上方へ、前記拡散シートを光源の配列方向と垂直な方向に距離ｐ／２だけ、ずらして配置している。すなわち、第一領域においては、光源側から見た順に、低拡散、高拡散の構成となっている。この場合、凹凸構造の凸部のアスペクト比が、１枚目の拡散シートと２枚目の拡散シートの前記第一領域において、異なる。【００５０】
また、図９（ｃ）に示す構成例（光源上低拡散／光源上高拡散）においては、光源の上方に本発明の拡散シートを配置し、さらにその上方へ、出光面に曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造が形成され、前記第一領域における拡散角度が、前記第二領域における拡散角度よりも高くなっているような２枚目の拡散シートを配置している。すなわち、第一領域においては、光源側から見た順に、低拡散、高拡散の構成となっている。この場合、凹凸構造の凸部のアスペクト比が、１枚目の拡散シートの第一領域と２枚目の拡散シートの前記第一領域において異なり、かつ、１枚目の拡散シートの第二領域と２枚目の拡散シートの第二領域においても異なる。１枚目の拡散シートと２枚目の拡散シートの前記第一領域の凸部アスペクト比と、１枚目の拡散シートの第二領域と２枚目の拡散シートの第二領域の凸部アスペクト比とのいずれか一方のみが異なっていても良い。【００５１】
図９（ｄ）に示す構成例（光源上低拡散／光源上低拡散）においては、光源の上方に本発明の拡散シートを配置し、さらにその上方へ、出光面に曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造が形成され、前記第一領域における拡散角度が、前記第二領域における拡散角度よりも低くなっているような２枚目の拡散シートを配置している。すなわち、第一領域においては、光源側から見た順に、低拡散、低拡散の構成となっている。この場合、凹凸構造の凸部のアスペクト比が、１枚目の拡散シートと２枚目の拡散シートの前記第一領域において異なり、かつ、１枚目の拡散シートの第一領域と２枚目の拡散シートの第二領域においても異なる。１枚目の拡散シートと２枚目の拡散シートの前記第一領域の凸部アスペクト比と、１枚目の拡散シートの第二領域と２枚目の拡散シートの第二領域の凸部アスペクト比とのいずれか一方のみが異なっていても良い。【００５２】
以上の例においてはいずれも出光面に凹凸構造を有する構成を示したが、前記凹凸構造は入光面或いは出光面のどちら側に形成されていても良く、出光面に凹凸構造を有しているほうが、輝度向上の観点から好ましい。【００５３】
光線制御ユニット全体としては、複数の光源を用いている。光源としては、図７に示すように、冷陰極管（ＣＣＦＬ）などの線光源や、ＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザーなどの点光源を用いることができる。光源の配置は画像の表示面に対して、直下に配列されている。このように、少なくとも二つの光源と、前記光源の上方に配設された上記拡散シートとでバックライトユニットを構成することができ、少なくとも二つの光源と、前記光源の上方に配設された上記光線制御ユニットとでバックライトユニットを構成しても良い。【００５４】
光源の投影領域から光源の間の投影領域における拡散角度の差、及び位置による拡散角度の分布は、輝度を均一化するために調整することができる。特に、光線制御ユニットを薄型化するために、光源と拡散シートとの距離を近づけた場合には、拡散角度、凹凸構造の凸部の個数密度、高さやアスペクト比の差は、大きいことが好ましい。【００５５】
拡散板は、光を拡散させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどに、光を拡散させる効果がある有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。これらの拡散板は、光を拡散させ、下部光源の光を均一化させる効果がある。また、前記拡散板は、表面に凹凸構造が形成されていても良い。前記拡散板表面の凹凸構造としては、等方性のマイクロレンズ、異方性のプリズム条列或いはレンチキュラーレンズなどが表面に形成されていても良い。これらには、必要に応じて、前記有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、２成分以上の樹脂を混合し、延伸してシート状とした拡散板も用いることができる。【００５６】
反射シートは、光を反射させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどの樹脂を発泡させて内部に微細な空気の粒を入れシート状としたもの、２成分以上の樹脂を混合してシート状としたもの、屈折率の異なる樹脂層を積層したシート、などを用いることができる。また、前記反射シートは、表面に凹凸構造が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、表面に無機微粒子などを添加したものを用いることができる。【００５７】
上述したように、前記第二領域において、光源からの光を集光させるためには、前記第一領域における凹凸構造の内部で全反射が起こらないようにすることが好ましい。図１０（ａ）は、凹凸構造の形状を説明するための図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＣ部の拡大図である。【００５８】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）において、拡散シートにおける凹凸構造の領域を除く基板部の厚さをｄとし、基板部の厚み方向と拡散シート内の光の光路との間のなす角をθとし、凹凸構造領域と基板部の界面と光ｂの交点をｘとし、光ｂと前記凸部表面との交点における接線と拡散シートの表面方向との交点における外角をαとする。なお、図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、αがπ／２≦α≦πの範囲であって、ｘ＞０の場合を示す図である。【００５９】
また、前記凹凸構造を透過した後の光の光路と接線の垂線との間のなす角（屈折角）をβとする。また、空気の屈折率をｎ１とし、拡散シート１２の屈折率をｎ２とする。このとき、拡散シートの厚さ方向（鉛直方向）と接線との間のなす角は、α−π／２である。したがって、拡散シート１２内の光の光路と垂線との間のなす角（入射角）は、π／２−（θ＋α−π／２）＝π−θ−α（入射角）となる。【００６０】
ここで、二つの媒質中を通る光の入射角と屈折角との間の関係はスネルの法則が成立するので、以下の式（５）が成立する。
ｎ２・sin（π−θ−α）＝ｎ１・sinβ                          式（５）
すなわち、sinβ＝（ｎ２／ｎ１）・sin（π−θ−α）である。凹凸構造の内部で全反射が起こらないようにするためには、｜sinβ｜≦１を満足する必要がある。すなわち、このため、以下の式（４）を満足する必要がある。
｜ｎ２／ｎ１・sin（π−θ−α）｜≦１（π／２≦α≦π）      式（４）【００６１】
図１１（ａ）は、αがπ／２≦α≦πの範囲であって、ｘ＜０の場合を示す図である。この場合においても、上記式（４）を満足する必要がある。図１１（ｂ）は、αが０≦α≦π／２の範囲であって、ｘ＜０の場合を示す図である。図１１（ｂ）において、入射角は−θ−αとなるので、sin（−θ−α）＝−sin（θ＋α）であり、│sin（−θ−α）│＝│sin（θ＋α）│となる。この場合においてもスネルの法則が成立するので、以下の式（６）が成立する。
ｎ２・sin（θ＋α）＝ｎ１・sinβ                              式（６）
すなわち、sinβ＝（ｎ２／ｎ１）・sin（θ＋α）である。凹凸構造の内部で全反射が起こらないようにするためには、｜sinβ｜≦１を満足する必要がある。すなわち、このため、以下の式（３）を満足する必要がある。
｜ｎ２／ｎ１・sin（θ＋α）｜≦１  （０≦α≦π／２）        式（３）【００６２】
また、図１０（ａ）において、光源から凹凸構造への光の光路と鉛直方向との間のなす角は、sin−１（ｎ１／ｎ２・sinθ）であるので、拡散シートの平面視において凹凸構造の特定の凸部の頂点と直近の光源との間の最短距離ｘは以下の式（１）で示される。
ｘ＝ｄ・tanθ＋ｈ・tan｛sin−１（ｎ２／ｎ１・sinθ）｝        式（１）【００６３】
また、図１１（ａ）においては、光源から光源の方向を＋Ｌとしているので、θに関しては、−Ｌ／２≦ｘ≦０のときθ＜０であり、０≦ｘ≦Ｌ／２のときθ≦０である。このため、以下の式（２）で示される。
−Ｌ／２≦ｘ≦Ｌ／２                                        式（２）【００６４】
このように、前記第二領域において、光源からの光を効率よく集光させるためには、上記式（１）〜式（４）を満足することが好ましい。すなわち、前記光源が複数ある場合において前記光源間の間隔をＬとし、前記拡散シートにおける前記凹凸構造領域を除く基板部の厚さをｄとし、入光面のある点を起点とし、基板部の厚み方向となす角度をθとし、出光面方向のθ方向において凹凸構造領域と基板部の界面との交点をｘ（座標原点を光源直上とし、下記式（１）、（２）で規定される）とし、さらに前記凸部表面との交点における接線と前記拡散シートの表面方向との交点における外角をαとしたとき、αが下記式（３）、式（４）を満足することが好ましい。【００６５】
なお、前記凹凸構造領域と、その部分を除く基板部とで屈折率が異なる場合、基板部の屈折率及び高さをｎ２，ｄ２、凹凸構造領域の屈折率をｎ３とすれば、ｘは以下の式（７）で表される。
ｘ＝ｄ２・tan｛sin−１（ｎ３／ｎ２・sinθ）｝＋ｈ・tan｛sin−１(ｎ２/ｎ１・sin（sin−１（ｎ３／ｎ２・sinθ）)）｝                                      式（７）【００６６】
図１２は、本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの他の例の概略構成を示す図である。図１２において、光源の上方には、所定の間隔をおいて本発明の拡散シートが配設されている。【００６７】
前記拡散シートは、光源からの光が入光面及び光源からの光が出光する出光面の両面に、光を拡散させる凹凸構造が形成され、前記凹凸構造は、拡散シートの入光面における前記第一領域及び、拡散シートの出光面における前記第二領域に設けられている。【００６８】
上述したような拡散シートは、例えば紫外線硬化樹脂による微細な凹凸構造がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート状基材に転写されたものを用いることができる。又は、前記拡散シートは、例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどの透明材料から構成されていても良い。【００６９】
前記拡散シートは、上述のように前記凹凸構造を１枚のシートの表裏面に形成しても良く、又は図１３のように、２枚のシートにそれぞれ入光面のみ、出光面のみに凹凸構造を設け、それらのシートを重ねて構成しても良い。【００７０】
前記拡散シートは、表面にこのような凹凸構造を有することにより、前記第一領域では、図１２に示すように、入光面の凹凸構造により光源からの光が十分に拡散し、光源直上の領域における正面輝度を低減させることができる。一方、前記第二領域では、出光面の凹凸構造により光源からの光を集光させることができ、光源間の領域における正面輝度を増加させることができる。これらの結果、光源直上の領域と、光源間の領域との間の輝度差が小さくなり、輝度ムラを軽減することができる。【００７１】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００７２】
光学シートとして実施例において記載がないものについて、すなわち、拡散板、表面に微細な凹凸構造を有する拡散シート、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート、反射型偏光シートについては、ソニー社製のＢＲＡＶＩＡ  ＫＤＬ３２−Ｓ２５００に使用されている拡散板（以下、ＤＰと略記）、拡散シート（以下、ＤＳと略記）、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート（以下、プリズムシートと略記）、反射型偏光シート（以下、ＤＢＥＦと略記。３Ｍ社製）を用いた。【００７３】
また、光線制御ユニットの光源として、ＢＲＡＶＩＡ  ＫＤＬ３２−Ｓ２５００のＣＣＦＬ光源を用いた。輝度及び輝度ムラは、コニカミノルタセンシング株式会社製の２次元色彩輝度計（ＣＡ−２０００）を使用し、光線制御ユニットから７５０ｍｍ離して設置し、光線制御ユニットの中心部２２ｍｍ×１７８ｍｍ［３４ドット分（ｘ）×２７５ドット分（ｙ）］の範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。輝度ムラはｘ軸（２２ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｙ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±１７ドット分の輝度平均値で割り返した標準偏差値Ｓ．Ｄ．として輝度ムラを求めた。【００７４】
ここで、輝度ムラの判定基準を下記のように、２段階（○，×）に分類した。
○：Ｓ．Ｄ．≦０．００６
×：０．００６０＜Ｓ．Ｄ．【００７５】
まず、実施例１及び比較例１から比較例２については、ＤＰ／本発明の拡散シート、の２枚構成について評価を行った。【００７６】
（実施例１）
図７（ａ）に示すように、光源上方にＤＰ、本発明の拡散シートをこの順で配置し、実施例１の光線制御ユニットを構成した。本発明の拡散シートは、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に、図１に示すような、平面視における光源間の投影領域（第二領域）の出光面に平均高さ２．０μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造を設け、平面視における光源の投影領域（第一領域）の出光面に平均高さ１．２μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造を設けた。すなわち、前記第一領域での凸部の平均高さが、前記第二領域での凸部の平均高さよりも相対的に低くなっているが、凸部のピッチは等しくなっている。そして、前記凸部の高さは、前記第一領域から第二領域にかけ、図６（ｂ）に示すようになめらかに変化しているような拡散シートを用いた。また、第一領域における拡散角度(ＦＷＨＭ)は１５°、第二領域における拡散角度（ＦＷＨＭ）は４０°となっており、第一領域から出光される光の拡散角度が、第二領域から出光される光の拡散角度より低いものとなっていた。【００７７】
ここで、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までの距離ｚを１０．０ｍｍとし、実施例１の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、上記の方法で輝度ムラを算出した。その結果を下記表１に示す。【００７８】
（比較例１）
図７（ａ）に示すように、光源上方にＤＰ、表面に非平面スペックルによって特徴付けられた凹凸構造を出光面に有する拡散シートをこの順で配置し、比較例１の光線制御ユニットを構成した。比較例１の拡散シートとしては、平均高さ１．２μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造が出光面に一様に設けられている拡散シートを用いた。ここで、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までの距離ｚを１０．０ｍｍとし、比較例１の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、上記の方法で輝度ムラを算出した。その結果を下記表１に併記する。【００７９】
（比較例２）
図７（ａ）に示すように、光源上方にＤＰ、表面に非平面スペックルによって特徴付けられた凹凸構造を出光面に有する拡散シートをこの順で配置し、比較例２の光線制御ユニットを構成した。比較例２の拡散シートとしては、平均高さ２．０μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造が出光面に一様に設けられている拡散シートを用いた。ここで、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までの距離ｚを１０．０ｍｍとし、比較例２の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、上記の方法で輝度ムラを算出した。その結果を下記表１に併記する。
【表１】
2009054446.tif 000003
【００８０】
表１より、図７（ａ）に示すＤＰ／拡散シートの構成を持つ光線制御ユニットにおいて、本発明の拡散シートは、凹凸構造の凸部の高さが全領域に渡って均一な拡散シート（比較例１，２）を用いた構成と比較して、輝度ムラを効果的に軽減することができた。さらに、比較例１、比較例２の構成において、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までとの距離ｚを変化させていくと、ｚ＝１４．０のところで、実施例１と同等の輝度ムラとなった。実施例１では、ｚ＝１０．０であることを考慮すると、比較例１，２に比べて、実施例１では、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までとの距離ｚを４ｍｍ短縮することができ、光線制御ユニットを薄型化できることが分かる。【００８１】
次に、実施例２については、ＤＰ／本発明の拡散シート２枚／ＤＳ／ＤＢＥＦの構成について評価を行った。【００８２】
（実施例２）
図８（ｅ）に示すように、光源上方にＤＰ、本発明の拡散シート２枚、ＤＳ、ＤＢＥＦをこの順で配置し、実施例２の光線制御ユニットを構成した。【００８３】
本発明の拡散シートは、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に、図１に示すような、平面視における光源間の投影領域（第二領域）の出光面に平均高さ２．０μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造を設け、平面視における光源の投影領域（第一領域）の出光面に平均高さ１．２μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造を設けた。すなわち、前記第一領域での凸部の平均高さが、前記第二領域での凸部の平均高さよりも相対的に低くなっているが、凸部のピッチは等しくなっている。そして、前記凸部の高さは、前記第一領域から第二領域にかけ、図６（ｂ）に示すようになめらかに変化しているような拡散シートを用いた。【００８４】
次に、１枚目の前記拡散シートの上に、前記拡散シートと同じ２枚目の拡散シートを、前記第一領域での凸部の平均高さが、前記第二領域での凸部の平均高さよりも相対的に高くなるように凹凸面を出光面として配置し、次いでＤＳ、ＤＢＥＦを積層配置した。すなわち、２枚目の拡散シートは、１枚目の拡散シートとはＣＣＦＬ光源の長手方向と垂直方向に、光源間ピッチの半分（ｐ／２）ほどずらして配置されている。【００８５】
ここで、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までの距離ｚを１０．０ｍｍとし、実施例２の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、上記の方法で輝度ムラを算出したところ、輝度ムラは０．００６以下であり○評価であった。このように、図８（ｅ）に示すＤＰ／本発明の拡散シート２枚／ＤＳ／ＤＢＥＦ、の構成を持つ光線制御ユニットは、輝度ムラを効果的に軽減することができた。【００８６】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における部材の材質、配置、形状などは例示的なものであり、適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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【図４（ｄ）】
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【図４（ｅ）】
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【図５】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図６（ｄ）】
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【図６（ｅ）】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図８（ｄ）】
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【図８（ｅ）】
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【図８（ｆ）】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図９（ｃ）】
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【図９（ｄ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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