(57)【要約】      （修正有）【課題】光源の数を増やさずに、周辺部の輝度低下とランプ見えを抑制して、輝度と輝度均斉度の改良とを同時に実現できる直下型バックライト装置を提供する。【解決手段】開口面を有し、該開口面を法線方向から観察した形状が略長方形で、内面が反射面である筐体３と、該筐体内に並列配置された複数の線状光源２−１，２−２，２−３と、該筐体の開口部上に設けられた光拡散板１とからなる直下型バックライト装置において、筐体側壁から筐体側壁に一番近い線状光源までの距離をａ（ｍｍ）、筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離をｂ（ｍｍ）とするとき、前記ａ及びｂが０．１５＜ａ／ｂ＜２の関係を満たし、かつ前記光拡散板が少なくとも一方の主面に最大表面高さＲｚが２００μｍ以下の凹凸構造を有するものであることを特徴とする直下型バックライト装置。【選択図】  図２
2006310150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口面を有し、該開口面を法線方向から観察した形状が略長方形で、内面が反射面である筐体と、
該筐体内に並列配置された複数の線状光源と、
該筐体の開口部上に設けられた光拡散板とからなる直下型バックライト装置において、
筐体側壁から筐体側壁に一番近い線状光源までの距離をａ（ｍｍ）、筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離をｂ（ｍｍ）とするとき、前記ａ及びｂが０．１５＜ａ／ｂ＜２の関係を満たし、かつ前記光拡散板が少なくとも一方の主面に最大高さＲｚが２００μｍ以下の凹凸構造を有するものであることを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項２】
光拡散板の最大高さＲｚが２００μｍ以下の凹凸構造の形状が、頂角６０〜１７０度でかつピッチが２０〜７００μｍである断面鋸歯状プリズム条列である請求項１記載の直下型バックライト装置。
【請求項３】
光拡散板の断面鋸歯状プリズム条列の稜線方向と、線状光源の長手方向とのなす角が６０度以下である請求項２記載の直下型バックライト装置。
【請求項４】
光拡散板が透明樹脂及び光拡散剤を含む樹脂組成物からなり、該樹脂組成物の全光線透過率が６０％以上９５％以下で、かつヘーズが４０％以上９４％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の直下型バックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直下型バックライト装置に関する。さらに詳しくは、輝度が高く、輝度均斉度の良い直下型バックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の、テレビなどに使用する薄型表示装置の研究開発が盛んである。その中でも、消費電力の少なさ、明るい部屋での視認性のよさから液晶ディスプレイが注目されているが、液晶ディスプレイ自体は発光しないので、バックライト装置が必要とされる。
従来、液晶ディスプレイ用バックライト装置としては、複数本の並列配置した冷陰極管と、冷陰極管の背面に設けられた反射板と、発光面をなす光拡散板とを組み合わせた構成からなる、直下型バックライト装置が広く使用されている。
しかし、直下型バックライト装置には、発光面の輝度均斉度が悪いという問題がある。特に、冷陰極管の真上で輝度が高くなることにより発生する周期的輝度むらが大きな問題となる。
一方、直下型バックライト装置に使用される光拡散板としては、透明樹脂に光拡散剤を分散させた材料が使用されることが多い。このような光拡散板においては、輝度均斉度を改良するために光拡散剤の濃度を上げると輝度が低下してしまうという問題があった。そこで、これを解決するために光拡散板表面にプリズム形状等の凹凸構造を形成し、輝度を低下させずに表面形状による拡散効果を持たせることが提案されている（特許文献１、２、３）。しかし光拡散板表面にプリズム状凹凸構造を形成するだけでは、輝度均斉度の改良は十分ではなかった。
また、直下型バックライト装置では、冷陰極管の数を増やすことで、輝度を向上することは可能である。しかしながら、冷陰極管の数を増やすと、バックライト装置の製造コストや点灯時の消費電力が上昇してしまう問題がある。
また、ＣＲＴ代替で使用される液晶ディスプレイでは、中央部の輝度を周辺部に比べて高くすることが好まれる場合があり、そのために光源をバックライト装置の筐体の中央部分に於いて狭ピッチで配設し、該筐体の上下、又は左右近傍に並設する光源を中央部分に比べて広ピッチで配設したことを特徴とするバックライト装置が提案されている（特許文献４、５）。しかし光源の間隔が比較的大きい場合には、光源の直上部が明るくなるランプ見えが発生するという欠点があった。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３３３３３号公報
【特許文献２】特開平８−２９７２０２号公報
【特許文献３】特開２０００−１８２４１８号公報
【特許文献４】特開２００４−２８７２２６号公報
【特許文献５】特開２００４−２２７９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、光源の数を増やさずに、周辺部の輝度低下とランプ見えを抑制して、輝度と輝度均斉度の改良とを同時に実現し得る、直下型バックライト装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、バックライト筐体側壁から該筐体側壁に一番近い線状光源までの距離と、筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離との関係について詳細な検討を行ったが、平板状の光拡散板を使用する限りは線状光源の間隔が比較的大きい場合にはランプ見えによる輝度ムラが発生する結果しか得られなかった。しかし、驚くべきことに、表面に凹凸構造を持つ光拡散板を使用し、バックライト筐体側壁から該筐体側壁に一番近い線状光源までの距離と、筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離との間を特定の関係を満たすようにすることにより、高輝度で輝度均斉度が良いバックライト装置が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）開口面を有し、該開口面を法線方向から観察した形状が略長方形で、内面が反射面である筐体と、該筐体内に並列配置された複数の線状光源と、該筐体の開口部上に設けられた光拡散板とからなる直下型バックライト装置において、筐体側壁から筐体側壁に一番近い線状光源までの距離をａ（ｍｍ）、筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離をｂ（ｍｍ）とするとき、前記ａ及びｂが０．１５＜ａ／ｂ＜２の関係を満たし、かつ前記光拡散板が少なくとも一方の主面に最大高さＲｚが２００μｍ以下の凹凸構造を有するものであることを特徴とする直下型バックライト装置、
（２）光拡散板の最大高さＲｚが２００μｍ以下の凹凸構造の形状が、頂角６０〜１７０度でかつピッチが２０〜７００μｍである断面鋸歯状プリズム条列である前記（１）記載の直下型バックライト装置、
（３）光拡散板の断面鋸歯状プリズム条列の稜線方向と、線状光源の長手方向とのなす角が６０度以下である上記（２）記載の直下型バックライト装置、及び
（４）光拡散板が透明樹脂及び光拡散剤を含む樹脂組成物からなり、該樹脂組成物の全光線透過率が６０％以上９５％以下で、かつヘーズが４０％以上９４％以下である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の直下型バックライト装置、
を提供するものである。
さらに、本発明の好ましい態様として、
（５）光拡散板に使用する透明樹脂が、吸水率０．２５％以下であることを特徴とする（４）に記載の直下型バックライト装置、
（６）光拡散剤が、ポリスチレン系重合体、ポリシロキサン系重合体又はそれらの架橋物からなる粒子である（４）または（５）に記載の直下型バックライト装置、
を挙げることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の直下型バックライト装置は、高い光束有効利用率を持ち、発光面の周期的輝度むらが抑制されているため、輝度が高く、かつ輝度均斉度が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
本発明の直下型バックライト装置は、開口面を有し、該開口面の法線方向から観察した形状が略長方形で、内面が反射面である筐体と、該筐体内に並列配置された複数の線状光源と、該筐体の開口部上に設けられた光拡散板とからなる。
【０００８】
図１は本発明の直下型バックライト装置の一態様の模式的斜視図であり、図２は本発明の直下型バックライト装置の一態様の断面図である。
図１及び図２に示す直下型バックライト装置は、筐体３と、複数の線状光源２−１，２−２，２−３と、光拡散板１とを備えている。
筐体３内には複数本の線状光源２−１，２−２，２−３が並列配置され、線状光源からの光を反射する反射面５が筐体３の内面に設けられ、そして光源２からの直射光及び反射面５からの反射光を拡散照射するように光拡散板１が筐体の開口部上に配置されている。さらに光拡散板１は、光源から遠い側の面に頂角ｙの断面鋸歯状のプリズム条列を有している。
【０００９】
本発明では、筐体側壁から筐体側壁に一番近い線状光源までの距離をａ（ｍｍ）、筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離をｂ（ｍｍ）とするとき、前記ａ及びｂが０．１５＜ａ／ｂ＜２の関係を満たすことが必要である。前記ａ及びｂが前記関係を満たすことにより輝度均斉度を維持しつつ、輝度を向上させることができる。前記ａとｂは、０．２＜ａ／ｂ＜１．５の関係を満たすことがより好ましい。
図２においては、内面が反射面５である筐体側壁４からこれに一番近い線状光源までの距離がａ（ｍｍ）に相当し、筐体側壁４に一番近い線状光源２−１に隣接する内側の線状光源２−２までの距離がｂ（ｍｍ）に相当する。ここで、ａは線状光源の中心から、筐体３の底面から筐体側壁４が立ち上がる点を通る筐体底面の法線までの最短距離であり、ｂは線状光源の中心間の距離である。ここで、線状光源の中心は、線状光源の長手方向に垂直な面で切断したときの断面の中心を意味する。
【００１０】
本発明において、筐体側壁から筐体側壁に一番近い線状光源までの距離ａは、前記ａ及びｂが上記関係を満たす範囲であれば特に制限されないが、３ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることがより好ましい。
本発明において、隣接する線状光源間の距離（筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離ｂを含む）は光源のコストと点灯時の使用電力とを考慮して設計すればよく、特に限定されないが、１５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることがより好ましい。輝度均斉度を維持するという観点からは、筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離ｂ以外の、隣接する線状光源間の距離をすべてｂと等しくすることが好ましい。また、筐体の中心部の輝度を高くするという観点からは、隣接する線状光源間の距離を、筐体の端部に比べて筐体の中心部において小さくすることにより、より高い輝度を得ることができるので好ましい。
線状光源の中心から光拡散板の光源側の面までの距離は、バックライト装置の厚みと輝度均斉度を考慮して設計すればよく、特に限定されないが、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００１１】
本発明に用いる筐体３の材質は特に限定されず、例えば樹脂、金属等を使用することができる。中でも軽量化の点からは樹脂が好ましい。
筐体の内面に反射面を設ける方法としては、筐体内面を白色または銀色で塗装する方法；筐体内面に白色または銀色の反射シートを貼り付ける方法；樹脂筐体を白色または銀色に着色する方法；等があげられる。筐体の内面に設ける反射面の色は輝度均斉度改良の観点からは白色が好ましく、輝度向上の観点からは白色部分と銀色部分とを適宜混在させることが好ましい。
本発明においては、筐体内面の反射面の複数の線状光源間に対応する領域に、光拡散板側に突出し、前記複数の線状光源の長手方向に沿った突起部を設けてもよい。該突起部を設けることにより線状光源から横方向への光を光拡散板方向へ反射することができるので、輝度と輝度均斉度をより向上することが可能となる。前記突起部は畝状に連続的でも、垂体の連なりのように断続的でもよいが、輝度均斉度がより向上できることから連続的であることが好ましい。
【００１２】
筐体内面の反射面に設ける連続的な突起部をその長手方向に垂直な面で切断したときの断面形状としては、特に限定されないが、図３（ａ）に示す二等辺三角形、図３（ｂ）に示す等脚台形、図３（ｃ）に示す円形を切断した形状、図３（ｄ）に示す楕円形を短軸に平行な線分で切断した形状、楕円形を長軸に平行な線分で切断した形状、図３（ｅ）に示す下に凸の曲線を線対象になるように連ねた形状、図３（ｆ）に示す上に凸の曲線を線対称になるように連ねた形状等があげられる。これらの形状の頂点部分は、尖っていてもよいし、丸みを帯びていてもよい。
【００１３】
本発明に用いる線状光源としては特に限定されず、公知の線状光源、例えば冷陰極管、熱陰極管、線状に配列したＬＥＤ、ＬＥＤと導光体との組合せ等を使用することができる。
冷陰極管又は熱陰極管の形状としては直線状以外にも、平行な２本の管が一つの略半円でつながれ一本になったＵ字状のもの、平行な３本の管が二つの略半円でつながれ一本になったＮ字状のもの、又は平行な４本の管が三つの略半円でつながれ一本になったＷ字状のものが挙げられる。
線状光源は輝度均一性の点からは冷陰極管が好ましく、色再現性の点からは線状に配列したＬＥＤ、ＬＥＤと導光体との組合せが好ましい。線状に配列したＬＥＤ、またはＬＥＤと導光体との組合せを使用する場合は、配列した一連のＬＥＤの組、またはＬＥＤと導光体との組合せ、が複数ある場合に、線状光源が複数本であるとする。
【００１４】
本発明に用いる光拡散板は、輝度均斉度を向上するために使用される。光拡散板は光入射面と光出射面を有する。線状光源からの光は光拡散板の光源から近い側の光入射面に入射する。そして、光拡散板の光入射面に入射された光は、光拡散板内において、または、光入射面または光出射面の少なくとも一方に設けられた凹凸構造において、光が多様な方向へ拡散され、光源から遠い側の光出射面から出射される。
本発明に用いる光拡散板の少なくとも主面に有する凹凸構造は最大高さＲｚが２００μｍ以下である。前記最大高さＲｚが２００μｍを超えると加工が困難となるので、凹凸構造を均一に形成することができなくなり、ひいては輝度均斉度が悪化してしまう。バックライト装置の輝度と輝度均斉度のバランスをより改善し、光拡散板の加工をより容易にするために、光拡散板の主面に有する凹凸構造は最大高さＲｚが２μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、４μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましく、８μｍ以上１００μｍ以下であることが最も好ましい。本発明において、光拡散板の主面に有する凹凸構造は、主面全体に有していてもよいし、主面の光学的有効面にだけ有していてもよい。
【００１５】
本発明において表面の最大高さＲｚと後述する算術平均高さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して、対象面に直角な平面で対象面を切断したときにその切り口に現れる断面曲線から、所定の波長より長い成分を位相補償形高域フィルタで除去した粗さ曲線について求めることができ、あるいは、超深度形状測定顕微鏡などを用いて直読することもできる。
本発明に使用する光拡散板が有する凹凸構造の形状としては特に限定されないが、半球状突起、円錐状突起、角錐状突起、蒲鉾状レンチキュラーレンズ、断面鋸歯状のプリズムパターン等の光の出射方向を絞るような形状が好ましい。さらにこのような光の出射方向を絞るような形状の中でも、頂角が６０〜１７０度でかつピッチが２０〜７００μｍである断面鋸歯状プリズム条列であることが好ましい。凹凸構造の形状が、頂角６０〜１７０度でかつピッチが２０〜７００μｍである断面鋸歯状プリズム条列であることにより、輝度と輝度均斉度とのバランスを好適にすることができる。
本発明において、光拡散板が好適に有する断面鋸歯状プリズム条列の頂角は、９０〜１２０度であることがより好ましい。
本発明において、光拡散板が好適に有する断面鋸歯状プリズム条列のピッチは、３０μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましく、４０μｍ以上４００μｍ以下であることがさらに好ましい。前記断面鋸歯状プリズム条列のピッチが２０μｍ未満であると、形状が微細なために形状付与が難しくなったり、光拡散効果が低下したりするおそれがある。前記断面鋸歯状プリズム条列のピッチが７００μｍを超えると、光拡散が粗くなり、輝度むらを生じるおそれがある。
【００１６】
断面鋸歯状プリズム条列とは長手方向に垂直な方向に切断した断面が、三角形の突起部が連なった形状になっていることをいう。断面鋸歯状プリズム条列は、三角形の突起部のすそがつながってＶ字型の溝を形成するようになっていてもよいし、三角形突起部のすそ間に水平部が存在してもよいが、三角形のすそがつながってＶ字型の溝を形成するようになっていることが光を効率よく拡散できるので好ましい。また三角形の突起部の形状は前述した頂角の範囲内であれば、特に制限されないが、液晶ディスプレイの正面方向の輝度が最も高くなるようにするために、二等辺三角形であることが好ましい。
【００１７】
本発明において、光拡散板の断面鋸歯状プリズム条列の表面を粗化して出射する方向を適度な範囲内でより多様にすることもできる。その場合、プリズム表面を長手に対して直角方向に２０μｍ測定したときの算術平均高さＲａが０．０８μｍ以上３μｍ以下であることが好ましく、０．０９μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましく、０．１μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。Ｒａを０．０８μｍ以上にすることにより光の出射方向をより多様にすることができ、３μｍ以下にすることにより、光の出射方向を多様にしすぎないようにすることができる。
【００１８】
本発明においては、光拡散板が断面鋸歯状プリズム条列を有する場合、光拡散板の断面鋸歯状プリズム条列の稜線方向と線状光源の長手方向とのなす角が６０度以下であることが好ましく、５０度以下であることがより好ましく、４５度以下であることがさらに好ましい。光拡散板の断面鋸歯状プリズム条列の稜線方向と線状光源の長手方向とのなす角を６０度以下とすることにより、輝度ムラを低減することができる。
【００１９】
光拡散板を構成する材料としてはガラス、混合しにくい２種以上の樹脂の混合物、透明樹脂及び光拡散剤を含む樹脂組成物等があげられ、特に限定されない。これらの中で軽量であること及び成形が容易であることから混合しにくい２種以上の樹脂の混合物、及び透明樹脂及び光拡散剤を含む樹脂組成物が好ましく、全光線透過率とヘーズの調整が容易であることから透明樹脂及び光拡散剤を含む樹脂組成物がさらに好ましい。さらに凹凸構造部分まで透明樹脂及び光拡散剤を含む樹脂組成物で形成し、光拡散板全体を同一の全光線透過率とヘーズに調整することが、光拡散板から出射する光の方向がさらに多様にできるためにより好ましい。
【００２０】
光拡散板として、透明樹脂及び光拡散剤を含む樹脂組成物を用いる場合における光拡散剤の含有量に特に制限はなく、光拡散板の厚みやバックライトの線状光源間隔などに応じて適宜選択することができるが、樹脂組成物の全光線透過率が６０％以上９５％以下で、かつヘーズが４０％以上９４％以下であることが好ましい。樹脂組成物の全光線透過率を６０％以上、ヘーズを９４％以下とすることにより輝度をより向上することができ、全光線透過率を９５％以下、ヘーズを４０％以上とすることにより輝度均斉度をより向上させることができる。前記樹脂組成物の全光線透過率のより好ましい範囲は６５％以上９２％以下である。また、前記樹脂組成物のヘーズのより好ましい範囲は５０％以上９４％以下である。
樹脂組成物の全光線透過率はＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準拠して両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した値で、樹脂組成物のヘーズはＪＩＳ  Ｋ７１３６に準拠して両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した値とする。
光拡散板の厚みは、特に限定されないが、０．４ｍｍから５ｍｍであることが好ましく、０．８ｍｍから４ｍｍであることがさらに好ましい。光拡散板の厚みが０．４ｍｍより小さいと、支柱を多数形成する等自重によるたわみを抑えるための工夫が必要になるおそれがあり、バックライト装置のコストが上昇する。また厚みが５ｍｍを超えると成形が困難になるおそれがある。
【００２１】
本発明において光拡散板の材料として樹脂を用いる場合、透明樹脂としてはＪＩＳ  Ｋ７３６１−１により両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定さされる全光線透過率が７０％以上の樹脂であれば特に制限されず、例えば、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、芳香族ビニル系単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸−エチレングリコール−シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリカーボネート、アクリル樹脂、脂環式構造を有する樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、吸水率が０．２５％以下のものが、吸湿による変形が少ないので、反りの少ない大型の光拡散板を得ることができる点で好ましい。
吸水率が０．２５％以下の透明樹脂としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、芳香族ビニル系単量体を１０％以上含有する芳香族ビニル系単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体または脂環式構造を有する樹脂があげられる。これらの中でも脂環式構造を有する樹脂は、流動性が良好であり、大型の光拡散板を効率よく製造し得るのでさらに好ましい。脂環式構造を有する樹脂及び光拡散剤を含む樹脂組成物は、光拡散板に必要な高光透過性と高光拡散性とを兼ね備え、色度が良好なので、好適に用いることができる。
【００２２】
脂環式構造を有する樹脂は、主鎖及び／又は側鎖に脂環式構造を有する樹脂である。機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有する樹脂が特に好ましい。
脂環式構造としては、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和環状炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造などを挙げることができる。機械的強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が最も好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数は、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械的強度、耐熱性及び光拡散板の成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。
脂環式構造を有する樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が過度に少ないと、耐熱性が低下し好ましくない。なお、脂環式構造を有する樹脂中における脂環式構造を有する繰り返し単位以外の繰り返し単位は、使用目的に応じて適宜選択される。
脂環式構造を有する樹脂の具体例としては、（１）ノルボルネン系単量体の開環重合体及びノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体、並びにこれらの水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加重合体及びノルボルネン系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との付加共重合体などのノルボルネン系重合体；（２）単環の環状オレフィン系重合体及びその水素添加物；（３）環状共役ジエン系重合体及びその水素添加物；（４）ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びビニル脂環式炭化水素系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体、並びにこれらの水素添加物、ビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物などのビニル脂環式炭化水素系重合体；などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系重合体及びビニル脂環式炭化水素系重合体が好ましく、ノルボルネン系単量体の開環重合体水素添加物、ノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体水素添加物、ビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物がさらに好ましい。
【００２３】
光拡散板に使用される光拡散剤は、光線を拡散させる性質を有する粒子であり、無機フィラーと有機フィラーに大別される。無機フィラーとしては、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物があげられる。有機フィラーの具体的な材料としては、アクリル系樹脂、アクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリシロキサン系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂又はこれらの架橋物等があげられる。これらの中で、ポリスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂又はこれらの架橋物からなる粒子は、高分散性、高耐熱性、成形時の着色（黄変）がないので、特に好適に用いることができる。またこれらの中でもポリシロキサン系樹脂の架橋物からなる粒子は、耐熱性により優れるので、さらに好適に用いることができる。光拡散剤の粒子径は、特に制限されず、平均粒径で通常０．５〜１００μｍ、好ましくは０．５〜８０μｍの範囲である。
光拡散板に使用される光拡散剤の形状としては、特に限定されず、球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状などが挙げられるが、中でも光の拡散方向を等方的にすることのできる点で球状が好ましい。
前記光拡散剤は透明樹脂内部に含有された形で、巨視的に均一かつ離間的に分散されて、使用される。
【００２４】
本発明に用いる光拡散板を製造する方法としては、押出成形法、射出成形法、溶液キャスト法などの公知の成形方法があげられる。
光拡散板の表面に凹凸構造を形成する方法としては、特に制限されず、平板状の光拡散板を成形し、その表面に凹凸構造を形成する方法；光拡散板の成形と同時に表面に凹凸構造を形成する方法があげられる。
平板状の光拡散板を成形し、その表面に凹凸構造を形成する方法の具体例としては、平板状の光拡散板の表面に所望の構造を形成できる工具を用いて切削加工を行って凹凸構造を形成する方法；平板状の光拡散板の上に市販のプリズムシートなどの凹凸構造をもつシートを積層する方法；平板状の光拡散板の上に光硬化性樹脂を塗布し、所望の凹凸構造の型形状を転写した状態で硬化させる方法があげられる。
光拡散板の成形と同時に表面に凹凸構造を形成する方法の具体例を以下に記述する。光拡散板を押出成形により成形する場合は、所望の凹凸構造を有する異形ダイを用いて押出成形する方法；通常のダイを用いて押出成形した後にエンボス加工により凹凸構造を形成する方法があげられる。光拡散板を溶液キャスト法により成形する場合は、所望の凹凸構造を形成できるキャスティング型を用いて溶液キャストを行う方法が挙げられる。光拡散板を射出成形により成形する場合は、所望の凹凸構造を有する金型を用いて射出成形する方法があげられる。
光硬化樹脂への型形状転写、異形ダイを用いた押出成形、エンボス加工、溶液キャスト、もしくは射出成形により、凹凸構造を形成する場合に使用する型は、所望の形状を形成できる工具を用いた型の金属部材への切削加工、又は所望の形状が形成された部材上への電鋳加工により得ることができる。
【００２５】
本発明において、輝度と輝度均斉度向上のために、光拡散板の光源から遠い側に、拡散シートとプリズムシートのうち少なくとも一方を配置してもよい。さらに輝度を向上させるために、下記（イ）及び（ロ）に示す部材のうちいずれかを配置してもよい。
（イ）透明基材上に液晶分子の螺旋ピッチが連続的に変化するコレステリック液晶層を有する光学積層体と、式Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２-ｎｚ｝×ｄ（式中、ｎｘ、ｎｙは厚さ方向に垂直な互いに直交する２方向の屈折率を表し、ｎｘ＞ｎｙである。ｎｚは厚さ方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す）で定義されるＲｔｈが−２０ｎｍ〜−１０００ｎｍである位相差素子と、１／４波長板とを含む積層体。
（ロ）特許３４４８６２６号に記載されているような複屈折を利用した反射偏光子。
上記（イ）及び（ロ）に示した部材は、拡散シートやプリズムシートの光源から遠い側に配置してもよい。
【実施例】
【００２６】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。なお、部及び％は、特に制限のない限り重量基準である。
【００２７】
製造例１
透明樹脂として脂環式構造を有する樹脂の一種であるノルボルネン系樹脂［日本ゼオン（株）、ＺＥＯＮＯＲ１０６０Ｒ、吸水率０．０１％］９９．７部と、光拡散剤としてポリシロキサン系重合体の架橋物からなる粒子［ＧＥ東芝シリコーン（株）、トスパール１２０、平均粒径２μｍ］０．３部を用い、これらを混合し、次いで二軸押出機で混練してストランド状に押し出し、ペレタイザーで切断して光拡散板用ペレット１を得た。この光拡散板用ペレット１から、射出成形機［型締め力１０００ｋＮ］を用いて、両面が平滑な厚み２ｍｍで１００ｍｍ×５０ｍｍの試験板を成形した。この試験板の全光線透過率をＪＩＳ  Ｋ７３６１−１にしたがって、ヘーズをＪＩＳ  Ｋ７１３６にしたがって、それぞれ積分球方式色差濁度計を用いて測定した。全光線透過率は８５％であり、ヘーズは９０％であった。
【００２８】
製造例２
透明樹脂として脂環式構造を有する樹脂の一種であるノルボルネン系樹脂［日本ゼオン（株）、ゼオノア１０６０Ｒ、吸水率０．０１％］９９．２部とポリシロキサン系重合体の架橋物からなる微粒子［ＧＥ東芝シリコーン（株）、トスパール１２０、平均粒子径２μｍ］０．８部とを使用する以外は製造例１と同様にして光拡散板用ペレット２を得、全光線透過率とヘーズを製造例１と同様に測定したところ、全光線透過率は６５％であり、ヘーズは９２％であった。
【００２９】
製造例３
金型の金属部材を切削加工して、頂角１００度の二等辺三角形が連なった断面形状のプリズム条列を長手方向と平行に形成することができる金型を準備した。そしてこの金型と製造例１で得られた光拡散板用ペレット１とを用い、射出成型機（型締め力４４１０ｋＮ）を用いて、プリズム条列のピッチが７０μｍで、厚み２ｍｍで大きさが７３０ｍｍ×４２０ｍｍの光拡散板１をシリンダー温度２８０度、金型温度８５度で成形した。成形した光拡散板の表面を超深度顕微鏡で観察したところ、断面鋸歯状プリズムの頂角は１００度，プリズム状列を有する面をプリズムの長手に対して直角方向に１ｍｍ測定したときの最大高さＲｚは２９μｍで、プリズム表面を長手に対して直角方向に２０μｍ測定したときの算術平均高さＲａは０．０４μｍであった。
【００３０】
製造例４
プリズム条列を有している金型のかわりに、プリズム条列を有しない平板状の金型を用い、光拡散板用ペレット１のかわりに製造例２による光拡散板用ペレットを用いた以外は、製造例３と同様にして光拡散板２を得た。得られた光拡散板２の表面粗さＲａは０．０４μｍであった。
【００３１】
実施例１
底面の内側寸法が幅６９０ｍｍ奥行き３８０ｍｍ、開口部の内側寸法が幅７１０ｍｍ奥行き４００ｍｍで、深さ２０ｍｍ、側壁が底面から開口部に向かって直線状に立ち上がる乳白色プラスチック製ケースの内面に、反射シート（株式会社ツジデン製、ＲＦ１８８）を貼着して反射面を持つ筐体とし、筐体の底面から５ｍｍ離して、直径４ｍｍ、長さ４２０ｍｍの冷陰極管１０本を図４のように配置し、冷陰極管の中心間の距離を表１に示す値とし、電極部近傍をシリコーンシーラントで固定し、さらにインバーターを取り付けた。この設計のバックライト装置では、筐体側壁から筐体側壁に一番近い線状光源までの距離ａは２０ｍｍ、筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離ｂは３９ｍｍ、ａ／ｂは０．５１であった。
製造例３で得られた光拡散板１を、光拡散板の主面に形成された断面鋸歯状プリズム条列の稜線方向が、これと冷陰極管の長手方向とのなす角が０度（平行）になるように冷陰極管の反対側に配置し、冷陰極管を取り付けたプラスチックケース上に配置した。このとき、筐体内部からの光を直接受ける光拡散板の光源側４００×７１０ｍｍの部分と、それに相対する光拡散板の光源から遠い側の同じ寸法の部分が、光学的有効面となる。
さらにプリズムシート（住友スリーエム株式会社製、ＲＢＥＦ）を、プリズムシートのプリズム条列の長手方向が冷陰極管の長手方向と平行に、かつ光拡散板から遠い側になるように配置した。そして、その上に、複屈折を利用した反射偏光子（住友スリーエム株式会社製、ＤＢＥＦ−Ｄ）を配置し、さらに偏光板を取り付けることにより直下型バックライト装置１を作製した。
この直下型バックライト装置１を用いて、管電流６ｍＡ、管電圧３３０Ｖｒｍｓを印加して冷陰極管を点灯し、二次元色分布測定装置を用いて、光拡散板の光学的有効面の長手方向の中心線上を一方の光学的有効の面端部からもう一方の光学的有効面の端部にかけて等間隔に１５０点の輝度を測定し、下記の数式１に従ってランプ見えによる輝度むらＬＵ、数式２に従って両サイドの輝度低下率ＬＤをそれぞれ算出した。また７５点目の測定点を中央正面輝度とした。
このとき中央正面輝度は３３７３ｃｄ／ｍ２、ランプ見えによる輝度むらＬＵは０．６、両サイドの輝度低下率ＬＤは０．８８であった。
ランプ見えによる輝度むらＬＵ：値が小さい方が良好である
ＬＵ＝（Ｌ１−（Ｌ２＋Ｌ３）／２）÷（（Ｌ１＋（Ｌ２＋Ｌ３）／２）／２）×１００                                        （数式１）
Ｌ１：バックライト中心部の光源上の輝度（図４に示す）
Ｌ２、Ｌ３：バックライト中心部の光源と、それに隣接する両側の光源との中間点の直上の輝度（図４に示す）
両サイドの輝度低下率ＬＤ：値が１に近い方が良好である
ＬＤ＝ＬＥ／ＬＭ                                      （数式２）
ＬＥ：エッジ部分輝度（光拡散板の光学的有効面端部から、中心方向に向かい測定長さの一割離れた位置の直上の輝度）
ＬＭ：輝度の最大値（図４ではＬ１に等しい）
【００３２】
実施例２
筐体側壁に近い二本の線状光源の間隔をａ／ｂ＝１．２６となるようにした以外は、実施例１と同様にして直下型バックライト装置２を作製し、その評価を行った。中央正面輝度は３５７２ｃｄ／ｍ２、ランプ見えによる輝度むらＬＵは０．３、両サイドの輝度低下率ＬＤは０．７１であった。
【００３３】
比較例１
筐体側壁に近い二本の線状光源の間隔をａ／ｂ＝０．０８となるようにした以外は、実施例１と同様にして直下型バックライト装置３を作製し、その評価を行った。中央正面輝度が３１６９ｃｄ／ｍ２、ランプ見えによる輝度むらＬＵは１．４、両サイドの輝度低下率ＬＤは０．９４であった。
【００３４】
比較例２
筐体側壁に近い二本の線状光源の間隔をａ／ｂ＝３．１となるようにした以外は、実施例１と同様にして直下型バックライト装置４を作製し、その評価を行った。中央正面輝度は４００３ｃｄ／ｍ２、ランプ見えによる輝度むらＬＵは０．２、両サイドの輝度低下率ＬＤは０．３７であった。
【００３５】
比較例３
製造例３で得られた光拡散板１のかわりに製造例４で得られた平板状の光拡散板２を用い、その光源の反対側に拡散シート（株式会社ツジデン社製、Ｄ１２１ＵＺ）を設置した以外は、実施例１と同様にして直下型バックライト装置５を作製し、その評価を行った。中央正面輝度は３２７５ｃｄ／ｍ２、ランプ見えによる輝度むらＬＵは２．７、両サイドの輝度低下率ＬＤは０．８９であった。
【００３６】
実施例１、２と比較例１、２、３の構成と測定結果を表１に示し、実施例１、２と比較例１、２の輝度測定結果を図５に示す。
【００３７】
【表１】
2006310150.tif 000003
【００３８】
表１、図５において、実施例１、２と比較例１とを比べると、筐体側壁に近い二本の線状光源の間隔をａ／ｂ＞０．１５となるようにすることで、ランプ見えの輝度むらＬＵを改善できること、比較例２と比べるとａ／ｂ＜２となるようにすることで、両サイドの輝度低下を改善できることがわかる。また実施例１，２と比較例３とを比べることで、光拡散板に凹凸構造を設けることで、ランプ見えの輝度むらＬＵを大きく改善できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の直下型バックライト装置によれば、光源の数を増やさずに、周辺部の輝度低下とランプ見えを抑制して、輝度と輝度均斉度の改良とを同時に実現できるので、液晶表示装置に直下型バックライト装置を組み込んだとき、高画質の液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の直下型バックライト装置の一態様を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明の直下型バックライト装置の一態様を示す一部の断面図である。
【図３】本発明の直下型バックライト装置の筐体の反射面に形成してもよい連続的な突起部をその長手方向に垂直な面で切断したときの断面形状の具体例を示す図である。
【図４】本発明の実施例の直下型バックライト装置の光源の配置と輝度測定値を示す図である。
【図５】本発明の実施例および比較例の輝度測定値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
１  光拡散板
２−１，２−２，２−３  線状光源
３  筐体
４  筐体側壁
５  反射面
ｙ  プリズム頂角
ａ  筐体側壁から筐体側壁に一番近い線状光源までの距離
ｂ  筐体側壁に一番近い線状光源から該線状光源に隣接する内側の線状光源までの距離
【図１】
2006310150.tif 000004
【図２】
2006310150.tif 000005
【図３】
2006310150.tif 000006
【図４】
2006310150.tif 000007
【図５】
2006310150.tif 000008