(57)【要約】【課題】１枚の光拡散板と集光特性を有する１枚のレンズシートとの組合せで、高い正面輝度を有し、かつ、輝度ムラを抑制できるバックライト装置を提供する。【解決手段】バックライト装置１０は、光拡散板１４と、レンチキュラレンズシート３２とを備える。光拡散板１４は、複数の柱状凸部を含む。複数の柱状凸部は、複数の線光源１３の配列方向と同じ方向に配列される。レンチキュラレンズシート３２は、複数のシリンドリカルレンズを含む。複数のシリンドリカルレンズは、複数の線光源１３の配列方向と同じ方向に配列される。バックライト装置１０は、柱状凸部とシリンドリカルレンズとの相乗効果により、高い正面輝度を有し、かつ、輝度ムラを抑制できる。【選択図】図２
2008251182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面に開口部を有する筐体と、
前記筐体内に収納され、互いに配列された複数の線光源と、
前記筐体正面に敷設され、前記複数の線光源と対向する面と反対側に形成され前記複数の線光源の配列方向と同じ方向に配列される複数の柱状凸部を含む光拡散板と、
前記複数の柱状凸部上に敷設され、前記複数の柱状凸部と対向する面と反対側に形成され前記複数の線光源の配列方向と同じ方向に配列される複数のシリンドリカルレンズを含むレンチキュラレンズシートとを備えることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバックライト装置であって、
前記柱状凸部の横断形状は三角形状であることを特徴とするバックライト装置。
【請求項３】
請求項１に記載のバックライト装置であって、
前記複数の柱状凸部の配列ピッチＰＤと、前記複数のシリンドリカルレンズの配列ピッチＰＣとが式（１）を満たすことを特徴とするバックライト装置。
ＰＣ≦ＰＤ／５  （１）
【請求項４】
請求項１に記載のバックライト装置であって、
前記開口部は長方形状であり、
前記線光源は、前記開口部の短辺方向に配列されることを特徴とするバックライト装置。
【請求項５】
請求項１に記載のバックライト装置であって、
前記シリンドリカルレンズの凸面と、前記シリンドリカルレンズの縁を含む仮想面とがなす角度が６０ｄｅｇ〜７５ｄｅｇであることを特徴とするバックライト装置。
【請求項６】
請求項１に記載のバックライト装置であって、
互いに隣り合う前記シリンドリカルレンズ間の隙間は、前記複数のシリンドリカルレンズの配列ピッチの１／１０以下であることを特徴とするバックライト装置。
【請求項７】
請求項１に記載のバックライト装置であって、
前記互いに隣り合うシリンドリカルレンズ間の隙間は、互いに隣り合う線光源の中心軸間の距離のうち、最大の距離の１／１０００以下であることを特徴とするバックライト装置。
【請求項８】
正面に開口部を有する筐体と、
前記筐体内に収納され、互いに配列された複数の線光源と、
前記筐体正面に敷設され、前記複数の線光源と対向する面と反対側に形成され前記複数の線光源の配列方向と同じ方向に配列される複数の柱状凸部を含む光拡散板と、
前記複数の柱状凸部上に敷設され、前記複数の柱状凸部と対向する面と反対側に形成され前記複数の線光源の配列方向と同じ方向に配列される複数のシリンドリカルレンズを含むレンチキュラレンズシートと、
前記複数のシリンドリカルレンズ上に敷設され、行列状に配列された複数の画素を含む表示パネルとを備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト装置及び表示装置に関し、さらに詳しくは、直下型のバックライト装置、及び、そのバックライト装置を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイに代表される表示装置は、高い正面輝度を求められる。そのため、表示装置内のバックライト装置は、正面輝度を向上するために、集光特性を有するレンズシートを備える。特許第３２６２２３０号公報（特許文献１）に開示されるように、一般的には集光特性を有するレンズシートとしてプリズムシートが用いられる。
【０００３】
また、表示装置では、輝度ムラが発生しない方が好ましい。特に、直下型のバックライト装置のように、その内部に、互いに配列された複数の線光源が収納されている場合、線光源直上で正面輝度が最も高く、互いに隣り合う線光源間の中央で正面輝度が最も低くなる。このような輝度ムラを抑制するため、表示装置では一般的に、プリズムシートの下に光拡散板が敷設される。これにより、輝度ムラを抑えつつ、正面輝度を向上できる。
【０００４】
しかしながら、近年、さらなる正面輝度の向上が要求されている。この要求に対応する技術として、光拡散板の上に集光特性を有するレンズシートを２枚重ねて敷設するバックライト装置が考えられる。集光特性を有するレンズシートとしては、上述のプリズムシートや、特許第３５４９４９１号公報（特許文献２）に代表される拡散シート等の使用が考えられる。集光特性を有するレンズシートを２枚使用すれば、プリズムシート１枚を用いたバックライト装置よりも正面輝度は向上する。しかしながらこの場合、光拡散板の他に、集光特性を有するレンズシートを従来よりも数多く使用しなければならない。
【０００５】
他の対策として、光拡散板の透過率を高くする方法がある。光拡散板の透過率が高くなれば、光拡散板が光源からの光をより透過するため、正面輝度は向上する。しかしながら、透過率が高くなれば、光拡散板の拡散特性が低下し、輝度ムラが発生しやすくなる。
【特許文献１】特許第３２６２２３０号公報
【特許文献２】特許第３５４９４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、１枚の光拡散板と、集光特性を有する１枚のレンズシートとの組合せで、高い正面輝度を有し、かつ、輝度ムラを抑制できるバックライト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明によるバックライト装置は、筐体と、複数の線光源と、光拡散板と、レンチキュラレンズシートとを備える。筐体は、正面に開口部を有する。複数の線光源は、筐体内に収納され、互いに配列される。光拡散板は筐体正面に敷設される。光拡散板は、複数の柱状凸部を含む。複数の柱状凸部は、複数の線光源と対向する面と反対側に形成される。また、複数の柱状凸部は、複数の線光源の配列方向と同じ方向に配列される。レンチキュラレンズシートは、複数の柱状凸部上に敷設される。レンチキュラレンズシートは、複数のシリンドリカルレンズを含む。複数のシリンドリカルレンズは、複数の柱状凸部と対向する面と反対側に形成される。複数のシリンドリカルレンズは、複数の線光源の配列方向と同じ方向に配列される。
【０００８】
本発明によるバックライト装置では、光拡散板が複数の柱状凸部を有し、これら柱状凸部が、線光源直上に出射される光が透過するのを抑制する。そのため、光拡散板の透過率を高くしても、輝度ムラが生じにくい。さらに、レンチキュラレンズシート上の複数のシリンドリカルレンズの配列方向と、複数の柱状凸部の配列方向とを、複数の線光源の配列方向と同じ方向とする。これにより、シリンドリカルレンズと柱状凸部との相乗効果で輝度ムラの発生をより抑制できる。そのため、１枚の光拡散板と、集光特性を有する１枚のレンズシートとの組合せで、高い正面輝度が得られ、輝度ムラの発生も抑制できる。
【０００９】
好ましくは、柱状凸部の横断形状は三角形状である。ここで、三角形状とは実質的に三角形であるが、頂点が丸みを帯びたものも含む。
【００１０】
この場合、柱状凸部は、線光源直上に出射される光が透過するのを、より抑制できる。そのため、輝度ムラの発生をより抑制できる。
【００１１】
好ましくは、複数の柱状凸部の配列ピッチＰＤと、複数のシリンドリカルレンズの配列ピッチＰＣとが式（１）を満たす。
【００１２】
ＰＣ≦ＰＤ／５  （１）
この場合、複数の柱状凸部と複数のシリンドリカルレンズとに起因したモアレの発生を抑制できる。
【００１３】
好ましくは、開口部は長方形状であり、複数の線光源は、開口部の短辺方向に配列される。
【００１４】
この場合、複数の柱状凸部及び複数のシリンドリカルレンズが短辺方向に配列される。そのため、バックライト装置が、横方向に長い表示装置に利用される場合、左右方向の輝度角度分布の幅が広くなる。その結果、ユーザが斜め方向から表示画面を見ても、ユーザは、ある程度の輝度を得ることができる。
【００１５】
好ましくは、シリンドリカルレンズの凸面と、シリンドリカルレンズの縁を含む仮想面とがなす角度が６０ｄｅｇ〜７５ｄｅｇである。
【００１６】
この場合、レンチキュラレンズシートの集光特性が向上する。そのため、正面輝度が向上する。
【００１７】
好ましくは、互いに隣り合うシリンドリカルレンズ間の隙間は、複数のシリンドリカルレンズの配列ピッチの１／１０以下である。また、好ましくは、互いに隣り合うシリンドリカルレンズ間の隙間は、互いに隣り合う線光源の中心軸間の距離のうち、最大の距離の１／１０００以下である。
【００１８】
この場合、隣り合うシリンドリカルレンズ間の隙間に起因した輝度ムラの発生が抑制される。
【００１９】
本発明による表示装置は、上述のバックライト装置と、表示パネルとを備える。表示パネルは、複数のシリンドリカルレンズ上に敷設され、行列状に配列された複数の画素を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２１】
［表示装置の構成］
図１及び図２を参照して、表示装置１は、バックライト装置１０と、バックライト装置１０の正面に敷設される液晶パネル２０とを備える。液晶パネル２０は、行列状に配列された図示しない複数の画素を含む。表示装置１の表示画面２１は、左右方向（図中ｘ方向）に長辺を有し、上下方向（図中ｙ方向）に短辺を有する長方形状となっている。以下、図１中のｘ方向に相当する方向を左右方向、図１中のｙ方向に相当する方向を上下方向という。また、図１中のｚ方向、つまり、バックライト装置の正面法線方向に相当する方向を正面法線方向という。
【００２２】
［バックライト装置の構成］
バックライト装置１０はいわゆる直下型である。バックライト装置１０は、正面に開口部１２０を有する筐体であるハウジング１２と、ハウジング１２内に収納される複数の線光源１３と、ハウジング１２の正面に敷設される光拡散板１４と、光拡散板１４上に敷設されるレンチキュラレンズシート３２とを備える。
【００２３】
開口部１２０は、表示画面２１と同様に、左右方向に長辺を有し、上下方向に短辺を有する長方形状となっている。ハウジング１２の内側表面には、反射フィルム１２１が敷設される。反射フィルム１２１は、線光源１３から出射された光を乱反射し、開口部１２０に導く。反射フィルム１２１は、たとえば、東レ株式会社製ルミラー（登録商標）Ｅ６０ＬやＥ６０Ｖである。好ましくは、反射フィルム１２１の拡散反射率は９５％以上である。
【００２４】
複数の線光源１３は、ハウジング１２の内側の背面手前に上下方向に配列される。各線光源１３は左右方向に延びている。線光源１３は、たとえば冷陰極管や外部電極蛍光管である。
【００２５】
［光拡散板］
図３及び図４を参照して、光拡散板１４は、ハウジング１２の正面に敷設される。光拡散板１４は、開口部１２０に嵌め込まれる。このとき、光拡散板１４は、互いに配列された複数の線光源１３の中心軸を含む仮想面と並行に配置される。光拡散板１４が開口部１２０に嵌め込まれることにより、ハウジング１２は密閉される。そのため、線光源１３から出射された光が光拡散板１４以外の箇所からハウジング１２外へ漏れるのを防止できる。つまり、光の利用効率を向上できる。
【００２６】
光拡散板１４は、透明な樹脂と、樹脂内に分散された複数の粒子（フィラ）とで構成される。可視光領域の波長を有する光に対する屈折率は、フィラと樹脂とで異なる。そのため、光拡散板１４は内部に入射された光を拡散する。光拡散板１４を構成する樹脂は、たとえば、ガラス、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン酸系樹脂、トリアセチルセルロース系樹脂等の樹脂からなる。また、フィラ（光拡散剤）は、たとえば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、シリコーン系微粒子、アクリル系微粒子、スチレン系微粒子、ＭＳ系微粒子、ガラス系微粒子などである。これらは、単独でフィラとして使用されてもよいし、併用されていてもよい。フィラの屈折率は特に制限されないが、上述の樹脂の屈折率とあまり離れていると透過率が大きく下がる等、光学的に問題がある。そのため、好ましいフィラの屈折率は、１．３〜１．７である。フィラの粒径は特に制限されないが、過剰に大きいと、後述する柱状凸部１４２の賦形が困難になる。また、過剰に小さいと拡散効果が少ない。そのため、好ましいフィラの粒径は、０．５μｍ〜１００μｍである。
【００２７】
光拡散板１４は、基材部１４１と複数の柱状凸部１４２とを備える。基材部１４１は、板状又はシート状である。基材部１４１の裏面１４３は実質的に平坦であり、複数の線光源１３と対向する。複数の柱状凸部１４２は、裏面１４３と反対側に形成される。柱状凸部１４２は柱状であり、その横断面形状は三角形である。複数の柱状凸部１４２は複数の線光源１３と同じ配列方向（つまり、上下方向）に配列される。
【００２８】
光拡散板１４は、透過率が高くても、複数の柱状凸部１４２により輝度ムラをある程度低減できる。この理由は定かではないが、以下に説明される事項が理由の一つと推定される。図４に示すとおり、線光源１３からバックライト装置１０の正面法線方向に出射された光Ｒ１３は、柱状凸部１４２の２つの表面で全反射する。要するに、柱状凸部１４２は、線光源１３から正面法線方向に出射された光Ｒ１３を外部に透過せず、全反射する。そのため、線光源１３直上の輝度が他の位置の輝度より高くなるのを抑制し、輝度ムラが低減する。
【００２９】
柱状凸部１４２の横断面形状は、たとえば二等辺三角形直角や、二等辺三角形である。また、三角形以外の他の形状であってもよい。たとえば、柱状凸部１４２の凸面の横断面形状が円弧や楕円弧であってもよく、凸の弓状であってもよい。これらの形状であっても、線光源１３直上の正面輝度を抑えることができる。柱状凸部１４２の横断面形状が三角形である場合、その頂上が丸みを帯びていてもよい。また、各柱状凸部１４２の横断面形状は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。隣り合う柱状凸部１４２の間隔は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
光拡散板１４は、複数の柱状凸部１４２を備えるため、透過率が高くても、ある程度輝度ムラを抑えることができる。そのため、光拡散板１４の透過率は６０〜９５％に設定される。好ましい透過率は７０〜９０％であり、さらに好ましくは、７５〜８５である。
［レンチキュラレンズシート］
レンチキュラレンズシート３２はシート状であり、光拡散板１４の複数の柱状凸部１４２上に敷設される。図５及び図６を参照して、レンチキュラレンズシート３２は、基材部３０３とレンズ部３０４とを備える。基材部３０３及びレンズ部３０４は、可視光に対して透明である。基材部３０３は、たとえば、ガラス、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、トリアセチルセルロース系樹脂等の樹脂からなる。
【００３０】
レンズ部３０４は、複数の柱状凸部１４２と対向する基材部３０３の裏面３２１と反対側に形成される。レンズ部３０４は、複数のシリンドリカルレンズ３２２が形成される。レンズ部３０４は、紫外線や電子線等の電離放射線により硬化する電離放射線硬化樹脂からなる。電離放射線硬化樹脂は、たとえば、ポリエステル系アクリレート樹脂、ウレタン系アクリレート樹脂、ポリエーテル系アクリレート樹脂、エポキシ系アクリレート樹脂、ポリエステル系メタクリレート樹脂、ウレタン系メタクリレート樹脂、ポリエーテル系メタクリレート樹脂、エポキシ系メタクリレート樹脂等である。
【００３１】
複数のシリンドリカルレンズ３２２は、複数の線光源１３の配列方向と同じ方向に配列される。これにより、レンチキュラレンズシート３２は、輝度ムラを抑えることができる。その原理は定かではないが、上述の柱状凸部１４２と同じ原理により輝度ムラが抑えられると推定される。
【００３２】
［作用］
本実施の形態のバックライト装置１０は、複数の柱状凸部１４２を有する光拡散板１４と、複数のシリンドリカルレンズ３２２を有するレンチキュラレンズシート３２とを備える。そのため、集光特性を有するレンズシートを１枚使用するだけで、輝度ムラを抑えつつ、高い正面輝度を得ることができる。以下、この点について説明する。
【００３３】
まず初めに、表裏面が実質的に平坦な拡散板と、集光特性を有する２枚のレンズシートとを備えたバックライト装置（以下、比較装置という）の正面輝度分布について説明する。図７に示すように、比較装置４０は、表裏面が実質的に平坦であり拡散率が５０％である光拡散板１５と、その光拡散板上に敷設されたプリズムシート１００と、プリズムシート１００上に敷設された拡散シート３１とを備える。図８は、比較装置４０の上下方向（ｙ方向）の正面輝度分布を示す。横軸は、バックライト正面の中央部を基準点「０」とした、上下方向の各位置を示す。基準点から下方向の各位置は、マイナス（−）で示され、基準点から上方向の各位置はプラス（＋）で示される。縦軸は、各位置で測定された輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
図８に示すとおり、拡散率５０％の光拡散板と、集光機能を有する２枚のレンズシート（プリズムシート及び拡散シート）とを組合せた場合、正面輝度は高い。また、正面輝度値の分布に大きな凹凸はなく、輝度ムラが見られない。
【００３４】
これに対して、表裏面が実質的に平坦であり拡散率が５０％である光拡散板と、その光拡散板上に敷設された１枚のレンチキュラレンズシートとを備えたバックライト装置の正面輝度分布を図９に示す。図９の正面輝度は、図８の正面輝度よりも低い。つまり、集光特性を有するレンズシートが１枚のみであるため、比較装置４０の正面輝度分布と比較して、正面輝度が低い。
【００３５】
このように、レンズシートの使用枚数を減らせば、一般的に正面輝度は低下する。そこで、１枚のレンズシートで高い正面輝度を得るための対策として、光拡散板の透過率を高くする方法が考えられる。透過率が高ければ、光拡散板を透過する光の割合が増加するため、正面輝度も向上すると考えられる。
【００３６】
しかしながら、光拡散板の透過率が高ければ、輝度ムラが発生する。図１０は、表裏面が実質的に平坦であり、透過率が８０％である光拡散板と、１枚のレンチキュラレンズシートとを備えたバックライト装置の上下方向の正面輝度分布である。図１０の正面輝度は、透過率が５０％である光拡散板を使用した図９の正面輝度よりも高い。しかしながら、透過率が高いため、正面輝度分布に凹凸が生じ、輝度ムラが発生する。
【００３７】
そこで、本実施の形態によるバックライト装置では、柱状凸部１４２を備えた光拡散板１４と、レンチキュラレンズシートとを組合せることにより、輝度ムラを抑えつつ高い正面輝度を実現できる。上述のとおり、光拡散板１４は、線光源１３の配列方向と同じ方向に配列した柱状凸部１４２を備える。そのため、透過率が高くても、ある程度輝度ムラを抑えることができる。図１１は、複数の柱状凸部１４２を有し、透過率が８０％である光拡散板１４のみを、ハウジング１２に嵌め込んだバックライト装置の正面輝度分布である。そして、図１２は、図２に示すように、複数の柱状凸部１４２を有し、透過率が８０％である光拡散板１４と、レンチキュラレンズシート３２とを備えたバックライト装置１０の正面輝度分布である。
【００３８】
図１１を参照して、柱状凸部１４２を備えた光拡散板１４を使用した場合、透過率が８０％であっても、輝度ムラは図１０（平坦な拡散板とレンチキュラレンズシートとの組合せ）と同程度以上に抑えられている。そして、図２に示すバックライト装置１０では、図１２に示すように、光拡散板１４及びレンチキュラレンズシート３２の相乗効果により、輝度ムラが図８に示す比較装置４０と同等以上に抑えられる。さらに、光拡散板１４の透過率は８０％と高いため、レンチキュラレンズシート３２との組合せにより、比較装置４０と同等以上の高い正面輝度が得られる。
【００３９】
以上のとおり、本実施の形態によるバックライト装置１０は、柱状凸部１４２を備えた光拡散板１４とレンチキュラレンズシート３２とを組み合わせることにより、光拡散板と集光特性を有する２枚のレンズシートとの組合せである比較バックライト装置と同等以上の正面輝度が得られ、かつ、輝度ムラも同等以上に抑えることができる。
【００４０】
バックライト装置１０はさらに、以下の特徴を示す輝度角度分布（輝度角度依存性）を有する。すなわち、バックライト装置の輝度角度分布は、視野角０ｄｅｇをピークとして、視野角が広がるにつれ輝度が徐々に低下する自然な配向分布を示す。さらに、上下方向の輝度角度分布よりも左右方向の輝度角度分布の方が広くなる。
【００４１】
図１３は比較装置４０の輝度角度分布を示し、図１４はバックライト装置１０の輝度角度分布を示す。図中の横軸の視野角（ｄｅｇ）は、バックライト装置の正面法線方向（図１中のｚ方向）からの傾き角である。たとえば、正面法線方向は視野角０ｄｅｇである。また、上下方向においては、０ｄｅｇから上方向への傾き角（図１中の角度θｙ）をプラス（＋）とし、下方向への傾き角をマイナス（−）とする。左右方向においては、０ｄｅｇから右方向への傾き角（図１中の角度θｘ）をプラス（＋）とし、左方向への傾き角をマイナス（−）とする。また、縦軸は、視野角０ｄｅｇの輝度（つまり、正面輝度）に対する各視野角での輝度の比（以下、相対輝度という）を示す。図中の実線は左右方向の輝度角度分布を示し、図中の破線は、上下方向の輝度角度分布を示す。
【００４２】
図１３を参照して、比較装置４０の上下方向及び左右方向の輝度角度分布の幅はほぼ同等であり、いずれの輝度角度分布でも、視野角±５０ｄｅｇの相対輝度は０．５未満である。
【００４３】
これに対して、バックライト装置１０では、左右方向の輝度角度分布の幅が上下方向の輝度角度分布の幅よりも広い。さらに、左右方向の輝度角度分布では、視野角±５０ｄｅｇの相対輝度は０．５以上であり、視野角±６０ｄｅｇの相対輝度は０．３５以上である。一般的に、表示装置のユーザが広角度から表示画面を見る機会は、上下斜め方向よりも左右斜め方向の方が多い。そのため、表示装置では、左右方向の輝度角度分布幅は広い方が好ましい。バックライト装置１０はこの要求を満たす。
【００４４】
さらに、バックライト装置１０の輝度角度分布は、視野角０ｄｅｇをピークとして、視野角が大きくなるにつれ輝度が徐々に低下する自然な配向分布となる。
たとえば、表裏面が平坦な光拡散板上にプリズムシートを敷設したバックライト装置の輝度角度分布は図１５のようになる。図１５を参照して、図中実線で示される左右方向の輝度角度分布は視野角±４０ｄｅｇで輝度が急速に低下する。したがって、ユーザが視野角±４０ｄｅｇ近傍で表示画面を見た場合、輝度が大きく下降又は上昇するため、違和感を感じる。
【００４５】
これに対し、バックライト装置１０の左右方向の輝度角度分布は、図１４に示すとおり、視野角０ｄｅｇをピークとして、視野角が大きくなるにつれ輝度が徐々に低下する自然な配向分布を示す。そのため、ユーザが斜め方向から表示画面を見ても、ある視野角を境に輝度が急激に変化することはない。そのため、ユーザは違和感を感じない。
【００４６】
レンチキュラレンズシート３２に形成されるシリンドリカルレンズ３２２の凸面の横断面形状は、円弧又は楕円弧であるのが好ましい。シリンドリカルレンズ３２２の凸面とシリンドリカルレンズ３２２の縁ＥＬを含む仮想面ＥＳ１とがなす角度（以下、接触角という）θ１０が９０ｄｅｇに近いほど、集光特性は向上する。しかし、接触角θ１０が７５ｄｅｇを超えると、左右方向の輝度角度分布において、視野角０ｄｅｇで発生する第１のピークの他に、広視野角で第２のピーク（いわゆるサイドローブ）が発生する。そのため、左右方向の輝度角度分布が自然な配向分布とならない。したがって、好ましい接触角θ１０の上限は７５ｄｅｇである。
一方、接触角θ１０を６０ｄｅｇ未満とすれば、高い集光特性が得られにくい。したがって、好ましい接触角θ１０の下限は６０ｄｅｇである。つまり、好ましい接触角θ１０は、６０ｄｅｇ以上７５ｄｅｇ以下である。
【００４７】
接触角θ１０を６０ｄｅｇから７５ｄｅｇとした場合、シリンドリカルレンズ３２２の凸面の横断面形状は、長軸の端点をレンズ頂点とする楕円弧とするのが好ましい。より高い集光特性が得られるためである。
【００４８】
好ましくは、楕円弧の短軸径は１０〜１３０μｍであり、長軸径は２０〜４００μｍであり、シリンドリカルレンズ３２２の高さＨ３２２は４〜８０μｍである。また、好ましくは、隣り合うシリンドリカルレンズ３２２の配列ピッチＰＣは１０〜１００μｍであり、レンチキュラレンズシート３２の厚さＴ３２は、１００〜３５０μｍである。ここで、配列ピッチＰＣとは、隣り合うシリンドリカルレンズ３２２のレンズ頂上ＬＣ間の距離をいう。
【００４９】
また、光拡散板１４において、柱状凸部１４２の好ましい横断面形状は直角二等辺三角形である。また、隣り合う柱状凸部１４２の好ましい配列ピッチＰＤは１００〜５００μｍであり、柱状凸部１４２の好ましい高さＨ１４２は、５０〜２５０μｍである。また、光拡散板１４の好ましい厚さＴ１４は１〜３ｍｍである。
【００５０】
好ましくは、シリンドリカルレンズ３２２の配列ピッチＰＣは、柱状凸部１４２の配列ピッチＰＤと以下の式（１）を満たす。
ＰＣ≦ＰＤ／５  （１）
シリンドリカルレンズ３２２の配列方向は、柱状凸部１４２の配列方向と同じであるため、モアレが発生しやすい。式（１）を満たせば、モアレの発生を抑制できる。
【００５１】
なお、図５及び図６に示すレンチキュラレンズシート３２では、隣り合うシリンドリカルレンズ３２２は縁ＥＬは、互いに接触している。しかしながら、隣り合うシリンドリカルレンズ３２２の間には隙間が存在してもよい。しかしながら、隙間は集光に寄与せず、輝度ムラの発生原因にもなる。したがって、隙間はなるべく狭い方が好ましい。好ましくは、互いに隣り合うシリンドリカルレンズ３２２間の隙間は、配列ピッチＰＣの１／１０以下にする。また、好ましくは、互いに隣り合うシリンドリカルレンズ３２２の隙間は、互いに隣り合う線光源１３の中心軸間の距離Ｌ１３のうち、最大の距離の１／１０００以下にする。
【００５２】
表示装置１の表示画面は長方形であるため、光拡散板１４及びレンチキュラレンズシート３２の形状も長方形状である。つまり、複数の柱状凸部１４２及び複数のシリンドリカルレンズ３２２は短辺方向に配列される。これにより、長辺方向（左右方向）の輝度角度分布幅は、短辺方向（上下方向）の輝度角度分布幅よりも広くなる。なお、ここでいう長方形状とは、厳密な長方形である必要はない。長辺及び短辺を有する矩形状であればよく、各角が丸みを帯びていてもよい。なお、表示装置１の表示画面は正方形であってもよく、この場合、光拡散板１４及びレンチキュラレンズシート３２は表示画面に対応した正方形状であればよい。
また、図２では、線光源１３は上下方向に配列しているとしたが、左右方向に配列されてもよい。ただし、柱状凸部１４２の配列方向及びシリンドリカルレンズ３２２の配列方向は、線光源１３の配列方向と同じにする。
【００５３】
［製造方法］
上述の光拡散板１４及びレンチキュラレンズシート３２は、以下の方法で製造できる。
【００５４】
光拡散板１４の製造には、金型が用いられる。金型の表面は、複数の柱状凸部１４２に対応した複数の転写パターン溝を有する。表裏面が実質的に平坦な光拡散板を準備し、金型を用いて熱転写により光拡散板に複数の柱状凸部１４２を形成する。熱転写の方法としては、たとえば、プレス賦形方法と、ロール賦形方法とがある。プレス賦形方法では、光拡散板が、フラットな金型と熱プレスにより圧着され、光拡散板に柱状凸部１４２が賦形される。ロール賦形方法では、ロール版により、柱状凸部１４２が賦形される。
【００５５】
レンチキュラレンズシート３２は、周知の製造方法により製造される。シリンドリカルレンズ３２２と同じ横断面形状を有する複数の転写パターン溝を表面に有するロール版を準備する。ダイコータにより電離放射線硬化樹脂をロール版上に塗布する。塗布後、基材部３０３となる基材シートをロール版に押し当てながら、ロール版上に塗布された電離放射線硬化樹脂を基材シート上に転写する。このとき、電離放射線を照射し、電離放射線硬化樹脂を硬化してレンチキュラレンズシート３２を製造する。
【００５６】
上述の方法では、電離放射線硬化樹脂をロール版上に塗布したが、電離放射線硬化樹脂を基材シート上に塗布し、基材シート上に塗布された電離放射線硬化樹脂にロール版を押し当ててもよい。また、電離放射線硬化樹脂をロール版及び基材シートに塗布してもよい。
【００５７】
本実施の形態では、レンチキュラレンズシート３２はシート状であるとしたが、レンチキュラレンズシート３２は、板状であってもよく、フィルム状であってもよい。
【実施例】
【００５８】
図２に示す本発明のバックライト装置（以下、本発明装置という）と、図７に示す比較装置とを製造し、それぞれの正面輝度及び輝度角度分布を調査した。
【００５９】
［本発明装置の製造］
本発明装置を構成する光拡散板を、以下の方法で製造した。アクリル樹脂を基材樹脂とし、光拡散剤としてシリコーン系微粒子を５重量部配合され、２ｍｍの厚さを有し、表裏面が実質的に平坦な光拡散板を準備した。柱状凸部を形成するためのプレス用金型を用いて、熱プレスにより、光拡散板上に複数の柱状凸部を賦形した。柱状凸部の横断面は直角二等辺三角形であり、配列ピッチは２５０μｍであり、柱状凸部の高さは約１００μｍであった。また、柱状凸部の頂上の横断形状は曲率半径３０μｍの丸みを帯び、隣り合う柱状凸部の結合部分（縁部分）は、曲率半径５μｍの丸みを帯びていた。なお、製造された光拡散板１４の透過率は８０％であった。
【００６０】
本発明装置を構成するレンチキュラレンズシートを以下の方法で製造した。互いに軸方向に配列され、周方向に延びた複数の転写パターン溝を表面に有するロール版を準備した。各転写パターン溝の横断面形状は楕円弧であった。ダイコータを用いて、準備されたロール版上に紫外線硬化樹脂を塗布した。１８８μｍの厚さを有するＰＥＴフィルムをロール版に押し当て、ロール版上に塗布された紫外線硬化樹脂をＰＥＴフィルム上に転写した。このとき、紫外線を照射してＰＥＴフィルム上に転写された紫外線硬化樹脂を硬化し、レンチキュラレンズシートを製造した。
【００６１】
製造されたレンチキュラレンズシートの寸法形状は以下のとおりであった。各シリンドリカルレンズの横断面形状は、長軸の端点をレンズ頂上とする楕円弧であり、長軸径が１００μｍ、短軸径が５８．８μｍであった。シリンドリカルレンズの高さは２３．７μｍであった。また、接触角は７０ｄｅｇであり、隣り合うシリンドリカルレンズの配列ピッチは５０μｍであった。レンチキュラレンズシートの厚さは２２０μｍであった。
【００６２】
製造された光拡散板及びレンチキュラレンズシートを準備されたハウジングに敷設し、本発明装置とした。なお、ハウジング内には、各々が３ｍｍの管径を有し、上下方向に配列された１６本の冷陰極管が収納された。隣り合う冷陰極管の中心軸間距離はいずれも２５ｍｍであった。
【００６３】
［比較装置４０の製造］
比較装置４０を構成する光拡散板として、２ｍｍの厚さ及び５０％の透過率を有する光拡散板を準備した。
比較装置４０を構成するプリズムシートを以下の方法で製造した。軸方向に配列され、周方向に延びた複数の転写パターン溝を表面に有するロール版を準備した。ダイコータを用いて、準備されたロール版上に紫外線硬化樹脂を塗布した。１８８μｍの厚さを有するＰＥＴフィルムをロール版に押し当て、ロール版上に塗布された紫外線硬化樹脂をＰＥＴフィルム上に転写した。このとき、紫外線を照射して、ＰＥＴフィルム上に転写された紫外線硬化樹脂を硬化し、プリズムシートを製造した。プリズムシートの寸法形状は以下のとおりであった。各プリズムの頂角は直角であり、プリズムの高さは２５μｍであった。隣り合うプリズムは互いに接触していた。プリズムシートの厚さは２２０μｍであった。
【００６４】
比較装置４０を構成する拡散シートを以下の方法で製造した。１０〜３０μｍの粒子径を有する球状のアクリルビーズを紫外線硬化樹脂に分散した塗料を準備した。また、１８８μｍの厚さを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを基材として準備した。グラビアコータを用いて、塗料をＰＥＴフィルム上に塗布した。塗布された塗料の平均塗膜厚は２５μｍであった。紫外線を照射して塗布された塗料を硬化し、拡散シートを製造した。拡散シートの寸法形状は以下のとおりであった。バインダから突出したアクリルビーズの平均粒子径は２０μｍであり、拡散シートのレンズ面に形成された凸部の平均高さは１５μｍであった。また、レンズ面上に平面部（つまり、凸部でない部分）はほぼみられなかった。拡散シートの厚さは２２０μｍであった。
【００６５】
光拡散板、プリズムシート及び拡散シートを、準備されたハウジングに敷設し、比較装置とした。なお、ハウジング内には、各々が３ｍｍの管径を有し、上下方向に配列された１６本の冷陰極管が収納された。隣り合う冷陰極管の中心軸間距離はいずれも２５ｍｍであった。
【００６６】
［正面輝度測定］
本発明装置及び比較装置の正面輝度分布を測定した。正面輝度分布は、ＣＣＤデバイスを搭載し、面分布測定が可能な輝度計を用いた。各装置の正面中央を基準点とし、基準点を含む上下方向（ｙ方向）の直線上の各位置で正面輝度を測定した。
【００６７】
［輝度角度分布測定］
本発明装置及び比較装置の輝度角度分布を測定した。視野角は、正面法線方向（正面）を０ｄｅｇ軸とし、０ｄｅｇ軸から上下方向への傾き角を上下視野角、０ｄｅｇ軸から左右方向への傾き角を左右視野角とした。各上下視野角及び左右視野角における輝度は輝度計により測定した。輝度の測定箇所は、正面中央部とした。
【００６８】
［測定結果］
本発明装置の正面輝度分布を図１２に、比較装置の正面輝度分布を図８に示す。本発明装置の正面輝度は、比較装置の正面輝度と同等以上であり、各測定位置の正面輝度の平均値は１００００ｃｄ／ｍ２以上であった。また、本発明装置では、比較装置と同等以上に輝度ムラが抑制され、正面輝度分布に大きな凹凸は見られなかった。
【００６９】
本発明装置の輝度角度分布を図１４に、比較装置の輝度角度分布を図１３に示す。本発明装置の左右方向の輝度角度分布は、比較装置の左右方向の輝度角度分布よりも広かった。具体的には、比較装置の左右方向の輝度角度分布では、視野角±５０ｄｅｇでの相対輝度は０．５未満であった。これに対して、本発明装置の左右方向の輝度角度分布では、視野角±５０ｄｅｇでの相対輝度は０．５以上であった。さらに、視野角±６０ｄｅｇでの相対輝度は０．３５以上であった。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態による表示装置の斜視図である。
【図２】図１中のバックライト装置の線分ＩＩ−ＩＩでの断面図である。
【図３】図２中の光拡散板の斜視図である。
【図４】図３中の線分ＩＶ−ＩＶでの断面図である。
【図５】図３中のレンチキュラレンズシートの斜視図である。
【図６】図５中の線分ＶＩ−ＶＩでの断面図である。
【図７】比較例であるバックライト装置の断面図である。
【図８】図７に示したバックライト装置の正面輝度分布図である。
【図９】表裏面が平坦で５０％の透過率を有する光拡散板と、レンチキュラレンズシートとを組み合わせたバックライト装置の正面輝度分布図である。
【図１０】表裏面が平坦で８０％の透過率を有する光拡散板と、レンチキュラレンズシートとを組み合わせたバックライト装置の正面輝度分布図である。
【図１１】複数の柱状凸部を有し、８０％の透過率を有する光拡散板のみを備えたバックライト装置の正面輝度分布図である。
【図１２】図２に示したバックライト装置の正面輝度分布図である。
【図１３】図７に示したバックライト装置の輝度角度分布図である。
【図１４】図２に示したバックライト装置の輝度角度分布図である。
【図１５】表裏面が平坦で５０％の透過率を有する光拡散板と、プリズムシートとを組み合わせたバックライト装置の輝度角度分布図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  バックライト装置
１２  ハウジング
１３  線光源
１４  光拡散板
２０  液晶パネル
３２  レンチキュラレンズシート
１２０  開口部
１４１，３０３  基材部
１４２  柱状凸部
１４３，３２１  下面
３２２  シリンドリカルレンズ
【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】
2008251182.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008251182.tif 000009
【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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