(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状に発光する照明装置において、主たる光出射方向に垂直な面内で発光ムラがあるバックライト部と、前記垂直な面に配置し、前記発光ムラを補償する透過率面内分布をもつ光学フィルムで構成され、
前記バックライト部には光源、発光領域を分離する光学仕切り、光散乱板が配置され、前記光学仕切りによって、前記発光領域毎に発光―非発光の制御が可能であり、
前記光学フィルムは、光を透過する複数のスリットを持ち、スリット開口部の形状を変化させることで透過率面内分布を制御し、
前記光学フィルムにおける前記スリット以外の部分は光を遮断する遮光層で構成され、
前記遮光層の前記光源側における面は光を反射するように構成されており、
前記光学フィルムの透過率面内分布は、前記バックライト部の相対光強度分布の逆数の値より小さくなるように分布し、
前記光学フィルムにおける前記スリットが形成されている面と反対の面は、シリンドリカルレンズ構造となっていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記スリットの幅は一定であり、長さ方向に閉口部を設け、閉口部の比率で透過率面内分布を制御することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載の照明装置において、
前記スリットの幅を変化させることで透過率面内分布を制御することを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載の照明装置において、
前記シリンドリカルレンズは、スリットを焦点としていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の照明装置において、
前記光学フィルムにおける前記スリットを形成する遮光層には、前記シリンドリカルレンズ構造を製造する際に、前記スリットと位置合わせするための合わせマークが存在することを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項４に記載の照明装置において、
前記光学フィルムにおける前記シリンドリカルレンズ構造と同じ層には、前記遮光層にスリットを形成する際にシリンドリカルレンズ構造と位置合わせするための、合わせマークが存在することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載の照明装置において、
前記バックライト部はLEDを光源として用いる平面光源であることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１ないし６の何れかに記載の照明装置において、
前記バックライト部はCCFLを光源として用いる平面光源であることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１ないし６の何れかに記載の照明装置において、
前記バックライト部は、複数の領域毎に光量を制御可能であり、領域間の光漏れを制限するために領域境界に光量制御用の部材が存在することを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れかに記載の照明装置において、
前記バックライト部は発光面に光散乱板を用いており、前記光学フィルムは前記光散乱板の光出射側に配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９の何れかに記載の照明装置において、
前記バックライト部は発光面に光散乱板を用いており、前記光学フィルムは前記光散乱板の光入射側に配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れかに記載の照明装置において、
前記バックライト部と、前記光学フィルムの位置を固定する手段があることを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の照明装置において、
前記光学フィルムの位置を固定する手段は、前記光学フィルムの４隅の穴と、前記バックライト部の凸部とで構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の照明装置において、
前記光学フィルムの４隅の穴のうち、前記照明装置を垂直に設置して使用した場合に上部に位置する穴は、バックライトの凸部とほぼ同じ大きさであるが、前記垂直に設置して使用した場合の下部に位置する穴は、バックライトの凸部より大きく、特に垂直方向に対して広がっていることを特徴とする照明装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の照明装置において、
前記光学フィルムの位置固定用の手段は、前記光学フィルムの端部における切り込みと、前記バックライト部の凸部で構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５の何れかに記載の照明装置の光出射面上に液晶表示部を配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の照明装置の光出射面上に液晶表示部を配置し、前記光学フィルムのスリットは等間隔で配置されており、前記間隔は、液晶表示部の画素間隔と同程度であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示品質が良好で低コストな液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置について、以下に説明する。これまで、表示装置としてはＣＲＴが主流であったが、近年はアクティブマトリクス型の液晶表示装置（以下「ＬＣＤ」という。）が普及しつつある。ＬＣＤは液晶の光透過性を利用した表示装置であり、自らは発光せず、背面にあるバックライトの光を透過−遮断及びその中間状態で制御することで階調表示する。
【０００３】
背面にあるバックライトは、線光源である冷陰極管（蛍光灯の一種、以下「ＣＣＦＬ」という。）や、点光源である発光素子（以下「ＬＥＤ」という。）を光源として、そこから出てきた光を２次元平面にできるかぎり均一になるように広げて、平面光源としている。
【０００４】
光源の配置の仕方としては、光が出射する平面の直下に光源を並べて使用する直下型の配置、もしくは平面の端部（エッジ）側に光源を並べて、光を平面的に導光させるエッジ型の配置がある。
【０００５】
直下型は一般に光の利用効率が高く、光源を多く並べることができるために、発光量を多くすることができる。しかし、ＣＣＦＬやＬＥＤなどの線光源や点光源による発光ムラを抑えて均一化するためには、光源からある程度の距離を置いて光拡散板などを配置し、かつ光源周囲に光散乱シートなどを設置して、光散乱により発光を平均化する必要がある。このため、ある程度のバックライトの厚さが必要となる。
【０００６】
一方、エッジ型は、エッジ部に線状の光源を配置し、光出射面に対して垂直方向に導光させて均一化するために、バックライトの厚さを薄くすることができる。ただし、光の利用効率が悪く、また、薄くするためには配置できる光源の数も限られることから発光量は少なくなる。
【０００７】
なお、現在使用されているＬＣＤにおいては、ノートパソコン用のＬＣＤやデスクトップパソコン用モニタとしてのＬＣＤでは、携帯性や設置性の観点から、主にエッジ型が採用されており、一方、ＴＶ受像機として使われているＬＣＤ、いわゆる液晶ＴＶでは、光量が必要である点から直下型が採用されている。
【０００８】
以上のように現行のバックライトにおいては、ほとんどが光源として線光源や点光源を用いており、これをできる限り均一な２次元平面光源として用いるために、空間の中で光を散乱させることで平均化している。この結果、光出射面から出てきた光も散乱性が高く、光出射方向が揃っていないことになる。
【０００９】
一方、ＬＣＤを使用する側としては、主な使用方向である正面方向の明るさが明るいことが望ましいわけであり、バックライトの光出射方向として、平面に垂直の方向に集光されていることが望ましいことになる。
【００１０】
このために、直下型においては光散乱板の光出射側上部に、また、エッジ型においては光を導光する導光板の光出射側に、下記特許文献１に記載されているような、プリズムシートやレンズ構造をもつ光学シート等の集光特性をもつ光学シートを使用していることが多い。
【００１１】
今後のバックライトの性能改善方向としては、色再現範囲を広げられる３原色ＬＥＤの使用や、ＬＣＤの動画特性を改善するための発光方式改善、さらには低コスト化などが上げられる。
【００１２】
ＬＥＤは、現在、主に中小型のＬＣＤのバックライトとして用いられているが、こちらは青色発光ＬＥＤ等に蛍光体を混ぜて使用した白色発光型のＬＥＤである。これに対して、ＲＧＢの３原色を使用するＬＥＤバックライトは、主に液晶ＴＶに用いられることが想定されており、色再現範囲を拡大し、深い赤や緑を表現することができるようになる。
【００１３】
しかし、液晶ＴＶのバックライトとして用いるためには、光量が必要であるために３原色ＬＥＤを多数用いる必要がある。この場合、必然的に直下型の構成となるが、現状のＬＥＤは発光特性ばらつきが大きく、かつ、点光源であるＬＥＤを散乱／平均化のための距離が短い直下型で使用するために、非常に発光ムラが発生しやすくなる。
【００１４】
これを避けるために、市販されている３原色ＬＥＤを用いた液晶ＴＶのバックライトは、ＬＥＤ光源から散乱板までの距離を大きくとっており、なおかつ、間にもう一枚、散乱板を設置している。
【００１５】
また、下記特許文献２に記載されているように、ＬＣＤの動画表示特性を向上するために、バックライトの発光を領域区分して別々に発光できるようにし、かつ領域毎の光を制限するために仕切りのような構造を設けることによっても、発光ムラが発生する。
さらには、低コスト化のためにＣＣＦＬやＬＥＤ等の光源数を削減する場合においても、ムラが発生する方向になる。
【００１６】
以上のようなバックライトの発光ムラを、バックライトの厚さを厚くすること無く解消する手段としては、下記特許文献３に記載されているように、散乱板の透過率を場所によって変化させる方法や、下記特許文献２に記載しているように、散乱板を２枚重ねにする方法などがあげられる。
【特許文献１】特開平１０−２４１４３４号公報
【特許文献２】特開２００１−３１８６１４号公報
【特許文献３】特開２００２−１８２２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、今般、ＬＣＤを用いた表示装置である、ノートＰＣや液晶モニタ、及び液晶ＴＶなどは、非常な勢いで低価格化が進んでおり、ＬＣＤ自体の低コスト化が急務の状態である。
【００１８】
これに対し、上記特許文献３に記載されているような、透過率が面内で分布している散乱板を作るためには、散乱板の製造工程のなかで、濃度分布の異なる部分を継ぎ目が見えないように接合する、もしくは濃度分布が異なる状態のまま固化する必要があり、非常に高度な製造プロセス技術が要求されることから、コストが高くなる方向である。これに加えて、透過率分布は製品仕様により異なるため、製品毎に異なる仕様の透過率分布を持つ散乱板を生産しなければならず、これもまたコスト高の方向である。
【００１９】
また、上記特許文献２では、通常では１枚しか使用していない散乱板を、２枚使用していることから、これもまた通常のバックライトに比べてコストが高くなる方向である。
【００２０】
以上のように、色再現範囲拡大のための３原色ＬＥＤの使用、または、動画性能を高めるための仕切り構造の採用等、バックライトの高性能化においては、発光ムラを解消するために厚さを厚くする、もしくは、バックライトのコストが高くなる方向である。また、低コスト化のために光源数を少なくしたバックライトにおいて、発生する発光ムラを解消するためにコストが増加しては、意味が無いことになる。
【００２１】
本発明の目的は、このような問題、課題を解決するものである。すなわち、本発明の目的は、高色再現範囲や高動画表示性能などを実現できる高性能なバックライトや、光源数が少ないバックライトを、ムラが少なく、かつ低コストで提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明では、上記目的を達成するために、平面状に発光する照明装置において、主たる光出射方向に垂直な面内で発光ムラがあるバックライト部と、前記垂直な面に配置し、前記発光ムラを補償する透過率面内分布をもつ光学フィルム（又は光学板）で構成されており、前記光学フィルムは、光を透過する複数のスリットを持ち、スリット開口部の形状を変化させることで透過率面内分布を制御する。
【００２３】
前記スリットの幅は一定であり、長さ方向に閉口部を設け、閉口部の比率で透過率面内分布を制御しており、前記光学フィルムにおけるスリット以外の部分は光を遮断する遮光層で構成され、前記遮光層の光源側における面は光を反射するように構成されており、前記光学フィルムの透過率面内分布は、前記光学フィルムがない場合のバックライト部の相対光強度分布の逆数の値より小さくなるように分布することが特徴である。
【００２４】
前記光学フィルムにおけるスリットが形成されている面と反対の面は、スリットを焦点としたシリンドリカルレンズ構造となっており、前記バックライト部と、前記光学フィルムの位置は相対的に固定されていることを特徴とする。
【００２５】
また、液晶表示装置としては、上記の照明装置をバックライトとして用いたことが特徴とである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明による照明装置は、光学フィルムの片面に存在するスリットで透過率面内分布を制御することで、低コストで発光ムラを解消することができる。また、液晶表示装置として使用した場合に、高い動画表示性能を実現できる高性能なバックライトであるにもかかわらず、発光ムラがすくなく、かつ低コストで提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１に本実施例における照明装置の断面図を示す。本実施例における照明装置は、主にバックライト部２００と光学フィルム（又は光学板）１００から構成されている。バックライト部２００はバックライトフレーム２０１内に、ＣＣＦＬ２０２を１０本使用している。各ＣＣＦＬ２０２はお互い独立に発光―非発光の制御が可能であり、その間には、発光領域を分離し、お互いの領域間に漏れ出す光を制限するための光学仕切り２０４が配置されている。
【００２９】
また、ＣＣＦＬ２０２の上部には、光散乱板２０３がバックライトフレーム２０１上に接触する形で配置されている。この光散乱板２０３は、入射してきた光を散乱すると同時に反射し、一部の光は入射側に戻される。
【００３０】
なお、図１には示していないが、バックライトフレーム２０１の内面は光散乱性で反射率の高い光学シートで覆われており、光学仕切り２０４もまた、同様な光学シートで覆われている。
【００３１】
このような構成とすることで、ＣＣＦＬ２０２から発せられた光は、バックライトフレーム２０１の内面と光散乱板２０３との間で、多重散乱しながら拡散し、ある程度均一化された後、光散乱板２０３から光学シート１００方向へ出射される。
【００３２】
ここで、光学仕切り２０４は、本実施例における照明装置を液晶表示装置として使用したときに、動画表示特性を向上させるために設置している。しかし、この光学仕切り２０４を配置することで、直上の光散乱板２０３部分に発光ムラが発生する。この発光ムラを解消すること、かつ、光散乱板２０３によって広がった光の出射方向を狭めるために光学シート１００を配置している。
【００３３】
図２に本実施例における照明装置の断面俯瞰図を示す。バックライトフレーム２０１、ＣＣＦＬ２０２、光散乱板２０３、光学仕切り２０４は先ほど説明したとおりであるが、光学フィルム１００の詳細として、シリンドリカルレンズ１０１、光遮光層１０２、及び光遮光層１０２にあけられたスリット１０３が記載されている。
【００３４】
シリンドリカルレンズ１０１の焦点は、ほぼスリット１０３に位置しており、このシリンドリカルレンズ１０１とスリット１０３の組み合わせは、集光フィルム的役割を果たす。
ただし、本実施例では、完全にコリメート光に近い集光性を求めるわけではないので、スリット１０３は焦点位置の極わずかな隙間ではなく、ある程度の隙間を有している。
【００３５】
また、光遮光層１０２の光散乱板２０３側の面は光を散乱反射するように構成されており、スリットを通過しない光は再度、光散乱板２０３を通して、バックライト部２００に戻されることになる。
【００３６】
本実施例においては、このスリット１０３に閉口部１０４が設けられていることが特徴である。スリット１０３内に閉口部１０４を設けて、その頻度を変化させる事によって、光学フィルム１００の透過率の面内分布を制御することが可能である。これにより、光散乱板２０３上の発光ムラを補償することが可能となる。
【００３７】
さらに、本実施例においては、光散乱板２０３上の発光ムラ＝光強度分布に対して、それの逆数となるように透過率面内分布を設定することが特徴である。
【００３８】
これについて図３を用いて説明する。図３は、本実施例と同様なバックライト部２００における光散乱板２０３上の光強度分布を測定した結果を示している。横軸は光学仕切り２０４を横断する方向での位置を示し、縦軸は相対光強度を示す。この測定に使用したバックライト部２００では、ＣＣＦＬの使用本数は１６本であり、ＣＣＦＬ2本づつで独立制御可能である。領域分割は８領域としてあるため、光学仕切り２０４は７箇所である。
【００３９】
図３中に、光学仕切り２０４の位置を矢印で示した。仕切りの位置においては相対光強度が極端に変化し、発光ムラを発生していることが示されている。
【００４０】
なお、図３中の集光反射フィルムの有無とは、光散乱板２０３上に、市販の液晶ＴＶなどで用いられているプリズムシートや偏光反射フィルムなどの集光反射フィルムを配置した場合と、配置しない場合の相対光強度を示している。
【００４１】
ここで、集光反射フィルム自体は、透過率の面内分布を持っていないにもかかわらず、集光反射フィルムを配置した場合には、配置しない場合にくらべて、発光ムラが低減していることがわかる。
【００４２】
この理由はおそらく、集光反射フィルムにおいて反射されて帰ってきた光が、バックライト部２００内で再度散乱され、均一化されるためであろうと考えられる。つまり、反射特性をもつフィルムを用いた場合、そのフィルムの透過率面内分布が無くても、発光ムラが改善されることになる。
【００４３】
本実施例における光学フィルム１００においても、スリット１０３を構成する光遮光層１０２の光散乱板２０３側は光散乱型の反射特性であるために、この光遮光層１０２が存在するだけでも発光ムラは改善される。この効果を無視して、光散乱板２０３上の発光ムラ＝光強度分布の逆数となるような透過率面内分布をもつ光学フィルム１００とした場合には、逆方向の発光ムラを発生しかねないことになる。
【００４４】
そこで、透過率面内分布が光散乱板２０３上の発光ムラ＝光強度分布の逆数となるような光学フィルム１００と、透過率面内分布を逆数の値の分布より小さくした光学フィルム１００を作成し、目視にて確認した。結果としては、逆数と等しくした光学フィルム１００において、逆方向のムラが見えるまでは至らなかったが、光学フィルムを通して見たムラの程度としては、透過率の面内分布を逆数値の分布より小さくした光学フィルム１００の方が良好であった。
【００４５】
以上のことから、本実施例のような構成の光学フィルムにおいては、発光ムラを効果的に低減するためには、透過率の面内分布は、光散乱板２０３上の発光ムラ＝光強度分布の逆数より小さくすることが必要である。
【００４６】
次に、本実施例における光学フィルム１００の製造方法について、図４を用いて説明する。図４は光学フィルム１００の俯瞰拡大図である。
【００４７】
本実施例における光学フィルム１００は、図２では省略した光学フィルム基材１０５を基材として、この基材の裏面に光遮光層１０２とスリット１０３、表面にシリンドリカルレンズ１０１が配置されている。
【００４８】
作り方としては、まず光学フィルム基材１０５の表面全面にシリンドリカルレンズ１０１を形成し、その後、裏面に光遮光層１０２を塗布してから、スリット１０３とスリットにおける閉口部１０４を同時にパターンニングする。
【００４９】
ここで、シリンドリカルレンズ１０１を作る時に、後からスリット１０３をシリンドリカルレンズ１０１の焦点位置にあわせられるように、合わせマーク１０６も同時に形成してある。
【００５０】
これにより、後からスリット１０３、及び閉口部１０４をパターンニングするときに、スリット１０３をシリンドリカルレンズ１０１の焦点位置に容易に合わせることができる。
【００５１】
次に、光学フィルム１００とバックライト部２００の接続について、図５及び図６を用いて説明する。図５は本実施例における照明装置を上面より見た図であり、図６はその一部断面図である。
【００５２】
図５に示してあるように、光学フィルム１００はバックライトフレーム２０１の内側に形成されているくぼみに、全体が収まる形で配置されている。バックライトフレーム２０１の内側のくぼみは光学フィルム１００よりわずかに大きくしてあり、光学フィルム１００の直下には光散乱板２０３が配置されている。くぼみをわずかに大きくしている理由は、熱膨張係数の違いなどにより、両者の大きさに誤差が生じた場合でも、光学フィルムや光散乱板２０３がバックライトフレーム２０１よりはみ出ないようにするためである。
【００５３】
ここで重要なことは、光学フィルム１００には透過率の面内分布があり、光散乱板２０３上の発光ムラの相当する場所に配置しなければならない点である。このことを考慮して、本実施例では、光学フィルム１００や光散乱板２０３には、その４隅に穴が設けられており、バックライトフレーム２０１の上記穴に対応する場所には、凸部が設けられていることが特徴である。
【００５４】
また、上記穴についても、熱膨張係数の違いを考慮してあり、具体的には、この照明装置を垂直方向に設置して使用した場合に上部にくる穴１０７は丸い形状としてあり、一方、下部にくる穴１０８は、垂直方向に長い楕円穴としていることが特徴である。
【００５５】
なお、バックライトフレーム２０１に設けられている凸部（穴の保持部）は上部保持部２０５においても、下部保持部２０６においても丸い形状である。この上部丸穴１０７と上部保持部２０５及び下部楕円穴１０８と下部保持部２０６の拡大図をそれぞれ図７、図８に示す。
【００５６】
これらの構造により、光学フィルム１００と光散乱板２０３を含むバックライト部２００は熱膨張係数の差の範囲で、位置が固定されているために、発光ムラを有効に補償することが可能である。
【００５７】
以上のように、本実施例における光学フィルム１００は、製造方法が複雑でなく、かつ、現在市販されている液晶ＴＶのようにプリズムシートを含む複数の光学シートを使用するより、シート枚数が減るために、コスト低減が可能である。
【００５８】
また、光散乱板２０３も通常使用されているような全面均一なものを１枚のみ使用していることから、本実施例においては、動画性能を向上しようとして光学仕切り構造を加えた場合においても、コスト増加無く、バックライトの発光ムラを低減できることになる。
【００５９】
なお、本実施例では、光学フィルム１００の表面のシリンドリカルレンズ１０１や裏面の光遮光層１０２、及びスリット１０３を、塗布成膜、及びパターンニングで製造しているが、印刷やインクジェットなどにより製造することも可能である。この場合、製造コストがさらに低減できるため、さらに低コストで発光ムラを低減することが可能である。また、本実施例では光源としてＣＣＦＬ２０２を用いているが、光源としてＬＥＤを用いることも可能である。
【実施例２】
【００６０】
本実施例は、以下の用件を除けば実施例１と同じである。本実施例における照明装置では、光学フィルム１００の透過率面内分布を、スリット１０３に閉口部１０４を設けて制御しているのではなく、スリット１０３の幅を変化させることで制御している。
【００６１】
本実施例における照明装置の断面俯瞰図を図９に示す。スリット１０３の幅を場所ごとに変化させることで透過率の面内分布を制御可能である。このようなスリット１０３の幅を変化させる方式は、スリット１０３に閉口部を設ける方式と比較して、スリット各部における透過率変化を細かく変化することができる利点がある。これにより、光散乱板２０３上の発光ムラを高精度に補償できる。
【００６２】
以上のように、本実施例における光学フィルム１００は、実施例１と同様な製造方法であり、使用枚数も同じであるために、コスト低減が可能である上に、発光ムラをさらに高精度に補償できる。
【実施例３】
【００６３】
本実施例は、以下の用件を除けば実施例１と同じである。本実施例における照明装置の断面俯瞰図を図１０に示す。本実施例では、バックライト部２００における光源として点光源であるＬＥＤ２０７を、光散乱板２０３の直下に配置する構成となっている。また、動画性能向上のための仕切り構造は導入されていない。ＬＥＤ２０７は、個々のＬＥＤ内にＲ，Ｇ，Ｂの３原色のうち１つを搭載する、いわゆるＲＧＢ３原色方式のＬＥＤであるために、本実施例における照明装置を液晶表示装置に使用すると、色再現範囲をＣＣＦＬより広げることが可能である。
【００６４】
本実施例で使用しているＬＥＤ２０７は、出射する光が直上方向ではなく、バックライト内の平面方向に主に出射するように構成されている。これにより、バックライト部２００の内部で光が散乱され、均一化される方向であるが、ＬＥＤ２０７の個々の発光強度ばらつきや、点光源であるがゆえの発光強度分布のために、光拡散板２０３上には、強度の大きい発光ムラが発生する。
【００６５】
本実施例では、この発光ムラを実施例１と同じく光学フィルム１００で補償するのであるが、光学フィルムの製造方法が実施例１と異なっている。
【００６６】
本実施例における光学フィルム１００の製造方法について、図１１を用いて説明する。図１１は本実施例における光学フィルム１００の俯瞰拡大図である。
【００６７】
作り方としては、実施例１とは逆に、まず光学フィルム基材１０５の裏面全面に光遮光層１０２を塗布し、その後、スリット１０３とスリットにおける閉口部１０４を同時にパターンニングする。このパターンニングの際に、シリンドリカルレンズ１０１を作る時に、焦点位置をスリット１０３にあわせるための合わせマーク１０９も同時にパターンニングしてある。
【００６８】
その後で、このシリンドリカルレンズ用合わせマーク１０９を使用して、光学フィルム基材１０５の表側にシリンドリカルレンズ１０１を成形する。このようにして、シリンドリカルレンズ１０１の焦点位置を容易にスリット１０３と合わせることができる。
【００６９】
このように、光学フィルム基材１０５の裏面にある平坦な光遮光層１０２を先にパターンニングすることは、凹凸のあるシリンドリカルレンズ１０１を先に成形する場合と比較して、光遮光層１０２のパターンニング精度やシリンドリカルレンズ１０１の成形精度を高めることが可能である。これにより、本実施例では実施例１より、高精度に発光ムラを補償することが可能である。
【実施例４】
【００７０】
本実施例は、以下の用件を除けば実施例１と同じである。本実施例における照明装置の断面俯瞰図を図１２に示す。本実施例では、動画性能向上のための仕切り構造は導入されていない。ただし、実施例１と比較して、低コスト化のために、ＣＣＦＬ２０２の使用本数を減らしており、本実施例では８本としている。
【００７１】
このような場合においても、光学フィルム１００の透過率面内分布を、光散乱板２０３上の発光ムラを補償するように制御すれば、照明装置全体として発光ムラが少ない照明装置を非常に低コストで提供可能である。
【実施例５】
【００７２】
本実施例は、以下の用件を除けば実施例１と同じである。本実施例における照明装置の断面俯瞰図を図１３に示す。本実施例においては、光学フィルム１００が光散乱板２０３の下側（ＣＣＦＬ光源側）にあり、光散乱板２０３の光散乱特性が実施例１より低いことが特徴である。
【００７３】
光学フィルム１００が光散乱板２０３の下側にある場合、光学フィルム１００の集光特性により、バックライト部の各領域の発光方向をより強く制御できることから、領域間の光漏れをさらに低減することができる。また、光学フィルム１００の発光ムラ低減効果により、光散乱板２０３の光散乱特性を低くすることにより、透過特性を向上させて光利用効率を高くすることができる。
【００７４】
これにより、本実施例の照明装置を液晶表示装置に使用した場合の動画表示特性をさらに向上できるとともに、低消費電力とすることが可能である。
【００７５】
次に、本実施例における光学フィルムとバックライト部の接続について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は本実施例における照明装置を上面より見た図であり、図１５はその一部俯瞰図である。
【００７６】
図１４に示してあるように、光散乱板２０３はバックライトフレーム２０１の内側に形成されているくぼみに、全体が収まる形で配置されており、光学フィルムはその下側に配置されている。バックライトフレーム２０１の内側のくぼみは光散乱板２０３や光学フィルムよりわずかに大きくしてある。この理由は、熱膨張係数の違いなどにより、両者の大きさに誤差が生じた場合でも、光学フィルムや光散乱板２０３がバックライトフレーム２０１よりはみ出ないようにするためである。
【００７７】
ここで、実施例１と同じく、光学フィルムは透過率の面内分布があり、光学フィルムの直下の位置に発生しているであろう発光ムラにあわせて配置しなければならない。このことを考慮して、本実施例では、光学フィルムや光散乱板２０３の端面に、切り欠き部１１０が設けられており、バックライトフレーム２０１の上記凹部に対応する場所には、フレーム凸部２０８が設けられていることが特徴である。
【００７８】
この切り欠き部１１０についても、熱膨張係数の違いを考慮してあり、具体的には、光学フィルム１００や光散乱板２０３の切り欠き部１１０は、バックライトフレーム２０１の凸部２０８より、わずかに大きくなっている。この切り欠き部１１０とフレーム凸部２０８の拡大図を図１５に示す。
【実施例６】
【００７９】
図１６に、本実施例における液晶表示装置の断面俯瞰図を、図１７に、その断面図を示す。本実施例は、実施例５における照明装置をバックライトとして用いた液晶表示装置である。液晶表示部３００はバックライトフレーム２０１の上部にある液晶保持フレーム３０２上に配置されており、光散乱板２０３からの光を制御して映像を表示する。
【００８０】
ここで、本実施例においては、液晶表示部３００における画素３０１の周期的間隔と、光学フィルム１００のシリンドリカルレンズ１０１の周期的間隔がほぼ同じであることに特徴がある。
【００８１】
一般に光学フィルム１００のように周期的な光学構造がある物体に対して、ほぼ同じ周期的な光学構造がある物体を重ねて垂直方向から観察した場合、モアレという現象が発生する。このモアレは上下２つの光学的周期構造のうねりであり、縞模様となって観測される。このようなモアレ現象を解消するためには通常、２つの周期的光学構造の周期を約３倍以上にしなければならない。または、周期的光学構造の周期を不等間隔とする方法もある。
【００８２】
本実施例のような液晶表示装置の場合は、映像を表示する画素のピッチを不等間隔とするわけにはいかないために、光学フィルム１００のシリンドリカルレンズ１０１を不等間隔にするか、もしくは液晶表示部の画素周期の３倍以上とする必要がある。
【００８３】
実施例１〜４までの光学フィルム１００においては、一般的な液晶表示装置における画素間隔の３倍程度を目安にシリンドリカルレンズ１０１の周期を構成してきた。
【００８４】
しかし、本実施例の構成のように光学フィルム１００と液晶表示部３００の間に光散乱板２０３がはさんである場合、光散乱板２０３がシリンドリカルレンズ１０１の光学周期性を解消できるため、シリンドリカルレンズ１０１の周期特性をほぼ画素構造と同程度やそれ以上に粗くすることが可能である。
【００８５】
シリンドリカルレンズ１０１の構造を粗くできることは、製造工程における精度を緩くでき、生産スピードを向上させることができる。つまり同じ装置で生産量をふやすことができるために、さらに低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施例１における照明装置の断面図
【図２】実施例１における照明装置の断面俯瞰図
【図３】実施例１における光散乱板上の発光ムラを示す図
【図４】実施例１における光学フィルムの断面俯瞰図
【図５】実施例１における照明装置を上面より見た図
【図６】実施例１における照明装置の一部断面図
【図７】実施例１における照明装置の上部丸穴及び上部保持部を拡大した図
【図８】実施例１における照明装置の下部楕円穴及び下部保持部を拡大した図
【図９】実施例２における照明装置の断面俯瞰図
【図１０】実施例３における照明装置の断面俯瞰図
【図１１】実施例３における光学フィルムの俯瞰拡大図
【図１２】実施例４における照明装置の断面俯瞰図
【図１３】実施例５における照明装置の断面俯瞰図
【図１４】実施例５における照明装置を上面より見た図
【図１５】実施例５における照明装置の一部俯瞰図
【図１６】実施例６における液晶表示装置の断面俯瞰図
【図１７】実施例６における液晶表示装置の断面図
【符号の説明】
【００８７】
１００…光学フィルム、１０１…シリンドリカルレンズ、１０２…光遮光層、１０３…スリット、１０４…スリットにおける閉口部、１０５…光学フィルム基材、１０６…遮光層用合わせマーク、１０７…上部丸穴、１０８…下部楕円穴、１０９…シリンドリカルレンズ用合わせマーク、１１０…切り欠き部、２００…バックライト部、２０１…バックライトフレーム、２０２…ＣＣＦＬ、２０３…光散乱板、２０４…光学仕切り、２０５…上部保持部、２０６…下部保持部、２０７…ＬＥＤ、２０８…フレーム凸部、３００…液晶表示部、３０１…画素、３０２…液晶保持フレーム
【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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【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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