(57)【要約】【課題】光の拡散、配光制御、および集光制御を、１つの拡散板で実現する。【解決手段】拡散板１６１は、ストライプ溝や凹凸部をそれぞれ並行に配列形成してなるプリズム面で構成されている配光層８１、内部に拡散子９１を有し、入射された光を拡散する拡散層８２、および、蛍光管３１側に、ストライプ溝や凹凸部を平行に配列形成してなるプリズム面で構成されている入光制御層１７１が設けられている。入光制御層１７１、配光層８１、拡散子９１以外の部分の拡散層８２は同一の樹脂により構成され、拡散子９１のみ異なる樹脂により構成される。入光制御層１７１のプリズムは、入射される光を拡散層８２に効率よく導光することができるように、入光制御層１７１に入射されずに反射された光のうち、入光制御層１７１の他の部分の表面に再度照射される光の比率を高めるように最適化される。本発明は、液晶表示装置のバックライトに適用できる。【選択図】図１０
2005107020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置に設けられ、液晶表示素子を照明するためのバックライトにおいて、
光を発生する光源と、
前記光源と前記液晶表示素子との間に配置される拡散板と
を備え、
前記拡散板は、
前記光源から発生した前記光を拡散する拡散層と、
前記拡散層と一体で構成されるとともに、前記拡散層より前記液晶表示素子側に配置
され、前記拡散層により拡散された前記光を前記液晶表示素子の方向に配光する配光層
と
で構成される
ことを特徴とするバックライト。
【請求項２】
前記配光層は、前記液晶表示素子側の面にプリズム形状を有している
ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト。
【請求項３】
前記拡散層は、拡散子を含み、
前記拡散層の前記拡散子以外の部分、および、前記配光層を構成する第１の樹脂と、前記拡散子を構成する第２の樹脂とは、異なる樹脂である
ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト。
【請求項４】
前記第１の樹脂は、屈折率１．２乃至１．７の樹脂である
ことを特徴とする請求項３に記載のバックライト。
【請求項５】
前記第２の樹脂は、屈折率１．２乃至１．７の樹脂である
ことを特徴とする請求項３に記載のバックライト。
【請求項６】
前記拡散板は、前記拡散層と一体で構成されるとともに、前記拡散層より前記光源側に配置され、前記光源から発生した前記光を集光する集光層を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト。
【請求項７】
前記集光層は、前記光源側の面にプリズム形状を有している
ことを特徴とする請求項６に記載のバックライト。
【請求項８】
前記集光層の前記プリズム形状は、前記光源との距離により異なる複数のプリズムにより構成される
ことを特徴とする請求項７に記載のバックライト。
【請求項９】
前記拡散層は、拡散子を含み、
前記拡散層の前記拡散子以外の部分、前記配光層、および、前記集光層を構成する第１の樹脂と、前記拡散子を構成する第２の樹脂とは、異なる樹脂である
ことを特徴とする請求項６に記載のバックライト。
【請求項１０】
前記第１の樹脂は、屈折率１．２乃至１．７の樹脂である
ことを特徴とする請求項９に記載のバックライト。
【請求項１１】
前記第２の樹脂は、屈折率１．２乃至１．７の樹脂である
ことを特徴とする請求項９に記載のバックライト。
【請求項１２】
液晶表示装置に設けられ、液晶表示素子を照明するためのバックライトに備えられている拡散板の製造方法において、
第１の樹脂を第１のシリンダに注入する第１の注入ステップと、
前記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂が混合された前記第１の樹脂を第２のシリンダに注入する第２の注入ステップと、
前記第１の注入ステップの処理により前記第１の樹脂が注入された前記第１のシリンダ、および、前記第２の注入ステップの処理により前記第２の樹脂が混合された前記第１の樹脂が注入された前記第２のシリンダを用いて、多層押出し成形により、前記第１の樹脂、および、前記第２の樹脂が混合された前記第１の樹脂による２層のシートを成形する第１の成形ステップと、
前記第１の成形ステップの処理により成形された前記シートのうち、前記第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形を施し、プリズム形状を成形する第２の成形ステップと
を含むことを特徴とする拡散板の製造方法。
【請求項１３】
液晶表示装置に設けられ、液晶表示素子を照明するためのバックライトに備えられている拡散板の製造方法において、
第１の樹脂を第１のシリンダに注入する第１の注入ステップと、
前記第１の樹脂とは異なる第２の樹脂が混合された前記第１の樹脂を第２のシリンダに注入する第２の注入ステップと、
前記第１の樹脂を第３のシリンダに注入する第３の注入ステップと、
前記第１の注入ステップの処理により前記第１の樹脂が注入された前記第１のシリンダ、前記第２の注入ステップの処理により前記第２の樹脂が混合された前記第１の樹脂が注入された前記第２のシリンダ、および、前記第３の注入ステップの処理により前記第１の樹脂が注入された前記第３のシリンダを用いて、多層押出し成形により、前記第１の樹脂、前記第２の樹脂が混合された前記第１の樹脂、および、前記第１の樹脂により構成され、その表面に現れる層が、両面とも第１の樹脂による層となる３層のシートを成形する第１の成形ステップと、
前記第１の成形ステップの処理により成形された前記シートのうち、一方の前記第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形を施し、プリズム形状を成形する第２の成形ステップと、
前記第１の成形ステップの処理により成形された前記シートのうち、他方の前記第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形を施し、プリズム形状を成形する第３の成形ステップと
を含むことを特徴とする拡散板の製造方法。
【請求項１４】
液晶表示装置に設けられ、液晶表示素子を照明するためのバックライトに備えられている拡散板の製造方法において、
第１の樹脂に第２の樹脂を混合する混合ステップと、
前記混合ステップの処理により前記第２の樹脂が混合された前記第１の樹脂をシート状に成形する第１の成形ステップと、
前記第１の形成ステップにより成形された前記シートのうちの一方の面に接して一体となるように、２Ｐ成形方法を用いて、プリズム形状の前記第１の樹脂を成形する第２の成形ステップと
を含むことを特徴とする拡散板の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の形成ステップにより成形された前記シートのうちの他方の面に接して一体となるように、２Ｐ成形方法を用いて、プリズム形状の前記第１の樹脂を成形する第３の成形ステップ
を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の拡散板の製造方法。
【請求項１６】
液晶表示素子と、
前記液晶表示素子を照明するためのバックライトと
を備え、
前記バックライトは、
光を発生する光源と、
前記光源と前記液晶表示素子との間に配置される拡散板と
を備え、
前記拡散板は、
前記光源から発生した前記光を拡散する拡散層と、
前記拡散層より前記液晶表示素子側に配置され、前記拡散層により拡散された前記
光を前記液晶表示素子の方向に配光する配光層と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】
前記拡散板は、前記拡散層と一体で構成されるとともに、前記拡散層より前記光源側に配置され、前記光源から発生した前記光を集光する集光層を更に備える
ことを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
液晶表示装置に設けられ、液晶表示素子を照明するためのバックライトにおいて、
光を発生する光源と、
前記光源と前記液晶表示素子との間に配置される拡散板と
を備え、
前記拡散板は、
前記光源から発生した前記光を集光する集光層と、
前記集光層と一体で構成されるとともに、前記集光層より前記液晶表示素子側に配置
され、前記集光層により集光された前記光を前記液晶表示素子の方向に配光する配光層
と
を備えることを特徴とするバックライト。
【請求項１９】
前記配光層は、前記液晶表示素子側の面にプリズム形状を有している
ことを特徴とする請求項１８に記載のバックライト。
【請求項２０】
前記集光層は、前記光源側の面にプリズム形状を有している
ことを特徴とする請求項１８に記載のバックライト。
【請求項２１】
液晶表示素子と、
前記液晶表示素子を照明するためのバックライトと
を備え、
前記バックライトは、
光を発生する光源と、
前記光源と前記液晶表示素子との間に配置される拡散板と
を備え、
前記拡散板は、
前記光源から発生した前記光を集光する集光層と
前記集光層と一体で構成されるとともに、前記集光層より前記液晶表示素子側に配
置され、前記集光層により集光された前記光を前記液晶表示素子の方向に配光する配
光層と
を備え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、バックライトおよび拡散板の製造方法、並びに、液晶表示装置に関し、特に、部品点数を少なくしてコストダウンを図ることが可能な、バックライトおよび拡散板の製造方法、並びに、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、透明電極と配向膜等を積層した面がそれぞれ対向するように２枚の透明ガラス基板を重ね合わせ、両基板間に液晶が封止されている液晶表示素子（ＬＣＤパネルとも称される）と、液晶表示素子の下に配置され、液晶表示素子に光を供給するバックライトと、液晶表示素子の駆動回路を有するプリント基板と、これらの部材を収納し、液晶表示窓があけられた金属製フレームとで構成されている。
【０００３】
なお、バックライトには、光を導くための透明な合成樹脂板から成る導光板の側面に沿って、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）または発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emission Diode）などの光源を近接して配置したタイプと、液晶表示素子の直下に複数本の冷陰極蛍光灯などの光源をそれぞれ平行に配列したタイプとがある。前者では導光板と液晶表示素子との間、後者では複数本の冷陰極蛍光灯と液晶表示素子との間に、光を拡散し、液晶表示素子に均一に光を照射するための拡散板が配置される。
【０００４】
導光板の側面に沿って光源を近接して配置したタイプの液晶表示装置においては、光源から照射された光が、導光板（ライトガイドと称される場合もある）によって導光され、拡散板によって拡散されて、レンズフィルムによって、配光制御がなされて、液晶表示素子に照射されるようになされている。
【０００５】
従来、液晶表示素子と、その下に配置した拡散板との間に、上面がプリズム面、下面が平滑面である透明なレンズフィルム（レンズシート、あるいは、プリズム板と称する場合もある）を配置することにより、表示装置における表示の輝度を増大させ、明るく輝度分布の均一な液晶表示画面を得ようとするようになされている。
【０００６】
また、レンズフィルムの一種として、ＢＥＦ（Brightness Enhancement Film）（商標）が広く用いられている。拡散板により拡散された光は、ＢＥＦにより、液晶表示素子表面方向へ集光されるので、明るく輝度分布の均一な液晶表示画面を得ることができる。レンズフィルムのプリズム面の断面形状には、例えば、鋸歯状やカマボコ状などがある。
【０００７】
しかしながら、表示の輝度を増大させるためにレンズフィルムを用いることにより、液晶表示素子とレンズフィルムとの干渉に起因して、表示画面にモアレが発生する場合があり、また、斜めから表示画面を見たとき、鏡状のぎらつきが発生する場合があった。
【０００８】
バックライトの輝度を増大させて、輝度分布が均一な明るい表示画面を得るとともに、表示画面におけるモアレやぎらつきの発生を防止するための技術として、例えば、上面が光拡散作用を有する面で下面がケミカルマット層をコーティングした面を有する第２の拡散板を、レンズフィルムと液晶表示素子との間に、更に配置する技術がある（例えば、特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】特許３２０５３９３号公報
【００１０】
図１を用いて、特許文献１に開示されている技術について説明する。
【００１１】
図１Ａは、液晶表示装置のバックライトの分解斜視図であり、図１Ｂは、図１Ａのバックライトを備えた液晶表示装置のＡ−Ａ′切断線における断面図であり、図１Ｃは、図１Ａおよび図１Ｂに示したレンズフィルムの部分断面図である。
【００１２】
液晶表示素子２１は、その下部に備えられているバックライト３から照射される光を受けるようになされている。液晶表示素子２１の下に配置されたバックライト３は、第２の拡散板１、レンズフィルム２、第１の拡散板１２、導光板１３、反射板１４、および光源である冷陰極蛍光灯１１を備え、これらを保持する枠状体１５は、モールド成形により成形される。
【００１３】
導光板１３は、冷陰極蛍光灯１１により発光された光を導光し、その上面（第１の拡散板１２側）に備えられている第１の拡散板１２の各部に、できるだけ均一に出光されるような構成（例えば、その底面部に、白色ドットが印刷され、導光される光の一部が白色ドットにより反射されることにより、第１の拡散板１２側に出光されるような構成）になされている。拡散板１２は、導光板１３から出射された光を拡散する。反射板１４は、導光板１３の下面から透過してしまった光を全反射し、再び、導光板１３に入射させる。
【００１４】
レンズフィルム２は、例えば、厚さ０．３６mmのポリカーボネイトフィルムからなり、下面（第１の拡散板１２側）は平滑面２ｂで、上面（第２の拡散板１側）には、例えば、図１Ｃに示されるような断面形状を有する多数のＶ字状ストライプ溝をそれぞれ平行に配列形成してなるプリズム面２ａが形成されている。Ｖ字状ストライプ溝の角度θは、必要な配光性能をみたす角度とされ、例えば、９０度前後（例えば、８０度乃至１００度）とされる。レンズフィルム２は、第１の拡散板１２から大きな角度で拡散する光をプリズム面２ａにより表示画面に対して垂直な方向に集光する。
【００１５】
レンズフィルム２と液晶表示素子２１との間に配置された第２の拡散板１は、例えば厚さ０．２５mmのポリカーボネイトフィルムからなり、下面（レンズフィルム２側）は平滑面１ｂ、上面（液晶表示装置６２側）は公知のシボ加工による粗面１ｂとなっている。
【００１６】
図１に示されるように、第１の拡散板１２と液晶表示素子２１との間に、上面がプリズム面２ａ、下面が平滑面２ｂであるレンズフィルム２を配置したことにより、第１の拡散板１２から大きな角度で拡散する光をレンズフィルム２のプリズム面２ａにより表示画面に対して垂直な方向に集光することができるので、バックライト３全体の輝度を増大することができる。しかも、全体として拡散方向を小さくすることができるので、均一な輝度分布を保つことができる。したがって、バックライト３の光を効率的に利用でき、明るく輝度分布の均一な液晶表示画面を得ることができる。
【００１７】
また、レンズフィルム２と液晶表示素子２１との間に、上面がシボ加工による粗面１ａ、下面が平滑面１ｂである第２の拡散板１を配置することにより、レンズフィルム２を通過した光が、第２の拡散板１のシボ加工による粗面１ａにより拡散されるので、液晶表示素子２１とレンズフィルム２との干渉に起因して表示画面に生じるモアレや、斜めから画面を見たときに生じる鏡状のぎらつきの発生を防止することができ、表示品質を向上することができる。
【００１８】
なお、反射板１４、導光板１３、第１の拡散板１２、レンズフィルム２、第２の拡散板１は、それぞれの部材間にギャップを設けることなく、直接接触する状態で、枠状体１５に設けられた凹部内に保持されている。
【００１９】
また、レンズフィルム２と第１の拡散板１２とを一体に形成してもよく、例えば、下面側を透明樹脂材に拡散粒子を混入した材料で拡散層を成形し、上面側にプリズム面を成形するように一体形成してもよい。
【００２０】
次に、液晶表示素子の直下に複数本の冷陰極蛍光灯をそれぞれ平行に配列して光源とした場合の、従来の液晶表示装置の構成例について、図２を用いて説明する。
【００２１】
液晶表示装置は、バックライト２１と、ＬＣＤパネル２２により構成される。
【００２２】
ＬＣＤパネル２２は、バックライト２１によって拡散され、配光制御された光を受ける。
【００２３】
バックライト２１は、蛍光管３１−１乃至３１−ｎ、拡散板３２、リアフレーム３３、反射シート３４、拡散シート３５、および、ＢＥＦ３６で構成されている。
【００２４】
蛍光管３１−１乃至３１−ｎにより出射された光は、拡散板３２により拡散される。また、蛍光管３１−１乃至３１−ｎにより出射された光のうち、拡散板３２と逆の方向に出射された光は、リアフレーム３３の蛍光管３１−１乃至３１−ｎ側に貼り付けられた反射シート３４により反射されて、拡散板３２に入射し、拡散される。拡散板３２により拡散された光は、拡散シート３５により更に拡散されて、ＢＥＦ（Brightness Enhancement Firm）３６に入射する。ＢＥＦ３６は、上面（ＬＣＤパネル２２側）に、例えば、鋸歯状の断面形状を有する多数のＶ字状ストライプ溝をそれぞれ平行に配列形成してなるプリズム面を有し、下面（拡散シート３５側）は滑らかな表面形状になされており、拡散シート３５から出射される拡散光を、上面（ＬＣＤパネル２２側）方向に集光する。
【００２５】
拡散シート３５により拡散された拡散光は空気層を介してＢＥＦ３６に入射される。図３を用いて、ＢＥＦ３６への入射光と、ＢＥＦ３６からの出射光について説明する。
【００２６】
拡散シート３５により拡散された拡散光のＢＥＦ３６への照射角を０度乃至９０度と仮定すると、ＢＥＦ３６内部への入射角は、ＢＥＦ３６と空気層の屈折率の被によって決まる角度αとなる。ＢＥＦ３６を構成する樹脂が、例えば、屈折率１．４９のアクリルである場合、ＢＥＦ３６内部への光の入射角は、±４２度の範囲内である。そして、ＢＥＦ３６内部へ入射した光は、ＢＥＦ３６が有するプリズム面から、上面（ＬＣＤパネル２２側）方向に出射される。プリズム面を構成する角度βは、ＢＥＦ３６を構成する樹脂の屈折率と必要とされる集光特性とにより定められる。
【００２７】
以下、蛍光管３１−１乃至３１−ｎを個々に区別する必要がない場合、単に蛍光管３１と総称する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
従来のバックライトにおいては、上述したように、導光性能および配光性能をみたすために、非常に多くの部品を必要とするため、組立てコストがかかってしまう。これに対して、バックライトの部品点数を減らすことにより、より一層のコストダウンを図ることが求められている。
【００２９】
例えば、図１を用いて説明した技術によると、反射板１４、導光板１３、第１の拡散板１２、レンズフィルム２、第２の拡散板１が、枠状体１５に設けた凹部内に保持されており、部品点数が多く、組立てコストがかかってしまう。特許文献１には、レンズフィルム２と第１の拡散板１２を一体に成形することについては開示されているが、一体成形が簡単な製造方法で実現できなければ、コストダウンには結びつかない。また、材料として用いられる樹脂の種類によって、その接着性に問題が生じる場合がある。
【００３０】
図２を用いて説明した場合においても、もちろん、部品点数が多いことについては同様であるが、更に、光の拡散および配光の制御のため、空気層を形成する部品間のギャップを正確に取る必要があり、製造コストのコストアップの要因となっていた。
【００３１】
また、近年の情報処理装置の小型化に伴い、液晶表示装置も薄型のものが求められているため、従来のライトガイドよりも、更に薄型のライトガイドの提供が望まれている。
【００３２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、従来のバックライトよりも薄型で、高機能かつ低コストのバックライトを提供することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明の第１のバックライトは、光を発生する光源と、光源と液晶表示素子との間に配置される拡散板とを備え、拡散板は、光源から発生した光を拡散する拡散層と、拡散層と一体で構成されるとともに、拡散層より液晶表示素子側に配置され、拡散層により拡散された光を液晶表示素子の方向に配光する配光層とで構成されることを特徴とする。すなわち、本発明の拡散板は、拡散層と配光層とが一体成形されて構成されている。また、光源としては、例えば、冷陰極蛍光灯またはＬＥＤなどを用いるようにすることができる。
【００３４】
配光層は、液晶表示素子側の面にプリズム形状を有しているものとすることができる。なお、配光層のプリズム形状は、三角形、正弦波状、半円状、楕円状断面の連なった形状であってもよい。また、配光層のプリズム形状は、三角形、正弦波状、半円状、楕円状、ピラミッド形状、半球状の単位が、それぞれ直交するＸ方向およびＹ方向に複数配置された形状であってもよい。
【００３５】
拡散層は、拡散子を含むものとすることができ、拡散層の拡散子以外の部分、および、配光層を構成する第１の樹脂と、拡散子を構成する第２の樹脂とは、異なる樹脂であるものとすることができる。
【００３６】
第１の樹脂は、屈折率１．２乃至１．７の樹脂であるものとすることができる。
【００３７】
第２の樹脂は、屈折率１．２乃至１．７の樹脂であるものとすることができる。
【００３８】
拡散板には、拡散層と一体で構成されるとともに、拡散層より光源側に配置され、光源から発生した光を集光する集光層を更に備えさせるようにすることができる。
【００３９】
集光層は、光源側の面にプリズム形状を有しているものとすることができる。
【００４０】
集光層のプリズム形状は、光源との距離により異なる複数のプリズムにより構成されるものとすることができる
【００４１】
拡散層は、拡散子を含むものとすることができ、拡散層の拡散子以外の部分、配光層、および、集光層を構成する第１の樹脂と、拡散子を構成する第２の樹脂とは、異なる樹脂であるものとすることができる。
【００４２】
第１の樹脂は、屈折率１．２乃至１．７の樹脂であるものとすることができる。
【００４３】
第２の樹脂は、屈折率１．２乃至１．７の樹脂であるものとすることができる。
【００４４】
本発明の第１のバックライトにおいては、光が発生されて、拡散板に入射され、拡散板において、光源から発生した光が拡散層で拡散され、配光層で配光され、配光層は、拡散層と一体で構成されるとともに、拡散層より液晶表示素子側に配置されている。
【００４５】
本発明の第１の拡散板の製造方法は、第１の樹脂を第１のシリンダに注入する第１の注入ステップと、第１の樹脂とは異なる第２の樹脂が混合された第１の樹脂を第２のシリンダに注入する第２の注入ステップと、第１の注入ステップの処理により第１の樹脂が注入された第１のシリンダ、および、第２の注入ステップの処理により第２の樹脂が混合された第１の樹脂が注入された第２のシリンダを用いて、多層押出し成形により、第１の樹脂、および、第２の樹脂が混合された第１の樹脂による２層のシートを成形する第１の成形ステップと、第１の成形ステップの処理により成形されたシートのうち、第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形を施し、プリズム形状を成形する第２の成形ステップとを含むことを特徴とする。
【００４６】
本発明の第１の拡散板の製造方法においては、第１の樹脂が第１のシリンダに注入され、第２の樹脂が混合された第１の樹脂が第２のシリンダに注入され、第１の樹脂が注入された第１のシリンダ、および、第２の樹脂が混合された第１の樹脂が注入された第２のシリンダを用いて、多層押出し成形により、第１の樹脂、および、第２の樹脂が混合された第１の樹脂による２層のシートが成形され、成形されたシートのうち、第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形が施され、プリズム形状が成形される。
【００４７】
本発明の第２の拡散板の製造方法は、第１の樹脂を第１のシリンダに注入する第１の注入ステップと、第１の樹脂とは異なる第２の樹脂が混合された第１の樹脂を第２のシリンダに注入する第２の注入ステップと、第１の樹脂を第３のシリンダに注入する第３の注入ステップと、第１の注入ステップの処理により第１の樹脂が注入された第１のシリンダ、第２の注入ステップの処理により第２の樹脂が混合された第１の樹脂が注入された第２のシリンダ、および、第３の注入ステップの処理により第１の樹脂が注入された第３のシリンダを用いて、多層押出し成形により、第１の樹脂、第２の樹脂が混合された第１の樹脂、および、第１の樹脂により構成され、その表面に現れる層が、両面とも第１の樹脂による層となる３層のシートを成形する第１の成形ステップと、第１の成形ステップの処理により成形されたシートのうち、一方の第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形を施し、プリズム形状を成形する第２の成形ステップと、第１の成形ステップの処理により成形されたシートのうち、他方の第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形を施し、プリズム形状を成形する第３の成形ステップとを含むことを特徴とする。
【００４８】
本発明の第２の拡散板の製造方法においては、第１の樹脂が第１のシリンダに注入され、第１の樹脂とは異なる第２の樹脂が混合された第１の樹脂が第２のシリンダに注入され、第１の樹脂が第３のシリンダに注入され、第１の樹脂が注入された第１のシリンダ、第２の樹脂が混合された第１の樹脂が注入された第２のシリンダ、および、第１の樹脂が注入された第３のシリンダを用いて、多層押出し成形により、第１の樹脂、第２の樹脂が混合された第１の樹脂、および、第１の樹脂により構成され、その表面に現れる層が、両面とも第１の樹脂による層となる３層のシートが成形され、成形されたシートのうち、一方の第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形が施されて、プリズム形状が成形され、他方の第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形が施されて、プリズム形状が成形される。
【００４９】
本発明の第３の拡散板の製造方法は、第１の樹脂に第２の樹脂を混合する混合ステップと、混合ステップの処理により第２の樹脂が混合された第１の樹脂をシート状に成形する第１の成形ステップと、第１の形成ステップにより成形されたシートのうちの一方の面に接して一体となるように、２Ｐ成形方法を用いて、プリズム形状の第１の樹脂を成形する第２の成形ステップとを含むことを特徴とする。
【００５０】
第１の形成ステップにより成形されたシートのうちの他方の面に接して一体となるように、２Ｐ成形方法を用いて、プリズム形状の第１の樹脂を成形する第３の成形ステップを更に含ませるようにすることができる。
【００５１】
本発明の第３の拡散板の製造方法においては、第１の樹脂に第２の樹脂が混合され、第２の樹脂が混合された第１の樹脂がシート状に成形され、成形されたシートのうちの一方の面に接して一体となるように、２Ｐ成形方法を用いて、プリズム形状が第１の樹脂を成形される。
【００５２】
本発明の第１の液晶表示装置は、液晶表示素子と、液晶表示素子を照明するためのバックライトとを備え、バックライトは、光を発生する光源と、光源と液晶表示素子との間に配置される拡散板とを備え、拡散板は、光源から発生した光を拡散する拡散層と、拡散層より液晶表示素子側に配置され、拡散層により拡散された光を液晶表示素子の方向に配光する配光層とを備えることを特徴とする。
【００５３】
拡散板には、拡散層と一体で構成されるとともに、拡散層より光源側に配置され、光源から発生した光を集光する集光層を更に備えさせるようにすることができる。
【００５４】
本発明の第１の液晶表示装置においては、液晶表示素子と、液晶表示素子を照明するためのバックライトとが備えられ、バックライトにおいては、光が発生されて、拡散板に入射され、拡散板において、光源から発生した光が拡散層で拡散され、配光層で配光され、配光層は、拡散層と一体で構成されるとともに、拡散層より液晶表示素子側に配置されている。
【００５５】
本発明の第２のバックライトは、光を発生する光源と、光源と液晶表示素子との間に配置される拡散板とを備え、拡散板は、光源から発生した光を集光する集光層と、集光層と一体で構成されるとともに、集光層より液晶表示素子側に配置され、集光層により集光された光を液晶表示素子の方向に配光する配光層とを備えることを特徴とする。
【００５６】
配光層は、液晶表示素子側の面にプリズム形状を有しているものとすることができる。
【００５７】
集光層は、光源側の面にプリズム形状を有しているものとすることができる。
【００５８】
本発明の第２のバックライトにおいては、液晶表示素子と、液晶表示素子を照明するためのバックライトとが備えられ、バックライトにおいては、光が発生されて、拡散板に入射され、拡散板において、光源から発生した光が集光層で集光されて、配光層で配光され、
配光層は、集光層と一体で構成されるとともに、集光層より液晶表示素子側に配置されている。
【００５９】
本発明の第２の液晶表示装置は、液晶表示素子と、液晶表示素子を照明するためのバックライトとを備え、バックライトは、光を発生する光源と、光源と液晶表示素子との間に配置される拡散板とを備え、拡散板は、光源から発生した光を集光する集光層と、集光層と一体で構成されるとともに、集光層より液晶表示素子側に配置され、集光層により集光された光を液晶表示素子の方向に配光する配光層とを備えることを特徴とする。
【００６０】
本発明の第２の液晶表示装置においては、液晶表示素子と、液晶表示素子を照明するためのバックライトとが備えられ、バックライトにおいては、光が発生されて、拡散板に入射され、拡散板において、光源から発生した光が集光層で集光されて、配光層で配光され、
配光層は、集光層と一体で構成されるとともに、集光層より液晶表示素子側に配置されている。
【発明の効果】
【００６１】
第１の本発明によれば、液晶表示装置において、液晶表示素子を照明することができ、特に、少ない部品点数で、必要な配光性能を満たして、液晶表示素子を照明することができる。
【００６２】
第２の本発明によれば、拡散板を製造することができ、特に、拡散層と配光層とが一体形成された拡散板を、多層押出し成形およびロール成形を用いて、簡単な手法により製造することができる。
【００６３】
第３の本発明によれば、拡散板を製造することができ、特に、集光層、拡散層、および、配光層とが一体形成された拡散板を、多層押出し成形およびロール成形を用いて、簡単な手法により製造することができる。
【００６４】
第４の本発明によれば、拡散板を製造することができ、特に、拡散層と配光層とが一体形成された拡散板を、２P法を用いた簡単な手法により製造することができる。
【００６５】
第５の本発明によれば、液晶表示装置を提供することができ、特に、少ない部品点数で、必要な配光性能を満たして、液晶表示素子を照明することができるバックライトを有する液晶表示装置を提供することができる。
【００６６】
第６の本発明によれば、液晶表示装置において、液晶表示素子を照明することができ、特に、少ない部品点数で、発光される光の利用効率が高くなるようにして、液晶表示素子を照明することができる。
【００６７】
第７の本発明によれば、液晶表示装置を提供することができ、特に、少ない部品点数で、発光される光の利用効率が高くなるようにして、液晶表示素子を照明することができるバックライトを有する液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が、本明細書に記載されていることを確認するためのものである。したがって、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００６９】
更に、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものでもない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。
【００７０】
請求項１に記載のバックライト（例えば、図４のバックライト６１、図１０のバックライト１５１）は、光を発生する光源（例えば、図４または図１０の蛍光管３１）と、光源と液晶表示素子との間に配置される拡散板（例えば、図４の拡散板７１、図１０の拡散板１６１、または、図１４の拡散板２０１）とを備え、拡散板は、光源から発生した光を拡散する拡散層（例えば、図４、図１０、または、図１４の拡散層８２）と、拡散層と一体で構成されるとともに、拡散層より液晶表示素子側に配置され、拡散層により拡散された光を液晶表示素子の方向に配光する配光層（例えば、図４、図１０、または、図１４の配光層８１）とで構成されることを特徴とする。
【００７１】
請求項３に記載のバックライトの拡散層は、拡散子（例えば、図４、図１０、または、図１４の拡散子９１）を含み、拡散層の拡散子以外の部分、および、配光層を構成する第１の樹脂（例えば、図７または図１２の第１の樹脂１０１）と、拡散子を構成する第２の樹脂（例えば、図７または図１２の第２の樹脂１０２）とは、異なる樹脂であることを特徴とする。
【００７２】
請求項６に記載のバックライトの拡散板は、拡散層と一体で構成されるとともに、拡散層より光源側に配置され、光源から発生した光を集光する集光層（例えば、図１０の入光制御層１７１、または、図１４の入光制御層２１１）を更に備えることを特徴とする。
【００７３】
請求項８に記載の集光層のプリズム形状は、光源との距離により異なる複数のプリズム例えば、図１４の入光制御部２２１）により構成されることを特徴とする。
【００７４】
請求項１２に記載の拡散板の製造方法は、第１の樹脂を第１のシリンダ（例えば、図７の第１のシリンダ１０５）に注入する第１の注入ステップ（例えば、図６のステップＳ３の処理）と、第１の樹脂とは異なる第２の樹脂が混合された第１の樹脂を第２のシリンダ（例えば、図７の第２のシリンダ１０６）に注入する第２の注入ステップ（例えば、図６のステップＳ３の処理）と、第１の注入ステップの処理により第１の樹脂が注入された第１のシリンダ、および、第２の注入ステップの処理により第２の樹脂が混合された第１の樹脂が注入された第２のシリンダを用いて、多層押出し成形により、第１の樹脂、および、第２の樹脂が混合された第１の樹脂による２層のシートを成形する第１の成形ステップ（例えば、図６のステップＳ４の処理）と、第１の成形ステップの処理により成形されたシートのうち、第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形を施し、プリズム形状を成形する第２の成形ステップ（例えば、図６のステップＳ５の処理）とを含むことを特徴とする。
【００７５】
請求項１３に記載の拡散板の製造方法は、第１の樹脂を第１のシリンダ（例えば、図１２の第１のシリンダ１０５）に注入する第１の注入ステップ（例えば、図１１のステップＳ４３の処理）と、第１の樹脂とは異なる第２の樹脂が混合された第１の樹脂を第２のシリンダ（例えば、図１２の第１のシリンダ１０６）に注入する第２の注入ステップ（例えば、図１１のステップＳ４３の処理）と、第１の樹脂を第３のシリンダ（例えば、図１２の第１のシリンダ１８１）に注入する第３の注入ステップ（例えば、図１１のステップＳ４３の処理）と、第１の注入ステップの処理により第１の樹脂が注入された第１のシリンダ、第２の注入ステップの処理により第２の樹脂が混合された第１の樹脂が注入された第２のシリンダ、および、第３の注入ステップの処理により第１の樹脂が注入された第３のシリンダを用いて、多層押出し成形により、第１の樹脂、第２の樹脂が混合された第１の樹脂、および、第１の樹脂により構成され、その表面に現れる層が、両面とも第１の樹脂による層となる３層のシートを成形する第１の成形ステップ（例えば、図１１のステップＳ４４の処理）と、第１の成形ステップの処理により成形されたシートのうち、一方の第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形を施し、プリズム形状を成形する第２の成形ステップ（例えば、図１１のステップＳ４５の処理）と、第１の成形ステップの処理により成形されたシートのうち、他方の第１の樹脂の面に対して、表面ロール成形を施し、プリズム形状を成形する第３の成形ステップ（例えば、図１１のステップＳ４６の処理）とを含むことを特徴とする。
【００７６】
請求項１４に記載の拡散板の製造方法は、第１の樹脂に第２の樹脂を混合する混合ステップ（例えば、図８のステップＳ２３、または、図１３のステップＳ６３の処理）と、混合ステップの処理により第２の樹脂が混合された第１の樹脂をシート状に成形する第１の成形ステップ（例えば、図８のステップＳ２４、または、図１３のステップＳ６４の処理）と、第１の形成ステップにより成形されたシートのうちの一方の面に接して一体となるように、２Ｐ成形方法を用いて、プリズム形状の第１の樹脂を成形する第２の成形ステップ（例えば、図８のステップＳ２６、または、図１３のステップＳ６６の処理）とを含むことを特徴とする。
【００７７】
請求項１５に記載の拡散板の製造方法は、第１の形成ステップにより成形されたシートのうちの他方の面に接して一体となるように、２Ｐ成形方法を用いて、プリズム形状の第１の樹脂を成形する第３の成形ステップ（例えば、図１３のステップＳ６８の処理）を更に含むことを特徴とする。
【００７８】
請求項１６に記載の液晶表示装置は、液晶表示素子と、液晶表示素子を照明するためのバックライト（例えば、図４のバックライト６１、図１０のバックライト１５１）とを備え、バックライトは、光を発生する光源（例えば、図４または図１０の蛍光管３１）と、光源と液晶表示素子との間に配置される拡散板（例えば、図４の拡散板７１、図１０の拡散板１６１、または、図１４の拡散板２０１）とを備え、拡散板は、光源から発生した光を拡散する拡散層（例えば、図４、図１０、または、図１４の拡散層８２）と、拡散層と一体で構成されるとともに、拡散層より液晶表示素子側に配置され、拡散層により拡散された光を液晶表示素子の方向に配光する配光層（例えば、図４、図１０、または、図１４の配光層８１）とで構成されることを特徴とする。
【００７９】
請求項１８に記載のバックライト（例えば、図１５のバックライト２５１）は、光を発生する光源（例えば、図１５の蛍光管３１）と、光源と液晶表示素子との間に配置される拡散板（例えば、図１５の拡散板２６１）とを備え、拡散板は、光源から発生した光を集光する集光層（例えば、図１５の入光制御層２１１）と集光層と一体で構成されるとともに、集光層より液晶表示素子側に配置され、集光層により集光された光を液晶表示素子の方向に配光する配光層（例えば、図１５の配光層８１）とを備えることを特徴とする。
【００８０】
請求項２１に記載の液晶表示装置は、液晶表示素子と、液晶表示素子を照明するためのバックライト（例えば、図１５のバックライト２５１）とを備え、バックライトは、光を発生する光源（例えば、図１５の蛍光管３１）と、光源と液晶表示素子との間に配置される拡散板（例えば、図１５の拡散板２６１）とを備え、拡散板は、光源から発生した光を集光する集光層（例えば、図１５の入光制御層２１１）と集光層と一体で構成されるとともに、集光層より液晶表示素子側に配置され、集光層により集光された光を液晶表示素子の方向に配光する配光層（例えば、図１５の配光層８１）とを備えることを特徴とする。
【００８１】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００８２】
図４は、本発明を適用したバックライトを有する液晶表示装置の第１の構成例について説明するための断面図である。
【００８３】
なお、従来の場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【００８４】
すなわち、本発明を適用したバックライト６１は、拡散板３２、拡散シート３５、および、ＢＥＦ３６に代わって、拡散板７１を備えている以外は、図２を用いて説明したバックライト２１と同様の構成を有するものである。
【００８５】
拡散板７１には、蛍光管３１から出射される光が入射される側に、拡散子９１を含む拡散層８２が設けられ、拡散層８２の下面（蛍光管３１側）は滑らかな表面形状になされており、ＬＣＤパネル２２側、すなわち、出射された光の多くが出射される側に、例えば、鋸歯状の断面形状を有する多数のＶ字状ストライプ溝や、かまぼこ状の断面構造を有する凹凸部を配列形成（例えば、ストライプ溝や凹凸部をそれぞれ並行に配列形成）してなるプリズム面で構成されている配光層８１が設けられている。具体的には、配光層８１のプリズム形状は、三角形、正弦波状、半円状、楕円状断面の連なった形状であってもよい。また、配光層８１のプリズム形状は、三角形、正弦波状、半円状、楕円状、ピラミッド形状、半球状の単位が、それぞれ直交するＸ方向およびＹ方向に複数配置された形状であってもよい。
【００８６】
拡散層８２に入射された光の一部は、拡散子９１の表面に入射し、拡散層８２の拡散子９１以外の部分を構成する樹脂と拡散子９１を構成する樹脂との屈折率の差によって、一部反射され、一部は、拡散子９１に所定の屈折率で入射され、再び、拡散子９１から所定の屈折率で出射される。すなわち、拡散層８２に入射された光は、拡散子９１により拡散される。
【００８７】
そして、拡散層８２において拡散された光は、配光層８１により、ＬＣＤパネル２２の方向に配光が制御される。
【００８８】
拡散板７１のうち、配光層８１と拡散子９１以外の部分の拡散層８２とは、同一の樹脂により構成され、拡散子９１のみ、異なる樹脂により構成される。したがって、配光層８１と拡散層８２との間で、光の反射または屈折は発生しない。また、配光層８１と拡散子９１以外の部分の拡散層８２を構成する樹脂と、拡散子９１を構成する樹脂とは、その屈折率の比が高いほうが、拡散子９１による光の拡散効果が向上するため好適である。
【００８９】
配光層８１と拡散子９１以外の部分の拡散層８２を構成する第１の樹脂と、拡散子９１を構成する第２の樹脂とは、いずれも、屈折率１．２乃至屈折率１．７の樹脂で構成すると好適である。
【００９０】
具体的には、配光層８１と拡散子９１以外の部分の拡散層８２を構成する第１の樹脂と、拡散子９１を構成する第２の樹脂には、例えば、屈折率１．５８乃至１．５９のＰＣ（Polycarbonate：ポリカーボネート）、屈折率１．４９乃至１．５０のＰＭＭＡ（PolyMethylMethAcrylate：ポリメタクリル酸メチル（アクリル））、または、屈折率１．５６乃至１．５８のＭＳ（メタクリルスチレン系樹脂）などのうちの、それぞれ異なる樹脂を用いるようにすることができる。
【００９１】
図２および図３を用いて説明した従来における場合では、空気層とＢＥＦ３６との屈折率の差により、配光制御前の光の入射角が制限されている。これに対して、図２および図３を用いて説明した従来における場合と異なり、本発明を適用した拡散板７１においては、光を拡散する部分と、光を集光する部分とは、空気層を介さない。すなわち、本願発明を適用したバックライト６１においては、拡散された光が、空気層を介さずに配光される。このため、図５に示されるように、配光層８１に到達する光は、拡散子９１により拡散された拡散角度のままである。
【００９２】
したがって、配光層８１に求められる配光性能は、従来の空気層を介して拡散光の入射を受けるＢＥＦ３６とは異なるものとなる。配光層８１のプリズム形状は、拡散層８２による拡散効率、配光層８１を構成する樹脂の屈折率、および、バックライト６１として求められる配光性能により、最適化される。
【００９３】
このような構成を有することにより、拡散層８２以外に、拡散シートなどを用いることなく、必要な配光性能を実現することができるバックライトを提供することができる。
【００９４】
ここでは、光源として、蛍光管３１を用いる場合について説明したが、光源には、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode：発光ダイオード）などを用いるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００９５】
次に、図６のフローチャートおよび図７を用いて、拡散板７１の製造工程のうちの一例である、拡散板製造工程１について説明する。
【００９６】
ステップＳ１において、配光層８１と、拡散子９１以外の部分の拡散層８２とを構成する第１の樹脂と、拡散子９１を構成する第２の樹脂のドットとが用意される。
【００９７】
ステップＳ２において、拡散層８２を構成するために、第１の樹脂に、第２の樹脂のドットが混合される。第１の樹脂に混合された第２の樹脂のドットにより、拡散層８２の拡散子９１が構成される。
【００９８】
ステップＳ３において、多層押出し成形を行うために、第１の樹脂が第１のシリンダに、第２の樹脂を混合した第１の樹脂が第２のシリンダに注入される。すなわち、図７Ａに示されるように、第１のシリンダ１０５に第１の樹脂１０１が注入され、第２のシリンダ１０６に第２の樹脂１０２が混合された第１の樹脂１０１が注入される。
【００９９】
ステップＳ４において、多層押出し成形装置により、多層押出し成形が実行される。
【０１００】
多層押出し成形とは、原理的には、樹脂原料を、スクリュ、または、プランジャを用いて加熱シリンダ（バレル）内に送り込み、加熱流動化させ、先端のダイ（原料の通過断面穴を持った金型）を通過させて形を与え、これを水または空気で冷却固化させて、長尺品を作る方法である。ダイの形状によりフィルム、シート、パイプ、プロフィル（異形材）などさまざまな断面形状の成形品を生成することができる。
【０１０１】
ここでは、ダイの形状を、シートを成形するための形状とする。そして、図７Ａに示されるように、第１のシリンダ１０５に第１の樹脂１０１が注入され、第２のシリンダ１０６に第２の樹脂１０２が混合された第１の樹脂１０１が注入されているので、押出し成形により、拡散層８２と、配光層８１の元となる（プリズムが形成されていない第１の樹脂１０１)層との２層のシートが成形される。
【０１０２】
ステップＳ５において、図７Ｂに示されるように、多層押出し成形装置により生成されたシートのうち、第１のシリンダにより押出された第１の樹脂側（図７Ｂにおいて、図中、表面ロール１０７側）に、表面ロール１０７を用いて、表面ロール成形が施されて、第１の樹脂１０１にプリズム形状が成形されて、拡散層８２に接した配光層８１が構成され、配光層８１と拡散層８２との間に空気層を有さない拡散板７１の製造工程が終了される。
【０１０３】
次に、図８のフローチャートおよび図９を用いて、拡散板７１の製造工程のうち、図６および図７を用いて説明した拡散板製造工程１とは異なる例である、拡散板製造工程２について説明する。
【０１０４】
ステップＳ２１において、配光層８１と拡散子９１以外の部分の拡散層８２を構成する第１の樹脂と、拡散子９１を構成する第２の樹脂のドットとが用意される。
【０１０５】
ステップＳ２２において、第１の樹脂１０１のうち、配光層８１を構成するものにＵＶ硬化剤が混合される。なお、第１の樹脂がＵＶ硬化樹脂である場合、このステップは省略される。
【０１０６】
ステップＳ２３において、拡散層８２を構成するために、第１の樹脂１０１に、第２の樹脂１０２のドットが混合される。第１の樹脂１０１に混合された第２の樹脂１０２のドットにより、拡散層８２の拡散子９１が構成される。
【０１０７】
ステップＳ２４において、第２の樹脂１０２が混合された第１の樹脂１０１が、例えば、押出し成形法や、カレンダー成形法などを用いて、シート状に成形される。このようにして成形された樹脂シートにより、拡散層８２が構成される。
【０１０８】
ステップＳ２５において、シート状に成形された第２の樹脂１０２が混合された第１の樹脂１０１に、ＵＶ硬化剤が混合された、または、ＵＶ硬化樹脂である第１の樹脂１０１が塗布される。
【０１０９】
ステップＳ２６において、２Ｐ成形方法により、ＵＶ硬化剤が混合された、または、ＵＶ硬化樹脂である第１の樹脂１０１に、金型１２１の形状により定められるプリズム形状が成形されて、配光層８１が構成され、配光層８１と拡散層８２との間に空気層を有さない拡散板７１の製造工程が終了される。
【０１１０】
２Ｐ成形方法とは、低粘度のＵＶ硬化樹脂を用い、金型形状を樹脂に転写複製する方式である。具体的には、電鋳金型（スタンパ）と、基板ガラスの間に、ＵＶ硬化樹脂を塗布し、紫外線を照射することにより樹脂をＵＶ硬化させ、所望の形状に成形するものである。
【０１１１】
図６乃至図９を用いて説明した製造工程により、図４のバックライト６１に含まれる拡散板７１が製造される。
【０１１２】
図１０は、本発明を適用したバックライトを有する液晶表示装置の第２の構成例について説明するための断面図である。
【０１１３】
なお、図４を用いて説明した第１の構成例における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０１１４】
すなわち、本発明を適用した第２の構成例のバックライト１５１は、拡散板７１に代わって、拡散板１６１を備えている以外は、図４を用いて説明したバックライト６１と同様の構成を有するものである。
【０１１５】
拡散板１６１は、拡散板７１と同様の配光層８１および拡散層８２に加えて、蛍光管３１側に、例えば、鋸歯状の断面形状を有する多数のＶ字状ストライプ溝や、かまぼこ状の断面構造を有する凹凸部をそれぞれ平行に配列形成してなるプリズム面で構成されている入光制御層１７１が設けられている。入光制御層１７１は、配光層８１や、拡散子９１以外の部分の拡散層８２と同一の樹脂（図７または図９における第１の樹脂１０１）により構成され、拡散子９１のみ、異なる樹脂により構成される。したがって、入光制御層１７１と拡散層８２との間で、光の反射または屈折は発生しない。また、入光制御層１７１のプリズムの形状は、配光層８１のプリズムの形状と同一であっても、異なるものであっても良い。
【０１１６】
入光制御層１７１のプリズムの形状は、蛍光管３１から出射される光、または、蛍光管３１から出射されて反射シート３４により反射される光を拡散層８２に効率よく導光することができるような形状になされている。入光制御層１７１に到達した光のうち、入光制御層１７１内部に入射される光の比率は、入射角がランダムであると仮定した場合、空気と入光制御層１７１を構成する樹脂との屈折率の比によって決まる。入光制御層１７１にプリズムが成形されることにより、入光制御層１７１の表面に到達し、入光制御層１７１に入射されずに反射された光のうち、入光制御層１７１の他の部分の表面に再度照射される光の比率を高めることが可能となる。
【０１１７】
よって、第２の構成例における拡散板１６１は、第１の構成例における拡散板７１と比較して、入光制御層１７１が構成されることにより、蛍光管３１により発光された光のうち、拡散層８２に到達せずに損失してしまう光の割合を減少させることができ、光の拡散、配光制御、および集光制御を、１つの拡散板で実現することができる。
【０１１８】
このような構成を有することにより、バックライト１５１においては、拡散層８２以外に、拡散シートなどを用いることなく、必要な配光性能を実現するとともに、蛍光管３１が発生した光の損失を抑えることができる。
【０１１９】
次に、図１１のフローチャートおよび図１２を用いて、拡散板１６１の製造工程のうちの一例である、拡散板製造工程３について説明する。
【０１２０】
ステップＳ４１において、配光層８１、入光制御層１７１、および、拡散子９１以外の部分の拡散層８２を構成する第１の樹脂１０１と、拡散子９１を構成する第２の樹脂１０２のドットとが用意される。
【０１２１】
ステップＳ４２において、拡散層８２を構成するために、第１の樹脂１０１に、第２の樹脂１０２のドットが混合される。第１の樹脂１０１に混合された第２の樹脂１０２のドットにより、拡散層８２の拡散子９１が構成される。
【０１２２】
ステップＳ４３において、多層押出し成形を行うために、第１の樹脂１０１が第１のシリンダおよび第３のシリンダに、第２の樹脂１０２を混合した第１の樹脂１０１が第２のシリンダに注入される。すなわち、拡散板１６１の製造工程においては、３つのシリンダが用いられ、図１２Ａに示されるように、第１のシリンダに第１の樹脂１０１が注入され、第２のシリンダに第２の樹脂１０２が混合された第１の樹脂１０１が注入されるとともに、第３のシリンダには、第１の樹脂１０１が注入される。第３のシリンダは、第２のシリンダに対して、第１のシリンダと逆側の位置に設けられる。
【０１２３】
ステップＳ４４において、多層押出し成形装置により、多層押出し成形が実行される。ここでは、第１のシリンダに第１の樹脂１０１が注入され、第２のシリンダに第２の樹脂１０２が混合された第１の樹脂１０１が注入され、第３のシリンダに第１の樹脂１０１が注入されているので、押出し成形により、配光層８１の元となる（プリズムが成形されていない第１の樹脂１０１）層、拡散層８２、および、入光制御層１７１の元となる（プリズムが成形されていない第１の樹脂１０１）層の３層で構成されたシートが成形される。
【０１２４】
ステップＳ４５において、図７Ｂを用いて説明した場合と同様に、多層押出し成形装置により生成されたシートのうち、第１のシリンダにより押出された第１の樹脂１０１側に、表面ロール１０７を用いて、表面ロール成形が施されて、第１の樹脂１０１にプリズム形状が成形されて、拡散層８２に接した配光層８１が構成される。
【０１２５】
ステップＳ４６において、図１２Ｂに示されるように、多層押出し成形装置により生成されたシートのうち、第３のシリンダにより押出された第１の樹脂１０１側（換言すれば、ステップＳ４５において成形された配光層８１とは異なる面）に、表面ロール１０７を用いて、表面ロール成形が施されて、第１の樹脂１０１にプリズム形状が成形されて、拡散層８２に接した入光制御層１７１が構成され、配光層８１、拡散層８２、および、入光制御層１７１のそれぞれの間に空気層を有さない拡散板１６１の製造工程が終了される。
【０１２６】
次に、図１３のフローチャート、拡散板１６１の製造工程のうち、図１１を用いて説明した拡散板製造工程３とは異なる例である、拡散板製造工程４について説明する。
【０１２７】
ステップＳ６１において、配光層８１、入光制御層１７１、および、拡散子９１以外の部分の拡散層８２を構成する第１の樹脂１０１と、拡散子９１を構成する第２の樹脂１０２のドットとが用意される。
【０１２８】
ステップＳ６２において、第１の樹脂１０１のうち、配光層８１および入光制御層１７１を構成するものにＵＶ硬化剤が混合される。なお、第１の樹脂がＵＶ硬化樹脂である場合、このステップは省略される。
【０１２９】
ステップＳ６３において、拡散層８２を構成するために、第１の樹脂１０１に、第２の樹脂１０２のドットが混合される。第１の樹脂１０１に混合された第２の樹脂１０２のドットにより、拡散層８２の拡散子９１が構成される。
【０１３０】
ステップＳ６４において、第２の樹脂が混合された第１の樹脂１０１が、例えば、押出し成形法や、カレンダー成形法などを用いて、シート状に成形される。このようにして成形された樹脂シートにより、拡散層８２が構成される。
【０１３１】
ステップＳ６５において、シート状に成形された第２の樹脂１０２が混合された第１の樹脂１０１のうちの一方の面に、ＵＶ硬化剤が混合された、または、ＵＶ硬化樹脂である第１の樹脂１０１が塗布される。
【０１３２】
ステップＳ６６において、２Ｐ成形方法により、ＵＶ硬化剤が混合された、または、ＵＶ硬化樹脂である第１の樹脂１０１にプリズム形状が成形されて、配光層８１が構成される。
【０１３３】
ステップＳ６７において、シート状に成形された第２の樹脂１０２が混合された第１の樹脂１０１（拡散層８２）の、ステップＳ６６の処理によりプリズムが成形された（すなわち、配光層８１）面とは異なる面に、ＵＶ硬化剤が混合された、または、ＵＶ硬化樹脂である第１の樹脂１０１が塗布される。
【０１３４】
ステップＳ６８において、２Ｐ成形方法により、ＵＶ硬化剤が混合された、または、ＵＶ硬化樹脂である第１の樹脂１０１にプリズム形状が成形されて、入光制御層１７１が構成され、配光層８１、拡散層８２、および、入光制御層１７１のそれぞれの間に空気層を有さない拡散板１６１の製造工程が終了される。
【０１３５】
図１１または図１３を用いて説明した製造工程により、図１０のバックライト１５１に含まれる拡散板１６１が製造される。
【０１３６】
また、図１０の拡散板１６１に代わって、図１４に示されるような拡散板２０１を用いるようにしても良い。
【０１３７】
拡散板２０１は、拡散板１６１と同様の配光層８１、および、拡散層８２を備え、入光制御層１７１に代わって、プリズム形状が異なる入光制御層２１１が備えられている。
【０１３８】
入光制御層２１１の蛍光管３１側のプリズムには、入光制御部２２１が構成され（図１４においては、入光制御部２２１−１および２２１−２の、２つの入光制御部２２１が図示されている）、その形状は、蛍光管３１−１乃至３１−ｎのうちのいずれか最も近いものとの距離により定められる。
【０１３９】
図４の拡散板７１のように、蛍光管３１から発光される光の入射部分がフラットな平面であったり、図１０の拡散板１６１に設けられた入光制御層１７１のように、蛍光管３１から発光される光を集光するためのプリズム形状が一定である場合、ＬＣＤパネル２２の平面状で、蛍光管３１−１乃至３１−ｎのうちのいずれかの直上と、蛍光管３１−１乃至３１−ｎのうちのいずれか２つの間の位置とで、蛍光管３１から発光される光の拡散板７１または拡散板１６１への入射角の分布が異なってしまうため、明度のムラが発生する恐れがある。
【０１４０】
従来のバックライトにおいては、明るい部分の明度を落とすことにより、ＬＤＣパネル平面における明度が均一となるようになされている。これに対して、拡散板２０１においては、明度が落ちてしまう位置、すなわち、蛍光管３１−１乃至３１−ｎのうちのいずれか２つの間の位置において、より多くの光が拡散板２０１の内部に入射されるようになされている。
【０１４１】
すなわち、拡散板２０１においては、入光制御層２１１の蛍光管３１側にプリズムを構成することにより、ＬＣＤパネル２２に照射される光の輝度を向上させることができることに加えて、蛍光管３１−１乃至３１−ｎの配置に基づいて、そのプリズム形状を最適化することにより、バックライトの高度ムラを改善することができるものである。
【０１４２】
図１５は、本発明を適用したバックライトを有する液晶表示装置の第３の構成例について説明するための断面図である。
【０１４３】
なお、図４を用いて説明した第１の構成例における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０１４４】
すなわち、本発明を適用した第３の構成例のバックライト２５１は、拡散板７１に代わって、拡散板２６１を備えている以外は、図４を用いて説明したバックライト６１と同様の構成を有するものである。
【０１４５】
拡散板２６１は、拡散層８２が省略されている以外は、図１４を用いて説明した拡散板２０１と同様の構成を有するものである。すなわち、拡散板２６１は、配光層８１および入光制御部２１１により構成される。また、入光制御部２１１と配光層８１との間で、光の反射または屈折は発生しない。
【０１４６】
拡散板２６１から拡散層８２を省略することにより、拡散板７１、拡散板１６１、または、拡散板２０１と比較して、拡散板２６１の光の透過率が高くなる。このような構成にした場合、バックライト２５１によりＬＣＤパネル２２に照射される光の均一性は、配光層８１が有する配光性能、および、入光制御部２１１が有する集光性能の組合せで決まるため、配光層８１および入光制御部２１１のそれぞれのプリズムの形状を最適化することによって、所望の性能を得ることが可能となる。
【０１４７】
このような構成を有することにより、拡散層８２以外に、拡散シートなどを用いることなく、必要な配光性能を実現することができるとともに、更に、光の透過率が高くなるので、蛍光管３１が発生する光を効率よく利用することが可能な、高輝度のバックライトを提供することができる。
【０１４８】
以上説明したように、本発明を適用したバックライトにおいては、拡散機能および配光機能を有した高性能の拡散板を一体で構成することができるので、バックライトの部品点数が減少し、部品コストを減少させることが可能となる。更に、従来のバックライトにおいては、拡散板、拡散シート、およびレンズシートなどの間に空気層が構成されるようにそれぞれの部品が組み立てられていたので、組立てに関して高い精度が求められ、バックライトの組立てコストが高くなってしまう原因となっていたが、本発明を適用したバックライトにおいては、拡散機能および配光機能を有した高性能の拡散板を、簡単な方法で一体で製造することができるので、組立てコストを減少させるようにすることが可能となる。
【０１４９】
なお、以上説明した、本発明を適用したバックライトにおいては、リアフレーム３３に反射シート３４が設けられているものとして説明したが、反射シート３４が、例えば、図４などに例示した以外の位置に設けられている場合や、反射シート３４が設けられていない場合においても、本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】従来のライトガイドを用いたバックライトの構成について説明するための図である。
【図２】従来の蛍光管を用いたバックライトの構成について説明するための図である。
【図３】空気層を介してＢＥＦに入射される光について説明するための図である。
【図４】本発明を適用したバックライトの第１の構成例について説明するための図である。
【図５】本発明を適用した拡散板の配光性能について説明するための図である。
【図６】拡散板製造工程１について説明するためのフローチャートである。
【図７】拡散板製造工程１について説明するための図である。
【図８】拡散板製造工程２について説明するためのフローチャートである。
【図９】拡散板製造工程２について説明するための図である。
【図１０】本発明を適用したバックライトの第２の構成例について説明するための図である。
【図１１】拡散板製造工程３について説明するためのフローチャートである。
【図１２】拡散板製造工程３について説明するための図である。
【図１３】拡散板製造工程４について説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１０の配光板に代わって用いることが可能な配光板の例を示す図である。
【図１５】本発明を適用したバックライトの第３の構成例について説明するための図である。
【符号の説明】
【０１５１】
２２  ＬＣＤパネル，  ３１  蛍光管，  ３３  リアフレーム，  ３４  反射シート，  ６１  バックライト，  ７１  拡散板，  ８１  配光層，  ８２  拡散層，  ９１  拡散子，  １０１  第１の樹脂，  １０２  第２の樹脂，  １０５  第１のシリンダ，  １０６  第２のシリンダ，  １０７  表面ロール，  １２１  金型，  １５１  バックライト，  １６１  拡散板，  １７１  入光制御層，  １８１  第３のシリンダ，  ２０１  拡散板，  ２１１  入光制御層，  ２２１  入光制御部，  ２５１  バックライト，  ２６１  拡散板
【図１】
2005107020.tif 000003
【図２】
2005107020.tif 000004
【図３】
2005107020.tif 000005
【図４】
2005107020.tif 000006
【図５】
2005107020.tif 000007
【図６】
2005107020.tif 000008
【図７】
2005107020.tif 000009
【図８】
2005107020.tif 000010
【図９】
2005107020.tif 000011
【図１０】
2005107020.tif 000012
【図１１】
2005107020.tif 000013
【図１２】
2005107020.tif 000014
【図１３】
2005107020.tif 000015
【図１４】
2005107020.tif 000016
【図１５】
2005107020.tif 000017