(57)【要約】【課題】バックライト装置の正面輝度を低下させることなく、斜め方向から見た際の輝度むらを解消する光学シートとしての選択的光散乱シートを提供する。【解決手段】  光を入射する下面と、光を出射する上面とを有し、屈折率が互いに異なる母材Ａ及び材料Ｂからなる選択的光散乱シート６であって、母材Ａと材料Ｂ間の屈折率境界８は、前記該選択的光散乱シート６の厚み方向への射影長さをＨ、該屈折率境界８と隣接する屈折率境界８との間隔をＬとしたとき、Ｈ≧３Ｌの関係を満たし、該材料Ｂは円柱状、角柱状又は裁頭錐状の形状を有し、複数個の材料Ｂが母材Ａの中に埋め込まれた構造を有してなる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を入射する下面と、光を出射する上面とを有し、屈折率が互いに異なる２つの媒質からなる光学シートであって、
前記媒質間の第１の境界面は、前記下面となす角度が８０°以上９０°以下である
光学シート。
【請求項２】
前記上面と前記下面とが略平行である請求項１記載の光学シート。
【請求項３】
前記下面に垂直に入射した光について、前記上面から垂直に出射する光の強度の比率が９０％以上であり、かつ前記下面に対し傾いて入射した光について、前記上面からの出射角が前記下面への入射角より小さい請求項１又は２記載の光学シート。
【請求項４】
前記第１の境界面の該光学シートの厚み方向への射影長さをＨ、該第１の境界面の隣接する第１の境界面との間隔をＬとしたとき、Ｈ≧３Ｌの関係を満たす請求項１乃至３のいずれかに記載の光学シート。
【請求項５】
前記２つの媒質は、母材Ａ及びこれと異なる屈折率を有する材料Ｂであって、該材料Ｂは円柱状、角柱状又は裁頭錐状の形状を有し、複数個の材料Ｂが母材Ａの中に埋め込まれた構造を有してなる請求項１乃至４のいずれかに記載の光学シート。
【請求項６】
前記材料Ｂは、前記母材Ａより屈折率が大きい請求項５記載の光学シート。
【請求項７】
前記材料Ｂは、前記母材Ａより屈折率が小さい請求項５記載の光学シート。
【請求項８】
前記第１の境界面がラメラ状である、請求項１乃至3に記載の光学シート。
【請求項９】
前記母材Ａからなるシートに貫通孔が設けられた構造を有してなり、該貫通孔は円柱状、角柱状、裁頭錐状又は裁頭円錐状の貫通孔である請求項１乃至４のいずれかに記載の光学シート。
【請求項１０】
前記母材Ａからなる円柱状又は角柱状部材を多数束ねた構造を有してなり、各部材間には空隙を有してなる請求項１乃至４のいずれかに記載の光学シート。
【請求項１１】
前記下面となす角度が０°以上１０°以下である第２の境界面を有する請求項１記載の光学シート。
【請求項１２】
前記母材Ａからなる光学シートの表面に錐状、裁頭錐状、円錐状又は裁頭円錐状の突起又は凹みを設けてなる請求項１１記載の光学シート。
【請求項１３】
前記母材Ａからなる光学シートの表面に錐状、裁頭錐状、円錐状又は裁頭円錐状の凹みを設け、その部分に前記母材Ａ及びこれと異なる屈折率を有する材料Ｂを充填した構造を有してなる請求項１１記載の光学シート。
【請求項１４】
光源と、この光源からの入射光を入射面と異なる面から出射する導光体と、該導光体の出射面に対向して設けられた請求項１乃至１３のいずれかに記載の光学シートとを有してなる面状光源装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の光学シートを液晶表示素子の背面に備えた構造を有してなる液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板から出射された光を散乱する光学シート、この光学シートを有する面状光源装置及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子などを背面から照明する面状光源装置すなわちバックライト装置は、図１４に示すコーナー入光型の上面図、図１５に示すエッジ入光型の上面図、そして図１６に示す図１４の断面Ａ−Ａ’もしくは図１５の断面Ｂ−Ｂ’を示す断面図のように、出射面から均等に光を発するように設計された導光板１０２と、出射面の辺あるいは頂点に位置する導光板端面に配置された光源１０１を含む。
【０００３】
バックライト装置１００において、導光板１０２中に入射した光は、導光板１０２の出射面と、出射面に対向する面で全反射を繰り返すことで、出射面に平行な方向に広がりながら導光板１０２中を伝播していく。出射面に対向する面には、ピラミッド、半球、あるいは三角溝状の反射体１０３が形成されており、反射体１０３の密度と形状で出射光の分布と出射方向が決定される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
現行のバックライト装置では、正面方向に出射光を収束させることにより、高い正面輝度を実現している。しかし一方で、光の指向性を高めたために、出射方向の僅かな差が顕著な輝度むらとして視認されやすいという欠点が生じてきた。特に、斜め方向から見た際に、輝度むらが見られ、これは輝線と称されている。図１７の写真は、図１８のようにカメラ１１０をバックライト装置１００の対角線上に置き、垂直から２０°傾いた方向から観測した様子であり、光源１０１から幅を持った直線状の輝線が生じている状態が観測されている。
【０００５】
図１９は、同形状のバックライト装置を、３次元光学シミュレータのライトツールズ（Light Tools）（オプティカル・リサーチ・アソシエーツ社（Optical Research Associates）製、バージョン3.3.0）を用いて解析した結果得られた輝度分布である。このように上記輝線は、光学シミュレーションによっても再現されている点からして加工不良などに起因するものではなく、高輝度導光板の本質的な問題であると言える。これに対する解決法として、バックライト装置に光拡散フィルムを加える、導光板表面に拡散形状を設ける、導光板中に光散乱体を分散する、などの方法がとられている。いずれの場合も、全ての出射光の指向性を低下させることで輝度むらを解消しているため、正面輝度の低下が避けられない。
【０００６】
輝線が生じる原因は、バックライト装置から出射する斜め光の出射位置と出射方向が強い相関をもっていることにある。以下、これを図１４及び図１６を例にとって説明する。
【０００７】
矩形の導光板１０２の角（コーナー）部分に位置した光源１０１から入射した光は、図１６の垂直断面図に示すように導光板１０２中を導波した後、導光板１０２の背面に設けられた反射体１０３で反射されて経路ａのように垂直方向へ出射する。また、経路によっては、経路ｂのように斜めに出射する場合も生じる。
【０００８】
高輝度バックライト装置１００の場合、光をできるだけ収束させたまま出射させるため、導光板は水平方向（横方向）への光の散乱を最小限にとどめるように設計されている。そのため、図１４に例示したように、Ｐ、Ｐ’、Ｑ、Ｑ’の各点での斜め出射光は白抜き矢印で示した方向、すなわち光源１０１と各点を結ぶ方向にのみ、ほとんど広がることなく進行する。従って、Ｒ点に位置する観測者から見た場合、ＰおよびＰ’点に代表される、光源１０１とＲ点を結ぶ線上の点からの斜め出射光のみが観測者に到達し、それ以外の、Ｑ、Ｑ’点に代表される点からの光は観測者に届かないため、図１７のような線状の明部、すなわち輝線が生じる。このような理論は、図１５のように矩形状の導光板１０２の辺部に光源１０１を配置したバックライト装置１００においても同様に適用できる。
【０００９】
このような輝線に代表される輝度ムラの解決法として、光拡散フィルムを用いたり、導光板１０２の表面に光拡散形状を設けることで、光を散乱して出射位置−出射方向相関を弱めて輝度ムラを軽減する技術は以前から提案されている（例えば特許文献２、３参照）。しかしながら、この方法では垂直出射光も同様に散乱してしまうため、正面輝度が低下するという弊害が生じる。
【特許文献１】特許第２７３９７３０号公報
【特許文献２】特開平１０−１５３７７８号公報
【特許文献３】特開２００２−３２３６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑み、バックライト装置の正面輝度を低下させることなく、斜め方向から見た際の輝度むらを解消する光学シート、面状光源装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
正面輝度を維持しつつ輝線を解消するためには、斜め光のみを選択的に拡散する光学シートが必要である。本発明者らは、すでに述べたような機構で輝線が発生するのであれば、図２０のように斜め光の出射位置と出射方向の相関を弱めてやることで輝線を解消できると着想し、本発明に至ったものである。
【００１２】
本発明は、バックライト装置において導光板の上に特定の構造の光学シートを設けることで上記の課題を解決するものである。より具体的には、上記光学シートは、その内部に屈折率の異なる２種の媒質の界面を含み、該界面の角度を一定の範囲に定めるものである。
【００１３】
すなわち、本発明に係る光学シートは、光を入射する下面と、光を出射する上面とを有し、屈折率が互いに異なる２つの媒質からなる光学シートであって、前記媒質間の第１の境界面は、前記下面となす角度が８０°以上９０°以下である。
【００１４】
前記上面と前記下面とが略平行であることが好ましい。
【００１５】
前記下面に垂直に入射した光について、前記上面から垂直に出射する光の強度の比率が９０％以上であり、かつ前記下面に対し傾いて入射した光について、前記上面からの出射角が前記下面への入射角より小さいことが好ましい。
【００１６】
前記第１の境界面の該光学シートの厚み方向への射影長さをＨ、該第１の境界面の隣接する第１の境界面との間隔をＬとしたとき、Ｈ≧３Ｌの関係を満たすことが好ましい。
【００１７】
前記２つの媒質は、母材Ａ及びこれと異なる屈折率を有する材料Ｂであって、該材料Ｂは円柱状、角柱状又は裁頭錐状の形状を有し、複数個の材料Ｂが母材Ａの中に埋め込まれた構造を有してなることが好ましい。
【００１８】
前記材料Ｂは、前記母材Ａより屈折率が大きいことが好ましい。
【００１９】
前記材料Ｂは、前記母材Ａより屈折率が小さいことが好ましい。
【００２０】
上記第１の境界面がラメラ状であることが好ましい。
【００２１】
前記母材Ａからなるシートに貫通孔が設けられた構造を有してなり、該貫通孔は円柱状、角柱状、裁頭錐状又は裁頭円錐状の貫通孔であることが好ましい。
【００２２】
前記母材Ａからなる円柱状又は角柱状部材を多数束ねた構造を有してなり、各部材間には空隙を有してなることが好ましい。
【００２３】
前記下面となす角度が０°以上１０°以下である第２の境界面を有することが好ましい。
【００２４】
前記母材Ａからなる光学シートの表面に錐状、裁頭錐状、円錐状又は裁頭円錐状の突起又は凹みを設けてなることが好ましい。
【００２５】
前記母材Ａからなる光学シートの表面に錐状、裁頭錐状、円錐状又は裁頭円錐状の凹みを設け、その部分に母材Ａ及びこれと異なる屈折率を有する材料Ｂを充填した構造を有してなることが好ましい。
【００２６】
本発明に係る面状光源装置は、光源と、この光源からの入射光を入射面と異なる面から出射する導光体と、該導光体の出射面に対向して設けられた前記光学シートとを有してなる。
【００２７】
本発明に係る液晶表示装置は、前記光学シートを液晶表示素子の背面に備えた構造を有してなる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、導光板からの出射光のうち斜め方向に出射するものを選択的に拡散し、バックライト装置から垂直に出射する光への影響を最小限にとどめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を、図１に示すように、光偏向シートの前面に、屈折率の異なる２種の材質からなる選択的光散乱シートとしての光学シートを置いた場合を例にとって説明する。
【００３０】
図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれバックライト装置の一例を示す上面図と、断面ＡＡ’に沿って垂直に切断した断面図である。光源１から導光板２に入射した光は、反射体３等により反射されながら導光板２中を導波し、出射面から出射する。そして出射した光は光偏向フィルム４、選択的光拡散シート６を通過してバックライト装置１０から出射する。
【００３１】
説明を簡便化するため、図１中には、材料Ｂからなる第１の領域７と母剤Ａからなる第２の領域７’間に第１の境界面となる１つの屈折率境界８のみを示しているが、後述するように屈折率境界８の密度が高いほど斜め光散乱効果が高く、好ましい結果が得られる。また、選択的光散乱シート６の設置位置は図１の例に限られるものではなく、導光板２より上側または出射方向であれば良い。例えば、導光板２と光偏向フィルム４の間でもよい。また、光偏向フィルム４も必須ではなく、用途、要求仕様によって適宜選択して使用される。光偏向フィルム４を用いないバックライト装置１０であれば、選択的光散乱シート６は、導光板２の直上に設けることが考えられる。
【００３２】
図１に示すように、選択的光拡散シート６は屈折率の異なる２種の領域７、７’の屈折率境界８を含み、屈折率境界８は選択的光散乱シート６の上下面にほぼ垂直となっている。光偏向フィルム４からの斜め光が選択的光散乱シート６に入射すると、経路ｃのように屈折率境界８で反射されたり、あるいは経路ｄ、ｅのように屈折されることによって進行方向が変化する。第１の領域７の屈折率が第２の領域７’よりも高い場合は経路ｄのような屈折がおこり、低い場合は経路ｅのように屈折する。
【００３３】
一方、選択的光拡散シート６に光偏向フィルム４からの垂直出射光が入射した場合、光の進行方向と屈折率境界８が平行であるため、図２中の経路ｆに示すように屈折率境界８での散乱をうけず、そのまま透過する。このような効果を得るためには、屈折率境界８と選択的光拡散シート６の上下面がなす角はできる限り９０°に近い方が好ましい。
【００３４】
以上のように、選択的光散乱シート６の上下面に対してほぼ９０°をなす、屈折率の異なる領域７、７’間の屈折率境界８を含む選択的光散乱シート６を用いることで、導光板２や光偏向フィルム４などのバックライト装置１０の構成部材からの出射光のうち斜め出射光を選択的に拡散し、かつ垂直出射光には影響を与えずに透過させることができる。このようにして、正面輝度を低下させることなく輝線を解消することが可能となる。
【００３５】
屈折率境界８の間隔Ｌが十分に狭ければ、換言すると屈折率境界８の密度が十分に高いと、図２の経路ｇ、ｈのように斜め光を効果的に拡散できる。一方、屈折率境界８の間隔Ｌが広い場合は、経路ｊのように散乱を受けずに選択的光散乱シート６を透過する光線が生じてくる。
【００３６】
この点に関し、円柱状の屈折率境界８を含む選択的光拡散シート６に対してシミュレーションにより輝線解消効果を調べた結果、図２に示した屈折率境界８の垂直方向または選択的光拡散シート６への厚み方向への高さＨと、屈折率境界８間の間隔または該円柱と隣接する円柱との間隔Ｌの比としては、Ｈ／Ｌ≧１であることが好ましく、Ｈ／Ｌ≧３であることがより好ましい。このときの正面輝度低下は、図３に示すように２％以内であった。Ｈ／Ｌ≦１の場合は、輝線解消効果が充分な程度得られない傾向がある。
【００３７】
また、加工精度あるいは加工しやすさの問題で、選択的光散乱シート６の上下面に対して完全に垂直な屈折率境界８が形成できない場合が考えられる。屈折率境界８が傾斜すると、垂直出射光であっても、図４の経路ｍ、ｎのように屈折率境界８で屈折あるいは反射されるものが生じ、正面輝度の低下を招く。図５は、選択的光拡散シート６中に、選択的光拡散シート６の水平面に対して８０°傾斜した側面をもつ截頭円錐状（図６（ｂ）を参照）の屈折率境界８が多数ある場合の、垂直方向から斜め２０°の輝度分布である。後述する図１２と同等の輝線解消効果があることが見て取れる。また、このときの輝度の角度分布は図３に示す通りである。この場合の正面輝度低下は約１０％であった。
【００３８】
すなわち、垂直光の散乱による正面輝度低下を避けるためには、図６（ａ）及び（ｃ）、図７（ａ）及び（ｃ）、図８（ａ）及び（ｃ）のように、シート上下面となす角が垂直な柱状の領域が、シート中に、あるいはシートからの突起として形成されていることが最も好ましい。図６（ｂ）及び（ｄ）、図７（ｂ）及び（ｄ）、図８（ｂ）及び（ｄ）に示したように、屈折率境界を構成する領域が裁頭錐状である場合，側面のシート上下面に対する傾きは８０°以上であることが好ましい。
【００３９】
これらと同様に、シミュレーションから、屈折率境界８の側面のなす角が選択的光散乱シート６の上下面に対して８０°未満になると、正面輝度が急激に低下することが判明した。従って、屈折率境界８が選択的光散乱シート６の水平面となす角は８０°以上であることが好ましく、８３°以上がより好ましく、８５以上がさらに好ましく、８７°以上が極めて好ましく、９０°であることがもっとも好ましい。
【００４０】
これまで説明したような選択的光散乱シート６（水平面に対して80°以上の屈折率境界面８を有する光学シート）の製造方法としては、例えば、光ファイバーを多数束ねて接着しこれを薄くスライスする方法、多数の柱状突起を配列した金型に光硬化性樹脂を塗布し光照射により硬化して剥離する方法、上記金型に熱硬化性樹脂を塗布し加熱により硬化後剥離する方法、上記金型に熱可塑性樹脂を溶融状態で塗布した後冷却固化する方法、柱状突起を配列した空洞を有する金型を用いて射出成形により得る方法、感光性樹脂をマスク露光した後エッチングにより突起あるいは空隙を形成する方法、光変調樹脂膜をマスク露光して屈折率の異なる領域を形成する方法、屈折率の異なる樹脂を混合してラメラ状（鎖状高分子が折りたたまってできた板状結晶のような構造をいう。）の構造を形成させる方法、屈折率の異なる二種以上の部位が結合したブロック共重合樹脂を用いてラメラ状の構造を形成させる方法などが挙げられる。
【００４１】
上記と同様の理由で、図９のように母材Ａからなる第２の領域７’とは屈折率の異なる材料Ｂからなる第１の領域７が選択的光拡散シート６を貫通していない場合は、当該第１の領域７の上面あるいは下面に第２の境界面として屈折率境界８’が存在する。また図８に示すように、シート上に突起が形成された場合も同様に第２の屈折率境界８’が形成される。この屈折率境界８’は、選択的光拡散シート６の上面または下面に対して限り水平に近い方が好ましい。屈折率境界８’が水平であれば、垂直出射光は図９の経路ｓのように上下の屈折率境界８’の影響を受けずに選択的光拡散シート６を透過する。一方、上部あるいは下部の屈折率境界８’が水平方向に対して傾斜していると、図中の経路ｔのように垂直出射光が散乱され、正面輝度の低下を招く。シミュレーションの結果から、上部あるいは下部の屈折率境界８’が水平面となす角は１０°以内が好ましい。
【００４２】
一方、第１の境界面としての屈折率境界８の水平面内での方向分布は、できる限り均等かつランダムである方が、斜め光を均等に拡散することができるため好ましい。極端な例として、全ての屈折率境界８が、選択的光散乱シート６の上面または下面に垂直、すなわち互いに平行である場合を図１０に示す。斜め光のうち、屈折率境界８に対して平行でないものは、図中の経路ｑ，ｒのように屈折率境界により屈折あるいは反射されるが、屈折率境界８に対してほぼ平行な光は、図中の経路ｐのように屈折率境界８による散乱を受けずに選択的光散乱シート６を透過してしまう。
【００４３】
従って、シート上下面に水平な方向で均質な斜め光散乱効果を得るためには、屈折率境界は、図６（ａ）及び（ｂ）、図７（ａ）及び（ｂ）、図８（ａ）及び（ｂ）に示したような、円形の断面形状を持つものが最も好ましい。他の好ましい例としては、図１１に示したような、屈折率の異なる非相溶性の樹脂を混合した際に得られるラメラ状の構造が挙げられる。図６（ｃ）及び（ｄ）、図７（ｃ）及び（ｄ）、図８（ｃ）及び（ｄ）に示したように屈折率境界の断面が多角形状である場合は、各多角柱の水平面内での向きをランダムにすることが好ましい。
【００４４】
このようなシートの製造方法としては、例えば、光ファイバーを多数束ねて接着しこれを薄くスライスする方法、多数の柱状突起を配列した金型に光硬化性樹脂を塗布し光照射により硬化して剥離する方法、上記金型に熱硬化性樹脂を塗布し加熱により硬化後剥離する方法、上記金型に熱可塑性樹脂を溶融状態で塗布した後冷却固化する方法、柱状突起を配列した空洞を有する金型を用いて射出成形により得る方法、感光性樹脂をマスク露光した後エッチングにより突起あるいは空隙を形成する方法、光変調樹脂膜をマスク露光して屈折率の異なる領域を形成する方法、屈折率の異なる樹脂を混合してラメラ状の構造を形成させる方法、屈折率の異なる二種以上の部位が結合したブロック共重合樹脂を用いてラメラ状の構造を形成させる方法などが挙げられる。
【００４５】
本発明の選択的光散乱シート６の厚みとしては、特に制限はないが、光線透過率の点で200μｍ以下が好ましく、回折による正面出射光の散乱を抑えるためには60μm以上が好ましい。さらに、製造上および取り扱い上の利便を考慮すると、100μm以上150μm以下であることがより好ましい。
【００４６】
以上をまとめると、本発明の最も効果的な実施形態は、（１）円柱状の突起、円柱状の貫通孔、あるいは屈折率の異なる円柱状の領域を有する透明なシート状の光学シートとしての選択的光散乱シート６であり、（２）該円柱の形成する屈折率境界８のシート厚み方向への高さHと、隣接する屈折率境界間の間隔Lの比がＨ／Ｌ≧３となっているもの、である。さらに、（３）選択的光散乱シート６中の屈折率の異なる第１及び第２の領域７、７´が上部あるいは下部に第２の境界面としての屈折率境界８´を有する場合は、当該屈折率境界８´が選択的光散乱シート６の上下面と平行であることが最も好ましい。
【００４７】
このような本発明の最も効果的な実施形態の例としては、図６（ａ）のように円柱状の屈折率境界８を配置した選択的光散乱シート６が挙げられる。この例において、柱状領域となる材料Ｂからなる第１の領域７の屈折率は、周囲の母材Ａからなる第１の領域７´より大きくても小さくても良い。屈折率の小さい場合の例として、図７（ａ）に示すような、選択的光散乱シート６の柱状の空隙、へこみなどの空孔９を設けたものが挙げられる。または、図８（ａ）に示すように、上記形状の突起を有する選択的光散乱シート６でも同様の効果がある。
【００４８】
また、本発明の効果的な実施形態は、（１）屈折率の異なる第１及び第２の媒質７、７’同士の第１の境界面としての屈折率境界面８を含む透明なシート状の光学シートとしての選択的光散乱シート６であり、（２）該屈折率境界８のシート厚み方向への高さＨと隣接する屈折率境界８間の間隔Ｌの比がＨ／Ｌ≧３となっており、（３）該屈折率境界８がシート上下面となす角が８０°以上であり、（４）該屈折率境界８のシート水平面内での方向分布が均等かつランダムであり、（５）選択的光散乱シート６中の屈折率の異なる第１及び第２の領域７、７’が上部あるいは下部に第２の境界面としての屈折率境界面８’を有する場合は、当該屈折率境界８’が選択的光散乱シート６の上下面となす角は１０°以下であることが好ましい。例としては、図６（ａ）及び（ｂ）のように円柱又は截頭円錐状の屈折率境界８を配置した選択的光散乱シート６、図６（ｃ）及び（ｄ）のように角柱または截頭角錐状の屈折率境界８を、水平面内での方向がランダムになるように配置した選択的光散乱シート６、などが挙げられる。これら２例において、柱状あるいは截頭錐状領域となる材料Ｂからなる第１の領域７の屈折率は、周囲の母材Ａからなる第１の領域７’の屈折率より大きくても小さくても良い。屈折率の小さい場合の例として、図７に示すような、選択的光散乱シート６に柱状あるいは截頭錐状の空隙、へこみなどの空孔９を設けたものが挙げられる。または、図８に示すような、上記形状の突起を有する選択的光散乱シート６でも同等の効果がある。この場合、突起は選択的光散乱シート６の上面または下面のいずれに設けられていても良い。また、図１１のように、選択的光散乱シート６の水平面内においてランダムに形成されたラメラ状屈折率境界８を含むシートなどが挙げられる。ただし、本発明の範囲はこれらの例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４９】
図１２は、図１７と同じバックライト装置上に、光ファイバを垂直方向に整列させて固めた選択的光散乱シート６を置いて撮影した写真である。光ファイバは、高屈折率の細線を低屈折率材料で覆った構造をしており、本発明で想定している選択的光拡散シート６の一形態であると言える。図１７と比較すると、輝線が解消されていることがわかる。また、図１３は同じ状況を想定したシミュレーション結果である。図１７と図１９、図１２と図１３が良い一致を示していることから、選択的光拡散シート６の特性がシミュレーションを用いることで効果的に予測できることがわかる。シミュレーションの結果、選択的拡散シート６による正面輝度の低下は２％以内であった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】バックライト装置を示す図であって、（ａ）は出射面側から見た屈折率境界による斜め光散乱の原理を示し、（ｂ）はバックライト装置の断面で見た屈折率境界による斜め光散乱の原理を示す図である。
【図２】選択的光拡散シートの屈折率境界間隔Ｌを変えた時の、斜め光散乱能の変化を説明する図である。
【図３】選択的光拡散シートによる正面輝度への影響を示すグラフである。
【図４】選択的光拡散シートの第一の屈折率境界が垂直から傾いた場合に生じる垂直出射光の散乱を説明する図である。
【図５】水平面に対して８０°の側面をもつ截頭円錐型の屈折率境界が含まれる場合に対してシミュレーションした、選択的光拡散シートによる輝線解消効果を示す図である。
【図６】選択的光拡散シートの例を示す図であって、（ａ）は屈折率が母材と異なる円柱状領域を含み、（ｂ）は屈折率が母材と異なる截頭円錐状領域を含み、（ｃ）は屈折率が母材と異なるランダムな方向を向いた角柱状領域を含み、（ｄ）は屈折率が母材と異なるランダムな方向を向いた截頭角錐状領域を含む。
【図７】選択的光拡散シートの例を示す図であって、（ａ）は円柱状の空隙を含み、（ｂ）は截頭円錐状の空隙を含み、（ｃ）はランダムな方向を向いた角柱状の空隙を含み、（ｄ）はランダムな方向を向いた截頭角錐状の空隙を含む。
【図８】選択的光拡散シートの例を示す図であって、（ａ）は円柱状の突起を有し、（ｂ）は截頭円錐状の突起を有し、（ｃ）はランダムな方向を向いた角柱状の突起を有し、（ｄ）はランダムな方向を向いた截頭角錐状の突起を有する。
【図９】第２の境界面としての屈折率境界が水平から傾いた場合の、垂直出射光の散乱を説明する図である。
【図１０】第１の境界面としての屈折率境界が整列している場合の、出射面側から見た斜め光散乱効果を説明する図である。
【図１１】屈折率が異なる２種の材質で形成される、ラメラ状の屈折率境界を含む選択的光拡散シート例の正面図である。
【図１２】選択的光拡散シートを用いた場合の、バックライト装置の対角線に沿って垂直方向から２０°傾いた点から撮影したコーナー入光型バックライト装置の写真である。
【図１３】選択的光拡散シートを用いた場合にシミュレーションから得られた、バックライト装置の対角線に沿って、垂直方向から２０°傾いた点から見た輝度分布である。
【図１４】コーナー入光型バックライト装置を出射面側から見た模式図であって、輝線発生メカニズムを説明する。
【図１５】エッジ入光型バックライト装置を出射面側から見た模式図であって、輝線発生メカニズムを説明する。
【図１６】図１４のＡ−Ａ’もしくは図１５のＢ−Ｂ’断面図であって、バックライト装置中での光の伝搬の様子を示す。
【図１７】バックライト装置の対角線に沿って、垂直方向から２０°傾いた点から撮影したコーナー入光型バックライト装置の写真である。
【図１８】図１７の写真を撮影した時のカメラ位置を示す模式図である。
【図１９】シミュレーションから得られた、バックライト装置の対角線に沿って、垂直方向から２０°傾いた点から見た輝度分布である。
【図２０】バックライト装置の出射面側から見た、選択的拡散シートによる輝線解消の原理を説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  光源
２  導光板
３  反射体
４  光偏向フィルム
５  反射板
６  選択的光拡散シート
７、７’  選択的光拡散シート中の、互いに屈折率の異なる第１及び第２の領域
８、８’  選択的光拡散シート中の第１及び第２の境界面としての屈折率境界
９  選択的光拡散シート中の空孔
１０  バックライト装置
１００  バックライト装置
１０１  光源
１０２  導光板
１０３  反射体
１０４  光偏光フィルム
１０５  反射板
１１０  カメラ
【図１】
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【図２】
2005189303.tif 000004
【図３】
2005189303.tif 000005
【図４】
2005189303.tif 000006
【図５】
2005189303.tif 000007
【図６】
2005189303.tif 000008
【図７】
2005189303.tif 000009
【図８】
2005189303.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005189303.tif 000012
【図１１】
2005189303.tif 000013
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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