(57)【要約】【課題】正面方向の輝度をより一層向上できるとともに、発光面の輝度むらをさらに抑えることができる直下型バックライト装置を提供すること。【解決手段】直下型バックライト装置は、互いに略平行に配置された複数本の線状光源２と、線状光源２からの光を反射する反射板３と、線状光源２からの直射光および反射板３からの反射光を拡散照射する光拡散板１とを備える。線状光源２は、その長手方向に垂直な断面の形状が長径と短径とを用いて規定される略楕円状に形成された扁平型放電空間を有するガラス管と、ガラス管内に封入された放電媒体とを備える蛍光ランプである。光拡散板１の光出射面には、得られた値が最大となる方向に測定した中心線平均粗さ（Ｒａ(max)）が３μｍ〜１，０００μｍの凹凸構造であるプリズム条列５が形成されている。【選択図】図１
2007220487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに略平行に配置された複数本の線状光源と、これらの線状光源からの光を反射する反射板と、前記線状光源からの直射光および前記反射板からの反射光を拡散照射する光拡散板とを備える直下型バックライト装置であって、
前記線状光源は、当該線状光源の長手方向に垂直な断面の形状が長径と短径とを用いて規定される略楕円状に形成された扁平型放電空間を有するガラス管と、このガラス管内に封入された放電媒体とを備える蛍光ランプであり、
前記光拡散板は、前記線状光源からの光が入射する光入射面と、この光入射面から入射した光を拡散照射する光出射面とを備え、
前記光出射面および前記光入射面の少なくともいずれかには、得られた値が最大となる方向に測定した中心線平均粗さ（Ｒａ(max)）が３μｍ〜１，０００μｍの凹凸構造が形成されていることを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項２】
請求項１に記載の直下型バックライト装置において、
前記凹凸構造は、前記線状光源の長手方向と略平行に延びる線状プリズムが複数並んだプリズム条列であり、
前記線状プリズムは、当該線状プリズムの短手方向の断面形状が凹状または凸状の多角形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３】
請求項２に記載の直下型バックライト装置において、
前記線状プリズムの断面形状は、頂角が６０°〜１７０°の三角形であり、
同一面内で隣り合う前記線状プリズム同士の間隔は、２０μｍ〜７００μｍ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４】
請求項２に記載の直下型バックライト装置において、
前記各線状プリズムは、少なくとも４つの面を含んで構成され、
前記少なくとも４つの面のうち、ある２つの面と他の２つの面とが、当該光拡散板の厚み方向および前記線状プリズムの長手方向を含む平面に対して互いに逆向きに傾斜していることを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項５】
請求項３に記載の直下型バックライト装置において、
前記各線状プリズムは、前記三角形を構成する２つの斜面と、当該光拡散板の厚み方向に垂直な平面とのなす角度が等しくなるように形成され、
前記角度は、前記線状プリズムの位置が、この線状プリズムに最も近い前記線状光源から離れるに従って連続的又は断続的に大きくなることを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項６】
請求項１に記載の直下型バックライト装置において、
前記光拡散板の前記凹凸構造は、３個以上の平面を有する凹構造または凸構造を繰り返し単位として有し、
前記光拡散板における前記線状光源の短手方向の断面において、前記３個以上の平面に相当する線分には、傾きの異なる複数の線分が含まれ、
前記複数の線分の傾きをＸｎ（度、ｎは１以上の整数）、隣接する前記線状光源の中心間の距離をａ（ｍｍ）、前記線状光源の中心と前記光拡散板の前記光入射面との距離をｂ（ｍｍ）として、
前記複数の線分の傾きＸｎがすべてのｎにおいて、１２．５−１０×（ｂ／ａ）＜Ｘｎ＜８５−２５×（ｂ／ａ）の関係を満たすことを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項７】
請求項６に記載の直下型バックライト装置において、
前記繰り返し単位は、角錐もしくは角錐台状の凸構造、または角錐もしくは角錐台状の凹構造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８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の直下型バックライト装置において、
前記光拡散板は、透明樹脂に光拡散剤を分散させたものからなり、当該分散物の全光線透過率が４０％〜９８％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９】
請求項８に記載の直下型バックライト装置において、
前記分散物のヘーズが２０％〜１００％であることを特徴とする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し、特に、正面方向の輝度をより一層向上できるとともに、発光面の輝度むらを抑えることができる直下型バックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ用のバックライト装置としては、例えば、複数本が並列に配置された線状光源と、この線状光源からの光を反射する反射板と、線状光源からの直射光および反射板からの反射光を拡散照射して発光面となる光拡散板とを備える直下型バックライト装置が広く用いられている。このような直下型バックライト装置では、線状光源の使用本数を増やすことにより、光拡散板の出射面の高輝度化を図ることができる。
【０００３】
しかしながら、直下型バックライト装置では、線状光源の真上部分の輝度が高くなり、この真上部分から離れるに従って輝度が低くなる傾向にある。このため、発光面に周期的輝度むらが生じることとなり、発光面の輝度均斉度が低下するという問題があった。このため、このような直下型バックライト装置を用いた液晶ディスプレイでは、その表示画面に表示むらが生じるという問題があった。
【０００４】
そこで、近年では、例えば、縞模様やドット状の光量補正パターンを光拡散板に印刷し、冷陰極管の真上に放射される光量を低減し、冷陰極管間に放射される光量を相対的に増やす手法（特許文献１）や、波型反射板を利用して、反射板からの反射光を線状光源と線状光源の中間に相当する領域へ集める手法（特許文献２）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２７３７６０号公報
【特許文献２】特開２００１−１７４８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示す方法では、光量補正パターンによって光量の一部が遮断されるため、冷陰極管が放射する光量の利用率が低下し、十分な輝度が得られないという問題があった。また、特許文献２に示す方法では、バックライト装置の構成が複雑になるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、正面方向の輝度をより一層向上できるとともに、発光面の輝度むらをさらに抑えることができる直下型バックライト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく検討した結果、線状光源として断面が略楕円状に形成された扁平型のものを用い、かつ光拡散板の表面に所定の凹凸構造を設けることにより、直下型バックライト装置での正面方向の輝度をより一層向上できて、かつ輝度むらを抑えることができることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、以下の直下型バックライト装置が提供される。
（１）互いに略平行に配置された複数本の線状光源と、これらの線状光源からの光を反射する反射板と、前記線状光源からの直射光および前記反射板からの反射光を拡散照射する光拡散板とを備える直下型バックライト装置であって、前記線状光源は、当該線状光源の長手方向に垂直な断面の形状が長径と短径とを用いて規定される略楕円状に形成された扁平型放電空間を有するガラス管と、このガラス管内に封入された放電媒体とを備える蛍光ランプであり、前記光拡散板は、前記線状光源からの光が入射する光入射面と、この光入射面から入射した光を拡散照射する光出射面とを備え、前記光出射面および前記光入射面の少なくともいずれかには、得られた値が最大となる方向に測定した中心線平均粗さ（Ｒａ(max)）が３μｍ〜１，０００μｍの凹凸構造が形成されていることを特徴とする直下型バックライト装置。
【００１０】
（２）前記凹凸構造は、前記線状光源の長手方向と略平行に延びる線状プリズムが複数並んだプリズム条列であり、前記線状プリズムは、当該線状プリズムの短手方向の断面形状が凹状または凸状の多角形であることを特徴とする前記直下型バックライト装置。
【００１１】
（３）前記線状プリズムの断面形状は、頂角が６０°〜１７０°の三角形であり、同一面内で隣り合う前記線状プリズム同士の間隔は、２０μｍ〜７００μｍであることを特徴とする前記直下型バックライト装置。
【００１２】
（４）前記各線状プリズムは、少なくとも４つの面を含んで構成され、前記少なくとも４つの面のうち、ある２つの面と他の２つの面とが、当該光拡散板の厚み方向および前記線状プリズムの長手方向を含む平面に対して互いに逆向きに傾斜していることを特徴とする前記直下型バックライト装置。
【００１３】
（５）前記各線状プリズムは、前記三角形を構成する２つの斜面と、当該光拡散板の厚み方向に垂直な平面とのなす角度が等しくなるように形成され、前記角度は、前記線状プリズムの位置が、この線状プリズムに最も近い前記線状光源から離れるに従って連続的又は断続的に大きくなることを特徴とする前記直下型バックライト装置。
【００１４】
（６）前記光拡散板の前記凹凸構造は、３個以上の平面を有する凹構造または凸構造を繰り返し単位として有し、前記光拡散板における前記線状光源の短手方向の断面において、前記３個以上の平面に相当する線分には、傾きの異なる複数の線分が含まれ、前記複数の線分の傾きをＸｎ（度、ｎは１以上の整数）、隣接する前記線状光源の中心間の距離をａ（ｍｍ）、前記線状光源の中心と前記光拡散板の前記光入射面との距離をｂ（ｍｍ）として、前記複数の線分の傾きＸｎがすべてのｎにおいて、１２．５−１０×（ｂ／ａ）＜Ｘｎ＜８５−２５×（ｂ／ａ）の関係を満たすことを特徴とする前記直下型バックライト装置。
【００１５】
（７）前記繰り返し単位は、角錐もしくは角錐台状の凸構造、または角錐もしくは角錐台状の凹構造であることを特徴とする前記直下型バックライト装置。
【００１６】
（８）前記光拡散板は、透明樹脂に光拡散剤を分散させたものからなり、当該分散物の全光線透過率が４０％〜９８％であることを特徴とする前記直下型バックライト装置。
【００１７】
（９）前記分散物のヘーズが２０％〜１００％であることを特徴とする前記直下型バックライト装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の直下型バックライト装置によれば、正面方向の輝度をより一層向上できるとともに、発光面の輝度むらをさらに抑えることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係る直下型バックライト装置について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る直下型バックライト装置を模式的に示す図である。本実施形態の直下型バックライト装置は、並列配置された複数本の線状光源２と、線状光源２からの光を反射する反射板３と、線状光源２からの直射光及び反射板３からの反射光を拡散照射する光拡散板１とを備えている。
【００２０】
図２は、線状光源２の断面図である。図２に示すように、線状光源２は、その長手方向に垂直な断面の形状が長径Ａと短径Ｂとを用いて規定される略楕円状に形成された扁平型放電空間を有するガラス管２１と、ガラス管２１内に封入された放電媒体２２とを備える蛍光ランプである。
【００２１】
線状光源２は、長径Ａに沿った方向（図２中の左右方向）の輝度が低く、短径Ｂに沿った方向（図２中の上下方向；ガラス管２１の扁平面）への輝度が高い特徴がある。線状光源２の各方向への輝度差は、ガラス管２１の扁平率などによって決まるものである。線状光源２としては、例えば、長径５．０ｍｍで、短径２．２ｍｍのもの（扁平率５６％）を用いることができる。図１に示すように、ガラス管２１は、短径Ｂに沿った方向と光拡散板１の厚み方向とが略平行であることが好ましい。
【００２２】
なお、線状光源２の形状としては、直線状に加えて、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、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、および平行な４本の管が三つの略半円でつながれ一本になったＷ字状を挙げることができる。
【００２３】
隣接する線状光源２の中心間の距離ａは、１５ｍｍ〜１５０ｍｍであることが好ましく、２０ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましい。前記距離ａを上記範囲とすることにより、直下型バックライト装置の消費電力を低減できるとともに、当該装置の組み立てが容易になり、かつ発光面の輝度むらを抑えることができる。
【００２４】
線状光源２の本数は、特に限定されない。例えば、本発明の直下型バックライト装置を３２インチの液晶表示装置に用いる場合には、線状光源の数としては、例えば、１６本、１４本、１２本、８本等の偶数本や、奇数本とすることができる。
【００２５】
反射板３の材質としては、白色または銀色に着色された樹脂、および金属等を用いることができ、軽量化の観点から樹脂が好ましい。また、反射板３の色は、輝度均斉度を向上できる観点から白色であることが好ましいが、輝度と輝度均斉度を高度にバランスさせるため、白色と銀色とを混合してもよい。
【００２６】
光拡散板１は、入射光を拡散照射する板材である。
光拡散板を構成する材質としては、ガラス、混合しにくい２種以上の樹脂の混合物、透明樹脂に光拡散剤を分散させたもの、および１種類の透明樹脂等を用いることができる。これらの中で、軽量であること、成形が容易であることから樹脂が好ましく、輝度向上が容易である点からは１種類の透明樹脂が好ましく、全光線透過率とヘーズの調整が容易である点からは透明樹脂に光拡散剤を分散させたものが好ましい。
【００２７】
前記透明樹脂とは、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に基づいて、両面平滑な２ｍｍ厚の板で測定した全光線透過率が７０％以上の樹脂のことであり、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、および脂環式構造を有する樹脂などを挙げることができる。なお、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸のことである。
【００２８】
これらの中でも、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、および脂環式構造を有する樹脂等の吸水率が０．２５％以下である樹脂が、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。
【００２９】
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できる点でより好ましい。脂環式構造を有する樹脂と光拡散剤の混合物は、光拡散板に必要な高透過性と高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。
【００３０】
脂環式構造を有する樹脂は、主鎖および／また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、および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および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、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。
【００３１】
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。
【００３２】
脂環式構造を有する樹脂の具体例としては、（１）ノルボルネン単量体の開環重合体及びノルボルネン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重合体；（２）単環の環状オレフィン重合体及びその水素添加物；（３）環状共役ジエン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重合体；などを挙げることができる。
【００３３】
これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン重合体およびビニル脂環式炭化水素重合体が好ましく、ノルボルネン単量体の開環重合体水素添加物、ノルボルネン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。
【００３４】
前記光拡散剤は、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とに大別できる。無機フィラーとしては、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、およびこれらの混合物を挙げることができる。有機フィラーとしては、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリシロキサン樹脂、メラミン樹脂、およびベンゾグアナミン樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、有機フィラーとしては、ポリスチレン樹脂、ポリシロキサン樹脂、およびこれらの架橋物からなる微粒子が、高分散性、高耐熱性、成形時の着色（黄変）がない点で好ましく、これらの中でも、より耐熱性に優れる点でポリシロキサン樹脂の架橋物からなる微粒子がより好ましい。
【００３５】
前記光拡散剤の形状としては、例えば、球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、および繊維状などを挙げることができ、これらの中でも、光の拡散方向を等方的にできる点で球状が好ましい。前記光拡散剤は、透明樹脂内に均一に分散された状態で使用される。
【００３６】
透明樹脂に分散させる光拡散剤の割合は、光拡散板の厚みや、線状光源の間隔などに応じて適宜選択できるが、通常は、分散物の全光線透過率が６０％〜９８％となるように光拡散剤の含有量を調整することが好ましく、６５％〜９５％となるように光拡散剤の含有量を調整することがより好ましい。また、光拡散剤の割合は、ヘーズが２０％〜１００％となるように光拡散剤の含有量を調整することが好ましく、２５％〜１００％となるように光拡散剤の含有量を調整することがより好ましい。全光線透過率およびヘーズを上記好適な範囲とすることにより、輝度および輝度均斉度をより向上させることができる。
【００３７】
なお、全光線透過率とは、ＪＩＳ  Ｋ７３６１-１に基づいて、両面平滑な２ｍｍ厚みの板で測定した値であり、ヘーズとはＪＩＳ  Ｋ７１３６により両面平滑な２ｍｍ厚みの板で測定した値である。
【００３８】
光拡散板１の厚みは、０．４ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましく、０．８ｍｍ〜４ｍｍであることがより好ましい。光拡散板の厚みを上記好適な範囲とすることにより、自重による撓みを抑えることができるとともに、成形の容易化を図ることができる。
【００３９】
次に、光拡散板１の外形について説明する。
図３は、光拡散板１を模式的に示す縦断面図である。図３に示すように、光拡散板１は、線状光源２からの光が入射する光入射面１Ａと、光入射面１Ａから入射した光を拡散照射する光出射面１Ｂとを備えている。
【００４０】
光入射面１Ａおよび光出射面１Ｂの少なくともいずれかの面には、得られた値が最大となる方向に測定した中心線平均粗さ（Ｒａ（max））が３μｍ〜１，０００μｍである凹凸構造が形成されている。前記凹凸構造は、例えば、断面凹状または凸状の多角形からなる線状プリズムが略平行に複数並んだプリズム条列とすることができる。なお、本実施形態では、前記凹凸構造は光出射面１Ｂに設けられている。また、前記凹凸構造は、断面凹状または凸状の三角形からなる線状プリズム４（以下、三角プリズム４という場合がある）が互いに隣接し、または間隔をあけて複数並んだプリズム条列５である。図１に示すように、各三角プリズム４は、線状光源２の長手方向と略平行に形成されている。複数の三角プリズム４の断面形状は、すべて略同一の形状である。この際、三角プリズム４を構成する三角形の頂角が６０°〜１７０°であり、かつ同一面内で隣り合う三角プリズム４同士の間隔が２０μｍ〜７００μｍであることが好ましい。このような構成により、発光面の輝度むらを抑えることができる。
【００４１】
なお、前記中心線平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に基づいて、対象面に直角な平面での断面図の曲線から、所定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。
【００４２】
本実施形態によれば、光拡散板１の光出射面１Ｂに凹凸構造を形成するとともに、線状光源２における高輝度側の面（扁平面）を光拡散板１の光入射面１Ａに対向するように配置したので、高輝度化を図ることができるとともに、輝度むらを抑えることができる。
【００４３】
なお、本発明は、前記実施形態には限定されない。
例えば、前記実施形態では、光拡散板１の表面に形成された凹凸構造を断面三角形状の三角プリズムを複数有するプリズム条列としたが、前記凹凸構造を下記変形例に示すような形状とすることができる。このような例においても、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
＜第１変形例＞
図４に示すように、光拡散板１１は、略平坦な光入射面１１Ａと、凹凸構造が形成された光出射面１１Ｂとを備えている。光出射面１１Ｂの凹凸構造は、繰り返し単位である凸構造１３が複数形成された構造である。各凸構造１３は、図５（Ａ）に示すように、３個以上の平面を有する構造であり（図５（Ａ）では、四角錐の凸構造として図示されている）、輝度むら改善の点で、光拡散板１１の長辺および短辺とは異なる方向に周期的に配列されることが好ましい。この際、前記周期は、２０μｍ〜７００μｍであることが好ましく、３０μｍ〜４００μｍであることがより好ましい。
【００４５】
前記凸構造１３は、得られた値が最大となる方向に測定した中心線平均粗さ（Ｒａ（max））が３μｍ〜１，０００μｍであり、３μｍ〜８００μｍであることが好ましく、４μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。また、前記凸構造は、光出射面１１Ｂの全体に形成されていてもよいし、光出射面１１Ｂの一部（例えば、光学的に有効な面）にのみ形成されていてもよい。なお、得られた値が最大となる方向とは、隣り合う四角錐の頂点間を通る方向のことである。
【００４６】
前記凸構造としては、例えば、角錐状および角錐台状とすることができる。前記角錐としては、三角錐、四角錐、五角錐、および六角錐等の多角錐とすることができる。前記角錐台としては、三角錐台、四角錐台、五角錐台、六角錐台等の多角錐台とすることができる。このような角錐状または角錐台状とすることにより、正面からずれた位置から観察しても十分な輝度を有する。なお、前記複数の凸構造は、１種類の構造だけからなるものでもよいし、複数種類の構造を組み合わせてなるものとしてもよい。
【００４７】
また、複数の凸構造は、例えば、成形が容易である点から、プリズム条列を構成する線状プリズムの長手方向とは異なる向きにＶ字状の切り込みを入れて得られる形状とすることができる。この際、前記線状プリズムの形状としては、例えば、断面多角形状等とすることができる。
【００４８】
なお、３個以上の平面を有する凹凸構造としては、前記凸構造と同形状の凹構造としてもよい。この場合、複数の前記凹構造は、例えば、成形が容易である点から、プリズム条列を構成する線状プリズムの長手方向とは異なる向きにＶ字状の切り込みを入れて得られる凸形状を有する転写部材の当該凸形状を転写して得られるものとすることができる。
【００４９】
図５（Ｂ）に示すように、前記凹凸構造において、光拡散板１１の厚み方向に平行で、かつ光拡散板の長辺および短辺と平行な断面（図中の線分Ａによる断面）では、凸構造１３の面１３Ａに相当する線分には、傾き（Ｘ１、Ｘ２；度）の異なる２種類の線分が存在する。なお、本発明では、図５（Ｂ）のＸ１に示すように、右上がり、左上がりのいずれの場合であっても、その角度が同じ数値であれば同じ種類のものとする。
【００５０】
このような構成の光拡散板において、傾きＸ１，Ｘ２は、隣接する線状光源の中心間の距離をａ（ｍｍ）、線状光源の中心と光拡散板１１の光入射面との距離をｂ（ｍｍ）として、１２．５−１１×（ｂ／ａ）＜Ｘ１またはＸ２＜８５−２８．５×（ｂ／ａ）の関係１を満たすことが好ましい。このような構成により、輝度および輝度均斉度をともに向上できる。
【００５１】
また、前記距離ａ，ｂは、それぞれ直下型バックライト装置内で一定の値であることが好ましいが、一定の値でなくてもよい。距離ａ，ｂの値が一定でない場合には、前記関係１において、距離ａ，ｂが最も小さい値のときに成立するものとする。
【００５２】
前記距離ｂは、直下型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いが、２ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましく、３ｍｍ〜２５ｍｍであることがより好ましい。前記距離ｂを上記範囲とすることにより、輝度むらを低減でき、かつランプの発光効率の低下を防ぐことができる。あわせて、バックライト全体の厚さを薄くできる。
【００５３】
本変形例１では、繰り返し単位を凸構造としたが、前記凸構造と同様の形状の凹構造であってもよい。この場合には、本変形例１の形状を有する転写部材を用いて、表面形状を転写することにより、繰り返し単位が凹構造の光拡散板を得ることができる。なお、上記好適な構成（例えば、前記関係１を満たすこと等）は、凹凸構造が凹構造である場合についても同様に成り立つことが好ましい。
【００５４】
＜第２変形例＞
図６に示すように、前記凹凸構造において、前記三角プリズムを、当該三角形を構成する２つの斜面と、前記光入射面に略平行な平面とのなす角度が等しくなるように形成し、三角プリズムの位置が、この三角プリズムに最も近い線状光源２から離れるに従って、前記角度が連続的又は断続的に大きくなるように光拡散板１０１を構成してもよい。このような構成によれば、発光面において、線状光源２間に対応する部分の輝度を向上させることができ、発光面の輝度均斉度を高めることができる。
【００５５】
＜第３変形例＞
図７に示すように、前記凹凸構造が、少なくとも４つの面を含んで構成される断面凹状または凸状の多角形からなる線状プリズム（以下、複合プリズムという場合がある）が隣接し、または間隔をあけて並んだ構成である光拡散板１０２とすることができる。このような構成とすることにより、発光面の輝度均斉度をより一層高めることができる。
【００５６】
前記複合プリズムとしては、少なくとも４つの面のうち、ある２つの面と他の２つの面とが、当該光拡散板の厚み方向および線状プリズムの長手方向を含む平面に対し互いに逆向きに傾斜した構成であることが好ましい。このような構成によれば、適度な間隔で配置された光源の上に、当該複合プリズムを有する光拡散板を配置した際に、発光面では、隣接する光源の間に前記面の数に基づいて光源の像が複数観察されるようになるため、発光面の輝度均斉度を高めることができる。
【００５７】
＜第４変形例＞
図８に示すように、前記凹凸構造が、光入射面の法線を軸として線対称な、断面凹状又は凸状の多角形からなる線状プリズムを複数有する構成であって、線状プリズムの長手方向に垂直で、かつ光入射面と平行な方向において、線状光源の幅寸法の範囲内に、複数種類の線状プリズムの全種類が含まれた光拡散板１０３とすることができる。このような構成とすることにより、発光面の輝度均斉度をより一層高めることができる。
【００５８】
また、前記実施形態および変形例に係る直下型バックライト装置において、さらに輝度および輝度均斉度を向上させるための光学部材を適宜配置してもよい。このような光学部材としては、例えば拡散シートおよびプリズムシートを挙げることができる。これらの光学部材は、例えば、光拡散板における光源から遠い側に設けられる。
【００５９】
また、発光面の輝度をより一層向上させる目的で、以下に示す反射型偏光子を配置してもよく、この反射型偏光子を前記光学部材の光源から遠い側に設けることができる。
【００６０】
反射型偏光子としては、ブリュースター角による偏光成分の反射率の差を利用した反射型偏光子（例えば、特表平６-５０８４４９号公報に記載のもの）；コレステリック液晶による選択反射特性を利用した反射型偏光子；具体的には、コレステリック液晶からなるフィルムと１／４波長板との積層体（例えば、特開平３-４５９０６号公報に記載のもの）；微細な金属線状パターンを施工した反射型偏光子（例えば、特開平２-３０８１０６号公報に記載のもの）；少なくとも２種の高分子フィルムを積層し、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型偏光子（例えば、特表平９-５０６８３７号公報に記載のもの）；高分子フィルム中に少なくとも２種の高分子で形成される海島構造を有し、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型偏光子（例えば、米国特許第５，８２５，５４３号明細書に記載のもの）；高分子フィルム中に粒子が分散し、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型偏光子（例えば、特表平１１-５０９０１４号公報に記載のもの）；高分子フィルム中に無機粒子が分散し、サイズによる散乱能差に基づく反射率の異方性を利用する反射型偏光子（例えば、特開平９-２９７２０４号公報に記載のもの）；などが使用できる。
【実施例】
【００６１】
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何ら限定されない。なお、部及び％は、特に制限のない限り重量基準である。
【００６２】
製造例１（光拡散板用ペレットＡ）
透明樹脂として脂環式構造を有する樹脂（日本ゼオン（株）、ゼオノア１０６０Ｒ、吸水率０．０１％）９９．７部と、光拡散剤として平均粒径２μｍのポリシロキサン重合体の架橋物からなる微粒子０．３部とを混合し、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Ａを製造した。この光拡散板用ペレットＡを原料として、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とヘーズを、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１とＪＩＳ  Ｋ７１３６とに基づいて、積分球方式色差濁度計を用いて測定した。試験板は、全光線透過率は８５％であり、ヘーズは９９％であった。
【００６３】
製造例２（光拡散板用ペレットＢ）
前記樹脂の量を９９．８部、光拡散剤の量を０．２部とした以外は、前記製造例１と同様の方法にて光拡散板用ペレットＢを製造した。この光拡散板用ペレットＢを原料として、前記製造例１と同様の試験板を作成し、同様の方法で全光線透過率とヘーズを測定した。試験板は、全光線透過率は９１％であり、ヘーズは９７％であった。
【００６４】
製造例３（光拡散板用ペレットＣ）
前記樹脂の量を９９．９部、光拡散剤の量を０．１部とした以外は、前記製造例１と同様の方法にて光拡散板用ペレットＢを製造した。この光拡散板用ペレットＢを原料として、前記製造例１と同様の試験板を作成し、同様の方法で全光線透過率とヘーズを測定した。試験板は、全光線透過率は９１％であり、ヘーズは８９％であった。
【００６５】
製造例４（光拡散板用ペレットＤ）
前記樹脂の量を９９．２部、光拡散剤の量を０．８部とした以外は、前記製造例１と同様の方法にて光拡散板用ペレットＢを製造した。この光拡散板用ペレットＢを原料として、前記製造例１と同様の試験板を作成し、同様の方法で全光線透過率とヘーズを測定した。試験板は、全光線透過率は６５％であり、ヘーズは９９％であった。
【００６６】
＜実施例１＞
内寸幅７００ｍｍ、奥行き４００ｍｍ、深さ２０ｍｍの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）を貼着して反射板とし、反射板の底から４．６ｍｍ離して、長径５．０ｍｍ×短径２．２ｍｍの扁平型で、長さ４３０ｍｍの線状光源である冷陰極管８本を、冷陰極管の中心間の距離ａを５０ｍｍとなるように配置し、電極部近傍をシリコーンシーラントで固定し、インバーターを取り付けた。
【００６７】
所定形状の金型部品を射出成形機（型締め力４，４１０ｋＮ）に用いて、製造例１で得られた光拡散板用ペレットＡを原料として、シリンダー温度２８０度、金型温度８５度の条件下で光拡散板を成形した。得られた光拡散板は、厚み２ｍｍ、７２７．５ｍｍ×４１５ｍｍの長方形状の平板状であり、その一方の面には、三角プリズムが略平行に複数並んだ凹凸構造が形成されていた。三角プリズムは、その頂角が９０°であり、そのピッチが７０μｍであった。
【００６８】
次に、得られた光拡散板を、他方の面（凹凸構造の無い面：光入射面）が冷陰極管側になるようにして、冷陰極管を取り付けたプラスチックケース上に設置した。この際、冷陰極管の中心と光拡散板の光入射面との距離は１５．４ｍｍであった。さらに、この光拡散板の一方の面（光出射面）上に拡散シート（「１８８ＧＭ３」、きもと社製）と、プリズムシート（「ＢＥＦIII−１０Ｔ」、住友スリーエム社製）と、輝度上昇シート（「ＤＢＥＦ−Ｄ」、住友スリーエム社製）とを、この順に設置した。
【００６９】
次いで、得られた直下型バックライトについて管電流５ｍＡを印加して冷陰極管を点灯させ、二次元色分布測定装置を用いて、短手方向中心線上で等間隔に１００点の正面方向の輝度を測定し、下記の数式１と数式２に従って、正面方向の輝度平均値（正面輝度）Ｌａと輝度むらＬｕを得た。このとき、正面輝度は４，１９４ｃｄ／ｍ2で、輝度むらは０．７％であった。
輝度平均値  Ｌａ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２                （数式１）
輝度むら  Ｌｕ＝（（Ｌ１-Ｌ２）／Ｌａ）×１００      （数式２）
Ｌ１：複数本設置された冷陰極管真上での輝度極大値の平均
Ｌ２：極大値に挟まれた極小値の平均
なお、輝度むらは、輝度の均一性を示す指標であり、輝度むらが悪いときは、その数値は大きくなる。
【００７０】
＜実施例２＞
金型部品の形状を変更して、異なる凹凸構造を有する光拡散板を成形した以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。得られた光拡散板では、凹凸構造は、図７に示すような複合プリズムを複数有する構成であった。この複合プリズムは、左右対称な４つの平面を備えた構成であり、図７に示す角度θ１が３０°であり、角度θ２が５０°であった。前記４つの平面は、互いに等しい面積であった。なお、複合プリズムのピッチは７０μｍであった。得られた光拡散板を他方の面（凹凸構造のない面）が冷陰極管側となるように配置して、実施例１と同様にして、直下型バックライト装置を作製した。得られた直下型バックライト装置では、正面輝度が４，３２０ｃｄ／ｍ2であり、輝度むらが０．８％であった。
【００７１】
＜実施例３＞
金型部品の形状を変更して、異なる凹凸構造を有する光拡散板を成形した以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。得られた光拡散板では、凹凸構造は、図８に示すように、頂角の異なる２種類の三角プリズムが交互に並んだ構成であった。前記三角プリズムには、頂角が８０°のものと、頂角が１２０°のものの２種類があり、そのピッチは７０μｍであった。また、ランプの長径Ａの寸法範囲には、上記２種類の三角プリズムが含まれていた。得られた光拡散板を他方の面（凹凸構造のない面）が冷陰極管側となるように配置して、実施例１と同様にして、直下型バックライト装置を作製した。得られた直下型バックライト装置では、正面輝度が４，２７８ｃｄ／ｍ2であり、輝度むらが０．６％であった。
【００７２】
＜実施例４＞
金型部品の形状を変更して、異なる凹凸構造を有する光拡散板を成形した以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。得られた光拡散板では、凹凸構造は、図６に示すように複数種類の三角プリズムを備え、線状光源の直上から離れるに従って、三角プリズムの頂角が小さくなる構成（光入射面とのなす角度が大きくなる構成）であった。具体的には、凹凸構造は、頂角の異なる３種類の三角プリズムを有し、線状光源間に、その頂角が１１０°、５０°、３０°、５０°、１１０°の三角プリズムが７０μｍピッチで並んだ構成であった。得られた光拡散板を他方の面（凹凸構造のない面）が冷陰極管側となるように配置して、実施例１と同様にして、直下型バックライト装置を作製した。得られた直下型バックライト装置では、正面輝度が４，４４５ｃｄ／ｍ2であり、輝度むらが０．５％であった。
【００７３】
＜実施例５＞
光拡散板用ペレットＢを用いるとともに、金型部品の形状を変更して異なる凹凸構造を有する光拡散板を成形した以外は、実施例１と同様にして直下型バックライト装置を得た。得られた光拡散板では、凹凸構造は、図５（Ａ）に示すように、頂角９０°の四角錐が複数並んだ構造である。なお、図５（Ａ）において、破線Ａは矩形状の光拡散板の長辺に平行な線であり、この破線Ａと図５（Ａ）中の縦方向に並んだ四角錐の頂点同士を結んだ線とのなす角度が３０°であり、破線Ａと図５（Ａ）中の横方向に並んだ四角錐の頂点同士を結んだ線とのなす角度が１２０°であった。また、この光拡散板は、図５（Ｂ）における傾きＸ１が４１°であり、傾きＸ２が２７°であった。得られた光拡散板を他方の面（凹凸構造のない面）が冷陰極管側となるように配置して、実施例１と同様にして、直下型バックライト装置を作製した。得られた直下型バックライト装置では、正面輝度が４，２６８ｃｄ／ｍ2であり、輝度むらが０．９％であった。
【００７４】
＜実施例６＞
光拡散板用ペレットＣを用いるとともに、金型部品の形状を変更して実施例５とは凹凸が逆転した凹凸構造を有する光拡散板を成形した以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。得られた光拡散板を他方の面（凹凸構造のない面）が冷陰極管側となるように配置して、実施例１と同様にして、直下型バックライト装置を作製した。得られた直下型バックライト装置では、正面輝度が４，２２６ｃｄ／ｍ2であり、輝度むらが０．９％であった。
【００７５】
＜実施例７＞
金型部品の形状を変更して、実施例５における四角錐を四角錐台とした図９（Ａ）に示すような光拡散板を成形した。また、図９（Ｂ）に示すように、四角錐台は、その高さＴが３０μｍであり、ピッチＰが７０μｍであった。得られた光拡散板を他方の面（凹凸構造のない面）が冷陰極管側となるように配置して、実施例１と同様にして、直下型バックライト装置を作製した。得られた直下型バックライト装置では、正面輝度が４，３５３ｃｄ／ｍ2であり、輝度むらが１．０％であった。
【００７６】
＜実施例８＞
光拡散板用ペレットＢを用いるとともに、金型部品の形状を変更して実施例７とは凹凸が逆転した凹凸構造を有する光拡散板を成形した以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。得られた光拡散板を他方の面（凹凸構造のない面）が冷陰極管側となるように配置して、実施例１と同様にして、直下型バックライト装置を作製した。得られた直下型バックライト装置では、正面輝度が４，３１０ｃｄ／ｍ2であり、輝度むらが１．０％であった。
【００７７】
＜比較例１＞
実施例６において、扁平型の線状光源を、断面が円状の線状光源に変更した以外は、実施例１と同様にして、直下型バックライト装置を作製した。得られた直下型バックライト装置では、正面輝度が３，０５３ｃｄ／ｍ2であり、輝度むらが０．６％であった。
【００７８】
＜比較例２＞
光拡散板用ペレットＤを用いるとともに、金型部品の形状を変更して実施例１と同様にして、光入射面および光出射面ともに凹凸構造のない平坦面とした光拡散板を得た。得られた光拡散板を用いて、実施例１と同様にして直下型バックライト装置を作製した。得られた直下型バックライト装置では、正面輝度が４，２３５ｃｄ／ｍ2であり、輝度むらが３．５％であった。
【００７９】
実施例１〜８および比較例１，２の結果を表１に示す。
【００８０】
【表１】
2007220487.tif 000003
【００８１】
表１に示すように、実施例１〜８では、正面方向の輝度に優れるとともに、輝度むらを抑えることができることがわかった。また、比較例１では、正面方向の輝度が不十分であり、比較例２では、輝度むらが大きかった。このため、比較例１，２では、十分な光学性能が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施形態に係る直下型バックライト装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】前記直下型バックライト装置を構成する線状光源を示す断面図である。
【図３】前記直下型バックライト装置を構成する光拡散板を示す断面図である。
【図４】本発明の第１変形例に係る光拡散板を示す斜視図である。
【図５Ａ】前記第１変形例に係る光拡散板を示す図であり、光出射面の一部を示す斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの点線Ａに沿った断面図である。
【図６】本発明の第２変形例に係る光拡散板を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３変形例に係る光拡散板を示す斜視図である。
【図８】本発明の第４変形例に係る光拡散板を示す斜視図である。
【図９Ａ】実施例７に係る光拡散板の平面図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す光拡散板の断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１，１１，１０１，１０２，１０３      光拡散板
１Ａ，１１Ａ      光入射面
１Ｂ，１１Ｂ      光出射面
２      線状光源（蛍光ランプ）
３      反射板
４      線状プリズム（三角プリズム）
５      プリズム条列
１３      凸構造
１３Ａ      面
２１      ガラス管
２２      放電媒体
Ａ      長径
ａ，ｂ      距離
Ｂ      短径
Ｐ      ピッチ
Ｔ      高さ
Ｘ１，Ｘ２      傾き
【図１】
2007220487.tif 000004
【図２】
2007220487.tif 000005
【図３】
2007220487.tif 000006
【図４】
2007220487.tif 000007
【図５Ａ】
2007220487.tif 000008
【図５Ｂ】
2007220487.tif 000009
【図６】
2007220487.tif 000010
【図７】
2007220487.tif 000011
【図８】
2007220487.tif 000012
【図９Ａ】
2007220487.tif 000013
【図９Ｂ】
2007220487.tif 000014