(57)【要約】【課題】ファイバ長を変えることで様々な寸法に容易に対応することができ、またファイバ密度を変えることで輝度分布を容易に調整可能であり、光源部を一箇所に集めることができるため、設計の自由度が増し、長寿命であるバックライト光源、及び該バックライト光源を用いたバックライトユニット、並びに表示装置の提供。【解決手段】点光源を含む光源部と、該光源部と光結合部を介して連結した透過型光ファイバと、該透過型光ファイバと連結した光拡散型光ファイバとを備え、前記バックライト光源は、その発光面に前記光拡散型光ファイバを１つ以上平面状に配置してなることを特徴とするバックライト光源である。【選択図】図２Ａ
2007273380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点光源を含む光源部と、該光源部と光結合部を介して連結した透過型光ファイバと、該透過型光ファイバと連結した光拡散型光ファイバとを備えたバックライト光源であって、
前記バックライト光源は、その発光面に前記光拡散型光ファイバを１つ以上平面状に配置してなることを特徴とするバックライト光源。
【請求項２】
光結合部がレンズ及び積分球のいずれかを有する請求項１に記載のバックライト光源。
【請求項３】
点光源がＬＥＤ、レーザー、ショートアーク光源、ハロゲン光源、及びキセノン光源から選択されるいずれかである請求項１から２のいずれかに記載のバックライト光源。
【請求項４】
光源部が、輝度及び色度検出センサを有する請求項１から３のいずれかに記載のバックライト光源。
【請求項５】
バックライト光源の発光面以外の面を被覆する反射部材を有する請求項１から４のいずれかに記載のバックライト光源。
【請求項６】
光取出部を有し、かつ該光取出部が拡散板を有する請求項１から５のいずれかに記載のバックライト光源。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のバックライト光源と、光学シートとを有することを特徴とするバックライトユニット。
【請求項８】
光学シートが、拡散シート、レンズシート、及び偏光反射シートから選択される少なくとも２つを一体化した複合シートである請求項７に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
請求項７から８のいずれかに記載のバックライトユニットを用いた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、ディスプレイ用として好適なバックライト光源、及び該バックライト光源を用いたバックライトユニット、並びに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ光源等の点光源を用いたバックライト光源が開発され、市場に提供されている。このようなバックライト光源は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色の点光源２からなるＬＥＤアレイ１を反射シート７上に敷き詰めて、白色バックライト光源２０としている（例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３参照）。
しかし、ＬＥＤ光源等の点光源を用いたバックライトは、輝度ムラを抑制するため、あらゆる場所に数多くの点光源を配置しなければならず、電気配線や冷却装置の自由度が小さいという課題がある。また、ＬＥＤ光源等の点光源を用いたバックライトは、色むらが発生する可能性があり、拡散板や拡散シートを用いてミキシングする必要があり、更なる改良、開発が望まれているのが現状である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６６１１７号公報
【特許文献２】特開平６−２７４６２号公報
【特許文献３】特開２００４−２５３２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、ファイバ長を変えることで様々な寸法に容易に対応することができ、またファイバ密度を変えることで輝度分布を容易に調整可能であり、光源部を一箇所に集めることができるため、設計の自由度が増し、長寿命であるバックライト光源、及び該バックライト光源を用いたバックライトユニット、並びに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】
【０００５】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  点光源を含む光源部と、該光源部と光結合部を介して連結した透過型光ファイバと、該透過型光ファイバと連結した光拡散型光ファイバとを備えたバックライト光源であって、
前記バックライト光源は、その発光面に光拡散型光ファイバを１つ以上平面状に配置してなることを特徴とするバックライト光源である。該＜１＞に記載のバックライト光源においては、その発光面に光拡散型光ファイバを１つ以上平面状に配置しているので、ファイバ長を変えることで様々な寸法に容易に対応することができ、またファイバ密度を変えることで輝度分布を容易に調整可能であり、光源部を一箇所に集めることができるため、電気配線や冷却装置等の設計の自由度が増し、各種表示装置のバックライトとして好適に用いられる。
＜２＞  点光源がＬＥＤ、レーザー、ショートアーク光源、ハロゲン光源、及びキセノン光源から選択されるいずれかである前記＜１＞に記載のバックライト光源である。該＜２＞に記載のバックライト光源においては、点光源がＬＥＤ、レーザー、ショートアーク光源、ハロゲン光源、及びキセノン光源から選択されるいずれかであるので、従来よりも長寿命であり、交換の手間が省ける。
＜３＞  光源部が、輝度及び色度検出センサを有する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のバックライト光源である。該＜３＞に記載のバックライト光源においては、各色のＬＥＤやレーザーの出力を制御し、色ずれをなくすことができる。また、出力を調整することで、輝度低下を防ぐことができる。
＜４＞  光結合部が、レンズ及び積分球のいずれかを有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のバックライト光源である。
＜５＞  バックライト光源の発光面以外の面を被覆する反射部材を有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のバックライト光源である。
＜６＞  光取出部を有し、かつ該光取出部が拡散板を有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のバックライト光源である。
前記＜５＞及び＜６＞のいずれかに記載のバックライト光源においては、反射部材及び拡散板を有することによって、バックライト光源の発光面から効率よく光を取り出すことができる。
＜７＞  前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のバックライト光源と、光学シートとを有することを特徴とするバックライトユニットである。該＜７＞に記載のバックライトユニットにおいては、本発明の前記バックライト光源を用いているので、平面ディスプレイ用として好適である。
＜８＞  光学シートが、拡散シート、レンズシート、及び偏光反射シートから選択される少なくとも２つを一体化した複合シートである前記＜７＞に記載のバックライトユニットである。該＜８＞に記載のバックライトユニットにおいては、光学シートとして、拡散シート、レンズシート、及び偏光反射シートから選択される少なくとも２つを一体化した複合シートを用いているので、利便性が高く、ごみの付着を防止でき、作業工程を少なくすることができる。
＜９＞  前記＜７＞から＜８＞のいずれかに記載のバックライトユニットを用いたことを特徴とする表示装置である。該＜９＞に記載の表示装置においては、本発明のバックライト光源を用いたバックライトユニットを用いているので、コンパクトな設計が可能であり、液晶表示装置、液晶プロジェクタをはじめとする各種表示装置に好適である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、従来における前記問題を解決でき、ファイバ長を変えることで様々な寸法に容易に対応することができ、またファイバ密度を変えることで輝度分布を容易に調整可能であり、光源部を一箇所に集めることができるため、設計の自由度が増し、長寿命であるバックライト光源、及び該バックライト光源を用いたバックライトユニット、並びに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】
【０００７】
（バックライト光源）
本発明のバックライト光源は、光源部と、該光源部と光結合部を介して連結した透過型光ファイバと、光拡散型光ファイバとを備えてなり、反射部材、光取出部、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
前記バックライト光源は、その発光面に前記光拡散型光ファイバを１つ以上平面状に配置してなる。
【０００８】
＜光源部＞
前記光源部は、点光源を少なくとも含んでなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。
前記点光源としては、例えば、ＬＥＤ、レーザー、ショートアーク光源、ハロゲン光源、キセノン光源などが挙げられる。これらの中でも、サイズ、コスト、色温度調整、電源の点から、ＬＥＤが特に好ましい。
前記点光源としては、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色からなるものが好適に用いられる。
【０００９】
前記光源部には、輝度及び色度検出センサを設けることで、各色のＬＥＤやレーザーの出力を制御し、色ずれをなくすことができる。また、出力を調整することで、輝度低下を防ぐことができる。
前記輝度及び色度検出センサとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、フォトダイオード、カラーフィルタ付フォトダイオードなどが挙げられる。
【００１０】
＜光結合部＞
前記光結合部は、光源部と、透過型光ファイバとを連結するものであり、大きさ、形状、数などは特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができる。
前記光結合部としては、レンズ及び積分球のいずれかを有するものが好ましい。
前記レンズは、光源部からの光を絞って、透過型光ファイバに導入することができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、凸レンズ、シリンドリカルレンズなどが挙げられる。
前記積分球としては、小サイズなものが好ましく、また、テフロン（登録商標）などを用いた内面反射率が高いものがより好ましい。
前記光結合部と前記光源部とは一体に成形してもよいが、別体の場合には、両者を接合させた後、接着剤で固着することが好ましい。前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤などが挙げられる。
【００１１】
＜透過型光ファイバ＞
前記透過型光ファイバは、光結合部と、光拡散型光ファイバとを連結するものである。
前記透過型光ファイバとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、機械的に柔軟であり、自由に折り曲げることができ、安価であることからプラスチック光ファイバが好適である。
前記プラスチック光ファイバの口径は５００μｍ以上が好ましく、５００〜１０００μｍが好ましい。
前記プラスチック光ファイバとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中心から外側に向かって屈折率の分布を有するコア部を備えた屈折率分布型プラスチック光ファイバが好適である。
前記プラスチック光ファイバの製造方法については、例えば、特開２００４−２１２７１１号公報、特開２００４−２６４７４６号公報、などに開示されている。
【００１２】
前記光接合部と前記透過型光ファイバとは、両者を接合させた後、接着剤で固着することが好ましい。前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤などが挙げられる。
【００１３】
＜光拡散型光ファイバ＞
前記光拡散型光ファイバは、バックライト光源の発光面を形成するものであり、（１）光ファイバ内に散乱体を混ぜてあるもの、（２）光ファイバ内に気泡を有するもの、（３）光ファイバのクラッド部に傷をつけ、散乱させてあるもの、（４）光ファイバ材料の吸収スペクトルをフラットにするため、吸収剤を混ぜたもの、などが挙げられる。
前記光拡散型光ファイバとしても、機械的に柔軟であり、安価であることからプラスチック光ファイバが好適である。
【００１４】
前記（１）としては、白色散乱体、又は屈折率が異なる微小な粒子を混入した光ファイバが挙げられる。
前記（２）としては、中空プリフォームを延伸する際に気泡を混入させるように作製した光ファイバなどが挙げられる。
前記（３）としては、傷のついたクラッド部からの漏れ光を取り出す光ファイバが挙げられる。この場合、傷の密度を長手方向に分布を持たせることで、長手方向の光の取り出し量を制御し長手方向に均一な拡散光量を持つ光ファイバを使うこともできる。
前記（４）としては、プラスチック光ファイバ等で特有の吸収波長域を持つものについて、吸収が可視光波長域において均一な吸収スペクトルを持つような吸収剤を添加させた光ファイバが挙げられる。
【００１５】
前記透過型光ファイバと光拡散型光ファイバとは、両者を接合させた後、接着剤で固着することが好ましい。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤などが挙げられる。なお、各種光コネクタを用いて両者を接合することもできる。
【００１６】
前記光拡散型光ファイバは、１つ以上発光面に平面状に配置（敷設）されており、その敷設密度を自由に変えることができる。また、前記光ファイバの拡散光量は光源から遠くなるにしたがって弱くなっていくので、それを補うように光ファイバの敷設密度を高くすることで均一な光源を得ることができる。具体的には、図２Ａに示すように、光拡散型光ファイバを所定の間隔を空けて配置することが好ましい。
【００１７】
＜反射部材＞
前記バックライト光源は、１つ以上の光拡散型光ファイバを発光面以外の面を反射部材で囲われた中に設置し、光ファイバの敷設密度を変えることで均一な光源としたものである。
前記反射部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、反射シート、金属反射板、拡散反射シート、ミラーなどが挙げられる。これらの中でも、拡散反射シートが特に好ましい。
前記拡散反射シートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）延伸型拡散反射シート（ホワイトレフスター、三井化学株式会社製）などが挙げられる。
【００１８】
本発明のバックライト光源は、光取出部から均一な光を放出し、液晶パネル等を通してディスプレイとして機能する。このような光取出部としては、例えば拡散板が好適に挙げられる。前記拡散板としては、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂に白色散乱体を混練したものなどが挙げられる。
【００１９】
前記その他の構成としては、例えば、制御手段、電源などが挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライバ、コントローラ、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００２０】
ここで、図２Ａ及び図２Ｂは、本発明のバックライト光源の一例を示す概略図である。このバックライト光源２０は、ＬＥＤ光源３と、光結合部４と、透過型光ファイバ５と、光散乱型光ファイバ６とを備えてなる。図２Ａ及び図２Ｂ中、９は電源、１０はＬＥＤコントローラ及びドライバ、８は光コネクタ、７は反射シート、１１は拡散板をそれぞれ表し、光散乱型光ファイバ６は反射シートの全面にわたって光源部から離れるにしたがって間隔が狭くなるように配置されている。図２Ａでは１本の光散乱型光ファイバを用いているが２本以上の複数本を用いることもできる。
なお、図示を省略しているが、ＬＥＤ光源３からなる光源部には、輝度及び色度検出センサとしてのフォトダイオードが設けられている。
【００２１】
図２Ａ及び図２Ｂにおいて、ＬＥＤ光源３は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色を備えており、光結合部４としては、レンズや積分球、光源反射板を用いている。
ＬＥＤ光源３からの赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色の光は、光結合部４、透過型光ファイバ５、及び光散乱型光ファイバ６内でカラーミキシングされる。そして、光拡散型光ファイバ６から出た光は、反射シート７で囲まれたライトボック内でミキシングされ、拡散板１１を通して前面に均一な光を放つ。なお、バックライト光源は１つのライトボックス内で複数個用いることができ、また、単色のバックライト光源を組み合わせることもできる。
【００２２】
また、本発明のバックライト光源は、図３に示すような方法により輝度及び色度を調整することができる。例えば、バックライト光源の光量をフォトダイオード及びアンプを通して電圧に変換し、制御部にて設定光量との差異を算出し、光源コントローラに調整値をフィードバックすることで目標光量に調整することができる。
【００２３】
本発明のバックライト光源は、ファイバ長を変えることで様々な寸法に容易に対応することができ、又はファイバ密度を変えることで輝度分布を容易に調整可能であり、光源部を一箇所に集めることができるため、設計の自由度が増し、長寿命であるので、各種用途に用いることができるが、以下に説明するバックライトユニット及び表示装置に特に好適である。
【００２４】
（バックライトユニット）
本発明のバックライトユニットは、本発明の前記バックライト光源と、光学シートとを有してなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。
【００２５】
＜光学シート＞
前記光学シートとしては、拡散シート、レンズシート、及び偏光反射シートから選択される少なくとも２つを一体化した複合シートが、利便性が高く、ごみの付着を防止でき、作業工程を少なくすることができる点から好ましく、これらの中でも、少なくとも１つのレンズシートと、少なくとも１つの拡散シートとの組み合わせが特に好ましい。
前記偏光反射シートとしては、例えばＤＢＥＦ（３Ｍ社製）などが挙げられる。
以下、前記光学シートを構成するレンズシート及び拡散シートについて、詳細に説明する。
【００２６】
−レンズシート−
前記レンズシートは、支持体と、該支持体の一方の面上に単位レンズ層を有し、更に必要に応じてバック層、中間層等のその他の層を有してなる。
【００２７】
前記レンズシートは、上述したように、一軸方向に形成された単位レンズ（凸状レンズ）が隣接して略全面に配列され、レンチキュラーレンズやプリズムシートが代表的であり、他に回折格子等も含まれる。例えば、ピッチ５０μｍ、凹凸高さ２５μｍ、凸部の頂角６０〜１２０度、頂角丸みが０〜１５μｍのプリズム形状であることが好ましい。
【００２８】
前記レンズシートの材質及び製法としては、特に制限はなく、公知の各種態様が採り得るが、例えば、（１）ダイより押し出したシート状の樹脂材料を、この樹脂材料の押し出し速度と略同速度で回転する転写ローラ（レンズシートの反転型が表面に形成されている）と、この転写ローラに対向配置され同速度で回転するニップローラ板とで挟圧し、転写ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に転写する樹脂シートの製造方法が採用できる。また、（２）ホットプレスにより、レンズシートの反転型が表面に形成されている転写型板（スタンパー）と樹脂板とを積層し、熱転写によりプレス成形する樹脂シートの製造方法が採用できる。
【００２９】
また、その他の製造方法として、（３）拡散シートに使用されるのと同様の透明なフィルム（例えば、ポリエステル、セルロースアシレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィン等）の表面に、凹凸ローラ（レンズシートの反転型が表面に形成されている）表面の凹凸を転写形成する樹脂シートの製造方法が採用できる。
より具体的には、表面に接着剤と樹脂とが順次塗布されることにより、接着剤層と樹脂層（例えばＵＶ硬化性樹脂）とが２層以上に形成されている透明なフィルムを連続走行させ、この透明なフィルムを回転する凹凸ローラに巻き掛け、樹脂層に凹凸ローラ表面の凹凸を転写し、透明なフィルムが凹凸ローラに巻き掛けられている状態で樹脂層を硬化させる（例えばＵＶ照射する）凹凸状シートの製造方法が採用できる。なお、接着剤はなくてもよい。
【００３０】
このようなレンズシートの製造方法に使用される樹脂材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマーなどが挙げられる。
【００３１】
−−支持体−−
前記支持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の形状の中から適宜選択することができ、例えば、長方形状、正方形状、円状等が挙げられる。
前記支持体の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の構造の中から適宜選択することができ、例えば、単層、多層等が挙げられる。
前記支持体の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記支持体の平均厚みとしては、支持体として通常採用される範囲の厚みであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．０２〜４．０ｍｍが好ましい。
前記支持体の平均厚みとしては、例えば、支持体を測定計で挟んで支持体の厚みを測定する膜厚計、光学的な干渉を利用して支持体の厚みを測定する非接触膜厚計等を使用することにより測定することができる。
前記支持体の材料としては、透明であり、ある程度の強度を有するものであれば、特に制限はなく、例えば、樹脂、ガラス等が挙げられる。これらの中でも、柔軟性があり、軽量であることから、樹脂が好ましい。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の樹脂の中から適宜選択することができ、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、トリアセチルセルロール、部分エステル化セルロース、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等）、アクリル（ＰＭＭＡ）等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
ここで、レンズシートの製造方法の一例について図面を参照して説明する。図４は、レンズシートの製造装置の一例を示す図である。この製造装置は、塗布手段８２と、乾燥手段８９と、エンボスローラ８３と、樹脂硬化手段８５とを備えている。
【００３３】
支持体（シート）Ｗとしては、幅５００ｍｍ、厚さ１００μｍの透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルムを使用した。
エンボスローラ８３として、長さ（シートＷの幅方向）が７００ｍｍ、直径が３００ｍｍのＳ４５Ｃ製で表面の材質をニッケルとしたローラを使用した。ローラ表面の略５００ｍｍ幅の全周に、ダイヤモンドバイト（シングルポイント）を使用した切削加工により、ローラ軸方向のピッチが５０μｍの溝を形成した。溝の断面形状は、頂角が９０度の三角形状で、溝の底部も平坦部分のない９０度の三角形状である。即ち、溝幅は５０μｍであり、溝深さは約２５μｍである。この溝は、ローラの周方向に継ぎ目がないエンドレスとなるので、このエンボスローラ８３により、シートＷに断面が三角形のレンチキュラーレンズ（レンズシート）が形成できる。ローラの表面には、溝加工後にニッケルメッキを施した。
塗布手段８２として、エクストルージョンタイプの塗布ヘッド８２Ｃを用いたダイコータを使用している。
塗布液（樹脂液）として、上記レンズシートの組成の樹脂液を使用した。塗布液（樹脂液）の湿潤状態の厚さは有機溶剤乾燥後の膜厚が２０μｍになるように、塗布ヘッド８２Ｃへの各塗布液Ｆの供給量を、供給装置８２Ｂにより制御した。
乾燥手段８９として熱風循環式の乾燥装置を用いた。熱風の温度は１００℃とした。
ニップローラ８４として、直径が２００ｍｍで、表面にゴム硬度が９０°のシリコーンゴムの層を形成したローラを使用した。エンボスローラ８３とニップローラ８４とでシートＷを押圧するニップ圧（実効のニップ圧）は、０．５Ｐａとした。
樹脂硬化手段８５として、メタルハライドランプを使用し、１，０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーで照射を行った。
以上により、単位レンズが一軸方向に形成された単位レンズ列が隣接して略全面に配列されたレンズシートを作製することができる。
【００３４】
−上拡散シート及び下拡散シート−
前記上下拡散シートは、支持体と、該支持体の一方の面に粒子を含有する光拡散層を有してなり、更に必要に応じてバック層、中間層等のその他の層を有してなる。
なお、下拡散シートと上拡散シートとは光拡散層における粒子の平均粒径及び含有量の少なくともいずれかが異なる以外は同様の構成からなる。
【００３５】
−−支持体−−
前記支持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の形状の中から適宜選択することができ、例えば、長方形状、正方形状、円状等が挙げられる。
前記支持体の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の構造の中から適宜選択することができ、例えば、単層、多層等が挙げられる。
前記支持体の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記支持体の平均厚みとしては、支持体として通常採用される範囲の厚みであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．０２〜４．０ｍｍが好ましい。
前記支持体の平均厚みとしては、例えば、支持体を測定計で挟んで支持体の厚みを測定する膜厚計、光学的な干渉を利用して支持体の厚みを測定する非接触膜厚計等を使用することにより測定することができる。
前記支持体の材料としては、透明であり、ある程度の強度を有するものであれば、特に制限はなく、例えば、樹脂、ガラス等が挙げられる。これらの中でも、柔軟性があり、軽量であることから、樹脂が好ましい。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の樹脂の中から適宜選択することができ、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、トリアセチルセルロール、部分エステル化セルロース、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等）、アクリル（ＰＭＭＡ）等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３６】
−−光拡散層−−
前記光拡散層は、樹脂、揮発性液体及び粒子からなる塗布液を、支持体上に塗布及び乾燥することにより形成される。
前記塗布液の成分としては、樹脂、揮発性液体、粒子、更に必要に応じてその他の成分が挙げられる。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の樹脂を適宜選択することができるが、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等が挙げられる。
前記揮発性液体としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノン、トルエン、水等が挙げられる。
前記粒子の形状としては、球状、楕円球状、勾玉状等が挙げられる。
前記粒子平均粒径としては、乾燥後の塗布層の平均厚みよりも大きければよく、０．５〜５０μｍであることが好ましい。
前記粒子の平均粒径としては、例えば、動的光散乱法、レーザー回折法等を用いた測定装置により測定することができる。
前記粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、有機粒子、無機粒子等が挙げられる。
前記有機粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の有機粒子の中から適宜選択することができ、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記有機粒子としては、架橋構造を有するものが好ましい。
前記架橋構造を有する有機粒子としては、架橋構造を有するアクリル樹脂粒子等が好ましい。
【００３７】
前記無機粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の無機粒子の中から適宜選択することができ、例えば、タルク、炭酸カルシウム、シリコン、アルミナ等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記粒子の添加量としては、前記樹脂１００質量部に対して、１〜１，０００質量部が好ましく、２５〜４００質量部がより好ましい。前記添加量が１質量部未満であると、光拡散剤としての機能を果たせなくなることがあり、１，０００質量部を超えると、粒子が分散しにくくなることがある。
前記樹脂の屈折率と、前記粒子の屈折率との比の値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜調製することができるが、例えば、２５℃で測定したＤ（ｎ２５）線の屈折率において、０．９〜１．１となることが好ましく、０．９５〜１．０５がより好ましい。
前記樹脂の屈折率と、前記粒子の屈折率との比の値が、０．９未満又は１．１を超えると、粒子、樹脂界面での反射光成分が大きくなり、光の透過率が低下することがある。
【００３８】
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の成分の中から適宜選択することができ、例えば、粒子沈降防止剤、フッ素系界面活性剤、散乱剤、増粘剤、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、硬化剤、架橋剤、光重合開始剤、モノマー等が挙げられる。
前記粒子沈降防止剤としては、例えば、脂肪酸アミド、酸化ポリエチレン、金属石鹸類、有機ベントナイト、水添ヒマシ油ワックスなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪酸アミド、酸化ポリエチレンがより好ましい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記散乱剤としては、上述した粒子と同様に、光拡散剤としての機能を果たすので、光拡散性を更に向上させることができる。
前記散乱剤の平均粒径としては、特に制限はなく、通常使用される物質を目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１〜５μｍであることが好ましい。
前記散乱剤の平均粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、動的光散乱法、レーザー回折法等を用いた測定装置により測定することができる。
前記散乱剤の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、ジルコニア等が挙げられる。
前記散乱剤の前記塗布液中における添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記塗布液全量に対して、１〜２０質量部が好ましい。
前記増粘剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の増粘剤を適宜選択することがき、例えば、アクリルアミドアミン塩等が挙げられる。
前記増粘剤の添加量としては、前記樹脂１００質量部に対して、０．１〜１０質量部が好ましい。
前記フッ素系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のフッ素系界面活性剤を適宜選択することができ、例えば、フッ素系アニオン界面活性剤、フッ素系両性界面活性剤等が挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤の添加量としては、前記樹脂１００質量部に対して、０．００１〜０．１質量部が好ましい。
【００３９】
前記塗布液の表面張力としては、４０Ｎ／ｍ以下が好ましく、３０Ｎ／ｍ以下がより好ましい。前記表面張力が４０Ｎ／ｍを超えると、塗布層の面状が悪化する可能性がある。
前記塗布液の表面張力としては、例えば、協和界面科学株式会社製自動表面張力計ＣＢＶＰ−Ａ３により測定することができる。
前記塗布液の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２５℃において、１０〜２００ｍＰａ・ｓが好ましく、５〜１５０ｍＰａ・ｓがより好ましい。前記粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であると、粒子沈降性を維持することが困難になることがあり、２００ｍＰａ・ｓを超えると、送液性、塗布性、面状等が悪化することがある。
前記塗布液の粘度は、例えば、東京計器株式会社製Ｅ型粘度計（ＥＬＤ型）により測定することができる。
前記塗布液の固形分の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記塗布液の全量１００質量部に対して、１０〜４０質量部が好ましく、２０〜３０質量部がより好ましい。
【００４０】
前記光拡散層の形成方法としては、特に制限はなく、例えば、前記支持体の上に前記塗布液を塗布した後、乾燥して形成する方法等が挙げられる。
前記光拡散層の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の構造の中から適宜選択することができ、例えば、単層、多層等が挙げられる。
前記塗布液を塗布する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法を適宜選択することができ、例えば、スピンコーター、ロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、押出しコーター等を用いる方法が挙げられる。これらの中でも、バーコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、押出しコーターを用いる方法が好ましい。
前記塗布液の乾燥方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、温風乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等を用いる方法が挙げられる。
前記乾燥を行う温度としては、例えば、９０〜２３０℃が好ましく、１００〜１９０℃がより好ましい。
前記乾燥を行う時間としては、例えば、１０秒間〜２５分間が好ましく、１〜１２分間がより好ましい。
前記光拡散層を支持体の両面に設ける方法としては、例えば、支持体に塗布液を逐次に塗布する方法、支持体の両面に塗布液を同時に塗布する方法等が挙げられる。
前記光拡散層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、０．５〜５０μｍが好ましい。
【００４１】
前記光学シートは、その利点により、携帯電話、パソコン用モニタ、テレビ、液晶プロジェクタ等の液晶表示装置への利用が挙げられる。これらの中でも、液晶パソコン用モニタ、液晶テレビ等に好適に使用することができる。
また、プロジェクタスクリーンや液晶以外の表示装置、広告等の照明光源、一般照明光源等にも好適に使用することができる。より具体的には、前記光学シートは、該液晶表示装置のバックライトとして使用されるエッジライト式面光源装置の導光板の上面に、好適に使用することができ、以下に説明する光源装置及び表示装置に特に好適に用いられる。
【００４２】
（表示装置）
本発明の光源装置は、本発明の前記バックライトユニットを有してなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。
前記表示装置としては、液晶表示装置、液晶プロジェクタ、などが好適に挙げられる。
前記液晶表示装置は、液晶セル、偏光フィルム、カラーフィルタ、反射防止フィルムなどからなる液晶ユニットを備えている。
【００４３】
ここで、図５は、本発明の前記バックライトユニットを用いた表示装置の一実施形態を示す概略図である。
この実施形態において、光源側から（下から）順に、下拡散シート１２、レンズシート１４、及び上拡散シート１８を接合して一体化した光学シート３０を用いている。
また、光学シート３０の下方には、本発明の前記バックライト光源を有するバックライトユニットが配置されている。図５中、３８はバックライト光源、３９はライトボックス、４０は液晶ユニット、４１は反射フィルムである。
バックライト光源３８から発せられた光は、ライトボックス３９内及び拡散板３６により拡散光となり拡散板の上面から入射し、該拡散板の上面から出射し、下拡散シート１２を通過することにより拡散され、レンズシート１４を通って出射し、上拡散シート１８で拡散され、液晶ユニット４０を背面（下面）から照明する。
【００４４】
以上、本発明のバックライト光源、バックライトユニット、及び表示装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても差支えない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のバックライト光源は、拡散型光ファイバを発光面に平面状に敷設してなり、輝度分布の調節が容易であり、設計自由度が向上しているので、液晶表示装置、液晶プロジェクタなどの各種表示装置のバックライトユニットとして好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】図１Ａは、従来のＬＥＤを用いたバックライト光源の一例を示す説明図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＡ部分の拡大図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明のバックライト光源の一例を示す概略平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明のバックライト光源の一例を示す側面図である。
【図３】図３は、本発明のバックライト光源における輝度及び色度の調整方法示す説明図である。
【図４】図４は、実施例におけるレンズシートの製造方法を説明する図である。
【図５】図５は、本発明のバックライト光源を用いた表示装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１      ＬＥＤアレイ
２      ＬＥＤ点光源
３      ＬＥＤ光源
４      光結合部
５      透過型光ファイバ
６      光散乱型光ファイバ
７      反射シート
８      光コネクタ
９      電源
１０      ＬＥＤコントローラ及びドライバ
１１      拡散板
１２      拡散シート
１４      レンズシート
２０      バックライト光源
３０      光学シート
３６      拡散板
３８      バックライト光源
３９      ライトボックス
４０      液晶ユニット
４１      反射フィルム
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図２Ａ】
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【図３】
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