(57)【要約】【課題】輝度を維持するのと同時に、モアレの発生を抑制可能とする。【解決手段】本発明のプリズムシート１３０ｂは透光性樹脂内に光を散乱する略３μｍ以下の大きさの複数の拡散粒子１３１ｂを分散させた保護層１３１と、前記保護層１３１の一面に配置され、該保護層１３１からの光を透過させるベースフィルム１３２と、前記ベースフィルム１３２の前記保護層１３１とは反対側の面に、隣接して互いに平行に配列された複数の細長状のプリズム１３４と、を備えたものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性樹脂内に光を散乱する略３μｍ以下の大きさの複数の拡散粒子を分散させた保護層と、
前記保護層の一面に配置され、該保護層からの光を透過させるベースフィルムと、
前記ベースフィルムの前記保護層とは反対側の面に、隣接して互いに平行に配列された複数の細長状のプリズムと、
を備えたことを特徴とするプリズムシート。
【請求項２】
前記プリズムは、略３０μｍ〜略３５μｍのピッチで配列されたことを特徴とする請求項１記載のプリズムシート。
【請求項３】
前記拡散粒子の大きさを略３μｍとし、プリズムの配列ピッチを略３５μｍとしたことを特徴とする請求項１記載のプリズムシート。
【請求項４】
少なくとも一つの光源と、該光源から放射される光を入力して液晶パネルの可視領域に集光させる少なくとも一つのプリズムシートと、を備えて構成したバックライトユニットであって、
前記プリズムシートは、
透光性樹脂内に光を散乱する略３μｍ以下の大きさの複数の拡散粒子を分散させた保護層と、
前記保護層の一面に配置され、該保護層からの光を透過させるベースフィルムと、
前記ベースフィルムの前記保護層とは反対側の面に隣接して互いに平行に配列された複数の細長状のプリズムと、
を備えたことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項５】
前記プリズムは、略３０μｍ〜略３５μｍのピッチで配列されたことを特徴とする請求項４記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記拡散粒子の大きさを略３μｍとし、プリズムの配列ピッチを略３５μｍとしたことを特徴とする請求項４記載のバックライトユニット。
【請求項７】
液晶パネルと、少なくとも一つの光源及び該光源から放射される光を入力して前記液晶パネルの可視領域に集光させる少なくとも一つのプリズムシートを有するバックライトユニットとを備えた液晶表示装置であって、
前記プリズムシートは、
透光性樹脂内に光を散乱する複数の拡散粒子を分散させた保護層と、
前記保護層の一面に配置され、該保護層からの光を透過させるベースフィルムと、
前記ベースフィルムの前記保護層とは反対側の面に隣接して互いに平行に、且つ略３０μｍ〜略３５μｍのピッチで配列された複数の細長状のプリズムと、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記複数の拡散粒子の大きさは、略３μｍ以下としたことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記拡散粒子の大きさを略３μｍとし、プリズムの配列ピッチを略３５μｍとしたことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は輝度に優れ、且つモアレ（moire）の発生がほとんどない液晶表示装置に関するものである。また、本発明は、液晶表示装置の輝度を維持するのと同時に、モアレの発生を抑制可能とするプリズムシート及びバックライトユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（Liquid Crystal Display）は、印加電圧による液晶透過度の変化を利用して電気的な情報を視覚情報に変えて伝達する電子素子である。
【０００３】
周知のように、液晶表示装置は受光型表示素子であり、情報の表示のために液晶パネルの外部に液晶パネルの画面全体を均一に照明する別途の装置が必要である。そこで、従来、液晶パネルに光を照射するためにバックライトユニット（Back Light Unit）が用いられた。
【０００４】
バックライトユニットは、光源が設けられる位置によって二方式に分類され、光源が液晶パネルのすぐ裏面に位置する直下方式（direct type）と光源が導光板の側面に位置するエッジライト方式（Edge-light type）とがある。
【０００５】
図７は液晶パネルの背面照明用バックライトユニットの一構成例を示した斜視図であり、エッジライト型バックライトユニットを示している。図７に示すように、バックライトユニット１０は、光源部１、導光板３、反射シート２及び複数の光学シートを含む。
【０００６】
光源部１は、光源１ａ及び光源反射板１ｂを含む。光源１ａは、光源反射板１ｂの内側に収納された状態で、導光板３の側面に沿って配置されている。光源反射板１ｂは、光源１ａから放射された光を導光板３の側面に向けて反射し、バックライトユニット１０の光利用効率を向上させるものである。導光板３は、側面の光入射面から入射する光を均一にし、該入射光を上部面の光射出面からその上方に配置された図示省略の液晶パネルの方向に放出するようになっている。反射シート２は、導光板３の背面側に射出された光を再び導光板３側に反射し、バックライトユニット１０の光利用効率を向上させるためのものである。上記複数の光学シートは、それぞれ散光シート４、プリズムシート５及び保護シート６であり、図７に示すように下から順次重ねて配置されている。
【０００７】
以下、上記複数の光学シートの各機能を説明する。
導光板３の光射出面から射出された光は散光シート４に入射する。このとき、散光シート４は入射する光を散乱して輝度を均一にし、視野角を広げる役目をする。一方、散光シート４を通過した光は、輝度が急激に落ちるようになるが、これを補償するためにプリズムシート５がバックライトユニット１０に用いられている。このプリズムシート５は、散光シート４から射出された光を屈折し、低い角度で入射される光を正面側に集中させ、有効視野角範囲内で輝度を上昇させる働きをする。
【０００８】
図８は図７のＩ−Ｉ’線に沿って切断したプリズムシートの断面図である。図８に示すように、プリズムシート５は、ベースフィルム１０、このベースフィルム１０上に配置されたプリズムベース１１及びこのプリズムベース１１上に配置された複数のプリズム１２からなる。
【０００９】
プリズムシート５は、散光シート４（図７参照）から一定の角度で射出された光を全反射し、導光板３（図７参照）に戻す。残りの光は、プリズム１２に入射し、ここで屈折されて液晶パネル（図示省略）が位置する正面側に集中するようにプリズム１２を射出する。これにより、有効視野角範囲内で輝度が向上することになる。
【００１０】
図７に示すように、プリズムシート５の上部には保護シート６が設けられている。この保護シート６は、プリズムシート５のキズ付きを防ぎ、またプリズムシート５によって縮小された視野角を所定の範囲内で再拡大する機能をする。
【００１１】
しかし、一般に液晶パネルは、情報の表示のために多数のトランジスタ及び画素を所定の間隔で繰り返し配置してパターン状としたものであり、このような液晶パネルの画素パターンは、液晶パネルを照明するバックライトユニットに備えられる光学要素等が有する他のパターンと干渉してモアレパターンを生じることがある。このようなモアレパターンは、外部から視覚的に認識されるため、液晶表示装置の表示品質を低下させる。従って、モアレのない液晶表示装置の開発が求められている。
【００１２】
このようなモアレパターンの発生の問題を解決するために、米国特許第６，０９１，５４７号（３Ｍ Innovative Properties Company）はプリズムを２４μｍピッチ以下で配列した輝度制御フィルムを開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、プリズムのピッチが２４μｍ以下の場合、相対的に輝度が低下するだけでなくプリズムの製造が困難となり、製造工程の観点からも望ましくない。しかも、熱的、機械的特性の観点でも望ましくない。
【００１４】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、輝度を維持するのと同時に、モアレの発生を抑制可能とするプリズムシート、それを備えたバックライトユニット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】
【００１５】
本発明に係るプリズムシートは、透光性樹脂内に光を散乱する略３μｍ以下の大きさの複数の拡散粒子を分散させた保護層と、前記保護層の一面に配置され、該保護層からの光を透過させるベースフィルムと、前記ベースフィルムの前記保護層とは反対側の面に、隣接して互いに平行に配列された複数の細長状のプリズムと、を備えたものである。この場合、前記プリズムは、略３０μｍ〜略３５μｍのピッチで配列するのがよい。特に、前記拡散粒子の大きさを略３μｍとし、プリズムの配列ピッチを略３５μｍとすればより好ましい。
【００１６】
本発明に係るバックライトユニットは、少なくとも一つの光源と、該光源から放射される光を入力して液晶パネルの可視領域に集光させる少なくとも一つのプリズムシートと、を備えて構成したバックライトユニットであって、前記プリズムシートは、透光性樹脂内に光を散乱する略３μｍ以下の大きさの複数の拡散粒子を分散させた保護層と、前記保護層の一面に配置され、該保護層からの光を透過させるベースフィルムと、前記ベースフィルムの前記保護層とは反対側の面に隣接して互いに平行に配列された複数の細長状のプリズムと、を備えたものである。この場合、前記プリズムは、略３０μｍ〜略３５μｍのピッチで配列するのがよい。特に、前記拡散粒子の大きさを略３μｍとし、プリズムの配列ピッチを略３５μｍとすればより好ましい。
【００１７】
本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、少なくとも一つの光源及び該光源から放射される光を入力して前記液晶パネルの可視領域に集光させる少なくとも一つのプリズムシートを有するバックライトユニットとを備えた液晶表示装置であって、前記プリズムシートは、透光性樹脂内に光を散乱する複数の拡散粒子を分散させた保護層と、前記保護層の一面に配置され、該保護層からの光を透過させるベースフィルムと、前記ベースフィルムの前記保護層とは反対側の面に隣接して互いに平行に、且つ略３０μｍ〜略３５μｍのピッチで配列された複数の細長状のプリズムと、を備えたものである。この場合、前記複数の拡散粒子の大きさは、略３μｍ以下とするのがよい。特に、前記拡散粒子の大きさを略３μｍとし、プリズムの配列ピッチを略３５μｍとすればより好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、光源からの光を保護層で散乱し、その後プリズムでこの散乱した光を液晶パネルの可視領域内に集めることができる。したがって、プリズムの配列ピッチを従来よりも広くして液晶表示装置の高輝度を維持することができる。同時に、液晶表示装置の画素パターンとバックライトユニットの各光学要素が有する他のパターンとの干渉を抑えてモアレの発生を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、プリズムシートに保護層を備えているので耐熱性及び機械的強度に優れた光学シートを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００を示す断面図である。また、図２は図１の液晶パネル１１０の一実施形態を示した断面図である。図１及び図２に示すように、液晶表示装置１００は、外部から印加される駆動信号とデータ信号とによって画像を表示する液晶パネル１１０及び液晶パネル１１０を照明するために上記液晶パネルの背面に配置されたバックライトユニット１２０を含んで構成されている。
【００２１】
本発明を理解し、これを実施するにあたって、液晶パネル１１０の正確な構造は重要ではなく、液晶表示装置に通常に用いられるいかなる構造の液晶パネルにも本発明の思想が広範囲に適用できる。従って、以下に記載される液晶パネル１１０の構造は、単に本発明の理解のための例示として提示されるものである。
【００２２】
液晶パネル１１０は、下部基板１１１ａ及び上部基板１１１ｂ、カラーフィルター層１１２、ブラックマトリックス層１１７、画素電極１１４、共通電極１１５、液晶層１１６及びＴＦＴアレイ１１３を含み、液晶パネル１１０の両面には一対の偏光フィルム１１８ａ、１１８ｂが配置される。
【００２３】
カラーフィルター層１１２は、レッドＲ、グリーンＧ及びブルーＢに該当するカラーフィルターを含み、光が印加されるとき、レッド、グリーンまたはブルー色に該当するイメージを発生させるものである。
【００２４】
ＴＦＴアレイ１１３は、スイッチング素子であり、画素電極１１４をスイッチングするものである。
共通電極１１５及び画素電極１１４は、外部から印加される所定電圧によって液晶層１１６の分子の配列を変えるためのものである。
【００２５】
液晶層１１６は、複数の液晶分子からなり、この液晶分子は画素電極１１４と共通電極１１５との間に発生した電圧差に対応して配列を変え、液晶層１１６の透過率を変える。これにより、バックライトユニット１２０から放射される光は、液晶層１１６の分子配列の変化に応じて液晶層１１６を透過し、カラーフィルター１１２に入射する。
【００２６】
バックライトユニット１２０は、液晶パネル１１０の背面側に位置し、液晶パネル１１０に光、例えば、白色光を提供する。バックライトユニット１２０は、液晶パネル１１０を照明するための光を放射する光源１５０、光源１５０の外側に配置された光源反射板１６０、光源１５０から入力される光を液晶パネル１１０に供給するための導光板１７０及び導光板１７０と液晶パネル１１０との間に配置された光学シート１３０を含む。本実施形態において、バックライトユニット１２０は、光源１５０が導光板１７０の両側方に配置されたエッジライト方式の照明装置である。
【００２７】
本実施形態において、光源１５０は、冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp、ＣＣＦＬ）や外部電極蛍光ランプ（External Electrode Flourscent Lanm、ＥＥＦＬ）のような細長状の光源である。しかし、本発明はこれに限られず、光源１５０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のような点光源であってもよい。
【００２８】
光源１５０の外側には光源反射板１６０が配置されている。この光源反射板１６０は、金属又はプラスチックの材質で製作されていてもよく、光源１５０から放射された光を導光板１７０の側面に反射できるように光を反射する物質で内壁をコートしていてもよい。
【００２９】
光源反射板１６０は、光源１５０で発生した光を反射して導光板１７０の側面、即ち、光入射面から導光板１７０に入射させ、バックライトユニット１００の光利用効率を向上させる働きをする。
【００３０】
導光板１７０は、その側面の光入射面から入射した光をその内面で全反射させ、その上方に配置された液晶パネル１１０の面に実質的に平行な方向に導きながら、光の輝度分布を均一にする役割を果たす。導光板１７０の上部面は、液晶パネル１１０が配置された方向に光を射出させるための光射出面となっている。
【００３１】
導光板１７０の側面から入射した光を上方に配置された液晶パネル１１０の方向に射出させるためには、導光板１１０の内面で生じる全反射を乱反射に変えなければならない。このために上記光射出面に対向する導光板１７０の裏面に、例えばドット印刷によって光散乱パターン１７１を印刷して形成してもよい。
【００３２】
一方、印刷工程を必要としない無印刷導光板を用いてもよい。米国特許第６，１２３，４３１号は導光板の表面に溝を形成して光散乱パターンを形成した無印刷導光板を開示しており、米国特許第５，８８１，２０１号は導光板内に該導光板の母材の樹脂と屈折率が異なる無機物や有機物粒子を分散し、導光板内で屈折率の差による散乱機能を持たせることによって散光板機能まで兼ねている無印刷導光板が開示されている。これらの文献の内容は参考としてここに含まれる。
【００３３】
導光板１７０は、ポリメチルメタクリレート（Polymethyl Methacrylate；ＰＭＭＡ）のような透明アクリル樹脂で形成されていてもよい。
【００３４】
反射シート１８０は、導光板１７０の背面に配置され、導光板１７０の背面側に射出される光を反射させ導光板１７０に再入射させる役割を果たす。反射シート１８０は、ステンレス（ＳＵＳ）、真鍮（Ｂｒａｓｓ）、アルミニウム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなるシート上を銀（Ａｇ）で覆い、吸熱によって生じる変形を防ぐために、チタニウムコートして製作されてもよい。また、反射シート１８０は、ＰＥＴのような合成樹脂からなるシートに光を散乱させるための気泡を分散して製作してもよい。
【００３５】
バックライトユニット１２０は、導光板１７０と液晶パネル１１０と間に配置される少なくとも一つ以上の光学シート１３０を含む。光学シート１３０は、導光板１７０から射出した光が液晶パネル１１０の可視領域に有効に入射するようにして輝度を向上させ、液晶パネル１１０に入射する光を均一にして可視領域の全面が均一な輝度分布を有するようにするものである。
【００３６】
本発明の一実施形態においては、光学シート１３０は、散光シート１３０ａ、プリズムシート１３０ｂ及び保護シート１３０ｃからなる３枚の光学シートを含む。散光シート１３０ａは、導光板１７０の上方にその光射出面と平行に配置される。散光シート１３０ａには、光を散乱することができるビーズ（bead）のような散乱粒子が不規則に分布し、高いヘイズ（haze）効果と高い透過度を有する保護層を含む。散光シート１３０ａは、導光板１７０から射出される光を散乱して液晶パネル１１０の可視領域全体の輝度を均一にする役割をする。また、散光シート１３０ａは、光を散乱して視野角を広げると共に、導光板１７０に形成されたパターンを目立たなくする機能を果たす。
【００３７】
本発明を理解し、これを実施するにあたって、散光シート１３０ａの正確な構造、物質は重要ではなく、バックライトユニットに通常に使われるいかなる構造及び材料を用いた散光シート１３０ａにも本発明の思想が広範囲に適用できる。
【００３８】
散光シート１３０ａの上部には光利用効率及び輝度を向上させるためのプリズムシート１３０ｂが配置される。以下、本発明のプリズムシート１３０ｂの好ましい実施形態について添付図面を参照して具体的に説明する。
図３（ａ）は図１に示すプリズムシート１３０ｂの一実施形態を示した斜視図であり、図３（ｂ）は（ａ）のＹ軸に直交した断面図である。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の一実施形態に係るプリズムシート１３０ｂは、保護層１３１、ベースフィルム１３２、このベースフィルム１３２の上部に配置された基底部１３３及びこの基底部１３３上に配置された複数のプリズム１３４を含んで構成されている。
【００３９】
保護層１３１は、プリズムシート１３０ｂの耐熱特性を向上させ、その下方に配置された導光板１７０（図１参照）からの光を散乱して光を均一にする。詳細には、保護層１３１は、透光性樹脂母材１３１ａとこの母材１３１ａ中に分散された複数の拡散粒子１３１ｂとを含む。
【００４０】
母材１３１ａに使われる樹脂は透明であり、耐熱性及び機械的特性に優れたアクリル系樹脂が用いられる。好ましくは、上記アクリル系樹脂はポリアクリレート（Polyacrylate）またはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）である。
【００４１】
拡散粒子１３１ｂは、母材１３１ａと同種または異種の樹脂を使用して、例えば、ビーズ（bead）に作製されたものであってもよく、母材１３１ａに対し２５ｗｔ％〜３５ｗｔ％含まれるようにすることが好ましく、より好ましくは上記母材に対する上記拡散粒子の重量比は３０ｗｔ％である。
【００４２】
本実施形態において、拡散粒子１３１ｂの大きさは、実質的に同一である。母材１３１ａ内での分布も規則的である。実質的に同じ大きさの拡散粒子１３１ｂが規則的に母材１３１ａに分布すれば、ヘイズ（haze）効果は減少するが、輝度が上昇する効果がある。
【００４３】
一方、本発明のプリズムシート１３０ｂの他の実施形態においては、様々な大きさの拡散粒子１３１ｂが不規則に母材１３１ａ中に分布されていてもよい。この場合、ヘイズ効果が増加するので、物理的接触などによって母材１３１ａの裏面やその下方に配置される散光シート１３０ａ（図１参照）に発生したスクラッチなどの不良が液晶パネル１１０（図１参照）にそのまま投影されることを防止する効果がより大きくなる。
【００４４】
また、保護層１３１は、光源１５０（図１参照）で発生する熱によってプリズムシート１３０ｂが変形されることを防止する。即ち、耐熱性の強い母材１３１ａによってプリズムシート１３０ｂにシワが発生するのを防止し、高温ではプリズムシート１３０ｂが変形されても常温状態では再び元の状態のプリズムシート１３０ｂの形状に戻る復原力を有している。
【００４５】
また、保護層１３１は、外部の衝撃やその他の物理的な力によってプリズムシート１３０ｂにキズが生じることを防ぐ役割もある。拡散粒子１３１ｂを含む保護層１３１の厚さは、その上部に配置されるベースフィルム１３２、基底部１３３及びプリズム１３４の厚さによって比較的広い範囲で変えることができる。しかし、一般に、保護層１３１の厚みは２μｍ〜１０μｍである。好ましくは、保護層１３１の厚みは２μｍ〜５μｍである。最も好ましくは、保護層の厚みは３μｍである。
【００４６】
ここで、保護層１３１の厚みは、ベースフィルム１３２、基底部１３３及びプリズム１３４の厚みに必ずしも比例するものではない。例えば、ベースフィルム１３２及びプリズム１３４の厚みが十分に大きい場合、それ自体の耐熱特性により保護層１３１を薄く設計しても構わないからである。
【００４７】
ベースフィルム１３２は、その上部に配置されるプリズム１３４を保持し、保護層１３１から射出された光が入射する光入力面１３２ａ及びこの光入力面１３２ａと対向配置され、入射した光が射出する光出力面１３２ｂを含む。
【００４８】
光入力面１３２ａと光出力面１３２ｂとの間の距離、即ち、ベースフィルム１３２の厚みには制限がなく、いわゆる当業者であれば、プリズムシート１３０ｂが使われる環境を考慮して十分に適切な範囲の値を選択できるものである。しかし、一般にベースフィルム１３２の厚みは３０μｍ〜６０μｍの値を有するようにするのがよい。好ましくは、ベースフィルム１３２の厚みは、４５μｍ〜５５μｍとするのがよい。
【００４９】
一方、ベースフィルム１３２は、シートの形態に作製され、透過率が良く、機械的性質（特に耐衝撃性）、耐熱性及び電気的性質がバランスよく備えられた熱可塑性樹脂、例えば、ポリメチルメタクリレート（Polymethyl Methacrylate；ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタルレート（Polyethylen Terephthalate；ＰＥＴ）またはポリカーボネート（Polycarbonate；ＰＣ）のような物質を用いることが好ましい。また、ヘイズ効果を向上させるためには、ベースフィルム１３２と保護層１３１の母材１３１ｂは屈折率が異なる物質で構成することが好ましい。
【００５０】
ベースフィルム１３２の上部には細長状の複数のプリズム１３４が相互に隣接して平行に配列され、これらのプリズム１３４とベースフィルム１３２と間には基底部１３３が位置している。
【００５１】
基底部１３３は、プリズム１３４形状の形成を容易にすると共に、プリズム１３４の構造的安定性を確保するためのものである。また、図４に示すように、基底部１３３の無いプリズムシート１３０ｂを構成することも可能である。
【００５２】
プリズム１３４のＹ軸に対する各プリズム１３４の垂直断面の形状は図３（ｂ）に示すように、三角形で実質的に同一である。プリズム１３４の垂直断面は好ましくは不等辺三角形または二等辺三角形である。
【００５３】
輝度の観点からは、プリズム１３４は、角度ａが９０゜であり、角度ｂと角度ｃの大きさが同じ二等辺三角形が好ましいが、視野角の観点からは、角度ａが９０゜以上であり、角度ｂと角度ｃが異なる大きさを有する不等辺三角形が好ましい。即ち、高輝度が重要な場合には、プリズム１３４の角度ａが９０゜の二等辺三角形になるように設計することが好ましく、視野角を拡大させようとする場合には、角度ａが９０゜以上の不等辺三角形になるように設計することが好ましい。
【００５４】
一方、輝度はプリズム１３４の形状だけでなく、プリズム１３４の配列ピッチ（ｔ）にも依存する。一般に、プリズム１３４の配列ピッチ（ｔ）が大きいほど、輝度は向上するが、これに比例して、モアレパターンが鮮明になるという問題がある。従って、高輝度を維持しながらも、モアレが生じない範囲の値を設定することは表示品位の観点で非常に重要である。
【００５５】
高輝度を維持しながらもモアレが生じないプリズム１３４の配列ピッチ（ｔ）は、３０μｍ〜３５μｍである。好ましくは、プリズム１３４の配列ピッチｔは３５μｍである。
【００５６】
プリズム１３４は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）またはポリカーボネート（ＰＣ）のような熱可塑性樹脂で構成されていてもよい。
【００５７】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るバックライトユニット１２０において、プリズムシート１３０ｂの上部には保護シート１３０ｃが配置される。保護シート１３０ｃはプリズムシート１３０ｂの表面が損傷されることを防止し、プリズムシート１３０ｂによって狭くなった視野角を一定範囲で広げる役割をする。
【００５８】
本発明を理解し、これを実施するにあたって、保護シート１３０ｃの正確な構造、物質は重要ではなく、バックライトユニットに通常使われるいかなる構造及び材料を用いた保護シート１３０ｃにも本発明の思想が広範囲に適用できる。
【００５９】
本発明の技術思想は上記実施形態において提供されたバックライトユニット１２０の構造により制限されない。即ち、上記実施形態において、液晶パネル１００を背面から照明するためのバックライトユニット１２０は、光源１５０で発生した光を導光板１７０の一側面または両側面から入射させ、上面から射出して液晶パネル１１０に提供するエッジライト方式であるが、以下に説明するような直下型バックライトユニットにも本発明の技術思想は適用することができる。以下、本発明の他の実施形態に係るバックライトユニットについて説明する。
【００６０】
図５（ａ）は、図１のバックライトユニット１２０の他の実施形態を示した断面図であり、同図（ｂ）は（ａ）のプリズムシート１３０ｂ１、１３０ｂ２を拡大して示した断面図である。但し、図１のバックライトユニット１２０と同じ部分については同じ符号で示し、説明は省略する。
【００６１】
図５（ａ）に示すように、バックライトユニット２２０は、複数の光源１５０、反射シート１８０、光源１５０と反射シート１８０が収納される下部シャーシ１９０、光源１５０の上方に配置される光拡散板１４０及び光学シート１３０を含む。
【００６２】
光源１５０としては、図１のバックライトユニット１２０と関連して言及した冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）や外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）のような細長状の光源が用いられる。また、図示省略の印刷回路基板に発光ダイオードのような複数の点光源を配列した面光源を用いてもよい。
【００６３】
光源１５０の下方には反射シート１８０が配置されている。この反射シート１８０は、光源１５０から放射された光を図示省略の液晶パネル側に反射し、光の利用効率を向上させる。上記光源１５０と反射シート１８０は、下部シャーシ１９０内に収納されている。
【００６４】
光源１５０で発生した光は、光源１５０の上方に配置された光拡散板１４０に入射する。光拡散板１４０は、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のような透明アクリル材質で構成され、内部にビーズのような光拡散剤を含有し、光源１５０から放射される光を拡散してその上方に配置された液晶パネルの全面に入射するようにし、広い角度で入射できるようにするものである。
【００６５】
光拡散板１４０の上方には、光学シート１３０が配置されている。この光学シート１３０は、散光シート１３０ａ、プリズムシート１３０ｂ１、１３０ｂ２及び保護シート１３０ｃを含む。光拡散板１４０を通過した光は、散光シート１３０ａに入射し、散光シート１３０ａにおいて散乱されて液晶パネルの可視領域全体の輝度を均一にすると共に視野角を広げる。
【００６６】
散光シート１３０ａの上部には、光利用効率及び輝度を向上させるための一対のプリズムシート１３０ｂ１、１３０ｂ２が配置されている。このプリズムシート１３０ｂ１、１３０ｂ２は、散光シート１３０ａによって減少された輝度を補償する役割をするものである。即ち、プリズムシート１３０ｂ１、１３０ｂ２は、散光シート１３０ａから射出した光を屈折し、低い角度で入射される光を正面側に集中させるため、有効視野角範囲で輝度が上昇するようになる。
【００６７】
本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、プリズム１３４の軸が互いに交差するように組み合わせた一対の同一または類似の構造のプリズムシート１３０ｂ１、１３０ｂ２が用いられている。これにより、輝度がさらに向上され得る。好ましくは、プリズムシート１３０ｂ１、１３０ｂ２は、これらのプリズム１３４の軸が互いに直交するように組み合わせるのがよい。
【００６８】
プリズムシート１３０ｂ２の上部には保護シート１３０ｃが配置されている。この保護シート１３０ｃは、プリズムシート１３０ｂのキズ付きを防止し、またプリズムシート１３０ｂ１、１３０ｂ２によって縮小された視野角を所定の範囲内で再拡大するように機能するものである。
【００６９】
図６は、バックライトユニットの幾つかのサンプルを使用して行なった視野角と輝度の変化についての実験結果を示したグラフである。
上記実験対象のサンプルは、３つの発光ダイオードを使用する典型的なモバイル表示用バックライトユニットである。
【００７０】
実験条件として、各サンプルは異なる構造を有するプリズムシートと、ＬＧ電子株式会社から商業的に入手できるモデル名Ｅｔｓ−Ｄ７（ヘイズ：６５．８２％、透過度：８９．６１％）の散光シートを備えている。
【００７１】
また、プリズムシートは、保護層の具備の可否とプリズムのピッチ及び保護層内の拡散粒径を基準に区分し、互いに同じ構造を有する一対のプリズムシートをこれらのプリズム軸が互いに直交するように配置した状態で視野角の変化によるサンプルの輝度の変化を測定した。これらの中でモアレパターンが生じないサンプルの結果だけを図６に示した。
【００７２】
曲線３１、３２、３３は、プリズムのピッチがそれぞれ３０μｍ、２４μｍ、３５μｍで、保護層のない従来のプリズムシートを備えたサンプルの実験結果である。これに対して、曲線３４はプリズムのピッチが３５μｍで、保護層の拡散粒径が３μｍのプリズムシート、曲線３５はプリズムのピッチが３５μｍで、保護層の拡散粒径が５μｍのプリズムシート、曲線３６はプリズムのピッチが３５μｍで、保護層の拡散粒径が８μｍのプリズムシート、そして、曲線３７はプリズムのピッチが３５μｍで、保護層の拡散粒径が１０μｍのプリズムシートを備えたサンプルの実験結果である。
【００７３】
図６によれば、プリズムの配列ピッチを３０μｍ〜３５μｍとし、拡散粒子の大きさを３μｍ以下とすれば、モアレの発生を抑制するためにプリズムの配列ピッチを２４μｍ以下とした曲線３３の従来のプリズムシートよりも高輝度を維持し、モアレの発生を防止することができることが分かる。特に、曲線３４から分かるように、プリズムのピッチが３５μｍで、拡散粒径が３μｍのときには、曲線３１、３２、３３で示される従来のプリズムシートに比べて、輝度が高く、視野角特性も広くなっていることが分かる。このように、本発明によれば、輝度を犠牲にせずに、モアレパターンの問題を解決できるという利点を確認することができた。
【００７４】
他の曲線３５〜３７と従来技術による曲線３１、３２、３３を比較すると、従来のプリズムシートの方が可視領域中央の輝度が若干高くなっているが、視野角特性はほとんど同等であることを確認することができた。
【００７５】
以上で説明した本発明は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明に対する通常の知識を有した当業者であるならば、本発明の思想と範囲内で様々な修正、変更、付加が可能である。従って、このような修正、変更及び付加は本発明の特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明のバックライトユニットの一実施形態に係る液晶表示装置を示した断面図である。
【図２】図１の液晶パネルの一実施形態を示した断面図である。
【図３】本発明のプリズムシートの一実施形態を示した図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図４】本発明のプリズムシートの他の構成例を示した断面図である。
【図５】本発明のバックライトユニットの他の実施形態を示した図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のプリズムシートの拡大図である。
【図６】バックライトユニットの幾つかのサンプルにおける視野角と輝度変化との関係を示したグラフである。
【図７】従来の液晶パネルの背面照明用バックライトユニットの一構成例を示した斜視図で、エッジライト型バックライトユニットを示している。
【図８】図７のＩ−Ｉ’ 線断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００  液晶表示装置
１２０  バックライトユニット
１３０ｂ，１３０ｂ１，１３０ｂ２  プリズムシート
１３１  保護層
１３１ａ  透光性樹脂の母材
１３１ｂ  拡散粒子
１３２  ベースフィルム
１３３  基底部
１３４  プリズム
【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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