(57)【要約】      （修正有）【課題】点状光源からの光を均一に分散可能な複合光制御板を提供する。【解決手段】複合光制御板は、延在方向と直交方向に並列配置された凸状部を有する第１光制御板３０及び第２光制御板５０と、等方性光拡散板４０とが、板厚方向に第1光制御板３０、等方性光拡散板４０、第2光制御板５０の順で配置され、第１及び第２凸状部の延在方向が互いに直交し、凸状部の延在方向に直交する断面形状は数式で定義される形状に形成されており、第１及び第２光制御板の少なくとも一方の透過率が６５％以上８５％未満である。【選択図】図２
2012098620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の凸状部が形成された第１の凸状部形成面を有しており、当該第１の凸状部は、一方向に延在すると共に当該第１の凸状部の延在方向と略直交する方向に並列して配置されている第１の光制御板と、
第２の凸状部が形成された第２の凸状部形成面を有しており、当該第２の凸状部は、前記第１の凸状部の延在方向と略直交する方向に延在すると共に当該第１の凸状部の並列方向と略直交する方向に並列して配置されている第２の光制御板と、
板厚方向において前記第１の光制御板と前記第２の光の制御板との間に配置されており、前記第１の光制御板の前記第１の凸状部形成面から出射された光を、拡散光として前記第２の光制御板の前記第２の凸状部形成面とは反対側の面に入射させる第１の等方性光拡散板と、
を備えており、
前記第１の凸状部及び前記第２の凸状部は、延在方向に直交する断面形状が以下に定義される形状にそれぞれ形成されており、
前記第１の光制御板及び前記第２の光制御板の少なくとも一方における以下に定義されるＴｔ１が、６５％以上８５％未満である複合光制御板。
第１の凸状部の断面形状：前記第１の凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第１の凸状部の並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩ軸とし、当該ｕＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩ軸に直交する軸線をｖＩ軸とし、当該第１の凸状部のｕＩ軸方向の長さをｗＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩａ≦ｕＩ≦０．４７５ｗＩａの範囲において、式（１）
【数１】
2012098620.tif 000013
〔式（１）において、ｖＩ０（ｕＩ）は、式（２）
【数２】
2012098620.tif 000014
（式（２）において、ｈＩａは０．２５ｗＩａ以上０．７５ｗＩａ以下であり、ｋＩａは−１．０以上０未満である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩ（ｕＩ）で表される形状。
第２の凸状部の断面形状：前記第２の凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第２の凸状部の並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩＩ軸とし、当該ｕＩＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩＩ軸に直交する軸線をｖＩＩ軸とし、当該第２の凸状部のｕＩＩ軸方向の長さをｗＩＩaとしたとき、−０．４７５ｗＩＩa≦ｕＩＩ≦０．４７５ｗＩＩaの範囲において、式（３）
【数３】
2012098620.tif 000015
〔式（３）において、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）は、式（４）
【数４】
2012098620.tif 000016
（式（４）において、ｈＩＩaは０．２５ｗＩＩa以上０．７５ｗＩＩa以下であり、ｋＩＩaは−１．０以上０以下である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される形状。
Ｔｔ１：前記第１及び第２の凸状部の各々の延在方向と直交する方向に延びる各々のスリットを通過した光を、当該第１及び第２の凸状部が形成された各々の面から入射させた場合の前記第１及び第２の光制御板における各々の全光線透過率。
【請求項２】
前記第１の等方性光拡散板において、前記第１の光制御板と対向する面から光を入射させた場合の全光線透過率をＴｔ２、前記第１の光制御板と対向する面から光を入射させた場合のヘイズをＨとしたとき、下記式（５）
【数５】
2012098620.tif 000017
を満たしている、請求項１に記載の複合光制御板。
【請求項３】
前記第２の光制御板の前記第２の凸状部形成面と対向して配置されており、当該第２の凸状部形成面と対向する面から入射した光を拡散光として出射する第２の等方性光拡散板を更に備えている、
請求項１又は２に記載の複合光制御板。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の複合光制御板と、
互いに離間して配置されており、前記複合光制御板を構成する前記第１の光制御板の前記第１の凸状部形成面とは反対側の面に光を供給する複数の光源と、
を備えている、面光源装置。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項に記載の複合光制御板と、
互いに離間して配置されており、前記複合光制御板を構成する前記第１の光制御板の前記第１の凸状部形成面とは反対側の面に光を供給する複数の光源と、
前記複数の光源から出力され前記複合光制御板を通過した光によって照明される透過型画像表示部と、
を備えている、透過型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合光制御板に関する。
【背景技術】
【０００２】
直下型画像表示装置９０として、例えば図１２に示すように、透過型画像表示部９５の背面側に光源９３が配置されたものが広く用いられている。透過型画像表示部９５としては、例えば液晶セル９６の両面に直線偏光板９７，９８が配置された液晶表示パネルが挙げられる。光源９３としては、直管型の冷陰極線管などのような線状光源が複数本、互いに平行に配置されて用いられている。
【０００３】
かかる直下型画像表示装置９０としては、光源９３からの光を均一に分散させて透過型画像表示部９５を均一に照明できることが望ましく、このため光源９３と透過型画像表示部９５との間には、光源９３側から入射した光を、その向きを変えて反対側の透過型画像表示部９５側から出射させる機能を有する光学素子が用いられ、このような光学素子として一枚の光制御板９２が配置されて用いられている〔特許文献１：特開平７−１９８９１３号公報〕。なお、光源から９３から出力された光は光制御板９２により面状の光として出射されるため、光源９３と光制御板９２とは、面光源装置９１を構成していることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９８９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、直管型冷陰極線管に代えて、省エネルギーの観点から、発光ダイオードを光源として用いることが検討されている。発光ダイオードは通常、点状光源であり、これを離散的に配置して用いられる。
【０００６】
しかし、従来の光制御板では、発光ダイオードのような点状光源と組み合わせて直下型画像表示装置に用いると、点状光源からの光を十分に均一なものとすることができず、透過型画像表示部によって表示される画像は、点状光源の近傍と、点状光源から離れた位置とで明るさが異なるものになるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、点状光源からの光を均一に分散させることが可能な複合光制御板、面光源装置、透過型画像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】
【０００８】
本発明に係る複合光制御板は、第１の凸状部が形成された第１の凸状部形成面を有しており、当該第１の凸状部は、一方向に延在すると共に当該第１の凸状部の延在方向と略直交する方向に並列して配置されている第１の光制御板と、第２の凸状部が形成された第２の凸状部形成面を有しており、当該第２の凸状部は、第１の凸状部の延在方向と略直交する方向に延在すると共に当該第１の凸状部の並列方向と略直交する方向に並列して配置されている第２の光制御板と、板厚方向において第１の光制御板と第２の光の制御板との間に配置されており、第１の光制御板の第１の凸状部形成面から出射された光を、拡散光として第２の光制御板の第２の凸状部形成面とは反対側の面に入射させる第１の等方性光拡散板と、を備えており、第１の凸状部及び第２の凸状部は、延在方向に直交する断面形状が以下に定義される形状にそれぞれ形成されており、第１の光制御板及び第２の光制御板の少なくとも一方における以下に定義されるＴｔ１が、６５％以上８５％未満である。
【０００９】
第１の凸状部の断面形状：第１の凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第１の凸状部の並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩ軸とし、当該ｕＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩ軸に直交する軸線をｖＩ軸とし、当該第１の凸状部のｕＩ軸方向の長さをｗＩａとしたとき、−０．４７５ｗＩａ≦ｕＩ≦０．４７５ｗＩａの範囲において、式（１）
【数１】
2012098620.tif 000003
〔式（１）において、ｖＩ０（ｕＩ）は、式（２）
【数２】
2012098620.tif 000004
（式（２）において、ｈＩａは０．２５ｗＩａ以上０．７５ｗＩａ以下であり、ｋＩａは−１．０以上０未満である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩ（ｕＩ）で表される形状。
【００１０】
第２の凸状部の断面形状：第２の凸状部の延在方向に直交する断面において、当該第２の凸状部の並列方向に対する両端を通る軸線をｕＩＩ軸とし、当該ｕＩＩ軸上において当該両端の中心を通り当該ｕＩＩ軸に直交する軸線をｖＩＩ軸とし、当該第２の凸状部のｕＩＩ軸方向の長さをｗＩＩaとしたとき、−０．４７５ｗＩＩa≦ｕＩＩ≦０．４７５ｗＩＩaの範囲において、式（３）
【数３】
2012098620.tif 000005
〔式（３）において、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）は、式（４）
【数４】
2012098620.tif 000006
（式（４）において、ｈＩＩaは０．２５ｗＩＩa以上０．７５ｗＩＩa以下であり、ｋＩＩaは−１．０以上０以下である。）
で定義される。〕
を満たしているｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される形状。
【００１１】
Ｔｔ１：第１及び第２の凸状部の各々の延在方向と直交する方向に延びる各々のスリットを通過した光を、当該第１及び第２の凸状部が形成された各々の面から入射させた場合の第１及び第２の光制御板における各々の全光線透過率。
【００１２】
この構成では、第１及び第２の光制御板は、上述した断面形状の凸状部を有しているので、点状光源上にこれらを配置した場合、点状光源からの光は線状の光に変換される。本発明に係る複合光制御板では、第１及び第２の光制御板の凸状部の延在方向が互いに略直交するように配置されているので、当該点状光源からの光であっても、第１の光制御板によって凸状部の延在方向と略直交する並列方向に沿った線状の光に変換され、次に、第２の光制御板によって当該並列方向と略直交する方向に沿った線状の光に変換される。これにより、点状光源の光を互いに略直交する方向に分散し、面状の光として出射することが可能となる。
【００１３】
また、本願発明では、第１及び第２の光制御板の少なくとも一方の上記Ｔｔ１に基づく全光線透過率が６５％以上８５％未満である。これにより、このような条件の光制御板からは、拡散された光が出射されるようになり輝度がより均一となる。さらに、本願発明では、第１の光制御板と第２の光制御板との間に第１の等方性光拡散板が配置されている。これにより、第１の光制御板を通過して得られた凸状部の延在方向と略直交する方向（以下、幅方向と称す）にも拡散されるようになり、輝度が当該幅方向にならされる。このように、上記複合光制御板では、点状光源の光を均一に分散し、板厚方向に直交する面での輝度均一度が高い面状の光として出射することが可能となる。
【００１４】
本発明に係る複合光制御板は、第１の等方性光拡散板において、第１の光制御板と対向する面から光を入射させた場合の全光線透過率をＴｔ２、第１の光制御板と対向する面から光を入射させた場合のヘイズをＨとしたとき、下記式（５）
【数５】
2012098620.tif 000007
を満たしている。
【００１５】
この構成では、第１の等方性光制御板から出射される光が十分に拡散されるので、上記複合光制御板は、点状光源の光を、より均一に分散し、板厚方向に直交する面での輝度均一度がより高い面状の光として出射することが可能となる。
【００１６】
本発明に係る複合光制御板は、第２の光制御板の第２の凸状部形成面と対向して配置されており、当該第２の凸状部形成面と対向する面から入射した光を拡散光として出射する第２の等方性光拡散板を更に備えている。
【００１７】
この構成では、第２の等方性光拡散板から出射される光が拡散される。これにより、第１及び第２の光制御板に形成された凸状部に起因して発生するおそれのあるモアレを効果的に防止することができる。
【００１８】
本発明に係る面光源装置は、上記の複合光制御板と、互いに離間して配置されており、複合光制御板を構成する第１の光制御板の第１の凸状部形成面とは反対側の面に光を供給する複数の光源と、を備えている。
【００１９】
この構成では、上記の複合光制御板を備えているので、点状光源の光を均一に分散し、板厚方向に直交する面での輝度均一度が高い面状の光として出射することが可能となる。
【００２０】
本発明に係る透過型画像表示装置は、上記の複合光制御板と、互いに離間して配置されており、複合光制御板を構成する第１の光制御板の第１の凸状部形成面とは反対側の面に光を供給する複数の光源と、複数の光源から出力され複合光制御板を通過した光によって照明される透過型画像表示部と、を備えている。
【００２１】
この構成では、上記の複合光制御板を備えているので、点状光源の光を、均一に分散し、板厚方向に直交する面での輝度均一度が高い面状の光を生成し、透過型画像表示部を照明することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る複合光制御板、面光源装置、透過型画像表示装置によれば、点状光源からの光を均一に分散させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る透過型画像表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示した透過型画像表示装置に用いられる光拡散板ユニットの斜視図である。
【図３】第１の光拡散板が有する凸状部の断面形状の例を示す図面である。
【図４】第１の光拡散板が有する凸状部の断面形状が満たす条件を示す図面である。
【図５】第２の光拡散板が有する凸状部の断面形状が満たす条件を示す図面である。
【図６】第２の光拡散板が有する凸状部の形状の他の断面形状の例を示す図面である。
【図７】全光線透過率の取得方法を説明するための模式図である。
【図８】光拡散板の全光線透過率の取得方法を説明するための模式図である。
【図９】本実施例に係るバックライト装置を示した側面図、平面図である。
【図１０】実施例１を説明するための断面図、平面図である。
【図１１】本実施例及び比較例に係る各光拡散板ユニットの輝度均一度評価の結果を示す図表である。
【図１２】従来の透過型画像表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一または相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２５】
〔透過型画像表示装置〕
透過型画像表示装置１は、図１に示すように、透過型画像表示部１０と、透過型画像表示部１０の背面側に配置された面光源装置２０とを備えている。以下の説明では、図１に示すように、面光源装置２０と透過型画像表示部１０の配列方向をｚ方向（板厚方向）と称し、ｚ方向に直交する方向であって互いに直交する２方向をｘ方向及びｙ方向と称す。
【００２６】
透過型画像表示部１０としては、例えば液晶セル１１の両面に直線偏光板１２，１３が配置された液晶表示パネルが挙げられる。この場合、透過型画像表示装置１は液晶表示装置（又は液晶テレビ）である。液晶セル１１及び偏光板１２，１３は、従来の液晶表示装置等の透過型画像表示装置１で用いられているものを用いることができる。液晶セル１１としてはＴＦＴ（Thin Film Transistor）型、ＳＴＮ（Super TwistedNematic）型等の公知の液晶セルが例示される。
【００２７】
面光源装置２０は、いわゆる直下型の面光源装置である。面光源装置２０は、図１に示すように、光拡散板ユニット（複合光制御板）２１と、光拡散板ユニット２１の背面側に配置された複数の点状光源２２と、を含んでいる。
【００２８】
〔光拡散板ユニット〕
光拡散板ユニット２１は、図２に示すように、ｚ方向に沿って、点状光源２２側から順に配置された第１の光拡散板（第１の光制御板）３０、第１の等方性光拡散板４０、第２の光拡散板（第２の光制御板）５０、及び第２の等方性光拡散板６０を備えている。光拡散板ユニット２１を構成する第１及び第２の光拡散板３０，５０と、第１及び第２の等方性光拡散板４０，６０とにおける平面視形状（図１及び図２におけるｚ方向からみた形状）はほぼ同一であり、通常、長方形である。第１及び第２の光拡散板３０，５０と、第１及び第２の等方性光拡散板４０，６０とにおける平面視形状のサイズは、目的とする透過型画像表示装置１の画面サイズに適合するように選択されるが、通常は２５０ｍｍ×４４０ｍｍ以上、好ましくは１０２０ｍｍ×１８００ｍｍ以下である。第１及び第２の光拡散板３０，５０と、第１及び第２の等方性光拡散板４０，６０とにおける平面視形状は、長方形に限らず、正方形としてもよいが、以下では、特に断らない限り、長方形として説明する。以下、これらの第１及び第２の光拡散板３０，５０、第１及び第２の等方性光拡散板４０，６０について順に説明する。
【００２９】
〔第１の光拡散板〕
第１の光拡散板３０は、図２に示すように、略平坦な下面（第１の凸状部形成面とは反対側の面）３１と、第１の等方性光拡散板４０側に凸である凸状部（第１の凸状部）３３が複数形成された上面（第１の凸状部形成面）３２とを有する板状体である。下面３１に入射した光は、上面３２から出射可能である。ここでは、「板」と称しているが、厚さが１ｍｍ以上のシート状であってもよいし、１ｍｍ未満のフィルム状であってもよい。また、第１の光拡散板３０の下面３１は通常、平坦面であるが、鏡面であっても良いし、全面に亙って光拡散性を有する面であっても良い。
【００３０】
凸状部３３は、ｙ方向に略平行な方向Ｘ１１に延びており、延在方向Ｘ１１に略直交する方向Ｘ１２に並列配置されている。延在方向Ｘ１１及び並列方向Ｘ１２はそれぞれｙ方向及びｘ方向に平行であることが好ましいが、例えば製造誤差等により±１０°程度ずれていてもよい。複数の凸状部３３の断面形状は、凸状部３３間でほぼ同一である。また、凸状部３３の延在方向において、断面形状はほぼ均一である。隣接する２つの凸状部３３，３３の端３３ａは並列方向Ｘ１２において同じ位置にある。第１の光拡散板３０の厚さｄ１は、下面３１と凸状部３３の頂部３３ｂとのｚ方向の距離であり、通常は０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。最も光源２２側に近い位置に配置される第１の光拡散板３０としては、厚さが１ｍｍ以上のシートのものが望ましい。
【００３１】
〔第１の光拡散板の凸状部〕
第１の光拡散板３０が有する凸状部３３の形状について、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４においては、凸状部３３の延在方向Ｘ１１に直交する並列方向Ｘ１２をｕＩ軸としてｕＩｖＩ座標系を設定している。ここで、ｕＩ軸は複数の凸状部３３の並列方向に平行な軸（ｘ軸）（図２参照）に対応する。ｖＩ軸は、第１の光拡散板３０の厚み方向に平行な軸（ｚ軸）（図２参照）に対応する。このｕＩｖＩ座標系のｕＩｖＩ面において、凸状部３３の断面形状は、両端３３ａI，３３ａIがｕＩ軸上に位置する。
【００３２】
凸状部３３の断面形状は、下記式（６）を満足するｖＩ（ｕＩ）で表される。
【数６】
2012098620.tif 000008
〔式（６）において、ｖＩ０（ｕＩ）は、式（７）
【数７】
2012098620.tif 000009
を満たす。〕
【００３３】
ｗＩaは上記のとおり凸状部３３のｕＩ軸方向の長さであり、ｈＩaは凸状部３３をｖＩ０（ｕＩ）で示される形状とした場合における凸状部３３の両端３３ａＩ，３３ａＩ間における最大高さに対応する。図３では、ｈＩaが０．５２５ｗＩaであり、ｋＩaが−０．４００であって、ｖＩ（ｕＩ）＝ｖＩ０（ｕＩ）の場合を示している。この場合に、凸状部３３の断面形状は、ｖＩ軸に対して対称な輪郭線を有している。ただし、当該輪郭線は、図４に示すように、ある幅ｗＩaに対してｖＩ０（ｕＩ）を求めた場合に、０．９５×ｖＩ０（ｕＩ）で示される輪郭線と、１．０５×ｖＩ０（ｕＩ）で示される輪郭線の間の領域を通る輪郭線であればよい。換言すれば、式（６）において、任意の位置ｕＩｎに対するｖＩ（ｕＩｎ）は、位置ｕＩｎにおける凸状部３３の高さに対応する。よって、任意の位置ｕＩｎに対するｖＩ（ｕＩｎ）が、０．９５ｖＩ０（ｕＩｎ）以上１．０５ｖＩ０（ｕＩｎ）を満たしていればよい。
【００３４】
なお、凸状部３３の両端部近傍での製造誤差及び強度分布に与える影響を考慮して、凸状部３３の断面形状は、−０．４７５ｗＩa≦ｕＩ≦０．４７５ｗＩaにおいて、式（６）を満たすｖＩ（ｕＩ）で表されていればよい。
【００３５】
凸状部３３の幅ｗＩaは、凸状部３３の形成が容易であることから、通常４０μｍ以上、好ましくは２５０μｍ以上であり、凸状部３３に起因する模様が肉眼で視認されにくいことから、通常８００μｍ以下、好ましくは４５０μｍ以下である。幅ｗＩaとして具体的には、ｗＩa＝４１０μｍ、ｗＩa＝４００μｍ及びｗＩa＝３２５μｍが例示できるが、ｗＩaの値はこれに限定されるものではない。
【００３６】
凸状部３３は、式（７）におけるｈＩaは０．４ｗＩa以上０．７ｗＩa以下であることが好ましく、ｋＩaは−０．５以上であることが好ましい。
【００３７】
ｈＩa及びｋＩaとしては、
（Ａ）ｈＩaが０．４８２５ｗＩa以上０．５２１ｗＩa以下であり、ｋＩaが−０．２３２以上−０．２２７以下であるか、
（Ｂ）ｈＩaが０．５９６６ｗＩa以上０．６８３７ｗＩa以下であり、ｋＩaが−０．０７５以上−０．０６９以下であるか、または、
（Ｃ）ｈＩaが０．５２５ｗＩaであり、ｋＩaが−０．４であることがさらに好ましい。
【００３８】
ｈＩa及びｋＩaが上記（Ａ）で示される凸状部３３の形状として具体的には、例えばｈＩa＝０．５２１ｗＩa、ｋＩa＝−０．２２９で示される形状、ｈＩa＝０．５２１ｗＩa、ｋＩa＝−０．２２７で示される形状、ｈＩa＝０．４８２５ｗＩa、ｋＩa＝−０．２３２で示される形状が挙げられる。
【００３９】
上記（Ｂ）で示される凸状部３３の形状として具体的には、例えばｈＩa＝０．５９６６ｗＩa、ｋＩa＝−０．０７５で示される形状、ｈＩa＝０．６８３７ｗＩa、ｋＩa＝−０．０６９で示される形状が挙げられる。
【００４０】
〔第２の光拡散板〕
第２の光拡散板５０は、略平坦な下面（第２の凸状部形成面とは反対側の面）５１と、第２の等方性光拡散板６０側に凸である凸状部（第２の凸状部）５３が複数形成された上面（第２の凸状部形成面）５２とを有する板状体である。下面５１から入射した光は、上面５２から出射可能である。ここでは、「板」と称しているが、厚さが１ｍｍ以上のシート状であってもよいし、１ｍｍ未満のフィルム状であってもよい。また、第２の光拡散板５０の下面５１は通常、平坦面であるが、鏡面であっても良いし、全面に亙って光拡散性を有する面であっても良い。
【００４１】
凸状部５３は、ｘ方向に略平行な方向（延在方向）Ｘ２１に延びており、延在方向Ｘ２１に略直交する方向（並列方向）Ｘ２２に並列配置されている。延在方向Ｘ２１及び並列方向Ｘ２２はそれぞれｘ方向及びｙ方向に平行であることが好ましいが、例えば製造誤差等により±１０°程度ずれていてもよい。複数の凸状部５３の断面形状は、凸状部５３間でほぼ同一である。また、凸状部５３の延在方向Ｘ２１において、断面形状はほぼ均一である。隣接する２つの凸状部５３，５３の端５３ａは並列方向Ｘ２２において同じ位置にある。第２の光拡散板５０の厚さｄ３は、下面５１と凸状部５３の頂部５３ｂとのｚ方向の距離であり、通常は０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【００４２】
〔第２の光拡散板の凸状部〕
第２の光拡散板５０が有する凸状部５３の形状について、図５を用いて説明する。図５においては、凸状部５３の延在方向Ｘ２１に直交する並列方向Ｘ２２をｕＩＩ軸としてｕＩＩｖＩＩ座標系を設定している。ここで、ｕＩＩ軸は複数の凸状部５３の並列方向に平行な軸（ｙ軸）（図２参照）に対応する。ｖＩＩ軸は、第２の光拡散板５０の厚み方向に平行な軸（ｚ軸）（図２参照）に対応する。このｕＩＩｖＩＩ座標系のｕＩＩｖＩＩ面において、凸状部５３の断面形状は、両端５３ａＩＩ，５３ａＩＩがｕＩＩ軸上に位置し、頂部５３ｂＩＩがｖＩＩ軸上に位置する。
【００４３】
凸状部５３の断面形状は、下記式（８）を満足するｖＩＩ（ｕＩＩ）で表される。
【数８】
2012098620.tif 000010
〔式（８）において、ｖＩＩ０（ｕＩＩ）は、式（９）
【数９】
2012098620.tif 000011
を満たす。〕
【００４４】
ｗＩＩaは上記のとおり凸状部５３のｕＩＩ軸方向の長さであり、ｈＩＩaは凸状部５３をｖＩＩ０（ｕＩＩ）で示される形状とした場合における凸状部５３の両端５３ａＩＩ，５３ａＩＩ間における最大高さに対応する。図５では、ｈＩＩaが０．５２５ｗＩＩaであり、ｋＩＩaが−０．４００であってｖＩＩ（ｕＩＩ）＝ｖＩＩ０（ｕＩＩ）の場合を示している。この場合、凸状部５３の断面形状は、ｖＩＩ軸に対して対称な輪郭線を有している。ただし、当該輪郭線は、図５に示すように、ある幅ｗＩＩaに対してｖＩＩ０（ｕＩＩ）を求めた場合に、０．９５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で示される輪郭線と、１．０５×ｖＩＩ０（ｕＩＩ）で示される輪郭線の間の領域を通る輪郭線であればよい。換言すれば、式（８）において、任意の位置ｕＩｎに対するｖＩＩ（ｕＩＩｎ）は、位置ｕＩＩｎにおける凸状部５３の高さに対応する。よって、任意の位置ｕＩＩｎに対するｖＩＩ（ｕＩＩｎ）が、０．９５ｖＩＩ０（ｕＩＩｎ）以上１．０５ｖＩＩ０（ｕＩＩｎ）を満たしていればよい。
【００４５】
なお、凸状部５３の両端部近傍での製造誤差及び強度分布に与える影響を考慮して、凸状部５３の断面形状は、−０．４７５ｗＩＩa≦ｕＩＩ≦０．４７５ｗＩＩaにおいて、式（９）を満たすｖＩＩ（ｕＩＩ）で表されていればよい。
【００４６】
式（９）において、好ましい凸状部５３のｗＩＩa、ｈＩＩa、ｋＩＩaは、上述した第１の光拡散板３０の凸状部３３のｗＩa、ｈＩa、ｋＩaと同様である。
【００４７】
また、第２の光拡散板５０は、第１の光拡散板３０と比べて以下の点が異なる。すなわち、第１の光拡散板３０では、式（７）におけるｋＩａの値が「−１．０以上０未満」であるのに対し、第２の光拡散板５０では、式（９）におけるｋＩIａの値が、「−１．０以上０以下」である。これは、第２の光拡散板５０における凸状部５３が、図３及び図４に例として示されるような断面形状だけでなく、例えば図６に示すように、その断面形状が頂角αの略二等辺三角形のプリズム形状であってもよいことを示している。第２の光拡散板５０の凸状部５３が上記プリズム形状であった場合、その頂角αは６０度以上１３０度以下であり、ｈＩＩaは０．２５ｗＩＩa以上０．７５ｗＩＩa以下であることが好ましい。また、製造誤差によって断面形状の頂角部が丸みを帯び、凸状部５３の高さｈＩＩaが、１．０ｈＩＩa〜０．９５ｈＩＩaとなる部分があってもよい。
【００４８】
〔第１及び第２の光拡散板の構成材料〕
第１及び第２の光拡散板３０，５０は透明材料からなる。透明材料の屈折率は通常１．４６〜１．６２である。透明材料としては、透明樹脂材料、透明ガラス材料が例示でき、透明樹脂材料としては、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）（屈折率１．４９）、シクロオレフィン樹脂（屈折率１．５１〜１．５５）、ポリカーボネート樹脂（屈折率：１．５９）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）（屈折率：１．５６〜１．５９）、ポリスチレン樹脂（屈折率：１．５９）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）（屈折率：１．５６〜１．５９）、アクリル系紫外線硬化樹脂（屈折率：１．４６〜１．５８）などが例示され、コストの面及び吸水率が低い点で、好ましくはポリスチレン樹脂である。
【００４９】
透明材料として透明樹脂材料を用いる場合、この透明樹脂材料に紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、難燃剤、滑剤などの添加剤を添加することもできる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン計紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤などが挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤である。
【００５１】
透明樹脂材料には、光拡散剤を添加することもできる。光拡散剤として通常は、光拡散板を構成する透明材料とは屈折率が異なる粉末が用いられ、これを透明材料中に分散させて用いられる。このような光拡散剤としては、例えばスチレン樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子などの有機粒子、炭酸カリウム粒子、シリカ粒子などの無機粒子が用いられ、その粒子径は通常０．８μｍ以上５０μｍ以下である。
【００５２】
〔第１及び第２の光拡散板の層構成〕
第１及び第２の光拡散板３０，５０は、単独の透明材料で構成された単層板であってもよいし、互いに異なる透明材料で構成された層が積層された構造の多層板であってもよい。第１及び第２の光拡散板３０，５０が多層板である場合、当該光拡散板の片面または両面は、通常１０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下の厚みのスキン層が形成された構造とし、このスキン層を構成する透明樹脂材料として紫外線吸収剤が添加されたものを用いることが好ましい。かかる構成とすることにより、点状光源２２や外部からの光に含まれることのある紫外線による第１及び第２の光制御板３０，５０の劣化を防止することができ、特に点状光源２２として紫外線の占める割合が比較的大きいものを用いた場合には、紫外線による劣化を防止できることから、下面３１，５１にスキン層が形成されていることが好ましく、このとき上面３２，５２にはスキン層が形成されていないことが、コストの面でさらに好ましい。スキン層を構成する透明樹脂材料として紫外線吸収剤が添加されたものを用いる場合、その含有量は、透明樹脂材料を基準として通常０．５質量％以上５質量％以下、好ましくは１質量％以上２．５質量％以下である。
【００５３】
第１及び第２の光拡散板３０，５０は、片面または両面に帯電防止剤が塗布されていてもよい。この帯電防止剤を塗布することにより、静電気によるホコリの付着などを防止して、ホコリの付着による光線透過率の低下を防止することができる。
【００５４】
〔第１及び第２の光拡散板の全光線透過率〕
第１及び第２の光拡散板３０，５０における下記に示す第１の全光線透過率Ｔｔ１は、６５％以上８５％未満である。
【００５５】
第１及び第２の光拡散板３０，５０における第１の全光線透過率Ｔｔ１は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（１９９７年）に準拠して測定されるものである。具体的には、第１の全光線透過率Ｔｔ１は、図７に模式的に示すように、光源７１と測定対象である第１及び第２の光拡散板３０，５０との間にスリット７２を設け、光源７１から出力されスリット７２を通った光を第１及び第２の光拡散板３０，５０に照射し、積分球７３で受光した当該透過光に基づいて測定される。その際、測定対象となる第１及び第２の光拡散板３０，５０は、図８に示すように、スリット７２の開放部の長辺方向Ｘ３１と、凸状部３３，５３の延在方向Ｘ１１，Ｘ２１とを互いに直交させると共に、凸状部３３，５３が形成された面（第１及び第２の凸状部形成面）３２，５２を光源７１に向けて配置される。
【００５６】
本実施形態のように、第１及び第２の光拡散板３０，５０における第１の全光線透過率Ｔｔ１は、第１及び第２の光拡散板３０，５０の両方が６５％以上８５％未満であることが望ましいが、第１及び第２の光拡散板３０，５０の一方のみを６５％以上８５％未満としてもよい。この場合には、第１の光拡散板３０の第１の全光線透過率Ｔｔ１を当該範囲に設定することが好ましい。
【００５７】
また、第１及び第２の光拡散板３０，５０の第１の全光線透過率Ｔｔ１は、７５％以上８０％未満であることが、並列方向Ｘ１２，Ｘ２２へ光を拡散させる効果を阻害し過ぎない点において好適である。なお、第１及び第２の光拡散板３０，５０の第１の全光線透過率Ｔｔ１は、例えば上記光拡散剤を添加することにより調整することができる。
【００５８】
〔第１及び第２の光拡散板の製造〕
第１及び第２の光拡散板３０，５０は、例えば透明材料から削り出す方法により製造することができる。また、透明材料として透明樹脂材料を用いる場合は、例えば射出成形法、押出成形法、フォトポリマー法、プレス成形法などの通常の方法により製造することができる。
【００５９】
〔第１の等方性光拡散板〕
第１の等方性光拡散板４０は、共に略平坦な下面（第１の光制御板と対向する面）４１及び上面（第２の光制御板と対向する面）４２を有する板状体である。第１の等方性光拡散板４０は、下面４１に入射した光を等方的に散乱させながら上面４２から出射しうる光学素子であって、例えば透明材料中に光拡散剤が分散されたもの、透明材料からなる基材の表面に光拡散剤を塗布したもの、透明材料からなる基材の表面に微細な円形凸レンズを形成したものが挙げられる。また、第１の等方性光拡散板４０の厚さ（第１の等方性光拡散板４０の下面４１から上面４２までの距離）ｄ２は、通常は０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、１ｍｍ未満のフィルム状であってもよいし、１ｍｍ以上のシート状であってもよい。また、透明材料及び光拡散剤としては、第１及び第２の光拡散板３０，５０において挙げたものと同様のものが挙げられる。
【００６０】
〔第１の等方性光拡散板における透過率とヘイズとの関係〕
第１の等方性光拡散板４０は、下記に示す第２の全光線透過率Ｔｔ２とヘイズＨとに基づいたＨ／Ｔｔ２が下記式（１０）を満たしている。
【数１０】
2012098620.tif 000012
【００６１】
第１の等方性光拡散板４０における第２の全光線透過率Ｔｔ２は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（１９９７年）に準拠して測定されるものである。具体的には、第２の全光線透過率Ｔｔ２は、光源７１から出力された光を第１の等方性光拡散板４０に照射し、積分球７３で受光した当該透過光に基づいて測定される。その際、測定対象となる第１の等方性光拡散板４０は、光拡散板ユニット２１として第１の等方性光拡散板４０を配置したときに、点状光源２２に向けられる面４１（図２参照）を光源７１に向けて配置される。
【００６２】
ヘイズＨは、全光線透過率Ｔｔに対する拡散光線透過率Ｔｄの比として定義される。ヘイズＨは、ＪＩＳ  Ｋ７１３６（２０００年）に準拠して測定され、第１の等方性光拡散板４０の下面４１から光を照射して測定されたものである。
【００６３】
〔第２の等方性光拡散板〕
第２の等方性光拡散板６０は、図２に示すように、共に略平坦な下面（第２の光制御板と対向する面）６１及び上面６２を有する板状体である。第２の等方性光拡散板６０は、下面６１に入射した光を等方的に散乱させながら上面６２から出射しうる光学素子であって、例えば透明材料中に光拡散剤が分散されたもの、透明材料からなる基材の表面に光拡散剤を塗布したもの、透明材料からなる基材の表面に微細な円形凸レンズを形成したものが挙げられる。また、第２の等方性光拡散板６０の厚さ（第２の等方性光拡散板６０の下面６１から上面６２までの距離）ｄ４は、通常は０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、１ｍｍ未満のフィルム状であってもよいし、１ｍｍ以上のシート状であってもよい。また、透明材料及び光拡散剤としては、第１及び第２の光拡散板３０，５０において挙げたものと同様のものが挙げられる。
【００６４】
〔光拡散板ユニットの配置〕
光拡散板ユニット２１を構成する第１の光拡散板３０、第１の等方性光拡散板４０、第２の光拡散板５０、及び第２の等方性光拡散板６０は、互いに固定することなく、単に重ね合わされているだけであってもよい。また、光拡散板ユニット２１は、これらを構成する各部材の位置が互いに移動することによって、第１及び第２の光拡散板３０，５０における凸状部３３，５３の頂部３３ｂ，５３ｂや、第１及び第２の等方性光拡散板４０，６０における下面４１，６１が損傷することを防止するために、例えば縁部において、互いに接着してもよい。
【００６５】
第１の光拡散板３０と第１の等方性光拡散板４０とは、通常、空気層を介して重ね合わされており、図２に示すように、その間隔ｄ１２（第１の光拡散板３０の上面３２に形成された凸状部３３の頂部３３ｂから、第１の等方性光拡散板４０の下面４１までの距離）は、通常０．５ｍｍ以下である。光拡散板ユニット２１をコンパクトなものとする観点から、この空気層を介した間隔ｄ１２が０ｍｍであってもよい。すなわち、第１の光拡散板３０に形成された凸状部３３の頂部３３ｂが、第１の等方性光拡散板４０の下面４１に接していてもよい。
【００６６】
第１の等方性光拡散板４０と第２の光拡散板５０とについても、上記と同様に、通常、空気層を介して重ね合わされており、図２に示すように、その間隔ｄ２３（第１の等方性光拡散板４０の上面４２から、第１の光拡散板５０の下面５１までの距離）は、通常０．５ｍｍ以下である。光拡散板ユニット２１をコンパクトなものとする観点から、この空気層を介した間隔が０ｍｍであってもよい。すなわち、第１の等方性光拡散板４０における上面４２が、第２の光拡散板５０の下面５１に接していてもよい。
【００６７】
第２の光拡散板５０と第２の等方性光拡散板６０とについても、上記と同様に、通常、空気層を介して重ね合わされており、図２に示すように、その間隔ｄ３４（第２の光拡散板５０の上面５２に形成された凸状部５３の頂部５３ｂから、第２の等方性光拡散板６０の下面６１までの距離）は、通常０．５ｍｍ以下である。光拡散板ユニット２１をコンパクトなものとする観点から、この空気層を介した間隔が０ｍｍであってもよい。すなわち、第２の光拡散板５０に形成された凸状部５３の頂部５３ｂが、第２の等方性光拡散板６０の下面６１に接していてもよい。
【００６８】
〔点状光源〕
点状光源２２は、互いに離間して配置されており、光拡散板ユニット２１を構成する第１の光拡散板３０の下面３１に光を供給する。点状光源２２としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）などが好ましい。
【００６９】
複数の点状光源２２は、図１に示すように、ｘ方向に等間隔Ｌｘ及びｙ方向に等間隔Ｌｙ（図示せず）で配置することができる。間隔Ｌｘと間隔Ｌｙとは、同じ間隔であってもよいし、どちらか一方が長くてもよい。間隔Ｌｘ及び間隔Ｌｙは、点状光源２２の発光部間の距離とすることができ、通常１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。また、光拡散板ユニット２１では、点状光源２２から第１の光拡散板３０の下面３１までの距離Ｄが、通常３ｍｍ以上５０ｍｍ以下となるように、点状光源２２と第１の光拡散板３０とが配置される。透過型画像表示装置１又は面光源装置２０では、Ｌｘ，Ｌｙ及びＤについて、Ｌｘ／Ｄ及びＬｙ／Ｄがそれぞれ２以上、さらには２．５以上であることが、面光源装置２０を薄くすることができる点で好ましい。
【００７０】
また、第１の光拡散板３０から出射される光をより遠くに到達させることができるという観点から、点状光源２２の配置間隔Ｌｘ又はＬｙが長いほど、すなわちＬｘ／Ｄ又はＬｙ／Ｄの値が大きいほど、第１の光拡散板３０の凸状部３３の断面形状を示す上記式（７）におけるｋＩａが０に近く、且つｈＩａが０．７５ｗＩaに近いことが好ましい。同様の観点から、点状光源２２の配置間隔Ｌｘ又はＬｙが短いほど、すなわちＬｘ／Ｄ又はＬｙ／Ｄの値が小さいほど、第１の光拡散板３０の凸状部３３の断面形状を示す上記式（７）におけるｋＩａが−１に近く、且つｈＩａが０．２５ｗＩaに近いことが好ましい。
【００７１】
点状光源２２としてＬＥＤ光源を採用する場合、ＬＥＤ光源としては様々な出光分布を持つものがあるが、ＬＥＤ光源の法線方向（出光方向の正面）に対して、４０度から８０度方向の光度が最大となる出光分布を持つものが、面内の光を均一にし易いという点において、好ましく用いられる。ＬＥＤ光源のタイプとしては具体的に、ランバーシアン型、砲弾型、サイドエミッション型などが挙げられる。
【００７２】
次に、光拡散板ユニット２１の作用効果について、図１に示すような光拡散板ユニット２１を含む面光源装置２０が透過型画像表示装置に適用されている場合を例にして説明する。この構成では、第１及び第２の光拡散板３０，５０は、上述した断面形状の凸状部３３，５３を有しているので、点状光源２２上にこれらをそれぞれ配置した場合、点状光源２２からの光は線状の光に変換される。本実施形態に係る光拡散板ユニット２１では、図２に示すように、点状光源２２上に、第１及び第２の光拡散板３０，５０の凸状部３３，５３の延在方向Ｘ１１，Ｘ２１が互いに略直交するように配置されている。このため、点状光源２２からの光は、第１の光拡散板３０によって並列方向Ｘ１２に沿った線状の光に変換された後、第１の等方性光拡散板４０を通過し、第２の光拡散板５０によって、上述の並列方向Ｘ１２と直交する並列方向Ｘ２２に沿った線状の光に変換される。これにより、点状光源２２の光を互いに略直交する方向に分散し、面状の光として出射することが可能となる。
【００７３】
さらに本実施形態に係る光拡散板ユニット２１では、第１の光拡散板３０の第１の全光線透過率Ｔｔ１が６５％以上８５％未満であるので、第１の光拡散板３０に入射する光は拡散されて輝度が均一なＸ１２方向の線状の光に変換される。また、第１の光拡散板３０と第２の光拡散板５０との間に第１の等方性光拡散板４０が配置されているので、第１の光拡散板３０から出射された輝度が均一な線状の光は、第１の等方性光拡散板４０によって拡散され、より輝度が均一な線状の光に変換される。これにより、第２の光拡散板５０には、より輝度が均一な線状の光が入射するようになる。そして、第２の光拡散板５０の第１の全光線透過率Ｔｔ１が６５％以上８５％未満であるので、第２の光拡散板５０に入射する光は拡散されて輝度が均一なＸ２２方向の線状の光に変換される。これにより、面（ｘｙ平面）内方向において輝度がより均一な光に変換することができる。このように、上記光拡散板ユニット２１は、点状光源２２の光を、均一に分散し、ｚ方向に直交する面（ｘｙ平面）での輝度均一度が高い面状の光として出射することが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態に係る光拡散板ユニット２１では、第１の等方性光拡散板４０における第２の全光線透過率Ｔｔ２及びヘイズＨに基づくＨ／Ｔｔ２が１．０以上であるので、第１の等方性光拡散板４０から出射される光が十分に拡散される。これにより、上記光拡散板ユニット２１では、点状光源２２の光を、より均一に分散し、ｚ方向に直交する面（ｘｙ平面）での輝度均一度がより高い面状の光として出射することが可能となる。
【００７５】
また、第１の等方性光拡散板４０における第２の全光線透過率Ｔｔ２及びヘイズＨに基づくＨ／Ｔｔ２が１．０以上である場合には、以下のような効果がある。例えば第２の光拡散板５０の上面５２に形成される凸状部５３の形状によっては、第２の光拡散板５０によって第１の光拡散板によって変換された延在方向Ｘ１１の線状の光を、並列方向Ｘ２２（図２参照）へ分離させてしまうおそれがある。このような問題に対し、第１の等方性光拡散板４０におけるＨ／Ｔｔ２を１．０以上とし、第１の等方性光拡散板４０から出射される光の拡散を比較的大きくしている。これにより、線状の光が並列方向Ｘ２２に分離されるようになったとしても、分離された当該線状の光同士が並列方向Ｘ２２において互いに重なるようになるので、光源のムラを抑制することができる。
【実施例】
【００７６】
以下、実施例１〜１０及び比較例１〜９を、主に図９〜図１１を参照しながら説明する。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれ本実施例に係るバックライト装置を示した側面図、平面図である。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、それぞれ実施例１を説明するための断面図、平面図である。図１１は、各実施例及び各比較例の各実施条件及びその輝度均一度評価結果を示す図表である。
【００７７】
本実施例では、以下に示すものを最初に準備した。
＜樹脂シートの原料＞
光拡散板２３０の原料として、以下に示す２種類の透光性樹脂Ａ，Ｂを用意した。
（１）透光性樹脂Ａ
スチレン樹脂（東洋スチレン製「ＨＲＭ４０」、屈折率１．５９）
（２）透光性樹脂Ｂ
ＭＳ樹脂（新日鐵化学製「ＭＳ２００ＮＴ」、屈折率１．５７、スチレン／メタクリル酸メチル＝８０質量部／２０質量部）
【００７８】
＜光拡散板、等方性光拡散板＞
以下に示す等方性光拡散板２４０，２６０、光拡散板２５０を用意した。
（１）等方性光拡散板２４０（大日本印刷製「Ｄ１２１ＵＹ」）
（２）等方性光拡散板２６０（大日本印刷製「Ｄ１２１ＵＺ」）
（３）光拡散板２５０（大日本印刷製「ＰＭ６」）
【００７９】
等方性光拡散板２４０，２６０における第２の全光線透過率Ｔｔ２、ヘイズＨ、及びＨ／Ｔｔ２は、以下のとおりであった。なお、第２の全光線透過率Ｔｔ２及びヘイズＨは、それぞれＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（１９９７年）及びＪＩＳ  Ｋ  ７１３６（２０００年）に準拠したヘイズメータＨＭ−１５０型（（株）村上色彩技術研究所製）を用いて測定した値を指している。
＜等方性光拡散板２４０＞
第２の全光線透過率Ｔｔ２：６７．８（％）
ヘイズＨ：９５．０（％）
Ｈ／Ｔｔ２：１．４０
＜等方性光拡散板２６０＞
第２の全光線透過率Ｔｔ２：６９．５（％）
ヘイズＨ：９５．２（％）
Ｈ／Ｔｔ２：１．３７
【００８０】
光拡散板２５０における第１の全光線透過率Ｔｔ１、ピッチｗａ（ｗＩＩａ）及び凸部の高さｈａ（ｈＩＩａ）、ｋａ（ｋＩＩａ）は、以下のとおりであった。
＜光拡散板２５０＞
第１の全光線透過率Ｔｔ１：９２．８（％）
ピッチｗａ：５０（μｍ）
凸部の高さｈａ：２５（μｍ）
ｋａ：０
【００８１】
＜点状光源＞
点状光源として以下に示すＬＥＤ光源１０２を用意した。
ＬＥＤ光源：ＧｏｌｄｅｎＤｒａｇｏｎ  Ｗ５ＫＭ（ＯＳＲＡＭ製）
＜バックライト装置＞
バックライト装置として、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すような、高輝度白色反射フィルムの貼付された基盤１０３上に１個のＬＥＤ光源１０２を取り付け、ＬＥＤ光源１０２の周辺に反射率１００％のミラー板１０４を配置したバックライト装置１０１を用意した。また、バックライト装置１０１は、下記に示す実施例１〜実施例１０及び比較例１〜９毎に、バックライト装置におけるミラー板１０４同士の内面距離Ｌ１及び高さＤ１を調整した。なお、内面距離Ｌ１は、上記実施形態における光源間隔Ｌｘ，Ｌｙに対応するので、以下、光源間隔Ｌ１と称し、高さＤ１は、上記実施形態における光源距離Ｄに対応するので、以下、光源距離Ｄ１と称す。そして、このバックライト装置１０１に、１／４Ｗ、２５０Ωの抵抗を取り付けて、電圧１２Ｖ、電流１Ａを印加して点灯させた。
【００８２】
（実施例１）
実施例１においては、透光性樹脂Ａ及び透光性樹脂Ｂを基に、以下に示すように、光拡散剤マスターバッチＡ及び光拡散剤マスターバッチＢをそれぞれ準備した。
【００８３】
＜光拡散剤マスターバッチＡ＞
透光性樹脂Ａに拡散剤と紫外線吸収剤とをドライブレンドした後、スクリュー径６５ｍｍの２軸押出機のホッパーに投入し、シリンダー内で溶融混合した後、ストランド状に押出してペレット化することにより、ペレット状の光拡散剤マスターバッチＡを作製した。なお、シリンダー内の温度は、下流に行くほど徐々に高温となるように設定（例えばホッパーの下部が２００℃、押出ダイ付近が２５０℃）して押出しを行った。
【００８４】
＜光拡散剤マスターバッチＢ＞
透光性樹脂Ｂに拡散剤と紫外線吸収剤とをドライブレンドした後、スクリュー径６５ｍｍの２軸押出機のホッパーに投入し、シリンダー内で溶融混合した後、ストランド状に押出してペレット化することにより、ペレット状の光拡散剤マスターバッチＢを作製した。なお、シリンダー内の温度は、下流に行くほど徐々に高温となるように設定（例えばホッパーの下部が２００℃、押出ダイ付近が２５０℃）して押出しを行った。
【００８５】
＜光拡散板の製造＞
透光性樹脂Ａに光拡散剤マスターバッチＡをドライブレンドした後、シリンダー内の温度が１９０〜２５０℃の第１押出機で溶融混練して、フィードブロックに供給した。一方、光拡散剤マスターバッチＢをシリンダー内の温度が１９０〜２５０℃の第２押出機で溶融混練して、フィードブロックに供給した。これにより、上記第１押出機からフィードブロックに供給される樹脂が中間層（基層）となり、上記第２押出機からフィードブロックに供給される樹脂が表層（凸状部形成面側）となるように押出樹脂温度２５０℃でマルチマニホールドダイより共押出成形を行い、ポリシングロールで挟圧と冷却を行うことによって、厚さ１．５ｍｍの２層の積層板（中間層１．４５ｍｍ、表層０．０５ｍｍ×１）からなる光拡散板２３０を作製した。
【００８６】
光拡散板２３０の製造時にポリシングロールの表面に形状を施すことで、光拡散板２３０の一方の面に複数の凸状部（図示せず）を転写し表面形状部を形成した。転写された凸状部は、ピッチｗａ（ｗＩａ）が３２５μｍで等間隔に光拡散板２３０の全面に配列し、その高さｈａ（ｈＩａ）が１６５．７５（０．５１ｗａ）μｍであった。
【００８７】
上記のようにして作製した光拡散板２３０の第１の全光線透過率Ｔｔ１は、８０％であった。第１の全光線透過率Ｔｔ１は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（１９９７年）に準拠したヘイズメータＨＭ−１５０型（（株）村上色彩技術研究所製）を用いて測定した値を指している。具体的な測定方法は、上述したとおり、光拡散板２３０の凸状部が形成された面側を、第１の全光線透過率Ｔｔ１の測定に用いられるヘイズメータに内蔵されている光源に向けると共に、光源と、光拡散板２３０との間にスリットを設けた。そして、光源から出力されスリットを通った光を光拡散板２３０に照射してその透過光を積分球で受光した。このとき、スリットの開放部の長辺方向と、凸状部の延在方向とが平行になるように配置して測定を行った。
【００８８】
＜輝度均一度評価法＞
実施例１において準備したバックライト装置１０１の光源間隔Ｌ１及び光源距離Ｄ１は、それぞれ３５ｍｍ、１５ｍｍである。図１０（Ａ）に示すように、当該バックライト装置１０１の前面１０１Ａ側を上側に向け、後面１０１Ｂ側を床面Ｆに配置してＬＥＤ光源１０２を点灯させた。そして、以下の条件（i）〜（iii）で重ね合わされた光拡散板ユニット２２０でバックライト装置１０１の開放面１０１Ａを塞いだ。
（i）第１の部材としての光拡散板２３０、第２の部材としての等方性光拡散板２４０、第３の部材としての光拡散板２５０、及び第４の部材としての等方性光拡散板２６０を、上下方向において下からこの順番で重ね合わせた。
（ii）光拡散板２３０及び光拡散板２５０は、凸状部が形成された面が上面となるように重ね合わせた。
（iii）光拡散板２３０が有する凸状部の延在方向である第１方向Ｘ１１（図１０（Ｂ）参照）と、光拡散板２５０が有する凸状部の延在方向である第１方向Ｘ２１（図１０（Ｂ）参照）とが互いに直交するように重ね合わせた。
【００８９】
しかる後、このように重ね合わされた光拡散板ユニット２２０の前面２２０Ａにおける面内の輝度を輝度測定計（株式会社アイ・システム製「Ｅｙｅ  Ｓｃａｌｅ−３ＷＳ」）を用いて以下の（１）〜（４）に従って測定した。当該輝度測定計は、ＣＣＤカメラで画像をとらえた範囲の輝度を測定し、評価・解析する装置である。
【００９０】
（１）恒温恒湿（温度２５．０℃、湿度５０．０％）の暗室内で測定した。
（２）光拡散板ユニット２２０の前面２２０Ａにおける面が全て映りこむように、第４の部材としての等方性光拡散板２６０の上面から輝度測定計におけるＣＣＤカメラ２７０までの距離Ｄ２７０を４０．０ｃｍとした。
（３）光拡散板ユニット２２０の前面２２０Ａにおける中央部Ｃを中心とした３５ｍｍ×３５ｍｍの範囲を測定範囲として指定した。
（４）図１０（Ｂ）に示すように、上記測定範囲について、Ｘ方向に１ｍｍ間隔で３５箇所、Ｙ方向に１ｍｍ間隔で３５箇所、合計１２２５（３５×３５）箇所の測定スポットＳ１１〜Ｓ３５  ３５を設定し、当該測定スポットの輝度をそれぞれ測定した。ここで、Ｘ方向は、第１方向Ｘ１１に対応し、Ｙ方向は、第１方向Ｘ２１に対応する。
【００９１】
次に、各測定スポットで測定された輝度に基づいて算出される以下の指標Ｕ１〜Ｕ４について評価した。各指標の評価方法については以下のとおりである。
【００９２】
指標Ｕ１：上記１２２５箇所の測定スポットにおいて、Ｘ方向へ並ぶ３５個の測定スポットＳｍ１〜Ｓｍ  ３５について、一行ごとに輝度平均値Ｍｍを算出した。これにより、Ｙ方向に並ぶに３５個の輝度平均値Ｍ１〜Ｍ３５が算出される。次に、このように算出された輝度平均値の中から、最大値「Ｃ２」と、Ｙ方向における測定範囲の中心に対応する輝度平均値（一方の端部から１７番目の行Ｍ１７の輝度平均値）「Ｃ３」とを抽出した。このようにして抽出された「Ｃ３」に対する「Ｃ２」の割合（Ｃ３／Ｃ２×１００）が９５％以下であれば、Ｕ１の評価を×とする。なお、このＵ１は、光源直上付近においてＸ方向に沿って輝度が低くなっていないかを評価している。
【００９３】
指標Ｕ２：上記１２２５箇所の測定スポットにおいて、Ｙ方向へ並ぶ３５個の測定スポット一列ごとに輝度平均値Ｎｎを算出した。これにより、Ｘ方向に３５個の輝度平均値Ｎ１〜Ｎ３５が算出される。次に、このように算出された輝度平均値の中から、最大値「Ｃ２」と、Ｘ方向における測定範囲の中心に対応する輝度平均値（一方の端部から１７番目の列Ｎ１７の輝度平均値）「Ｃ３」とを抽出した。このようにして抽出された「Ｃ３」に対する「Ｃ２」の割合（Ｃ３／Ｃ２×１００）が９５％以下であれば、Ｕ２の評価を×とする。なお、このＵ２は、光源直上付近においてＹ方向に沿って輝度が低くなっていないかを評価している。
【００９４】
指標Ｕ３：上記１２２５箇所の測定スポットにおいて、Ｘ方向へ並ぶ３５個の測定スポットＳｍ１〜Ｓｍ  ３５について、一列ごとに輝度平均値Ｍｍを算出した。これにより、Ｙ方向に並ぶ３５個の輝度平均値Ｍ１〜Ｍ３５が算出される（図１０（Ｂ）参照）。次に、このように算出された輝度平均値の中から、最小値「Ｃ１」と、最大値となる「Ｃ２」と、Ｙ方向における測定範囲の中心部に対応する輝度平均値（一方の端部から１７番目の行Ｍ１７の輝度平均値）「Ｃ３」とを抽出した。このようにして抽出された「Ｃ１」〜「Ｃ３」に基づいて、（（（Ｃ１＋（Ｃ２−Ｃ１）／２＋Ｃ１）／２）／Ｃ３）×１００（％）の値を算出する。そして、当該値が大きいほどＸ方向おける輝度均一度がよいと評価する。
【００９５】
指標Ｕ４：上記１２２５箇所の測定スポットにおいて、Ｙ方向へ並ぶ３５個の測定スポットＳ１ｎ〜Ｓ３５  ｎについて、一列ごとに輝度平均値Ｎｎを算出した。これにより、Ｘ方向に並ぶ３５個の輝度平均値Ｎ１〜Ｎ３５が算出される（図１０（Ｂ）参照）。次に、このように算出された輝度平均値の中から、最小値「Ｃ１」と、最大値となる「Ｃ２」と、Ｘ方向における測定範囲の中心部に対応する輝度平均値（一方の端部から１７番目の列Ｎ１７の輝度平均値）「Ｃ３」とを抽出した。このようにして抽出された「Ｃ１」〜「Ｃ３」に基づいて、（（（Ｃ１＋（Ｃ２−Ｃ１）／２＋Ｃ１）／２）／Ｃ３）×１００（％）の値を算出する。そして、当該値が大きいほどＹ方向における輝度均一度がよいと評価する。
【００９６】
以上に説明した実施例１における光拡散板ユニット２２０の構成及び指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【００９７】
（実施例２）
バックライト装置１０１の光源間隔Ｌ１を３９ｍｍとした以外は、実施例１と同様に光拡散板ユニット２２０を構成し、実施例１と同様の方法で輝度均一度を評価した。実施例２における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。なお、光源間隔Ｌ１を３９ｍｍに変更したことに伴い、測定範囲及び測定スポットの数をそれぞれ３９ｍｍ×３９ｍｍ、１５２１（３９×３９）箇所とした。以下、実施例３〜１０について、光源間隔Ｌ１が４２ｍｍのときも同様に、測定範囲及び測定スポットの数をそれぞれ４２ｍｍ×４２ｍｍ、１７６４（４２×４２）箇所とした。
【００９８】
（実施例３）
バックライト装置１０１の光源間隔Ｌ１及び光源距離Ｄ１をそれぞれ３９ｍｍ、１３．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様に光拡散板ユニット２２０を構成し、実施例１と同様の方法で輝度均一度を評価した。実施例３における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【００９９】
（実施例４）
バックライト装置１０１の光源間隔Ｌ１を４２ｍｍとした以外は、実施例１と同様に光拡散板ユニット２２０を構成し、実施例１と同様の方法で輝度均一度を評価した。実施例４における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【０１００】
（実施例５）
第１の部材としての光拡散板２３０の凸状部について、ピッチｗａ（ｗＩａ）を２３５μｍ、高さｈａ（ｈＩａ）を１０５．７５（０．４５ｗａ）μｍ、ｋａ（ｋＩａ）を−０．１０５以上−０．０９５以下とした点以外は、実施例２と同様に光拡散板ユニット２２０を構成し、実施例２と同様の方法で輝度均一度を評価した。実施例５における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【０１０１】
（実施例６）
バックライト装置１０１の光源距離Ｄ１を１３．５ｍｍとした点以外は、実施例５と同様に光拡散板ユニット２２０を構成し、実施例５と同様の方法で輝度均一度を評価した。実施例６における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【０１０２】
（実施例７）
バックライト装置１０１の光源間隔Ｌ１を４２ｍｍとした点以外は、実施例５と同様に光拡散板ユニット２２０を構成し、実施例５と同様の方法で輝度均一度を評価した。実施例７における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【０１０３】
（実施例８）
第１の部材としての光拡散板２３０の第１の全光線透過率Ｔｔ１を７５％とした点以外は、実施例５と同様に光拡散板ユニット２２０を構成し、実施例５と同様の方法で輝度均一度を評価した。実施例８における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【０１０４】
（実施例９）
バックライト装置１０１の光源間隔Ｌ１を４２ｍｍとした点以外は、実施例８と同様に光拡散板ユニット２２０を構成し、実施例８と同様の方法で輝度均一度を評価した。実施例９における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【０１０５】
（比較例１〜３）
第１の部材としての光拡散板２３０の第１の全光線透過率Ｔｔ１を８５％とした点以外は、実施例２〜４のそれぞれと同様に光拡散板ユニットを構成し、実施例２〜４のそれぞれと同様の方法で輝度均一度を評価した。比較例１〜３における指標Ｕ１〜Ｕ４それぞれの評価結果を図１１の図表に示す。
【０１０６】
（比較例４〜６）
第１の部材としての光拡散板２３０の第１の全光線透過率Ｔｔ１を８５％とした点以外は、実施例５〜７のそれぞれと同様に光拡散板ユニットを構成し、実施例５〜７のそれぞれと同様の方法で輝度均一度を評価した。比較例４〜６における指標Ｕ１〜Ｕ４それぞれの評価結果を図１１の図表に示す。
【０１０７】
（比較例７）
第３の部材として等方性光拡散板２４０および第４の部材として等方性光拡散板２６０を使用した点以外は、実施例１と同様に光拡散板ユニットを構成し、実施例１と同様の方法で輝度均一度を評価した。比較例７における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【０１０８】
（比較例８）
第１の部材としての光拡散板２３０の凸状部について、ピッチｗａ（ｗＩａ）が３２５μｍ、高さｈａ（ｈＩａ）が１６５．７５（０．５１ｗａ）μｍ、ｋａ（ｋＩａ）が−０．２３２以上−０．２２７以下とし、第２の部材として光拡散板２５０を使用し、第３の部材として等方性光拡散板２６０を使用し、第４の部材を配置しない光拡散板ユニットを構成し、実施例１と同様の方法で輝度均一度を評価した。比較例８における指標Ｕ１〜Ｕ４の評価結果を図１１の図表に示す。
【０１０９】
（評価結果）
Ｌ１／Ｄ１毎、ｗａ，ｈａ，ｋａ毎に実施例と比較例とを比較した。例えば、第１の部材としての光拡散板２３０の凸状部の形状がｗａ＝３２５μｍ、ｈａ＝１６５．７５（０．５１ｗａ）μｍ，ｋａ＝−０．２３２〜−０．２２７であって、Ｌ１／Ｄ１＝２．６０である実施例２と比較例１との輝度均一度評価結果を比較すると、実施例２における指標Ｕ２の評価が×であることが確認できた。光拡散板２３０の凸状部の形状が同様であり、Ｌ１／Ｄ１＝２．８９である実施例３と比較例２、Ｌ１／Ｄ１＝２．８０である実施例４と比較例３における輝度均一度評価結果を比較しても、実施例における指標Ｕ２の評価が×であることが確認できた。
【０１１０】
また、例えば、第１の部材としての光拡散板２３０の凸状部の形状がｗａ＝２３５μｍ、ｈａ＝１０５．７５（０．４５ｗａ）μｍ，ｋａ＝−０．１０５〜−０．０９５であって、Ｌ１／Ｄ１＝２．６０である実施例５と比較例４との輝度均一度評価結果を比較すると、実施例５における指標Ｕ２の評価が×であることが確認できた。光拡散板２３０の凸状部の形状が上記と同様であり、Ｌ１／Ｄ１＝２．８９である実施例６と比較例５、Ｌ１／Ｄ１＝２．８０である実施例７と比較例６における輝度均一度評価結果を比較しても、実施例における指標Ｕ２の評価が×であることが確認できた。
【０１１１】
これにより、第１の部材として上記第１の全光線透過率Ｔｔ１が８５％未満であり、所定の形状を有する光拡散板２３０を使用することは、点状光源からの光をＸ方向及びＹ方向に均一に分散させる効果が大きいことと同時に、光源直上付近の輝度が低下することを抑制できることも確認できた。
【０１１２】
また、例えば、第１の部材としての光拡散板２３０の凸状部の形状がｗａ＝３２５μｍ、ｈａ＝１６５．７５（０．５１ｗａ）μｍ，ｋａ＝−０．２３２〜−０．２２７であって、Ｌ１／Ｄ１＝２．３３である実施例１の輝度均一度評価結果と、比較例７の輝度均一度評価結果とを比較すると、比較例７における指標Ｕ４の評価が相対的に低いことが確認できた。これにより、第３の部材として光拡散板２５０を配置することはＹ方向に光を分散させる効果が大きいことが確認できた。
【０１１３】
また、例えば、第１の部材としての光拡散板２３０の凸状部の形状がｗａ＝３２５μｍ、ｈａ＝１６５．７５（０．５１ｗａ）μｍ，ｋａ＝−０．２３２〜−０．２２７であって、Ｌ１／Ｄ１＝２．３３である実施例１と比較例８との輝度均一度評価結果を比較すると、比較例８における指標Ｕ２の評価が×であることが確認できた。これにより、第２の部材として等方性光拡散板２４０を配置すること、すなわち、第１の部材としての光拡散板２３０と第３の部材としての光拡散板２５０との間に等方性光拡散板２４０を配置することは、点状光源からの光をＹ方向に均一にさせる効果が大きいことが確認できた。
【０１１４】
また、例えば、第１の部材としての光拡散板２３０の凸状部の形状がｗａ＝２３５μｍ、ｈａ＝１０５．７５（０．４５ｗａ）μｍ，ｋａ＝−０．１０５〜−０．０９５であって、Ｌ１／Ｄ１＝２．６０である実施例８と比較例４との輝度均一度評価結果を比較すると、比較例４における指標Ｕ２の評価が×であることが確認できた。また、例えば、第１の部材としての光拡散板２３０の凸状部の形状がｗａ＝２３５μｍ、ｈａ＝１０５．７５（０．４５ｗａ）μｍ，ｋａ＝−０．１０５〜−０．０９５であって、Ｌ１／Ｄ１＝２．８０である実施例９と比較例６との輝度均一度評価結果を比較すると、比較例６における指標Ｕ２の評価が×であることが確認できた。これにより、第１の部材として上記第１の全光線透過率Ｔｔ１が８５％未満である光拡散板２３０を使用することは、点状光源からの光をＸ方向及びＹ方向に均一に分散させる効果が大きいことと同時に、光源直上付近の輝度が低下することを抑制できることも確認できた。
【０１１５】
以上、実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。また、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１１６】
例えば、上記実施形態では、第１の光拡散板３０、第１の等方性光拡散板４０、第２の光拡散板５０及び第２の等方性光拡散板６０により構成される４層の光拡散板ユニット２１について説明したがこれに限定されるものではない。例えば、第１の光拡散板、第１の等方性光拡散板、及び第２の光拡散板により構成される３層の光拡散板ユニットであってもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１…透過型画像表示装置、１０…透過型画像表示部、１１…液晶セル、１２，１３…偏光板、２０…面光源装置、２１…光拡散板ユニット（複合光制御板）、２２…点状光源、３０…第１の光拡散板（第１の光制御板）、３１…下面（第１の凸状部形成面とは反対側の面）、３２…上面（第１の凸状部形成面）、３３…凸状部（第１の凸状部）、４０…第１の等方性光拡散板、４１…下面（第１の光制御板と対向する面）、４２…上面（第２の光制御板と対向する面）、５０…第２の光拡散板（第２の光制御板）、５１…下面（第２の凸状部形成面とは反対側の面）、５２…上面（第２の凸状部形成面）、５３…凸状部（第２の凸状部）、６０…第２の等方性光拡散板、６１…下面（第２の光制御板と対向する面）、６２…上面、７１…光源、７２…スリット、７３…積分球、１０１…バックライト装置、１０２…光源、１０３…基盤、１０４…ミラー板、２２０…光拡散板ユニット（複合光制御板）、２３０…光拡散板（光制御板）、２４０…等方性光拡散板、２５０…光拡散板（光制御板）、２６０…等方性光拡散板、２７０…カメラ。
【図１】
2012098620.tif 000018
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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