(57)【要約】      （修正有）【課題】低消費電力で、かつ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を提供する。【解決手段】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Ａ、Ｂと、光拡散板３０とを備える。任意の線状光源Ａの中心ＡＣを光拡散板３０に投影した位置をＡＸ、線状光源Ａと線状光源Ａに隣接する線状光源Ｂの中間位置Ｃを光拡散板３０に投影した位置をＣＹ、各線状光源Ａ、Ｂの外径をＲ（ｍｍ）、各線状光源Ａ、Ｂの外周と光入射面との距離をＤ１（ｍｍ）、支持体の延出方向の端部と当該支持体に支持された光拡散板３０の端部との隙間をＺ（ｍｍ）とする。光出射面また光入射面には、位置ＡＸと位置ＣＹとの間に複数の凹凸構造体からなる凹凸構造群１００、２００が少なくとも２種類以上設けられる。隣接する凹凸構造群１００、２００の境界１５０は位置ＡＸからＲ／２＋Ｚ＋Ｚ／（１＋Ｄ１）（ｍｍ）以上離れた位置にある。【選択図】図２
2009140712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状のケースと、このケース内において、互いに略平行に配置された複数本の線状光源と、前記ケースの内面に設けられ、前記線状光源からの光を反射する反射部と、前記線状光源からの直射光および前記反射部からの反射光を光入射面から入射し、光出射面から拡散照射する光拡散板とを備え、
前記ケースは、一方の面が開口された開口面を有するケース本体と、このケース本体の開口面の縁部から外側へ延出し、前記光拡散板の端縁を支持する支持体とを備える、
直下型バックライト装置であって、
前記複数本の線状光源の任意のすべてに対して、
任意の線状光源Ａの中心ＡＣを前記光拡散板に垂直に投影した位置をＡＸとし、線状光源Ａとこの線状光源Ａに隣接する線状光源Ｂの中間位置Ｃを前記光拡散板に垂直に投影した位置をＣＹとし、各線状光源の外径をＲ（ｍｍ）とし、各線状光源の外周と前記光入射面との距離をＤ１（ｍｍ）とし、前記支持体の延出方向の端部と当該支持体に支持された光拡散板の端部との隙間をＺ（ｍｍ）とした時に、
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、位置ＡＸと位置ＣＹとの間に、複数の凹凸構造体からなる凹凸構造群が少なくとも２種類以上設けられ、
位置ＡＸを中心とした所定幅寸法の範囲Ｘにおける凹凸構造群と、前記位置ＣＹを中心とし、前記範囲Ｘと同じ幅寸法の範囲Ｙにおける凹凸構造群とが相違し、
隣接する凹凸構造群の境界は、位置ＡＸからＲ／２＋Ｚ＋Ｚ／（１＋Ｄ１）  （ｍｍ）以上離れた位置に存在する、
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、
前記線状光源の中心と前記光入射面との距離をＤ２とし、
前記凹凸構造群の境界は、前記位置ＡＸから、Ｄ２×ｔａｎ（３５°）＋Ｚ  （ｍｍ）以上離れた位置に存在する直下型バックライト装置。
【請求項３】
請求項１または２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に沿って延びる線状プリズムであり、
前記線状プリズムの、前記線状光源の長手方向に垂直な断面は、曲線状又は多角形状の凸部、略平坦な部分、又はこれらの組み合わせである直下型バックライト装置。
【請求項４】
請求項３に記載の直下型バックライト装置において、
前記凹凸構造群は、前記線状光源の長手方向に垂直な断面が前記凸部である線状プリズムからなり、これらの線状プリズムには、形状が互いに相違する二種類以上の線状プリズムが含まれ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、
前記凹凸構造群は、前記線状光源の長手方向に垂直な断面が前記凸部である線状プリズムと、前記線状光源の長手方向に垂直な断面が前記略平坦な部分である線状プリズムとからな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、低消費電力を図ることができるとともに、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、液晶表示装置用のバックライト装置としては、例えば、直方体状のケースと、このケース内において、互いに略平行に配置された複数本の線状光源と、前記ケースの内面に設けられ、前記線状光源からの光を反射する反射部と、前記線状光源からの直射光および前記反射部からの反射光を光入射面から入射し、光出射面から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、その発光面において高輝度が容易に得られるという利点がある。しかしながら、線状光源を垂直に投影した箇所において発光面の輝度が高く、かつこの投影した箇所から離れるにつれて輝度が低くなる傾向にあり、発光面上において周期的な輝度むらが生じる問題がある。
【０００３】
また、直下型バックライト装置では、その消費電力を減らすことが求められており、これを達成するために、線状光源の使用本数を減らすことが試みられている。しかしながら、ただ単に線状光源の数を減らしてしまうと、前述した周期的な輝度むらがさらに強く発現することとなる。そこで、低消費電力および輝度むら減少を達成するために、光拡散板の光出射側の面に例えば断面多角形状の凹凸構造を複数設け、その凹凸構造を線状光源からの距離に応じて連続的または段階的に変化させる技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０７／０５５１１５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す構成を適用し場合には、例えば、当該直下型バックライト装置の輸送等によりケースに対する光拡散板の位置がずれた際に、バックライト装置の発光面を斜め方向から観察すると、輝度むら改善の効果が必ずしも十分には達成できない可能性があった。
従って、本発明の目的は、低消費電力を図ることができるとともに、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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を進めたところ、線状光源の使用本数を減らした態様において、光拡散板の主面に形成される凹凸構造の形状を、線状光源および線状光源を収容するケースに合わせた特定形状とすることにより、輝度むらを十分に低減しうることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
【０００７】
本発明は、箱状のケースと、このケース内において、互いに略平行に配置された複数本の線状光源と、前記ケースの内面に設けられ、前記線状光源からの光を反射する反射部と、前記線状光源からの直射光および前記反射部からの反射光を光入射面から入射し、光出射面から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、前記ケースは、一方の面が開口された開口面を有するケース本体と、このケース本体の開口面の縁部から外側へ延出し、前記光拡散板の端縁を支持する支持体とを備え、前記複数本の線状光源の任意のすべてに対して、任意の線状光源Ａの中心ＡＣを前記光拡散板に垂直に投影した位置をＡＸとし、線状光源Ａとこの線状光源Ａに隣接する線状光源Ｂの中間位置Ｃを前記光拡散板に垂直に投影した位置をＣＹとし、各線状光源の外径をＲ（ｍｍ）とし、各線状光源の外周と前記光入射面との距離をＤ１（ｍｍ）とし、前記支持体の延出方向の端部と当該支持体に支持された光拡散板の端部との隙間をＺ（ｍｍ）とした時に、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、位置ＡＸと位置ＣＹとの間に、複数の凹凸構造体からなる凹凸構造群が少なくとも２種類以上設けられ、位置ＡＸを中心とした所定幅寸法の範囲Ｘにおける凹凸構造群と、前記位置ＣＹを中心とし、前記範囲Ｘと同じ幅寸法の範囲Ｙにおける凹凸構造群とが相違し、隣接する凹凸構造群の境界は、位置ＡＸからＲ／２＋Ｚ＋Ｚ／（１＋Ｄ１）  （ｍｍ）以上離れた位置に存在する。
【０００８】
ここで、前記直下型バックライト装置において、前記線状光源の中心と前記光入射面との距離をＤ２とし、前記凹凸構造群の境界は、前記位置ＡＸから、Ｄ２×ｔａｎ（３５°）＋Ｚ  （ｍｍ）以上離れた位置に存在することとしてもよい。ここで、本数式は、直下型バックライト装置の、線状光源の長手方向と垂直な断面を考えて、線状光源の中心ＡＣを光拡散板に投影した位置ＡＸとし、中心ＡＣを通り光拡散板の法線に対して３５°傾斜した線と光拡散板との交点の位置αとした際に、凹凸構造群の境界が、前記αの位置よりもさらにＺ（ｍｍ）以上離れた位置に存在するということである。このような条件を満たすことにより、バックライト装置を斜め方向から観察した場合であっても、発光面の輝度むらを十分に抑えることができるという効果がある。
【０００９】
また、前記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に沿って延びる線状プリズムであり、前記線状プリズムの、前記線状光源の長手方向に垂直な断面は、曲線状又は多角形状の凸部、略平坦な部分、又はこれらの組み合わせであることとしてもよい。
【００１０】
さらに、前記バックライト装置において、前記凹凸構造群は、前記線状光源の長手方向に垂直な断面が前記凸部である線状プリズムからなり、これらの線状プリズムには、形状が互いに相違する二種類以上の線状プリズムが含まれることとしてもよい。
【００１１】
また、前記直下型バックライト装置において、前記凹凸構造群は、前記線状光源の長手方向に垂直な断面が前記凸部である線状プリズムと、前記線状光源の長手方向に垂直な断面が前記略平坦な部分である線状プリズムとからなることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、線状光源の使用本数を減らした態様において、光拡散板の主面に形成される凹凸構造の形状を、線状光源および線状光源を収容するケースに合わせた前記所定の形状とすることにより、ケースに対して光拡散板が位置ずれを生じた直下型バックライト装置において、バックライト装置を斜め方向から観察した場合であっても、発光面の輝度むらを十分に抑えることができるという効果がある。このため、本発明の直下型バックライト装置によれば、低消費電力を図ることができるとともに、発光面の輝度むらを抑えることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る一実施形態について、図面を参照して以下に説明する。
図１は、本実施形態に係る直下型バックライト装置の一部を示す縦断面図である。
図１に示すように、直下型バックライト装置１は、箱状のケース２０と、ケース２０内において、互いに略平行に配置された複数本の線状光源１２と、ケース１１の内面に設けられ、線状光源１２からの光を反射する反射部１３と、線状光源１２からの直射光および反射部１３からの反射光を光入射面３０Ａから入射し、光出射面３０Ｂから拡散照射する光拡散板３０とを備える。
【００１４】
ケース２０は、一方の面（本図では上面）が開口された開口面２０Ａを有する箱状のケース本体２２と、ケース本体２２の開口面２０Ａ側の縁部２２Ａから外側へ、すなわちケース本体２２の底面２２Ｂに略平行な方向に延出し、光拡散板３０の端縁３０Ｘを支持する支持体２４とを備える。
【００１５】
ケース本体２２は、図１に示すように断面等脚台形状に形成され、例えばアルミニウム等の金属や樹脂により形成される。
支持体２４は、縁部２２Ａから縦断面クランク状に延びる部分であり、縁部２２Ａからケース本体２２の底面２２Ｂに略平行な方向に支持部２５と、支持部２５に対して略垂直に曲折し、光拡散板３０の位置ずれを規制する規制部２６と、規制部２６に対して略垂直に曲折し、液晶パネル等を支持するフランジ部２７とを有している。
【００１６】
なお、支持部２５の端部と光拡散板３０の端部との隙間がＺ（ｍｍ）とする。各線状光源１２の外径をＲ（ｍｍ）とする。隣接する線状光源の中心間の距離をＬ（ｍｍ）とする。また、各線状光源１２の外周と光入射面３０Ａとの距離をＤ１（ｍｍ）とする。線状光源の中心と光入射面３０Ａとの距離をＤ２（ｍｍ）とする。ここで、隙間Ｚは、０．１〜３ｍｍとすることができ、光拡散板の組み込み易さや位置決め等を考慮すれば、１〜２ｍｍが好ましい。距離Ｄ１は、０．１〜５０ｍｍとすることができ、特に２〜２０ｍｍとすることができる。また、反射部１３の表面と光拡散板３０の光入射面３０Ａとの距離Ｄ３は５〜５０ｍｍとすることができる。
【００１７】
線状光源１２としては、例えば、冷陰極管（ＣＣＦＬ）や熱陰極管（ＨＣＦＬ）等を用いることができる。このような線状光源には、直線状のものに加えて、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字状のものも含まれる。Ｕ字状や、Ｎ字状、Ｗ字状の場合には、直管部分のみをその本数とする。線状光源の外径（Ｒ）は、ＣＣＦＬの場合には２〜５ｍｍとすることができ、ＨＣＦＬの場合には８〜３０ｍｍとすることができる。
【００１８】
隣接する線状光源１２の中心間の距離Ｌは、３５〜２００ｍｍであることが好ましく、４０〜１５０ｍｍであることがより好ましい。前記距離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。
【００１９】
線状光源１２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、１２本、８本、４本、２本等の偶数本や、奇数本とすることができる。
【００２０】
反射部１３を構成する材質としては、白色または銀色に着色された樹脂、および金属等を用いたシート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、反射部１３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。
【００２１】
光拡散板３０は、入射光を拡散照射する板材であり、少なくともその一方の面に後述する凹凸構造群が形成されている。光拡散板３０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。これらの中でも、その材質としては、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。
【００２２】
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。
【００２３】
前記光拡散剤とは、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。
【００２４】
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。全光線透過率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。
【００２５】
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。
【００２６】
光拡散板３０の厚みは、０．４〜５ｍｍであることが好ましく、０．８〜４ｍｍ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。
【００２７】
次に、光拡散板３０の形状について説明する。
光拡散板３０の光出射面３０Ｂには、線状光源１２の長手方向に沿って延びる断面三角形状の凸部である線状プリズム（三角プリズム）を複数含んでなるプリズム条列３２が形成されている。本実施形態では、線状プリズムとしては、形状が互いに相違する、すなわち三角形の頂角が異なる二種類以上の線状プリズムが含まれている。
【００２８】
図２は、直下型バックライト装置の一部を拡大して示す縦断面図である。
図２に示すように、線状光源Ａの中心ＡＣを光拡散板に垂直に投影した位置ＡＸには、位置ＡＸを中心とした所定幅寸法の範囲Ｘに、ピッチ（幅寸法）が等しく、かつ頂角が異なる複数種類のものが一定比率で混在した凹凸構造群１００が形成されている。また、線状光源Ａの中心と、線状光源Ａに隣接する線状光源Ｂの中心との中間位置Ｃを光拡散板に投影した位置ＣＹには、位置ＣＹを中心とした所定幅寸法の範囲Ｙに、前述と同じ種類の線状プリズムを含むものの、凹凸構造群１００とはその混在比率の異なる凹凸構造群２００が形成されている。ここで、これらの二つの凹凸構造群１００，２００の境界１５０は、位置ＡＸからＲ／２＋Ｚ＋Ｚ／（１＋Ｄ１）  （ｍｍ）以上離れた位置に存在し、また、位置ＡＸからＤ２×ｔａｎ３５°＋Ｚ（ｍｍ）以上離れた位置に存在するように設けられている。ここで、前記所定幅寸法としては、例えば、線状光源の外径Ｒ（ｍｍ）の１０％の長さまたは５ｍｍのうち大きい方（説明の便宜上、この寸法を幅ＬＯとする）等とすることができる。
【００２９】
）ここで、本発明において、線状プリズムが同形状であるの範疇には、純粋に同形状（略同形状である場合も含む）に加えて、互いには略相似形状である場合も含まれる。略相似形状とは、幅や高さ等の寸法比が１０％以内で等しいもののことである。例えば、幅Ａ１，高さＢ１の三角プリズムと、幅Ａ２，高さＢ２の三角プリズムとを想定し、（Ａ１／Ｂ１）＜（Ａ２／Ｂ２）とすると、（Ａ１／Ｂ１）／（Ａ２／Ｂ２）が０．９以上１．０以下である場合には略相似形状である。すなわち、幅０．１ｍｍ，高さ０．１ｍｍの三角プリズムと、幅０．０５ｍｍ，高さ０．０５ｍｍの三角プリズムと、幅０．１ｍｍ，高さ０．９１ｍｍの三角プリズムとは、互いに略相似形状に該当する。なお、幅０．１ｍｍ，高さ０．１ｍｍの三角プリズムと、幅０．１ｍｍ，高さ０．８９ｍｍの三角プリズムとは、略相似形状には該当しない。ただし、各線状プリズムの幅寸法は０．５ｍｍ以下である。
【００３０】
本発明において、前記幅ＬＯよりも大きな幅寸法において、互いに略相似形状な凹凸構造が複数連なる場合には、これらの凹凸構造の連なりを一つの凹凸構造群とし、その連なりの端部を凹凸構造群の境界とする。
また、前記幅ＬＯより大きな幅寸法において、互いに略相似形状である凹凸構造が複数連なっていない場合、すなわち、前記幅ＬＯ以下の幅寸法において、互いに略相似形状ではない二種類以上の凹凸構造が混在する場合には、これらの非略相似形状である凹凸構造の存在比率が同じとなるか否かで、同一の凹凸構造群に該当するか否かを判断する。この際、凹凸構造群を特定するにあたり、同一の凹凸構造群が最も多くなるような位置を基準にして各凹凸構造群を捉えることとする。したがって、隣接する凹凸構造群が同一の凹凸構造群には該当しなくなった場合に、これらの凹凸構造群の隣接する部分をその境界とする。
【００３１】
次に、上記定義に関して、より具体的に説明する。
まず、互いに略相似形状である形状Ｓ１の凹凸構造（例えば線状プリズム）が多数（たとえば５０個）連なって幅ＬＯより大きな幅寸法となる箇所と、形状Ｓ１とは略相似形状の関係にはなく、かつ互いに略相似形状である形状Ｓ２の凹凸構造（例えば線状プリズム）が多数連なって幅ＬＯより大きな幅寸法となる箇所とを備える場合について説明する。この場合には、形状Ｓ１の凹凸構造の連なりが一つの凹凸構造群に相当し、形状Ｓ２の凹凸構造の連なりが前記凹凸構造群とは相違する他の凹凸構造群に相当する。これらの凹凸構造群の境界は、形状Ｓ１と形状Ｓ２とが隣接する部分である。
【００３２】
次に、互いに略相似形状の関係ではない形状Ｓ１および形状Ｓ２のプリズムが幅ＬＯの範囲に混在する場合について説明する。より詳細には、略相似形状である凹凸構造の寸法により、さらに分類することができる。
【００３３】
(１)ある凹凸構造群において、凹凸構造の寸法（幅寸法および高さ寸法）が略同一（前記各寸法の差がそれぞれ１０％以内）である場合
【００３４】
(1-1)（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ２）の凹凸構造群と、（Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２，Ｓ２，Ｓ２の凹凸構造群とは、それぞれの凹凸構造群において、形状Ｓ１の凹凸構造が４個であって、かつ形状Ｓ２の凹凸構造が４個であるため、これらの凹凸構造群は同じとする。
【００３５】
(1-2)（Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２）の凹凸構造群と、（Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２）の凹凸構造群と、（Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２）の凹凸構造群と、（Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２，Ｓ２，Ｓ２）の凹凸構造群とは、それぞれの凹凸構造群において、形状Ｓ１の凹凸構造が８個であって、かつ形状Ｓ２の凹凸構造が４個であるため、これらの凹凸構造群は同じとする。
【００３６】
要するに、各凹凸構造が略同一の寸法の範疇にある場合には、幅ＬＯに含まれる、各種類の凹凸構造の数がそれぞれ同じであれば、その配列の仕方に関わらず、同一の凹凸構造群であるとする。
【００３７】
なお、上記表記において、（ＳＡ，ＳＡ，ＳＢ，ＳＢ）とは、形状ＳＡの凹凸構造が２つ並び、その隣りに形状ＳＢの凹凸構造が２つ並んだ、すなわち４つの凹凸構造が並んだ構成を示す。以下も同様である。
【００３８】
(２)ある凹凸構造群において、 凹凸構造の寸法（幅寸法および高さ寸法）が前記略同一（前記各寸法の差がそれぞれ１０％以内）の範囲を超え、かつ大きい側の凹凸構造の幅寸法また高さ寸法が０．５ｍｍを超える場合
この場合には、凹凸構造のいずれかの寸法と個数を掛け合わせたものが等しい場合には、同じ凹凸構造群であるとする。
【００３９】
(2-1)幅０．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍの線状プリズムＳ１Ａと、幅１．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍの線状プリズムＳ１Ｂが存在する場合
（Ｓ１Ａ，Ｓ１Ａ，Ｓ１Ａ，Ｓ１Ａ）と、（Ｓ１Ｂ，Ｓ１Ｂ）とは、同じ凹凸構造群となる。すなわち、前者は、幅０．５ｍｍの線状プリズムＳ１Ａが４つであるため、その積は０．５×４＝２．０ｍｍとなり、また、後者は、幅１．０ｍｍの線状プリズムＳ１Ｂが２つであるため、その積は１．０×２＝２．０ｍｍとなる。このため、前者の凹凸構造群と後者の凹凸構造群は同一となる。なお、Ｓ１ＡとＳ１Ｂは互いに略相似関係である（以下同様とする）。
【００４０】
(2-2)幅０．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍの線状プリズムＳ１Ａと、幅１．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍの線状プリズムＳ１Ｂと、幅０．７ｍｍ高さ０．５ｍｍの線状プリズムＳ２Ａと、幅１．４ｍｍ高さ１．０ｍｍの線状プリズムＳ２Ｂとが存在する場合
（Ｓ１Ａ，Ｓ１Ａ，Ｓ１Ａ，Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ａ）と、（Ｓ１Ａ，Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂ）と、（Ｓ１Ｂ，Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ２Ｂ）とは、前記(2-1)と同様に算出することにより、いずれも同じ凹凸構造群となることがわかる。
【００４１】
上記のことは、光拡散板の主面に対して垂直な光を通過させた場合に基づいて検討すると、凹凸構造群が同じであるとは、設計上、幅ＬＯの凹凸構造群を通過した前記垂直な光が、その通過後に同じ角度分布の入射光、出射光または反射光となるもののことをいう。
【００４２】
また、線状光源の外径を光拡散板に投影した領域の光出射面および／または光入射面に、互いに略相似形状ではなく、かつ左右対称の線状プリズム（断面二等辺三角形等の多角形状の線状プリズム）をそれぞれ複数形成した場合には、ある略相似形状のプリズムと、このプリズムとは非略相似形状である他のプリズムとが、その平均傾斜角が５度以上異なることが好ましい。このような構成によれば、光源を投影した領域に出射する光の角度分布を適度に制御でき、発光面の輝度むらをさらに低減できる。特に、いずれかのプリズム条列の頂角を、全反射によって光拡散板内に入射光を戻す角度とすることが、さらに効果を高めることができる点で好ましい。
【００４３】
本発明は、前記実施形態には限定されない。
例えば、本発明のバックライトにおいて、光拡散板上に１枚または複数枚の光学シートをさらに配置してもよい。前記光学シートとしては、光線方向変換素子としての機能を有するシートを１枚以上含むことが好ましい。光線方向変換素子としての機能を有するシートとは、入射光の入射角度と出射光の出射角度が異なるシートであり、入射光と出射光のピークとなる方向が異なればよく、出射光が入射光に対し拡散し、分布を有していてもよい。このようなシートの具体例としては、透明シートの片面に断面三角形状で軸状に延びる線状プリズムを隙間無く有するプリズムシートや、透明または拡散材を有する半透明のシートの少なくとも一面に、半球状ないし半球の一部形状が多数形成された拡散シートを上げることができる。
【００４４】
他に、前記光学シートとしては、反射型偏光子を１枚以上含んでもよい。反射型偏光子は、光出射面側に設けることが好ましい。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。
【００４５】
また、本発明において、線状プリズムが断面三角形状の三角プリズム状である場合には、三角プリズムの頂点が設計どおり形成されずに、頂点が丸くなったような形状であってもよい。また、成形欠陥等の要因で、凹凸構造群中に、前記ＬＯ以下の幅で、略相似形状でない凹凸構造が含まれてもよい。要するに、直下型バックライトの出光状態を観察したときに実用上問題なければよく、例えば、肉眼による観察で輝線が観察されなければよい。また、本発明において、バックライト装置を構成するための通電装置、光拡散板を支持する指示ピン等をさらに備える構成としてもよい。
【００４６】
本発明の直下型バックライトと同時に使用される液晶セルは、例えばツイステッドネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）モード、ハイブリッドアラインメントネマチック（ＨＡＮ）モード、バーティカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーティカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、オプティカリーコンペンセイテッドバイリフジエンス（ＯＣＢ）モードなどの表示モードによるものとすることできる。
【実施例】
【００４７】
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。
【００４８】
＜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（日本ゼオン社製、ゼオノア１０６０Ｒ、吸水率０．０１％）を、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９２％であり、ヘーズは０．３％であった。
【００４９】
＜実施例１＞
以下に記述するバックライト装置を作成した。光拡散板設置部の長手方向が７３０ｍｍ、短手方向が４０５ｍｍ、深さが１９．５ｍｍ、光拡散板の設置しろである隙間Ｚが２．０ｍｍとなるアルミニウム製のケースを準備し、このケースの内面に反射部である反射シート（株式会社ツジデン製、ＲＦ１８８）を貼着した。次いで、径３．０ｍｍ、長さ８００ｍｍの冷陰極管を８本、ケースの長手方向に平行に取り付けた。冷陰極管の中心間距離を４８．５ｍｍ、反射シートから冷陰極管の中心までの距離を４．０ｍｍとした。冷陰極管の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。
【００５０】
次に、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、７５０ｍｍ×４３０ｍｍ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の所定のパターンが形成されていた。当該所定のパターンについては下記で詳述する。
【００５１】
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アルミニウム製の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１９．５ＭＭであった。
【００５２】
本実施例で用いた光拡散板上の凹凸構造について図２を参照して説明する。光拡散板を取り付けた状態で、隣接する冷陰極管（図２中では１２２Ａ及び１２２Ｂ）の中心間の距離の中間を投影した位置１２４から冷陰極管の中心を投影した位置１２３までに相当する距離を、Ｐ（１５．１２ｍｍ）、Ｑ（９．１３ｍｍ）の２つのゾーンに分けた。光拡散板の光出射面の各ゾーンには、頂角９５°と三角形状の断面を有するプリズム状の凸部と、頂角１２５°の三角形状の断面を有するプリズム状の凸部とを、下記に示す比率で設けた。
【００５３】
Ａ：頂角９５°／頂角１２５°＝２／１
Ｂ：頂角９５°／頂角１２５°＝０／１（頂角１２５°のみ）
【００５４】
上の表記は、凹凸構造群の配置を示す。Ｐ領域では、頂角９５°の三角形状の凸部が２つと、頂角１２５°の三角形状の凸部が１つとが繰り返し並んでおり、この領域Ｐ全体が一つの凹凸構造群である。Ｑ領域では、頂角１２５°の三角形状の凸部のみが繰り返し並んでおり、この領域Ｑ全体が別の一つの凹凸構造群である。そして領域Ｐと領域Ｑの境界が本実施例の凹凸構造群の境界である。
【００５５】
なお、上記断面が三角形状の凸部の幅（三角形底辺の長さ）はすべて０．０７ｍｍである。一方、光入射面は平坦な面とした。
【００５６】
さらに、この光拡散板の上面（光出射面）上に光学シートとしての、拡散シート（「１８８ＧＭ３」、きもと社製）、プリズムシート（「ＢＥＦＩＩＩ−１０Ｔ」、住友スリーエム社製）、および反射偏光子（「ＤＢＥＦ−Ｄ」、住友スリーエム社製）と、偏光板（「ＨＣＬ２−２５１８」、サンリッツ社製）をこの順に設置した。
【００５７】
次いで、得られた直下型バックライト装置について、管電流６．０ｍＡで通電し、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（ケースの奥行き方向）中心線上で等間隔に１００点の正面方向の輝度を測定した。中央の輝度の測定値は４６０４ｃｄ／ｍ２であった。また、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。輝度むらは０．４％であった。その結果を表１に示す。
【００５８】
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：複数本設置された線状光源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
Ｌ１とＬ２の間に、凹凸構造群の境界に起因する輝線によって、Ｌ１よりも、輝度の大きい点が存在するときは、その点での輝度の平均をＬＭとし、輝度むらは下記数式３によって計算する。Ｌ２よりも、輝度の小さい点が存在するときは、その点での輝度の平均をＬＭとし、輝度むらは下記数式４によって計算する。
輝度むら    ＬＵ＝（（ＬＭ−Ｌ２）／ＬＡ）×１００            （数式３）
ＬＵ＝（（Ｌ１−ＬＭ）／ＬＡ）×１００            （数式４）
【００５９】
【表１】
2009140712.tif 000003
【００６０】
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。また、光拡散板をその設置しろ分の２．０ｍｍ短辺方向にずらして、同様に輝度むらを測定したところ０．６％であった。さらに、直下型バックライト装置の正面方向から、光拡散板の短辺方向に８０度傾けた位置まで、目視で観察したところ、凹凸構造群の境界は見えず、斜めの輝度むらも良好であった。すなわち境界の位置を、線状光源から３５°程度傾けた位置より外に設定しただけで、８０°傾けた観察方向まで、境界が見えなくなった。
【００６１】
＜実施例２＞
領域Ｐの幅を１０．９ｍｍ、領域Ｑの幅を１３．３５ｍｍとした以外は実施例１と同様に評価を行った。中央の輝度の測定値は４５８７ｃｄ／ｍ２であった。輝度むらは０．８％であった。その結果を表１に示す。また、光拡散板をその設置しろ分の２．０ｍｍ短辺方向にずらして、同様に輝度むらを測定したところ０．９％であった。さらに、バックライトの正面方向から光拡散板の短辺方向に８０度傾けた位置まで、目視で観察したところ、わずかに凹凸構造群の境界が確認できた。
【００６２】
＜比較例１＞
領域Ｓの幅を１．５０ｍｍ、領域Ｔの幅を１９．３ｍｍ、領域Ｕを３．４５ｍｍとした三つの領域を設け、下記の凹凸構造群とした以外は実施例３と同様に評価を行った。
領域Ｓ：頂角９５°／頂角１２５°＝３／１
領域Ｔ：頂角９５°／頂角１２５°＝２／１
領域Ｕ：頂角９５°のみ
【００６３】
中央の輝度の測定値は４６２７ｃｄ／ｍ２であった。正面からでも境界に起因する輝線が観察され、輝度むらは５．０％であった。その結果を表１に示す。また、光拡散板を、その設置しろ分の２．０ｍｍ短辺方向にずらして、同様に輝度むらを測定したところ５．２％であった。さらに、バックライト装置の正面方向から、光拡散板の短辺方向に８０度傾けた位置まで、目視で観察したところ、はっきり凹凸構造群の境界が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態に係る直下型バックライト装置の一部を示す縦断面図である。
【図２】直下型バックライト装置の一部を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１      直下型バックライト装置
１２，Ａ，Ｂ      線状光源
１３      反射部
２０      ケース
２０Ａ      開口面
２２      ケース本体
２２Ａ      縁部
２２Ｂ      底面
２４      支持体
２５      支持部
２６      規制部
２７      フランジ部
３０      光拡散板
３０Ａ      光入射面
３０Ｂ      光出射面
３０Ｘ      端縁
３２      プリズム条列
ＡＸ，Ｃ，ＣＹ      位置
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｌ      距離
Ｒ      外径
Ｚ      隙間
【図１】
2009140712.tif 000004
【図２】
2009140712.tif 000005