(57)【要約】【課題】画面表示の輝度向上を図りながら、画面の輝度ムラを解消することができ、薄型化も図ることが可能な光拡散ユニット、これを備えるバックライトユニット及びディスプレイ装置を提供する。【解決手段】一方の面が光源部６の光を出射させる出射面４１ａをなす光透過性の導光板４１と、その出射面４１ａに対向配置されて出射面４１ａから出射された光を拡散する光拡散板４５とを備え、光源部６が複数の点光源１２を備えた構成とする。そして、導光板４１には、その厚さ方向に貫通して複数の点光源１２を個別に収容する収容孔４２を複数形成し、光拡散板４５には、導光板４１の出射面４１ａに対向する入射面４５ｂから一体に突出して光を拡散する突起４６を複数形成する。導光板４１と光拡散板４５とをこれらの厚さ方向に重ねた状態において、各突起４６が複数の点光源１２にそれぞれ対向配置されるように、各突起４６を複数の収容孔４２に個別に挿入する。【選択図】図１
2009244405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略板状に形成されて、一方の面が光源部の光を出射させる出射面をなす光透過性の導光板と、略板状に形成されると共に前記導光板の出射面に対向配置されて前記出射面から出射された光を拡散する光拡散板とを備え、
前記光源部が、複数の点光源を備え、
前記導光板には、その厚さ方向に貫通して複数の前記点光源を個別に収容する収容孔が複数形成され、
前記光拡散板には、前記導光板の出射面に対向する入射面から一体に突出して光を拡散する突起が複数形成され、
前記導光板と前記光拡散板とをこれらの厚さ方向に重ねた状態において、各突起が、複数の前記点光源にそれぞれ対向配置されるように、複数の前記収容孔に個別に挿入されることを特徴とする光拡散ユニット。
【請求項２】
前記収容孔の内径寸法は、前記導光板の厚さ方向に沿って前記導光板においてその出射面と反対側に位置する背面から前記導光板の出射面に向けて次第に小さくなることを特徴とする請求項１に記載の光拡散ユニット。
【請求項３】
前記光拡散板の入射面における前記突起の基端部の径寸法が、前記導光板の出射面における前記収容孔の開口径以下に形成され、
前記突起の径寸法は、その基端部から先端部に向けて次第に小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光拡散ユニット。
【請求項４】
前記導光板においてその出射面と反対側に位置する背面に、光反射層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光拡散ユニット。
【請求項５】
前記導光板においてその出射面と反対側に位置する背面に、複数の凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光拡散ユニット。
【請求項６】
相互に隣り合う前記収容孔の中間部分における前記導光板の厚さが、前記収容孔の形成位置における前記導光板の厚さよりも薄く形成され、
前記導光板においてその出射面と反対側に位置する背面に、前記収容孔から前記中間部分に向けて次第に肉厚が薄くなるように傾斜した傾斜背面が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光拡散ユニット。
【請求項７】
前記導光板の出射面に、複数の凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光拡散ユニット。
【請求項８】
相互に隣り合う収容孔の中間部分における前記導光板の厚さが、前記収容孔の形成位置における前記導光板の厚さよりも薄く形成され、
前記導光板の出射面に、前記収容孔から前記中間部分に向けて次第に肉厚が薄くなるように傾斜した傾斜出射面が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光拡散ユニット。
【請求項９】
前記導光板の出射面における前記収容孔の開口径と前記突起の径寸法との差が、前記光拡散板の面方向に沿って前記光拡散板の中央部分から周縁部分に向けて次第に大きくなることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光拡散ユニット。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光拡散ユニットと、前記光源部と、前記光拡散板の出射面に対向配置されて、該出射面から出射された光を制御する光学シートとを備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１１】
前記光拡散板の出射面に対向する前記光学シートの入射面に、前記光拡散板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整パターンが形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
前記光学シートが前記光拡散板の出射面に固定されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のバックライトユニット。
【請求項１３】
前記光拡散板と前記光学シートとの間に、前記光拡散板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整シートが介在していることを特徴とする請求項１０に記載のバックライトユニット。
【請求項１４】
前記点光源が、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項１５】
請求項１０から請求項１４のいずれか１項に記載のバックライトユニットと、前記光学シートの出射面側に配置されて、前記バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う画像表示部とからなることを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散ユニット、これを備えるバックライトユニット及びディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型の液晶テレビ等のディスプレイ装置においては、複数本の冷陰極管やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を光源として配置した直下型方式バックライトユニットが採用されている。この種のバックライトユニットにおいては、光源イメージがディスプレイ画面において視認されないように、すなわち光源に基づく画面の輝度ムラが生じないように、非常に光散乱性の強い樹脂板を、光源からの出射光を拡散させる光拡散板として用いている。この光拡散板には光拡散粒子が含まれている。
なお、この種のバックライトユニットには、例えば特許文献１〜４のように、光拡散板の出射面に長尺状のプリズムやレンズを形成あるいは配置したものがある。これらプリズムやレンズは、拡散板から出射した拡散光を特定方向（例えばディスプレイ画面に対する法線方向）に向ける役割を果たし、特定方向の輝度を増大させて画面の視認性向上を図っている。
【特許文献１】特開２００７−１０３３２１号公報
【特許文献２】特開２００７−１２５１７号公報
【特許文献３】特開２００６−１９５２７６号公報
【特許文献４】特開２００７−２１３０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年のディスプレイ装置に対してはその薄型化の要求が高まっているが、上記従来の直下型方式のバックライトユニットにおいて、光拡散板に強い拡散性を持たせるためには拡散板を厚く（例えば５ｍｍ程度）形成する必要があるため、ディスプレイ装置の薄型化に限界が生じる、という問題がある。
なお、光源に基づく画面の輝度ムラの低減及びディスプレイ装置の薄型化の両方を図るためには、拡散板に含まれる光拡散粒子を増やすことも考えられるが、全光線透過率が著しく低下するため、依然として画面表示が暗くなる問題がある。
【０００４】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、画面表示の輝度向上を図りながら、画面の輝度ムラを解消することができ、さらに、薄型化も図ることが可能な光拡散ユニット、これを備えるバックライトユニット及びディスプレイ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】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の光拡散ユニットは、略板状に形成されて、一方の面が光源部の光を出射させる出射面をなす光透過性の導光板と、略板状に形成されると共に前記導光板の出射面に対向配置されて前記出射面から出射された光を拡散する光拡散板とを備え、前記光源部が、複数の点光源を備え、前記導光板には、その厚さ方向に貫通して複数の前記点光源を個別に収容する収容孔が複数形成され、前記光拡散板には、前記導光板の出射面に対向する入射面から一体に突出して光を拡散する突起が複数形成され、前記導光板と前記光拡散板とをこれらの厚さ方向に重ねた状態において、各突起が、複数の前記点光源にそれぞれ対向配置されるように、複数の前記収容孔に個別に挿入されることを特徴とする。
【０００６】
この構成の光拡散ユニットにおいて、各点光源から導光板や光拡散板の厚さ方向に向かう光は、突起及び光拡散板の内部において拡散しながら進行し、光拡散板の出射面から出射される。一方、点光源から収容孔の内面に向かう光のうち当該収容孔の内面に入射される光は、導光板内を進行した後に導光板から光拡散板の入射面に入射され、光拡散板の内部において拡散しながら進行し、光拡散板の出射面から出射される。すなわち、点光源から導光板や光拡散板の厚さ方向に出射された光は、点光源から収容孔の内面に向かう光と比較して、突起の分だけより多く拡散されることになる。
したがって、点光源が、導光板や光拡散板の厚さ方向に向かう光の輝度が最も高くなるような配光分布を有していても、輝度の最も高い光は突起及び光拡散板の両方において拡散されるため、拡散板の出射面から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。また、導光板内を進行して導光板から光拡散板の入射面に入射された光は突起を通らないため、光拡散板を透過する全光線透過率の低下を抑えて、画面表示が暗くなることを防止できる。
【０００７】
さらに、点光源からの光をより多く拡散させるための突起は、収容孔に挿入されているため、光拡散板全体の厚さ寸法を薄く設定することが可能となり、光拡散ユニットの薄型化を容易に図ることができる。
また、この光拡散ユニットにおいては、複数の点光源の配置に合うように、導光板及び光拡散板に複数の収容孔及び突起を形成するだけでよい。さらに、導光板の収容孔に突起を挿入するだけで、導光板と光拡散板との相対的な位置決めを行うことができる。したがって、光拡散ユニットを容易に製造することが可能となる。
さらに、少なくとも隣り合う収容孔や突起が相互に重ならないように形成されていれば、複数の収容孔や突起の形成位置を自由に設定することができるため、導光板や光拡散板の設計に制限されること無く、複数の点光源を自由に配置することも可能となる。
【０００８】
前記光拡散ユニットにおいて、前記収容孔の内径寸法は、前記導光板の厚さ方向に沿って前記導光板においてその前記出射面と反対側に位置する背面から前記導光板の出射面に向けて次第に小さくなっていてもよい。言い換えれば、導光板の厚さ方向に沿って導光板の背面から出射面に向けて収容孔の内径寸法が次第に小さくなるように、収容孔の内面が傾斜していてもよい。
このように構成した場合には、点光源から導光板の出射面に沿う面方向に出射された光が、上記のように傾斜した内面に入射されると、当該光は導光板の出射面に向かう方向に屈折するため、面方向に出射された光を導光板の出射面に導くことができる。したがって、点光源の光のエネルギーロスを低減してその利用効率を向上させることができる。
【０００９】
また、収容孔の内面に入射された光は、当該内面において屈折する等して、導光板の内部において前記厚さ方向及び面方向に対して斜めに進行するため、点光源から導光板の出射面に到達するまでの光路長さを長く確保することができる。したがって、点光源が複数の単色の光学素子（例えば赤色ＬＥＤ素子、緑色ＬＥＤ素子、青色ＬＥＤ素子）を組み合わせて構成されている場合に、この点光源の光が混合していない複数の単色となっていても、導光板の内部を進行する間にこれら複数の単色の光を混合させ、導光板の出射面から出射される光を擬似白色とすることもできる。
【００１０】
また、前記光拡散ユニットにおいては、前記光拡散板の入射面における前記突起の基端部の径寸法が、前記導光板の出射面における前記収容孔の開口径以下に形成され、前記突起の径寸法は、その基端部から先端部に向けて次第に小さくなるように形成されていてもよい。
このように構成した場合には、突起の先端部の径寸法が、導光板の出射面における収容孔の開口径よりも小さくなるため、各突起を収容孔内に容易に挿入することができる。
【００１１】
さらに、前記光拡散ユニットにおいては、前記導光板においてその出射面と反対側に位置する背面に、光反射層が形成されていてもよい。
また、前記光拡散ユニットにおいては、前記導光板においてその出射面と反対側に位置する背面に、複数の凹凸形状が形成されていてもよい。
【００１２】
導光板の内部を進行する光のうち導光板の出射面に対して斜めに入射した光の一部は当該出射面において反射する。ここで、上記のように反射層や凹凸形状を形成しておくことで、出射面において反射した反射光は、導光板の背面に形成された反射層や凹凸形状においてさらに反射されるが、この反射の際には、当該光を反射層や凹凸形状によって導光板の厚さ方向に偏向させることができる、すなわち、表示画面の正面方向に偏向させることができる。したがって、導光板の内部側から導光板の出射面において反射した光を光拡散板に向けて出射することが可能となり、点光源の光のエネルギーロスをさらに低減することができる。
また、導光板の内部を進行する光を導光板の出射面及び背面において反射させてから導光板の出射面から出射させることで、点光源から導光板の面方向に沿ってより離れた位置まで光を到達させることができる。
【００１３】
また、前記光拡散ユニットにおいては、相互に隣り合う前記収容孔の中間部分における前記導光板の厚さが、前記収容孔の形成位置における前記導光板の厚さよりも薄く形成され、前記導光板においてその出射面と反対側に位置する背面に、前記収容孔から前記中間部分に向けて次第に肉厚が薄くなるように傾斜した傾斜背面が形成されていてもよい。
この場合には、点光源から収容孔の内面に入射されて導光板内を進行した光を傾斜背面において反射させて、導光板の出射面から出射させることが可能となる。したがって、光拡散板の出射面のうち相互に隣り合う点光源の中間部分における光の輝度を向上させることができる。
【００１４】
さらに、前記光拡散ユニットにおいては、前記導光板の出射面に、複数の凹凸形状が形成されていてもよい。
この構成の場合には、導光板の内部を進行する光のうち導光板の出射面に対して斜めに入射した光が、凹凸形状において屈折、若しくは、屈折及び反射することで、当該光を凹凸形状によって導光板の厚さ方向に偏向させることができる、すなわち、表示画面の正面方向に偏向させることが可能となる。
【００１５】
また、前記光拡散ユニットにおいては、相互に隣り合う収容孔の中間部分における前記導光板の厚さが、前記収容孔の形成位置における前記導光板の厚さよりも薄く形成され、前記導光板の出射面に、前記収容孔から前記中間部分に向けて次第に肉厚が薄くなるように傾斜した傾斜出射面が形成されていてもよい。
【００１６】
さらに、前記光拡散ユニットにおいては、前記導光板の出射面における前記収容孔の開口径と前記突起の径寸法との差が、前記光拡散板の面方向に沿って前記光拡散板の中央部分から周縁部分に向けて次第に大きくなる、としてもよい。
この構成の場合には、導光板及び光拡散板の熱膨張係数が相互に異なっていても、この熱膨張係数の差に基づいて光拡散ユニットに反りが生じることを防止できる。
すなわち、導光板及び光拡散板の熱膨張係数が相互に異なっていると、導光板及び光拡散板が加熱冷却された際に、導光板及び光拡散板の面方向への相対的な移動は、中央部分においては小さい或いは無いが、中央部分から周縁部分側に離れるほど大きくなる。そこで、収容孔の開口径と突起の径寸法との差を上記のように設定することで、中央部分から周縁部分側に離れて位置する収容孔と突起との組み合わせにおいて、突起が収容孔の縁に押し付けられることを防止できる。したがって、導光板や光拡散板に応力が発生することを防ぎ、前述した突起の押し付けに基づいて光拡散ユニットに反りが生じることを容易に防止できる。そして、反りに基づく光拡散ユニットの光学的性能が低下することも防ぐことができる。
また、中央部分に形成された収容孔と突起との組み合わせにおいて、これら収容孔と突起との隙間を小さく設定することで、導光板に対する光拡散板の位置ずれが発生することを防止できる。
【００１７】
本発明に係るバックライトユニットは、前記光拡散ユニットと、前記光源部と、前記光拡散板の出射面に対向配置されて、該出射面から出射された光を制御する光学シートとを備えることを特徴とする。
このようなバックライトユニットによれば、前述した光拡散ユニットと同様の効果を奏する。そして、光拡散ユニットの薄型化を図ることでバックライトユニットの薄型化を図ることができ、また、光拡散ユニットを容易に製造できることから、バックライトユニットの製造効率の向上を図ることができる。
【００１８】
そして、前記バックライトユニットにおいては、前記光拡散板の出射面に対向する前記光学シートの入射面に、前記光拡散板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整パターンが形成されていてもよい。
また、前記バックライトユニットにおいては、前記光拡散板と前記光学シートとの間に、前記光拡散板の出射面から出射された面状の光の輝度分布を調整する透過率調整シートが介在していてもよい。
このように光学シートの入射面に透過率調整パターンを形成したり、光拡散板と光学シートとの間に透過率調整シートを設けることにより、光拡散板側から光学シートに入射する光の輝度ムラも低減させることができる。
【００１９】
なお、前記バックライトユニットにおいて前記透過率調整シートが設けられていない場合には、前記光学シートが前記光拡散板の出射面に固定されていてもよい。
光学シートを光拡散板に固定することで、光学シートの位置決めも容易に行うことができ、バックライトユニット及びディスプレイ装置の製造効率の向上をさらに図ることができる。
【００２０】
また、前記バックライトユニットにおいては、前記点光源としてＬＥＤを用いてもよい。この場合には、点光源の高輝度化及び省エネルギー化を実現することができる。
【００２１】
本発明のディスプレイ装置は、前記バックライトユニットと、前記光学シートの出射面側に配置されて、前記バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う画像表示部とからなることを特徴とする。
このようなディスプレイ装置によれば、前述した光拡散ユニットやバックライトユニットと同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光拡散板の出射面から出射される光の輝度ムラを抑制できると共に、光拡散ユニット、バックライトユニット及びディスプレイ装置の薄型化を図ることができる。また、画面表示が暗くなることも防止できる。
さらに、光拡散ユニットを容易に製造することができるため、これを備えるバックライトユニット及びディスプレイ装置の製造効率の向上も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態に係る光拡散ユニットについては、それを用いたバックライトユニット及びディスプレイ装置と共に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態によるディスプレイ装置１は、上方に光を照射するバックライトユニット２の上側に、液晶表示素子（画面表示部）３を設けることで構成される液晶表示装置である。液晶表示素子３は一対の偏光板４、４の間にパネル状の液晶素子５が挟持されて構成されている。液晶表示素子３は、駆動ユニットＭに接続されており、この駆動ユニットＭによって駆動されるようになっている。
【００２５】
このような配置において、図１の上方向を端に表示画面側、下方向を単に背面側又は光源側と称する場合がある。
なお、ディスプレイ装置１は、液晶表示素子３を備える液晶表示装置であるとしているが、少なくともバックライトユニット２を含んで構成されていれば、投射スクリーン装置、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等でもよく、バックライトユニット２からの光を表示光又は投射光として投射して画像表示を行う画像表示部の種類は問わない。
【００２６】
バックライトユニット２における光学系は、表示画面側に向く基板１１の表面１１ａに複数の点光源１２を配置してなる光源部６と、基板１１の表面１１ａ上に順次重なるように配された光拡散ユニット７、透過率調整シート８及び光学シート９とから構成されている。
なお、図示例においては、光源部６及び光拡散ユニット７が、筐体１０内に収容されて周縁部を筐体１０の側面に保持されているが、例えば筐体１０の側面は、光源部６、光拡散ユニット７に加えて、透過率調整シート８及び光学シート９を保持してもよく、更に液晶表示素子３も保持するようにしてもよい。
【００２７】
点光源１２は、１つの点光源部あるいはこれを複数備える点光源部ユニットであり、基板１１の表面１１ａ上の全方位に向けて発光するように構成されている。このような点光源１２としては発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用することが好ましい。
発光ダイオードを用いた具体的な点光源１２には、例えば図２（ａ）に示すように、携帯電話などのモバイル機器に用いられる青色に発光する青色ＬＥＤ素子２１を、ＬＥＤ用レンズ２２内部に塗工された黄色に発光する蛍光体２３で覆い、擬似白色に発光する方式の点光源部がある。この方式では単色の青色ＬＥＤ素子２１に蛍光体２３を覆うだけで擬似白色発光が実現できるといった生産上の観点からの利点ある。なお、この方式の点光源１２においては、蛍光体２３を２種類以上用いたものであってもよい。
【００２８】
また、点光源１２の具体例としては、例えば図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）のＬＥＤ用レンズ２２にプリズム形状２４を付加した点光源部が挙げられる。このようにプリズム形状３５を付加した場合には、青色ＬＥＤ素子２１から出射される光の配光分布を調整することが可能となる。
さらに、具体的な点光源１２の構成としては、例えば図２（ｃ）に示すように、単色に発光する複数のＬＥＤ素子２７（赤色ＬＥＤ素子２７ａ、緑色ＬＥＤ素子２７ｂ、青色ＬＥＤ素子２７ｃ）を組み合わせて、擬似白色に発光する方式の点光源部がある。この場合には、図２（ａ）に示した構成と比較して、蛍光体２３がＬＥＤ素子からの発熱で劣化する問題を回避でき、また各ＬＥＤ素子２７ａ，２７ｂ，２７ｃの光量を調節することで任意の色彩を得ることも可能となる。
また、点光源１２の具体的構成としては、例えば図２（ｄ）に示すように、図２（ａ）〜（ｃ）に示した構成と同様に、白色あるいは擬似白色に発光する点光源部２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃを複数（図示例では３つ）組み合わせた点光源部ユニットが挙げられる。この構成においては、図示例のように、基板１１の表面１１ａに配された角錐２９（図示例では三角錐２９）の角錘面に１つずつ配置してもよい。
【００２９】
ここで、点光源１２を上記例のような点光源部ユニットにより構成する場合には、図２（ａ）〜（ｃ）に示した擬似白色に発光する点光源部を使用することに限らず、例えば図３（ａ），（ｂ）に示すように、単色に発光する単色ＬＥＤ３１（赤色ＬＥＤ３１ａ、緑色ＬＥＤ３１ｂ、青色ＬＥＤ３１ｃ）を点光源部とし、これら３種の単色ＬＥＤ３１を１つずつ配置した点光源部ユニットを点光源１２として構成しても良い。この構成では、３種の単色ＬＥＤ３１を組み合わせて擬似白色を発光させてもよいが、各色の単色ＬＥＤ３１を時分割で発色させるフィールドシーケンシャル法を用いてカラー表示させる構成にすることも可能である。
【００３０】
また、点光源１２を複数の単色ＬＥＤ３１により構成する場合には、前述のように３種の単色ＬＥＤ３１を同じ数だけ設けて点光源部ユニットを構成してもよいが、例えば図３（ｃ）に示すように、１種類の単色ＬＥＤ３１（例えば光出力が弱い緑色ＬＥＤ３１ｂ）だけを他の種類の単色ＬＥＤ３１（例えば赤色ＬＥＤ３１ａ及び青色ＬＥＤ３１ｃ）よりも多くの数を配置して点光源部ユニットを構成してもよい。
なお、図示例においては、１つの赤色ＬＥＤ３１ａ及び青色ＬＥＤ３１ｃ、並びに、２つの緑色ＬＥＤ３１ｂによって点光源部ユニットが構成されており、これら４つの単色ＬＥＤ３１を基板１１の表面１１ａに配された四角錐３２の角錘面に１つずつ配置されている。
【００３１】
さらに、点光源１２を点光源部ユニットによって構成する場合には、例えば白色ＬＥＤ（図２（ａ）〜（ｃ）に示す構成の点光源部）と、単色ＬＥＤ３１である赤色ＬＥＤ３１ａとを組み合わせてもよい。このように構成することで、赤色ＬＥＤ３１ａから赤色光を発光することにより、白色ＬＥＤの白色光に赤色ＬＥＤ３１ａの赤色光を補色することが可能となる。そのため、色再現性の向上が可能となる。
【００３２】
以上のように構成される複数の点光源１２は、基板１１の表面１１ａにおいて格子状に配列されている。
ここで、複数の点光源１２を配置する場合にあっては、相互に隣り合う点光源１２の中心間の距離は、１５ｍｍ〜１５０ｍｍ、特に２０ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましい。これによって、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、かつ発光面の輝度ムラを抑えることができる。
【００３３】
図１及び図４に示すように、光拡散ユニット７は、略板状に形成されて基板１１の表面１１ａ上に順次重ねて配される導光板４１及び光拡散板４５を備えている。なお、図示例においては、導光板４１と光拡散板４５との間に隙間が形成されているが、例えば隙間なく重ね合わせられていてもよい。
導光板４１は光透過性を有しており、この導光板４１において光拡散板４５に対向する一方の面は、光源部６の光を出射させる出射面４１ａをなしている。なお、導光板４１において出射面４１ａと反対側に位置する他方の面、すなわち基板１１の表面１１ａに対向する他方の面は、背面４１ｂとする。
この導光板４１には、その厚さ方向に貫通して複数の点光源１２を個別に収容する収容孔４２が複数形成されている。これら複数の収容孔４２は、前述した複数の点光源１２の配置に合わせて形成されている。ここで、収容孔４２の内径寸法は、導光板４１の厚さ方向に沿って背面４１ｂから出射面４１ａに向けて次第に小さくなっている。言い換えれば、導光板４１の厚さ方向に沿って背面４１ｂから出射面４１ａに向けて収容孔４２の内径寸法が次第に小さくなるように、収容孔４２の内面が傾斜している。
【００３４】
以上のように構成される導光板４１を形成する材料としては、透明性の他に、耐熱性、機械的強度、製造に耐える耐溶剤性などがあれば、用途に応じて種々の材料を使用することができる。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ），ポリブチレンテレフタレ−ト，ポリエチレンナフタレ−ト，ポリエチレンテレフタレート‐イソフタレート共重合体，テレフタル酸‐シクロヘキサンジメタノール‐エチレングリコール共重合体，ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンナフタレートの共押し出しフィルムなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン６１０などのポリアミド系樹脂、ポリエチレン，ポリプロピレン（ＰＰ），ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリアクリレート，ポリメタアクリレート，ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂、ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリエーテルイミドなどのイミド系樹脂、ポリアリレ−ト，ポリスルホン，ポリエーテルスルホン，ポリフェニレンエ−テル，ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ），ポリアラミド，ポリエーテルケトン，ポリエーテルニトリル，ポリエーテルエーテルケトン，ポリエーテルサルファイトなどのエンジニアリング樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ），ポリスチレン，高衝撃ポリスチレン，アクリルニトリルポリスチレン共重合体，ＡＢＳ樹脂などのスチレン系樹脂、セロファン，セルローストリアセテート，セルロースダイアセテート，ニトロセルロースなどのセルロース系フィルム、などが挙げられる。
そして、この導光板４１は、例えば、加熱した原料樹脂を押出し成形や射出成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて作製することが可能である。
【００３５】
光拡散板４５は、前述した導光板４１の出射面４１ａに対向配置されており、この出射面４１ａから出射された光を拡散する役割を果たすものである。光拡散板４５において、導光板４１に対向する面は導光板４１の出射面４１ａから出射された光を入射させる入射面４５ｂをなしており、透過率調整シート８に対向する面は光拡散板４５内部を進行した光が出射される出射面４５ａをなしている。
この光拡散板４５には、その入射面４５ｂから一体に突出して光を拡散する突起４６が複数形成されている。各突起４６の径寸法は、その基端部から先端部に向けて次第に小さくなるように形成され、突起４６の先端面は平坦面とされている。すなわち、各突起４６の断面は台形状に形成されている。
【００３６】
これら複数の突起４６は、導光板４１の収容孔４２と同様に、複数の点光源１２の配置に合わせて形成されている。各突起４６は、導光板４１と光拡散板４５とをこれらの厚さ方向に重ねた状態において、複数の収容孔４２に個別に挿入される。また、この挿入状態においては、各突起４６が複数の点光源１２に個別に対向配置されている。
ここで、図５に示すように、光拡散板４５の入射面４５ｂにおける突起４６の基端部の径寸法Ｄ１は、導光板４１の出射面４１ａにおける収容孔４２の開口径Ｄ３以下に設定されており、先端部の径寸法Ｄ２は、収容孔４２の開口径Ｄ３よりも小さく形成されている。
【００３７】
突起４６を含む光拡散板４５は、略板状をなす透明樹脂に光拡散領域が分散配置されることにより形成されている。
光拡散板４５を構成する透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いられ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンなどが採用されている。
【００３８】
また、光拡散領域は、好適な拡散性能を比較的容易に得ることが可能な光拡散粒子からなることが好ましい。
該光拡散粒子としては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子等が用いられる。前者の無機酸化物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナなどが採用される。
また、後者の樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体、メラミン−ホルマリン縮合物の粒子、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等のフッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等が用いられる。
なお、光拡散粒子として、これらの透明粒子から２種類以上の透明粒子を組み合わせたものであってもよい。また、透明粒子の大きさ、形状は、特に規定されず設計に応じて適宜種々のものを使用することが可能である。
【００３９】
一方、透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、光拡散領域として熱可塑性樹脂の内部に気泡を形成したものであってもよい。当該気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせることによって、光拡散粒子を分散させた場合と同等以上の光拡散機能を発現させることができる。これによって、光拡散板４５の膜厚をより薄くすることが可能となる。
【００４０】
この場合の光拡散板４５としては、白色ＰＥＴや白色ＰＰなどを挙げることができる。白色ＰＥＴは、ＰＥＴと相溶性のない樹脂や酸化チタン（ＴｉＯ２ ）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ４ ）のようなフィラーをＰＥＴに分散させた後、該ＰＥＴを２軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
【００４１】
なお、熱可塑性樹脂からなる光拡散板４５は、少なくとも１軸方向に延伸されていればよく、フィラーの周りに適切に気泡を発生させることができる。
【００４２】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２、６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スピログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー，アクリロニトリルポリスチレン共重合体およびこれらを成分とする共重合体、またはこれら樹脂の混合物などを用いることができるが、特に限定されることはない。
【００４３】
光拡散領域として気泡を用いた場合には、光拡散板４５の厚さが２５〜５００μｍであることが好ましい。
光拡散板４５の厚さが２５μｍ未満の場合には、シートのコシが不足し、製造工程やディスプレイ内でシワを発生しやすくなるので好ましくない。また、光拡散板４５の厚さが５００μｍを超える場合には、光学性能に格別問題はないが、剛性が増すためロール状に加工しにくい、スリットが容易にできないなど、従来の光拡散板と比較して得られる薄さのメリットが少なくなるので好ましくない。
【００４４】
図１に示すように、透過率調整シート８は、光拡散板４５の出射面４５ａから出射される光の輝度ムラを低減させるものであり、透過フィルム８ａと、該透過フィルム８ａの入射側の面に配置される多数の透過率調整体８ｂとを備えている。この透過率調整シート８は、導光板４１と光拡散板４５との間に配置されている。なお、本実施形態においては、透過率調整シート８と光拡散板４５との間に間隔をあけて空気層が形成されており、この空気層において光拡散板４５から透過率調整シート８に向かう光を拡散させている。
【００４５】
透過フィルム８ａは、前述した導光板と同様の、透明性、耐熱性、機械的強度、対溶剤性等を有する材料から形成されている。
透過率調整体８ｂは、所定の透過率を有する種々の大きさのドットあるいは種々の太さの線状であって、所定パターン、例えば位置に応じてドットの大きさや線状の太さ及び間隔等が異なるパターンあるいは等しいパターンで、透過フィルム８ａの光拡散ユニット７側の表面全面に印刷等によって形成されている。
【００４６】
光学シート９は、透過率調整シート８を構成する透過フィルム８ａの出射面側に対向配置されており、透過率調整シート８から出射された光を透過させて液晶表示素子３に向けて入射させるように構成されている。
この光学シート９は、光透過性を有するシート状の透光性基材５１と、その出射面５１ａから突出するように当該出射面５１ａ全体にわたって一体に設けられた複数のレンズ部（光学素子）５２とを備えている。なお、本実施形態においては、透光性基材５１において出射面５１ａと反対側に位置する入射面５１ｂと、透過率調整シート８を構成する透過フィルム８ａの出射面との間に、間隔をあけて空気層が形成されており、この空気層において光拡散板４５から透過率調整シート８に向かう光を拡散させている。
【００４７】
各レンズ部５２は、透光性基材５１の出射面５１ａから出射した光を特定方向（例えば表示画面に対する法線方向）に向けるように集光するものであり、断面三角形状のプリズムによって構成されており、複数のプリズムが並列配置されてプリズムアレイを構成している。
【００４８】
以上のように構成されるレンズ部５２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリルニトリルスチレン共重合体等を用いて、周知の押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成される。この場合、透光性基材５１及びレンズ部５２は、それぞれ別の材料の別の基材から作製してもよいし、同一の材料からなる一つの基材から構成してもよい。また、透光性基材５１の入射面５１ｂには、段差を設けて成型されてもよい。さらに、レンズ部５２は、例えば、透光性基材５１上にＵＶや放射線硬化樹脂（ＵＶや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない）を用いて成形されるとしてもよい。
【００４９】
以下、ディスプレイ装置１の作用について、バックライトユニット２の作用を中心に説明する。
図６に示すように、各点光源１２から導光板４１や光拡散板４５の厚さ方向に向かう光は、突起４６及び光拡散板４５の内部において拡散しながら進行し、光拡散板４５の出射面４５ａから出射される。
一方、点光源１２から収容孔４２の内面に向かう光のうち当該収容孔４２の内面に入射される光は、導光板４１内を進行した後に導光板４１から光拡散板４５の入射面４５ｂに入射される。さらに、当該光は、光拡散板４５の内部において拡散しながら進行し、光拡散板４５の出射面４５ａから出射される。すなわち、点光源１２から導光板４１や光拡散板４５の厚さ方向に出射された光は、点光源１２から収容孔４２の内面に向かう光と比較して、突起４６の分だけより多く拡散されることになる。
【００５０】
ここで、光拡散板４５の入射面４５ｂから突出する突起４６の突出長さは、点光源１２から光拡散板４５の入射面４５ｂに垂直に入射する光（正面方向に平行な光）の輝度が高いほど長く設定し、当該光の輝度が低いほど短く設定すればよい。
また、導光板４１の出射面４１ａにおける収容孔４２の開口径Ｄ３、及び、突起４６の径寸法や突出長さ等の各種寸法は、点光源１２の配光分布に応じて設定すればよい。例えば、点光源１２が導光板４１や光拡散板４５の厚さ方向に向かう光の輝度が最も高くなる配光分布を有し、この点光源１２の配光分布において輝度の高い角度範囲が広い場合には、収容孔４２の開口径Ｄ３及び突起４６の径寸法を大きめに設定すればよい。逆に、輝度の高い角度範囲が狭い場合には、収容孔４２の開口径Ｄ３及び突起４６の径寸法を小さめに設定すればよい。
【００５１】
また、点光源１２から基板１１の表面１１ａや導光板４１の出射面４１ａに沿う面方向に出射された光は、傾斜した収容孔４２の内面に入射されると導光板４１の出射面４１ａに向かう方向に屈折するため、導光板４１の出射面４１ａに導かれることになる。すなわち、点光源１２から出射した光を全て導光板４１の出射面４１ａから出射させることができる。
【００５２】
以上のようにして光拡散板４５の出射面４５ａから出射された光は、透過率調整シート８に向かい、透過率調整体８ｂにおいて適宜反射されることで、透過率調整シート８を透過する当該光の透過量が調整される。これにより、光拡散板４５側から光学シート９に入射する光の輝度ムラを低減させることができる。
さらに、透過率調整シート８を通過した光は、光学シート９の入射面５１ｂに入射され、透光性基材５１及びレンズ部５２によって所定角度内に拡散された光として出射される。液晶表示素子３では、画像信号に基づいて駆動ユニットＭによって制御された各画素領域の偏光状態に応じて、所定の画素領域からの光が表示光として透過され、画像表示が行われる。
【００５３】
以上のように、本実施形態の光拡散ユニット７、これを備えるバックライトユニット２及びディスプレイ装置１によれば、点光源１２から導光板４１や光拡散板４５の厚さ方向に出射された光は、突起４６の分だけより多く拡散されることから、点光源１２が、導光板４１や光拡散板４５の厚さ方向に向かう光の輝度が最も高くなるような配光分布を有していても、輝度の最も高い光は突起４６及び光拡散板４５の両方において拡散されるため、光拡散板４５の出射面４５ａから出射される光の輝度ムラを抑制することができる。また、導光板４１内を進行して導光板４１から光拡散板４５の入射面４５ｂに入射された光は突起４６を通らないため、光拡散板４５を透過する全光線透過率の低下を抑えて、画面表示が暗くなることを防止できる。
また、点光源１２からの光をより多く拡散させるための突起４６は、収容孔４２に挿入されているため、光拡散板４５全体の厚さ寸法を薄く設定することが可能となり、光拡散ユニット７、バックライトユニット２及びディスプレイ装置１の薄型化を容易に図ることができる。
【００５４】
さらに、光拡散ユニット７においては、複数の点光源１２の配置に合うように、導光板４１及び光拡散板４５に複数の収容孔４２及び突起４６を形成するだけでよい。さらに、導光板４１の収容孔４２に突起４６を挿入するだけで、導光板４１と光拡散板４５との相対的な位置決めを行うことができる。したがって、光拡散ユニット７を容易に製造することが可能となり、これによって、バックライトユニット２及びディスプレイ装置１の製造効率向上も図ることができる。
また、少なくとも隣り合う収容孔４２同士あるいは突起４６同士が相互に重ならないように形成されていれば、複数の収容孔４２や突起４６の形成位置を自由に設定することができるため、導光板４１や光拡散板４５の設計に制限されること無く、複数の点光源１２を自由に配置することも可能となる。
【００５５】
また、収容孔４２の内面を傾斜して形成することで、点光源１２から出射した光を全て導光板４１の出射面４１ａから出射させることができるため、点光源１２の光のエネルギーロスを低減してその利用効率を向上させることができる。
さらに、収容孔４２の内面に入射された光は、当該内面において屈折する等して、導光板４１の内部においてその厚さ方向及び面方向に対して斜めに進行するため、点光源１２から導光板４１の出射面４１ａに到達するまでの光路長さを長く確保することができる。したがって、点光源１２が単色に発光するＬＥＤ素子２７（例えば赤色ＬＥＤ素子２７ａ、緑色ＬＥＤ素子２７ｂ、青色ＬＥＤ素子２７ｃ）を複数組み合わせて構成されている場合に、この点光源１２から出射された光が混合していない複数の単色となっていても、導光板４１の内部を進行する間にこれら複数の単色の光を混合させ、導光板４１の出射面４１ａから出射される光を擬似白色とすることもできる。
また、点光源１２としてＬＥＤを用いることによって、点光源１２の高輝度化及び省エネルギー化を実現することができる。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、ディスプレイ装置１において、液晶表示素子３と光学シート９との間に、光の屈折・透過・反射・偏光作用によって拡散・集光効果を達成する光学シートが配されていてもよい。なお、この光学シートとしては、例えば拡散フィルム、プリズムシート、偏光分離反射シート等が挙げられる。
また、光拡散板４５は、光の拡散度合いが相互に異なる複数の光拡散層を積層して構成されてもよい。なお、各光拡散層は上記実施形態に示した光拡散板４５と同様に、略板状をなす透明樹脂に光拡散領域が分散配置されることで形成されていればよい。
【００５７】
また、上記実施形態においては、光拡散板４５と光学シート９との間に透過率調整シート８を介在させるとしたが、これに限ることは無く、例えば図７に示すように、透光性基材５１の入射面５１ｂに透過率調整体８ｂからなる透過率調整パターンを形成してもよい。この構成では、上記実施形態と同様に、光拡散板４５から光学シート９に入射する光の輝度ムラを低減できることに加え、透過フィルム８ａが不要となるため、バックライトユニット２の薄型化をさらに図ることもできる。
そして、透光性基材５１の入射面５１ｂに上記透過率調整パターンを形成した場合には、図７に示すように、光学シート９を光拡散板４５の出射面４５ａに固定してもよい。この場合には、光学シート９の位置決めも容易に行うことができる。
【００５８】
さらに、光拡散板４５の出射面４５ａにおいて点光源１２の直上部分において光の輝度が最も大きい場合、すなわち、点光源１２の配置に基づく輝度ムラが残っている場合には、例えば図８に示すように、点光源１２の直上においては密に、点光源１２から離れるにしたがって疎となるように透過率調整体８ｂのパターンを形成してもよい。このように構成した場合には、透過率調整体８ｂによって前述した光の輝度ムラを低減することができる。
なお、上記実施形態の透過率調整シート８や上述した透過率調整パターンは特になくてもよい。この場合には、光拡散板４５と光学シート９との間に間隔をあけて空気層が形成されてもよいが、例えば、光拡散板４５の出射面４５ａと透光性基材５１の入射面５１ｂとを接合して光拡散板４５と光学シート９とを一体に固定しても構わない。
【００５９】
また、導光板４１の背面４１ｂには、例えば図９に示すように、光反射層６１が形成されていてもよいし、例えば図１０に示すように、複数の凹凸形状６３が形成されていてもよい。
導光板４１の内部を進行する光のうち導光板４１の出射面４１ａに対して斜めに入射した光の一部はこの出射面４１ａにおいて反射するが、上記のように光反射層６１や凹凸形状６３を形成しておくことで、出射面４１ａにおいて反射した反射光は、導光板４１の背面４１ｂに形成された光反射層６１や凹凸形状６３においてさらに反射されることになる。この反射の際には、当該光を光反射層６１や凹凸形状６３によって導光板４１の厚さ方向に偏向させることができる、すなわち、表示画面の正面方向に偏向させることが可能となる。したがって、導光板４１の内部側から導光板４１の出射面４１ａにおいて反射した光を光拡散板４５に向けて出射することが可能となり、点光源１２の光のエネルギーロスをさらに低減することができる。
また、導光板４１の内部を進行する光を導光板４１の出射面４１ａ及び背面４１ｂにおいて反射させてから導光板４１の出射面４１ａから出射させることで、点光源１２から導光板４１の面方向に沿ってより離れた位置まで光を到達させることができる。
なお、凹凸形状６７の具体的な形状は図示例のものに限らず、導光板４１の背面４１ｂに対する入射光の角度に応じて適宜設定すればよい。
【００６０】
また、導光板４１の背面４１ｂは平坦面ではなく、例えば図１１に示すような形状に形成されていてもよい。すなわち、図１１に示す導光板４１においては、相互に隣り合う収容孔４２の中間部分における導光板４１の厚さが、収容孔４２の形成位置における導光板４１の厚さよりも薄く形成されている。そして、導光板４１の背面４１ｂには、収容孔４２から中間部分に向けて次第に肉厚が薄くなるように傾斜した傾斜背面６５が形成されている。
このように構成した場合には、点光源１２から収容孔４２の内面に入射されて導光板４１内を進行した光を傾斜背面６５において反射させて、導光板４１の出射面４１ａから出射させることが可能となる。したがって、光拡散板４５の出射面４５ａのうち相互に隣り合う点光源１２の中間部分における光の輝度を向上させることができる。
【００６１】
さらに、導光板４１の出射面４１ａには、例えば図１２に示すように、複数の凹凸形状６７が形成されていてもよい。
このように構成した場合には、導光板４１の内部を進行する光のうち導光板４１の出射面４１ａに対して斜めに入射した光が、凹凸形状６７において屈折、若しくは、屈折及び反射することで、当該光を凹凸形状６７によって導光板４１の厚さ方向に偏向させることができる、すなわち、表示画面の正面方向に偏向させることが可能となる。なお、凹凸形状６７の具体的な形状は図示例のものに限らず、導光板４１の出射面４１ａに対する入射光の角度に応じて適宜設定すればよい。
【００６２】
また、導光板４１の出射面４１ａは平坦面ではなく、例えば図１３に示すような形状に形成されていてもよい。すなわち、図１３に示す導光板４１においては、相互に隣り合う収容孔４２の中間部分における導光板４１の厚さが、収容孔４２の形成位置における導光板４１の厚さよりも薄く形成されている。そして、導光板４１の出射面４１ａには、収容孔４２から中間部分に向けて次第に肉厚が薄くなるように傾斜した傾斜出射面６９が形成されている。
【００６３】
さらに、例えば図１４に示すように、導光板４１の出射面４１ａにおける収容孔４２の開口径と突起４６の径寸法との差が、光拡散板４５の面方向に沿って光拡散板４５の中央部分から周縁部分に向けて次第に大きくなるように、複数の収容孔４２の開口径及び突起４６の径寸法をそれぞれ個別に設定してもよい。すなわち、光拡散板４５の中央部分に配される第１収容孔４２Ｃ及び第１突起４６Ｃの組み合わせにおいては、第１収容孔４２Ｃの縁と第１突起４６Ｃとの隙間ΔＤ４が最も小さくなるように設定されている。また、光拡散板４５の中央部分から面方向に沿って光拡散板４５の周縁部分側に離れた位置に配される第２収容孔４２Ｄ及び第２突起４６Ｄの組み合わせにおいては、第２収容孔４２Ｄの縁と第２突起４６Ｄとの隙間ΔＤ５が、前述した第１収容孔４２Ｃの縁と第１突起４６Ｃとの隙間ΔＤ４よりも大きくなるように設定されている。
なお、光拡散板４５の中央部分は、導光板４１や光拡散板４５の面方向の中心線Ｌの近傍領域のことを示している。
【００６４】
この構成の場合には、導光板４１及び光拡散板４５の熱膨張係数が相互に異なっていても、この熱膨張係数の差に基づいて光拡散ユニット７に反りが生じることを防止できる。
すなわち、導光板４１及び光拡散板４５の熱膨張係数が相互に異なっていると、導光板４１及び光拡散板４５が加熱冷却された際に、導光板４１及び光拡散板４５の面方向への相対的な移動は、中央部分において小さい或いは無いが、中央部分から周縁部分側に離れるほど大きくなる。すなわち、例えば図１５に示すように、導光板４１の熱膨張係数が光拡散板４５よりも大きい場合にこれら導光板４１及び光拡散板４５が加熱されると、中央部分に形成された第１突起４６Ｃは第１収容孔４２Ｃに対して移動しないが、中央部分から周縁部分側に離れた位置に形成された第２突起４６Ｄは、第２収容孔４２Ｄに対して中央部分から周縁部分側に向けて移動することになる。
【００６５】
そこで、収容孔４２の開口径と突起４６の径寸法との差を上記のように設定することで、中央部分から周縁部分側に離れて配される第２突起４６Ｄが、これを収容する第２収容孔４２Ｄの縁に押し付けられることを防止できる。
したがって、導光板４１や光拡散板４５に応力が発生することを防ぎ、前述した突起４６の押し付けに基づいて光拡散ユニット７に反りが生じることを容易に防止できる。そして、この反りに基づく光拡散ユニット７の光学的性能が低下することも防ぐことができる。
また、中央部分に形成された第１収容孔４２Ｃと第１突起４６Ｃとの組み合わせにおいて、これら第１収容孔４２Ｃと第１突起４６Ｃとの隙間ΔＤ４を小さく設定することで、導光板４１に対する光拡散板４５の位置ずれが発生することを防止できる。
【００６６】
また、光学シート９の構成は、上記実施形態のものに限らず、少なくとも出射面５１ａから出射した光を特定方向（例えば表示画面に対する法線方向）に向けるように集光するレンズ部５２を備えて構成されていればよい。
すなわち、光学シート９を構成するレンズ部５２は、例えば図１６（ａ）に示すように、上記実施形態と同様のプリズムの頂部が丸みを帯びるようにして凸曲面状に形成されたものであってもよい。このように、頂角が丸みを帯びていることにより、摩擦や衝撃に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００６７】
さらに、レンズ部５２は、断面半円弧状又は断面半楕円弧状の凸曲面状なす線状レンズとし、この線状レンズを並列配置してレンズアレイを構成してもよい。このような線状レンズを用いた具体例としては、図１６（ｂ）に示すように、凸曲面と凹曲面とが交互に配置された波型状のものでであってもよいし、図１６（ｃ）に示すような断面半円弧状の線状レンズが並列配置されたものや、図１６（ｈ）に示すように、断面半円弧状の線状レンズの頂部にＶ字のスリットが刻まれたものであってもよい。また、図１６（ｅ）に示すように、断面半円弧状の線状レンズと断面半楕円弧状の線状レンズとが交互に並列配置されたものであってもよい。
【００６８】
また、光学シート９として、図１６（ｆ）に示すように、その出射面側に断面半円弧状の凸曲面状に形成された線状レンズをレンズ部５２とし、これら複数のレンズ部５２を並列配置してレンズアレイを構成すると共に、入射面側に凹部を形成して当該凹部の底面にもレンズ部５２としてのレンズ形状が形成されたものであってもよい。さらに、図１６（ｇ）に示すように、光学シート９として、出射面側に上記レンズアレイを備えるとともに、断面径の小さいレンズ部５２としての各線状レンズを複数並列配置したレンズアレイを備えたものであってもよい。
【００６９】
さらに、複数のレンズ部５２としては、多角錐構造である複数のプリズムが格子状に配列されたものであってもよく、例えば、正四角錐形状である複数のプリズムを格子状に配設したものや、正三角錐形状である複数のプリズムを格子状に配設したものも挙げられる。
また、複数のレンズ部５２としては、円錐構造である複数のプリズムが格子状に並んでいる構造でもよい。
さらに、複数のレンズ部５２としては、例えば図１６（ｉ）に示すように、２つのレンズアレイがその線状レンズの延在方向が平行となるように積層されたものであってもよい。
また、複数のレンズ部５２としては、略半円球形状または略半楕円形状の複数のマイクロレンズが、格子状に配設されたものであってもよい。
さらに、レンズ部５２としては、例えば図１６（ｄ）に示すように、光学シート９の面方向に直交する断面形状が非対称な形状に形成されたものであってもよい。
【００７０】
また、光拡散板４５の出射面４５ａには、例えば以下の凹凸構造が形成されていてもよい。このような凹凸構造を形成することで光拡散板４５の拡散効果をさらに増大させて、出射する光の均一性をより向上させることができる。
凹凸構造としては、中心線平均粗さＲａが３μｍ〜１，０００μｍであるプリズム形状、またはレンズ形状とすることが好ましい。その具体的形状としては、図１、図１６（ａ）〜（ｅ），（ｈ）に示した光学シート９と同様の形状を適宜採用することができる。即ち、凹凸構造として、図１のように三角形プリズムアレイ状のもの、図１６（ａ）のように三角形プリズムアレイを構成する線状プリズムの頂点が丸みを帯びているもの、図１６（ｂ）のように波型状とされたもの、図１６（ｃ）のように断面半円弧状の線状レンズが並列配置されたレンズアレイ状のもの、図１６（ｄ）のように非対称レンズアレイ状とされたもの、図１６（ｅ）のようにレンズアレイを構成する線状レンズの高さが交互に異なるもの、図１６（ｈ）のようにレンズアレイ状を構成する線状レンズの頂点にＶ字の溝が刻まれたもの等を採用することができる。また、凹凸構造は角錐形状、角錐台形状、フレネルレンズ、マイクロレンズなどの二次元構造に成形されてもよい。
【００７１】
なお、上記実施形態においては、導光板４１と光拡散板４５との間に隙間が形成されるとしたが、この隙間は、例えば導光板４１の出射面４１ａ及び光拡散板４５の入射面４５ｂの少なくとも一方に形成されたリブによって形成されてもよい。この場合には、導光板４１の出射面４１ａから光拡散板４５の入射面４５ｂに向かう光を、上記隙間に形成される空気層において拡散させることができる。この隙間における光の拡散の度合いは、リブの高さを調整することで容易に調整することができる。
【００７２】
また、点光源１２は、ＬＥＤに限らず、例えば通常の蛍光ランプ、ハロゲンランプ、半導体レーザー等であってもよい。
さらに、基板１１の表面１１ａに配された複数の点光源１２を場所ごとに分割駆動するように構成してもよい。これにより、明るい画像を表示する場所の点光源１２を発光し、暗い画像を表示する場所の点光源１２を消灯するあるいは発光量を小さくすることで、明暗の差が大きくなりコントラストを大きくすることが可能となる。
また、複数の点光源１２は、基板１１の表面１１ａにおいて格子状に配列されるとしたが、これに限ることはなく、例えば格子状に加えて当該格子状を構成する４つの点光源１２の対角線の交点にも点光源１２を配置したもの、正六角形が連続して形成されたハニカム構造の各頂点に点光源１２をそれぞれ配置したもの等、適宜採用することが可能である。
また、点光源１２間の距離は、すべての箇所で均一となっていてもよいし、部分的に変化していてもよい。部分的に変化する場合とは、例えば、直下型バックライト装置の中央箇所などにおいて点光源間の間隔が狭まるような場合等である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置を示す概略断面図である。
【図２】点光源の具体的構成を説明する図である。
【図３】点光源の具体的構成を説明する図である。
【図４】図１に示すディスプレイ装置に備える光拡散ユニットと導光板とに分離した状態を示す斜視図である。
【図５】図１に示すディスプレイ装置に備える光拡散ユニットの構成を示す拡大断面図である。
【図６】図５の光拡散ユニットにおける光の進行方向を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態によるディスプレイ装置を示す概略断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態によるディスプレイ装置を示す概略断面図である。
【図９】光拡散ユニットを構成する導光板の変形例を示す拡大断面図である。
【図１０】光拡散ユニットを構成する導光板の変形例を示す拡大断面図である。
【図１１】光拡散ユニットを構成する導光板の変形例を示す拡大断面図である。
【図１２】光拡散ユニットを構成する導光板の変形例を示す拡大断面図である。
【図１３】光拡散ユニットを構成する導光板の変形例を示す拡大断面図である。
【図１４】光拡散ユニットの変形例を示す拡大断面図である。
【図１５】図１４の光拡散ユニットが加熱膨張した状態を示す拡大断面図である。
【図１６】（ａ）〜（ｉ）は光学シートの形状の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  ディスプレイ装置
２  バックライトユニット
３  液晶表示素子（画像表示部）
６  光源部
７  光拡散ユニット
８  透過率調整シート
９  光学シート
１２  点光源
４１  導光板
４１ａ  出射面
４１ｂ  背面
４２  収容孔
４５  光拡散板
４５ａ  出射面
４５ｂ  入射面
４６  突起
５１ａ  出射面
５１ｂ  入射面
６１  光反射層
６３  凹凸形状
６５  傾斜背面
６７  凹凸形状
６９  傾斜出射面
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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