(57)【要約】【課題】輝度むらを軽減させることのできる拡散シートを提供すること。【解決手段】本発明の拡散シートは、光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートであって、前記拡散シートは、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域における光の拡散角度が、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む前記出光面の領域における光の拡散角度より高くなるような多数の凹凸構造を前記出光面に有することを特徴とする。【選択図】図３
2009244846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートであって、前記拡散シートは、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域における光の拡散角度が、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む前記出光面の領域における光の拡散角度より高くなるような多数の凹凸構造を前記出光面に有することを特徴とする拡散シート。
【請求項２】
前記拡散角度は、前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域からの距離に応じて、低くなっていることを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
【請求項３】
前記拡散シートから出光される拡散光の拡散角度が、０°から１２０°の範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の拡散シート。
【請求項４】
前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域における凹凸密度が、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む前記出光面の領域における凹凸密度より高いことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の拡散シート。
【請求項５】
前記凹凸密度が、前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域からの距離に応じて、低くなっていることを特徴とする請求項４に記載の拡散シート。
【請求項６】
前記凹凸が不均一な非平面スペックルによって特徴づけられた微細な凹凸構造であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の拡散シート。
【請求項７】
少なくとも二つの光源と、前記光源の上方に配設され、前記光源からの光を拡散させる拡散板と、前記拡散板の上方に配設される請求項１から請求項６のいずれかに記載の拡散シートと、を具備することを特徴とする光線制御ユニット。
【請求項８】
少なくとも二つの光源と、前記光源の下方に配設され、前記光源からの光を反射させる反射シートと、前記光源の上方に配設される請求項１から請求項６のいずれかに記載の拡散シートと、を具備することを特徴とする光線制御ユニット。
【請求項９】
少なくとも二つの光源と、前記光源の下方に配設され、前記光源からの光を反射させる反射シートと、前記光源の上方に配設され、前記光源からの光を拡散させる拡散板と、前記拡散板の上方に配設される請求項１から請求項６のいずれかに記載の拡散シートと、を具備することを特徴とする光線制御ユニット。
【請求項１０】
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する請求項７から請求項９のいずれかに記載の光線制御ユニットと、を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等の後面照明（back lighting）に用いられる拡散シートに関し、特に、輝度を損なうことなく輝度むらを軽減させることのできる拡散シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示装置は、携帯電話、ＰＤＡ端末、デジタルカメラ、テレビ、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、ノートパソコンなどの幅広い分野で利用されている。液晶表示装置においては、例えば、液晶表示パネルの背後にバックライトユニットを配置し、このバックライトユニットからの光を液晶表示パネルに供給することにより、画像を表示する。このような液晶表示装置に用いられるバックライトユニットは、その表示画像を見やすくするために、液晶表示パネルに均一な光を供給するだけでなく、できるだけ多くの光を供給することが要求される。つまり、バックライトユニットは、光拡散性に優れると共に高い輝度が得られるという光学特性が要求される。
【０００３】
従来のバックライトユニットは、例えば、液晶表示パネルに入射する光の分布をパネル全体にわたって均一にするために、導光板或いは拡散板に凹凸形状を付与する手法が用いられていた。前記形状を付与する方法としては、金型を用いて樹脂を射出成形する手法や、ダイヤモンド刃によって凹凸構造をロールに加工し、それを用いて押出成形する手法がある。
【０００４】
ここで、前記のような機械的な凹凸形成方法は多くの時間が掛かり、作製費用が高くなるという問題があった。また、前記のような凹凸形成方法では、数十μｍ程度の構造が限界であることや、形状の均一性を高めることが容易ではないという問題があった。これに対して、レーザービームのスペックルによって感光性媒体に凹凸形状を記録し、パターン転写用の金型を製造し、この金型を用いて、直下型の大型液晶表示装置用の導光板表面に凹凸を形成し、ホログラム導光板とする発明が開示されている（特許文献１  図４１）。
【特許文献１】特開２００１−２３４２２号公報
【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、近年は、液晶表示装置の薄型化が進み、光源と、該光源光を拡散させるための光学シート（ホログラム導光体等）との間の距離が短くなっている。また、コスト低減及び消費電力低減のため、液晶表示装置の光源数を削減する手法も用いられている。ここで、従来のバックライトと比較し、光源のピッチ（ｐ）と光源−光学シート間距離（ｚ）の比（ｐ／ｚ）が大きくなるほど、つまり、ｚが小さくなるほど（図８（ａ）のｚ’）、及び／或いは、ｐが大きくなる（図８（ｂ）のｐ’）ほど、バックライトの輝度むらが顕著になる。しかしながら、特許文献１に開示されている従来の方法では、十分に輝度むらを軽減させることができず、液晶表示装置の薄型化や、光源数の削減に対応できない。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、輝度むらを軽減させることのできる拡散シート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】
【０００７】
本発明の拡散シートは、光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートであって、前記拡散シートは、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域における光の拡散角度が、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む前記出光面の領域における光の拡散角度より高くなるような多数の凹凸構造を前記出光面に有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散角度は、前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域からの距離に応じて、低くなっていることが好ましい。
【０００９】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散シートから出光される拡散光の拡散角度が、０°から１２０°の範囲であることが好ましい。
【００１０】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域における凹凸密度が、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む前記出光面の領域における凹凸密度より高いことが好ましい。
【００１１】
本発明の拡散シートにおいては、前記凹凸密度が、前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域からの距離に応じて、低くなっていることが好ましい。
【００１２】
本発明の拡散シートにおいては、前記凹凸が不均一な非平面スペックルによって特徴づけられた微細な凹凸構造であることが好ましい。
【００１３】
本発明の光線制御ユニットは、少なくとも二つの光源と、前記光源の上方に配設され、前記光源からの光を拡散させる拡散板と、前記拡散板の上方に配設される上記拡散シートと、を具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明の光線制御ユニットは、少なくとも二つの光源と、前記光源の下方に配設され、前記光源からの光を反射させる反射シートと、前記光源の上方に配設される上記拡散シートと、を具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明の光線制御ユニットは、少なくとも二つの光源と、前記光源の下方に配設され、前記光源からの光を反射させる反射シートと、前記光源の上方に配設され、前記光源からの光を拡散させる拡散板と、前記拡散板の上方に配設される上記拡散シートと、を具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する上記光線制御ユニットと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の拡散シートによれば、光源に対応する領域の拡散角度を、光源間に対応する領域の拡散角度より高くするような凹凸を表面に有するので、輝度むらを軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１、図２は、光源の投影領域と光源の間の投影領域を示したものである。前記光源は、少なくとも２つの複数の光源からなり、光源としては、図１に示すように、冷陰極管（ＣＣＦＬ）１などの線光源や、図２に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）２、レーザーなどの点光源を用いることができる。図１、図２において、参照符号３は光源直上の投影領域を示し、参照符号４は光源間の投影領域を示す。なお、図１、図２では、全体の領域を光源直上の投影領域と、光源間の投影領域との２つに分割している例を示しているが、２つ以上の複数の領域に分割してもよい。また、光源間の投影領域は、光源直上の投影領域に隣接していなくてもよく、近接する光源の中間に位置する領域を含んでいればよい。
【００１９】
本発明の拡散シートは、光源の投影領域における光の拡散角度が、光源の間の投影領域における光の拡散角度より高くなるような多数の凹凸構造を出光面に有することを特徴とする。
【００２０】
ここで、本発明における「拡散角度」とは、透過光強度がピーク強度の半分に減衰する角（半値角）の２倍の角度（ＦＷＨＭ：Full Width Half Maximum）をいう。この拡散角度は例えば、日本電色工業株式会社製の変角光度計（GC 5000L）で、拡散シート凹凸面の法線角度が０°より入射した光に対する透過光強度の角度分布を測定することによって求めることができる。
【００２１】
また、本発明に用いることのできる拡散シートとしては、測定方向によらず、ほぼ同じ拡散角度が得られる等方拡散シートと、測定方向によって、拡散角度が異なる異方拡散シートの両方を用いることができる。異方拡散シートとは、例えば、直交する２つの方向で拡散角度を測定した場合に、拡散角度が異なるような拡散シートである。
【００２２】
そして、異方拡散シートを用いる場合の拡散角度は、光源上の少なくとも一つの方向で測定した拡散角度を指すものとする。例えば、光源がＣＣＦＬである場合、光源の長手方向に直交する方向、或いは、光源の長手方向と平行に測定したどちらの拡散角度でも良い。また、光源がＣＣＦＬである場合は、光源の長手方向に直交する方向の拡散角度を変えても、平行する方向の拡散角度を変えても良く、好ましくは、光源と直交する方向の拡散角度を変えた方が良い。
【００２３】
また、本発明では、前記光源の投影領域を含む前記出光面の領域からの距離に応じて、拡散角度が小さくなることが好ましい。すなわち、輝度が一定となるように、光源の投影領域から光源の間の投影領域における拡散角度を最適化することで、輝度むらの軽減を図っている。拡散角度は、光源の投影領域を含む出光面の領域からの距離に応じて低くなっていることが好ましい。その例を、図３（ａ）〜図３（ｆ）に示す。図３（ａ）から図３（ｆ）には、拡散角度が、光源上の投影領域から光源の間の投影領域にかけて直線状、直線と曲線の混合形状、或いは階段状に、減少している拡散シートの例が示されている。拡散角度の変化は、厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、拡散角度の測定バラツキ等により、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよい。特に、各領域における拡散角度は、光源直上の投影領域が最も高く、光源直上の投影領域から、光源間の中心の投影領域に向かうに従って徐々に拡散角度が低くなり、さらに、各領域間の拡散角度はなめらかに変化することが好ましい（図３（ｂ）、（ｃ）、（ｆ））。
【００２４】
このような拡散角度は、拡散シートの表面に多数の凹凸構造を有することにより実現することができる。凹凸構造とは、例えば、表面に多数の突起部が設けられた構造である。突起部の形状は、略円錐状、略球状、略楕円体状、略レンチキュラーレンズ状、略放物線状のいずれでもよく、各突起部は、規則的に配列していても、不規則に配列していてもよい。また、突起部間は連続的な曲面でつながっていてもよい。また、不規則な凹凸が連続的な曲面でつながっている擬似ランダム構造も、好ましく用いることができる。この擬似ランダム構造としては、非平面スペックルによって特徴付けられた微細な３次元構造であることが好ましい。
【００２５】
非平面スペックルによって特徴付けられた３次元構造は、機械加工では困難であった１０μｍ以下の微細な凹凸構造の形成に適している。特に、非平面スペックルを用いて凹凸を形成する方法は、拡散シート上の領域に応じて、拡散角度を変えるような場合に、適した製法である。また、マイクロレンズのような等方的な形状や、レンチキュラーレンズのような異方的な形状も容易に形成することができる。この凹凸構造は、モアレ抑制などの観点から、高さ及びピッチが不規則であることが好ましい。
【００２６】
また、拡散シートの平面視における光源の投影領域を含む出光面の領域における凹凸構造の凹凸密度は、拡散シートの平面視における光源の間の投影領域を含む出光面の領域における凹凸密度より高いことが好ましい。この場合において、凹凸密度は、光源の投影領域を含む出光面の領域からの距離に応じて低くなっていることが好ましい。
【００２７】
この凹凸形状を表面に有し、拡散シート上の領域に応じて拡散角度が変化するような拡散シートは、具体的には次のようにして製造することができる。まず、予め干渉露光により、レーザー光をレンズやマスクを介して感光性材料やフォトレジストに照射し、拡散角度が位置によって変化するようにスペックルパターンを形成させたサブマスタ型を作製する。レーザー照射システムを構成する部材間の距離やサイズを変えスペックルパターンの寸法、形状及び方向を調節することにより、拡散角度の範囲を制御し、異なる拡散角度をもつ凹凸構造を記録することができる。一般に、拡散角度の範囲は、スペックルの平均サイズ及び形状に依存する。スペックルが小さければ角度範囲が広い。また、前記凹凸の単位構造は等方性のものに限らず、異方性のものを形成することもでき、両者の複合された凹凸構造とすることもできる。スペックルが横方向の長円形であれば、角度分布の形は縦方向の長円形となる。このように拡散角度が位置によって変化するようなサブマスタ型を作製する。このサブマスタ型に電鋳などの方法で金属を被着してこの金属にスペックルパターンを転写してマスタ型を作製する。光透過性樹脂層に、上記マスタ型を用いて紫外線による賦形を行って光透過性樹脂層の光取り出し面にスペックルパターンを転写する。拡散角度を位置によって変えたこの拡散シートの詳細な製造方法については、特表２００３−５３５４７２号公報に開示されている。この内容は、全てここに含めておく。また、拡散角度は凹凸構造のピッチ、高さ、アスペクト比を変えて制御しても構わない。
【００２８】
表面構造の凹凸密度は、例えば走査型電子顕微鏡で観察した拡散シート断面形状のピッチやアスペクト比、表面粗さ等から判断できる。また、レーザー共焦点顕微鏡による拡散シート表面の観察像からも、前記ピッチ、アスペクト比や、表面粗さ等を読み取ることができる。例えば、ピッチが短いほど、或いはアスペクト比が大きいほど、或いは表面粗さが大きいものほど凹凸密度が高いと見なすことができる。
【００２９】
また、本発明では、拡散シートの出光面に多数の凹凸構造を設けているが、入光面側は、平滑面、凹凸面、マット面などであってもよい。輝度向上、および輝度ムラ軽減の観点から、入射面側が、平滑面となっていることが好ましい。なお、一般に拡散シートを積層する場合等に、傷つき防止のため、平滑性を失わない範囲で、入射面に極微量のビーズを塗布する場合がある。このような場合も平滑面に含まれるものとする。
【００３０】
次に、上述した本発明に係る拡散シートを用いた光線制御ユニットについて説明する。  図４及び図５は、本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの概略構成を示す図である。本発明に係る光線制御ユニットは、基本的には、少なくとも二つの光源１１，１２と、前記光源１１，１２の上方に配設され、光源１１，１２の光を拡散させる拡散板１４と、前記拡散板１４の上方に配設された本発明に係る拡散シート１５と、を具備する構成を採る。また、光源１１，１２の下方には、光を反射させるための反射シート１３が使用される。したがって、上記構成を有していれば、さらに、少なくとも一つの光学シート、拡散シート等を配設しても良い。
【００３１】
本発明の拡散シート１５の拡散角度は、０度から１２０度の範囲で制御することができる。また、特に、輝度の均一化をさらに向上させるために、光源１１，１２と、拡散シート１５との間に、別の拡散板を、例えば、拡散剤を含む拡散板を配設した場合には、好ましくは０度から１００度の範囲、さらに好ましくは０度から８０度の範囲で制御されるのが好ましい。さらに、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シートと組み合わせて用いる場合、例えば、拡散シート１５の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シートを配設する場合は、０度から８０度の範囲で制御されるのが好ましい。
【００３２】
また、光源１１，１２の投影領域から光源１１，１２の間の投影領域における拡散角度の差、及び位置による拡散角度の変わり方は、輝度を均一化するために調整することができる。特に、薄型化するために光源１１，１２と拡散シート１５との距離を近づけた場合（図８（ａ））や、光源１１、１２同士の間隔を広げた場合（図８（ｂ））、拡散角度の差は、大きいことが好ましい。
【００３３】
光線制御ユニット全体としては、複数の光源を用いている。光源としては、図４に示すように、冷陰極管（ＣＣＦＬ）１１などの線光源や、ＬＥＤ（発光ダイオード）１２、レーザーなどの点光源を用いることができる。光源の配置は画像の表示面に対して、直下に配列されている。
【００３４】
拡散板１４は、光を拡散させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどに、光を拡散させる効果がある有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。これらの拡散板は、光を拡散させ、下部光源の光を均一化させる効果がある。また、前記拡散板１４は、表面に凹凸形状が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、前記有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、２成分以上の樹脂を混合し、延伸してシート状とした拡散板も用いることができる。
【００３５】
反射シート１３は、光を反射させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどの樹脂を発泡させて内部に微細な空気の粒を入れシート状としたもの、２成分以上の樹脂を混合してシート状としたもの、屈折率の異なる樹脂層を積層したシート、などを用いることができる。また、前記反射シート１３は、表面に凹凸形状が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、表面に無機微粒子などを添加したものを用いることができる。
【００３６】
本発明に関わる光線制御ユニットは、本発明の拡散シート１５を用いて他の配設構成、例えば図６（ａ）から図６（ｄ）に示す配設構成を採用することができる。図６（ａ）から図６（ｄ）は、いずれも本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの他の構成を示す図である。光源ユニットについては、光源として直下型ＬＥＤを用いても良く、本発明の拡散シート１５を用いて、図７に示すような配設構成を採用することができる。
【００３７】
図６（ａ）は、図４に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４と本発明の拡散シート１５の間に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート１６を配置し、さらに本発明の拡散シート１５の直上に、前記表面賦形型拡散シート１６を配置してなる光線制御ユニットを示す。ここで、表面賦形型拡散シート１６としては、アクリル系樹脂の球状ビーズがポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に塗布されたシートを用いることができる。また、表面賦形型拡散シート１６としては、紫外線硬化樹脂による微細な凹凸構造がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に転写されたシートを用いることができる。このような表面賦形型拡散シート１６は、光を拡散させ均一化させる効果とともに、拡散板１４で拡散された光を集光する機能を有する。これらの表面賦形型拡散シート１６と、本発明の拡散シート１５とを組み合わせて使用することにより、輝度むらを軽減し、光線制御ユニットの薄型化や光源数の削減を実現することができる。
【００３８】
図６（ｂ）は、図４に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４及び本発明の拡散シート１５の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート１７と、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６と、をこの順で配置してなる光線制御ユニットを示す。また、図６（ｃ）は、図４に示す構成において、光源直上に配置される拡散シート１６及び本発明の拡散シート１５の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート１７と、反射型偏光シート１８と、をこの順で配置してなる光線制御ユニットを示す。図６（ｄ）は、図４に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４及び本発明の拡散シート１５の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６と、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート１７と、反射型偏光シート１８を配置してなる光線制御ユニットを示す。
【００３９】
図７は、図５に示す構成において、光源直上に配置される拡散板１４及び本発明の拡散シート１５の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート１６を配置し、アレイ状のプリズム条列を有する光学シート１７と、反射型偏光シート１８と、をこの順で配置してなる光線制御ユニットを示す。
【００４０】
これらの光線制御ユニットは、液晶表示パネルに光を供給することで、液晶表示装置としても用いることができる。
【００４１】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４２】
実施例に示される拡散角度は、微細な凹凸構造を有する面から入光させ、変角光度計で測定した角度を示している。例えば、５度は、どの方向のＦＷＨＭも、５度であることを表す。
【００４３】
実施例１〜３及び比較例１〜３において、光学シートとして実施例において記載がないものについて、すなわち、反射シート、拡散板、表面賦形型拡散シート、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート、反射型偏光シートについては、それぞれ、ポリエステル樹脂からなる白色反射シート（以下、ＲＳと略記）、ポリスチレンからなり、厚さ１．５ｍｍ、拡散剤濃度１３０００ｐｐｍの拡散板（以下、ＤＰと略記）、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に樹脂ビーズとバインダーが塗工された拡散シート（以下、ＤＳと略記）、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に頂角９０度、ピッチ５０μｍのプリズム条列がＵＶ硬化性樹脂によって賦形された光学シート（以下、プリズムシートと略記）、反射型偏光シート（以下、ＤＢＥＦと略記。３Ｍ社製）を用いた。
【００４４】
実施例１及び実施例２、比較例１及び比較例２については、光線制御ユニットの光源として、直径３．０ｍｍφ、長さ７１０ｍｍのＣＣＦＬ光源を用いた。前記ＣＣＦＬ光源の長手方向を並列に並べ、ＲＳと前記光源の径の中心との距離を３．８ｍｍとし、前記光源同士の間隔ｐが２３．７ｍｍとなるように１６本配置して輝度評価用の光線制御ユニットを作製した。輝度及び輝度むらは、コニカミノルタ製の２次元色彩輝度計（ＣＡ２０００）を使用し、光線制御ユニットから７５ｃｍ離して設置し、光線制御ユニットの中心部２０ｍｍ×１９０ｍｍの範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。輝度むらはｘ軸（２０ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｙ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±１１．８ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求めた。
ここで、輝度ムラの判定基準を下記のように、２段階（○、×）に分類した。
○：Ｓ．Ｄ．≦０．００４
×：０．００４＜Ｓ．Ｄ．
【００４５】
（実施例１）
図６（ｄ）に示すように、光源上方にＤＰ、本発明の拡散シート、ＤＳ、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例１の光線制御ユニットを構成した。本発明の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が７０°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１°で、図３（ｆ）に示すように、拡散角度が変化しているような拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＣＣＦＬ光源とＤＰの入光面との距離ｚを４．５ｍｍとした。実施例１の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表１に示す。
【００４６】
（実施例２）
図６（ｃ）に示すように、光源上方に、レンチキュラーレンズが賦形された拡散板、本発明の拡散シート、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例２の光線制御ユニットを構成した。実施例２において用いた拡散板は厚さ１．５ｍｍのポリスチレン製で、内部に３０００ｐｐｍの拡散剤を含有し、出光面に高さ１３０μｍ、ピッチ３２０μｍのレンチキュラーレンズが、ＣＣＦＬ光源の長手方向と平行方向に多数形成されている。本発明の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が８０°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が５０°で、図３（ｂ）に示すように、拡散角度がなめらかに変化しているような拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＣＣＦＬ光源とＤＰの入光面との距離ｚを４．５ｍｍとした。実施例２の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表１に併記する。
【００４７】
（比較例１）
図６（ｄ）に示すように、光源上方にＤＰ、表面に非平面スペックルによって特徴付けられた凹凸構造を有し、全領域に渡って拡散角度が７０°であるような拡散シート、ＤＳ、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、（比較例１）の光線制御ユニットを構成した。なお、前記拡散シートは、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＣＣＦＬ光源とＤＰの入光面との距離ｚを４．５ｍｍとした。（比較例１）の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表１に併記する
【００４８】
（比較例２）
図６（ｃ）に示すように、光源上方に、レンチキュラーレンズが賦形された拡散板、表面に非平面スペックルによって特徴付けられた凹凸構造を有し、全領域に渡って拡散角度が８０°であるような拡散シート、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、比較例２の光線制御ユニットを構成した。比較例２において用いた拡散板は厚さ１．５ｍｍのポリスチレン製で、内部に３０００ｐｐｍの拡散剤を含有し、出光面に高さ１３０μｍ、ピッチ３２０μｍのレンチキュラーレンズが、ＣＣＦＬ光源の長手方向と平行方向に多数形成されている。なお、前記拡散シートは、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＣＣＦＬ光源とＤＰの入光面との距離ｚを４．５ｍｍとした。（比較例２）の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表１に併記する。
【表１】
2009244846.tif 000003
【００４９】
表１より、図６（ｃ）に示すＤＰ／拡散シート／プリズムシート／ＤＢＥＦの構成、或いは、図６（ｄ）に示すＤＰ／拡散シート／ＤＳ／プリズムシート／ＤＢＥＦの構成を持つ光線制御ユニットにおいて、本発明の拡散シートは、拡散角度が全領域に渡って均一な拡散シートを用いた構成（比較例１、２）と比較して、輝度むらを小さくすることができた。さらに、比較例１の構成において、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までとの距離ｚを変化させていくと、ｚ＝１２．５のところで、実施例１、２と同等の輝度ムラとなった。実施例１、２では、ｚ＝４．５であることを考慮すると、比較例１に比べて、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までとの距離ｚを８ｍｍ短縮することができ（図８（ａ））、光線制御ユニットを薄型化できることがわかる。
【００５０】
実施例３、比較例３については、光線制御ユニットの光源として、直径３．４ｍｍφ、長さ７１０ｍｍのＣＣＦＬ光源を用いた。前記ＣＣＦＬ光源の長手方向を並列に並べ、ＲＳと前記光源の径の中心との距離を３．８ｍｍとし、前記光源同士の間隔ｐが４７．６ｍｍとなるように８本配置して輝度評価用の光線制御ユニットを作製した。輝度及び輝度むらは、コニカミノルタ製の２次元色彩輝度計（ＣＡ２０００）を使用し、光線制御ユニットから７５ｃｍ離して設置し、光線制御ユニットの中心部２０ｍｍ×１９０ｍｍの範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。輝度むらはｘ軸（２０ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｙ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±２３．８ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求めた。
【００５１】
（実施例３）
図６（ｄ）に示すように、光源上方にＤＰ、本発明の拡散シート、ＤＳ、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例３の光線制御ユニットを構成した。本発明の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が５０°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１°で、図３（ｆ）に示すように、拡散角度が変化しているような拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＣＣＦＬ光源とＤＰの入光面との距離ｚを１４．５ｍｍとした。実施例３の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表２に示す。
【００５２】
（比較例３）
図６（ｄ）に示すように、光源上方にＤＰ、表面に非平面スペックルによって特徴付けられた凹凸構造を有し、全領域に渡って拡散角度が５０°であるような拡散シート、ＤＳ、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、（比較例３）の光線制御ユニットを構成した。なお、前記拡散シートは、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＣＣＦＬ光源とＤＰの入光面との距離ｚを１４．５ｍｍとした。（比較例３）の光線制御ユニットにおける輝度、輝度むらを上記の方法で測定した。その結果を下記表２に併記する。
【表２】
2009244846.tif 000004
【００５３】
表２より、図６（ｄ）に示すＤＰ／拡散シート／ＤＳ／プリズムシート／ＤＢＥＦの構成を持つ光線制御ユニットにおいて、本発明の拡散シートは、拡散角度が全領域に渡って均一な拡散シートを用いた構成（比較例３）と比較して、輝度むらを小さくすることができた。さらに、比較例３の構成において、ＣＣＦＬ光源の径の中心間距離ｐを変化させていくと、ｐ＝２３．７のところで、実施例３と同等の輝度ムラとなった。実施例３では、ｐ＝４７．６であることを考慮すると、比較例３に比べて、ＣＣＦＬ光源の径の中心間距離ｐを約２倍に拡大することができ（図８（ｂ））、結果としてＣＣＦＬ光源の数を削減できることがわかる。
【００５４】
実施例４及び実施例５、比較例４及び比較例５において、光学シートとして実施例において記載がないものについて、すなわち、反射シート、拡散板、表面賦形型拡散シート、アレイ状のプリズム条列を有する光学シート、反射型偏光シートについては、それぞれ、ポリエステル樹脂からなる白色反射シート（以下、ＲＳと略記）、ポリスチレンからなり、厚さ２．０ｍｍ、拡散剤濃度２００００ｐｐｍの拡散板（以下、ＤＰと略記）、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に樹脂ビーズとバインダーが塗工された拡散シート（以下、ＤＳと略記）、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に頂角９０度、ピッチ５０μｍのプリズム条列がＵＶ硬化性樹脂によって賦形された光学シート（以下、プリズムシートと略記）、反射型偏光シート（以下、ＤＢＥＦと略記。３Ｍ社製）を用いた。
【００５５】
また、実施例４及び実施例５、比較例４及び比較例５については、光線制御ユニットの光源として、ＣＲＥＥ社製の３．５ｍｍ角、高さ２．０ｍｍの白色ＬＥＤ光源を用いた。前記光源の中心間距離をｘ軸方向、ｙ軸方向に２４．０ｍｍとして１０列ずつ、格子状に並べて配置し、光線制御ユニットを作製した。輝度及び輝度むらは、コニカミノルタ製の２次元色彩輝度計（ＣＡ２０００）を使用し、光線制御ユニットから７０ｃｍ離して設置し、光線制御ユニットの中心部１２０ｍｍ×１２０ｍｍの範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。
【００５６】
輝度むらは、ｘ軸方向及びｙ軸方向の２方向について算出した値の平均値とした。まず、ｘ軸（１２０ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｙ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±１２ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求めた。同様に、ｙ軸（１００ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｘ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±１２ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求めた。最後に、ｘ軸方向の標準偏差とｙ軸方向の標準偏差を平均した値を、光線制御ユニットの輝度むらとした。なお、ＬＥＤ光源は点光源であるので、図２のように、隣接する光源の直線距離が最大となるような線（図２における破線）上において、拡散角度の分布を考えた。
【００５７】
（実施例４）
図７に示すように、光源上方にＤＰ、本発明の拡散シート、ＤＳ、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例４の光線制御ユニットを構成した。本発明の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が７０°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１０°で、図３（ｆ）に示すように、拡散角度が変化しているような拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１６．０ｍｍとした。実施例４の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表３に示す。
【００５８】
（実施例５）
図７に示すように、光源上方にＤＰ、本発明の拡散シート、ＤＳ、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例５の光線制御ユニットを構成した。本発明の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が５０°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が５°で、図３（ｆ）に示すように、拡散角度が変化しているような拡散シートを、凹凸面が入光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１６．０ｍｍとした。実施例５の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表３に併記する。
【００５９】
（比較例４）
図７に示すように、光源上方にＤＰ、表面に非平面スペックルによって特徴付けられた凹凸構造を有し、全領域に渡って拡散角度が７０°であるような拡散シート、ＤＳ、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、（比較例４）の光線制御ユニットを構成した。なお、前記拡散シートは、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１６．０ｍｍとした。比較例４の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表３に併記する。
【００６０】
（比較例５）
図７に示すように、光源上方にＤＰ、表面に非平面スペックルによって特徴付けられた凹凸構造を有し、全領域に渡って拡散角度が５０°であるような拡散シート、ＤＳ、プリズムシート、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、（比較例５）の光線制御ユニットを構成した。なお、前記拡散シートは、凹凸面が入光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１６．０ｍｍとした。比較例５の光線制御ユニットにおける輝度を測定し、輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表３に併記する。
【表３】
2009244846.tif 000005
【００６１】
表３より、図７に示すＤＰ／拡散シート／ＤＳ／プリズムシート／ＤＢＥＦの構成を持つ光線制御ユニットにおいて、本発明の拡散シートは、拡散角度が全領域に渡って均一な拡散シート（比較例４、５）を用いた構成と比較して、輝度むらを小さくすることができた。さらに、比較例４、５の構成において、ＲＳとＤＰとの距離ｈを変化させていくと、ｈ＝３２．０のところで、実施例４、５と同等の輝度ムラとなった。実施例４、５では、ｈ＝１６．０であることを考慮すると、比較例４、５に比べて、ＲＳからＤＰの入光面までの距離ｈを１６ｍｍ、約半分に短縮することができ、光線制御ユニットを薄型化できることがわかる。
【００６２】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における部材の材質、配置、形状などは例示的なものであり、適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態に係る光源の投影領域と光源の間の投影領域を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光源の投影領域と光源の間の投影領域を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度と光源との距離の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光線制御ユニットの断面構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１，１１  冷陰極管（ＣＣＦＬ）
２，１２  ＬＥＤ（発光ダイオード）
３  光源直上の投影領域
４  光源間の投影領域
１３  反射シート
１４  拡散板
１５  拡散シート
１６  表面賦形型拡散シート
１７  光学シート
１８  反射型偏光シート
【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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