(57)【要約】【課題】  大画面の液晶ディスプレイ機器の画質向上のために、バックライトからの光の散乱性能の向上しつつ拡散板を低コストで効率よく提供することにある。【解決手段】  拡散板５の出射面５１側または入射面５３側に、バックライト３からの光を拡散して液晶ディスプレイを照射する凹凸のパターン５２を所定の領域で複数に分割して構成し、出射面の分割領域の境界部には突条部５４を設け、入射面の分割領域の境界部には溝部４４を設け、樹脂による一体成形によって拡散板を形成する。【選択図】図２
2009018461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ機器において、
液晶ディスプレイと、該液晶ディスプレイの背面に配置されるバックライトと、前記バックライトと前記液晶ディスプレイの間に配置され、前記バックライトからの光を拡散して前記液晶ディスプレイに照射する拡散板と、を備え、
前記拡散板は、所定サイズの複数の領域に分割され、
前記拡散板の各々の分割領域は、前記光源と所定の位置関係で設定され、所定の表示サイズの前記液晶ディスプレイに対応する前記拡散板は、前記所定サイズを有する複数の分割領域を結合した一体の樹脂成形により製造され、
前記分割領域の数を変更することにより、異なる表示サイズの前記液晶ディスプレイに対応する複数種類の前記拡散板を構成可能にしたことを特徴とする液晶ディスプレイ機器。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶ディスプレイ機器において、  
前記拡散板は、それぞれ所定のパターンが形成された複数の領域により分割されており、
前記拡散板の光出射面において、前記分割領域間の境界部に突条部が形成され、前記拡散板の光入射面において、前記分割領域間の境界部に溝部が形成されることを特徴とする液晶ディスプレイ機器。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶ディスプレイ機器において、前記突条部及び前記溝部の一部もしくは全てに反射部材が設けられることを特徴とする液晶ディスプレイ機器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶ディスプレイ機器において、前記各分割領域に形成される所定のパターンが、前記バックライトからの光を拡散するための凹凸形状を為すことを特徴とする液晶ディスプレイ機器。
【請求項５】
請求項１に記載の液晶ディスプレイ機器において、前記バックライトは、複数の冷陰極管を含むことを特徴とする液晶ディスプレイ機器。
【請求項６】
請求項１に記載の液晶ディスプレイ機器において、前記バックライトは、複数のＬＥＤを含むことを特徴とする液晶ディスプレイ機器。
【請求項７】
請求項１、乃至請求項４のいずれかに記載の液晶ディスプレイ機器において、前記拡散板は、前記所定サイズを有する複数のレプリカを結合して構成されたスタンパによって一体の樹脂成形で製造されたことを特徴とする液晶ディスプレイ機器。
【請求項８】
請求項１に記載の液晶ディスプレイ機器において、前記拡散板の前記分割領域は、互いに等しいサイズを有することを特徴とする液晶ディスプレイ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ機器に係わり、特にバックライトの光を液晶ディスプレイへ高精度に散乱する拡散板の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ機器は、当該機器の側面部に設けられたバックライトとしての光源からの光を液晶ディスプレイ（液晶パネル）に導くための導光板、あるいは液晶ディスプレイの直下からの光源の光を拡散して照射するための拡散板を備えている。これにより、表示画像の輝度を均一化させ、かつ高輝度化が可能となる。ここで、液晶ディスプレイの大型化に伴って導光板（拡散板）自体も大面積を必要とされる。導光板(拡散板)の大型化は、導光板（拡散板）の加工、製造を行う製造装置の大型化を必要とすると共に、導光板（拡散板）自体のコスト増加や加工精度の維持が困難となる。
【０００３】
大型の導光板を製造するに適する方法の技術が特許文献１及び特許文献２に開示されている。特許文献１には、小面積の原盤を結合して得られた大面積の原盤によりスタンパを作成し、これを用いることによって大面積の拡散板等の光学部品を作製することが開示されている。また特許文献２には、凹凸パターンを設けた複数枚のスタンパを結合して得られた大面積のスタンパを用いて金型を作成し、この金型で熱可塑性樹脂を射出成形することにより拡散板等の光学部品を作成することが開示されている。
【０００４】
また、液晶ディスプレイの更なる高輝度化及び薄型化のためにバックライトの光源としてＬＥＤを使用した技術として、特許文献３には、行列上に配置された透明な導光板の背面に複数のＬＥＤ光源を配し、さらに導光板の光照射面側に光拡散板を配置することが開示されている。
【０００５】
さらに特許文献４には、ＬＥＤ等のバックライト装置を仕切り板によって発光領域を規定し、この仕切り板に反射シールを貼り付けることで仕切り板付近の輝度低下を抑制することが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２４５５７号公報
【特許文献２】特開２０００−１５３５４３号公報
【特許文献３】特開２００６−１６４６２５号公報
【特許文献４】特開２００７−６６６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術は、原盤を複数個作製し、複数個の原盤を貼合わせて大面積の原盤とするため、原盤の接合面の切削作業、端面の接着作業の工程が増加することから、十分なコスト低減や、精度維持が困難となり得る。
【０００８】
特許文献２に記載の技術は、射出成形用の金型として分割したスタンパを使用する構成のため、スタンパの貼合わせの精度が光学部品の光学特性に影響を及ぼす。従って、厚さの薄いスタンパの貼り合わせ端面のカッティング作業や、フィルムによる裏打ち作業等、スタンパの貼り合わせ精度向上のための特別な加工が必要となる。また、金型に接着されたスタンパが分割されたものであるから、射出成形時おける樹脂の流れによる圧力や、熱によって接着がずれる懸念もあり、光学部品の精度維持の管理も困難となり得る。
【０００９】
特許文献３に記載の技術は、複数の導光板を行列状に隣接して配置することで、画面サイズの大型化に対応した照射面積の大きな照明装置を可能とするが、導光板が個別に独立しているために導光板毎に保持枠を必要とする。また、隣接する接続部の位置合わせのために境界部分における無照明部分が生じる可能性が有る。
【００１０】
特許文献４に記載の技術は、ＬＥＤ等のバックライト装置を仕切り板によって分割しているため、大画面の表示機器において、仕切り板をＬＥＤ等の設置個数に合わせて設けることは、仕切り板に設ける反射シート等複雑な構造物を多く設置することになる。このため、コストが上昇し、また必然的に適切な領域に分割数を抑制せざるを得ない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するために、特許請求の範囲に記載された構成を特徴とするものである。すなわち、液晶ディスプレイ機器において、液晶ディスプレイと、該液晶ディスプレイの背面に配置されるバックライトと、前記バックライトと前記液晶ディスプレイの間に配置され、前記バックライトからの光を拡散して前記液晶ディスプレイに照射する拡散板と、を備え、前記拡散板は、所定サイズの複数の領域に分割され、前記拡散板の各々の分割領域は、前記光源と所定の位置関係で設定され、所定の表示サイズの前記液晶ディスプレイに対応する前記拡散板は、前記所定サイズを有する複数の分割領域を結合した一体の樹脂成形により製造され、前記分割領域の数を変更することにより、異なる表示サイズの前記液晶ディスプレイに対応する複数種類の前記拡散板を構成可能にしたことを特徴とする。
【００１２】
上記分割領域間の境界部に突条部が形成され、前記拡散板の光入射面において、前記分割領域間の境界部に溝部が形成されてもよい。また、突条部及び溝部の一部もしくは全てに反射部材を設けてもよい。更にまた、上記拡散板は、凹凸のパターンが形成された所定サイズを有する複数のレプリカを結合して構成されたスタンパによって一体の樹脂成形で製造されてもよい。上記レプリカの数を変更することにより、異なる表示サイズの前記液晶ディスプレイに対応する複数種類の前記拡散板を構成可能にされる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画面サイズに適合した、また、バックライト光源に合わせた最適な導光板、拡散板を効率よく、精度良く提供でき、画質の良い液晶ディスプレイ機器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
本実施例は、射出成形や、熱圧縮成形等によって製作される大きな平面を有する導光板、拡散板(以下、拡散板と称して説明する)を搭載する液晶表示機器に関するものである。
【００１６】
図１は、液晶ディスプレイ機器の概略構成図である。図１において、液晶ディスプレイ機器１の筐体２内には、情報を表示する液晶ディスプレイ６が配置され、更に、液晶ディスプレイ６の背面には、冷陰極管等による線状発光を行う光源３が複数本、略平行に配置されている。光源３の背面側には、光源３の光を反射する反射板４が配置され、光源３と液晶ディスプレイ６との間には、拡散板５を配置している。拡散板５は、例えば図２に示されるように、板状の光学部品であり、光源３からの光が入射される入射面５１と、この入射面５１と対向し、該入射面５１に入射された光を出射出する出射面５２とを含んでおり、透光性の良い例えば樹脂等で形成されている。上記出射面５１には、凹凸パターン５２（５２１〜５２４）が形成されている。ここで、光源３の光を拡散する凹凸パターン５２は、出射面５１でなく、入射面５２に設けてもよく、また両方の面に設けても良い。
【００１７】
また、光源３は、冷陰極管に替えて、複数個の発光ダイオード素子（ＬＥＤ素子）を用いる方が好適である。。
【００１８】
なお、大型の液晶ディスプレイ６では、サイドライト型の光源３とすると光源３から遠くなる画面部分への輝度が十分に確保し難いために、図１に示すように、光源３を拡散板５と対向して配置する直下型の場合が多い。
【００１９】
図２は、拡散板の一実施例を模式的に示した図である。図２に示す実施形態は、説明を分かりやすくするために、拡散板５の光拡散面を３６分割したものを例として説明する。しかしながら、分割面の数は、これに限られるものではなく、様々な数に設定することができる。この分割面数は、例えば液晶ディスプレイ機器１に配されるバックライト（光源）３の位置や種類によって設定することができる。また、光源３に基づいて形成される拡散板５の凹凸パターン５２の形状によっても設定することができる。さらには、拡散板５の分割原盤を作製する加工装置の仕様等によっても設定することができるであろう。
【００２０】
本実施例に係る拡散板５は、図２に示されるように、縦方向６、横方向に６の計３６個の領域に分割されている。各分割領域には、所定の凹凸パターン５２が形成されており、本実施例では、パターンＡ５２１、パターンＢ５２２、パターンＣ５２３及びパターンＤ５２４の４種類のパターンが形成されているものとする。そして、拡散板５の出射面５１において、各分割領域の境界部に光出射方向（液晶ディスプレイ側）に凸形状の突条部５４が形成されている。また、拡散板５の入射面５３において、各分割領域の境界部に光源３側に凹形状の溝部５５が形成されている。
【００２１】
このように、各分割領域の境界部に突条部５４及び溝部５５を各分割領域流域の端部に設けることにより、当該突条部５４及び溝部５５において各光源３からの光を各分割領域内に反射、および隣接する分割領域への導光を好適に導波するための部材を構成する（詳細は後述する）ことができ、当該境界部における輝度の変化が目視されづらくなる。よって、例えば拡散板５を、後述するような各分割領域に対応する複数のレプリカを結合して得られたスタンパにより作成する場合でも、当該レプリカの繋ぎ目の状態によって予期できない光学的な影響（例えば当該繋ぎ目における急激な輝度変化や輝度段差）を抑制することができる。すなわち、本実施例に構成によれば、大画面の液晶ディスプレイに対応するような大面積の拡散板５を作成する場合に、この拡散板を形成するためのスタンパを構成するレプリカの数が多くなりレプリカ同士の繋ぎ目（結合部）が増加しても、その光学的な影響を抑制して良好な映像を得ることが可能となる。従って、本実施例によれば、大画面の液晶ディスプレイに適した拡散板５を提供することができ、以って、高画質な大画面の液晶ディスプレイ機器を提供することができる。
【００２２】
一方で、異なるサイズの表示画面の液晶ディスプレイ機器１に対応する拡散板を形成するためには、所定のパターン５２を有し、所定の形状で分割された基準となる分割面（領域）の数を増減することで、所望のスタンパの面積を得る。これを、スタンパの形成の前工程で行うようにする。
【００２３】
ここで、拡散板５の作用と構造について説明する。光源３から出射される光は、反射板４による反射光と共に、拡散板５に入射される。拡散板５に入射された光は、出射面５１に形成された凹凸パターン５２によって散乱され、光の出射方向を定めて、液晶ディスプレイ６を照射する。この凹凸パターン５２は、液晶ディスプレイ６の輝度の向上や表示画面の明るさの均一化を図るために最適な微細パターン形状とされている。本実施例において、３６分割された出射面５１に形成される凹凸パターン５２の形状は、拡散板５の平面内において隣接する分割面との関係で４種類のパターン（パターンＡ５２１、パターンＢ５２２、パターンＣ５２３、パターンＤ５２４）で構成している。すなわち、角部に配置された分割面の凹凸パターン５２をパターンＡ５２１として４個設ける。また、この角部で挟持された縦短辺方向に端部をもつ分割面の凹凸パターン５２をパターンＢ５２２として８個設ける。更に、同様に角部で挟持された横長辺方向に端部をもつ分割面の凹凸パターン５２をパターンＣ５２３として８個設け、内部に配置された分割面の凹凸パターン５２をパターンＤ５２４として１６個設けている。
【００２４】
本実施例では、この凹凸パターン５２の形状は、複数個の線状の光源（冷陰極管）３を並列でほぼ等間隔に配置されている場合に適合するように選定される。しかしながら、前述したように、光源３の種類（ＥＥＦＬ，ＬＥＤ）や、隣接配置される光源３の利用方法（領域制御）等によって最適な形状が選定され得る。
【００２５】
図３は、液晶ディスプレイ機器の画面サイズと拡散板の作成のためのマスター型の作成における分割例を示したものである。画面サイズが３２型の液晶ディスプレイ６を図２に示したように３６分割する場合を想定すると、マスター型７の金型によって形成される基準となるレプリカ９の寸法は、例えば約６５ｍｍ×約１１５ｍｍとして製作される。上記の実施例では、４種類のマスター型７によって各々の凹凸パターン５２を有する所望の枚数のレプリカ９を転写して作成し、各レプリカ９を所定の位置関係で平面配置して接着し、レプリカ複合板９９を作成する。そして、このレプリカ複合板９９を用いて、スタンパ１０を作成するものである。
【００２６】
本実施例では、マスター型７の寸法を約６５ｍｍ×約１１５ｍｍとすることによって、２６型の液晶ディスプレイへの対応は５列５行、３７型においては７行７列、４２型においては８行８列のレプリカ９を用いて、各サイズに対応するレプリカ複合板９９を作成できることになる。勿論、４２型においては６４個のレプリカ９を接合することになるので、接着作業の増大が懸念される。この場合には、対応する液晶ディスプレイ６のサイズを３２型と４２型に限定すると、マスター型７により作製されるレプリカ９の寸法を縦横とも倍の約１３０ｍｍ×約２３０ｍｍとすれば、レプリカ９の個数を１／４とすることができる。つまり、このようにすれば、レプリカ９の個数を、３２型において９個、及び４２型において１６個とすることができ、接合個所を削減することができる。
【００２７】
詳細は後述するが、バックライトの光源として、ＬＥＤを使用する場合には、ＬＥＤの発光輝度を例えば画面の領域に応じて輝度制御することができるので、画面の輝度制御領域の単位を基準にして分割領域を決めることが好ましい。いずれにしても、マスター型７から複数個のレプリカ９を作製しているため、液晶ディスプレイの異なる種類の画面サイズに対し、新たにマスター型７を作製することなく、効率良く、容易に拡散板の製造を可能とするものである。
【００２８】
この凹凸パターン５２（５２１、５２２、５２３、５２４）が形成された拡散板５の形成方法について、図４を参照にして説明する。図４は、本実施例に係る拡散板の製造方法を示す工程図である。
【００２９】
拡散板５は、図２に示したように、出射面５１に４種類の凹凸パターン５２が施されるものとする。本実施例は、拡散板５を製造するスタンパ１０を、複数個のレプリカ９を互いに接続もしくは結合して形成する方法である。このため、最少の接続個所によってレプリカ複合体９９を構成するには、原盤（マスター型）７として分割する形状は、パターンＡ５２１の単独形状、パターンＢ５２２の３連形状、パターンＣ５２３の４連形状、パターンＤ５２４の１２連形状としてもよい。しかしながら、原盤（マスター型）７の小形化によって原盤作製の低コスト化をはかり、また、レプリカ９の作製個数を多くすることで転写効果をより大きくするためには、原盤（マスター型）７は、上述のように３６分割とすることが好ましい。以下では、この３６分割した例にして本実施形態を説明するものとする。
【００３０】
まず、図４（ａ）の工程において、拡散板５を製作するための金属製の原盤（マスター型）７に、微細パターン７１を切削加工によって形成する。マスター型７の形成は、サイズを小さく設定することによって、マスター型７自身の材料の縮減や加工工数の低減が図られる。しかしながら、マスター型７のサイズを小さくすると必要なマスター型７の個数が増加するので、前述したように大面積のスタンパ１０を形成するためにレプリカ９を接合してレプリカ複合板９９とする場合にレプリカ９の接合個所が多くなり、この作業工程が逆に増加する。よって、マスター型７のサイズは、導光板５の出射面５１に同一の凹凸パターン５２が形成されている場合には、切削加工によってパターン７１を形成するために支障の無い範囲で最大のサイズとなるように選定することが好ましい。
【００３１】
ここで、マスター型７におけるパターン７１は、切削加工により形成するものとしたが、他の加工方法によって形成してもよい。
【００３２】
マスター型７の形成において、パターン５２（５２１、５２２、５２３、５２４）に対応して加工された有効領域（マスター型７のパターン）７１とそれを取り囲む領域の境界に、後の工程により外周領域を切削して削除するための加工基準となるアライメントマーク７２を形成しておくことが好ましい。
【００３３】
拡散板５の凹凸パターン５２の形状は、最終的に必要となる光学特性が得られる形状並びに大きさを為しており、例えば、数１０μｍ〜数１００μｍの大きさによるプリズム群、ドット群、レンズ形状群で構成されるのが一般的である。
【００３４】
つぎに図４（ｂ）の工程において、まず、このマスター型７のパターン７１を形成した領域部の面に、所定の厚さを構成するに必要な紫外線硬化樹脂を滴下する。続いて、この紫外線硬化樹脂に、透明なアクリル樹脂からなるアクリル板を、このアクリル板と紫外線硬化樹脂との間に気泡が残存しないよう重ね合わせる。その後、この重ね合わされたアクリル板と紫外線硬化樹脂に紫外線を照射してマスター型７のパターン７１が転写されたレプリカマザー８を作成する。このマスター型７から転写されるレプリカマザー８を、液晶ディスプレイ機器の画面サイズに応じて、必要な所定個数作成する。本実施例においては、図２に示されるように、パターンＡ５２１のレプリカマザー８（８Ａ）を４個、パターンＢ５２２のレプリカマザー８（８Ｂ）を８個、パターンＣ５２３のレプリカマザー８（８Ｃ）を８個、パターンＤ５２４のレプリカマザー８（５Ｄ）を１６個作成し、合計で３６個のレプリカマザーを作成することになる。
【００３５】
紫外線硬化樹脂の代わりとしてアクリルモノマー液を滴下し、アクリル板と共に加熱硬化することによっても、レプリカマザー８の形成が可能である。
【００３６】
レプリカマザー８としてのアクリル板の厚さは、マスター型７から容易に剥離可能となすために略３ｍｍ程度に設定されることが好ましい。すなわち、１ｍｍ以下の場合は次の工程での端面トリミング加工が困難であり、逆に１０ｍｍ以上では剥離が困難と成る場合が多い。従って、アクリル板の厚さは、略３ｍｍ程度に設定されるものとする。
【００３７】
つぎに図４（ｃ）の工程において、レプリカマザー８の端面のトリミングを行う。非有効面の一部を残すようにアライメントマーク７２の転写マーク８２を基準に有効領域（レプリカ９のパターン）８１の端面を精密直線加工する。トリミング時の加工の直線精度は１０μｍ以内であることが好ましい。
【００３８】
続いて図４（ｄ）に示された工程について説明する。かかる工程では、まず、レプリカマザー８の端面をトリミングして得られたレプリカ９の端面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、パターンの合わせ面のズレが設計許容値内に入るようＸ−Ｙ−Ｚ面の位置合わせ調整を行う。次に、この位置合わせ調整の後に紫外線ランプ照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させることにより、レプリカ９同士を結合してレプリカ複合板９９を形成する。位置合わせ後の位置ズレの許容値は、１０μｍ以内とすることが好ましい。
【００３９】
レプリカ複合板９９の接合面（レプリカ５同士の繋ぎ目）の位置ずれついては、接着剤の硬化形態を制御することで、当該位置ずれよる影響を低減することができる。例えば空気雰囲気下で紫外線硬化型接着剤を硬化させた場合、接着剤の空気接触表面の硬化が不十分となるので、その未硬化部分の紫外線硬化型接着剤を例えばアルコールなどの溶剤で洗い流して除去する。レプリカ複合板９９において、上記のように接着剤を除去した場合、レプリカ複合板９９を転写するスタンパ１０においては、繋ぎ目部分が僅かな凸状の形態となる。また、窒素雰囲気下では接着剤の窒素接触表面を充分に硬化できるので、この場合のスタンパ面の繋ぎ目は凹状の形態と成る。このようにマスター型７を小形の形状とし、互いに結合して大型化を図る場合において、レプリカ複合板９９の繋ぎ目の問題に対応するために、上述のようにアクリル樹脂板等の透明体をベースにして接着の形態を制御することは、レプリカ作成における大きな特徴と言える。
【００４０】
このようにして複数のレプリカ９を互いに接合して構成されたレプリカ複合板９９上のパターンをスタンパ１０に転写することによって、大面積の導光板の成形に用いるスタンパ１０が形成される。
【００４１】
ここで、レプリカ９と接着材との材質は、同系の樹脂材料とする。このようにすれば、レプリカ複合板９９が一体構造物としてみなされ、レプリカ複合板６上のパターン転写してスタンパ７を製作する場合において、接合部分の影響を最小限に抑制できる。スタンパ７はニッケル等による電鋳加工等によって形成されることが好ましい。
【００４２】
また、レプリカ９の材質と接着剤の材質がほぼ同一の材料であることから、レプリカ９の位置がアライメントマーク７２による位置あわせ精度が大きくずれることがない。更に、接合面に塗布する接着剤の幅が端面の稜線で変動しても、接着剤の接合幅部分を光の散乱と透過率を妨げない擬似パターンを為すように形成することができる。すなわち、線光源１に対しての平行な凹凸は、光散乱性能を維持しながら、透過率も確保できることから光の拡散むら(境界線)が目視されることをかなりの精度で抑制できる。
【実施例２】
【００４３】
実施例１は、バックライトの光源３が冷陰極管の場合の例であるが、バックライトの光源３をＬＥＤとした場合の実施例を本発明の第２実施例として以下に説明する。
【００４４】
図５は、ＬＥＤをバックライトとする場合の概念構成図である。ＬＥＤは、光源がスポット的に小領域であること、照射光の指向性が高いこと、及び１個あたりの発光輝度が小さいことなどから、ＬＥＤをバックライトとして用いる場合は、多数のＬＥＤを平面的に配置する構造となっている。例えば、1個のＬＥＤによって照射される画面領域は、例えば直径数１０ｍｍ（約３０〜５０ｍｍ）範囲に限られる。よって、３２型の画面サイズ(約７００ｍｍ×約４００ｍｍ)の表示機器においては、約２００個程度のＬＥＤを配置する必要がある。
【００４５】
しかし、これは、各ＬＥＤの輝度調整を行うことで、表示画面内のコントラストを約２００領域で調整して制御できることを示すものであり、映像のシーンに応じてコントラストを明確にして画質の向上が図れるという大きな効果がある。このため、ＬＥＤは、今後、バックライトの光源として大きく期待されている。
【００４６】
一方、このＬＥＤにおける拡散用の凹凸パターンは、面光源、線光源の光を拡散する微細パターンの形状ではなく、ＬＥＤ1つずつに対応した同心円状の凸形状のプリズム体として構成したり、ＬＥＤを中心としたマイクロレンズを構成したりするなど、特殊形状の拡散光学系が必要とされる。よって、大型の画面用の拡散板として、数１００個単位の拡散光学系を精度良く構成することは困難である。しかしながら、本実施形態に係る約６５ｍｍ×約１１５ｍｍ形状のマスター型７を用いれば、ＬＥＤの拡散光学系を２〜４個程度形成すればよく、容易に精度良く加工できるものである。また拡散光学系を数１００個としても、前述のようにマスター型７よりレプリカ９を作成し、レプリカ複合板９９として容易に作成することも可能となる。すなわち、本実施形態によれば、所望のパターンを有した大面積のスタンパ１０を形成することが可能であり、大形の拡散板を安価に精度良く、かつ効率良く製作することができる。
【００４７】
さらに、ＬＥＤによるバックライトの場合には、上述のように画面の領域ごとの輝度調整が可能であるため、所定の領域間において、光の拡散による影響を極力抑制することが望まれる。本実施例では、図５の下部に示された拡散板の一部拡大詳細図に示されるように、ＬＥＤの光を液晶ディスプレイ６に最大限照射させるために、拡散板５のＬＥＤ側に対向する入射面５３側には、分割領域の全周において溝部５５を設け、一方、出射面５１側には、分割領域の全周において突条部５４を設けている。この突条部５４及び溝部５５は、各ＬＥＤ光源の光を最適に導波するための光学的機能を持つものとする。これらは、前述したように、レプリカ複合板９９を作成する工程において接着剤の硬化形態を制御することによって容易に対応できるものである。上記突条部５４及び溝部５５は、拡散板５を射出成形する際に、当該拡散板５を構成する樹脂と一体的に形成されるものでもよいが、拡散板５の成形後に、別途加工、処理することによって形成されてもよい。
【００４８】
これら入射面５３側に設けられた溝部５５、及び出射面５１側に設けられた突条部５４は、共に、光の反射、導光を制御する役目を担うものとして形成されるものである。従って、各分割領域に対向配置されているバックライトの光の一部を他の分割領域に拡散し、光の一部を各分割領域に反射することとなる。
【００４９】
さらには、入射面５３側に設けた溝部５５には、各分割領域内での液晶ディスプレイ６への投射量を増加させるために各分割領域に反射させる反射部材等を溝部内に塗布する等が好ましい。この反射部材を塗布する部位は、突条部５４でもよいが、塗布を容易とするために、本実施例では溝部５５に塗布するものとする。
【００５０】
また、出射面５１側に設けた突条部５４は、拡散用の凹凸パターンとして作用し、大半の光を分割領域内に反射させ、一部の光を隣接の分割領域内に透過させて、分割領域の境界部分に暗部を生じさせることがない構造としている。しかしながら、明暗部を明確に設ける場合には、突条部５４に、同様に反射部材を塗布することとなる。よって、バックライトが線状光源で構成される場合には、分割領域をまたがってバックライトが配置されることから、反射部材は必要な所定の部分にだけ設けることが好ましい。
【００５１】
また本実施例に係る拡散板５は、複数のレプリカ９を接合してレプリカ複合板９９を形成し、この接合したレプリカ複合板９９を用いて、一体型のスタンパ１０を形成し、このスタンパ１０によって樹脂成形されるようにしている。拡散板５の接合部は、スタンパ１０の原型となるレプリカ複合板９９の接合部と対応するため、拡散板５の成形におけるスタンパ１０の強度的な問題等もなく射出成形により形成することができる。樹脂成形の金型内でのスタンパ１０の位置ずれが生じることがなく、精度の良い拡散板５を効率よく作製できる。もちろん、射出成形以外の他の成形方法を用いてもよい。
【００５２】
以上のように本実施形態では、大画面の拡散板５の作製にあたり、小型の金型の作製で対応可能であるため、金型の作製期間が大幅に短縮できる。また、画面サイズの異なる液晶ディスプレイに対応する拡散板５を作成する場合でも、新たな金型を作製することなく対応できることから、大幅なコスト低減と製作期限の短縮が図れる。また、いかなる大画面に対しても一体型のスタンパ１０を供給することが可能となり、大型の拡散板が高精度で、安価に提供することができる。更に、拡散板２の成形時におけるスタンパの損傷を防止できる。本実施形態は、液晶ディスプレイ機器１の拡散板のみならず、他の大型光学部品への適用も可能であることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】液晶ディスプレイ機器の概略構成図。
【図２】本発明における拡散板の第１実施例を模式的に示した図。
【図３】本実施例に係る拡散板作成のためのマスター型の分割例を示す図。
【図４】本実施例に係る拡散板の製造方法を示す工程図。
【図５】本発明における拡散板の第２実施例を模式的に示した図。
【符号の説明】
【００５４】
１…液晶ディスプレイ機器、２…筐体、３…光源、４…反射板、５…拡散板、５１…出射面、５２…凹凸パターン、６…液晶ディスプレイ、７…マスター型、７２…アライメントマーク、８…レプリカマザー、９…レプリカ、９９…レプリカ複合板、１０…スタンパ。
【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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