JP2009168961A - 光拡散板、直下型バックライト装置および液晶表示装置 - Google Patents

光拡散板、直下型バックライト装置および液晶表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】発光面での輝度むらの低減と、直下型バックライト装置の薄型化を図ること。
【解決手段】反射板と、略平行配置の複数本の線状光源と、光拡散板とを備え、隣接する線状光源の中心間の平均距離をａ（ｍｍ）、線状光源の中心と光入射面との平均距離をｂ（ｍｍ）、線状光源の内径をｒ（ｍｍ）とし、光拡散板において、線状光源の内径を前記光入射面に投影した領域をＸ、隣接する線状光源の中心位置を光入射面に投影した位置Ｃを中心とした幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂの領域をＹとし、光出射面の領域Ｘの範囲には、凹状の線状プリズムＸＡが略平行に複数並んだプリズム条列ＸＡＡが形成され、光入射面の領域Ｙの範囲には、凸状の線状プリズムＹＢが略平行に複数並んだプリズム条列ＹＢＢが形成され、プリズム条列ＹＢＢを構成する線状プリズムＹＢは、当該光拡散板の厚み方向に垂直な平面に対する平均傾斜の最大値が３〜５０°である。
【選択図】図２

Description

本発明は、光拡散板、直下型バックライト装置および液晶表示装置に関し、特に、発光面での輝度むらを低減できるとともに、直下型バックライト装置の薄型化を図ることができる光拡散板、さらにはその直下型バックライト装置およびその直下型バックライト装置を備える液晶表示装置に関する。
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、反射板と、略平行に配置された複数本の線状光源と、これらの線状光源からの直射光および反射板での反射光を光入射面から入射し光出射面から出射して発光面となる光拡散板とをこの順に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としては、反射板の反射面と光拡散板の光入射面との距離が１８〜２２ｍｍ程度であって、線状光源の中心と光拡散板の光入射面との距離は１５ｍｍ程度のものが一般的である。
このような直下型バックライト装置の発光面では、高い輝度を容易に得られる一方、発光面上の線状光源の直上部分（線状光源を光拡散板に垂直に投影した個所）での輝度が高く、この直上部分から離れるにつれて輝度が低くなる傾向にあり、発光面において周期的な輝度むらが生じることがある。このため、従来は、縞模様やドット状の光量補正パターンを光拡散板に印刷して、線状光源の直上部分に照射される光量を低減させ、これにより線状光源間の部分（隣接する線状光源の中間位置を光拡散板に垂直に投影した個所）に照射される光量を相対的に増やして、発光面の輝度むらを低減させる技術が開示されている（特許文献１参照）。
また、直下型バックライト装置において、部材点数の減少や輝度むらをより一層改善させる試みとして、例えば、特許文献２には、断面が同一の三角形状である線状プリズムを複数含んでなるプリズム条列がその両主面にそれぞれに設けられた光拡散板を有する直下型バックライト装置が開示されている（特許文献２参照）。
また、近年では、液晶表示装置の薄型化が要望されている。このため、直下型バックライト装置自体の薄型化も求められており、具体的には、反射板の反射面と光拡散板の光入射面との距離としては１０ｍｍ程度のものが求められている。
特開平６−２７３７６０号公報 特開２００５−１０７０２０号公報
このように直下型バックライト装置が薄型化した場合には、冷陰極管と光拡散板との距離が近づくことにより、線状光源から前記線状光源間の部分へと向かう光は、光拡散板の光入射面での入射角が大きくなり、そのフレネル反射率が増大し、また線状光源の投影面積も増大することから、発光面での輝度むらがより一層顕著になるという問題がある。このため、特許文献１に示すように、光量補正パターンを光拡散板の所定箇所に印刷する方法だけでは、輝度むらを十分に改善できなかった。また、特許文献２に示すように、単に、その両主面に同一形状のプリズム条列を設けたというだけでは、薄型を図る場合には、必ずしも輝度むらを十分に改善できなかった。
本発明の目的は、発光面での輝度むらを低減できるとともに、直下型バックライト装置の薄型化を図ることができる光拡散板、およびその直下型バックライト装置、ならびに液晶表示装置を提供することである。
本発明は、光源の光出射側に配置される平面視長方形状の光拡散板であって、当該光拡散板の短辺方向に沿ってａ（ｍｍ）の間隔で存在し、位置Ｄを中心とした幅１．５〜８．０（ｍｍ）であり、かつ当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる領域Ｘを複数有し、隣接する位置Ｄの中間位置Ｃを中心とし、幅０．１×ａ〜０．６×ａ（ｍｍ）の領域Ｙと、領域Ｘおよび領域Ｙに挟まれた領域Ｚとを有し、その一方の主面Ａは、領域Ｘに対応する領域ＡＸと、領域Ｙに対応する領域ＡＹと、領域Ｚに対応する領域ＡＺとを含み、その他方の主面Ｂは、領域Ｘに対応する領域ＢＸと、領域Ｙに対応する領域ＢＹと、領域Ｚに対応する領域ＢＺとを含み、前記領域ＡＸには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＸＡが略平行に複数並んだプリズム条列ＸＡＡが形成され、前記領域ＢＹには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＹＢが略平行に複数並んだプリズム条列ＹＢＢが形成され、前記線状プリズムＹＢは、当該光拡散板の厚み方向に垂直な平面に対する算術平均傾斜の最大値が３〜５０°である。
ここで、線状プリズムＹＢの算術平均傾斜の最大値としては、薄型化と輝度むら防止の両観点から、３〜５０°であることが好ましく、５〜４５度であることがより好ましく、１０〜４０度であることがさらに好ましい。
ここで、数値ａは、一定の数値としてもよいし、可変の数値であってもよいが、後述する数値範囲（通常１０〜５０ｍｍであり、好ましくは１５〜４０ｍｍ）内の値である。また、領域Ｙの幅を、０．１×ａ〜０．６×ａとしたが、０．１５×ａ〜０．５０×ａとしてもよい。
ここで、算術平均傾斜とは、日本工業規格 ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に基づいて求められる値である。線状プリズムの算術平均傾斜の最大値とは、規定は範囲内に存在するある１つの線状プリズムを採りあげた場合において、当該一の線状プリズムの全斜面についてさまざまな方向で測定して算術平均傾斜を取得し、その得られた数値の最大の値のことである。なお、各線状プリズムの算術平均傾斜は、株式会社キーエンス社製超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡ＶＫ−９５００を用いて求めることができる。
また、各プリズム条列は、拡散板の短辺方向に測定した際に、その中心線平均粗さＲａの最大値が通常１〜１，０００μｍであり、２〜５００μｍであることが好ましく、３〜１００μｍであることがより好ましい。
本発明によれば、主面Ａが光出射側（光出射面）、主面Ｂが光入射側（光入射面）となる向きとし、かつ領域ＡＸに対応する位置に線状光源を配置することにより、領域Ｘ（領域ＡＸおよび領域ＢＸが形成されている箇所を示す）の光出射面側に所定の線状プリズムが配置されるため、線状光源から出射された領域Ｘにおける光を線状光源側へと戻すように作用し、さらに、領域Ｙ（領域ＡＹおよび領域ＢＹが形成されている箇所を示す）の入射面側に所定平均傾斜の線状プリズムが配置されるため、線状光源から領域Ｙへ入射した光を領域Ｙの光入射面から光出射面へと導くようにしたので、最も輝度が高くなる領域である線状光源の直上部分（領域Ｘ）での出射光を減らし、最も輝度が低くなる領域である線状光源間の部分（領域Ｙ）での輝度を高めることができる。このため、発光面の輝度むらをより一層低減できる。
直下型バックライト装置に本発明に係る光拡散板を組み込んだ場合であって、光拡散板の光入射面と線状光源の中心位置との距離が２．０〜１３．０（ｍｍ）となるように、直下型バックライト装置の薄型化を図る場合には、特に線状光源間の部分でのフレネル反射率が急激に大きくなることから、当該箇所での工夫が重要となる。これに対し、本発明によれば、線状光源間の部分、すなわち領域Ｙを所定の構成としたので、当該部分でのフレネル反射を抑えることができ、これにより、薄型の直下型バックライト装置においても、輝度むらのない発光面を提供できる。したがって、本発明によれば、発光面での輝度むらを低減できるとともに、直下型バックライト装置の薄型化を図ることができる。
ここで、前記光拡散板において、前記線状プリズムＸＡおよび前記線状プリズムＹＢは、それぞれ、その長手方向に垂直な断面が、曲線状または多角形状であることが好ましい。このような構成によれば、後述する射出成形や押出成形等により比較的容易に成形できる。なお、本発明に用いられる光拡散板は、その製法は特に限定されないが、例えば以下の方法により成形したものを挙げることができる。
すなわち、成形方法としては、例えば、平板状の光拡散板表面にプリズム条列を形成する方法であってもよいし、光拡散板の基材となる平板部分（光拡散板基部と称する場合がある）の形成と同時にプリズム条列を一体的に形成する方法としてもよい。
平板状の光拡散板表面にプリズム条列を形成する方法としては、例えば、平板状の光拡散板表面を切削加工する方法、平板状の光拡散板の上に所望の形状を有するプリズムシートなどの凹凸構造をもつシートを積層または貼り付ける方法、平板状の光拡散板表面に光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を塗布し、その塗膜にロール又は押型で所望の形状を転写し、その状態で塗膜を硬化させる方法、および平板状の光拡散板表面を所望の形状を有するロール又は押型でプレスするエンボス加工法などを挙げることができる。
また、光拡散板基部の形成と同時にプリズム条列を一体的に形成する方法としては、所望のプリズム条列を形成できるキャスティング型を用いたキャスティング法、所望のプリズム条列を形成できる金型を用いた射出成形法などを挙げることができる。射出成形法およびキャスティング法は、上述のように、光拡散板基部の形成と同時にプリズム条列を形成できるので工程が簡便である。キャスティング法は、板を成形できる型内で行うこともできるし、連続ベルト二枚の間に原料を流し込み、ベルトを動かしながら連続的に行うこともできる。射出成形法では、形状転写率を高めるために、樹脂を注入する際の型温度を上げ冷却時に型を急冷することが好ましい。また、樹脂を注入する際に型を広げその後型を閉じる射出圧縮成形法を適用してもよい。
なお、本願において、断面が円弧や楕円弧等の曲線状のもの、具体的には例えばレンチキュラー状の凸部（いわゆるレンズに相当）についても線状プリズムと称することとする。
また、前記光拡散板を構成する材質の屈折率としては、通常、１．４０〜１．７０であり、１．４５〜１．６５が好ましく、１．５０〜１．６０がより好ましく、特に、線状プリズムに隣接するプリズム部分を構成する材質の屈折率を上記範囲とすることが好ましい。
本発明に用いられる光拡散板は、その残留応力が１０ＭＰａ以下であることが好ましく、５ＭＰａ以下がより好ましく、３ＭＰａがさらに好ましい。また、本発明に用いられる光拡散板を構成する材質は、そのガラス転移点（Ｔｇ）が９０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることがより好ましく、１０５℃以上であることがさらに好ましい。
前記光拡散板において、前記断面は、前記光拡散板の厚み方向に平行な軸に対して対称であることが好ましい。このような構成によれば、成形が比較的容易であるとともに、前記直下型バックライト装置を線状光源と直交方向における斜め方向から観察した場合であっても、輝度むらを抑えることができ、線状光源と直交方向の視野角を対称とすることができる。
前記光拡散板において、前記領域ＡＹには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＹＡが略平行に複数並んだプリズム条列ＹＡＡが形成され、前記プリズム条列ＹＡＡを構成する線状プリズムＹＡの算術平均傾斜は、前記プリズム条列ＹＢＢを構成する線状プリズムＹＢの算術平均傾斜よりも大きい構成とすることができる。具体的には、その差を２．５度以上とすることが好ましい。
前記光拡散板において、前記プリズム条列ＹＡＡの形状と前記プリズム条列ＸＡＡの形状とは、互いに相違する構成とすることができる。
前記光拡散板において、前記領域ＡＺには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＺＡが略平行に並んだプリズム条列ＺＡＡが形成され、前記線状プリズムＸＡ、前記線状プリズムＹＡ、および前記線状プリズムＺＡは、互いに同一の形状である構成とすることができる。
前記光拡散板において、前記領域ＢＸには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＸＢが略平行に複数並んだプリズム条列ＸＢＢが形成され、前記プリズム条列ＹＢＢの形状と前記プリズム条列ＸＢＢの形状とは、互いに相違する構成とすることができる。
前記光拡散板において、前記領域ＢＺには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＺＢが略平行に複数並んだプリズム条列ＺＢＢが形成され、前記線状プリズムＸＢ、前記線状プリズムＹＢ、および前記線状プリズムＺＢは、互いに同一の形状である構成とすることができる。
前記光拡散板において、前記プリズム条列ＸＢＢ、前記プリズム条列ＹＢＢ、および前記プリズム条列ＺＢＢの少なくともいずれかのプリズム条列は、算術平均傾斜の異なる２種類以上の線状プリズムを含み、当該２種類以上の線状プリズムの存在比は、前記領域ＢＸの幅方向の中間位置から遠ざかるにつれて、算術平均傾斜の大きい線状プリズムの割合が連続的又は段階的に増大する構成とすることができる。
前記光拡散板において、前記プリズム条列ＸＢＢ、前記プリズム条列ＹＢＢ、および前記プリズム条列ＺＢＢの少なくともいずれかのプリズム条列は、前記領域ＢＸの幅方向の中間位置から遠ざかり前記位置Ｃに向かうにつれて、各線状プリズムの算術平均傾斜が連続的または段階的に大きくなるように設けられる構成とすることができる。
前記光拡散板において、前記プリズム条列ＸＡＡ、前記プリズム条列ＹＡＡ、および前記プリズム条列ＺＡＡの少なくともいずれかのプリズム条列は、算術平均傾斜の異なる２種類以上の線状プリズムを含み、当該２種類以上の線状プリズムの存在比は、前記領域ＡＸの幅方向の中間位置から遠ざかるにつれて、算術平均傾斜の大きい線状プリズムの割合が連続的又は段階的に増大する構成とすることができる。
前記光拡散板において、前記プリズム条列ＸＡＡ、前記プリズム条列ＹＡＡ、および前記プリズム条列ＺＡＡの少なくともいずれかのプリズム条列には、前記領域ＡＸの幅方向の中間位置から遠ざかり前記位置Ｃに向かうにつれて、各線状プリズムの算術平均傾斜が連続的または段階的に大きくなる構成とすることができる。
本発明は、反射板と、互いに略平行に配置された複数本の線状光源と、前記線状光源の光出射側に配置される前記光拡散板とを備え、前記線状光源は、前記領域ＢＸに正対する位置に配置される直下型バックライト装置である。
本発明は、前記直下型バックライト装置と、この直下型バックライト装置の光出射側に配置される液晶パネルとを備える液晶表示装置である。
また、本発明は、反射板と、互いに略平行に配置された複数本の線状光源と、前記線状光源からの直射光、および、前記線状光源から出射され、前記反射板で反射した反射光を光入射面から入射し、光出射面からで出射する光拡散板と、をこの順に備える直下型バックライト装置であって、隣接する線状光源の中心間の平均距離をａ（ｍｍ）、線状光源の中心と前記光入射面との平均距離をｂ（ｍｍ）、線状光源の内径をｒ（ｍｍ）とし、前記光拡散板において、線状光源の内径を前記光入射面に投影した領域をＸ、隣接する線状光源の中心位置を前記光入射面に投影した位置Ｃを中心とした幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂの領域をＹとし、前記光出射面における前記領域Ｘの範囲には、前記線状光源の長手方向に沿って延びる凹状の線状プリズムＸＡが略平行に複数並んだプリズム条列ＸＡＡが形成され、前記光入射面における前記領域Ｙの範囲には、前記線状光源の長手方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＹＢが略平行に複数並んだプリズム条列ＹＢＢが形成され、前記プリズム条列ＹＢＢを構成する線状プリズムＹＢは、当該光拡散板の厚み方向に垂直な平面に対する算術平均傾斜の最大値が３〜５０°である。
ここで、「位置Ｃを中心とした幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂの領域をＹ」について説明する。まず、ある線状光源から、当該線状光源の中心位置を光入射面に垂直に投影した位置Ａの近傍に向かう光について考える。当該線状光源を幅寸法ｒ（ｍｍ）の光源と考えると、垂直に照射された領域は、位置Ａを中心とした幅ｒ（ｍｍ）の領域となる。同様に、前記線状光源から位置Ｃの近傍に向かう光について考えると、幅寸法ｒ（ｍｍ）の線状光源から光入射面に対して所定角度（入射角θとする）で照射された領域は、位置Ｃを中心とした幅ｒ／ｃｏｓθ（ｍｍ）の領域、すなわち、符号ａ，ｂを使って表すと、ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂの領域となる。領域Ｙの幅寸法を上記にした理由については後述する。
この発明によれば、領域Ｘの出射面側に所定の線状プリズムを形成し、線状光源から出射された領域Ｘ内の光を直下型バックライト装置の内部側へと戻すようにし、さらに、領域Ｙの入射面側に所定平均傾斜の線状プリズムを形成して、線状光源から領域Ｙへ入射した光を領域Ｙの光入射面から光出射面へと導くようにしたので、最も輝度が高くなる領域である線状光源の直上部分での出射光を減らし、最も輝度が低くなる領域である線状光源間の部分での輝度を高めることができる。このため、発光面の輝度むらをより一層低減できる。また、３．５≦ａ／ｂ≦２３．０（さらには、３．５≦ａ／ｂ≦１９．０，３．５≦ａ／ｂ≦１５．０）の関係（Ａ）を満たすような薄型化を図る場合には、特に線状光源間の部分でのフレネル反射率が急激に大きくなることから、当該箇所での工夫が重要となる。これに対し、本発明によれば、当該部分を所定の構成としたので、当該部分でのフレネル反射を抑えることができ、これにより、上記範囲にあるような薄型の直下型バックライト装置においても、輝度むらのない発光面を提供できる。発光面での輝度むらを低減できるとともに、その薄型化を図ることができる。したがって、本発明の直下型バックライト装置によれば、発光面での輝度むらを低減できるとともに、その薄型化を図ることができる。
この発明によれば、平均距離ａ（ｍｍ）と前記平均距離ｂ（ｍｍ）との間に、３．５≦ａ／ｂ≦２３．０の関係（Ａ）を満たすような構成、すなわち薄型化を図ることができる。直下型バックライト装置を薄型化するにはａ／ｂを大きくすればよいが、輝度むらを抑制するためには、当該装置の構成を特定の範囲とすることが重要である。以下にその説明を行う。
図１０は、光入射面でのフレネル反射を説明するための図であり、隣接する線状光源と、光拡散板とを模式的に示す縦断面図である。図１１は、屈折率が１．５３の光拡散板の光入射面でのフレネル反射を説明するためのグラフであり、入射角（度）と反射率との関係を示している。ここでは、ｓ波とｐ波の光の反射率の平均値を示している。
図１０に示すように、隣接した線状光源の中間位置を光入射面に投影した位置をＣとすると、線状光源から位置Ｃへ向かう光の入射角度（本願において、入射角度は、入射面の法線方向と入射方向とがなす角度である）が大きくなり、位置Ｃでの反射光（フレネル反射）の量が増える。また、図１１に示すように、入射角が６０度（即ち、ａ／ｂ＝３．５）を超えると反射率が増加することがわかる。従って、入射角が６０度を超えるような態様では、位置Ｃでの輝度が低くなる。このため、入射角が上記範囲となると、位置Ｃに比べて線状光源を垂直に投影した位置での輝度が高くなり、発光面に輝度むらが生じることとなる。
そこで、光拡散板において、線状光源を投影した位置に、光透過を抑制する層、具体的には、光出射面に所定のプリズム条列を設けることにより、位置Ｄでの光拡散板からの出光量を抑制できる。このように、位置Ｄでの出光量を抑制することにより、発光面での輝度むらを解消できる。しかしながら、位置Ｃにプリズム条列が形成されていない場合には、入射した光が、入射角と同じ角度で光拡散板から出射することになる。このため、位置Ｃに所定のプリズム条列を設けて、出射光の向きを正面方向に変換することにより、位置Ｃでの正面方向の輝度を高めて、発光面の輝度むらを低減できる。
また、図１２は、線状光源から光入射面に入射する光の投影面積を説明するための図である。図１２に示すように、線状光源からの光が入射角θで入射する位置Ｃでは、線状光源からの光が入射角０度で入射する位置Ｄに比べて、線状光源から光入射面へ入射した光の投影面積が１／ｃｏｓθ倍となる。ここで、輝度とは、単位面積あたりの光度であることから、発光面での輝度は、線状光源から離れるにつれて、即ち入射角が大きくなるにつれて低くなることになる。
図１３は、線状光源から光入射面への光の入射角（度）と、光入射面への投影面積との関係を説明するためのグラフである。図１３に示すように、１／ｃｏｓθの値は、θが８５度（即ち、ａ／ｂ＝２３．０）を超えると急激に大きくなる。つまり、入射角が８５度を超えると、線状光源間の輝度が急激に低くなり、輝度むらを抑えることが困難となる。このため、本発明では、前述した関係（Ａ）を満たす必要がある。
本発明によれば、主面Ａが光出射側（光出射面）、主面Ｂが光入射側（光入射面）となる向きとし、かつ領域ＡＸに対応する位置に線状光源を配置することにより、領域Ｘ（領域ＡＸおよび領域ＢＸが形成されている箇所を示す）の光出射面側に所定の線状プリズムが配置されるため、線状光源から出射された領域Ｘにおける光を線状光源側へと戻すように作用し、さらに、領域Ｙ（領域ＡＹおよび領域ＢＹが形成されている箇所を示す）の入射面側に所定平均傾斜の線状プリズムが配置されるため、線状光源から領域Ｙへ入射した光を領域Ｙの光入射面から光出射面へと導くようにしたので、最も輝度が高くなる領域である線状光源の直上部分（領域Ｘ）での出射光を減らし、最も輝度が低くなる領域である線状光源間の部分（領域Ｙ）での輝度を高めることができる。このため、発光面の輝度むらをより一層低減できる。
直下型バックライト装置に本発明に係る光拡散板を組み込んだ場合であって、光拡散板の光入射面と線状光源の中心位置との距離が２．０〜１３．０（ｍｍ）となるように、直下型バックライト装置の薄型化を図る場合には、特に線状光源間の部分でのフレネル反射率が急激に大きくなることから、当該箇所での工夫が重要となる。これに対し、本発明によれば、線状光源間の部分、すなわち領域Ｙを所定の構成としたので、当該部分でのフレネル反射を抑えることができ、これにより、薄型の直下型バックライト装置においても、輝度むらのない発光面を提供できる。したがって、本発明によれば、発光面での輝度むらを低減できるとともに、直下型バックライト装置の薄型化を図ることができる。
また、本発明の直下型バックライト装置によれば、領域Ｘの出射面側に所定の線状プリズムを形成するとともに、領域Ｙの入射面側に所定平均傾斜の線状プリズムを形成したので、最も輝度が高くなる領域である線状光源の直上部分での出射光を減らし、最も輝度が低くなる領域である線状光源間の部分での輝度を高めることができる。このため、発光面の輝度むらをより一層低減できる。これにより、３．５≦ａ／ｂ≦２３．０（さらには、３．５≦ａ／ｂ≦１９．０，３．５≦ａ／ｂ≦１５．０）の関係を満たすような薄型の直下型バックライト装置においても、輝度むらのない発光面を提供できる。このため、本発明によれば、直下型バックライト装置の薄型化を図ることができるという効果がある。
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態に係る直下型バックライト装置について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る直下型バックライト装置を模式的に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、反射板２０と、互いに略平行に配置された複数本の線状光源１０と、線状光源１０からの直射光、および線状光源１０から出射され、反射板２０で反射した反射光を光入射面３２（主面Ｂに相当）から入射し、光出射面３４（主面Ａに相当）からで出射する光拡散板３０と、をこの順に備える。
なお、本明細書においては、特別に断らない限り「上」及び「下」方向とは、直下型バックライト装置を、その光出射面が水平に上側となるよう載置した状態における「上」及び「下」方向を意味し、各図面における上方向及び下方向と一致する。
線状光源１０は、直管状（線状）に形成された光源であり、輝度均一性の観点から、直管状の冷陰極管（ＣＣＦＬ）が用いることが好ましい。なお、線状光源１０には、冷陰極管には限らず、例えば、外部電極蛍光管（ＥＥＦＬ）、キセノンランプ、キセノン水銀ランプ、熱陰極管、および発光ダイオード（ＬＥＤ）を直線状に並べたもの、ＬＥＤと導光体を組み合わせたもの等を用いることもできる。線状光源１０の外径は、通常２．０〜２０．０ｍｍであり、好ましくは３．０〜１０．０ｍｍである。また、線状光源１０の内径ｒは、通常１．０〜１９．０ｍｍであり、好ましくは２．０〜９．０ｍｍである。このような径とすることにより、直下型バックライト装置の薄型に寄与できる。
線状光源１０の形状としては、直線状のものの他に、略平行な２本の直管を略半円状の接続管にて接続したＵ字状のものや、略平行な３本の直管を、略半円状の接続管を２つ用いて一本に接続したＮ字状のもの、略平行な４本の直管を、略半円状の接続管を３つ用いて一本に接続したＷ字状のもの等を挙げることができる。
線状光源１０の本数は、特に限定されない。例えば、直下型バックライト装置１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、２４本、２２本、２０本、１８本、１６本、１４本、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。なお、線状光源が上述したように、Ｕ字状、Ｎ字状、Ｗ字状である場合には、その直管の数により、その本数を数えることとする。
隣接する線状光源１０の中心間の平均距離ａは、通常１０〜５０ｍｍであり、好ましくは１５〜４０ｍｍである。平均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、当該装置の組み立てが容易となり、かつ発光面の輝度むらを抑えることができるという利点がある。ここで、隣接する線状光源の中心間の距離は、前記直下型バックライト装置の輝度均斉度（直下型バックライト装置の発光面内での最大輝度と最小輝度の比）の観点から略一定（平均距離±５％の範囲までとする）であることが好ましいが、一定としなくてもよく、ランダムであってもよいし、特定の箇所に向かうに連れて連続的または段階的に大きくもしくは小さくなるような規則性を持たせてもよい。ここで、特定の箇所とは、例えば、矩形状の光拡散板の一方の長辺側や、対向する短辺の中心位置同士を結んだ線を含む中心箇所などである。
また、線状光源１０の中心と、光拡散板３０の光入射面３２との平均距離ｂ（ｍｍ）は、直下型バックライト装置の厚みと輝度均斉度を考慮して設計すればよいが、２ｍｍ〜１３ｍｍとすることができ、３ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。平均距離ｂを上記範囲とすることにより、輝度むらを低減でき、かつランプの発光効率の低下を防ぐことができて、バックライト装置を薄型化できる。本実施形態では、複数の線状光源１０は、光入射面３２との平均距離ｂ（ｍｍ）がすべての線状光源でほぼ一定となるように配置されている。なお、ほぼ一定とは、平均距離ｂ（ｍｍ）の最大値/平均距離ｂ（ｍｍ）の最小値≦１．３である。 ただし、一部の線状光源が他の線状光源よりも光入射面３２に近接するように、複数の線状光源を配置してもよい。例えば、ランダムであってもよいし、特定の箇所に向かうに連れて大きくもしくは小さくなるような規則性を持たせてもよい。ここで、特定の箇所とは、例えば、矩形状の光拡散板の長辺側や、対向する短辺の中心位置同士を結んだ線を含む中心箇所などである。
反射板２０は、線状光源１０から出射された光を反射する板材である。反射板２０の材質としては、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、反射板２０の色は、輝度むらを低減できる観点から白色であることが好ましい。ただし、輝度と輝度均斉度を高度にバランスさせるため、反射板２０の材質として、白色と銀色とを混合したものを用いてもよい。
また、前記反射板における、複数の線状光源間に位置する領域には、光拡散板側へ突出し、かつ複数の線状光源の長手方向に沿って延びる突起部が設けられていてもよい。この際、突起部は、隣接する線状光源の略中間の位置に設けられることが好ましい。さらに、突起部の短手方向における断面形状は特に限定されないが、二等辺三角形、等脚台形、円形を切断した形状、楕円形を短軸に平行な線分で切断した形状、楕円形を長軸に平行な線分で切断した形状、下に凸の曲線を線対象になるように連ねた形状、上に凸の曲線を線対称になるように連ねた形状等があげられる。これらの形状の頂点部分は、尖っていてもよいし、丸みを帯びていてもよい。輝度均斉度、製造の簡便さの観点からは三角形状であることが好ましい。また、突起部の断面形状は、光拡散板の厚み方向に垂直な線分に対して線対称であることが好ましい。このような構成とすることにより、光拡散板の光出射面での輝度むらを抑えることができる。前記突起部は畝状に連続的でも、垂体の連なりのように断続的でもよいが、輝度均斉度がより向上できることから連続的であることが好ましい。前記突起部の設置方法としては、突起部の付いた金属フレームを白色または銀色で塗装する方法、突起部の付いた金属フレームに白色または銀色の反射シートを貼り付ける方法、白色または銀色の平坦な反射シートを折り曲げて平坦な金属フレームに設置する方法、白色または銀色の樹脂を所定の形状の金型を用いて成形する方法、等があげられる。
光拡散板３０は、入射光を拡散して出射する板材である。光拡散板３０の材質としては、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、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い。また、全光線透過率とヘーズの調整が容易である点で、透明樹脂に光拡散剤を分散させたものを用いてもよい。
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。
これらの中でも、透明樹脂としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、芳香族ビニル単量体を１０％以上含有する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、および脂環式構造を有する樹脂等の吸水率が０．２５％以下である樹脂が、吸湿による変形が少ないので、反りの少ない大型の光拡散板を得ることができる点で好ましい。
脂環式構造を有する樹脂は、流動性が良好であり、大型の光拡散板を効率よく製造できる点でより好ましい。脂環式構造を有する樹脂と光拡散剤の混合物は、光拡散板に必要な高透過性と高拡散性とを兼ね備え、色度が良好なので、好適に用いることができる。
脂環式構造を有する樹脂は、主鎖および／または側鎖に脂環式構造を有する樹脂である。機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有する樹脂が特に好ましい。脂環式構造としては、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、および不飽和環状炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造などを挙げることができる。機械的強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造およびシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が最も好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数は、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械的強度、耐熱性及び光拡散板の成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。
脂環式構造を有する樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が過度に少ないと、耐熱性が低下し好ましくない。なお、脂環式構造を有する樹脂中における脂環式構造を有する繰り返し単位以外の繰り返し単位は、使用目的に応じて適宜選択される。
脂環式構造を有する樹脂の具体例としては、（１）ノルボルネン単量体の開環重合体及びノルボルネン単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体、並びにこれらの水素添加物、ノルボルネン単量体の付加重合体及びノルボルネン系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との付加共重合体などのノルボルネン重合体；（２）単環の環状オレフィン重合体及びその水素添加物；（３）環状共役ジエン重合体及びその水素添加物；（４）ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びビニル脂環式炭化水素系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体、並びにこれらの水素添加物、ビニル芳香族単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物などのビニル脂環式炭化水素重合体；などを挙げることができる。
これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン重合体およびビニル脂環式炭化水素重合体が好ましく、ノルボルネン単量体の開環重合体水素添加物、ノルボルネン単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体水素添加物、ビニル芳香族単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物がさらに好ましい。
前記光拡散剤は、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。
前記光拡散剤の形状としては、例えば、球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、および繊維状などを挙げることができ、これらの中でも、光の拡散方向を等方的にできる点で球状が好ましい。前記光拡散剤は、透明樹脂内に均一に分散された状態で使用される。
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。
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。
光拡散板３０の厚みは、０．４〜５．０ｍｍであることが好ましく、０．８〜４．０ｍｍ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。また、線状光源１０の中心と光入射面３２との平均距離ｂは、通常２．０〜１３．０ｍｍであり、３．０〜１０．０ｍｍであること好ましい。また、線状光源１０の中心と反射板２０との平均距離ｄは、通常１．５〜５．０ｍｍであり、２．０〜４．０ｍｍであることが好ましい。また、光拡散板の寸法としては、１７インチ（縦２１２ｍｍ×横３７６ｍｍ）〜１００インチ（縦１２４５ｍｍ×横２２１４ｍｍ）、好ましくは３２インチ（縦３９８ｍｍ×横７０８ｍｍ）〜６５インチ（縦８０９ｍｍ×横１４３９ｍｍ）好適に用いることができる。
次に、光拡散板３０の外形について説明する。図２，図３は、それぞれ、光拡散板３０の表面形状を具体的に説明する断面図である。なお、図２には、複数本の線状光源１０のうち、隣接する２本の線状光源１１及び１２のみを部分的に図示する。
図２に示すように、光拡散板３０は、線状光源１１，１２からの光が入射する光入射面３２と、光入射面３２から入射した光を拡散照射する光出射面３４とを備える。ここで、光拡散板３０は、線状光源１０に対する相対位置に応じて、領域Ｘ、領域Ｙ、および領域Ｚに区画できる。領域Ｘは、光拡散板３０において、線状光源１１，１２の内径を光入射面３２に投影した領域である。領域Ｙは、光拡散板３０において、隣接する線状光源１１，１２の中心位置を光入射面３２に投影した位置Ｃを中心とした幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂの領域である。領域Ｚは、領域Ｘおよび領域Ｙを除いた他の領域のことであり、具体的には、領域Ｘと領域Ｙに挟まれた領域である。
本実施形態の光拡散板３０では、光出射面３４の全面に渡って断面鋸刃状のプリズム条列４０が形成されている。プリズム条列４０は、断面凸状で、かつ線状光源１０の長手方向に沿って延びる線状プリズム４２が複数連なるように並んで形成されている。すなわち、プリズム条列４２を、領域Ｘ（領域ＡＸに相当）に形成されたプリズム条列ＸＡＡと、領域Ｙ（領域ＡＹに相当）に形成されたプリズム条列ＹＡＡと、領域Ｚ（領域ＡＺに相当）に形成されたプリズム条列ＺＡＡとに分けた場合、これらのプリズム条列ＸＡＡ，ＹＡＡ，ＺＡＡは、それぞれ略同一形状である線状プリズムＸＡ，ＹＡ，ＺＡを複数備えて構成されているということである。各線状プリズムＸＡ，ＹＡ，ＺＡは、その長手方向に垂直な断面の形状が二等辺三角形状である。各線状プリズムの算術平均傾斜は、通常２５〜５５度であり、好ましくは３０〜５０度である。なお、算術平均傾斜とは、日本工業規格 ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に基づいて求められる値である。
本実施形態の光拡散板３０では、光入射面３２には、位置に応じてその形状が異なるプリズム条列５０が形成されている。具体的には、図３に示すように、線状光源１１の直上の位置を起点とし、位置Ｃまでの間を例えば９つの区画Ａ１〜Ａ９に分割する。なお、各区画の幅寸法は互いに等しくなるようにしてもよいし、異なるようにしてもよい。また、分割する区画数は９つでなくてもよく、３つや１７などとすることもできる。なお、図３には、区画Ａ１〜Ａ９の凹凸形状が同一形状であるものとして記載しているが、実際には上述したように、凹凸形状は相違する。
各区画Ａ１〜Ａ９には、１種類の線状プリズムを複数含んでなるプリズム条列、または光拡散板の厚み方向に垂直な平面に対する算術平均傾斜の異なる複数種類の線状プリズムを所定の存在比（存在数）で複数含んでなるプリズム条列が設けられており、各線状プリズムは長手方向に垂直な断面がそれぞれ二等辺三角形状である。
より具体的には、区画Ａ１には、算術平均傾斜が５度の線状プリズムＡＡのみが設けられている。また、区画Ａ２には、算術平均傾斜が５度の線状プリズムＡＡと、算術平均傾斜が１０度の線状プリズムＡＢとが、その存在比が１：１となる割合で混合配置されている。区画Ａ３には、算術平均傾斜が１０度の線状プリズムＡＢのみが設けられている。区画Ａ４には、算術平均傾斜が１０度の線状プリズムＡＢと、算術平均傾斜が１５度の線状プリズムＡＣとが、その存在比が１：１となる割合で混合配置されている。区画Ａ５には、算術平均傾斜が１５度の線状プリズムＡＣのみが設けられている。区画Ａ６には、算術平均傾斜が１５度の線状プリズムＡＣと、算術平均傾斜が２０度の線状プリズムＡＤとが、その存在比が１：１となる割合で混合配置されている。区画Ａ７には、算術平均傾斜が２０度の線状プリズムＡＤのみが設けられている。区画Ａ８には、算術平均傾斜が２０度の線状プリズムＡＤと、算術平均傾斜が２５度の線状プリズムＡＥとが、その存在比が１：１となる割合で混合配置されている。区画Ａ９には、算術平均傾斜が２５度の線状プリズムＡＥのみが設けられている。
なお、混合配置とは、線状プリズムＡＡと線状プリズムＡＢとが交互に配置される等の規則的に配置される場合や、ランダムに配置される場合等が含まれる。また、「算術平均傾斜が５度の線状プリズムＡＡと、算術平均傾斜が１０度の線状プリズムＡＢとが、その存在比（存在数）が１：１となる割合で混合配置されている」とは、すべての線状プリズムＡＡの底面の幅寸法を合計した長さと、すべての線状プリズムＡＢの底面の幅寸法を合計した長さとが略等しい（その差が±５％以内）ということである。
ここで、プリズム条列５０を、領域Ｘに形成され、複数の線状プリズムＸＢからなるプリズム条列ＸＢＢと、領域Ｙに形成され、複数の線状プリズムＹＢからなるプリズム条列ＹＢＢと、領域Ｚに形成され、複数の線状プリズムＺＢからなるプリズム条列ＺＢＢとに分けた場合、これらのプリズム条列ＸＢＢ，ＹＢＢ，ＺＢＢは、互いに相違する形状である。また、前述したように、光入射面には、複数の線状プリズムが形成されており、各線状プリズムの算術平均傾斜が５〜２５度である。このため、プリズム条列ＹＢＢを構成する線状プリズムＹＢは、算術平均傾斜の最大値が３〜５０度であるという関係を満たしている。
ここで、光入射面に形成された線状プリズムの算術平均傾斜は、光出射面に形成された線状プリズムの算術平均傾斜よりも小さくなるように形成されている。このような関係を満たすことにより、発光面の輝度向上と輝度むら低減の両効果を図ることができる。
前記線状プリズムの高さは、光拡散板の光入射面又は光出射面上において、様々な方向に沿って測定した中心線平均粗さＲａのうちの最大値をＲａ（ｍａｘ）として、通常Ｒａ（ｍａｘ）が１〜１，０００μｍであり、好ましくはＲａ（ｍａｘ）が２〜５００μｍであり、より好ましくはＲａ（ｍａｘ）が３〜１００μｍである。また、線状プリズムの幅寸法は、通常１０〜５００μｍであり、好ましくは２０〜４００μｍであり、より好ましくは３０〜３００μｍである。
本実施形態の直下型バックライト装置によれば、上述したように、所定の位置に所定形状の線状プリズムを設けることにより、直下型バックライト装置が３．５≦ａ／ｂ≦２３．０の範囲を満たす場合、また、３．５≦ａ／ｂ≦１９．０の範囲を満たす場合、さらに３．５≦ａ／ｂ≦１５．０の範囲を満たす場合であっても、換言すれば、直下型バックライト装置の薄型化を図った場合であっても、発光面の輝度むらを十分に抑えることができる。
＜第２の実施形態＞
本実施形態の直下型バックライト装置２は、第１の実施形態とは、光拡散板の外形のみが相違している。このため、本実施形態では、相違する点のみを主に説明し、その他の説明を簡略化する。なお、符合が同一のものは同一または相当する構成品を示す。図４，図５は、光拡散板１３０の表面形状を具体的に説明する断面図である。
図４に示すように、本実施形態の光拡散板１３０では、光入射面１３２の全面に渡って断面鋸刃状のプリズム条列１５０が形成されている。プリズム条列１５０は、断面凸状で、かつ線状光源１０の長手方向に沿って延びる線状プリズム１５２が複数連なるように並んで形成されている。領域Ｘに形成されたプリズム条列ＸＢＢと、領域Ｙに形成されたプリズム条列ＹＢＢと、領域Ｚに形成されたプリズム条列ＺＢＢとに分けた場合、これらのプリズム条列ＸＢＢ，ＹＢＢ，ＺＢＢは、それぞれ略同一形状である線状プリズムＸＢ，ＹＢ，ＺＢを複数備えて構成されるということである。各線状プリズムＸＢ，ＹＢ，ＺＢは、その長手方向に垂直な断面の形状が二等辺三角形状である。各線状プリズムの算術平均傾斜は、通常３〜５０度であり、好ましくは５〜４５度である。
本実施形態の光拡散板１３０では、光出射面１３４には、位置に応じてその形状が異なるプリズム条列１４０が形成されている。具体的には、図５に示すように、線状光源１１の直上の位置を起点とし、位置Ｃまでの間を例えば３つの区画Ｂ１〜Ｂ３に分割する。区画Ｂ１と区画Ｂ２の幅寸法は互いに等しく、また、区画Ｂ３の幅寸法は区画Ｂ１，Ｂ２よりは大きくなるように形成されている。
各区画Ｂ１〜Ｂ３には、光拡散板の厚み方向に垂直な平面に対する算術平均傾斜の異なる複数種類の線状プリズムを所定の存在比（存在数）で複数含んでなるプリズム条列が設けられ、各線状プリズムは長手方向に垂直な断面がそれぞれ二等辺三角形状である。なお、本実施形態では、各区画はそれぞれ２種類の線状プリズムにより構成されている。
より具体的には、区画Ｂ１には、算術平均傾斜が３７．５度の線状プリズムＢＡと、算術平均傾斜が１０度の線状プリズムＢＢとが、その存在比が１：１となる割合で混合配置されている。区画Ｂ２には、算術平均傾斜が３７．５度の線状プリズムＢＡと、算術平均傾斜が１０度の線状プリズムＢＢとが、その存在比が２：１となる割合で混合配置されている。つまり、区画Ｂ２では、線状プリズムＢＡの数の方が多いことになる。また、区画Ｂ３には、算術平均傾斜が３７．５度の線状プリズムＢＡと、算術平均傾斜が１０度の線状プリズムＢＢとが、その存在比が３：１となる割合で混合配置されている。したがって、光入射面１３４では、断面形状の異なる２種類以上の線状プリズムを含み、当該２種類以上の線状プリズムの存在比が、線状光源の中心位置を光拡散板に投影した位置から遠ざかるにつれて段階的に変化している。
本実施形態においても、前記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜第３の実施形態＞
本実施形態の直下型バックライト装置３は、第１の実施形態とは、光拡散板の外形のみが相違している。図６は、光拡散板２３０の表面形状を具体的に説明する断面図である。本実施形態の光拡散板２３０では、光入射面２３２の全面に渡って断面鋸刃状のプリズム条列２５０が形成されている。プリズム条列２５０は、断面凸状で、かつ線状光源１０の長手方向に沿って延びる線状プリズム２５２が複数連なるように並んで形成されている。領域Ｘに形成されたプリズム条列ＸＢＢと、領域Ｙに形成されたプリズム条列ＹＢＢと、領域Ｚに形成されたプリズム条列ＺＢＢとに分けた場合、これらのプリズム条列ＸＢＢ，ＹＢＢ，ＺＢＢは、それぞれ略同一形状である線状プリズムＸＢ，ＹＢ，ＺＢを複数備えて構成されるということである。各線状プリズムＸＢ，ＹＢ，ＺＢは、その長手方向に垂直な断面の形状が二等辺三角形状である。各線状プリズムの算術平均傾斜は、通常１０〜４５度であり、好ましくは１５〜４０度である。
本実施形態の光拡散板２３０では、光出射面２３４の全面に渡って断面鋸刃状のプリズム条列２４０が形成されている。プリズム条列２４０は、断面凸状で、かつ線状光源１０の長手方向に沿って延びる線状プリズム２４２が複数連なるように並んで形成されている。領域Ｘに形成されたプリズム条列ＸＡＡと、領域Ｙに形成されたプリズム条列ＹＡＡと、領域Ｚに形成されたプリズム条列ＺＡＡとに分けた場合、これらのプリズム条列ＸＡＡ，ＹＡＡ，ＺＡＡは、それぞれ略同一形状である線状プリズムＸＡ，ＹＡ，ＺＡを複数備えて構成されるということである。各線状プリズムＸＡ，ＹＡ，ＺＡは、その長手方向に垂直な断面の形状が二等辺三角形状である。各線状プリズムの算術平均傾斜は、通常１５〜５０度であり、好ましくは２０〜４５度である。
ここで、光入射面に形成された線状プリズムの平均傾斜と、光出射面に形成された線状プリズムの平均傾斜との間には、特に大小関係は限定されないが、光入射面に形成された線状プリズムの平均傾斜が、光出射面に形成された線状プリズムの平均傾斜よりも小さくなるように形成することが好ましい。このような構成によれば、線状光源の直上部分に向けて出射した光は、出射側のプリズムにより反射して直下型バックライト装置内に戻り易くなっていて当該位置での輝度を下げる方向に寄与し、また、線状光源から位置Ｃに向けて出射した光は、入射面の緩やかな傾斜により比較的大きく屈折するとともに、フレネル反射率の低減および線状光源の投影面積の増大を防ぐことができ、さらに入射面よりも傾斜の大きな出射側のプリズムにより、光の方向をより正面方向（光拡散板の厚みに平行な方向）に変換し、位置Ｃでの輝度を上げる方向に寄与する。このため、全体としては、輝度むらを低減できることとなる。
＜変形例＞
本発明は、前記各実施の形態には限定されない。
前記実施の形態では、線状プリズムの断面形状を二等辺三角形状としたが、二等辺三角形状でなくてもよく、例えば、台形等の四角形や、五角形、六角形、七角形等の各種の多角形状や、多角形の先端に円弧、楕円弧、放物線弧、およびこれらが歪んだ曲線等の曲線を設けた形状、前記曲線を含む形状等とすることができる。また、線状プリズムの断面形状を、光拡散板の厚み方向を軸とし対称となる形状としたが、これには限定されない。ただし、設計が容易である点、左右どちらの斜めの方向から観察しても輝度むらが生じない点等から対称とすることが好ましい。
また、前記各実施の形態では、線状プリズムの裾部分が連なるように形成したが、これに限らず、線状プリズム同士が離れて存在する態様、すなわち隣接する線状プリズムの間に平滑な部分（平坦面）が存在する態様とすることもできる。この際、平滑な部分の幅寸法は、すべて均一な寸法となるようにしてもよいし、線状光源から離れるに連れて連続的または段階的に変化するようにしてもよい。
前記実施の形態では、線状光源から遠ざかるにつれて、線状プリズムの存在比率が段階的に変化する構成としたが、連続的に変化する構成であってもよく、また、線状プリズムの傾斜角が連続的もしくは段階的に大きくなる構成であってもよい、
本発明において、各線状プリズムの表面は、平滑化してもよいし粗面化してもよい。粗面化した場合には、出射する方向を適度な範囲内でより多様にし、また、成形時の金型からの離型性を改善することもできる。上記観点から、線状プリズム表面における算術平均高さＲａが０．０１μｍ以上３μｍ以下であることが好ましく、０．０２μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましく、０．０５μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。また、このような線状プリズムの表面の粗面化は、線状プリズムの構造全面にあってもよいし、その一部にあってもよく、また、一つの線状プリズムの全面にあってもよいし、一部にあってもよい。
また、直下型バックライト装置において、前記光拡散板の光出射側には、光学シートを配置してもよい。光学シートは、１枚であっても複数枚であってもよい。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。光学シートとしては、市販のプリズムシートや拡散シートを使用することができ、単独で使用することもできるし、組み合わせて使用してもよい。
他に、前記光学シートとしては、反射型偏光子を１枚以上含むことが好ましい。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。
本発明の直下型バックライト装置は、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)モードなどの各表示モードの液晶表示装置に好適に用いることができる。
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。
＜実施例１＞
直下型バックライト装置を構成する反射板、および光拡散板を作成した。
（反射板）
内寸幅７２９ｍｍ、奥行き４０４ｍｍ、深さ８ｍｍのアルミ製ケースの内面に反射シート（東レ社製、「Ｅ６ＳＶ」）を貼着することにより、反射板を作成した。
（光拡散板）
所定形状の金型部品を射出成形機（型締め力９，８１０ＫＮ）に用いて、脂環式オレフィンポリマー（日本ゼオン社製、「ゼオノア１４２０Ｒ」）を原料として、シリンダー温度３２０℃、保圧５０ＭＰａ、保圧時間３秒、金型温度１３０℃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、７３０ｍｍ×４０５ｍｍの長方形状の平板状であった。光拡散板の一方の面には、断面が頂角１００度（算術平均傾斜４０度に相当）の二等辺三角形状の線状プリズムが７０μｍピッチで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。また、光拡散板の他方の面には、頂角の異なる複数種類の線状プリズム（断面二等辺三角形状）が所定の混合割合で配置された所定パターンが形成されていた。当該所定パターンについては後述する。前記一方の面を研磨し、残留応力を測定したところ、最大が０．３ＭＰａであった。本実施例のみならず全ての本願実施例及び比較例において、光拡散板の光入射面および光出射面上の線状プリズムは、光拡散板の長辺の方向及び光源の長軸方向に略平行になるよう設けた。また、ゼオノア１４２０Ｒの屈折率は１．５３、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は９２％であった。
前記凹凸構造のパターンについて、図７および表１を参照して説明する。
直下型バックライト装置に光拡散板を組み付けた状態において、冷陰極管１４０２ａの中心から、１４０２ａの中心と隣接する冷陰極管１４０２ｂとの中心間の距離の中間１４４１までに相当する距離の区間を、Ａ−Ｑの１７個のゾーンに分けた。各ゾーンの範囲（図７における左右方向の距離）は表１に示す通りとした。光拡散板の光入射面の各ゾーンには、頂角１４０°（算術平均傾斜２０°に相当）から１７０°（算術平均傾斜５°に相当）の三角形状の断面を有する線状プリズムを表１に示す混合割合で設けた。線状プリズムのピッチは７０μｍとした。
Figure 2009168961
表１の表記は、凹凸構造パターンの繰り返し単位における凸部の配置を示す。例えばＤ領域の場合、頂角１７０°の三角形状の凸部が１つと、頂角１６０°の三角形状の凸部が３つとを含む凹凸構造を一単位とし、この単位が繰り返されている構造を示す。
内径ｒが３ｍｍで外径が４ｍｍの冷陰極管を１６本、前記反射板の内寸幅方向に平行に取り付けた。冷陰極管の中心間距離ａは２３ｍｍ、反射板から冷陰極管の中心までの距離は３．５ｍｍとした。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。次に、表１に示すパターンが形成された面を熱陰極管側に向けて、前記光拡散板を反射シート貼付けアルミケースからなる反射板の上に設置した。この際、冷陰極管の中心と光拡散板の光入射面との距離ｂは４．５ｍｍであった。なお、距離ｂは、線状プリズムの高さ寸法に比べると格段に大きな値となるため、前記距離ｂを図るにあたり、線状プリズムの頂点の部分もしくは谷の部分のどちらを基準としても問題ない。
このバックライト装置において、領域Ｙの幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂは８．２ｍｍであり、ａ／ｂは５．１であり、領域Ｙにおける入射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は１５°であり、領域Ｙにおける出射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は４０°である。
さらに、この光拡散板の光出射側に、それぞれ光学シートに相当する、拡散シート（きもと社製、「１８８ＧＭ３」）、プリズムシート（住友スリーエム社製、「ＢＥＦIII−１０Ｔ」）、および拡散シート（きもと社製、「１８８ＧＭ３」）をこの順に設置した。
次いで、得られた直下型バックライト装置に、管電流５ｍＡを印加して点灯した。二次元色分布測定装置を用いて、アルミケースの短手方向の中心線上で、ケースの長辺方向に沿って等間隔に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５７２０ｃｄ／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０．５％であった。それらの結果を表３に示す。
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：複数本設置された熱陰極管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
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。
また試験中の光拡散板に反りは観察されず、試験後点灯を続けても輝度むらが大きくなることもなかった。
Figure 2009168961
＜実施例２＞
光拡散板の凹凸構造パターンを下記に詳述する通りとした他は、実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作成した。本実施例で用いた光拡散板上の凹凸構造について、図８を参照して説明する。図８に示すように、光拡散板を取り付けた状態で、冷陰極管１４０２ａの中心から隣接する冷陰極管１４０２ｂの中心間の距離の中間１４４１とし、中間１４４１から各冷陰極管１４０２ａ，１４０２ｂの中心までに相当する距離を、Ａ（１．２８ｍｍ）、Ｂ（１．２６ｍｍ）及びＣ（８．９６ｍｍ）の３つのゾーンに分けた。
図８において、光拡散板３０の光入射面３０Ａには、その全面に、頂角１３０°（算術平均傾斜２５°）、底辺７０μｍの二等辺三角形状の断面を有するプリズム状の凸部を、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。
一方、光拡散板３０の光出射面３０Ｂの各ゾーンは、表２に示すプリズム構成とした。ゾーンＡのプリズムピッチは６４μｍ、ゾーンＢとゾーンＣのプリズムピッチは７０μｍである。
Figure 2009168961
このバックライト装置において、領域Ｙの幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂは８．２ｍｍであり、ａ／ｂは５．１であり、領域Ｙにおける入射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は２５°であり、領域Ｙにおける出射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は３７．５°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例２と輝度と輝度むらを同様に評価した。結果を表３に示す。
＜実施例３＞
光拡散板の凹凸構造パターンを下記に詳述する通りとした他は、実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作成した。本実施例で用いた光拡散板上の凹凸構造について、図７を参照して説明する。図７に示すように、光拡散板を取り付けた状態で、冷陰極管１４０２ａの中心から隣接する冷陰極管１４０２ｂの中心間の距離の中間１４４１とし、中間１４４１から各冷陰極管１４０２ａ，１４０２ｂの中心までに相当する距離を、Ａ（２．０８５ｍｍ）、Ｂ（３．９２ｍｍ）及びＣ（５．４９５ｍｍ）の３つのゾーンに分けた。
図７において、光拡散板３０の光出射面３０Ｂには、その全面に、頂角１００°（算術平均傾斜４０°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。
一方、光拡散板３０の光入射面３０Ａの各ゾーンは、次に示すプリズム構成とした。ゾーンＡは平坦な面とした。ゾーンＢには図９に示すような三角形状の断面を有するプリズム状の凸部１８２１ａと、平坦な部分１８２１ｂとを交互に設けた。ただし、三角形状の凸部１８２１ａの頂角を１３０°（算術平均傾斜２５°）とし、凸部１８２１ａの底辺を７０μｍとし、平坦な部分１８２１ｂの幅を７０μｍとした。ゾーンＣには、頂角１３０°（算術平均傾斜２５°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く設けた。
このバックライト装置において、領域Ｙの幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂは８．２ｍｍであり、ａ／ｂは５．１であり、領域Ｙにおける入射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は２５°であり、領域Ｙにおける出射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は４０°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と輝度と輝度むらを同様に評価した。結果を表３に示す。
＜実施例４＞
光拡散板の凹凸構造パターンを下記に詳述する通りとし、反射板の深さを１０ｍｍとした他は、実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作成した。光拡散板の光出射面には、その全面に、頂角１３０°（算術平均傾斜２５°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。一方、光拡散板３０の光入射面には、その全面に、頂角１２０°（算術平均傾斜３０°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。
このバックライト装置において、反射板から冷陰極管の中心までの距離は３．５ｍｍとした。この際、冷陰極管の中心と光拡散板の光入射面との距離ｂは６．５ｍｍであった。領域Ｙの幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂは６．１ｍｍであり、ａ／ｂは３．５であり、領域Ｙにおける入射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は３０°であり、領域Ｙにおける出射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は２５°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と輝度と輝度むらを同様に評価した。結果を表３に示す。
＜実施例５＞
光拡散板の凹凸構造パターンを下記に詳述する通りとし、反射板の深さを１１ｍｍとし、反射板から冷陰極管の中心までの距離は５．０ｍｍとし、冷陰極管中心間の距離を２５．５ｍｍとし、光学シート類の一番上に同じ拡散シートをさらに一枚設置した他は、実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作成した。
光拡散板の光出射面には、その全面に、頂角１００°（算術平均傾斜４０°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。一方、光拡散板３０の光入射面には、その全面に、頂角１３０°（算術平均傾斜２５°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。
このバックライト装置において、冷陰極管の中心と光拡散板の光入射面との距離ｂは６．０ｍｍであった。領域Ｙの幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂは６．８ｍｍであり、ａ／ｂは４．１であり、領域Ｙにおける入射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は２５°であり、領域Ｙにおける出射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は４０°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と輝度と輝度むらを同様に評価した。結果を表３に示す。
＜実施例６＞
光拡散板の凹凸構造パターンを下記に詳述する通りとした他は、実施例５と同様に、直下型バックライト装置を作成した。光拡散板の光出射面には、その全面に、頂角１０５°（算術平均傾斜３７．５°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。一方、光拡散板３０の光入射面には、その全面に、頂角１３５°（算術平均傾斜２２．５°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。
領域Ｙの幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂは６．８ｍｍであり、ａ／ｂは４．１であり、領域Ｙにおける入射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は２２．５°であり、領域Ｙにおける出射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は３７．５°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と同様に輝度と輝度むらを評価した。結果を表３に示す。
＜実施例７＞
光拡散板の凹凸構造パターンを下記に詳述する通りとし、冷陰極管中心間の距離を２３ｍｍとし、拡散板上の光学シートを拡散板側から拡散シート（きもと社製、「１８８ＧＭ３」）４枚、反射偏光子（住友スリーエム社製、「ＤＢＥＦ−Ｄ」）とした他は、実施例５と同様に、直下型バックライト装置を作成した。
光拡散板の光出射面には、その全面に、頂角１１０°（算術平均傾斜３５°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。一方、光拡散板３０の光入射面には、その全面に、頂角１３０°（算術平均傾斜２５°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。
領域Ｙの幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂは６．１ｍｍであり、ａ／ｂは３．５であり、領域Ｙにおける入射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は２５°であり、領域Ｙにおける出射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は３５°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と同様に輝度と輝度むらを評価した。結果を表３に示す。
＜実施例８＞
光拡散板の凹凸構造パターンを下記に詳述する通りとし、拡散板上の光学シートを拡散板側から拡散シート（きもと社製、「１８８ＧＭ３」）、反射偏光子（住友スリーエム社製、「ＤＢＥＦ−Ｄ」）、拡散シート（きもと社製、「１８８ＧＭ３」）とした他は、実施例７と同様に、直下型バックライト装置を作成した。
光拡散板の光出射面には、その全面に、頂角１２０°（算術平均傾斜３０°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。一方、光拡散板３０の光入射面には、その全面に、頂角１３０°（算術平均傾斜２５°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた。
領域Ｙの幅ｒ×（ｂ２＋（ａ／２）２）１／２／ｂは６．１ｍｍであり、ａ／ｂは３．５であり、領域Ｙにおける入射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は３０°であり、領域Ｙにおける出射面プリズムの算術平均傾斜の最大値は２５°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と同様に輝度と輝度むらを評価した。結果を表３に示す。
＜実施例９＞
射出成形機（型締め力９，８１０ＫＮ）を用いて、脂環式オレフィンポリマー（日本ゼオン社製、「ゼオノア１４２０Ｒ」）を原料として、シリンダー温度３２０℃、保圧７５ＭＰａ、保圧時間６秒、金型温度１２０℃で成形する以外は実施例１と同様にして光拡散板及びバックライト装置を作製した。この光拡散板の頂角１００度の三角プリズム面を研磨し、残留応力を測定したところ、最大が１３ＭＰａであった。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と同様に輝度と輝度むらを評価した。輝度が５７２０ｃｄ／ｍ2で輝度むらが０．５％であった。その結果を表３に示す。測定後、バックライトを点灯したまま観察を続けたところ、点灯一時間後に輝度むらが１．５％まで上昇した。
＜比較例１＞
光拡散板を両主面にプリズムがなく、金型作成時の研削の跡が転写されているだけのものとした以外は、実施例１と同様に、光拡散板及び直下型バックライト装置を作成した。光拡散板の両主面の粗さと平均傾斜を測定したところ、Ｒａ＝０．５μｍであり、算術平均傾斜の最大値は１３°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と同様に輝度と輝度むらを評価した。輝度が４８８０ｃｄ／ｍ2で輝度むらが２．７％であった。その結果を表４に示す。
Figure 2009168961
＜比較例２＞
光拡散板を光出射面の全面に、頂角１００°（算術平均傾斜４０°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた以外は、比較例１と同様に、光拡散板及び直下型バックライト装置を作成した。前記光拡散板の出射面の算術平均傾斜の最大値は４０°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と同様に輝度と輝度むらを評価した。その結果を表４に示す。
＜比較例３＞
光拡散板を光入射面の全面に、頂角１００°（算術平均傾斜４０°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた以外は、比較例１と同様に、光拡散板及び直下型バックライト装置を作成した。前記光拡散板の入射面の算術平均傾斜の最大値は４０°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と同様に輝度と輝度むらを評価した。その結果を表４に示す。
＜比較例４＞
光拡散板を光入射面の全面に、頂角５０°（算術平均傾斜６５°）、底辺７０μｍの三角形状の断面を有するプリズムを、平坦な部分のギャップ無く（平坦な部分が存在しないように、即ち、互いに隣接する前記三角形状の底角部分同士が接するように）設けた以外は、比較例１と同様に、光拡散板及び直下型バックライト装置を作成した。前記光拡散板の入射面の算術平均傾斜の最大値は６５°である。得られた直下型バックライト装置を、実施例１と同様に輝度と輝度むらを評価した。その結果を表４に示す。
第１の実施形態に係る直下型バックライト装置を模式的に示す縦断面図である。 第１の実施形態に用いられる光拡散板の表面形状を具体的に説明する断面図である。 第１の実施形態に用いられる光拡散板の表面形状を具体的に説明する断面図である。 第２の実施形態に用いられる光拡散板の表面形状を具体的に説明する断面図である。 第２の実施形態に用いられる光拡散板の表面形状を具体的に説明する断面図である。 第３の実施形態に用いられる光拡散板の表面形状を具体的に説明する断面図である。 第１の実施例に用いられる光拡散板の表面形状を具体的に説明する断面図である。 第２の実施例に用いられる光拡散板の表面形状を具体的に説明する断面図である。 第３の実施例に用いられる光拡散板の表面形状を具体的に説明する断面図である。 入射面でのフレネル反射を説明するための図であり、隣接する線状光源と、光拡散板とを模式的に示す縦断面図である。 屈折率が１．５３の光拡散板の光入射面でのフレネル反射を説明するためのグラフであり、入射角（度）と反射率との関係を示している。 線状光源から光入射面に入射する光の投影面積を説明するための図である。 線状光源から光入射面への光の入射角（度）と、光入射面への投影面積との関係を説明するためのグラフである。
符号の説明
１〜３ 直下型バックライト装置
１０（１１，１２） 線状光源
２０ 反射板
３０，１３０，２３０ 光拡散板
３２，１３２，２３２ 光入射面
３４，１３４，２３４ 光出射面
４０，５０，１４０，１５０，２４０，２５０，ＸＡＡ，ＸＢＢ，ＹＡＡ，ＹＢＢ，ＺＡＡ，ＺＢＢ プリズム条列
４２，１５２，２４２，２５２ 線状プリズム
Ａ１〜Ａ９，Ｂ１〜Ｂ３ 区画
Ｃ 位置

Claims (14)

  1. 光源の光出射側に配置される平面視長方形状の光拡散板であって、
    当該光拡散板の短辺方向に沿ってａ（ｍｍ）の間隔で存在し、位置Ｄを中心とした幅１．５〜８．０（ｍｍ）であり、かつ当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる領域Ｘを複数有し、
    隣接する位置Ｄの中間位置Ｃを中心とし、幅０．１×ａ〜０．６×ａ（ｍｍ）の領域Ｙと、領域Ｘおよび領域Ｙに挟まれた領域Ｚとを有し、
    その一方の主面Ａは、領域Ｘに対応する領域ＡＸと、領域Ｙに対応する領域ＡＹと、領域Ｚに対応する領域ＡＺとを含み、
    その他方の主面Ｂは、領域Ｘに対応する領域ＢＸと、領域Ｙに対応する領域ＢＹと、領域Ｚに対応する領域ＢＺとを含み、
    前記領域ＡＸには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＸＡが略平行に複数並んだプリズム条列ＸＡＡが形成され、
    前記領域ＢＹには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＹＢが略平行に複数並んだプリズム条列ＹＢＢが形成され、
    前記線状プリズムＹＢは、当該光拡散板の厚み方向に垂直な平面に対する算術平均傾斜の最大値が３〜５０°である光拡散板。
  2. 請求項１に記載の光拡散板において、
    前記線状プリズムＸＡおよび前記線状プリズムＹＢは、それぞれ、その長手方向に垂直な断面が、曲線状または多角形状である光拡散板。
  3. 請求項２に記載の光拡散板において、
    前記断面は、前記光拡散板の厚み方向に平行な軸に対して対称である光拡散板。
  4. 請求項１〜３のいずれかに記載の光拡散板において、
    前記領域ＡＹには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＹＡが略平行に複数並んだプリズム条列ＹＡＡが形成され、
    前記プリズム条列ＹＡＡを構成する線状プリズムＹＡの算術平均傾斜は、前記プリズム条列ＹＢＢを構成する線状プリズムＹＢの算術平均傾斜よりも大きい光拡散板。
  5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散板において、
    前記プリズム条列ＹＡＡの形状と前記プリズム条列ＸＡＡの形状とは、互いに相違する光拡散板。
  6. 請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散板において、
    前記領域ＡＺには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＺＡが略平行に並んだプリズム条列ＺＡＡが形成され、
    前記線状プリズムＸＡ、前記線状プリズムＹＡ、および前記線状プリズムＺＡは、互いに同一の形状である光拡散板。
  7. 請求項１〜４、６、および７のいずれかに記載の光拡散板において、
    前記領域ＢＸには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＸＢが略平行に複数並んだプリズム条列ＸＢＢが形成され、
    前記プリズム条列ＹＢＢの形状と前記プリズム条列ＸＢＢの形状とは、互いに相違する光拡散板。
  8. 請求項１〜６のいずれかに記載の光拡散板において、
    前記領域ＢＺには、当該光拡散板の長辺方向に沿って延びる凸状の線状プリズムＺＢが略平行に複数並んだプリズム条列ＺＢＢが形成され、
    前記線状プリズムＸＢ、前記線状プリズムＹＢ、および前記線状プリズムＺＢは、互いに同一の形状である光拡散板。
  9. 請求項１〜７のいずれかに記載の光拡散板において、
    前記プリズム条列ＸＢＢ、前記プリズム条列ＹＢＢ、および前記プリズム条列ＺＢＢの少なくともいずれかのプリズム条列は、算術平均傾斜の異なる２種類以上の線状プリズムを含み、
    当該２種類以上の線状プリズムの存在比は、前記領域ＢＸの幅方向の中間位置から遠ざかるにつれて、算術平均傾斜の大きい線状プリズムの割合が連続的又は段階的に増大する光拡散板。
  10. 請求項１〜７のいずれかに記載の光拡散板において、
    前記プリズム条列ＸＢＢ、前記プリズム条列ＹＢＢ、および前記プリズム条列ＺＢＢの少なくともいずれかのプリズム条列は、前記領域ＢＸの幅方向の中間位置から遠ざかり前記位置Ｃに向かうにつれて、各線状プリズムの算術平均傾斜が連続的または段階的に大きくなるように設けられる光拡散板。
  11. 請求項１〜５、および７〜１０のいずれかに記載の光拡散板において、
    前記プリズム条列ＸＡＡ、前記プリズム条列ＹＡＡ、および前記プリズム条列ＺＡＡの少なくともいずれかのプリズム条列は、算術平均傾斜の異なる２種類以上の線状プリズムを含み、
    当該２種類以上の線状プリズムの存在比は、前記領域ＡＸの幅方向の中間位置から遠ざかるにつれて、算術平均傾斜の大きい線状プリズムの割合が連続的又は段階的に増大する光拡散板。
  12. 請求項１〜５、および７〜１０のいずれかに記載の光拡散板において、
    前記プリズム条列ＸＡＡ、前記プリズム条列ＹＡＡ、および前記プリズム条列ＺＡＡの少なくともいずれかのプリズム条列には、前記領域ＡＸの幅方向の中間位置から遠ざかり前記位置Ｃに向かうにつれて、各線状プリズムの算術平均傾斜が連続的または段階的に大きくなる光拡散板。
  13. 反射板と、互いに略平行に配置された複数本の線状光源と、前記線状光源の光出射側に配置される、請求項１〜１２のいずれかに記載の光拡散板とを備え、
    前記線状光源は、前記領域ＢＸに正対する位置に配置される直下型バックライト装置。
  14. 請求項１３に記載の直下型バックライト装置と、この直下型バックライト装置の光出射側に配置される液晶パネルとを備える液晶表示装置。
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