JP2009258528A - 光偏向構造板及び面光源装置並びに液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射できる光偏向構造板を提供する。
【解決手段】略三角形凸部６が複数個突設された凹凸形状部が少なくとも片面に設けられた光透過板からなり、凸部６は、底角αが５０〜６５度の仮想二等辺三角形７１を形成し、該仮想二等辺三角形の２つの斜辺６６、６７に対して内接する仮想円７２であって、０．４≦Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≦０．８（但し、Ｘ：仮想二等辺三角形の斜辺における頂点から仮想円との接点までの長さ、Ｙ：仮想二等辺三角形の斜辺における底点から仮想円との接点までの長さ）を満足する仮想円を形成したとき、仮想二等辺三角形の底辺６８、仮想三角形の左斜辺における底点６２から仮想円との接点６４までの部分、仮想三角形の右斜辺における底点６３から仮想円との接点６５までの部分、及び仮想円における２つの接点６４、６５の間の円弧のうち短い方の円弧８１で形成された凸部である構成とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射できる光偏向構造板及び面光源装置並びに輝度ムラの少ない高輝度画像を表示できる液晶表示装置に関する。

液晶表示装置としては、例えば液晶セルの上下両面に一対の偏光板が配置された画像表示部の下面側（背面側）に面光源装置がバックライトとして配置された構成のものが公知である。前記バックライト用の面光源装置としては、ランプボックス内に複数の光源が配置されると共にこれら光源の前面側に光拡散板が配置された構成の面光源装置が知られている（特許文献１参照）。このような面光源装置としては、画像表示部をムラなく均一に照明できるものが求められている。
特開平７−１４１９０８号公報（段落００１２、図１）

ところで、前記面光源装置における隣り合う光源同士の間隔は、光源の配置数を低減できて省電力化できる点で、できるだけ長く設定されるのが好ましく、また光源と光拡散板との間隔は、液晶表示装置をより薄型化できる点で、できるだけ短く設定されることが好ましい。

しかしながら、上記従来の面光源装置では、光源同士の間隔を長く設定したり、あるいは光源と光拡散板との間隔を短く設定すると、複数の光源からの光を光拡散板で十分に拡散させることが困難であり、このために輝度ムラが生じやすいという問題があった。

この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであり、輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射できる光偏向構造板及び面光源装置を提供することを目的とする。また、この発明は、輝度ムラの少ない高品質の画像を高輝度で表示できる液晶表示装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］断面形状が略三角形である略三角形凸部が複数個突設されてなる凹凸形状部が少なくとも片面に設けられた光透過板からなり、
前記略三角形凸部の断面形状は、
底角が５０〜６５度である仮想二等辺三角形を形成すると共に、該仮想二等辺三角形の２つの斜辺に対して内接する仮想円であって下記式（１）；
０．４≦Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≦０．８ …式（１）
（但し、Ｘ：前記仮想二等辺三角形の斜辺における頂点から前記仮想円との接点までの長さ、Ｙ：前記仮想二等辺三角形の斜辺における底点から前記仮想円との接点までの長さである）
を満足する仮想円を形成したとき、前記仮想二等辺三角形の底辺、前記仮想二等辺三角形の左斜辺における底点から前記仮想円との接点までの部分、前記仮想二等辺三角形の右斜辺における底点から前記仮想円との接点までの部分、及び前記仮想円における２つの接点の間の円弧のうち短い方の円弧で形成された略三角形であることを特徴とする光偏向構造板。

［２］前記略三角形凸部の高さが３０〜５５０μｍであり、隣り合う略三角形凸部同士のピッチ間隔が３０〜５００μｍである前項１に記載の光偏向構造板。

［３］前記略三角形凸部は、前記光透過板の表面に平行な一方向に沿って延ばされた断面形状が前記略三角形形状の凸条部で形成され、これら凸条部の長さ方向が互いに略平行状になるように配置されている前項１または２に記載の光偏向構造板。

［４］前項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源とを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。

［５］前項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源と、前記光偏向構造板の前面側に配置された光拡散シートとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。

［６］前項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源と、前記光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。

［７］前項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源と、前記光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルと、該液晶パネルと前記光偏向構造板の間に配置された光拡散シートとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。

［１］の発明に係る光偏向構造板は、断面形状が略三角形である略三角形凸部が複数個突設されてなる凹凸形状部が少なくとも片面に設けられた光透過板からなり、前記略三角形凸部の断面形状は、底角が５０〜６５度である仮想二等辺三角形を形成すると共に、該仮想二等辺三角形の２つの斜辺に対して内接する仮想円であって前記式（１）を満足する仮想円を形成したとき、前記仮想二等辺三角形の底辺、前記仮想二等辺三角形の左斜辺における底点から前記仮想円との接点までの部分、前記仮想二等辺三角形の右斜辺における底点から前記仮想円との接点までの部分、及び前記仮想円における２つの接点の間の円弧のうち短い方の円弧で形成された略三角形形状であるから、輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射することができる。また、凹凸形状部の形状がこのような略三角形凸部であるので、成形加工が容易である。

［２］の発明では、略三角形凸部の高さが３０〜５５０μｍであり、隣り合う略三角形凸部同士のピッチ間隔が３０〜５００μｍであるから、輝度ムラをより低減することができる。

［３］の発明では、略三角形凸部は、前記光透過板の表面に平行な一方向に沿って延ばされた断面形状が前記略三角形形状の凸条部で形成され、これら凸条部の長さ方向が互いに略平行状になるように配置された構成であるから、例えば押出成形により製造することが可能となり、これにより生産性を向上させることができて製作コストを低減できる利点がある。

［４］の発明では、［１］〜［３］のいずれかに記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源とを備え、光偏向構造板において凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されているから、輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射できる面光源装置が提供される。また、この面光源装置では、光偏向構造板と光源との間隔を小さく設定した（薄型化した）場合においても輝度ムラが十分に抑制されたものとなる。

［５］の発明では、［１］〜［３］のいずれかに記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源と、光偏向構造板の前面側に配置された光拡散シートとを備え、光偏向構造板において凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されているから、輝度ムラのより一層少ない均一な光を高輝度で出射できる面光源装置が提供される。また、この面光源装置では、光偏向構造板と光源との間隔を小さく設定した（薄型化した）場合においても輝度ムラが十分に抑制されたものとなる。

［６］の発明では、［１］〜［３］のいずれかに記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源と、光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルとを備え、光偏向構造板において凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されているから、輝度ムラの少ない高品質の画像を高輝度で表示できる液晶表示装置が提供される。また、この液晶表示装置では、光偏向構造板と光源との間隔を小さく設定した（薄型化した）場合においても輝度ムラが十分に抑制されたものとなる。

［７］の発明では、［１］〜［３］のいずれかに記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源と、光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルと、該液晶パネルと光偏向構造板の間に配置された光拡散シートとを備え、光偏向構造板において凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されているから、輝度ムラのより一層少ない高品質の画像を高輝度で表示できる液晶表示装置が提供される。また、この液晶表示装置では、光偏向構造板と光源との間隔を小さく設定した（薄型化した）場合においても輝度ムラが十分に抑制されたものとなる。

この発明に係る液晶表示装置の一実施形態を図１に示す。図１において、（３０）は液晶表示装置、（１１）は液晶セル、（１２）（１３）は偏光板、（１）は面光源装置（バックライト）である。前記液晶セル（１１）の上下両側にそれぞれ偏光板（１２）（１３）が配置され、これら構成部材（１１）（１２）（１３）によって画像表示部としての液晶パネル（２０）が構成されている。

前記面光源装置（１）は、前記液晶パネル（２０）の下側の偏光板（１３）の下面側（背面側）に配置されている。この面光源装置（１）は、平面視矩形状で上面側（前面側）が開放された薄箱型形状のランプボックス（５）と、該ランプボックス（５）内に相互に離間して配置された複数の線状光源（２）と、これら複数の線状光源（２）の上方側（前面側）に配置された光偏向構造板（３）と、該光偏向構造板（３）の前面側に配置された光拡散シート（９）とを備えている。前記光偏向構造板（３）は、前記ランプボックス（５）に対してその開放面を塞ぐように載置されて固定されている。また、前記ランプボックス（５）の内面には光反射層（図示しない）が設けられている。

前記光偏向構造板（３）は、図２に示すように、断面形状が略三角形である略三角形凸部（６）が複数個突設されてなる凹凸形状部（４）が一方の面（光出射面）（３ｂ）に設けられた光透過板からなる。前記光偏向構造板（３）の他方の面（光入射面）（３ａ）は、平坦面に形成されている。前記平坦面としては、特に限定されるものではないが、例えば、平滑面、梨地状（マット状）の面等が採用される。前記光偏向構造板（３）は、光入射面（３ａ）に入射した光の向きを変えて光出射面（３ｂ）から出射せしめる機能を有する。

前記光偏向構造板（３）における前記凹凸形状部（４）が形成された光出射面（３ｂ）が前面側に位置するように（液晶パネル側になるように）配置されている（図１、２参照）。即ち、前記光偏向構造板（３）における凹凸形状部（４）が形成されていない面（光入射面）（３ａ）が背面側に位置するように（光源側になるように）配置されている（図１、２参照）。

また、本実施形態では、前記略三角形凸部（６）は、前記光偏向構造板（３）の表面に平行な一方向に沿って延ばされた断面形状が略三角形形状の凸条部（７）で形成され、これら複数の凸条部（７）の長さ方向が互いに略平行状になるように配置されている（図２参照）。

また、本実施形態では、前記光源（２）として線状光源が用いられており、この線状光源（２）の長さ方向と前記光偏向構造板（３）の凸条部（７）の長さ方向とが略一致するように配置されている（図１、２参照）。

しかして、本発明では、前記光偏向構造板（３）の略三角形凸部（６）の断面形状としては、図２、３に示すように、底角（α）が５０〜６５度である仮想二等辺三角形（７１）を形成すると共に、該仮想二等辺三角形（７１）の２つの斜辺（６６）（６７）に対して内接する仮想円（７２）であって下記式（１）；
０．４≦Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≦０．８ …式（１）
（但し、Ｘ：前記仮想二等辺三角形（７１）の左斜辺（６６）における頂点（６１）から前記仮想円（７２）との接点（６４）までの長さ、Ｙ：前記仮想二等辺三角形（７１）の左斜辺（６６）における底点（６２）から前記仮想円（７２）との接点（６４）までの長さである）
を満足する仮想円（７２）を形成したとき、前記仮想二等辺三角形（７１）の底辺（６８）、前記仮想二等辺三角形（７１）の左斜辺（６６）における底点（６２）から前記仮想円（７２）との接点（６４）までの部分、前記仮想二等辺三角形（７１）の右斜辺（６７）における底点（６３）から前記仮想円（７２）との接点（６５）までの部分、及び前記仮想円（７２）における２つの接点（６４）（６５）の間の２つの円弧のうち短い方の円弧（頂点に近い方の円弧）（８１）で取り囲まれて形成された略三角形形状が採用されている。

なお、前記仮想三角形（７１）は二等辺三角形であるので、前記式（１）の括弧内の但し書き（即ちＸの定義及びＹの定義）は、「但し、Ｘ：前記仮想二等辺三角形（７１）の右斜辺（６７）における頂点（６１）から前記仮想円（７２）との接点（６５）までの長さ、Ｙ：前記仮想二等辺三角形（７１）の右斜辺（６７）における底点（６３）から前記仮想円（７２）との接点（６５）までの長さである」と同義である。即ち、右斜辺についてのＹ／（Ｘ＋Ｙ）の値は、左斜辺についてのＹ／（Ｘ＋Ｙ）の値と同一である。

前記略三角形凸部（６）は、その底辺（仮想二等辺三角形の底辺）（６８）が光透過板（の表面の平坦面）に連接される態様で突設形成されている（図２参照）。即ち、前記略三角形凸部（６）は、その円弧（８１）が前面側に配置され（仮想二等辺三角形の頂点が前面側に配置され）、その底辺（６８）が背面側に配置される態様で、光透過板の前面に突設形成されている（図２参照）。

また、本実施形態では、前記略三角形凸部（６）は、その底辺（６８）が、前記光入射面（３ａ）に対して平行になる態様で、光透過板の前面に突設されている（図２参照）。

また、本実施形態では、前記略三角形凸部（６）は、各底辺（６８）が同一直線上に載る態様で、光透過板の前面に突設されている（図２参照）。

上記構成に係る面光源装置（１）では、光偏向構造板（３）は、断面形状が上記特徴を備えた略三角形形状である略三角形凸部（６）が複数個突設されてなる凹凸形状部（４）が光出射面（３ｂ）に設けられているから、輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射させることができる。即ち、上記面光源装置（１）によれば、輝度ムラの少ない均一な高輝度光を液晶パネル（２０）に向けて出射させることができる。

更に、前記光偏向構造板（３）の前面側に光拡散シート（９）が配置されているから、即ち前記光偏向構造板（３）と前記液晶パネル（２０）の間に光拡散シート（９）が配置されているから、光偏向構造板（３）が上記のような構成を備えていることで得られた輝度の均一性をさらに高めることができる。

また、上記面光源装置（１）は、凹凸形状部（４）の形状が略三角形凸部（６）であるので、生産が比較的容易であって生産性に優れている。

この発明において、前記略三角形凸部（６）の底角（α）は、５０〜６５度の範囲に設定される必要がある。底角（α）が５０度未満では、高輝度を得ることが困難である上に、輝度ムラを十分に低減できない場合がある。また、底角（α）が６５度を超えると、高輝度を得ることが困難である上に、輝度ムラを十分に低減できない。

また、前記略三角形凸部（６）は、上記式（１）を満足する必要がある。即ち、Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）の値が０．４未満では、高輝度を得ることが困難である上に、輝度ムラを十分に低減できない場合がある。一方、Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）の値が０．８を超えると輝度ムラが大きくなる（輝度均一度が低下する）。中でも、前記略三角形凸部（６）は、
０．４≦Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≦０．６
を満足する構成であるのが好ましい。

この発明において、前記略三角形凸部（６）の高さ（Ｈ）は３０〜５５０μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図２、３参照）。３０μｍ以上であることで輝度ムラをより低減することができると共に、５５０μｍ以下であることで前記凹凸形状部（４）の凹凸形状が目視で観察されることがなくなる。

また、隣り合う略三角形凸部（６）同士のピッチ間隔（Ｐ）は３０〜５００μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図２参照）。３０μｍ以上であることで光偏向構造板（３）の表面に対して略三角形凸部（６）を容易に加工できると共に、５００μｍ以下であることで輝度ムラをより十分に抑制することができる。

この発明において、前記光偏向構造板（３）の厚さ（Ｔ）は、特に限定されるものではないが、０．１〜１０ｍｍの範囲に設定されるのが好ましい。このような厚さ範囲に設定することで、輝度ムラを十分に抑制しつつより一層薄型化を図ることができる。中でも、前記光偏向構造板（３）の厚さ（Ｔ）は０．５〜５．０ｍｍに設定されるのがより好ましい。

前記光偏向構造板（３）の製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば押出法、プレス法、切削法、射出成形法、ロール転写成形法、活性エネルギー硬化性樹脂組成物を用いる方法等が挙げられる。前記押出法やプレス法で製造する場合には、例えば、所要の凹凸パターンが彫刻された転写版を用いて光偏向構造板の表面に図２、３に示すような略三角形形状パターンを転写することによって光偏向構造板（３）を製造することができる。

前記光偏向構造板（３）としては、光透過性を有する材料で作製された板であれば特に限定されずどのようなものでも使用できる。例えば、ガラス板、光学ガラス板、透光性樹脂板等が挙げられる。前記透光性樹脂板としては、例えば、アクリル系樹脂板、ポリカーボネート板、ポリスチレン板、環状ポリオレフィン板、ＭＳ樹脂板（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂板）、ＡＢＳ樹脂板、ＡＳ樹脂板（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂板）、ポリプロピレン板、スチレン−メタクリル酸共重合体板、スチレン−無水マレイン酸共重合体板等が挙げられる。中でも、屈折率１．４５〜１．６０の光透過板が好適に用いられる。

前記光偏向構造板（３）は、前記特徴を備えた凹凸形状部（４）を少なくとも片面に設けることによって光の向きを変える偏向機能を付与せしめたものであるが、必要に応じて板自体に光拡散性を付与するようにしても良い。即ち、例えば、アクリル系樹脂等の透光性樹脂に、光拡散粒子であるポリスチレン粒子、シリコーン粒子等の樹脂粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子等の無機粒子等を含有せしめた組成物を成形してなる光偏向構造板であっても良いし、アクリル系樹脂に屈折率異方性を有する粒子を配向含有せしめてなる光偏向構造板であっても良い。

前記光拡散粒子（光拡散剤）は、前記透光性樹脂等の透明材料に対して非相溶性で、該透明材料とは異なる屈折率を示し、光偏向構造板（３）を透過する透過光を拡散させる機能を有する粒子（粉末を含む）であれば特に限定されず、例えば無機材料からなる無機粒子であっても良いし、有機材料からなる有機粒子であっても良い。

前記無機粒子を構成する無機材料としては、特に限定されるものではないが、例えばシリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、無機ガラス、マイカ、タルク、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。

前記有機粒子を構成する有機材料としては、特に限定されるものではないが、例えばメタクリル系架橋樹脂、メタクリル系高分子量樹脂、スチレン系架橋樹脂、スチレン系高分子量樹脂、シロキサン系重合体等が挙げられる。

前記光拡散粒子として使用される無機粒子、有機粒子の粒子径は、通常０．１〜５０μｍである。

前記光拡散粒子の使用量は、目的とする透過光の拡散の程度により異なるが、透光性樹脂１００質量部に対して、通常は０．０１〜２０質量部、好ましくは０．０５〜１０質量部である。

この発明において、前記光拡散シート（９）としては、特に限定されるものではないが、例えば外部拡散性の光拡散シート、内部拡散性の光拡散シート、或いは外部拡散性と内部拡散性の両方を備えた光拡散シート等が挙げられる。前記外部拡散性の光拡散シートとしては、例えばシート表面がマット面等の粗面に形成されることによって光拡散機能が付与された光拡散シート等を例示できる。この場合、外部拡散性の光拡散シートの粗面が前面側に位置するように配置するのが良い。また、前記内部拡散性の光拡散シートとしては、例えばシート中に光拡散粒子（光拡散剤）が分散含有せしめられることによって光拡散機能が付与された光拡散シート等を例示できる。

前記光偏向構造板（３）の前面側に配置される光拡散シート（９）の枚数は、特に限定されず、１枚であっても良いし、或いは２枚以上であっても良い。

また、前記光拡散シート（９）は、前記光偏向構造板（３）の前面側に隙間をあけて配置されても良いし、或いは前記光偏向構造板（３）の前面側に重ね合わせて配置されても良い。また、光拡散シート（９）が２枚以上配置される場合において、隣り合う光拡散シート（９）は互いに隙間をあけて配置されても良いし、或いは重ね合わせて配置されても良い。

前記光拡散シート（９）の厚さは、特に限定されないが、通常０．０５〜５ｍｍの範囲である。

前記光源（２）としては、特に限定されるものではないが、例えば蛍光管、ハロゲンランプ、タングステンランプ等の線状光源の他、発光ダイオード等の点状光源などが挙げられる。

なお、上記実施形態では、前記特徴を備えた同一形状で同一大きさの略三角形凸部（６）が複数個突設形成されていた（図２参照）が、特にこのような構成に限定されるものではなく、例えば前記特徴を備えた略三角形凸部であれば（前記特定の条件を満たす略三角形凸部であれば）互いに形状の異なる複数種類の略三角形凸部が突設された構成であっても良いし、或いは前記特徴を備えた同一形状で異なる大きさの（即ち相似形の）略三角形凸部（６）が複数個突設された構成であっても良い。

また、上記実施形態では、隣り合う略三角形凸部（６）は連続するように構成されている（図２参照）が、特にこのような連続した構成に限定されるものではなく、この発明の効果を阻害しない範囲であれば、例えば図４に示すように隣り合う略三角形凸部（６）の間に平坦面が存在するように構成されていても良い。

また、この発明の効果を阻害しない範囲であれば、前記凹凸形状部（４）は、前記特徴を備えた略三角形凸部（６）以外の他の三角形凸部、略半円凸部等を含んでなる構成であっても良い。

また、上記実施形態では、前記光偏向構造板（３）の略三角形凸部（６）は、その表面に平行な一方向に沿って延ばされた凸条部（７）で形成されている（１次元タイプ）（図２、４参照）が、特にこのような構成に限定されるものではなく、例えば前記光偏向構造板（３）の三角形凸部（６）は、その表面に平行な異なる二方向（例えば互いに直交する二方向）に沿って延ばされた凸条部（７）で形成されていても良い（即ち２次元タイプであっても良い）。

前記光偏向構造板（３）の大きさ（面積）は、特に限定されるものではなく、例えば目的とする面光源装置（１）や液晶表示装置（３０）の大きさに応じて適宜設定されるものであるが、通常は、２０ｃｍ×３０ｃｍ〜１５０ｃｍ×２００ｃｍの大きさに設計される。

この発明において、前記隣り合う光源（２）の中心間距離（Ｌ）は、通常、１０〜６０ｍｍの範囲に設定される（図１参照）。また、光源（２）の中心と光偏向構造板（３）の光入射面（３ａ）との距離（ｄ）は、通常、３〜３０ｍｍに設定される（図１参照）。しかして、Ｌ／ｄの値は、通常は、１．０〜６．０に設定され、中でも１．５〜５．０に設定されるのが好ましい。

この発明に係る光偏向構造板（３）、面光源装置（１）及び液晶表示装置（３０）は、上記実施形態のものに特に限定されるものではなく、請求の範囲内であれば、その精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変更をも許容するものである。

次に、この発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図２、３に示す構造を備えた屈折率１．５７の透明樹脂板からなる光偏向構造板（３）を用いて図１に示す面光源装置（１）を構成（但し、光拡散シート９は使用しない構成）した場合における該面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。前記光偏向構造板（３）における略三角形凸部（６）の底角（α）を６０度、底辺（６８）の長さを２５０μｍ、Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．５０、隣り合う略三角形凸部（６）のピッチ間隔（Ｐ）を２５０μｍに設定し、前記光偏向構造板（３）の厚さ（Ｔ）を１．５ｍｍに設定すると共に、隣り合う光源（２）の中心間距離（Ｌ）を３０ｍｍ、光源（２）の中心と光偏向構造板の光入射面（３ａ）との距離（ｄ）を１０ｍｍ、光源（２）の外径（直径）を２．０ｍｍに設定して算出した。なお、前記モンテカルロ法シミュレーションとは、乱数を用いたシミュレーションを多数回行うことにより近似解を求めるシミュレーション方法である。

＜実施例２＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．７６に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例１＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．００に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例２＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．９０に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例３＞
略三角形凸部（６）の底角（α）を５６度に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例４＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．７３に設定した以外は、実施例３と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例３＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．００に設定した以外は、実施例３と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例４＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．９０に設定した以外は、実施例３と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例５＞
略三角形凸部（６）の底角（α）を５２度に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例６＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．７５に設定した以外は、実施例５と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例５＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．００に設定した以外は、実施例５と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例６＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．９１に設定した以外は、実施例５と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例７＞
光源（２）の中心と光偏向構造板の光入射面（３ａ）との距離（ｄ）を１５ｍｍに設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例８＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．７６に設定した以外は、実施例７と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例７＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．００に設定した以外は、実施例７と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例８＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．９０に設定した以外は、実施例７と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例９＞
略三角形凸部（６）の底角（α）を５６度に設定し、光源（２）の中心と光偏向構造板の光入射面（３ａ）との距離（ｄ）を１５ｍｍに設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例１０＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．７３に設定した以外は、実施例９と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例９＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．００に設定した以外は、実施例９と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例１０＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．９０に設定した以外は、実施例９と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例１１＞
略三角形凸部（６）の底角（α）を５２度に設定し、光源（２）の中心と光偏向構造板の光入射面（３ａ）との距離（ｄ）を１５ｍｍに設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜実施例１２＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．７５に設定した以外は、実施例１１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例１１＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．００に設定した以外は、実施例１１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例１２＞
Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．９１に設定した以外は、実施例１１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例１３＞
略三角形凸部（６）の底角（α）を４５度に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例１４＞
略三角形凸部（６）の底角（α）を４５度に設定し、Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．７５に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例１５＞
光源（２）の中心と光偏向構造板の光入射面（３ａ）との距離（ｄ）を１５ｍｍに設定し、略三角形凸部（６）の底角（α）を４５度に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例１６＞
光源（２）の中心と光偏向構造板の光入射面（３ａ）との距離（ｄ）を１５ｍｍに設定し、略三角形凸部（６）の底角（α）を４５度に設定し、Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）を０．７５に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

なお、上記モンテカルロ法シミュレーションを適用する際における平均輝度及び輝度均一度の評価手法は次のとおりである。

＜平均輝度測定法及び輝度均一度評価法＞
面光源装置の前面（光出射面）の全体の輝度の平均値を平均輝度（ｃｄ／ｍ²）とする一方、前面（光出射面）の全体の中での輝度最小値を「Ｃ１」とし輝度最大値を「Ｃ２」としたとき、
輝度均一度（％）＝（Ｃ１／Ｃ２）×１００
上記の計算式で求められる値を輝度均一度とした。なお、平均輝度が１１３５ｃｄ／ｍ²以上であり且つ輝度均一度が３２．０％以上であるものを合格とした。

表１〜６から明らかなように、この発明の光偏向構造板を用いて構成された実施例１〜１２の面光源装置は、輝度ムラの少ない輝度均一性に優れた光を高輝度で出射することができる。

これに対し、この発明の範囲を逸脱する光偏向構造板を用いて構成された比較例１〜１６の面光源装置は、平均輝度及び輝度均一度のうちの少なくともいずれか一方の性能が不十分であった。

この発明の光偏向構造板は、面光源装置用の光学部材（例えば光偏向構造板、光拡散板等）として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。また、この発明の面光源装置は、液晶表示装置用のバックライトとして好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。

この発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す模式図である。 この発明に係る光偏向構造板の一実施形態を示す断面図である。 図２の光偏向構造板の凹凸形状部を構成する略三角形凸部の断面図である。 この発明に係る光偏向構造板の他の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１…面光源装置
２…光源
３…光偏向構造板
３ａ…背面（凹凸形状部が形成されていない面）
３ｂ…前面（凹凸形状部が形成された面）
４…凹凸形状部
６…略三角形凸部
７…凸条部
９…光拡散シート
２０…液晶パネル
３０…液晶表示装置
６１…頂点
６２…底点（左斜辺の）
６３…底点（右斜辺の）
６４…接点（左斜辺の）
６５…接点（右斜辺の）
６６…左斜辺
６７…右斜辺
６８…底辺
７１…仮想二等辺三角形
７２…仮想円
８１…円弧
α…底角
Ｈ…略三角形凸部の高さ
Ｐ…隣り合う略三角形凸部のピッチ間隔

Claims (7)

1. 断面形状が略三角形である略三角形凸部が複数個突設されてなる凹凸形状部が少なくとも片面に設けられた光透過板からなり、
   前記略三角形凸部の断面形状は、
   底角が５０〜６５度である仮想二等辺三角形を形成すると共に、該仮想二等辺三角形の２つの斜辺に対して内接する仮想円であって下記式（１）；
   ０．４≦Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≦０．８ …式（１）
   （但し、Ｘ：前記仮想二等辺三角形の斜辺における頂点から前記仮想円との接点までの長さ、Ｙ：前記仮想二等辺三角形の斜辺における底点から前記仮想円との接点までの長さである）
   を満足する仮想円を形成したとき、前記仮想二等辺三角形の底辺、前記仮想二等辺三角形の左斜辺における底点から前記仮想円との接点までの部分、前記仮想二等辺三角形の右斜辺における底点から前記仮想円との接点までの部分、及び前記仮想円における２つの接点の間の円弧のうち短い方の円弧で形成された略三角形であることを特徴とする光偏向構造板。
2. 前記略三角形凸部の高さが３０〜５５０μｍであり、隣り合う略三角形凸部同士のピッチ間隔が３０〜５００μｍである請求項１に記載の光偏向構造板。
3. 前記略三角形凸部は、前記光透過板の表面に平行な一方向に沿って延ばされた断面形状が前記略三角形形状の凸条部で形成され、これら凸条部の長さ方向が互いに略平行状になるように配置されている請求項１または２に記載の光偏向構造板。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源とを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源と、前記光偏向構造板の前面側に配置された光拡散シートとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源と、前記光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の光源と、前記光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルと、該液晶パネルと前記光偏向構造板の間に配置された光拡散シートとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。

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