JP2010287546A

JP2010287546A - バックライトユニット

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Publication number: JP2010287546A
Application number: JP2009142685A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kurokawa; 裕司黒川
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2010-12-24

Abstract

【課題】形状の異なる複数の凸状の畝部等の組を繰り返し表面に配列形成した第１の光学シート１に第２の光学シート２を重畳させて用いることにより、ＣＣＦＬ３の配置に依存せず複数のＣＣＦＬ３の光源間距離Ｄを広げることもできるバックライトユニットを提供する。
【解決手段】光学シート１，２を重畳させた背後に、所定の光源間距離の間隔で複数のＣＣＦＬ３を配置した直下ライト方式のバックライトユニットにおいて、第１の光学シート１が、透光性シートにおけるＣＣＦＬ３からの光が出射する側の表面に、このＣＣＦＬ３の長尺方向に沿った凸状の畝部等を多数配列形成したものであり、かつ、各ＣＣＦＬ３に対応する領域内のこれら畝部等が、相互に形状の異なる複数の畝部等の配列の組をさらに繰り返し配列したものからなる構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、透光性シートの少なくとも出射側の表面に凸状の畝部又は凹状の溝部が多数配列形成された光学シートを用いた液晶ディスプレイ等のバックライトユニットに関するものである。

テレビ受像機やパーソナルコンピュータ等に用いられる液晶ディスプレイのバックライトは、液晶パネルの背後に直管形のＣＣＦＬ（冷陰極管）等からなる線光源を所定の間隔をあけて複数本配置した直下ライト方式と、液晶パネルの背後に導光板を配置し、この導光板の側方に線光源を配置したエッジライト方式等がある。

従来の直下ライト方式のバックライトユニットは、線光源と液晶パネルとの間に、光拡散シート等と共に、平凸型リニアフレネルレンズ状の光学シートを配置する場合があった（例えば、特許文献１参照。）。平凸型リニアフレネルレンズ状の光学シートを用いると、平凸型シリンドリカルレンズを配置した場合と同様に、線光源から放射状に出射される光を集光して平行光として液晶パネルに導くことができる。しかも、この光学シートは、平凸型シリンドリカルレンズよりもレンズ厚を薄くできるので、バックライトユニットの大幅な軽量小型化とコストダウンを図ることができる。

また、上記光学シートに代えて、透光性シートの表面に、線光源からの距離（線光源の長尺方向に直交し、かつ、シート面方向に沿った方向の距離）が遠いほど底角が大きい凹状三角形の溝部（凸状三角形の畝部）を多数配列形成した光学シートを用いる場合もあった（例えば、特許文献２参照。）。この光学シートを用いた場合も、線光源からの距離が遠くなり光が斜めに入射するほど、溝部での屈折が大きくなるので、出射する光を正面向きの平行光に近づけて液晶パネルに導くことができる。

さらに、直下ライト方式やエッジライト方式のバックライトユニットでは、透光性シートの表面に円錐形やピラミッド形（四角錐形）の凸部を縦横に多数配列形成した光学シート（マイクロレンズ付き光拡散シート）を用いる場合もあった（例えば、特許文献３参照。）。この光学シートを用いると、直下ライト方式の線光源から入射した光や、エッジライト方式の導光板を介して入射した光をできるだけ正面向きに変えて出射し液晶パネルに導くことができる。

ところが、前記円錐形等の凸部を縦横に配列形成した光学シート（特許文献３）は、本来様々な方向の成分を有する散乱光を正面を向く方向成分の多い光に変えて出射することにより正面輝度を高める働きをするものである。従って、図２３に示すように、このような光学シート６を直下ライト方式のバックライトユニットに用いた場合、ＣＣＦＬ３の真上の位置Ｅ_０では光学シート６の上面のプリズム状の凸部での全反射が多くなり、左右方向にある程度離れた位置Ｅ_１では上向き成分の多い光が出射するものの、さらに左右方向に離れた位置Ｅ_２ではこれら左方向や右方向に出射光が傾斜することになるので、ＣＣＦＬ３の配置位置に応じた大きな輝度ムラが発生するという問題があった。

これに対して、図２４に示すように、直下ライト方式のバックライトユニットに前記平凸型リニアフレネルレンズ状の光学シート７（特許文献１）や底角が変化する凹状三角形の溝部等を配列形成した光学シート８（特許文献２）を用いた場合には、ＣＣＦＬ３からの距離が遠くなるほど光学シート７，８の上面での屈折角が大きくなるので、このＣＣＦＬ３からの距離にかかわらず、上向きの光を出射することができる。

しかしながら、これらの光学シート７，８は、上面の凹凸パターンに対応して下方のＣＣＦＬ３の配置位置が決まっているので、図２５に示すように、このＣＣＦＬ３が光学シート７，８の中央位置Ｃよりも左右方向にずれると、出射光が上向きにはならず傾斜する。このため、従来は、光学シート７，８の裁断位置にずれが生じないようにしたり、ＣＣＦＬ３の取り付け位置にずれが生じないようにする精密な作業が要求されるだけでなく、ＣＣＦＬ３の本数を増減する等の設計変更に対応できないという問題があった。

さらに、上記光学シート６〜８は、いずれもＣＣＦＬ３の配置間隔、即ち光源間距離が広くなると均斉度が極端に低下するために、バックライトユニットに使用するＣＣＦＬ３の本数を減らしてコストダウンや省電力化を図ることができないという問題もあった。

特開２００５−３３８６１１号公報特開２００７−１１４５８７号公報実開平７−８８０５号公報

本発明は、形状の異なる複数の凸状の畝部等の組を繰り返し表面に配列形成した第１の光学シートに構成の異なる光学シートを重畳させて用いることにより、線光源の配置に依存せず複数の線光源の光源間距離を広げることもできるバックライトユニットを提供しようとするものである。

請求項１の発明は、光学シートを２枚以上重畳させた背後に、シート面方向に沿って所定の光源間距離の間隔で複数の線光源を配置した直下ライト方式のバックライトユニットにおいて、２枚以上のうちの第１の光学シートが、透光性シートにおける線光源からの光が出射する側の表面に、この線光源の長尺方向に沿った凸状の畝部又は凹状の溝部を多数配列形成したものであり、かつ、各線光源に対応する領域内のこれら畝部又は溝部が、相互に形状の異なる複数の畝部又は溝部の配列の組をさらに繰り返し配列したものからなることを特徴とする。

請求項２の発明は、前記光学シートが２枚を重畳させたものであり、この２枚のうちの第２の光学シートが前記第１の光学シートとは構成が異なるものであって、透過光を拡散して出射する光拡散シートであり、前記複数の線光源の光源間距離が５０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下であることを特徴とする。

請求項３の発明は、前記第２の光学シートがマイクロレンズ付き光拡散シート又はプリズムシートであることを特徴とする。

請求項４の発明は、前記光学シートが３枚以上を重畳させたものであり、この３枚以上のうちの、前記第１の光学シートを除いた他の光学シートがそれぞれ前記第１の光学シートとは構成の異なるものであり、これら他の光学シートの全部又は一部がそれぞれ透過光を拡散して出射する光拡散シートであり、前記複数の線光源の光源間距離が５０ｍｍ以上、８０ｍｍ以下であることを特徴とする。

請求項５の発明は、前記他の光学シートにおける光拡散シートの全部又は一部がそれぞれマイクロレンズ付き光拡散シート又はプリズムシートであることを特徴とする。

請求項６の発明は、前記他の光学シートにおける光拡散シート以外のものの全部又は一部がそれぞれ偏光分離シートであることを特徴とする。

請求項７の発明は、前記第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の組において、形状の異なる畝部又は溝部の配列の順序が組ごとに相違している場合があることを特徴とする。

請求項８の発明は、前記第１の光学シートにおける各畝部又は溝部の形状が、配列方向に直交する面を中心に左右対称形であることを特徴とする。

請求項９の発明は、前記第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の各組において、形状の異なる畝部の畝幅又は溝部の溝幅がそれぞれ異なっていることを特徴とする。

請求項１０の発明は、前記第１の光学シートにおける各畝部の畝長又は溝部の溝長方向に直交する縦断面形状が、底辺の両内角がそれぞれ９０°未満の三角形状であることを特徴とする。

請求項１１の発明は、前記第１の光学シートにおける各畝部の畝長又は溝部の溝長方向に直交する縦断面形状が二等辺三角形であり、この第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の各組において、各畝部又は溝部の形状の相違が、この二等辺三角形の底角の相違であることを特徴とする。

請求項１２の発明は、前記第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の各組において、形状の異なる各畝部又は溝部が、これら畝部の畝長又は溝部の溝長方向に直交する縦断面形状の三角形の底辺の両内角の和が大きいものほど、これら畝部の畝幅又は溝部の溝幅が広いものであることを特徴とする。

請求項１３の発明は、前記第１の光学シートにおける各畝部の畝長又は溝部の溝長方向に直交する縦断面形状が、底辺の両内角がそれぞれ９０°以下の四角以上の多角形、又は、半円弧以下の円弧形状であることを特徴とする。

請求項１４の発明は、前記第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の各組に２以上、１０以下の畝部又は溝部が配列されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、第１の光学シートの表面に、形状の異なる複数の凸状の畝部や凹状の溝部の組が繰り返し配列形成されるので、線光源からの距離（線光源の長尺方向に直交し、かつ、シート面方向に沿った方向の距離）が相違しても、各組のいずれかの畝部や溝部から出射する光がある程度正面側を向くようになり、この線光源からの距離に応じた輝度ムラをなくすことができる。また、各組にはそれぞれ同じ形状の畝部や溝部が存在するので、線光源の配置位置（線光源の長尺方向に直交し、かつ、シート面方向に沿った方向の配置位置）も任意となり、この線光源の位置ずれの影響がなくなるだけでなく、この線光源の本数の増減等の設計変更にも容易に対応することができるようになる。

さらに、このような第１の光学シートに、１枚以上の他の光学シートを重畳させることにより、複数の線光源の光源間距離を従来以上に広げても高い均斉度を得ることができるので、バックライトユニットに使用する線光源の本数を減らしてコストダウンや省電力化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、第１の光学シートに加えて、他の構成の光拡散シートである第２の光学シートを重畳させることにより、複数の線光源の光源間距離を従来よりも広い５０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下に広げても高い均斉度を得ることができる。

請求項３の発明によれば、第２の光学シートをマイクロレンズ付き光拡散シート又はプリズムシートとすることにより、第１の光学シートと第２の光学シートがそれぞれの欠点を補い合って、より高い均斉度を得ることができる。

請求項４の発明によれば、第１の光学シートに加えて、他の構成の２枚以上の他の光学シート（少なくとも１枚は光拡散シート）を重畳させることにより、複数の線光源の光源間距離を従来よりも広い５０ｍｍ以上、８０ｍｍ以下に広げても高い均斉度を得ることができる。

請求項５の発明によれば、他の光学シートにマイクロレンズ付き光拡散シート又はプリズムシートを含むようにすることにより、第１の光学シートと他の光学シートがそれぞれの欠点を補い合って、より高い均斉度を得ることができる。

請求項６の発明によれば、他の光学シートの一部に偏光分離シートを含むようにすることにより、バックライトユニットを液晶ディスプレイに用いた場合に、この液晶ディスプレイの輝度を高めることができるようになる。

請求項７の発明によれば、第１の光学シートは、各組に同じ形状の畝部や溝部が存在すればよく、これら畝部や溝部の配列の順序は任意であるから、この配列順序が相違している場合があっても本発明の効果に影響は生じない。

請求項８の発明によれば、第１の光学シートは、各畝部や溝部の形状が左右対称であるため、線光源の左右いずれの側であるかに応じた輝度ムラが発生するのを防止することができる。また、複数の線光源の間では、左右双方の線光源からの光を有効に利用することができるようになる。

請求項９の発明によれば、第１の光学シートは、畝部又は溝部の形状に応じて畝幅又は溝幅の広狭を調整できる。ここで、畝幅又は溝幅が広ければ、線光源からの光をより多くその畝部又は溝部に取り込むことができる。従って、畝幅又は溝幅が全て等しいとすると、各畝部又は溝部の形状によっては入射光の利用率（畝部又は溝部における、全入射光に対する、ある程度正面側を向いて出射する光の割合）に相違がある場合に、この畝幅又は溝幅を調整することにより、入射光の利用率をできるだけ均一にすることが可能となる。

なお、ここで、畝幅又は溝幅とは、第１の光学シートのシート面（畝部又は溝部を均して平均化した平坦面に平行な面であり、下面がフラットな場合はこの下面に平行な面）に沿った、畝部又は溝部の配列方向（第１の光学シートのシート面上における畝長又は溝長に直交する方向）の長さをいう。

請求項１０の発明によれば、第１の光学シートの畝部又は溝部が畝部の場合には三角柱状となり、溝部の場合には三角筒内面状となるので、この第１の光学シートに入射した光の多くを出射することができ、各組のいずれかの畝部や溝部で確実にある程度正面側を向いた光を出射することができるようになる。

なお、ここで、底辺とは、第１の光学シートの畝部又は溝部の両斜面を縦断面形状の両斜辺とした三角形における第１の光学シートのシート面に沿った仮想的な辺をいう。

請求項１１の発明によれば、第１の光学シートは、各畝部や溝部の形状が左右対称であり、畝部の場合には三角柱状となり、溝部の場合には三角筒内面状となるので、線光源の左右いずれの側であるかに応じた輝度ムラが発生するのを防止するだけでなく、この第１の光学シートに入射した光の多くを出射することができ、各組のいずれかの畝部や溝部で確実にある程度正面側を向いた光を出射することができるようになる。

なお、ここで、二等辺三角形の底角とは、二等辺三角形の底辺の内角（両内角は等しい）のことである。

請求項１２の発明によれば、第１の光学シートの各組の畝部又は溝部は、縦断面形状の三角形の頂角が小さく尖ったものほど畝幅又は溝幅が広くなるので、入射光を多く取り込むことができる。そして、頂角が小さく尖った畝部又は溝部ほど、入射光の利用率は低下するので、このような畝部又は溝部ほど入射光を多く取り込むようにすれば、頂角の異なる各畝部又は溝部における入射光の利用率を均一化することができるようになる。

請求項１３の発明によれば、第１の光学シートの畝部又は溝部が畝部の場合には半多角柱状や半円柱状となり、溝部の場合には半多角筒内面状や半円筒内面状となるので、光学シートに入射した光の多くを出射することができ、各組のいずれかの畝部や溝部で確実にある程度正面側を向いた光を出射することができるようになる。

請求項１４の発明によれば、第１の光学シートは、各組に２以上の形状の異なる畝部や溝部があるので、各組のいずれかの畝部や溝部から出射する光を確実にある程度正面側を向くようにすることができる。しかも、各組の畝部や溝部は１０以下であるため、１組の畝部や溝部の範囲を十分に狭くすることができ、組ごとの輝度ムラを抑制することができる。

本発明の一実施形態を示すものであって、光学シートを用いたバックライトユニットの構成を示す分解斜視図である。本発明の一実施形態を示すものであって、バックライトユニットに用いられる光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の一実施形態を示すものであって、光学シートにおける１組の畝部を示す部分拡大縦断面正面図である。本発明の一実施形態を示すものであって、光学シートにおける中心位置（ａ）と右方向に離れた位置（ｂ）とさらに右側に離れた位置（ｃ）の部分拡大縦断面正面図である。本発明の他の実施形態を示すものであって、各畝部の畝幅が相違するようにした光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の他の実施形態を示すものであって、各畝部の高さを揃えた光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の他の実施形態を示すものであって、各畝部の高さを嵩上げした光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の他の実施形態を示すものであって、各畝部の縦断面形状を等脚台形状とした光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の他の実施形態を示すものであって、各組の畝部の配列順序を不規則に相違させた光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の他の実施形態を示すものであって、各組の畝部を左右に分散して偏らせた光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の他の実施形態を示すものであって、各組の畝部を左右に分散して偏らせると共に配列順序を不規則に相違させた光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の他の実施形態を示すものであって、樹脂シートを２層にした光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の他の実施形態を示すものであって、樹脂シートを３層にした光学シートの部分拡大縦断面正面図である。本発明の実施例を示すものであって、表２における光源・シート間距離を変えて測定した均斉度を示すグラフである。本発明の実施例を示すものであって、表２における光源・シート間距離を変えて測定した輝度を示すグラフである。本発明の実施例を示すものであって、表３の使用例１３における光源間距離を変えて測定した均斉度を示すグラフである。本発明の実施例を示すものであって、表３の実施例１における光源間距離を変えて測定した均斉度を示すグラフである。本発明の実施例を示すものであって、表３の実施例２における光源間距離を変えて測定した均斉度を示すグラフである。本発明の実施例を示すものであって、表４の実施例３における光源間距離を変えて測定した均斉度を示すグラフである。本発明の実施例を示すものであって、表４の実施例４における光源間距離を変えて測定した均斉度を示すグラフである。本発明の実施例を示すものであって、表３と表４の使用例と実施例における光源間距離を変えて測定した均斉度を示すグラフである。本発明の実施例を示すものであって、表３と表４の比較例における光源間距離を変えて測定した均斉度を示すグラフである。従来例を示すものであって、円錐形の凸部を縦横に配列形成した光学シートの部分拡大縦断面正面図である。従来例を示すものであって、底角が変化する凹状三角形の凸部を配列形成した光学シートの部分拡大縦断面正面図である。従来例を示すものであって、ＣＣＦＬが中心位置からずれた場合の光学シートの部分拡大縦断面正面図である。

以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図１３を参照して説明する。なお、これらの図においても、図２３〜図２５に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。

本実施形態は、図１に示すように、液晶ディスプレイにおける直下ライト方式のバックライトユニットについて説明する。このバックライトユニットは、２枚の光学シート１，２の下方（背後側）に、長手方向を前後方向に向けた直管型のＣＣＦＬ３を複数本、間隔をあけて左右方向に平行に並べて配置したものである。これらのＣＣＦＬ３は、一定の光源間距離Ｄの配置間隔で配置されている。

また、このバックライトユニットは、ＣＣＦＬ３の下方に、これらのＣＣＦＬ３から下向きに出射された光を有効利用するための反射板４を配置している。そして、液晶パネル５は、このバックライトユニットにおける光学シート１，２の上方に配置される。

上記２枚の光学シート１，２は、第１の光学シート１と第２の光学シート２からなり、これらは隙間なく又は隙間をあけて上下に重畳させている。また、これらの光学シート１，２は、いずれも透明な樹脂シートからなる。そして、第２の光学シート２は、従来からのマイクロレンズ付き光拡散シート又はプリズムシートからなる。これらのマイクロレンズ付き光拡散シートやプリズムシートは、いずれも透過光を拡散して出射する光拡散シートである。ここで、マイクロレンズ付き光拡散シートは、透光性シートの表面に円錐形やピラミッド形（四角錐形）、半球状、凸レンズ等の凸部を縦横に多数配列形成した光学シートであり、プリズムシートは、透光性シートの表面に線光源の長尺方向に沿った同一形状の凸状の畝部又は凹状の溝部を多数配列形成した光学シートである。

第１の光学シート１は、図２に示すように、ＣＣＦＬ３からの光が入射する下面はフラット面となっている。また、ＣＣＦＬ３からの光が出射するこの第１の光学シート１の上面は、上下左右方向に沿う面での縦断面形状が二等辺三角形となる凸状であって、前後方向に長い畝部１ａ〜１ｃが左右方向に多数配列形成されている。しかも、これらの畝部１ａ〜１ｃは、各ＣＣＦＬ３に対応する第１の光学シート１の領域内において、二等辺三角形の底角が異なる複数の畝部１ａ〜１ｃを配列した組Ｓがさらに多数組繰り返し配列されるようになっている。

本実施形態の場合、第１の光学シート１の上面の１つの組Ｓは、図３に示すように、底角θ_１が５５°の畝部１ａと、底角θ_２が４５°の畝部１ｂと、底角θ_３が２５°の畝部１ｃとの３種類の畝部１ａ〜１ｃを１つずつ右から左に並べて配列している。また、これらの畝部１ａ〜１ｃは、二等辺三角形の底辺に相当する部分の長さである畝幅Ｂが等しくなるようにしている。従って、これらの畝部１ａ〜１ｃは、最大の底角θ_１を有する畝部１ａの凸状が最も上方に突出して高く、最小の底角θ_３を有する畝部１ｃの凸状が最も低くなり、中間の底角θ_２を有する畝部１ｂの凸状は中間の高さとなる。

なお、本発明において１組として配列される畝部の数は、２以上、１０以下が適当であり、より好ましくは３以上、５以下である。また、各ＣＣＦＬ３に対応する第１の光学シート１の領域内の組数は、図２では各畝部１ａ〜１ｃの凸状を拡大して見やすくするために９組示しているが、実際にはさらに多数の組を配列することが好ましい。

ここで、各ＣＣＦＬ３に対応する第１の光学シート１の領域とは、ＣＣＦＬ３が１本の場合には、第１の光学シート１の光学的有効部分の全領域をいい、ＣＣＦＬ３が複数本ある場合には、これらのＣＣＦＬ３の丁度中央にある左右方向に直交する面で区切られた第１の光学シート１の光学的有効部分の各領域、即ち各ＣＣＦＬ３を中心に左右の幅が光源間距離Ｄとなる領域をいう。ただし、この第１の光学シート１の領域の境界に畝部１ａの組の境界が正確に一致している必要はなく、組の左右の端の内側や畝部１ａの左右の端の内側にこの第１の光学シート１の領域の境界があってもよい。従って、各ＣＣＦＬ３に対応する第１の光学シート１の領域内の組数も、必ずしも整数である必要はない。

このような構成の第１の光学シート１を用いれば、図２に示すＣＣＦＬ３の真上の位置Ｅ_０の付近では、図４（ａ）に示すように、このＣＣＦＬ３からの光が底角の大きな畝部１ａや畝部１ｂでは全反射することも多くなるが、底角が最小の畝部１ｃから出射する光はほぼ上向きとなる。また、第１の光学シート１におけるＣＣＦＬ３の真上より少し左右方向に離れた位置Ｅ_１の付近では、図４（ｂ）に示すように、このＣＣＦＬ３からの光が底角の最大の畝部１ａと最小の畝部１ｃでは左右方向に傾斜するが、底角が中間の畝部１ｂから出射する光はほぼ上向きとなる。しかも、第１の光学シート１におけるさらに左右方向に遠く離れた位置Ｅ_２の付近では、図４（ｃ）に示すように、このＣＣＦＬ３からの光が底角の小さい畝部１ｂや畝部１ｃでは左右方向に傾斜するが、底角が最大の畝部１ａから出射する光はほぼ上向きとなる。なお、図４では、第１の光学シート１の下面での入射光の屈折は省略して示している。

上記構成によれば、本実施形態のバックライトユニットにおける第１の光学シート１は、凸状の縦断面形状である二等辺三角形の底角が異なる複数の畝部１ａ〜１ｃからなる組Ｓが上面に繰り返し配列形成されているので、ＣＣＦＬ３からの左右方向の距離が相違しても、各組Ｓのいずれかの畝部１ａ〜１ｃから出射する光がほぼ上向きとなる。このため、ＣＣＦＬ３から左右方向に離れた距離に応じて輝度にムラが生じるのを防止できるので、均斉度を高めることができる。しかも、ＣＣＦＬ３から左右方向に大きく離れた位置でも輝度の低下を少なくすることができる。

また、この第１の光学シート１は、複数の畝部１ａ〜１ｃが配列された組Ｓが多数上面に配列形成されるので、ＣＣＦＬ３の左右方向の配置位置が任意となり、このＣＣＦＬ３の位置ずれの影響がなくなるだけでなく、このＣＣＦＬ３の本数の増減等の設計変更にも容易に対応することができるようになる。

さらに、このような第１の光学シート１に第２の光学シート２を重畳させることにより、複数のＣＣＦＬ３の光源間距離Ｄを従来以上に広げても高い均斉度を得ることができるので、バックライトユニットに使用する線光源の本数を減らしてコストダウンや省電力化を図ることができる。なお、同じＣＣＦＬ３を本数だけ減らしたのではバックライトユニット全体の輝度も低下するので、この全体の輝度を維持しようとすると各ＣＣＦＬ３の輝度を高める必要があり消費電力も大きくなる。しかし、全体の輝度が同じであれば、１本ごとのＣＣＦＬ３の消費電力は大きくなっても、本数が少ない方が全体の効率は高まり、バックライトユニット全体の消費電力は低下する。

なお、上記実施形態の第１の光学シート１では、各組Ｓの複数の畝部１ａ〜１ｃの畝幅Ｂを一定とする場合を示したが、図５に示すように、各畝部１ａ〜１ｃの畝幅Ｂ_１〜Ｂ_３が相違するようにしてもよい。特に、この図５に示すように、畝部１ａ〜１ｃにおける凸状の縦断面形状の三角形の底辺の両内角の和が大きいものほど、即ち、ここでは二等辺三角形の底角が大きいものほど畝幅Ｂ_１〜Ｂ_３が広くなるようにすれば、この二等辺三角形の頂角が小さく尖った畝部１ａ〜１ｃほど畝幅Ｂ_１〜Ｂ_３が広くなるので、入射光を多く取り込むことができる。そして、頂角が小さく尖った畝部１ａ〜１ｃほど、入射光の利用率は低下するので、頂角の異なる複数の畝部１ａ〜１ｃにおける入射光の利用率を均一化することができるようになり、均斉度を高めることができるようになる。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、各組Ｓの複数の畝部１ａ〜１ｃの凸状の高さが相違する場合を示したが、図６に示すように、凸状の高さを揃えるようにしてもよい。ただし、この場合には、図５に示した場合とは逆に、二等辺三角形の頂角が小さく尖った畝部１ａ〜１ｃの畝幅Ｂ_１〜Ｂ_３ほど狭くなるので、ＣＣＦＬ３からの左右方向の距離が遠い位置では輝度を十分に得られないおそれがある。そこで、図７に示すように、もともと凸状の高さが低い畝部１ｂや畝部１ｃについては、上方に平行移動して嵩上げを図ることにより、畝部１ａ〜１ｃの畝幅Ｂは一定としながら、凸状の高さも揃えるようにすることができる。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、各畝部１ａ〜１ｃの底角θ_１〜θ_３が５５°と４５°と２５°である場合を示したが、これらの底角θ_１〜θ_３は、互いに相違すればよいので、具体的な角度の値は任意である。ただし、この底角の最大値は、４０°以上７０°以下であることが好ましく、５０°以上７０°以下であればより好ましく、５５°以上６０°以下であればさらに好ましい。この底角の最大値が６０°を超え、特に７０°を超えて大きくなりすぎると、畝部１ａ〜１ｃの畝幅Ｂを十分な広さとした場合に、凸状の高さが高くなりすぎて、第１の光学シート１の成形性が悪くなり、取り扱いも難しくなる。そして、この底角の最大値が５５°より小さく、特に４０°より小さくなると、各畝部１ａ〜１ｃの底角の差も少なくなるので、輝度ムラをなくして均斉度を高める効果が十分に得られなくなる。

しかも、この底角の最小値は、２５°以下であることが好ましく、２０°以下であればより好ましい。この底角の最小値が２０°を超え、特に２５°を超えて大きくなりすぎると、各畝部１ａ〜１ｃの底角の差も少なくなるので、輝度ムラをなくして均斉度を高める効果が十分に得られなくなる。この底角の最小値は、０°であってもよく、従って、各組Ｓのいずれか一つの畝部は平坦面であってもよい。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、畝部１ａ〜１ｃの縦断面形状が二等辺三角形（又はこの二等辺三角形を基礎とした形状）である場合を示したが、図８に示すように、これらの二等辺三角形の頂部を水平に切り取った等脚台形状としてもよい。さらに、この切り取った頂部に底角の小さい二等辺三角形を載置した将棋の駒形状の五角形としてもよく、六角以上の多角形とすることもできる。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、畝部１ａ〜１ｃの縦断面形状の三角形等における各角部が尖った状態である場合を示したが、現実には製造上の都合で、各角部が多少鈍った状態や丸みを帯びた状態になっていてもよく、また、面取り等が施されていてもよい。なぜなら、本実施形態では、各組に相互に形状の異なる、即ち角度の異なる傾斜面を有する複数の畝部１ａ〜１ｃがあることが重要であり、これらの傾斜面が接する境界部分である角部の細部の状態は重要ではないからである。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、各組Ｓの３種類の畝部１ａ〜１ｃが同じ順序で配列されている場合を示したが、第１の光学シート１上の組数が十分に多ければこの配列順序が本発明の効果に影響することはないので、図９に示すように、この配列順序が組Ｓごとに相違していてもよく、この場合の配列順序の相違は不規則であることが好ましい。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、各組Ｓに３種類の畝部１ａ〜１ｃが配列されている場合を示したが、４種類以上の畝部が配列されていてもよい。さらに、２種類の畝部が配列されているだけでも、特に縦断面形状が四角以上の多角形であれば、本発明の効果をある程度期待することができる。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、畝部１ａ〜１ｃの縦断面形状が左右対称の二等辺三角形や四角以上の多角形である場合を示したが、必ずしも左右対称の形状に限定されるものではない。ただし、第１の光学シート１がＣＣＦＬ３の左右方向の位置に依存しない特性を示すためには、左右非対称の形状が右方向又は左方向に偏りすぎることは好ましくなく、この偏りが大きすぎると、第１の光学シート１全体として考えた場合に、ＣＣＦＬ３からの左右の距離に応じた輝度ムラが生じるおそれもある。従って、個々の畝部１ａ〜１ｃの縦断面形状に左右非対称のものがあっても、偏りの程度を数値化して左右方向を正負とすると、各組Ｓの全ての畝部１ａ〜１ｃの偏りを合計したときにできるだけ０に近づくように偏りを分散させて平均化させることが好ましい。つまり、図１０に示すように、各組Ｓに５種類の畝部１ａ〜１ｅがあったとすると、例えば畝部１ａ，１ｅは左方向に一定量だけ偏り、畝部１ｃは偏りのない左右対称形であり、畝部１ｂ，１ｄは右方向に一定量だけ偏っているというように、偏りが分散して平均化していることが好ましい。そして、図１１は、これら５種類の畝部１ａ〜１ｅの配列順序が隣接する組Ｓで相違している場合を示す。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、凸状の畝部を配列形成した場合を示したが、凹状の溝部が配列形成されたものであっても、同様に本発明の効果を得ることができる。この場合、凹状の縦断面形状は、上記凸状の場合の縦断面形状の上下を逆にしたものを任意に用いることができる。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、下面がフラットな場合を示したが、この第１の光学シート１の下面の構成は任意であり、例えば微細な凹凸からなるシボ状に加工することにより光拡散性を高めたものであってもよい。

また、上記実施形態の第１の光学シート１や第２の光学シート２では、これらの光学シート１，２が透明な樹脂シートからなる場合を示したが、光を透過する透光性を有するものであればよいので、必ずしも透明である必要はない。さらに、これらの光学シート１，２の厚さも特に限定されるものではなく、一般的には厚さ０．３〜５ｍｍ程度のものが好適に使用される。

上記のような光学シート１，２の樹脂シートとしては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合体（例えばポリ−４−メチルペンテン−１等）、ポリ塩化ビニル、環状ポリオレフィン（例えばノルボルネン構造等）、アクリル樹脂、ポリスチレン、アイオノマー、スチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂（ＭＳ樹脂）等の透光性の熱可塑性樹脂からなるものが使用できる。特に、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートの中でも、ポリカーボネート、ポリエステル（特にポリエチレンテレフタレート）、環状ポリオレフィンからなるものは、耐熱性が良好であり、バックライトユニットに用いられた際にＣＣＦＬ３からの放熱によって変形や皺等を生じ難いので好ましく使用される。しかも、ポリカーボネートからなる樹脂シートは、ポリカーボネート自体が透明性の良好な樹脂であり、吸湿性が少なく、高輝度で、反りが少ないため、極めて好ましく使用される。さらに、この樹脂シートは、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂等の透光性の熱硬化性樹脂からなるものであってもよい。しかも、この樹脂シートは、２種以上の樹脂材料を混合し、アロイ化し、複合化したものを使用することもできる。

また、上記実施形態の光学シート１，２は、例えば両面がフラットな樹脂シートを型で押さえ付けて成形するプレス製法を用いて作製することができるが、他のプレス製法やキャスティング法等又は射出成形法の成形法、型ロールを通すことによるロール成形法や押出成形法等による連続成形法等、任意の製法で作製してもよい。

また、上記実施形態の光学シート１，２の樹脂シートは、成形に必要な安定剤、滑剤、耐衝撃改良剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、着色剤、蛍光増白剤等が適宜含有されていてもよい。さらに、これらの光学シート１，２の樹脂シートを多層構成とする場合、これらの添加剤は、例えば基材層と表面層の間で添加剤の種類や配合比率を適宜変更してもよい。例えば図１２は、基材層１１の上層の表面層１２に凸状の畝部を配列形成した２層の第１の光学シート１の例を示し、図１３は、これらの下層に裏面層１３を加えた３層の第１の光学シート１の例を示す。第１の光学シート１の下面は、ＣＣＦＬ３から紫外線が直接照射されるので、この裏面層１３を紫外線吸収剤が含有された耐候層とすることで、上層の基材層１１や表面層１２を紫外線から保護することができる。

また、上記実施形態の光学シート１，２の樹脂シートは、光拡散剤が含有されていてもよい。この光拡散剤としては、樹脂シートの樹脂材料との光屈折率が異なる無機質粒子、金属酸化物粒子、有機ポリマー粒子等が単独で又は適宜組合わせて使用される。無機質粒子としては、ガラス［Ａガラス（ソーダ石灰ガラス）、Ｃガラス（硼珪酸ガラス）、Ｅガラス（低アルカリガラス）］、シリカ、マイカ、合成マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、モンモリロナイト、カオリンクレー、ベントナイト、ヘクトライト、シリコーン等の粒子が使用される。そして、金属酸化物としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の粒子が使用され、また、有機ポリマー粒子としては、アクリルビーズ、スチレンビーズ、ベンゾグアナミン等の粒子が使用される。

上記光拡散剤は、その平均粒径が０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、更に好ましくは１〜３０μｍであるものが使用される。粒径が０．１μｍより小さい光拡散剤は、凝集しやすいため分散性が悪く、均一に分散できたとしても光の波長の方が大きいので光散乱効率が悪くなる。それゆえ、０．５μｍ以上の、更には１μｍ以上の大きさの粒子が好ましいのである。一方、粒径が１００μｍより大きい光拡散剤は、光散乱が不均一になったり、光線透過率が低下したり、粒子が肉眼で見えたりするようになる。このため、５０μｍ以下の粒子、特に３０μｍ以下の粒子が好ましい。

また、上記実施形態の第１の光学シート１では、この第１の光学シート１が樹脂シートである場合を示したが、透光性シートであればよいので、必ずしも樹脂シートである必要はない。また、本願では、光学シート等のように、表裏面の面積が比較的広く、厚さが比較的薄い透光性の部材をシートと称しているが、例えばフィルムや板等も、このシートとは厚さや硬さ／可撓性の程度の相違にすぎないので、本願でいうシートには、フィルムや板等も含まれる。即ち、例えば本願でいう光学シートには、光学フィルムや光学板も含まれる。

また、上記実施形態のバックライトユニットでは、線光源として直管型のＣＣＦＬ３を用いる場合を示したが、必ずしも直管型である必要はなく、例えばＵ字管等を用いることもできる。さらに、必ずしもＣＣＦＬ３である必要はなく、一般照明用の蛍光灯と同様のＨＣＦＬ（熱陰極管）等を用いたり、ＬＥＤ（発光ダイオード）を並べて用いることもでき、線光源の種類は限定されない。ＨＣＦＬは、本来ＣＣＦＬよりも効率が高く、最近では外径もＣＣＦＬのように細いものが開発されているので、省電力化を図ることができ、ＬＥＤは、現状ではまだ高価であるが、効率が極めて高いので、将来はこの省電力化を図る上で大いに期待されている。

また、上記実施形態のバックライトユニットでは、ＣＣＦＬ３を一定の光源間距離Ｄの配置間隔で配置する場合を示したが、この光源間距離Ｄは必ずしもすべての線光源間で一定である必要はなく、例えばバックライトユニットの両端部と中央部ではそれぞれ異なる所定の光源間距離Ｄとなっていてもよい。さらに、反射板４も必須ではなく、例えば上記実施形態のＣＣＦＬ３の下方に別の第１の光学シート１を配置して、上下双方に光を供給することも可能である。

また、上記実施形態では、第１の光学シート１の上方に第２の光学シート２を重畳する場合を示したが、この第２の光学シート２は、第１の光学シート１の下方に配置することもできる。さらに、上記実施形態では、第２の光学シート２がマイクロレンズ付き光拡散シート又はプリズムシートからなる光拡散シートである場合を示したが、第１の光学シート１とは構成の異なる他の光拡散シートであってもよい。ここで、光拡散シートとは、透過光を拡散して出射する光学シートであればよいので、例えば両面がフラットな透光性シートに光拡散剤は含有させたり、この透光性シートの表面に光拡散剤を含有する塗料を塗布したものも含まれる。さらに、この透光性シートの表面に光拡散剤を含有する塗料を塗布することにより、この光拡散剤の粒子の一部が突出して表面が凹凸状になったものであってもよい。ただし、均斉度を高めたままで光源間距離Ｄを少しでも広げるためには、第２の光学シート２としてマイクロレンズ付き光拡散シート又はプリズムシートを用いることが好ましい。

また、上記実施形態では、第１の光学シート１に１枚の第２の光学シート２のみを重畳する場合を示したが、第１の光学シート１とは構成の異なる２枚以上の他の光学シートを重畳することもでき、第１の光学シート１を含むこれらの光学シートの重畳順序も任意である。これら２枚以上の他の光学シートは、第１の光学シート１の光拡散性を補完するために、少なくとも１枚は光拡散シートでなければならない。他の光学シートのうちで光拡散シートではないものについては、少なくとも１枚が偏光分離シートであることが好ましい。偏光分離シートは、バックライトユニットを液晶ディスプレイに用いる場合に、液晶パネル５で利用効率の高い偏光特性の光を分離して透過するので、この液晶ディスプレイの輝度を高めることができる。

また、上記実施形態のバックライトユニットは、上方に液晶パネル５を配置する場合を示したが、このような液晶パネル５を用いた液晶ディスプレイに限らず、その他の機器のバックライトとして用いることもできる。

まず、上記実施形態で示した第１の光学シート１と、従来からのプリズムシートとを比較するために、この第１の光学シート１だけを光学シートとして用いたバックライトユニットの使用例１〜４と、プリズムシートだけを光学シートとして用いたバックライトユニットの比較例１〜２を作製した。そして、これら使用例１〜４と比較例１〜２のバックライトユニットの輝度と均斉度を測定した結果を表１に示す。

ここで、使用例１は、図２〜図４で示したものと同じく、上面に底角が５５°と４５°と２５°の二等辺三角形の縦断面形状を有する３種類の畝部を配列形成し、下面をフラットとした第１の光学シート１を用い、使用例２は、この使用例１の下面をシボ状（２５μｍの凹凸）に加工した第１の光学シート１を用い、使用例３は、上面に底角が５５°と４５°と３５°と２５°と１０°の二等辺三角形の縦断面形状を有する５種類の畝部を配列形成し、下面をフラットとした第１の光学シート１を用い、使用例４は、上面に底角が４０°と２５°と１０°の二等辺三角形の縦断面形状を有する３種類の畝部を配列形成し、下面をフラットとした第１の光学シート１を用いた。また、比較例１は、上面に底角が４５°の二等辺三角形の縦断面形状を有する畝部だけを配列形成し、下面をフラットとしたプリズムシートを用いた。さらに、比較例２は、上面に底角が２５°の二等辺三角形の縦断面形状を有する畝部だけを配列形成し、下面をフラットとしたプリズムシートを用いた。

使用例１〜４と比較例１〜２の光学シートは、各畝部の畝幅を全て２００μｍとし、いずれも光拡散剤は含有させていない。また、これらの光学シートを用いたバックライトユニットは、複数のＣＣＦＬ３の間隔距離である光源間距離Ｄを２４ｍｍとし、各ＣＣＦＬ３（放電管の中心を起点）から光学シートまでの距離である光源・シート間距離を１４．５ｍｍとしている。

使用例１〜４と比較例１〜２のバックライトユニットの輝度と均斉度の測定には、株式会社トプコン製の色彩輝度計ＢＭ−７を用い、室温２３℃、湿度５０％ＲＨの環境で測定を行った。そして、表１の輝度は、ＣＣＦＬ３の真上とＣＣＦＬ３間の計９点の測定ポイントで測定した輝度の平均値を示す。また、表１の均斉度は、これら各測定ポイントで測定した輝度のうちで最も高輝度の値に対する最も低輝度の値の割合を示す。

この表１から明らかなように、比較例１の輝度と比較すると、使用例１〜４の輝度はある程度低くなっているが、比較例２の輝度と比較すると、使用例１〜４の輝度はほぼ同じか少し上回っていて、しかも、これら使用例１〜４の均斉度は、比較例１〜２の均斉度に比べて格段に高くなっていることが分かる。

また、上記使用例１〜４と比較例１〜２では、光学シートの各畝部の畝幅を全て２００μｍとした場合を示したが、これと同様の第１の光学シート１を用いたバックライトユニットの使用例５〜８と共に、二等辺三角形の底角が大きくなるほど畝幅も広がる第１の光学シート１を用いたバックライトユニットの使用例９〜１２も作製した。そして、これらの使用例５〜１２のバックライトユニットと、別に作製した比較例３〜６のバックライトユニットについて、光源・シート間距離を変えたときの輝度と均斉度を測定した結果を表２に示す。

ここで、使用例５〜８のバックライトユニットには同一の第１の光学シート１を用い、使用例９〜１２のバックライトユニットにも同一の第１の光学シート１を用い、比較例３〜６のバックライトユニットにも同一のプリズムシートを用いている。また、使用例５〜８と使用例９〜１２に用いる第１の光学シート１は、上面に底角が６０°と４５°と２０°の二等辺三角形の縦断面形状を有する３種類の畝部を配列形成したものである。ただし、使用例９〜１２に用いる第１の光学シート１は、底角が６０°の畝部の畝幅は４００μｍ、底角が４５°の畝部の畝幅は２００μｍ、底角が２０°の畝部の畝幅は１００μｍとしている。これに対して、使用例５〜８に用いる第１の光学シート１は、表１に示した使用例１〜４と同様に各畝部の畝幅を全て２００μｍとしたものである。使用例５〜８で使用例１〜４の第１の光学シート１を用いなかったのは、使用例９〜１２に用いる第１の光学シート１との比較のために畝部の形状を揃える必要があったからである。比較例３〜６に用いるプリズムシートは、上面に底角が２５°の二等辺三角形の縦断面形状を有する畝部であって、各畝部の畝幅を全て２００μｍとしたものであり、表１に示した比較例２と同じものである。

上記使用例５〜８と使用例９〜１２と比較例３〜６に用いる光学シートは、下面が全てフラットであり、いずれも光拡散剤は含有させていない。また、これらの光学シートを用いたバックライトユニットは、複数のＣＣＦＬ３の光源間距離Ｄを２４ｍｍとしている。ただし、光源・シート間距離は、使用例５〜８と使用例９〜１２と比較例３〜６において、それぞれ１４．５ｍｍと６ｍｍと５ｍｍと４ｍｍに変えている。従って、比較例３は、光源・シート間距離が１４．５ｍｍとなるので、表１に示した比較例２の測定条件と同一のものとなる。これら使用例５〜８と使用例９〜１２と比較例３〜６の測定に用いる測定機器や測定環境、測定条件は、表１の場合と同じである。

この表２において、使用例５〜８と使用例９〜１２と比較例３〜６とのそれぞれで、光源・シート間距離を変えて測定した均斉度を図１４に示し、光源・シート間距離を変えて測定した輝度を図１５に示す。

この表２と図１５から明らかなように、輝度は、いずれの光源・シート間距離においても、使用例５〜８と使用例９〜１２が比較例３〜６に劣ることはほとんどなく、むしろ特に光源・シート間距離が長い場合には、使用例５〜８と使用例９〜１２の方が比較例３〜６よりも上回っている。また、この表２と図１４から明らかなように、均斉度は、いずれの光源・シート間距離においても、使用例５〜８と使用例９〜１２の方が比較例３〜６よりも格段に高くなっている。

しかも、使用例５〜８の場合には、光源・シート間距離が１４．５ｍｍから６ｍｍや５ｍｍ、４ｍｍと短くなるほど、この均斉度も大きく低下するが、使用例９〜１２では、光源・シート間距離が１４．５ｍｍの場合だけでなく、６ｍｍや５ｍｍの場合にも均斉度が高いレベルを維持していることが分かる。比較例３〜６の場合、光源・シート間距離が１４．５ｍｍから６ｍｍや５ｍｍ、４ｍｍと短くなると、もともとそれほど高くない均斉度がさらに低下して実用的に十分な均斉度が得られなくなるので、従来、この光源・シート間距離は１４〜２０ｍｍ程度とするのが一般的であった。しかしながら、底角が大きくなるほど畝部の畝幅も広がるようにした第１の光学シート１を用いた使用例９〜１２の場合には、この光源・シート間距離を従来よりもさらに短くすることができるようになり、バックライトユニットの薄型化に貢献できる。

ただし、この使用例９〜１２の場合であっても、光源・シート間距離を４ｍｍまで短くすると、均斉度が急激に低下するので、光源・シート間距離は５ｍｍ以上であることが好ましい。また、このように光源・シート間距離を短くする場合には、第１の光学シート１がＣＣＦＬ３からの放熱の影響をさらに受けやすくなるので、この第１の光学シート１には、耐熱性の特に高いポリカーボネートからなる樹脂シートを用いることが好ましい。

次に、上記実施形態で示した第１の光学シート１だけを用いたバックライトユニットの使用例１３と、この第１の光学シート１に第２の光学シート２を重畳したバックライトユニットの実施例１〜２と、この第１の光学シート１に２枚以上の他の光学シートを重畳したバックライトユニットの実施例３〜４とを作製した。そして、これら使用例１３と実施例１〜４のバックライトユニットにおいて、ＣＣＦＬ３の光源間距離Ｄを変化させたときの均斉度を測定した結果を表３と表４に示す。

ここで、使用例１３と実施例１〜４のバックライトユニットは、いずれも第１の光学シート１として、上面に底角が６０°と４５°と２０°の二等辺三角形の縦断面形状を有する３種類の畝部であって、底角が６０°の畝部の畝幅は４００μｍ、底角が４５°の畝部の畝幅は２００μｍ、底角が２０°の畝部の畝幅は１００μｍのものを配列形成し、下面をフラットとした光学シートを用いている。また、これらの第１の光学シート１は、いずれも光拡散剤は含有させない厚さ１．２ｍｍのポリカーボネート製の光学シートである。

そして、使用例１３は、この第１の光学シート１のみを用いたバックライトユニットである。また、実施例１は、この第１の光学シート１の上方に、第２の光学シート２としてマイクロレンズ付き光拡散フィルム（韓国Shinwha Intertek Corporation社製：ＰＴＲ８６３）を重畳したバックライトユニットである。さらに、実施例２は、この第１の光学シート１の上方に、第２の光学シート２として光拡散シート（韓国SKC Co., Ltd.社製：ＣＨ２８３Ｔ）を重畳したバックライトユニットである。この光拡散シートは、両面がフラットで透明なＰＥＴフィルム上に光拡散剤と樹脂バインダからなる塗料を塗布したものであり、多くの場合は、光拡散剤の粒子の一部が樹脂バインダから突出しているために塗布面は凹凸になっている。さらに、実施例３は、この第１の光学シート１の上方に、他の光学シートとして光拡散フィルム（韓国SKC Co., Ltd.社製：ＣＨ２８３Ｔ）とプリズムシート（住友スリーエム株式会社製：ＢＥＦＩＩＩ）と偏光分離シート（住友スリーエム株式会社製：ＤＢＥＦ−Ｄ４００）を重畳したバックライトユニットであり、実施例４は、この第１の光学シート１の上方に、他の光学シートとして光拡散フィルム（韓国SKC Co., Ltd.社製：ＣＨ２８３Ｔ）と２枚のマイクロレンズ付き光拡散フィルム（韓国Shinwha Intertek Corporation社製：ＰＴＲ８６３）を重畳したバックライトユニットである。

また、使用例１３と実施例１〜４のバックライトユニットは、各ＣＣＦＬ３（放電管の中心を起点）から第１の光学シート１までの距離である光源・シート間距離を２１．０ｍｍとし、反射板４までの距離を３．５ｍｍとしている。そして、各ＣＣＦＬ３のランプ径は４ｍｍである。

また、使用例１３と実施例１〜４のバックライトユニットの均斉度の測定には、株式会社アイ・システム社製ＥＹＥＳＣＡＬＥ−３Ｗを用いた。均斉度は、ＣＣＦＬ３の直上の輝度と２本のＣＣＦＬ３の中間位置の直上の輝度の比を求めて示した。そして、複数のＣＣＦＬ３の光源間距離Ｄを１０ｍｍから９０ｍｍまで１０ｍｍ間隔で変化させながら、それぞれの光源間距離Ｄについて均斉度を測定した。

また、表３の使用例１３において、「使用例」の均斉度に併記した「比較例」の均斉度は、バックライトユニットの第１の光学シート１に代えて、厚さ１．５ｍｍの一般光拡散板を用いて測定した均斉度を示す。さらに、表３と表４の実施例１〜４において、「実施例」の均斉度に併記した「比較例」の均斉度も、同様にバックライトユニットの第１の光学シート１に代えて、厚さ１．５ｍｍの一般光拡散板を用いて測定した均斉度を示す。なお、ここで用いた一般光拡散板は、ポリカーボネート９９．１ｗｔ％に光拡散剤を０．９ｗｔ％含有させた両面がフラットな板状の光拡散シートである。

表３の使用例１３と図１６に示すように、第１の光学シート１のみを用いたバックライトユニットでは、光源間距離Ｄが２０ｍｍを超えて広がると均斉度が９６％を下回り、特に光源間距離Ｄが４０ｍｍの場合には極端に均斉度が低下するので、ほとんどの光源間距離Ｄにおいて一般光拡散板を用いた比較例よりも均斉度が劣る結果となった。

しかし、この表３の実施例１〜２と図１７及び図１８に示すように、第１の光学シート１に第２の光学シート２を重畳したバックライトユニットでは、光源間距離Ｄが４０ｍｍまで広がると一旦均斉度が９６％を下回るが、光源間距離Ｄが５０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下の領域では再び９６％を上回る高い均斉度が得られる。これに対して、一般光拡散板を用いた比較例では、光源間距離Ｄが４０ｍｍまで広がると均斉度が９６％を下回り、さらに光源間距離Ｄが広がるほど均斉度も低下するので、従来は光源間距離Ｄを４０ｍｍ以上に広げることができなかった。

また、表４の実施例３〜４と図１９及び図２０に示すように、第１の光学シート１に３枚の他の光学シートを重畳したバックライトユニットでは、光源間距離Ｄが４０ｍｍ以下の領域だけでなく、この光源間距離Ｄが５０ｍｍ以上に広がっても、８０ｍｍ以下の領域まで９６％を上回る高い均斉度が得られる。これに対して、一般光拡散板を用いた比較例では、光源間距離Ｄが４０ｍｍ乃至５０ｍｍまで広がると均斉度が９６％を下回り、さらに光源間距離Ｄが広がるほど均斉度も低下するので、従来は光源間距離Ｄを４０ｍｍ乃至５０ｍｍ以上に広げることができなかった。

さらに、図２１は、表３と表４の使用例１３と実施例１〜４の「使用例」と「実施例」の均斉度だけを示したものであり、この図によっても、第１の光学シート１のみを用いた使用例１３に対して、第２の光学シート２や他の光学シートを重畳した実施例１〜４の方が均斉度が全体に向上していることが分かる。しかも、第２の光学シート２を重畳した実施例１〜２の場合には、光源間距離Ｄの５０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下の領域において９６％を上回る高い均斉度が得られ、３枚の他の光学シートを重畳した実施例３〜４の場合には、光源間距離Ｄが５０ｍｍ未満の領域のみならず、５０ｍｍ以上、８０ｍｍ以下の領域においても９６％を上回る高い均斉度が得られることが分かる。

そして、この図２１で実施例１と実施例２を比較すると、第２の光学シート２としてマイクロレンズ付き光拡散フィルムを用いた実施例１の方が、特に光源間距離Ｄの７０ｍｍの場合に均斉度が向上しているので、第１の光学シート１に重畳する光学シートにはマイクロレンズ付き光拡散フィルムがより適していることが分かる。また、実施例３と実施例４を比較すると、特に光源間距離Ｄの７０ｍｍの場合や８０ｍｍの場合に実施例３の方が均斉度が向上していることと、この実施例３で用いている偏光分離シートは光拡散シートではないことから、マイクロレンズ付き光拡散フィルムだけでなくプリズムシートも、第１の光学シート１との重畳に適していることが分かる。

図２２は、表３と表４の使用例１３と実施例１〜４の「比較例」の均斉度だけを示したものであり、この図によると、第１の光学シート１とは構成の異なる光学シートの場合には、このような光学シートを複数枚重畳させても、均斉度の顕著な向上は得られないことが分かる。

１第１の光学シート
１ａ畝部
１ｂ畝部
１ｃ畝部
１ｄ畝部
１ｅ畝部
１１基材層
１２表面層
１３裏面層
２第２の光学シート
３ＣＣＦＬ
４反射板
５液晶パネル
６光学シート
７光学シート
８光学シート

Claims

光学シートを２枚以上重畳させた背後に、シート面方向に沿って所定の光源間距離の間隔で複数の線光源を配置した直下ライト方式のバックライトユニットにおいて、
２枚以上のうちの第１の光学シートが、透光性シートにおける線光源からの光が出射する側の表面に、この線光源の長尺方向に沿った凸状の畝部又は凹状の溝部を多数配列形成したものであり、かつ、各線光源に対応する領域内のこれら畝部又は溝部が、相互に形状の異なる複数の畝部又は溝部の配列の組をさらに繰り返し配列したものからなることを特徴とするバックライトユニット。
前記光学シートが２枚を重畳させたものであり、この２枚のうちの第２の光学シートが前記第１の光学シートとは構成が異なるものであって、透過光を拡散して出射する光拡散シートであり、前記複数の線光源の光源間距離が５０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
前記第２の光学シートがマイクロレンズ付き光拡散シート又はプリズムシートであることを特徴とする請求項２に記載のバックライトユニット。
前記光学シートが３枚以上を重畳させたものであり、この３枚以上のうちの、前記第１の光学シートを除いた他の光学シートがそれぞれ前記第１の光学シートとは構成の異なるものであり、これら他の光学シートの全部又は一部がそれぞれ透過光を拡散して出射する光拡散シートであり、前記複数の線光源の光源間距離が５０ｍｍ以上、８０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
前記他の光学シートにおける光拡散シートの全部又は一部がそれぞれマイクロレンズ付き光拡散シート又はプリズムシートであることを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
前記他の光学シートにおける光拡散シート以外のものの全部又は一部がそれぞれ偏光分離シートであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のバックライトユニット。
前記第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の組において、形状の異なる畝部又は溝部の配列の順序が組ごとに相違している場合があることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のバックライトユニット。
前記第１の光学シートにおける各畝部又は溝部の形状が、配列方向に直交する面を中心に左右対称形であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のバックライトユニット。
前記第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の各組において、形状の異なる畝部の畝幅又は溝部の溝幅がそれぞれ異なっていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のバックライトユニット。
前記第１の光学シートにおける各畝部の畝長又は溝部の溝長方向に直交する縦断面形状が、底辺の両内角がそれぞれ９０°未満の三角形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のバックライトユニット。
前記第１の光学シートにおける各畝部の畝長又は溝部の溝長方向に直交する縦断面形状が二等辺三角形であり、この第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の各組において、各畝部又は溝部の形状の相違が、この二等辺三角形の底角の相違であ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。
前記第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の各組において、形状の異なる各畝部又は溝部が、これら畝部の畝長又は溝部の溝長方向に直交する縦断面形状の三角形の底辺の両内角の和が大きいものほど、これら畝部の畝幅又は溝部の溝幅が広いものであ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。
前記第１の光学シートにおける各畝部の畝長又は溝部の溝長方向に直交する縦断面形状が、底辺の両内角がそれぞれ９０°以下の四角以上の多角形、又は、半円弧以下の円弧形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のバックライトユニット。
前記第１の光学シートにおける複数の畝部又は溝部の配列の各組に２以上、１０以下の畝部又は溝部が配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のバックライトユニット。