JP2011048910A - 液晶表示装置のバックライトユニット。 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶表示装置の省消費エネルギー化や薄肉化を実現させるための、表示画面の輝度ムラ解消と高輝度保持が可能なLEDを光源とする直下型バックライトユニットを提供することを目的としている。
【解決手段】 ２個以上の点光源が反射シート上に配置され、点光源の出光側に光拡散板が設置されている直下型液晶表示装置のバックライトユニットにおいて、光拡散板（１）として点光源側の反対面となる出光面に、底面が正方形で、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行な対称面を有し、各対称面における凸部輪郭形状の底面に対する最大傾斜角が、２５〜７５°である凸状構造体が実質全面に賦型されているものを用い、かつ、光拡散板（１）上に重ねる光学シート（２）として、点光源側の反対面となる出向面に底面が正方形で、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行な対称面を有し、各対称面における凸部輪郭形状の底面に対する最大傾斜角が、２５〜７５°である凸状構造体が実質全面に賦型されたものを少なくとも１枚用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、LED（Light Emitting Diode）のような点光源からなる液晶表示装置の直下型バックライトユニットに関する。

液晶テレビやデスクトップタイプモニター、ノート型パーソナルコンピュータなどの用途を中心に液晶表示装置が幅広く普及しているが、表示装置自体の薄肉化と省エネルギー化が今後の重要課題となっており、液晶テレビなどの大型液晶表示装置において、従来の冷陰極管を光源とする直下型バックライトからLEDを光源とする直下型バックライトや、エッジライト型バックライトのへの変換が進められている。

しかしながら、LEDは指向性が強く、LEDを光源とした直下型バックライトで、公知の光拡散板によりLEDの配置パターンにともなう明暗、すなわち輝度ムラを解消しょうとすると、光源から拡散板および光拡散板上に配置される光学シートとの間隔を充分確保しなければならず、表示装置の薄肉化が困難であった（特許文献１参照）。

また、LEDと光拡散板や光学シートとの間隔を狭くして、できる限り均一な明るさにするための方法として、LEDの設置パターンに対応した反射部分と拡散透過部分を精度よく配置した光学シートを用いることが試みられているが、バックライトのLED設置パターンにより光学シートの反射部分の配置が変える必要があり、また光学シートの設置時の位置決めも精度を要することになり、生産効率が著しく損なうことになっていた（特許文献２参照）。

さらに、LED光源を用いた直下型において輝度の均整化をはかるため、LED光源に近い側から、全光線透過率が８０〜９８％、光拡散率が０．５〜３０％のレンズ付光拡散板、さらに全光線透過率が４０〜８０％、光拡散率が７０〜９０％の光拡散板を、光源であるLEDから各々一定間隔を保持して設置することが提案されているが、光源と拡散板の間隔を狭められず、液晶表示装置の薄肉化の実現は困難であった。（特許文献３参照）

特開２００６−２３７１１４号公報 特開２００６−１３４８８１号公報 特開２００７−３２９０１６号公報

上述のように液晶表示装置の省消費エネルギー化や薄肉化をはかるために、LEDを光源とする直下型バックライトの実用化を促進する上で、表示画面の輝度ムラ解消と高輝度保持を実現することが重要な課題となっている。

本発明はこれらの事情に基づいてなされたものであり、液晶表示装置の省消費エネルギー化や薄肉化を実現させるための、表示画面の輝度ムラ解消と高輝度保持が可能なLEDを光源とする直下型バックライトユニットを提供することを目的としている。

本発明は前記課題を解決するため、鋭意検討した結果、本発明者らは、２個以上の点光源が反射シート上に配置され、点光源の出光側に光拡散板が設置されている直下型液晶表示装置のバックライトユニットにおいて、光拡散板（１）として点光源側の反対面となる出光面に、底面が正方形で、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行な対称面を有し、各対称面における凸部輪郭形状の底面に対する最大傾斜角が、２５〜７５°である凸状構造体が実質全面に賦型されているものを用い、かつ、光拡散板（１）上に重ねる光学シート（２）として、点光源側の反対面となる出向面に底面が正方形で、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行な対称面を有し、各対称面における凸部輪郭形状の底面に対する最大傾斜角が、２５〜７５°である凸状構造体が実質全面に賦型されたものを少なくとも１枚用いることにより、上記課題が解決することを見出し、本発明を完成するに至った。

ここで、光拡散板（１）および光学シート（２）の出光面に賦型されている凸状構造体は、その底面に垂直でしかも底面の各辺に平行な各対称面における凸部輪郭形状が、二等辺三角形、等脚台形、二次曲線の一部、二等辺三角形の一部と二次曲線の一部が接合した形状のいずれかであることが好ましい。

また、光拡散板（１）および光学シート（２）の出光面に賦型されている凸状構造体は、その底面の一辺が１０μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。

さらには、光拡散板（１）または光学シート（２）のいずれかに光拡散剤が分散されていることが、輝度ムラ低減をはかる上でより好ましい。

なお、大きな輝度の低下が見られない場合には、光拡散板（１）および光学シート（２）の両方に光拡散剤が分散されていることが、輝度ムラ低減をはかる上でより一層好ましい。

さらに、光拡散板（１）の表面に形成されている凸状構造体の底面をなす正方形のいずれかの辺と、反射シート上に配置されている点光源の最近接した２つの点光源を結ぶ直線とが交差するように光拡散板（１）を設置することが、より効率よく輝度ムラの低減をはかれ、本発明の効果を充分発揮できることになり好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、指向性が強いLEDを光源とした場合でも、光拡散板、さらには光拡散板上に重ね合わせられる光学シートと、LEDが配置されている反射シート間の距離を接近させても、輝度ムラを解消することができ、バックライトユニットの薄肉化が実現できるようになり、その結果として液晶表示装置、特に液晶テレビなどの大型液晶表示装置の薄肉化が可能となる。また、バックライトユニットとしての輝度ムラ解消性が向上することにともない、点光源であるLEDの配置間隔も拡げることができるようになり、同一サイズのバックライトユニットにおいては、使用するLEDの個数削減がはかられ、大型液晶表示装置の消費電力低減や部材コスト低減をはかることが可能となる。

本発明の効果の評価に用いたバックライトである。

以下に図面等を参照して説明を行うが。本願発明は図面の実施形態にのみ限定されるものではない。

本発明はLEDのような指向性の強い点光源からなる液晶表示装置の薄型化が可能となる直下型バックライトユニットに関する。

本発明に用いられる点光源としては、白色光、赤色光、青色光、緑色光などのLED、あるいは２種類以上の異なる発光色LEDからなる集合体としてのLEDや、バッドウィング指向性パターン、ランバーシアン指向性パターン、サイドエミッター指向性パターンなど各種の配光パターンを有するLEDがあり、適用される液晶表示装置に求められる輝度や色特性などに応じたバックライトユニット設計により適宜採用することができる。なかでも、大型液晶表示装置の直下型バックライトユニットの光源として、表示装置の薄型化や使用LED数削減による消費電力低減化がはかりやすい、サイドエミッター指向性パターンLEDの実用化に対する期待が大きい。サイドエミッター指向性パターンLEDの実用化に当っては、反射シートの法線方向に対して５０°以上の深い角度へ強く配光される光を、いかに液晶表示装置の正面方向に、輝度ムラなく高輝度で配光できるようにするかということが大きな技術課題となっているが、本発明のバックライトユニットによりこの課題を克服することができた。

本発明に用いられる光拡散板（１）と光学シート（２）の点光源側の反対面となる出光面に実質全面に賦型されている凸状構造体は、底面が正方形であり、底面に垂直で底面の各辺に平行な対称面を有し、各対称面における凸部断面輪郭形状の底面に対する最大傾斜角が、２５〜７５°である。凸部断面輪郭形状の底面に対する最大傾斜角は、点光源に用いているLEDの配光パターン特性や配置パターンによって調整するのが好ましい。しかしながら、最大傾斜角が２５°より低いと、配置されている点光源の中間領域で、点光源からの光拡散板（１）への入射光を液晶表示装置の表示パネル正面方向に偏向でき難くなり、バックライト全面での輝度ムラ抑制が困難となってくる。一方、７５°より大きくなると、点光源上近傍での液晶表示装置の表示パネル正面方向での輝度が低減し、輝度ムラ解消が困難となってくる。この凸部断面輪郭形状の底面に対する最大傾斜角は、光拡散板（１）と光学シート（２）で同一でも、異なっていてもよく、点光源の種類や配置パターン、適用されるバックライトユニットの形状により、任意組み合わせることができる。

光拡散板（１）と光学シート（２）は同一のものを使用することも可能である。しかしながら、一般的に最も光源側に配置される光拡散板は、輝度ムラ解消に重要な、光源と各種光学シートとの距離を一定に保持する役目があり、機械的強度や剛性を要求されるため、その上に重ね合わせて配置される各種光学シートよりも厚くする必要がある。本発明の光拡散板（１）も、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の厚みが好ましいのに対し、光学シート（２）は、厚みが０．１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度のものが好ましく用いられる。

また、本発明に用いられる光拡散板（１）と光学シート（２）の点光源側の反対面となる出光面に賦型されている凸状構造体の、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行な各対称面における凸部輪郭形状は、二等辺三角形、等脚台形、二次曲線の一部、二等辺三角形の一部と二次曲線の一部が接合した形状のいずれかであることが特に好ましい。各対称面の凸部輪郭形状が、このような形状を有することにより、指向性の強いLEDからの光を広範囲に拡散させるとともに、液晶表示装置の表示パネル正面に偏向することができ、輝度ムラの解消に有効となる。しかしながら、本発明の効果に影響を及ぼさない範囲で、凸状構造体の賦型過程において発生する、微視的にこれらの形状から逸脱する部分を有する凸状構造体が含まれていても差し支えない。これら底面に垂直でしかも底面の各辺に平行な各対称面における凸部輪郭形状は、光拡散板（１）と光学シート（２）で同一でも、異なっていてもよく、点光源の種類や配置パターン、適用されるバックライトユニットの形状により、任意組み合わせることができる。

さらに、本発明に用いられる光拡散板（１）と光学シート（２）の点光源側の反対面となる出光面に賦型されている凸状構造体の底面をなす正方形の一辺は、１０μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。底辺の一辺が１０μｍ未満の凸状構造体を、経済性のある成型方法で再現性よく賦型することは困難である一方、これ以上微小な凸状構造体を賦型しても輝度ムラ解消への効果が向上し難く、５００μｍを越えると凸状構造体の形状に拘らず、輝度ムラ解消効果が低下してくる。また、凸状構造体の底面である正方形の一辺の長さは、光拡散板（１）と光学シート（２）で同一でも、異なっていてもよく、点光源の種類や配置パターン、適用されるバックライトユニットの形状により、任意組み合わせることができる。ただし、光拡散板（１）と光学シート（２）のいずれにも、光拡散剤が配合されていない場合には、これらを重ね合わせた際に光干渉模様が発生しやすくなり、この光干渉模様を抑制するために、光拡散板（１）と光学シート（２）として、底辺の一辺が異なる寸法の凸状構造体が賦型されているものを使用することが好ましい。

本発明で用いる光拡散板（１）と光学シート（２）のいずれかに光拡散剤を配合することが好ましい。凸状構造体のよる輝度ムラ解消効果に加え光拡散剤による光拡散作用で、一層の輝度ムラ解消がはかれるためである。光拡散剤の配合方法としては、光拡散板（１）あるいは光学シート（２）の全体に均一に配合する方法、凸状構造体部分にのみ配合する方法、点光源側の入光面に拡散剤を配合した光拡散層を形成する方法などが選択できる。

さらに、大きな輝度の低下が見られない場合には、光拡散板（１）および光学シート（２）の両方に光拡散剤が分散されていることが、輝度ムラ低減をはかる上でより一層好ましい。

本発明における光拡散板（１）の設置方法としては、光拡散板（１）の表面に形成されている凸状構造体の底面をなす正方形のいずれかの辺と、反射シート上に配置されている点光源の最近接した２つの点光源を結ぶ直線とが交差するように、光拡散板（１）を設置することが輝度ムラの低減をより効率よくはかれ、本発明の効果を充分発揮できることになり好ましく、特に交差角が鋭角側で３０°〜６０°となるように設置することが、点光源の配置パターンによる輝度ムラをより解消でき、最も好ましい。

光拡散板（１）に対する光学シート（２）の重ね合わせ方法については特に制限はないが、光拡散板（１）の出光面に賦型されている凸状構造体底面の正方形の各辺と、光学シート（２）の同じく出光面に賦型されている凸状構造体底面の正方形の各辺が交差するように重ね合わせることが、輝度ムラをより高いレベルで解消するために好ましい。

本発明で用いられる光拡散板（１）や光学シート（２）は、熱可塑性樹脂をシート状に成型したものであり、具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、スチレン−メチルメタクリレート共重合体、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィン系樹脂などが用いることができる。好適にはポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂またはポリシクロオレフィン樹脂を用いる。なかでもポリカーボネート樹脂は、透明性や耐熱性、加工性に優れており、かつ、これらのバランスがよいので光拡散板（１）用や光学シート（２）用の樹脂として特に好ましい。光拡散板（１）や光学シート（２）は、これらの熱可塑性樹脂を射出成型、押出成型、圧縮成型などにより得ることができる。

ポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法で反応させて得られるものである。二価フェノールの代表的な例としては２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン［通称ビスフェノールＡ］、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）サルファイド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン等が挙げられ、なかでもビスフェノールＡが好ましい。これらの二価フェノールは単独または２種以上を混合して使用できる。

カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。

本発明の光拡散板（１）や光学シート（２）には、目的及び効果を損なわない範囲で他の成分、例えば、亜リン酸、リン酸、亜リン酸エステル、リン酸エステル、ホスホン酸エステル等の熱安定剤、トリアゾール系、アセトフェノン系、サリチル酸エステル系等の紫外線吸収剤、ブルーイング剤等の添加剤を必要に応じてその発現量配合してもよい。

また、光拡散板（１）や光学シート（２）の点光源側の面は、鏡面、微細な凹凸、光源からの光の進行方向を変更するため、あるいは輝度均整化をはかるために反射シート方向に反射させるための凹凸形状を有する光学要素が賦型されていてもかまわない。さらには、光源から紫外線による光拡散板（１）や光学シート（２）の着色を防止するために、紫外線吸収剤が配合された層や、紫外線吸収剤を含む塗布層が形成されているのが好ましい。また、静電気による粉塵付着による輝度低下や輝度ムラ発生を抑制するため、帯電防止剤が配合された層や、帯電防止剤を含む塗布層が形成されていてもよい。

本発明の光拡散板（１）や光学シート（２）に配合される光拡散剤としては、光拡散板（１）や光学シート（２）を構成する熱可塑性樹脂と０．００５以上の屈折率差を有するものであれば、有機系、無機系、有機・無機複合系などのいずれの粒子でもかまわず、例えば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、シリカ、ガラス微粒子、シリコーン系微粒子、アクリル系微粒子、スチレン系微粒子、シリカ・アクリル複合微粒子である。光拡散剤の配合量は、光拡散剤の配合方法、光拡散剤のサイズやシートを構成する熱可塑性樹脂との屈折率差にもより、適宜調整する必要があるが、通常は光拡散板（１）を構成する熱可塑性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．００５質量部以上、２０質量部以下、より好ましくは０．０１質量部以上、１０質量部以下である。使用量が０．００５質量部未満であると、光拡散剤を配合した効果が実質的にみられず、２０質量部を超えると輝度の低下が大きくなり好ましくない。光拡散剤の粒径は、０．１〜５０μmが好ましく、０．３〜１０μmがより好ましく、０．５〜５μm以下がさらに好ましい。光拡散剤の粒径が上記範囲を外れた場合、十分な光拡散性を発揮できないおそれがある。

光学シート（２）は、上記したように、熱可塑性樹脂や光拡散剤、添加剤を用い、光拡散板（１）と同様の成型方法によって得られるが、高い強度を要しないため、２P法と称されている透明性熱可塑性樹脂フィルムと、所望の凸状構造体の反転された形状が彫刻されているロールを用い、その凹部に注入した紫外線硬化性樹脂を紫外線照射によりを硬化させる方法で、熱可塑性樹脂フィルム表面に凸状構造体を形成させたものも使用できる。

光拡散板（１）に重ね合わせて用いる光学シート（２）以外の光学シートとしては、フィルム上に光拡散微粒子が全面に塗布された光拡散シート、フィルム上にマイクロレンズが全面に形成されているマイクロレンズシート、プリズムシート、レンチキュラーレンズシート、反射偏光フィルムなどがあり、液晶表示装置の要求光学特性に応じて、適宜これらの光学シートを組み合わせて用いることができる。

次に本発明の実施例としての実例を表１、表2にあげ説明するが、本発明は本例に限定されることはない。

＜製造例１＞
ポリカーボネート樹脂（「ユーピロンＥ２０００ＦＮ」：三菱エンジニアリングプラスチック社製）１００部に、リン系酸化防止剤（「イルガフォス１６８」：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）０．１部と、架橋アクリル系微粒子（「エポスターMA１００２」：日本触媒製）１．０部を混合し、樹脂温度３３０℃で射出成型を行い、底面が一辺８０μｍの正方形であり、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行となる対称面での断面輪郭形状における最大傾斜角が４５°である二等辺三角形状の凸状構造体が全面に賦型された、厚さ１．５ｍｍの光拡散板（１−１）を得た。

＜製造例２＞
ポリカーボネート樹脂（「ユーピロンＥ２０００ＦＮ」：三菱エンジニアリングプラスチック社製）１００部に、リン系酸化防止剤（「イルガフォス１６８」：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）０．１部を混合し、樹脂温度３３０℃で射出成型を行い、底面が一辺８０μｍの正方形であり、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行となる対称面での断面輪郭形状における最大傾斜角が４５°である二等辺三角形状の凸状構造体が全面に賦型された、厚さ１．５ｍｍの光拡散板（１−２）を得た。

＜製造例３＞
ポリカーボネート樹脂（「ユーピロンＥ２０００ＦＮ」：三菱エンジニアリングプラスチック社製）１００部に、リン系酸化防止剤（「イルガフォス１６８」：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）０．１部と、架橋アクリル系微粒子（「エポスターMA１００２」：日本触媒製）１．０部を混合し、３本の冷却ロールを有するシート押出成形機に供給し、押出機出口温度２６５℃、第１ロール温度１４０℃、第２ロール温度１８８℃、第３ロール温度１９３℃で、光学シートの押出成形を行い、底面が一辺６０μｍの正方形であり、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行となる対称面での断面輪郭形状における最大傾斜角が４５°である二等辺三角形状の凸状構造体が全面に賦型された、厚さ０．５ｍｍの光学シート（２−１）を得た。

＜製造例４＞
ポリカーボネート樹脂（「ユーピロンＥ２０００ＦＮ」：三菱エンジニアリングプラスチック社製）１００部に、リン系酸化防止剤（「イルガフォス１６８」：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）０．１部を混合し、３本の冷却ロールを有するシート押出成形機に供給し、押出機出口温度２６５℃、第１ロール温度１４０℃、第２ロール温度１８８℃、第３ロール温度１９３℃で、光学シートの押出成形を行い、底面が一辺６０μｍの正方形であり、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行となる対称面での断面輪郭形状における最大傾斜角が４５°である二等辺三角形状の凸状構造体が全面に賦型された、厚さ０．５ｍｍの光学シート（２−２）を得た。

＜実施例１＞
バックライト（Ａ）を用い、反射シートからの距離が１０ｍｍになるよう、製造例１で得られた光拡散板（１−１）を、光拡散板（１−１）の表面に形成されている凸状構造体の底面をなす正方形のいずれかの辺が、反射シート上に配置されている点光源の最近接した２つ点光源を結ぶ直線と鋭角側で４５°の交差角になるように設置し、さらに光学シートとして製造例３で得られた光学シート（２−１）を設置した。各LEDを点灯し、面輝度計を用い輝度ムラ評価を行った。

＜実施例２＞
バックライト（Ａ）を用い、反射シートからの距離が１０ｍｍになるよう、製造例１で得られた光拡散板（１−１）を、光拡散板（１−１）の表面に形成されている凸状構造体の底面をなす正方形のいずれかの辺が反射シート上に配置されている点光源の最近接した２つ点光源を結ぶ各直線とがほぼ平行になるように設置し、さらに光学シートとして製造例３で得られた光学シート（２−１）を設置し、さらにその上にマイクロレンズシートUTE２３（ミラエナノテック社製）を1枚重ね合わせ、各LEDを点灯し、面輝度計を用い輝度ムラ評価を行った。

＜実施例３＞
バックライト（Ａ）を用い、反射シートからの距離が１０ｍｍになるよう、製造例１で得られた光拡散板（１−１）を、光拡散板（１−１）の表面に形成されている凸状構造体の底面をなす正方形のいずれかの辺が反射シート上に配置されている点光源の最近接した２つの点光源を結ぶ直線とが鋭角側で４５°の交差角になるように設置し、さらに光学シートとして製造例３で得られた光学シート（２−２）を設置し、さらにその上にマイクロレンズシートUTE２３（ミラエナノテック社製）を1枚重ね合わせ、各LEDを点灯し、面輝度計を用い輝度ムラ評価を行った。

＜実施例４＞
バックライト（Ａ）を用い、反射シートからの距離が１０ｍｍになるよう、製造例２で得られた光拡散板（１−２）を、光拡散板（１−２）の表面に形成されている凸状構造体の底面をなす正方形の各辺が、反射シート上に配置されている点光源の最近接した２つのどうしを結ぶ各直線とが鋭角側で４５°の交差角になるように設置し、さらに光学シートとして製造例３で得られた光学シート（２−２）を設置し、さらにその上にマイクロレンズシートUTE２３（ミラエナノテック社製）を1枚重ね合わせ、各LEDを点灯し、面輝度計を用い輝度ムラ評価を行った。

＜比較例１＞
バックライト（Ａ）を用い、反射シートからの距離が１０ｍｍになるよう、製造例１で得られた光拡散板（１−１）を、光拡散板（１−１）の表面に形成されている凸状構造体の底面をなす正方形の各辺が、反射シート上に配置されている点光源の最近接した２つの点光源を結ぶ直線とが鋭角側で４５°の交差角になるように設置し、さらに光学シートとして、マイクロレンズシートUTE２３（ミラエナノテック社製）を1枚重ね合わせ、各LEDを点灯し、面輝度計を用い輝度ムラ評価を行った。

＜光学性能について＞
評価用点光源バックライト
一面が開放され、底面と側壁の全内面に反射シートを貼り付けられたプラスチック容器の底面に、図１のように２５ｍｍの等間隔で点光源である白色光LED（OSRAM オプトセミコンダクターズ社製LW W５KM）２５個を配置し、開放された部分に反射シートからの距離が１０ｍｍになるよう光拡散板を設置し、輝度ムラの評価に用いた。

なお輝度及び輝度ムラは、下記式により算出した。
光拡散板と各光学シートを重ね合わせた面を、光拡散板の法線方向から面輝度計（コニカミノルタ製）で輝度分布を測定し、下記の各ポイントの輝度データから輝度ムラの評価を行った。
LED上の輝度 ２５箇所 と 最近接した４個のLEDの中心部輝度 １６箇所
計 ４１箇所での平均輝度 Lav
最高輝度 Lmax
最低輝度 Lmin
輝度ムラ（％）＝（Lmax−Lmin）＊１００／Lav
結果は表１にまとめた。

本発明により、指向性の強い点光源であるLEDを光源とした場合でも、光拡散板とLEDが配置されている拡散シート間の距離を接近させても、あるいは配置するLEDの間隔を拡げても輝度ムラを解消させることができ、バックライトユニットの薄肉化や使用するLED個数の削減が実現できるようになり、その結果として液晶表示装置、特に液晶テレビなどの大型液晶表示装置の薄肉化や消費電力削減が可能となる。

Claims (6)

1. ２個以上の点光源が反射シート上に配置され、点光源の出光側に光拡散板が設置されている直下型液晶装置のバックライトユニットにおいて、光拡散板（１）として、点光源側の反対面となる出光面に底面が正方形で、底面に垂直でしかも底面の各辺に対し平行な対称面を有し、各対称面における凸部輪郭形状の底面に対する最大傾斜角が、２５〜７５°である凸状構造体が実質全面に賦型されているものを用い、かつ、光拡散板（１）上に重ねる光学シート（２）として、点光源側の反対面に底面が正方形で、底面に垂直でしかも底面の各辺に平行な対称面を有し、各対称面における凸部輪郭形状の底面に対する最大傾斜角が、２５〜７５°である凸状構造体が実質全面に賦型されたものを少なくとも１枚用いることを特徴とする液晶表示装置のバックライトユニット。
2. 光拡散板（１）および光学シート（２）の出光面に賦型されている凸状構造体は、その底面に垂直でしかも底面の各辺に平行な各対称面における凸部輪郭形状が、二等辺三角形、等脚台形、二次曲線の一部、二等辺三角形の一部と二次曲線の一部が接合した形状のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置のバックライトユニット。
3. 光拡散板（１）および光学シート（２）の出光面に賦型されている凸状構造体は、その底面の一辺が１０μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜２に記載の液晶表示装置のバックライトユニット。
4. 光拡散板（１）または光学シート（２）のいずれかに光拡散剤が分散されていることを特徴とする請求項１〜３に記載の液晶表示装置のバックライトユニット。
5. 光拡散板（１）および光学シート（２）に光拡散剤が分散されていることを特徴とする請求項１〜４に記載の液晶表示装置のバックライトユニット。
6. 光拡散板（１）の表面に形成されている凸状構造体の底面をなす正方形のいずれかの辺と、反射シート上に配置されている点光源の最近接した２つの点光源を結ぶ直線とが交差していることを特徴とする請求項１〜５に記載の液晶表示装置のバックライトユニット。

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