JP2011137856A - 直下型ｌｅｄ光源バックライト用拡散シート - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤを光源として用いる液晶表示装置のバックライトユニットの中央部および端部の輝度むらを解消する。
【解決手段】ＬＥＤ光源の上方に配設される拡散シートであって、拡散シートの中央部領域においては、拡散シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が、拡散シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化し、所定の方向における拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、拡散シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、拡散角度のピーク値と拡散角度のボトム値が複数有り、拡散シートの端部領域においては、拡散シートの中央部領域における拡散角度のピーク値よりも拡散角度が高い領域を設ける。
【選択図】図６

Description

本発明は、直下型ＬＥＤ光源のバックライトに用いる拡散シートと、これを用いたバックライトユニット、および液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、液晶パネルとその背面に照明装置（バックライト）を備える装置である。このバックライトは従来、端部に光源となる冷陰極管を有し、導光板を通じて面状発光させるエッジライト型が主流であったが、最近は、高い輝度と価格の安さとの希求により、光源が液晶パネルの真下にある直下型が一般的になりつつある。直下型バックライトは、光源として冷陰極管やＬＥＤを用い、光源上に拡散板、拡散シートその他の光学シートを積層して、点状または線状の発光を面状に変化させている。

液晶表示装置は最近の薄型化指向を受けて、光源とその上に積層される光学シートとの距離をより狭くするようになりつつある。かつ、省電力化のために光源数を減らす傾向もある。このような薄型化、光源数減少を推し進めると、画面の輝度むらが発生しやすくなるため、輝度むらのより効果的な解消方法が必要となっている。光源上が高輝度となることに由来する輝度むらの解消方法の一例として、拡散シート上の光源の投影領域の拡散角度を、光源間領域よりも高くなるようにする技術が特許文献１に開示されている。

また、これとは別の輝度むらとして、画面の端部が帯状に暗くなるという問題がある。特許文献２にはこのむらを解消する技術として、拡散板端部に拡散部を形成しないことにより、端部の輝度を向上させるという方法が開示されている。

一方、最近は更なる高輝度化と省電力化を目指して、光源が線状光源（冷陰極管）から点状光源（ＬＥＤ）にシフトしている。ところが、ＬＥＤ光源を用いた場合、画面の端部にスポット的に明るい部分すなわち輝度ムラが発生してしまう。このような輝度むらに対して、特許文献２の拡散板を用いると、端部の透過性が良好であるため、むしろむらを増加させてしまう。

このように、さまざまなパターンの輝度むらに対して、いずれにも効果的であるような拡散シートは未だ開発されていなかった。

特開２００９−２４４８４６号公報 特開２００９−９８３１２号公報

本願発明は、ＬＥＤ光源を用いた場合の全体としての輝度むらと、画面端部の輝度むらとの双方に対して効果的である拡散シートを提供することを目的とする。

本発明の拡散シートは、シートの中央部に拡散角度、または表面凹凸構造のアスペクト比が周期的に変化する部位を有し、かつシート端部の拡散角度または表面凹凸構造のアスペクト比が中央部における拡散角度または表面凹凸構造のアスペクト比のピーク値以上となる領域を有するものである。具体的には、以下の構成を有する。

本発明の拡散シートの一態様は、ＬＥＤ光源の上方に配設される拡散シートであって、拡散シートの中央部領域においては、拡散シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が、拡散シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化し、所定の方向における拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、拡散シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、拡散角度のピーク値と拡散角度のボトム値が複数有り、拡散シートの端部領域においては、拡散シートの中央部領域における拡散角度のピーク値よりも拡散角度が高い領域が存在することを特徴としている。

本発明の拡散シートの一態様において、拡散シートの中央部領域で、所定の方向における拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、拡散シートに入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ光量分布図のピーク値の位置が、拡散角度分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ光量分布図のボトム値の位置が、拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しいことが好ましい。

本発明の拡散シートの一態様において、拡散シートの端部領域で、所定の方向における拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、拡散シートに入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ光量分布図のピーク値の位置が、拡散角度分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ光量分布図のボトム値の位置が、拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しいことが好ましい。

本発明の拡散シートの一態様において、端部領域の拡散角度分布図が、拡散シートの最端部に向かって減衰することが好ましい。

本発明の拡散シートの一態様において、最外周のＬＥＤ光源の一つの投影領域に対して拡散角度分布を平面図としてプロットした際、拡散角度の等高線が、拡散シートの最端部に向かって狭くなる形状をとることが好ましい。

本発明の拡散シートの一態様において、拡散シート面内の拡散角度分布を平面図としてプロットした際、ピーク値を示す位置が千鳥格子状に配置されることが好ましい。

本発明の拡散シートの別の態様は、ＬＥＤ光源の上方に配設される拡散シートであって、拡散シートの中央部領域においては、拡散シート面に設けられた凹凸構造のアスペクト比が、拡散シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化し、所定の方向における拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、拡散シート面内の相対位置でのアスペクト比を縦軸にとった拡散角度分布図において、アスペクト比のピーク値とアスペクト比のボトム値が複数有り、 拡散シートの端部領域においては、拡散シートの中央部領域におけるアスペクト比のピーク値よりもアスペクト比が高い領域が存在することを特徴としている。

本発明の拡散シートの別の態様において、拡散シートの中央部領域で、所定の方向における拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、拡散シートに入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ光量分布図のピーク値の位置が、アスペクト比分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ光量分布図のボトム値の位置が、拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しいことが好ましい。

本発明の拡散シートの別の態様において、拡散シートの端部領域で、所定の方向における拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、拡散シートに入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ光量分布図のピーク値の位置が、アスペクト比分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ光量分布図のボトム値の位置が、アスペクト比分布図のボトム値の位置と略等しいことが好ましい。

本発明の拡散シートの別の態様において、端部領域のアスペクト比分布図が、拡散シートの最端部に向かって減衰することが好ましい。

本発明の拡散シートの別の態様において、最外周のＬＥＤ光源の一つの投影領域に対してアスペクト比分布を平面図としてプロットした際、拡散角度の等高線が、拡散シートの最端部に向かって狭くなる形状をとることが好ましい。

本発明の拡散シートの別の態様において、拡散シート面内のアスペクト比分布を平面図としてプロットした際、ピーク値を示す位置が千鳥格子状に配置されることが好ましい。

本発明の拡散シートは、ＬＥＤを用いたバックライトユニットの、全体としての輝度むらと、端部に発生する輝度むらとの双方を良好に軽減することが可能である。

本発明の実施の形態に係るＬＥＤを用いたバックライトユニットの構成を示す図である。 拡散シート面内における光源の投影領域と光源の間の投影領域を示す図である。 本発明の実施の形態に係る拡散シートの中央部と端部の定義を示す図である。 本発明の実施の形態に係る拡散シートの、所定の方向における面内の相対位置を横軸とし、面内の相対位置での拡散角度（アスペクト比）を縦軸にとった拡散角度（アスペクト比）分布図の例である。 本発明の拡散シートの拡散状態のパターンと、画面に対して垂直方向および垂直方向での拡散角度（アスペクト比）分布図および光量分布図の一例である。 本発明の拡散シートの端部の拡散角度（アスペクト比）分布の減衰形状である。 本発明の拡散シートの端部の拡散角度（アスペクト比）分布の減衰形状の別のパターンである。 本発明の拡散シートの水平面に対して垂直で、かつ、面内のある方向に平行な断面で切断したときの形状の一例の概略図である。 本発明の拡散シートを用いたバックライトユニットの構造である。 本発明の拡散シートを用いたバックライトユニットの構造である。 本発明の実施例に係るＬＥＤを説明する図である。 本発明の実施例に係る拡散シート１を説明する図である。 本発明の実施例に係る拡散シート２を説明する図である。 本発明の実施例に係る評価結果を示す図である。 本発明の実施例に係る白色ＬＥＤの出向分布を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態に係るＬＥＤを用いたバックライトユニットの基本的な構成を示す図である。本願発明の拡散シート１はＬＥＤ光源２の上に配設して使用されるものである。ＬＥＤ光源２の下には反射シート３が配設される。

図２は拡散シート１面内における光源の投影領域と光源の間の投影領域を示したものである。本願発明においては、複数（少なくとも２つ以上）のＬＥＤ光源により、拡散シート１の面内に光源直上の投影領域４と、光源間の投影領域５が形成される。図２では拡散シート１の面内全体の領域を光源直上の投影領域４と、光源間の投影領域５との２つに分割している例を示しているが、光源直上の投影領域４、光源間の投影領域５以外の領域を設けるように分割してもよい。また、光源間の投影領域５は、光源直上の投影領域４に隣接していなくてもよく、近接する光源の中間に位置する領域を含んでいればよい。

次に本発明の内容について、拡散角度による規定から説明する。

本発明において、「拡散角度」とは、透過光強度がピーク強度の半分に減衰する角（半値角）の２倍の角度（ＦＷＨＭ：Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）をいう。この拡散角度は、例えば、Ｐｈｏｔｏｎ（株）社製のファーフィールドプロファイラーＬＤ８９００で、拡散シートの凹凸面の法線方向から、凹凸面側より入射した光に対する透過光強度の角度分布を測定することによって求めることができる。

本発明の拡散シート１においては、面内のどこかに拡散能力を示す部分（すなわち、拡散角度が０度以上の部分）があればよく、拡散能力を持たない部分、例えば拡散シート１表面が平滑になっている部分、が存在していても良い。ここで、全領域における拡散角度が、０．１度〜１２０度の範囲内にある方が、輝度ムラの低減効果及び製造コストの観点から好ましい。なお、ここでいう拡散角度とは、測定対象となる点において測定される最大拡散角度とする。

拡散シート１の全領域における拡散角度は、製造コストの観点からは、１２０度以下であることがより好ましく、１００度以下であることがさらに好ましく、８０度以下であることが特に好ましい。また、全領域における拡散角度は、光の拡散を制御する効果を発揮するという観点からは、０．５度以上であることがより好ましく、１度以上であることがさらに好ましく、１．５度以上であることが特に好ましい。

ある測定点における拡散の状態は、全方向で同じ拡散角度を示す等方拡散の場合と、拡散角度が方向によって異なる異方拡散とがあるが、本発明においては、本発明の範囲を充足する限りにおいて、等方拡散でも異方拡散のいずれでもよい。また一枚の拡散シート中に等方拡散を示す部位と異方拡散を示す部位を有していても良い。

図３に本発明の拡散シート１の中央部領域と端部領域の定義を示す。端部領域とは、ＬＥＤ光源のうち、最外周のＬＥＤ光源の投影領域を含む領域から、シート最端部に至るまでの領域６を指す（図３中白い部分）。そして、中央部領域とは、この端部領域６に囲まれたシート内部の領域７を指す（図３中網掛け部分）。つまり、中央部領域７は、最外周のＬＥＤ光源を除いたＬＥＤ光源の投影領域を含む領域であり、端部領域６は中央部領域７の外側の領域である。そして、本発明においては、中央部領域７と端部領域６が異なるパターンを有する。

本願発明の拡散シート１は、中央部領域７においては、前記拡散シート１面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が、前記拡散シート１面内の所定の方向に沿って周期的に変化することが特徴である。ＬＥＤ光源は点光源であり、これが一定の周期で配列されているため、画面上では光源の位置によって光量分布が異なり、画面の輝度むらを発生させる。そこで、周期的な光量分布に応じて拡散角度を変化させることにより、画面の輝度むらを抑制することが可能となる。所定の方向とは、面上のある直線方向のことであって、通常は画面に対して縦方向や横方向であるが、斜め方向であってもよい。また複数の方向であってもよい。

拡散角度の変化の状態は、前記所定の方向における前記拡散シート１面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シート１の面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図によって示される。ＬＥＤ光源の位置を直線で結んだ方向を前記所定の方向と定義して拡散角度分布図を描くと、本発明の拡散シート１の特性が端的に示される。

本発明において、拡散角度が周期的に変化するとは、拡散シート１面上の一方向における変位をｘ、変位ｘにおける拡散角度をｙとして拡散角度分布図を作成したときに、同一のパターンがｘ軸方向に少なくとも二回以上繰り返されることをいう。

ここで、同一のパターンが繰り返されるとは、実質的に同一のパターンが繰り返されていればよく、各パターンの周期、極大値及び極大値を与える周期の開始点からの変位、並びに、極小値及び極小値を与える周期の開始点からの変位が、それぞれ、全繰り返しパターンの平均値の±１５％以内（好ましくは１０％以内、より好ましくは５％以内）の範囲内にあれば、同一のパターンが繰り返されていることとする。

また、上記の拡散角度が周期性を示す方向は、拡散シート１面内に少なくとも一つあれば良く、拡散シート１面について拡散角度の分布を作成することにより特定することができる。

図４に、本発明の実施の形態に係る拡散シート１の拡散角度分布図の例を示す。図４（ａ）から（ｆ）には、拡散角度が直線状、曲線状、線と曲線の混合形状、或いは階段状に変化している拡散シートの例が示されている。拡散角度の変化は、厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、拡散角度の測定バラツキ等により、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよいが、好ましくは拡散角度がなめらかに変化するパターンである（図４（ｂ）、（ｃ）、（ｆ））。

本発明の拡散シート１は、前記拡散シート１の中央部領域７で、前記所定の方向における前記拡散シート１面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シート１に入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ前記光量分布図のピーク値の位置が、前記拡散角度分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しいことが好ましい。また別の例として、光量分布図のピーク値の位置が、前記拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記拡散角度分布図のピーク値の位置と略等しい場合もあり得る。この場合でも、ピーク／ボトムの位置がずれている場合よりは画面のむら消し効果が期待できるが、好ましいのは前述のように光量分布図と拡散角度分布図のピーク値とピーク値同士、ボトム値とボトム値同士の位置が略等しい場合である。

例えば、本発明の拡散シート１の上に別の拡散シートあるいはレンズシートあるいはプリズムシートを配置する場合、前記光量分布図のピーク値の位置が、前記拡散角度分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しいことが、輝度ムラを軽減できる点で好ましく、本発明の拡散シート１の上に別の拡散シートあるいはレンズシートあるいはプリズムシートを配置しない場合は、光量分布図のピーク値の位置が、前記拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記拡散角度分布図のピーク値の位置と略等しいことが、正面輝度ムラを軽減できる点で好ましい。ここで、光量分布図と拡散角度分布図のピークまたはボトムの位置が略等しいとは、光量分布図のボトム値からピーク値までの差を１００とした場合、ボトム値から９０以上の光量を有する領域に、拡散角度分布図のピーク値の位置が相当することを指し示す。またピーク値とボトム値の位置が略等しい場合は、光量分布図のボトム値からピーク値までの差を１００とした場合、ボトム値から１０以下の光量を有する領域に、拡散角度分布図のピーク値の位置が相当することを指し示す。

拡散シート１の入光面に入射する光量を示す光量分布は、例えばＥＬＤＩＭ社のＥＺＣｏｎｔｒａｓｔＸＬ８８などによって測定することができる。具体的には、本発明の拡散シート１が設けられる光源ユニットを用意し、前記拡散シート１だけを取り除き、拡散シート１の入光面が位置する箇所に装置の焦点を定めて全方位輝度分布を測定し、その結果から積算光束量（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を得る、ということを面内測定対象範囲において繰り返すことで測定する。

次に、端部領域６について説明する。

本発明の拡散シート１の端部領域６においては、前記拡散シート１の中央部領域７における拡散角度のピーク値よりも拡散角度が高い領域が存在することを特徴とする。これは、端部領域が全体として中央部領域のピーク値よりも拡散角度が高くなっていても良いし、部分的にそのような領域が存在するという状態でも良い。全体として中央部領域のピーク値よりも拡散角度が高くなっている状態では、端部領域の拡散角度が同じであっても良いし、異なっていてもよい。また、中央部領域のピーク値よりも拡散角度が高くなっている箇所が部分的に存在する場合は、それ以外の拡散度合いは、中央部領域のピーク値以下であってよい。画面端部は中央部と比較して輝度が若干低めになる傾向がある。しかしＬＥＤ光源上に位置する部分においては中央部と同様の輝度であるため、中央部よりも輝度むらの度合いが高くなる。端部領域６に、中央部領域７における拡散角度のピーク値よりも拡散角度が高い領域を設けることにより、輝度むらの度合いを低減することが可能となる。

端部における拡散度合いは、中央部領域７における拡散角度のピーク値の算術平均値に対して、５°以上の差があることが好ましい。より好ましくは９°以上の差、さらに好ましくは１３°以上の差である。但し、拡散角度が１２０°を越えないように調整する方が、製造が容易であることは前述の通りである。端部領域にも拡散角度のピークが複数存在する場合は、端部領域における拡散角度のピーク値の算術平均値が、中央部における複数のピーク値の算術平均値よりも大きいことが好ましい。

また、端部領域６においても、中央部領域７と同様に、光量分布図のピーク値の位置と、拡散角度分布図のピーク値の位置が略同一であり、かつボトム値の位置も同様に略同一であることが好ましい。別の形態では、光量分布図のピーク値の位置と、拡散角度分布図のボトム値の位置が略同一であり、かつ光量分布図のボトム値の位置と、拡散角度分布図のピーク値の位置が略同一である場合もあり得る。

図５に本発明の拡散シート１の拡散状態のパターンと、画面に対して垂直方向(図中ａ方向)および垂直方向(図中ｂ方向)での拡散角度分布図および光量分布図の一例を示す。図５では、光量分布図のピーク値（ボトム値）位置と、拡散角度分布図のピーク値（ボトム値）位置が略同一である。拡散角度は、上下及び左右の端部において一番高い領域を有し、かつ拡散シート１の最端部においては、前記高拡散領域よりも拡散度合いが低くなっている。

本発明の拡散シート１は、端部領域６の拡散角度分布図が、拡散シート１最端部に向かって減衰することが好ましい。最外周のＬＥＤ直上位置よりも外側の領域は、ＬＥＤ直上をピークとして、端部に向かうにつれ輝度ムラが減少していく。このような端部領域６の輝度ムラは、端部領域６における拡散角度分布が拡散シート１最端部に向かって減衰していくときに効果的に軽減される。減衰の度合いは、シート端部における拡散角度のピーク値に対して５°以上減衰することが好ましい。より好ましくは１０°、さらに好ましくは１５°である。

図６に本発明の拡散シート１の端部の拡散角度分布の減衰形状を示す。減衰する形状は段階的変化であってもよく（図６（ａ））、また直線状に減衰するのでもよい（図６（ｂ））が、なだらかな曲線状を描いて減衰することが好ましい（図６（ｃ））。より好ましくはシート端部におけるピーク部位からシート最端部に向かって、上に凸の曲線から、変曲点を挟んで下に凸の曲線となることである。

さらに好ましい形態は、拡散シート１の端部領域６である、最外周のＬＥＤ光源の一つの投影領域に対して拡散角度分布を平面図としてプロットした際、その拡散角度の等高線が、拡散シート１の最端部に向かって狭くなる形状をとる。このような形状をとることによって、画面端部が暗くなることを防止しつつ、最外周のＬＥＤ光源上に位置する部分を高拡散とし、しかも光量分布により適応した拡散分布により、画面輝度の均一化をさらに向上させることが可能である。図７を参照して説明すると、拡散角度の等高線が拡散シート１の最端部に向かって狭くなる形状とは、先端が尖った多角形（図７（ａ））、または水滴形状等のように曲線で囲まれた形状（図７（ｂ））であり、例えば台形（図７（ｃ））、三角形（図７（ｄ））を示すものである。狭くなる先端部は、一点に集約されるように尖っていてもよいし、先端部が平坦あるいは丸くなった形状でもよい。この等高線の断面図は、ピークからシート最端部に向かって減衰する。図７では、色の濃い部分が拡散角度のピーク値を示し、薄い方にむかって減衰する。減衰の形状は直線状でもよいが、なだらかな曲線状であることが好ましい。より好ましくは、シート端部におけるピーク部位からシート最端部に向かって、上に凸の曲線から、変曲点を挟んで下に凸の曲線となることである。図７の本発明の拡散シートにおいて、画面に水平な、ＬＥＤ光源上に相当する点線上での拡散角度分布図は、図４（ｆ）のような形状で、端部に相当する部分のピーク値が、中央部のピーク値より大きく、かつシート端部におけるピーク部位からシート最端部に向かって、上に凸の曲線から、変曲点を挟んで下に凸となる曲線を描く。

本発明の拡散シート１は、図７のように拡散角度分布のピーク値および／またはボトム値の平面配列が千鳥格子状になっていることが好ましい。この格子配列とＬＥＤ光源から照射される光量のピーク値とが一致すると、むら消し効果が良好に発揮される。特に端部領域におけるスポット的な輝度むら解消に効果的である。

次に本発明の内容について、表面凹凸形状のアスペクト比による規定から説明する。

図８に、本発明の拡散シート１の水平面に対して垂直で、かつ、面内のある方向に平行な断面で切断したときの形状の一例の概略図を示す。個々の凹部又は凸部の断面における端部から端部までの水平距離ｗを該凹部又は凸部の当該方向におけるピッチとし、前記水平距離ｗの範囲における最大深さ又は高さｌを該凹部又は凸部の当該方向における深さ又は高さとする。アスペクト比は、深さ又は高さｌを幅ｗで割ることによって求めることができる。

本願発明で用いるアスペクト比の値は、それぞれ、測定点を含み、拡散シート１面に垂直でかつ所定の方向に平行な断面における、測定点を中心とする１００μｍの範囲に存在する凹部又は凸部のピッチ、深さ又は高さ及びアスペクト比の平均値をいう。なお、平均値は、該当エリアから最低１５個の凹部又は凸部を抽出して求めてもよい。この表面の凹凸構造は、例えば拡散シート１断面の走査型電子顕微鏡像や、レーザー共焦点顕微鏡により観察することができる。

本発明の拡散シート１においては、面内のどこかに凹凸形状が配列されて光を拡散する機能を示す部分があればよく、シート表面が平滑になっている部分が存在していても良い。

ここで、全領域におけるアスペクト比が０．００５〜３の範囲内にある方が、輝度ムラの低減効果の観点から好ましい。

さらに光の拡散を制御する効果を発揮するという観点からは、０．０１〜１．５であることがより好ましく、０．０１５〜１．２以上であることがさらに好ましい。

本願発明の拡散シート１は、中央部領域７においては、前記拡散シート１表面凹凸のアスペクト比が、前記拡散シート１面内の所定の方向に沿って周期的に変化することが特徴である。所定の方向の定義は前述の拡散角度の部分での定義に従う。

拡散角度の変化の状態は、前記所定の方向における前記拡散シート１面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シート１の面内の相対位置での凹凸アスペクト比を縦軸にとったアスペクト比分布図によって示される。ＬＥＤ光源の位置を直線で結んだ方向を前記所定の方向と定義してアスペクト比分布図を描くと、本発明の拡散シート１の特性が端的に示される。

本発明において、アスペクト比が周期的に変化するとは、拡散シート１面上の一方向における変位をｘ、変位ｘにおけるアスペクト比をｙとしてアスペクト比分布図を作成したときに、同一のパターンがｘ軸方向に少なくとも二回以上繰り返されることをいう。

ここで、同一のパターンが繰り返されるとの定義は前述の拡散角度の部分での定義に従う。

また、上記のアスペクト比が周期性を示す方向は、拡散シート１面内に少なくとも一つあれば良く、拡散シート１面についてアスペクト比の分布を作成することにより特定することができる。

図４に、本発明の実施の形態に係る拡散シート１のアスペクト比分布図の例を示す。図４（ａ）から（ｆ）には、アスペクト比が、線と曲線の混合形状、或いは階段状に変化している拡散シート１の例が示されている。アスペクト比の変化は、厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、アスペクト比の測定バラツキ等により、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよいが、好ましくはアスペクト比がなめらかに変化するパターンである（図４（ｂ）、（ｃ）、（ｆ））。

本発明の拡散シート１は、前記拡散シート１の中央部領域７で、前記所定の方向における前記拡散シート１面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シート１に入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ前記光量分布図のピーク値の位置が、前記アスペクト比分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記アスペクト比分布図のボトム値の位置と略等しいことが好ましい。また別の例として、光量分布図のピーク値の位置が、前記アスペクト比分布図のボトム値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記アスペクト比分布図のピーク値の位置と略等しい場合もあり得る。この場合でも、ピーク／ボトムの位置がずれている場合よりは画面のむら消し効果が期待できるが、好ましいのは前述のように光量分布図とアスペクト比分布図のピーク値とピーク値同士、ボトム値とボトム値同士の位置が略等しい場合である。

例えば、本発明の拡散シート１の上に別の拡散シートあるいはレンズシートあるいはプリズムシートを配置する場合、前記光量分布図のピーク値の位置が、前記アスペクト比分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記アスペクト比分布図のボトム値の位置と略等しいことが、輝度ムラを軽減できる点で好ましく、本発明の拡散シート１の上に別の拡散シートあるいはレンズシートあるいはプリズムシートを配置しない場合は、光量分布図のピーク値の位置が、前記アスペクト比分布図のボトム値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記アスペクト比分布図のピーク値の位置と略等しいことが、正面輝度ムラを軽減できる点で好ましい。ここで、光量分布図とアスペクト比分布図のピークまたはボトムの位置が略等しいとの定義は、前述の光量分布図と拡散角度分布図のピークまたはボトムの位置が略等しいとの定義に順ずる。

次に、端部領域６について説明する。

本発明の拡散シート１の端部領域６においては、前記拡散シート１の中央部領域７におけるアスペクト比のピーク値よりもアスペクト比が高い領域が存在することを特徴とする。これは、端部領域６が全体として中央部領域７のピーク値よりもアスペクト比が高くなっていても良いし、部分的にそのような領域が存在するという状態でも良い。全体として中央部領域のピーク値よりもアスペクト比が高くなっている状態では、端部領域６のアスペクト比が同じであっても良いし、異なっていてもよい。また、中央部領域７のピーク値よりもアスペクト比が高くなっている箇所が部分的に存在する場合は、それ以外の部分のアスペクト比は、中央部領域のピーク値以下であってよい。

端部領域６におけるアスペクト比は、中央部領域７におけるアスペクト比のピーク値の算術平均値に対して、０．０７以上の差があることが好ましい。より好ましくは０．１２以上の差、さらに好ましくは０．１８以上の差である。但し、アスペクト比が３を越えないように調整する方が、光学的特性において好ましい。端部領域にもアスペクト比のピークが複数存在する場合は、端部領域におけるアスペクト比のピーク値の算術平均値が、中央部における複数のピーク値の算術平均値よりも大きいことが好ましい。

また、端部領域６においても、中央部領域７と同様に、光量分布図のピーク値の位置と、アスペクト比分布図のピーク値の位置が略同一であり、かつボトム値の位置も同様に略同一であることが好ましい。別の形態では、光量分布図のピーク値の位置と、アスペクト比分布図のボトム値の位置が略同一であり、かつ光量分布図のボトム値の位置と、アスペクト比分布図のピーク値の位置が略同一である場合もあり得る。

図５に本発明の拡散シート１の拡散状態のパターンと、画面に対して垂直方向(図中ａ方向)および垂直方向(図中ｂ方向)での拡散角度分布図および光量分布図の一例を示す。この図では、光量分布図のピーク値（ボトム値）位置と、アスペクト比分布図のピーク値（ボトム値）位置が略同一である。アスペクト比は、上下及び左右の端部において一番高い領域を有し、かつシートの最端部においては、前記高拡散領域よりも拡散度合いが低くなっている。

本発明の拡散シート１は、端部領域６のアスペクト比が、拡散シート１の最端部に向かって減衰することが好ましい。減衰の度合いは、シート端部におけるアスペクト比のピーク値に対して０．０７以上減衰することが好ましい。より好ましくは０．１４、さらに好ましくは０．２０である。

図６に本発明の拡散シート１の端部のアスペクト比分布の減衰形状を示す。減衰する形状は段階的変化であってもよく（図６（ａ））、また直線状に減衰するのでもよい（図６（ｂ））が、なだらかな曲線状を描いて減衰することが好ましい（図６（ｃ））。より好ましくはシート端部におけるピーク部位からシート最端部に向かって、上に凸の曲線から、変曲点を挟んで下に凸の曲線となることである。

さらに好ましい形態は、拡散シート１の端部領域である、最外周のＬＥＤ光源の一つの投影領域に対してアスペクト比を平面図としてプロットした際、そのアスペクト比の等高線が、シート最端部に向かって狭くなる形状をとる。図７を参照して説明すると、アスペクト比の等高線がシート最端部に向かって狭くなる形状とは、先端が尖った多角形（図７（ａ））、または水滴形状等の曲線で囲まれた形状（図７（ｂ））であり、例えば台形（図７（ｃ））、三角形（図７（ｄ））を示すものである。狭くなる先端部は、一点に集約されるように尖っていてもよいし、または先端部が平坦あるいは丸くなった形状でもよい。この等高線の断面図は、ピークからシート最端部に向かって減衰する。図７では、色の濃い部分がアスペクト比のピーク値を示し、薄い方にむかって減衰する。減衰の形状は直線状でもよいが、なだらかな曲線状であることが好ましい。より好ましくは、シート端部におけるピーク部位からシート最端部に向かって上に凸の曲線から、変曲点を挟んで下に凸の曲線となることである。図７の本発明の拡散シートにおいて、画面に水平な、ＬＥＤ光源上に相当する点線上でのアスペクト比分布は、図４（ｆ）のような形状で、端部に相当する部分のピーク値が、中央部のピーク値より大きく、かつシート端部におけるピーク部位からシート最端部に向かって上に凸の曲線から、変曲点を挟んで下に凸となる曲線を描く。

本発明の拡散シート１は、図７のようにアスペクト比分布のピーク値および／またはボトム値の平面配列が千鳥格子状になっていることが好ましい。この格子配列とＬＥＤ光源から照射される光量のピーク値とが一致すると、むら消し効果が良好に発揮される。特に端部領域におけるスポット的な輝度むら解消に効果的である。

次に、本発明の拡散シート１の製造方法について説明する。

本発明の拡散シート１の拡散角度或いはアスペクト比の分布は、いかなる方法によって実現してもよい。

例えば、シート上に、拡散角度或いはアスペクト比が異なる複数のエリアを、少なくとも一方向に沿って周期的に配置することによって製造してもよい。この場合、拡散角度或いはアスペクト比は段階的になる

また、シートの拡散角度或いはアスペクト比を周期的に連続的に変化させてもよい。このうち、拡散角度を連続的に変化させる方法としては、例えば、基材内部に基材とは屈折率の異なる二種の形状の粒子（たとえば球状粒子と楕円球状粒子）をそれぞれの含有比率を面内で変化させて実現してもよい。この場合、表面は平坦な形状になる。

あるいは、表面に凹凸部を形成することで拡散角度或いはアスペクト比を異ならせても良い。表面に凹凸構造を設けて拡散シートと成したほうが、シートの厚みを薄くできる、拡散角度制御が容易になる、光源ユニットに組み込んだ場合により高い輝度ムラ解消効果を発揮する、という点で好ましい。凹凸構造とは、例えば、表面に複数の凹部又は凸部が設けられた構造である。凹部又は凸部の形状は、略円錐状、略球状、略楕円体状、略レンチキュラーレンズ状、略放物線状又はこれらの逆形状のいずれでもよく、各凹部又は凸部は、規則的に配列していても、不規則に配列していてもよい。また、凹部又は凸部間は連続的な曲面でつながっていてもよい。また、不規則な凹凸が連続的な曲面でつながっている擬似ランダム構造も、好ましく用いることができる。この擬似ランダム構造としては、干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成される微細な３次元構造であることが好ましい。

なお、本発明において、拡散シート表面とは、拡散シートが有する面のうち、面積が最も広い面（一対の面）をいう。また、本発明において、表面に凹凸構造を有する拡散シートは、単層層構造のもの（単体）であってもいいし、基材と、その上に形成された拡散層等の多層構造のもの（積層体）であってもよく、拡散シートが、基材と、その上に形成された拡散層を有する積層体である場合、凹凸構造は拡散層に形成することができる。

拡散シート１表面の凹凸構造は、例えば、干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成することができる。干渉露光によるスペックルパターンを用いる微細な３次元構造の形成方法は、機械加工では困難であった１０μｍ以下の微細な凹凸構造の形成に適している。特に、非平面スペックルを用いて凹凸を形成する方法は、拡散シート１上の領域に応じて、拡散角度を変えるような場合に、適した製法である。また、マイクロレンズのような等方的な形状や、レンチキュラーレンズのような異方的な形状も容易に形成することができる。この凹凸構造は、モアレ抑制などの観点から、個々の凹部又は凸部の深さ又は高さ及びピッチが不規則であることが好ましい。

干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成された凹凸構造を表面に有し、面内において拡散角度またはアスペクト比が周期的に変化するような拡散シートは、具体的には次のようにして製造することができる。

まず、予め干渉露光により、レーザー光をレンズやマスクを介して感光性材料やフォトレジストに照射し、拡散角度あるいはアスペクト比が位置によって変化するようにスペックルパターンを形成したサブマスタ型を作製する。レーザー照射システムを構成する部材間の距離やサイズを変えサブマスタ型のスペックルパターンの寸法、形状及び方向を調節することにより、拡散シート面に平行な直交する方向において異なる拡散角度をもつ凹凸構造を記録することができ、これを用いて製造される拡散シートの拡散角度を制御することができる。

一般に、複数の凹部又は凸部からなる凹凸構造によって実現される拡散シートの拡散角度は、凹部又は凸部の平均サイズ及び形状に依存する。

各凹部又は凸部のサイズが小さいほど、凹部又は凸部から構成される凹凸構造を表面に有する拡散シートの拡散角度は大きくなる。

また、各凹部又は凸部の開口又は底面の形状が等方性であると、凹部又は凸部から構成される凹凸構造を表面に有する拡散シートの拡散角度は方向によらず均一となり、異方性のものであると、拡散角度が方向によって異なる（ただし、各凹部又は凸部が同じ方向に方向性をもち、同じ向きに配置されている場合）。具体的には、各凹部又は凸部スペックルの開口又は底面の形状が横方向に長い楕円であれば、この楕円が同じ向きに複数個配列された拡散シートの光拡散分布の形は縦方向に長い楕円となる。すなわち、縦方向の拡散角度が大きく、横方向の拡散角度が小さくなる。

目的に応じて、拡散角度或いはアスペクト比と、等方／異方拡散状態のエリアを周期的に配置することにより、拡散角度あるいはアスペクト比が周期的に変化する（段階的）な拡散シートを製造することができる。

このように拡散シートの拡散角度が位置、方向によって所望の値となるようにサブマスタ型のサイズ・形状を調整する。このサブマスタ型に電鋳などの方法で金属を被着してこの金属に凹凸パターンを転写してマスタ型を作製する。そして、光透過性樹脂層等に、上記マスタ型を用いて紫外線による賦形を行って光透過性樹脂層の光取り出し面にスペックルパターンを転写する。

スペックルパターンを利用して、拡散角度を位置によって変えた拡散シートの製造方法については、その一例が特表２００３−５２５４７２号公報（ＷＯ０１／０６５４６９）に開示されている。具体的には、光源と、光源から投射された光の光路に設けられたサイズおよび形状可変の開口を備えたマスクと、光源から投射された光により生ずる拡散パターンを記録するためのプレートと、光の一部をブロックするためにマスクとプレートの間に設けられたブロッカーを用い、マスクの開口とブロッカーのサイズ及び形状と、各構成部材間の距離をプレートに拡散パターンを記録する位置によって変化させて作る。

たとえば
１．マスクの開口形状を縦長にすることで、プレート上に記録される凸部の底面の形状を横長の楕円にし、縦長の楕円拡散能を示す（直交する２方向の拡散角度が異なる）領域を形成する。
２．マスクの開口形状を正方形にすることで、プレート上に記録される凸部の底面の形状を等方にし、等方拡散能を示す（全方向で拡散角度が同一となる）領域を形成する。

上記１および２のパターンを組み合わせて、周期的パターンを形成すれば、本発明の拡散シート、すなわち面内で拡散角度あるいは表面の凹凸形状のアスペクト比の比が周期的に変化する拡散シートが製造できる。

また、表面に凹凸構造を有する拡散シートの拡散角度は、各凹部又は凸部の形状だけでなく、凹凸構造のピッチ、深さ又は高さ、アスペクト比を変えて制御することもできる。具体的には、ピッチを小さくするほど、又は、高さを高くするほどアスペクト比が大きくなり、アスペクト比が大きくなるほど、拡散角度が大きくなる。

本発明の拡散シートを拡散シート表面の凹凸構造によって実現する場合、凹凸構造はシートの入光面、出光面どちらにあっても、あるいは両方にあっても良いが、輝度向上、及び輝度ムラ軽減の観点から、主たる凹凸構造は出光面にあることが好ましく、入射面側が平滑面となっていることがより好ましい。なお、一般に拡散シートを積層する場合等に、傷つき防止のため、平滑性を失わない範囲で、入射面に極微量のビーズを塗布する場合がある。このような場合も平滑面に含まれるものとする。表面の拡散角度あるいは凹凸形状のアスペクト比を変化させる手法については、上記の手法を複数組み合わせて用いても良い。

次に、上述した本発明に係る拡散シート１を用いた光源ユニットについて説明する。

光源ユニットは、図９（ａ）〜（ｄ）、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明の拡散シート１と共に反射シート３、拡散板８、レンズシート９、プリズムシート１０、反射型偏光フィルム１１を設けても良い。

図９（ａ）に示す光源ユニットは、反射シート３上に設けられた複数のＬＥＤ光源２と、当該ＬＥＤ光源２の上方に配設されＬＥＤ光源２の光を拡散させる拡散板８と、当該拡散板８の上方に配設された本発明に係る拡散シート１とを具備する。この構成は正面輝度均一性とユニットのコストの面で優れる。図９（ｂ）に示す光源ユニットは、図９（ａ）の構成において、拡散シート１の上方に配設され集光する機能を持つレンズシート９を具備する。この構成は図９（ａ）の構成に比べ、輝度均一性に優れ、正面輝度が高い。図９（ｃ）に示す光源ユニットは、図９（ｂ）の構成において、レンズシート９の上方にプリズムシート１０と反射型偏光フィルム１１を順に配設したものである。この構成は図９（ｂ）の構成に比べ、さらに正面に光を集光している上に、出射光に偏光フィルタリングをかけているので、液晶テレビとして液晶パネルを備えた際に、図９（ｂ）の構成より正面輝度が高くなる。図９（ｄ）に示す光源ユニットは、図９（ａ）の構成において、拡散シート１の上方にプリズムシート１０と反射型偏光フィルム１１を順に配設したものである。この構成は図９（ｃ）の構成に比べ、コストと光学シートセット全体の厚みの面で優れている。

図１０（ａ）に示す光源ユニットは、図９（ｂ）の構成において、レンズシート９の上方にさらに２枚のレンズシート９を配設したものである。この構成は図９（ｂ）の構成に比べ、さらに輝度均一性に優れ、正面輝度が高い。図１０（ｂ）に示す光源ユニットは、図９（ｂ）の構成において、拡散シート１の上方にさらに２枚のプリズムシート１０を配設したものである。この構成は図９（ｂ）、図１０（ａ）の構成に比べ、さらに輝度均一性に優れ、正面輝度が高い。図１０（ｃ）に示す光源ユニットは、図９（ｃ）の構成において、プリズムシート１０をレンズシート９に置き換えたものである。この構成は図９（ｃ）の構成に比べコストの面で優れる。

反射シート３としては、光を反射させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどの樹脂を発泡させて内部に微細な空気の粒を入れシート状としたもの、２成分以上の樹脂を混合してシート状としたもの、屈折率の異なる樹脂層を積層したシート、などを用いることができる。また、前記反射シートは、表面に凹凸形状が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、表面に無機微粒子などを添加したものを用いることができる。反射シートは光を高効率で反射させるものであり、光源ユニットとして光の利用効率を高める場合に好ましく使用できる。光源ユニット中では光源の下方に設けることが好ましい。また、バックライトユニット内側面や光学フィルムの側面に配置することで、光の利用効率を向上させることも可能である。

拡散板８としては、光を拡散させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどに、光を拡散させる効果がある有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。これらの拡散板は、光を拡散させ、下部光源の光を均一化させる効果がある。また、前記拡散板は、表面に凹凸形状が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、前記有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、２成分以上の樹脂を混合し、延伸してシート状とした拡散板も用いることができる。拡散板は光をよく拡散させるものであり、光源ユニットとして出射光の輝度の面内均一性を高める場合に好ましく使用され、本発明の光源ユニットにも好ましく使用できる。光源ユニット中では本発明の拡散シート１の上方・下方に設けることが出来るが、本発明の拡散シート１の機能発揮の観点で、下方に設けることがより好ましい。

レンズシート９としては、例えばアクリル系樹脂の球状ビーズがポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に塗布されたシートを用いることができる。また、他には紫外線硬化樹脂による微細な凹凸構造がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に転写されたシートを用いることもできる。このようなレンズシートは、光を拡散させ均一化させる効果とともに、拡散された光を集光する機能を有する。これらのレンズシートと、本発明の拡散シート１とを組み合わせて使用することにより、輝度ムラを軽減することができる。レンズシートは光源ユニットの出射光の輝度の面内均一性を高める効果と、正面輝度の向上効果を持つものであり、光源ユニットにおいてよく使用され、本発明の光源ユニットにも好ましく使用できる。光源ユニット中では本発明の拡散シート１の上方・下方に設けることが出来るが、本発明の拡散シート１の機能発揮の観点で、上方に設けることがより好ましい。

プリズムシート１０としては、例えばアレイ状のプリズム配列構造を有する光学シートを用いることができる。プリズムシートは強い正面輝度向上効果を持つと共に、光源ユニット中での光のリサイクル効果を高め出射光の輝度の面内均一性を高める効果を持つものであり、光源ユニットにおいてよく使用され、本発明の光源ユニットにも好ましく使用できる。光源ユニット中では本発明の拡散シート１の上方・下方に設けることが出来るが、本発明の拡散シート１の機能発揮の観点で、上方に設けることがより好ましい。

反射型偏光フィルム１１としては、たとえば３Ｍ社のＤＢＥＦなどを用いることができる。反射型偏光フィルムは、併せて配置される液晶パネルにおいて使用される偏光成分のみを液晶パネルに供給し、不要な偏光成分は光源ユニット側に反射させて、再度液晶パネルにおいて利用可能な変更成分を生み出す効果を持ち、光源ユニットの光の利用効率を高めるために使用されるもので、本発明の光源ユニットにも好ましく使用できる。光源ユニット中では光源ユニットを構成する光学シートの最上部に設けることが好ましい。

これらの光源ユニットは、本発明の光源ユニットに液晶表示パネルを配設して、液晶表示パネルに光を供給することで、液晶表示装置として用いることができる。

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。

＜ＬＥＤ基板＞
白色ＬＥＤを図１１に示すように、ＬＥＤ間隔ｎ１：４１．６ｍｍ、ｎ２：３０．４ｍｍの千鳥状配置（図３のような配置）で４３２個実装し、画面サイズ０．６×０．５ｍのＬＥＤ光源バックライト評価装置を作製した。白色ＬＥＤの外形寸法はｎ１方向に４．０ｍｍ、ｎ２方向に４．６ｍｍであり、発光領域は直径３．５ｍｍの円形である。このとき、平均ＬＥＤ間隔Ｐは２５．２ｍｍであった。また、最外周のＬＥＤの外側には、最外周ＬＥＤからｎ１方向に２２ｍｍ、ｎ２方向に２２ｍｍの距離に反射シートを垂直に設けた。なお、白色ＬＥＤの出光分布特性は図１５に示す通りであった。

＜本発明の拡散シート１＞
拡散シート１は、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が面内で変化しており、拡散角度が高い領域が、図１２に示すように間隔ｎ１：４１．６ｍｍ、ｎ２：３０．４ｍｍの千鳥格子状に配置されるように作製した。また、拡散シート１の最外周の拡散角度が高い領域は、拡散角度分布を平面図としてプロットした際、その拡散角度の等高線が、シート最端部に向かって狭くなる形状となるように作製した。さらに最外周の拡散角度が高い領域の拡散角度のピーク値は、中央部領域における該拡散角度のピーク値よりも高くなっている。

＜拡散シート２＞
拡散シート２は、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が面内で変化しており、拡散角度が高い領域が、図１３に示すように間隔ｎ１：４１．６ｍｍ、ｎ２：３０．４ｍｍの千鳥格子状に配置されるように作製した。また、全ての拡散角度が高い領域は、拡散角度分布を平面図としてプロットした際、拡散角度のピーク値が面内で略一定であり、その拡散角度の等高線が全て円形となるように作製した。

＜輝度ムラ評価方法＞
使用したＬＥＤ基板につき、図１１中の位置Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、目視で観察しＬＥＤの周期に対応した輝度ムラがなければ○、ある場合は×と判定した。

[実施例１]
ＬＥＤを実装したＬＥＤ基板の上に、反射シートを両面テープで貼り付け、反射シートとＬＥＤ最上部との間の距離ｈを０．７ｍｍに保った。拡散シート１としては、図１２中の線Ｘ、Ｙ上における拡散シート１の拡散角度分布は図４（ｆ）のような形状で、端部領域での拡散角度分布が、最端部に向かって上に凸の曲線から、変曲点を挟んで下に凸の曲線となるように減衰しており、中央部における拡散角度ピーク値の算術平均値と端部領域の拡散角度ピーク値の差が１５度であるものを用いた。拡散シート１の中央部においては拡散角度ピーク値の算術平均値が４０度、拡散角度のボトム値の算術平均値が１７度である。次いで、ＬＥＤ最上部と光拡散板との平均距離Ｈを２１．３ｍｍになるよう光拡散板を反射シート上方に固定し、該光拡散板の上に、拡散シート１を、拡散シート１内の拡散角度が極大となる部分がＬＥＤ直上に来るように配設して、ＬＥＤ上に光線制御ユニット（図９（ａ）参照）を構成した。

次に、光線制御ユニット上に、レンズシートＳＤ−７４３（シンファーインターテック製）を２枚と、ＤＢＥＦ−Ｄ４００（３Ｍ社製）とをこの順で配置し（図１０（ｃ）参照）、実施例１の直下型バックライトを構成した。輝度ムラは、位置Ａ、Ｂ、Ｃのいずれの場所においても確認されたかった（位置Ａ：○、位置Ｂ：○、位置Ｃ：○）。

[比較例１]
ＬＥＤを実装したＬＥＤ基板の上に、反射シートを両面テープで貼り付け、反射シートとＬＥＤ最上部との間の距離ｈを０．７ｍｍに保った。次いで、ＬＥＤ最上部と光拡散板との平均距離Ｈを２１．３ｍｍになるよう光拡散板を反射シート上方に固定し、次に、光線制御ユニット上に、レンズシートＳＤ−７４３（シンファーインターテック製）を２枚と、ＤＢＥＦ−Ｄ４００（３Ｍ社製）とをこの順で配置し、比較例１の直下型バックライトを構成した。輝度ムラは、位置Ａ、Ｂ、Ｃの全ての場所で確認された（位置Ａ：×、位置Ｂ：×、位置Ｃ：×）。

[比較例２]
ＬＥＤを実装したＬＥＤ基板の上に、反射シートを両面テープで貼り付け、反射シートとＬＥＤ最上部との間の距離ｈを０．７ｍｍに保った。拡散シート２としては、拡散角度の極大値が４０度、極小値が１７度であるものを用いた。次いで、ＬＥＤ最上部と光拡散板との平均距離Ｈを２１．３ｍｍになるよう光拡散板を反射シート上方に固定し、該光拡散板の上に、拡散シート２を、拡散シート２内の拡散角度が極大となる部分がＬＥＤ直上に来るように配設して、ＬＥＤ上に光線制御ユニットを構成した。

次に、光線制御ユニット上に、レンズシートＳＤ−７４３（シンファーインターテック製）を２枚と、ＤＢＥＦ−Ｄ４００（３Ｍ社製）とをこの順で配置し、比較例２の直下型バックライトを構成した。輝度ムラは、位置Ａにおいては確認されなかったが、位置Ｂ、Ｃにおいては確認された（位置Ａ：○、位置Ｂ：×、位置Ｃ：×）。

以上の結果を表にまとめると図１４のようになる。この結果から、本発明の拡散シート、すなわち、拡散シートの中央部に拡散角度が周期的に変化する部位を有し、かつ拡散シート端部の拡散角度が中央部における拡散角度のピーク値以上となる領域を有するもの、が、ＬＥＤ光源を用いた場合の全体としての輝度むらと、画面端部の輝度むらとの双方の軽減に対して効果的であることが分かる。

本発明は、ＬＥＤ光源を用いた直下型バックライトユニットに適用する拡散シートに有効である。

１ 拡散シート
２ ＬＥＤ光源
３ 反射シート
４ 光源直上の投影領域
５ 光源間の投影領域
６ 端部領域
７ 中央部領域
８ 拡散板
９ レンズシート
１０ プリズムシート
１１ 反射型偏光フィルム

Claims (12)

1. ＬＥＤ光源の上方に配設される拡散シートであって、
   前記拡散シートの中央部領域においては、前記拡散シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が、前記拡散シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化し、前記所定の方向における前記拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値が複数有り、
   前記拡散シートの端部領域においては、前記拡散シートの中央部領域における拡散角度のピーク値よりも拡散角度が高い領域が存在することを特徴とする拡散シート。
2. 請求項１において、
   前記拡散シートの中央部領域で、前記所定の方向における前記拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シートに入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ前記光量分布図のピーク値の位置が、前記拡散角度分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しいことを特徴とする拡散シート。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記拡散シートの端部領域で、前記所定の方向における前記拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シートに入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ前記光量分布図のピーク値の位置が、前記拡散角度分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しいことを特徴とする拡散シート。
4. 請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
   端部領域の拡散角度分布図が、前記拡散シートの最端部に向かって減衰することを特徴とする拡散シート。
5. 請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
   最外周のＬＥＤ光源の一つの投影領域に対して拡散角度分布を平面図としてプロットした際、前ｓ記拡散角度の等高線が、前記拡散シートの最端部に向かって狭くなる形状をとることを特徴とする拡散シート。
6. 請求項１から請求項５のいずれかにおいて、
   前記拡散シート面内の拡散角度分布を平面図としてプロットした際、ピーク値を示す位置が千鳥格子状に配置されることを特徴とする拡散シート。
7. ＬＥＤ光源の上方に配設される拡散シートであって、
   前記拡散シートの中央部領域においては、前記拡散シート面に設けられた凹凸構造のアスペクト比が、前記拡散シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化し、前記所定の方向における前記拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シート面内の相対位置でのアスペクト比を縦軸にとった拡散角度分布図において、前記アスペクト比のピーク値と前記アスペクト比のボトム値が複数有り、
   前記拡散シートの端部領域においては、前記拡散シートの中央部領域におけるアスペクト比のピーク値よりもアスペクト比が高い領域が存在することを特徴とする拡散シート。
8. 請求項７において、
   前記拡散シートの中央部領域で、前記所定の方向における前記拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シートに入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ前記光量分布図のピーク値の位置が、前記アスペクト比分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記拡散角度分布図のボトム値の位置と略等しいことを特徴とする拡散シート。
9. 請求項７または請求項８において、
   前記拡散シートの端部領域で、前記所定の方向における前記拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、前記拡散シートに入光する相対位置での光量を縦軸にとった光量分布図が、ピーク値とボトム値を複数有し、かつ前記光量分布図のピーク値の位置が、前記アスペクト比分布図のピーク値の位置と略等しく、かつ前記光量分布図のボトム値の位置が、前記アスペクト比分布図のボトム値の位置と略等しいことを特徴とする拡散シート。
10. 請求項７から請求項９のいずれかにおいて、
    端部領域のアスペクト比分布図が、前記拡散シートの最端部に向かって減衰することを特徴とする拡散シート。
11. 請求項７から請求項１０のいずれかにおいて、
    最外周のＬＥＤ光源の一つの投影領域に対してアスペクト比分布を平面図としてプロットした際、前記拡散角度の等高線が、前記拡散シートの最端部に向かって狭くなる形状をとることを特徴とする拡散シート。
12. 請求項７から請求項１１のいずれかにおいて、
    前記拡散シート面内のアスペクト比分布を平面図としてプロットした際、ピーク値を示す位置が千鳥格子状に配置されることを特徴とする拡散シート。