JP2020079920A

JP2020079920A - 光拡散板積層体、バックライトユニット、及び液晶表示装置

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Publication number: JP2020079920A
Application number: JP2019045609A
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Inventors: 承亨蔡; Syoko Sai; 鋤柄　正幸; Masayuki Sukigara; 正幸鋤柄; 岡部　元彦; Motohiko Okabe; 元彦岡部; 辻　孝弘; Takahiro Tsuji; 孝弘辻
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Current assignee: Keiwa Inc
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-13
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Abstract

【課題】光源から出射された光の輝度の均一性を向上させることができる光拡散板積層体を提供することを目的とする。【解決手段】光拡散板積層体１０は、複数積層された光拡散板２３を備え、隣接する光拡散板２３間に空気層３０が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、バックライトユニットに使用される光拡散板積層体、バックライトユニット、及び液晶表示装置に関する。

近年、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットディスプレイが、省スペ−スであり高精細であることから、表示装置として広範に使用されている。このうち、液晶ディスプレイは、より省電力であり高精細であるため注目され、開発が進められている。

液晶表示装置は、例えば、互いに対向するように配置された薄膜トランジスタ（thin film transistor、以下、「ＴＦＴ」と称する）基板及びカラーフィルタ（color filter、以下、「ＣＦ」と称する）基板と、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の間に封入された液晶層とにより構成された液晶表示パネル、並びに液晶表示パネルの背面側に設けられたバックライトを備えた、非発光型の表示装置である。そして、ＣＦ基板では、画素を構成する各副画素に、例えば、赤色、緑色又は青色に着色された着色層が設けられている。

また、バックライトとしては、液晶層の下面側にエッジライト型（サイドライト型）や導光シートを用いない直下型のバックライトユニットが装備されている。この直下型のバックライトユニットとしては、例えば、液晶表示パネルの光入射側に臨ませて配置されたプリズムシート等からなる光学シート群、拡散シート、及びＬＥＤ等により構成された光源を備え、背面側から順に、光源、拡散シート、及び光学シート群が積層されたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）

特開２０１１−１２９２７７号公報

ここで、上記特許文献１に記載のバックライトユニットにおいては、拡散シートが、透明樹脂と当該透明樹脂中に分散された透明微粒子により構成され、透明樹脂と透明微粒子との間の屈折率の差により、光源から出射された光の輝度ムラを抑制するものであるが、光源が画面直下に配置される直下型バックライトユニットでは、光源の直下部分と光源間部分との明暗差が大きいため、光源から出射された光の輝度の均一性を十分に向上させることが困難であった。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、直下型のバックライトユニットにおいて、光源から出射された光の輝度の均一性を向上させることができる光拡散板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光拡散板積層体は、樹脂マトリックス中に光拡散剤を含有する光拡散板が複数積層され、隣接する光拡散板間に空気層が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、直下型のバックライトユニットにおいて、光源からの光を均一に面発光させることが可能になるため、光源から出射された光の輝度の均一性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるバックライトユニットを説明するための断面図である。本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置におけるバックライトユニットを説明するための断面図である。本発明の第２の実施形態に係る光拡散板を説明するための断面図である。本発明の第２の実施形態に係る光拡散板において、仮想平面に沿って所定の投影面積を持つ微小領域をずらしながら、微小領域に含まれる凹凸形状を持った表面を平面近似し、当該平面近似した平面の傾斜角度を求めている様子の一例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る光拡散板において、仮想平面に沿って所定の投影面積を持つ微小領域をずらしながら、微小領域に含まれる凹凸形状を持った表面を平面近似し、当該平面近似した平面の傾斜角度を求めている様子の他の例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る光拡散板によって、光源から入射した光が反射する様子を示す図である。変形例に係る液晶表示装置におけるバックライトユニットを説明するための断面図である。光源の輝度分布を示す図である。図８に示す輝度分布のうちｘ方向の分布を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図であり、図２は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置におけるバックライトユニットを説明するための断面図である。

図１に示すように、液晶表示装置１は、複数の画素がマトリックス状に配列された液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２の表面側（図の上面側であって、液晶表示装置１における視認者側）に貼り付けられた第１偏光板３（以下、単に「偏光板３」と言う場合がある。）と、液晶表示パネル２の裏面側（背面側、図の下面側であって、液晶表示装置１における視認者側と反対側）に貼り付けられた第２偏光板４（以下、単に「偏光板４」と言う場合がある。）と、液晶表示パネル２の裏面側に設けられたバックライトユニット５とを備えている。

液晶表示パネル２は、図１に示すように、第１基板であるＴＦＴ基板６と、ＴＦＴ基板６に対向して配置された第２基板であるＣＦ基板７と、ＴＦＴ基板６及びＣＦ基板７の間に設けられた液晶層８と、ＴＦＴ基板６及びＣＦ基板７を互いに接着するとともに、ＴＦＴ基板６及びＣＦ基板７の間に液晶層８を封入するために枠状に設けられたシール材（不図示）とを備えている。

なお、ＴＦＴ基板６及びＣＦ基板７は、それぞれ矩形板状に形成されている。また、液晶表示装置１は、液晶層８の厚み（即ち、セルギャップ）を規制するための複数のフォトスペーサ（不図示）を備えている。

ＴＦＴ基板６は、例えば、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板と、絶縁基板上に互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線と、各ゲート線と直交する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線と、各ゲート線及び各ソース線の交差する部分毎、即ち、各副画素Ｐｒ、Ｐｇ及びＰｂ毎にそれぞれ設けられた複数のＴＦＴと、各ＴＦＴを覆うように設けられた保護膜と、保護膜上にマトリックス状に設けられ、各ＴＦＴに接続された複数の画素電極と、各画素電極を覆うように設けられた配向膜（いずれも不図示）とを備えている。

ＣＦ基板７は、ガラス基板やプラスチック基板などの絶縁基板と、絶縁基板上に設けられた共通電極と、共通電極を覆うように設けられた配向膜（いずれも不図示）とを備えている。

液晶層８は、電気光学特性を有するネマチックの液晶材料などにより構成されている。

＜バックライトユニット＞
図２に示すように、バックライトユニット５は、光拡散板２３の裏面側に光源２２が配設された直下型のバックライトユニットであり、光拡散板２３の裏面に向けて光線を照射する光源２２と、裏面側から入射する光線を集光拡散させる光拡散板２３と、光拡散板２３の表面側に重畳される量子ドット（Quantum Dot）シート２５と、量子ドットシート２５の表面側に配設されるプリズムシート２４と、プリズムシート２４の表面側に配設される反射型偏光フィルム２６とを備える。

なお、ここで言う「裏面」とは、バックライトユニット５の出射面を表面とした場合の、その表面と対向するバックライトユニット５の裏面のことを言う。

＜光源＞
光源２２は、バックライトユニット５の光出射面と平行な面に配置され、当該光出射面側へと向かって光を発光させるものであり、本実施形態においては直下型方式が採用されている。この光源２２としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが可能である。なお、この光源２２として、複数の発光ダイオードが光拡散板２３の裏面に沿って配設されたものを用いてもよい。

＜光拡散板＞
光拡散板２３は、裏面側から入射される光線を拡散させつつ法線方向側へ集光させる（集光拡散させる）機能を有しており、光源２２からの光を均一に面発光させるためのものである。

この光拡散板２３は、光源２２の表面側に光源２２から離間して設けられており、図２に示すように、樹脂マトリックス３７中に光拡散剤４０が分散されたものである。

光拡散板２３の樹脂マトリックス３７は、光線を透過させる必要があるため、透明、特に無色透明の合成樹脂を主成分として形成されている。樹脂マトリックス３７の主成分としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル樹脂、芳香族ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニル、ポリイミド等が挙げられる。

光拡散板２３の光拡散剤４０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に大別される。無機フィラーとしては、例えば、シリカ、マグネシウムシリケート、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、又はこれらの混合物が挙げられる。有機フィラーの具体的な材料としては、例えば、シリコーンパウダーなどのシリコーン系拡散剤、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。シリコーン系拡散剤とは、シロキサン結合を有する球状微粒子であり、例えばシリコーンレジン、シリコーンゴム、球状のシリコーンゴムパウダーの表面をシリコーンレジンで被覆した球状粉末であるシリコーン複合パウダー、又はそれらの組み合わせたものである。中でも、シリコーン複合パウダーが好ましい。

光拡散剤４０の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状などが挙げられ、中でも光拡散性に優れる球状のビーズが好ましい。

また、球状のビーズを使用する場合、光拡散剤４０の体積基準粒度分布による平均粒子径Ｄ５０は、０．８μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。

＜量子ドットシート＞
量子ドットシート２５は、量子ドットにより、光源２２から発光された光（例えば青色の光）を、任意の色（例えば、緑色や赤色）の波長を発光ピーク波長とする光に変換する機能を有するものである。

この量子ドットシート２５は、量子ドット及びバインダ樹脂を含む量子ドット層と、量子ドット層の入光面及び出光面に形成された一対のバリアフィルム（いずれも不図示）とを備えている。

この量子ドットシート２５は、例えば、波長４５０ｎｍの青色光を波長５４０ｎｍの緑色光と波長６５０ｎｍの赤色光に変換するものである。従って、波長４５０ｎｍの青色光を発する光源を用いることにより、この量子ドットシート２５により青色光が部分的に緑色と赤色に変換され、量子ドットシート２５を透過した光は白色光になる。

＜プリズムシート＞
プリズムシート２４は、裏面側から入射される光線を法線方向側に屈折させる機能を有するものである。

このプリズムシート２４は、量子ドットシート２５と反射型偏光フィルム２６との間に設けられているおり、光線を透過させる必要があるため、透明、特に無色透明の合成樹脂を主成分として形成されている。プリズムシート２４は、基材層３５と、基材層３５の表面に積層される複数の凸条プリズム部３６からなる突起列とを有する。凸条プリズム部３６は、基材層３５の表面にストライプ状に積層されている。凸条プリズム部３６は、裏面が基材層３５の表面に接する三角柱状体である。

プリズムシート２４の厚さ（基材層３５の裏面から凸条プリズム部３６の頂点までの高さ）の下限としては、３５μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。一方、プリズムシート２４の厚さの上限としては、２００μｍが好ましく、１８０μｍがより好ましい。

また、プリズムシート２４における凸条プリズム部３６のピッチＰ（図２参照）の下限としては、１２μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。一方、プリズムシート２４における凸条プリズム部３６のピッチＰの上限としては、１００μｍが好ましく、６０μｍがより好ましい。

また、凸条プリズム部３６の頂角としては、８５°以上９５°以下が好ましい。さらに、凸条プリズム部３６の屈折率の下限としては、１．５が好ましく、１．５５がより好ましい。一方、凸条プリズム部３６の屈折率の上限としては、１．７が好ましい。

なお、図２においては、２枚のプリズムシート２４を設けているが、２枚のプリズムシートを貼り合わせて１枚にしたものを使用してもよい。

＜反射型偏光フィルム＞
反射型偏光フィルム２６は、プリズムシート２４から出射された光において、第１の直線偏光成分（例えば、Ｐ偏光）のみを透過させるとともに、第１の直線偏光成分と直交する第２の直線偏光成分（例えば、Ｓ偏光）を吸収せずに反射する機能を有するものである。

そして、反射された第２の直線偏光成分は、再度、反射されて偏光が解消された状態となり、この状態で、再度、反射型偏光フィルム２６に入射することになり、反射型偏光フィルム２６は、再度入射した光において、第１の直線偏光成分のみを透過し、第１の直線偏光成分と直交する第２の直線偏光成分を吸収せずに、再度、反射する。

そして、反射型偏光フィルム２６における上述の工程が繰り返され、反射型偏光フィルム２６における第１の直線偏光成分（透過軸成分）の偏光方向と液晶表示パネル２の偏光板４の透過軸方向とを一致させることにより、バックライトユニット５からの出射光の全てを液晶表示パネル２における画像形成に利用することができるようになる。

なお、この反射型偏光フィルム２６としては、市販のフィルム（例えば、スリーエムジャパン（株）製、商品名：ＤＢＥＦ（登録商標））を使用することができる。

ここで、本実施形態においては、図２に示すように、バックライトユニット５の厚み方向Ｘにおいて、２枚の光拡散板２３が積層されるとともに、隣接する光拡散板２３間に空気層３０が設けられている光拡散板積層体１０が設けられている点に特徴がある。

このような構成により、光拡散板２３の光拡散剤４０と空気層３０との間の屈折率差により、光拡散剤４０と空気層３０との界面で光の反射と散乱が生じるため、２枚の光拡散板２３の全体における拡散性能が向上し、光源２２からの光を均一に面発光させることが可能になる。その結果、直下型のバックライトユニット５において、光源２２から出射された光の輝度の均一性を向上させることが可能になる。

また、本実施形態においては、バックライトユニット５の厚み方向Ｘにおいて、光源２２と光拡散板積層体１０との離間距離Ｄが１０ｍｍ以下であることが好ましい。

これは、離間距離Ｄが１０ｍｍよりも大きい場合は、輝度が低下するとともに、バックライトユニット５の厚みが大きくなりすぎるため、薄型化への対応が困難になるためである。

なお、この離間距離Ｄは、バックライトユニット５の薄型化を図るとともに、輝度を向上させて節電を図るとの観点から、８ｍｍ以下が好ましく、７ｍｍ以下がより好ましい。

また、光拡散板２３の全体に対する光拡散剤の含有量は、０．３質量％以上８．０質量％以下であることが好ましい。これは、０．３質量％未満の場合は、光拡散剤の含有量が少ないため、光拡散剤による光拡散性が十分に得られない場合があり、８．０質量％よりも大きい場合は、輝度、及び輝度の均一性がともに低下するという不都合が生じる場合があるためである。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る液晶表示装置におけるバックライトユニットを説明するための断面図であり、図４は、本実施形態に係る光拡散板を説明するための断面図である。なお、液晶表示装置の全体構成は、上述の第１の実施形態の場合と同じであるため、ここでは詳しい説明を省略する。また、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

図３〜４に示すように、本実施形態においては、上述の光拡散板２３の代わりに、ピラミッド形状を有する光拡散板４３が設けられている。

光拡散板４３は、図４に示すように、樹脂マトリックス５１と、樹脂マトリックス５１上に形成された凹凸形状層５２とを有する。樹脂マトリックス５１は、上述の樹脂マトリックス３７と同様に、例えば、ポリカーボネートを母材として構成され、母材１００質量％に対して、例えば、０．５〜４質量％程度の光拡散剤５１ａを含有する。光拡散剤５１ａとしては公知の材料を適宜用いることができる。凹凸形状層５２は、例えば、クリアポリカーボネートから構成され、凹凸形状層５２の表面には、例えば、逆ピラミッド形状の凹部５２ａ（上述の空気層３０に相当）が２次元配列されている。凹部５２ａの頂角θは、例えば９０°であり、凹部５２ａの配列ピッチｐは、例えば１００μｍ程度である。光拡散板４３は、光拡散剤を含有し、表面に凹凸形状を持つ１層構造で構成してもよい。このように、光拡散板４３は、図４の形態に限られない。例えば、光拡散板を、凹凸形状を設けた一層構造としてもよいし、凹凸形状を備えた層を含む３層以上の構造としてもよい。また、凹凸形状層は、上述のとおり逆ピラミッド形状の凹部を二次元配列するものに限られず、ランダムに凹凸を配置するようにしてもよい。

また、光拡散板４３の少なくとも一方の表面は、凹凸形状を持ち、光拡散板４３の仮想平面に対して所定の投影面積を持つ微小領域を、当該仮想平面に沿って二次元的にずらしながら、当該仮想平面の各位置での微小領域に含まれる凹凸形状を持った表面を平面近似し、当該平面近似した平面が光拡散板４３の仮想平面となす傾斜角度を求めた場合に、各位置の微小領域の総面積に対する、傾斜角度が３０°以上となる微小領域の総面積の比率が３０％以上となる。

ここで、光拡散板４３の仮想平面とは、光拡散板４３において凹凸を仮想的に取り除いて残る平坦な表面を意味する。より具体的には、「仮想平面」とは、凹凸の凹部の最深部に接するように水平に設けた仮想面をいう。もっとも、ここでの「水平」は、光拡散板４３の水平面と平行に、という意味であって、厳密な意味での水平という意味までをいうものではない。例えば，光拡散板４３の凹凸が設けられている面とは反対側の面が平面又は平面に近い形状である場合は、この面と平行になるように前記仮想面を設ければよい。

図５Ａは、光拡散板４３（具体的には凹凸形状層５２）の仮想平面（Ｐ）に沿って、所定の投影面積を持つ微小領域をずらしながら、各位置の微小領域（例えばＲ₁ 、Ｒ₂、Ｒ₃、・・・）に含まれる凹凸形状を持った表面（例えばＳ₁ 、Ｓ₂、Ｓ₃、・・・）を平面近似し、当該平面近似した平面（例えばＶ₁ 、Ｖ₂、Ｖ₃、・・・）の傾斜角度（例えばθ₁ 、θ₂、θ₃、・・・）を求めている様子を示す。尚、図５Ａでは、簡単のために、凹凸の各斜面に合わせて微小領域をずらしているが、実際には、図５Ｂに示すように、凹凸の状態とは関係無く微小領域を２次元的にずらしていく。このとき、ずらした後の微小領域が、ずらす前の微小領域とオーバーラップしてもよい。

以上に説明した本実施形態によると、光拡散板４３の仮想平面に対して所定の投影面積を持つ微小領域を当該仮想平面に沿ってずらしながら、各位置の微小領域に含まれる凹凸形状を持った表面を平面近似し、当該平面近似した平面の傾斜角度を求めた場合に、各位置の微小領域の総面積に対する、傾斜角度が３０°以上となる微小領域の総面積の比率が３０％以上となるように、凹凸形状が制御されている。このため、図６に示すように、例えば、反射シート（例えば、白色のポリエチレンテレフタレート樹脂製のフィルム、銀蒸着フィルム等により構成されたもの）４１上に２次元状に配置された複数の光源２２から光拡散板４３に入射した光の反射、具体的には、光拡散板４３内での多重反射や、光源２２が載置された反射シート４１と光拡散板４３との間での多重反射等が促進されることになる。その結果、ＬＥＤ等の光源２２が複数配置された直下型のバックライトユニット９において光源２２と光拡散板４３との間の距離が小さくなったとしても、発光面における各光源２２と光源間領域との間に輝度ムラが生じることを十分に抑制することができる。

なお、本実施形態において、光源２２の配置数は特に限定されないが、複数の光源２２を分散配置する場合は、反射シート４１上に規則的に配置することが好ましい。規則的に配置するとは、一定の法則性をもって配置することを意味し、例えば、光源２２を等間隔で配置する場合が該当する。等間隔で光源２２が配置される場合、隣り合う２つの光源２２の中心間距離は、０．５ｍｍ以上（好ましくは２ｍｍ以上）２０ｍｍ以下であってもよい。また、隣り合う２つの光源２２の中心間距離が０．５ｍｍ以上であると、隣り合う光源２２同士の間の領域において他の領域よりも輝度が小さくなる現象（輝度ムラ）が発生しやすくなるので、本実施形態を適用する有用性が大きくなる。

また、光拡散板４３の表面に形成される凹凸形状は、工業生産上の加工精度の制約があるために、均一な形状にはならず、ある程度のバラツキを有していてもよい（図５Ａ参照）。この場合、凹凸形状が設けられた光拡散板４３の表面における各微小領域の表面（近似平面）の傾斜角度は０〜９０度までの範囲でばらつくことになるが、本実施形態は、これらのバラツキを集計した場合に、その３割以上が３０度以上の傾斜角度を有するように、凹凸形状を制御するものである。特に、プラスチックフィルムを用いて光拡散板４３を形成する場合、光拡散板４３の表面に形成される凹部又は凸部の形状を均一にすることは困難になるため、各微小領域の表面の傾斜角度がバラツキを有することを前提とする本実施形態を適用する利点は大きい。

また、本実施形態においては、光拡散板４３の上面（プリズムシート２４側の表面）に凹凸形状（凹部５２ａ）を設けたが、凹凸形状は光拡散板４３の少なくとも一方の表面に設けられていればよい。すなわち、光拡散板４３の下面（光源２２側の表面）又は両面（上面及び下面）に凹凸形状を設けてもよい。

また、光拡散板４３の表面に設けられる凹凸形状は、後述の方法等によって微小領域の表面の傾斜角度が測定できる形状であれば、特に制限されず、例えば、ピッチ、配列、形状等がランダムなマット形状、又は、複数の凸部や凹部が規則的に２次元配列された形状であってもよい。

また、光拡散板４３の表面に設けられる凹凸形状は、多角錘又は多角錐に近似可能な形状を含んでいてよい。ここで、「多角錐」としては、光拡散板４３の表面に隙間なく配置することが可能な三角錐、四角錘又は六角錐が好ましい。多角錘又は多角錐に近似可能な形状を光拡散板４３の表面に隙間なく配置することによって、光拡散板４３の仮想平面における傾斜角度が０°である部分の面積を低減することができる。また、光拡散板４３の表面に凹凸形状を設ける際の押し出し成形や射出成型などの製造工程では金型（金属ロール）が用いられるが、この金型（金属ロール）表面の切削作業の精度を考慮して、「多角錐」として四角錘を選択してもよい。

凸部の形状としては、例えば、半球（上半分）、円錐、三角錐、四角錐、六角錐等を挙げることができ、凹部の形状としては、例えば、半球（下半分）、逆円錐、逆三角錐、逆四角錐、逆六角錐等を挙げることができる。

また、凸部の形状としては、例えば、略半球（上半分）、略円錐、略三角錐、略四角錐、略六角錐等を挙げることができ、凹部の形状としては、例えば、略半球（下半分）、略逆円錐、略逆三角錐、略逆四角錐、略逆六角錐等を挙げることができる。ここで、「略」とは、近似可能であることを意味し、例えば「略四角錐」とは、四角錐に近似可能な形状な形状をいう。もっとも、凸部や凹部は、工業生産上の精度を考慮し、略半球（上半分又は下半分）、略円錐（略逆円錐）、略三角錐（略逆三角錐）、略四角錐（略逆四角錐）から変形した形でもよく、工業生産上の加工精度に起因する不可避的な形状のばらつきがあってもよい。

光拡散板４３の表面に複数の凸部や凹部が規則的に２次元配列される場合、複数の凸部や凹部は、光拡散板４３の表面全体に隙間無く設けられていてもよいが、一定の間隔（ピッチ）で設けられていてもよいし、ランダムな間隔で設けられていてもよい。

また、本実施形態において、光拡散板４３における凹凸形状を持った表面の傾斜角度を微小領域毎に求めることができれば、当該傾斜角度の算出方法は、特に制限されるものではないが、例えば、以下のような算出方法を用いてもよい。

（手順１）キーエンス社製・レーザーマイクロスコープVK-100を使用して、光拡散板４３の表面形状を４００倍の倍率で測定し、自動傾き補正を行って、縦７６８ピクセル×横１０２４ピクセル（５２２．６μｍ×６９７μｍ）の高さデータをＣＳＶファイルとして採取する。高さ測定は、例えば、次のように行うことができる。まず、段階的にピント位置を変えて、測定対象の複数の共焦点画像を取得した後、離散的なピント位置（Ｚ）と光検出強度（Ｉ）との関係に基づいて、画素毎に光強度変化曲線（Ｉ−Ｚカーブ）を推定し、Ｉ−Ｚカーブからピーク位置つまり高さを求める。

（手順２）手順１で採取した高さデータ（digit）をＺキャリブレーション値を使用して高さデータ（μｍ）に変換する。

（手順３）手順２により得られた高さデータを使用し、縦４ピクセル×横４ピクセルの微小領域（面積（光拡散板４３の仮想平面に対する投影面積）は７．２９μｍ²）のデータに基づいて公知の数学的手法により当該微小領域に含まれるシート表面を近似する平面を算出する。

（手順４）手順３で算出された近似平面が光拡散板４３の仮想平面（つまり高さ０の平面）となす角度を算出し、当該微小領域の傾斜角度とする。

（手順５）縦方向又は横方向に１ピクセルずつ微小領域をずらしながら、手順３及び手順４を５０万箇所以上（具体的には７７９２８０箇所）の微小領域に対して実施する。

（手順６）手順５で測定した５０万箇所以上の微小領域の総面積に対する、傾斜角度が３０°以上となる微小領域の総面積の割合（以下、単に「３０°以上の傾斜角度を持つ面積の比率」という）を算出する。

なお、「３０°以上の傾斜角度を持つ面積の比率」の算出は、前述の手順１のように、加工バラツキ等を考慮して０．５ｍｍ四方以上の対象範囲（手順１では、５２２．６μｍ×６９７μｍの範囲）の高さデータから求めることが好ましい。もちろん、データ精度を向上させるために、０．５ｍｍ四方以上の対象範囲を複数設定する、或いは、シート全面を対象範囲として、高さデータを取得してもよいことは言うまでもない。この対象範囲の拡大に伴い、傾斜角度の算出を行う「微小領域」の数も増大する。「微小領域」の数について、測定やデータ処理等のリソース上支障が無ければ、特に上限はない。例えば、０．５ｍｍ四方以上の対象範囲を２つ設定した場合は、「微小領域」の数も２倍になる。また、同一サイズの対象範囲であっても、当該範囲に含まれるピクセル数が増えれば、「微小領域」の数も増大する。すなわち、対象範囲の広さ、対象範囲に含まれるピクセル数、後述する微小領域の面積等によって、傾斜角度の算出を行う「微小領域」の数は決まる。但し、加工バラツキ等を考慮して０．５ｍｍ四方以上を対象範囲とする場合、凹凸形状を精度良く把握するためには、少なくとも１０万箇所以上（好ましくは３０万箇所以上、より好ましくは５０万箇所以上）の微小領域について傾斜角度の算出を行ってもよい。

また、前述の傾斜角度の算出方法においては、縦４ピクセル×横４ピクセルの微小領域を縦方向又は横方向に１ピクセルずつずらしながら、傾斜角度の算出を行ったが、これに代えて、同サイズの微小領域を縦方向又は横方向に２ピクセルずつずらしながら、傾斜角度の算出を行ってもよい。或いは、より大きなサイズ（例えば、縦８ピクセル×横８ピクセル）の微小領域を縦方向又は横方向に４ピクセルずつずらしながら、傾斜角度の算出を行ってもよい。すなわち、微小領域のピクセルサイズ、微小領域をずらすピクセルピッチは、凹凸形状を精度良く把握できる限りにおいて、任意に設定可能である。

また、傾斜角度の測定における微小領域の面積（光拡散板の仮想平面に対する投影面積）は、小型光源からの光の反射特性をミクロで評価できる十分小さい面積であれば、特に制限されるものではないが、測定精度や測定機器の性能等を考慮し、０．１ｍｍ²以下（好ましくは０．０１ｍｍ²以下、より好ましくは０．００１ｍｍ²以下、さらに好ましくは０．０００１ｍｍ²（１００μｍ²）以下）の面積（手順３では７．２９μｍ²の面積）としてもよい。

また、本実施形態においては、光拡散板４３が、光拡散剤５１ａを含む樹脂マトリックス５１を有することによって、光拡散板４３内での光拡散が促進されるので、各光源２２と光源間領域との間の輝度ムラをより一層抑制することができる。

樹脂マトリックス５１に含有される光拡散剤５１ａの材料は、特に限定されないが、無機粒子として、例えば、シリカ、酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム等、有機粒子として、例えば、アクリル、アクリルニトリル、シリコーン、ポリスチレン、ポリアミド等を用いてもよい。

光拡散剤５１ａの粒径としては、光拡散効果の観点で、例えば、０．１μｍ以上（好ましくは１μｍ以上）１０μｍ以下（好ましくは８μｍ以下）としてもよい。

光拡散剤５１ａの含有量としては、光拡散効果の観点で、樹脂マトリックス５１を構成する材料（マトリックス）を１００質量％として、例えば、０．１質量％以上（好ましくは０．３質量％以上）１０質量％以下（好ましくは８質量％以下）としてもよい。

光拡散剤５１ａの屈折率と樹脂マトリックス５１のマトリックスの屈折率との差は、０．０１以上、好ましくは０．０３以上、より好ましくは０．０５以上、更に好ましくは０．１以上、最も好ましくは０．１５以上としてもよい。光拡散剤５１ａの屈折率と樹脂マトリックス５１の屈折率との差が０．０１未満であると、光拡散剤５１ａによる拡散効果が不十分になる。

樹脂マトリックス５１の主成分としては、光を透過させる材料であれば、特に限定されないが、例えば、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合）樹脂、ポエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、セルロールアセテート、ポリイミド等を用いてもよい。

本実施形態の光拡散板４３の厚さは、特に限定されないが、例えば、３ｍｍ以下（好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以下）で０．１ｍｍ以上であってもよい。光拡散板４３の厚さが３ｍｍを超えると、液晶ディスプレイの薄型化の達成が難しくなる。一方、光拡散板４３の厚さが０．１ｍｍを下回ると、前述の輝度均一性向上効果を発揮することが難しくなる。

本実施形態の光拡散板４３のように多層構造（下層の樹脂マトリックス５１及び上層の凹凸形状層５２）を持つ場合は、表面に凹凸形状が設けられる層（凹凸形状層５２）の厚さは、凹凸形状の最大高さ又は最大深さよりも大きい厚さを持つ。例えば、高さ（又は深さ）２０μｍの凸部（又は凹部）が設けられる層の場合は、厚さを２０μｍよりも大きくする。

光拡散板４３の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、押し出し成型法、射出成型法などを用いてもよい。押し出し成型法を用いて、凹凸形状を表面に持つ単層の光拡散板４３を製造する手順は次の通りである。まず、拡散剤が添加されたペレット状のプラスチック粒子（併せて、拡散剤が添加されていないペレット状のプラスチック粒子を混合してもよい）を単軸押し出し機に投入し、加熱しながら溶融、混錬した後、Ｔ−ダイスにより押し出された溶融樹脂を２本の金属ロールで挟んで冷却し、その後、ガイドロールを用いて搬送し、シートカッター機により枚葉平板に切り落とすことによって、光拡散板４３を作製する。ここで、所望の凹凸形状を反転した形状を表面に持つ金属ロールを使用して溶融樹脂を挟むことにより、ロール表面の反転形状が樹脂に転写されるので、所望の凹凸形状を拡散シート表面に賦形することができる。また、樹脂に転写された形状は、必ずしもロール表面の形状が１００％転写されたものとはならないので、転写度合いから逆算して、ロール表面の形状を設計してもよい。

押し出し成型法を用いて、凹凸形状を表面に持つ２層構造の光拡散板４３を製造する場合は、例えば、２つの単軸押し出し機のそれぞれに、各層の形成に必要なペレット状のプラスチック粒子を投入した後、各層毎に前述と同様の手順を実施し、作製された各シートを積層すればよい。

或いは、２つの単軸押し出し機のそれぞれに、各層の形成に必要なペレット状のプラスチック粒子を投入し、加熱しながら溶融、混錬した後、各層となる溶融樹脂を１つのＴ−ダイスに投入し、当該Ｔ−ダイス内で積層し、当該Ｔ−ダイスにより押し出された積層溶融樹脂を２本の金属ロールで挟んで冷却し、その後、ガイドロールを用いて搬送し、シートカッター機により枚葉平板に切り落とすことによって、凹凸形状を表面に持つ２層構造の光拡散板４３を作製してもよい。

また、本実施形態においては、バックライトユニット９として、液晶表示装置１の表示画面６０の背面側に複数の光源２２を分散配置させた直下型のバックライトユニットを用いている。このため、液晶表示装置１を小型化するためには、光源２２と光拡散板４３との距離を小さくする必要がある。しかしながら、この距離を小さくすると、分散配置された光源２２同士の間の領域上に位置する部分の表示画面６０の輝度が他の部分よりも小さくなる現象（輝度ムラ）が生じやすくなる。

それに対して、前述のように、本発明の凹凸形状を表面に持つ光拡散板４３を用いることは、輝度ムラの抑制に有用である。特に、今後の中小型液晶ディスプレイの薄型化をにらみ、光源２２と光拡散板４３との距離を１５ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下、究極的には０ｍｍとした場合に、本発明の有用性はより一層顕著になると考えられる。

なお、上記実施形態は、以下のように変形してもよい。

上記第１の実施形態においては、バックライトユニット５の厚み方向Ｘにおいて、２枚の光拡散板２３を積層する構成としたが、図７に示すバックライトユニット５０のように、３枚の光拡散板２３を積層した光拡散板積層体１０を設ける構成としてもよい。この場合、図７に示すように、隣接する光拡散板２３間に２層の空気層３０が設けられることになる。

そして、この様な構成においても、上述のバックライトユニット５と同様の効果を得ることができる。

また、光源２２と光拡散板積層体１０との間に、上述の反射型偏光フィルム２６を設ける構成としてもよい。このような構成により、光源２２と光拡散板積層体１０との離間距離Ｄを増大させることなく、両者間における混光を促進させて、光分布をより一層均一にすることが可能になる。

また、上記第２の実施形態の光拡散板４３は、上述のごとく、樹脂マトリックス５１上に、本発明の凹凸形状が設けられた表面を持つ凹凸形状層５２を備えたものであるが、これに代えて、光拡散板４３を、拡散剤を含有し、表面に凹凸形状を持つ１層構造で構成してもよい。或いは、光拡散板４３を、樹脂マトリックス５１及び凹凸形状層５２を含む３層以上の構造で構成してもよい。或いは、樹脂マトリックス５１と凹凸形状層５２とをそれぞれ独立した光拡散板として構成し、両者を積層してもよいし、別個に配置してもよい。後者の場合、凹凸形状層５２を光源２２側に配置してもよい。或いは、光拡散板４３を樹脂マトリックス５１のみで構成し、プリズムシート２４の下面に本発明の凹凸形状を設けてもよい。

以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

（実施例１）
まず、図２に示す直下型のバックライトユニットを用意した。なお、光源として、発光ダイオード（Cree社製、商品名：XPGDRY-L1-0000-00501）を使用した。また、光拡散板積層体として、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板（厚み：０．５ｍｍ）を２枚積層することにより光拡散板間に空気層が設けられたもの使用し、マット面を表面側に向けた。また、量子ドットシート（日立化成（株）製）を使用するとともに、２枚のプリズムシート（スリーエムジャパン（株）製、商品名：ＢＥＦ−２）を使用し、いずれもプリズム列の頂点が表面側に突出し、かつプリズム列の稜線が互いに直交するよう配置した。また、反射型偏光フィルムとしては、市販のフィルム（スリーエムジャパン（株）製、商品名：ＤＢＥＦ（登録商標））を使用した。

また、光源と光拡散板積層体との離間距離Ｄを２．０ｍｍに設定し、光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量を０．８質量％、３．０質量％、及び８．０質量％に設定した。

＜輝度の均一性評価＞
次に、用意したバックライトユニットにおいて、発光ダイオードを点灯させ、二次元色彩輝度計測装置（ハイランド製、商品名：RISA-COLOR/ONE）を用いて、二次元輝度分布を測定した。そして、得られた二次元輝度分布（平面視）において、最大輝度を示す中央位置での輝度Ｂ_{ｒ＝０ｍｍ}と、当該中央位置から半径５ｍｍの位置における輝度Ｂ_{ｒ＝５ｍｍ}を取得し、輝度比Ｂ_{ｒ＝５ｍｍ}／Ｂ_{ｒ＝０ｍｍ}を求めた。なお、この輝度比Ｂ_{ｒ＝５ｍｍ}／Ｂ_{ｒ＝０ｍｍ}が高いほど、輝度分布の拡散性が高く、光源から出射された光の輝度の均一性が向上していることを意味する。以上の結果を、表１に示す。

＜光源と光拡散板積層体との離間距離の検討＞
次に、上述のバックライトユニットにおいて、光源と光拡散板積層体との離間距離Ｄを１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．８ｍｍ、３．７ｍｍ、５．０ｍｍ、及び７．０ｍｍに設定するとともに、光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量を３．０質量％に設定した。

そして、上述の輝度の均一性評価を行うことにより、光源と光拡散板積層体との離間距離について検討を行った。以上の結果を表２に示す。

（実施例２）
光拡散板積層体として、上述の光拡散板（厚み：０．３ｍｍ）を３枚積層することにより、光拡散板間に２層の空気層が設けられたもの使用し、更に光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量を０．３質量％、０．８質量％、３．０質量％、及び８．０質量％に設定したこと以外は、実施例１と同様にして、図７に示す直下型のバックライトユニットを用意した。

次に、上述の実施例１と同様にして、輝度の均一性評価、及び光源と光拡散板積層体との離間距離の検討を行った。以上の結果を表１〜２に示す。

（比較例１）
上述の光拡散板積層体の代わりに、光拡散板として、上述の光拡散板（厚み：１．０ｍｍ）１枚のみにより構成され、空気層が設けられていないもの使用し、更に光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量を０．３質量％、０．８質量％、３．０質量％、及び８．０質量％に設定したこと以外は、実施例１と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

次に、上述の実施例１と同様にして、輝度の均一性評価、及び光源と光拡散板との離間距離の検討を行った。以上の結果を表１〜表２に示す。

表１に示すように、バックライトユニットの厚み方向において、複数（２枚、または３枚）の光拡散板が積層されるとともに、隣接する光拡散板間に空気層が設けられた光拡散板積層体を用いた実施例１〜２においては、空気層が設けられていない比較例１に比し、輝度比Ｂ_{ｒ＝５ｍｍ}／Ｂ_{ｒ＝０ｍｍ}が高くなっており、輝度分布の拡散性が高く、光源から出射された光の輝度の均一性が向上していることが分かる。

特に、光拡散板全体に対する光拡散剤の含有量が、０．３質量％以上８．０質量％以下である実施例１〜２においては、比較例１に比し、光源から出射された光の輝度の均一性が向上していることが分かる。

また、表２に示すように、実施例１〜２においては、比較例１に比し、光源と光拡散板積層体との離間距離Ｄが７ｍｍ以下の場合に、輝度比Ｂ_{ｒ＝５ｍｍ}／Ｂ_{ｒ＝０ｍｍ}が高くなっており、輝度分布の拡散性が高く、光源から出射された光の輝度の均一性が向上していることが分かる。

次に、ピラミッド形状を有する光拡散板を用いた本発明を実施例に基づいて説明する。

なお、各例の光拡散板における凹凸形状を持った表面の傾斜角度の算出、及び、各例の光拡散板における「３０°以上の傾斜角度を持つ面積の比率」の算出には、前述の手順１〜６の方法を用いた。

また、各例における輝度均一性の評価は、光源として用いるＬＥＤの出光特性やＬＥＤの配置などの影響を考慮し、普遍的な評価とするために、次のような手順で行う。まず、ＬＥＤを１つ点灯させた上で、当該ＬＥＤから一定の距離をあけて、評価対象の光拡散板を配置し、その上にプリズムシートを２枚、互いの稜線が直交するように積層配置し、その上に偏光シート（例えば、３Ｍ社製のＤＢＥＦシリーズ）を配置した状態において当該偏光シートの上側からＬＥＤ像の２次元平面輝度を測定し、ＬＥＤ中心からの距離による輝度変化を求める。図８は、前述の２次元輝度測定にＨＩ−ＬＡＮＤ社製・ＲＩＳＡＣＯＬＯＲを使用して得られたＬＥＤ像の２次元輝度分布を示す。次に、ＬＥＤ中心点を通る直線（図８ではｘ軸方向に延びる白い線）に沿って、輝度変化曲線を抽出し、図９に示すように、横軸にＬＥＤ中心からの距離、縦軸に最大輝度を１とする相対輝度をとったグラフで表し、相対輝度が０．５となるときの横軸方向のグラフ幅をＦＷＨＭ（Full Width at Half Maximum）として求める。ＦＷＨＭが大きいほど、光の広がりが大きく、輝度均一性が向上しているので、ＦＷＨＭを用いて、各例における輝度均一性の評価を行う。

また、各例の光拡散板のベース樹脂（マトリックス）としては、ポリカーボネート（屈折率１．５９）、ベース樹脂に添加する拡散剤としては、シリコーン（屈折率１．４３）を用いた。すなわち、各例の光拡散板においてベース樹脂と拡散剤との間の屈折率差は０．１６である。

（実施例３）
実施例３の光拡散板の製造方法は次の通りである。まず、ベース樹脂と拡散剤樹脂を混合し押出成形によって製膜した後、２本の金属ロールのうち片方のロールとして、表面がランダムなマット形状（Ｒａ：４.５μｍ）を持ったロール、もう片方のロールとしてピラミッドの形状を持つロールを使用し、当該両ロールを樹脂膜に圧着して各ロールの表面形状を転写し、片面にランダムマット（エンボスマット）形状、もう片面に凹ピラミッド形状を持つ単層の光拡散板（厚み：０．１５ｍｍ）を作製した。

このように作製された実施例３の光拡散板の表面形状を表３に示す。また、実施例３の光拡散板の凹ピラミッド形状面の「３０°以上の傾斜角度を持つ面積の比率」は９０％であった。

次に、図３に示す直下型のバックライトユニットを用意した。なお、光源として、発光ダイオード（Cree社製、商品名：XPGDRY-L1-0000-00501）を使用した。また、光拡散板積層体として、上述の光拡散板を２枚積層することにより光拡散板間に空気層が設けられたもの使用し、表３に示すように凹ピラミッド形状面を裏面側（入光側）に向けた。また、量子ドットシート（日立化成（株）製）を使用するとともに、２枚のプリズムシート（スリーエムジャパン（株）製、商品名：ＢＥＦ−２）を使用し、いずれもプリズム列の頂点が表面側に突出し、かつプリズム列の稜線が互いに直交するよう配置した。また、反射型偏光フィルムとしては、市販のフィルム（スリーエムジャパン（株）製、商品名：ＤＢＥＦ（登録商標））を使用した。

また、光源と光拡散板積層体との離間距離Ｄを１．０ｍｍ、及び２．０ｍｍに設定した。そして、上述の方法により、ＦＷＨＭを測定し、輝度均一性の評価を行った。以上の結果を表３に示す。

（実施例４）
実施例３において作製した光拡散板の向きを表３に示す向きに変更したこと以外は、上述の実施例３と同様にして、ＦＷＨＭを測定し、輝度均一性の評価を行った。以上の結果を表３に示す。

（実施例５）
実施例３において作製した光拡散板の向きを表３に示す向きに変更したこと以外は、上述の実施例３と同様にして、ＦＷＨＭを測定し、輝度均一性の評価を行った。以上の結果を表３に示す。

（比較例３）
比較例３の光拡散板の製造方法は次の通りである。まず、ベース樹脂と拡散剤樹脂を混合し押出成形によって製膜した後、２本の金属ロールのうち片方のロールとして、表面がランダムなマット形状（Ｒａ：４.５μｍ）を持ったロール、もう片方のロールとして鏡面ロールを使用し、当該両ロールを樹脂膜に圧着して各ロールの表面形状を転写し、片面にランダムマット形状、もう片面に鏡面を持つ単層の光拡散板（厚み：０.３ｍｍ）を作製した。

このように作製された比較例３の光拡散板の表面形状を表３に示す。また、比較例３の光拡散板の凹ピラミッド形状面の「３０°以上の傾斜角度を持つ面積の比率」は２５％であった。

そして、実施例３において作製した光拡散板の代わりに、本比較例の光拡散板を１枚使用し、表３に示す向きに配置したこと以外は、上述の実施例３と同様にして、ＦＷＨＭを測定し、輝度均一性の評価を行った。以上の結果を表３に示す。

（比較例４）
比較例３において作製した光拡散板の向きを表３に示す向きに変更したこと以外は、上述の比較例３と同様にして、ＦＷＨＭを測定し、輝度均一性の評価を行った。以上の結果を表３に示す。

（比較例５）
比較例５の光拡散板の製造方法は次の通りである。まず、ベース樹脂と拡散剤樹脂を混合し押出成形によって製膜した後、２本の金属ロールのうち片方のロールとして、表面がランダムなマット形状（Ｒａ：４.５μｍ）を持ったロール、もう片方のロールとして鏡面ロールを使用し、当該両ロールを樹脂膜に圧着して各ロールの表面形状を転写し、片面にランダムマット形状、もう片面に鏡面を持つ単層の光拡散板（厚み：０.１ｍｍ）を作製した。

このように作製された比較例５の光拡散板の表面形状を表３に示す。また、比較例５の光拡散板の凹ピラミッド形状面の「３０°以上の傾斜角度を持つ面積の比率」は２５％であった。

そして、実施例３において作製した光拡散板の代わりに、本比較例の光拡散板を３枚使用し、表３に示す向きに配置したこと以外は、上述の実施例３と同様にして、ＦＷＨＭを測定し、輝度均一性の評価を行った。以上の結果を表３に示す。

（比較例６）
比較例５において作製した光拡散板の向きを表３に示す向きに変更したこと以外は、上述の比較例５と同様にして、ＦＷＨＭを測定し、輝度均一性の評価を行った。以上の結果を表３に示す。

（比較例７）
比較例７の光拡散板の製造方法は次の通りである。まず、ベース樹脂と拡散剤樹脂を混合し押出成形によって製膜した後、２本の金属ロールのうち片方のロールとして、表面がランダムなマット形状（Ｒａ：４.５μｍ）を持ったロール、もう片方のロールとして鏡面ロールを使用し、当該両ロールを樹脂膜に圧着して各ロールの表面形状を転写し、片面にランダムマット形状、もう片面に鏡面を持つ単層の光拡散板（厚み：０.１５ｍｍ）を作製した。

このように作製された比較例７の光拡散板の表面形状を表３に示す。また、比較例７の光拡散板の凹ピラミッド形状面の「３０°以上の傾斜角度を持つ面積の比率」は２５％であった。

そして、実施例３において作製した光拡散板の代わりに、本比較例の光拡散板を２枚使用し、表３に示す向きに配置したこと以外は、上述の実施例３と同様にして、ＦＷＨＭを測定し、輝度均一性の評価を行った。以上の結果を表３に示す。

（比較例８）
比較例７において作製した光拡散板の向きを表３に示す向きに変更したこと以外は、上述の比較例７と同様にして、ＦＷＨＭを測定し、輝度均一性の評価を行った。以上の結果を表３に示す。

表３に示すように、バックライトユニットの厚み方向において、凹ピラミッド形状面を有する複数（２枚）の光拡散板が積層されるとともに、隣接する光拡散板間に空気層が設けられた光拡散板積層体を用いた実施例３〜５においては、凹ピラミッド形状面が設けられていない比較例３〜８に比し、ＦＷＨＭの値が高くなっており、輝度分布の拡散性が高く、光源から出射された光の輝度の均一性が向上していることが分かる。

（実施例６）
光拡散板積層体として、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板を３枚（厚みが０．２ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が３．０質量％のものを１枚、厚みが０．１５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のものを２枚）積層することにより、光拡散板間に２層の空気層が設けられ、総厚が０．５ｍｍのものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、図７に示す直下型のバックライトユニットを用意した。なお、表面側に厚みが０．１５ｍｍの光拡散板を２枚配置し、その裏面側に厚みが０．２ｍｍの光拡散板を配置した。

次に、上述の実施例１と同様にして、輝度の均一性評価を行った。以上の結果を表４に示す。

（実施例７）
光拡散板積層体として、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板を２枚（厚みが０．２ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が３．０質量％のものを１枚、厚みが０．１５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のものを１枚）積層することにより、光拡散板間に１層の空気層が設けられ、総厚が０．３５ｍｍのものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、図２に示す直下型のバックライトユニットを用意した。なお、表面側に厚みが０．１５ｍｍの光拡散板を配置し、その裏面側に厚みが０．２ｍｍの光拡散板を配置した。

（実施例８）
光拡散板積層体として、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板を２枚（厚みが０．１ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が３．０質量％のものを１枚、厚みが０．１ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のものを１枚）積層することにより、光拡散板間に１層の空気層が設けられ、総厚が０．２ｍｍのものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、図２に示す直下型のバックライトユニットを用意した。なお、表面側に厚みが０．１ｍｍで光拡散剤の配合量が０．８質量％の光拡散板を配置し、その裏面側に厚みが０．１ｍｍで光拡散剤の配合量が３．０質量％の光拡散板を配置した。

（実施例９）
光拡散板積層体として、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板を２枚（厚みが０．１ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が３．０質量％のものを１枚、厚みが０．０５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のものを１枚）積層することにより、光拡散板間に１層の空気層が設けられ、総厚が０．１５ｍｍのものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、図２に示す直下型のバックライトユニットを用意した。なお、表面側に厚みが０．０５ｍｍの光拡散板を配置し、その裏面側に厚みが０．１ｍｍの光拡散板を配置した。

（実施例１０）
光拡散板積層体として、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板を３枚（厚みが０．０５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が３．０質量％のものを１枚、厚みが０．０５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のものを２枚）積層することにより、光拡散板間に２層の空気層が設けられ、総厚が０．１５ｍｍのものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、図７に示す直下型のバックライトユニットを用意した。なお、表面側に厚みが０．０５ｍｍで光拡散剤の配合量が０．８質量％の光拡散板を２枚配置し、その裏面側に厚みが０．０５ｍｍで光拡散剤の配合量が３．０質量％の光拡散板を配置した。

（実施例１１）
光拡散板積層体として、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板を２枚（厚みが０．０５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が３．０質量％のものを１枚、厚みが０．０５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のものを１枚）積層することにより、光拡散板間に１層の空気層が設けられ、総厚が０．１ｍｍのものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、図２に示す直下型のバックライトユニットを用意した。なお、表面側に厚みが０．０５ｍｍで光拡散剤の配合量が０．８質量％の光拡散板を配置し、その裏面側に厚みが０．０５ｍｍで光拡散剤の配合量が３．０質量％の光拡散板を配置した。

（比較例９）
上述の光拡散板積層体の代わりに、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板（厚みが０．５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のもの）１枚のみにより構成され、空気層が設けられていないものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

次に、上述の実施例１と同様にして、輝度の均一性評価を行った。以上の結果を表５に示す。

（比較例１０）
光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量を３．０質量％に変更したこと以外は、比較例９と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

（比較例１１）
上述の光拡散板積層体の代わりに、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板（厚みが０．３５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のもの）１枚のみにより構成され、空気層が設けられていないものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

（比較例１２）
光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量を３．０質量％に変更したこと以外は、比較例１１と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

（比較例１３）
上述の光拡散板積層体の代わりに、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板（厚みが０．２ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のもの）１枚のみにより構成され、空気層が設けられていないものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

（比較例１４）
光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量を３．０質量％に変更したこと以外は、比較例１３と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

（比較例１５）
上述の光拡散板積層体の代わりに、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板（厚みが０．１５ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のもの）１枚のみにより構成され、空気層が設けられていないものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

（比較例１６）
光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量を３．０質量％に変更したこと以外は、比較例１５と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

（比較例１７）
上述の光拡散板積層体の代わりに、芳香族ポリカーボネートに、光拡散剤としてシリコーン系の微粒子が混合され、片面がマット面、もう一方の片面が鏡面を有する光拡散板（厚みが０．１ｍｍで光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量が０．８質量％のもの）１枚のみにより構成され、空気層が設けられていないものを、マット面を表面側に向けて使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

（比較例１８）
光拡散板の全体に対する光拡散剤の配合量を３．０質量％に変更したこと以外は、比較例１７と同様にして、直下型のバックライトユニットを用意した。

表４、表５に示すように、バックライトユニットの厚み方向において、複数（３枚）の光拡散板が積層されるとともに、隣接する光拡散板間に空気層が設けられた光拡散板積層体を用いた実施例６においては、総厚が同じ０．５ｍｍではあるが、光拡散板が１枚のみ使用され、空気層が設けられていない比較例９〜１０に比し、輝度比Ｂ_{ｒ＝５ｍｍ}／Ｂ_{ｒ＝０ｍｍ}が高くなっており、輝度分布の拡散性が高く、光源から出射された光の輝度の均一性が向上していることが分かる。

また、同様に、実施例７と比較例１１〜１２（総厚が０．３５ｍｍ）、実施例８と比較例１３〜１４（総厚が０．２ｍｍ）、実施例９〜１０と比較例１５〜１６（総厚が０．１５ｍｍ）、及び実施例１１と比較例１７〜１８（総厚が０．１ｍｍ）との比較から、複数（２枚または３枚）の光拡散板が積層されるとともに、隣接する光拡散板間に空気層が設けられた光拡散板積層体を用いた実施例７〜１１においては、輝度分布の拡散性が高く、光源から出射された光の輝度の均一性が向上していることが分かる。

以上説明したように、本発明は、液晶表示装置に使用される光拡散板積層体に、特に有用である。

１液晶表示装置
２液晶表示パネル
３第１偏光板
４第２偏光板
５バックライトユニット
６ＴＦＴ基板
７ＣＦ基板
８液晶層
９バックライトユニット
１０光拡散板積層体
２２光源
２３光拡散板
２４プリズムシート
２５量子ドットシート
２６反射型偏光フィルム
３０空気層
３５基材層
３６凸条プリズム部
３７樹脂マトリックス
４０光拡散剤
４３光拡散板
５０バックライトユニット
５１樹脂マトリックス
５１ａ光拡散剤
５２凹凸形状層
５２ａ凹部
Ｄ光源と光拡散板積層体との離間距離
Ｘバックライトユニットの厚み方向
θ 凹部の頂角

Claims

樹脂マトリックス中に光拡散剤を含有する光拡散板が複数積層され、隣接する前記光拡散板間に空気層が設けられていることを特徴とする光拡散板積層体。
前記光拡散板が２枚または３枚であることを特徴とする請求項１に記載の光拡散板積層体。
前記光拡散板において、該光拡散板全体に対する前記光拡散剤の含有量が、０．３質量％以上８．０質量％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光拡散板積層体。
前記光拡散板において、樹脂マトリックス中に含有される光拡散剤の平均粒子径が０．８μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光拡散板積層体。
前記樹脂マトリックスが芳香族ポリカーボネートであり、前記光拡散剤がシリコーン系拡散剤であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光拡散板積層体。
前記光拡散板の少なくとも一方の表面は、凹凸形状を持ち、
前記光拡散板は、前記凹凸形状を仮想的に取り除いた場合に現れる平坦な表面を仮想平面として、前記仮想平面に対して所定の投影面積を持つ微小領域を、前記仮想平面に沿って二次元的にずらしながら、当該仮想平面の各位置での前記微小領域に含まれる前記凹凸形状を持った表面を平面近似し、当該平面近似した平面と前記仮想平面とのなす傾斜角度を求めた場合に、前記各位置での前記微小領域の総面積に対する、前記傾斜角度が３０°以上となる前記微小領域の総面積の比率が３０％以上となることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光拡散板積層体。
前記凹凸形状は、多角錐又は多角錐に近似可能な形状を含むことを特徴とする請求項６に記載の光拡散板積層体。
前記凹凸形状は、四角錐又は四角錐に近似可能な形状を含むことを特徴とする請求項７に記載の光拡散板積層体。
光源と、
前記光源の表面側に該光源から離間して設けられ、前記光源からの光を面発光させる請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の光拡散板積層体と
を備えたバックライトユニット。
前記光源と前記光拡散板積層体との離間距離が１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載のバックライトユニット。
前記離間距離が７ｍｍ以下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。
前記光拡散板積層体の表面側にプリズムシートが設けられていることを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
前記光拡散板積層体と前記プリズムシートとの間に、量子ドットシートが設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のバックライトユニット。
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの裏面側に設けられた請求項９〜請求項１３のいずれか１項に記載のバックライトユニットと
を備えることを特徴とする液晶表示装置。