JP4163243B1 - バックライト装置、液晶表示装置、光学部材及びレンチキュラレンズシート - Google Patents

Abstract

【課題】輝度ムラを抑制でき、かつ、所定軸方向の輝度の視野角依存性の幅を広く維持できるバックライト装置を提供する。
【解決手段】バックライト装置は、面光源と、レンチキュラレンズシート３１と、拡散シート３２とを備える。面光源は、互いに並設される複数の線光源を含む。レンチキュラレンズシート３１は、面光源上に敷設される。レンチキュラレンズシート３１は、線光源の並設方向に並設された複数のシリンドリカルレンズと、各々が隣り合うシリンドリカルレンズの間に形成される複数の平坦部とを備える。複数のシリンドリカルレンズのピッチＰｃと、平坦部の幅Ｗｆと、シリンドリカルレンズの高さＨｃとは、式（１）及び式（２）を満たす。拡散シート３２は、シリンドリカルレンズ上に敷設され、７０〜８０％のヘイズを有する。
１／１６≦Ｗｆ／Ｐｃ＜１／６ （１）
５／１６≦Ｈｃ／Ｐｃ≦１／２ （２）
【選択図】図３

Description

本発明は、バックライト装置、液晶表示装置、光学部材及びレンチキュラレンズシート
に関し、さらに詳しくは、直下型のバックライト装置、バックライト装置を用いた液晶表示装置、バックライト装置に用いられる光学部材及び光学部材に用いられるレンチキュラレンズシートに関する。

液晶表示装置は、高い正面輝度を求められる。そのため、液晶表示装置に用いられるバックライト装置は、正面輝度を向上する光学部材を備える。特許第３２６２２３０号公報（特許文献１）に開示されるように、一般的には光学部材としてプリズムシートが用いられる。

プリズムシートを用いた場合、プリズムレンズが液晶パネルの画素と干渉するため、モアレ縞が発生しやすい。特開２００６−２３５０１４号公報（特許文献２）では、このようなモアレ縞を防ぐ技術を開示する。具体的には、プリズムシートと液晶パネルとの間に、拡散シートを敷設する。これにより、モアレ縞の発生が抑制されるとしている。

確かに、プリズムシートの液晶パネルとの間に拡散シートが敷設されれば、プリズムシートが液晶パネルと干渉しなくなり、モアレ縞は解消される。しかしながら、プリズムシート上に拡散シートを敷設すれば、液晶表示装置の表示画面における視野角が狭くなるという問題が生じる。

特に、液晶表示装置の場合、表示画面の左右方向（つまり、水平方向）の視野角が広い方が好ましい。なぜなら、液晶表示装置のユーザは、上下斜め方向から表示画面を見る機会よりも、左右斜め方向から表示画面を見る機会をより多く有するためである。そのため、液晶表示装置の表示画面において、少なくとも左右方向の視野角は広い方が好ましい。具体的には、ＩＰＳ方式の液晶パネルを含む液晶表示装置の左右方向の輝度の視野角依存性において、正面輝度の１／３以上の輝度を有する視野角範囲（以下、１／３視野角という）が１２０ｄｅｇ以上であるのが好ましい。

さらに、バックライト装置が、互いに並設された複数の線光源を含む場合、輝度ムラが発生する場合がある。具体的には、表示画面のうち、線光源の配設位置に対応する部分の輝度が高く、その他の部分の輝度が低くなる。このような輝度ムラは、表示画面を見るユーザに違和感を与える。そのため、輝度ムラを抑える方が好ましい。
特許第３２６２２３０号 特開２００６−２３５０１４号公報

本発明の目的は、輝度ムラを抑制でき、かつ、所定軸方向の輝度の視野角依存性の幅を広く維持できるバックライト装置を提供することである。具体的には、輝度ムラを抑制でき、かつ、ＩＰＳ方式の液晶パネルを敷設して得られた所定軸方向の輝度の視野角依存性において、１／３視野角が１２０ｄｅｇ以上となるバックライト装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明によるバックライト装置は、面光源と、レンチキュラレンズシートと、光学シートとを備える。面光源は、互いに並設される複数の線光源を含む。レンチキュラレンズシートは、面光源上に敷設される。レンチキュラレンズシートは、面光源と対向する面と反対側の面に、複数のシリンドリカルレンズと複数の平坦部とを備える。複数のシリンドリカルレンズは、線光源の並設方向に並設される。平坦部は、隣り合うシリンドリカルレンズの間に設けられる。複数のシリンドリカルレンズのピッチＰｃと、平坦部の幅Ｗｆと、シリンドリカルレンズの高さＨｃとは、式（１）及び式（２）を満たす。

１／１６≦Ｗｆ／Ｐｃ＜１／６ （１）
５／１６≦Ｈｃ／Ｐｃ≦１／２ （２）
光学シートは、レンチキュラレンズシート上に敷設される。光学シートは、輝度均斉度を向上する。光学シートは、たとえば、拡散シートや、反射型偏光子である。
本発明によるバックライト装置では、レンチキュラレンズシートが式（１）及び式（２）を満たし、かつ、レンチキュラレンズシート上に輝度均斉度を向上する光学シートが敷設される。そのため、所定の軸方向、具体的には、線光源の長手方向の視野角を広く維持でき、かつ、輝度ムラを抑制できる。

好ましくは、光学シートは、７０〜８０％のヘイズを有する拡散シートである。
この場合、線光源の長手方向の輝度の視野角依存性において、正面輝度の１／３以上の輝度を有する視野角範囲（１／３視野角）が１２０ｄｅｇ以上となる。さらに、輝度ムラの発生を抑制できる。

好ましくは、シリンドリカルレンズの横断形状は、レンズ頂点と２つのレンズ端縁とを含む。シリンドリカルレンズの横断形状は、長軸の端点がレンズ頂上に相当する楕円弧である。又は、レンズ頂上を含む円弧と、円弧の端点とレンズ端縁とを結ぶ２つの直線とからなる弓状である。

シリンドリカルレンズの横断形状がこれらの形状であれば、上記視野角を維持しつつ、平坦部の占める割合をより抑えることができる。そのため、輝度ムラの発生がより抑制される。

本発明による液晶表示装置は、上述のバックライト装置と、バックライト装置上に敷設される液晶パネルとを含む。本発明による光学部材は、上述のレンチキュラレンズシートと、レンチキュラレンズシート上に敷設される上述の拡散シートとを備える。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［表示装置］
図１及び図２を参照して、液晶表示装置１は、バックライト装置１０と、バックライト装置１０の正面に敷設される液晶パネル２０とを備える。液晶パネル２０は、行列状に配列された複数の画素を備える。液晶表示装置１の表示画面２１は、左右方向（図中ｘ方向）に長辺を有し、上下方向（図中ｙ方向）に短辺を有する長方形となっている。

［バックライト装置］
バックライト装置１０はいわゆる直下型であり、拡散光を出射する面光源１１と、面光源１１上に敷設されたシート状の光学部材１５とを備える。

面光源１１は、ハウジング１２と、線光源である複数の蛍光管１３と、光拡散板１４とを備える。ハウジング１２は、正面に開口部１２０を有する筐体であり、内部に複数の蛍光管１３を収納する。ハウジング１２の内側表面は、反射フィルム１２１で覆われている。反射フィルム１２１は、蛍光管１３から出射された光を乱反射し、乱反射された光を開口部１２０に導く。反射フィルム１２１は、たとえば東レ製ルミラー（登録商標）Ｅ６０ＬやＥ６０Ｖであり、拡散反射率が９５％以上であるものが好ましい。

複数の蛍光管１３は、ハウジング１２の背面手前に上下方向（図１中のｙ方向）に並設される。蛍光管１３は左右方向（図１中のｘ方向）に伸びた線光源であり、たとえば冷陰極管やＥＥＦＬ（External Electrode Fluorescent Lamp：外部電極蛍光管）である。なお、蛍光管１３とともに、ＬＥＤ（Light Emitting Device）等の複数の点光源がハウジング１２内に収納されてもよい。また、収納された複数のＬＥＤが線状に配列されることにより、擬似的な線光源が形成されてもよい。

光拡散板１４は、開口部１２０に嵌め込まれ、ハウジング１２の背面と並行に配設される。光拡散板１４が開口部１２０に嵌め込まれると、ハウジング１２の内部は密閉される。そのため、蛍光管１３から出射された光が光拡散板１４以外の箇所からハウジング１２外へ漏れるのを防止でき、光の利用効率が向上する。

光拡散板１４は、蛍光管１３からの光と反射フィルム１２１で反射された光とを、ほぼ均一に拡散して、正面に出射する。光拡散板１４は、透明な基材と、基材内に分散された複数の粒子とで構成される。基材内に分散される粒子は、可視光領域の波長の光に対する屈折率が基材と異なる。そのため、光拡散板１４は入射した光を拡散し、拡散された光が光拡散板１４を透過する。光拡散板１４の基材は、たとえば、ガラスや、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン酸系樹脂、トリアセチルセルロース系樹脂等の樹脂からなる。光拡散板１４はまた、光学部材１５を支持する。

［光学部材］
図３〜図５を参照して、光学部材１５は、レンチキュラレンズシート３１と、拡散シート３２とを備える。

レンチキュラレンズシート３１は、シート状又はフィルム状であり、光拡散板１４上に敷設される。このとき、レンチキュラレンズシート３１の平面３１４が光拡散板１４に対向する。

レンチキュラレンズシート３１は、基材部３１０とシリンドリカルレンズ部３１１とで構成される。基材部３１０は可視光に対して透明である。基材部３１０は、たとえば、ガラス、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、トリアセチルセルロース系樹脂等の樹脂からなる。

シリンドリカルレンズ部３１１は、基材部３１０上に形成される。シリンドリカルレンズ部３１１は可視光に対して透明である。シリンドリカルレンズ部３１１は、複数のシリンドリカルレンズ３１２と、平坦部３１３とを含む。複数のシリンドリカルレンズ３１２は、線光源である複数の蛍光管１３の並設方向と同じ方向に並設される。つまり、複数のシリンドリカルレンズ３１２は、上下方向（図１中のｙ方向）に並設される。シリンドリカルレンズ３１２の表面（レンズ面）３１５の横断形状は、円弧や楕円弧、又は、弓状である。平坦部３１３は、隣り合うシリンドリカルレンズ３１２の間に形成される。

シリンドリカルレンズ部３１１は、電離放射線硬化樹脂からなる。電離放射線硬化樹脂は、紫外線や電子線等の電離放射線により硬化する。電離放射線硬化樹脂は、たとえば、ポリエステル系アクリレート樹脂、ウレタン系アクリレート樹脂、ポリエーテル系アクリレート樹脂、エポキシ系アクリレート樹脂、ポリエステル系メタクリレート樹脂、ウレタン系メタクリレート樹脂、ポリエーテル系メタクリレート樹脂、エポキシ系メタクリレート樹脂である。

拡散シート３２は、輝度均斉度を向上する光学シートである。拡散シート３２は、レンチキュラレンズシート３１上に敷設される。拡散シート３２は、基材部３２０と、レンズ部３２１とを備える。基材部３２０は、レンチキュラレンズシート３１の基材部３１０と同様の素材で構成される。

レンズ部３２１は、複数の凸部３２３を有する。レンズ部３２１は、球状粒子と、バインダとで構成される。球状粒子は、ガラスや樹脂等からなり、バインダ内にランダムに分散される。バインダ内の球状粒子の一部がバインダ表面から露出して、レンズ部３２１の表面に複数の凸部３２３が形成される。複数の凸部３２３は、下面３２２から入射された光を正面（下面３２２の法線方向）に集光する。バインダは、電離放射線により硬化される電離放射線硬化樹脂からなる。なお、拡散シート３２上には、液晶パネル２０が敷設される。

光学部材１５ではさらに、隣り合うシリンドリカルレンズ３１２のピッチＰｃ（μｍ）と、平坦部３１３の幅Ｗｆ（μｍ）と、シリンドリカルレンズ３１２の高さＨｃとが、式（１）及び式（２）を満足する。
１／１６≦Ｗｆ／Ｐｃ＜１／６ （１）
５／１６≦Ｈｃ／Ｐｃ≦１／２ （２）
ここで、ピッチＰｃは、図４に示すとおり、隣り合うシリンドリカルレンズ３１２の頂上Ｔｃ間の距離をいう。

さらに、拡散シート３２のヘイズ（％）は式（３）を満たす。
７０≦ヘイズ≦８０ （３）
光学部材１５は、式（１）〜（３）を満たすことにより、左右方向の視野角（以下、左右視野角と称する）を広く維持できる。具体的には、ＩＰＳ方式の液晶パネルを敷設したとき、左右方向（図１中のｘ方向）の輝度の視野角依存性において、正面輝度の１／３以上の輝度となる視野角（以下、１／３左右視野角と称する）が１２０ｄｅｇ以上となる。より具体的には、正面の法線（視野角０ｄｅｇ）から右方向の輝度の視野角依存性における１／３視野角が６０ｄｅｇ以上であり、法線から左方向の輝度の視野角依存性における１／３視野角が６０ｄｅｇ以上となる。
さらに、式（１）〜（３）を満たすことにより、輝度ムラの発生を抑制する。以下、式（１）〜（３）の詳細を説明する。

［式（１）について］
Ｗｆ／Ｐｃが小さ過ぎれば、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ未満となる。Ｗｆ／Ｐｃが小さすぎれば、レンチキュラレンズシート３１内に占める平坦部３１３の割合が小さくなり過ぎる。そのため、光学部材１５において、左右方向の集光機能が過剰に高くなり、その結果、左右視野角が狭くなると推定される。Ｗｆ／Ｐｃが１／１６以上であれば、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ以上となる。

一方、Ｗｆ／Ｐｃが大き過ぎれば、輝度ムラが発生する。Ｗｆ／Ｐｃが大きすぎれば、レンチキュラレンズシート３１内に占める平坦部３１３の割合が大きくなり過ぎる。平坦部３１３は集光に寄与しない。そのため、線光源から液晶パネルの正面方向に出射された光線が平坦部３１３に入射された場合、その光は偏向されることなく、そのまま正面に出射される。そのため、液晶パネルの表示画面上で、線光源に対応する部分の輝度が高くなり、他の部分の輝度が低くなる。以上の理由により、輝度ムラが発生すると推定される。Ｗｆ／Ｐｃが１／６未満であれば、レンチキュラレンズシート３１内に占める平坦部３１３の割合が小さいため、輝度ムラの発生を抑制できる。好ましくは、１／１６≦Ｗｆ／Ｐｃ≦１／８である。

［式（２）について］
Ｈｃ／Ｐｃも左右視野角及び輝度ムラに影響を与える。式（２）を満たす場合、輝度ムラの発生を抑制でき、かつ、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ以上となる。この理由は定かではないが、以下の理由が推定される。

Ｈｃ／Ｐｃが小さければ、ピッチＰｃに対してシリンドリカルレンズ３１２の高さＨｃが小さい。そのため、シリンドリカルレンズ３１２の表面３１５の曲率は小さくなる。表面３１５の曲率が小さければ、線光源１３から入射された光が偏向されにくい。そのため、輝度ムラが発生しやすいと推定される。

一方、Ｈｃ／Ｐｃが大きければ、シリンドリカルレンズ３１２の表面３１５の曲率が大きくなる。そのため、線光源１３から入射された光が大きく偏向される。その結果、輝度の視野角依存性の幅が狭まり、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ未満になると推定される。

［式（３）について］
ヘイズは、曇価とも呼ばれ、入射した光が拡散する度合いを示す。ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠したヘイズ測定法により測定される。式（１）及び（２）が満たされ、かつ、拡散シート３２のヘイズが式（３）を満たせば、輝度ムラの発生を抑制でき、かつ、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ以上となる。その理由は以下のとおりに推定される。ヘイズが小さ過ぎれば、光の拡散の度合いが小さく、透過性が高くなる。そのため、輝度ムラが発生しやすくなると推定される。一方、ヘイズが大き過ぎれば、光の拡散の度合いが大きい。そのため、輝度の視野角依存性の幅が狭くなると推定される。

以上の理由により、式（１）〜（３）を満たせば、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ以上となり、かつ、輝度ムラの発生が抑制される。
なお、式（３）を満たす拡散シート３２に代えて、反射型偏光子を用いても、上述と同様の効果を得ることができる。反射型偏光子は、拡散シートと同じく輝度均斉度を向上する。反射型偏光子は、たとえば、住友スリーエム社製のＤＢＥＦ（Dual Brightness Enhancement Film）である。

一般に、液晶表示装置１の表示画面２１は左右方向に長い長方形状である。また、蛍光管１３は表示画面２１の短辺方向に配列される。この場合、光学部材１５も表示画面２１と同様の長方形状である。つまり、レンチキュラレンズシート３１及び拡散シート３２は、互いに同程度の寸法の長方形状であり、シリンドリカルレンズ３１２は短辺方向に並設される。これにより、長辺方向（左右方向）の視野角が広くなり、式（１）〜（３）を満たすことで、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ以上となる。

なお、ここでいう長方形状とは、厳密な長方形でなくてもよく、長辺及び短辺を有する矩形状であればよい。また、表示画面が長方形でない場合、レンチキュラレンズシート３１及び拡散シート３２も長方形でなくてもよく、表示画面に対応した形状であればよい。

シリンドリカルレンズ３１２の表面３１５の横断形状は、円弧や、示す楕円弧である。また、横断形状は、弓状であってもよい。

好ましくは、シリンドリカルレンズ３１２の表面３１５の横断形状は、図６に示すように、長軸ＬＡの端点が頂上Ｔｃとなる楕円弧である。又は、好ましくは、シリンドリカルレンズ３１２の横断形状は、図７に示すような、頂上Ｔｃを含む弧３１６と、弧の端点ＣＰとシリンドリカルレンズ３１２の端縁ＥＬとを結ぶ線分３１７とで構成される弓状であるのが好ましい。なお、弧３１６は円弧であっても楕円弧であってもよい。また、線分３１７は端点ＣＰにおける接線であってもよい。

シリンドリカルレンズ３１２の表面３１５の横断形状が図６又は図７に示す形状であれば、平坦部の占める割合を抑えることができ、かつ、左右方向の輝度角度特性の幅が過剰に狭くなるのを防ぐことができる。なお、これらの形状の場合であっても、式（１）〜式（３）は満たされる必要がある。

さらに、シリンドリカルレンズ３１２のレンズ端縁ＥＬを含む面（レンズ平面）ＥＳと表面３１５とがなす角度（以下、接触角という）θｃは、好ましくは、６０ｄｅｇ以上９０ｄｅｇ未満である。式（２）を満たせば、θｃは、多くの場合、６０ｄｅｇ以上９０ｄｅｇ未満となる。接触角θｃが６０ｄｅｇ未満の場合、集光機能が低いため、輝度ムラが発生しやすくなる。また、接触角θｃが９０ｄｅｇ以上の場合、表面３１５のうちレンズ端縁近傍部分は集光に寄与しない。さらに、ロール版によりレンチキュラレンズシートを製造するのが困難になる。より好ましい接触角θｃは、６０ｄｅｇ以上７５ｄｅｇ以下である。

なお、光拡散板１４の透過率は、好ましくは５０〜７０％であり、より好ましくは６０〜７０％である。さらに好ましくは、６０〜６５％である。

［製造方法］
レンチキュラレンズシート３１は、周知の製造方法により製造される。レンチキュラレンズシート３１を製造する工程の一例は以下のとおりである。複数のシリンドリカルレンズ３１２に対応した複数の溝が軸方向に並設された外周面を有するロール版を準備する。ダイコータにより電離放射線硬化樹脂をロール版上に塗布する。塗布後、基材部３１０となる基材シートをロール版に押し当てながら、電離放射線を照射して、シリンドリカルレンズ部３１１を基材部３１０上に転写する。以上の工程により、レンチキュラレンズシート３１を製造できる。

なお、上述の製造方法では、電離放射線硬化樹脂をロール版上に塗布したが、電離放射線硬化樹脂を基材部３１０上に塗布して電離放射線硬化樹脂層を形成してもよい。この場合、電離放射線硬化樹脂層をロール版に押し当てる。また、ロール版の表面と基材部３１０の表面とに、それぞれ電離放射線硬化樹脂を塗布してもよい。また、上述の製造方法では、ロール版を用いたが、板状の平版を用いてもよい。

拡散シート３２も、周知の製造方法により製造することができる。拡散シート３２を製造する工程の一例は以下のとおりである。初めに、異なる粒子径を有する複数種類の球状粒子をバインダとなる電離放射線硬化樹脂中に均一に分散する。続いて、球状粒子が分散された電離放射線硬化樹脂を、グラビアコータを用いて、基材部３２０となる基材シート上に塗布する。このとき、複数の球状粒子の一部が電離放射線硬化樹脂の塗布膜から露出するように、粒子濃度と塗膜厚とを調整する。塗布後、電離放射線を照射して電離放射線硬化樹脂を硬化し、拡散シート３２とする。

なお、拡散シート３２は上述の方法と異なる方法でも製造できる。たとえば、有機溶剤溶解性樹脂を有機溶剤に溶かした塗料を準備する。準備された塗料中にガラス粒子を分散する。ガラス粒子が分散された塗料を基材シート上に塗布する。塗布後、有機溶剤を乾燥して拡散シート３２とする。
また、反射型偏光子も周知の製造方法で製造される。

種々の形状及びヘイズを有する光学部材と、種々の透過率を有する光拡散板とを準備した。準備した光学部材及び光拡散板を用いて、試験番号１〜１０のバックライト装置を製造した。製造された各バックライト装置の輝度の視野角依存性及び輝度ムラを調査した。

試験番号１〜９のバックライト装置は、それぞれ以下の方法で製造した。
まず、光学部材を構成するレンチキュラレンズシートを以下の方法で製造した。シリンドリカルレンズの形状に対応する複数の溝を有するロール版を準備し、準備されたロール版上に紫外線硬化樹脂を塗布した。続いて、基材部となるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムにロール版を押し当てた。このとき、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化し、レンチキュラレンズシートとした。製造されたレンチキュラレンズシートのシリンドリカルレンズ表面の横断形状と、接触角θｃ（ｄｅｇ）と、ピッチＰｃ（μｍ）と、平坦部幅Ｗｆ（μｍ）と、シリンドリカルレンズ高さＨｃ（μｍ）とを表１に示す。

表１中の「レンズ横断形状」は、各試験番号のレンチキュラレンズシートを構成するシリンドリカルレンズの表面の横断形状を示す。表中の「楕円」は、シリンドリカルレンズ表面の横断形状が、長軸の端点をレンズ頂上とする楕円弧であることを示す。また、表中の「弓状」は、シリンドリカルレンズ表面の横断形状が、頂上を含む円弧と、円弧の端点とシリンドリカルレンズのエッジとを結ぶ接線とで構成された弓状であることを示す。より具体的には、各試験番号のシリンドリカルレンズ形状は以下のとおりであった。試験番号１、３、４、６及び７のシリンドリカルレンズ表面の横断形状は、長径が１００μｍ、短径が５８．８μｍの楕円弧であった。試験番号２のシリンドリカルレンズ表面の横断形状のうち、頂上を含む円弧の半径（以下、弓状円弧半径という）は、１９．２μｍであった。試験番号５の弓状円弧半径は２１．１μｍであった。試験番号８の弓状円弧半径は２５μｍであった。試験番号９の弓状円弧半径は１７．３μｍであった。

次に、光学部材を構成する拡散シートを以下の方法で製造した。異なる粒子径を有する複数種類のアクリル粒子を紫外線硬化樹脂に分散した塗料を準備した。また、基材部となるＰＥＴフィルムを準備した。グラビアコータを用いて、塗料をＰＥＴフィルム上に塗布した。紫外線を照射して塗布された塗料を硬化し、拡散シートを製造した。製造された拡散シートでは、複数のアクリル粒子の一部が表面から露出しており、表面に凹凸が形成された。製造された拡散シートのヘイズ（％）を表１に示す。なお、ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠したヘイズ測定法により測定された。

面光源は、以下のとおりに製造された。１６本のＥＥＦＬを収納した筐体を準備した。ＥＥＦＬは、上下方向（図１中のｙ方向）に配列された。筐体の開口部には、透過率を有する光拡散板を嵌め込んだ。光拡散板の透過率（％）を表１に示す。なお、透過率は、分光光度計により測定された。
面光源上に、製造されたレンチキュラレンズシートを敷設し、さらに、レンチキュラレンズシート上に、製造された拡散シートを敷設して、試験番号１〜９のバックライト装置を製造した。このとき、シリンドリカルレンズの並設方向は、ＥＥＦＬの並設方向と同じ上下方向とした。

さらに、試験番号１０のバックライト装置を製造した。試験番号１０のバックライト装置は、試験番号１〜９のバックライトで使用されたレンチキュラレンズシートの代わりに、プリズムシートを使用した。

プリズムシートの各プリズムの横断形状は、頂角が９０ｄｅｇの二等辺三角形であり、隣り合うプリズムの頂点間距離（つまりピッチ）は５０μｍであった。プリズムシートは、試験番号１〜９と同様に、ロール版を用いて製造された。
また、試験番号１〜９と同様の方法で、拡散シートを製造した。製造された拡散シートのヘイズは、表１に示すとおり６５．０％であった。
面光源には、６５％の透過率を有する光拡散板を使用した。その他の面光源の構成は、試験番号１〜９の面光源と同じとした。

面光源上にプリズムシートを敷設した。このとき、プリズムシートの表面のうち、複数のプリズムが形成された面（以下、プリズム面という）と反対側の平坦面が、面光源の正面と対向するように、プリズムシートを敷設した。また、プリズムの並設方向は、ＥＥＦＬの並設方向と同じとした。さらに、プリズムシートのプリズム面上に拡散シートを敷設し、バックライト装置を製造した。

［調査方法］
製造された試験番号１〜１０のバックライト装置について、正面輝度比と、１／３左右視野角と、輝度ムラとを、次に示す方法により調査した。

［正面輝度比、１／３左右視野角］
各バックライト装置上に３２インチサイズの表示画面を有するＩＰＳ方式の液晶パネルを敷設し、液晶表示装置とした。

各液晶表示装置の上下方向及び左右方向の輝度の視野角依存性を測定した。視野角は、表示画面の法線方向（正面）を０度軸とし、０度軸から上下方向への傾き角を上下視野角、０度軸から左右方向への傾き角を左右視野角とした。左右視野角のうち、法線から右方向への傾き角（視野角）をプラス（＋）で示し、法線から左方向への傾き角（視野角）をマイナス（−）で示した。同様に、上下視野角のうち、法線から上方向への傾き角（視野角）をプラス（＋）で示し、法線から下方向への傾き角（視野角）をマイナス（−）で示した。各上下視野角及び左右視野角の輝度は輝度計により測定した。輝度の測定箇所は、表示画面の中央部とした。

上下方向及び左右方向の輝度の視野角依存性を測定後、正面輝度比を以下の方法で求めた。まず、試験番号ごとに、面光源と、ＩＰＳ方式の液晶パネルとで構成された液晶表示装置を作製した。つまり、光学部材を抜いた液晶表示装置を作製した。以下、この液晶表示装置を基準液晶表示装置という。続いて、基準液晶表示装置の正面輝度（以下、基準正面輝度という）を求めた。このとき、左右方向の視野角依存性における視野角０ｄｅｇの輝度と上下方向の視野角依存性における視野角０ｄｅｇの輝度との平均を、基準正面輝度とした。

求めた基準正面輝度に対する各液晶表示装置（光学部材を含む液晶表示装置）の正面輝度の比を正面輝度比とした。ここで、各液晶表示装置の正面輝度は、上下方向の輝度の視野角依存性における視野角０ｄｅｇの輝度と、左右方向の輝度の視野角依存性における視野角０ｄｅｇの輝度との平均とした。

さらに、１／３左右視野角は以下の方法で求めた。まず、図８〜図１７に示すように、各試験番号の輝度の視野角依存性のグラフを作製した。図８は、試験番号１の輝度の視野角依存性を示す。同様に、図９〜図１７は、それぞれ試験番号２〜試験番号１０の輝度の視野角依存性を示す。各図の横軸は、視野角である。また、縦軸は、各視野角での輝度比（相対輝度）である。各視野角での輝度比は、上述の基準正面輝度に対する各視野角の輝度の比である。図中の実線は左右方向の輝度の視野角依存性の曲線であり、破線は上下方向の輝度の視野角依存性の曲線である。

図８〜図１７に示す左右方向の輝度の視野角依存性のうち、先述の正面輝度比の１／３以上の輝度比を有する視野角範囲を求め、求めた視野角範囲を１／３左右視野角とした。同様に、上下方向の輝度の視野角依存性のうち、正面輝度比の１／３の輝度比を有する視野角範囲を１／３上下視野角とした。

［輝度ムラ］
輝度ムラは以下の方法で評価した。上述の各試験番号１〜１０の液晶表示装置を用いて、表示画面上に輝度ムラが発生しているか否かを、目視により判断した。

［調査結果］
調査結果を表１に示す。表１中の「輝度ムラ」中の「○」印は、輝度ムラが発生しなかったことを示す。「×」は輝度ムラが発生したことを示す。また、表１中の１／３左右視野角中の「±６２．２」は、１／３左右視野角が−６２．２ｄｅｇ〜＋６２．２ｄｅｇの範囲であり、換言すれば、１／３左右視野角が１２４．４ｄｅｇであることを示す。１／３上下視野角の数値についても同じである。

表１を参照して、試験番号１〜試験番号１０の正面輝度比は、いずれも１よりも大きかった。つまり、光学部材を使用することにより、正面輝度は向上した。

試験番号１〜３のバックライト装置は、式（１）〜式（３）をいずれも満たした。そのため、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ以上であった。さらに、輝度ムラが発生しなかった。

一方、試験番号４のバックライト装置では、Ｗｆ／Ｐｃが式（１）を満たさず、下限値未満であった。そのため、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ未満となった。試験番号５のバックライト装置では、Ｗｆ／Ｐｃが式（１）を満たさず、上限値を超えた。そのため、輝度ムラが発生した。

試験番号６のバックライト装置では、拡散シートのヘイズが式（３）を満たさず、８０％を超えた。そのため、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ未満となった。試験番号７のバックライト装置では、拡散シートのヘイズが式（３）を満たさず、７０％未満であった。そのため、輝度ムラが発生した。

試験番号８のバックライト装置では、Ｈｃ／Ｐｃが式（２）を満たさず、下限値未満であった。そのため、輝度ムラが発生した。試験番号９のバックライト装置では、Ｈｃ／Ｐｃが式（２）を満たさず、上限値を超えた。そのため、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ未満となった。試験番号１０のバックライト装置は、レンチキュラレンズシートの代わりにプリズムシートが敷設されたため、１／３左右視野角が１２０ｄｅｇ未満となった。
なお、１／３上下視野角は、いずれの試験番号も８０ｄｅｇ（−４０ｄｅｇ〜＋４０ｄｅｇ）以上であった。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

本発明の実施の形態による液晶表示装置の斜視図である。 図１中のバックライト装置の線分ＩＩ−ＩＩでの断面図である。 図２中の光学部材の斜視図である。 図３中の線分ＩＶ−ＩＶでの断面図である。 図３中の線分Ｖ−Ｖでの断面図である。 図４に示す形状と異なる、他のレンチキュラレンズシートの横断面図である。 図４及び図６に示す形状と異なる、他のレンチキュラレンズシートの横断面図である。 実施例中の試験番号１のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。 実施例中の試験番号２のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。 実施例中の試験番号３のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。 実施例中の試験番号４のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。 実施例中の試験番号５のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。 実施例中の試験番号６のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。 実施例中の試験番号７のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。 実施例中の試験番号８のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。 実施例中の試験番号９のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。 実施例中の試験番号１０のバックライト装置の輝度角度特性を示す図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
１０ バックライト装置
１１ 面光源
１４ 光拡散板
１５ 光学部材
２０ 液晶パネル
２１ 表示画面
３１ レンチキュラレンズシート
３２ 拡散シート
３１２ シリンドリカルレンズ
３１３ 平坦部

Claims (9)

1. 互いに並設される複数の線光源を含む面光源と、
   前記面光源上に敷設され、前記面光源と対向する面と反対側の面に、前記線光源の並設方向に並設される複数のシリンドリカルレンズと、各々が隣り合うシリンドリカルレンズの間に設けられる複数の平坦部とを含み、前記複数のシリンドリカルレンズのピッチＰｃと、前記平坦部の幅Ｗｆと、前記シリンドリカルレンズの高さＨｃとが式（１）及び式（２）を満たすレンチキュラレンズシートと、
   前記レンチキュラレンズシート上に敷設され、輝度均斉度を向上する光学シートとを備えることを特徴とするバックライト装置。
   １／１６≦Ｗｆ／Ｐｃ＜１／６ （１）
   ５／１６≦Ｈｃ／Ｐｃ≦１／２ （２）
2. 請求項１に記載のバックライト装置であって、
   前記光学シートは、７０〜８０％のヘイズを有する拡散シートであることを特徴とするバックライト装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のバックライト装置であって、
   前記シリンドリカルレンズの横断形状は、レンズ頂上と２つのレンズ端縁とを含み、
   前記シリンドリカルレンズの横断形状は、長軸の端点が前記レンズ頂上に相当する楕円弧、又は、前記レンズ頂上を含む円弧と前記円弧の端点及び前記レンズ端縁を結ぶ２つの直線とからなる弓状であることを特徴とするバックライト装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のバックライト装置と、
   前記バックライト装置上に敷設される液晶パネルとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
5. 互いに並設される複数の線光源を含む面光源上に敷設される光学部材であって、
   前記面光源上に敷設され、前記面光源と対向する面と反対側の面に、前記線光源の並設方向に並設される複数のシリンドリカルレンズと、各々が隣り合うシリンドリカルレンズの間に設けられる複数の平坦部とを含み、前記複数のシリンドリカルレンズのピッチＰｃと、前記平坦部の幅Ｗｆと、前記シリンドリカルレンズの高さＨｃとが式（１）及び式（２）を満たすレンチキュラレンズシートと、
   前記レンチキュラレンズシート上に敷設され、輝度均斉度を向上する光学シートとを備えることを特徴とする光学部材。
   １／１６≦Ｗｆ／Ｐｃ＜１／６ （１）
   ５／１６≦Ｈｃ／Ｐｃ≦１／２ （２）
6. 請求項５に記載の光学部材であって、
   前記光学シートは、７０〜８０％のヘイズを有する拡散シートであることを特徴とする光学部材。
7. 請求項５又は請求項６に記載の光学部材であって、
   前記シリンドリカルレンズの横断形状は、レンズ頂上と２つのレンズ端縁とを含み、
   前記シリンドリカルレンズの横断形状は、長軸の端点が前記レンズ頂上に相当する楕円弧、又は、前記レンズ頂上を含む円弧と前記円弧の端点及び前記レンズ端縁を結ぶ２つの直線とからなる弓状であることを特徴とする光学部材。
8. 互いに並設される複数の線光源を含む面光源と、前記面光源上に敷設されるレンチキュラレンズシートと、前記レンチキュラレンズシート上に敷設され、輝度均斉度を向上する光学シートとを備えたバックライト装置に用いられる前記レンチキュラレンズシートであって、
   前記面光源と対向する面と反対側の面に、前記線光源の並設方向に並設される複数のシリンドリカルレンズと、
   各々が、隣り合うシリンドリカルレンズの間に設けられる複数の平坦部とを含み、
   前記複数のシリンドリカルレンズのピッチＰｃと、前記平坦部の幅Ｗｆと、前記シリンドリカルレンズの高さＨｃとが式（１）及び式（２）を満たすことを特徴とするレンチキュラレンズシート。
   １／１６≦Ｗｆ／Ｐｃ＜１／６ （１）
   ５／１６≦Ｈｃ／Ｐｃ≦１／２ （２）
9. 請求項８に記載のレンチキュラレンズシートであって、
   前記シリンドリカルレンズの横断形状は、レンズ頂上と２つのレンズ端縁とを含み、
   前記シリンドリカルレンズの横断形状は、長軸の端点が前記レンズ頂上に相当する楕円弧、又は、前記レンズ頂上を含む円弧と前記円弧の端点と前記レンズ端縁とを結ぶ２つの直線とからなる弓状であることを特徴とするレンチキュラレンズシート。

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