JP4604767B2 - 直下型バックライト装置 - Google Patents

Description

本発明は、直下型バックライト装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、輝度が高く、輝度均斉度の良い直下型バックライト装置に関する。

液晶ディスプレイ用のバックライト装置は、冷陰極管を光源とした装置が広く用いられている。バックライト装置には冷陰極管の配置の仕方によって、エッジライト型と呼ばれる方式と直下型と呼ばれる方式がある。エッジライト型は、細管の冷陰極管を導光板の端辺に配置した構成からなり、端面から入射した光は導光板内で反射を繰り返し、導光板主面に出光するバックライト装置である。
一方、直下型バックライト装置は、複数本の並列配置した冷陰極管と、冷陰極管の背面に設けられた反射板と、発光面をなす光拡散板とを組み合わせた構成からなる。直下型はエッジライト型とは対照的に、冷陰極管の使用本数を増やすことができるために、発光面を容易に高輝度化することができる。
しかし、直下型バックライト装置には、発光面の輝度均斉度が悪いという問題がある。特に、冷陰極管の真上で輝度が高くなるために発生する周期的輝度むらが大きな問題となる。つまり、バックライト装置発光面の輝度均斉度が悪いと、液晶ディスプレイの表示画面に表示むらが発生する。

従来、輝度均斉度を改良するために、種々の対策がなされてきた。例えば縞模様やドット状の光量補正パターンを光拡散板に印刷し、蛍光管の真上に放射される光束を低減する手法（特許文献１に例示）や、波型反射板を利用して、反射板からの反射光を蛍光管と蛍光管の中間に相当する領域へ集束させる手法（特許文献２）が提案されている。
しかし、輝度均斉度の改良手段として、光量補正パターンの印刷を行うと、光束の一部を遮断するので、蛍光管が放射する光束の利用率が低下し、十分な輝度が得られないという問題があった。また、波型反射板を用いると、装置の構成が複雑となり、バックライト装置の製造コストが上昇するという問題があった。

また直下型バックライトに使用される光拡散板には、透明樹脂に光拡散剤を分散した材料が使用されることが多いが、輝度均斉度を改良させるために光拡散剤の濃度を上げると輝度が低下してしまうという問題があった。これを解決するために光拡散板表面にプリズム形状等のパターンを形成し、輝度を低下させずに表面形状による拡散効果を持たせることが提案されている（特許文献３、４、及び５）。しかし光拡散板表面にプリズム状パターンを形成しただけでは、輝度均斉度の改良は十分ではなかった。
従来より輝度均斉度を向上するために、厚み５０μmから３００μm程度のシートに光拡散効果を付与してなる拡散シートが使用されている。この拡散シートは、透明シート上に微細な断面鋸歯状のプリズム条列を有する輝度向上効果のあるプリズムシートと併用されることが多い。

しかし該プリズムシートは、微細で精密なプリズム条列を形成するために、精密加工が必要であることにより高価な形状付与ロールが使用されることと、さらにそのロールをシートへ押し付けて正確に形状を転写するといった、生産速度と歩留まりの向上が困難な工程を要すること、の二つの理由により製造コストが高価であるため、バックライト装置ひいては液晶ディスプレイのコストが上がってしまうという問題があった。
特開平６−２７３７６０号公報 図６ 特開２００１−１７４８１３号公報 特開平５−３３３３３３号公報 特開平８−２９７２０２号公報 特開２０００−１８２４１８号公報

本発明は、直下型バックライト装置の改良に関するものであり、発光面の輝度むらを抑制して、高い輝度で良質の表示画面を実現できる直下型バックライト装置を提供することを目的としてなされたものである。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく、直下型バックライト装置において、輝度均斉度改善の効果が十分でない光拡散板の少なくとも一つの主面に断面鋸歯状の特定パターンのプリズム条列を設けることに想到した。しかしながら、プリズム条列の一部に輝度が極端に高い部分が生じることが判明した。そこで本発明者らは、さらに鋭意研究を重ねた結果、並列配置された複数本の線状光源と、線状光源からの光を反射する反射板と、線状光源からの直射光及び反射板からの反射光を拡散照射する光拡散板を備え、該光拡散板が少なくとも一つの主面に断面鋸歯状で頂角が６０度以上１７０度以下でかつピッチが２０μm以上７００μm以下であるプリズム条列を有し、且つ前記主面に存する凹みの集まりが５個以下であり、前記凹みがプリズム条列の高さの５％以上の深さ、５０μm以上の幅及び７５０μm以上の長さを持つものである、直下型バックライト装置を用いることによって、輝度ムラのない良質な表示画面を実現できるバックライト装置が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、
（１） 並列配置された複数本の線状光源と、線状光源からの光を反射する反射板と、線状光源からの直射光及び反射板からの反射光を拡散照射する光拡散板とを備え、該光拡散板が少なくとも一つの主面に断面鋸歯状で頂角が６０度以上１７０度以下でかつピッチが２０μm以上７００μm以下であるプリズム条列を有し、且つ前記主面に存する凹みの集まりが５個以下であり、前記凹みがプリズム条列の高さの５％以上の深さ、５０μm以上の幅及び７５０μm以上の長さを持つものである、直下型バックライト装置である。
本発明直下型バックライト装置の好適な態様は、
（２）光拡散板のプリズム条列の長手方向と線状光源の長手方向とが成す角が６０度以下であり、
（３）光拡散板が透明樹脂に光拡散剤を分散させた物からなり、該分散物の全光線透過率が６０％以上９２％以下、かつヘーズが４０％以上９４％以下であり、
（４）光拡散板に使用する透明樹脂が、吸水率０．２５％以下であり、又は／及び
（５）光拡散剤が、ポリスチレン系重合体、ポリシロキサン系重合体又はそれらの架橋物である。

さらに好適な態様は、
（６）第１偏光を透過し、第２偏光を反射する偏光分離膜をさらに備えており、
（７）前記第１偏光が右回転又は左回転の円偏光であり、第２偏光が第１偏光の回転方向と逆の方向に回転する円偏光であり、偏光の位相をずらして円偏光から直線偏光に変化させる位相差板をさらに備えており、又は
（８）前記第１偏光が直線偏光であり、第２偏光が第１偏光の方向に直角な方向の偏光である。

本発明の直下型バックライト装置は、高い光束有効利用率を持ち、発光面の周期的輝度むらが抑制される。本発明によって低コストで輝度が高く、輝度均斉度が良いバックライト装置を提供できる。特に大画面サイズの表示装置において、本発明の直下型バックライト装置を用いると、発光面の輝度むらの抑制効果が顕著に現れ、好適である。

本発明の直下型バックライト装置は、並列配置された複数本の線状光源と、線状光源からの光を反射する反射板と、線状光源からの直射光及び反射板からの反射光を拡散照射する光拡散板とを備え、該光拡散板が少なくとも一つの主面に断面鋸歯状で頂角が６０度以上１７０度以下でかつピッチが２０μm以上７００μm以下であるプリズム条列を有し、且つ前記主面に存する凹みの集まりが５個以下であり、前記凹みがプリズム条列の高さの５％以上の深さ、５０μm以上の幅及び７５０μm以上の長さを持つものである、直下型バックライト装置である。

図１は本発明の直下型バックライト装置の一態様を示す模式的斜視図である。本態様の直下型バックライト装置は、並列配置された複数本の線状光源３と、光源３からの光を反射する反射板４と、光源３からの直射光及び反射板からの反射光を拡散照射する光拡散板２を備え、光拡散板２が、光源から遠い側に頂角５の断面鋸歯状のプリズム条列を有している。さらに光拡散板２の光源３から遠い側に拡散シート１が配置されてなる。さらに偏光分離膜６、位相差素子７及び１／４波長板８が、拡散シート１の光源３から遠い側に設置されている。

本発明装置に用いる線状光源は特に限定されないが、冷陰極管、熱陰極管、線状に配列したLED、LEDと導光体の組合せ等を使用することができる。このとき冷陰極管又は熱陰極管は直線状以外にもU字状、又はW字状の形状のものを使用することができる。線状光源としての輝度均一性からは冷陰極管が好ましく、発光効率の点からは線状に配列したLED、LEDと導光体の組合せによる線状光源が好ましい。線状に配列したLED、またはLEDと導光体の組合せによる線状光源を使用する場合は、配列した一連のLEDの組、またはLEDと導光体の組合せ、が複数ある場合に、線状光源が複数本であるとする。
線状光源の中心間の距離は特に限定されないが、１５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることがより好ましい。線状光源の中心と光拡散板の光源に近い側の面との距離も特に限定されないが、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることがより好ましい。
反射板は特に限定されないが、白色または銀色に着色された樹脂、金属等を使用することができ、色は輝度均斉度改良から白色が好ましく、材質は軽量化の点から樹脂が好ましい。

本発明装置に用いる光拡散板は、輝度均斉度を向上するために使用される。光拡散板は光入射面と光出射面を有し、線状光源からの光は光源から近い側の光入射面に入射し、光拡散板内においてまたは、光入射面または光出射面の少なくとも一方に設けられた断面鋸歯状のプリズム条列において、光が多様な方向へ拡散され、光源から遠い側の光出射面から出射される。光拡散板の材料はガラス、混合しにくい2種以上の樹脂の混合物、透明樹脂に光拡散剤を分散した物等を使用することができるが、特に限定されない。これらの中で軽量であること、成形が容易であることから樹脂が好ましく、全光線透過率とヘーズの調整が容易であることから透明樹脂に光拡散剤を分散した物が好ましい。さらにプリズム条列部分まで透明樹脂に光拡散剤を分散させた物で形成し、光拡散板全体を同一の全光線透過率とヘーズに調整することが、光拡散板から出射する光の方向がさらに多様にできるためにより好ましい。

透明樹脂に光拡散剤を分散させた物（以下、分散物という。）の光拡散剤の含有量に特に制限はなく、光拡散板の厚みやバックライトの線状光源間隔などに応じて適宜選択することができるが、通常は分散物の全光線透過率は６０％以上９２％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することが好ましく、６５％以上９２％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することがより好ましい。ヘーズは４０％以上９４％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することが好ましく、５０％以上９４％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することがより好ましい。全光線透過率を６０％以上、ヘーズを９４％以下とすることで輝度をより向上することができ、全光線透過率を９２％以下、ヘーズを４０％以上とすることで輝度均斉度をより向上することができる。
この場合の全光線透過率とはJIS K7361-1により両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した値で、ヘーズはJIS K7136により両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した値とする。

光拡散板の厚みは特に限定されないが、０．４ｍｍから５ｍｍであることが好ましく、０．８ｍｍから４ｍｍであることがさらに好ましい。厚みが０．４ｍｍより小さいと、支柱を多数形成する等自重によるたわみを抑えるための工夫が必要になり、バックライトのコストが上昇する。また厚みが５ｍｍを超えると成形が困難になる。光拡散板の主面の面積（画面サイズ）は、好ましくは２０インチ以上、より好ましくは３０インチ以上、さらに好ましくは３５インチ以上である。

本発明では、光拡散板から出射する光は、少なくとも一つの主面に頂角６０度以上１７０度以下の断面鋸歯状プリズム形状を持つ光拡散板により、特定の方向へ屈折され拡散照射される。さらに拡散シートによって、光が調整される。このとき光拡散板のプリズムの頂角を前述の範囲とすることにより、拡散シートへの光入射方向の調整を好適に成すことができ、輝度と輝度均斉度を同時に向上することができる。
断面鋸歯状のプリズム条列とは長手方向に垂直な方向に切断した断面が、三角形の突起部が連なった形状であることを言い、三角形突起部のすそがつながってV字型の溝を形成するようになっていてもよいし、三角形突起部のすそ間に水平部が存在してもよいが、光を好適に拡散させるために三角形のすそがつながってV字型の溝を形成するようになっていることが好ましい。また三角形の形状は前述した頂角の範囲内であれば、特に制限されないが、液晶ディスプレイの正面方向の輝度が一番高いようにするために、二等辺三角形であることが好ましい。

光拡散板上のプリズム条列のプリズム頂角は６０度以上１７０度以下であることが好ましく、６５度以上１６５度以下であることがより好ましく、７０度以上１６０度以下であることがさらに好ましい。光拡散板上のプリズム頂角が６０度未満であると輝度ムラが大きくなるおそれがあり、１７０度を超えても、輝度ムラが大きくなるおそれがある。
本発明装置において、光拡散板のプリズム条列のピッチは２０μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましく、４０μｍ以上４００μｍ以下であることがさらに好ましい。光拡散板のプリズム条列のピッチが２０μｍ未満であると、形状が微細なために形状付与が難しくなったり、光拡散効果が低下したりするおそれがある。プリズム条列のピッチが７００μｍを超えると、光拡散が粗くなり、輝度むらを生じるおそれがある。

光拡散板のプリズム条列の表面を粗化して出射する方向を適度な範囲内でより多様にすることもできる。その場合、プリズム表面を長手に対して直角方向に２０μｍ測定したときの中心線平均表面粗さ（Ｒa）が０．０８μｍ以上３μｍ以下であることが好ましく、０．０９μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましく、０．１μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。Raを０．０８μｍ以上にすることにより光の出射方向をより多様にすることができ、３μｍ以下にすることにより、光の出射方向を多様にしすぎないようにできる。

本発明のバックライト装置においては、光拡散板のプリズム条列の長手方向と線状光源の長手方向とが成す角が６０度以下であることが好ましい。この角度は５０度以下であることがより好ましく、４５度以下であることがさらに好ましい。線状光源とプリズム条列との成す角を６０度以下とすることにより、輝度ムラを低減することができる。

本発明装置に用いる光拡散板は、プリズム条列を有する主面に存する凹みの集まりが５個以下、好ましくは３個以下、特に好ましくは０個である。凹みの集まりの数が５個以下になると、光漏れが少なくなり、輝度むらが無くなり、表示品位が良好になる。ここで凹みの集まりとは、凹み相互の間隔が５０μｍ以下の位置関係にある凹みの群である。例えば、峰部にある凹みは、同じ峰に複数ある場合でも、隣り合う峰に複数ある場合でも、間隔５０μｍ以下の位置関係に在る場合は集まりとする。集まり中の凹みの数は特に制限されない。なお、凹みはプリズム条列の高さの５％以上の深さ、５０μm以上の幅及び７５０μm以上の長さを持つものである。図２及び図３は、凹みの態様を示す図である。図２に示すように、プリズム条列の斜面に凹み(a)があってもよいし、プリズム条列の頂部（峰部）(b)にあってもよい。凹みは主にプリズム条列の峰部に有る。峰部に凹みがあるとプリズム条列の頂部はその高さが低くなり、角が剔られた又は削られた形状になる。主面全体に存在する凹みの数は特に限定されないが、凹みが一カ所にかたまって存在しない方が好ましい。図３に示すように、凹み１２が単独で存在する場合と、凹みの集まり１１として存在する場合とがある。本発明では凹みの集まり１１が５個以下である。

本発明装置に用いる光拡散板の表面に特定大きさの凹みを有する断面鋸歯状のプリズム条列を形成する方法に特に制限はなく、例えば、平板状の光拡散板表面に後加工でプリズム条列を形成することができ、あるいは、光拡散板の成形と同時にプリズム条列を形成することもできる。平板状の光拡散板表面にプリズム条列を形成する方法としては、例えば、切削加工によることができ、あるいは、光硬化樹脂を塗布し、型の形状を転写した状態で硬化させることもできる。光拡散板を押出成形で作製し、同時にプリズム条列を形成する場合は、プリズム条列の形状を有する異形ダイを用いて異形押出することができ、あるいは、押出後にエンボス加工によりプリズム条列を形成することもできる。光拡散板をキャスティングにより作製し、同時にプリズム条列を形成する場合は、プリズム条列の形状を有するキャスティング型を用いることができる。光拡散板を射出成形により作製し、同時にプリズム条列を形成する場合は、プリズム条列の形状を有する金型を用いることができる。

本発明において透明樹脂とはJIS K7361-1により両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した全光線透過率が７０％以上の樹脂のことを言う。
光拡散板を構成する透明樹脂としては、例えば、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、芳香族ビニル系単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸−エチレングリコール−シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリカーボネート、アクリル樹脂、脂環式構造を有する樹脂などを挙げることができる。これらの中で、ポリカーボネート、ポリスチレン、芳香族ビニル系単量体を１０％以上含有する芳香族ビニル系単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体または脂環式構造を有する樹脂等の吸水率が０．２５％以下である樹脂が、吸湿による変形が少ないので、反りの少ない大型の光拡散板を得ることができる点で好ましい。脂環式構造を有する樹脂は、流動性が良好であり、大型の光拡散板を効率よく製造し得る点でさらに好ましい。脂環式構造を有する樹脂と光拡散剤を混合したコンパウンドは、光拡散板に必要な高透過性と高拡散性とを兼ね備え、色度が良好なので、好適に用いることができる。

脂環式構造を有する樹脂は、主鎖及び／又は側鎖に脂環式構造を有する樹脂である。機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有する樹脂が特に好ましい。
脂環式構造としては、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和環状炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造などを挙げることができる。機械的強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が最も好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数は、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械的強度、耐熱性及び光拡散板の成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。
脂環式構造を有する樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が過度に少ないと、耐熱性が低下し好ましくない。

脂環式構造を有する樹脂の具体例としては、（１）ノルボルネン系単量体の開環重合体及びノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体、並びにこれらの水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加重合体及びノルボルネン系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との付加共重合体などのノルボルネン系重合体；（２）単環の環状オレフィン系重合体及びその水素添加物；（３）環状共役ジエン系重合体及びその水素添加物；（４）ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びビニル脂環式炭化水素系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体、並びにこれらの水素添加物、ビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物などのビニル脂環式炭化水素系重合体；などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系重合体及びビニル脂環式炭化水素系重合体が好ましく、ノルボルネン系単量体の開環重合体水素添加物、ノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体水素添加物、ビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物がさらに好ましい。

光拡散板に使用される光拡散剤は、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、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物を用いることができる。有機フィラーの具体的な材料としては、アクリル系樹脂、アクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリシロキサン系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂等を用いることができる。これらの中で、ポリスチレン系重合体、ポリシロキサン系重合体若しくはこれらの架橋物からなる微粒子は、高分散性、高耐熱性、成形時の着色（黄変）がないので、特に好適に用いることができる。ポリシロキサン系重合体の架橋物からなる微粒子は、耐熱性により優れるので、さらに好適に用いることができる。光拡散板に使用される光拡散剤の形状は、特に限定されないが、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、中でも光の拡散方向を等方的にすることのできる球状のビーズが好ましい。前記光拡散剤は透明樹脂内部に含有された形で、巨視的に均一かつ離間的に分散されて、使用される。

本発明の好適な態様に用いる偏光板分離膜６は、第１偏光を透過し、第２の偏光を反射する機能を有する膜である。具体的には、前記第１偏光が右回転又は左回転の円偏光であり、第２偏光が第１偏光の回転方向と逆の方向に回転する円偏光であるものと、前記第１偏光が直線偏光であり、第２偏光が第１偏光の方向に直角な方向の偏光であるものとがある。前者の円偏光を分離する膜では、さらに偏光の位相をずらして円偏光から直線偏光に変化させる位相差板を備えることが好ましい。

円偏光分離膜６としては、例えば、透明基材上に液晶分子の螺旋ピッチが連続的に変化するコレステリック液晶層を有する光学積層体が挙げられる。直線偏光分離膜としては、特許３４４８６２６号に提案されている複屈折を利用した反射偏光子が挙げられる。
円偏光から直線偏光に変化させる位相差板は、１／４波長板８だけで構成されていてもよいが、視野角特性などの観点から、式Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２-ｎｚ］×ｄ（式中、ｎｘ、ｎｙは厚さ方向に垂直な互いに直交する２方向の屈折率を表し、ｎｘ＞ｎｙである。ｎｚは厚さ方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）で定義されるＲｔｈが−２０ｎｍ〜−１０００ｎｍである位相差素子７と、１／４波長板８とを組み合わせたものが好ましい。１／４波長板としては可視光線領域全体に対して略１／４λの位相差が生じるいわゆる広帯域１／４波長板が好適である。広帯域１／４波長板は、例えば、１／２波長板と１／４波長板とをそれぞれの遅相軸が交わる角度を２０〜１００度、好ましくは５０〜７０度にして重ね合わせることによって得ることができる。

本発明装置には必要に応じて用いる拡散シート１は、光を拡散する機能を付与した厚み５００μm以下のシートであり、その構成は特に制限はないが、光拡散剤を含まない透明樹脂の基材シートの少なくとも一面に光拡散剤を含有する層を塗布したものが好適に用いられる。この拡散シートとして市販のものを用いることもできる。該拡散シートの厚みは５００μm以下であれば限定されないが、５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。厚みが５０μｍ以下では温度や湿度の影響によってしわが生じ、液晶ディスプレイの表示むらを引き起こす可能性があり、３００μｍ以上では液晶ディスプレイが厚くなりすぎる。該拡散シートのヘーズは１０％以上であることが好ましく、１５％以上がより好ましく、３０％以上がさらに好ましい。ヘーズが１０％未満では輝度均斉度向上効果が十分でないおそれがある。該拡散シートの全光線透過率は４０％以上であることが好ましく、５０％以上がより好ましく、６０％以上がさらに好ましい。全光線透過率が４０％未満では輝度が下がるおそれがある。この場合の全光線透過率とはJIS K7361-1により拡散シートを測定した値で、ヘーズはJIS K7136により拡散シートを測定した値とする。この拡散シートは、２枚重ねて用いることが好ましい。２枚重ねて用いると輝度がさらに向上する。

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。

実施例１
透明樹脂として脂環式構造を有する樹脂［日本ゼオン（株）、ゼオノア１０６０R、吸水率０．０１％］９９．７重量部と、光拡散剤としてポリシロキサン系重合体の架橋物からなる微粒子［ＧＥ東芝シリコーン（株）、トスパール１２０］０．３重量部とを混合し、二軸押出機で混練してストランド状に押し出し、ペレタイザーで切断して光拡散板用ペレットを製造した。この光拡散板用ペレットから、射出成形機［型締め力１０００ｋN］を用いて、両面が平滑な厚み２ｍｍで１００ｍｍ×５０ｍｍの試験板を成形した。この試験板の全光線透過率とヘーズを、ＪＩＳ Ｋ7361-1とＪＩＳ Ｋ 7136にしたがって、積分球方式色差濁度計を用いて測定した。全光線透過率は７８％であり、ヘーズは９２％であった。

上記の光拡散板用ペレットから、射出成形機（型締め力4,410ｋN）を用いて、ピッチ５０μｍ、高さ１７．５μｍ、頂角１１０度の二等辺三角形が連なった断面形状のプリズム条列を長手方向と平行に形成することができる金型を用いてシリンダー温度２８０度、金型温度８５度で成形し、厚み２ｍｍで、８５０ｍｍ×５００ｍｍの光拡散板を得た。得られた光拡散板の表面を超深度顕微鏡で観察したところ、プリズム部分のピッチは５０μｍ、頂角は１１０度で表面粗さRａは０．０４μｍであった。またプリズム条列の高さの５％以上の深さ、５０μm以上の幅及び７５０μm以上の長さを持つ凹みが峰部に存したが、その凹みは主面全体に散らばっており、凹みの集まりの数は０個であった。

乳白色プラスチック製ケースの底に反射シート（株式会社ツジデン製、RF１８８）を貼着して反射板とし、反射板から４ｍｍ離して、直径４ｍｍの冷陰極管を、冷陰極管の中心間の距離を２５ｍｍとして複数並列配置し、電極部近傍をシリコーンシーラントで固定し、インバーターを取り付けた。上記の光拡散板を、プリズム条列を冷陰極管と平行で、反対側になるようにし、冷陰極管中心と光拡散板の冷陰極管に近い側の面との距離が１４ｍｍになるように設置した。冷陰極管を点灯させ、光拡散板の正面から１ｍ離れた地点から光拡散板を観察したが、特に輝きの強い点（輝点）や線（輝線）を発見することができなかった。

次に全光線透過率７５．５％、ヘーズ８７％、厚み１３７μｍの拡散シート（株式会社きもと社製）を、光拡散剤を含有する層を光拡散板から遠い側になるように設置した。その上に複屈折を利用した反射偏光子（住友スリーエム株式会社製DBEF-M）を設置し、さらに偏光板を取り付け、液晶表示用バックライト装置を得た。このバックライト装置では冷陰極管の配置等による輝度ムラがほとんど見られず、高い平均輝度の偏光を得ることができる。

比較例１
実施例１と同様にして成形し、成形後、主面（プリズム部）を軽く擦って、光拡散板を得た。光拡散板の主面に凹みが集中してある場所があり、その集まりの数は６個であった。この光拡散板を、実施例１と同様にして、プリズム条列を冷陰極管と平行で、反対側になるようにし、冷陰極管中心と光拡散板の冷陰極管に近い側の面との距離が１４ｍｍになるように設置した。冷陰極管を点灯させ、光拡散板の正面から１ｍ離れた地点から光拡散板を観察すると、輝点や輝線を直ぐに発見することができた。

本発明の直下型バックライト装置によれば、光漏れによる表示品位の悪化がなく、液晶表示装置に直下型バックライトを組み込んだとき、高平均輝度で高画質の液晶表示画面を得ることができる。

本発明の一実施態様の直下型バックライト装置の構成概念を示す斜視図とその一部拡大図である。 光拡散板の主面にある凹みの態様を示す断面図である。 光拡散板の主面にある凹みの態様を示す正面図である。

符号の説明

１ 拡散シート
２ 光拡散板
３ 線状光源
４ 反射板
５ プリズムシートのプリズム条列の頂角
６ 偏光分離膜
７ 位相差素子
８ １／４波長板

Claims (8)

1. 並列配置された複数本の線状光源と、線状光源からの光を反射する反射板と、線状光源からの直射光及び反射板からの反射光を拡散照射する光拡散板とを備え、
   該光拡散板が透明樹脂に光拡散剤を分散させた物からなり、該分散物の全光線透過率が６０％以上９２％以下、かつヘーズが５０％以上９４％以下であり、
   該光拡散板が少なくとも一つの主面に断面鋸歯状で頂角が６０度以上１７０度以下でかつピッチが２０μm以上７００μm以下であるプリズム条列を有し、且つ前記主面に存する凹みの集まりが５個以下であり、前記凹みがプリズム条列の高さの５％以上の深さ、５０μm以上の幅及び７５０μm以上の長さを持つものである、直下型バックライト装置。
2. 光拡散板のプリズム条列の長手方向と線状光源の長手方向とが成す角が６０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト装置。
3. 前記透明樹脂が、吸水率０．２５％以下のものである請求項１又は２記載の直下型バックライト装置。
4. 前記光拡散剤が、ポリスチレン系重合体、ポリシロキサン系重合体、又はそれらの架橋物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の直下型バックライト装置。
5. さらに、第１偏光を透過し、第２偏光を反射する偏光分離膜を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の直下型バックライト装置。
6. 前記第１偏光が右回転又は左回転の円偏光であり、第２偏光が第１偏光の回転方向と逆の方向に回転する円偏光であり、さらに偏光の位相をずらして円偏光から直線偏光に変化させる位相差板を備える請求項５に記載の直下型バックライト装置。
7. 前記第１偏光が直線偏光であり、第２偏光が第１偏光の方向に直角な方向の偏光である、請求項５に記載の直下型バックライト装置。
8. 画面サイズが３０インチ以上である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の直下型バックライト装置。

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