JPWO2007049618A1

JPWO2007049618A1 - 光拡散板及び直下型バックライト装置

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Publication number: JPWO2007049618A1
Application number: JP2007542596A
Authority: JP
Inventors: 草野　賢次; 賢次草野
Original assignee: Zeon Corp
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2009-04-30
Also published as: WO2007049618A1; TW200717136A

Abstract

輝度及び輝度均斉度が改善された光拡散板及び直下型バックライト装置を提供する。光源からの光を拡散するための光拡散板であって、光源からの光を入射する光入射面と、入射した光を拡散照射する光出射面とを備え、前記光入射面は、略平坦な平坦面であり、前記光出射面には、断面凹状又は凸状の特定形状の線状プリズムを複数有するプリズム条列を備えることを特徴とする光拡散板；並びに前記光拡散板とを備えることを特徴とする直下型バックライト装置。

Description

本発明は、光拡散板及び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、輝度均斉度の高い光拡散板及び直下型バックライト装置に関する。

従来、液晶ディスプレイ用のバックライト装置としては、冷陰極管を光源とした装置が広く用いられており、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。エッジライト型の装置は、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（線状光源）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。直下型の装置は、エッジライト型の装置とは対照的に、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、直下型の装置では、冷陰極管の真上で輝度が高くなることにより周期的輝度むらが生じ、発光面の輝度均斉度が悪くなるという問題があった。このため、装置発光面の輝度均斉度が悪いことに起因して、液晶ディスプレイの表示画面に表示むらが発生するという問題があった。

直下型の装置では、冷陰極管の間隔を小さくすることで輝度均斉度を改善することはできるが、そのためには冷陰極管の数を増やさねばならず、点灯時の消費電力が上昇してしまうという問題があった。また、冷陰極管と光拡散板の距離を大きくすることでも輝度均斉度を改善できるが、その場合には、装置が厚くなってしまい、液晶ディスプレイの薄型化を実現できないという問題があった。

さらに、従来、直下型の装置では、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、冷陰極管の真上に放射される光束を低減する手法（特許文献１：特開平６−２７３７６０号公報）や、波型反射板を利用して、反射板からの反射光を冷陰極管と冷陰極管の中間に相当する領域へ集束させる手法（特許文献２：特開２００１−１７４８１３号公報）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、冷陰極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、装置の構成が複雑になるという問題があった。

また、直下型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（それぞれ特開平５−３３３３３３号公報、特開平８−２９７２０２号公報及び特開２０００−１８２４１８号公報））。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。

本発明の目的は、輝度及び輝度均斉度が改善された光拡散板及び直下型バックライト装置を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく、詳細な検討を行った結果、驚くべきことに、直下型バックライト装置において、光拡散板の光出射面に断面鋸歯状のプリズム条列を設けるだけでは輝度均斉度改善の効果が十分でないが、そのプリズム条列を特定形状とすることにより、高輝度で輝度均斉度が良い装置が得られることを見いだした。特に、断面鋸歯状、換言すれば、断面三角形状の線状プリズムが複数並んだ構成でもある程度は輝度均斉度を高めることができるものの、所定範囲内に、互いに逆向きに同じ角度だけ傾斜した一対の面を２組以上設けることにより、さらに輝度均斉度を高めることができることを見いだした。

すなわち、本発明によれば、下記のものが提供される：
〔１〕光を入射する光入射面と、この光入射面とは反対側の面に形成され、前記光入射面から入射した光を拡散して出射する光出射面とを備える光拡散板であって、前記光入射面は、略平坦な平坦面であり、前記光出射面には、断面凹状又は凸状の多角形の線状プリズムを複数有するプリズム条列を備え、各線状プリズムは、４つ以上の面を有するとともに、その断面形状である多角形が、前記光入射面の法線を軸として線対称な形状であることを特徴とする光拡散板。
〔２〕並列配置された複数の線状光源と、前記線状光源からの光を反射する反射板と、前記線状光源および前記反射板から入射した光を拡散して出射する〔１〕に記載された光拡散板と、を備えることを特徴とする直下型バックライト装置。
〔３〕〔２〕に記載された直下型バックライト装置であって、前記光拡散板は、透明樹脂を含んで構成され、各線状プリズムは、前記光入射面の法線を基準として、一方の側に傾斜した複数の面を有する第１の面群と、この第１の面群を構成する各面とは反対側に傾斜した複数の面を有する第２の面群とを備え、前記第１の面群と前記第２の面群のそれぞれにおいて、その面の数をＳ個とし、当該面と前記光入射面とのなす角度が小さいものから順にそれぞれ第１面、第２面、・・・第Ｓ面とし、任意のｊ番目の面と前記光入射面とのなす角度をＸｊ（°）、前記ｊ番目の面から最も近い位置にある線状光源と第２番目に近い位置にある線状光源との間の距離をＷ（ｍｍ）、線状光源の中心と光入射面との距離をａ（ｍｍ）、前記ｊ番目の面の中心と光入射面との距離をｂｊ（ｍｍ）、線状プリズムの長手方向と線状光源とのなす角度をＹ（°）、前記透明樹脂の屈折率をｎとし、第１の面群及び第２の面群のうち少なくとも１群において、ｊ≧２の場合には数式（１）の関係が成り立ち、ｊ＝１の場合には数式（２）が成り立つことを特徴とする直下型バックライト装置。

〔４〕線状光源からの光を拡散して出射するための光拡散板であって、前記線状光源からの光が入射する光入射面と、この光入射面とは反対側の面に形成され、前記光入射面から入射した光を拡散して出射する光出射面とを備え、前記光入射面は、略平坦な平坦面であり、前記光出射面には、断面凹状又は凸状の多角形の線状プリズムを複数有するプリズム条列を備え、前記多角形は、前記光入射面の法線を軸として線対称な形状であり、前記プリズム条列は、形状が異なる複数種類の前記線状プリズムを含むとともに、前記線状プリズムの長手方向に垂直で、且つ前記光入射面と平行な方向において、前記線状光源の幅寸法の範囲内に、前記複数種類の線状プリズムの全種類を含むことを特徴とする光拡散板。
〔５〕並列配置された複数の線状光源と、前記線状光源からの光を反射する反射板と、前記線状光源および前記反射板から入射した光を拡散して出射する〔４〕に記載された光拡散板と、を備えることを特徴とする直下型バックライト装置。
〔６〕〔５〕に記載された直下型バックライト装置であって、前記光拡散板は、透明樹脂を含んで構成され、前記各線状プリズムは、少なくとも２つ以上の斜面を含んで構成され、すべての前記線状プリズムに含まれる斜面の種類をＳ種とし、前記斜面と前記光入射面とのなす角度が小さいものから順にそれぞれ第１斜面、第２斜面、・・・第Ｓ斜面とし、任意のｊ番目の第ｊ斜面と前記光入射面とのなす角度をＸｊ（°）とし、前記第ｊ斜面から、第１番目に近い位置にある前記線状光源と第２番目に近い位置にある前記線状光源との間の距離をＷ（ｍｍ）とし、前記線状光源の中心と前記光入射面との距離をａ（ｍｍ）とし、前記第ｊ斜面の中心と前記光入射面との距離をｂｊ（ｍｍ）とし、前記線状プリズムの長手方向と前記線状光源の長手方向とのなす角度をＹ（°）とし、前記透明樹脂の屈折率をｎとし、ｊ≧２の場合には数式（１）の関係が成り立ち、ｊ＝１の場合には数式（２）が成り立つことを特徴とする直下型バックライト装置。

本発明の光拡散板を備える本発明の直下型バックライト装置は、輝度及び輝度均斉度が高く、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置のバックライト等として有用である。

図１は、本発明の光拡散板及び直下型バックライト装置の一例を示す縦断面図である。図２は、本発明の光拡散板の別の一例を示す縦断面図である。図３は、本発明の光拡散板のさらに別の一例を示す縦断面図である。図４は、数式（１）〜（３）の意義について説明するために、本発明の直下型バックライト装置における光拡散板及び線状光源を示す模式的な縦断面図である。図５は、図４における領域５０の一例を拡大して示す部分断面図である。図６は、本発明の光拡散板及び直下型バックライト装置のさらに別の一例を示す縦断面図である。図７は、本発明の光拡散板のさらに別の一例を示す縦断面図である。図８は、本発明の直下型バックライト装置における、光拡散板、線状光源及び反射板の関係の概略を示す斜視図である。図９は、図４における領域５０の別の一例を拡大して示す部分断面図である。図１０は、本発明の光拡散板における線状プリズムの断面形状の例を示す断面図である。図１１は、本発明の光拡散板における線状プリズムの断面形状の別の例を示す断面図である。

本発明の光拡散板は、光源、特に線状光源からの光を拡散するための光拡散板である。線状光源としては、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としては、直線状以外にも、平行な２本の管が一つの略半円でつながれ一本になったＵ字状のもの、平行な３本の管が二つの略半円でつながれ一本になったＮ字状のもの、又は平行な４本の管が三つの略半円でつながれ一本になったＷ字状のものを使用することができる。これら３つの形状の光源を使用する場合には、管の平行な部分の中心間の距離を、隣接する線状光源の中心間の距離Ｗとする。

前記線状光源は、輝度均一性の点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。

本発明の光拡散板は、光源からの光が入射する光入射面と、前記光入射面の反対側に設けられ、前記光入射面から入射した光を拡散して出射する光出射面とを備える。前記光入射面は、凹凸のない略平坦な平坦面として形成され、前記光出射面には、特定の構造が形成されている。ここで、略平坦な平坦面とは、中心線平均表面粗さ（Ｒａ）が、５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下の面のことである。

本発明の光拡散板は、光出射面に、断面凹状又は凸状の多角形からなる線状プリズムを複数有するプリズム条列を備える。ここで、プリズム条列について、図８に示す光拡散板３０１を例として用いて説明する。図８に示すように、プリズム条列３０１Ｂは、互いに略平行な複数の線状プリズム３０１Ａから構成され、線状プリズム３０１Ａの長手方向に垂直な断面が、大まかに見て鋸歯状に形成されたものである。なお、図８においては、ごく概略的な図示のため、プリズム条列は均一な鋸歯状で表現しているが、本発明の光拡散板は、後述の通りの特定の形状を有するものである。ここで、多角形には、例えば、図６〜７に示すような三角形の他、図１０に示す五角形、図１１に示す７角形等が含まれる。一本の線状プリズムが２つ以上の面を有する特定の態様（後述する光拡散板（ｉｉ））においては、形成が容易な点から、三角形が特に好ましい。さらに、これらの異なる種類の多角形が、一枚の光拡散板中に混在していてもよい。ここで用いられる通り、「多角形」の文言は、説明の便宜上、線状プリズムの個々の凹部又は凸部に対応する、断面平面(cross-sectional
plain）における線分の開いた経路(open path composed of line segments)を意味する。そして、上に例示したように、開いた経路の両端を結んで得られる閉じた経路(closed
path）の辺又は点の数に応じ、これらを（通常意味するところの）多角形に対応させて呼ぶ。

ここで、断面凹状の線状プリズムとは、図１中に示される領域Ｕ２及び図６中に示される領域Ｕ６０３のように、プリズム条列を構成する線状プリズムの長手方向に垂直な断面（以下、単に条列の「断面」という。）において、隣り合う図中の山部Ｔの間の領域をいう。また、断面凸状の線状プリズムとは、図１中に示される領域Ｕ１並びに図６中に示される領域Ｕ６０１及びＵ６０２のように、条列の断面において、隣り合う図中の谷部Ｖの間の領域をいう。本発明においては、線状プリズムを凹状としてみた場合又は凸状としてみた場合のいずれか少なくとも一方において下記に規定する条件を満たす場合は、当該条件を満たすものとする。例えば、図６に示す例は、線状プリズムを凸状としてみた場合に下記に規定する条件を満たす。

本発明の光拡散板は、下記（ｉ−１）又は（ｉｉ−１）の、少なくともいずれか一方の要件を満たす：
要件（ｉ−１）：
各線状プリズムが、４つ以上の面を有するとともに、
その断面形状である多角形が、前記入射面の法線を軸として線対称な形状である。
要件（ｉｉ−２）：
前記多角形は、前記光入射面の法線を軸として線対称な形状であり、
前記プリズム条列は、形状が異なる複数種類の前記線状プリズムを含むとともに、
前記線状プリズムの長手方向に垂直で、且つ前記光入射面と平行な方向において、前記線状光源の幅寸法の範囲内に、前記複数種類の線状プリズムの全種類を含む。
以下、要件（ｉ−１）を満たす光拡散板を、「光拡散板（ｉ）」といい、要件（ｉｉ−１）を満たす光拡散板を「光拡散板（ｉｉ）」という。

（光拡散板（ｉ））
光拡散板（ｉ）において、各線状プリズムは、４つ以上の面を有するとともに、その断面形状である多角形が、前記光入射面の法線を軸として線対称な形状である。より具体的には、前記線状プリズムのそれぞれが、一方の側に傾斜した複数の面を有する第１の面群と、この第１の面群を構成する各面とは反対側に傾斜した複数の面を有する第２の面群とを備え、条列の断面において、第１の面群により描かれる折線状の形状と第２の面群により描かれる折線状の形状が、前記光入射面の法線を軸として線対称な形状である。

光入射面の法線に対し互いに逆向きに傾斜している第１の面群と第２の面群とは、具体的には例えば、図１に示す例においては面６ａ及び７ａからなる面群と面６ｂ及び７ｂからなる面群とであり、図２に示す例においては面８ａ及び９ａからなる面群と面８ｂ及び９ｂからなる面群である。

光拡散板（ｉ）において、線状プリズムを構成する面の数は４以上１０以下が好ましい。また、これらの面のうち、平坦面の法線に対し逆向きに傾斜する面の数はそれぞれ２以上５以下が好ましい。線状プリズムを構成する面の数を４以上１０以下とすることにより、輝度の均斉度の高い光拡散板とすることができる。さらに、２以上５以下とすることにより、金型製作時及び樹脂の成形時に所望のプリズム条列を精度よく得ることができる。

このような線状プリズムを、図１〜３を参照して具体的に説明する。例えば図１に示す例においては、光拡散板１の光出射面４において、線状プリズムの面６ａ及び７ａからなる第１の面群と、６ｂ及び７ｂからなる第２の面群とが、法線Ｎ１に対し互いに逆向きとなるよう傾斜している。

前記線状プリズムの各面と光入射面とがなす角度は、例えば図１及び図２に示すような、光入射面に近い面ほど角度が大きい態様、又は例えば図３に示す面１０〜１２のような、光入射面から遠い面ほど角度が大きい態様等をとることができる。

前記線状プリズムは、線状プリズムの中心線（即ち、光入射面の法線であって、線状プリズムが凸状の場合は線状プリズムの山部を、線状プリズムが凹状の場合は線状プリズムの谷部を通る線）を中心として、左右（即ち、プリズム条列の断面において、上記中心線の一方側及び他方側）において、同数の面を有していることが、輝度均斉度を高める上で好ましい。

また、前記線状プリズムを構成する各面は、線状プリズムの左右において、傾斜の方向が逆向きで傾斜の角度が等しい面の対となる。具体的には例えば図１に示す例においては、光入射面と右側の面６ａとがなす角及び光入射面と左側の面６ｂとがなす角が、等しい角度Ｘ１であり対をなし、且つ光入射面と右側の面７ａとがなす角及び光入射面と左側の面７ｂとがなす角が、等しい角度Ｘ２であり対をなしている。また、図２に示す例においては、光入射面と右側の面８ａとがなす角及び光入射面と左側の面８ｂとがなす角が、等しい角度Ｘ１であり対をなし、且つ光入射面と右側の面９ａとがなす角及び光入射面と左側の面９ｂとがなす角が、等しい角度Ｘ２であり対をなしている。このような構成とすることにより、線状プリズムを簡便に高精度で製造することができ、且つ効率的に輝度均斉度を高めることができる。

また、線状プリズムの面は、図１及び図３に示す例のように、その中心線を中心として左右対称であり且つ並列する線状プリズムが実質的に同一の断面形状を有していてもよい一方、図２に示す例のように、並列する線状プリズムのそれぞれの形状が異なっていてもよい。図２に示す例では、線状プリズムの頂点に近い面８の面積が、並列する線状プリズムのそれぞれにおいて異なるよう構成されている。

（光拡散板（ｉｉ））
光拡散板（ｉｉ）において、前記線状プリズムにおける前記多角形は、前記光入射面の法線（前記多角形の頂点を通るような法線）を軸として線対称な形状である。具体的には例えば、線状プリズムの断面形状が三角形の場合は、当該三角形は二等辺三角形となる。このため、当該多角形を構成する対称な１対以上の斜面の各対を構成する２つの斜面のそれぞれと光入射面とのなす角度は等しくなる。この場合、前記２つの斜面とは、断面が対称な多角形となるように線状プリズムを選んだときに、光入射面とは平行とならない２つの斜面のことである。このような構成とすることにより、光拡散板を容易に設計、製造できるとともに、製品である直下型バックライト装置の輝度均斉度を高めながら、且つ、視野角もある程度広いものとすることができる。なお、本明細書において、２つの斜面のそれぞれと光入射面とのなす角度が「等しい」とは、なす角度の差が１°以内の場合である。なお、場合によっては、線状プリズムの頂点が丸くなることがあるが、この場合には、前記なす角度は、線状プリズムを構成する２つの斜面の直線部分と光入射面とのなす角度を示す。

光拡散板（ｉｉ）において、前記プリズム条列は、形状が異なる、複数種類の前記線状プリズムを含む。線状プリズムの種類は、２種類以上であれば特に限定されないが、３種以上５種以下であることが好ましい。３種以上とすることにより、高い輝度均斉度を得ることができる。一方５種以下とすることにより、当該光拡散板を金型等により製造するにあたり、前記線状プリズムを所望の位置に精度よく配置することができる。ここで、同じ種類に分類される線状プリズムとは、前記各対を構成する２つの斜面のそれぞれと光入射面とのなす角度の和と、全線状プリズムにおける前記角度の和を平均した平均角度との差が、１度以内の範囲となる場合のことである。

光拡散板（ｉｉ）において、前記プリズム条列は、前記線状プリズムの長手方向に垂直で且つ前記光入射面と平行な方向（即ち図６及び図７における左右方向；以下、単に「幅方向」という。）において、前記線状光源の幅寸法の範囲内に、前記複数種類の線状プリズムの全種類を含む。前記線状光源の「幅寸法」としては、円筒形の線状光源の場合、その直径を幅寸法とすることができる。前記線状光源の幅寸法は、好ましくは２〜１０ｍｍとすることができる。前記線状光源の幅寸法の範囲内に前記複数種類の線状プリズムの全種類を含むとは、プリズム条列の幅方向内のほとんどの部分において、幅寸法の範囲内であれば、前記複数種類の線状プリズムの全種類を含むことをいう。このような構成とすることにより、前記幅寸法内の少なくともいずれかにおいて入射光が前記光入射面の法線方向へ射出されるため、輝度均斉度が向上する。

光拡散板（ｉｉ）において、前記線状プリズムは、上記要件を満たす限りにおいて、前記プリズム条列中に規則的に並んでいても、不規則に並んでいてもよいが、具体的な態様として、複数の線状プリズムの全種類の組を含む領域単位が、プリズム条列内において繰り返し配置され、当該領域単位の繰り返しピッチが、線状光源の幅寸法と同じかそれより短い態様を挙げることができる。前記領域単位の繰り返しピッチの幅は、より具体的には０．０５ｍｍ〜５．０ｍｍとすることができる。一つの前記領域単位あたりの前記線状プリズムの数は、特に限定されず、複数の線状プリズムの全種類がそれぞれ１本以上含まれていればよい。

このような領域単位が繰り返し配置される態様を、図６及び図７に示す例を参照して説明する。図６に示す例においては、光拡散板６０１の光出射面６０４上に設けられたプリズム条列は、領域Ｕ６０１内の線状プリズム６１１及び領域Ｕ６０２内の線状プリズム６１２を含む領域単位Ｕ６１１を有する。領域単位Ｕ６１１は、線状プリズム以外に、平坦部６１３をも含んでいる。線状プリズム６１１の斜面と光入射面とのなす角度Ｘ６０１は、線状プリズム６１２の斜面と光入射面とのなす角度Ｘ６０２とは異なる角度である。領域単位Ｕ６１１は、幅方向に繰り返されて、プリズム条列を構成している。

図６に示す例において、線状光源６０２ａ及び６０２ｂの直径即ち幅寸法Ｄ１は、領域単位Ｕ６１１の幅よりも大きく、それにより、プリズム条列の幅方向のどの位置においても、Ｄ１の寸法の範囲において、線状プリズム６１１及び６１２の両方が含まれることになり、線状光源の幅寸法の範囲内に複数種類の線状プリズムの全種類を含む構成が達成される。

一方、図７に示す例においては、４種類の線状プリズムＵ２１、Ｕ２２、Ｕ２３及びＵ２４をこの順に備える領域単位Ｕ２１１が繰り返し配置されることによりこれら４種類の線状プリズムが規則的に設けられている。領域単位Ｕ２１１の幅は、Ｄ１の幅寸法と同一であり、それにより、プリズム条列の幅方向のどの位置においても、Ｄ１の寸法の範囲において、線状プリズムＵ２１〜２４の全てが含まれることになり、線状光源の幅寸法の範囲内に複数種類の線状プリズムの全種類を含む構成が達成される。

本発明の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る。また、厚みが５ｍｍを超えると成形が困難になる。

本発明において、光拡散板の線状プリズムのピッチ、即ち隣接する線状プリズムの山部間又は谷部間の距離は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。ピッチが前記好適な範囲未満であると、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。ピッチが前記好適な範囲を超えると、光拡散が荒くなり、輝度むらを生じるおそれがある。

本発明においては、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、線状プリズムの表面を長手方向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を前記好適な範囲とすることにより光の出射方向を適度に多様にすることができる。

本発明の光拡散板の材質は、特に限定されないが、ガラス、樹脂及び樹脂を含む組成物等とすることができる。樹脂又は樹脂を含む組成物としては、混合しにくい２種以上の樹脂の混合物、又は透明樹脂に光拡散剤を分散したもの等を用いることができる。これらの中でも、軽量であること、成形が容易であることから樹脂又は樹脂を含む組成物が好ましく、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板を分散させたものが特に好ましい。さらに、プリズム条列部分を含む光拡散板全体を透明樹脂に光拡散剤を分散させたもので形成し、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、より好ましい。

透明樹脂に光拡散剤を分散させた物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１００％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、８０％以上１００％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く、９０％以上１００％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０％以上９５％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、０％以上９０％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９５％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１００％以下、ヘーズを０％以上とすることで輝度均斉度をより向上させることができる。この場合の全光線透過率とはＪＩＳＫ７３６１−１により両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した値で、ヘーズはＪＩＳＫ７１３６により両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した値とする。

本発明において透明樹脂とはＪＩＳＫ７３６１−１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％以上の樹脂のことであり、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て、特定の形状のプリズム条列を設計どおりに形成でき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。なお、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を示している。

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。なお、脂環式構造を有する樹脂中における脂環式構造を有する繰り返し単位以外の繰り返し単位は、使用目的に応じて適宜選択される。

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。

光拡散板に用いられる光拡散剤は、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、および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、および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、ポリスチレン系樹脂、およびポリシロキサン系樹脂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。ポリシロキサン系樹脂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。

光拡散板に用いら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、透明樹脂内部に分散した状態で含有されて使用される。

本発明の光拡散板を構成する材料の屈折率は、特に限定されないが、１．２〜２．０の範囲とすることができる。

本発明の光拡散板の製造において、その表面に前記特定形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特に制限はなく、例えば、所望の形状の線状プリズムを形成できる工具を用いた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、所望の形状の型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、所望のプリズム条列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、所望のプリズム条列の形状を形成でき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、所望のプリズム条列の形状を形成できる金型を用いることができる。光硬化樹脂への型形状転写、異形ダイによる押出し加工、エンボス加工、キャスティング、もしくは射出成形により、プリズム条列を形成する場合に使用する型は、所望の線状プリズムを形成できる工具を用いた型の金属部材への切削加工、もしくは所望の形状が形成された部材上への電鋳加工により得ることができる。

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の前記線状光源と、前記線状光源からの光を反射する反射板と、前記本発明の光拡散板とを備える。

本発明に用いる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。反射板は、図６に示す反射板６０３及び図８に示す反射板３０３のように、線状光源の、光拡散板と反対側の位置に設けることができる。

本発明の直下型バックライト装置の特に好ましい態様として、下記（ｉ−２）の要件を満たすもの、又は下記（ｉｉ−２）の要件を満たすものが挙げられる：

（ｉ−２）前記光拡散板が上に述べた光拡散板（ｉ）であり、透明樹脂を含んで構成され、各線状プリズムは、前記光入射面の法線を基準として、一方の側に傾斜した複数の面を有する第１の面群と、この第１の面群を構成する各面とは反対側に傾斜した複数の面を有する第２の面群とを備え、前記面群のそれぞれにおいて、その面の数をＳ個とし、当該面と前記光入射面とのなす角度が小さいものから順にそれぞれ第１面、第２面、・・・第Ｓ面とし、任意のｊ番目の光入射面と光入射面とのなす角度をＸｊ（°）、前記ｊ番目の面から最も近い位置にある線状光源と第２番目に近い位置にある線状光源との間の距離をＷ（ｍｍ）、線状光源の中心と光入射面との距離をａ（ｍｍ）、前記ｊ番目の面の中心と光入射面との距離をｂｊ（ｍｍ）、線状プリズムの長手方向と線状光源とのなす角度をＹ（°）、前記透明樹脂の屈折率をｎとし、第１の面群及び第２の面群のうち少なくとも１群において、ｊ≧２の場合には数式（１）の関係が成り立ち、ｊ＝１の場合には数式（２）が成り立つ。

（ｉｉ−２）前記光拡散板が上に述べた光拡散板（ｉｉ）であり、透明樹脂を含んで構成され、すべての前記線状プリズムに含まれる斜面の種類をＳ種とし、前記斜面と前記光入射面とのなす角度が小さいものから順にそれぞれ第１斜面、第２斜面、・・・第Ｓ斜面とし、任意のｊ番目の第ｊ斜面と前記光入射面とのなす角度をＸｊ（°）とし、前記第ｊ斜面から、第１番目に近い位置にある前記線状光源と第２番目に近い位置にある前記線状光源との間の距離をＷ（ｍｍ）とし、前記線状光源の中心と前記光入射面との距離をａ（ｍｍ）とし、前記第ｊ斜面の中心と前記光入射面との距離をｂｊ（ｍｍ）とし、前記線状プリズムの長手方向と前記線状光源の長手方向とのなす角度をＹ（°）とし、前記透明樹脂の屈折率をｎとし、ｊ≧２の場合には数式（１）の関係が成り立ち、ｊ＝１の場合には数式（２）が成り立つ。

以下において、要件（ｉ−２）を満たす本発明の直下型バックライト装置を「直下型バックライト装置（ｉ）」といい、要件（ｉｉ−２）を満たす本発明の直下型バックライト装置を、「直下型バックライト装置（ｉｉ）」という。

直下型バックライト装置（ｉ）及び直下型バックライト装置（ｉｉ）は、輝度均斉度の高い直下型バックライト装置とする上で好ましい。さらに好ましくは、直下型バックライト装置（ｉ）及び直下型バックライト装置（ｉｉ）においては、下記式（３）がｊ≧１において成り立つことが、さらに輝度均斉度を高める上で好ましい。

上記各パラメーターにおいて、Ｘｊは０〜９０°の値をとることができる。Ｗの値は、特に限定されないが１５〜１５０ｍｍであることが好ましく、２０〜１００ｍｍであることがより好ましい。ａの値は、特に限定されず直下型バックライト装置の厚みと輝度均斉度を考慮して設計すればよく、５〜３０ｍｍであることが好ましく、５〜２５ｍｍであることがより好ましい。また、ｂの値は、０．４〜５ｍｍであることが好ましい。

前記各パラメーターＸｊ、Ｗ、ａ及びｂは、具体的には図１及び図６において示される通り計測されるものである。図１に示す例において、Ｘｊは角度Ｘ１及びＸ２であり、Ｐは線状光源２ａ及び２ｂそれぞれの中心間の距離であり、ａは線状光源２ａ又は２ｂから光入射面５までの距離であり、またｂｊは矢印ｂ１及びｂ２で示される距離である。図６に示す例において、Ｘｊは角度Ｘ６０１及びＸ６０２であり、Ｗは線状光源６０２ａ及び６０２ｂそれぞれの中心間の距離であり、ａは線状光源６０２ａ又は６０２ｂから光入射面６０５までの距離であり、またｂは矢印ｂ６０１及びｂ６０２で示される距離である。ここで、「前記ｊ番目の面の中心」とは、図１中の矢印ｂ１及びｂ２の上端及び図６中の矢印ｂ６０１及びｂ６０２の上端にて示されるように、条列の断面における、各面の一方の端から他方の端との中間点をいう。

また、上記パラメーターＹについて、「線状プリズムの長手方向と線状光源とのなす角度」とは、光入射面に垂直な方向から見た場合の線状プリズムの長手方向と線状光源の長手方向とがなす角度をいう。例えば、線状プリズムの長手方向と線状光源とが、図８に示される関係、即ち平行な関係にある場合は、Ｙ＝０となるが、光拡散板３０１を光拡散板の面方向に回転させることにより、Ｙの値を変化させることができる。Ｙの値の範囲は、特に限定されず０〜９０°とすることができるが、上限は好ましくは６０°以下であり、さらに好ましくは５０°以下であり、さらにより好ましくは４５°以下である。線状光源とプリズム条列とのなす角を６０°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。

上記各パラメーターは、直下型バックライト装置内で、輝度均斉度向上のために、一定であることが好ましいが、一定でなくても、各領域が上記条件を満たせば、当該条件に基づく好ましい効果を得うる。

ここで、上記数式（１）〜（３）の意義について、図面を参照して説明する。これらの数式（１）〜（３）は、簡単に言えば、光拡散板を光出射面側から観察した際に、線状光源間に複数の線状光源の像が適度な間隔で確認され、直下型バックライト装置を、高輝度で輝度均斉度の良好なものにできるようにする条件を示している。
図４は、上記数式（１）〜（３）の意義について説明するための、直下型バックライト装置の模式的な断面図である。図５は、直下型バックライト装置が直下型バックライト装置（ｉ）である場合における、図４中の部分５０の拡大図であり、一つの線状プリズムの断面図が示される。一方図９は、直下型バックライト装置が直下型バックライト装置（ｉｉ）である場合における、図４中の部分５０の拡大図であり、一つの領域単位の断面図が示される。図４、図５及び図９に示すように、直下型バックライト装置では、上記数式において、Ｓ＝３、Ｙ＝０°とされた光拡散板が設けられた場合を示している。このような直下型バックライト装置において、下記のような仮想的な状態について検討する。すなわち、図４中の上方から下方に向かって、換言すれば、線状プリズムが形成された光出射面（ここでは仮想的に光入射面となる。）から、平坦面とされた光入射面（ここでは仮想的に光出射面となる。以下、「下面」と称する。）に向かって、下面に垂直な光が入射する場合について検討する。

例えば、１つの入射光Ｉを例にとると、線状プリズムの第ｊ面に入射した光は、線状プリズムの第ｊ面と下面とで屈折し、第ｊ面の中心位置から（ａ＋ｂ）の距離が離れた面において、数式（１）における中央の項に従った水平距離分の位置に到達する。中央の項の数値は、Ｗ、ａ，ｂ，ｎが定数であるため、Xｊのみの関数である。このため、線状プリズムの１つの面群に、Ｓ個の面がある場合には、光が到達する位置もS個あることになる。従って、図４に示す例では、３個の到達位置Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３があることになる。

ここで、これらの到達位置Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３が１つに重畳するような場合を考えると、図４中の太線矢印で示したように、異なる位置に３つの垂直入射光があることになる。ところで、このような重畳位置に線状光源を配置したとすると、線状光源から出た光は、前述した太線で示す仮想的な光の経路を逆にたどって、線状プリズムの第ｊ面から上方へと垂直な方向に出射する。このため、光拡散板を上方から垂直方向に観察すると、光の垂直方向への出射位置に線状光源の像が観察されることになる。つまり、図４及び図５に示す例では、線状プリズムの一つの面群が３個の面を有することから、また図４及び図９に示す例では、一つの領域単位が３個の面を有することから、いずれの例においても３つの線状光源の像が観察されることになる。

そこで、この線状光源の像が、隣接する線状光源との間の半分の距離までの間に適度な間隔で存在するようにXｊを設計すれば、輝度均斉度を大きく向上できる。つまり、隣接する線状光源間の距離の半分（Ｗ／２）にＳ個の像があるように設計すればよく、この際、Ｗ／２Ｓの均等間隔で線状光源の像が並ぶことが好ましい。しかしながら、このように均等間隔で線状光源の像を配置することは光拡散板の生産性の観点から困難であるため、本発明者は、線状光源の像が均等間隔となる位置でなくとも、この位置からある程度の幅を持った範囲内に位置すれば十分な効果を有することを見出した。つまり、均等間隔となる位置は、ｊの関数として示すと（（２ｊ―１）×Ｗ）/（２×（２×S））と表すことができるが、この位置から両側にＷ／２Ｓの幅を持たせた範囲とすることができる。従って、当該位置は、（２ｊ―１）×Ｗ）/（２×（２×S））−Ｗ/２S）から、（２ｊ―１）×Ｗ）/（２×（２×S））＋Ｗ/２S）となることが好ましいことになる。上記式を整理すると、下限の値はＷ×（２ｊ−３）/（４×S）となり、上限の値はＷ×（２ｊ＋１）/（４×S）となる。この下限、上限の値が、それぞれ前記数式（２）の左辺および右辺に対応している。さらに、より好ましくは、上記幅がＷ／４Ｓとなる場合であり、この場合が上記数式（３）に対応する。なお、上記式（１）において、ｊ＝１の場合には、左辺の値が負の値となるが、距離が負の値をとらないので、ｊ＝１のときの下限の値は０であり、数式（２）に示す通りである。

なお、数式（１）〜（３）の中辺において、ｂｊ×tan（Xj−からsin（Ｘｊ）/ｎ）））までの部分は、プリズム側から光拡散板に垂直な光が入射する本来と反対な状態を考えたときに、光がプリズム面から本来の光入射面までに到達する水平方向の距離であり、ａ×tan（sin^-1からsin（Xj/n））））までの部分は、同様な状態を考えたときに光が本来の光入射面から光源の中央と同じ面までに到達する水平方向の距離である。

このような数式を満たすような光拡散板を構成することにより、線状光源の間に複数の線状光源の像が観察されるようになるため、従来に比べて輝度均斉度を高めることができる。この際、本発明者は、光拡散板に光拡散剤が含まれない場合に加えて、光拡散板に光拡散剤が含まれ、当該光拡散板内で光が直進しないと考えられる場合でも、同様の効果を奏することができることを見出した。

また、必要に応じて、線状光源の像の形成に関与する面の面積を大きくすることにより、像が観察される当該箇所での輝度を向上させることもできる。

本発明の直下型バックライト装置は、前記線状光源、反射板及び光拡散板を必須の構成要素として含むが、均等の範囲内での変更を加えてもよく、またこれら必須の構成要素に加えて、任意の構成要素を含むことができる。例えば、輝度と輝度均斉度向上のために、光拡散板の光源から遠い側に、拡散シートとプリズムシートを備えてもよい。さらに輝度向上のために、下記（Ａ）及び／又は（Ｂ）を前記２種類のシートの光源から遠い側に備えてもよい：
（Ａ）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と、式Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ（式中、ｎｘ、ｎｙは厚さ方向に垂直な互いに直行する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である位相差素子と、１／４波長板とを含む積層体。
（Ｂ）特許３４４８６２６号（対応公報：欧州特許出願公開第０５７３９０５Ａ号明細書）に提案されている複屈折を利用した反射偏光子。

前記反射型偏光子のさらに他の例としては、ブリュースター角による偏光成分の反射率の差を利用した反射型偏光子（例えば、特表平６-５０８４４９号公報(対応公報：国際公開パンフレットＷＯ９２／２２８３８号)に記載のもの）；コレステリック液晶による選択反射特性を利用した反射型偏光子；具体的には、コレステリック液晶からなるフィルムと１／４波長板との積層体（例えば、特開平３-４５９０６号公報(対応公報：米国特許明細書第５，２３５，４４３号)に記載のもの）；微細な金属線状パターンを施工した反射型偏光子（例えば、特開平２-３０８１０６号公報に記載のもの）；少なくとも２種の高分子フィルムを積層し、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型偏光子（例えば、特表平９-５０６８３７号公報(対応公報：国際公開パンフレットＷＯ９５／１７３０３号)に記載のもの）；高分子フィルム中に少なくとも２種の高分子で形成される海島構造を有し、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型偏光子（例えば、米国特許第５，８２５，５４３号明細書に記載のもの）；高分子フィルム中に粒子が分散し、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型偏光子（例えば、特表平１１-５０９０１４号公報(対応公報：国際公開パンフレットＷＯ９７／４１４８４号)に記載のもの）；高分子フィルム中に無機粒子が分散し、サイズによる散乱能差に基づく反射率の異方性を利用する反射型偏光子（例えば、特開平９-２９７２０４号公報(対応公報：米国特許明細書第５，９９５，１８３号)に記載のもの）；などが挙げられる。

本発明の直下型バックライト装置の用途は、特に限定されないが、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置におけるバックライトとして好ましく用いることができる。

以下、本発明を実施例及び比較例を参照してより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。

（実施例１）
透明樹脂として脂環式構造を有する樹脂（日本ゼオン株式会社製、ゼオノア１０６０Ｒ、屈折率１．５３）９９．８５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体の微粒子（GE東芝シリコーン株式会社製、トスパール１２０）０．１５重量部とが混合された組成物のペレットから、所定のプリズム形状を設けた金型を使用し、射出成形により表面にプリズム形状が転写された外形３１０ｍｍ×２８０ｍｍ、厚み約２．０ｍｍの光拡散板１を作製した。この光拡散板１の一方の表面には、長辺と平行に、表１に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。この光拡散板は、全光線透過率が９３％であり、へーズが９３％であった。

次に、内寸幅３００ｍｍ、奥行き２００ｍｍ、深さ１８ｍｍの開口部を持つ筐体の底面および側面に反射シート（株式会社ツジデン製、製品名ＲＦ１８８）を貼り付けて反射板とし、直径４ｍｍ、長さ３６０ｍｍの冷陰極管８本を、底面から２ｍｍ離し、中心間距離を２５ｍｍとして、開口部長手方向に平行に、奥行き方向に均等に並列配置し、これにインバーターを接続して作製した照明用装置の上に、前記光拡散板１を、そのプリズム条列が冷陰極管と平行で光出射面側に位置するように設置した。この上に、光拡散シート（株式会社きもと製、製品名１８８ＧＭ−２）、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、製品名ＤＢＥＦ−Ｄ）、及び偏光板をこの順に載せ、直下型バックライト装置を作製した。この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、bj、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を表３に示す。

次いで、管電流６．５ｍＡとなるよう冷陰極管を点灯し、二次元色分布測定器（コニカミノルタ社製、機種名ＣＡ１５００Ｗ）を用いて短手方向中心線上で等間隔に１００点の輝度を測定し、下記の数式（４）と数式（５）に従って平均輝度Ｌａと輝度均斉度Ｌｕを算出したところ、平均輝度は３５３６ｃｄ／ｍ²で、輝度均斉度は０．９であった。

平均輝度Ｌａ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２数式（４）
輝度均斉度Ｌｕ＝（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌａ）×１００数式（５）
（Ｌ１：輝度の上下変動における、輝度極大値の平均）
（Ｌ２：輝度の上下変動における、輝度極小値の平均）
輝度均斉度は、輝度の均一性を示す指標であり、この数値が小さい程、輝度の均一性は高い。

（実施例２）
金型として、実施例１で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例１と同様に操作し、光拡散板２を作製した。この光拡散板２の一方の表面には、長辺と平行に表１に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板１に代えてこの光拡散板２を用いた他は、実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３５４０ｃｄ/ｍ²、輝度均斉度は０．７であった。また、この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、bj、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を表３に示す。

（実施例３）
金型として、実施例１で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例１と同様に操作し、光拡散板３を作製した。この光拡散板３の一方の表面には、長辺と平行に表１に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板１に代えてこの光拡散板３を用いた他は実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３５７２ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度は０．７であった。また、この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、bj、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を表３に示す。

（実施例４）
金型として実施例１で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例１と同様に操作し、光拡散板４を作製した。この光拡散板４の一方の表面には、長辺と平行に表１に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板１に代えてこの光拡散板４を用いた他は実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３４９７ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度は０．６であった。また、この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、bj、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を表３に示す。

（実施例５）
金型として実施例１で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例１と同様に操作し、光拡散板５を作製した。この光拡散板５の一方の表面には、長辺と３０度の角度をなす方向に、表２に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板１に代えてこの光拡散板５を用い、プリズム条列の稜線と冷陰極管とが３０度の角度をなし位置するようにした他は実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作成して、評価を行った。平均輝度は３５８８ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度は０．６であった。また、この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、bj、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を表３に示す。

（比較例１）
金型として、実施例１で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例１と同様に操作し、光拡散板６を作製した。この光拡散板６の一方の表面には、長辺と平行に表２に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板１に代えてこの光拡散板６を用いた他は実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３４８４ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度は２．２であった。

（比較例２）
金型として、実施例１で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例１と同様に操作し、光拡散板７を作製した。この光拡散板７の一方の表面には、長辺と平行に表２に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板１に代えてこの光拡散板７を用いた他は実施例１と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３３７９ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度３．１であった。

各実施例及び比較例における測定結果を、表３にまとめて示す。

表１及び表２において、「第１面が最も光源側」とある光拡散板では、光源に近い側即ち光入射面に近い側から第１面、第２面、第３面、第４面というような順序で各面を配置した。

表３において、「下限（数式１、２）」、「下限（数式３）」、「上限（数式３）」、「上限（数式１、２）」及び「中辺」の欄は、それぞれ、Ｗ×(２×j-３)-1)/(4×S)または０、Ｗ×(j-1)/(2×S)、(Ｗ×j)/(2×S)、Ｗ×(2×j＋1)/(4×S)の計算値を示す。

表３の結果から、本発明の光拡散板を有する本発明の直下型バックライト装置についての実施例（実施例１〜５）においては、輝度及び輝度均整度において良好な結果が得られた。

（実施例６）
透明樹脂として脂環式構造を有する樹脂（日本ゼオン株式会社製、ゼオノア１０６０Ｒ、屈折率１．５３）９９．８５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体の微粒子（GE東芝シリコーン株式会社製、トスパール１２０）０．１５重量部とが混合された組成物のペレットから、所定のプリズム形状を設けた金型を使用し、射出成形により表面にプリズム形状が転写された外形３１０ｍｍ×２８０ｍｍ、厚み約２．０ｍｍの光拡散板８を作製した。この光拡散板８の一方の表面には、長辺と平行に、表５に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。この光拡散板は、全光線透過率が９３％であり、へーズが９３％であった。

次に、内寸幅３００ｍｍ、奥行き２００ｍｍ、深さ１９ｍｍの開口部を持つ筐体の底面および側面に反射シート（株式会社ツジデン製、製品名ＲＦ１８８）を貼り付けて反射板とし、直径３ｍｍ、長さ３６０ｍｍの冷陰極管８本を、底面から２．５ｍｍ離し、中心間距離を２５ｍｍとして、開口部長手方向に平行に、奥行き方向に均等に並列配置し、これにインバーターを接続して作製した照明用装置の上に、前記光拡散板８を、そのプリズム条列が冷陰極管と平行で光出射面側に位置するように設置した。この上に、光拡散シート（株式会社きもと製、製品名１８８ＧＭ−２）、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、製品名ＤＢＥＦ−Ｄ）、及び偏光板をこの順に載せ、直下型バックライト装置を作製した。この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、b、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を表８に示す。

次いで、管電流６ｍＡとなるよう冷陰極管を点灯し、二次元色分布測定器（コニカミノルタ社製、機種名ＣＡ１５００Ｗ）を用いて短手方向中心線上で等間隔に１００点の輝度を測定し、実施例１に記載した数式（４）と数式（５）に従って平均輝度Ｌａと輝度均斉度Ｌｕを算出したところ、平均輝度は３２３３ｃｄ／ｍ²で、輝度均斉度は１．３であった。

（実施例７）
金型として、実施例６で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例６と同様に操作し、光拡散板９を作製した。この光拡散板９の一方の表面には、長辺と平行に表５に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板８に代えてこの光拡散板９を用いた他は、実施例６と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３３５５ｃｄ/ｍ²、輝度均斉度は０．９であった。また、この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、b、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を表８に示す。

（実施例８）
金型として、実施例６で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例６と同様に操作し、光拡散板１０を作製した。この光拡散板１０の一方の表面には、長辺と４０°の角度をなす方向に、表５に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板８に代えてこの光拡散板１０を用いた他は実施例６と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３２６８ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度は１．０であった。また、この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、b、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を８に示す。

（実施例９）
金型として実施例６で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例６と同様に操作し、光拡散板１１を作製した。この光拡散板１１の一方の表面には、長辺と平行に表５に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板８に代えてこの光拡散板１１を用いた他は実施例６と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３３７２ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度は０．７であった。また、この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、b、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を表８に示す。

（実施例１０）
金型として実施例６で用いたものとは異なる、一つの線状プリズムに二つの斜面を設けた所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例６と同様に操作し、光拡散板１２を作製した。この光拡散板１２の一方の表面には、長辺と平行に表５に示す形状のプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板８に代えてこの光拡散板１２を用いた他は実施例６と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３３９０ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度は０．６であった。また、この直下型バックライト装置の、プリズム条列各面におけるa、b、ｎ、ｊ、Ｗ、Ｓ及びＸｊの値を表８に示す。

（比較例３）
金型として、実施例６で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例６と同様に操作し、光拡散板１３を作製した。この光拡散板１３の一方の表面には、長辺と平行に、表６に示す単一種類の線状プリズムからなるプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板８に代えてこの光拡散板１３を用いた他は実施例６と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３２７９ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度は２．３であった。

（比較例４）
金型として、実施例６で用いたものとは異なる所定のプリズム形状を設けたものを用いた他は実施例６と同様に操作し、光拡散板１４を作製した。この光拡散板１４の一方の表面には、長辺と平行に表６に示す単一種類の線状プリズムからなるプリズム条列が形成されており、他方は平面であった。

光拡散板８に代えてこの光拡散板１４を用いた他は実施例６と同様に、直下型バックライト装置を作製して、評価を行った。平均輝度は３１８０ｃｄ／ｍ²、輝度均斉度３．７であった。

各実施例及び比較例における測定結果を、表７にまとめて示す。

表７において、「下限（数式１、２）」、「下限（数式３）」、「上限（数式３）」、「上限（数式１、２）」及び「中辺」の欄は、それぞれ、W×(２×j-３)/(4×S)または０、W×(j-1)/(2×S)、(W×j)/(2×S)、W×(2×j＋1)/(4×S)、及び(a×tan(sin^-1(n×sin(Xj-sin^-1(sin(Xj)/n))))+bj×tan(Xj-sin^-1(sin(Xj)/n)))×cos(Y)の計算値を示す。

表７の結果から、本発明の光拡散板を有する本発明の直下型バックライト装置についての実施例（実施例６〜１０）においては、輝度及び輝度均整度において良好な結果が得られることが分かる。一方、比較例３及び４では、平均輝度および輝度均斉度の両方において十分な結果が得られていないことがわかる。

本発明の光拡散板の材質は、特に限定されないが、ガラス、樹脂及び樹脂を含む組成物等とすることができる。樹脂又は樹脂を含む組成物としては、混合しにくい２種以上の樹脂の混合物、又は透明樹脂に光拡散剤を分散したもの等を用いることができる。これらの中でも、軽量であること、成形が容易であることから樹脂又は樹脂を含む組成物が好ましく、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させたものが特に好ましい。さらに、プリズム条列部分を含む光拡散板全体を透明樹脂に光拡散剤を分散させたもので形成し、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、より好ましい。

そこで、この線状光源の像が、隣接する線状光源との間の半分の距離までの間に適度な間隔で存在するようにXｊを設計すれば、輝度均斉度を大きく向上できる。つまり、隣接する線状光源間の距離の半分（Ｗ／２）にＳ個の像があるように設計すればよく、この際、Ｗ／２Ｓの均等間隔で線状光源の像が並ぶことが好ましい。しかしながら、このように均等間隔で線状光源の像を配置することは光拡散板の生産性の観点から困難であるため、本発明者は、線状光源の像が均等間隔となる位置でなくとも、この位置からある程度の幅を持った範囲内に位置すれば十分な効果を有することを見出した。つまり、均等間隔となる位置は、ｊの関数として示すと（（２ｊ―１）×Ｗ）/（２×（２×S））と表すことができるが、この位置から両側にＷ／２Ｓの幅を持たせた範囲とすることができる。従って、当該位置は、（（２ｊ―１）×Ｗ）/（（２×（２×S））−Ｗ/２S）から、（（２ｊ―１）×Ｗ）/（（２×（２×S））＋Ｗ/２S）となることが好ましいことになる。上記式を整理すると、下限の値はＷ×（２ｊ−３）/（４×S）となり、上限の値はＷ×（２ｊ＋１）/（４×S）となる。この下限、上限の値が、それぞれ前記数式（２）の左辺および右辺に対応している。さらに、より好ましくは、上記幅がＷ／４Ｓとなる場合であり、この場合が上記数式（３）に対応する。なお、上記式（１）において、ｊ＝１の場合には、左辺の値が負の値となるが、距離が負の値をとらないので、ｊ＝１のときの下限の値は０であり、数式（２）に示す通りである。

Claims

光を入射する光入射面と、この光入射面とは反対側の面に形成され、前記光入射面から入射した光を拡散して出射する光出射面とを備える光拡散板であって、
前記光入射面は、略平坦な平坦面であり、
前記光出射面には、断面凹状又は凸状の多角形の線状プリズムを複数有するプリズム条列を備え、
各線状プリズムは、４つ以上の面を有するとともに、その断面形状である多角形が、前記光入射面の法線を軸として線対称な形状であることを特徴とする光拡散板。
並列配置された複数の線状光源と、
前記線状光源からの光を反射する反射板と、
前記線状光源および前記反射板から入射した光を拡散して出射する請求項１に記載された光拡散板と、
を備えることを特徴とする直下型バックライト装置。
請求項２に記載された直下型バックライト装置であって、
前記光拡散板は、透明樹脂を含んで構成され、
各線状プリズムは、前記光入射面の法線を基準として、一方の側に傾斜した複数の面を有する第１の面群と、この第１の面群を構成する各面とは反対側に傾斜した複数の面を有する第２の面群とを備え、
前記第１の面群と前記第２の面群のそれぞれにおいて、その面の数をＳ個とし、当該面と前記光入射面とのなす角度が小さいものから順にそれぞれ第１面、第２面、・・・第Ｓ面とし、任意のｊ番目の面と前記光入射面とのなす角度をＸｊ（°）、前記ｊ番目の面から最も近い位置にある線状光源と第２番目に近い位置にある線状光源との間の距離をＷ（ｍｍ）、線状光源の中心と光入射面との距離をａ（ｍｍ）、前記ｊ番目の面の中心と光入射面との距離をｂｊ（ｍｍ）、線状プリズムの長手方向と線状光源とのなす角度をＹ（°）、前記透明樹脂の屈折率をｎとし、第１の面群及び第２の面群のうち少なくとも１群において、ｊ≧２の場合には数式（１）の関係が成り立ち、ｊ＝１の場合には数式（２）が成り立つことを特徴とする直下型バックライト装置。
線状光源からの光を拡散して出射するための光拡散板であって、
前記線状光源からの光が入射する光入射面と、この光入射面とは反対側の面に形成され、前記光入射面から入射した光を拡散して出射する光出射面とを備え、
前記光入射面は、略平坦な平坦面であり、
前記光出射面には、断面凹状又は凸状の多角形の線状プリズムを複数有するプリズム条列を備え、
前記多角形は、前記光入射面の法線を軸として線対称な形状であり、
前記プリズム条列は、形状が異なる複数種類の前記線状プリズムを含むとともに、
前記線状プリズムの長手方向に垂直で、且つ前記光入射面と平行な方向において、前記線状光源の幅寸法の範囲内に、前記複数種類の線状プリズムの全種類を含むことを特徴とする光拡散板。
並列配置された複数の線状光源と、
前記線状光源からの光を反射する反射板と、
前記線状光源および前記反射板から入射した光を拡散して出射する請求項４に記載された光拡散板と、
を備えることを特徴とする直下型バックライト装置。
請求項５に記載された直下型バックライト装置であって、
前記光拡散板は、透明樹脂を含んで構成され、
前記各線状プリズムは、少なくとも２つ以上の斜面を含んで構成され、
すべての前記線状プリズムに含まれる斜面の種類をＳ種とし、
前記斜面と前記光入射面とのなす角度が小さいものから順にそれぞれ第１斜面、第２斜面、・・・第Ｓ斜面とし、
任意のｊ番目の第ｊ斜面と前記光入射面とのなす角度をＸｊ（°）とし、
前記第ｊ斜面から、第１番目に近い位置にある前記線状光源と第２番目に近い位置にある前記線状光源との間の距離をＷ（ｍｍ）とし、
前記線状光源の中心と前記光入射面との距離をａ（ｍｍ）とし、
前記第ｊ斜面の中心と前記光入射面との距離をｂｊ（ｍｍ）とし、
前記線状プリズムの長手方向と前記線状光源の長手方向とのなす角度をＹ（°）とし、
前記透明樹脂の屈折率をｎとし、
ｊ≧２の場合には数式（１）の関係が成り立ち、ｊ＝１の場合には数式（２）が成り立つことを特徴とする直下型バックライト装置。