WO2007032469A1 - 直下型バックライト装置 - Google Patents

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WO2007032469A1
WO2007032469A1 PCT/JP2006/318351 JP2006318351W WO2007032469A1 WO 2007032469 A1 WO2007032469 A1 WO 2007032469A1 JP 2006318351 W JP2006318351 W JP 2006318351W WO 2007032469 A1 WO2007032469 A1 WO 2007032469A1
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backlight device
light diffusing
type backlight
plate
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Keisuke Tsukada
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Zeon Corporation
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    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Definitions

  • the present invention relates to a direct type backlight device used in a display device such as a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a direct backlight device having high luminance and good luminance uniformity.
  • the edge light type is a backlight device in which a cold cathode tube of a thin tube is arranged on the end face of the light guide plate, and the light incident on the end face force is repeatedly reflected in the light guide plate and emitted to the main surface of the light guide plate.
  • the direct type backlight device is a backlight having a combination of a plurality of cold-cathode tubes arranged in parallel, a reflector provided on the back of the cold-cathode tube, and a light diffusing plate forming a light-emitting surface. Device.
  • the direct-type backlight device can increase the number of cold-cathode tubes used, so that the light emitting surface can be easily brightened.
  • the direct type backlight device has a problem that the luminance uniformity of the light emitting surface is poor.
  • the periodic luminance unevenness that occurs because the luminance increases directly above the cold cathode tube is a serious problem. That is, if the brightness uniformity of the light emitting surface of the knocklight device is poor, display unevenness occurs on the display screen of the liquid crystal display.
  • the direct type backlight device it is possible to improve the luminance uniformity by reducing the interval between the cold cathode tubes, but in order to do so, the number of cold cathode tubes must be increased, and the structure of the knock light is complicated. Or power consumption during lighting increases.
  • the brightness uniformity can also be improved by increasing the distance between the cold-cathode tube and the light diffusing plate. In that case, however, the backlight device has become thicker, making it impossible to reduce the thickness of the liquid crystal display.
  • a striped or dot-shaped light quantity correction pattern is printed on a light diffusion plate and emitted directly above the cold cathode tube.
  • the reflected light from the reflector is reduced using a method that reduces the amount of emitted light and relatively increases the amount of light emitted between the cold cathode tubes (illustrated in Fig. 6 of Patent Document 1) or a wave-shaped reflector.
  • Patent Document 2 proposes a technique that collects the light in a region corresponding to the middle of the cold cathode tube and the cold cathode tube.
  • a light diffusing plate used for a direct type backlight device often uses a material in which a light diffusing agent is dispersed in a transparent resin.
  • a pattern such as a prism shape on the surface of the light diffusing plate so as to have a diffusion effect due to the surface shape without lowering the brightness.
  • Patent Document 3, 4, 5 the luminance uniformity was not improved enough by forming prismatic patterns on the surface of the light diffusion plate.
  • Patent Documents 3 to 5 a prism array having a sawtooth cross section is used, but in addition to this, in order to improve the brightness enhancement effect, a polygonal cross section is used instead of a cross section sawtooth protrusion.
  • a sheet having a conical protrusion has been proposed (Patent Document 6).
  • the brightness uniformity cannot be improved by using the sheet having the polygonal projection.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 6-273760
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-174813
  • Patent Document 3 JP-A-5-333333
  • Patent Document 4 JP-A-8-297202
  • Patent Document 5 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-182418
  • Patent Document 6 Japanese Patent No. 3134422
  • the present invention relates to an improvement of a direct type backlight device, and effectively uses light efficiently.
  • the purpose of this invention is to provide a low-profile direct-type backlight device that achieves a high level of brightness and suppresses periodic luminance unevenness on the light-emitting surface, thereby simultaneously improving luminance and luminance uniformity. It is a thing.
  • a direct concave backlight device has a specific concave or convex structure on at least one main surface of the light diffusing plate.
  • the unit is provided, the inclination of the inclined side surface of the structural unit, the distance between the central axes of the adjacent linear light sources, and the distance between the central axis of the linear light source and the main surface of the light diffusion plate on the linear light source side
  • a direct-type backlight device with high brightness and good luminance uniformity can be obtained by arranging a light diffusion plate and a linear light source that have a specific relationship between them. Based on this knowledge, further studies were made and the present invention was completed.
  • the present invention includes the following aspects.
  • a direct-type backlight device comprising a reflector, a plurality of linear light sources arranged in parallel, and a light diffusing plate arranged in this order,
  • the light diffusion plate is
  • At least one main surface has a plurality of concave or convex structural units having three or more inclined side surfaces,
  • the maximum height Rz of the main surface having the structural unit is 1, OOO / zm or less, and is orthogonal to the direction of the central axis of the linear light source in the region immediately above the region between the central axes of the adjacent linear light sources.
  • the slope Xn (unit: degree, n is a natural number and is a sub-index for representing each slope side face), and there are two or more lines representing the slope side face n different from each other, and
  • All of the inclinations Xn are average distances a (m and m) between the central axes of the adjacent linear light sources, and the main surface of the linear light source on the linear light source side in the central axis of the linear light source and the light diffusion plate 12.5— lO X (b / a) ⁇ Xn ⁇ 85-25 X (b /
  • a reflector, a plurality of point light sources, and a light diffusing plate are arranged in this order.
  • a direct backlight device
  • the light diffusion plate is
  • At least one main surface has a plurality of concave or convex structural units having three or more inclined side surfaces,
  • the maximum height Rz of the main surface having the structural unit is 1, OOO / zm or less, and is surrounded by three adjacent point light sources and directly above the region not including other point light sources.
  • the vertical cross sections of the light diffusing plate having a cutting line in a direction perpendicular to the direction connecting the centers of two of the three point light sources,
  • Inclination Xn (unit: degree, n is a natural number, a sub-index for representing each inclined side surface.
  • All of the inclinations Xn are the average distance a (mm) between the centers of the three adjacent point light sources, and the center of the point light sources and the main surface of the light diffusing plate on the linear light source side
  • the structural unit is a convex shape, and the structural unit is formed into a prism row having a sawtooth cross section, and is V-shaped in a direction different from the ridge line direction of the prism row. It is obtained by making a cut in the shape.
  • the shape of the structural unit is a pyramid or a truncated pyramid.
  • the structural unit has a concave shape, and the structural unit has a V-shape in a direction different from the ridge line direction of the prism row in a prism row having a sawtooth cross section. It is obtained by transferring the convex shape of a transfer member having a convex shape obtained by making a cut.
  • the shape of the structural unit is a pyramid or a truncated pyramid.
  • the light diffusion plate is a resin composition containing a transparent resin and a light diffuser, and the total light transmittance of the resin composition is 60% or more and 98%. Less than It is.
  • the light diffusing plate also has a power of a resin composition containing a transparent resin and a light diffusing agent, and the haze of the resin composition is 20% or more and 100% or less.
  • the present invention includes the following preferred embodiments.
  • the light diffusing plate is formed of a transparent resin having a water absorption rate of 0.25% or less.
  • the light diffusing agent is a polystyrene polymer, a polysiloxane polymer, or a cross-linked product thereof.
  • the direct type backlight device of the present invention has a high light quantity effective utilization rate, and the periodic luminance unevenness of the light emitting surface is suppressed, so that the luminance uniformity is high with thin luminance.
  • FIG. 1 is a perspective view and a partially enlarged view of a direct type backlight device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an example of a method for processing a metal member used for a mold in the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of an example of a convex structural unit having three or more inclined side surfaces arranged regularly according to the present invention.
  • FIG. 4 is a top view of an example of a metal member used for a mold in the present invention.
  • FIG. 5 is a top view of an example of a metal member used for a mold in the present invention.
  • FIG. 6 is a top view of an example of a metal member used for a mold in the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing a direct type backlight device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view schematically showing the arrangement of a plurality of point light sources according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing the arrangement of a plurality of point light sources according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing the arrangement of a plurality of point light sources according to a third embodiment. Explanation of symbols
  • the direct type backlight device includes a reflector, a plurality of linear light sources arranged in parallel or a plurality of point light sources arranged discretely, and a light diffusion plate arranged in this order. It will be done.
  • the reflecting plate used in the present invention is not particularly limited as long as it is a plate that can reflect light.
  • a white or silver colored resin board, a metal plate, etc. are mentioned.
  • the color of the reflector is preferably white because of improved brightness uniformity.
  • a white portion and a silver portion may be mixed.
  • As the material it is preferable to use a resin for weight reduction.
  • the linear light source used for this invention will not be specifically limited if it has a linear light emission part.
  • the linear light source is not limited to a linear light source such as a cold cathode tube or a hot cathode tube.
  • Light from a light source such as an LED is guided straight by a light guide.
  • Also included are those that can be identified with a linear light emitting part, such as those that emit light from a light emitting surface.
  • the cold-cathode tube or the hot-cathode tube may include a curved light-emitting portion in addition to the linear shape.
  • the power of brightness uniformity is the power of color reproducibility preferred by a cold-cathode tube.
  • the light from a LED is guided by a light guide to emit light from a linear light emitting surface. What was made like this is preferable.
  • a plurality of linear light sources are arranged in parallel. That is, the adjacent linear light emitting portions are arranged so as to be substantially parallel. When three or more linear light emitting portions are arranged, it is preferable that they are equally spaced.
  • the distance a between the central axes of adjacent linear light sources is not particularly limited.
  • the force is preferably 15 mm or more and 150 mm or less, more preferably 20 mm or more and 100 mm or less.
  • the distance a between the central axes of adjacent linear light sources is set to the above range.
  • the distance b between the central axis of the linear light source and the main surface of the light diffusing plate closer to the linear light source takes into account the thickness of the knocklight device and the luminance uniformity.
  • the force is preferably 2 mm or more and 30 mm or less, more preferably 3 mm or more and 25 mm or less.
  • the distance b for each linear light source is approximately equal.
  • the overall thickness of the backlight device can be reduced.
  • the distance a between the central axes of adjacent linear light sources, the distance b between the central axis of the linear light sources and the surface of the light diffusion plate closer to the light source b In both cases, in the L Ln knocklight device, it is usually a constant value, but in order to obtain a luminance distribution that resembles a bright CRT at the center of the screen, a and b
  • Ln may be set to / J ⁇ .
  • the point light source used in the present invention has a point light emitting part.
  • a typical example of a point light source is a light emitting diode (LED).
  • Some light emitting diodes emit various colors such as white, red (R), green (G), and blue (B).
  • a point light source (1) using only a white LED, and (2) RGB three primary colors are combined. And (3) a combination of three primary colors of RGB with an intermediate color or white can be appropriately selected in consideration of the color balance.
  • the point light source includes a light source having an equivalent diameter of about several millimeters to several tens of millimeters.
  • the point light sources are discretely arranged.
  • the arrangement of the point light source is not particularly limited.
  • the point light sources are arranged in a straight line; as shown in Fig. 9, they are arranged at predetermined intervals along the vertical and horizontal directions of the direct type backlight device;
  • the point light sources A1 to A4 in FIG. 9 are removed, that is, the point light sources 12 are arranged at each of the four vertices of the rectangle, and further, a point is set at the intersection of the diagonal lines of the rectangle.
  • a shape in which regular hexagons are continuously formed a point light source 12 is arranged at each vertex of a two-cam structure, and the like. It is done.
  • the interval between the point light sources may be uniform at all locations or may be partially changed.
  • the case of partial change is, for example, the case where the interval between the point light sources is narrowed at the center of the direct type backlight device.
  • the center of the point light source regarded as one is identified based on the centers of the LEDs arranged close to each other, and Based on this, the distance a between adjacent point light sources is obtained.
  • the distance a for each color is obtained for each color LED in accordance with the above definition, and the average value is determined by the present invention. Let the distance a be between the adjacent point light sources.
  • the distance a between the centers of adjacent point light sources is not particularly limited
  • the distance b between the center of the point light source and the main surface of the light diffusing plate closer to the point light source may be designed in consideration of the thickness of the backlight device and the luminance uniformity. 2m
  • the distance is not less than m and not more than 100 mm. It is more preferable that the distance is not less than 3 mm and not more than 80 mm.
  • the luminance unevenness can be reduced and the heat generated by the LED can be reduced.
  • a and b are made smaller in the vicinity of the center of the backlight device than in the periphery.
  • Pn Pn may be set.
  • the light diffusing plate used in the present invention is a plate for disturbing the traveling direction of incident light so that light of uniform luminance can be emitted from the main surface (plate surface).
  • the light diffusion plate has a light incident surface and a light emission surface (in the present invention, these may be referred to as main surfaces, respectively).
  • Light from a linear light source or a point light source is incident on a light incident surface located on the side closer to the light source.
  • the light incident on the light incident surface of the light diffusing plate is diversified by a plurality of structural units regularly provided in the light diffusing plate or at least one of the light incident surface and the light emitting surface. Diffuses in the direction of the light, and the light source surface force on the far side is emitted.
  • the light diffusing plate used in the present invention has three or more inclined sides on at least one main surface thereof. It has a concave or convex structural unit with a surface.
  • the structural unit may be V on the entire main surface, or only on the optically effective surface of the main surface! /, Or! /.
  • the structural unit may be formed on both main surfaces of the light diffusing plate, but it is more improved if it is formed only on the main surface (light emitting surface) far from the linear light source. Preferred to let ⁇ .
  • the light incident on the incident surface of the light diffusing plate is refracted in a specific direction by this structural unit and is diffusely irradiated from the light emitting surface.
  • the structural unit is convex or concave having three or more inclined side surfaces.
  • the structural unit is preferably a convex shape or a concave shape that narrows the light emission direction.
  • the specific shape of the structural unit is a pyramid-shaped convex shape or a concave shape obtained by transferring it, a truncated pyramid-shaped convex shape or a concave shape obtained by transferring it, a prismatic lenticular lens row, or a prism row having a sawtooth cross section. Examples include a convex shape with V-shaped cuts in a direction different from the ridge line direction, or a concave shape obtained by transferring them.
  • Examples of the pyramid include a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, a pentagonal pyramid, a hexagonal pyramid, and the pyramid includes a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, a pentagonal pyramid, a hexagonal pyramid, and the like.
  • the convex shape with a V-shaped notch in the direction of the ridge line in the prism row having a sawtooth cross section, or the concave shape obtained by transferring it is the formation of the structural unit. Since it is easy, it is preferably used.
  • the section sawtooth prism row means that a section cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction has a shape in which triangular or trapezoidal protrusions are connected.
  • the sawtooth prisms in section may have a V-shaped groove formed by connecting the bottoms of the triangular protrusions, or a horizontal part may exist between the bottoms of the triangular protrusions. It is preferable to connect the skirts of the triangles to form a V-shaped groove because light can be diffused efficiently.
  • the shape of the triangular protrusion is not particularly limited, but is preferably an isosceles triangle in order to maximize the luminance in the front direction of the liquid crystal display.
  • the structural unit has only a concave shape or only a convex shape because it is easy to manufacture a mold for molding.
  • the structural unit may be one type of convex or concave force, or may be a combination of multiple types of convex or concave forces.
  • a structural unit or a group of structural units may be periodically and repeatedly arranged. It is preferable for improving the luminance uniformity.
  • the period is more preferably 20 ⁇ m or more and 700 ⁇ m or less, and further preferably 40 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less. If the period of the structural unit is less than the above range, it may be difficult to form the structural unit or the light diffusion effect may be reduced. If the period exceeds the above range, the light diffusion becomes rough, and there is a risk of uneven brightness.
  • the maximum height Rz of the main surface having the structural unit is 1,000 m or less.
  • the maximum height Rz of the main surface with the structural unit must be 2 m or more and 1000 m or less in order to further improve the balance between the luminance and luminance uniformity of the backlight device and make the processing of the light diffusion plate easier. It is most preferably 4 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less, and most preferably 8 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the maximum height Rz of the main surface having the structural unit is determined using an ultra-deep shape measuring microscope in accordance with JIS B0601.
  • the inclined side surface of the structural unit of the light diffusing plate may be a smooth surface! /, Or a part or the entire surface of the inclined side surface may be a rough surface! / ⁇ . Further, all the inclined side surfaces constituting the structural unit may be rough surfaces, or only some of the inclined side surfaces may be rough surfaces. If the inclined side surface is a rough surface having an appropriate roughness, the light emission direction can be varied within an appropriate range.
  • the light diffusing plate with the inclined side surface of the structural unit roughened has an arithmetic average height Ra force preferably 20 ° when measured 20 m perpendicular to the side parallel to the main surface of the light diffusing plate.
  • Raising the angle of the inclined side surface to 0.0 ⁇ m or more can make the light emission direction more diverse, and making it 3 ⁇ m or less should not make the light emission direction too diverse. Can do.
  • the arithmetic average height Ra is obtained using an ultra-deep shape measuring microscope in accordance with JIS B0601 on the inclined side surface of the structural unit.
  • the light diffusion plate used in the present invention is particularly limited depending on the material constituting the light diffusion plate and the manufacturing method. Not.
  • the material constituting the light diffusing plate is not particularly limited, but glass, a mixture of two or more types of resin that are difficult to mix, a resin composition in which a light diffusing agent is dispersed in a transparent resin, one type of transparent resin, etc. Is usually used.
  • a resin is preferable because of its light weight and easy molding.
  • a resin composition in which a light diffusing agent is dispersed in a transparent resin is preferable from the viewpoint of easy adjustment of total light transmittance and haze.
  • the part of the concave or convex structural unit may be formed of a different material from the base of the light diffusing plate, but it is the same material, in particular a resin composition in which a light diffusing agent is dispersed in a transparent resin. It is preferable that the entire light diffusion plate can be adjusted to have the same total light transmittance and haze, and the direction of light emitted from the light diffusion plate can be further diversified.
  • the present invention is a resin having a total light transmittance of 70% or more measured with a transparent resin and a 2 mm thick plate smoothed on both sides with ⁇ IS K7361-1.
  • the transparent resin include polyethylene, propylene ethylene copolymer, polypropylene, polystyrene, a copolymer of an aromatic vinyl monomer and a (meth) acrylic acid alkyl ester having a lower alkyl group, polyethylene
  • examples thereof include terephthalate, terephthalic acid monoethylene glycol-cyclohexane dimethanol copolymer, polycarbonate, acrylic resin, methallyl resin, and resin having an alicyclic structure.
  • a resin having an alicyclic structure is preferable in that it has good fluidity and can efficiently produce a large light diffusing plate.
  • a compound prepared by mixing rosin having an alicyclic structure and a light diffusing agent has both high permeability and high diffusibility required for a light diffusing plate, and has good chromaticity, so that it can be suitably used.
  • (Meth) acrylic acid is acrylic acid and methacrylic acid.
  • the resin having an alicyclic structure is a resin having an alicyclic structure in the main chain and Z or side chain. From the viewpoints of mechanical strength, heat resistance, and the like, a resin containing an alicyclic structure in the main chain is particularly preferable.
  • Examples of the alicyclic structure include a saturated cyclic hydrocarbon (cycloalkane) structure and an unsaturated cyclic hydrocarbon (cycloalkene, cycloalkyne) structure. From the viewpoints of mechanical strength and heat resistance, the cycloalkane structure is most preferable among the cycloalkane structures.
  • the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is not particularly limited, but is usually 4 to 30, preferably 5 to 20, more preferably 5 to 15 when the mechanical strength, The properties of heat resistance and formability of the light diffusing plate are highly balanced and suitable.
  • the ratio of the repeating unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure having an alicyclic structure may be appropriately selected according to the purpose of use, but is usually 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably Is over 90% by weight. If the proportion of the repeating unit having an alicyclic structure is too small, the heat resistance is lowered, which is not preferable.
  • the repeating unit other than the repeating unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure having an alicyclic structure is appropriately selected according to the purpose of use.
  • the coconut resin having an alicyclic structure include (1) a ring-opening polymer of a norbornene-based monomer and other monomers capable of ring-opening copolymerization with the norbornene-based monomer. Ring-opening copolymers with these, hydrogenated products thereof, addition polymers of norbornene monomers, addition copolymers of norbornene monomers with other monomers copolymerizable therewith, etc.
  • the light diffusing agent used in the light diffusion plate is a particle having a property of diffusing light.
  • the light diffusing agent includes an inorganic light diffusing agent and an organic light diffusing agent.
  • inorganic substances constituting the inorganic light diffusing agent include silica, aluminum hydroxide, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, magnesium silicate, and mixtures thereof.
  • Organic substances that constitute the organic light diffusing agent include acrylic resin, acrylonitrile, polyuretan, polychlorinated butyl, polystyrene resin, polyacrylonitrile, polyamide, polysiloxane resin, melamine resin, benzoguanamine resin. Examples include fats. Among these, the fine particles that have polystyrene-based resin, polysiloxane-based resin, or their cross-linked power
  • High dispersibility, high heat resistance, and no coloring (yellowing) at the time of molding can be used particularly preferably.
  • Fine particles having a cross-linked strength of polysiloxane-based resin are more excellent in heat resistance and can be used more suitably.
  • the shape of the light diffusing agent used in the light diffusing plate is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a cubic shape, a needle shape, a rod shape, a spindle shape, a plate shape, a scale shape, and a fiber shape. Among them, a spherical shape capable of making the light diffusion direction isotropic is preferable.
  • the light diffusing agent is contained in the transparent resin in a macroscopically uniform and spaced apart manner.
  • the content of the light diffusing agent in the resin composition in which the light diffusing agent is dispersed in the transparent resin can be appropriately selected according to the thickness of the light diffusing plate, the light source interval, etc., which are not particularly limited. However, it is usually preferable to adjust the content of the light diffusing agent so that the total light transmittance of the resin composition is 60% or more and 98% or less. It is more preferable to adjust the content of the light diffusing agent. It is also preferable to adjust the content of the light diffusing agent so that the haze is 20% or more and 100% or less. It is more preferable to adjust the content of the light diffusing agent so that the haze is 25% or more and 100% or less. preferable.
  • the luminance can be further improved by setting the total light transmittance to 60% or more and the haze to 100% or less, and the total light transmittance is reduced to 98% or less.
  • the brightness uniformity can be further improved by setting the level to 20% or more.
  • the thickness of the light diffusion plate is not particularly limited, but is preferably 0.4 mm to 5 mm, and more preferably 0.8 mm to 4 mm. If the thickness is less than 0.4 mm, it will be necessary to devise measures to suppress deflection due to its own weight, such as forming a large number of columns in the backlight device, and the structure of the knocklight device will be complicated. If the thickness exceeds 5 mm, molding becomes difficult.
  • the method of forming the structural unit on the surface of the light diffusing plate is not particularly limited.
  • the method may be a method of forming the structural unit on the surface of the plate-shaped light diffusing plate. It may be a method of forming a structural unit at the same time as formation.
  • the method of forming the structural unit simultaneously with the formation of the light diffusion plate base includes a casting method using a casting mold that can form the shape of the desired structural unit, and an injection molding using a mold that can form the shape of the desired structural unit. Law.
  • the injection molding method and the casting method can form the structural unit simultaneously with the formation of the light diffusing plate base, and thus the process is simple.
  • the casting method can be performed in a mold capable of forming a plate, or can be performed continuously while pouring the raw material between two continuous belts and driving the belt.
  • the injection molding method in order to increase the shape transfer rate, it is preferable to raise the mold temperature when injecting the resin and quench the mold during cooling. It is also preferable to apply an injection compression molding method in which the mold is expanded when pouring the resin and then the mold is closed.
  • the embossing method can make the shape transfer rate uniform in the plane.
  • the plate obtained by extrusion molding can be sent to the embossing process as it is, and can be continuously molded.
  • the mold shape transfer method using photocured resin or thermosetting resin can increase the transfer rate of the shape.
  • photocured resin or thermosetting resin is cured to the extent that it does not flow before shape transfer, and is cured by irradiating light or applying heat immediately after shape transfer.
  • the mold shape transfer method can be applied directly to a flat plate made by injection molding, extrusion molding or casting. However, this mold shape transfer method is applied to thin film to form a desired shape.
  • the method of laminating the film on a flat plate prepared by an injection molding method, an extrusion molding method or a casting method is preferable because a higher shape transfer rate can be obtained.
  • a mold used in a mold shape transfer method, an embossing method, a casting method, or an injection molding method using a photo-curing resin or a thermosetting resin is a cutting process capable of forming a fine shape. It can be obtained by kayaking.
  • the cutting process for obtaining the mold can be described in detail by taking the following process as an example.
  • a plate-like member 4 as shown in FIG. 2 (a) is prepared.
  • Tool 5-2 may be capable of forming a slope with the same angle as tool 5-1 or may be capable of forming a different angle.
  • the same cutting process may be performed on the metal roll, or the stamper may be obtained by the above-described cutting process, and the stamper may be attached to the metal roll.
  • the direct type backlight device of the present invention when a linear light source is used, it is orthogonal to the central axis direction of the linear light source in the region immediately above the region between the central axes of adjacent linear light sources.
  • the inclined side surfaces n having different inclinations Xn (unit: degree, n is a natural number and a sub-index for representing each inclined side surface)
  • Xn the average distance a (mm) between the central axes of the adjacent linear light sources and the central axis of the linear light sources and the light diffusion plate.
  • a portion having the relationship L2 of X (b / a) is included.
  • inclination Xn single The degree: n is a natural number and is a sub-index for representing each inclined side surface.
  • n is a natural number and is a sub-index for representing each inclined side surface.
  • the direct type backlight device of the present invention there are two or more inclinations of the line representing the inclined side surface n.
  • the difference between the slopes is not particularly limited, but usually the angle is more than 2 degrees apart.
  • the ratio of the portion having the relationship L1, preferably the relationship L2, in the region immediately above the region between the central axes of the adjacent linear light sources is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, particularly preferably. Is over 70%.
  • the proportion of the portion having the above relationship Pl, preferably the relationship P2, in the region directly above the region having the width of the point light source between two adjacent point light sources at the shortest distance is preferably 50% or more More preferably, it is 60% or more, particularly preferably 70% or more.
  • the method of including the portion having the relationship as described above is not particularly limited !, but, for example, a method of forming a concave or convex structural unit with an asymmetric polygonal pyramid, rules of the structural unit
  • the general arrangement direction and the direction of the central axis of the linear light source or the direction connecting the centers of two point light sources adjacent to each other at the shortest distance are arranged so that they intersect at an angle that is neither perpendicular nor parallel. There are methods. The latter method is suitable for the present invention.
  • the inclination Xn is observed on the main surface having the structural unit, directly observed using an ultra-deep shape measuring microscope, and a line perpendicular to the normal of the light diffusion plate and a line representing the inclined side surface n. It is a subordinate angle of the intersection.
  • a line perpendicular to the normal of the light diffusing plate is represented by a one-dot chain line
  • a line representing an inclined side surface is a solid line drawn above the one-dot chain line.
  • the left slope side (upward solid line) of the leftmost triangle has an X2 slope
  • the right slope side (lower left solid line) has an XI slope.
  • the solid line indicating the second or third polygonal top surface from the left is also a line representing the inclined side surface.
  • the slope of this solid line is XI.
  • the inclined side surface of the structural unit includes a curved surface that is formed by only one plane. When the inclined side surface is a curved surface, the slope Xn is an average value of the tangent slopes of the curved surface.
  • a diffusion sheet and a Z or prism sheet may be installed on the side farther from the light source of the light diffusion plate as an optical member for further improving the luminance and luminance uniformity.
  • a reflective polarizer may be installed on the side of the optical member that is closer to the light source.
  • a reflective polarizer using the difference in reflectance of the polarization component depending on the Brewster angle for example, the one described in JP-A-6-508449
  • Reflective polarizer using selective reflection characteristics by liquid crystal specifically, a laminate of a film made of cholesteric liquid crystal and a 1Z4 wavelength plate (for example, those described in JP-A-3-45906);
  • Reflective polarizer with a metal linear pattern for example, the one described in JP-A-2-308106
  • at least two polymer films are laminated and refracted Reflective polarizer using reflectance anisotropy due to refractive index anisotropy (for example, those described in Japanese Patent Publication No.
  • FIG. 1 (a) is a schematic perspective view showing an example of a direct type backlight device according to the first embodiment of the present invention.
  • the direct type backlight device according to the present embodiment includes a plurality of linear light sources 2 arranged in parallel, a reflector 3 that reflects light from the linear light sources 2, and a light incident surface.
  • a light diffusing plate 1 for diffusing and irradiating light from a light emitting surface which is the surface opposite to the above.
  • FIG. 1 (b) shows an example of the light diffusing plate 1 in which convex structural units (square pyramids) are regularly arranged on the light emitting surface.
  • the convex structural unit of the light diffusing plate used in this embodiment has three or more inclined side surfaces (square pyramid in FIG. 1).
  • the alternate long and short dash line indicating the direction perpendicular to the direction of the central axis of the linear light source and the arrangement direction of the structural units of the light diffusing plate (in FIG. 1, the base of the square pyramid) are neither perpendicular nor parallel. ing.
  • FIG. 1 (c) shows the reflector 3, the linear light source shown in FIG. 1 (a), in which the direction orthogonal to the longitudinal direction of the linear light source is a cutting line (dashed line in the figure).
  • FIG. 3 is a view showing a vertical cross section of a light diffusing plate.
  • the lower square in Fig. 1 (c) is the reflector, the upper two circles are the linear light sources, and the part where the polygons are aligned is the light diffuser.
  • the area of the light diffusing plate, just above the area between the two circles, contains four polygons (structural units).
  • the inclined side surface of the convex structural unit is formed by a single plane!
  • the slope Xn of the line representing each inclined side surface n of the convex structural unit Xn Is the slope n of each convex structural unit n
  • the lowermost part of the concave portion formed between the line representing the convexity and the convex structural unit is represented by an inferior angle formed by the connecting line.
  • the average slope of the other slope sides is the same, so they are collectively shown as XI for the sake of simplicity. Two types of slopes XI and X2 are shown.
  • all of the inclinations Xn are the average distance a (mm) between the central axes of adjacent linear light sources, and the linear light source in the central axis of the linear light source and the light diffusion plate.
  • the maximum height Rz of the light exit surface of the light diffusing plate is less than 1,000 m.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing a direct type backlight device according to the second embodiment.
  • the direct type backlight device of the second embodiment includes a plurality of point light sources 12 and the light diffusing plate 1.
  • the direct type backlight device according to the second embodiment has a configuration in which a plurality of linear light sources 2 arranged in parallel are replaced with a plurality of point light sources 12 arranged in a discrete manner in FIG.
  • the direct-type backlight device of the second embodiment is different from the first embodiment in that the light source is a point light source and the preferred range of the average inclination Xn.
  • all of the inclinations Xn (unit: degree, n is a natural number and a sub-index for representing each inclined side surface) are the distances a (mm) between the point light sources adjacent to each other.
  • the minimum distance between the center of the point light source and the principal surface of the light diffuser on the side of the point light source is b.
  • the maximum height Rz of the light exit surface of the light diffusing plate is less than 1, OOO / zm.
  • a resin having an alicyclic structure [Nippon Zeon Co., Ltd., ZEONOR 1060R, water absorption: 0.01%] 99.9 parts, and a polysiloxane heavy polymer having an average particle size of 2 m as a light diffusing agent 0.1 part of fine particles having a cross-linked product strength were mixed, kneaded with a two-line extruder, extruded into a strand, and cut with a pelletizer to produce a light diffusion plate pellet 1. From this light diffusing plate pellet, a test plate having a smooth thickness of 2 mm and 1 OO mm ⁇ 50 mm on both sides was formed using an injection molding machine (clamping force 1000 kN).
  • the total light transmittance and haze of this test plate were measured using an integrating sphere color difference turbidimeter according to JIS K7361-l ⁇ JIS K7136.
  • the total light transmittance was 94% and the haze was 89%.
  • a pellet 2 for a light diffusing plate was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the fine particles of oxalic resin having a cycloaliphatic structure and a crosslinked product of a polysiloxane polymer and 99.7 parts and 0.3 parts, respectively, were used.
  • This light diffusion plate pellet had a total light transmittance of 85% and a haze of 99%.
  • 387mm x 308mm, 2mm thick stainless steel SUS430 is nickel-phosphorous electroless plating with a thickness of 100 ⁇ m, and a nickel-phosphorus electroless plating surface with a 90 ° apex diamond cutting tool.
  • stamper 1 was obtained by cutting into a shape.
  • the obtained stamper 1 has a square shape with a bottom of 70 ⁇ m on one side and a square pyramid with a height of 35 ⁇ m, with one side inclined 30 degrees from the long side of the stamper and a convex shape that is repeated periodically. Had.
  • 100mm thick nickel-phosphorus electroless plating is applied to the entire surface of stainless steel SUS430 (hereinafter sometimes referred to as "metal member") with dimensions of 387mm x 308mm and thickness of 2mm.
  • metal member stainless steel SUS430
  • the projections of a 90 ° section sawtooth prism array were obtained by cutting.
  • a cross-sectional sawtooth prism array having a width of 70 m, a height of 29.
  • This metal member had a shape in which V-shaped cuts with a depth of 29.4 m were continuously inserted into a sawtooth prism array having a cross section of 90 m at a pitch angle of 70 m. Further, on the nickel phosphorous electroless plating surface of the metal member having the above-mentioned shape, nickel is formed to a thickness of 500 m by electroplating using a nickel sulfamate aqueous solution and peeled off from the electroless plating surface.
  • a stamper 2 having a concave shape as shown in FIG.
  • a 100m-thick nickel-phosphorous electroless plating is applied to the entire surface of stainless steel SUS430 (hereinafter sometimes referred to as "metal member") with dimensions of 387mm x 308mm and thickness of 2mm.
  • metal member stainless steel SUS430
  • metal member with dimensions of 387mm x 308mm and thickness of 2mm.
  • a cutting tool with a width of 70 ⁇ , height of 35 ⁇ , pitch and apex angle of 90 degrees in a direction inclined by 30 degrees with respect to the 387 mm (long) side on the nickel-phosphorous electroless plating surface
  • the projections of the sawtooth prism array in cross section were obtained by cutting.
  • a V-shaped notch with a width of 70 m, a height of 35 / ⁇ ⁇ , a pitch of 140 m, and an apex angle of 90 degrees is aligned with the prism row and the lowest point. Cutting was performed in such a way.
  • This metal member has a rectangular shape with a bottom force of 70 m on one side and a height of 140 m on the other side, and a shape with a side with an average inclination of 45 degrees when observed in a direction perpendicular to each side of the rectangle. It had a repeated shape.
  • nickel is formed to a thickness of 500 m on the nickel-phosphorus electroless plating surface of the metal member having the above-mentioned shape by using a nickel sulfamate aqueous solution and peeled off from the electroless plating surface.
  • a stamper 3 having a concave shape as shown in FIG. 5 was obtained.
  • 387mm x 308mm, 2mm thick stainless steel SUS430 is plated with nickel phosphorous electroless plating with a thickness of 100 ⁇ m, using a diamond cutting tool with apex angle of 60 degrees
  • a sawtooth prism with a cross-section of width m, height 61 ⁇ m, pitch m, apex angle 60 degrees in a direction inclined 34 degrees with respect to the 387 mm (long) side The row 1 protrusions were obtained by cutting.
  • the width was 70 / ⁇ ⁇
  • the height was 61 ⁇ m
  • the pitch was 70 m
  • the apex was tilted 61 degrees with respect to the 387 mm (long) side.
  • Cutting was performed so that a sawtooth prism row 2 having a cross section of 60 degrees was formed so that the apex coincided with the prism row 1.
  • the width is 70 / ⁇ ⁇
  • the height is 61 ⁇ m
  • the pitch is m
  • a stamper 4 was obtained by cutting a 60-degree section sawtooth prism row so that the prism rows 1 and 2 were aligned with the lowest point.
  • the obtained stamper 4 had a shape as shown in FIG. 6 in which the bottom surface was triangular and the shape having a height of 61 ⁇ m was periodically repeated.
  • 387mm x 308mm, 2mm thick stainless steel SUS430 is nickel-phosphorous electroless plating with a thickness of 100 ⁇ m, and a nickel-phosphorus electroless plating surface with a 90 ° apex diamond cutting tool.
  • a protrusion of a section sawtooth prism array having a width of 70 ⁇ m, a height of 61 ⁇ m, a pitch of 70 ⁇ m, and an apex angle of 60 degrees was cut in parallel to the 387 mm (long) side. Obtained by processing.
  • a sawtooth prism row having a cross section of 70 / ⁇ ⁇ in width, 35 / zm in height (the depth is the same value), 70 / ⁇ ⁇ in pitch, and 90 degrees in apex angle. Cutting was performed so that the apex of the prism row coincided with the apex.
  • This metal member has a shape in which a V-shaped apex having a depth of 35 m is continuously inserted in a sawtooth prism array having a cross section of a pitch of 70 m and an apex angle of 60 degrees.
  • a nickel-sulfuric acid aqueous solution is used to form a -kell to a thickness of 500 m and then peeled off from the electroless plating surface.
  • a stamper 5 having a concave shape was obtained.
  • 387 mm x 308 mm, 2 mm thick stainless steel 100 ⁇ m thick nickel-phosphorus electroless plating is applied to the entire surface of SUS430, using a diamond cutting tool with apex angle of 150 degrees and apex angle of 100 degrees. Parallel to the length of 387mm (long) on the electroless plating surface of phosphorus By alternately cutting V-shaped grooves with width 70 / zm, depth 9.4 / ⁇ ⁇ , base angle 150 degrees, width 22., depth 9., base angle 100 degrees in the direction Obtained.
  • a V-shaped groove with a width of 70 m, a pitch of 70 m, and a base angle of 60 degrees in a direction inclined by 35 degrees with respect to the 387 mm (long) side is aligned with the prism row and the lowest point.
  • a stamper 6 was obtained by cutting into shapes. The obtained stamper 6 had a parallelogram shape with a bottom of 70 m on one side, and a convex shape as shown in FIG. 7 in which one side was periodically inclined with an inclination of 30 degrees from the long side of the stamper. .
  • 387mm x 308mm 2mm thick stainless steel 100mm thick nickel-phosphorus electroless plating is applied to the entire surface of SUS430, and a diamond cutting tool with apex angle of 170 degrees is used.
  • a cross-sectional saw-toothed prism having a width of 70 / ⁇ ⁇ , a height of 3. l ⁇ m, a pitch of 70 m, and an apex angle of 170 degrees The protrusion was cut.
  • stamper 7 was obtained by cutting to shape as follows. The obtained stamper 7 has a square shape with a bottom of 70 m on one side and a square pyramid with a height of 3.1 ⁇ m. It was.
  • 387mm x 308mm, 2mm thick stainless steel 100mm thick nickel-phosphorus electroless plating is applied to the entire surface of SUS430, and a diamond cutting tool with an apex angle of 110 degrees is applied to the nickel phosphorus electroless plating surface.
  • the protrusion of a sawtooth prism row with a section of 80m in width, 28.O ⁇ m in height, pitch 80 / ⁇ ⁇ , apex angle 110 degrees is cut. did.
  • the stamper 7 is cut by forming a sawtooth prism row having a cross section of height 28.
  • the obtained stamper 8 had a convex shape in which a rectangular pyramid having a bottom surface of 80 ⁇ m and 66.8 ⁇ m and a height of 28. O / zm was periodically repeated.
  • Rinmetsuki Li down content 10 weight 0/0
  • a prism row is formed on the entire surface with a width of 70 m, a height of 35 m and a pitch of 70 m in a direction inclined by 30 ° with respect to the roll length direction.
  • prism rows were formed on the entire surface with a width of 70 ⁇ m, a height of 35 ⁇ m, and a pitch of 70 ⁇ m to obtain a forming roll having a convex shape.
  • the surface of a 237 mm x 315 mm x 100 mm stainless steel block was coated with nickel monophosphorus (phosphorus content 10% by weight) at a thickness of 100 m.
  • nickel monophosphorus phosphorus content 10% by weight
  • a prism row is formed on the entire surface with a width of 70 ⁇ m, a height of 35 ⁇ m, and a pitch of 70 ⁇ m in a direction inclined by 30 ° with respect to a side of 315 mm in length.
  • the prism is 70 ⁇ m wide, 35 ⁇ m high, and 70 ⁇ m pitch.
  • a strip was formed on the entire surface to obtain a mold member having a convex shape.
  • a reflective sheet (made by Gidden Co., Ltd., RF188) is attached to the inside of a milky white plastic case with an inner dimension of 305mm, depth of 227mm, and depth of 17mm.
  • 8 cold cathode fluorescent tubes with a diameter of 3 mm and a length of 360 mm are arranged so that the distance a between the central axes of the cold cathode fluorescent tubes is 24.5 mm, and the vicinity of the electrodes is made of silicone sealant.
  • the distance b between the cold cathode tube central axis and the cold-cathode tube side of the light diffusing plate is 13.5 mm, so the values of a and b are the same as above.
  • a mold having the stamper 1 obtained in Production Example 2 was prepared, and using this and the light diffusion plate pellet 1 obtained in Production Example 1, an injection molding machine (clamping force 4 , 410kN), a light diffuser plate with a concave surface shape to which a quadrangular pyramid was transferred, a thickness of 2mm, and 237mm x 315mm was molded at a cylinder temperature of 280 ° C and a mold temperature of 85 ° C.
  • an injection molding machine clamping force 4 , 410kN
  • a light diffuser plate with a concave surface shape to which a quadrangular pyramid was transferred, a thickness of 2mm, and 237mm x 315mm was molded at a cylinder temperature of 280 ° C and a mold temperature of 85 ° C.
  • the angle of each inclination was XI force 41 degrees, X2 force ⁇ 27 degrees, the maximum height Rz was 34.3 m, and the surface roughness Ra was 0.005 ⁇ m.
  • the light diffusing plate was placed on a plastic case with a cold cathode tube attached so that the concave structural unit was on the opposite side of the cold cathode tube (opposite light source position). Furthermore, a prism sheet (Thick-RBEF, manufactured by Sumitomo 3EM Co., Ltd.) was installed so that the longitudinal direction of the prism row of the prism sheet was parallel to the cold cathode tube and the light diffusion plate force was on the far side. On top of that, a reflective polarizer (DBEF-D manufactured by Sumitomo 3EM Co., Ltd.) using double bending was installed, and a polarizing plate was attached to create a direct type backlight device.
  • DBEF-D manufactured by Sumitomo 3EM Co., Ltd.
  • the cold cathode tube was turned on by applying a tube current of 5 mA to the created direct type backlight device, and 100 points were equally spaced on the central axis in the short direction using a two-dimensional color distribution measuring device.
  • the luminance in the front direction was measured, and the luminance average value La and luminance unevenness Lu were obtained according to the following equations 2 and 3.
  • the average luminance value is 4,401 cd / m 2 and the uneven luminance is 0.76. It was.
  • the luminance unevenness is an index indicating the uniformity of the luminance.
  • the numerical value becomes large.
  • a direct type backlight device was created and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a diffusion sheet (188GM2 manufactured by Kimoto Co., Ltd.) was used instead of the prism sheet, and the tube current was changed to 5.5 mA. .
  • the average brightness was 4,521 cdZm 2 and the uneven brightness was 0.91.
  • the direct backlight is the same as in Example 1 except that the member on the light diffusion plate is a side force diffusion sheet, prism sheet, diffusion sheet, polarizing plate close to the light diffusion plate and the tube current is 7 mA.
  • a device was created and evaluated. The average brightness was 4,413 cdZm 2 and the uneven brightness was 0.89.
  • Example 2 Create a direct type backlight device in the same manner as in Example 1 except that the member on the light diffusion plate is a diffusion sheet, diffusion sheet, polarizing plate from the side close to the light diffusion plate, and the tube current is set to 7 mA.
  • the evaluation was performed.
  • the average luminance was 4,291 cdZm 2 and the luminance unevenness was 0.99.
  • Example 6 Using the light diffusing plate manufactured by using the mold with the stamper 2 obtained in Production Example 3, the members on the light diffusing plate are used from the side close to the light diffusing plate using the diffusion sheet and birefringence.
  • a direct-type backlight device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a reflective polarizer and a polarizing plate were used and the tube current was 5.5 mA.
  • the resulting light diffusion plate had two types of inclinations on the side of the convex structure unit. The inclination angles were 41 degrees for XI, 23 degrees for X2, and a maximum height Rz of 34.3 ⁇ m. The average brightness is 4,560 cd / m 2 , and the uneven brightness is 0.87. [0098] Example 6
  • the members on the light diffusing plate are used from the side close to the light diffusing plate using the diffusion sheet and birefringence.
  • a direct-type backlight device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a reflective polarizer and a polarizing plate were used and the tube current was 5.5 mA.
  • the resulting light diffusion plate had two types of slopes on the side of the convex structure unit. The angles of each tilt were 41 degrees for XI, 27 degrees for X2, and the maximum height Rz was 34 .: L m.
  • the average luminance was 4,631 cd / m 2 and the luminance unevenness was 0.98.
  • the member on the light diffusing plate is used from the side close to the light diffusing plate using the diffusion sheet and birefringence.
  • a direct-type backlight device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a reflective polarizer and a polarizing plate were used and the tube current was 5.5 mA.
  • the average luminance value was 4,512 cd / m 2 and the luminance unevenness was 0.77.
  • the distance a between the central axes of the CCFLs is 40mm, and 6 pieces are used to expand the light on the light diffusion plate.
  • a direct-type die back was used in the same manner as in Example 1 except that the light diffusing plate produced using the die attached with the stamper 5 obtained in Production Example 6 was used and the convex structural unit was on the cold cathode tube side.
  • a crite device was created and evaluated. There are two types of inclination of the side of the convex structure unit of the obtained light diffuser, and the angles of each inclination are 60 degrees for XI, 27 degrees for X2, and the maximum height Rz is 34.1. / zm. Further, the average luminance value was 4,313 cd / m 2 and the luminance unevenness was 0.72.
  • a light diffusing plate was formed in the same manner as in Example 1, and then a direct type backlight device was created. The evaluation was performed.
  • the obtained light diffusion plate had two types of inclination of the side surface of the concave structural unit. The angles of inclination were 4 degrees for XI, 3 degrees for X2, and the maximum height Rz was 3 m.
  • the average brightness was 4,693cd / m 2 and the brightness uniformity was 8.48.
  • the light diffusing plate was molded in the same manner as in Example 2, and then the direct type backlight device was created. The evaluation was performed.
  • the average brightness is 4,467 cd / m 2 and the average brightness is 2.74.
  • a direct type backlight device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 3 except that a light diffusing plate manufactured using a mold to which the stamper 7 of Production Example 8 was attached was used.
  • the average brightness was 4,416 cd / m 2 and the brightness uniformity was 2.14.
  • a light diffusing plate was formed in the same manner as in Example 4 except that a light diffusing plate manufactured using a mold attached with the stamper 7 of Production Example 8 was used, and then a direct type backlight device was created. The evaluation was performed. The average brightness is 4,302cd / m 2 and the average brightness is 2.21.
  • o indicates that the leftmost optical member in the table was used. One indicates that it was not used. When a member name is described, it indicates that the optical member in the leftmost column has been replaced with the member described.
  • a 0.5mm aluminum plate is laid on the bottom of a milky white plastic case with an inner width of 305mm, a depth of 227mm, and a depth of 16mm, and a reflective sheet (manufactured by Gidden Co., Ltd., RF188) is applied on top of it to reflect A board was used.
  • white chip type LEDs (Nichia Chemical Co., Ltd. NCCW002S: Size: 7.2X11.2X4.7 mm), which is a point light source, are arranged at the bottom of the reflector plate in a uniform arrangement with a center and height of 30 mm (Fig. 8) and wired so that a direct current can be supplied to the electrode section.
  • D Distance between centers a is 36.2 mm
  • distance between LED center and LED side of light diffuser b is 13. 1
  • the preferable range of the slope Xn (degree) was 8.5 ⁇ Xn ⁇ 74.6. Then, the same light diffusing plate, diffusing sheet, prism sheet, and reflective polarizer using birefringence as in Example 8 were installed thereon, and a polarizing plate was attached to create a direct type backlight device.
  • Example 2 For the created direct backlight device, a voltage of 3.8 V and a current of 350 mA were applied to light the LED, and the same evaluation as in Example 1 was performed.
  • the average brightness was 5640cd / m 2 and the uneven brightness was 0.69.
  • the arrangement of the point light sources is a rectangular array with a longitudinal interval of 35 mm and a transverse interval of 30 mm, and the light diffuser is arranged with concave quadrangular pyramids using the stamper 8 from Production Example 10.
  • a direct backlight device was produced in the same manner as in Example 11 except that. In this design of the backlight device, the distance a between the LED centers is 45. lmm,
  • the distance b from the LED side of the light diffusing plate is 13.15mm, so the values of a and b are related to PI
  • Example 2 For the created direct backlight device, a voltage of 3.8 V and a current of 350 mA were applied to light the LED, and the same evaluation as in Example 1 was performed.
  • the average brightness was 5530 cd / m 2 and the uneven brightness was 0.43.
  • a direct type backlight device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 12 except that the light diffusing plate was formed by arranging convex quadrangular pyramids using the stamper 9 according to Production Example 11.
  • the average luminance was 5560 cdZm 2 and the luminance unevenness was 0.40.
  • a direct backlight device using LEDs was prepared and evaluated in the same manner as in Example 11 except that the same light diffusion plate as in Comparative Example 1 was used.
  • the average brightness was 5980 cdZm 2 and the brightness uniformity was 3.90.
  • Table 3 shows configurations and measurement results of Examples 11 to 13 and Comparative Example 5. [0116] [Table 3] Table 3
  • ⁇ indicates that the leftmost column in the table was used. One indicates that it was not used.
  • the light diffusing plate pellet 3 obtained in Production Example 12 was extruded from a vertical die having a width of 350 mm using a single-line extruder to obtain a plate having a thickness of 2. Omm.
  • the cylinder temperature of the single-line extruder was 250 ° C, and the die head temperature was 240 ° C.
  • the obtained plate was cut into 237 mm X 315 mm to obtain a flat light diffusion plate.
  • a light diffusion plate having a concave structure unit was manufactured by heating the forming roll of Production Example 14 to 140 ° C. and pressing the resulting flat light diffusion plate while rotating.
  • Example 15 Evaluation was performed in the same manner as in Example 11 except that the light diffusing plate having the concave structural unit was used.
  • the average luminance was 5724 cdZm 2 and the luminance unevenness was 0.69.
  • UV curing resin (UV SPA369 manufactured by Teikoku Ink Co., Ltd.) was applied to the same light diffusion plate as in Example 14 to a thickness of 100 ⁇ m with a bar coater, and a high pressure mercury lamp was irradiated with lOOmiZcm 2 at an integrated light quantity. Cured to the extent that it does not flow. Furthermore, a concave shape was imparted by pressing the molding roll of Production Example 14 while rotating it. Immediately thereafter, a light diffusion plate having a concave shape was manufactured by further irradiating a high-pressure mercury lamp with an integrated light amount of 150 mj / cm 2 to complete the curing.
  • Example 141 Evaluation was performed in the same manner as in Example 141 except that the light diffusing plate having the concave shape was used.
  • the average luminance was 5667 cd / m 2 and the luminance unevenness was 0.49.
  • PET film polyethylene terephthalate film having a thickness of 200 ⁇ m
  • the same UV-cured resin as in Example 15 was applied to a thickness of 100 m with a bar coater.
  • a high-pressure mercury lamp was irradiated from the PET film side with an integrated light amount of 250 mjZcm 2 to complete the curing, thereby producing a film having a concave shape.
  • a photocurable adhesive (ThreeBond 3017 manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) was applied to the PET film side of this film and adhered onto the same flat light diffusing plate as in Example 14 to produce a light diffusing plate having a concave shape.
  • the average luminance was 5639 cd / m 2 and the luminance unevenness was 0.48.
  • Flow prevention members having a thickness of 10 mm were installed at the four corners of the mold member of Production Example 15, and the polymerizable composition of Production Example 13 was supplied so that the polymer had a thickness of 2 mm.
  • a heating tank ! polymerize for 1 hour at 80 ° C! ⁇ , Bow I Continue to heat at 130 ° C for 1 hour using a far-infrared heater to complete the polymerization and have a concave shape A light diffusion plate was produced.
  • Example 4 shows the configurations and measurement results of Examples 14 to 17. Good results were also obtained by the manufacturing methods of these examples.
  • the direct type backlight device of the present invention the average luminance and the luminance uniformity can be improved while the distance between the linear light source and the light diffusing plate is small. Therefore, the direct type backlight device is added to the liquid crystal display device. When embedded, a thin liquid crystal display device with high image quality can be obtained.

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Abstract

　反射板、並列配置された複数の線状光源及び光拡散板が、この順に配置されて構成され、光拡散板は、その少なくともひとつの主面に、３以上の傾斜側面を有する凹形又は凸形の構造単位を複数有し、構造単位を有する主面の最大高さＲｚが１，０００μｍ以下であり、且つ隣接する線状光源の中心軸間の領域の直上にあたる領域における、線状光源の中心軸方向に直交する方向を切断線とする光拡散板の垂直断面中に、傾きＸｎ（単位：度、ｎは自然数で、各傾斜側面を表すための副指数である。）の異なる該傾斜側面ｎを表す線が２以上あり、且つ該傾きＸｎのすべてが隣接する線状光源の中心軸間の平均距離ａL（ｍｍ）及び線状光源の中心軸と光拡散板における線状光源側の主面との間の最小距離ｂL（ｍｍ）との間に、１２．５－１０×（ｂL／ａL）＜Ｘｎ＜８５－２５×（ｂL／ａL）の関係を有する部分が含まれる、直下型バックライト装置。

Description

明 細 書
直下型バックライト装置
技術分野
[0001] 本発明は、液晶表示装置などの表示装置で用いられる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、輝度が高ぐ輝度均斉度の良い直下型バックライ ト装置に関する。
背景技術
[0002] 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 。エッジライト型は、細管の冷陰極管を導光板の端面に配置した構成力 なり、端面 力も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 成力もなるバックライト装置である。直下型バックライト装置は、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。
[0003] 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、ノ 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 ィの表示画面に表示むらが発生する。
[0004] 直下型バックライト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、ノ ックライトの 構造が複雑になったり、点灯時の消費電力が上昇してしまう問題がある。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、その場合はバ ックライト装置が厚くなつてしま 、、液晶ディスプレイの薄型化を実現できな力 た。
[0005] さらに従来、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、冷陰極管の真上に放射 される光量を低減し、冷陰極管間に放射される光量を相対的に増やす手法 (特許文 献 1の図 6に例示)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める手法 (特許文献 2)が提案されて ヽる。
[0006] 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、光量の 一部を遮断するので、冷陰極管が放射する光量の利用率が低下し、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、バックライト装置が複雑になる問題があった。
[0007] 一方、直下型バックライト装置に使用される光拡散板では、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。このような材料を用いた光拡散板においては 、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。そこで、これを解決するためにさらに、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、 5)。し力しながら、光拡散板表面にプリズム状 ノ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力つた。
[0008] 例えば、特許文献 3〜5では、プリズム条列の形状として断面鋸歯状のものが使用 されているが、このほかに輝度向上効果を改善するために、断面鋸歯状突起にかわ つて、多角錘状突起を持つシートの使用が提案されている (特許文献 6)。しかしなが ら、前記多角錘状突起を持つシートの使用では輝度均斉度を改善することはできな かった。
[0009] 特許文献 1 :特開平 6— 273760号公報
特許文献 2：特開 2001— 174813号公報
特許文献 3：特開平 5— 333333号公報
特許文献 4：特開平 8— 297202号公報
特許文献 5：特開 2000 - 182418号公報
特許文献 6：特許第 3134422号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] 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、光の高い有効利用 率を実現し、さらに発光面の周期的輝度むらを抑制して、輝度と輝度均斉度の改良 とを同時に実現することができる、薄型の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。
課題を解決するための手段
[0011] 本発明者は、上記の課題を解決すベぐ詳細な検討を行った結果、直下型バックラ イト装置において、光拡散板の少なくとも一つの主面に特定の凹形又は凸形の構造 単位を設け、その構造単位の傾斜側面の傾き、隣接する線状光源の中心軸間の距 離、及び線状光源の中心軸と光拡散板における線状光源側の主面との間の距離の 間に特定の関係を持つようにした光拡散板と線状光源とを配置することにより、高輝 度で輝度均斉度が良い直下型バックライト装置が得られることを見いだした。この知 見に基づいてさらに検討し本発明を完成するに至った。
[0012] すなわち、本発明は以下の態様のものを含む。
(1) 反射板、並列配置された複数の線状光源、及び光拡散板が、この順に配置さ れて構成される直下型バックライト装置であって、
前記光拡散板は、
その少なくともひとつの主面に、 3以上の傾斜側面を有する凹形又は凸形の構造 単位を複数有し、
該構造単位を有する主面の最大高さ Rzが 1, OOO /z m以下であり、且つ 隣接する線状光源の中心軸間の領域の直上にあたる領域における、線状光源の 中心軸方向に直交する方向を切断線とする光拡散板の垂直断面中に、
(1)傾き Xn (単位:度、 nは自然数で、各傾斜側面を表すための副指数である。 )の異なる前記傾斜側面 nを表す線が 2以上あり、且つ
(2)該傾き Xnのすべてが前記隣接する線状光源の中心軸間の平均距離 a (m し m)及び前記線状光源の中心軸と前記光拡散板における前記線状光源側の主面と の間の最小距離 b (mm)との間に、 12. 5— lO X (b /a ) <Xn< 85- 25 X (b /
L L L L
a )の
し 関係を有する部分が含まれる、
直下型バックライト装置。
[0013] (2) 反射板、複数の点状光源、及び光拡散板が、この順に配置されて構成される 直下型バックライト装置であって、
前記光拡散板は、
その少なくともひとつの主面に、 3以上の傾斜側面を有する凹形又は凸形の構造 単位を複数有し、
該構造単位を有する主面の最大高さ Rzが 1, OOO /z m以下であり、且つ 隣接する三つの点状光源で囲まれ且つ他の点状光源を含まない領域の直上に あたる領域における、該三つの点状光源のうちの二つの点状光源の中心を結んだ方 向に直交する方向を切断線とする光拡散板の垂直断面の少なくとも 1つの中に、
(1)傾き Xn (単位:度、 nは自然数で、各傾斜側面を表すための副指数である。
)の異なる前記傾斜側面 nを表す線が 2以上あり、且つ
(2)該傾き Xnのすべてが前記隣接する三つの点状光源の中心間の平均距離 a (mm)及び前記点状光源の中心と前記光拡散板における前記線状光源側の主面
P
との間の最 /J、距離 b (mm)との間に、 12. 5— 11 X (b /a ) <Xn< 85— 28. 5 X (
P P P
b Za )の関係を有する部分が含まれる、
P P
直下型バックライト装置。
[0014] (3) 前記の直下型バックライト装置において、前記構造単位が凸形であり、該構 造単位が断面鋸歯状のプリズム条列に、当該プリズム条列の稜線方向と異なる向き に V字状の切り込みを入れて得られるものである。
(4) 前記の直下型バックライト装置において、前記構造単位の形状が角錐または 角錐台である。
(5) 前記の直下型バックライト装置において、前記構造単位が凹形であり、前記 構造単位が断面鋸歯状のプリズム条列に、当該プリズム条列の稜線方向と異なる向 きに V字状の切り込みを入れて得られる凸状形状を有する転写部材の当該凸形状を 転写して得られるものである。
[0015] (6) 前記の直下型バックライト装置において、前記構造単位の形状が角錐又は角 錐台である。
(7) 前記の直下型バックライト装置において、光拡散板が透明榭脂及び光拡散剤 を含む榭脂組成物カゝらなり、該榭脂組成物の全光線透過率が 60%以上 98%以下 である。
(8) 前記の直下型バックライト装置において、光拡散板が透明榭脂及び光拡散剤 を含む榭脂組成物力もなり、該榭脂組成物のヘーズが 20%以上 100%以下である。
[0016] さらに、本発明は次のような好ましい態様を含む。
(9) 前記直下型バックライト装置において、光拡散板が吸水率 0. 25%以下の透 明榭脂で形成されている。
(10) 前記直下型バックライト装置において、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。 発明の効果
[0017] 本発明の直下型バックライト装置は、高い光量有効利用率を持ち、発光面の周期 的輝度むらが抑制されているため、薄ぐ輝度が高ぐ輝度均斉度が良い。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の第一実施形態に係る直下型バックライト装置の斜視図とその一部拡 大図である。
[図 2]本発明にお 、て型に用いる金属部材の加工方法の一例である。
[図 3]本発明の規則的に並んだ、 3以上の傾斜側面を有する凸形の構造単位の一例 の斜視図である。
[図 4]本発明にお 、て型に用いる金属部材の一例の上面図である。
[図 5]本発明にお 、て型に用いる金属部材の一例の上面図である。
[図 6]本発明にお 、て型に用いる金属部材の一例の上面図である。
[図 7]本発明にお 、て型に用いる金属部材の一例の上面図である。
[図 8]本発明の第二実施形態に係る直下型バックライト装置を模式的に示す斜視図 である。
[図 9]第一の態様に係る複数の点状光源の配置を模式的に示す平面図である。
[図 10]第二の態様に係る複数の点状光源の配置を模式的に示す平面図である。
[図 11]第三の態様に係る複数の点状光源の配置を模式的に示す平面図である。 符号の説明
[0019] 1 光拡散板 2 線状光源
3 反射板
XI、 X2 構造単位の傾斜側面を表す線の傾き
a 線状光源の中心軸間の距離
b 線状光源の中心軸と光拡散板の距離
4 金属部材
5- 1, 5- 2 切削加工に用いる工具
12 点状光源
発明を実施するための最良の形態
[0020] 本発明に係る直下型バックライト装置は、反射板、並列配置された複数の線状光源 若しくは離散配置された複数の点状光源、及び光拡散板が、この順に配置されて構 成されるちのである。
[0021] (反射板）
本発明に用いられる反射板は、光を反射することができる板であれば特に限定され ない。例えば、白色または銀色に着色された榭脂板、金属板等が挙げられる。反射 板の色は輝度均斉度改良から白色が好ましい。また、輝度と輝度均斉度を高度にバ ランスさせるため、白色部分と銀色部分を混在させたものとしてもよい。材質は軽量化 の点カも榭脂が好ましい。
[0022] (線状光源）
本発明に用いられる線状光源は、直線状の発光部を有するものであれば特に限定 されない。本発明において、線状光源には、冷陰極管や熱陰極管のような発光素子 そのものの形状が直線状になっているものだけではなぐ LED等の光源からの光を 導光体で導き直線状発光面から光を出射するようにしたもの等、直線状の発光部と 同一視できるものも含まれる。
[0023] 冷陰極管又は熱陰極管には、直線状以外に曲線状発光部が含まれていてもよい。
例えば、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字状のものなどが挙げられる。 [0024] 線状光源としては、輝度均一性の観点力 は冷陰極管が好ましぐ色再現性の点 力 は、 LEDからの光を導光体で導き直線状発光面力 光を出射するようにしたもの が好ましい。
[0025] 本発明では、複数の線状光源が並列に配置される。すなわち、隣接する直線状発 光部が略平行になるように並べられる。そして 3以上の直線状発光部を並べる場合に は、それらを等間隔にすることが好ましい。
本発明において、隣接する線状光源の中心軸間の距離 a は、特に限定されない
Ln
力 15mm以上 150mm以下であることが好ましぐ 20mm以上 100mm以下である ことがより好ましい。隣接する線状光源の中心軸間の距離 a を上記範囲とすることに
Ln
より、消費電力が低減でき、かつバックライト装置の組み立てが容易になるとともに、 輝度ムラを低減することができる。
[0026] 本発明においては、線状光源の中心軸と、光拡散板の線状光源に近い側の主面と の間の距離 b は、ノ 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い
Ln
力 2mm以上 30mm以下であることが好ましぐ 3mm以上 25mm以下であることが より好ましい。本発明においては、各線状光源についての距離 b はほぼ等しいこと
Ln
が好ましい。前記距離 b を上記範囲とすることにより、輝度むらを低減でき、かつラン
Ln
プの発光効率の低下を防ぐことができる。あわせて、バックライト装置全体の厚さを薄 くすることがでさる。
[0027] 本発明においては、輝度均斉度向上の観点から、隣接する線状光源の中心軸間 の距離 a 、線状光源の中心軸と光拡散板の光源に近い側の面との距離 b ともに、 し n Ln ノ ックライト装置内で、通常、一定の値であるが、画面中央部が明るいブラウン管に 似せた輝度分布を得るために、ノ ックライト装置中央付近で、周辺部よりも、 a 及び b
Ln
Lnを/ Jヽさく設定することがある。
[0028] (点状光源）
本発明に用いられる点状光源は、点状の発光部を有するものである。点状光源の 代表例として発光ダイオード (LED)を挙げることができる。発光ダイオードは、白色、 赤色 (R)、緑色 (G)、青色 (B)などの様々な色を発光するものがある。本発明におい ては、点状光源として（1)白色 LEDのみを使用したもの、（2) RGB三原色を組み合 わせたもの、および（3) RGB三原色に中間色又は白色を組み合わせたものなどを、 色バランスを顧慮して適宜選択して用いることができる。なお、点状光源は、相当直 径数 mm〜十数 mm程度の大きさを持ったものも含む。
[0029] 前記 RGB三原色を組み合わせたもの（（2)および（3) )には、（A)赤色 LEDと緑色 LEDと青色 LEDとを少なくとも 1つずつ近接配置して、各色を混合させて白色を発 光させるもの、および (B)赤色 LEDと緑色 LEDと青色 LEDとを適宜配置し、各色の LEDを時分割で発色させるフィールドシーケンシャル法を用いてカラー表示させるも のがある。なお、（A)の場合は近接配置した LEDの組み合わせを一つの点状光源と みなす。
[0030] 本発明において点状光源は、離散配置される。点状光源の配置態様は特に制限さ れない。点状光源の配置態様としては、点状光源を直線状一列に配置したもの；図 9 に示すように直下型バックライト装置の縦方向および横方向に沿って、所定の間隔で 配置したもの；図 10に示すように、図 9における点状光源 A1〜A4を取り除いたような もの、すなわち、矩形の四頂点のそれぞれに点状光源 12を配置し、さらに、この矩形 の対角線の交点に点状光源 12を配置したようなもの；図 11に示すように、正六角形 が連続して形成されたノ、二カム構造の各頂点に点状光源 12をそれぞれ配置したよう なもの；などが挙げられる。
[0031] 以上のような態様において、点状光源間の間隔は、すべての箇所で均一となって いてもよいし、部分的に変化していてもよい。部分的に変化する場合とは、例えば、 直下型バックライト装置の中央箇所などにおいて点状光源間の間隔が狭まるような場 合などである。
[0032] ここで、隣接する点状光源とは、 2つの点状光源の中心間を結んだ線において、こ の線上に他の点状光源が存在しない状態にある 2つの点状光源のことである。
[0033] なお、上記 RGB三原色を組み合わせたもの (A)の場合には、近接して配置された 各 LEDの中心に基づいて、 1つとみなされた点状光源の中心を特定し、この中心に 基づいて、隣接する点状光源間の距離 a を求める。
Pn
また、上記 RGB三原色を組み合わせたもの（B)の構成の場合には、各色 LEDごと に上記定義に従って各色毎の距離 a を求め、それら平均値を本発明で規定する隣 接する点状光源間の距離 a とする。
Pn
[0034] 本発明において、隣接する点状光源の中心間の距離 a は特に限定されないが、
Pn
隣接する点状光源の中心間の距離 a のうち、その距離が短い方力も 4つ選択し、そ
Pn
の四つの平均値は、 10mm以上 200mm以下であることが好ましぐ 15mm以上 150 mm以下であることがより好ましい。該平均値を上記範囲とすることにより、消費電力 が低減でき、且つバックライト装置の組み立てが容易になるとともに、輝度むらを低減 することができる。
[0035] 本発明においては、点状光源の中心と、光拡散板の点状光源に近い側の主面との 距離 b も、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いが、 2m
Pn
m以上 100mm以下であることが好ましぐ 3mm以上 80mm以下であることがより好 ましい。
前記距離 b を上記範囲とすることにより、輝度むらを低減でき、 LEDの発熱による
Pn
ディスプレイの表示品質低下を防ぐことができる。さらにバックライト装置の厚さを薄く できる。
[0036] 本発明においては、輝度均斉度向上の観点から、隣接する点状光源の中心間の 距離 a 、点状光源の中心と光拡散板の光源に近い側の面との距離 b ともに、バック
Pn Pn ライト装置内で、通常一定の値であるが、画面中央部が明るいブラウン管に似せた輝 度分布を得るために、バックライト装置中央付近で、周辺部よりも、 a 及び b を小さく
Pn Pn 設定することがある。
[0037] (光拡散板）
本発明に用いられる光拡散板は、入射された光の進行方向を乱し、主面 (板面)か ら均等な輝度の光を出射できるようにするための板である。光拡散板は光入射面と光 出射面とを有する (本発明では、これらをそれぞれ主面という場合がある)。線状光源 又は点状光源からの光は、該光源から近い側に位置する光入射面に入射する。そし て、光拡散板の光入射面に入射した光は、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規則的に設けられた複数の構造単位によって、 光が多様な方向へ拡散し、線状光源力 遠い側の光出射面力 出射する。
[0038] 本発明に用いられる光拡散板は、その少なくともひとつの主面上に 3以上の傾斜側 面を有する凹形又は凸形の構造単位を有する。該構造単位は、主面全体に有して V、てもよ 、し、主面の光学的有効面にだけ有して!/、てもよ!/、。
[0039] 構造単位は、光拡散板の両主面に形成されていてもよいが、線状光源から遠い側 の主面 (光出射面）のみに形成されて ヽる方が輝度をより向上させるために好まし ヽ 。光拡散板の入射面に入射した光は、この構造単位により、特定の方向へ屈折され て、光出射面から拡散照射される。
[0040] 構造単位は、傾斜側面が 3つ以上ある凸形又は凹形である。構造単位は光の出射 方向を絞るような凸形又は凹形が好ましい。構造単位の具体的形状としては、角錐 状凸形またはそれを転写した凹形、角錐台状凸形またはそれを転写した凹形、蒲鋅 状レンチキュラーレンズ条列または断面鋸歯状のプリズム条列にその稜線方向と異 なる向きに V字状の切り込みを入れた凸形、またはそれらを転写した凹形等が挙げら れる。なお、角錐としては、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐等が挙げられ、角錐台 として三角錐台、四角錐台、五角錐台、六角錐台等が挙げられる。
これらの凸形又は凹形のうち、断面鋸歯状のプリズム条列にその稜線方向と異なる 向きに V字状の切り込みを入れた凸形、またはそれを転写した凹形が、構造単位の 形成が容易であるため、好ましく使用される。
[0041] なお、断面鋸歯状プリズム条列とは、長手方向に垂直な方向に切断した断面が三 角形又は台形の突起部が連なった形状になっていることをいう。断面鋸歯状プリズム 条列は、三角形の突起部の裾がつながって V字型の溝を形成するようになっていて もよいし、三角形突起部の裾間に水平部が存在してもよい。三角形の裾がつながつ て V字型の溝を形成するようになっているものの方が、光を効率よく拡散できるので 好ましい。また三角形の突起部の形状は、特に制限されないが、液晶ディスプレイの 正面方向の輝度が最も高くなるようにするために、二等辺三角形であることが好まし い。
[0042] 構造単位は、成形する際の型の製作が容易であることから凹形のみ又は凸形のみ 力も成ることが好ましい。また構造単位は、 1種類の凸形又は凹形力もなるものでもよ いし、複数種の凸形又は凹形の組み合わせ力もなるものであってもよい。
[0043] 本発明においては、構造単位又は構造単位の一群が周期的に繰り返し並ぶことが 、輝度均斉度向上のために好ましい。
その周期は 20 μ m以上 700 μ m以下であること力より好ましく、 40 μ m以上 400 μ m以下であることがさらに好ましい。構造単位の周期が上記範囲未満であると構造単 位の形成が難しくなつたり、光拡散効果が低下したりするおそれがある。前記周期が 上記範囲を超えると、光拡散が粗くなり、輝度むらを生じるおそれがある。
[0044] 本発明に用いる光拡散板は、構造単位を有する主面の最大高さ Rzが 1, 000 m 以下である。
最大高さ Rzが 1000 mを超えると加工が困難となるので、凹形又は凸形の構造 単位を均一に形成することが難しくなり、ひいては輝度均斉度が悪ィ匕してしまう。バッ クライト装置の輝度と輝度均斉度のバランスをより改善し、光拡散板の加工をより容易 にするために、構造単位を有する主面の最大高さ Rzが 2 m以上 1000 m以下で あることが好ましぐ 4 μ m以上 800 μ m以下であることがより好ましぐ 8 μ m以上 500 μ m以下であることが最も好ましい。構造単位を有する主面の最大高さ Rzは、 JIS B0601に準拠して、構造単位を有する主面にっ 、て超深度形状測定顕微鏡を用い て求める。
[0045] 本発明にお 、て、光拡散板の構造単位の傾斜側面は平滑な面であってもよ!/、が、 傾斜側面の一部分又は全面が粗面であってもよ!/ヽ。また構造単位を構成する全部の 傾斜側面が粗面であってもよいし、一部の傾斜側面のみが粗面であってもよい。傾 斜側面が適度な粗さの粗面になっていると光の出射方向を適度な範囲内でより多様 にすることができる。構造単位の傾斜側面を粗面にされた光拡散板は、該側面の光 拡散板主面に平行な辺に対して直角方向に 20 m測定したときの算術平均高さ Ra 力 好ましく ίま 0. 08 /z m以上 以下、より好ましく ίま 0. 09 m以上 2 m以下、 特に好ましくは 0. 1 μ m以上 1 μ m以下である。傾斜側面の Raを 0. 08 μ m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、 3 μ m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することができる。なお、算術平均高さ Ra は、 JIS B0601に準拠して、構造単位の傾斜側面にっ 、て超深度形状測定顕微 鏡を用いて求める。
[0046] 本発明に用いられる光拡散板は、それを構成する材料や、製法によって特に制限 されない。
光拡散板を構成する材料は、特に制限されないが、ガラス、混合しにくい 2種以上 の榭脂の混合物、透明樹脂に光拡散剤を分散させた榭脂組成物、 1種類の透明榭 脂等が通常使用される。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榭 脂が好ましい。また、輝度向上が容易である点から 1種類の透明榭脂を材料として用 いるのが好ましい。さらに全光線透過率とヘーズの調整が容易である点から、透明榭 脂に光拡散剤を分散させてなる榭脂組成物が好ましい。
凹形又は凸形の構造単位の部分は、光拡散板の基部と、異なる材料で形成されて いてもよいが、同じ材料で、特に透明樹脂に光拡散剤を分散させてなる榭脂組成物 で形成することが、光拡散板全体を同一の全光線透過率とヘーズに調整でき、さら に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好ましい。
[0047] 本発明において透明樹脂と ίお IS 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%以上の榭脂である。透明榭脂としては、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- 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、テレフタル酸一エチレングリコールーシクロへキサン ジメタノール共重合体、ポリカーボネート、アクリル榭脂、メタタリル榭脂、脂環式構造 を有する榭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ュ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 有する榭脂が好ましい。さらに、透明榭脂は、吸水率が 0. 25%以下であるものが、 吸湿による変形が少なく、反りの少な 、大型の光拡散板を得ることができるので好ま しい。
[0048] これらの中で、特に、脂環式構造を有する榭脂は、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好ま ヽ。脂環式構造を有する榭脂と光拡散剤を 混合したコンパゥンドは、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のことである。 [0049] 脂環式構造を有する榭脂は、主鎖及び Z又は側鎖に脂環式構造を有する榭脂で 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榭脂が特 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ゃシクロアルケン構造が好ましぐ中でも 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榭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榭脂中にお 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。
[0050] 脂環式構造を有する榭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)単環の環状ォレフィン系重合体及びその水素添加物；（ 3)環状共役ジェ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。
[0051] 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る。
光拡散剤には無機光拡散剤と有機光拡散剤とがある。無機光拡散剤を構成する無 機物質としては、シリカ、水酸ィ匕アルミニウム、酸ィ匕アルミニウム、酸化チタン、酸ィ匕亜 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などが挙げらる。有機 光拡散剤を構成する有機物質としては、アクリル系榭脂、アクリロニトリル、ポリウレタ ン、ポリ塩化ビュル、ポリスチレン系榭脂、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリシロキサ ン系榭脂、メラミン系榭脂、ベンゾグアナミン系榭脂等が挙げられる。これらの中で、 ポリスチレン系榭脂、ポリシロキサン系榭脂若しくはこれらの架橋物力もなる微粒子は
、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。ポリシロキサン系榭脂の架橋物力もなる微粒子は、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。
[0052] 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が好ましい。
前記光拡散剤は透明榭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。
[0053] 透明樹脂に光拡散剤を分散させた榭脂組成物中の光拡散剤の含有量は、特に制 限はなぐ光拡散板の厚みや光源間隔などに応じて適宜選択することができるが、通 常は榭脂組成物の全光線透過率が 60%以上 98%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ぐ 65%以上 95%以下となるように光拡散剤の含有量 を調整することがより好ましい。また、ヘーズが 20%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ぐ 25%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。全光線透過率を 60%以上、ヘーズを 100 %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 98%以下、へ一 ズを 20%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。
全光線透過率〖お IS K7361 - 1により両面平滑な 2mm厚み板で測定した値で あり、ヘーズ ίお IS K7136により両面平滑な 2mm厚み板で測定した値とする。
[0054] 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、バック ライト装置に支柱を多数形成する等の自重によるたわみを抑えるための工夫が必要 になり、ノ ックライト装置の構造が複雑になる。また厚みが 5mmを超えると成形が困 難になる。
[0055] 光拡散板の表面に構造単位を形成する方法は、特に制限はなぐ例えば、平板状 の光拡散板表面に構造単位を形成する方法であってもよ 、し、光拡散板基部の形 成と同時に構造単位を形成する方法であってもよ ヽ。
[0056] 平板状の光拡散板表面に構造単位を形成する方法としては、例えば、平板状の光 拡散板表面を切削加工する法、平板状の光拡散板表面に光硬化榭脂又は熱硬化 榭脂を塗布し、その塗膜にロール又は押型で所望の形状を転写し、その状態で塗膜 を硬化させる方法、平板状の光拡散板表面を所望の形状を有するロール又は押型 でプレスするエンボス加工法などが挙げられる。
光拡散板基部の形成と同時に構造単位を形成する方法としては、所望の構造単位 の形状を形成できるキャスティング型を用いたキャスティング法、所望の構造単位の 形状を形成できる金型を用いた射出成形法などが挙げられる。
[0057] 射出成形法、キャスティング法は、上述のように、光拡散板基部の形成と同時に構 造単位を形成することができるので、工程が簡便である。キャスティング法は、板を成 形できる型内で行うこともできるし、連続ベルト二枚の間に原料を流し込み、ベルトを 動力しながら連続的に行うこともできる。
射出成形法では、形状転写率を高めるために、榭脂を注入する際の型温度を上げ 冷却時に型を急冷することが好まし 、。また榭脂を注入する際に型を広げその後型 を閉じる射出圧縮成形法を適用することも好ましい。
[0058] エンボスカ卩工法は、形状転写率を面内で均一にすることができる。押出成形によつ て得られた板をそのままエンボス加工工程に送り、連続的に成形を行うこともできる。 [0059] 光硬化榭脂又は熱硬化榭脂を用いた型形状転写法は、形状の転写率を大きくす ることができる。この方法では、光硬化榭脂または熱硬化性榭脂を、形状転写前に流 動しない程度まで硬化させておき、形状転写と同時または直後に光を照射してまた は熱を加えて硬化を完了させることが好ましい。型形状転写法は、射出成形法、押出 成形法またはキャスティング法により作成した平板に直接適用させてもょ ヽが、この 型形状転写法を薄 ヽフィルムに適用させ所望の形状を形成させたフィルムを得、そ のフィルムを、射出成形法、押出成形法またはキャスティング法により作成した平板 にラミネートする方法の方力 より高い形状転写率を得ることができるので好ましい。
[0060] 光硬化榭脂又は熱硬化榭脂を用いた型形状転写法、エンボス加工法、キャスティ ング法、もしくは射出成形法に用いられる型は、微細な形状を形成可能な切削加工 ゃ電铸カ卩ェにより得ることができる。
型を得るための切削加工について詳しく述べると、次のような工程を例にあげること ができる。
まず、図 2 (a)に示すような板状の部材 4を準備する。
次に、図 2 (b)に示すように、最初に断面鋸歯状のプリズム条列を形成できる工具 5 - 1を使用して、前記部材上に一方向にプリズム条列を切削加工する。
そして、図 2 (c)に示すように、前記プリズム条列の稜線方向と異なる方向に、 V字 状の切り込みを形成できる工具 5— 2を使用して切削加工する。工具 5— 2は、工具 5 — 1と同じ角度の斜面を形成できるものでもよいし、異なる角度を形成できるものでも よい。
このとき前記プリズム条列と高さを同じにし、ピッチを工夫することで四角錐を形成 できる。ピッチを大きめにして、屋根状の形状（図 3に示すような形状)を形成してもよ い。
また必要に応じ、さらに別の方向へ切削加工することもできる。上記切削加工のうち 少なくとも一方で、 V字の左右の平均傾きが異なる工具を用いれば、構造単位の側 面の平均傾きを 2種類得ることができるし、また V字の左右の平均傾きが同じ工具を 用いても、少なくとも一方の切削方向が光拡散板の長手または短手方向と異なるよう にしておくことによつても、構造単位の側面の平均傾きを 2種類得ることができる。 ロールの場合は、金属ロールに同様な切削加工を行ってもよいし、スタンパーを上 記切削加工によって得、そのスタンパーを金属ロールに貼り付けてもよ 、。
[0061] 本発明の直下型バックライト装置において、線状光源を用いた場合には、隣接する 線状光源の中心軸間の領域の直上にあたる領域における、線状光源の中心軸方向 に直交する方向を切断線とする光拡散板の垂直断面中に、（1)傾き Xn (単位:度、 n は自然数で、各傾斜側面を表すための副指数である。）の異なる前記傾斜側面 nを 表す線が 2以上あり、且つ （2)該傾き Xnのすべてが前記隣接する線状光源の中心 軸間の平均距離 a (mm)及び前記線状光源の中心軸と前記光拡散板における前記 し
線状光源側の主面との間の最小距離 b (mm)との間に、 12. 5— lO X (b /a ) <X し し し nく 85— 25 X (b /a )の関係 L1、好ましくは 15— 10 X (b /a ) <Xn< 80- 25 し し し し
X (b /a )の関係 L2を有する部分が含まれる。
し し
[0062] 本発明の直下型バックライト装置において、点状光源を用いた場合には、隣接する 三つの点状光源で囲まれ且つ他の点状光源を含まない領域の直上にあたる領域に おける、該三つの点状光源のうちの二つの点状光源の中心を結んだ方向に直交す る方向を切断線とする光拡散板の垂直断面の少なくとも 1つの中に、（1)傾き Xn (単 位:度、 nは自然数で、各傾斜側面を表すための副指数である。）の異なる前記傾斜 側面 nを表す線が 2以上あり、且つ （2)該傾き Xnのすべてが前記隣接する三つの 点状光源の中心間の平均距離 a (mm)及び前記点状光源の中心と前記光拡散板
P
における前記線状光源側の主面との間の最小距離 b (mm)との間に、 12. 5— 11 X
P
(b /a ) <Xn< 85- 28. 5 X (b /a )の関係 PIを有する部分が含まれる。
P P P P
[0063] 本発明の直下型バックライト装置には、前記傾斜側面 nを表す線の傾きが 2種以上 ある。傾き間の差は特に制限されないが、通常、角度が 2度以上離れている。
隣接する線状光源の中心軸間の領域の直上にあたる領域中における、上記関係 L 1、好ましくは関係 L2を有する部分の割合は、好ましくは 50%以上、より好ましくは 6 0%以上、特に好ましくは 70%以上である。
最短距離で隣接する二つの点状光源の間の点状光源の直径を幅とする領域の直 上にあたる領域における、上記関係 Pl、好ましくは関係 P2を有する部分の割合は、 好ましくは 50%以上、より好ましくは 60%以上、特に好ましくは 70%以上である。 [0064] この様な関係を有する部分を含ませることによって、より高い輝度で、輝度均斉度に 優れたバックライト装置を得ることができる。
[0065] 前記のような関係を有する部分を含ませる方法は、特に制限されな!、が、例えば、 凹形又は凸形の構造単位を非対称な多角錐で形成する方法、該構造単位の規則 的な配列方向と、線状光源の中心軸の方向又は最短距離で隣接する二つの点状光 源の中心間を結んだ方向とを、直角でも、平行でもない角度で交差するように配置す る方法などがある。本発明にお 、ては後者の方法が好適である。
[0066] なお、傾き Xnは、構造単位を有する主面につ!、て超深度形状測定顕微鏡を用い て直接観察し、光拡散板の法線に直角な線と傾斜側面 nを表す線との交点の劣角で ある。
例えば、図 1 (c)において、光拡散板の法線に直角な線は一点鎖線で表され、傾斜 側面を表す線は一点鎖線の上側に描かれた実線である。最左の三角形の左側の傾 斜側面 (右上がりの実線）は X2の傾きを持ち、右側の傾斜側面 (左下がりの実線）は XIの傾きを持つ。また、左から 2番め又は 3番目に示される多角形の天面を示す実 線も傾斜側面を表す線であり、図 1 (c)では、この実線の傾きは XIとなっている。 また、本発明において、構造単位の傾斜側面は、一つの平面で形成されているも のだけでなぐ曲面となっているものも含む。傾斜側面が曲面の場合には、傾き Xnは 該曲面の接線の傾きを平均した値である。
[0067] 本発明の直下型バックライト装置には、さらに輝度および輝度均斉度向上のための 光学部材として、拡散シートおよび Zまたはプリズムシートを、光拡散板の光源から 遠い側に設置してもよい。さらに輝度向上のために、反射型偏光子を前記光学部材 の光源力 遠 、側に設置してもよ 、。
[0068] 前記の反射型偏光子としては、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 1Z4波長板との積層体 (例えば、特開平 3— 45906号公報 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 9 506 837号公報に記載のもの）；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号公報に記載のもの）；などが挙げられる。
[0069] 本発明の実施形態を図面を示しながら説明する。
<第一実施形態 >
図 1 (a)は、本発明の第一実施形態に係る直下型バックライト装置の一例を示す模 式的斜視図である。本実施形態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 2、線状光源 2からの光を反射する反射板 3、並びに光入射面から入 射し、この光入射面の反対側の面である光出射面から光を拡散照射する光拡散板 1 を備えている。
[0070] 図 1 (b)は、光出射面に凸形の構造単位（四角錘)が規則的に配列された光拡散板 1の一例を示すものである。図 1 (b)に示すように、本実施形態に用いられる光拡散 板の凸形の構造単位は、 3個以上の傾斜側面を有する（図 1においては四角錐)。そ して、線状光源の中心軸の方向に直角な方向を示す一点鎖線と、光拡散板の構造 単位の配列方向（図 1では四角錘の底辺）とが直角でも平行でもない状態になってい る。
[0071] 図 1 (c)は、線状光源の長手方向に直交する方向を切断線（図中の一点鎖線）とす る、図 1 (a)に示された反射板 3、線状光源及び光拡散板の垂直断面を示す図である 。図 1 (c)の下側の四角形で表されたものが反射板、その上側の二つの円が線状光 源、多角形が並んだ部分が光拡散板である。二つの円の間の領域の直上にあたる 光拡散板の領域には、 4つの多角形 (構造単位)が含まれている。図 1 (c)に示すよう に、本実施形態では凸形の構造単位の傾斜側面は単一平面で形成されて!、るので 、凸形構造単位の各傾斜側面 nを表す線の傾き Xnは、凸構造単位の各傾斜側面 n を表す線と凸構造単位間に形成された凹部の最底部を結び線との成す劣角で表し ている。図 1 (c)に示される本実施形態では、最左側の傾斜側面の平均傾きを除き、 他の傾斜側面の平均傾きは同じなので、それらを簡単のためにひとまとめにして XI と表記し、平均傾き XIと X2の 2種類を示している。
[0072] なお、本実施形態においては、図 1 (c)の XIに示すように、右上がり、左上がりのい ずれの場合であっても、その角度が同じ数値であれば同じ種類のものとする。
また、本第一実施形態では、傾き Xnの全てが、隣接する線状光源の中心軸間の平 均距離 a (mm)及び前記線状光源の中心軸と前記光拡散板における前記線状光源 し
側の主面との最小距離 b (mm)との間に、 12· 5— 10 X (b /a ) <Xn< 85- 25 X し し し
(b /a )の関係を満たしている（図 1中は平均距離 aは a、最小距離 bは bと表記して し し し し
いる。）。また、光拡散板の光出射面の最大高さ Rzが 1, 000 m以下になっている。
[0073] <第二実施形態 >
図 8は、第二実施形態に係る直下型バックライト装置を模式的に示す斜視図である 。図 8に示すように、第二実施形態の直下型バックライト装置は、複数の点状光源 12 と、前記光拡散板 1とを備えて構成されている。第二実施形態に係る直下型バックラ イト装置は、図 1 (a)において、並列配置された複数の線状光源 2を離散配置された 複数の点状光源 12に置き換えた構成となっている。
第二実施形態の直下型バックライト装置は、前記第一実施形態とは、光源が点状 光源である点と、前記平均傾き Xnの好適な範囲とが相違して 、る。
本第二実施形態では、傾き Xn (単位:度、 nは自然数で、各傾斜側面を表すための 副指数である。）のすべてが、最短に隣接する点状光源間の距離 a (mm)及び前記
P
点状光源の中心と前記光拡散板における前記点状光源側の主面との最小距離を b
P
(mm)との間に、 12· 5- 11 X (b /a ) <Xn< 85- 28. 5 X (b /a )の関係を満
P P P P
たしている。また、光拡散板の光出射面の最大高さ Rzが 1, OOO /z m以下になってい る。
実施例
[0074] 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。なお、部及び％は、特に制限のない限り 重量基準である。
[0075] 製造例 1 (光拡散板用ペレット 1)
透明榭脂として脂環式構造を有する榭脂〔日本ゼオン (株）、ゼォノア 1060R、吸 水率 0. 01%] 99. 9部と、光拡散剤として平均粒径 2 mのポリシロキサン系重合体 の架橋物力もなる微粒子 0. 1部とを混合し、二線押出機で混練してストランド状に押 し出し、ペレタイザ一で切断して光拡散板用ペレット 1を製造した。この光拡散板用ぺ 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 1 OOmm X 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— l^JIS K7136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 94%であり、ヘーズは 89%であった。
[0076] 製造例 2 (光拡散板用ペレット 2)
脂環式構造を有する榭脂とポリシロキサン系重合体の架橋物微粒子とそれぞれ 99 . 7部と 0. 3部とする以外は製造例 1と同様にして光拡散板用ペレット 2を製造した。 この光拡散板用ペレットの全光線透過率は 85%であり、ヘーズは 99%であった。
[0077] 製造例 3 (スタンパー 1)
寸法 387mm X 308mm、厚さ 2mmのステンレス鋼 SUS430の全面に、厚さ 100 μ mのニッケル—リン無電解メツキを施し、頂角 90度のダイヤモンド切削工具を用い て、ニッケル—リン無電解メツキ面に、長さ 387mm (長手）の辺に対し、 30度傾けた 方向に、幅 70 /ζ πι、高さ 35 /ζ πι、ピッチ 70 m、頂角 90度の断面鋸歯状プリズム条 列の突起を切削加工することにより作成した。さらに前記プリズム条列に対し、直交す る方向に幅 70 m、高さ 35 /ζ πι、ピッチ 70 m、頂角 90度の断面鋸歯状プリズム条 列を前記プリズム条列と頂点が一致するように形作る切削加工を行うことによりスタン パー 1を得た。得られたスタンパー 1は、底面が一辺 70 μ mの正方形、高さ 35 μ mの 四角錐が、その一辺がスタンパーの長手の辺から 30度傾いて、周期的に繰り返され た凸状形状を有していた。
[0078] 製造例 4 (スタンパー 2)
寸法 387mm X 308mm、厚さ 2mmのステンレス鋼 SUS430 (以下、「金属部材」と いうことがある。）の全面に、厚さ 100 mのニッケル一リン無電解メツキを施し、頂角 90度のダイヤモンド切削工具を用いて、ニッケル—リン無電解メツキ面に、長さ 387 mm (長手）の辺に対し、 30度傾けた方向に、幅 70 πι、高さ 35 πι、ピッチ 、頂角 90度の断面鋸歯状プリズム条列の突起を、切削加工を行うことにより得た。さ らに前記プリズム条列に対し、直交する方向に幅 70 m、高さ 29. (深さも等し い値になる）、ピッチ 70 m、頂角 100度の断面鋸歯状プリズム条列を前記プリズム 条列と頂点が一致するように形作る切削を行った。この金属部材は、ピッチ 70 mで 頂角 90度の断面鋸歯状プリズム条列に深さ 29. 4 mの V字形状の切り込みが連続 して入つた形状を有して!/、た。さらに前記形状を有する金属部材のニッケル リン無 電解メツキ面上に、スルファミン酸ニッケル水溶液を用いた電铸によりニッケルを 500 mの厚さに形成し、前記無電解メツキ面から引き剥がして、図 4に示すような凹状形 状を有するスタンパー 2を得た。
[0079] 製造例 5 (スタンパー 3)
寸法 387mm X 308mm、厚さ 2mmのステンレス鋼 SUS430 (以下、「金属部材」と いうことがある。）の全面に、厚さ 100 mのニッケル一リン無電解メツキを施し、頂角 90度のダイヤモンド切削工具を用いて、ニッケル—リン無電解メツキ面に、長さ 387 mm (長手）の辺に対し、 30度傾けた方向に、幅 70 πι、高さ 35 πι、ピッチ 、頂角 90度の断面鋸歯状プリズム条列の突起を、切削加工を行うことにより得た。さ らに前記プリズム条列に対し、直交する方向に幅 70 m、高さ 35 /ζ πι、ピッチ 140 m、頂角 90度の V字状切り込みを前記プリズム条列と最低点とがー致するように形作 る切削を行った。この金属部材は底面力 一辺 70 mで他の一辺が 140 mの長 方形、高さ で、長方形の各辺に直交する方向に観察すると 45度の平均傾き を持つ側面を持つ形状が、周期的に繰り返された形状を有していた。さらに前記形 状を有する金属部材のニッケル リン無電解メツキ面上に、スルファミン酸ニッケル水 溶液を用いた電铸によりニッケルを 500 mの厚さに形成し、前記無電解メツキ面か ら引き剥がして、図 5に示すような凹状形状を有するスタンパー 3を得た。
[0080] 製造例 6 (スタンパー 4)
寸法 387mm X 308mm、厚さ 2mmのステンレス鋼 SUS430の全面に、厚さ 100 μ mのニッケル リン無電解メツキを施し、頂角 60度のダイヤモンド切削工具を用い て、ニッケル—リン無電解メツキ面に、長さ 387mm (長手）の辺に対し、 34度傾けた 方向に、幅 m、高さ 61 μ m、ピッチ m、頂角 60度の断面鋸歯状プリズム条 列 1の突起を、切削加工を行うことにより得た。さらに頂角 60度のダイヤモンド切削ェ 具を用いて、長さ 387mm (長手）の辺に対し、 61度傾けた方向に、幅 70 /ζ πι、高さ 6 1 μ m、ピッチ 70 m、頂角 60度の断面鋸歯状プリズム条列 2を前記プリズム条列 1 と頂点が一致するように形作る切削を行った。さらに頂角 60度のダイヤモンド切削ェ 具を用いて、長さ 387mm (長手）の辺に対し、 81度傾けた方向に、幅 70 /ζ πι、高さ 6 1 μ m、ピッチ m、頂角 60度の断面鋸歯状プリズム条列を前記プリズム条列 1及 び 2と最低点とがー致するように形作る切削を行うことによりスタンパー 4を得た。得ら れたスタンパー 4は、底面が三角形状、高さ 61 μ mの形状が、周期的に繰り返された 図 6に示すような形状を有していた。
[0081] 製造例 7 (スタンパー 5)
寸法 387mm X 308mm、厚さ 2mmのステンレス鋼 SUS430の全面に、厚さ 100 μ mのニッケル—リン無電解メツキを施し、頂角 90度のダイヤモンド切削工具を用い て、ニッケル—リン無電解メツキ面に、長さ 387mm (長手）の辺に対し、平行方向に、 幅 70 μ m、高さ 61 μ m、ピッチ 70 μ m、頂角 60度の断面鋸歯状プリズム条列の突 起を、切削加工を行うことにより得た。さらに前記プリズム条列に対し、直交する方向 に幅 70 /ζ πι、高さ 35 /z m (深さも等しい値になる）、ピッチ 70 /ζ πι、頂角 90度の断面 鋸歯状プリズム条列を前記プリズム条列と頂点が一致するように形作る切削を行った 。この金属部材はピッチ 70 mで頂角 60度の断面鋸歯状プリズム条列に深さ 35 mの V字形状の頂点が連続して入った形状である。さらに前記金属部材のニッケル —リン無電解メツキ面上に、スルファミン酸ニッケル水溶液を用いた電铸により-ッケ ルを 500 mの厚さに形成し、前記無電解メツキ面から引き剥がすことにより、凹状形 状を有するスタンパー 5を得た。
[0082] 製造例 8 (スタンパー 6)
寸法 387mm X 308mm、厚さ 2mmのステンレス鋼 SUS430の全面に、厚さ 100 μ mのニッケル—リン無電解メツキを施し、頂角 150度と頂角 100度のダイヤモンド切 削工具を用いて、ニッケル リン無電解メツキ面に、長さ 387mm (長手）の辺と平行 方向に、幅 70 /z m、深さ 9. 4 /ζ πι、底角 150度と、幅 22. 、深さ 9. 、底 角 100度の V字型溝を交互に切削加工を行うことにより得た。さらに長さ 387mm (長 手）の辺に対し、 35度傾けた方向に幅 70 m、ピッチ 70 m、底角 60度の V字型溝 を前記プリズム条列と最低点とがー致するように形作る切削を行うことによりスタンパ 一 6を得た。得られたスタンパー 6は、底面が一辺 70 mの平行四辺形、その一辺が 、スタンパー長手の辺から 30度傾いて周期的に繰り返された図 7に示すような凸状 形状を有していた。
[0083] 製造例 9 (スタンパー 7)
寸法 387mm X 308mm、厚さ 2mmのステンレス鋼 SUS430の全面に、厚さ 100 μ mのニッケル—リン無電解メツキを施し、頂角 170度のダイヤモンド切削工具を用 いて、ニッケル—リン無電解メツキ面に、長さ 387mm (長手）の辺に対し、 30度傾け た方向に、幅 70 /ζ πι、高さ 3. l ^ m,ピッチ 70 m、頂角 170度の断面鋸歯状プリ ズム条列の突起を切削加工した。さらに前記プリズム条列に対し、直交する方向に幅 70 μ m、高さ 3. 1 m、ピッチ 70 μ m、頂角 170度の断面鋸歯状プリズム条列を前 記プリズム条列と頂点が一致するように形作る切削を行うことによりスタンパー 7を得 た。得られたスタンパー 7は、底面が一辺 70 mの正方形、高さ 3. 1 μ mの四角錐 の一辺力 スタンパー長手の辺から 30度傾いて周期的に繰り返された凸状形状を有 していた。
[0084] 製造例 10 (スタンパー 8)
寸法 387mm X 308mm、厚さ 2mmのステンレス鋼 SUS430の全面に、厚さ 100 μ mのニッケル—リン無電解メツキを施し、頂角 110度のダイヤモンド切削工具を用 いて、ニッケル リン無電解メツキ面に、長さ 387mm (長手）の辺と平行方向に、幅 8 0 m、高さ 28. O ^ m,ピッチ 80 /ζ πι、頂角 110度の断面鋸歯状プリズム条列の突 起を切削加工した。さらに前記プリズム条列に対し、直交する方向に高さ 28. O ^ m, ピッチ 66. 8 /ζ πι、頂角 100度の断面鋸歯状プリズム条列を形作る切削を行うことに よりスタンパー 7を得た。得られたスタンパー 8は、底面が 80 μ mと 66. 8 μ mの長方 形、高さ 28. O /z mの四角錐が周期的に繰り返された凸状形状を有していた。
[0085] 製造例 11 (スタンパー 9) 製造例 10で得られた凸状四角錐部材のニッケル—リン無電解メツキ面上に、スル ファミン酸ニッケル水溶液を用いた電铸によりニッケルを 500 mの厚さに形成し、前 記無電解メツキ面から引き剥がすことにより、四角錐が周期的に繰り返された凹状形 状を有するスタンパー 9を得た。
[0086] 製造例 12 (光拡散板用ペレット 3)
透明榭脂として芳香族ビュ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 (スチレン一メチルメタアタリレート共重合体、 PSジャ パン株式会社製 MX150)を使用する以外は、製造例 1と同様にして光拡散板用べ レット 3を製造した。この光拡散板用ペレットの全光線透過率は 92%であり、ヘーズ は 87%であった。
[0087] 製造例 13 (重合性組成物）
メタクリル酸メチル 30重量部及びスチレン 70重量部の混合物に、重合開始剤とし て t一へキシルバーォキシビバレート 0. 4部、ビス（4 tーブチルシクロへキシル）パ ーォキシジカーボネート 0. 4部を添加し、 30分間攪拌した。その後、減圧下にて脱 気を行い、重合性組成物を得た。
[0088] 製造例 14 (成形ロール）
直径 200mm、長さ 300mmのステンレス製ロールの表面にニッケル—リンメツキ（リ ン含有割合 10重量0 /0)を厚さ 100 mで施した。その表面に頂角 90度のダイヤモン ドバイトを用い、ロールの長さ方向に対し 30° 傾いた方向にプリズム条列を幅 70 m、高さ 35 m、ピッチ 70 mで全面に形成し、前記プリズム条列に直交する方向 に同じダイヤモンドバイトを用い、幅 70 μ m、高さ 35 μ m、ピッチ 70 μ mでプリズム条 列を全面に形成し、凸状形状を有する成形ロールを得た。
[0089] 製造例 15 (金型部材）
237mmX 315mm X 100mmのステンレス製のブロック表面にニッケル一リンメッ キ（リン含有割合 10重量％)を厚さ 100 mで施した。その表面に頂角 90度のダイヤ モンドバイトを用い、長さ 315mmの辺に対し 30° 傾いた方向にプリズム条列を幅 70 μ m、高さ 35 μ m、ピッチ 70 μ mで全面に形成し、前記プリズム条列に直交する方 向に同じダイヤモンドバイトを用い、幅 70 μ m、高さ 35 μ m、ピッチ 70 μ mでプリズム 条列を全面に形成し、凸状形状を有する金型部材を得た。
[0090] 実施例 1
内寸幅 305mm、奥行き 227mm、深さ 17mmの乳白色プラスチック製ケースの内 面に反射シート (株式会社ッジデン製、 RF188)を貼着して反射板とし、反射板の底 力ら 3. 5mm離して、直径 3mm、長さ 360mmの冷陰極管 8本を、冷陰極管の中心 軸間の距離 aを 24. 5mmとなるように配置し、電極部近傍をシリコーンシーラントで し
固定し、インバーターを取り付けた。この設計のバックライト装置では冷陰極管中心 軸と光拡散板の冷陰極管側との距離 bは 13. 5mmとなるので、 aと bの数値を前記 し し し
関係 L1を示す数式に代入し、構造単位の側面傾き Xn (度）の好適な範囲を求めると 7. 0く Xnく 71. 2である。
[0091] 次に、製造例 2で得られたスタンパー 1を取り付けた金型を準備し、これと製造例 1 で得られた光拡散板用ペレット 1を用い、射出成形機 (型締め力 4, 410kN)を用い て、四角錐が転写された凹状の表面形状を有し、厚み 2mmで 237mm X 315mmの 光拡散板をシリンダー温度 280度、金型温度 85度で成形した。得られた光拡散板の 表面を超深度顕微鏡を用い、凹構造単位の底点を通って光拡散板の長手に垂直な 方向の観察を行ったところ、凹構造単位の側面の傾きは 2種類あり、各傾きの角度は 、 XI力41度、 X2力 ^27度で、最大高さ Rzは、 34. 3 m、表面粗さ Raは 0. 005 μ m であった。
[0092] 上記の光拡散板を、凹構造単位が冷陰極管の反対側 (反光源位置）になるようにし 、冷陰極管を取り付けたプラスチックケース上に設置した。さらにプリズムシート (住友 スリーェム株式会社製、 Thick— RBEF)を、プリズムシートのプリズム条列の長手方 向が冷陰極管と平行で、光拡散板力も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 (住友スリーェム株式会社製 DBEF— D)を設置し、さらに 偏光板を取り付けることにより直下型バックライト装置を作成した。
[0093] 次いで、作成した直下型バックライト装置について管電流 5mAを印加して冷陰極 管を点灯し、二次元色分布測定装置を用いて、短手方向中心軸上で等間隔に 100 点の正面方向の輝度を測定し、下記の数式 2と数式 3に従って輝度平均値 Laと輝度 むら Luを得た。このとき、輝度平均値は 4, 401cd/m2で、輝度むらは、 0. 76であつ た。
輝度平均値 La= (Ll +L2) Z2 (数式 2)
輝度むら Lu= ( (Ll— L2) ZLa) X 100 (数式 3)
L1：複数本設置された冷陰極管真上での輝度極大値の平均
L2：極大値に挟まれた極小値の平均
輝度むらは、輝度の均一性を示す指標であり、輝度むらが悪いときは、その数値は大 きくなる。
[0094] 実施例 2
プリズムシートの替わりに拡散シート (株式会社きもと製 188GM2)を使用し、管 電流を 5. 5mAとする以外は、実施例 1と同様にして直下型バックライト装置を作成し 、その評価を行った。輝度平均値は 4, 521cdZm2、輝度むらは 0. 91であった。
[0095] 実施例 3
光拡散板上の部材を、光拡散板に近い側力 拡散シート、プリズムシート、拡散シ ート、偏光板とし、管電流を 7mAとする以外は、実施例 1と同様にして直下型バックラ イト装置を作成し、その評価を行った。輝度平均値は 4, 413cdZm2、輝度むらは 0. 89であった。
[0096] 実施例 4
光拡散板上の部材を、光拡散板に近い側から拡散シート、拡散シート、偏光板とし 、管電流を 7mAとする以外は、実施例 1と同様にして直下型バックライト装置を作成 し、その評価を行った。輝度平均値は 4, 291cdZm2、輝度むらは 0. 99であった。
[0097] 実施例 5
製造例 3で得られたスタンパー 2を取り付けた金型を使用して製作した光拡散板を 使用し、光拡散板上の部材を、光拡散板に近い側から拡散シート、複屈折を利用し た反射偏光子、偏光板とし、管電流を 5. 5mAとする以外は、実施例 1と同様にして 直下型バックライト装置を作成し、その評価を行った。得られた光拡散板の、凸構造 単位の側面の傾きは 2種類あり、各傾きの角度は XIが 41度、 X2が 23度、最大高さ Rzは 34. 3 μ mであった。また、輝度平均値は 4, 560cd/m2、輝度むらは 0. 87で めつに。 [0098] 実施例 6
製造例 4で得られたスタンパー 3を取り付けた金型を使用して製作した光拡散板を 使用し、光拡散板上の部材を、光拡散板に近い側から拡散シート、複屈折を利用し た反射偏光子、偏光板とし、管電流を 5. 5mAとする以外は、実施例 1と同様にして 直下型バックライト装置を作成し、その評価を行った。得られた光拡散板の、凸構造 単位の側面の傾きは 2種類あり、各傾きの角度は、 XIが 41度、 X2が 27度、最大高 さ Rzは 34.： L mであった。また、輝度平均値は 4, 631cd/m2、輝度むらは 0. 98 であった。
[0099] 実施例 7
製造例 5で得られたスタンパー 4を取り付けた金型を使用して製作した光拡散板を 使用し、光拡散板上の部材を、光拡散板に近い側から拡散シート、複屈折を利用し た反射偏光子、偏光板とし、管電流を 5. 5mAとする以外は、実施例 1と同様にして 直下型バックライト装置を作成し、その評価を行った。得られた光拡散板の、凹構造 単位の側面の傾きは 3種類あり、各傾きの角度は、 XIが 55度、 X2力 0度、 X3が 15 度、最大高さ Rzは 59. 4 mであった。また、輝度平均値は 4, 512cd/m2、輝度む らは 0. 77であった。
[0100] 実施例 8
冷陰極管の中心軸間の距離 aを 40mmで 6本使用し、光拡散板上の部材を、光拡 し
散板に近い側力 拡散シート、プリズムシート、複屈折を利用した反射偏光子、偏光 板とし、管電流を 7mAとする以外は、実施例 1と同様にして直下型バックライト装置を 作成し、その評価を行った。前記関係 1を示す数式で計算した凸構造単位の側面の 傾き Xn (度）の好適な範囲は 9. KXn< 76. 6である。輝度平均値は 4, 060cd/ m2、輝度むらは 0. 40であった。
[0101] 実施例 9
製造例 6で得られたスタンパー 5を取り付けた金型を使用して製作した光拡散板を 使用し、凸構造単位を冷陰極管側にした以外は、実施例 1と同様にして直下型バッ クライト装置を作成し、その評価を行った。得られた光拡散板の、凸構造単位の側面 の傾きは 2種類あり、各傾きの角度は、 XIが 60度、 X2が 27度、最大高さ Rzは 34. 1 /z mであった。また、輝度平均値は 4, 313cd/m2、輝度むらは 0. 72であった。
[0102] 実施例 10
製造例 7で得られたスタンパー 6を取り付けた金型を使用して製作した光拡散板を 使用した以外は、実施例 1と同様に直下型バックライト装置を作成し、その評価を行 つた。得られた光拡散板の、凹構造単位の側面の傾きは 3種類あり、各傾きの角度は 、 XIが 55度、 X2力 0度、 X3が 15度、最大高さ Rzは 9. 2 μ mであった。輝度平均 値は 4, 543cd/m2、輝度むらは 0. 78であった。
[0103] 比較例 1
製造例 8のスタンパー 7を取り付けた金型を使用して製作した光拡散板を使用する 以外は、実施例 1と同様にして光拡散板を成形し、次いで直下型バックライト装置を 作成し、その評価を行った。得られた光拡散板の、凹構造単位の側面の傾きは 2種 類あり、各傾きの角度は、 XIが 4度、 X2が 3度、最大高さ Rzは 3 mであった。輝度 平均値は 4, 693cd/m2、輝度均斉度は 8. 48であった。
[0104] 比較例 2
製造例 8のスタンパー 7を取り付けた金型を使用して製作した光拡散板を使用する 以外は、実施例 2と同様にして光拡散板を成形し、次いで直下型バックライト装置を 作成し、その評価を行った。輝度平均値は 4, 467cd/m2,輝度均斉度は 2. 74で めつに。
[0105] 比較例 3
製造例 8のスタンパー 7を取り付けた金型を使用して製作した光拡散板を使用する 以外は、実施例 3と同様に直下型バックライト装置を作成し、その評価を行った。輝度 平均値は 4, 416cd/m2、輝度均斉度は 2. 14であった。
[0106] 比較例 4
製造例 8のスタンパー 7を取り付けた金型を使用して製作した光拡散板を使用する 以外は、実施例 4と同様にして光拡散板を成形し、次いで直下型バックライト装置を 作成し、その評価を行った。輝度平均値は 4, 302cd/m2,輝度均斉度は 2. 21で めつに。
[0107] 実施例 1〜： LOの構成と測定結果を表 1に、比較例 1〜4の構成と測定結果を表 2に 示す。
[0108] [表 1]
Figure imgf000032_0001
oは表中最左列の光学部材を使用したことを示す。 一は使用しなかつたことを示す。 部材名称が記載されている場合は最左列の光学部材を記載された部材で ffiき換えたことを示す。
[0109] [表 2]
実施例 比較例
8 9 10 1 2 3 4 te光板 O O O o O O O 複屈折使用反射偏光子 O O O 〇 O 拡散シ-ト ― プリズムシート O O ― o ― O 拡散シ-ト 拡散シ一ト O ― O O O O 光拡散板
凹構造又は凸構造の傾斜側面の傾き
X 1 [度] 41 60 65 4 4 4 4
X2 [度] 27 27 40 3 3 3 3
X3 [度] ― ― 15 一 ― 一 ― 凹構造又は凸構造の位置 光出射面光入射面光出射面光出射面光出射面先出射面光出射面 凹構造又は凸構造のある主面の 34 3 34— 1 9—2 3 3 3 3 ヘーズ [¾] 89 89 89 89 89 89 89 全先線透過率 [¾] 94 94 94 94 94 94 94 線状光源
本数 6 8 8 8 8 8 8 光源間の距離 a [mm] 40.0 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 光源一光拡散板間の距離 b W )3-5 13-5 13-5 13-5 13-5 13-5 13-5 評価
平均輝度 [cd/tf] 4060 4313 4543 4693 4467 4416 4302 輝度均斉度 0.40 0.72 0.78 8.48 2.74 2.14 2.21 oは表中最左列の光学部材を使用したことを示す。 一は使用しなかったことを示す。
き附名称が記載されている場合は最左列の光学部材を言 B¾された部材で置き換えたことを示す。
[0110] 実施例 1〜： LOと比較例 1〜4を比較すると、構造単位の側面の傾きの角度 Xnが、 関係 L1を満たす範囲内である場合は、平均輝度が 4, OOOcd/m2以上、輝度むら 力 以下とよい値が得られている。それに対し、比較例 1〜4のように構造単位の側面 の傾き Xnが前記関係 L1の範囲より小さい場合には、輝度むらが多くなる。
[0111] 次に、点状光源である LEDを用いた場合について説明する。
実施例 11
内寸幅 305mm、奥行き 227mm、深さ 16mmの乳白色プラスチック製ケースの底 面に放熱用に 0.5mmのアルミ板を敷き、その上に反射シート (株式会社ッジデン製 、 RF188)を貼着して反射板とした。次に、反射板の底に点状光源である白色チップ タイプ LED (日亜化学工業株式会社製 NCCW002S：大きさ： 7.2X11.2X4.7 mm)を中心間が縦横とも 30mmの均等配列（図 8に示す態様）になるように設置し、 電極部に直流電流を供給できるように配線した。この設計のノ ックライト装置では LE D中心間の距離 aは 36. 2mm、 LED中心と光拡散板の LED側との距離 bは 13. 1
P P
5mmとなるので、 aと bの数値を前記関係 PIの数式に代入し、構造単位の側面の
P P
傾き Xn (度）の好適な範囲を求めると 8. 5<Xn< 74. 6であった。そして、この上に 実施例 8と同じ光拡散板、拡散シート、プリズムシート、複屈折を利用した反射偏光子 設置し、偏光板を取り付け直下型バックライト装置を作成した。
次に、作成した直下型バックライト装置について、電圧 3. 8V、電流 350mAを印加 して LEDを点灯し、実施例 1と同じ評価を行った。輝度平均値は 5640cd/m2、輝度 むらは 0. 69であった。
[0112] 実施例 12
点状光源の配置を、長手方向の間隔が 35mm、短手方向の間隔が 30mmの長方 形状の配列とし、光拡散板を製造例 10によるスタンパー 8を用いた凹状の四角錐が 配列したものとする以外は、実施例 11と同様にして直下型バックライト装置を作成し た。この設計のバックライト装置では LED中心間の距離 aは 45. lmm、 LED中心と
P
光拡散板の LED側との距離 bは 13. 15mmとなるので、 aと bの数値を関係 PIの
P P P
数式に代入し、構造単位の側面の傾き Xn (度）の好適な範囲を求めると 9. 3<Xn< 76. 7であった。
次に、作成した直下型バックライト装置について、電圧 3. 8V、電流 350mAを印加 して LEDを点灯し、実施例 1と同じ評価を行った。輝度平均値は 5530cd/m2、輝度 むらは 0. 43であった。
[0113] 実施例 13
光拡散板を製造例 11によるスタンパー 9を用いた凸状の四角錐が配列したものと する以外は、実施例 12と同様にして直下型バックライト装置を作成し、評価を行った 。輝度平均値は 5560cdZm2、輝度むらは 0. 40であった。
[0114] 比較例 5
比較例 1と同じ光拡散板を使用する以外は実施例 11と同様にして LEDを用いた直 下型バックライト装置を作成し、その評価を行った。輝度平均値は 5980cdZm2、輝 度均斉度は 3. 90であった。
[0115] 実施例 11〜13と比較例 5の構成と測定結果を表 3に示す。 [0116] [表 3] 表 3
Figure imgf000035_0001
οは表中最左列の先学部材を使用したことを示す。 一は使用しなかつたことを示す。
[0117] 実施例 11〜13と比較例 5を比較すると、構造単位の側面の傾き Χηが前記関係 P1 を示す数式を満たす範囲内である場合には、輝度むらの改善効果が大きいことがわ かる。
[0118] 実施例 14
製造例 12で得た光拡散板用ペレット 3を、一線押出機を用い、幅 350mmの Τダイ から押し出し、厚み 2. Ommの板を得た。一線押出機のシリンダー温度は 250°Cとし 、ダイヘッドの温度を 240°Cとした。得られた板を 237mm X 315mmに切断して平板 の光拡散板とした。
得られた平板の光拡散板に製造例 14の成形ロールを 140°Cに加熱し、回転しなが ら押し当てることにより、凹状構造単位を有する光拡散板を製造した。
この凹状構造単位を有する光拡散板を使用する以外は、実施例 11と同様にして評 価を行った。輝度平均値は 5724cdZm2、輝度むらは 0. 69であった。 [0119] 実施例 15
実施例 14と同じ平板の光拡散板上に紫外線硬化榭脂 (帝国インキ株式会社製 UV SPA369)をバーコ一ターで 100 μ m厚みに塗布し、高圧水銀ランプを積算光量 で lOOmiZcm2照射して流動しない程度に硬化させた。さらに製造例 14の成形ロー ルを回転しながら押し当てることにより、凹状形状を付与した。その直後に更に高圧 水銀ランプを積算光量で 150mj/cm2照射して、硬化を完了させることにより凹状形 状を有する光拡散板を製造した。
この凹状形状を有する光拡散板を使用する以外は実施例 141と同様にして評価を 行った。輝度平均値は 5667cd/m2、輝度むらは 0. 49であった。
[0120] 実施例 16
厚み 200 μ mのポリエチレンテレフタレートフィルム（以下 PETフィルムとする）上に 、実施例 15と同じ紫外線硬化榭脂をバーコ一ターで 100 m厚みに塗布した。さら に製造例 14の成形ロールを回転しながら押し当てると同時に、 PETフィルム側から 高圧水銀ランプを積算光量で 250mjZcm2照射して、硬化を完了させることにより凹 状形状を有するフィルムを製造した。このフィルムの PETフィルム側に光硬化性接着 剤 (株式会社スリーボンド製スリーボンド 3017)を塗布し、実施例 14と同じ平板の光 拡散板上に接着し、凹状形状を有する光拡散板を製造した。接着剤の光硬化は、凹 状形状を有する側力も高圧水銀ランプを積算光量で 8000mjZcm2照射して行った この凹状形状を有する光拡散板を使用する以外は実施例 14と同様にして評価を 行った。輝度平均値は 5639cd/m2、輝度むらは 0. 48であった。
[0121] 実施例 17
製造例 15の金型部材の四隅に厚み 10mmの流れ止め部材を設置し、製造例 13 の重合性組成物を重合物が厚み 2mmになるように供給した。加熱槽中にお!、て 80 °Cで 1時間の重合を行!ヽ、弓 Iき続き遠赤外線ヒーターを使用し 130°Cで 1時間加熱し て、重合を完了させ、凹状形状を有する光拡散板を製造した。
この光拡散板を使用する以外は実施例 11と同様にして評価を行った。輝度平均値 は 5610cd/m2、輝度むらは 0. 40であった。 [0122] 実施例 14〜 17の構成と測定結果を表 4に示す。これらの実施例の製造方法によつ ても、良好な結果を得ることができた。
[0123] [表 4] 表 4
Figure imgf000037_0001
oは表中最左列の光学部材を使用したことを示す。 一は使用しなかつたことを示す。 産業上の利用可能性
本発明の直下型バックライト装置によれば、線状光源と光拡散板の距離が小さいま ま、平均輝度と輝度均斉度を向上することが可能なため、液晶表示装置に直下型バ ックライト装置を組み込んだとき、高画質で薄型の液晶表示装置を得ることができる。

Claims

請求の範囲 [1] 反射板、並列配置された複数の線状光源、及び光拡散板が、この順に配置されて 構成される直下型バックライト装置であって、 前記光拡散板は、 その少なくともひとつの主面に、 3以上の傾斜側面を有する凹形又は凸形の構造 単位を複数有し、 該構造単位を有する主面の最大高さ Rzが 1, OOO /z m以下であり、且つ 隣接する線状光源の中心軸間の領域の直上にあたる領域における、線状光源の 中心軸方向に直交する方向を切断線とする光拡散板の垂直断面中に、 (1)傾き Xn (単位:度、 nは自然数で、各傾斜側面を表すための副指数である。 )の異なる前記傾斜側面 nを表す線が 2以上あり、且つ (2)該傾き Xnのすべてが前記隣接する線状光源の中心軸間の平均距離 a (m し m)及び前記線状光源の中心軸と前記光拡散板における前記線状光源側の主面と の間の最小距離 b (mm)との間に、 12. 5— lO X (b /a ) <Xn< 85- 25 X (b / L L L L a )の関係を有する部分が含まれる、 し 直下型バックライト装置。 [2] 反射板、複数の点状光源、及び光拡散板が、この順に配置されて構成される直下 型バックライト装置であって、 前記光拡散板は、 その少なくともひとつの主面に、 3以上の傾斜側面を有する凹形又は凸形の構造 単位を複数有し、 該構造単位を有する主面の最大高さ Rzが 1, OOO /z m以下であり、且つ 隣接する三つの点状光源で囲まれ且つ他の点状光源を含まない領域の直上に あたる領域における、該三つの点状光源のうちの二つの点状光源の中心を結んだ方 向に直交する方向を切断線とする光拡散板の垂直断面の少なくとも 1つの中に、
(1)傾き Xn (単位:度、 nは自然数で、各傾斜側面を表すための副指数である。 )の異なる前記傾斜側面 nを表す線が 2以上あり、且つ
(2)該傾き Xnのすべてが前記隣接する三つの点状光源の中心間の平均距離 a (mm)及び前記点状光源の中心と前記光拡散板における前記線状光源側の主面
P
との間の最小距離 b (mm)との間に、 12· 5— 11 X (b /a ) <Xn< 85 - 28. 5 X (
P P P
b Za )の関係を有する部分が含まれる、
P P
直下型バックライト装置。
[3] 前記構造単位が凸形であり、
前記構造単位が断面鋸歯状のプリズム条列に、当該プリズム条列の稜線方向と異 なる向きに V字状の切り込みを入れて得られるものである請求項 1または 2に記載の 直下型バックライト装置。
[4] 前記構造単位の形状が角錐または角錐台である請求項 3に記載の直下型バックラ イト装置。
[5] 前記構造単位が凹形であり、
前記構造単位が断面鋸歯状のプリズム条列に、当該プリズム条列の稜線方向と異 なる向きに V字状の切り込みを入れて得られる凸状形状を有する転写部材の当該凸 形状を転写して得られるものである請求項 1または 2に記載の直下型バックライト装置
[6] 前記構造単位の形状が角錐又は角錐台である請求項 5に記載の直下型バックライ ト装置。
[7] 前記光拡散板が透明榭脂及び光拡散剤を含む榭脂組成物からなり、
該榭脂組成物の全光線透過率が 60%以上 98%以下である請求項 1〜6のいずれ か一に記載の直下型バックライト装置。
[8] 前記光拡散板が透明榭脂及び光拡散剤を含む榭脂組成物からなり、
該榭脂組成物のヘーズが 20%以上 100%以下である請求項 7に記載の直下型バ ックライ卜装置。
[9] 光拡散板が吸水率 0. 25%以下の透明樹脂で形成されている請求項 1〜8のいず れか一に記載の直下型バックライト装置。
[10] 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 7又は 8に記載の直下型バックライト装置。
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