WO2007114158A1 - 直下型バックライト装置 - Google Patents

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WO2007114158A1
WO2007114158A1 PCT/JP2007/056629 JP2007056629W WO2007114158A1 WO 2007114158 A1 WO2007114158 A1 WO 2007114158A1 JP 2007056629 W JP2007056629 W JP 2007056629W WO 2007114158 A1 WO2007114158 A1 WO 2007114158A1
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backlight device
luminance
type backlight
direct type
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PCT/JP2007/056629
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Inventor
Toshiaki Suzuki
Keisuke Tsukada
Original Assignee
Zeon Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a direct type backlight device, and more particularly, to a direct type backlight device that includes a plurality of point light sources and can highly suppress luminance unevenness on a light emitting surface.
  • a backlight device for a liquid crystal display for example, a reflector
  • linear light sources for example, cold-cathode tubes
  • direct radiation from these linear light sources are used.
  • a direct-type backlight device that includes a light diffusing plate in this order, which diffuses and emits light and reflected light from a reflecting plate to form a light emitting surface, is widely used.
  • the luminance of the portion directly above the linear light source increases, and the luminance tends to decrease as the partial force increases, and periodic luminance unevenness may occur.
  • Patent Document 2 Utility Model Registration No. 3114467
  • Patent Document 2 includes a reflecting plate, a plurality of point light sources, and a light diffusing plate, and includes a light incident surface and a light emitting surface of the light diffusing plate.
  • a method is disclosed in which prism-like light guide cones are formed on both sides, and the luminance unevenness of the light emitting surface is reduced by the light guide cones.
  • Patent Document 2 discloses a configuration in which light guide cones are simply provided on both surfaces of the light diffusing plate. There is no disclosure of how to reduce unevenness. For this reason, the method disclosed in Patent Document 2 has a problem in that the luminance unevenness of the light emitting surface cannot be sufficiently suppressed.
  • An object of the present invention is to provide a direct type backlight device capable of highly suppressing uneven brightness on a light emitting surface.
  • the following direct type backlight device is provided.
  • a direct-type backlight device provided with an image forming position adjusting means to be provided.
  • an image of a point light source is a position directly above a point light source on a light diffusing plate by a light diffuser plate or the like when the light emitting surface is observed from the light emitting side (point light source).
  • This is a point light source image (sometimes referred to as a split image in the present application) observed at a position distant from the position where the light is projected onto the light diffusion plate; the original position of the point light source. If the image of the point light source cannot be observed clearly, it is the position of the partial force S-split image that shows high brightness when measured with a luminance meter.
  • two or more split images are provided from a single point light source, but in order to confirm which point light source each split image is derived from, a certain point light source is provided with a cover or the like. This can be done by specifying a slit image that is no longer visible when viewed from the light exit side of the light diffusing plate. Further, when a plurality of split images are provided for one point light source power, it is necessary to satisfy the above relationship for all of these split images. The relationship should hold for at least a portion of the convex quadrangle that can be selected!
  • the position serving as a reference for each point light source is the center position of each point light source.
  • the center position of each point light source If you choose based on.
  • the image forming position adjusting means is a fine concavo-convex structure formed on the light incident surface and Z or the light exit surface, and the fine concavo-convex structure has at least three planes.
  • the direct type backlight device having a structure in which a plurality of bodies are arranged along a predetermined direction (a certain direction or a plurality of directions intersecting each other).
  • the light emitted from the point light source is refracted on the surface of the fine concavo-convex structure, and the thickness direction of the light diffusing plate is not at a position directly above the point light source. Therefore, the split image is observed at a position preferably distributed at an appropriate interval. For this reason, the luminance unevenness of the light emitting surface can be highly suppressed.
  • the light diffusing plate is formed in a substantially rectangular shape in plan view, and the plurality of point light sources are arranged at predetermined intervals along a vertical direction and a horizontal direction of the light diffusing plate,
  • the direct-type backlight device wherein the plurality of polygonal pyramids are arranged along a predetermined direction intersecting the vertical direction and the horizontal direction.
  • the front luminance of the image corresponding to the point light source as the luminance in the normal direction of the light diffusing plate at the position corresponding to the outer edge of the point light source is the front luminance of the image. 15 to the maximum value: The direct type backlight device having LOO%.
  • the outer edge of the point light source is the outer edge of the light extraction portion of the point light source.
  • the point light source includes a light emitting unit, a non-transparent casing that covers the light emitting unit, and the casing. When it is composed of a transparent part that emits light from the light emitting part on the front surface of the body, it is the outer edge of the transparent part.
  • the center line average roughness Ra of the plane constituting the concavo-convex structure is 3 / ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 0.05 m when the haze force of the light diffusing plate is less than 20%
  • the direct-type backlight device wherein 2 ⁇ m ⁇ Ra ⁇ 0.001 ⁇ m when the haze of the light diffusion plate is 20% or more and 100% or less.
  • the direct type backlight device of the present invention by providing the split image forming means that allows the image of the point light source to be observed in the specific area, the luminance unevenness of the light emitting surface is highly suppressed. Can do. Further, by using a plurality of point light sources, it is possible to increase the luminance in the front direction while suppressing power consumption as compared with the case of using a linear light source.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a direct type backlight device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the arrangement of a plurality of point light sources.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an original position of a plurality of point light sources and a position of a split image of each point light source.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a diamond cutting tool used in Production Example 5.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an original position of a plurality of point light sources and a position of a split image of each point light source.
  • FIG. 8 is a graph illustrating the preference and characteristics of a split image.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the positions of a plurality of point light sources and the positions of a plurality of split images of the point light sources.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing an example of the relationship between the concavo-convex structure on the reflecting plate and the point light source.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing another example of the relationship between the concavo-convex structure on the reflector and the point light source.
  • FIG. 12 is a plan view schematically showing another example of the relationship between the uneven structure on the reflector and the point light source.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the radiation angle of the point light source and the relative illuminance in the example of FIG.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing the positional relationship between an LED and a quadrangular pyramid-shaped reflecting sheet in Example 9.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a direct type backlight device 100 according to the present embodiment.
  • the direct backlight device 100 includes a reflector 1, a plurality of point light sources 2, direct light emitted from these point light sources 2, and reflected light reflected by the reflector 1.
  • a light diffusing plate 3 that diffuses and emits light is provided in this order.
  • the material of the reflector 1 white or silver colored resin, metal or the like can be used, and the resin is also preferable from the viewpoint of light weight.
  • the color of the reflector 1 is preferably white in view of the ability to reduce luminance unevenness, that is, to improve the luminance uniformity, but in order to balance the luminance and the luminance uniformity highly, white and silver are mixed. May be.
  • each point light source 2 for example, a light emitting diode (LED) can be used.
  • the configuration of each LED includes, for example, (I) a configuration that can only be used for white LEDs, (II) a configuration that combines RGB primary colors, and (III) a configuration that combines intermediate colors with RGB primary colors. be able to.
  • a configuration that combines the three primary colors of RGB the configuration of (II) and (III)
  • at least one red LED, green LED, and blue LED are placed close to each other, A configuration that mixes each color to emit white light
  • a field sequence that arranges red LEDs, green LEDs, and blue LEDs as appropriate, and colors each color LED in a time-sharing manner.
  • a configuration in which color display is performed using a local method can be given.
  • the center position of each set means the center position of the point light source. It is necessary to satisfy the relationships (1) to (4) based on the position. In the case of the configuration (ii), it is necessary to satisfy the relationships (1) to (4) for each color LED.
  • the plurality of point light sources 2 can be arranged as follows with respect to the reflecting plate 1 and the light diffusing plate 2.
  • the arrangement of the first mode is adopted as shown in FIG. 1, but the arrangement of the point light sources is not limited to the first and second modes.
  • the distance between the centers of the adjacent point light sources 2 is preferably 15 mm to 150 mm, more preferably 20 mm to 100 mm.
  • Adjacent point light sources 2 are in the closest positional relationship in which no other point light source exists on the line segment connecting the centers of the two point light sources.
  • Two point light sources For example, as shown in FIG. 2, in the grid-like arrangement shown in the first aspect, the distance between the centers of adjacent point light sources 2 is the distance between the point light sources along the vertical direction and the horizontal direction. It is PI, Q1. At this time, the distance between the centers of adjacent point light sources may be uniform at all locations or may be partially changed. For example, the distance between the point light sources is small at the center of the direct type backlight device. This is the case when it comes down. Also, as shown in FIG. 3, in the diagonal lattice arrangement of the second mode, the distance between the centers of the adjacent point light sources 2 is the distance between the point light sources along the vertical and horizontal directions. It is P2, Q2.
  • the light diffusing plate 3 is a substantially rectangular plate material in plan view having a light incident surface on which light is incident and a light emitting surface that diffuses and emits incident light.
  • a material constituting the light diffusing plate 3 glass, a mixture of two or more types of resin that are difficult to mix, a material in which a light diffusing agent is dispersed in a transparent resin, and one type of transparent resin are used. it can.
  • the total light transmittance and haze adjustment that one type of transparent resin is preferred is that it is light weight and easy to form, so that it is easy to improve the brightness that is preferred. From the viewpoint of ease of use, it is preferable to use a transparent resin dispersed with a light diffusing agent.
  • the transparent resin is a resin having a total light transmittance of 70% or more measured with a 2 mm-thick plate smooth on both sides based on JIS K7361-1, for example, polyethylene, propylene-ethylene. Rene copolymer, polypropylene, polystyrene, copolymer of aromatic bur monomer and (meth) acrylic acid alkyl ester having lower alkyl group, polyethylene terephthalate, terephthalic acid-ethylene glycol-cyclohexane dimethanol copolymer Examples thereof include coalescence, polycarbonate, acrylic resin, and resin having an alicyclic structure.
  • (meth) acrylic acid refers to acrylic acid and methacrylic acid.
  • the transparent resin (meth) acrylic acid alkyl ester having a lower alkyl group and an aromatic bule monomer containing 10% or more of a polycarbonate, polystyrene, or aromatic vinyl monomer.
  • a resin having a water absorption rate of 0.25% or less such as a resin having a cycloaliphatic structure, has a small deformation due to moisture absorption, so that a large light diffusion plate with little warpage can be obtained. Preferred in terms of points.
  • a resin having an alicyclic structure is more preferable because it has good fluidity and can produce a large light diffusion plate 3 efficiently.
  • a mixture of oxalic resin having an alicyclic structure and a light diffusing agent combines the high transmittance and high diffusivity required for the light diffusing plate 3 and has good chromaticity, so it is preferably used. It can be done.
  • a 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.
  • 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 and the cycloalkene structure are preferred, and the cycloalkane structure is most preferred.
  • the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is usually in the range of 4-30, preferably 5-20, more preferably 5-15, mechanical strength, heat resistance and light diffusion.
  • the formability characteristics of the plate 3 are highly balanced and suitable.
  • the proportion of the repeating unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure having an alicyclic structure may be appropriately selected depending on the intended use, but is usually 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more. More preferably, it is 90% by weight or more. 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.
  • coconut oil having an alicyclic structure examples include (1) a ring-opening polymer of a norbornene monomer and a norbornene monomer and other monomers capable of ring-opening copolymerization.
  • Norbornene such as ring-opening copolymers, addition products of these hydrogenated products, norbornene monomers, and addition copolymers of norbornene monomers and other monomers copolymerizable therewith
  • Monocyclic cyclic olefin polymer and its hydrogenated product (3) Cyclic co-polymer and its hydrogenated product; (4) Polymer of vinyl alicyclic hydrocarbon monomer And vinyl alicyclic hydrocarbon monomers and other monomers copolymerizable therewith, as well as hydrogenated products thereof, aromatic ring hydrogen of vinyl aromatic monomer polymers Copolymerization of additives and vinyl aromatic monomers with other monomers copolymerizable therewith
  • Vinyl alicyclic hydrocarbon polymers such as hydrogenated products of the body of an aromatic
  • norbornene polymer and vinyl A dialicyclic hydrocarbon polymer is preferable, and a ring-opening polymer hydrogenated product of norbornene monomer, a ring-opening copolymer of norbornene monomer and other monomers capable of ring-opening copolymerization.
  • Hydrogenated products of polymers, aromatic ring hydrogenated products of vinyl aromatic monomers, and aromatic rings of copolymers of vinyl aromatic monomers and other monomers copolymerizable therewith Hydrogen additives are more preferred.
  • the light diffusing agent is a particle having a property of diffusing light, and can be roughly classified into an inorganic filler and an organic filler.
  • the inorganic filler include silica, aluminum hydroxide, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, magnesium silicate, and mixtures thereof.
  • the organic filler include acrylic resin, polyurethane, polyvinyl chloride, polystyrene resin, polyacrylonitrile, polyamide, polysiloxane resin, melamine resin, and benzoguanamine resin.
  • polystyrene resin, polysiloxane resin, and fine particles such as cross-linked products thereof have high dispersibility, high heat resistance, and no coloring (yellowing) during molding.
  • fine particles that also have a cross-linked strength of the polysiloxane resin are more preferable because they are more excellent in heat resistance.
  • Examples of the shape of the light diffusing agent 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.
  • the light diffusion direction can be exemplified.
  • Spherical shape is preferred in that it is isotropic.
  • the light diffusing agent is used in a state of being uniformly dispersed in the transparent resin.
  • the ratio of the light diffusing agent to be dispersed in the transparent resin is a force that can be appropriately selected according to the thickness of the light diffusing plate, the interval between the linear light sources, and the like.
  • the total light transmittance of the dispersion is 60% to 98%. It is more preferable to adjust the content of the light diffusing agent so as to be%. It is more preferable to adjust the content of the light diffusing agent so as to be 65% to 95%.
  • the total light transmittance is a value measured with a 2 mm-thick plate smooth on both sides based on JIS K7361-1. In addition, it is a value measured on a 2 mm thick plate smoothed on both sides according to the head [ ⁇ 13 K7136].
  • the thickness of the light diffusing plate 3 is preferably 0.4 mm to 5 mm. More preferably, it is ⁇ 4 mm. By making the thickness of the light diffusing plate 3 within the above preferred range, It is possible to suppress the stagnation and to facilitate the molding.
  • a fine concavo-convex structure 4 as an image forming position adjusting means is formed on the light emitting surface of the light diffusing plate 3, and the light incident surface of the light diffusing plate 3 is It is a substantially flat surface.
  • the fine concavo-convex structure 4 is simply illustrated.
  • the fine concavo-convex structure 4 can be, for example, a structure in which a plurality of concave structures or convex structures as repeating units are formed.
  • the concave structure or the convex structure of the present embodiment is a convex quadrangular pyramid 4A as a polygonal pyramid having at least three planes.
  • the plurality of quadrangular pyramids 4A are arranged along two directions: an S direction that is one direction and a T direction that is another direction orthogonal to the S direction.
  • the quadrangular pyramids 4A are periodically arranged along a direction different from the short direction and the long direction (vertical direction Y and horizontal direction X in FIG.
  • the arrangement direction intersects the vertical direction Y and the horizontal direction X, respectively.
  • the period is preferably 20 ⁇ m to 700 ⁇ m, more preferably 30 m to 400 m.
  • the angle ⁇ (angle less than 90 degrees: twist angle) between the array direction of the quadrangular pyramid 4A and the short direction of the light diffusing plate 3 (the array direction of the point light sources) is 15 to 75 degrees.
  • the apex angle of the quadrangular pyramid 4A is preferably 30 degrees to 150 degrees.
  • the apex angle is the angle at which the angle becomes the smallest when an arbitrary cross section including the apex of the quadrangular pyramid is considered.
  • the fine concavo-convex structure 4 having such a convex quadrangular pyramid 4A has, for example, a plate-like light diffusing plate prepared from the viewpoint that it is easy to mold, and the surface with the light diffusing plate is provided.
  • a prism array in which a plurality of linear prisms having a triangular cross section are arranged substantially in parallel, and then V-shaped incisions are made in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the linear prism. be able to.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the original position (projected position) of a plurality of point light sources and the position of a split image of each point light source on a light diffusion plate (light emitting surface: light emitting surface). It is. [0047] As shown in FIG. 5, in the direct backlight device 100, a convex quadrangle having the smallest area and the shortest circumference is formed from a plurality of point light sources. Consider the case where four point light sources A, B, C, and D are selected. The convex rectangle is a square. Let the two diagonals of this convex rectangle be AC and BD.
  • each image A, B, C, D on the light exit surface for each point light source A, B, C, D on the light diffusing plate is point-like.
  • the image forming position adjusting means is a quadrangular pyramid 4A, a plurality of image forces S are formed for one point light source. In this case, one of the plurality of images satisfies the above condition. It only has to be satisfied.
  • the distance L (A A) to the position A directly above the light source A is between the diagonal length L (A C) and
  • the distance L (C C) from the position C directly above the light source C is related to the diagonal length L (A C) as follows:
  • the distance L (D D) from the position D directly above the light source D is between the diagonal length L (B D) and
  • the luminance unevenness of the light emitting surface can be greatly reduced.
  • the shortest interval LP between the images A, B, C, and D satisfies the following relationships (5) and (6).
  • the distance between the split images is maintained at an appropriate interval, so that the luminance unevenness of the light emitting surface can be further suppressed.
  • the direct type backlight device of the present embodiment since the split image is observed in the specific area by the fine concave / convex structure as the split image forming means, the luminance unevenness of the light emitting surface is highly suppressed. be able to. Further, by using a point light source, sufficient luminance can be achieved while suppressing power consumption.
  • the height of the concavo-convex structure is not particularly limited, but the maximum value Ra (max of the centerline average roughness Ra measured along various directions within the surface having the concavo-convex structure ) Force ⁇ / zm to l, 000 m is preferred.
  • the split image forming unit forms a split image larger than the point light source.
  • FIG. 9 taking the embodiment described above with reference to FIG. 5 as an example.
  • the direct type backlight device of the present invention is not limited to the above-described mode, and for example, for light diffusion using a light diffusion plate. More preferably, the split image may be unclear.
  • the front luminance of the image corresponding to the point light source in the normal direction of the light diffusing plate at the position corresponding to the outer edge of the point light source is the maximum value of the front luminance in the image. ⁇ 100%.
  • the front luminance as the luminance in the normal direction of the light diffusing plate at the outer edge position of the point light source is 15 to LOO% of the maximum value of the front luminance. Note that the front brightness is usually at the center of the image.
  • the luminance force measured in a position inclined at 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser plate, measured at the position where the front luminance of the split image is highest, with respect to the front luminance. It is preferably 20% or more and less than 100%. Specifically, for example, in the split image B described in FIG.
  • the graph shown in Fig. 8 is obtained when the luminance is measured while measuring the output angle characteristics of the luminance.
  • the horizontal axis represents the light emission angle, and the front direction is 0 °.
  • the vertical axis is the luminance measured at that angle. As shown in FIG. 8, when the front luminance is set to 100%, the luminance unevenness can be suppressed to a higher degree when the luminance at an angle of ⁇ 15 ° is 20% or more and less than 100%.
  • the light diffusing plate having the preferable outgoing angle characteristics as described above is, for example, by appropriately adjusting the type and content ratio of the diffusing agent in the light diffusing plate, or the light incident surface of the light diffusing plate and Z Alternatively, it can be obtained by appropriately adjusting the surface roughness of the exit / exit surface.
  • the center line average roughness Ra of the surface constituting the concavo-convex structure is 3 ⁇ m ⁇ Ra ⁇ 0.05 ⁇ m when the haze of the light diffusing plate is less than 20%, and the haze force of the light diffusing plate is 3 ⁇ 40% or more 100% or less In the lower case, it is particularly preferred that 2 / ⁇ ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ 0.0001 / zm.
  • the center line average roughness of the surface constituting the concavo-convex structure is, for example, the center line average roughness in the plane constituting the quadrangular pyramid in the case of the quadrangular pyramid 4A.
  • two or more split images corresponding to one point light source are generated on the light exit surface, and the farthest of the two or more images is separated. It is preferable that the distance X2 between the existing images and the distance XI and the force XI ⁇ X2 between the furthest light sources among the four light sources constituting the convex quadrangle. This will be explained with reference to FIG. 9 again.
  • the longest light source pitch in the convex rectangle ABCD is X91.
  • the four split images B, B, B and B corresponding to the light source B among the four split images B, B, B and B corresponding to the light source B,
  • the pitch between distant images is X92.
  • X91 ⁇ X92 the luminance unevenness can be further suppressed to a high degree.
  • the quadrangular pyramid is adopted as the fine concavo-convex structure.
  • the invention is not limited to this, and other polygonal pyramids such as a triangular pyramid, a pentagonal pyramid, and a hexagonal pyramid can be used. Even in this case, it can be formed in the same manner as described above by changing the number and direction of the V-shaped cuts, the cross-sectional shape of the prism row, and the like.
  • a triangular pyramid it can be formed by making two V-shaped cuts in the direction perpendicular to the prism row.
  • the fine concavo-convex structure is convex, but it may be concave. Furthermore, it can also be set as the structure which combined the convex shape and the concave shape.
  • a transfer member such as a stamper having the convex polygonal pyramids is used. It can be formed and obtained by transferring the convex shape of the transfer member.
  • the quadrangular pyramids 4A are all configured with only one type having the same dimensions and outer shape, but may be configured by combining a plurality of types having different dimensions and outer shapes.
  • the fine concavo-convex structure as the split image forming means is formed on the light emitting surface of the light diffusing plate 3, but it may be formed on the light incident surface or on both surfaces. In short, it is sufficient that a fine uneven structure is formed on at least one surface of the light diffusion plate 3.
  • the fine concavo-convex structure, which is the split image forming means is formed on the light diffusing plate 3.
  • the same fine concavo-convex structure formed on the light diffusing plate 3 is formed on the surface of the reflector 1. May be. Even in such a configuration, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • the aspect in which the point light sources are arranged in a square lattice shape is shown.
  • the state in which the point light sources are arranged in a diagonal lattice shape and the light emission side force light diffusion plate is observed.
  • Fig. 7 As shown in Fig. 7, four point light sources A that form a parallelogram, which is a convex quadrilateral that has the smallest area and the shortest circumference, from among a plurality of point light sources , B, C, and D are selected. Let the two diagonals of this convex rectangle be AC and BD.
  • each image A, B, C, D on the light exit surface for each point light source A, B, C, D on the light diffusing plate is a point.
  • the distance L (A A) between the position A directly above A and the diagonal length L (A C) has the following relationship:
  • the distance L (C C) from the position C directly above the light source C is related to the diagonal length L (A C) as follows:
  • the distance L (DD) to the position D directly above the light source D is between the diagonal length L (BD) and Satisfy the relationship.
  • each image A, B, C, D is within the range W indicated by the oblique lines in FIG.
  • the luminance unevenness of the light emitting surface can be greatly reduced.
  • the shortest interval LP between the images A, B, C, and D satisfies the following relationships (5) and (6).
  • the distance between the split images is maintained at an appropriate interval, so that the luminance unevenness of the light emitting surface can be further suppressed.
  • the image forming position adjusting means may have a concavo-convex structure on the reflector.
  • the concavo-convex structure on the reflecting plate is not particularly limited as long as it is a shape that reflects the light emitted from the point light source toward the diffusing plate.
  • each concavo-convex structure is more preferably a pyramid or a frustum having a flat surface facing each point light source arranged around the concavo-convex structure. By setting it as such a more preferable aspect, a brighter split image can be formed and the front luminance of the knocklight can be made more uniform.
  • Such a concavo-convex structure can be arranged at the positions shown in FIGS.
  • the uneven structure when four point light sources (1001, 1201) are arranged around the uneven structure (1011, 1211), the uneven structure It can be a square pyramid or a truncated pyramid facing the light source.
  • the uneven structure when three spot light sources 1101 are arranged around the uneven structure 1111, the uneven structure should be a triangular pyramid or a triangular frustum facing each point light source. Can do.
  • each concavo-convex structure can be appropriately selected according to the arrangement of the point light sources.
  • the concavo-convex structure formed on the reflector is included in an angular region (space) in which the top portion thereof shows a luminance that is more than half the front luminance of a point light source.
  • an angular region space
  • FIG. 13 Such a preferable mode will be described more specifically with reference to FIGS. 13 and 14.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view for schematically explaining the positional relationship between the top of the concavo-convex structure formed on the reflector and the radiation angle of the point light source
  • FIG. It is a graph which shows the relationship between a radiation angle and relative illumination intensity of the point light source (LED) 1401 used in the example.
  • Fig. 13 The horizontal axis in the graph is the radiation angle of the point light source, that is, the angle relative to the direction 1471 perpendicular to the reflector (represented by ⁇ 1451 in FIG. 14), and the vertical axis represents the illuminance at that radiation angle. This is a relative value with 1 at an angle of 0 °.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view for schematically explaining the positional relationship between the top of the concavo-convex structure formed on the reflector and the radiation angle of the point light source
  • FIG. 13 The horizontal axis in the graph is the radiation angle of the point light source, that is, the angle relative to the direction 1471 perpen
  • the luminance is more than half of the front luminance in the angular region of 60 ° to + 60 °.
  • the angle formed by the direction 1471 perpendicular to the reflector and the line 1472 is ⁇ 1451 and the force is 0 °, and the line 1472 is centered on the line 1471.
  • another optical member can be appropriately disposed on the light emitting side of the light diffusion plate for the purpose of further improving the luminance and the luminance uniformity.
  • an optical member include a light diffusion sheet that diffuses and emits incident light, a prism sheet that adjusts the direction of the emitted light, and a reflective polarizer for the purpose of improving luminance. it can.
  • a light diffusion plate pellet B was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of the resin was 97.5 parts and the amount of the light diffusing agent was 2.5 parts. Using this light diffusion plate pellet B as a raw material, a test plate similar to that of Production Example 1 was prepared, and the total light transmittance and haze were measured by the same method. The test plate had a total light transmittance of 55% and a haze of 99%.
  • Stanno 2 was produced in the same manner as in Production Example 3 except that a single crystal diamond cutting tool having a vertex angle of 60 degrees was used.
  • a stamper 3 was produced in the same manner as in Production Example 3 except that the single crystal diamond cutting tool having a polygonal cross section shown in FIG. 6 was used.
  • 387mm x 308mm, 100mm thick stainless steel SUS430 is nickel-phosphorus electroless plated with a nickel-phosphorous electroless plating with a thickness of 100m and a single crystal diamond cutting tool with apex angle of 90 degrees.
  • a triangular surface with a pitch of 70; ⁇ ⁇ and apex angle of 90 degrees is formed along the direction of 30 degrees (denoted as 30 in Table 1) with the 308 mm long side (short side direction) on the mating surface.
  • a plurality of grooves were cut.
  • the direction formed by the longitudinal direction of the groove is a direction of 60 degrees (the angle formed by the short side is the direction of 30 degrees in the direction opposite to the groove of the short side: -30 in Table 1
  • a groove having the same pitch was formed with the same cutting tool.
  • a stamper 4 having a regular quadrangular pyramidal convex structure formed on the nickel-phosphorus electroless plating surface was produced. [0086] ⁇ Production Example 7 (Stamper 5)>
  • Stanno 5 was produced in the same manner as in Production Example 3, except that a single crystal diamond cutting tool having an apex angle of 120 degrees was used.
  • a stamper 6 was produced in the same manner as in Production Example 3 except that a polycrystalline diamond cutting tool having a vertex angle of 90 degrees was used.
  • a light diffusing plate pellet C was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of the greaves was 99.95 parts and the light diffusing agent 0.05 parts was used. Using the light diffusion plate pellet C as a raw material, a test plate similar to that of Production Example 1 was prepared, and the total light transmittance and haze were measured by the same method. The test plate had a total light transmittance of 93% and a haze of 80%.
  • a light diffusion plate pellet D was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of the resin was 99.6 parts and 0.4 part of the light diffusing agent was used.
  • a test plate similar to that of Production Example 1 was prepared using the light diffusion plate pellet D as a raw material, and the total light transmittance and haze were measured by the same method. The test plate had a total light transmittance of 81% and a haze of 99%.
  • the pellet of the resin was used as it was without adding a light diffusing agent to obtain a light diffusion plate pellet E.
  • a test plate similar to that of Production Example 1 was prepared, and the total light transmittance and haze were measured by the same method.
  • the test plate had a total light transmittance of 92% and a haze of 0.5%.
  • 100mm thick nickel-phosphorus electroless plating is applied to the entire surface of stainless steel SUS430 (JIS G4305) with dimensions 387mm X 308mm and thickness 100mm.
  • -A plurality of triangular grooves with a pitch of 70 m and apex angle of 100 degrees were cut along the direction parallel to the side of 308 mm (short side direction) on the electroless plating surface of phosphorus.
  • a linear protrusion with a triangular cross section is formed on the nickel-phosphorous electroless plating surface.
  • a stamper 7 having a structure was produced.
  • a mold attached with the stamper 1 obtained in Production Example 3 was prepared, and using this and the light diffusion plate pellet A obtained in Production Example 1, an injection molding machine (clamping force 4 , 410kN: 450 tons), a light diffuser plate with a concave surface shape to which a quadrangular pyramid was transferred, a thickness of 2mm, and 237mmX31 5mm was molded at a cylinder temperature of 280 ° C and a mold temperature of 85 ° C.
  • the above light diffusing plate was placed on the plastic case so that the concave structure was on the opposite side of the LED (the position opposite to the light source). Furthermore, a diffusion sheet (BS040 manufactured by Kimoto Co., Ltd.) is provided on the light diffusion plate, and on this, the prism sheet (Sumitomo 3EM Co., Ltd.) is arranged so that the prism ridge line is parallel to the side of 315 mm on the side far from the light diffusion plate force.
  • BEF-III) and a reflective polarizer using birefringence (DBEF-d400 manufactured by Sumitomo Suriem Co., Ltd.) were installed to produce a direct backlight device.
  • the position where the frontal brightness of the split image is highest (the The distribution of the outgoing angle characteristics when the observation angle was changed with respect to the front luminance at the center of the Brit image was measured with a color luminance meter.
  • the luminance power in a direction inclined 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser plate was 91% of the front luminance.
  • the front luminance at the position of the split image was measured using a two-dimensional color distribution measurement device, when the center positions of the corresponding LEDs were considered to be superimposed, it corresponds to the outer edge of the LED.
  • the front luminance at the point where the image was taken was 81% of the maximum luminance, which is the luminance at the center of the split image.
  • the luminance in the front direction of 100 points was measured at equal intervals on the center line in the short direction, and the following formula 1 According to Equation 2, the luminance average value La and the luminance uniformity Lu were obtained. At this time, the luminance average value was 5,220 cd Zm 2 and the luminance uniformity was 1.30.
  • the direct-type backlight device was visually observed from the front and diagonal directions, there was no luminance unevenness in any direction, and the display performance was excellent.
  • Luminance uniformity is an indicator of luminance uniformity. When the luminance uniformity is poor, the value increases.
  • a direct type backlight device was fabricated and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the stamper 2 obtained in Production Example 4 was used.
  • the direct backlight unit was observed from the light exit side of the light diffusion plate and the split image of the LED was observed, the distance between the original position of the LED and the position of the split image of the LED (L (AA), L (BB ), L (CC), L (DD)) force 16.7mm
  • a direct type backlight device was fabricated and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the stamper 3 obtained in Production Example 5 was used.
  • each prism part has two slopes, so two split images per direction were obtained for one LED. For this reason, the direct backlight unit was observed from the light exit side of the light diffusion plate, and the split image of the LED was observed.
  • the distance (L (AA), L (BB), L (CC), L (DD)) is 9.9mm
  • the distance LP between the images was 12.9 mm. Also, the distance between the original position of the LED and the position of the second split image of this LED (L (A A), L (BB), L (CC), L (DD) W ⁇ 6.7mm
  • the luminance in the direction inclined 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser plate at the position where the front luminance of the split image is highest (center of the split image) is the same position. It was 91% of the front luminance.
  • the front brightness at the relevant location was 80% of the maximum brightness, which is the brightness at the center of the split image.
  • light When measured at the position of the split image on the side far from the source, the front brightness was 85% of the maximum brightness.
  • the average brightness was 5,150 cd / m 2 and the brightness uniformity was 1.20.
  • a white chip type LED similar to the above was paired with 50mm in the vertical direction (Q2 in Fig. 3) and 25mm in the horizontal direction (P2 in Fig. 3). They were installed in a square lattice pattern (as shown in Fig. 3) and wired so that direct current could be supplied to the electrodes.
  • the parallelogram that is a convex quadrangle composed of four LEDs (the parallelogram surrounded by the broken line in Fig. 3) has a diagonal distance L (A C) of 45.1 mm.
  • the distance L (B D) was 28. Omm.
  • a light diffusing plate was produced in the same manner as in Example 1, and this light diffusing plate was placed on the plastic case in the same manner as in Example 1, and a diffusing sheet, a prism sheet, and birefringence were used in the same manner as described above. Reflective polarizers were installed in this order to produce a direct type backlight device.
  • the luminance in the direction inclined 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser plate at the position where the front luminance of the split image is highest (center of the split image) is the same position. It was 91% of the front luminance.
  • the center positions of the corresponding LEDs were superimposed.
  • the front luminance at the location corresponding to the outer edge of the LED was 80% of the maximum luminance, which is the luminance at the center of the split image.
  • the average brightness was 5,090 cdZm 2 and the brightness uniformity was 1.40.
  • the direct-type backlight device was visually observed from the front direction and the oblique direction, the power with uneven brightness was observed from the oblique direction. The display performance without uneven brightness was good in the front direction.
  • a direct type backlight device was fabricated and evaluated in the same manner as in Example 4 except that the stamper 1 obtained in Production Example 3 was used. Observing the direct backlight device from the light exit side of the light diffuser and observing the split image of the LED, the diagonal line with the diagonal distance L (A C) (45.1 mm)
  • the luminance in the direction inclined 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser plate at the position where the front luminance of the split image is highest (center of the split image) is the same position. It was 91% of the front luminance.
  • the front position at the location corresponding to the outer edge of the LED was considered when overlapping the center positions of the corresponding LEDs.
  • the brightness was 80% of the maximum brightness, which is the brightness at the center of the split image.
  • the average luminance was 5,160 cd / m 2 and the luminance uniformity was 1.35.
  • the brightness in the direction inclined by 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser plate measured at the position where the front brightness of the split image is highest (the center of the split image) is relative to the front brightness at the same position. 91%.
  • the front luminance at the position of the split image was measured using a two-dimensional color distribution measurement device, when the center positions of the corresponding LEDs were considered to be overlapped, the location corresponding to the outer edge of the LED was measured. The front brightness was 77% of the maximum brightness, which is the brightness at the center of the split image.
  • the luminance average value was 5,250 cd / m 2 and the luminance uniformity was 3.20.
  • the direct backlight device was observed from the front, the brightness was uneven and the display performance was poor.
  • a direct backlight device was fabricated and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a light diffusion plate was obtained using the light diffusion plate pellet B obtained in Production Example 2 without using a stamper.
  • a light diffusion plate was obtained using the light diffusion plate pellet B obtained in Production Example 2 without using a stamper.
  • the direct backlight unit was observed from the light exit side of the light diffusing plate, no LED slit image was seen.
  • the average brightness was 4,950 cd / m 2 and the brightness uniformity was 2.90.
  • the direct type backlight device was visually observed from the front, the luminance was uneven and the display performance was poor.
  • 15 ° luminance ratio The ratio of the luminance in the direction inclined by 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser to the front luminance at the position where the front luminance of the split image is highest (center of the split image).
  • Outer edge luminance ratio When the split image and the corresponding LED are overlapped with their centers aligned, the front brightness of the split image at the location corresponding to the outer edge of the LED is the maximum brightness of the split image ( Ratio of split image center brightness)
  • Example 15 As shown in Table 1, in Example 15 the luminance uniformity was high, and the visual evaluation was good or good. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the luminance uniformity was low, and the visual evaluation was poor.
  • a direct-type backlight device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light diffusion plate pellet C obtained in Production Example 9 was used and the plastic case was 305 mm wide, 227 mm deep, and 20 mm deep. And evaluated.
  • the surface roughness Ra (max) of the concave pattern surface is 31.5 m
  • the surface roughness Ra on the slope of the quadrangular pyramid-shaped dent constituting the pattern is 0.005 / zm, while the flat surface without the pattern is flat.
  • the surface roughness Ra of the side surface was 0.6 ⁇ m.
  • the luminance in the front direction of 100 points was measured at equal intervals on the center line in the short direction using a two-dimensional color distribution measuring device.
  • the luminance average value La and the luminance uniformity Lu were obtained.
  • the luminance average value was 5324 cd / m 2
  • the luminance uniformity was 1.00.
  • the position of the split image was the same as in Example 6 and satisfied the relationships (1) to (6).
  • the roughness of the surface of the light diffusion plate to be used was measured with an ultradeep microscope.
  • the surface roughness Ra (max) of the concave pattern surface is 31.5 m
  • the surface roughness Ra measured in the direction of the largest inclination on the slope of the quadrangular pyramid-shaped dent constituting the pattern is 0.15 m.
  • the surface roughness Ra of the flat side surface having no pattern was 0.6 m.
  • the distribution of the outgoing angle characteristics when the observation angle is changed with respect to the front luminance at the position where the front luminance of the split image is highest (the center of the split image). It was measured with a color luminance meter. As a result, the luminance power in a direction inclined by 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser plate was 25% of the front luminance.
  • the front luminance at the position of the split image was measured using a two-dimensional color distribution measurement device, when the center position of the corresponding LED was considered to be overlapped, it was measured at the location corresponding to the outer edge of the LED. The front luminance was 73% of the maximum luminance, which is the luminance at the center of the split image.
  • the luminance average value was 5351 cdZm 2 , and the luminance uniformity was 1.30.
  • the luminance was slightly uneven from the oblique direction, but the display performance with no uneven luminance in the front direction was good.
  • the light diffusion plate pellet D obtained in Production Example 10 was used in place of the light diffusion plate pellet C, and the stamper 7 obtained in Production Example 12 was used instead of the stamper 1 obtained in Production Example 3 as a stamper.
  • a light diffusion plate similar to that in Example 6 was produced.
  • the surface roughness of the light diffusion plate was measured with an ultradeep microscope.
  • the surface roughness Ra (max) of the concave pattern surface is 26.
  • the surface roughness Ra on the slope of the linear depressions that make up the pattern is 0.01 ⁇ m, while the surface roughness Ra on the flat side without the pattern is The surface roughness Ra was 0.6 m.
  • the backlight was evaluated in the same manner as in Example 6 except that the LEDs were arranged in a square lattice at a pitch of 25 mm in a direction inclined 45 degrees from the short side of the plastic case.
  • the average luminance was 5168 cdZm 2 and the luminance uniformity was 1.45.
  • the luminance was slightly uneven from the oblique direction, but the display performance with no uneven luminance in the front direction was good.
  • Formed in the wooden shape is a square with a bottom of 17.68 mm on one side and a height of 15.31 mm, and the vertex is inverted from a square pyramid at the center when viewed from the bottom. 0.
  • a 5mm hole was drilled.
  • a reflective sheet (Torayen Earthenware, 188E20) was placed on this wooden mold and heated to 120 ° C.
  • a vacuum was drawn from the bottom hole to form a reflective sheet into a quadrangular pyramid shape.
  • this reflective sheet was placed on the same reflector of the backlight as in Example 1 so that the apex of the square pyramid was positioned at the center of the square lattice with an upper force.
  • FIG. 1 Formed in the wooden shape is a square with a bottom of 17.68 mm on one side and a height of 15.31 mm, and the vertex is inverted from a square pyramid at the center when viewed from the bottom. 0.
  • a 5mm hole was drilled.
  • a reflective sheet Torayen Earthenware,
  • FIG. 15 is a plan view showing the positional relationship between the LED and the quadrangular pyramid-shaped reflection sheet in this embodiment.
  • the interstitial distances P15 and Q15 of LED1501 are both 25.OOmm
  • the base R15 of the square pyramid is 17.68mm as described above
  • the apex of this square pyramid is The square pyramid was placed so that it was positioned at the center of the grid of LED1501 and the base of the square pyramid made an angle of 45 ° with the square grid composed of LEDs.
  • the distribution of the outgoing angle characteristics when the observation angle is changed with respect to the front luminance at the position where the front luminance of the split image is highest is the color luminance meter. It was measured by. As a result, the luminance power in a direction inclined 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser was 98% with respect to the front luminance.
  • the backlight device that is lit measures the luminance in the front direction of 100 points at equal intervals on the center line in the short direction. According to 2, the luminance average value La and the luminance uniformity Lu were obtained. At this time, the luminance average value was 4632 cd / m 2 and the luminance uniformity was 1.80.
  • the direct-type backlight device was visually observed from the front direction and the oblique direction, there was uneven luminance in the force to be removed from the oblique direction, but the display performance without uneven luminance was good in the front direction.
  • Table 2 shows the configurations and results of Examples 6 to 9.
  • Noturn surface Ra Surface roughness on the uneven slopes constituting the pattern
  • 15 ° luminance ratio The ratio of the luminance in the direction inclined by 15 ° with respect to the normal direction of the diffuser to the front luminance at the position where the front luminance of the split image is highest (center of the split image).
  • Outer edge luminance ratio When the split image and the corresponding LED are overlapped with their centers aligned, the front brightness of the split image at the location corresponding to the outer edge of the LED is the maximum brightness of the split image ( Ratio of split image center brightness)

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Abstract

　本発明の直下型バックライト装置は、反射板と、複数の点状光源と、光拡散板とをこの順に備える。光拡散板の光出射面には、スプリット像形成手段である微細凹凸構造が設けられる。微細凹凸構造により、複数の点状光源のうちの、最も面積が小さく、かつ周の長さが最短となるような凸四角形を構成する４つの点状光源Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対する光出射面での各像Ａ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1が、点状光源Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを光拡散板に投影した位置Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0で囲まれる領域のうちの特定の領域Ｗ内に観察される。

Description

明 細 書
直下型バックライト装置
技術分野
[0001] 本発明は、直下型バックライト装置に関し、特に、複数の点状光源を備え、発光面 の輝度むらを高度に抑えることができる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、例えば、反射板と、略平行に 配置された複数本の線状光源 (例えば、冷陰極管）と、これらの線状光源からの直射 光および反射板での反射光を拡散出射して発光面となる光拡散板とをこの順に備え る直下型バックライト装置が広く用いられて 、る。このような直下型バックライト装置の 発光面では、線状光源の直上部分の輝度が高ぐこの直上部分力 離れるにつれて 輝度が低くなる傾向にあり、周期的な輝度むらが生じることがあった。
[0003] そこで、例えば、特許文献 1 (特開平 6-273760号公報）には、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、線状光源の真上部分に照射される光量を 低減し、線状光源間に照射される光量を相対的に増やす手法が開示されている。し 力しながら、この方法では、光量補正パターンによって光量の一部が遮断されるため 、線状光源が照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 かあつた。
[0004] また、近年では、消費電力を抑えつつも十分な輝度を奏することができる観点から 、冷陰極管等の線状光源の代わりに LED (発光ダイオード)等の点状光源も利用さ れている。し力しながら、直下型バックライト装置の光源として点状光源を利用した場 合でも、前述と同様に発光面に輝度むらが生じるという問題があった。そこで、例えば 、特許文献 2 (実用新案登録第 3114467号公報）には、反射板と、複数の点状光源 と、光拡散板とを備え、この光拡散板の光入射面および光出射面の両面にプリズム 状のライトガイド錐体を形成して、このライトガイド錐体により、発光面の輝度むらを低 減させる方法が開示されて 、る。
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、特許文献 2には、単に、光拡散板の両表面にライトガイド錐体を設け ただけの構成が開示されて 、るだけであって、より高 、レベルで輝度むらを低減でき るようにすることについては何ら開示されていない。このため、特許文献 2に示す方法 では、発光面の輝度むらを必ずしも十分に抑えることができないという問題があった。
[0006] 本発明の目的は、発光面の輝度むらを高度に抑えることができる直下型バックライ ト装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明者は、上記課題を解決すべく検討した結果、複数の点状光源の中から、最 も面積が小さぐかつ周の長さが最短となるような凸四角形を構成する 4つの点状光 源に対する光拡散板の光出射面での各点状光源の各像が、光出射出面の特定の 領域内に観察されるようにする像形成位置調整手段を設けることにより、発光面の輝 度むらを高度に低減できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至 つた o
[0008] すなわち、本発明によれば、下記直下型バックライト装置が提供される。
(A)反射板と、複数の点状光源と、これらの点状光源からの直射光および前記反射 板での反射光が光入射面から入射し、この入射した光を光出射面から拡散して出射 する光拡散板とをこの順に備える直下型バックライト装置であって、前記反射板およ び前記光拡散板の少なくともいずれかには、前記複数の点状光源のうちの、最も面 積が小さぐかつ周の長さが最短となるような凸四角形を構成する 4つの点状光源 A , B, C, Dを選択した際に、前記光出射面における各点状光源 A, B, C, Dの各像 A , B , C , Dが、前記点状光源 A, B, C, Dを前記光拡散板に投影した位置 A , B
1 1 1 1 0 0
, C , Dで囲まれる領域のうちの、下記関係（1)〜 (4)を満たす特定領域内に観察さ
0 0
れるようにする像形成位置調整手段が設けられている直下型バックライト装置。
0.8XL(AC ) >L(A A) >0.2XL(AC) ··· (1)
0 0 0 1 0 0
0.8XL(AC)>L(CC)>0.2XL(AC)
0 0 0 1 0 0 …（2)
0.8XL(B D ) >L(B B ) >0.2XL(B D ) · · · (3)
0 0 0 1 0 0
0.8XL(B D ) >L(D D ) >0.2XL(B D ) · · · (4) (ただし、 L(XY)は、線分 XYの長さを示す）
[0009] なお、点状光源の像とは、光出射側から光出射面を観察した際に、反射板ゃ光拡 散板等により、光拡散板における点状光源の直上位置 (点状光源を光拡散板に投影 した位置；点状光源の本来の位置)から離れた位置に観察される点状光源の像 (本 願において、スプリット像と称する場合がある）のことである。なお、点状光源の像が明 確には観察できない場合には、輝度計で測定した際に高輝度となる箇所力 Sスプリット 像の位置である。一般に、 1つの点状光源から 2つ以上のスプリット像が設けられるが 、各スプリット像がどの点状光源に由来するものかを確認するためには、ある点状光 源に覆い等を設けて光拡散板の光出射側から観察した際に、視認できなくなったス ブリット像を特定することにより行うことができる。また、 1つの点状光源力も複数のスプ リット像が設けられる場合には、これらのすべてのスプリット像について前記関係を満 たしている必要がある。なお、前記関係は、選択され得る凸四角形の少なくとも一部 につ 、て成立すればよ!、。
[0010] また、各点状光源間の距離を測定するにあたり、各点状光源の基準となる位置は、 各点状光源の中心位置である。つまり、最も面積が小さぐかつ周の長さが最短とな るような凸四角形を構成する 4つの点状光源 A, Β, C, Dを選択する場合には、各点 状光源の中心位置を基準にして選択すればょ 、。
[0011] L(AA), L(BB), L(CC), L(D D )が上記関係（1)〜(4)を満たさない場合
0 1 0 1 0 1 0 1
には、スプリット像が、点状光源の直上位置に近くなりすぎて、発光面に輝度むらが 生じるという欠点がある。し力しながら、スプリット像の位置と点状光源の直上位置との 関係が上記関係（1)〜 (4)を満たすことにより、点状光源と点状光源との中間領域に スプリット像が観察されることとなり、点状光源の直上位置に加えてこの中間箇所でも 十分な輝度が得られる。このため、発光面の輝度むらをより一層抑えることができる。
[0012] ここで、像形成位置調整手段は、光拡散板のみに設けてよいし、反射板のみに設 けてもよいし、さらに、光拡散板および反射板の両方に設けてもよい。
[0013] (B)前記像 A , B , C , D力も選ばれる 2つの像ののうちの最も短い間隔 LP力 下
1 1 1 1
記 (5) , (6)の関係を満たす前記直下型バックライト装置。
L(AC ) XO.5 ≥ LP ≥ L(AC)XO.1 · · · (5) L (B D ) X O. 5 ≥ LP ≥ L (B D ) X O. 1 · · · (6)
0 0 0 0
[0014] このように、スプリット像同士の間隔 LPが、上記関係（5) , (6)を満たすことにより、 発光面の輝度むらをさらに抑えることができる。なお、スプリット像の基準となる位置は 、各スプリット像の中心位置 (最も輝度が高くなる位置)である。つまり、スプリット像同 士の間隔 LPは、各スプリット像の中心位置同士を結んだ線分の長さのことである。
[0015] (C)前記像形成位置調整手段は、前記光入射面および Zまたは前記光出射面に形 成された微細凹凸構造であり、この微細凹凸構造は、少なくとも 3つの平面を有する 多角錐体が所定の方向（ある一方向または互いに交差する複数方向）に沿って複数 並んだ構造である前記直下型バックライト装置。
[0016] 光拡散板の表面に微細凹凸構造を設けることにより、点状光源から出射された光が 微細凹凸構造の表面で屈折され、点状光源の直上以外の位置で光拡散板の厚み 方向に沿った方向に出射されるため、スプリット像が適当な間隔で分散した好ま 、 位置に観察される。このため、発光面の輝度むらを高度に抑えることができる。
[0017] (D)前記微細凹凸構造が前記光出射面に形成されている前記直下型バックライト装 置。
[0018] (E)前記光拡散板は、平面視略長方形状に形成され、前記複数の点状光源は、前 記光拡散板の縦方向および横方向に沿って所定間隔で配置され、前記複数の多角 錐体は、前記縦方向および横方向に交差する所定の方向に沿って並んで 、る前記 直下型バックライト装置。
[0019] (F)前記点状光源に対応する像の、当該点状光源の外縁に対応する位置での前記 光拡散板の法線方向の輝度としての正面輝度が、当該像における正面輝度の最大 値の 15〜： LOO%である前記直下型バックライト装置。
ここで、点状光源の外縁とは、点状光源の光取り出し部分の外縁のことであり、例え ば、点状光源が、発光部と発光部を覆う非透明性の筐体と、前記筐体の前面で、発 光部からの光が出射する透明部分とにより構成される場合には、前記透明部分の外 縁のことである。
[0020] (G)前記像は、正面輝度が最大となる位置で測定した際に、前記光拡散板の法線 方向に対して 15° 傾いた方向における輝度が、前記法線方向の輝度である正面輝 度の 20%以上 100%未満である前記直下型バックライト装置。
[0021] (H)前記凹凸構造を構成する平面の中心線平均粗さ Raは、前記光拡散板のヘーズ 力 20%未満の時には 3 /ζ πι≥Ι^≥0. 05 mであり、前記光拡散板のヘーズが 20 %以上 100%以下の時には 2 μ m≥Ra≥0. 0001 μ mである前記直下型バックライ ト装置。
[0022] (I)前記像形成位置調整手段は、前記反射板上に形成された凹凸構造である前記 直下型バックライト装置。
発明の効果
[0023] 本発明の直下型バックライト装置によれば、点状光源の像が特定領域内に観察さ れるようにするスプリット像形成手段を備えることにより、発光面の輝度むらを高度に 抑えることができる。また、複数の点状光源を用いることにより、線状光源を用いる場 合に比べて、消費電力を抑えた上で正面方向の輝度を高めることができる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]図 1は、本発明の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 2]図 2は、複数の点状光源の配置の態様を模式的に示す平面図である。
[図 3]図 3は、複数の点状光源の配置の態様を模式的に示す平面図である。
[図 4]図 4は、光拡散板の微細凹凸構造を説明するための模式図である。
[図 5]図 5は、複数の点状光源の本来の位置と、各点状光源のスプリット像の位置とを 説明するための模式図である。
[図 6]図 6は、製造例 5で用いられるダイヤモンド切削工具の断面図である。
[図 7]図 7は、複数の点状光源の本来の位置と、各点状光源のスプリット像の位置とを 説明するための模式図である。
[図 8]図 8は、スプリット像の好ま 、特性を説明するグラフである。
[図 9]図 9は、複数の点状光源の位置と、点状光源の複数のスプリット像の位置とを説 明するための模式図である。
[図 10]図 10は、反射板上の凹凸構造と点状光源との関係の例を模式的に示す平面 図である。 [図 11]図 11は、反射板上の凹凸構造と点状光源との関係の別の例を模式的に示す 平面図である。
[図 12]図 12は、反射板上の凹凸構造と点状光源との関係の別の例を模式的に示す 平面図である。
[図 13]図 13は、図 14の例における点状光源の放射角と相対照度との関係を示すグ ラフである。
[図 14]図 14は、反射板上の凹凸構造の頂部と、点状光源の放射角との位置関係を 模式的に示す縦断面図である。
[図 15]図 15は、実施例 9における、 LEDと四角錘形状の反射シートとの位置関係を 模式的に示す平面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0025] 本発明の一実施形態に係る直下型バックライト装置について、図面を参照して説明 する。
図 1は、本実施形態に係る直下型バックライト装置 100を模式的に示す斜視図であ る。図 1に示すように、直下型バックライト装置 100は、反射板 1と、複数の点状光源 2 と、これらの点状光源 2から出射された直射光および反射板 1で反射された反射光を 拡散して出射する光拡散板 3とをこの順に備えて 、る。
[0026] 反射板 1の材質としては、白色または銀色に着色された榭脂、および金属等を用い ることができ、軽量ィ匕の観点カも榭脂が好ましい。また、反射板 1の色は、輝度むらを 低減できる、すなわち輝度均斉度を向上できる観点力も白色であることが好ましいが 、輝度と輝度均斉度を高度にバランスさせるため、白色と銀色とを混合してもよい。
[0027] 各点状光源 2には、例えば、発光ダイオード (LED)を用いることができる。各 LED の構成としては、例えば、（I)白色 LEDのみ力もなる構成、（II) RGB三原色を組み合 わせてなる構成、および (III) RGB三原色に中間色を組み合わせてなる構成等を挙 げることができる。また、 RGB三原色を組み合わせた構成 ( (II)および (III) )の構成） を用 、た場合には、（i)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構成、および (ii)赤色 LEDと緑色 LE D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構成を挙げることができる。ここで、上記構成 (i )において、各色の LEDを近接配置して 1つのセットを形成している場合には、各セ ットの中心位置が点状光源の中心位置を意味し、この中心位置を基準にして関係（1 )〜 (4)を満たすことが必要である。また、上記構成 (ii)の場合には、各色 LEDごとに 、関係（1)〜 (4)を満たすことが必要である。
なお、本実施形態では、 (I)の白色 LEDを複数並べた構成を採用して 、る。
[0028] 複数の点状光源 2は、反射板 1や光拡散板 2に対して下記配置とすることができる。
図 2,図 3は、複数の点状光源 2の配置の態様を模式的に示す平面図である。図 2 に示すように、複数の点状光源 2を配置する第 1の態様としては、略長方形状である 光拡散板 3の縦方向および横方向に沿って、所定の間隔で配置した構成 (本明細書 では格子状と呼ぶ）とすることができる。なお、図 2では、上下方向を光拡散板の縦方 向とし、横方向を光拡散板の横方向とする。また、図 3に示すように、複数の点状光 源 2を配置する第 2の態様としては、矩形の四頂点と、この矩形の対角線の交点とに 点状光源 2を配置したような構成 (本明細書では対角格子状 (diagonal grid)と呼ぶ）と することができる。
なお、本実施形態では、図 1に示すように第 1の態様の配置を採用しているが、点 状光源の配置は、第 1,第 2の態様に限定されない。
[0029] 隣り合う点状光源 2の中心間の距離は、 15mm〜 150mmであることが好ましぐ 20 mm〜 100mmであることがより好ましい。前記距離を上記範囲とすることにより、直下 型バックライト装置の消費電力を低減できるとともに、当該装置の組み立てが容易に なり、かつ発光面の輝度むらを抑えることができる。
[0030] 隣り合う点状光源 2とは、 2つの点状光源の中心間を結んだ線分において、この線 分上に他の点状光源が存在しない状態にある、最も近い位置関係にある 2つの点状 光源のことである。例えば、図 2に示すように、前記第 1の態様に示す格子状の配列 では、隣り合う点状光源 2の中心間の距離は、縦方向および横方向に沿った点状光 源間の間隔 PI, Q1のことである。この際、隣り合う点状光源の中心間の距離は、す ベての箇所で均一であってもよいし、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で、点状光源間の距離が小 さくなるような場合などである。また、図 3に示すように、第 2の態様の対角格子状の配 列では、隣り合う点状光源 2の中心間の距離は、縦方向および横方向に沿った点状 光源間の間隔 P2, Q2のことである。
なお、本実施形態では、図 2に示す格子状の配置において、 P1と Q1とが等しい正 方格子状の配置を採用して 、る。
[0031] 光拡散板 3は、光が入射する光入射面と、入射した光を拡散して出射する光出射 面とを有する平面視略矩形状の板材である。光拡散板 3を構成する材質としては、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もの 、および 1種類の透明榭脂等を用いることができる。この中でも、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ぐ輝度向上が容易である点からは 1種類の透 明榭脂が好ましぐ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〖こ 光拡散剤を分散させたものが好まし ヽ。
[0032] 透明樹脂とは、 JIS K7361-1に基づいて、両面平滑な 2mm厚の板で測定した全 光線透過率が 70%以上の榭脂のことであり、例えば、ポリエチレン、プロピレン-ェチ レン共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、芳香族ビュル単量体と低級アルキル基 を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体、ポリエチレンテレフタレート 、テレフタル酸-エチレングリコール-シクロ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、および脂環式構造を有する榭脂などを挙げることができる。 なお、本明細書において、「(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。
[0033] この中でも、透明榭脂としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、芳香族ビニル単量 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）ァク リル酸アルキルエステルとの共重合体、および脂環式構造を有する榭脂等の吸水率 が 0. 25%以下である樹脂が、吸湿による変形が少ないので、反りの少ない大型の 光拡散板を得ることができる点で好まし ヽ。
[0034] 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 3を効率よく製 造できる点でより好ましい。脂環式構造を有する榭脂と光拡散剤の混合物は、光拡 散板 3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 ることがでさる。
[0035] 脂環式構造を有する榭脂は、主鎖および Zまた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、お よび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およびシクロアルケ 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、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 3の成形性の特性が高度にバラ ンスされ、好適である。
[0036] 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。
[0037] 脂環式構造を有する榭脂の具体例としては、（1)ノルボルネン単量体の開環重合 体及びノルボルネン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 ルネン重合体；（2)単環の環状ォレフィン重合体及びその水素添加物；（3)環状共 役ジェン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重合体;などを挙げるこ とがでさる。
[0038] これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン重合体およびビ 二ル脂環式炭化水素重合体が好ましく、ノルボルネン単量体の開環重合体水素添 加物、ノルボルネン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。
[0039] 光拡散剤は、光線を拡散させる性質を有する粒子であり、無機フィラーと有機フイラ 一とに大別できる。無機フィラーとしては、シリカ、水酸ィ匕アルミニウム、酸化アルミ- ゥム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、マグネシウムシリケート、およびこれらの 混合物を挙げることができる。有機フィラーとしては、アクリル榭脂、ポリウレタン、ポリ 塩化ビニル、ポリスチレン榭脂、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリシロキサン榭脂、 メラミン榭脂、およびべンゾグアナミン榭脂等を挙げることができる。これらの中でも、 有機フイラ一としては、ポリスチレン榭脂、ポリシロキサン榭脂、およびこれらの架橋物 カゝらなる微粒子が、高分散性、高耐熱性、成形時の着色 (黄変）がない点で好ましぐ これらの中でも、より耐熱性に優れる点でポリシロキサン樹脂の架橋物力もなる微粒 子がより好ましい。
[0040] 光拡散剤の形状としては、例えば、球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、 鱗片状、および繊維状などを挙げることができ、これらの中でも、光の拡散方向を等 方的にできる点で球状が好ましい。光拡散剤は、透明榭脂内に均一に分散された状 態で使用される。
[0041] 透明樹脂に分散させる光拡散剤の割合は、光拡散板の厚みや、線状光源の間隔 などに応じて適宜選択できる力 通常は、分散物の全光線透過率が 60%〜98%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%〜95%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 ヽ。全光線透過率を上記好適な範囲と することにより、輝度および輝度均斉度をより向上できる。なお、全光線透過率は、 JI S K7361-1に基づいて、両面平滑な 2mm厚みの板で測定した値である。また、へ 一ズ【ぉ13 K7136により両面平滑な 2mm厚みの板で測定した値である。
[0042] 光拡散板 3の厚みは、 0. 4mm〜5mmであることが好ましぐ 0. 8mn！〜 4mmであ ることがより好ましい。光拡散板 3の厚みを上記好適な範囲とすることにより、 自重によ る橈みを抑えることができるとともに、成形の容易化を図ることができる。
[0043] 次に、光拡散板 3の外形について説明する。
図 1に示すように、直下型バックライト装置 100において、光拡散板 3の光出射面に は、像形成位置調整手段としての微細凹凸構造 4が形成され、光拡散板 3の光入射 面は略平坦な平坦面となっている。なお、図 1では、微細凹凸構造 4を簡易的に図示 している。
[0044] 微細凹凸構造 4は、例えば、繰り返し単位である凹構造または凸構造が複数形成さ れた構造とすることができる。本実施形態の凹構造または凸構造は、図 4に示すよう に、少なくとも 3つの平面を有する多角錐体としての凸状の四角錐 4Aである。これら の複数の四角錐 4Aは、一の方向である S方向と、この S方向に直交する他の方向で ある T方向の 2つの方向に沿って配列されている。四角錐 4Aは、輝度むら改善の観 点から、光拡散板 3の短手方向および長手方向（図 4中の縦方向 Yおよび横方向 X) とは異なる方向に沿って周期的に配列され、その配列方向はそれぞれ縦方向 Yおよ び横方向 Xに交差している。この周期としては、 20 μ m〜700 μ mであることが好まし く、 30 m〜400 mであること力より好ましい。また、四角錐 4Aの配列方向と、光 拡散板 3の短手方向（点状光源の配列方向）とのなす角度 Θ (90度未満の角度:ね じれ角）は、 15度〜 75度であることが好ましい。また、四角錐 4Aの頂角は、 30度〜 1 50度であることが好ましい。なお、頂角は、四角錐の頂点を含む任意の断面を考え た際に、その角度が最も小さくなるときの角度のことである。
[0045] このような凸状の四角錐 4Aを有する微細凹凸構造 4は、例えば、成形が容易であ る点から、板状の光拡散板を用意し、この光拡散板のある表面に対して、断面三角 形状の線状プリズムが略平行に複数並んで形成されたプリズム条列を形成し、次 ヽ で、線状プリズムの長手方向と直交する方向に V字状の切り込みを入れて得ることが できる。
[0046] 次に、本実施形態に係る直下型バックライト装置 100を、光出射出側から観察した 状態について説明する。図 5は、光拡散板 (発光面:光出射面）において、複数の点 状光源の本来の位置 (投影した位置)と、各点状光源のスプリット像の位置とを説明 するための模式図である。 [0047] 図 5に示すように、直下型バックライト装置 100において、複数の点状光源の中から 、最も面積が小さぐかつ周の長さが最短となるような凸四角形を構成するような 4つ の点状光源 A, B, C, Dを選択した場合を考える。凸四角形は正方形である。この凸 四角形の 2つの対角線を AC, BDとする。
[0048] このような凸四角形を光出射側から観察すると、光拡散板における各点状光源 A, B, C, Dに対する光出射面での各像 A , B , C , Dは、点状光源 A, B, C, Dを光
1 1 1 1
拡散板に投影した位置 A , B, C, Dで囲まれる領域のうちの特定領域内に観察さ
0 0 0 0
れる。本発明者らは、この特定領域がどのような範囲である場合に、輝度むらを大きく 低減できるかを検討した結果、下記の通りとすることが好ましいことが分力つた。なお
、像形成位置調整手段が四角錐 4Aであるため、 1つの点状光源に対して複数の像 力 S形成されることとなるが、この場合、複数の像のうちの 1つが上記の条件を満たして いればよい。
[0049] まず、点状光源 Aに着目すると、光拡散板における点状光源 Aの像 Aの位置と点
1
状光源 Aの直上位置 Aとの距離 L (A A )は、対角線の長さ L (A C )との間に下記
0 0 1 0 0
関係を満たす。
0.8XL(AC ) >L(A A) >0.2XL(AC) ··· (1)
0 0 0 1 0 0
[0050] また、点状光源 Cに着目すると、光拡散板における点状光源 Cの像 Cの位置と点
1
状光源 Cの直上位置 Cとの距離 L(C C )は、対角線の長さ L(A C )との間に下記関
0 0 1 0 0
係を満たす。
0.8XL(AC)>L(CC)>0.2XL(AC)
0 0 0 1 0 0 …（2)
[0051] また、点状光源 Bに着目すると、光拡散板における点状光源 Bの像 Bの位置と点状
1
光源 Bの直上位置 Bとの距離 L(B B )は、対角線の長さ L(B D )との間に下記関係
0 0 1 0 0
を満たす。
0.8XL(B D ) >L(B B ) >0.2XL(B D ) · · · (3)
0 0 0 1 0 0
[0052] また、点状光源 Dに着目すると、光拡散板における点状光源 Dの像 Dの位置と点
1
状光源 Dの直上位置 Dとの距離 L(D D )は、対角線の長さ L(B D )との間に下記
0 0 1 0 0
関係を満たす。
0.8XL(B D ) >L(D D ) >0.2XL(B D ) · · · (4) [0053] 従って、図 5に示すように、各点状光源 A, B, C, Dの像 A , B , C , Dは、図 5の
1 1 1 1 斜線で示す特定領域 W内に観察される。これらの像 A , B , C , Dはこの範囲 Wに
1 1 1 1
観察されることにより、発光面の輝度むらを大きく低減することができる。
[0054] この際、各像 A , B , C , D同士の最も短い間隔 LPは、下記（5) , (6)の関係を満
1 1 1 1
たすことが好ましい。これにより、スプリット像間の距離が適度な間隔で保たれるため、 発光面の輝度むらをさらに抑えることができる。
L (A C ) X O. 5 ≥ LP ≥ L (A C ) X O. 1 · · · (5)
0 0 0 0
L (B D ) X O. 5 ≥ LP ≥ L (B D ) X O. 1 · · · (6)
0 0 0 0
[0055] 本実施形態の直下型バックライト装置によれば、スプリット像形成手段である微細凹 凸構造により、スプリット像が特定領域内に観察されることから、発光面の輝度むらを 高度に抑えることができる。また、点状光源を用いることにより、消費電力を抑えた上 で、十分な輝度を奏することができる。
[0056] 本発明において、前記凹凸構造の高さは、特に限定されないが、凹凸構造を備え る面内で様々な方向に沿って測定した中心線平均粗さ Raのうちの最大値 Ra (max) 力^ / z m〜l, 000 mであることが好ましい。
[0057] 本発明の直下型バックライト装置においては、前記スプリット像形成手段が、前記点 状光源より大きいスプリット像を形成することが好ましい。これを、図 5により上で説明 した実施形態を例に挙げ、図 9をさらに参照して具体的に説明する。点状光源 A、 B 、 C及び Dからの光が上記凸状の四角錐 4Aを有する光拡散板 3を透過した場合、四 角錐の 4斜面それぞれに基づく屈折により、点状光源 A、 B、 C及び Dのそれぞれに 対応して、 4つずつのスプリット像が現れる。図 5においては、それらのうち四角形 AB CDの内部に現れるスプリット像 A、 B、 C及び Dのみを図示したが、図 9において
1 1 1 1
は、説明の便宜上、点状光源 Bに基づく 4つのスプリット像 B 、B 、B 及び B の
1-1 1-2 1-3 1-4 みを図示する。スプリット像 B 、B 、B 及び B のそれぞれにおいて、実線円は点
1-1 1-2 1-3 1-4
状光源 Bと同じ大きさである。
ここで、スプリット像力 スプリット像形成手段により、実線円より大きい破線円の部分 まで拡張される場合、輝度むらをさらに高度に抑制することができる。但し、本発明の 直下型バックライト装置は、上記態様には限られず、例えば光拡散板による光拡散に より、スプリット像が不明確となるものも好ましく含むことができる。
[0058] 点状光源に対応する像の、当該点状光源の外縁に対応する位置での前記光拡散 板の法線方向の輝度としての正面輝度が、当該像における正面輝度の最大値の 15 〜100%である。換言すれば、点状光源と、この点状光源に対応する像とを平面視し て、当該像と当該点状光源とを互いの中心が一致するよう仮に重ね合わせた場合に 、当該像では、当該点状光源の外縁位置における前記光拡散板の法線方向の輝度 としての正面輝度が、正面輝度の最大値の 15〜： LOO%である。なお、正面輝度が最 大値となるのは、通常、像の中心位置である。ここで、「当該像と当該点状光源とを互 V、の中心が一致するよう仮に重ね合わせる」とは、これらが実際のバックライト装置に お 、て重ね合わされて 、なければならな 、ことを意味するものではなぐ点状光源の 外縁の寸法と像の寸法を、それらの中心を一致させた状態において対比することを 意味する。
[0059] 本発明の直下型バックライト装置においては、前記スプリット像の最も正面輝度の 高くなる位置で測定した、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度 力 正面輝度に対して 20%以上 100%未満となることが好ましい。具体的には例え ば、図 9において説明したスプリット像 B において、正面輝度が最も高くなる位置は
1-1
、通常像 B の中心点 B91となる。この点 B91で、面上のある方向に沿って角度を変
1-1
ィ匕させながら輝度を測定し輝度の出向角特性を測定した場合、例えば図 8に示すグ ラフが得られる。
[0060] 図 8において、横軸は出光角を示し、正面方向が 0° である。また、縦軸は当該角 度にて測定した輝度である。図 8に示すように、正面輝度を 100%とした場合におい て、角度 ± 15° における輝度が 20%以上 100%未満であることにより、輝度むらを さらに高度に抑制することができる。
[0061] 上記のような好ましい出向角特性を有する光拡散板は、例えば、光拡散板中の拡 散剤の種類及び含有割合を適宜調整することにより、又は光拡散板の光入射面及 び Z又は出出射面の表面粗さを適宜調整することにより得ることができる。特に、前 記凹凸構造を構成する面の中心線平均粗さ Raが、光拡散板のヘーズが 20%未満 の時には 3 μ m≥Ra≥0. 05 μ mであり、光拡散板のヘーズ力 ¾0%以上 100%以 下の時には 2 /ζ πι≥Ι¾≥0. 0001 /z mであることが特に好ましい。ここで凹凸構造を 構成する面の中心線平均粗さは、例えば上記四角錐 4Aの場合、四角錐を構成する 平面における中心線平均粗さである。
[0062] 本発明の直下型バックライト装置においては、 1つの点状光源に対応した 2個以上 のスプリット像が前記光出射面において発生し、且つ、前記 2個以上の像のうち最も 離れている像間の距離 X2と、前記凸四角形を構成する 4つの光源のうち最も離れて いる光源間の距離 XIと力 XI≥X2となることが好ましい。これを再び図 9を参照して 説明すると、図 9の例においては凸四角形 ABCDの中で最も長い光源ピッチは X91 である。一方、光源 Bに対応する 4つのスプリット像 B 、 B 、 B 及び B のうち最も
1-1 1-2 1-3 1-4 離れている像同士のピッチは X92である。ここで、 X91≥X92となることにより、輝度 むらをさらに高度に抑制することができる。
[0063] <変形例>
なお、本発明は、前記実施形態には限定されない。
前記実施形態では、微細凹凸構造として四角錐を採用したが、これに限らず、三角 錐や、五角錐、六角錐等の他の多角錐体とすることもできる。この場合においても、 V 字状の切り込みの数や向き、プリズム条列の断面形状等を変えることにより、前述と 同様にして形成できる。例えば、三角錐の場合には、前記プリズム条列に対して、互 いに直交する方向に 2本の V字状の切り込みを入れることにより形成できる。
[0064] 前記実施形態では、微細凹凸構造を凸状のものとしたが、凹状のものとすることも できる。さらに、凸状および凹状のものを組み合わせた構成とすることもできる。複数 の凹状の多角錐体を有する微細凹凸構造を形成する場合には、例えば、前記凸状 の多角錐体を形成する要領で、当該凸状の多角錐体を有するスタンパ等の転写部 材を形成し、この転写部材の凸形状を転写して得られるものとすることができる。
[0065] 前記実施形態では、四角錐 4Aはすべて同じ寸法、外形の 1種類のみからなる構成 としたが、寸法や外形の異なる複数種類のものを組み合わせた構成としてもよい。ま た、前記実施形態では、スプリット像形成手段である微細凹凸構造を光拡散板 3の光 出射面に形成したが、光入射面に形成してもよいし、両面に形成してもよい。要する に、光拡散板 3の少なくとも一方の面に微細凹凸構造が形成されていればよい。 [0066] 前記実施形態では、スプリット像形成手段である微細凹凸構造を光拡散板 3に形 成したが、光拡散板 3に形成したのと同様の微細凹凸構造を反射板 1の表面に形成 してもよい。このような構成においても、前記実施形態と同様の効果を奏することがで きる。
[0067] なお、前記実施形態では、点状光源を正方格子状に配置した態様を示したが、点 状光源を対角格子状に配置し、光出射側力 光拡散板を観察した状態について図 7 により説明する。図 7に示すように、複数の点状光源の中から、最も面積が小さぐか つ周の長さが最短となるような凸四角形である平行四辺形を構成する 4つの点状光 源 A, B, C, Dを選択した場合を考える。この凸四角形の 2つの対角線を AC, BDと する。
[0068] このような平行四辺形を光出射側から観察すると、光拡散板における各点状光源 A , B, C, Dに対する光出射面での各像 A , B , C , Dは、点状光源 A, B, C, Dを光
1 1 1 1
拡散板に投影した位置 A , B, C, Dで囲まれる領域のうちの特定領域内に観察さ
0 0 0 0
れる。
[0069] 点状光源 Aに着目すると、光拡散板における点状光源 Aの像 Aの位置と点状光源
1
Aの直上位置 Aとの距離 L (A A )は、対角線の長さ L (A C )との間に下記関係を
0 0 1 0 0
満たす。
0.8XL(AC)>L(AA)>0.2XL(AC ) …ひ）
0 0 0 1 0 0
[0070] また、点状光源 Cに着目すると、光拡散板における点状光源 Cの像 Cの位置と点
1
状光源 Cの直上位置 Cとの距離 L(C C )は、対角線の長さ L(A C )との間に下記関
0 0 1 0 0
係を満たす。
0.8XL(AC)>L(CC)>0.2XL(AC)
1 0 0 …（2)
0 0 0
[0071] また、点状光源 Bに着目すると、光拡散板における点状光源 Bの像 Bの位置と点状
1
光源 Bの直上位置 Bとの距離 L(B B )は、対角線の長さ L(B D )との間に下記関係
0 0 1 0 0
を満たす。
0.8XL(B D ) >L(B B ) >0.2XL(B D ) · · · (3)
0 0 0 1 0 0
[0072] また、点状光源 Dに着目すると、光拡散板における点状光源 Dの像 Dの位置と点
1
状光源 Dの直上位置 Dとの距離 L(D D )は、対角線の長さ L(B D )との間に下記 関係を満たす。
0.8XL(B D ) >L(D D ) >0.2XL(B D ) · · · (4)
0 0 0 1 0 0
[0073] 従って、図 7に示すように、各像 A , B , C , Dは、図 7の斜線で示す範囲 W内に
1 1 1 1 1 観察され、発光面の輝度むらを大きく低減することができる。
[0074] この際、各像 A , B , C , D同士の最も短い間隔 LPは、下記（5), (6)の関係を満
1 1 1 1
たすことが好ましい。これにより、スプリット像間の距離が適度な間隔で保たれるため、 発光面の輝度むらをさらに抑えることができる。
L(AC ) XO.5 ≥ LP ≥ L(AC)XO.1 · · · (5)
0 0 0 0
L(B D ) XO.5 ≥ LP ≥ L(B D ) XO.1 · · · (6)
0 0 0 0
[0075] また、本発明にお 、て、像形成位置調整手段を反射板上の凹凸構造とすることも できる。反射板上の凹凸構造は、点状光源力 発する光を拡散板に向けて反射する 形状であれば特に限定されないが、角錐、角錐台、円錐、半球などが好ましい。特に 、各凹凸構造は、その周囲に配置される各点状光源に対向する各平面を有する角 錘や角錘台等がより好ましい。このようなより好ましい態様とすることより、より一層明る いスプリット像を形成することができて、ノ ックライトの正面輝度の均一化をより一層図 ることができる。このような凹凸構造は、例えば、図 10〜12に示す位置に配置できる 。具体的には、図 10及び図 12に示すように、凹凸構造（1011、 1211)の周囲に 4つ の点状光源（1001、 1201)が配置される場合には、凹凸構造は、各点状光源に対 向する四角錐または四角錐台とすることができる。また、図 11に示すように、凹凸構 造 1111の周囲に 3つの点状光源 1101が配置される場合には、凹凸構造は、各点 状光源に対向する三角錐または三角錐台とすることができる。このように、各凹凸構 造は、点状光源の配置の仕方に合わせて適宜選択できる。
[0076] 反射板に形成される凹凸構造は、その頂部が、ある点状光源の正面輝度の半分以 上の輝度を示す角度領域 (空間）内に含まれることが好ましい。このような好ましい態 様について、図 13及び図 14を参照してより具体的に説明する。
[0077] 図 14は、反射板に形成される凹凸構造の頂部と、点状光源の放射角との位置関係 を模式的に説明するための縦断面図であり、図 13は、図 14の例において使用される 点状光源 (LED) 1401の、放射角と相対照度との関係を示すグラフである。図 13の グラフにおける横軸は、点状光源の放射角度、即ち、反射板に垂直な方向 1471に 対する角度（図 14において Θ 1451で表される）であり、縦軸は当該放射角度におけ る照度を、角度 0° におけるものを 1とした相対値で示したものである。図 13に示され る通り、この点状光源においては、角度領域 60° 〜+ 60° の範囲内において、 輝度が正面輝度の半分以上を示して 、る。このような点状光源を用いる場合にぉ ヽ て、図 14の例で反射板に垂直な方向 1471と線 1472とがなす角 Θ 1451力 0° で あり、且つ線 1472を線 1471を軸に回転させて得られる逆円錐状の空間内に前記凹 凸構造の頂部 1481が存在する場合、上記好ましい条件を満たす。
[0078] また、直下型バックライト装置において、光拡散板の光出射側に、さらに輝度および 輝度均斉度を向上させる目的で他の光学部材を適宜配置できる。このような光学部 材としては、例えば、入射光を拡散して出射する光拡散シート、出射光の向きを調整 するプリズムシート、および、輝度向上を目的とした反射型偏光子などを挙げることが できる。
実施例
[0079] 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 施例により何ら限定されない。なお、部及び％は、特に制限のない限り重量基準であ る。
[0080] <製造例 1 (光拡散板用ペレット A) >
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. 7部と、光拡散剤として平均粒径 2 mのポリシロキサン重合体の 架橋物からなる微粒子 0. 3部とを混合し、二軸押出機で混練してストランド状に押し 出し、ペレタイザ一で切断して光拡散板用ペレット Aを製造した。この光拡散板用ぺ レット Aを原料として、射出成形機 (型締め力 lOOOkN : 102トン）を用いて、両面が平 滑な厚み 2mmで 100mm 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-liJIS K7136とに基づいて、積分球方式色差濁度計 を用いて測定した。試験板は、全光線透過率は 89%であり、ヘーズは 99%であった
[0081] <製造例 2 (光拡散板用ペレット B) > 前記樹脂の量を 97. 5部、光拡散剤の量を 2. 5部とした以外は、前記製造例 1と同 様の方法にて光拡散板用ペレット Bを製造した。この光拡散板用ペレット Bを原料とし て、前記製造例 1と同様の試験板を作成し、同様の方法で全光線透過率とヘーズを 測定した。試験板は、全光線透過率は 55%であり、ヘーズは 99%であった。
[0082] く製造例 3 (スタンパ 1) >
寸法 387mm X 308mm,厚さ 100mmのステンレス鋼 SUS430 (JIS G4305)の 全面に、厚さ 100 mのニッケル-リン無電解メツキを施し、頂角 90度の単結晶ダイヤ 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 308mmの辺（短辺 方向）とのなす角度が 30度の方向に沿って、ピッチ 70 m、頂角 90度の三角形状 の溝を複数切削加工した。次いで、この溝の長手方向と直交する方向に沿って、同 じ切削工具により同ピッチの溝を形成した。これにより、ニッケル-リン無電解メツキ面 に、正四角錐状の凸構造が形成されたスタンパ 1を作製した。
[0083] <製造例 4 (スタンパ 2) >
また、頂角 60度の単結晶ダイヤモンド切削工具を用いた他は、製造例 3と同様にし て、スタンノ 2を作製した。
[0084] く製造例 5 (スタンパ 3) >
図 6に示す断面多角形状の単結晶ダイヤモンド切削工具を用いた他は、製造例 3 と同様にして、スタンパ 3を作製した。
[0085] <製造例 6 (スタンパ 4) >
寸法 387mm X 308mm、厚さ 100mmのステンレス鋼 SUS430の全面に、厚さ 10 0 mのニッケル-リン無電解メツキを施し、頂角 90度の単結晶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 308mmの辺（短辺方向）とのなす角 度が 30度 (表 1中 30と表記)の方向に沿って、ピッチ 70 ;ζ ΐη、頂角 90度の三角形状 の溝を複数切削加工した。次いで、この溝の長手方向とのなす角度が 60度の方向（ 前記短辺とのなす角度が、この短辺の前記溝とは反対側の方向へ 30度の方向：表 1 中- 30と表記）に沿って、同じ切削工具により同ピッチの溝を形成した。これにより、二 ッケル-リン無電解メツキ面に、正四角錐状の凸構造が形成されたスタンパ 4を作製し [0086] <製造例 7 (スタンパ 5) >
頂角 120度の単結晶ダイヤモンド切削工具を用いた他は、製造例 3と同様にして、 スタンノ 5を作製した。
[0087] <製造例 8 (スタンパ 6) >
頂角 90度の多結晶ダイヤモンド切削工具を用いた他は、製造例 3と同様にして、ス タンパ 6を作製した。
[0088] <製造例 9 (光拡散板用ペレット C) >
前記榭脂の量を 99. 95部とし、前記光拡散剤 0. 05部を用いた以外は、前記製造 例 1と同様の方法にて光拡散板用ペレット Cを製造した。この光拡散板用ペレット Cを 原料として、前記製造例 1と同様の試験板を作成し、同様の方法で全光線透過率と ヘーズを測定した。試験板は、全光線透過率は 93%であり、ヘーズは 80%であった
[0089] <製造例 10 (光拡散板用ペレット D) >
前記樹脂の量を 99. 6部とし、前記光拡散剤 0. 4部を用いた以外は、前記製造例 1と同様の方法にて光拡散板用ペレット Dを製造した。この光拡散板用ペレット Dを原 料として、前記製造例 1と同様の試験板を作成し、同様の方法で全光線透過率とへ ーズを測定した。試験板は、全光線透過率は 81%であり、ヘーズは 99%であった。 <製造例 11 (光拡散板用ペレット E) >
前記樹脂のペレットを、光拡散剤を添加すること無くそのまま使用し光拡散板用べ レット Eとした。この光拡散板用ペレット Eを原料として、前記製造例 1と同様の試験板 を作成し、同様の方法で全光線透過率とヘーズを測定した。試験板は、全光線透過 率は 92%であり、ヘーズは 0. 5%であった。
く製造例 12 (スタンパ 7) >
寸法 387mm X 308mm,厚さ 100mmのステンレス鋼 SUS430 (JIS G4305)の 全面に、厚さ 100 mのニッケル-リン無電解メツキを施し、頂角 100度の単結晶ダイ ャ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 308mmの辺（短 辺方向）と平行の方向に沿って、ピッチ 70 m、頂角 100度の三角形状の溝を複数 切削加工した。これにより、ニッケル-リン無電解メツキ面に、断面三角形状の線状凸 構造が形成されたスタンパ 7を作製した。
[0090] <実施例 1>
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 (東レ社製、 E-60L) 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 LE D (日亜化学工業株式会社製、 NCCW002:大きさ： 7.2X11.2X3.05mm)を 中心間が縦横とも 25mm (図 2の P 1 = Q 1 )の正方格子状（図 2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。この際、 4つの LEDによ り構成される凸四角形である正方形では、その対角線距離 L(A C ), L(B D )がそ
0 0 0 0 れぞれ 35.4mmであった。
[0091] 次に、製造例 3で得られたスタンパ 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 Aを用い、射出成形機 (型締め力 4, 410kN:450トン） 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 237mmX31 5mm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。
[0092] 上記の光拡散板を、凹構造が LEDの反対側 (反光源位置）になるようにしてプラス チックケース上に設置した。さらに、光拡散板の上に拡散シート (きもと社製 BS040 )を設け、この上に、プリズムが光拡散板力 遠い側でプリズム稜線が 315mmの辺に 平行となるようにプリズムシート (住友スリーェム社製、 BEF-III)を設け、さらに複屈折 を利用した反射偏光子 (住友スリ一ェム社製 DBEF-d400)を設置して直下型バッ クライト装置を作製した。
[0093] 次いで、作成した直下型バックライトについて、電圧 3.8V、電流 350mAを印加し て LEDを点灯した。そして、光拡散板の光出射側から直下型バックライト装置を観察 し、 LEDのスプリット像を観察したところ、 LEDの本来位置と、この LEDのスプリット像 の位置との距離（L(A A), L(BB), L(CC), L(DD))が 9.9mmであり、スプリ
0 1 0 1 0 1 0 1
ット像同士の間隔 LPが 12.9mmであった。これにより、対角線距離 L(A C ) =L(B
0 0 0
D )=35.4mmであることから L (A A )ZL (A C )が 0· 281であり、 LPZL(A C )
0 0 1 0 0 0 0
=0.365であった。このため、前記関係（1)〜（6)を満たしていた。
[0094] また、個々のスプリット像について、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (ス ブリット像の中心）において、正面輝度に対して観察角度を変化させた際の出向角特 性の分布を色彩輝度計により測定した。その結果、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度力 正面輝度に対して 91%であった。
[0095] また、二次元色分布測定装置を用いて、スプリット像の位置における正面輝度を測 定したところ、対応する LEDの中心位置を重ね合わせて考えた際に、その LEDの外 縁に該当する箇所での正面輝度は、スプリット像の中心の輝度である最大輝度の 81 %であった。
[0096] また、点灯するバックライト装置につ!、て、二次元色分布測定装置を用いて、短手 方向中心線上で等間隔に 100点の正面方向の輝度を測定し、下記の数式 1と数式 2 に従って輝度平均値 Laと輝度均斉度 Luを得た。このとき、輝度平均値は 5, 220cd Zm2で、輝度均斉度は、 1.30であった。直下型バックライト装置を正面方向と斜め 方向から目視により観察したところ、いずれの方向でも輝度むらがなく表示性能が優 良であつ 7こ。
輝度平均値 La=(Ll+L2)Z2 (数式 1)
輝度均斉度 Lu=((Ll-L2)ZLa)X100 (数式 2)
L1： LED直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
輝度均斉度は、輝度の均一性を示す指標であり、輝度均斉度が悪いときは、その 数値は大きくなる。
[0097] <実施例 2>
製造例 4で得られたスタンパ 2を用いる他は、実施例 1と同様にして直下型バックラ イト装置を作製し評価した。光拡散板の光出射側から直下型バックライト装置を観察 し、 LEDのスプリット像を観察したところ、 LEDの本来位置とこの LEDのスプリット像 の位置との距離（L(A A), L(B B ), L(C C ), L(DD))力 16.7mmであり、スプ
0 1 0 1 0 1 0 1
リット像同士の間隔 LPが 6.9mmであった。これにより、対角線距離 L(A C ) =L(B
0 0 0
D )=35.4mmであることから、 L (A A )ZL (A C )が 0· 473であり、 LPZL(A C
0 0 1 0 0 0 0
) =0. 195であった。このため、前記関係（1)〜（6)を満たしていた。
[0098] また、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (スプリット像の中心）にお 、て測 定した、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度は、同じ位置の 正面輝度に対して 91%であった。また、二次元色分布測定装置を用いて、スプリット 像の位置における正面輝度を測定したところ、対応する LEDの中心位置を重ね合わ せて考えた際に、その LEDの外縁に該当する箇所での正面輝度は、スプリット像の 中心の輝度である最大輝度の 84%であった。輝度平均値は 5, 130cd/m2で、輝 度均斉度は、 1.40であった。直下型バックライト装置を正面方向と斜め方向から目 視により観察したところ、斜め方向からはかす力に輝度むらがある力 正面方向には 輝度むらがなぐ表示性能が良好であった。
[0099] <実施例 3>
製造例 5で得られたスタンパ 3を用いる他は、実施例 1と同様にして直下型バックラ イト装置を作製し評価した。なお、この直下型バックライト装置では、各プリズム部分 力 つの斜面を有することから、 1つの LEDに対して 1方向あたり 2つのスプリット像が 得られた。このため、光拡散板の光出射側から直下型バックライト装置を観察し、 LE Dのスプリット像を観察したところ、 LEDの本来位置と、この LEDの第 1スプリット像の 位置との距離（L(A A), L(BB), L(CC), L(DD))が 9.9mmであり、スプリツ
0 1 0 1 0 1 0 1
ト像同士の間隔 LPが 12.9mmであった。また、 LEDの本来位置と、この LEDの第 2 スプリット像の位置との距離（L(A A), L(BB), L(CC), L(DD)W^6.7mm
0 1 0 1 0 1 0 1
であり、スプリット像同士の間隔 LPが 6.9mmであった。これにより、対角線距離 L(A C ) =L(B D ) = 35.4mmであることから、第 1スプリット像において、 L(A A )ZL
0 0 0 0 0 1
(A C )が 0.281であり、 LPZL(A C ) = 0.365であった。また、第 2スプリット像に
0 0 0 0
おいて、 L(A A)/L(A C )が 0.473であり、 LPZL(A C ) = 0.195であった。こ
0 1 0 0 0 0 のため、前記関係（1)〜（6)を満たしていた。
[0100] また、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (スプリット像の中心）にお 、て測 定した、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度は、同じ位置の 正面輝度に対して 91%であった。また、二次元色分布測定装置を用いて、光源に近 い側のスプリット像の位置における正面輝度を測定したところ、対応する LEDの中心 位置を重ね合わせて考えた際に、その LEDの外縁に該当する箇所での正面輝度は 、スプリット像の中心の輝度である最大輝度の 80%であった。また、同様にして、光 源から遠!、側のスプリット像の位置で測定したところ、正面輝度は最大輝度の 85% であった。輝度平均値は 5, 150cd/m2で、輝度均斉度は、 1. 20であった。直下型 ノ ックライト装置を正面方向と斜め方向から目視により観察したところ、いずれの方向 でも輝度むらがなく表示性能が優良であった。
[0101] <実施例 4>
実施例 1と同様にして得られた反射板の底に、前記同様の白色チップタイプ LED を中心間が縦方向に 50mm (図 3の Q2)、横方向に 25mm (図 3の P2)の対角格子 状（図 3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。この際、 4つの LEDにより構成される凸四角形である平行四辺形（図 3の破線 で囲まれる平行四辺形)では、その対角線距離 L (A C )が 45. 1mmであり，対角線
0 0
距離 L (B D )が 28. Ommであった。次に、製造例 6で得られたスタンパ 4を用いて実
0 0
施例 1と同様にして光拡散板を作製し、この光拡散板を、実施例 1と同様にして前記 プラスチックケース上に設置し、前記同様に拡散シート、プリズムシート、複屈折を利 用した反射偏光子をこの順に設置して直下型バックライト装置を作製した。
[0102] 光拡散板の光出射側力 直下型バックライト装置を観察し、 LEDのスプリット像を観 察したところ、対角線距離 L (A C ) (45. 1mm)の対角線の両端部に相当する LED
0 0
では、 LEDの本来位置とこの LEDのスプリット像の位置との距離が 9. 9mmであり、 スプリット像同士の間隔 LPが 8. 1mmであった。これにより、対角線距離 L (A C ) =
0 0
45. 1mmであることから、 L (A A ) ZL (A C )が 0· 220であり、 LPZL (A C ) =0
0 1 0 0 0 0
. 180であった。さらに、角線距離 L (B D ) (28. Omm)の対角線の両端部に相当す
0 0
る LEDでは、 LEDの本来位置とこの LEDのスプリット像の位置との距離が 9. 9mm であり、スプリット像同士の間隔 LPが 8. 2mmであった。これにより、対角線距離 L (B
0
D ) = 28. Ommであることから、 L (B B ) /L (B D )が 0· 356であり、 LPZL (B D
0 0 1 0 0 0 0
) =0. 293であった。以上より、前記関係（1)〜（6)を満たしていた。
[0103] また、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (スプリット像の中心）にお 、て測 定した、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度は、同じ位置の 正面輝度に対して 91%であった。また、二次元色分布測定装置を用いて、スプリット 像の位置における正面輝度を測定したところ、対応する LEDの中心位置を重ね合わ せて考えた際に、その LEDの外縁に該当する箇所での正面輝度は、スプリット像の 中心の輝度である最大輝度の 80%であった。輝度平均値は 5, 090cdZm2で、輝 度均斉度は、 1. 40であった。直下型バックライト装置を正面方向と斜め方向から目 視により観察したところ、斜め方向からはかす力に輝度むらがある力 正面方向には 輝度むらがなぐ表示性能が良好であった。
[0104] <実施例 5 >
製造例 3で得られたスタンパ 1を用いる他は、実施例 4と同様にして直下型バックラ イト装置を作製し評価した。光拡散板の光出射側から直下型バックライト装置を観察 し、 LEDのスプリット像を観察したところ、対角線距離 L (A C ) (45. 1mm)の対角線
0 0
の両端部に相当する LEDでは、 LEDの本来位置とこの LEDのスプリット像の位置と の距離が 9. 9mmであり、スプリット像同士の間隔 LPが 11. 9mmであった。これによ り、対角線距離 L (A C ) =45. 1mmであることから、 L (A A ) ZL (A C )が 0. 220
0 0 0 1 0 0 であり、 LP/L (A C ) =0. 265であった。さらに、対角線距離 L (B D ) (28. Omm)
0 0 0 0
の対角線の両端部に相当する LEDでは、 LEDの本来位置とこの LEDのスプリット像 の位置との距離が 16. 7mmであり、スプリット像同士の間隔 LPが 11. 9mmであった 。これにより、対角線距離 L (B D ) = 28. Ommであることから、 L (B B ) /L (B D )
0 0 0 1 0 0 が 0. 599であり、 LPZL (B D ) =0. 427であった。以上より、前記関係（1)〜（6)を
0 0
満たしていた。
[0105] また、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (スプリット像の中心）にお 、て測 定した、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度は、同じ位置の 正面輝度に対して 91%であった。また、二次元色分布測定装置を用いて、スプリット 像の位置における正面輝度を測定したところ、対応する LEDの中心位置を重ね合わ せて考えた際に、その LEDの外縁に該当する箇所での正面輝度は、スプリット像の 中心の輝度である最大輝度の 80%であった。輝度平均値は 5, 160cd/m2で、輝 度均斉度は、 1. 35であった。直下型バックライト装置を正面方向と斜め方向から目 視により観察したところ、斜め方向からはかす力に輝度むらがある力 正面方向には 輝度むらがなぐ表示性能が良好であった。
[0106] <比較例 1 > 製造例 7で得られたスタンパ 5を用いる他は、実施例 1と同様にして直下型バックラ イト装置を作製し評価した。光拡散板の光出射側から直下型バックライト装置を観察 し、 LEDのスプリット像を観察したところ、 LEDの本来位置とこの LEDのスプリット像 の位置との距離が 5. 8mmであり、スプリット像同士の間隔 LPが 8. 3mmであった。こ れにより、対角線距離 L (A C ) =L (B D ) = 35. 4mmであることから L (A A ) ZL (
0 0 0 0 0 1
A C )が 0. 165であり、 LPZL (A C ) =0. 234であった。このため、前記関係（1)
0 0 0 0
〜（6)を満たしていなかった。また、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (スプ リット像の中心）において測定した、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向に おける輝度は、同じ位置の正面輝度に対して 91%であった。また、二次元色分布測 定装置を用いて、スプリット像の位置における正面輝度を測定したところ、対応する L EDの中心位置を重ね合わせて考えた際に、その LEDの外縁に該当する箇所での 正面輝度は、スプリット像の中心の輝度である最大輝度の 77%であった。
[0107] 輝度平均値は 5, 250cd/m2で、輝度均斉度は 3. 20であった。直下型バックライ ト装置を正面方向から目視により観察したところ、輝度むらが生じ表示性能が不良で めつに。
[0108] <比較例 2 >
スタンパを用いることなぐ製造例 2で得られた光拡散板用ペレット Bを用いて平板 の光拡散板を得た他は、実施例 1と同様にして直下型バックライト装置を作製し評価 した。光拡散板の光出射側から直下型バックライト装置を観察したところ、 LEDのス ブリット像が見られなかった。輝度平均値は 4, 950cd/m2で、輝度均斉度は 2. 90 であった。直下型バックライト装置を正面方向から目視により観察したところ、輝度む らが生じ表示性能が不良であった。
[0109] 実施例 1〜5および比較例 1, 2の構成および結果を表 1に示す。
[0110] [表 1]
Figure imgf000029_0001
[0111] 表 1において、下記の略号の示すものは、それぞれ下記の通りである：
15° 輝度比:スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (スプリット像の中心）にお いて、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度の、正面輝度に対 する比
外縁輝度比:スプリット像と、対応する LEDとを、それらの中心を一致させて重ね合 わせた場合における、 LEDの外縁に該当する箇所でのスプリット像の正面輝度の、 スプリット像の最大輝度 (スプリット像の中心の輝度）に対する比
[0112] 表 1に示すように、実施例 1 5では輝度均斉度が高ぐ 目視評価が良好もしくは優 良であった。一方、比較例 1, 2では、輝度均斉度が低ぐ 目視評価も不良であった。
[0113] く実施例 6 >
製造例 9で得られた光拡散板用ペレット Cを用い、プラスチックケースを内寸幅 305 mm、奥行き 227mm、深さ 20mmとする他は、実施例 1と同様にして直下型バックラ イト装置を作製し評価した。
[0114] LEDのスプリット像を観察したところ、 LEDの本来位置とこの LEDのスプリット像の 位置との距離（L(A A), L(BB), L(CC), L(DD))力 lO.9mmであり、スプリ
0 1 0 1 0 1 0 1
ット像同士の間隔 LPが 11.5mmであった。これにより、対角線距離 L(A C ) =L(B
0 0 0
D )=35.4mmであることから、 L(AA)/L(AC)が 0· 308であり、 LPZL (A C
0 0 1 0 0 0 0
) =0.326であった。このため、前記関係（1)〜（6)を満たしていた。
[0115] 次に、使用する光拡散板の表面の粗さを超深度顕微鏡で測定した。凹状のパター ン面の表面粗さ Ra (max)は 31.5 mであり、パターンを構成する四角錐状の窪み の斜面上における表面粗さ Raは 0.005/zmであり、一方パターンを有しない平坦な 側の面の表面粗さ Raは 0.6 μ mであった。
[0116] また、個々のスプリット像について、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (ス ブリット像の中心）において、正面輝度に対して観察角度を変化させた際の出向角特 性の分布を視野角測定装置 (エルディム社製 EzContrast)により測定した。その結 果、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度力 正面輝度に対し て 33%であった。
[0117] また、二次元色分布測定装置を用いて、スプリット像の位置における正面輝度を測 定したところ、対応する LEDの中心位置を重ね合わせて考えた際に、その LEDの外 縁に該当する箇所での正面輝度は、スプリット像の中心の輝度である最大輝度の 24 %であった。
[0118] 点灯するこのバックライト装置について、二次元色分布測定装置を用いて、短手方 向中心線上で等間隔に 100点の正面方向の輝度を測定し、前記数式 1と数式 2に従 つて輝度平均値 Laと輝度均斉度 Luを得た。このとき、輝度平均値は 5324cd/m2で 、輝度均斉度は、 1.00であった。直下型バックライト装置を正面方向と斜め方向から 目視により観察したところ、いずれの方向でも輝度むらがなく表示性能が優良であつ た。
[0119] く実施例 7 >
光拡散板用ペレット Cに代えて製造例 11で得られた光拡散板用ペレット Eを用い、 且つ製造例 8で得られたスタンパ 6を用いる他は、実施例 6と同様に、ノ ックライト装 置を作成し評価した。
[0120] スプリット像の位置は実施例 6と同様であり、前記関係（1)〜（6)を満たしていた。 [0121] 次に、使用する光拡散板の表面の粗さを超深度顕微鏡で測定した。凹状のパター ン面の表面粗さ Ra (max)は 31.5 mであり、パターンを構成する四角錐状の窪み の斜面上において傾斜の一番大きい方向に測定した表面粗さ Raは 0.15 mであり 、一方パターンを有しない平坦な側の面の表面粗さ Raは 0.6 mであった。
[0122] また、個々のスプリット像について、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (ス ブリット像の中心）において、正面輝度に対して観察角度を変化させた際の出向角特 性の分布を色彩輝度計により測定した。その結果、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度力 正面輝度に対して 25%であった。また、二次元色分布 測定装置を用いて、スプリット像の位置における正面輝度を測定したところ、対応す る LEDの中心位置を重ね合わせて考えた際に、その LEDの外縁に該当する箇所で の正面輝度は、スプリット像の中心の輝度である最大輝度の 73%であった。
[0123] 輝度平均値は 5351cdZm2で、輝度均斉度は、 1.30であった。直下型バックライ ト装置を正面方向と斜め方向から目視により観察したところ、斜め方向からはかすか に輝度むらがあるが、正面方向には輝度むらがなぐ表示性能が良好であった。
[0124] <実施例 8>
光拡散板用ペレット Cに代えて製造例 10で得られた光拡散板用ペレット Dを用い、 且つスタンパとして製造例 3で得たスタンパ 1に代えて製造例 12で得たスタンパ 7を 用いた他は、実施例 6と同様の光拡散板を作製した。この光拡散板の表面の粗さを 超深度顕微鏡で測定した。凹状のパターン面の表面粗さ Ra (max)は 26. で あり、パターンを構成する線状の窪みの斜面上における表面粗さ Raは 0.01 μ mで あり、一方パターンを有しない平坦な側の面の表面粗さ Raは 0.6 mであった。 さらに LEDをプラスチックケースの短辺より 45度傾けた方向にピッチ 25mmで正方 格子に配置した以外は実施例 6と同様にしてバックライトの評価を行った。
[0125] LEDのスプリット像を観察したところ、 LEDの本来位置とこの LEDのスプリット像の 位置との距離（L(A A), L(BB), L(CC), L(DD))が 9.2mmであり、スプリツ
0 1 0 1 0 1 0 1
ト像同士の間隔 LPが 17. Ommであった。これにより、対角線距離 L(A C ) =L(B D
0 0 0
) =35.4mmであることから、 L (A A)/L(A C )が 0· 260であり、 LPZL(A C )
0 0 1 0 0 0 0
=0.481であった。このため、前記関係（1)〜（6)を満たしていた。 [0126] また、個々のスプリット像について、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (ス ブリット像の中心）において、正面輝度に対して観察角度を変化させた際の出向角特 性の分布を色彩輝度計により測定した。その結果、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度力 正面輝度に対して 96%であった。また、二次元色分布 測定装置を用いて、スプリット像の位置における正面輝度を測定したところ、対応す る LEDの中心位置を重ね合わせて考えた際に、その LEDの外縁に該当する箇所で の正面輝度は、スプリット像の中心の輝度である最大輝度の 97%であった。
[0127] 輝度平均値は 5168cdZm2で、輝度均斉度は、 1. 45であった。直下型バックライ ト装置を正面方向と斜め方向から目視により観察したところ、斜め方向からはかすか に輝度むらがあるが、正面方向には輝度むらがなぐ表示性能が良好であった。
[0128] <実施例 9 >
木型に、底面が一辺 17. 68mmの正方形で高さが 15. 31mm,頂点が底面から平 面視したときの中央部にある四角錘を反転した凹部を形成し、その凹部の底に直径 0. 5mmの穴を開けた。この木型に反射シート (東レネ土製， 188E20)を載せ 120°Cに 加熱した。底部の穴から真空を引いて、反射シートを四角錘形状に成形した。この反 射シートを、図 15に示す通り、実施例 1と同じバックライトの反射板上に、四角錘の頂 点が上力も見て正方格子の中心に位置するよう設置した。図 15はこの態様における LEDと前記四角錘形状の反射シートとの位置関係を示す平面図である。図 15に示 す例において、 LED1501の格子間距離 P15及び Q15はいずれも 25. OOmmであ り、四角錘の底辺 R15は上に述べた通り 17. 68mmであり、この四角錘の頂点が、 L ED1501の格子の中心に位置し、且つ四角錘の底辺が、 LEDにより構成される正 方格子と 45° の角度をなすよう、四角錘を設置した。
[0129] 前記のバックライトを使用し、製造例 2で得られた光拡散板用ペレット Bを用い、スタ ンパーを使用せずに成形した、両面にパターンのない光拡散板を用いた以外は、実 施例 1と同様にしてバックライト装置を作成し、評価を行った。
[0130] 四角錘付き反射板によって生じる LEDのスプリット像を観察したところ、 LEDの本 来位置と、この LEDのスプリット像の位置との距離 (L (A A ) , L (B B ) , L (C C ) ,
0 1 0 1 0 1
L (D D ) )が 14. 9mmであり、スプリット像同士の間隔 LPが 3. 8mmであった。これ により、対角線距離 L (A C ) =L (B D ) = 35. 4mmであることから L (A A ) ZL (A
0 0 0 0 0 1 0
C )が 0. 421であり、 LPZL (A C ) =0. 107であった。このため、前記関係（1)〜（
0 0 0
6)を満たしていた。
[0131] 個々のスプリット像について、スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (スプリット 像の中心）において、正面輝度に対して観察角度を変化させた際の出向角特性の分 布を色彩輝度計により測定した。その結果、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた 方向における輝度力 正面輝度に対して 98%であった。
[0132] 点灯するこのバックライト装置にっ 、て、二次元色分布測定装置を用いて、短手方 向中心線上で等間隔に 100点の正面方向の輝度を測定し、前記数式 1と数式 2に従 つて輝度平均値 Laと輝度均斉度 Luを得た。このとき、輝度平均値は 4632cd/m2で 、輝度均斉度は、 1. 80であった。直下型バックライト装置を正面方向と斜め方向から 目視により観察したところ、斜め方向からはかす力に輝度むらがあるが、正面方向に は輝度むらがなぐ表示性能が良好であった。
[0133] 実施例 6〜9の構成および結果を表 2に示す。
[0134] [表 2]
HWJ6
拡細ノ 度 （w t %) 0.05 0 0.4 2.5
S方向 頂角 （度） 90 90 100 なし
プリズム ねじ 30 30 0 なし
τ方向 頂角 （度） 90 90 - なし
プリズム ねじ^使 一 60 —60 一 なし
STの (度〕 90 90 ― なし
なす角
LED配列 正方 正方 正方 正方
格子状 格子状 格子状 格子状
(45°捩れ） (反射板突
起を伴う）
格子距離 (P1.P2, 01,02) 25.0 25.0 25.0 25.0 対角線距離 (LiAoCo) 丄 ( !¾)) 35.4 35.4 35.4 35.4
LED投影^とスプリット像との 8BS 10.9 10.9 9.2 14.9
(L(AA)'L(W'L( 丄卿）
スプリット像照の距雜 （LP) 11.5 11.5 17.0 3.8
(HAoA.i-LiBoB .LCW.LW)/ 0.308 0.308 0.260 0.421
(UAA)丄 (B ）
LP/CL(AoC0),LCW) 0.326 0.326 0.481 0.107
Ra (max) μνη 31.5 31.5 26.4 NA
/ ターン面 Ra μιη 0.005 0.15 0.01 NA
平坦面 Ra μιη 0.6 0.6 0.6 NA
15°輝度比 33 25 96 98
外縁輝度比 24 73 97 NA
正面輝度 c d/m2 5,324 5, 351 5, 168 4， 632 均斉度 % 1.00 1.30 1.45 1.80 巨視評価 ― 優良 良好 良好 良好 表 2において、下記の略号の示すものは、それぞれ下記の通りである：
Ra (max)：凹凸を有するパターン面の表面粗さ (パターン凹凸を含んだ表面粗さ 測定値）
ノターン面 Ra:パターンを構成する凹凸の斜面上の表面粗さ
平坦面 Ra：パターンを有しな ヽ平坦な側の面の表面粗さ
15° 輝度比:スプリット像の最も正面輝度の高くなる位置 (スプリット像の中心）にお いて、拡散板の法線方向に対して 15° 傾いた方向における輝度の、正面輝度に対 する比
外縁輝度比:スプリット像と、対応する LEDとを、それらの中心を一致させて重ね合 わせた場合における、 LEDの外縁に該当する箇所でのスプリット像の正面輝度の、 スプリット像の最大輝度 (スプリット像の中心の輝度）に対する比

Claims

請求の範囲
[1] 反射板と、複数の点状光源と、これらの点状光源からの直射光および前記反射板 での反射光が光入射面から入射し、この入射した光を光出射面から拡散して出射す る光拡散板とをこの順に備える直下型バックライト装置であって、
前記反射板および前記光拡散板の少なくとも!、ずれかには、
前記複数の点状光源のうちの、最も面積が小さぐかつ周の長さが最短となるような 凸四角形を構成する 4つの点状光源 A, B, C, Dを選択した際に、前記光出射面に おける各点状光源 A, B, C, Dの各像 A , B , C , D力 前記点状光源 A, B, C, D
1 1 1 1
を前記光拡散板に投影した位置 A , B, C, Dで囲まれる領域のうちの、下記関係（
0 0 0 0
1)〜 (4)を満たす特定領域内に観察されるようにする像形成位置調整手段が設けら れて ヽる直下型バックライト装置。
0.8XL(AC ) >L(A A) >0.2XL(AC) ··· (1)
0 0 0 1 0 0
0.8XL(AC)>L(CC)>0.2XL(AC)
0 0 0 1 0 0 …（2)
0.8XL(B D ) >L(B B ) >0.2XL(B D ) · · · (3)
0 0 0 1 0 0
0.8XL(B D ) >L(D D ) >0.2XL(B D ) · · · (4)
0 0 0 1 0 0
(ただし、 L(XY)は、線分 XYの長さを示す）
[2] 請求項 1に記載の直下型バックライト装置にお!、て、
前記像 A , B , C , D力も選ばれる 2つの像の間隔のうちの最も短い間隔 LPが、
1 1 1 1
下記 (5) , (6)の関係を満たす直下型バックライト装置。
L(AC ) XO.5 ≥ LP ≥ L(AC)XO.1 · · · (5)
0 0 0 0
L(B D ) XO.5 ≥ LP ≥ L(B D ) XO.1 · · · (6)
0 0 0 0
[3] 請求項 1に記載の直下型バックライト装置にお!、て、
前記像形成位置調整手段は、前記光入射面および Zまたは前記光出射面に形成 された微細凹凸構造であり、この微細凹凸構造は、少なくとも 3つの平面を有する多 角錐体が所定の方向に沿って複数並んだ構造である直下型バックライト装置。
[4] 請求項 3に記載の直下型バックライト装置において、
前記微細凹凸構造は、前記光出射面に形成されている直下型バックライト装置。
[5] 請求項 3に記載の直下型バックライト装置において、 前記光拡散板は、平面視略長方形状に形成され、
前記複数の点状光源は、前記光拡散板の縦方向および横方向に沿って所定間隔 で配置され、前記複数の多角錐体は、前記縦方向および横方向に交差する所定の 方向に沿って並んで!/、る直下型バックライト装置。
[6] 請求項 1に記載の直下型バックライト装置にお!、て、
前記点状光源に対応する像の、当該点状光源の外縁に対応する位置での前記光 拡散板の法線方向の輝度としての正面輝度が、当該像における正面輝度の最大値 の 15〜 100%である直下型バックライト装置。
[7] 請求項 1に記載の直下型バックライト装置にお!、て、
前記像は、正面輝度が最大となる位置で測定した際に、前記光拡散板の法線方向 に対して 15° 傾いた方向における輝度が、前記法線方向の輝度である正面輝度の 20%以上 100%未満である直下型バックライト装置。
[8] 請求項 3に記載の直下型バックライト装置において、
前記凹凸構造を構成する平面の中心線平均粗さ Raは、前記光拡散板のヘーズが 20%未満の時には 3 μ m≥Ra≥0. 05 μ mであり、前記光拡散板のヘーズが 20% 以上 100%以下の時には 2 μ m≥Ra≥0. 0001 μ mである直下型バックライト装置
[9] 請求項 1に記載の直下型バックライト装置にお!、て、
前記像形成位置調整手段は、前記反射板上に形成された凹凸構造である直下型 ノ ックライト装置。
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