JP2008117639A - 光拡散板及びバックライト並びに透過型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産が容易であって生産性に優れると共に、十分な正面輝度が得られ、かつ輝度ムラの少ない光拡散板を提供する。
【解決手段】この発明に係る光拡散板３は、断面形状が三角形である凸部７が複数個突設されてなる凹凸形状部４が両面に設けられた光透過板からなり、該光透過板の一方の面の三角形凸部７の頂角αが３９〜４５度に設定され、前記光透過板の他方の面の三角形凸部７の頂角βが８７〜１０３度に設定されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、十分な正面輝度を備えた光拡散板及びバックライト並びに高い正面輝度を有した画像を表示できる透過型画像表示装置に関する。

透過型画像表示装置としては、例えば透過型液晶セルの上下両面に一対の偏光板が配置されてなる透過型画像表示部の下面側（背面側）に面光源装置からなるバックライトが配置された構成のものが公知である。前記バックライトとしては、ランプボックス内に複数の光源が配置されると共にこれら光源の前面側に光拡散板が配置された構成の面光源装置が知られている（特許文献１参照）。このようなバックライトとしては、前記透過型画像表示部を均一に照明できるものが求められている。

ところで、前記バックライトにおける隣り合う光源同士の間隔は、光源の配置数を低減できて省電力化できる点で、できるだけ長く設定されるのが好ましく、また光源と光拡散板との間隔は、透過型画像表示装置をより薄型化できる点で、できるだけ短く設定されることが好ましい。

しかしながら、上記従来のバックライトでは、光源同士の間隔を長く設定すると、十分な正面輝度を確保するのが困難になるという問題があった。また、光源と光拡散板との間隔を短く設定すると、複数の光源からの光を光拡散板で十分に拡散させることが困難であり、このために輝度ムラが生じやすいという問題があった。

このような問題を解決し得るものとして、基材シートの一方の面（透過型表示部側の面）にレンチキュラーレンズ部が形成され、該基材シートの他方の面（光源側の面）に、２つの緩斜面からなる第１の全反射面及び２つの急斜面からなる第２の全反射面を有した五角形形状の光軸補正部が形成された光学シート（光拡散板）が提案されている（特許文献２参照）。
特開平７−１４１９０８号公報 特開２００５−４３６１１号公報

しかしながら、特許文献２に記載の光拡散板は、断面形状が非常に複雑な形状であるので製作が容易ではなく生産性に劣るという問題がある上に、輝度向上効果及び輝度ムラ防止の効果も十分なものではなかった。

この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、生産が容易であって生産性に優れると共に十分な正面輝度が得られかつ輝度ムラの少ない光拡散板及びバックライト、並びに十分な正面輝度が得られ且つ輝度ムラの少ない高品質の表示を現出できる透過型画像表示装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］断面形状が三角形である凸部が複数個突設されてなる凹凸形状部が両面に設けられた光透過板からなり、該光透過板の一方の面の三角形凸部の頂角が３９〜４５度に設定され、前記光透過板の他方の面の三角形凸部の頂角が８７〜１０３度に設定されていることを特徴とする光拡散板。

［２］前記三角形凸部の高さが０．０１〜１ｍｍであり、隣り合う三角形凸部同士のピッチ間隔が０．０３〜２ｍｍである前項１に記載の光拡散板。

［３］前記三角形凸部は、前記光透過板の表面に平行な一方向に沿って延ばされた断面形状が三角形である凸条部で形成され、これら凸条部の長さ方向が互いに略平行状になるように配置されている前項１または２に記載の光拡散板。

［４］ランプボックス内に複数の光源が相互に離間して配置されると共にこれら複数の光源の前面側に前項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散板が配置され、該光拡散板における頂角が３９〜４５度の三角形凸部が形成された面が背面側に位置するように構成されていることを特徴とするバックライト。

［５］ランプボックス内に複数の線状光源が相互に離間して配置されると共にこれら複数の線状光源の前面側に前項３に記載の光拡散板が配置され、該光拡散板における頂角が３９〜４５度の三角形凸部が形成された面が背面側に位置するように構成され、前記線状光源の長さ方向と前記光拡散板の凸条部の長さ方向とが略一致するように配置されていることを特徴とするバックライト。

［６］ランプボックス内に複数の線状光源が相互に離間して配置されると共にこれら複数の光源の前面側に前項３に記載の光拡散板が配置され、
隣り合う前記線状光源の相互離間間隔が１０ｍｍ以上に設定され、前記光拡散板と前記光源との距離が５０ｍｍ以下に設定され、
前記光拡散板における頂角が３９〜４５度の三角形凸部が形成された面が背面側に位置するように構成され、前記線状光源の長さ方向と前記光拡散板の凸条部の長さ方向とが略一致するように配置されていることを特徴とするバックライト。

［７］画像表示部の背面側に前項４〜６のいずれか１項に記載のバックライトが配置されていることを特徴とする透過型画像表示装置。

［１］の発明に係る光拡散板は、断面形状が三角形である凸部が複数個突設されてなる凹凸形状部が両面に設けられた光透過板からなり、該光透過板の一方の面の三角形凸部の頂角が３９〜４５度に設定され、前記光透過板の他方の面の三角形凸部の頂角が８７〜１０３度に設定されているから、十分な正面輝度が得られるとともに輝度ムラも少ない。また、凹凸形状部の断面形状は三角形であるから、生産が容易であって生産性に優れている。

［２］の発明では、三角形凸部の高さが０．０１〜１ｍｍであり、隣り合う三角形凸部同士のピッチ間隔が０．０３〜２ｍｍであるから、正面輝度をより向上させつつ、輝度ムラの発生をより十分に防止することができる。

［３］の発明では、例えば押出成形により製造することが可能となり、生産性を格段に向上させ得て、ひいては製作コストを低減できる利点がある。

［４］の発明では、ランプボックス内に複数の光源が相互に離間して配置されると共にこれら複数の光源の前面側に［１］〜［３］のいずれかに記載の光拡散板が配置され、該光拡散板における頂角が３９〜４５度の三角形凸部が形成された面が背面側に位置するように構成されているから、十分な正面輝度が得られると共に輝度ムラの少ないバックライトが提供される。

［５］の発明では、ランプボックス内に複数の線状光源が相互に離間して配置されると共にこれら複数の線状光源の前面側に［３］に記載の光拡散板が配置され、該光拡散板における頂角が３９〜４５度の三角形凸部が形成された面が背面側に位置するように構成されているから、十分な正面輝度が得られると共に輝度ムラの少ないバックライトが提供される。更に、線状光源の長さ方向と光拡散板の凸条部の長さ方向とが略一致するように配置されているので、より大きな正面輝度を得ることができる。

［６］の発明では、隣り合う線状光源同士の間隔が１０ｍｍ以上の長い間隔に設定された構成であるので省電力化できると共に、光拡散板と光源との距離が５０ｍｍ以下の短い距離に設定された構成であるのでより薄型化することができる。また、ランプボックス内に複数の線状光源が相互に離間して配置されると共にこれら複数の光源の前面側に［３］に記載の光拡散板が配置され、該光拡散板における頂角が３９〜４５度の三角形凸部が形成された面が背面側に位置するように構成されているから、このような省電力化・薄型化された構成であっても、十分な正面輝度が得られると共に輝度ムラの少ないバックライトが提供される。更に、線状光源の長さ方向と光拡散板の凸条部の長さ方向とが略一致するように配置されているので、より大きな正面輝度を得ることができる。

［７］の発明では、十分な正面輝度が得られ且つ輝度ムラの少ない高品質の表示を現出できる透過型画像表示装置が提供される。

この発明の透過型画像表示装置（１０）の一実施形態に係る液晶表示装置を図１に示す。図１において、（１０）は液晶表示装置、（１１）は液晶セル、（１２）（１３）は偏光板、（１）はバックライト（面光源装置）である。前記液晶セル（１１）の上下両側にそれぞれ偏光板（１２）（１３）が配置され、これら構成部材（１１）（１２）（１３）によって透過型画像表示部が構成されている。

前記バックライト（１）は、前記下側の偏光板（１３）の下面側（背面側）に配置されている。このバックライト（１）は、平面視矩形状で上面側（前面側）が開放された薄箱型形状のランプボックス（５）と、該ランプボックス（５）内に相互に離間して配置された複数の線状光源（２）と、これら複数の線状光源（２）の上方側（前面側）に配置された光拡散板（３）とを備えている。前記光拡散板（３）は、前記ランプボックス（５）に対してその開放面を塞ぐように載置されて固定されている。また、前記ランプボックス（５）の内面には光反射層が設けられている。

前記光拡散板（３）は、図２、３に示すように、断面形状が三角形である凸部（７）が複数個突設されてなる凹凸形状部（４）が両面に設けられた光透過板からなる。前記光拡散板（３）の一方の面の三角形凸部（７）の頂角（α）が３９〜４５度に設定され、前記光拡散板（３）の他方の面の三角形凸部（７）の頂角（β）が８７〜１０３度に設定されている。本実施形態では、前記光拡散板（３）における頂角が３９〜４５度の三角形凸部（７）が形成された面（３ａ）が背面側に位置するように（光源側になるように）配置されている（図１参照）。即ち、前記光拡散板（３）における頂角が８７〜１０３度の三角形凸部（７）が形成された面（３ｂ）が前面側に位置するように（画像表示部側になるように）配置されている（図１参照）。また、本実施形態では、前記三角形凸部（７）の断面形状は、頂角を挟む二辺の長さが等しい二等辺三角形である（図３参照）。

また、本実施形態では、前記三角形凸部（７）は、前記光拡散板（３）の表面に平行な一方向に沿って延ばされた断面形状が三角形の凸条部（８）で形成され、これら複数の凸条部（８）の長さ方向が互いに略平行状になるように配置されている（図２参照）。

また、本実施形態では、前記光源（２）として線状光源が用いられており、この線状光源（２）の長さ方向と前記光拡散板（３）の凸条部（８）の長さ方向とが略一致するように配置されている。

上記構成に係るバックライト（１）では、光拡散板（３）は、断面形状が三角形である凸部（７）が複数個突設されてなる凹凸形状部（４）が両面に設けられていて、該光拡散板（３）の一方の面（光源側の面）（３ａ）の三角形凸部の頂角（α）が３９〜４５度に設定され、前記光拡散板（３）の他方の面（画像表示部側の面）（３ｂ）の三角形凸部の頂角（β）が８７〜１０３度に設定されているから、図１に示すように、前記複数の光源（２）から入射する入射光（Ｑ₁）を光拡散板（３）の表面に対して略垂直方向の前面側方向（図面略上方向）（Ｆ）に向けて出射させることが可能となり、これにより十分な正面輝度が得られると共に輝度ムラも少ないものとなる。即ち、上記バックライト（１）によれば、正面輝度が大きく輝度ムラの少ない光を液晶セル（１１）に向けて出射させることができる。また、光拡散板（３）の凹凸形状部（４）の断面形状は三角形であるから、生産が比較的容易であって生産性に優れている。

更に、上記バックライト（１）では、隣り合う光源（２）の相互離間間隔（Ｌ）が１０ｍｍ以上に設定されると共に光拡散板（３）と光源（２）との距離（ｄ）が５０ｍｍ以下に設定された構成、即ち省電力化・薄型化された構成を採用した場合であっても、十分な正面輝度が得られるとともに輝度ムラも少ないものとすることができる。従って、上記バックライト（１）を用いれば、薄型・省電力で十分な正面輝度が得られ且つ輝度ムラの少ない高品質の表示を実現できる透過型画像表示装置（１０）を提供することが可能となる。

この発明において、隣り合う光源（２）（２）同士の間隔（Ｌ）は、省電力化の観点から、１０ｍｍ以上に設定されるのが好ましく、また前記光拡散板（３）と前記光源（２）との距離（ｄ）は、薄型化の観点から、５０ｍｍ以下に設定されるのが好ましい。また、ｄ：Ｌは１：５〜５：１であるのが好ましい。中でも、前記隣り合う光源（２）（２）同士の間隔（Ｌ）は、１０〜１００ｍｍに設定されるのがより好ましく、特に好ましいのは１０〜６０ｍｍである。また、前記光拡散板（３）と前記光源（２）との距離（ｄ）は、１０〜５０ｍｍに設定されるのが特に好ましい。

また、この発明において、前記光拡散板（３）の一方の面（光源側の面）（３ａ）の三角形凸部（７）の頂角（α）は３９〜４５度の範囲に設定されている必要がある。この頂角（α）が３９度未満では正面輝度が低下するし、該頂角（α）が４５度を超えると正面輝度が低下する。中でも、前記光拡散板（３）の光源側の面（３ａ）の三角形凸部（７）の頂角（α）は４０〜４４度に設定されているのが好ましく、特に好適な範囲は４１〜４３度である。

また、前記光拡散板（３）の他方の面（画像表示部側の面）（３ｂ）の三角形凸部（７）の頂角（β）は８７〜１０３度の範囲に設定されている必要がある。この頂角（β）が８７度未満では正面輝度が低下するし、該頂角（β）が１０３度を超えると正面輝度が低下する。中でも、前記光拡散板（３）の画像表示部側の面（３ｂ）の三角形凸部（７）の頂角（β）は８８〜９２度に設定されているのが好ましく、特に好適な範囲は８９〜９１度である。

また、前記三角形凸部（７）としては、図３〜８に示すように頂角（α）（β）を構成する角部が角張った構造（厳密な意味での三角形形状）であっても良いし、或いは図９に示すように頂角（α）を構成する角部が丸みを有した構造（角部が曲面形状である構成）であっても良い。勿論、頂角（β）を構成する角部が丸みを有した構造（角部が曲面形状である構成）であっても良い。本願の特許請求の範囲及び明細書において「三角形凸部」の語は、このような頂角（α）又は／及び頂角（β）を構成する角部が丸みを有した構成をも包含する意味で用いているものである。

なお、頂角（α）又は／及び頂角（β）を構成する角部が丸みを有した構成を採用する場合において、下記算出式で算出される転写率は７０％以上であるのが好ましく、
転写率（％）＝ｆ÷ｈ×１００
ｆ：構成辺の直線部の高さ
ｈ：三角形凸部の仮想線高さｈ
特に好ましいのは転写率８０％以上の構成である（図９参照）。

また、この発明において、前記凹凸形状部（４）を構成する三角形凸部（７）の高さ（ｈ）は、０．０１〜１ｍｍの範囲に設定されているのが好ましい。０．０１ｍｍ以上であることで光拡散板（３）の表面に対して略垂直方向の前面側方向（Ｆ）に向けて出射させることが十分に可能になると共に、１ｍｍ以下であることで前記凹凸形状部（４）が目視で観察されることがなくなり均一性を向上させることができる。中でも、前記凹凸形状部（４）を構成する三角形凸部（７）の高さ（ｈ）は、０．０１〜０．１ｍｍの範囲に設定されるのがより好ましい。

また、隣り合う三角形凸部（７）のピッチ間隔（Ｐ）は、０．０３〜２ｍｍの範囲に設定されているのが好ましい。０．０３ｍｍ以上であることで光拡散板（３）の表面に対して三角形凸部（７）を容易に加工できると共に、２ｍｍ以下であることで輝度ムラを十分に抑制することができる。中でも、隣り合う三角形凸部（７）のピッチ間隔（Ｐ）は、０．０３〜０．１ｍｍの範囲に設定されるのがより好ましい。

また、前記光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）は、特に限定されるものではないが、１〜１０ｍｍの範囲に設定されるのが好ましい。このような厚さ範囲に設定することで、正面輝度を十分に確保しつつより一層薄型化を図ることができる。中でも、前記光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）は２〜５ｍｍに設定されるのがより好ましい。

なお、上記実施形態では、前記光拡散板の三角形凸部（７）は、その表面に平行な一方向に沿って延ばされた凸条部（８）で形成されている（１次元タイプ）（図２参照）が、特にこのような構成に限定されるものではなく、例えば前記光拡散板の三角形凸部（７）は、その表面に平行な異なる二方向（例えば互いに直交する二方向）に沿って延ばされた凸条部（８）で形成されていても良い（即ち２次元タイプであっても良い）。

また、上記実施形態では、図３に示すように、前記三角形凸部（７）の断面形状は、頂角を挟む二辺の長さが等しい二等辺三角形であるが、特にこのような構成に限定されるものではなく、頂角（α）：３９〜４５度または頂角（β）：８７〜１０３度の条件を満たす三角形であれば、非二等辺三角形であっても良い。

また、上記実施形態では、図３に示すように、光拡散板（３）における光源側の面（３ａ）の三角形凸部（７）の頂点の位置と、画像表示部側の面（３ｂ）の三角形凸部（７）の頂点の位置は、相互に一致するように構成されているが、特にこのような規則的配置のものに限定されるものではなく、例えば、図４〜６に示すように、前記両位置の関係が、一部で一致し、残部で一致しないように構成されていても良いし、或いは図７に示すように前記両位置が全ての領域にわたって一致しないように構成されていても良い。

また、図３〜５、７に示す実施形態では、光源側の面（３ａ）の三角形凸部（７）は全てが同一形状及び同一大きさになるように構成されると共に、画像表示部側の面（３ｂ）の三角形凸部（７）も全てが同一形状及び同一大きさになるように構成されているが、特にこのような構成に限定されるものではなく、光源側の三角形凸部（７）の頂角（α）、画像表示部側の三角形凸部（７）の頂角（β）、光源側の三角形凸部（７）の高さ（ｈ₁）、画像表示部側の三角形凸部（７）の高さ（ｈ₂）、光源側の三角形凸部（７）のピッチ間隔（Ｐ₁）、画像表示部側の三角形凸部（７）のピッチ間隔（Ｐ₂）等のうちの少なくともいずれか１つの要素についてその数値がばらついて異なるように構成されていても良い。例えば、図６に示す構成では、光源側の三角形凸部（７）の頂角（α）は全てにおいて同一であるが、光源側の三角形凸部（７）の高さ（ｈ₁）は異なる複数の数値に設定され、光源側の三角形凸部（７）のピッチ間隔（Ｐ₁）は異なる複数の数値に設定されている一方、画像表示部側の三角形凸部（７）の頂角（β）は全てにおいて同一であるが、画像表示部側の三角形凸部（７）の高さ（ｈ₂）は異なる複数の数値に設定され、画像表示部側の三角形凸部（７）のピッチ間隔（Ｐ₂）は異なる複数の数値に設定されている。

また、図３〜７に示す実施形態では、隣り合う三角形凸部（７）は連続するように構成されているが、特にこのような連続した構成に限定されるものではなく、この発明の効果を阻害しない範囲であれば、例えば図８に示すように隣り合う三角形凸部（７）の間に平坦面が存在するように構成されていても良い。

なお、前記図３〜５、７、８に示す実施形態では、三角形凸部（７）は、光透過板の両面に一体に形成された構成が採用されているが、特にこのような構成に限定されるものではなく、例えば、光透過板の両面のそれぞれに、三角形凸部（７）を複数個備えてなる凹凸形状部（４）が非接合で重ね合わされた構成を採用しても良い。或いは、図６に示すように、三角形凸部（７）が複数個突設されてなる凹凸形状部（４）が上面に一体に形成された第１光透過板（２１）の平滑な下面と、三角形凸部（７）が複数個突設されてなる凹凸形状部（４）が下面に一体に形成された第２光透過板（２２）の平滑な上面とが非接合で重ね合わされた構成を採用しても良い。

この発明に係る光拡散板（３）の製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば押出法、プレス法、切削法等が挙げられる。中でも、生産効率の観点から、押出法で製造されるのが好ましい。

前記光拡散板（３）としては、光透過性を有する材料で作製された板であれば特に限定されずどのようなものでも使用できる。例えば、ガラス板、光学ガラス板、透光性樹脂板等が挙げられる。前記透光性樹脂板としては、例えば、アクリル系樹脂板、ポリカーボネート板、ポリスチレン板、環状ポリオレフィン板、ＭＳ樹脂板（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂板）、ＡＢＳ樹脂板、ＡＳ樹脂板（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂板）等が挙げられる。中でも、屈折率１．４０〜１．５５の光透過板が好適に用いられる。

また、本発明の光拡散板（３）は、前記凹凸形状部（４）を両面に設けることによって光拡散機能を付与せしめたものであるが、必要に応じて板自体に光拡散性を付与することによって前記凹凸形状部（４）による光拡散機能を補うように構成しても良い。即ち、例えば、アクリル系樹脂等の透光性樹脂に、光拡散粒子であるポリスチレン粒子、シリコーン粒子等の樹脂粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子等の無機粒子等を含有せしめた組成物を成形してなる光拡散板であっても良いし、アクリル系樹脂に屈折率異方性を有する粒子を配向含有せしめてなる光拡散板であっても良い。

また、前記光源（２）としては、特に限定されるものではないが、例えば蛍光管、ハロゲンランプ、タングステンランプ等の線状光源の他、発光ダイオード等の点状光源などが挙げられる。

また、この発明のバックライト（１）において、前記光源（２）と前記ランプボックス（５）の底面の光反射層（５ａ）との間隔（ｅ）は、特に限定されないものの、通常２．５〜８．５ｍｍに設定される（図１参照）。なお、前記光源（２）と前記光反射層（５ａ）との間隔（ｅ）は、輝度向上効果の大小にあまり影響を及ぼさない構成要素である。

この発明に係る光拡散板（３）、バックライト（１）及び透過型画像表示装置（１０）は、上記実施形態のものに特に限定されるものではなく、請求の範囲内であれば、その精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変更をも許容するものである。

次に、この発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図２、３に示す透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる光拡散板（３）を用いて図１に示すバックライト（１）を構成した場合の輝度向上率（％）をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。前記光拡散板（３）における厚さ（Ｓ）を４．０ｍｍ、光源側の三角形凸部の頂角（α）を４２度、光源側の三角形凸部の高さ（ｈ₁）を０．３９ｍｍ、光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を３００μｍ、画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を９０度、画像表示部側の三角形凸部の高さ（ｈ₂）を０．１５ｍｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を３００μｍに設定すると共に、隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２１．０ｍｍに設定して算出した。この時、光拡散板と光源との距離（ｄ）を９．０ｍｍ、１０．０ｍｍ、１１．０ｍｍ、１２．０ｍｍ、１３．０ｍｍ、１４．０ｍｍ、１５．０ｍｍの各値に設定した場合の輝度向上率を算出した。輝度向上率の比較対象は厚さ４．０ｍｍの透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる平板である。これらシミュレーションによる算出結果を表１に示すと共に、これら表１のデータに基づいてプロットしたグラフを図１０に示す。なお、前記モンテカルロ法シミュレーションとは、乱数を用いたシミュレーションを多数回行うことにより近似解を求めるシミュレーション方法である。

＜比較例１＞
光拡散板として、実施例１の光拡散板における画像表示部側の三角形凸部が形成されていない構成（削除された構成）のものを使用した以外は、実施例１と同様にして、光拡散板と光源との距離（ｄ）を９．０ｍｍ、１０．０ｍｍ、１１．０ｍｍ、１２．０ｍｍ、１３．０ｍｍ、１４．０ｍｍ、１５．０ｍｍの各値に設定した場合の輝度向上率を算出した。これらシミュレーションによる算出結果を表１に示すと共に、これら表１のデータに基づいてプロットしたグラフを図１０に示す。

＜比較例２＞
光拡散板として、実施例１の光拡散板における光源側及び画像表示部側の三角形凸部が形成されていない構成（削除された構成、即ち両面が平滑面である構成）のものを使用した以外は、実施例１と同様にして、光拡散板と光源との距離（ｄ）を９．０ｍｍ、１０．０ｍｍ、１１．０ｍｍ、１２．０ｍｍ、１３．０ｍｍ、１４．０ｍｍ、１５．０ｍｍの各値に設定した場合の輝度向上率を算出した。これらシミュレーションによる算出結果を表１に示すと共に、これら表１のデータに基づいてプロットしたグラフを図１０に示す。

表１及び図１０から明らかなように、この発明の光拡散板を用いて構成された実施例１のバックライトでは、十分な輝度の向上が認められた。これに対し、画像表示部側に三角形凸部が形成されていない構成の光拡散板を用いて構成された比較例１のバックライトでは、輝度の向上は不十分であった。また、上下両面が平滑面である光拡散板を用いて構成された比較例２のバックライトでは、輝度の向上はさらに不十分であった。

＜実施例２＞
図２、３に示す透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる光拡散板（３）を用いて図１に示すバックライト（１）を構成した場合の輝度向上率（％）をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。前記光拡散板（３）における厚さ（Ｓ）を２．５ｍｍ、光源側の三角形凸部の頂角（α）を３９度、光源側の三角形凸部の高さ（ｈ₁）を０．４２４ｍｍ、光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を３００μｍ、画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を９０度、画像表示部側の三角形凸部の高さ（ｈ₂）を０．１５ｍｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を３００μｍに設定すると共に、隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２１．０ｍｍに設定し、光拡散板と光源との距離（ｄ）を１３．０ｍｍに設定して算出した。輝度向上率の比較対象は厚さ２．５ｍｍの透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる平板である。シミュレーションによる算出結果を表２に示す。

＜実施例３＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を４０度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

＜実施例４＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を４１度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

＜実施例５＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を４２度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

＜実施例６＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を４３度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

＜実施例７＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を４４度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

＜比較例３＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を３０度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

＜比較例４＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を５０度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

＜比較例５＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を６０度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

＜比較例６＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を９０度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

＜比較例７＞
前記光拡散板（３）における光源側の三角形凸部の頂角（α）を１２０度に設定した以外は、実施例２と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表２に示す。

これら表２のデータに基づいてプロットしたグラフを図１１に示す。表２及び図１１から明らかなように、この発明の光拡散板（頂角αが３９〜４５度）を用いて構成された実施例２〜７のバックライトでは、十分な輝度の向上が認められた。これに対し、頂角（α）が本発明の規定範囲（３９〜４５度）を逸脱する比較例３〜７のバックライトでは、輝度の向上は不十分であった。

＜実施例８＞
図２、３に示す透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる光拡散板（３）を用いて図１に示すバックライト（１）を構成した場合の輝度向上率（％）をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。前記光拡散板（３）における厚さ（Ｓ）を２．５ｍｍ、光源側の三角形凸部の頂角（α）を４２度、光源側の三角形凸部の高さ（ｈ₁）を０．３９１ｍｍ、光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を３００μｍ、画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を８７度、画像表示部側の三角形凸部の高さ（ｈ₂）を０．１５８ｍｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を３００μｍに設定すると共に、隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２１．０ｍｍに設定し、光拡散板と光源との距離（ｄ）を１３．０ｍｍに設定して算出した。輝度向上率の比較対象は厚さ２．５ｍｍの透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる平板である。シミュレーションによる算出結果を表３に示す。

＜実施例９＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を８８度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

＜実施例１０＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を８９度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

＜実施例１１＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を９１度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

＜実施例１２＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を９２度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

＜実施例１３＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を９３度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

＜実施例１４＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を１００度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

＜比較例８＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を３０度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

＜比較例９＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を６０度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

＜比較例１０＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を８０度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

＜比較例１１＞
前記光拡散板（３）における画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を１２０度に設定した以外は、実施例１０と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表３に示す。

これら表３のデータに基づいてプロットしたグラフを図１２に示す。表３及び図１２から明らかなように、この発明の光拡散板（頂角βが８７〜１０３度）を用いて構成された実施例５、８〜１４のバックライトでは、十分な輝度の向上が認められた。これに対し、頂角（β）が本発明の規定範囲（８７〜１０３度）を逸脱する比較例８〜１１のバックライトでは、輝度の向上は不十分であった。

＜実施例１５＞
前記光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）を２．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表４に示す。

＜実施例１６＞
前記光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）を２．８ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表４に示す。

＜実施例１７＞
前記光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）を３．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表４に示す。

＜実施例１８＞
前記光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）を４．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表４に示す。

＜実施例１９＞
前記光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）を５．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表４に示す。

これら表４のデータに基づいてプロットしたグラフを図１３に示す。表４及び図１３から明らかなように、この発明の光拡散板を用いて構成されたバックライトは、光拡散板の厚さを変えても、十分な輝度の向上が認められた。従って、光拡散板の厚さは、輝度向上効果の大小にあまり影響を及ぼさない構成要素であることがわかる。

＜実施例２０＞
前記隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２０．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表５に示す。

＜実施例２１＞
前記隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２２．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表５に示す。

＜実施例２２＞
前記隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２３．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表５に示す。

＜実施例２３＞
前記隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２４．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表５に示す。

＜実施例２４＞
前記隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２５．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表５に示す。

＜実施例２５＞
前記隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２６．０ｍｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表５に示す。

これら表５のデータに基づいてプロットしたグラフを図１４に示す。表５及び図１４から明らかなように、この発明の光拡散板を用いて構成されたバックライトは、隣り合う線状光源の相互離間間隔が１０ｍｍ以上の長さに設定された省電力化設計の構成であっても、十分な輝度の向上が認められた。

＜実施例２６＞
前記光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を３０μｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を３０μｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表６に示す。

＜実施例２７＞
前記光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を５０μｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を５０μｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表６に示す。

＜実施例２８＞
前記光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を８０μｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を８０μｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表６に示す。

＜実施例２９＞
前記光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を１００μｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を１００μｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表６に示す。

＜実施例３０＞
前記光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を１０００μｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を１０００μｍに設定した以外は、実施例５と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表６に示す。

これら表６のデータに基づいてプロットしたグラフを図１５に示す。表６及び図１５から明らかなように、この発明の光拡散板を用いて構成されたバックライトは、三角形凸部のピッチ間隔を変えても、十分な輝度の向上が認められた。従って、三角形凸部のピッチ間隔は、輝度向上効果の大小にあまり影響を及ぼさない構成要素であることがわかる。

＜実施例３１＞
図７に示す透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる光拡散板（３）を用いて図１に示すバックライト（１）を構成した場合の輝度向上率（％）をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。前記光拡散板（３）における厚さ（Ｓ）を２．５ｍｍ、光源側の三角形凸部の頂角（α）を４２度、光源側の三角形凸部の高さ（ｈ₁）を０．３９１ｍｍ、光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を３００μｍ、画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を９０度、画像表示部側の三角形凸部の高さ（ｈ₂）を０．１５ｍｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を３００μｍに設定すると共に、隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２１．０ｍｍに設定し、光拡散板と光源との距離（ｄ）を１３．０ｍｍに設定し、光源側の三角形凸部の頂点の位置と画像表示部側の三角形凸部の頂点の位置とのずれ幅（Ｊ）を５０μｍに設定して算出した。輝度向上率の比較対象は厚さ２．５ｍｍの透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる平板である。シミュレーションによる算出結果を表７に示す。

＜実施例３２＞
前記ずれ幅（Ｊ）を１００μｍに設定した以外は、実施例３１と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表７に示す。

＜実施例３３＞
前記ずれ幅（Ｊ）を１５０μｍに設定した以外は、実施例３１と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表７に示す。

＜実施例３４＞
前記ずれ幅（Ｊ）を２００μｍに設定した以外は、実施例３１と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表７に示す。

＜実施例３５＞
前記ずれ幅（Ｊ）を２５０μｍに設定した以外は、実施例３１と同様にして、輝度向上率を算出した。算出結果を表７に示す。

これら表７のデータに基づいてプロットしたグラフを図１６に示す。表７及び図１６から明らかなように、この発明の光拡散板を用いて構成されたバックライトは、ずれ幅（Ｊ）を変えても、十分な輝度の向上が認められた。従って、ずれ幅（Ｊ）は、輝度向上効果の大小にあまり影響を及ぼさない構成要素であることがわかる。

＜実施例３６＞
図９に示す透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる光拡散板（３）を用いて図１に示すバックライト（１）を構成した場合の輝度向上率（％）をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。前記光拡散板（３）における厚さ（Ｓ）を２．５ｍｍ、光源側の三角形凸部の頂角（α）を４２度、光源側の三角形凸部の高さ（ｈ₁）を０．３９１ｍｍ、光源側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₁）を３００μｍ、画像表示部側の三角形凸部の頂角（β）を９０度、画像表示部側の三角形凸部の高さ（ｈ₂）を０．１５ｍｍ、画像表示部側の三角形凸部のピッチ間隔（Ｐ₂）を３００μｍに設定すると共に、隣り合う線状光源の相互離間間隔（Ｌ）を２１．０ｍｍに設定し、光拡散板と光源との距離（ｄ）を１３．０ｍｍに設定して算出した。この時、光源側の三角形凸部の転写率を７９％、９０％、９３％の各値に設定した場合の輝度向上率を算出した。輝度向上率の比較対象は厚さ２．５ｍｍの透明アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる平板である。これらシミュレーションによる算出結果を表８に示すと共に、これら表８のデータに基づいてプロットしたグラフを図１７に示す。

表８及び図１７から、光源側の三角形凸部の転写率（％）が高くなるのに伴い、輝度向上率（％）は略直線的に増大することがわかる。

この発明の光拡散板は、バックライト用の光拡散板として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。また、この発明のバックライトは、透過型画像表示装置用のバックライトとして好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。

この発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す模式図である。 この発明に係る光拡散板の第１実施形態を示す斜視図である。 この発明に係る光拡散板の第１実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光拡散板の第２実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光拡散板の第３実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光拡散板の第４実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光拡散板の第５実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光拡散板の第６実施形態を示す断面図である。 この発明に係る光拡散板の第７実施形態を示す断面図である。 実施例１及び比較例１、２のデータをプロットしたグラフ（横軸：光拡散板と光源との距離ｄ、縦軸：輝度向上率）である。 実施例２〜７及び比較例３〜７のデータをプロットしたグラフ（横軸：光源側の三角形凸部の頂角α、縦軸：輝度向上率）である。 実施例５、８〜１４及び比較例８〜１１のデータをプロットしたグラフ（横軸：画像表示部側の三角形凸部の頂角β、縦軸：輝度向上率）である。 実施例５、１５〜１９のデータをプロットしたグラフ（横軸：光拡散板の厚さＳ、縦軸：輝度向上率）である。 実施例５、２０〜２５のデータをプロットしたグラフ（横軸：隣り合う線状光源の相互離間間隔Ｌ、縦軸：輝度向上率）である。 実施例５、２６〜３０のデータをプロットしたグラフ（横軸：三角形凸部のピッチ間隔Ｐ₁、Ｐ₂、縦軸：輝度向上率）である。 実施例５、３１〜３５のデータをプロットしたグラフ（横軸：光源側の三角形凸部の頂点の位置と画像表示部側の三角形凸部の頂点の位置とのずれ幅Ｊ、縦軸：輝度向上率）である。 実施例３６のデータをプロットしたグラフ（横軸：三角形凸部の転写率、縦軸：輝度向上率）である。

符号の説明

１…バックライト
２…光源
３…光拡散板
３ａ…一方の面（光源側の面）
３ｂ…他方の面（画像表示部側の面）
４…凹凸形状部
５…ランプボックス
７…三角形凸部
８…凸条部
１０…液晶表示装置（透過型画像表示装置）
１１…液晶セル
Ｌ…光源の離間間隔
ｄ…光拡散板と光源との距離
α…背面側（光源側）の三角形凸部の頂角
β…前面側（画像表示部側）の三角形凸部の頂角
ｈ…三角形凸部の高さ
Ｐ…隣り合う三角形凸部のピッチ間隔

Claims (7)

1. 断面形状が三角形である凸部が複数個突設されてなる凹凸形状部が両面に設けられた光透過板からなり、該光透過板の一方の面の三角形凸部の頂角が３９〜４５度に設定され、前記光透過板の他方の面の三角形凸部の頂角が８７〜１０３度に設定されていることを特徴とする光拡散板。
2. 前記三角形凸部の高さが０．０１〜１ｍｍであり、隣り合う三角形凸部同士のピッチ間隔が０．０３〜２ｍｍである請求項１に記載の光拡散板。
3. 前記三角形凸部は、前記光透過板の表面に平行な一方向に沿って延ばされた断面形状が三角形である凸条部で形成され、これら凸条部の長さ方向が互いに略平行状になるように配置されている請求項１または２に記載の光拡散板。
4. ランプボックス内に複数の光源が相互に離間して配置されると共にこれら複数の光源の前面側に請求項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散板が配置され、該光拡散板における頂角が３９〜４５度の三角形凸部が形成された面が背面側に位置するように構成されていることを特徴とするバックライト。
5. ランプボックス内に複数の線状光源が相互に離間して配置されると共にこれら複数の線状光源の前面側に請求項３に記載の光拡散板が配置され、該光拡散板における頂角が３９〜４５度の三角形凸部が形成された面が背面側に位置するように構成され、前記線状光源の長さ方向と前記光拡散板の凸条部の長さ方向とが略一致するように配置されていることを特徴とするバックライト。
6. ランプボックス内に複数の線状光源が相互に離間して配置されると共にこれら複数の光源の前面側に請求項３に記載の光拡散板が配置され、
   隣り合う前記線状光源の相互離間間隔が１０ｍｍ以上に設定され、前記光拡散板と前記光源との距離が５０ｍｍ以下に設定され、
   前記光拡散板における頂角が３９〜４５度の三角形凸部が形成された面が背面側に位置するように構成され、前記線状光源の長さ方向と前記光拡散板の凸条部の長さ方向とが略一致するように配置されていることを特徴とするバックライト。
7. 画像表示部の背面側に請求項４〜６のいずれか１項に記載のバックライトが配置されていることを特徴とする透過型画像表示装置。

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