JP2010044377A - 光偏向構造板及び面光源装置並びに液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中央部領域のみならずコーナー部領域においても輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射できる光偏向構造板を提供する。
【解決手段】この発明の光偏向構造板３は、四角錐凸部６が複数個突設されてなる凹凸形状部４が片面に設けられた平面視矩形状の光透過板からなり、隣り合う四角錐凸部６の底面６ｄ同士は、互いにそれぞれの一底辺６ｃにおいて接する態様で配置され、四角錐凸部６の頂角θが４５〜１５０度で、四角錐凸部６の底辺６ｃと、光透過板の矩形形状の構成辺４１、４２とがなす角度（鋭角）は４０〜５０度の範囲であることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、中央部領域のみならずコーナー部領域においても輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射できる光偏向構造板及び面光源装置並びに全領域において輝度ムラの少ない高輝度画像を表示できる液晶表示装置に関する。

なお、この明細書及び特許請求の範囲において、「四角錐凸部の頂角」の語は、４つの斜辺のうち対向する一対の斜辺を通る平面で四角錐凸部を切断した際の切断面の三角形の頂角を意味するものである。

液晶テレビのバックライト用光源として、従来の冷陰極蛍光管に代えてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いることが提案されている（非特許文献１参照）。即ち、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを液晶テレビのバックライト光源に用いることが提案されている。このようなＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色のＬＥＤをバックライト光源に用いた液晶表示装置は、色の自由度が高まって色再現範囲を拡大できること、水銀が使用されておらず地球環境に優しいこと、消費電力が少ないこと、長寿命であること等の利点を有することから、非常に注目されている。

ところで、液晶テレビのバックライトで用いられる直下型方式では、光源の真上部分の輝度が高いのに対し、この真上部分の位置から隣り合う光源の中間位置に向けて徐々に輝度が低下するという問題、即ち輝度ムラが生じるという問題があった。

そこで、面光源装置の光源としてＬＥＤ等を用いる場合において、光源の前面側に配置される光拡散板の光出射面に多数個の四角錐凸部を設けることが提案されている（特許文献１参照）。このような構成を採用することによって輝度ムラの少ない光を出射することができる。

「液晶ディスプレイ用バックライト技術−液晶照明システムと部材料−」、シーエムシー出版、２００６年８月３１日発行、ｐ．１４８−１４９

特開２００７−１６３８１０号公報

しかしながら、上記従来の面光源装置では、矩形状の光出射面の四隅部（４箇所のコーナー部）が、他の領域と比べて明らかに暗くなるという問題があった。即ち、光出射面の全領域において輝度ムラの少ない均一な光を出射させることはできないという問題があった。

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、中央部領域のみならずコーナー部領域においても輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射できる光偏向構造板及び面光源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］四角錐凸部が複数個突設されてなる凹凸形状部が片面に設けられた平面視矩形状の光透過板からなり、
隣り合う四角錐凸部の底面同士は、互いにそれぞれの一底辺において接する態様で配置され、
前記四角錐凸部の頂角が４５〜１５０度であり、
前記四角錐凸部の底辺と、前記光透過板の矩形形状の構成辺とがなす角度（鋭角）は、４０〜５０度の範囲であることを特徴とする光偏向構造板。

［２］隣り合う四角錐凸部同士のピッチ間隔が２０〜５００μｍである前項１に記載の光偏向構造板。

［３］全光線透過率が７０〜９５％であることを特徴とする前項１または２に記載の光偏向構造板。

［４］前項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板とを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。

［５］前項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板と、前記光偏向構造板の前面側に配置された光拡散シートとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。

［６］前項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板と、前記光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。

［７］前項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板と、前記光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルと、該液晶パネルと前記光偏向構造板の間に配置された光拡散シートとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。

［１］の発明では、四角錐凸部が複数個突設されてなる凹凸形状部が片面に設けられた平面視矩形状の光透過板からなり、隣り合う四角錐凸部の底面同士は、互いにそれぞれの一底辺において接する態様で配置され、四角錐凸部の頂角が４５〜１５０度であり、四角錐凸部の底辺と、光透過板の矩形状の構成辺とがなす角度（鋭角）は、４０〜５０度の範囲であるから、中央部領域のみならず四隅部（４箇所のコーナー部）においても輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射することができる。

［２］の発明では、隣り合う四角錐凸部同士のピッチ間隔が２０〜５００μｍであるから、四角錐凸部の頂部が目視で観察されるのを十分に防止できると共に、コーナー部領域も含めて全領域において輝度ムラをより低減することができる。

［３］の発明では、全光線透過率が７０〜９５％に設定されているので、コーナー部領域も含めて全領域において輝度ムラを十分に低減することができる。

［４］の発明では、［１］〜［３］のいずれかに記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板とを備え、光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されているから、中央部領域のみならずコーナー部領域においても輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射できる面光源装置が提供される。

［５］の発明では、［１］〜［３］のいずれかに記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板と、光偏向構造板の前面側に配置された光拡散シートとを備え、光偏向構造板において凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されているから、中央部領域のみならずコーナー部領域においても輝度ムラの少ない均一な光を高輝度で出射できる面光源装置が提供される。

［６］の発明では、［１］〜［３］のいずれかに記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板と、光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルとを備え、光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されているから、中央部領域のみならずコーナー部領域においても輝度ムラの少ない高品質の画像を高輝度で表示できる液晶表示装置が提供される。

［７］の発明では、［１］〜［３］のいずれかに記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板と、光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルと、該液晶パネルと光偏向構造板の間に配置された光拡散シートとを備え、光偏向構造板において凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されているから、中央部領域のみならずコーナー部領域においても輝度ムラの少ない高品質の画像を高輝度で表示できる液晶表示装置が提供される。

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。 図１の液晶表示装置における光源の配置態様を示す平面図である。 この発明に係る光偏向構造板の一実施形態を示す斜視図である。 図３の光偏向構造板の平面図である。 図３におけるＸ−Ｘ線の断面図である。 図３の光偏向構造板の凹凸形状部を構成する四角錐凸部の拡大斜視図である。 図３の光偏向構造板における四角錐凸部による光源像の４分割を示す概念図である。 この発明に係る液晶表示装置の他の実施形態を示す模式図である。 転写率の説明図（断面図）である。 比較例２の光偏向構造板における四角錐凸部による光源像の４分割を示す概念図である。 比較例３の光偏向構造板を示す断面図である。 輝度均一度の算出方法を説明するための輝度分布グラフである。 光偏向構造板の隅部（コーナー部）領域を説明するための平面図である。

この発明に係る液晶表示装置の一実施形態を図１に示す。図１において、（３０）は液晶表示装置、（１１）は液晶セル、（１２）（１３）は偏光板、（１）は面光源装置（バックライト）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）によって画像表示部としての液晶パネル（２０）が構成されている。

前記面光源装置（１）は、前記液晶パネル（２０）の下側の偏光板（１３）の下面側（背面側）に配置されている。この面光源装置（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点光源（２）と、これら複数の点光源（２）の上方側（前面側）に配置された光偏向構造板（３）と、該光偏向構造板（３）の前面側に配置された光拡散シート（９）とを備えている。前記光偏向構造板（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）の底壁（背面壁）は光反射板（７）で構成されている、即ち前記ランプボックス（５）の底壁の内面は光反射面になっている。

前記面光源装置（１）の複数の点光源（２）は、図２に示すように、前記光偏向構造板（３）の矩形形状を形成する構成辺（縦辺４１・横辺４２）に沿って縦・横方向に整列して配置されている。本実施形態では、前記点光源（２）としてＬＥＤ（発光ダイオード）が用いられている。

前記光偏向構造板（３）は、図３に示すように、四角錐凸部（６）が複数個突設されてなる凹凸形状部（４）が一方の面（光出射面）（３ｂ）に設けられた平面視矩形状の光透過板からなる。前記光偏向構造板（３）の他方の面（光入射面）（３ａ）は、平坦面に形成されている。前記平坦面としては、特に限定されるものではないが、例えば、平滑面、梨地状（マット状）の面等が採用される。前記光偏向構造板（３）は、光入射面（３ａ）に入射した光の向きを変えて光出射面（３ｂ）から出射せしめる機能を有する。

前記光偏向構造板（３）における前記凹凸形状部（４）が形成された光出射面（３ｂ）が前面側に位置するように（液晶パネル側になるように）配置されている（図１参照）。即ち、前記光偏向構造板（３）における凹凸形状部（４）が形成されていない面（光入射面）（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）。

前記光偏向構造板（３）において、前記四角錐凸部（６）は、その底面（６ｄ）が光透過板（の表面の平坦面）に連接される態様で突設形成されている（図３、５参照）。即ち、前記四角錐凸部（６）は、その頂点（６ａ）が前面側に配置され、その底面（６ｄ）が背面側に配置される態様で、光透過板の前面に突設形成されている（図３、５参照）。

また、隣り合う四角錐凸部（６）の底面（６ｄ）同士は、互いにそれぞれの一底辺（６ｃ）において接する態様で配置されている（図３〜５参照）。即ち、隣り合う四角錐凸部（６）の底面（６ｄ）同士は、互いに１つの底辺（６ｃ）を共有している。

また、前記四角錐凸部（６）の頂角（θ）は４５〜１５０度の範囲に設定されている（図３、５、６参照）。前記「四角錐凸部の頂角」の語は、図６に示すように、４つの斜辺（６ｂ）のうち対向する一対の斜辺（６ｂ）を通る平面で四角錐凸部（６）を切断した際の切断面（６ｅ）の三角形の頂角を意味するものである。

また、前記四角錐凸部（６）の底辺（６ｃ）と、前記光偏向構造板（３）の矩形形状の構成辺（４１）（４２）とがなす角度（鋭角）（α）は、４０〜５０度の範囲に設定されている（図４参照）。

本実施形態では、前記四角錐凸部（６）は、その底面（６ｄ）が、前記光入射面（３ａ）に対して平行になる態様で、光透過板の前面に突設されている（図５参照）。

また、本実施形態では、前記四角錐凸部（６）は、各底面（６ｄ）が同一平面上に載る態様で、光透過板の前面に突設されている（図３、５参照）。

また、本実施形態では、前記複数の四角錐凸部（６）の底辺（６ｃ）の長さ（Ｅ）は、同一に設定されている（図４参照）。

また、本実施形態では、前記四角錐凸部（６）における４つの斜辺（６ｂ）のうち対向する一対の斜辺（６ｂ）を通る平面で四角錐凸部（６）を切断した際の切断面（６ｅ）の三角形の形状は二等辺三角形形状（正三角形を含む）である（図６参照）。

上記構成に係る面光源装置（１）では、光偏向構造板（３）は、四角錐凸部（６）が複数個突設されてなる凹凸形状部（４）が片面に設けられた平面視矩形状の光透過板からなり、隣り合う四角錐凸部（６）の底面（６ｄ）同士は、互いにそれぞれの一底辺（６ｃ）において接する態様で配置され、四角錐凸部（６）の頂角（θ）が４５〜１５０度であり、四角錐凸部（６）の底辺（６ｃ）と、光透過板の矩形形状の構成辺（４１）（４２）とがなす角度（鋭角）（α）は、４０〜５０度の範囲であるから、中央部領域のみならず四隅部（４箇所のコーナー部）においても輝度ムラの少ない均一な高輝度光を液晶パネル（２０）に向けて出射させることができる。

即ち、前記凹凸形状部（４）の凸部（６）が四角錐形状であって、且つ四角錐凸部（６）の頂角（θ）が４５〜１５０度であるから、点光源（２）から発せられた光が光入射面（３ａ）に入射して光偏向構造板（３）を透過して光出射面（３ｂ）から出射する際に、同じ強度の複数の光（光源像）（５０）に分割されて出射するので（図７参照）、輝度ムラが十分に抑制された均一光を出射させることができる。また、点光源（２）からの光が複数の光（光源像）（５０）に分割されて出射するので、点光源（２）の配置個数を低減しても均一な高輝度光を出射させることが可能である。

また、隣り合う四角錐凸部（６）の底面（６ｄ）同士は、互いにそれぞれの一底辺（６ｃ）において接する態様で配置されているので、点光源（２）からの光が分割されることなくそのまま略垂直方向（前面方向）に抜けてしまうことを防止することができ、これにより輝度ムラを十分に抑制することができる。

更に、前記四角錐凸部（６）の底辺（６ｃ）と、前記光偏向構造板（３）の矩形形状の構成辺（４１）（４２）とがなす角度（鋭角）（α）は、４０〜５０度の範囲に設定されているので、図７に示すように、前記分割された４つの光源像（５０）が、前記光偏向構造板（３）の矩形形状の構成辺（４１）（４２）に沿って縦、横方向に整列した状態になり、これにより光偏向構造板（３）の四隅部（４箇所のコーナー部）においても輝度ムラの少ない均一な高輝度光を出射させることができる。

更に、前記光偏向構造板（３）の前面側に光拡散シート（９）が配置されているから、即ち前記光偏向構造板（３）と前記液晶パネル（２０）の間に光拡散シート（９）が配置されているから、光偏向構造板（３）が上記のような構成を備えていることで得られた輝度の均一性をさらに高めることができる。

なお、例えば、前記角度αが０度である構成では、図１０に示すように、前記分割された４つの光源像（１５０）が、光偏向構造板の矩形形状の構成辺（縦辺・横辺）に沿って縦、横方向に整列した状態にはならず、斜め４５度方向に沿って整列した状態になるので、光偏向構造板の四隅部（４箇所のコーナー部）において輝度が周囲より低下することとなり、この四隅部において輝度ムラを生じるものとなる。図１０において、（１０６ａ）は四角錐凸部の頂点、（１０６ｂ）は斜辺、（１０６ｃ）は底辺である。

この発明において、前記四角錐凸部（６）の頂角（θ）は４５〜１５０度の範囲に設定される必要がある（図６参照）。前記頂角（θ）が４５度未満では、点光源（２）からの光が均一に分割されないという問題を生じる。一方、前記頂角（θ）が１５０度を超えると、点光源（２）からの光が分割されることなくそのまま略垂直方向（前面方向）に抜けてしまうという問題を生じる。中でも、前記四角錐凸部（６）の頂角（θ）は７０〜１１０度の範囲に設定されるのが好ましい。

また、前記四角錐凸部（６）の底辺（６ｃ）と、前記光偏向構造板（３）の矩形形状を構成する構成辺（４１）（４２）とがなす角度（鋭角）（α）は、４０〜５０度の範囲に設定される必要がある（図４参照）。前記角度αが４０度未満又は５０度を超えると、光偏向構造板（３）の矩形形状の四隅部（４箇所のコーナー部）において輝度が周囲より低下することとなり、この四隅部において輝度ムラを十分に抑制することができない。中でも、前記角度αは４３〜４７度の範囲に設定されるのが好ましく、特に好ましい範囲は４４〜４６度である。

また、前記光偏向構造板（３）の全光線透過率は７０〜９５％の範囲に設定されているのが好ましい。全光線透過率が７０％未満では、点光源（２）からの光が分割され難くなるので好ましくない。中でも、前記光偏向構造板（３）の全光線透過率は８０〜９０％の範囲に設定されているのが特に好ましい。

隣り合う四角錐凸部（６）のピッチ間隔（Ｐ）は２０〜５００μｍの範囲に設定されているのが好ましい（図４参照）。２０μｍ以上であることで輝度ムラ防止効果を十分に発現させることができると共に、５００μｍ以下であることで凹凸形状部（４）の凹凸形状が目視で観察されることがなくなる。中でも、前記ピッチ間隔（Ｐ）は３０〜３００μｍの範囲に設定されているのがより好ましい。

また、前記四角錐凸部（６）の底辺（６ｃ）の長さ（Ｅ）は２０〜５００μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図４、６参照）。２０μｍ以上であることで輝度ムラ防止効果を十分に発現させることができると共に、５００μｍ以下であることで凹凸形状部（４）の凹凸形状が目視で観察されることがなくなる。

また、前記四角錐凸部（６）の高さ（Ｈ）は５〜６００μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図５参照）。５μｍ以上であることで輝度ムラをより低減することができると共に、６００μｍ以下であることで前記凹凸形状部（４）の凹凸形状が目視で観察されることがなくなる。

前記四角錐凸部（６）の底面（６ｄ）の形状は、四角形形状であれば特に限定されず、例えば、正方形、長方形（正方形を含まない）、菱形、平行四辺形（菱形を含まない）等が挙げられる。これらの中でも、前記底面（６ｄ）の形状は正方形であるのが好ましい。しかして、上記実施形態では、前記四角錐凸部（６）の底面（６ｄ）の形状として正方形が採用されている。

この発明において、前記光偏向構造板（３）の厚さ（Ｔ）は、特に限定されるものではないが、０．２〜１０ｍｍの範囲に設定されるのが好ましい（図５参照）。このような厚さ範囲に設定することで、輝度ムラを十分に抑制しつつより一層薄型化を図ることができる。中でも、前記光偏向構造板（３）の厚さ（Ｔ）は０．５〜５．０ｍｍに設定されるのがより好ましい。

前記光偏向構造板（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、射出成形法、ロール転写成形法、活性エネルギー硬化性樹脂組成物を用いる方法等が挙げられる。前記押出法やプレス法で製造する場合には、例えば、図９に示すように、所要の四角錐凹部（６１）パターンが彫刻された転写版（６０）を用いて光偏向構造板の表面に図３〜６に示すような四角錐凸部（６）パターンを転写することによって光偏向構造板（３）を製造することができる。その際の転写率は８５％以上であるのが好ましく、中でも９０％以上であるのがより好ましい。なお、前記転写率は、下記算出式で算出される値である。
転写率（％）＝Ｅ÷Ｆ×１００
Ｆ：版に刻まれた四角錐凹部（６１）の底辺の長さ
Ｅ：得られた光偏向構造板の四角錐凸部（６）の底辺（６ｃ）の長さ。

即ち、換言すれば、図９に示す光偏向構造板（３）において、Ｅ÷（Ｅ＋Ｓ）×１００が８５％以上である構成のものは本願発明の請求の範囲に包含される。即ち、前記「隣り合う四角錐凸部の底面同士は、互いにそれぞれの一底辺において接する態様で配置されている」の語句は、このようなＥ÷（Ｅ＋Ｓ）×１００が８５％以上である構成も含む意味で解釈されなければならない。

前記光偏向構造板（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）、ポリプロピレン板、スチレン−メタクリル酸共重合体板、スチレン−無水マレイン酸共重合体板等が挙げられる。中でも、屈折率１．４５〜１．６０の光透過板が好適に用いられる。

前記光偏向構造板（３）は、前記特徴を備えた凹凸形状部（４）を少なくとも片面に設けることによって光の向きを変える偏向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ようにしても良い。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偏向構造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偏向構造板であっても良い。

前記光拡散粒子（光拡散剤）は、前記透光性樹脂等の透明材料に対して非相溶性で、該透明材料とは異なる屈折率を示し、光偏向構造板（３）を透過する透過光を拡散させる機能を有する粒子（粉末を含む）であれば特に限定されず、例えば無機材料からなる無機粒子であっても良いし、有機材料からなる有機粒子であっても良い。

前記無機粒子を構成する無機材料としては、特に限定されるものではないが、例えばシリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、無機ガラス、マイカ、タルク、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。

前記有機粒子を構成する有機材料としては、特に限定されるものではないが、例えばメタクリル系架橋樹脂、メタクリル系高分子量樹脂、スチレン系架橋樹脂、スチレン系高分子量樹脂、シロキサン系重合体等が挙げられる。

前記光拡散粒子として使用される無機粒子、有機粒子の粒子径は、通常０．１〜５０μｍである。

前記光拡散粒子の使用量は、目的とする透過光の拡散の程度により異なるが、透光性樹脂１００質量部に対して、通常は０．０１〜２０質量部、好ましくは０．０５〜１０質量部、より好ましくは０．０５〜２質量部、さらに好ましくは０．０７〜１質量部、特に好ましくは０．１〜０．５質量部である。

なお、上記実施形態（図１）の面光源装置（１）では、光拡散シート（９）を備えた構成が採用されていたが、例えば前記光偏向構造板（３）が光拡散粒子の含有等により光拡散機能が付与された構成である場合には、光拡散シート（９）を設けない構成を採用しても良い。即ち、例えば図８に示すような構成を採用しても良い。

この発明において、前記光拡散シート（９）としては、特に限定されるものではないが、例えば外部拡散性の光拡散シート、内部拡散性の光拡散シート、或いは外部拡散性と内部拡散性の両方を備えた光拡散シート等が挙げられる。前記外部拡散性の光拡散シートとしては、例えばシート表面がマット面等の粗面に形成されることによって光拡散機能が付与された光拡散シート等を例示できる。この場合、外部拡散性の光拡散シートの粗面が前面側に位置するように配置するのが良い。また、前記内部拡散性の光拡散シートとしては、例えばシート中に光拡散粒子（光拡散剤）が分散含有せしめられることによって光拡散機能が付与された光拡散シート等を例示できる。

前記光偏向構造板（３）の前面側に配置される光拡散シート（９）の枚数は、特に限定されず、１枚であっても良いし、或いは２枚以上であっても良い。

また、前記光拡散シート（９）は、前記光偏向構造板（３）の前面側に隙間をあけて配置されても良いし、或いは前記光偏向構造板（３）の前面側に重ね合わせて配置されても良い。また、光拡散シート（９）が２枚以上配置される場合において、隣り合う光拡散シート（９）は互いに隙間をあけて配置されても良いし、或いは重ね合わせて配置されても良い。

前記光拡散シート（９）の厚さは、特に限定されないが、通常０．０５〜５ｍｍの範囲である。

前記点光源（２）としては、特に限定されるものではないが、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、白熱電球等が挙げられる。

なお、上記実施形態では、前記特徴を備えた同一形状で同一大きさの四角錐凸部（６）が複数個突設形成されていた（図３〜５参照）が、特にこのような構成に限定されるものではなく、例えば前記特徴を備えた四角錐凸部であれば（前記特定の条件を満たす四角錐凸部であれば）互いに形状の異なる複数種類の四角錐凸部が突設された構成であっても良いし、或いは前記特徴を備えた同一形状で異なる大きさの（即ち相似形の）四角錐凸部（６）が複数個突設された構成であっても良い。

この発明において、隣り合う点光源（２）の中心間距離（Ｌ１、Ｌ２）は、５ｍｍ以上に設定されるのが好ましい（図２参照）。また、前記光偏向構造板（３）の光入射面（３ａ）と、光反射板（７）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。

前記光偏向構造板（３）の大きさ（面積）は、特に限定されるものではなく、例えば目的とする面光源装置（１）や液晶表示装置（３０）の大きさに応じて適宜設定されるものであるが、通常は、２０ｃｍ×３０ｃｍ〜１５０ｃｍ×２００ｃｍの大きさに設計される。

この発明に係る光偏向構造板（３）、面光源装置（１）及び液晶表示装置（３０）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３〜５に示す構造を備えた光偏向構造板（３）を用いて図１に示す面光源装置（１）を構成した場合における該面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

前記光偏向構造板（３）としては、ポリスチレン樹脂（屈折率１．５９）１００質量部に、体積平均粒子径２μｍのポリメタクリル酸メチル光拡散粒子（屈折率１．４９）０．３５質量部分散含有せしめてなる樹脂組成物からなる構成を想定して、全光線透過率（Ｔｔ）を８５％に設定し、四角錐凸部（６）の頂角（θ）を９０度、四角錐凸部（６）の各底辺（６ｃ）の長さ（Ｅ）を１００μｍ、隣り合う四角錐凸部（６）のピッチ間隔（Ｐ）を１００μｍに設定すると共に、四角錐凸部（６）の底辺（６ｃ）と、光偏向構造板（３）の矩形形状の構成辺（４１）（４２）とがなす角度（鋭角）（α）を４５度に設定し、光偏向構造板（３）の厚さ（Ｔ）を２ｍｍに設定し、また隣り合うＬＥＤ点光源（２）の横方向の中心間距離（Ｌ１）を３５．２ｍｍ、縦方向の中心間距離（Ｌ２）を３５．２ｍｍ、光偏向構造板の光入射面（３ａ）と光反射板（７）との距離（ｄ）を２０ｍｍ、面光源装置（１）の横方向の長さ（Ｍ）を１４０．８ｍｍ、縦方向の長さ（Ｎ）を１０５．６ｍｍに設定して算出した。なお、四角錐凸部（６）の底面（６ｄ）は正方形であり（図４参照）、四角錐凸部（６）の切断面（６ｅ）は、斜辺（６ｂ）が等しい長さの二等辺三角形であるものとして（図６参照）、シミュレーションを行った。また、光拡散シート（９）としては、恵和株式会社製の拡散フィルム「ＢＳ９１２」を用いることを想定して、シミュレーションを行った。

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＞
光偏向構造板の表面に四角錐凸部を形成しない構成（光出射面が平滑面である構成）とした以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例２＞
四角錐凸部の底辺と、光偏向構造板の矩形形状を構成する構成辺とがなす角度（α）を０度又は９０度に設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例３＞
図１１に示すように光偏向構造板（１０３）における隣り合う四角錐凸部（１０６）のピッチ間隔（Ｐ）を２００μｍに設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した（四角錐凸部の底辺の長さＥは実施例１と同一の１００μｍに設定して算出した）。即ち、前述した、Ｅ÷（Ｅ＋Ｓ）×１００＝５０％になる設計である。

＜比較例４＞
四角錐凸部の頂角（θ）を４０度に設定し、各底辺の長さ（Ｅ）を１００μｍに設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

＜比較例５＞
四角錐凸部の頂角（θ）を１６０度に設定し、各底辺の長さ（Ｅ）を１００μｍに設定した以外は、実施例１と同様にして面光源装置の平均輝度及び輝度均一度をモンテカルロ法シミュレーションによって算出した。

なお、上記モンテカルロ法シミュレーションを適用する際における平均輝度及び輝度均一度の評価手法は次のとおりである。

＜平均輝度測定法及び輝度均一度評価法（光出射面全体での評価）＞
面光源装置の前面（光出射面）の全体の輝度の平均値を平均輝度（Ｎｉｔ）とする一方、前面（光出射面）の全体の中での輝度最小値を「ｂ」とし、このｂの両隣の極大輝度値をそれぞれ「ａ」、「ｃ」としたとき（図１２参照）、
輝度均一度（％）＝ｂ÷｛（ａ＋ｃ）÷２｝×１００
上記の計算式で求められる値を輝度均一度とした。

＜四隅部における輝度均一度の評価法＞
面光源装置の前面（光出射面）における４つの隅部（コーナー部）領域（７０）（図１３参照）での各輝度の平均値を「Ｙ」とし、面光源装置の前面（光出射面）の全体の輝度の平均値を「Ｚ」としたとき、
四隅部における輝度均一度（％）＝Ｙ÷Ｚ×１００
上記の計算式で求められる値を「四隅部における輝度均一度」とした。

なお、前記各隅部領域（７０）は、図１３に示すように、光偏向構造板（３）の光出射面の横長さを「Ｖ」とし、縦長さを「Ｗ」としたとき、横長さが０．１Ｖで縦長さが０．１Ｗの大きさの隅部領域である。

表１から明らかなように、この発明の光偏向構造板を用いて構成された実施例１の面光源装置は、コーナー部領域（四隅部）も含めて全領域において輝度ムラの少ない輝度均一性に優れた光を高輝度で出射することができる。

これに対し、この発明の範囲を逸脱する光偏向構造板を用いて構成された比較例１、３、５の面光源装置では、中央領域において顕著な輝度ムラが認められるし、四隅部において輝度ムラが発生する（四隅部が他の領域よりも暗い）。また、比較例２の面光源装置では、中央領域では輝度ムラは比較的少ないものの、四隅部において輝度ムラが発生する（四隅部が他の領域よりも暗い）。また、比較例４の面光源装置では、輝度ムラの少ない均一な光を出射できるものの、全体の平均輝度が顕著に不十分であった。

この発明の光偏向構造板は、面光源装置用の光学部材（例えば光偏向構造板、光拡散板等）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、この発明の面光源装置は、液晶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。

１…面光源装置
２…点光源
３…光偏向構造板
３ａ…背面
３ｂ…前面（凹凸形状部が形成された面）
４…凹凸形状部
５…ランプボックス
６…四角錐凸部
６ｃ…底辺
７…光反射板
９…光拡散シート
２０…液晶パネル
３０…液晶表示装置
４１、４２…光偏向構造板の矩形形状の構成辺
θ…四角錐凸部の頂角
Ｐ…隣り合う四角錐凸部のピッチ間隔
α…四角錐凸部の底辺と、光偏向構造板の矩形形状の構成辺とがなす角度（鋭角）

Claims (7)

1. 四角錐凸部が複数個突設されてなる凹凸形状部が片面に設けられた平面視矩形状の光透過板からなり、
   隣り合う四角錐凸部の底面同士は、互いにそれぞれの一底辺において接する態様で配置され、
   前記四角錐凸部の頂角が４５〜１５０度であり、
   前記四角錐凸部の底辺と、前記光透過板の矩形形状の構成辺とがなす角度（鋭角）は、４０〜５０度の範囲であることを特徴とする光偏向構造板。
2. 隣り合う四角錐凸部同士のピッチ間隔が２０〜５００μｍである請求項１に記載の光偏向構造板。
3. 全光線透過率が７０〜９５％であることを特徴とする請求項１または２に記載の光偏向構造板。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板とを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板と、前記光偏向構造板の前面側に配置された光拡散シートとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板と、前記光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向構造板と、該光偏向構造板の背面側に配置された複数の点光源と、該複数の光源の背面側に配置された光反射板と、前記光偏向構造板の前面側に配置された液晶パネルと、該液晶パネルと前記光偏向構造板の間に配置された光拡散シートとを備え、前記光偏向構造板において前記凹凸形状部が形成された面が前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。

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