光源ユニットおよび液晶表示装置
【課題】導光板を備えた光源ユニットにおいて、導光板の出光面におけるより広い領域をディスプレイの有効発光領域として利用可能な光源ユニットを提供すること。
【解決手段】本発明の光源ユニット１は、対向する一対の主面１１ａ、１１ｂ及び一対の主面１１ａ、１１ｂ間の端面１１ｃを有する板状体であって、一対の主面１１ａ、１１ｂがそれぞれ出光面及び反射面であり、一つの端面１１ｃが入光面である導光板１１と、導光板１１の入光面１１ｃに光を入光するように配置されたＬＥＤ１３と、導光板１１の出光面１１ａ側に配置された拡散シート１２とを具備し、拡散シート１２は、シート状の基材と、基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、基材の一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターン１３３とを有し、非透過成分率がシート面内で不均一であることを特徴とする。
【解決手段】本発明の光源ユニット１は、対向する一対の主面１１ａ、１１ｂ及び一対の主面１１ａ、１１ｂ間の端面１１ｃを有する板状体であって、一対の主面１１ａ、１１ｂがそれぞれ出光面及び反射面であり、一つの端面１１ｃが入光面である導光板１１と、導光板１１の入光面１１ｃに光を入光するように配置されたＬＥＤ１３と、導光板１１の出光面１１ａ側に配置された拡散シート１２とを具備し、拡散シート１２は、シート状の基材と、基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、基材の一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターン１３３とを有し、非透過成分率がシート面内で不均一であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を入光面に配した導光板を備えた光源ユニットに関し、特に、液晶表示装置の照明手段として用いられる、面内輝度の均一性に優れた液晶表示装置を実現できる光源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示装置は、携帯電話、ＰＤＡ端末、デジタルカメラ、テレビ、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、ノートパソコン等の幅広い分野で利用されている。液晶表示装置においては、例えば、液晶表示パネルの背後に面状の照明装置（バックライト）を配置し、このバックライトからの光を液晶表示パネルに供給することにより、画像を表示する。このような液晶表示装置に用いられるバックライトにおいては、その表示画像を見やすくするために、液晶表示パネルに均一な光を供給することが要求される。
【０００３】
バックライトとしては、光源を液晶表示パネルの背面方向に設置する直下方式、及び光源を液晶表示パネルの側面方向に設置するエッジライト方式の２種類がある。薄型表示装置のバックライトには、導光板を用いたエッジライト方式の照明装置が多く用いられている。このような照明装置の光源としては、ＣＣＦＬ（冷陰極管）等の線状光源とＬＥＤ（発光ダイオード）等の点状光源とがあるが、低消費電力の観点から点状光源であるＬＥＤが注目されている。
【０００４】
ＬＥＤを用いたエッジライト方式の照明装置においては、導光板の入光面である端面にＬＥＤを配置する。該導光板においては、導光板の端面から導入されたＬＥＤの光が、導光板の２つの主面（以下、液晶表示パネルに近い側を「出光面」といい、遠い側を「反射面」という。）の間で全反射しつつ導光板内を伝播し、反射面上又は導光板内部に設けられた光反射拡散体によって反射拡散して出光面から液晶表示パネル側に出光する。
【０００５】
光源からの光を反射拡散させるには、一般的には導光板の反射面に酸化チタン、チタン酸バリウム等の白色物質を直接印刷したり、白色物質が印刷されたシートを導光板の反射面に貼り合わせたりして反射拡散させる。また、導光板の反射面にパターン化された微細な凹凸を施し、この凹凸で光源からの光を出光面方向に拡散させることや、あるいは導光板内部に反射拡散物質を混入させて光源からの光を拡散させることもできる。これらの白色物質や微細な凹凸や反射拡散物質のことを、総称して「光反射拡散体」という。
【０００６】
導光板に設ける光反射拡散体には、通常光源からの距離に応じた濃淡あるいは密度のグラデーションが施されている。これは、光源からの距離に応じて導光板内を伝播する光の強度が低下するのを光反射拡散体からの反射効率を向上させることで補償するためである。例えば、光反射拡散体として白色物質を印刷した場合には、光源から近い位置では導光板単位面積当たりの白色物質の被覆率が小さく、光源から遠ざかるにつれて被覆率が高くなるようなパターンが選択される。
【０００７】
ところで、光源としてＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤには強い指向性があるため、導光板に上述のグラデーションが施された光反射拡散体を設けても、導光板面上には様々な輝度ムラが存在する。例えば、ＬＥＤから遠ざかるにつれて導光板単位面積当たりの白色物質の被覆率が高くなるグラデーションを設けた導光板では、ＬＥＤからある程度離れた出光面上では均一な輝度分布が得られるが、ＬＥＤに近接する出光面上ではＬＥＤの直前部が極端に明るくなる。このため、ＬＥＤとＬＥＤとの間の部分は暗くなってしまう所謂ホットスポットという輝度ムラが生じることが知られている。
【０００８】
輝度ムラとしては、この他にも、導光板の入光面内において、平行に輝線と暗線とが繰り返される輝度ムラ、ボス（位置決めのために導光板上に設ける支持ピン）の影による輝度ムラ、ボスを設けることにより導光板が変形することで生じる輝度ムラ、導光板を保持するために導光板の辺などに設けた切り欠き部分で導光してきた光が反射した輝度ムラ、ＬＥＤが配置できない導光板の四隅部分の輝度ムラ、等が挙げられる。
【０００９】
そこで、輝度ムラを防止するため、導光板の縁部（入光面に該当する）に切り込みを形成してＬＥＤを配設し、このＬＥＤを覆うように導光板の縁部に沿って反射吸収シートを設けると共に、この反射吸収シートの裏側にＬＥＤに対応してＬＥＤを覆うように光吸収部を設けたバックライト装置が提案されている（特許文献１）。また、導光板の入光面に複数の楕円柱状の溝が厚さ方向に陰刻された導光板が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２４２８１７号公報
【特許文献２】特開２００７−１４９６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１記載のバックライト装置は、ＬＥＤを覆うように設けられた光吸収部がＬＥＤ近傍の光を吸収し、輝度の高かった部分の輝度を低下させて均一性を図るものであるため、ＬＥＤ近傍の導光板出射面とＬＥＤ間の導光板出射面との輝度差は減少するものの、ＬＥＤから出射された光を有効利用することができない。また、上述したホットスポット以外の輝度ムラを十分に低減できない。
【００１２】
また、特許文献２記載の導光板においては、導光板の入光面に複数の楕円柱状の溝を設け、入射光の入射角を広げることで輝度ムラの発生する領域を狭めることはできるが、入射角を広げることに物理的な限界があるため輝度ムラを完全に除去することはできなかった。そのため、導光板の出光面のうち、輝度ムラが生じた不均一な光の出光領域は有効発光領域として利用することができず、出光面の利用効率および光の利用効率として不十分なものであった。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、導光板を備えた光源ユニットにおいて、導光板の出光面におけるより広い領域をディスプレイの有効発光領域として利用可能な光源ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上述の従来技術の課題を解決するために検討した結果、導光板上に、不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と非透過成分率調整パターンとを有する拡散シートを配置した光源ユニットによって、上述の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。本発明は、以下の通りである。
【００１５】
本発明の光源ユニットは、対向する一対の主面及び前記一対の主面間の端面を有する板状体であって、前記一対の主面がそれぞれ出光面及び反射面であり、一つの端面が入光面である導光板と、前記導光板の前記入光面に光を入光するように配置された光源と、前記導光板の前記出光面側に配置された拡散シートとを具備し、前記拡散シートは、シート状の基材と、当該基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、前記基材の前記一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターンとを有し、非透過成分率がシート面内で不均一であることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、導光板の出光面内における輝度ムラが生じる領域から出光された光が、拡散シートによって効果的に拡散されるので、導光板の出光面全体をディスプレイの有効発光領域として利用できる。
【００１７】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートのシート面内における非透過成分率の相対強度分布と、前記拡散シートの入光時のシート面内における照度の相対強度分布とが略等しいことが好ましい。
【００１８】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの拡散角度が、１度〜１２０度の範囲であることが好ましい。
【００１９】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの不規則な凹凸パターンを有する樹脂層が、干渉露光によるスペックルパターンにより形成されたものであることが好ましい。
【００２０】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの非透過成分率調整パターンが、光拡散剤を含む光反射性インキ硬化物を含有することが好ましい。
【００２１】
本発明の光源ユニットにおいては、前記導光板の下方に配置される反射シートを備えたことが好ましい。
【００２２】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの上方に配置されるレンズシートを備えたことが好ましい。
【００２３】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの上方に配置されるプリズムシートを備えたことが好ましい。
【００２４】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの上方に配置される反射型偏光シートを備えたことが好ましい。
【００２５】
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する上記光源ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、導光板を備えた光源ユニットにおいて、導光板の出光面におけるより広い領域をディスプレイの有効発光領域として利用可能な光源ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの模式的な平面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの模式的な側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光源ユニットにおける導光板の出光面の輝度ムラの説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る導光板の出光面の輝度ムラの他の例を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートの構成例を示す断面模式図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度の説明図であり、（ｂ）は、拡散シートの法線方向から光が入射したときの透過光強度を示す模式的概略図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る拡散シートの非透過成分率の測定条件を示す断面模式図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る拡散シートの非透過成分率調整パターンを構成するドットの形状を例示する模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートの構成例を示す断面模式図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートにおけるドット密度の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る光源ユニットの他の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施に係る複合分割パネル用バックライトユニットの一例を示す模式図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施例及び比較例に係る光源ユニットの導光板を出光面側から見たときの輝度ムラ（ホットスポット）の一例を示す写真であり、（ｂ）は、本発明の実施例に係る光源ユニットにおいて、拡散シートによってホットスポットを低減した一例を示す写真である。
【図１３】比較例に係る光源ユニットの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係る光源ユニットは、光源、導光板、及び拡散シートを具備する。本発明に係る光源ユニットにおいては、光源が導光板の入光面に配置され、拡散シートが導光板の出光面に配置される。拡散シートは、シート状の基材と、当該基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、基材の一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターンとを有しており、非透過成分率がシート面内で不均一である。導光板は、出光面と、当該出光面と対向する反射面と、出光面と反射面との間に挟まれた少なくとも１つの入光面を有する。以下、図１（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明の一実施の形態に係る光源ユニットについて詳細に説明する。
【００２９】
（光源ユニット）
図１（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る光源ユニットの模式的な平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の側面図である。
【００３０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る光源ユニット１は、光源からの光を導光する導光板１１と、導光板１１から出光を拡散する拡散シート１２とを備えており、光源としてのＬＥＤ１３からの光を導光板１１に入光して導光し、導光板１１から出光される光を拡散シート１２によって拡散するように構成されている。
【００３１】
導光板１１は、対向する一対の主面１１ａ、１１ｂ及び一対の主面１１ａ、１１ｂ間の端面１１ｃ、１１ｄを有する板状体である。導光板１１の一側端面１１ｃに近接して点状光源としてのＬＥＤ１３が配設されている。ＬＥＤ１３は、導光板１１の一側端面１１ｃ内に複数配設されており、各ＬＥＤ１３から出光する光が、導光板１１の側端面１１ｃに向けて光を入光するように配設されている。導光板１１の一側端面１１ｃが、複数のＬＥＤ１３からの光を導光板１１に入光する入光面（以下、「入光面１１ｃ」とする）となる。また、導光板１１の一方の主面１１ａが、入光した光を導光板１１から出光する出光面（以下、「出光面１１ａ」とする）となり、他方の主面１１ｂが反射面（出光面に対向する面：以下、「反射面１１ｂ」とする）となる。反射面１１ｂには、導光板１１内に入光した光を反射する出光面１１ａ側に反射する光反射拡散体１４が設けられている。
【００３２】
このような構成の導光板１１においては、ＬＥＤ１３から出射された光は、導光板１１の入光面１１ｃから入光して、導光板１１内を反射しながら伝搬する。反射面１１ｂに到達した光が光反射拡散体１４にあたった場合には反射角度が変えられて光路が出光面１１ａに向い、出光面１１ａから出光される。導光板１１から出光された光は、出光面１１ａの上方に配設される拡散シート１２により角度制御され、液晶表示パネル等の非照明体に導かれ照明光として利用される。
【００３３】
図１（ａ）、（ｂ）に示した光源ユニット１においては、入光面１１ｃが一側端面１１ｃである場合について示したが、照射したい面積やその照射強度に応じて、点状光源としてのＬＥＤ１３は、配置を変更してもよい。例えば、ＬＥＤ１３は、他の側端面１１ｄに配設してもよく、対向する２つの側端面１１ｃ、１１ｄに配設してもよく、側端面１１ｃ、１１ｄを含む４つの側端面すべてに配設してもよい。
【００３４】
次に、図２及び図３（ａ）〜（ｄ）を参照して本実施の形態に係る光源ユニット１における導光板１１の出光面１１ａにおける輝度ムラについて説明する。図２は、本実施の形態に係る光源ユニット１における導光板１１の出光面１１ａの輝度ムラの一例の説明図であり、図３（ａ）〜（ｄ）は、導光板１１の出光面１１ａの輝度ムラの他の例を示す説明図である。なお、図２及び図３においては、図１に示した光源ユニット１を導光板１１の出光面１１ａ側からみた模式的な平面図を示し、説明の便宜上、拡散シート１２を省略して示している。
【００３５】
図２に示すように、本実施の形態に係る光源ユニット１においては、ＬＥＤ１３から導光板１１の入光面１１ｃより導光板１１に入光する光の入光角度は、導光板１１に入光する際に屈折により狭められる。このため、平面視にて導光板１１の出光面１１ａには、複数のＬＥＤ１３の照射により相対的に照度が高い高照度領域Ａ１と、各高照度領域Ａ１の間において高照度領域Ａ１に対して相対的に照度が低い低照度領域Ａ２とが生じる。このように高照度領域Ａ１と低照度領域Ａ２とが生じることにより、ホットスポットと呼ばれる輝度ムラとなる。
【００３６】
このように、ホットスポットが生じた場合、導光板１１の出光面１１ａのうち、図２に示す破線Ｌ１から入光面１１ｃ側の領域Ａ３は、輝度ムラにより有効発光領域として使用できず、破線Ｌ１から入光面１１ｃと反対側の領域Ａ４のみが、輝度ムラのない有効発光領域として使用できる。
【００３７】
図３（ａ）〜（ｄ）に輝度ムラの他の例を示す。図３（ａ）には、導光板１１の出光面１１ａ内において、輝線（Ｌ２参照）と暗線（Ｌ３参照）とが平行に繰り返される輝度ムラ１５が生じた例を示し、図３（ｂ）には、ボス１６の影による輝度ムラ１７が生じた例を示している。また、図３（ｃ）には、ＬＥＤ１３を導光板１１の各端側面に配置した際に生じる輝度ムラの例を示している。本例においては、光源（ＬＥＤ１３）が配置できない導光板１１の四隅部分に輝度ムラ１８が生じる。このムラは導光板１１の四辺すべてにＬＥＤが配置されている場合、二辺に配置されている場合、一辺にのみ配置されている場合すべてに発生する。図３（ｄ）には、ＬＥＤ１３からの光が導光板１１に入る際に漏れたことによる輝度ムラ１９を示している。この他に、使用する光源ユニットによって発生する場所や強度が異なるが、ボスを設けることにより導光板が変形することで生じる輝度ムラや、導光板を保持するために導光板の辺などに設けた切り欠き部分で導光してきた光が反射することで生じる輝度ムラがある。
【００３８】
本発明者らは、光源ユニットにおいて、所定の構成を有する拡散シートを導光板の出光面側に配置することにより、導光板から出光される光を効果的に拡散することが可能となり、導光板の出光面において、必ずしも十分に輝度ムラが効果的に低減できない領域についても輝度ムラを低減して有効発光領域として使用できることを見出し、本発明をなすに至った。以下、本実施の形態に係る拡散シートについて詳細に説明する。
【００３９】
〔拡散シート〕
本実施の形態に係る拡散シート１２は、シート状の基材と、基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、基材の一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターンと、を有する。また、本実施の形態に係る拡散シート１２は、非透過成分率がシート面内で不均一である。ここで、不規則な凹凸パターンは、干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成された凹凸パターンであることが好ましい。
【００４０】
図４（ａ）〜（ｃ）を参照して本実施の形態に係る拡散シート１２の構成の概略について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係る拡散シートの構成例を示す断面模式図である。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態に係る拡散シート１２は、一対の主面を有する基材１３１と、この基材１３１の一方の主面側に設けられ、不規則な凹凸パターンを有する樹脂層１３２（以下、単に「凹凸パターン層１３２」ともいう。）と、基材１３１の一方の主面側又は他方の主面側に設けられ、シート面内における非透過成分率を調整する非透過成分率調整層１３３とを備える。拡散シート１２は、非透過成分率が相対的に高い領域（以下、「高非透過成分率領域」という）と、相対的に低い領域（以下、「低非透過成分率領域」という）とを有しており、拡散シート１２のシート面内において非透過成分率が不均一になるように設けられている。
【００４１】
拡散シート１２の構成例としては、基材１３１の一方の主面上に凹凸パターン層１３２を設け、基材１３１の他方の主面上に非透過成分率調整１３３を設けてもよく（図４（ａ）参照）、基材１３１の一方の主面上に非透過成分率調整層１３３を設け、この非透過成分率調整層１３３上に凹凸パターン層１３２を設けてもよく（図４（ｂ）参照）、基材１３１の一方の主面上に凹凸パターン層１３２を設け、この凹凸パターン層１３２上に非透過成分率調整層１３３を設けてもよい（図４（ｃ）参照）。なお、非透過成分率調整層１３３は、完全に層を形成していなくともよく、後述するように、基材１３１の少なくとも一方の主面上において、複数の非透過成分率調整層１３３が互いに離間するように不均一に分布していていもよい（以下、非透過成分率調整層１３３を「非透過成分率調整パターン１３３」という）。
【００４２】
拡散シート１２の構成としては、基材１３１の一方の主面に凹凸パターン層１３２を設け、他方の主面に非透過成分率調整パターン１３３を設けることが好ましい（図４（ａ）参照）。この場合には、基材１３１を介して凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３とが対向配置されるので、凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３との間の距離が大きくなる。このため、凹凸パターン層１３２（非透過成分率調整パターン１３３）を透過・拡散された入射光が、基材１３１を透過する過程で更に拡散されて非透過成分率調整パターン１３３（凹凸パターン層１３２）に到達するので、輝度ムラ抑制効果をより効果的に発揮することができる。
【００４３】
また、拡散シート１２の構成としては、基材１３１の一方の主面に凹凸パターン層１３２（非透過成分率調整パターン１３３）、非透過成分率調整パターン１３３（凹凸パターン層１３２）を順次積層することも好ましい（図４（ｂ）、（ｃ）参照）。この場合には、基材１３１に積層された凹凸パターン層１３２（非透過成分率調整パターン１３３）によって、非透過成分率調整パターン１３３（凹凸パターン層１３２）を物理的に保護できるので、拡散シート１２の強度を高めることが可能となる。
【００４４】
本実施の形態に係る拡散シート１２においては、拡散シート１２の入光時のシート面における照度分布に応じて非透過成分率調整パターン１３３を設け、シート面における相対的に照度の高い領域の非透過成分率が大きくなるように制御することにより、透過光が適度に均されて拡散シート１２の輝度ムラを効果的に軽減させることができる。すなわち、本実施の形態に係る拡散シート１２においては、シート面内において、非透過成分率調整パターン１３３を不均一に設けてシート面内の所望の領域に高非透過成分率領域と低非透過成分率領域とを形成し、拡散シート１２のシート面内の非透過成分率の相対強度分布と、拡散シート１２の入光時のシート面内における照度の相対強度分布とを略等しくすることが好ましい。これにより、透過光の照度の分布に応じて適度に拡散できるので、輝度ムラを効果的に軽減させることができる。
【００４５】
（凹凸パターン層）
このとき、本実施の形態に係る拡散シート１２において、凹凸パターン層１３２は、ミクロ的には不規則な高さまたはピッチを有する凹凸構造を有する。また凹凸パターン層１３２は、拡散角度及び非透過成分率が拡散シート１２のシート面内に渡って均一である。このため、後述するように不均一な非透過成分率を発現させるために形成する非透過成分率調整パターン１３３に対して凹凸パターン層１３２を位置あわせする必要がなく、製造の容易性、及び輝度ムラ低減能力に優れる。また、凹凸パターン層１３２の表面構造による拡散を利用できるので高透過率・高ヘーズとなり、所望の輝度ムラ抑制効果をより高輝度で実現できる。
【００４６】
さらに、拡散シート１２の非透過成分率調整パターン１３３に対して、凹凸パターン層１３２がある側を光出射面とする、すなわち、非透過成分率調整パターン１３３を入光面側、凹凸パターン層１３２を出光面側とすることにより、非透過成分率調整パターン１３３によって拡散シート１２のシート面内に生じた光拡散度合いの分布が、凹凸パターン層１３２によって適度に均されるため、輝度ムラを効果的に軽減させることができる。
【００４７】
凹凸パターン層１３２は、具体的には次のようにして製造することができる。まず、予め干渉露光により、コヒーレントなレーザー光が拡散板を通過した後の空間に生成する不規則な光強度分布（スペックルパターン）をレンズやマスクを介して感光性材料やフォトレジストに照射・現像し、所望のスペックルパターンの光強度に応じた凹凸を形成させたサブマスタ型を作製する。レーザー照射システムを構成する部材間の距離やサイズを変えスペックルパターンの寸法、形状及び方向を調節することにより、拡散角度の範囲を制御し、異なる拡散角度をもつ凹凸構造を記録することができる。
【００４８】
一般に、拡散角度の範囲は、スペックルの平均サイズ及び形状に依存する。スペックルが小さければ角度範囲が広い。また、凹凸構造の単位構造は等方性のものに限らず、異方性のものを形成することもでき、両者の複合された凹凸構造とすることもできる。スペックルが横方向の長円形であれば、拡散角度分布の形は縦方向の長円形となる。このように所望する指向角度や拡散角度に応じてスペックルパターンを決定し、その拡散角度を持つサブマスタ型を作製する。このサブマスタ型に電鋳などの方法で金属を被着してこの金属にスペックルパターンを転写してマスタ型を作製する。このサブマスタ型の詳細な製造方法については、特許第３４１３５１９号公報に開示されている。この内容はすべてここに含めておく。光硬化性樹脂層に、上記マスタ型を用いて紫外線による賦形を行って光硬化性樹脂層の光取り出し面にスペックルパターンを転写する。
【００４９】
表面構造の凹凸高さは、例えば走査型電子顕微鏡で観察した光反射シート断面形状のピッチやアスペクト比、表面粗さ等から判断できる。また、レーザー共焦点顕微鏡による光反射シート表面の観察像からも、ピッチ、アスペクト比や、表面粗さ等を読み取ることができる。例えば、ピッチが短いほど、或いはアスペクト比が大きいほど、或いは表面粗さが大きいものほど凹凸高さが高いと見なすことができる。凹凸パターン層１３２の凹凸パターンのピッチとしては０．１μｍ〜１００μｍ、高さは０．１μｍ〜３０μｍの範囲であることが好ましい。
【００５０】
本発明において、「拡散角度」とは、透過光強度がピーク強度の半分に減衰する角（半値角）の２倍の角度（ＦＷＨＭ：Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）をいう（図５（ａ）参照）。この拡散角度は、例えば、Ｐｈｏｔｏｎ社製のＧｏｎｉｏｍｅｔｒｉｃ Ｒａｄｉｏｍｅｔｅｒｓ Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ Ｆａｒ−Ｆｉｅｌｄ Ａｎｇｕｌａｒ Ｐｒｏｆｉｌｅｓ Ｍｏｄｅｌ ＬＤ８９００（以下、「ＬＤ８９００」という。）で、拡散シート１２の凹凸面の法線方向から、凹凸面側より入射した光に対する透過光強度の角度分布を測定することによって求めることができる。ここで、拡散シート１２の法線方向とは、図５（ｂ）に示す方向を指す。本明細書において、拡散シート１２の拡散角度とは、非透過成分率調整パターン１３３を設けずに、基材１３１と一層の凹凸パターン層１３２のみの構成で、凹凸パターン層１３２側から光を入射して測定して得られた角度をいう。
【００５１】
また、拡散シート１２の凹凸パターン層１３２としては、測定方向によらず、ほぼ同じ拡散角度が得られる等方性凹凸パターン、及び測定方向によって拡散角度が異なる異方性凹凸パターンの両方を用いることができる。異方性凹凸パターンとは、例えば、直交する２つの方向で拡散角度を測定した場合に、拡散角度が異なるような凹凸パターンである。異方性凹凸パターンの場合、最も拡散する方向の拡散角度をＡ度、最も拡散しない方向の拡散角度をＢ度としたとき、拡散角度は「Ａ度ｘＢ度」と表記することとする。なお、凹凸パターン層１３２が異方性凹凸パターンの場合の好ましい拡散角度範囲とは、最も拡散する方向の拡散角度の好ましい拡散角度範囲をいうものとする。
【００５２】
本実施の形態に係る拡散シート１２において、拡散シート１２の拡散角度は、１度〜１２０度であることが好ましい。拡散シート１２の拡散角度は、３０度〜１１０度がより好ましく、５０度〜１００度がさらに好ましい。十分に輝度ムラ抑制効果を発現するという観点から１度以上であり、輝度の低下を防止するという観点から１２０度以下である。拡散角度の好ましい範囲は、上記異方性凹凸パターンを有する拡散シート１２における「Ａ度」についても同様である。
【００５３】
（非透過成分率調整パターン）
非透過成分率調整パターン１３３は、拡散シート１２のシート面内において、以下で定義する非透過成分率が所定値となるように基材１３１上に設けられる。本実施の形態に係る拡散シート１２においては、凹凸パターン層１３２が積層された基材１３１の一方の主面又はその反対側の他方の主面に非透過成分率調整パターン１３３を設けることにより、シート面内の所望の領域に高非透過成分率領域及び低非透過成分率領域を設けることが可能となる。このように、高非透過成分率領域及び低非透過成分率領域を設けることにより、拡散シート１２の非透過成分率がシート面内で不均一になるように調整される。非透過成分率調整パターン１３３としては、具体的には、基材１３１の主面上に光反射性のインキや光吸収性のインキをドット状に塗布して作製したパターン、透明な樹脂層の表面に設けた凹凸パターンが例示される。
【００５４】
本発明において、「非透過成分率」は、拡散シート１２のシート面内に光源からの光が入射したとき、拡散シート１２から透過する成分以外の成分（例えば、反射成分、吸収成分、散乱成分）の総和の百分率である。本実施の形態に係る拡散シート１２における非透過成分率は、例えば、紫外可視分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−２４５０、ＭＰＣ−２２００）を用いて測定する。また、拡散シート１２の非透過成分率は、基材１３１、凹凸パターン層１３２及び非透過成分率調整パターン１３３を設けた状態で測定する。この場合、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、拡散シート１２の凹凸パターン層１３２の方が、非透過成分率調整パターン１３３よりも光源から遠くなる向きにセットし、透過波長５５０ｎｍにおける入射光強度および透過光強度を検出し、下記関係式（１）及び下記関係式（２）によって算出する。
光透過率（％）＝（５５０ｎｍにおける透過光強度）／（５５０ｎｍにおける入射光強度）×１００…式（１）
非透過成分率（％）＝１００−光透過率…式（２）
【００５５】
本実施の形態に係る拡散シート１２において、非透過成分率は、１０％以上９０％以下であることが好ましく、１０％以上８０％以下であることがより好ましく、２０％以上８０％以下であることがさらに好ましい。非透過成分率は、輝度の低下を抑えるという観点から９０％以下であることが好ましく、輝度ムラを効果的に低減させるという観点から１０％以上であることが好ましい。
【００５６】
本発明において、「非透過成分率が不均一」とは、拡散シート１２のシート面内における非透過成分率を１ｍｍ間隔で測定した時に、その測定値の最大値から最小値を引いた値が測定した全点の平均値の２％以上異なるように、シート面内の非透過成分率が分布している状態のことをいう。このように、非透過成分率が不均一となる状態としては、例えば、シート面内に高非透過成分率領域と低非透過成分率領域とを、発生する輝度ムラ、例えば図２、又は図３（ａ）〜（ｃ）に対応するように設け、各高非透過成分率領域での非透過成分率の測定値の最大値から、各非透過成分率領域での非透過成分率の測定値の最小値を引いた差分値が、シート面内における全点の測定値の平均値の２％を超える状態が挙げられる。
【００５７】
非透過成分率調整パターン１３３は、光反射性や光吸収性のインキをドット状に塗布して作製することができる。この場合、非透過成分率調整パターン１３３によって拡散シート１２のシート面内の非透過成分率を変化させるには、一定面積のドットの密度を場所によって変えても良いし、密度を一定にしてドットの面積を変えても良いし、インキを塗り重ねて、インキの膜厚を場所によって変えても良い。非透過成分率調整パターン１３３がドットからなる場合は、ドットが小さすぎると作製時の再現性が問題となり、ドットが大きすぎると本実施の形態に係る拡散シート１２を液晶表示装置に用いた場合にドットが視認出来てしまい表示装置として不良になる。このため、各ドットの面積が２５μｍ２以上〜２５００００μｍ２以下であることが好ましい。非透過成分率調整パターン１３３がドットからなる場合は、図７に示すように、ドットは円状でも良く、楕円状でも良く、四角形状でもよく、星型などの多角形状でも良い。それぞれの形状の外形が少し歪んだような形状であっても構わない。
【００５８】
光反射性のインキとしては、反射率が高く吸収率が少ないという観点から白色インクが最も好ましい。また、塗布方法としては、白色インク硬化物のパターンを自由に形成できるため、印刷法が好ましい。ここで、白色インク硬化物とは、白色インク組成物を印刷硬化させたものを意味し、白色インク組成物には、溶剤、白色顔料、分散剤、及び対象物表面への固着剤としての樹脂が基本成分として含まれる。
【００５９】
白色インク組成物における白色顔料としては、具体的には、酸化チタン（ＴｉＯ２、チタンホワイト）、炭酸カルシウム、タルク、クレー、ケイ酸アルミニウム、塩基性炭酸鉛（２ＰｂＣＯ３Ｐｂ（ＯＨ）２、シルバーホワイト）、酸化亜鉛（ＺｎＯ、ジンクホワイト）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３、チタンストロンチウムホワイト）、硫酸バリウムなどが単独または混合系で使用できる。
【００６０】
特に、酸化チタンは、他の無機白色顔料と比べると比重が小さいため分散安定性があり、屈折率が大きく光学散乱性に優れ、化学的、物理的にも安定である。このように、顔料としての隠蔽力や光学散乱性が大きいので、無機白色顔料としては酸化チタンを主成分として用いるのが好ましい。拡散光の色目を調整する目的で、上記白色顔料を混合することも可能である。
【００６１】
白色顔料の混合率は、白色インク組成物全体の３０質量％〜６０質量％とするのが好ましい。酸化チタン以外の白色顔料は、必要により分散補助等の目的で白色顔料全体の３割程度までの量で使用するのが一般的である。
【００６２】
白色インク組成物における樹脂としては、例えば、ケトン樹脂、スルホアミド樹脂、マレイン酸樹脂、エステルガム、キシレン樹脂、アルキド樹脂、ロジン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、セルロース樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、エステル樹脂などが使用できるが、中でもアクリル系樹脂が好適に使用できる。
【００６３】
白色インク組成物における有機溶剤は、樹脂の溶解、粘度の調整などを目的として使用するものであり、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、イソヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどのシクロパラフィン系溶剤などが単独又は混合物として使用できる。有機溶剤の使用量は、白色インク組成物全体の３０質量％〜６０質量％程度である。
【００６４】
また、白色インク組成物中に光学効果をもつ光学剤を含有してもよい。光学剤は光線を拡散させる性質を有する粒子であり、無機フィラーと有機フィラーに大別される。無機フィラーとしては、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物を用いることができる。有機フィラーとしては、アクリル、アクリロニトリル、無黄変ウレタン、スチレンなどを用いることができる。印刷インクによる膨潤性の低さからは無機フィラーが好ましく、有機フィラーの中ではウレタン系フィラーが好ましい。
【００６５】
光学剤の配合量は、白色インク組成物中の樹脂１００質量部に対して１０質量部以上８０質量部以下が好ましく、２０質量部以上６０質量部以下が特に好ましい。光学剤の配合量が１０質量部以上であると、輝度均一効果が十分に発現され、光学剤の配合量が８０質量部以下であると、非透過成分率調整パターン１３３を形成する白色インク組成物の塗工が容易となる。
【００６６】
光吸収性のインキとしては、吸収率が高いという観点から黒色インクが最も好ましい。また、塗布方法としては、黒色インク硬化物のパターンを自由に形成できるため、印刷法が好ましい。ここで、黒色インク硬化物とは、黒色インク組成物を印刷硬化させたものを意味し、黒色インク組成物には、溶剤、黒色顔料、分散剤、及び対象物表面への固着剤としての樹脂が基本成分として含まれる。黒色インク組成物における黒色顔料としては、具体的には、カーボンブラックが使用できる。
【００６７】
また、印刷方法については、従来公知の方法であればよく、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、並びに熱転写リボンを用いた熱溶融印刷、及び熱昇華印刷などのいずれの方法でもよい。
【００６８】
なかでもオフセット印刷は網点の鮮明な印刷が可能で、さらに版が直接シートに触れず胴の磨耗が少ないため、大量印刷に適しており、また版を比較的短時間で作製できるため、生産効率の面ではよい。なかでもグラビア印刷は網点の鮮明な印刷が可能で、さらに版が金属であるため磨耗が少なく、大量印刷に適しているため、デザイン再現性と生産効率の面で優れている。フレキソ印刷は、印刷濃度が安定していてかつ印刷濃度を比較的濃くでき、また版と印刷物の間を仲介するアニロックスロールのセルの大きさの調整でインキ濃度を制御できるので、高生産安定性・高隠蔽度・印刷濃度制御が容易、という点で優れている。スクリーン印刷はインク厚みを厚く出来るため容易に隠蔽度を高く出来る点で優れている。
【００６９】
印刷インクは、印刷に使用可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、蒸発乾燥型インク、酸化重合型インク、加熱硬化型インク、２液反応型インク、紫外線硬化型インク、熱溶融型インク、熱昇華型インク等が挙げられる。中でも、フィルム印刷に適する紫外線硬化型インクが好ましい。なお、光学効果向上のためには、印刷インクは白色あるいは、灰色が好ましい。ただし、透明インク中に、無機フィラーや有機フィラーを添加して拡散効果を向上しもよい。
【００７０】
また、非透過成分率調整パターン１３３によって非透過成分率を制御する場合には、透明な樹脂層の表面に非透過成分率調整パターン１３３を凹凸パターンとして設けてもよい。この場合には、上述した凹凸パターン層１３２を構成する凹凸パターンと同種の非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンを、凹凸パターンのアスペクト比を場所によって変えて作製することがあげられる。この場合、非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンのアスペクト比は周期的に変化してもよいし、局在的に存在してもよい。またバックライト画面の所望の方向にそって一軸的に変化してもよい。いずれも場合においても、非透過成分率の高い領域（非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンのアスペクト比が高い領域）が、拡散シート１２に入射する光の照度が高い部分に略一致するように非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンを配置するのが好ましい。非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンのピッチとしては０．１μｍ〜１００μｍ、高さは０．１μｍ〜３０μｍの範囲であることが好ましい。
【００７１】
本実施の形態に係る光源ユニット１において、拡散シート１２の入光面における照度分布は、例えばＥＬＤＩＭ社のＥＺＣＯＮＴＲＡＳＴＸＬ８８などによって測定できる。具体的には、拡散シート１２が設けられる光源ユニットにおいて、拡散シート１２を除き、拡散シート１２の入光面が位置する箇所に装置の焦点を定めて全方位輝度分布を測定し、その結果から積算光束量（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を得る、ということを面内測定対象範囲において繰り返すことで測定することができる。この測定条件によって測定された照度分布に合わせて、本実施の形態に係る拡散シート１２においては、シート面内における非透過成分率を制御することにより、ホットスポットなどの輝度ムラを効果的に低減することができる。
【００７２】
（拡散シートの構成例）
以下、図８（ａ）〜（ｅ）を参照して本実施の形態に係る拡散シート１２の具体的な構成例について説明する。図８（ａ）〜（ｅ）は、拡散シート１２の構成例を示す断面模式図である。
【００７３】
図８（ａ）〜（ｅ）に示すように、本実施の形態に係る拡散シート１２は、シート状の基材１３１と、この基材１３１の一方の主面に設けられ凹凸パターン層１３２と、基材１３１の一方の主面側又は他方の主面側に設けられた非透過成分率調整パターン１３３とを有する。
【００７４】
非透過成分率調整パターン１３３は、例えば光拡散剤を含む光反射性インキ硬化物からなるパターンとして設けられる。非透過成分率調整パターン１３３は、基材１３１の他方の主面上に互いに離間するように複数設けてもよく（図８（ａ）参照）、基材１３１の一方の主面上において、基材１３１と凹凸パターン層１３２との間に互いに離間するように複数設けてもよく（図８（ｂ）参照）、凹凸パターン層１３２の表面に互いに離間するように複数設けてもよい（図８（ｃ）参照）。また、非透過成分率調整パターン１３３として不規則な凹凸パターンを設けてもよい（図８（ｄ）、（ｅ）参照）。この場合、非透過成分率調整パターン１３３として不規則な凹凸パターンは、周期的に存在してもよいし（図８（ｄ）参照）、非周期的でもよい（図８（ｅ）参照）。図８（ｅ）においては、シートの一方向に沿って凹凸形状のアスペクト比が単調に増加している例を示している。
【００７５】
凹凸パターン層１３２を基材１３１の一方の主面に設け、非透過成分率調整パターン１３３を基材１３１の他方の主面に設けることにより、凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３との間の距離が大きくなり、それぞれの輝度ムラ抑制効果をより発揮できるので好ましい。また、凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３とを基材１３１の一方の主面に積層する場合は、凹凸パターン層１３２（非透過成分率調整パターン１３３）が非透過成分率調整パターン１３３（凹凸パターン層１３２）を物理的に保護でき、強度を高められる点で好ましい。特に、基材１３１の上に非透過成分率調整パターン１３３を設け、さらにその上に凹凸パターン層１３２を設けると、非透過成分率調整パターン１３３を構成する光反射性のインキ硬化物のパターンを、凹凸構造から構成される凹凸パターン層１３２により物理的に保護できるため、光反射性のインキ硬化物の機械的強度の制約を少なくし、選択肢を広げられる点で好ましい。
【００７６】
非透過成分率調整パターン１３３は、例えば、光反射性材料をその基材１３１の主面の全面または部分的に塗布することで構成することができる。そのような光反射性材料としては、例えば塗料や金属ペーストなどの光反射性インク、シリコンビーズ、アクリルビーズなどの光拡散剤、蛍光増白剤などの光吸収剤、表面凹凸形状、有機／無機フィラーなどが挙げられ、主面における光反射性材料の占める面積や厚み、密度などによって、透過率、反射率をコントロールすることができる。これらの中でも、透過率と反射率を容易にコントロールでき、大面積化が可能であるという観点から光反射性インクが好ましく、なかでも反射率が高く吸収率が少ないという観点から白色インクが最も好ましい。また、塗布方法としては、白色インク硬化物のパターンを自由に形成できるため、印刷法が好ましい。白色インク硬化物と印刷方法については、上述の通りである。
【００７７】
非透過成分率の分布は、光反射性インク硬化物で形成されたドットからなる非透過成分率調整パターン１３３における、ドット密度とドット濃度の分布により生じさせることができる。
【００７８】
光反射性インク硬化物のドット密度とは、下記関係式（３）に示すように光反射性インク硬化物と基材１３１が接触している部分を基材１３１の主面に対して法線方向から観察した際の面積（以下「インク面積」という。）を、観察した単位面積で除した値の百分率を指す。インク面積は、例えば、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（キーエンス社製、ＶＫ−９５００）や光学顕微鏡で測定することができる。ドット密度が大きくなると、その部位の反射率は増加し、透過率は減少する。
ドット密度（％）＝（インク面積）／（観察した単位面積）×１００…式（３）
【００７９】
光反射性インク硬化物のドット濃度は、任意の面上におけるインク濃度（インク硬化物における光反射成分の割合）とドット厚みとによって支配される。この場合、インク組成物中における光反射成分の濃度が予め分かっているので、インクの種類を変更する毎にその濃度を把握することができる。ドット厚みは、例えば、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（ＶＫ−９５００、キーエンス社製）で測定することができる。ここでドット厚みとは、例えばインクが水含有性インクや溶剤含有性インクの場合、水や溶剤などの溶媒成分が揮発した後のドット厚みを表す。ドット濃度が大きくなると、その部位の反射率は増加し、透過率は減少する。
【００８０】
非透過成分率の分布は、非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のドット濃度、すなわち「ドット厚み」と「インク濃度」とを一定にし、ドット密度を変化させて形成することが、光透過率の分布を制御しやすいという観点で好ましい。図９（ａ）〜（ｃ）は、拡散シート１２におけるドット密度の一例を示す模式図である。拡散シート１２のドット密度を変化させるにあたっては、ドット間のピッチＰを一定にして、ドット密度の低下と共に、各非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のドット面積を小さくしてもよい（図９（ａ））。また、各非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のドット面積を一定にして、ドット密度の低下と共に、各非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のピッチＰを大きくしてもよい（図９（ｂ））。また、ドット密度の低下と共に、各非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のドット面積を小さくすると共に、ピッチＰを大きくしても良い。（図９（ｃ））
【００８１】
非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物のドットパターン）は、一回で作製しても良いし、複数回に分けて作製しても良い。その場合、ドット密度の大きい部分について、隣接するドット同士が重なり合っていても良い。
【００８２】
（拡散シートの製造方法）
このような拡散シート１２の凹凸パターン層１３２を作製するための型は、以下のようにして作製することができる。まず、予め干渉露光により、レーザー光をレンズやマスクを介して感光性材料やフォトレジストに照射し、非透過成分率が位置によって変化するようにスペックルパターンを形成させたサブマスタ型を作製する。レーザー照射システムを構成する部材間の距離やサイズを変えスペックルパターンの寸法、形状及び方向を調節することにより、非透過成分率の範囲を制御し、異なる非透過成分率をもつ凹凸構造を記録することができる。さらに上記サブマスタ型にニッケルなどの金属による電鋳を行うことで、金属製のマスタ型を作製してもよい。例えば、これらの型と拡散シート１２の基材１３１との間で紫外線硬化樹脂を光硬化させることによって、凹凸パターン層１３２を基材１３１の片方の主面に形成することができる。
【００８３】
次に、拡散シート１２の製造方法について詳細に説明する。
図８（ａ）に示す拡散シート１２は、基材１３１の片方の主面に凹凸パターン層１３２を形成した後に、基材１３１のもう一方の主面に非透過成分率調整パターン１３３を印刷して製造することができる。また、基材１３１の片方の主面に非透過成分率調整パターン１３３を印刷した後に基材１３１のもう一方の主面に凹凸パターン層１３２を形成しても良いし、非透過成分率調整パターン１３３と凹凸パターン層１３２とを同時に形成しても良い。このように製造することにより、凹凸パターン層１３２と、光反射性インキ硬化物からなる非透過成分率調整パターン１３３とが、基材１３１の一対の主面上にそれぞれ設けられる。このため、凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３との間の距離が大きくなるために、それぞれの輝度ムラ抑制効果をより発揮できる点で好ましい。
【００８４】
また、図８（ｂ）に示す拡散シート１２は、基材１３１の片方の主面上に光反射性インキ硬化物からなる非透過成分率調整パターン１３３を印刷し、さらにその上に凹凸パターン層１３２を設けることで製造できる。このように基材１３１の片方の主面上に光反射性インキ硬化物からなる非透過成分率調整パターン１３３を設け、さらにその上に凹凸パターン層１３２を設けると、非透過成分率調整パターン１３３を構成する光反射性インキのパターンを、凹凸パターン層１３２により物理的に保護できる。このため、光反射性インキの機械的強度の制約を少なくし、選択肢を広げられる点で好ましい。
【００８５】
同様にして、図８（ｃ）に示す拡散シート１２は、基材１３１の片方の主面に凹凸パターン層１３２を設け、さらにその上に光反射性インキ硬化物からなる非透過成分率調整パターン１３３を印刷することで製造できる。同様にして、図８（ｄ）（ｅ）に示す拡散シート１２は、基材１３１の片方の主面に凹凸パターン層１３２を設け、さらに基材１３１のもう一方の主面に凹凸パターンからなる非透過成分率調整パターン１３３を設けることで製造できる。
【００８６】
図８（ｂ）、（ｃ）のような拡散シート１２の構成の場合、非透過成分率調整パターン１３３及び凹凸パターン層１３２を設ける主面と対向するもう一つの主面は、平滑面、凹凸面、マット面などであってもよい。輝度向上、および輝度ムラ軽減の観点から、凹凸構造がある面と反対側の面は、平滑面となっていることが好ましい。なお、一般に拡散シートを積層する場合等に、傷つき防止のため、平滑性を失わない範囲で、凹凸構造がある面と反対側の面に極微量のビーズを塗布する場合がある。このような場合も平滑面に含まれるものとする。
【００８７】
本発明に係る拡散シートは、導光板や光学シート上に配置してもよく、透明な粘着材などを用いて貼合してもよい。貼合する場合は、導光板および光学シートとの間に空気層を介さないため、輝度ムラ抑制効果に優れる。貼合方法としては、粘着材や超音波溶着、高周波溶着、エキシマレーザー処理、プラズマレーザー処理、熱ラミネートなどが挙げられるが、プロセスが簡便であることから粘着材を用いるのが好ましい。
【００８８】
〔導光板〕
導光板１１としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン等透光性のあるプラスチック材料やガラス等の透光性の良好な材料を用いることができる。
【００８９】
〔光反射拡散体〕
光反射拡散体１４は、ＬＥＤ１３から出光され入光面１１ｃより導光板１１内に入光した光を出光面１１ａ全体において均一に出光できるように、入光面１１ｃからの距離に応じてその大きさが調整されている。光反射拡散体１４としては、酸化チタン、チタン酸バリウム等の白色物質を反射面１１ｂに印刷することにより設けることができる。また、導光板１１の反射面１１ｂに微細な凹凸を設けて光反射拡散体１４としても良い。これらの光反射拡散体１４は、導光板１１の出光面１１ａ全面から光が効率よく均一に出光できるように配置される。
【００９０】
導光板１１の厚さとしては１ｍｍ〜１０ｍｍのものが好ましく、より好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍのものが用いられる。１ｍｍより小さいと加工時のハンドリング性の低下や、吸湿等でたわみが生じる。１０ｍｍよりも大きいと、コスト高になることや、重量が大きくなるので好ましくない。
【００９１】
〔光源〕
光源としては、ＬＥＤ１３に限定されず、冷陰極管（ＣＣＦＬ）などの線光源や、レーザーなどの点光源を用いることができる。
【００９２】
〔光源ユニットの他の構成〕
なお、上記実施形態に係る光源ユニット１においては、導光板１１の出光面１１ａ側に拡散シート１２を配置する構成について説明したが、導光板１１の反射面１１ｂ側に反射シート２１を設置し、さらに、導光板１１の出光面１１ａ側に、出光した光を集光、立ち上げ、拡散するための種々の光学シートを設置することが好ましい。光学シートしては、レンズシート、プリズムシート、反射型偏光シート等を用いることができる。
【００９３】
図１０に光源ユニットの他の構成例を示す。図１０に示す光源ユニットにおいては、導光板１１の反射面１１ｂ側にＬＥＤ１３からの光を導光板１１に反射する反射シート２１が配置される。また、導光板１１の出光面１１ａ側に配置された拡散シート１２の上方にレンズシート２２、プリズムシート２３及び反射型偏光シート２４がこの順で配置される。
【００９４】
反射シート２１としては、光を反射させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどの樹脂を発泡させて内部に微細な空気の粒を入れシート状としたもの、２成分以上の樹脂を混合してシート状としたもの、屈折率の異なる樹脂層を積層したシート、などを用いることができる。また、反射シート２１としては、表面に凹凸形状が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、表面に無機微粒子などを添加したものを用いることができる。
【００９５】
レンズシート２２としては、アクリル系樹脂の球状ビーズがポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に塗布されたシートを用いることができる。また、レンズシートとしては、紫外線硬化樹脂による微細な凹凸構造がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に転写されたシートを用いることができる。
【００９６】
プリズムシート２３としては、表面に、断面形状が略三角形状、略台形状、略楕円状であるプリズム条列がアレイ状に配列しているような光学シートを用いることができる。断面形状の頂点を丸めた形状としたものも、耐擦傷性向上などの観点から、好ましく用いることができる。これらのプリズムシート２３としては、紫外線硬化樹脂によるプリズム条列がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等の基材シート上に転写された形態として用いることができる。このようなプリズムシート２３は再帰反射性を示すため、入射光を正面へ集光する機能を有する。プリズムの頂角は約９０度であると集光機能が良く発揮されるために好ましく、プリズム条列の周期が約５０μｍであると、液晶表示装置を構成した際にモアレの発生を軽減できるために好ましい。
【００９７】
反射型偏光シート２４としては、自然光又は偏光から偏光を分離する機能を有するシートを用いることができる。直線偏光を分離するシートとしては、例えば、軸方向で直交する直線偏光の一方を透過し、他方を反射するフィルム等が挙げられる。反射型偏光シートとしては、具体的には、複屈折位相差の大きい樹脂（ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等）と、複屈折位相差の小さい樹脂（シクロオレフィンポリマー等)とを交互に多層積層し一軸延伸して得られるシートや、複屈折性のポリエステル樹脂を数百層積層した構造からなるシート（ＤＢＥＦ、３Ｍ社製）等を用いることができる。
【００９８】
本発明に係る光源ユニットは、面光源として液晶表示装置のバックライトに適用することができ、エッジライト方式のバックライトユニットに用いることができる。また、画面（照明エリア）を複数のエリアに分けて省エネ対応のローカルディミング等の適用が考慮された複合分割パネル用のバックライトユニットにも用いることができる。また、看板等の面光源としても適用することができる。また、複数の導光体が集まって画面全体の導光板を形成する複合分割パネル用バックライトユニットについても適用可能である。
【００９９】
図１１（ａ）〜（ｃ）に複合分割パネル用バックライトユニットの一例の模式図を示す。図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、複合分割パネル用バックライト３０は、光源３１が配設された複数の導光体３２が集まって画面全体の導光板３３を形成する。このため、隣接する各導光体３２の継ぎ目に輝線が生じる場合がある。このような複合分割パネル用バックライトユニットにおいて、本実施の形態に係る拡散シート１２を用いることにより、各導光体３２におけるホットスポットを低減することや、隣接する導光体３２と導光体３２との間の継ぎ目に発生する輝線を低減することも可能となる。
【０１００】
〔液晶表示装置〕
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する本発明に係る光源ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【０１０１】
このように、上記実施の形態に係る光源ユニットによれば、導光板１１の出光面１１ａから出光した光を拡散シート１２によって拡散するので、導光板１１の出光面１１ａ内において、輝度ムラが生じた領域も有効発光領域として用いることができる。これにより、上記光源ユニットを用いた本発明の実施の形態に係る液晶表示装置における画面内において、相対的に照度が高い領域の光を吸収させることなく反射し、相対的に照度が低い領域を明るくさせることができ、画面内における明暗を均一にすることが可能となる。このように、光の利用効率が高く、光源ユニットの利用面積を拡大させることができるので、省エネ、省スペース化（狭額縁化）という観点からも有用である。
【実施例】
【０１０２】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０３】
（実施例）
【０１０４】
実施例の光源ユニットは、図１０に示すように構成した。導光板１１としては、厚みが２ｍｍの三菱レイヨン社製のＳＨＩＮＫＯＬＩＴＥ−Ａ（登録商標）を１８．２ｃｍ×１０．９ｃｍに切断し、端面を平坦化加工したものを用いた。
【０１０５】
導光板１１の１０．９ｃｍ×２ｍｍの一側端面１１ｃを入光面１１ｃとして配置した。導光板１１の反射面１１ｂ側に反射シート（ルミラーＥ６ＳＬ、東レ社製）２１を配置した。出光面１１ａ側に拡散シート１２、レンズシート２２（ＴＤＦ−１２７、シンファインターテック社製）、プリズムシート２３（ＢＥＦ−ＩＩＩ、３Ｍ社製）、及び反射型偏光シート（ＤＢＥＦ、３Ｍ社）をこの順に配置した。ＬＥＤ１３としてはパナソニック社製の車載用モニターＳＴＲＡＤＡ ＴＲ−Ｍ８０ＷＶＳ７に搭載されているＬＥＤを６個使用した。
【０１０６】
導光板１１の反射面１１ｂには、光反射拡散体１４として白色ドットをスクリーン印刷した。白色ドットパターンは、導光板１１の入光面１１ｃから離れた一定の領域（図２における破線Ｌ１より右側の領域Ａ４）の面内輝度が均一になるように、入光面１１ｃからの距離に応じてドット密度を調整した。また、ＬＥＤ１３近傍の明るい高照度領域Ａ１の明るさが、導光板１１の中央付近の明るさに合うようにドット密度を小さく調整した。
【０１０７】
拡散シート１２は、図８（ａ）に示すように構成した。基材１３１として厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタラートフィルム（コスモシャインＡ４３００、東洋紡社製）を用いた。また、不規則な凹凸パターン層１３２として干渉露光によるスペックルパターンを用いて作製した不規則な凹凸パターンを有する光硬化性樹脂層であって、拡散角度が９０°となるものを用いた。非透過成分率調整パターン１３３としては、光反射性インクとして白色インクをドット印刷したものを用いた。ここでドット印刷は熱転写式印刷装置と該印刷装置専用の白色インクリボン（ＭＤ−５５００、ＭＤＣ−ＳＣＷＨ、アルプス電気社製）とを用いた。したがって、ドット濃度は全印刷領域に亘って一定である。
【０１０８】
図１２（ａ）で示した導光板１１のホットスポット部（図２に示す破線Ｌ１からＬＥＤ１３側の領域Ａ３）の照度分布を元データとして、上記印刷機により白色ドット印刷を行って非透過成分率調整パターン１３３を形成した拡散シート１２を作製した。この際、高非透過成分率領域の非透過成分率は２１％であり、低非透過成分領域の非透過成分率は１％であった。高非透過成分率領域における白色ドット間のピッチは２８３μｍ、１つのドットは直径１９４μｍ、面積２９５４４μｍ２の円状であり、単位面積あたりのドット密度は３７％であった。単位面積は２８３μｍ×２８３μｍ＝８００８９μｍ２であった。低非透過成分率領域における白色ドット間のピッチは２８３μｍ、１つのドットは直径１２μｍ、面積１１３μｍ２の円状であり、単位面積あたりのドット密度は０．１４％であった。単位面積は２８３μｍ×２８３μｍ＝８００８９μｍ２であった。この拡散シート１２を凹凸パターン層１３２が出光面となるように用いた。
【０１０９】
拡散シート１２は、平面視にてシート面内における高非透過成分率領域と、導光板１１における高照度領域Ａ１と、が重畳するように配置すると共に、シート面内における低非透過成分率領域と、導光板１１における低照度領域Ａ２と、が重畳するようにして配置した。また、拡散シート１２は、シート面内における非透過成分率の分布が、導光板１１の出光面１１ａの照度分布の変化に応じてなだらかに変化するように配置した。すなわち、拡散シート１２のシート面内における非透過成分率が、高非透過成分率領域から低非透過成分率領域に向けて（導光板１１の高照度領域Ａ１から低照度領域Ａ２に向けて）、なだらかに減少するように白色パターンを設けた。拡散シート１２を配置した結果、導光板１１のホットスポットが低減された（図１２（ｂ）参照）。
【０１１０】
（比較例）
比較例の光源ユニットは、実施例の光源ユニットから光拡散シート１２を除いたものを用いた（図１３参照）。比較例の光源ユニットの構成においては、導光板１１の出光面１１ａにおけるＬＥＤ１３による暗い低照度領域Ａ２は非常に暗い状態であり、図２に示す破線Ｌ１からＬＥＤ１３側の領域Ａ３は、非常にホットスポットの大きな状態だった（図１２（ａ）参照）。したがって、照度が均一な有効発光領域としては図２に示す破線Ｌ１より入光面１１ｃの反対側の領域Ａ４しか用いることができないものであった。また、図２に示す破線Ｌ１より入光面１１ｃ側の領域Ａ３については、その出光分が利用できない無駄な光になっていた。
【０１１１】
［輝度ムラの評価］
ホットスポットの低減効果については、以下の条件で測定した。まず、２次元色彩輝度計（コニカミノルタ社製、ＣＡ２０００）を用いて導光板１１における高照度領域Ａ１の輝度を測定した。２次元色彩輝度計（ＣＡ２０００）は、光源ユニットから７０ｃｍ離して設置した。光源ユニットの中心部２ｍｍ×２ｍｍの範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。続いて、導光板１１における低照度領域Ａ２の輝度を同様に測定し、下記関係式（４）より輝度ムラ値を測定した。この数値が１に近いほど、ホットスポットが小さい事を意味する。実施例に係る光源ユニットでは輝度ムラ値は１．２まで低下したが、比較例に係る光源ユニットでは、輝度ムラ値は１．９に増大した。
（輝度ムラ値）＝（高照度領域Ａ１での輝度）／（低照度領域Ａ２での輝度）…式（４）
【０１１２】
次に、拡散シート１２を含む実施例に係る光源ユニットにおける輝度ムラの観察結果と、拡散シート１２を含まない比較例に係る光源ユニットにおける輝度ムラの観察結果を比較した。その結果、拡散シート１２を含む実施例に係る光源ユニットの方が導光板１１の入光面１１ｃ近傍の面内輝度の均一性が高く、ホットスポットを劇的に低減できたことが確認された。このように、本発明に係る光源ユニットを用いた場合、導光板１１の出光面１１ａのほぼすべての領域を液晶表示パネル（液晶表示装置）の画面として用いることができる。
【０１１３】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における部材の材質、配置、形状などは例示的なものであり、適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明に係る光源ユニットは、バックライトに有用であり、薄型液晶表示装置の分野で好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 光源ユニット
１１、３３ 導光板
１１ａ 主面（出光面）
１１ｂ 主面（反射面）
１１ｃ 端面（入光面）
１１ｄ 端面
１２ 拡散シート
１３ ＬＥＤ
１４ 光反射拡散体
１５、１７、１８、１９ 輝度ムラ
１６ ボス
２１ 反射シート
２２ レンズシート
２３ プリズムシート
２４ 反射型偏光シート
３０ 複合分割パネル用バックライト
３１ 光源
３２ 導光体
１３１ 基材
１３２ 凹凸パターン層
１３３ 非透過成分率調整パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を入光面に配した導光板を備えた光源ユニットに関し、特に、液晶表示装置の照明手段として用いられる、面内輝度の均一性に優れた液晶表示装置を実現できる光源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示装置は、携帯電話、ＰＤＡ端末、デジタルカメラ、テレビ、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、ノートパソコン等の幅広い分野で利用されている。液晶表示装置においては、例えば、液晶表示パネルの背後に面状の照明装置（バックライト）を配置し、このバックライトからの光を液晶表示パネルに供給することにより、画像を表示する。このような液晶表示装置に用いられるバックライトにおいては、その表示画像を見やすくするために、液晶表示パネルに均一な光を供給することが要求される。
【０００３】
バックライトとしては、光源を液晶表示パネルの背面方向に設置する直下方式、及び光源を液晶表示パネルの側面方向に設置するエッジライト方式の２種類がある。薄型表示装置のバックライトには、導光板を用いたエッジライト方式の照明装置が多く用いられている。このような照明装置の光源としては、ＣＣＦＬ（冷陰極管）等の線状光源とＬＥＤ（発光ダイオード）等の点状光源とがあるが、低消費電力の観点から点状光源であるＬＥＤが注目されている。
【０００４】
ＬＥＤを用いたエッジライト方式の照明装置においては、導光板の入光面である端面にＬＥＤを配置する。該導光板においては、導光板の端面から導入されたＬＥＤの光が、導光板の２つの主面（以下、液晶表示パネルに近い側を「出光面」といい、遠い側を「反射面」という。）の間で全反射しつつ導光板内を伝播し、反射面上又は導光板内部に設けられた光反射拡散体によって反射拡散して出光面から液晶表示パネル側に出光する。
【０００５】
光源からの光を反射拡散させるには、一般的には導光板の反射面に酸化チタン、チタン酸バリウム等の白色物質を直接印刷したり、白色物質が印刷されたシートを導光板の反射面に貼り合わせたりして反射拡散させる。また、導光板の反射面にパターン化された微細な凹凸を施し、この凹凸で光源からの光を出光面方向に拡散させることや、あるいは導光板内部に反射拡散物質を混入させて光源からの光を拡散させることもできる。これらの白色物質や微細な凹凸や反射拡散物質のことを、総称して「光反射拡散体」という。
【０００６】
導光板に設ける光反射拡散体には、通常光源からの距離に応じた濃淡あるいは密度のグラデーションが施されている。これは、光源からの距離に応じて導光板内を伝播する光の強度が低下するのを光反射拡散体からの反射効率を向上させることで補償するためである。例えば、光反射拡散体として白色物質を印刷した場合には、光源から近い位置では導光板単位面積当たりの白色物質の被覆率が小さく、光源から遠ざかるにつれて被覆率が高くなるようなパターンが選択される。
【０００７】
ところで、光源としてＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤには強い指向性があるため、導光板に上述のグラデーションが施された光反射拡散体を設けても、導光板面上には様々な輝度ムラが存在する。例えば、ＬＥＤから遠ざかるにつれて導光板単位面積当たりの白色物質の被覆率が高くなるグラデーションを設けた導光板では、ＬＥＤからある程度離れた出光面上では均一な輝度分布が得られるが、ＬＥＤに近接する出光面上ではＬＥＤの直前部が極端に明るくなる。このため、ＬＥＤとＬＥＤとの間の部分は暗くなってしまう所謂ホットスポットという輝度ムラが生じることが知られている。
【０００８】
輝度ムラとしては、この他にも、導光板の入光面内において、平行に輝線と暗線とが繰り返される輝度ムラ、ボス（位置決めのために導光板上に設ける支持ピン）の影による輝度ムラ、ボスを設けることにより導光板が変形することで生じる輝度ムラ、導光板を保持するために導光板の辺などに設けた切り欠き部分で導光してきた光が反射した輝度ムラ、ＬＥＤが配置できない導光板の四隅部分の輝度ムラ、等が挙げられる。
【０００９】
そこで、輝度ムラを防止するため、導光板の縁部（入光面に該当する）に切り込みを形成してＬＥＤを配設し、このＬＥＤを覆うように導光板の縁部に沿って反射吸収シートを設けると共に、この反射吸収シートの裏側にＬＥＤに対応してＬＥＤを覆うように光吸収部を設けたバックライト装置が提案されている（特許文献１）。また、導光板の入光面に複数の楕円柱状の溝が厚さ方向に陰刻された導光板が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２４２８１７号公報
【特許文献２】特開２００７−１４９６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１記載のバックライト装置は、ＬＥＤを覆うように設けられた光吸収部がＬＥＤ近傍の光を吸収し、輝度の高かった部分の輝度を低下させて均一性を図るものであるため、ＬＥＤ近傍の導光板出射面とＬＥＤ間の導光板出射面との輝度差は減少するものの、ＬＥＤから出射された光を有効利用することができない。また、上述したホットスポット以外の輝度ムラを十分に低減できない。
【００１２】
また、特許文献２記載の導光板においては、導光板の入光面に複数の楕円柱状の溝を設け、入射光の入射角を広げることで輝度ムラの発生する領域を狭めることはできるが、入射角を広げることに物理的な限界があるため輝度ムラを完全に除去することはできなかった。そのため、導光板の出光面のうち、輝度ムラが生じた不均一な光の出光領域は有効発光領域として利用することができず、出光面の利用効率および光の利用効率として不十分なものであった。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、導光板を備えた光源ユニットにおいて、導光板の出光面におけるより広い領域をディスプレイの有効発光領域として利用可能な光源ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上述の従来技術の課題を解決するために検討した結果、導光板上に、不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と非透過成分率調整パターンとを有する拡散シートを配置した光源ユニットによって、上述の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。本発明は、以下の通りである。
【００１５】
本発明の光源ユニットは、対向する一対の主面及び前記一対の主面間の端面を有する板状体であって、前記一対の主面がそれぞれ出光面及び反射面であり、一つの端面が入光面である導光板と、前記導光板の前記入光面に光を入光するように配置された光源と、前記導光板の前記出光面側に配置された拡散シートとを具備し、前記拡散シートは、シート状の基材と、当該基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、前記基材の前記一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターンとを有し、非透過成分率がシート面内で不均一であることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、導光板の出光面内における輝度ムラが生じる領域から出光された光が、拡散シートによって効果的に拡散されるので、導光板の出光面全体をディスプレイの有効発光領域として利用できる。
【００１７】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートのシート面内における非透過成分率の相対強度分布と、前記拡散シートの入光時のシート面内における照度の相対強度分布とが略等しいことが好ましい。
【００１８】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの拡散角度が、１度〜１２０度の範囲であることが好ましい。
【００１９】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの不規則な凹凸パターンを有する樹脂層が、干渉露光によるスペックルパターンにより形成されたものであることが好ましい。
【００２０】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの非透過成分率調整パターンが、光拡散剤を含む光反射性インキ硬化物を含有することが好ましい。
【００２１】
本発明の光源ユニットにおいては、前記導光板の下方に配置される反射シートを備えたことが好ましい。
【００２２】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの上方に配置されるレンズシートを備えたことが好ましい。
【００２３】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの上方に配置されるプリズムシートを備えたことが好ましい。
【００２４】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの上方に配置される反射型偏光シートを備えたことが好ましい。
【００２５】
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する上記光源ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、導光板を備えた光源ユニットにおいて、導光板の出光面におけるより広い領域をディスプレイの有効発光領域として利用可能な光源ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの模式的な平面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの模式的な側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光源ユニットにおける導光板の出光面の輝度ムラの説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る導光板の出光面の輝度ムラの他の例を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートの構成例を示す断面模式図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度の説明図であり、（ｂ）は、拡散シートの法線方向から光が入射したときの透過光強度を示す模式的概略図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る拡散シートの非透過成分率の測定条件を示す断面模式図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る拡散シートの非透過成分率調整パターンを構成するドットの形状を例示する模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートの構成例を示す断面模式図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートにおけるドット密度の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る光源ユニットの他の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施に係る複合分割パネル用バックライトユニットの一例を示す模式図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施例及び比較例に係る光源ユニットの導光板を出光面側から見たときの輝度ムラ（ホットスポット）の一例を示す写真であり、（ｂ）は、本発明の実施例に係る光源ユニットにおいて、拡散シートによってホットスポットを低減した一例を示す写真である。
【図１３】比較例に係る光源ユニットの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係る光源ユニットは、光源、導光板、及び拡散シートを具備する。本発明に係る光源ユニットにおいては、光源が導光板の入光面に配置され、拡散シートが導光板の出光面に配置される。拡散シートは、シート状の基材と、当該基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、基材の一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターンとを有しており、非透過成分率がシート面内で不均一である。導光板は、出光面と、当該出光面と対向する反射面と、出光面と反射面との間に挟まれた少なくとも１つの入光面を有する。以下、図１（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明の一実施の形態に係る光源ユニットについて詳細に説明する。
【００２９】
（光源ユニット）
図１（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る光源ユニットの模式的な平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の側面図である。
【００３０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る光源ユニット１は、光源からの光を導光する導光板１１と、導光板１１から出光を拡散する拡散シート１２とを備えており、光源としてのＬＥＤ１３からの光を導光板１１に入光して導光し、導光板１１から出光される光を拡散シート１２によって拡散するように構成されている。
【００３１】
導光板１１は、対向する一対の主面１１ａ、１１ｂ及び一対の主面１１ａ、１１ｂ間の端面１１ｃ、１１ｄを有する板状体である。導光板１１の一側端面１１ｃに近接して点状光源としてのＬＥＤ１３が配設されている。ＬＥＤ１３は、導光板１１の一側端面１１ｃ内に複数配設されており、各ＬＥＤ１３から出光する光が、導光板１１の側端面１１ｃに向けて光を入光するように配設されている。導光板１１の一側端面１１ｃが、複数のＬＥＤ１３からの光を導光板１１に入光する入光面（以下、「入光面１１ｃ」とする）となる。また、導光板１１の一方の主面１１ａが、入光した光を導光板１１から出光する出光面（以下、「出光面１１ａ」とする）となり、他方の主面１１ｂが反射面（出光面に対向する面：以下、「反射面１１ｂ」とする）となる。反射面１１ｂには、導光板１１内に入光した光を反射する出光面１１ａ側に反射する光反射拡散体１４が設けられている。
【００３２】
このような構成の導光板１１においては、ＬＥＤ１３から出射された光は、導光板１１の入光面１１ｃから入光して、導光板１１内を反射しながら伝搬する。反射面１１ｂに到達した光が光反射拡散体１４にあたった場合には反射角度が変えられて光路が出光面１１ａに向い、出光面１１ａから出光される。導光板１１から出光された光は、出光面１１ａの上方に配設される拡散シート１２により角度制御され、液晶表示パネル等の非照明体に導かれ照明光として利用される。
【００３３】
図１（ａ）、（ｂ）に示した光源ユニット１においては、入光面１１ｃが一側端面１１ｃである場合について示したが、照射したい面積やその照射強度に応じて、点状光源としてのＬＥＤ１３は、配置を変更してもよい。例えば、ＬＥＤ１３は、他の側端面１１ｄに配設してもよく、対向する２つの側端面１１ｃ、１１ｄに配設してもよく、側端面１１ｃ、１１ｄを含む４つの側端面すべてに配設してもよい。
【００３４】
次に、図２及び図３（ａ）〜（ｄ）を参照して本実施の形態に係る光源ユニット１における導光板１１の出光面１１ａにおける輝度ムラについて説明する。図２は、本実施の形態に係る光源ユニット１における導光板１１の出光面１１ａの輝度ムラの一例の説明図であり、図３（ａ）〜（ｄ）は、導光板１１の出光面１１ａの輝度ムラの他の例を示す説明図である。なお、図２及び図３においては、図１に示した光源ユニット１を導光板１１の出光面１１ａ側からみた模式的な平面図を示し、説明の便宜上、拡散シート１２を省略して示している。
【００３５】
図２に示すように、本実施の形態に係る光源ユニット１においては、ＬＥＤ１３から導光板１１の入光面１１ｃより導光板１１に入光する光の入光角度は、導光板１１に入光する際に屈折により狭められる。このため、平面視にて導光板１１の出光面１１ａには、複数のＬＥＤ１３の照射により相対的に照度が高い高照度領域Ａ１と、各高照度領域Ａ１の間において高照度領域Ａ１に対して相対的に照度が低い低照度領域Ａ２とが生じる。このように高照度領域Ａ１と低照度領域Ａ２とが生じることにより、ホットスポットと呼ばれる輝度ムラとなる。
【００３６】
このように、ホットスポットが生じた場合、導光板１１の出光面１１ａのうち、図２に示す破線Ｌ１から入光面１１ｃ側の領域Ａ３は、輝度ムラにより有効発光領域として使用できず、破線Ｌ１から入光面１１ｃと反対側の領域Ａ４のみが、輝度ムラのない有効発光領域として使用できる。
【００３７】
図３（ａ）〜（ｄ）に輝度ムラの他の例を示す。図３（ａ）には、導光板１１の出光面１１ａ内において、輝線（Ｌ２参照）と暗線（Ｌ３参照）とが平行に繰り返される輝度ムラ１５が生じた例を示し、図３（ｂ）には、ボス１６の影による輝度ムラ１７が生じた例を示している。また、図３（ｃ）には、ＬＥＤ１３を導光板１１の各端側面に配置した際に生じる輝度ムラの例を示している。本例においては、光源（ＬＥＤ１３）が配置できない導光板１１の四隅部分に輝度ムラ１８が生じる。このムラは導光板１１の四辺すべてにＬＥＤが配置されている場合、二辺に配置されている場合、一辺にのみ配置されている場合すべてに発生する。図３（ｄ）には、ＬＥＤ１３からの光が導光板１１に入る際に漏れたことによる輝度ムラ１９を示している。この他に、使用する光源ユニットによって発生する場所や強度が異なるが、ボスを設けることにより導光板が変形することで生じる輝度ムラや、導光板を保持するために導光板の辺などに設けた切り欠き部分で導光してきた光が反射することで生じる輝度ムラがある。
【００３８】
本発明者らは、光源ユニットにおいて、所定の構成を有する拡散シートを導光板の出光面側に配置することにより、導光板から出光される光を効果的に拡散することが可能となり、導光板の出光面において、必ずしも十分に輝度ムラが効果的に低減できない領域についても輝度ムラを低減して有効発光領域として使用できることを見出し、本発明をなすに至った。以下、本実施の形態に係る拡散シートについて詳細に説明する。
【００３９】
〔拡散シート〕
本実施の形態に係る拡散シート１２は、シート状の基材と、基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、基材の一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターンと、を有する。また、本実施の形態に係る拡散シート１２は、非透過成分率がシート面内で不均一である。ここで、不規則な凹凸パターンは、干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成された凹凸パターンであることが好ましい。
【００４０】
図４（ａ）〜（ｃ）を参照して本実施の形態に係る拡散シート１２の構成の概略について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係る拡散シートの構成例を示す断面模式図である。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態に係る拡散シート１２は、一対の主面を有する基材１３１と、この基材１３１の一方の主面側に設けられ、不規則な凹凸パターンを有する樹脂層１３２（以下、単に「凹凸パターン層１３２」ともいう。）と、基材１３１の一方の主面側又は他方の主面側に設けられ、シート面内における非透過成分率を調整する非透過成分率調整層１３３とを備える。拡散シート１２は、非透過成分率が相対的に高い領域（以下、「高非透過成分率領域」という）と、相対的に低い領域（以下、「低非透過成分率領域」という）とを有しており、拡散シート１２のシート面内において非透過成分率が不均一になるように設けられている。
【００４１】
拡散シート１２の構成例としては、基材１３１の一方の主面上に凹凸パターン層１３２を設け、基材１３１の他方の主面上に非透過成分率調整１３３を設けてもよく（図４（ａ）参照）、基材１３１の一方の主面上に非透過成分率調整層１３３を設け、この非透過成分率調整層１３３上に凹凸パターン層１３２を設けてもよく（図４（ｂ）参照）、基材１３１の一方の主面上に凹凸パターン層１３２を設け、この凹凸パターン層１３２上に非透過成分率調整層１３３を設けてもよい（図４（ｃ）参照）。なお、非透過成分率調整層１３３は、完全に層を形成していなくともよく、後述するように、基材１３１の少なくとも一方の主面上において、複数の非透過成分率調整層１３３が互いに離間するように不均一に分布していていもよい（以下、非透過成分率調整層１３３を「非透過成分率調整パターン１３３」という）。
【００４２】
拡散シート１２の構成としては、基材１３１の一方の主面に凹凸パターン層１３２を設け、他方の主面に非透過成分率調整パターン１３３を設けることが好ましい（図４（ａ）参照）。この場合には、基材１３１を介して凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３とが対向配置されるので、凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３との間の距離が大きくなる。このため、凹凸パターン層１３２（非透過成分率調整パターン１３３）を透過・拡散された入射光が、基材１３１を透過する過程で更に拡散されて非透過成分率調整パターン１３３（凹凸パターン層１３２）に到達するので、輝度ムラ抑制効果をより効果的に発揮することができる。
【００４３】
また、拡散シート１２の構成としては、基材１３１の一方の主面に凹凸パターン層１３２（非透過成分率調整パターン１３３）、非透過成分率調整パターン１３３（凹凸パターン層１３２）を順次積層することも好ましい（図４（ｂ）、（ｃ）参照）。この場合には、基材１３１に積層された凹凸パターン層１３２（非透過成分率調整パターン１３３）によって、非透過成分率調整パターン１３３（凹凸パターン層１３２）を物理的に保護できるので、拡散シート１２の強度を高めることが可能となる。
【００４４】
本実施の形態に係る拡散シート１２においては、拡散シート１２の入光時のシート面における照度分布に応じて非透過成分率調整パターン１３３を設け、シート面における相対的に照度の高い領域の非透過成分率が大きくなるように制御することにより、透過光が適度に均されて拡散シート１２の輝度ムラを効果的に軽減させることができる。すなわち、本実施の形態に係る拡散シート１２においては、シート面内において、非透過成分率調整パターン１３３を不均一に設けてシート面内の所望の領域に高非透過成分率領域と低非透過成分率領域とを形成し、拡散シート１２のシート面内の非透過成分率の相対強度分布と、拡散シート１２の入光時のシート面内における照度の相対強度分布とを略等しくすることが好ましい。これにより、透過光の照度の分布に応じて適度に拡散できるので、輝度ムラを効果的に軽減させることができる。
【００４５】
（凹凸パターン層）
このとき、本実施の形態に係る拡散シート１２において、凹凸パターン層１３２は、ミクロ的には不規則な高さまたはピッチを有する凹凸構造を有する。また凹凸パターン層１３２は、拡散角度及び非透過成分率が拡散シート１２のシート面内に渡って均一である。このため、後述するように不均一な非透過成分率を発現させるために形成する非透過成分率調整パターン１３３に対して凹凸パターン層１３２を位置あわせする必要がなく、製造の容易性、及び輝度ムラ低減能力に優れる。また、凹凸パターン層１３２の表面構造による拡散を利用できるので高透過率・高ヘーズとなり、所望の輝度ムラ抑制効果をより高輝度で実現できる。
【００４６】
さらに、拡散シート１２の非透過成分率調整パターン１３３に対して、凹凸パターン層１３２がある側を光出射面とする、すなわち、非透過成分率調整パターン１３３を入光面側、凹凸パターン層１３２を出光面側とすることにより、非透過成分率調整パターン１３３によって拡散シート１２のシート面内に生じた光拡散度合いの分布が、凹凸パターン層１３２によって適度に均されるため、輝度ムラを効果的に軽減させることができる。
【００４７】
凹凸パターン層１３２は、具体的には次のようにして製造することができる。まず、予め干渉露光により、コヒーレントなレーザー光が拡散板を通過した後の空間に生成する不規則な光強度分布（スペックルパターン）をレンズやマスクを介して感光性材料やフォトレジストに照射・現像し、所望のスペックルパターンの光強度に応じた凹凸を形成させたサブマスタ型を作製する。レーザー照射システムを構成する部材間の距離やサイズを変えスペックルパターンの寸法、形状及び方向を調節することにより、拡散角度の範囲を制御し、異なる拡散角度をもつ凹凸構造を記録することができる。
【００４８】
一般に、拡散角度の範囲は、スペックルの平均サイズ及び形状に依存する。スペックルが小さければ角度範囲が広い。また、凹凸構造の単位構造は等方性のものに限らず、異方性のものを形成することもでき、両者の複合された凹凸構造とすることもできる。スペックルが横方向の長円形であれば、拡散角度分布の形は縦方向の長円形となる。このように所望する指向角度や拡散角度に応じてスペックルパターンを決定し、その拡散角度を持つサブマスタ型を作製する。このサブマスタ型に電鋳などの方法で金属を被着してこの金属にスペックルパターンを転写してマスタ型を作製する。このサブマスタ型の詳細な製造方法については、特許第３４１３５１９号公報に開示されている。この内容はすべてここに含めておく。光硬化性樹脂層に、上記マスタ型を用いて紫外線による賦形を行って光硬化性樹脂層の光取り出し面にスペックルパターンを転写する。
【００４９】
表面構造の凹凸高さは、例えば走査型電子顕微鏡で観察した光反射シート断面形状のピッチやアスペクト比、表面粗さ等から判断できる。また、レーザー共焦点顕微鏡による光反射シート表面の観察像からも、ピッチ、アスペクト比や、表面粗さ等を読み取ることができる。例えば、ピッチが短いほど、或いはアスペクト比が大きいほど、或いは表面粗さが大きいものほど凹凸高さが高いと見なすことができる。凹凸パターン層１３２の凹凸パターンのピッチとしては０．１μｍ〜１００μｍ、高さは０．１μｍ〜３０μｍの範囲であることが好ましい。
【００５０】
本発明において、「拡散角度」とは、透過光強度がピーク強度の半分に減衰する角（半値角）の２倍の角度（ＦＷＨＭ：Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）をいう（図５（ａ）参照）。この拡散角度は、例えば、Ｐｈｏｔｏｎ社製のＧｏｎｉｏｍｅｔｒｉｃ Ｒａｄｉｏｍｅｔｅｒｓ Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ Ｆａｒ−Ｆｉｅｌｄ Ａｎｇｕｌａｒ Ｐｒｏｆｉｌｅｓ Ｍｏｄｅｌ ＬＤ８９００（以下、「ＬＤ８９００」という。）で、拡散シート１２の凹凸面の法線方向から、凹凸面側より入射した光に対する透過光強度の角度分布を測定することによって求めることができる。ここで、拡散シート１２の法線方向とは、図５（ｂ）に示す方向を指す。本明細書において、拡散シート１２の拡散角度とは、非透過成分率調整パターン１３３を設けずに、基材１３１と一層の凹凸パターン層１３２のみの構成で、凹凸パターン層１３２側から光を入射して測定して得られた角度をいう。
【００５１】
また、拡散シート１２の凹凸パターン層１３２としては、測定方向によらず、ほぼ同じ拡散角度が得られる等方性凹凸パターン、及び測定方向によって拡散角度が異なる異方性凹凸パターンの両方を用いることができる。異方性凹凸パターンとは、例えば、直交する２つの方向で拡散角度を測定した場合に、拡散角度が異なるような凹凸パターンである。異方性凹凸パターンの場合、最も拡散する方向の拡散角度をＡ度、最も拡散しない方向の拡散角度をＢ度としたとき、拡散角度は「Ａ度ｘＢ度」と表記することとする。なお、凹凸パターン層１３２が異方性凹凸パターンの場合の好ましい拡散角度範囲とは、最も拡散する方向の拡散角度の好ましい拡散角度範囲をいうものとする。
【００５２】
本実施の形態に係る拡散シート１２において、拡散シート１２の拡散角度は、１度〜１２０度であることが好ましい。拡散シート１２の拡散角度は、３０度〜１１０度がより好ましく、５０度〜１００度がさらに好ましい。十分に輝度ムラ抑制効果を発現するという観点から１度以上であり、輝度の低下を防止するという観点から１２０度以下である。拡散角度の好ましい範囲は、上記異方性凹凸パターンを有する拡散シート１２における「Ａ度」についても同様である。
【００５３】
（非透過成分率調整パターン）
非透過成分率調整パターン１３３は、拡散シート１２のシート面内において、以下で定義する非透過成分率が所定値となるように基材１３１上に設けられる。本実施の形態に係る拡散シート１２においては、凹凸パターン層１３２が積層された基材１３１の一方の主面又はその反対側の他方の主面に非透過成分率調整パターン１３３を設けることにより、シート面内の所望の領域に高非透過成分率領域及び低非透過成分率領域を設けることが可能となる。このように、高非透過成分率領域及び低非透過成分率領域を設けることにより、拡散シート１２の非透過成分率がシート面内で不均一になるように調整される。非透過成分率調整パターン１３３としては、具体的には、基材１３１の主面上に光反射性のインキや光吸収性のインキをドット状に塗布して作製したパターン、透明な樹脂層の表面に設けた凹凸パターンが例示される。
【００５４】
本発明において、「非透過成分率」は、拡散シート１２のシート面内に光源からの光が入射したとき、拡散シート１２から透過する成分以外の成分（例えば、反射成分、吸収成分、散乱成分）の総和の百分率である。本実施の形態に係る拡散シート１２における非透過成分率は、例えば、紫外可視分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−２４５０、ＭＰＣ−２２００）を用いて測定する。また、拡散シート１２の非透過成分率は、基材１３１、凹凸パターン層１３２及び非透過成分率調整パターン１３３を設けた状態で測定する。この場合、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、拡散シート１２の凹凸パターン層１３２の方が、非透過成分率調整パターン１３３よりも光源から遠くなる向きにセットし、透過波長５５０ｎｍにおける入射光強度および透過光強度を検出し、下記関係式（１）及び下記関係式（２）によって算出する。
光透過率（％）＝（５５０ｎｍにおける透過光強度）／（５５０ｎｍにおける入射光強度）×１００…式（１）
非透過成分率（％）＝１００−光透過率…式（２）
【００５５】
本実施の形態に係る拡散シート１２において、非透過成分率は、１０％以上９０％以下であることが好ましく、１０％以上８０％以下であることがより好ましく、２０％以上８０％以下であることがさらに好ましい。非透過成分率は、輝度の低下を抑えるという観点から９０％以下であることが好ましく、輝度ムラを効果的に低減させるという観点から１０％以上であることが好ましい。
【００５６】
本発明において、「非透過成分率が不均一」とは、拡散シート１２のシート面内における非透過成分率を１ｍｍ間隔で測定した時に、その測定値の最大値から最小値を引いた値が測定した全点の平均値の２％以上異なるように、シート面内の非透過成分率が分布している状態のことをいう。このように、非透過成分率が不均一となる状態としては、例えば、シート面内に高非透過成分率領域と低非透過成分率領域とを、発生する輝度ムラ、例えば図２、又は図３（ａ）〜（ｃ）に対応するように設け、各高非透過成分率領域での非透過成分率の測定値の最大値から、各非透過成分率領域での非透過成分率の測定値の最小値を引いた差分値が、シート面内における全点の測定値の平均値の２％を超える状態が挙げられる。
【００５７】
非透過成分率調整パターン１３３は、光反射性や光吸収性のインキをドット状に塗布して作製することができる。この場合、非透過成分率調整パターン１３３によって拡散シート１２のシート面内の非透過成分率を変化させるには、一定面積のドットの密度を場所によって変えても良いし、密度を一定にしてドットの面積を変えても良いし、インキを塗り重ねて、インキの膜厚を場所によって変えても良い。非透過成分率調整パターン１３３がドットからなる場合は、ドットが小さすぎると作製時の再現性が問題となり、ドットが大きすぎると本実施の形態に係る拡散シート１２を液晶表示装置に用いた場合にドットが視認出来てしまい表示装置として不良になる。このため、各ドットの面積が２５μｍ２以上〜２５００００μｍ２以下であることが好ましい。非透過成分率調整パターン１３３がドットからなる場合は、図７に示すように、ドットは円状でも良く、楕円状でも良く、四角形状でもよく、星型などの多角形状でも良い。それぞれの形状の外形が少し歪んだような形状であっても構わない。
【００５８】
光反射性のインキとしては、反射率が高く吸収率が少ないという観点から白色インクが最も好ましい。また、塗布方法としては、白色インク硬化物のパターンを自由に形成できるため、印刷法が好ましい。ここで、白色インク硬化物とは、白色インク組成物を印刷硬化させたものを意味し、白色インク組成物には、溶剤、白色顔料、分散剤、及び対象物表面への固着剤としての樹脂が基本成分として含まれる。
【００５９】
白色インク組成物における白色顔料としては、具体的には、酸化チタン（ＴｉＯ２、チタンホワイト）、炭酸カルシウム、タルク、クレー、ケイ酸アルミニウム、塩基性炭酸鉛（２ＰｂＣＯ３Ｐｂ（ＯＨ）２、シルバーホワイト）、酸化亜鉛（ＺｎＯ、ジンクホワイト）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３、チタンストロンチウムホワイト）、硫酸バリウムなどが単独または混合系で使用できる。
【００６０】
特に、酸化チタンは、他の無機白色顔料と比べると比重が小さいため分散安定性があり、屈折率が大きく光学散乱性に優れ、化学的、物理的にも安定である。このように、顔料としての隠蔽力や光学散乱性が大きいので、無機白色顔料としては酸化チタンを主成分として用いるのが好ましい。拡散光の色目を調整する目的で、上記白色顔料を混合することも可能である。
【００６１】
白色顔料の混合率は、白色インク組成物全体の３０質量％〜６０質量％とするのが好ましい。酸化チタン以外の白色顔料は、必要により分散補助等の目的で白色顔料全体の３割程度までの量で使用するのが一般的である。
【００６２】
白色インク組成物における樹脂としては、例えば、ケトン樹脂、スルホアミド樹脂、マレイン酸樹脂、エステルガム、キシレン樹脂、アルキド樹脂、ロジン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、セルロース樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、エステル樹脂などが使用できるが、中でもアクリル系樹脂が好適に使用できる。
【００６３】
白色インク組成物における有機溶剤は、樹脂の溶解、粘度の調整などを目的として使用するものであり、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、イソヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどのシクロパラフィン系溶剤などが単独又は混合物として使用できる。有機溶剤の使用量は、白色インク組成物全体の３０質量％〜６０質量％程度である。
【００６４】
また、白色インク組成物中に光学効果をもつ光学剤を含有してもよい。光学剤は光線を拡散させる性質を有する粒子であり、無機フィラーと有機フィラーに大別される。無機フィラーとしては、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物を用いることができる。有機フィラーとしては、アクリル、アクリロニトリル、無黄変ウレタン、スチレンなどを用いることができる。印刷インクによる膨潤性の低さからは無機フィラーが好ましく、有機フィラーの中ではウレタン系フィラーが好ましい。
【００６５】
光学剤の配合量は、白色インク組成物中の樹脂１００質量部に対して１０質量部以上８０質量部以下が好ましく、２０質量部以上６０質量部以下が特に好ましい。光学剤の配合量が１０質量部以上であると、輝度均一効果が十分に発現され、光学剤の配合量が８０質量部以下であると、非透過成分率調整パターン１３３を形成する白色インク組成物の塗工が容易となる。
【００６６】
光吸収性のインキとしては、吸収率が高いという観点から黒色インクが最も好ましい。また、塗布方法としては、黒色インク硬化物のパターンを自由に形成できるため、印刷法が好ましい。ここで、黒色インク硬化物とは、黒色インク組成物を印刷硬化させたものを意味し、黒色インク組成物には、溶剤、黒色顔料、分散剤、及び対象物表面への固着剤としての樹脂が基本成分として含まれる。黒色インク組成物における黒色顔料としては、具体的には、カーボンブラックが使用できる。
【００６７】
また、印刷方法については、従来公知の方法であればよく、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、並びに熱転写リボンを用いた熱溶融印刷、及び熱昇華印刷などのいずれの方法でもよい。
【００６８】
なかでもオフセット印刷は網点の鮮明な印刷が可能で、さらに版が直接シートに触れず胴の磨耗が少ないため、大量印刷に適しており、また版を比較的短時間で作製できるため、生産効率の面ではよい。なかでもグラビア印刷は網点の鮮明な印刷が可能で、さらに版が金属であるため磨耗が少なく、大量印刷に適しているため、デザイン再現性と生産効率の面で優れている。フレキソ印刷は、印刷濃度が安定していてかつ印刷濃度を比較的濃くでき、また版と印刷物の間を仲介するアニロックスロールのセルの大きさの調整でインキ濃度を制御できるので、高生産安定性・高隠蔽度・印刷濃度制御が容易、という点で優れている。スクリーン印刷はインク厚みを厚く出来るため容易に隠蔽度を高く出来る点で優れている。
【００６９】
印刷インクは、印刷に使用可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、蒸発乾燥型インク、酸化重合型インク、加熱硬化型インク、２液反応型インク、紫外線硬化型インク、熱溶融型インク、熱昇華型インク等が挙げられる。中でも、フィルム印刷に適する紫外線硬化型インクが好ましい。なお、光学効果向上のためには、印刷インクは白色あるいは、灰色が好ましい。ただし、透明インク中に、無機フィラーや有機フィラーを添加して拡散効果を向上しもよい。
【００７０】
また、非透過成分率調整パターン１３３によって非透過成分率を制御する場合には、透明な樹脂層の表面に非透過成分率調整パターン１３３を凹凸パターンとして設けてもよい。この場合には、上述した凹凸パターン層１３２を構成する凹凸パターンと同種の非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンを、凹凸パターンのアスペクト比を場所によって変えて作製することがあげられる。この場合、非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンのアスペクト比は周期的に変化してもよいし、局在的に存在してもよい。またバックライト画面の所望の方向にそって一軸的に変化してもよい。いずれも場合においても、非透過成分率の高い領域（非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンのアスペクト比が高い領域）が、拡散シート１２に入射する光の照度が高い部分に略一致するように非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンを配置するのが好ましい。非透過成分率調整パターン１３３の凹凸パターンのピッチとしては０．１μｍ〜１００μｍ、高さは０．１μｍ〜３０μｍの範囲であることが好ましい。
【００７１】
本実施の形態に係る光源ユニット１において、拡散シート１２の入光面における照度分布は、例えばＥＬＤＩＭ社のＥＺＣＯＮＴＲＡＳＴＸＬ８８などによって測定できる。具体的には、拡散シート１２が設けられる光源ユニットにおいて、拡散シート１２を除き、拡散シート１２の入光面が位置する箇所に装置の焦点を定めて全方位輝度分布を測定し、その結果から積算光束量（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を得る、ということを面内測定対象範囲において繰り返すことで測定することができる。この測定条件によって測定された照度分布に合わせて、本実施の形態に係る拡散シート１２においては、シート面内における非透過成分率を制御することにより、ホットスポットなどの輝度ムラを効果的に低減することができる。
【００７２】
（拡散シートの構成例）
以下、図８（ａ）〜（ｅ）を参照して本実施の形態に係る拡散シート１２の具体的な構成例について説明する。図８（ａ）〜（ｅ）は、拡散シート１２の構成例を示す断面模式図である。
【００７３】
図８（ａ）〜（ｅ）に示すように、本実施の形態に係る拡散シート１２は、シート状の基材１３１と、この基材１３１の一方の主面に設けられ凹凸パターン層１３２と、基材１３１の一方の主面側又は他方の主面側に設けられた非透過成分率調整パターン１３３とを有する。
【００７４】
非透過成分率調整パターン１３３は、例えば光拡散剤を含む光反射性インキ硬化物からなるパターンとして設けられる。非透過成分率調整パターン１３３は、基材１３１の他方の主面上に互いに離間するように複数設けてもよく（図８（ａ）参照）、基材１３１の一方の主面上において、基材１３１と凹凸パターン層１３２との間に互いに離間するように複数設けてもよく（図８（ｂ）参照）、凹凸パターン層１３２の表面に互いに離間するように複数設けてもよい（図８（ｃ）参照）。また、非透過成分率調整パターン１３３として不規則な凹凸パターンを設けてもよい（図８（ｄ）、（ｅ）参照）。この場合、非透過成分率調整パターン１３３として不規則な凹凸パターンは、周期的に存在してもよいし（図８（ｄ）参照）、非周期的でもよい（図８（ｅ）参照）。図８（ｅ）においては、シートの一方向に沿って凹凸形状のアスペクト比が単調に増加している例を示している。
【００７５】
凹凸パターン層１３２を基材１３１の一方の主面に設け、非透過成分率調整パターン１３３を基材１３１の他方の主面に設けることにより、凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３との間の距離が大きくなり、それぞれの輝度ムラ抑制効果をより発揮できるので好ましい。また、凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３とを基材１３１の一方の主面に積層する場合は、凹凸パターン層１３２（非透過成分率調整パターン１３３）が非透過成分率調整パターン１３３（凹凸パターン層１３２）を物理的に保護でき、強度を高められる点で好ましい。特に、基材１３１の上に非透過成分率調整パターン１３３を設け、さらにその上に凹凸パターン層１３２を設けると、非透過成分率調整パターン１３３を構成する光反射性のインキ硬化物のパターンを、凹凸構造から構成される凹凸パターン層１３２により物理的に保護できるため、光反射性のインキ硬化物の機械的強度の制約を少なくし、選択肢を広げられる点で好ましい。
【００７６】
非透過成分率調整パターン１３３は、例えば、光反射性材料をその基材１３１の主面の全面または部分的に塗布することで構成することができる。そのような光反射性材料としては、例えば塗料や金属ペーストなどの光反射性インク、シリコンビーズ、アクリルビーズなどの光拡散剤、蛍光増白剤などの光吸収剤、表面凹凸形状、有機／無機フィラーなどが挙げられ、主面における光反射性材料の占める面積や厚み、密度などによって、透過率、反射率をコントロールすることができる。これらの中でも、透過率と反射率を容易にコントロールでき、大面積化が可能であるという観点から光反射性インクが好ましく、なかでも反射率が高く吸収率が少ないという観点から白色インクが最も好ましい。また、塗布方法としては、白色インク硬化物のパターンを自由に形成できるため、印刷法が好ましい。白色インク硬化物と印刷方法については、上述の通りである。
【００７７】
非透過成分率の分布は、光反射性インク硬化物で形成されたドットからなる非透過成分率調整パターン１３３における、ドット密度とドット濃度の分布により生じさせることができる。
【００７８】
光反射性インク硬化物のドット密度とは、下記関係式（３）に示すように光反射性インク硬化物と基材１３１が接触している部分を基材１３１の主面に対して法線方向から観察した際の面積（以下「インク面積」という。）を、観察した単位面積で除した値の百分率を指す。インク面積は、例えば、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（キーエンス社製、ＶＫ−９５００）や光学顕微鏡で測定することができる。ドット密度が大きくなると、その部位の反射率は増加し、透過率は減少する。
ドット密度（％）＝（インク面積）／（観察した単位面積）×１００…式（３）
【００７９】
光反射性インク硬化物のドット濃度は、任意の面上におけるインク濃度（インク硬化物における光反射成分の割合）とドット厚みとによって支配される。この場合、インク組成物中における光反射成分の濃度が予め分かっているので、インクの種類を変更する毎にその濃度を把握することができる。ドット厚みは、例えば、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（ＶＫ−９５００、キーエンス社製）で測定することができる。ここでドット厚みとは、例えばインクが水含有性インクや溶剤含有性インクの場合、水や溶剤などの溶媒成分が揮発した後のドット厚みを表す。ドット濃度が大きくなると、その部位の反射率は増加し、透過率は減少する。
【００８０】
非透過成分率の分布は、非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のドット濃度、すなわち「ドット厚み」と「インク濃度」とを一定にし、ドット密度を変化させて形成することが、光透過率の分布を制御しやすいという観点で好ましい。図９（ａ）〜（ｃ）は、拡散シート１２におけるドット密度の一例を示す模式図である。拡散シート１２のドット密度を変化させるにあたっては、ドット間のピッチＰを一定にして、ドット密度の低下と共に、各非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のドット面積を小さくしてもよい（図９（ａ））。また、各非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のドット面積を一定にして、ドット密度の低下と共に、各非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のピッチＰを大きくしてもよい（図９（ｂ））。また、ドット密度の低下と共に、各非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物）のドット面積を小さくすると共に、ピッチＰを大きくしても良い。（図９（ｃ））
【００８１】
非透過成分率調整パターン１３３（光反射性インク硬化物のドットパターン）は、一回で作製しても良いし、複数回に分けて作製しても良い。その場合、ドット密度の大きい部分について、隣接するドット同士が重なり合っていても良い。
【００８２】
（拡散シートの製造方法）
このような拡散シート１２の凹凸パターン層１３２を作製するための型は、以下のようにして作製することができる。まず、予め干渉露光により、レーザー光をレンズやマスクを介して感光性材料やフォトレジストに照射し、非透過成分率が位置によって変化するようにスペックルパターンを形成させたサブマスタ型を作製する。レーザー照射システムを構成する部材間の距離やサイズを変えスペックルパターンの寸法、形状及び方向を調節することにより、非透過成分率の範囲を制御し、異なる非透過成分率をもつ凹凸構造を記録することができる。さらに上記サブマスタ型にニッケルなどの金属による電鋳を行うことで、金属製のマスタ型を作製してもよい。例えば、これらの型と拡散シート１２の基材１３１との間で紫外線硬化樹脂を光硬化させることによって、凹凸パターン層１３２を基材１３１の片方の主面に形成することができる。
【００８３】
次に、拡散シート１２の製造方法について詳細に説明する。
図８（ａ）に示す拡散シート１２は、基材１３１の片方の主面に凹凸パターン層１３２を形成した後に、基材１３１のもう一方の主面に非透過成分率調整パターン１３３を印刷して製造することができる。また、基材１３１の片方の主面に非透過成分率調整パターン１３３を印刷した後に基材１３１のもう一方の主面に凹凸パターン層１３２を形成しても良いし、非透過成分率調整パターン１３３と凹凸パターン層１３２とを同時に形成しても良い。このように製造することにより、凹凸パターン層１３２と、光反射性インキ硬化物からなる非透過成分率調整パターン１３３とが、基材１３１の一対の主面上にそれぞれ設けられる。このため、凹凸パターン層１３２と非透過成分率調整パターン１３３との間の距離が大きくなるために、それぞれの輝度ムラ抑制効果をより発揮できる点で好ましい。
【００８４】
また、図８（ｂ）に示す拡散シート１２は、基材１３１の片方の主面上に光反射性インキ硬化物からなる非透過成分率調整パターン１３３を印刷し、さらにその上に凹凸パターン層１３２を設けることで製造できる。このように基材１３１の片方の主面上に光反射性インキ硬化物からなる非透過成分率調整パターン１３３を設け、さらにその上に凹凸パターン層１３２を設けると、非透過成分率調整パターン１３３を構成する光反射性インキのパターンを、凹凸パターン層１３２により物理的に保護できる。このため、光反射性インキの機械的強度の制約を少なくし、選択肢を広げられる点で好ましい。
【００８５】
同様にして、図８（ｃ）に示す拡散シート１２は、基材１３１の片方の主面に凹凸パターン層１３２を設け、さらにその上に光反射性インキ硬化物からなる非透過成分率調整パターン１３３を印刷することで製造できる。同様にして、図８（ｄ）（ｅ）に示す拡散シート１２は、基材１３１の片方の主面に凹凸パターン層１３２を設け、さらに基材１３１のもう一方の主面に凹凸パターンからなる非透過成分率調整パターン１３３を設けることで製造できる。
【００８６】
図８（ｂ）、（ｃ）のような拡散シート１２の構成の場合、非透過成分率調整パターン１３３及び凹凸パターン層１３２を設ける主面と対向するもう一つの主面は、平滑面、凹凸面、マット面などであってもよい。輝度向上、および輝度ムラ軽減の観点から、凹凸構造がある面と反対側の面は、平滑面となっていることが好ましい。なお、一般に拡散シートを積層する場合等に、傷つき防止のため、平滑性を失わない範囲で、凹凸構造がある面と反対側の面に極微量のビーズを塗布する場合がある。このような場合も平滑面に含まれるものとする。
【００８７】
本発明に係る拡散シートは、導光板や光学シート上に配置してもよく、透明な粘着材などを用いて貼合してもよい。貼合する場合は、導光板および光学シートとの間に空気層を介さないため、輝度ムラ抑制効果に優れる。貼合方法としては、粘着材や超音波溶着、高周波溶着、エキシマレーザー処理、プラズマレーザー処理、熱ラミネートなどが挙げられるが、プロセスが簡便であることから粘着材を用いるのが好ましい。
【００８８】
〔導光板〕
導光板１１としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン等透光性のあるプラスチック材料やガラス等の透光性の良好な材料を用いることができる。
【００８９】
〔光反射拡散体〕
光反射拡散体１４は、ＬＥＤ１３から出光され入光面１１ｃより導光板１１内に入光した光を出光面１１ａ全体において均一に出光できるように、入光面１１ｃからの距離に応じてその大きさが調整されている。光反射拡散体１４としては、酸化チタン、チタン酸バリウム等の白色物質を反射面１１ｂに印刷することにより設けることができる。また、導光板１１の反射面１１ｂに微細な凹凸を設けて光反射拡散体１４としても良い。これらの光反射拡散体１４は、導光板１１の出光面１１ａ全面から光が効率よく均一に出光できるように配置される。
【００９０】
導光板１１の厚さとしては１ｍｍ〜１０ｍｍのものが好ましく、より好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍのものが用いられる。１ｍｍより小さいと加工時のハンドリング性の低下や、吸湿等でたわみが生じる。１０ｍｍよりも大きいと、コスト高になることや、重量が大きくなるので好ましくない。
【００９１】
〔光源〕
光源としては、ＬＥＤ１３に限定されず、冷陰極管（ＣＣＦＬ）などの線光源や、レーザーなどの点光源を用いることができる。
【００９２】
〔光源ユニットの他の構成〕
なお、上記実施形態に係る光源ユニット１においては、導光板１１の出光面１１ａ側に拡散シート１２を配置する構成について説明したが、導光板１１の反射面１１ｂ側に反射シート２１を設置し、さらに、導光板１１の出光面１１ａ側に、出光した光を集光、立ち上げ、拡散するための種々の光学シートを設置することが好ましい。光学シートしては、レンズシート、プリズムシート、反射型偏光シート等を用いることができる。
【００９３】
図１０に光源ユニットの他の構成例を示す。図１０に示す光源ユニットにおいては、導光板１１の反射面１１ｂ側にＬＥＤ１３からの光を導光板１１に反射する反射シート２１が配置される。また、導光板１１の出光面１１ａ側に配置された拡散シート１２の上方にレンズシート２２、プリズムシート２３及び反射型偏光シート２４がこの順で配置される。
【００９４】
反射シート２１としては、光を反射させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどの樹脂を発泡させて内部に微細な空気の粒を入れシート状としたもの、２成分以上の樹脂を混合してシート状としたもの、屈折率の異なる樹脂層を積層したシート、などを用いることができる。また、反射シート２１としては、表面に凹凸形状が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、表面に無機微粒子などを添加したものを用いることができる。
【００９５】
レンズシート２２としては、アクリル系樹脂の球状ビーズがポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に塗布されたシートを用いることができる。また、レンズシートとしては、紫外線硬化樹脂による微細な凹凸構造がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に転写されたシートを用いることができる。
【００９６】
プリズムシート２３としては、表面に、断面形状が略三角形状、略台形状、略楕円状であるプリズム条列がアレイ状に配列しているような光学シートを用いることができる。断面形状の頂点を丸めた形状としたものも、耐擦傷性向上などの観点から、好ましく用いることができる。これらのプリズムシート２３としては、紫外線硬化樹脂によるプリズム条列がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等の基材シート上に転写された形態として用いることができる。このようなプリズムシート２３は再帰反射性を示すため、入射光を正面へ集光する機能を有する。プリズムの頂角は約９０度であると集光機能が良く発揮されるために好ましく、プリズム条列の周期が約５０μｍであると、液晶表示装置を構成した際にモアレの発生を軽減できるために好ましい。
【００９７】
反射型偏光シート２４としては、自然光又は偏光から偏光を分離する機能を有するシートを用いることができる。直線偏光を分離するシートとしては、例えば、軸方向で直交する直線偏光の一方を透過し、他方を反射するフィルム等が挙げられる。反射型偏光シートとしては、具体的には、複屈折位相差の大きい樹脂（ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等）と、複屈折位相差の小さい樹脂（シクロオレフィンポリマー等)とを交互に多層積層し一軸延伸して得られるシートや、複屈折性のポリエステル樹脂を数百層積層した構造からなるシート（ＤＢＥＦ、３Ｍ社製）等を用いることができる。
【００９８】
本発明に係る光源ユニットは、面光源として液晶表示装置のバックライトに適用することができ、エッジライト方式のバックライトユニットに用いることができる。また、画面（照明エリア）を複数のエリアに分けて省エネ対応のローカルディミング等の適用が考慮された複合分割パネル用のバックライトユニットにも用いることができる。また、看板等の面光源としても適用することができる。また、複数の導光体が集まって画面全体の導光板を形成する複合分割パネル用バックライトユニットについても適用可能である。
【００９９】
図１１（ａ）〜（ｃ）に複合分割パネル用バックライトユニットの一例の模式図を示す。図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、複合分割パネル用バックライト３０は、光源３１が配設された複数の導光体３２が集まって画面全体の導光板３３を形成する。このため、隣接する各導光体３２の継ぎ目に輝線が生じる場合がある。このような複合分割パネル用バックライトユニットにおいて、本実施の形態に係る拡散シート１２を用いることにより、各導光体３２におけるホットスポットを低減することや、隣接する導光体３２と導光体３２との間の継ぎ目に発生する輝線を低減することも可能となる。
【０１００】
〔液晶表示装置〕
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する本発明に係る光源ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【０１０１】
このように、上記実施の形態に係る光源ユニットによれば、導光板１１の出光面１１ａから出光した光を拡散シート１２によって拡散するので、導光板１１の出光面１１ａ内において、輝度ムラが生じた領域も有効発光領域として用いることができる。これにより、上記光源ユニットを用いた本発明の実施の形態に係る液晶表示装置における画面内において、相対的に照度が高い領域の光を吸収させることなく反射し、相対的に照度が低い領域を明るくさせることができ、画面内における明暗を均一にすることが可能となる。このように、光の利用効率が高く、光源ユニットの利用面積を拡大させることができるので、省エネ、省スペース化（狭額縁化）という観点からも有用である。
【実施例】
【０１０２】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０３】
（実施例）
【０１０４】
実施例の光源ユニットは、図１０に示すように構成した。導光板１１としては、厚みが２ｍｍの三菱レイヨン社製のＳＨＩＮＫＯＬＩＴＥ−Ａ（登録商標）を１８．２ｃｍ×１０．９ｃｍに切断し、端面を平坦化加工したものを用いた。
【０１０５】
導光板１１の１０．９ｃｍ×２ｍｍの一側端面１１ｃを入光面１１ｃとして配置した。導光板１１の反射面１１ｂ側に反射シート（ルミラーＥ６ＳＬ、東レ社製）２１を配置した。出光面１１ａ側に拡散シート１２、レンズシート２２（ＴＤＦ−１２７、シンファインターテック社製）、プリズムシート２３（ＢＥＦ−ＩＩＩ、３Ｍ社製）、及び反射型偏光シート（ＤＢＥＦ、３Ｍ社）をこの順に配置した。ＬＥＤ１３としてはパナソニック社製の車載用モニターＳＴＲＡＤＡ ＴＲ−Ｍ８０ＷＶＳ７に搭載されているＬＥＤを６個使用した。
【０１０６】
導光板１１の反射面１１ｂには、光反射拡散体１４として白色ドットをスクリーン印刷した。白色ドットパターンは、導光板１１の入光面１１ｃから離れた一定の領域（図２における破線Ｌ１より右側の領域Ａ４）の面内輝度が均一になるように、入光面１１ｃからの距離に応じてドット密度を調整した。また、ＬＥＤ１３近傍の明るい高照度領域Ａ１の明るさが、導光板１１の中央付近の明るさに合うようにドット密度を小さく調整した。
【０１０７】
拡散シート１２は、図８（ａ）に示すように構成した。基材１３１として厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタラートフィルム（コスモシャインＡ４３００、東洋紡社製）を用いた。また、不規則な凹凸パターン層１３２として干渉露光によるスペックルパターンを用いて作製した不規則な凹凸パターンを有する光硬化性樹脂層であって、拡散角度が９０°となるものを用いた。非透過成分率調整パターン１３３としては、光反射性インクとして白色インクをドット印刷したものを用いた。ここでドット印刷は熱転写式印刷装置と該印刷装置専用の白色インクリボン（ＭＤ−５５００、ＭＤＣ−ＳＣＷＨ、アルプス電気社製）とを用いた。したがって、ドット濃度は全印刷領域に亘って一定である。
【０１０８】
図１２（ａ）で示した導光板１１のホットスポット部（図２に示す破線Ｌ１からＬＥＤ１３側の領域Ａ３）の照度分布を元データとして、上記印刷機により白色ドット印刷を行って非透過成分率調整パターン１３３を形成した拡散シート１２を作製した。この際、高非透過成分率領域の非透過成分率は２１％であり、低非透過成分領域の非透過成分率は１％であった。高非透過成分率領域における白色ドット間のピッチは２８３μｍ、１つのドットは直径１９４μｍ、面積２９５４４μｍ２の円状であり、単位面積あたりのドット密度は３７％であった。単位面積は２８３μｍ×２８３μｍ＝８００８９μｍ２であった。低非透過成分率領域における白色ドット間のピッチは２８３μｍ、１つのドットは直径１２μｍ、面積１１３μｍ２の円状であり、単位面積あたりのドット密度は０．１４％であった。単位面積は２８３μｍ×２８３μｍ＝８００８９μｍ２であった。この拡散シート１２を凹凸パターン層１３２が出光面となるように用いた。
【０１０９】
拡散シート１２は、平面視にてシート面内における高非透過成分率領域と、導光板１１における高照度領域Ａ１と、が重畳するように配置すると共に、シート面内における低非透過成分率領域と、導光板１１における低照度領域Ａ２と、が重畳するようにして配置した。また、拡散シート１２は、シート面内における非透過成分率の分布が、導光板１１の出光面１１ａの照度分布の変化に応じてなだらかに変化するように配置した。すなわち、拡散シート１２のシート面内における非透過成分率が、高非透過成分率領域から低非透過成分率領域に向けて（導光板１１の高照度領域Ａ１から低照度領域Ａ２に向けて）、なだらかに減少するように白色パターンを設けた。拡散シート１２を配置した結果、導光板１１のホットスポットが低減された（図１２（ｂ）参照）。
【０１１０】
（比較例）
比較例の光源ユニットは、実施例の光源ユニットから光拡散シート１２を除いたものを用いた（図１３参照）。比較例の光源ユニットの構成においては、導光板１１の出光面１１ａにおけるＬＥＤ１３による暗い低照度領域Ａ２は非常に暗い状態であり、図２に示す破線Ｌ１からＬＥＤ１３側の領域Ａ３は、非常にホットスポットの大きな状態だった（図１２（ａ）参照）。したがって、照度が均一な有効発光領域としては図２に示す破線Ｌ１より入光面１１ｃの反対側の領域Ａ４しか用いることができないものであった。また、図２に示す破線Ｌ１より入光面１１ｃ側の領域Ａ３については、その出光分が利用できない無駄な光になっていた。
【０１１１】
［輝度ムラの評価］
ホットスポットの低減効果については、以下の条件で測定した。まず、２次元色彩輝度計（コニカミノルタ社製、ＣＡ２０００）を用いて導光板１１における高照度領域Ａ１の輝度を測定した。２次元色彩輝度計（ＣＡ２０００）は、光源ユニットから７０ｃｍ離して設置した。光源ユニットの中心部２ｍｍ×２ｍｍの範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。続いて、導光板１１における低照度領域Ａ２の輝度を同様に測定し、下記関係式（４）より輝度ムラ値を測定した。この数値が１に近いほど、ホットスポットが小さい事を意味する。実施例に係る光源ユニットでは輝度ムラ値は１．２まで低下したが、比較例に係る光源ユニットでは、輝度ムラ値は１．９に増大した。
（輝度ムラ値）＝（高照度領域Ａ１での輝度）／（低照度領域Ａ２での輝度）…式（４）
【０１１２】
次に、拡散シート１２を含む実施例に係る光源ユニットにおける輝度ムラの観察結果と、拡散シート１２を含まない比較例に係る光源ユニットにおける輝度ムラの観察結果を比較した。その結果、拡散シート１２を含む実施例に係る光源ユニットの方が導光板１１の入光面１１ｃ近傍の面内輝度の均一性が高く、ホットスポットを劇的に低減できたことが確認された。このように、本発明に係る光源ユニットを用いた場合、導光板１１の出光面１１ａのほぼすべての領域を液晶表示パネル（液晶表示装置）の画面として用いることができる。
【０１１３】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における部材の材質、配置、形状などは例示的なものであり、適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明に係る光源ユニットは、バックライトに有用であり、薄型液晶表示装置の分野で好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 光源ユニット
１１、３３ 導光板
１１ａ 主面（出光面）
１１ｂ 主面（反射面）
１１ｃ 端面（入光面）
１１ｄ 端面
１２ 拡散シート
１３ ＬＥＤ
１４ 光反射拡散体
１５、１７、１８、１９ 輝度ムラ
１６ ボス
２１ 反射シート
２２ レンズシート
２３ プリズムシート
２４ 反射型偏光シート
３０ 複合分割パネル用バックライト
３１ 光源
３２ 導光体
１３１ 基材
１３２ 凹凸パターン層
１３３ 非透過成分率調整パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の主面及び前記一対の主面間の端面を有する板状体であって、前記一対の主面がそれぞれ出光面及び反射面であり、一つの端面が入光面である導光板と、
前記導光板の前記入光面に光を入光するように配置された光源と、
前記導光板の前記出光面側に配置された拡散シートとを具備し、
前記拡散シートは、シート状の基材と、当該基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、前記基材の前記一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターンとを有し、非透過成分率がシート面内で不均一であることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記拡散シートのシート面内における非透過成分率の相対強度分布と、前記拡散シートの入光時のシート面内における照度の相対強度分布とが略等しいことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記拡散シートの拡散角度が、１度〜１２０度の範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記拡散シートの不規則な凹凸パターンを有する樹脂層が、干渉露光によるスペックルパターンにより形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記拡散シートの非透過成分率調整パターンが、光拡散剤を含む光反射性インキ硬化物を含有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記導光板の下方に配置される反射シートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記拡散シートの上方に配置されるレンズシートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記拡散シートの上方に配置されるプリズムシートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記拡散シートの上方に配置される反射型偏光シートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１０】
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する請求項１から請求項９のいずれかに記載の光源ユニットと、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
対向する一対の主面及び前記一対の主面間の端面を有する板状体であって、前記一対の主面がそれぞれ出光面及び反射面であり、一つの端面が入光面である導光板と、
前記導光板の前記入光面に光を入光するように配置された光源と、
前記導光板の前記出光面側に配置された拡散シートとを具備し、
前記拡散シートは、シート状の基材と、当該基材の一方の主面上に設けられた不規則な凹凸パターンを有する樹脂層と、前記基材の前記一方の主面上又は他方の主面上に設けられた非透過成分率調整パターンとを有し、非透過成分率がシート面内で不均一であることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記拡散シートのシート面内における非透過成分率の相対強度分布と、前記拡散シートの入光時のシート面内における照度の相対強度分布とが略等しいことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記拡散シートの拡散角度が、１度〜１２０度の範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記拡散シートの不規則な凹凸パターンを有する樹脂層が、干渉露光によるスペックルパターンにより形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記拡散シートの非透過成分率調整パターンが、光拡散剤を含む光反射性インキ硬化物を含有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記導光板の下方に配置される反射シートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記拡散シートの上方に配置されるレンズシートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記拡散シートの上方に配置されるプリズムシートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記拡散シートの上方に配置される反射型偏光シートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１０】
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する請求項１から請求項９のいずれかに記載の光源ユニットと、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−７４３０８（Ｐ２０１２−７４３０８Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１９６６６（Ｐ２０１０−２１９６６６）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００００３３）旭化成株式会社 (901)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００００３３）旭化成株式会社 (901)
【Ｆターム（参考）】
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