導光板、バックライトユニット及び画像表示装置
【課題】導光板内に入射された光の利用効率を高めることで高輝度を得ることができるとともに、正面輝度を高めることができる導光板、当該導光板を備えたバックライトユニット及び当該バックライトユニットを備えた画像表示装置を提供する。
【解決手段】導光板１０は、透明な基材の一方の面にレンズアレイパターン７を備え、レンズアレイパターン７は、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、レンズ同士の間隔は、レンズと平行な基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、レンズの横断面は三角であり、レンズの頂角は１３０度±１０度であることを特徴とする。
【解決手段】導光板１０は、透明な基材の一方の面にレンズアレイパターン７を備え、レンズアレイパターン７は、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、レンズ同士の間隔は、レンズと平行な基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、レンズの横断面は三角であり、レンズの頂角は１３０度±１０度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、フラットパネルディスプレイの照明光路制御に用いられる導光板、当該導光板を備えるバックライトユニット及び当該バックライトユニットを備える画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型の液晶テレビ等の画像表示装置（以下、「液晶ディスプレイ装置」ともいう。）においては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源として配置したサイドライト方式のエッジライトバックライトユニットが採用されている。そして、導光板を用いた前記エッジライトバックライトユニットが搭載された液晶ディスプレイ装置として、図９に示すものが一般に知られている。
【０００３】
図９に示すように、液晶ディスプレイ装置３３は、複数の画像表示素子をマトリックス状に配置してなる画素表示部３１と、画像表示部３１の下面側（つまり、図９に示された、「−ｚ軸」側）に配置されたバックライトユニット２９とを含んでいる。画像表示部３１は、偏光板２１と液晶パネル２３とを含んでおり、液晶パネル２３は偏光板２１で挟まれている。そして、バックライトユニット２９は、画像表示部３１の下面側に配置された光学シート２７と、光学シート２７の下面側に配置されたエッジライト２５とを含んでいる。光学シート２７は、反射偏光シート１９と、反射偏光シート１９の下面側に配置されたプリズムシート１７と、プリズムシート１７の下面側に配置された光拡散シート１６とを含んでいる。エッジライト２５は、略方形板状を呈するＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やアクリル等の透明な基材から形成された導光板１３と、導光板１３の下面側に配置された光散乱反射パターン１１と、光散乱反射パターン１１の下面側に配置された反射板１２と、導光板１３の一方の側面に配置された光源１４とを含んでいる。光源１４は、線状ランプであるＬＥＤバー１４１と、ＬＥＤバー１４１の背面側（つまり、図９に示された、「−ｘ軸」側）を覆うようにして配置された高反射率を有するリフレクター１５とを含んでいる。なお、図９において、光学シート２７にはプリズムシート１７が１枚のみ記載されているが、例えばプリズムシート１７が２枚用いられる場合もある。
【０００４】
以下、上記バックライトユニット２９の機能について簡単に説明する。まず、光源１４から導光板１３に入射された光は、導光板１３内で反射を繰り返しつつ進行する。そして、導光板１３の裏面１３ｂに配置された光散乱反射パターン１１や反射板１２或いは導光板１３の側面で反射される。その結果、導光板１３の表面１３ａから光学シート２７が配置された方向に向かって光が出射される。出射された光は、光拡散シート１６内で拡散された後、プリズムシート１７を通過し、反射偏光シート１９に入射される。そして、この入射された光は反射偏光シート１９で偏光となって画像表示部３１全面を照明する。こうして、画像表示部３１に表示された画像は、図９に示された観察者側方向Ｆから視認される。このような技術としては、例えば特許文献１〜３に記載されたものがある。
【０００５】
ところで、エッジライト２５の輝度分布を調整する方法として、図９に示すように、導光板１３の裏面１３ｂに光散乱反射パターン１１を光の入射端（つまり、光源１４が配置された側面）から離れるに従って高密度で付着させる方法がある。このように、一次元方向に密度の異なる光散乱反射パターン１１を導光板１３に配置することで、導光板１３に入射された光を液晶パネル２３側に向かって均一に散乱することができる場合がある。従来は、この光散乱反射パターン１１を印刷によって形成する場合があった。そして、この印刷にはインキとして白色である二酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末を用いる場合があった。
【０００６】
しかしながら、この光散乱反射パターン１１を白色印刷によって形成した場合、印刷に用いられる白色インキは程度が少ないながらも光吸収があるため、導光板１３をバックライトユニット２９の一部として用いた場合には入射光の利用効率が低減し、高輝度が得難いといった課題がある。また、白色印刷により形成された光散乱反射パターン１１は、入射光を散乱反射させるため、反射分布の制御が困難となる場合がある。このため、広視野に出射光が広がり、液晶ディスプレイ装置３３の観察者側方向Ｆにおける輝度（つまり、正面輝度）を高めることが困難となるといった課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１９８９１１号公報
【特許文献２】特開平７−２３０００１号公報
【特許文献３】特開２００５−２４１９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、導光板内に入射された光の利用効率を高めることで高輝度を得ることができるとともに、正面輝度を高めることができる導光板、当該導光板を備えたバックライトユニット及び当該バックライトユニットを備えた画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、透明な基材の一方の面にレンズアレイパターンを備え、前記レンズアレイパターンは、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、前記レンズ同士の間隔は、前記レンズと平行な前記基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、前記レンズの横断面は三角であり、前記レンズの頂角は１３０度±１０度の範囲であることを特徴とする導光板である。
【００１０】
また、本発明の別の態様は、透明な基材の一方の面にレンズアレイパターンを備え、前記レンズアレイパターンは、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、前記レンズ同士の間隔は、前記レンズと平行な前記基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、前記レンズの横断面は三角であり、前記レンズの頂角は１３０度±１０度の範囲であり、前記レンズのそれぞれは、複数の小レンズが直線状に等間隔に並んで構成されていることを特徴とする導光板である。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、前記レンズの頂角は１３０度±５度の範囲であることとしても良い。
また、本発明の他の態様は、前記レンズの形状は、三角溝であることとしても良い。 また、本発明の別の態様は、上記態様の導光板と、前記導光板の前記一の側面に前記レンズと平行に配置された光源と、前記導光板の、前記レンズアレイパターンが形成された面とは反対側の面に配置された光拡散フィルムと、前記光拡散フィルムの、前記導光板側とは反対側の面に配置されたプリズムフィルムとを少なくとも備えたことを特徴とするバックライトユニットである。
また、本発明の別の態様は、複数の画像表示素子を備えて構成された画素表示部と、前記画像表示部の一方の面に配置された、上記態様のバックライトユニットと、を少なくとも備えることを特徴とする画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成によれば、例えば光源をレンズの延伸方向と平行になるように配置し、且つ前記光源から離れるに従ってレンズ同士の間隔が狭くなるように配置することで、光源に近い場所ではレンズの密度を低く、また光源から離れた場所ではレンズの密度を高くすることができる。このため、光量が比較的多い光源に近い場所では光の反射率を抑え、これとは逆に光量が比較的少ない光源から離れた場所では光の反射率を高めることができる。よって、導光板内に入射された光の利用効率を高めることができ、高輝度を得ることができる。さらに、レンズを用いているために、光を散乱反射させることなく、所望の方向に出射することができるので、正面輝度を高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るバックライトユニットが搭載された液晶ディスプレイ装置を示す断面図。
【図２】第1実施形態に係る光射出パターンを示す断面図。
【図３】第1実施形態に係る光射出パターンを示す平面図。
【図４】第1実施形態に係る溝状レンズの形状を示す断面図。
【図５】第1実施形態に係るバックライトユニットを示す断面図。
【図６】第1実施形態に係る導光板の性能を示すグラフ。
【図７】第1実施形態に係る導光板の性能を示すグラフ。
【図８】第２実施形態に係る光射出パターンを示す平面図。
【図９】従来技術に係る導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載された液晶ディスプレイ装置を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る液晶ディスプレイ装置３３を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る液晶ディスプレイ装置３３の構造は、図９に示した従来の液晶ディスプレイ装置３３の構造と概ね同じであるが、導光板１０に光射出パターン７が形成されている点で従来技術と異なっている。そこで、本実施形態では、主としてこの光射出パターン７について図２〜４を参照して説明し、その他の部分（例えば、光学シート２７等）についての詳細な説明は省略する。
【００１５】
図２は、光射出パターン７が形成された導光板１０と、導光板１０の一方の側面に配置された光源１４とを示す断面図である。そして、図３は、導光板１０と光源１４とを示す平面図である。図４は、光射出パターン７を構成する溝状レンズ７３を拡大した断面図である。なお、図３において、円で囲われた部分は、溝状レンズ７３の一部を拡大したものである。
【００１６】
図２または図３に示すように、四角形の板状基材の一方の面には複数の溝状レンズ７３が延伸方向（つまり、図中に示した「ｙ軸」方向）を揃えて形成されている。そして、この複数の溝状レンズ７３によって光射出パターン７が構成されている。また、図２に示すように、溝状レンズ７３の延伸方向と直交する方向（つまり、図中に示した「ｘ軸」方向）における、溝状レンズ７３の断面（横断面）は三角である。更に、各溝状レンズ７３の断面形状は同じである。そして、図３に示すように、溝状レンズ７３の間隔はＬＥＤバー１４１から離れるに従って（つまり、図中に示した「ｘ軸」方向に向かうに従って）徐々に狭くなっている。そして、この溝状レンズ７３は、側面１０４から側面１０５に至るまで直線状の連続したレンズとなっている。また、ＬＥＤバー１４１と溝状レンズ７３とは平行になっている。
【００１７】
個々の溝状レンズ７３の断面は三角であるため、図４に示すように、溝状レンズ７３はプリズム斜面７１とプリズム斜面７２の２つの斜面を備える。ここで、断面視で、導光板１０に含まれる平面部分１０２とプリズム斜面７１とで形成される角度をプリズム斜面角度α1と定義する。同様に、平面部分１０２とプリズム斜面７２とで形成される角度をプリズム斜面角度α２と定義する。
【００１８】
上記構造により、光源１４を用いて導光板１０内に光を入射した場合、溝状レンズ７３に含まれるプリズム斜面７１で光の一部が反射されて、導光板１３内の進行角度が変更される。そして、この反射した光は、臨界角度の条件が満たされていないため、導光板１０の表面１０ａ側に出射する。なお、プリズム斜面７１を透過した光については、その一部は導光板１０の裏面１０ｂ側に配置された反射板１２（図１を参照）で拡散反射される。その結果、プリズム斜面７１を透過した光は、プリズム斜面７２に入射されて導光板１０内で再度屈折し、光の進行角度が変更される。こうして、導光板１０内に入射した光を効率良く導光板１０の表面１０ａ側から出射できる。
【００１９】
以上のように、本実施形態に係る液晶ディスプレイ装置３３では、導光板１０において光源１４に近い場所では、入射された光量が多いため、溝状レンズ７３の密度は比較的低くなっている。一方、光源１４から離れた場所では光量が少ないため、光源１４に近い場所と比較して溝状レンズ７３の密度は高くなっている。このように、溝状レンズの密度を一次元方向に粗密にすることで、導光板１０から画像表示部３１方向に向かって、高輝度で光を出射することができる。また、後述するように、溝状レンズ７３を用いることで正面輝度を高めることもできる。
【００２０】
なお、本実施形態では、導光板１０と種々の光学シート２７とを組合せることが可能である。例えば、一方向拡散機能を持つもの（例えば、レンチキュラー、プリズムシート）であれば、本願発明に係る溝状レンズ７３の延伸方向と、上記プリズムシートに含まれるプリズムの延伸方向とを直角に配置することが望ましい。二次元拡散機能を持つもの（例えば、ピラミッド、クロスレンチシート、マイクロレンズ）であれば配置する方向は限定されなく、組合せることも可能である。
【００２１】
また、本実施形態では、光学シート２７に用いる透明樹脂として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができる。例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン、アクリルニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルポリスチレン共重合体などを用いることができる。
【００２２】
また、本実施形態では、導光板１０に用いる透明樹脂として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができる。例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂を用いることができる。
また、本実施形態では、画像表示部３１に用いる画素表示素子は液晶表示素子であることが好ましい。液晶表示素子は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子と比べて、画像品位を高くすることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００２３】
［輝度分布の比較結果］
以下、光学シミュレーションを用いて比較した、導光板１０の輝度分布の結果について説明する。このシミュレーションでは、導光板１０の上に光拡散シート１６及びプリズムシート１７（図５を参照）を固定した条件で、プリズム傾斜角度α１を変数とし、プリズム傾斜角度α１が変化した際の正面輝度を比較した。なお、このシミュレーションでは、プリズム傾斜角度α１とプリズム傾斜角度α２とは同じ角度とした。また、このシミュレーションを実施する際、光拡散シート１６のレンズ形状は球面、マイクロレンズが占める面積の割合（つまり、面積率）は９０％程度、アスペクト比は０．５とした。そして、プリズムシート１７のプリズム角度は、９０度とした。また、導光板１０の屈折率には、アクリルの屈折率を用いた。
【００２４】
図６は、プリズム傾斜角度α１が１５度から４５度まで変化させた場合における輝度比の変化を示す。この図から、最も正面輝度が高い領域は、プリズム傾斜角度α１が２０度と３０度の間にあることが分かる。なお、グラフの横軸はプリズム傾斜角度α１の角度を、縦軸は輝度比をそれぞれ示す。また、ここで「輝度比」とは、正面方向（つまり、射出角度が０度）で得られる輝度比のことである。
図７は、上記光学シミュレーションの結果の一部を示す。図７にはプリズム傾斜角度α１を２０．０度、２２．５度、２５．０度、２７．５度とした場合における輝度比と射出角度とがそれぞれ示されている。なお、グラフの横軸は光の射出角度を、縦軸は輝度比をそれぞれ示す。
【００２５】
光学シミュレーションの結果、射出分布の中心は概ね正面方向（つまり、射出角度が０度）にあることが分かった。そして、最も輝度が高いものは、プリズム傾斜角度α１が２２．５度及び２５．０度の場合であることも分かった。つまり、プリズム傾斜角度α１を２５度程度にした場合に、最も正面輝度が高くなることが分かった。
なお、輝度分布は概ね三角形に近い形となっており、これはディスプレイ表示には望ましい形状である。
【００２６】
また、上記シミュレーションでは、反射偏光シート１９は含んでいないが、輝度比に関して、構成を比較した測定結果により、同様な傾向が得られた。
また、光拡散シート１６の面積率及びアスペクト比の条件を変えた場合であっても、上記結果と同様の結果が得られた。
【００２７】
［配光分布及び正面輝度の比較結果］
本実施形態に係るバックライトユニットの配光分布及び正面輝度を調べるために、以下で示す実施例１〜３及び比較例１〜３をサンプルとして準備した。
＜実施例１＞
導光板１０の光射出パターン７として、１０ｃｍ角の銅板に 先端１３０度プリズム形状のダイヤモンドバイトの切削を行い、この銅板からシリコン樹脂で型を作製して、アクリル樹脂でシリコンの型から作製した一次元疎密プリズムパターンシートを使用した。疎密プリズムの単位レンズ幅を１００μｍ、プリズム頂点角度を１３０度（α１、α２の角度は２５度）、プリズム高さを２３μｍ、導光板の厚みを４ｍｍとした。導光板１０と組合せる光学シートとして、ＰＥＴ基材に紫外線硬化樹脂で作製したプリズムシート１７と光拡散シート１６とを使用した。プリズムシート１７のレンズピッチを５０μｍ、頂角を９０°とした。導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。なお、本実施例では、光拡散シート１６として、マイクロレンズタイプのものを用いた。
【００２８】
＜実施例２＞
導光板１０の光射出パターン７として、１０ｃｍ角の銅板に 先端１３０度プリズム形状のダイヤモンドバイトの切削を行い、この銅板からシリコン樹脂で型を作製して、アクリル樹脂でシリコンの型から作製した一次元疎密プリズムパターンシートを使用した。疎密プリズムの単位レンズ幅を１００μｍ、プリズム頂点角度を１３０度（α１、α２の角度は２５度）、プリズム高さを２３μｍ、導光板の厚みを４ｍｍとした。導光板１０と組合せる光学シートとして、ＰＥＴ基材に紫外線硬化樹脂で作製したプリズムシート１７と光拡散シート１６とを使用した。プリズムシート１７のレンズピッチを５０μｍ、頂角を９０°とした。導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。なお、本実施例では、光拡散シート１６として、フィラータイプのものを用いた。
【００２９】
＜実施例３＞
導光板１０の光射出パターン７として、１０ｃｍ角の銅板に 先端１３０度プリズム形状のダイヤモンドバイトの切削を行い、この銅板からシリコン樹脂で型を作製して、アクリル樹脂でシリコンの型から作製した一次元疎密プリズムパターンシートを使用した。疎密プリズムの単位レンズ幅を１００μｍ、プリズム頂点角度を１３０度（α１、α２の角度は２５度）、プリズム高さを２３μｍ、導光板の厚みを４ｍｍとした。導光板１０と組合せる光学シートとして、ＰＥＴ基材に紫外線硬化樹脂で作製したプリズムシート１７、光拡散シート１６及び反射偏光シート１８を使用した。プリズムシート１７のレンズピッチを５０μｍ、頂角を９０°とした。導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。
【００３０】
＜比較例１＞
導光板１０の光射出パターン７として、１０ｃｍ角の銅板に 先端９０度プリズム形状のダイヤモンドバイトの切削を行い、この銅板からシリコン樹脂で型を作製して、アクリル樹脂でシリコンの型から作製した一次元疎密プリズムパターンシートを使用した。疎密プリズムの単位レンズ幅を１００μｍ、プリズム頂点角度を９０度（α１、α２の角度は４５度）、プリズム高さを５０μｍ、導光板の厚みを４ｍｍとした。導光板１０と組合せる光学シートとして、ＰＥＴ基材に紫外線硬化樹脂で作製したプリズムシート１７と光拡散シート１６を使用した。プリズムシート１７のレンズピッチを５０μｍ、頂角９０°とした。導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。
【００３１】
＜比較例２＞
厚み４ｍｍの印刷導光板の上に光拡散シート１６とプリズムシート１７とを配置した。印刷導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。
＜比較例３＞
厚み４ｍｍの印刷導光板の上に光拡散シート１６、プリズムシート１７及び反射偏光シート１８を配置した。印刷導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。
バックライトユニットの配光分布及び正面輝度の評価にあたっては、正面方向（つまり、図１における観察者側方向Ｆ）からバックライトユニットを眺めた場合と、正面方向に対して±２０度傾斜した位置から眺めた場合の２通りについて、明るさの変化を確認した。
なお、明るさのピークが正面にあるものを「○」とし、ピークが正面でない場合或いは配光分布が広くピークが確認できない場合「△」とした。また、正面から眺めたとき、明るさが高い場合「○」とし、明るさが低い場合「×」とした。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１は、上記配光分布及び正面輝度の比較結果を示す。なお、用いているフィルム構成は、反射偏光シート１８がある場合と無い場合との２通りである。
実施例１、２の場合、ディスプレイの正面に輝度のピークがあることが確認された。そして、実施例１は実施例２よりも正面輝度が高いことが確認された。つまり、最もピークが鋭く、配光分布が真正面にあるのは実施例１であることが確認された。これは、実施例１で用いたマイクロレンズタイプの光拡散シート１６の方が、比較例３で用いたてフィラータイプの光拡散シート１６よりも集光効果が高いためである。
なお、比較例１は正面輝度が低く、比較的に配光分布が広いことが確認された。比較例２の場合、輝度のピークが正面にあるが明るさが実施例１、２と比較して低いことが確認された。
【００３４】
実施例３では正面輝度に輝度のピークがあるが、配光分布が広いことが確認された。比較例３の場合、反射偏光シート１９の効果により、配光分布が広くなることが確認された。また、比較例３の正面の明るさが実施例１より上がるが実施例３に比較して低いことが確認された。
以上の結果から、導光板１０にプリズム形状の光射出パターン（つまり、横断面が三角である複数の溝状レンズ）７を形成することで、光学シートと組合せた場合には ディスプレイの正面に光を配光させることができ、正面輝度を高める効果が得られることが確認できた。
【００３５】
［第２実施形態］
図８は、本実施形態に係る導光板９と光源１４とを示す平面図である。そして、当該図中の円で囲われた部分は、導光板９に形成された溝状レンズ７４の一部分を拡大したものである。本実施形態に係る溝状レンズ７４は、第1実施形態で説明した溝状レンズ７３と概ね同じように配置されている。つまり、四角形の板状基材の一方の面に複数の溝状レンズ７４が延伸方向（つまり、図中に示した「ｙ軸」方向）を揃えて形成されている。また、溝状レンズ７４の間隔は光源１４から離れるに従って（つまり、図中に示した「ｘ軸」方向に向かうに従って）徐々に狭くなっている。しかしながら、第１実施形態に係る溝状レンズ７３が端面１０５から端面１０４に至る連続したレンズであるのに対し、本実施形態に係る溝状レンズ７４は、端面９５から端面９４に至る破線状に形成されたレンズとなっている。つまり、溝状レンズ７４は、端面９５から端面９４に至るまで直線状に配列している。
【００３６】
上記の形状であっても、光源１４付近では溝状レンズ７４の密度は低く、光源１４から離れるに従って溝状レンズ７４の密度が高くなるので、本願発明の第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、光源１４を導光板１３の一方の側面にのみ配置した場合について説明したが、本願発明はこれに限定されるものではない。例えば、２つの光源１４をそれぞれ対向する位置に配置した場合には、各光源１４の近傍では溝状レンズ７３、７４の密度を低くし、導光板９、１０の中央部では溝状レンズ７３、７４の密度を高くする。これにより、本願発明の第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、溝状レンズ７３、７４について説明したが、「溝状」に限定されるものではない。例えば、「畝状レンズ」であっても、「溝状レンズ」の場合と同様に、光の反射効率を制御できるので、本願発明の第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
７ 光射出パターン
９ 導光板
１０ 導光板
１０ａ 導光板の表面
１０ｂ 導光板の裏面
１１ 光散乱反射パターン
１２ 反射板
１３ 導光板
１４ 光源
１５ リフレクター
１６ 光拡散シート
１７ プリズムシート
１９ 反射偏光シート
２１ 偏光板
２３ 液晶パネル
２５ エッジライト
２６ エッジライト
２７ 光学シート
２９ バックライトユニット
３１ 画像表示部
３３ 液晶ディスプレイ装置
７１ プリズム斜面
７２ プリズム斜面
７３ 溝状レンズ
７４ 溝状レンズ
９４ 側面
９５ 側面
１０２ 平面
１０４ 側面
１０５ 側面
１４１ ＬＥＤバー
Ｆ 観察者側方向
α１ プリズム斜面角度
α２ プリズム斜面角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイの照明光路制御に用いられる導光板、当該導光板を備えるバックライトユニット及び当該バックライトユニットを備える画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型の液晶テレビ等の画像表示装置（以下、「液晶ディスプレイ装置」ともいう。）においては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源として配置したサイドライト方式のエッジライトバックライトユニットが採用されている。そして、導光板を用いた前記エッジライトバックライトユニットが搭載された液晶ディスプレイ装置として、図９に示すものが一般に知られている。
【０００３】
図９に示すように、液晶ディスプレイ装置３３は、複数の画像表示素子をマトリックス状に配置してなる画素表示部３１と、画像表示部３１の下面側（つまり、図９に示された、「−ｚ軸」側）に配置されたバックライトユニット２９とを含んでいる。画像表示部３１は、偏光板２１と液晶パネル２３とを含んでおり、液晶パネル２３は偏光板２１で挟まれている。そして、バックライトユニット２９は、画像表示部３１の下面側に配置された光学シート２７と、光学シート２７の下面側に配置されたエッジライト２５とを含んでいる。光学シート２７は、反射偏光シート１９と、反射偏光シート１９の下面側に配置されたプリズムシート１７と、プリズムシート１７の下面側に配置された光拡散シート１６とを含んでいる。エッジライト２５は、略方形板状を呈するＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やアクリル等の透明な基材から形成された導光板１３と、導光板１３の下面側に配置された光散乱反射パターン１１と、光散乱反射パターン１１の下面側に配置された反射板１２と、導光板１３の一方の側面に配置された光源１４とを含んでいる。光源１４は、線状ランプであるＬＥＤバー１４１と、ＬＥＤバー１４１の背面側（つまり、図９に示された、「−ｘ軸」側）を覆うようにして配置された高反射率を有するリフレクター１５とを含んでいる。なお、図９において、光学シート２７にはプリズムシート１７が１枚のみ記載されているが、例えばプリズムシート１７が２枚用いられる場合もある。
【０００４】
以下、上記バックライトユニット２９の機能について簡単に説明する。まず、光源１４から導光板１３に入射された光は、導光板１３内で反射を繰り返しつつ進行する。そして、導光板１３の裏面１３ｂに配置された光散乱反射パターン１１や反射板１２或いは導光板１３の側面で反射される。その結果、導光板１３の表面１３ａから光学シート２７が配置された方向に向かって光が出射される。出射された光は、光拡散シート１６内で拡散された後、プリズムシート１７を通過し、反射偏光シート１９に入射される。そして、この入射された光は反射偏光シート１９で偏光となって画像表示部３１全面を照明する。こうして、画像表示部３１に表示された画像は、図９に示された観察者側方向Ｆから視認される。このような技術としては、例えば特許文献１〜３に記載されたものがある。
【０００５】
ところで、エッジライト２５の輝度分布を調整する方法として、図９に示すように、導光板１３の裏面１３ｂに光散乱反射パターン１１を光の入射端（つまり、光源１４が配置された側面）から離れるに従って高密度で付着させる方法がある。このように、一次元方向に密度の異なる光散乱反射パターン１１を導光板１３に配置することで、導光板１３に入射された光を液晶パネル２３側に向かって均一に散乱することができる場合がある。従来は、この光散乱反射パターン１１を印刷によって形成する場合があった。そして、この印刷にはインキとして白色である二酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末を用いる場合があった。
【０００６】
しかしながら、この光散乱反射パターン１１を白色印刷によって形成した場合、印刷に用いられる白色インキは程度が少ないながらも光吸収があるため、導光板１３をバックライトユニット２９の一部として用いた場合には入射光の利用効率が低減し、高輝度が得難いといった課題がある。また、白色印刷により形成された光散乱反射パターン１１は、入射光を散乱反射させるため、反射分布の制御が困難となる場合がある。このため、広視野に出射光が広がり、液晶ディスプレイ装置３３の観察者側方向Ｆにおける輝度（つまり、正面輝度）を高めることが困難となるといった課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１９８９１１号公報
【特許文献２】特開平７−２３０００１号公報
【特許文献３】特開２００５−２４１９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、導光板内に入射された光の利用効率を高めることで高輝度を得ることができるとともに、正面輝度を高めることができる導光板、当該導光板を備えたバックライトユニット及び当該バックライトユニットを備えた画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、透明な基材の一方の面にレンズアレイパターンを備え、前記レンズアレイパターンは、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、前記レンズ同士の間隔は、前記レンズと平行な前記基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、前記レンズの横断面は三角であり、前記レンズの頂角は１３０度±１０度の範囲であることを特徴とする導光板である。
【００１０】
また、本発明の別の態様は、透明な基材の一方の面にレンズアレイパターンを備え、前記レンズアレイパターンは、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、前記レンズ同士の間隔は、前記レンズと平行な前記基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、前記レンズの横断面は三角であり、前記レンズの頂角は１３０度±１０度の範囲であり、前記レンズのそれぞれは、複数の小レンズが直線状に等間隔に並んで構成されていることを特徴とする導光板である。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、前記レンズの頂角は１３０度±５度の範囲であることとしても良い。
また、本発明の他の態様は、前記レンズの形状は、三角溝であることとしても良い。 また、本発明の別の態様は、上記態様の導光板と、前記導光板の前記一の側面に前記レンズと平行に配置された光源と、前記導光板の、前記レンズアレイパターンが形成された面とは反対側の面に配置された光拡散フィルムと、前記光拡散フィルムの、前記導光板側とは反対側の面に配置されたプリズムフィルムとを少なくとも備えたことを特徴とするバックライトユニットである。
また、本発明の別の態様は、複数の画像表示素子を備えて構成された画素表示部と、前記画像表示部の一方の面に配置された、上記態様のバックライトユニットと、を少なくとも備えることを特徴とする画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成によれば、例えば光源をレンズの延伸方向と平行になるように配置し、且つ前記光源から離れるに従ってレンズ同士の間隔が狭くなるように配置することで、光源に近い場所ではレンズの密度を低く、また光源から離れた場所ではレンズの密度を高くすることができる。このため、光量が比較的多い光源に近い場所では光の反射率を抑え、これとは逆に光量が比較的少ない光源から離れた場所では光の反射率を高めることができる。よって、導光板内に入射された光の利用効率を高めることができ、高輝度を得ることができる。さらに、レンズを用いているために、光を散乱反射させることなく、所望の方向に出射することができるので、正面輝度を高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るバックライトユニットが搭載された液晶ディスプレイ装置を示す断面図。
【図２】第1実施形態に係る光射出パターンを示す断面図。
【図３】第1実施形態に係る光射出パターンを示す平面図。
【図４】第1実施形態に係る溝状レンズの形状を示す断面図。
【図５】第1実施形態に係るバックライトユニットを示す断面図。
【図６】第1実施形態に係る導光板の性能を示すグラフ。
【図７】第1実施形態に係る導光板の性能を示すグラフ。
【図８】第２実施形態に係る光射出パターンを示す平面図。
【図９】従来技術に係る導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載された液晶ディスプレイ装置を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る液晶ディスプレイ装置３３を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る液晶ディスプレイ装置３３の構造は、図９に示した従来の液晶ディスプレイ装置３３の構造と概ね同じであるが、導光板１０に光射出パターン７が形成されている点で従来技術と異なっている。そこで、本実施形態では、主としてこの光射出パターン７について図２〜４を参照して説明し、その他の部分（例えば、光学シート２７等）についての詳細な説明は省略する。
【００１５】
図２は、光射出パターン７が形成された導光板１０と、導光板１０の一方の側面に配置された光源１４とを示す断面図である。そして、図３は、導光板１０と光源１４とを示す平面図である。図４は、光射出パターン７を構成する溝状レンズ７３を拡大した断面図である。なお、図３において、円で囲われた部分は、溝状レンズ７３の一部を拡大したものである。
【００１６】
図２または図３に示すように、四角形の板状基材の一方の面には複数の溝状レンズ７３が延伸方向（つまり、図中に示した「ｙ軸」方向）を揃えて形成されている。そして、この複数の溝状レンズ７３によって光射出パターン７が構成されている。また、図２に示すように、溝状レンズ７３の延伸方向と直交する方向（つまり、図中に示した「ｘ軸」方向）における、溝状レンズ７３の断面（横断面）は三角である。更に、各溝状レンズ７３の断面形状は同じである。そして、図３に示すように、溝状レンズ７３の間隔はＬＥＤバー１４１から離れるに従って（つまり、図中に示した「ｘ軸」方向に向かうに従って）徐々に狭くなっている。そして、この溝状レンズ７３は、側面１０４から側面１０５に至るまで直線状の連続したレンズとなっている。また、ＬＥＤバー１４１と溝状レンズ７３とは平行になっている。
【００１７】
個々の溝状レンズ７３の断面は三角であるため、図４に示すように、溝状レンズ７３はプリズム斜面７１とプリズム斜面７２の２つの斜面を備える。ここで、断面視で、導光板１０に含まれる平面部分１０２とプリズム斜面７１とで形成される角度をプリズム斜面角度α1と定義する。同様に、平面部分１０２とプリズム斜面７２とで形成される角度をプリズム斜面角度α２と定義する。
【００１８】
上記構造により、光源１４を用いて導光板１０内に光を入射した場合、溝状レンズ７３に含まれるプリズム斜面７１で光の一部が反射されて、導光板１３内の進行角度が変更される。そして、この反射した光は、臨界角度の条件が満たされていないため、導光板１０の表面１０ａ側に出射する。なお、プリズム斜面７１を透過した光については、その一部は導光板１０の裏面１０ｂ側に配置された反射板１２（図１を参照）で拡散反射される。その結果、プリズム斜面７１を透過した光は、プリズム斜面７２に入射されて導光板１０内で再度屈折し、光の進行角度が変更される。こうして、導光板１０内に入射した光を効率良く導光板１０の表面１０ａ側から出射できる。
【００１９】
以上のように、本実施形態に係る液晶ディスプレイ装置３３では、導光板１０において光源１４に近い場所では、入射された光量が多いため、溝状レンズ７３の密度は比較的低くなっている。一方、光源１４から離れた場所では光量が少ないため、光源１４に近い場所と比較して溝状レンズ７３の密度は高くなっている。このように、溝状レンズの密度を一次元方向に粗密にすることで、導光板１０から画像表示部３１方向に向かって、高輝度で光を出射することができる。また、後述するように、溝状レンズ７３を用いることで正面輝度を高めることもできる。
【００２０】
なお、本実施形態では、導光板１０と種々の光学シート２７とを組合せることが可能である。例えば、一方向拡散機能を持つもの（例えば、レンチキュラー、プリズムシート）であれば、本願発明に係る溝状レンズ７３の延伸方向と、上記プリズムシートに含まれるプリズムの延伸方向とを直角に配置することが望ましい。二次元拡散機能を持つもの（例えば、ピラミッド、クロスレンチシート、マイクロレンズ）であれば配置する方向は限定されなく、組合せることも可能である。
【００２１】
また、本実施形態では、光学シート２７に用いる透明樹脂として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができる。例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン、アクリルニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルポリスチレン共重合体などを用いることができる。
【００２２】
また、本実施形態では、導光板１０に用いる透明樹脂として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができる。例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂を用いることができる。
また、本実施形態では、画像表示部３１に用いる画素表示素子は液晶表示素子であることが好ましい。液晶表示素子は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子と比べて、画像品位を高くすることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００２３】
［輝度分布の比較結果］
以下、光学シミュレーションを用いて比較した、導光板１０の輝度分布の結果について説明する。このシミュレーションでは、導光板１０の上に光拡散シート１６及びプリズムシート１７（図５を参照）を固定した条件で、プリズム傾斜角度α１を変数とし、プリズム傾斜角度α１が変化した際の正面輝度を比較した。なお、このシミュレーションでは、プリズム傾斜角度α１とプリズム傾斜角度α２とは同じ角度とした。また、このシミュレーションを実施する際、光拡散シート１６のレンズ形状は球面、マイクロレンズが占める面積の割合（つまり、面積率）は９０％程度、アスペクト比は０．５とした。そして、プリズムシート１７のプリズム角度は、９０度とした。また、導光板１０の屈折率には、アクリルの屈折率を用いた。
【００２４】
図６は、プリズム傾斜角度α１が１５度から４５度まで変化させた場合における輝度比の変化を示す。この図から、最も正面輝度が高い領域は、プリズム傾斜角度α１が２０度と３０度の間にあることが分かる。なお、グラフの横軸はプリズム傾斜角度α１の角度を、縦軸は輝度比をそれぞれ示す。また、ここで「輝度比」とは、正面方向（つまり、射出角度が０度）で得られる輝度比のことである。
図７は、上記光学シミュレーションの結果の一部を示す。図７にはプリズム傾斜角度α１を２０．０度、２２．５度、２５．０度、２７．５度とした場合における輝度比と射出角度とがそれぞれ示されている。なお、グラフの横軸は光の射出角度を、縦軸は輝度比をそれぞれ示す。
【００２５】
光学シミュレーションの結果、射出分布の中心は概ね正面方向（つまり、射出角度が０度）にあることが分かった。そして、最も輝度が高いものは、プリズム傾斜角度α１が２２．５度及び２５．０度の場合であることも分かった。つまり、プリズム傾斜角度α１を２５度程度にした場合に、最も正面輝度が高くなることが分かった。
なお、輝度分布は概ね三角形に近い形となっており、これはディスプレイ表示には望ましい形状である。
【００２６】
また、上記シミュレーションでは、反射偏光シート１９は含んでいないが、輝度比に関して、構成を比較した測定結果により、同様な傾向が得られた。
また、光拡散シート１６の面積率及びアスペクト比の条件を変えた場合であっても、上記結果と同様の結果が得られた。
【００２７】
［配光分布及び正面輝度の比較結果］
本実施形態に係るバックライトユニットの配光分布及び正面輝度を調べるために、以下で示す実施例１〜３及び比較例１〜３をサンプルとして準備した。
＜実施例１＞
導光板１０の光射出パターン７として、１０ｃｍ角の銅板に 先端１３０度プリズム形状のダイヤモンドバイトの切削を行い、この銅板からシリコン樹脂で型を作製して、アクリル樹脂でシリコンの型から作製した一次元疎密プリズムパターンシートを使用した。疎密プリズムの単位レンズ幅を１００μｍ、プリズム頂点角度を１３０度（α１、α２の角度は２５度）、プリズム高さを２３μｍ、導光板の厚みを４ｍｍとした。導光板１０と組合せる光学シートとして、ＰＥＴ基材に紫外線硬化樹脂で作製したプリズムシート１７と光拡散シート１６とを使用した。プリズムシート１７のレンズピッチを５０μｍ、頂角を９０°とした。導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。なお、本実施例では、光拡散シート１６として、マイクロレンズタイプのものを用いた。
【００２８】
＜実施例２＞
導光板１０の光射出パターン７として、１０ｃｍ角の銅板に 先端１３０度プリズム形状のダイヤモンドバイトの切削を行い、この銅板からシリコン樹脂で型を作製して、アクリル樹脂でシリコンの型から作製した一次元疎密プリズムパターンシートを使用した。疎密プリズムの単位レンズ幅を１００μｍ、プリズム頂点角度を１３０度（α１、α２の角度は２５度）、プリズム高さを２３μｍ、導光板の厚みを４ｍｍとした。導光板１０と組合せる光学シートとして、ＰＥＴ基材に紫外線硬化樹脂で作製したプリズムシート１７と光拡散シート１６とを使用した。プリズムシート１７のレンズピッチを５０μｍ、頂角を９０°とした。導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。なお、本実施例では、光拡散シート１６として、フィラータイプのものを用いた。
【００２９】
＜実施例３＞
導光板１０の光射出パターン７として、１０ｃｍ角の銅板に 先端１３０度プリズム形状のダイヤモンドバイトの切削を行い、この銅板からシリコン樹脂で型を作製して、アクリル樹脂でシリコンの型から作製した一次元疎密プリズムパターンシートを使用した。疎密プリズムの単位レンズ幅を１００μｍ、プリズム頂点角度を１３０度（α１、α２の角度は２５度）、プリズム高さを２３μｍ、導光板の厚みを４ｍｍとした。導光板１０と組合せる光学シートとして、ＰＥＴ基材に紫外線硬化樹脂で作製したプリズムシート１７、光拡散シート１６及び反射偏光シート１８を使用した。プリズムシート１７のレンズピッチを５０μｍ、頂角を９０°とした。導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。
【００３０】
＜比較例１＞
導光板１０の光射出パターン７として、１０ｃｍ角の銅板に 先端９０度プリズム形状のダイヤモンドバイトの切削を行い、この銅板からシリコン樹脂で型を作製して、アクリル樹脂でシリコンの型から作製した一次元疎密プリズムパターンシートを使用した。疎密プリズムの単位レンズ幅を１００μｍ、プリズム頂点角度を９０度（α１、α２の角度は４５度）、プリズム高さを５０μｍ、導光板の厚みを４ｍｍとした。導光板１０と組合せる光学シートとして、ＰＥＴ基材に紫外線硬化樹脂で作製したプリズムシート１７と光拡散シート１６を使用した。プリズムシート１７のレンズピッチを５０μｍ、頂角９０°とした。導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。
【００３１】
＜比較例２＞
厚み４ｍｍの印刷導光板の上に光拡散シート１６とプリズムシート１７とを配置した。印刷導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。
＜比較例３＞
厚み４ｍｍの印刷導光板の上に光拡散シート１６、プリズムシート１７及び反射偏光シート１８を配置した。印刷導光板の裏面に白色ＰＥＴシートを配置した。
バックライトユニットの配光分布及び正面輝度の評価にあたっては、正面方向（つまり、図１における観察者側方向Ｆ）からバックライトユニットを眺めた場合と、正面方向に対して±２０度傾斜した位置から眺めた場合の２通りについて、明るさの変化を確認した。
なお、明るさのピークが正面にあるものを「○」とし、ピークが正面でない場合或いは配光分布が広くピークが確認できない場合「△」とした。また、正面から眺めたとき、明るさが高い場合「○」とし、明るさが低い場合「×」とした。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１は、上記配光分布及び正面輝度の比較結果を示す。なお、用いているフィルム構成は、反射偏光シート１８がある場合と無い場合との２通りである。
実施例１、２の場合、ディスプレイの正面に輝度のピークがあることが確認された。そして、実施例１は実施例２よりも正面輝度が高いことが確認された。つまり、最もピークが鋭く、配光分布が真正面にあるのは実施例１であることが確認された。これは、実施例１で用いたマイクロレンズタイプの光拡散シート１６の方が、比較例３で用いたてフィラータイプの光拡散シート１６よりも集光効果が高いためである。
なお、比較例１は正面輝度が低く、比較的に配光分布が広いことが確認された。比較例２の場合、輝度のピークが正面にあるが明るさが実施例１、２と比較して低いことが確認された。
【００３４】
実施例３では正面輝度に輝度のピークがあるが、配光分布が広いことが確認された。比較例３の場合、反射偏光シート１９の効果により、配光分布が広くなることが確認された。また、比較例３の正面の明るさが実施例１より上がるが実施例３に比較して低いことが確認された。
以上の結果から、導光板１０にプリズム形状の光射出パターン（つまり、横断面が三角である複数の溝状レンズ）７を形成することで、光学シートと組合せた場合には ディスプレイの正面に光を配光させることができ、正面輝度を高める効果が得られることが確認できた。
【００３５】
［第２実施形態］
図８は、本実施形態に係る導光板９と光源１４とを示す平面図である。そして、当該図中の円で囲われた部分は、導光板９に形成された溝状レンズ７４の一部分を拡大したものである。本実施形態に係る溝状レンズ７４は、第1実施形態で説明した溝状レンズ７３と概ね同じように配置されている。つまり、四角形の板状基材の一方の面に複数の溝状レンズ７４が延伸方向（つまり、図中に示した「ｙ軸」方向）を揃えて形成されている。また、溝状レンズ７４の間隔は光源１４から離れるに従って（つまり、図中に示した「ｘ軸」方向に向かうに従って）徐々に狭くなっている。しかしながら、第１実施形態に係る溝状レンズ７３が端面１０５から端面１０４に至る連続したレンズであるのに対し、本実施形態に係る溝状レンズ７４は、端面９５から端面９４に至る破線状に形成されたレンズとなっている。つまり、溝状レンズ７４は、端面９５から端面９４に至るまで直線状に配列している。
【００３６】
上記の形状であっても、光源１４付近では溝状レンズ７４の密度は低く、光源１４から離れるに従って溝状レンズ７４の密度が高くなるので、本願発明の第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、光源１４を導光板１３の一方の側面にのみ配置した場合について説明したが、本願発明はこれに限定されるものではない。例えば、２つの光源１４をそれぞれ対向する位置に配置した場合には、各光源１４の近傍では溝状レンズ７３、７４の密度を低くし、導光板９、１０の中央部では溝状レンズ７３、７４の密度を高くする。これにより、本願発明の第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、溝状レンズ７３、７４について説明したが、「溝状」に限定されるものではない。例えば、「畝状レンズ」であっても、「溝状レンズ」の場合と同様に、光の反射効率を制御できるので、本願発明の第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
７ 光射出パターン
９ 導光板
１０ 導光板
１０ａ 導光板の表面
１０ｂ 導光板の裏面
１１ 光散乱反射パターン
１２ 反射板
１３ 導光板
１４ 光源
１５ リフレクター
１６ 光拡散シート
１７ プリズムシート
１９ 反射偏光シート
２１ 偏光板
２３ 液晶パネル
２５ エッジライト
２６ エッジライト
２７ 光学シート
２９ バックライトユニット
３１ 画像表示部
３３ 液晶ディスプレイ装置
７１ プリズム斜面
７２ プリズム斜面
７３ 溝状レンズ
７４ 溝状レンズ
９４ 側面
９５ 側面
１０２ 平面
１０４ 側面
１０５ 側面
１４１ ＬＥＤバー
Ｆ 観察者側方向
α１ プリズム斜面角度
α２ プリズム斜面角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基材の一方の面にレンズアレイパターンを備え、
前記レンズアレイパターンは、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、
前記レンズ同士の間隔は、前記レンズと平行な前記基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、
前記レンズの横断面は三角であり、前記レンズの頂角は１３０度±１０度の範囲であることを特徴とする導光板。
【請求項２】
透明な基材の一方の面にレンズアレイパターンを備え、
前記レンズアレイパターンは、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、
前記レンズ同士の間隔は、前記レンズと平行な前記基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、
前記レンズの横断面は三角であり、前記レンズの頂角は１３０度±１０度の範囲であり、
前記レンズのそれぞれは、複数の小レンズが直線状に等間隔に並んで構成されていることを特徴とする導光板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の前記レンズの頂角は１３０度±５度の範囲であることを特徴とする導光板。
【請求項４】
前記レンズの形状は、三角溝であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の導光板。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の導光板と、
前記導光板の前記一の側面に前記レンズと平行に配置された光源と、
前記導光板の、前記レンズアレイパターンが形成された面とは反対側の面に配置された光拡散フィルムと、
前記光拡散フィルムの、前記導光板側とは反対側の面に配置されたプリズムフィルムとを少なくとも備えたことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項６】
複数の画像表示素子を備えて構成された画素表示部と、
前記画像表示部の一方の面に配置された、請求項５に記載のバックライトユニットと、を少なくとも備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１】
透明な基材の一方の面にレンズアレイパターンを備え、
前記レンズアレイパターンは、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、
前記レンズ同士の間隔は、前記レンズと平行な前記基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、
前記レンズの横断面は三角であり、前記レンズの頂角は１３０度±１０度の範囲であることを特徴とする導光板。
【請求項２】
透明な基材の一方の面にレンズアレイパターンを備え、
前記レンズアレイパターンは、一方向に沿って延伸すると共に互いが平行に配置された複数のレンズを備え、
前記レンズ同士の間隔は、前記レンズと平行な前記基材の一の側面から離れるに従って、段々広くなり、
前記レンズの横断面は三角であり、前記レンズの頂角は１３０度±１０度の範囲であり、
前記レンズのそれぞれは、複数の小レンズが直線状に等間隔に並んで構成されていることを特徴とする導光板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の前記レンズの頂角は１３０度±５度の範囲であることを特徴とする導光板。
【請求項４】
前記レンズの形状は、三角溝であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の導光板。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の導光板と、
前記導光板の前記一の側面に前記レンズと平行に配置された光源と、
前記導光板の、前記レンズアレイパターンが形成された面とは反対側の面に配置された光拡散フィルムと、
前記光拡散フィルムの、前記導光板側とは反対側の面に配置されたプリズムフィルムとを少なくとも備えたことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項６】
複数の画像表示素子を備えて構成された画素表示部と、
前記画像表示部の一方の面に配置された、請求項５に記載のバックライトユニットと、を少なくとも備えることを特徴とする画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４３５２６（Ｐ２０１２−２４３５２６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１７５３（Ｐ２０１１−１１１７５３）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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