導光板、面光源装置、及び、透過型画像表示装置
【課題】エッジライト型の面光源装置のための導光板における入光部側の輝度の不均一を低減することが可能な導光板を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る導光板は、導光板基材１２の少なくとも一方の面１２ｃに光散乱ドットが形成された導光板において、導光板基材１２の少なくとも一方の面１２ｃを複数の領域に分割してなる個々の領域Ａ１〜Ａ１０には、複数の光散乱ドット２４が形成されており、複数の光散乱ドット２４による隠蔽率が５０％以下である個々の領域Ａ１〜Ａ５では、複数の光散乱ドット２４は、大きさが２種類以上の光散乱ドット２４ａ、２４ｂを含み、かつ、当該２種類以上の光散乱ドット２４ａ、２４ｂは、不規則な順序で配置されている。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る導光板は、導光板基材１２の少なくとも一方の面１２ｃに光散乱ドットが形成された導光板において、導光板基材１２の少なくとも一方の面１２ｃを複数の領域に分割してなる個々の領域Ａ１〜Ａ１０には、複数の光散乱ドット２４が形成されており、複数の光散乱ドット２４による隠蔽率が５０％以下である個々の領域Ａ１〜Ａ５では、複数の光散乱ドット２４は、大きさが２種類以上の光散乱ドット２４ａ、２４ｂを含み、かつ、当該２種類以上の光散乱ドット２４ａ、２４ｂは、不規則な順序で配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板、面光源装置、及び、透過型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の透過型画像表示装置は、一般に、導光板により面状の光を供給する面光源装置をバックライトとして有している。面光源装置の方式としては、導光板の背面側に光源が設けられる直下式と、導光板の側面に沿って光源が設けられるエッジライト方式とがある。エッジライト方式は画像表示装置の薄型化の観点で有利である。
【０００３】
エッジライト方式の面光源装置では、導光板の側面から入射した光が、導光板の背面側に設けられた配光パターン（例えば、光散乱ドットからなる配光パターン）の作用により拡散し、臨界角度以上の角度成分の光が導光板の出射面から出射することによって、面状の光を供給する。その発光面の輝度を均一にするために、特許文献１及び２に記載の導光板では、光源から離れるに従い配光パターンの密度を粗から密にしたグラデーションを施している。
【０００４】
また、特許文献１には、この種のドット状の配光パターンを液滴吐出（例えば、インクジェット印刷）によって形成する手法も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４０２９４号公報
【特許文献２】特開２００８−２７６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、液滴吐出によってドット状のグラデーション配光パターンを形成する場合、光源に近い入光部側のように配光パターンの密度が粗である領域では、輝度の不均一が目立つという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、入光部側の輝度の不均一を低減することが可能な導光板、面光源装置、及び、透過型画像表示装置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】
【０００８】
本願発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、光源に近い入光部側の領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下の領域において輝度の不均一が発生することを見出し、更に、この領域において、大きさが２種類以上の光散乱ドットを不規則な順序で配置することにより、輝度の不均一を低減できることを見出した。
【０００９】
そこで、本発明の導光板は、導光板基材の少なくとも一方の面に光散乱ドットが形成された導光板において、導光板基材の少なくとも一方の面を複数の領域に分割してなる個々の領域には、複数の光散乱ドットが形成されており、複数の光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である個々の領域では、複数の光散乱ドットは、大きさが２種類以上の光散乱ドットを含み、かつ、当該２種類以上の光散乱ドットは、不規則な順序で配置されている。
【００１０】
この導光板によれば、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域において、２種類以上の大きさを有する光散乱ドットが不規則な順序で配置されるので、導光板の入光部側において光散乱ドットによる階調変化を小さくすることができる。その結果、この導光板の入光部側の輝度の不均一を低減することができる。
【００１１】
上記した複数の領域の隠蔽率は、入光部からの距離に応じて大きくなることが好ましい。これによれば、光源からの距離に応じて、光散乱ドットによる配光パターンの密度を粗から密にするグラデーションを施し、導光板の発光面の輝度を均一にすることができる。
【００１２】
上記した個々の領域は、１ｍｍ〜１０ｍｍの矩形領域であることが好ましい。これによれば、光源からの距離に応じて、光散乱ドットによる配光パターンの密度を粗から密にするグラデーションをより滑らかに施すことができ、導光板の発光面の輝度をより均一にすることができる。
【００１３】
上記した光散乱ドットは、インクジェット方式により印刷されることが好ましい。これによれば、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域において、２種類以上の大きさを有する光散乱ドットを不規則な順序で配置することが簡易となる。
【００１４】
本発明の面光源装置は、エッジライト型の面光源装置であって、上記した導光板と、導光板の側面に光を供給する光源とを備える。
【００１５】
この面光源装置によれば、上記した導光板を備えているので、エッジライト型の面光源装置の輝度の不均一を低減することができる。
【００１６】
本発明の透過型画像表示装置は、上記した面光源装置と、面光源装置の出射面と対向して配置された透過型画像表示部とを備える。
【００１７】
この透過型画像表示装置によれば、上記した導光板を有する面光源装置を備えているので、透過型画像表示装置の輝度の不均一を低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、導光板における入光部側の輝度の不均一を低減することができる。また、この導光板を用いたエッジライト型の面光源装置、及び、このエッジライト型の面光源装置を用いた透過型画像表示装置の輝度の不均一を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る透過型画像表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す導光板における導光板基材の背面側、すなわち光散乱ドットの配置を示す平面図である。
【図３】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図４】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図５】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図６】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図７】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図８】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図９】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図１０】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図１１】実施例の導光板における導光板基材の背面側、すなわち光散乱ドットの配置を示す平面図である。
【図１２】比較例の導光板における導光板基材の背面側、すなわち光散乱ドットの配置を示す平面図である。
【図１３】実施例及び比較例の導光板における輝度の不均一の目視評価結果を示す図である。
【図１４】実施例の導光板の入光部近傍の領域を撮影した図、及び、その拡大図を示す図である。
【図１５】比較例の導光板の入光部近傍の領域を撮影した図、及び、その拡大図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る透過型画像表示装置の概略構成を示す模式図である。なお、図１では、透過型画像表示装置１０を分解して示している。この透過型画像表示装置１０は、透過型画像表示部１８と、透過型画像表示部１８と対向して配置された面光源装置２２とを備える。
【００２２】
透過型画像表示部１８は、面光源装置２２から出射される面状の光で照明されて画像を表示するものである。透過型画像表示部１８の例は、液晶セルの両面に直線偏光板が配置された偏光板貼合体としての液晶表示パネルである。この場合、透過型画像表示装置１０は、液晶表示装置である。
【００２３】
面光源装置２２は、エッジライト方式の面光源装置であり、導光板１１と、導光板１１のための導光板基材１２の側面（入光部）１２ａ近傍に配置された光源部１４と、導光板基材１２の背面１２ｃ側に配置された反射シート１６と、導光板基材１２の出射面１２ｂと透過型画像表示部１８との間に配置された複数枚の光学フィルム２０とを備える。光学フィルム２０の例は、拡散フィルム、プリズムフィルム及び輝度向上フィルムである。
【００２４】
導光板１１は、導光板基材１２と、導光板基材１２の背面１２ｃ上に設けられた複数の光散乱ドット２４とを有する。導光板基材１２は、平面視形状が略矩形の板状体である。導光板基材１２の厚さｔ、すなわち出射面１２ｂと背面１２ｃとの間の距離の例は約３ｍｍであるが、約２ｍｍや約４ｍｍであってもよい。導光板基材１２は透光性材料からなり、透光性材料の屈折率は通常１．４６〜１．６２である。透光性材料としては、透光性樹脂材料、透光性ガラス材料が例示でき、透光性樹脂材料としては、アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）などが例示できる。なお、透光性樹脂材料としては、コストの面、透明性が高い、着色性が低い点で好ましくはアクリル樹脂である。導光板基材１２の背面１２ｃ上には、光を拡散させるための複数の光散乱ドット２４が形成されている。
【００２５】
この導光板１１では、光源部１４から導光板基材１２の側面１２ａに入射した光が、導光板基材１２の背面１２ｃ上に設けられた複数の光散乱ドット２４の作用により拡散し、臨界角度以上の角度成分の光が導光板基材１２の出射面１２ｂから出射することによって、面状の光を出射する。導光板１１における光散乱ドット２４の詳細は後述する。
【００２６】
光源部１４は、導光板基材１２の側面１２ａに沿って設けられた光源１４Ａを有する。光源１４Ａは、発光ダイオード、ハロゲンランプ及びタングステンランプのような点光源であってもよいし、蛍光ランプ（冷陰極線ランプ）のような線状光源であってもよい。赤色光、緑色光及び青色光を発光するＲＧＢタイプの発光ダイオードが好適に用いられる。
【００２７】
光源１４Ａと導光板基材１２の側面１２ａとの距離は、通常１ｍｍ〜１５ｍｍであり、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下である。光源が点光源である場合、側面１２ａに沿って複数の点光源が直線状に配列される。隣り合う点光源同士の間隔は、通常１〜２５ｍｍであり、省電力化の観点から、点光源の数を減らせるように好ましくは１０ｍｍ以上である。
【００２８】
光源部１４は、導光板１１と反対側に設けられた、光を反射させる反射部としてのリフレクター１４Ｂを有している。リフレクター１４Ｂは、例えば、白色樹脂板又は白色樹脂フィルムから形成される。
【００２９】
本実施形態の透過型画像表示装置１０に導光板１１を適用する場合、導光板基材１２の裏面１２ｃが反射シート１６と対向し、出射面１２ｂが透過型画像表示部１８側に位置するように導光板１１を設置する。この構成では、光源部１４から出射された光は、側面１２ａを介して導光板基材１２内に入射する。導光板基材１２内に入射した光は、導光板基材１２内を全反射しながら伝搬する。この際、所定のドットパターンで配置された光散乱ドット２４で光が拡散され、出射面１２ｂから面状の光として出射される。また、導光板基材１２を伝搬する光の一部が裏面１２ｃから外側に出射された場合には、反射シート１６で反射されて再度導光板基材１２内に入射される。出射面１２ｂから出射された面状の光は、光学フィルム２０を通過して透過型画像表示部１８を照明し、透過型画像表示部１８は、その照明光を利用して画像を表示する。
【００３０】
次に、導光板１１における光散乱ドット２４について説明する。図２は、図１に示す導光板１１における導光板基材１２の背面１２ｃ側、すなわち光散乱ドット２４の配置を示す平面図である。
【００３１】
本実施形態では、導光板基材１２の背面１２ｃは複数の領域Ａ１〜Ａ１０に分割されている。複数の領域Ａ１〜Ａ１０それぞれには、複数の光散乱ドット２４が形成されている。光散乱ドット２４は、例えば、インクジェット印刷による白色ドットを用いて形成される。
【００３２】
ここで、複数の領域Ａ１〜Ａ１０では、光源部１４、すなわち導光板基材１２の側面（入光部）１２ａに近い領域ほど光が強く、側面１２ａから遠ざかる領域ほど光が弱くなる。そのため、複数の領域Ａ１〜Ａ１０では、導光板基材１２の出射面１２ｂから出射される光の照度が略均一になるように、側面（入光部）１２ａからの距離に応じて、光散乱ドット２４による隠蔽率が大きくなるグラデーションが施されている。
【００３３】
このグラデーションを滑らかに施すために、複数の領域Ａ１〜Ａ１０それぞれは、約１ｍｍ〜１０ｍｍの矩形領域であり、好ましくは約１ｍｍ〜５ｍｍの矩形領域であり、更に好ましくは約１ｍｍ〜３ｍｍの矩形領域である。
【００３４】
複数の領域Ａ１〜Ａ１０において、側面１２ａから遠ざかる領域であって、光散乱ドット２４による隠蔽率が５０％を超える領域Ａ６〜Ａ１０では、１種類の光散乱ドット２４が、一定の中心間隔で配置されている。そして、この一定の中心間隔を保ちつつ、側面１２ａから遠ざかる領域ほど、光散乱ドット２４の大きさ（面積）が大きくなる。
【００３５】
一方、側面１２ａに近い領域であって、光散乱ドット２４による隠蔽率が５０％以下、実質的には１０％〜５０％となる領域Ａ１〜Ａ５では、２種類の大きさ（面積）の光散乱ドット２４ａ、２４ｂが、一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序（順不同）で配置されている。そして、この一定の中心間隔を保ちつつ、側面１２ａから遠ざかる領域ほど、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさが大きくなる。
【００３６】
本実施形態では、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、例えばインクジェット印刷におけるインクのドロップ数によって決定される。一方、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な順序は、例えば乱数を用いて決定される。この決定方法によって求めた２種類の大きさの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な順序配列を、いくつか例示する。
（第１例）
【００３７】
第１例では、約１ｍｍ四方の領域に６×６個の光散乱ドットを配置し、これらの光散乱ドットによる隠蔽率を１０．８％とする。２種類の光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、それぞれ、インク１ドロップによる直径５２．５μｍ、インク２ドロップによる直径６５．０μｍとする。これらの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な配置を、乱数を用いて求めた結果を図３及び図４に示す。図中の数値はインクのドロップ数を示す。
【００３８】
図３によれば、下式のように隠蔽率１０．８％を満たしつつ、インク１ドロップによる直径５２．５μｍのドット１０個、及び、インク２ドロップによる直径６５．０μｍのドット２６個が不規則な順序で配置される。
（（52.5/2）2π×10+（65.0/2）2π×26）/10002×100=10.8％
【００３９】
また、図４でも、下式のように隠蔽率１０．８％を満たしつつ、インク１ドロップによる直径５２．５μｍのドット１０個、及び、インク２ドロップによる直径６５．０μｍのドット２６個が不規則な順序で配置される。
（（52.5/2）2π×10+（65.0/2）2π×26）/10002×100=10.8％
（第２例）
【００４０】
第２例では、約１ｍｍ四方の領域に６×６個の光散乱ドットを配置し、これらの光散乱ドットによる隠蔽率を４６．３％とする。２種類の光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、それぞれ、インク６ドロップによる直径１２６．５μｍ、インク７ドロップによる直径１３３．２μｍとする。これらの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な配置を、乱数を用いて求めた結果を図５及び図６に示す。
【００４１】
図５によれば、下式のように隠蔽率４６．３％を満たしつつ、インク６ドロップによる直径１２６．５μｍのドット２８個、及び、インク７ドロップによる直径１３３．２μｍのドット８個が不規則な順序で配置される。
（（126.5/2）2π×28+（133.2/2）2π×8）/10002×100=46.3％
【００４２】
また、図６でも、下式のように隠蔽率４６．３％を略満たしつつ、インク６ドロップによる直径１２６．５μｍのドット２９個、及び、インク７ドロップによる直径１３３．２μｍのドット７個が不規則な順序で配置される。
（（126.5/2）2π×29+（133.2/2）2π×7）/10002×100=46.2％
（第３例）
【００４３】
第３例では、約３ｍｍ四方の領域に１８×１８個の光散乱ドットを配置し、これらの光散乱ドットによる隠蔽率を２０．７％とする。２種類の光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、それぞれ、インク３ドロップによる直径８４．０μｍ、インク４ドロップによる直径９２．４μｍとする。これらの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な配置を、乱数を用いて求めた結果を図７及び図８に示す。
【００４４】
図７によれば、下式のように隠蔽率２０．７％を満たしつつ、インク３ドロップによる直径８４．０μｍのドット２６９個、及び、インク４ドロップによる直径９２．４μｍのドット５５個が不規則な順序で配置される。
（（84.0/2）2π×269+（92.4/2）2π×55）/30002×100=20.7％
【００４５】
また、図８でも、下式のように隠蔽率２０．７％を満たしつつ、インク３ドロップによる直径８４．０μｍのドット２６７個、及び、インク４ドロップによる直径９２．４μｍのドット５７個が不規則な順序で配置される。
（（84.0/2）2π×267+（92.4/2）2π×57）/30002×100=20.7％
（第４例）
【００４６】
第４例では、約３ｍｍ四方の領域に１８×１８個の光散乱ドットを配置し、これらの光散乱ドットによる隠蔽率を３０．８％とする。２種類の光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、それぞれ、インク２ドロップによる直径９８．８μｍ、インク３ドロップによる直径１１４．０μｍとする。これらの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な配置を、乱数を用いて求めた結果を図９及び図１０に示す。
【００４７】
図９によれば、下式のように隠蔽率３０．８％を満たしつつ、インク２ドロップによる直径９８．８μｍのドット２０９個、及び、インク３ドロップによる直径１１４．０μｍのドット１１５個が不規則な順序で配置される。
（（98.8/2）2π×209+（114.0/2）2π×115）/30002×100=30.8％
【００４８】
また、図１０でも、下式のように隠蔽率３０．８％を略満たしつつ、インク２ドロップによる直径９８．８μｍのドット２０８個、及び、インク３ドロップによる直径１１４．０μｍのドット１１６個が不規則な順序で配置される。
（（98.8/2）2π×208+（114.0/2）2π×116）/30002×100=30.9％
【００４９】
なお、第４例では、第３例に比べて、導光板基材１２上でのインクの広がり具合が大きい。このように、導光板基材１２上でのインクの広がり具合も考慮して隠蔽率を調整することが好ましい。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の導光板１１によれば、光散乱ドット２４による隠蔽率が５０％以下である領域Ａ１〜Ａ５において、２種類以上の大きさを有する光散乱ドット２４ａ、２４ｂが不規則な順序で配置されているので、導光板１１の入光部１２ａ側において光散乱ドット２４ａ、２４ｂによる階調変化を小さくすることができる。その結果、この導光板１１の入光部１２ａ側の輝度の不均一を低減することができる。
【００５１】
また、本実施形態の面光源装置２２によれば、上記した導光板１１を備えているので、エッジライト型の面光源装置２２の輝度の不均一を低減することができる。
【００５２】
また、本実施形態の透過型画像表示装置１０によれば、上記した導光板１１を有する面光源装置２２を備えているので、透過型画像表示装置１０の輝度の不均一を低減することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、導光板１１の側面１２ａに近い領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下となる領域Ａ１〜Ａ５において、２種類の大きさの光散乱ドット２４ａ、２４ｂを不規則な順序で配置したが、３種類以上の大きさの光散乱ドットを不規則な順序で配置してもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、インクジェット印刷のインクのドロップ数を１以上として光散乱ドットの中心間隔を一定としたが、インク０ドロップを含んでもよい。この場合、光散乱ドットの中心間隔は一定（等間隔）ではなくなる。
【００５５】
また、本実施形態では、導光板基材１２の４つの側面のうち１つの側面１２ａ側のみに光源１４Ａが設けられたが、導光板基材１２の対向する一対の側面それぞれに沿って光源が設けられてもよい。この場合、一対の側面（入光部）に近い領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域において、２種類以上の大きさの光散乱ドットが、一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序で配置される。
【００５６】
また、導光板基材１２の４つの側面全てに沿って光源が設けられてもよい。この場合、４つの側面（入光部）に近い領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域において、２種類以上の大きさの光散乱ドットが、一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序で配置される。
【００５７】
また、本実施形態では、導光板基材１２の出射面１２ｂから出射される光の照度が略均一になるように、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域Ａ１〜Ａ５では、一定の中心間隔を保ちつつ、側面（入光部）１２ａから遠ざかる領域ほど、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさを大きくしたが、この種のグラデーションのかけ方は本実施形態に限定されない。例えば、光散乱ドット２４ａ，２４ｂのうちの一方のみを大きくしてもよいし、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは変更せず、小さい光散乱ドット２４ａの数を減らし、その分大きな光散乱ドット２４ｂを増やしてもよい。
【００５８】
また、本発明は、エッジライト型の面光源装置のための導光板の入光部側における光散乱ドットに限定されることなく、入射する光が強く、光散乱ドットによる隠蔽率が小さいものにおいて輝度の不均一を低減する用途全てに適用可能である。
【実施例１】
【００５９】
図１及び図２に示す本発明の実施形態に係る導光板１１を実施例１として試作し、比較例１の導光板との対比評価を行った。実施例１及び比較例１の導光板は以下の通りである。
（実施例１）
【００６０】
導光板基材１２として、長さ９２２ｍｍ、幅５４０ｍｍ、厚み４ｍｍのＰＭＭＡの成形物を用いた。この導光板基材１２の両面にはマスキングフィルムが貼合されていたので、その一方の面からマスキングフィルムを剥離した後、ＩＰＡを染込ませた紙ワイプで剥離面を拭き取ることで剥離面の洗浄を行った。この剥離面を背面１２ｃとし、背面１２ｃに対してインクジェット印刷によって幅５０ｍｍの範囲でインクを塗布した。
【００６１】
インクは酸化チタン及び紫外線硬化型樹脂からなる白インクを用いた。インクジェット印刷のためのインクジェットヘッドの各条件は、解像度１５０ｄｐｉ、印字幅５３．５７ｍｍ、走査速度２００ｍｍ／ｓｅｃとした。印刷パターンとしては、長さ方向５８９点、幅方向３００点であり、本発明の実施形態に示すグラデーションパターンとなるようにした。なお、本実施例１では、上記した本実施形態のパターンに対して、以下の変更を行った。すなわち、後述する評価のためのテレビユニットが導光板基材の対向する一対の側面に光源を備える構造であるため、一対の側面（入光部）側の領域から中心側の領域に向けて光散乱ドットの大きさを大きくした。また、印刷パターン試作の容易性のために、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％より大きい領域においても、２種類の大きさの光散乱ドットを一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序で配置した。具体的には、図１１に示すように、領域Ａ１〜Ａ１０において、２種類の大きさの光散乱ドット２４ａ、２４ｂが、一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序（順不同）で配置されるようにした。そして、この一定の中心間隔を保ちつつ、一対の側面のうちの一方の側面１２ａ側の領域Ａ１から中心側の領域Ａ５へ向けて光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさが大きくなると共に、他方の側面１２ｄ側の領域Ａ１０から中心側の領域Ａ６へ向けて光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさが大きくなるようにした。
【００６２】
印刷後、照射強度１２０Ｗ／ｃｍのＵＶランプ（メタルハライドランプ）にて硬化を行い、図２に示す光散乱ドットによるグラデーションパターンが背面１２ｃに形成された導光板１１を実施例１として得た。
（比較例１）
【００６３】
比較例１の導光板は、本願発明者らの鋭意検討の過程における試作品である。図１２は、比較例１の導光板における導光板基材１２の背面１２ｃ側、すなわち光散乱ドット２４の配置を示す平面図である。
【００６４】
比較例１では、本願課題を解決するために、一対の側面（入光部）１２ａ，１２ｄに近い領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下となる領域Ａ１〜Ａ４，Ａ７〜Ａ１０では、１種類の大きさの光散乱ドット２４が、不規則な中心間隔で、すなわち不規則な位置に配置されるようにした。なお、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％を超える領域Ａ５〜Ａ６では、１種類の光散乱ドット２４が、一定の中心間隔で配置されるようにした。そして、一対の側面のうちの一方の側面１２ａ側の領域Ａ１から中心側の領域Ａ５へ向けて光散乱ドット２４の大きさが大きくなると共に、他方の側面１２ｄ側の領域Ａ１０から中心側の領域Ａ６へ向けて光散乱ドット２４の大きさが大きくなるようにした。導光板基材１２、インク、及び、インクジェット印刷のための条件等は実施例１と同様である。
【００６５】
本評価では、光源としてＬＥＤを用いるテレビユニット（Ｓｏｎｙ社製ＫＤＬ−４０ＥＸ）において、導光板に代えて実施例１及び比較例１の導光板をそれぞれ組み込んだ。そして、これらのテレビユニットを点灯させ、テレビ上端中心部から１００ｍｍの範囲における輝度分布の不均一を目視評価した。この目視評価の評価結果を図１３に示す。なお、図１３では、導光板の表面に光学フィルム（拡散フィルム、プリズムフィルム及び輝度向上フィルム）２０を堆積させた場合と堆積させない場合との評価結果を示す。図１３において、輝度の不均一がない場合に「○」を、輝度の不均一が略低減されているものの良く見ると少々ある場合に「△」を、輝度の不均一がある場合に「×」を示す。
【００６６】
この評価結果によれば、比較例１に比べて実施例１の方が輝度の不均一の改善効果が大きかった。また、導光板の表面に光学フィルムを用いることにより、輝度の不均一を略完全に改善することができた。
【００６７】
また、実施例１及び比較例１の導光板の入光部における隠蔽率５０％以下の領域を撮影した図、及び、その拡大図を、図１４（実施例１、光学フィルム有）及び図１５（比較例１）に示す。これによれば、比較例１では、図１５に示すように、入光部に輝度の不均一が発生した。一方、実施例１では、図１４に示すように、入光部の輝度の不均一が解消された。
【００６８】
このように、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下となる領域では、２種類の大きさの光散乱ドットを不規則な順序で配置することにより、換言すれば、光散乱ドットによる階調変化を小さくすることにより、輝度の不均一を低減する効果が大きかった。
【符号の説明】
【００６９】
１０…透過型画像表示装置、１１…導光板、１２…導光板基材、１２ａ…側面（入光部）、１２ｂ…出射面、１２ｃ…背面、１４…光源部、１４Ａ…光源、１４Ｂ…リフレクター、１６…反射シート、１８…透過型画像表示部、２０…光学フィルム、２２…面光源装置、２４、２４ａ、２４ｂ…光散乱ドット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板、面光源装置、及び、透過型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の透過型画像表示装置は、一般に、導光板により面状の光を供給する面光源装置をバックライトとして有している。面光源装置の方式としては、導光板の背面側に光源が設けられる直下式と、導光板の側面に沿って光源が設けられるエッジライト方式とがある。エッジライト方式は画像表示装置の薄型化の観点で有利である。
【０００３】
エッジライト方式の面光源装置では、導光板の側面から入射した光が、導光板の背面側に設けられた配光パターン（例えば、光散乱ドットからなる配光パターン）の作用により拡散し、臨界角度以上の角度成分の光が導光板の出射面から出射することによって、面状の光を供給する。その発光面の輝度を均一にするために、特許文献１及び２に記載の導光板では、光源から離れるに従い配光パターンの密度を粗から密にしたグラデーションを施している。
【０００４】
また、特許文献１には、この種のドット状の配光パターンを液滴吐出（例えば、インクジェット印刷）によって形成する手法も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４０２９４号公報
【特許文献２】特開２００８−２７６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、液滴吐出によってドット状のグラデーション配光パターンを形成する場合、光源に近い入光部側のように配光パターンの密度が粗である領域では、輝度の不均一が目立つという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、入光部側の輝度の不均一を低減することが可能な導光板、面光源装置、及び、透過型画像表示装置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】
【０００８】
本願発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、光源に近い入光部側の領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下の領域において輝度の不均一が発生することを見出し、更に、この領域において、大きさが２種類以上の光散乱ドットを不規則な順序で配置することにより、輝度の不均一を低減できることを見出した。
【０００９】
そこで、本発明の導光板は、導光板基材の少なくとも一方の面に光散乱ドットが形成された導光板において、導光板基材の少なくとも一方の面を複数の領域に分割してなる個々の領域には、複数の光散乱ドットが形成されており、複数の光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である個々の領域では、複数の光散乱ドットは、大きさが２種類以上の光散乱ドットを含み、かつ、当該２種類以上の光散乱ドットは、不規則な順序で配置されている。
【００１０】
この導光板によれば、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域において、２種類以上の大きさを有する光散乱ドットが不規則な順序で配置されるので、導光板の入光部側において光散乱ドットによる階調変化を小さくすることができる。その結果、この導光板の入光部側の輝度の不均一を低減することができる。
【００１１】
上記した複数の領域の隠蔽率は、入光部からの距離に応じて大きくなることが好ましい。これによれば、光源からの距離に応じて、光散乱ドットによる配光パターンの密度を粗から密にするグラデーションを施し、導光板の発光面の輝度を均一にすることができる。
【００１２】
上記した個々の領域は、１ｍｍ〜１０ｍｍの矩形領域であることが好ましい。これによれば、光源からの距離に応じて、光散乱ドットによる配光パターンの密度を粗から密にするグラデーションをより滑らかに施すことができ、導光板の発光面の輝度をより均一にすることができる。
【００１３】
上記した光散乱ドットは、インクジェット方式により印刷されることが好ましい。これによれば、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域において、２種類以上の大きさを有する光散乱ドットを不規則な順序で配置することが簡易となる。
【００１４】
本発明の面光源装置は、エッジライト型の面光源装置であって、上記した導光板と、導光板の側面に光を供給する光源とを備える。
【００１５】
この面光源装置によれば、上記した導光板を備えているので、エッジライト型の面光源装置の輝度の不均一を低減することができる。
【００１６】
本発明の透過型画像表示装置は、上記した面光源装置と、面光源装置の出射面と対向して配置された透過型画像表示部とを備える。
【００１７】
この透過型画像表示装置によれば、上記した導光板を有する面光源装置を備えているので、透過型画像表示装置の輝度の不均一を低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、導光板における入光部側の輝度の不均一を低減することができる。また、この導光板を用いたエッジライト型の面光源装置、及び、このエッジライト型の面光源装置を用いた透過型画像表示装置の輝度の不均一を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る透過型画像表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す導光板における導光板基材の背面側、すなわち光散乱ドットの配置を示す平面図である。
【図３】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図４】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図５】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図６】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図７】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図８】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図９】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図１０】２種類の大きさの光散乱ドットの不規則な順序配列の一例を示す図である。
【図１１】実施例の導光板における導光板基材の背面側、すなわち光散乱ドットの配置を示す平面図である。
【図１２】比較例の導光板における導光板基材の背面側、すなわち光散乱ドットの配置を示す平面図である。
【図１３】実施例及び比較例の導光板における輝度の不均一の目視評価結果を示す図である。
【図１４】実施例の導光板の入光部近傍の領域を撮影した図、及び、その拡大図を示す図である。
【図１５】比較例の導光板の入光部近傍の領域を撮影した図、及び、その拡大図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る透過型画像表示装置の概略構成を示す模式図である。なお、図１では、透過型画像表示装置１０を分解して示している。この透過型画像表示装置１０は、透過型画像表示部１８と、透過型画像表示部１８と対向して配置された面光源装置２２とを備える。
【００２２】
透過型画像表示部１８は、面光源装置２２から出射される面状の光で照明されて画像を表示するものである。透過型画像表示部１８の例は、液晶セルの両面に直線偏光板が配置された偏光板貼合体としての液晶表示パネルである。この場合、透過型画像表示装置１０は、液晶表示装置である。
【００２３】
面光源装置２２は、エッジライト方式の面光源装置であり、導光板１１と、導光板１１のための導光板基材１２の側面（入光部）１２ａ近傍に配置された光源部１４と、導光板基材１２の背面１２ｃ側に配置された反射シート１６と、導光板基材１２の出射面１２ｂと透過型画像表示部１８との間に配置された複数枚の光学フィルム２０とを備える。光学フィルム２０の例は、拡散フィルム、プリズムフィルム及び輝度向上フィルムである。
【００２４】
導光板１１は、導光板基材１２と、導光板基材１２の背面１２ｃ上に設けられた複数の光散乱ドット２４とを有する。導光板基材１２は、平面視形状が略矩形の板状体である。導光板基材１２の厚さｔ、すなわち出射面１２ｂと背面１２ｃとの間の距離の例は約３ｍｍであるが、約２ｍｍや約４ｍｍであってもよい。導光板基材１２は透光性材料からなり、透光性材料の屈折率は通常１．４６〜１．６２である。透光性材料としては、透光性樹脂材料、透光性ガラス材料が例示でき、透光性樹脂材料としては、アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）などが例示できる。なお、透光性樹脂材料としては、コストの面、透明性が高い、着色性が低い点で好ましくはアクリル樹脂である。導光板基材１２の背面１２ｃ上には、光を拡散させるための複数の光散乱ドット２４が形成されている。
【００２５】
この導光板１１では、光源部１４から導光板基材１２の側面１２ａに入射した光が、導光板基材１２の背面１２ｃ上に設けられた複数の光散乱ドット２４の作用により拡散し、臨界角度以上の角度成分の光が導光板基材１２の出射面１２ｂから出射することによって、面状の光を出射する。導光板１１における光散乱ドット２４の詳細は後述する。
【００２６】
光源部１４は、導光板基材１２の側面１２ａに沿って設けられた光源１４Ａを有する。光源１４Ａは、発光ダイオード、ハロゲンランプ及びタングステンランプのような点光源であってもよいし、蛍光ランプ（冷陰極線ランプ）のような線状光源であってもよい。赤色光、緑色光及び青色光を発光するＲＧＢタイプの発光ダイオードが好適に用いられる。
【００２７】
光源１４Ａと導光板基材１２の側面１２ａとの距離は、通常１ｍｍ〜１５ｍｍであり、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下である。光源が点光源である場合、側面１２ａに沿って複数の点光源が直線状に配列される。隣り合う点光源同士の間隔は、通常１〜２５ｍｍであり、省電力化の観点から、点光源の数を減らせるように好ましくは１０ｍｍ以上である。
【００２８】
光源部１４は、導光板１１と反対側に設けられた、光を反射させる反射部としてのリフレクター１４Ｂを有している。リフレクター１４Ｂは、例えば、白色樹脂板又は白色樹脂フィルムから形成される。
【００２９】
本実施形態の透過型画像表示装置１０に導光板１１を適用する場合、導光板基材１２の裏面１２ｃが反射シート１６と対向し、出射面１２ｂが透過型画像表示部１８側に位置するように導光板１１を設置する。この構成では、光源部１４から出射された光は、側面１２ａを介して導光板基材１２内に入射する。導光板基材１２内に入射した光は、導光板基材１２内を全反射しながら伝搬する。この際、所定のドットパターンで配置された光散乱ドット２４で光が拡散され、出射面１２ｂから面状の光として出射される。また、導光板基材１２を伝搬する光の一部が裏面１２ｃから外側に出射された場合には、反射シート１６で反射されて再度導光板基材１２内に入射される。出射面１２ｂから出射された面状の光は、光学フィルム２０を通過して透過型画像表示部１８を照明し、透過型画像表示部１８は、その照明光を利用して画像を表示する。
【００３０】
次に、導光板１１における光散乱ドット２４について説明する。図２は、図１に示す導光板１１における導光板基材１２の背面１２ｃ側、すなわち光散乱ドット２４の配置を示す平面図である。
【００３１】
本実施形態では、導光板基材１２の背面１２ｃは複数の領域Ａ１〜Ａ１０に分割されている。複数の領域Ａ１〜Ａ１０それぞれには、複数の光散乱ドット２４が形成されている。光散乱ドット２４は、例えば、インクジェット印刷による白色ドットを用いて形成される。
【００３２】
ここで、複数の領域Ａ１〜Ａ１０では、光源部１４、すなわち導光板基材１２の側面（入光部）１２ａに近い領域ほど光が強く、側面１２ａから遠ざかる領域ほど光が弱くなる。そのため、複数の領域Ａ１〜Ａ１０では、導光板基材１２の出射面１２ｂから出射される光の照度が略均一になるように、側面（入光部）１２ａからの距離に応じて、光散乱ドット２４による隠蔽率が大きくなるグラデーションが施されている。
【００３３】
このグラデーションを滑らかに施すために、複数の領域Ａ１〜Ａ１０それぞれは、約１ｍｍ〜１０ｍｍの矩形領域であり、好ましくは約１ｍｍ〜５ｍｍの矩形領域であり、更に好ましくは約１ｍｍ〜３ｍｍの矩形領域である。
【００３４】
複数の領域Ａ１〜Ａ１０において、側面１２ａから遠ざかる領域であって、光散乱ドット２４による隠蔽率が５０％を超える領域Ａ６〜Ａ１０では、１種類の光散乱ドット２４が、一定の中心間隔で配置されている。そして、この一定の中心間隔を保ちつつ、側面１２ａから遠ざかる領域ほど、光散乱ドット２４の大きさ（面積）が大きくなる。
【００３５】
一方、側面１２ａに近い領域であって、光散乱ドット２４による隠蔽率が５０％以下、実質的には１０％〜５０％となる領域Ａ１〜Ａ５では、２種類の大きさ（面積）の光散乱ドット２４ａ、２４ｂが、一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序（順不同）で配置されている。そして、この一定の中心間隔を保ちつつ、側面１２ａから遠ざかる領域ほど、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさが大きくなる。
【００３６】
本実施形態では、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、例えばインクジェット印刷におけるインクのドロップ数によって決定される。一方、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な順序は、例えば乱数を用いて決定される。この決定方法によって求めた２種類の大きさの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な順序配列を、いくつか例示する。
（第１例）
【００３７】
第１例では、約１ｍｍ四方の領域に６×６個の光散乱ドットを配置し、これらの光散乱ドットによる隠蔽率を１０．８％とする。２種類の光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、それぞれ、インク１ドロップによる直径５２．５μｍ、インク２ドロップによる直径６５．０μｍとする。これらの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な配置を、乱数を用いて求めた結果を図３及び図４に示す。図中の数値はインクのドロップ数を示す。
【００３８】
図３によれば、下式のように隠蔽率１０．８％を満たしつつ、インク１ドロップによる直径５２．５μｍのドット１０個、及び、インク２ドロップによる直径６５．０μｍのドット２６個が不規則な順序で配置される。
（（52.5/2）2π×10+（65.0/2）2π×26）/10002×100=10.8％
【００３９】
また、図４でも、下式のように隠蔽率１０．８％を満たしつつ、インク１ドロップによる直径５２．５μｍのドット１０個、及び、インク２ドロップによる直径６５．０μｍのドット２６個が不規則な順序で配置される。
（（52.5/2）2π×10+（65.0/2）2π×26）/10002×100=10.8％
（第２例）
【００４０】
第２例では、約１ｍｍ四方の領域に６×６個の光散乱ドットを配置し、これらの光散乱ドットによる隠蔽率を４６．３％とする。２種類の光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、それぞれ、インク６ドロップによる直径１２６．５μｍ、インク７ドロップによる直径１３３．２μｍとする。これらの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な配置を、乱数を用いて求めた結果を図５及び図６に示す。
【００４１】
図５によれば、下式のように隠蔽率４６．３％を満たしつつ、インク６ドロップによる直径１２６．５μｍのドット２８個、及び、インク７ドロップによる直径１３３．２μｍのドット８個が不規則な順序で配置される。
（（126.5/2）2π×28+（133.2/2）2π×8）/10002×100=46.3％
【００４２】
また、図６でも、下式のように隠蔽率４６．３％を略満たしつつ、インク６ドロップによる直径１２６．５μｍのドット２９個、及び、インク７ドロップによる直径１３３．２μｍのドット７個が不規則な順序で配置される。
（（126.5/2）2π×29+（133.2/2）2π×7）/10002×100=46.2％
（第３例）
【００４３】
第３例では、約３ｍｍ四方の領域に１８×１８個の光散乱ドットを配置し、これらの光散乱ドットによる隠蔽率を２０．７％とする。２種類の光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、それぞれ、インク３ドロップによる直径８４．０μｍ、インク４ドロップによる直径９２．４μｍとする。これらの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な配置を、乱数を用いて求めた結果を図７及び図８に示す。
【００４４】
図７によれば、下式のように隠蔽率２０．７％を満たしつつ、インク３ドロップによる直径８４．０μｍのドット２６９個、及び、インク４ドロップによる直径９２．４μｍのドット５５個が不規則な順序で配置される。
（（84.0/2）2π×269+（92.4/2）2π×55）/30002×100=20.7％
【００４５】
また、図８でも、下式のように隠蔽率２０．７％を満たしつつ、インク３ドロップによる直径８４．０μｍのドット２６７個、及び、インク４ドロップによる直径９２．４μｍのドット５７個が不規則な順序で配置される。
（（84.0/2）2π×267+（92.4/2）2π×57）/30002×100=20.7％
（第４例）
【００４６】
第４例では、約３ｍｍ四方の領域に１８×１８個の光散乱ドットを配置し、これらの光散乱ドットによる隠蔽率を３０．８％とする。２種類の光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは、それぞれ、インク２ドロップによる直径９８．８μｍ、インク３ドロップによる直径１１４．０μｍとする。これらの光散乱ドット２４ａ、２４ｂの不規則な配置を、乱数を用いて求めた結果を図９及び図１０に示す。
【００４７】
図９によれば、下式のように隠蔽率３０．８％を満たしつつ、インク２ドロップによる直径９８．８μｍのドット２０９個、及び、インク３ドロップによる直径１１４．０μｍのドット１１５個が不規則な順序で配置される。
（（98.8/2）2π×209+（114.0/2）2π×115）/30002×100=30.8％
【００４８】
また、図１０でも、下式のように隠蔽率３０．８％を略満たしつつ、インク２ドロップによる直径９８．８μｍのドット２０８個、及び、インク３ドロップによる直径１１４．０μｍのドット１１６個が不規則な順序で配置される。
（（98.8/2）2π×208+（114.0/2）2π×116）/30002×100=30.9％
【００４９】
なお、第４例では、第３例に比べて、導光板基材１２上でのインクの広がり具合が大きい。このように、導光板基材１２上でのインクの広がり具合も考慮して隠蔽率を調整することが好ましい。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の導光板１１によれば、光散乱ドット２４による隠蔽率が５０％以下である領域Ａ１〜Ａ５において、２種類以上の大きさを有する光散乱ドット２４ａ、２４ｂが不規則な順序で配置されているので、導光板１１の入光部１２ａ側において光散乱ドット２４ａ、２４ｂによる階調変化を小さくすることができる。その結果、この導光板１１の入光部１２ａ側の輝度の不均一を低減することができる。
【００５１】
また、本実施形態の面光源装置２２によれば、上記した導光板１１を備えているので、エッジライト型の面光源装置２２の輝度の不均一を低減することができる。
【００５２】
また、本実施形態の透過型画像表示装置１０によれば、上記した導光板１１を有する面光源装置２２を備えているので、透過型画像表示装置１０の輝度の不均一を低減することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、導光板１１の側面１２ａに近い領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下となる領域Ａ１〜Ａ５において、２種類の大きさの光散乱ドット２４ａ、２４ｂを不規則な順序で配置したが、３種類以上の大きさの光散乱ドットを不規則な順序で配置してもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、インクジェット印刷のインクのドロップ数を１以上として光散乱ドットの中心間隔を一定としたが、インク０ドロップを含んでもよい。この場合、光散乱ドットの中心間隔は一定（等間隔）ではなくなる。
【００５５】
また、本実施形態では、導光板基材１２の４つの側面のうち１つの側面１２ａ側のみに光源１４Ａが設けられたが、導光板基材１２の対向する一対の側面それぞれに沿って光源が設けられてもよい。この場合、一対の側面（入光部）に近い領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域において、２種類以上の大きさの光散乱ドットが、一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序で配置される。
【００５６】
また、導光板基材１２の４つの側面全てに沿って光源が設けられてもよい。この場合、４つの側面（入光部）に近い領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域において、２種類以上の大きさの光散乱ドットが、一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序で配置される。
【００５７】
また、本実施形態では、導光板基材１２の出射面１２ｂから出射される光の照度が略均一になるように、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である領域Ａ１〜Ａ５では、一定の中心間隔を保ちつつ、側面（入光部）１２ａから遠ざかる領域ほど、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさを大きくしたが、この種のグラデーションのかけ方は本実施形態に限定されない。例えば、光散乱ドット２４ａ，２４ｂのうちの一方のみを大きくしてもよいし、光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさは変更せず、小さい光散乱ドット２４ａの数を減らし、その分大きな光散乱ドット２４ｂを増やしてもよい。
【００５８】
また、本発明は、エッジライト型の面光源装置のための導光板の入光部側における光散乱ドットに限定されることなく、入射する光が強く、光散乱ドットによる隠蔽率が小さいものにおいて輝度の不均一を低減する用途全てに適用可能である。
【実施例１】
【００５９】
図１及び図２に示す本発明の実施形態に係る導光板１１を実施例１として試作し、比較例１の導光板との対比評価を行った。実施例１及び比較例１の導光板は以下の通りである。
（実施例１）
【００６０】
導光板基材１２として、長さ９２２ｍｍ、幅５４０ｍｍ、厚み４ｍｍのＰＭＭＡの成形物を用いた。この導光板基材１２の両面にはマスキングフィルムが貼合されていたので、その一方の面からマスキングフィルムを剥離した後、ＩＰＡを染込ませた紙ワイプで剥離面を拭き取ることで剥離面の洗浄を行った。この剥離面を背面１２ｃとし、背面１２ｃに対してインクジェット印刷によって幅５０ｍｍの範囲でインクを塗布した。
【００６１】
インクは酸化チタン及び紫外線硬化型樹脂からなる白インクを用いた。インクジェット印刷のためのインクジェットヘッドの各条件は、解像度１５０ｄｐｉ、印字幅５３．５７ｍｍ、走査速度２００ｍｍ／ｓｅｃとした。印刷パターンとしては、長さ方向５８９点、幅方向３００点であり、本発明の実施形態に示すグラデーションパターンとなるようにした。なお、本実施例１では、上記した本実施形態のパターンに対して、以下の変更を行った。すなわち、後述する評価のためのテレビユニットが導光板基材の対向する一対の側面に光源を備える構造であるため、一対の側面（入光部）側の領域から中心側の領域に向けて光散乱ドットの大きさを大きくした。また、印刷パターン試作の容易性のために、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％より大きい領域においても、２種類の大きさの光散乱ドットを一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序で配置した。具体的には、図１１に示すように、領域Ａ１〜Ａ１０において、２種類の大きさの光散乱ドット２４ａ、２４ｂが、一定の中心間隔で、かつ、不規則な順序（順不同）で配置されるようにした。そして、この一定の中心間隔を保ちつつ、一対の側面のうちの一方の側面１２ａ側の領域Ａ１から中心側の領域Ａ５へ向けて光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさが大きくなると共に、他方の側面１２ｄ側の領域Ａ１０から中心側の領域Ａ６へ向けて光散乱ドット２４ａ、２４ｂの大きさが大きくなるようにした。
【００６２】
印刷後、照射強度１２０Ｗ／ｃｍのＵＶランプ（メタルハライドランプ）にて硬化を行い、図２に示す光散乱ドットによるグラデーションパターンが背面１２ｃに形成された導光板１１を実施例１として得た。
（比較例１）
【００６３】
比較例１の導光板は、本願発明者らの鋭意検討の過程における試作品である。図１２は、比較例１の導光板における導光板基材１２の背面１２ｃ側、すなわち光散乱ドット２４の配置を示す平面図である。
【００６４】
比較例１では、本願課題を解決するために、一対の側面（入光部）１２ａ，１２ｄに近い領域であって、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下となる領域Ａ１〜Ａ４，Ａ７〜Ａ１０では、１種類の大きさの光散乱ドット２４が、不規則な中心間隔で、すなわち不規則な位置に配置されるようにした。なお、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％を超える領域Ａ５〜Ａ６では、１種類の光散乱ドット２４が、一定の中心間隔で配置されるようにした。そして、一対の側面のうちの一方の側面１２ａ側の領域Ａ１から中心側の領域Ａ５へ向けて光散乱ドット２４の大きさが大きくなると共に、他方の側面１２ｄ側の領域Ａ１０から中心側の領域Ａ６へ向けて光散乱ドット２４の大きさが大きくなるようにした。導光板基材１２、インク、及び、インクジェット印刷のための条件等は実施例１と同様である。
【００６５】
本評価では、光源としてＬＥＤを用いるテレビユニット（Ｓｏｎｙ社製ＫＤＬ−４０ＥＸ）において、導光板に代えて実施例１及び比較例１の導光板をそれぞれ組み込んだ。そして、これらのテレビユニットを点灯させ、テレビ上端中心部から１００ｍｍの範囲における輝度分布の不均一を目視評価した。この目視評価の評価結果を図１３に示す。なお、図１３では、導光板の表面に光学フィルム（拡散フィルム、プリズムフィルム及び輝度向上フィルム）２０を堆積させた場合と堆積させない場合との評価結果を示す。図１３において、輝度の不均一がない場合に「○」を、輝度の不均一が略低減されているものの良く見ると少々ある場合に「△」を、輝度の不均一がある場合に「×」を示す。
【００６６】
この評価結果によれば、比較例１に比べて実施例１の方が輝度の不均一の改善効果が大きかった。また、導光板の表面に光学フィルムを用いることにより、輝度の不均一を略完全に改善することができた。
【００６７】
また、実施例１及び比較例１の導光板の入光部における隠蔽率５０％以下の領域を撮影した図、及び、その拡大図を、図１４（実施例１、光学フィルム有）及び図１５（比較例１）に示す。これによれば、比較例１では、図１５に示すように、入光部に輝度の不均一が発生した。一方、実施例１では、図１４に示すように、入光部の輝度の不均一が解消された。
【００６８】
このように、光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下となる領域では、２種類の大きさの光散乱ドットを不規則な順序で配置することにより、換言すれば、光散乱ドットによる階調変化を小さくすることにより、輝度の不均一を低減する効果が大きかった。
【符号の説明】
【００６９】
１０…透過型画像表示装置、１１…導光板、１２…導光板基材、１２ａ…側面（入光部）、１２ｂ…出射面、１２ｃ…背面、１４…光源部、１４Ａ…光源、１４Ｂ…リフレクター、１６…反射シート、１８…透過型画像表示部、２０…光学フィルム、２２…面光源装置、２４、２４ａ、２４ｂ…光散乱ドット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板基材の少なくとも一方の面に光散乱ドットが形成された導光板において、
前記導光板基材の少なくとも一方の面を複数の領域に分割してなる個々の領域には、複数の光散乱ドットが形成されており、
前記複数の光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である前記個々の領域では、前記複数の光散乱ドットは、大きさが２種類以上の光散乱ドットを含み、かつ、当該２種類以上の光散乱ドットは、不規則な順序で配置されている、
導光板。
【請求項２】
前記複数の領域の隠蔽率は、入光部からの距離に応じて大きくなる、請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記個々の領域は、１ｍｍ〜１０ｍｍの矩形領域である、請求項１に記載の導光板。
【請求項４】
前記光散乱ドットは、インクジェット方式により印刷される、請求項１に記載の導光板。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の導光板と、
前記導光板の側面に光を供給する光源と、
を備える、エッジライト型の面光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の出射面と対向して配置された透過型画像表示部と、
を備える透過型画像表示装置。
【請求項１】
導光板基材の少なくとも一方の面に光散乱ドットが形成された導光板において、
前記導光板基材の少なくとも一方の面を複数の領域に分割してなる個々の領域には、複数の光散乱ドットが形成されており、
前記複数の光散乱ドットによる隠蔽率が５０％以下である前記個々の領域では、前記複数の光散乱ドットは、大きさが２種類以上の光散乱ドットを含み、かつ、当該２種類以上の光散乱ドットは、不規則な順序で配置されている、
導光板。
【請求項２】
前記複数の領域の隠蔽率は、入光部からの距離に応じて大きくなる、請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記個々の領域は、１ｍｍ〜１０ｍｍの矩形領域である、請求項１に記載の導光板。
【請求項４】
前記光散乱ドットは、インクジェット方式により印刷される、請求項１に記載の導光板。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の導光板と、
前記導光板の側面に光を供給する光源と、
を備える、エッジライト型の面光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の出射面と対向して配置された透過型画像表示部と、
を備える透過型画像表示装置。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図２】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図２】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１５１１００（Ｐ２０１２−１５１１００Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８０３０１（Ｐ２０１１−２８０３０１）
【出願日】平成２３年１２月２１日（２０１１．１２．２１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（０００１０７９０７）セーレン株式会社 (462)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２１日（２０１１．１２．２１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（０００１０７９０７）セーレン株式会社 (462)
【Ｆターム（参考）】
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