拡散シート及び光源ユニット
【課題】正面輝度むらおよび斜め輝度むらを軽減させることのできる拡散シートを提供すること。
【解決手段】本発明の拡散シートは、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度がシート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートであって、所定の方向におけるシート面内の相対位置を横軸にとり、シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、拡散角度のピーク値と拡散角度のボトム値とが複数有り、隣り合うピーク値とボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、隣り合う前記ピーク値とボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、且つ下記（ａ）〜（ｃ）の条件を満たすことを特徴とする。
（ａ）ボトム値の拡散角度が０．１°以上４０°未満
（ｂ）ピーク値の拡散角度が４０°以上７５°以下
（ｃ）ボトム値と前記ピーク値の差が２０°以上７０°以下
【解決手段】本発明の拡散シートは、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度がシート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートであって、所定の方向におけるシート面内の相対位置を横軸にとり、シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、拡散角度のピーク値と拡散角度のボトム値とが複数有り、隣り合うピーク値とボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、隣り合う前記ピーク値とボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、且つ下記（ａ）〜（ｃ）の条件を満たすことを特徴とする。
（ａ）ボトム値の拡散角度が０．１°以上４０°未満
（ｂ）ピーク値の拡散角度が４０°以上７５°以下
（ｃ）ボトム値と前記ピーク値の差が２０°以上７０°以下
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等の背面照明（ｂａｃｋ ｌｉｇｈｔｉｎｇ）に用いられる拡散シート及び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、ノートパソコンなど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バックライトユニットのような光源ユニットを配置し、この光源ユニッ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光源ユニットは、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だけでなく、できるだけ多くの光を供給することが要求される。つまり、光源ユニットは、光拡散性に優れると共に高い輝度が得られるという光学特性が要求される。
【０００３】
従来の光源ユニットは、例えば、液晶表示パネルに入射する光の分布をパネル全体にわたって均一にするために、導光板或いは拡散板に凹凸形状を付与する方法が用いられていた。凹凸形状を付与する方法としては、金型を用いて樹脂を射出成形する方法や、ダイヤモンド刃によって凹凸構造をロールに加工し、それを用いて押出成形する方法がある。
【０００４】
ここで、上記のような機械的な凹凸形成方法は多くの時間が掛かり、作製費用が高くなるという問題があった。また、上記のような凹凸形成方法では、数十μｍ程度の構造が限界であることや、形状の均一性を高めることが容易ではないという問題があった。
【０００５】
これに対して、レーザービームのスペックルによって感光性媒体に凹凸形状を記録し、パターン転写用の金型を製造し、この金型を用いて、直下型の大型液晶表示装置用の導光板表面に凹凸を形成し、ホログラム導光板とする発明が開示されている（特許文献１ 図４１参照）。
【０００６】
また、輝度むら低減効果が高い拡散シートとして、面内において光の拡散度合いが異なる複数の拡散層が分布形成された拡散シートや、光源の投影領域における光の拡散角度が光源の間の投影領域における光の拡散角度より高くなるような多数の凹凸構造を出光面に有する拡散シートが提案されている（特許文献２及び特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２３４２２号公報
【特許文献２】特開２００７−３８５２号公報
【特許文献３】特開２００９−２４４８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年は、液晶表示装置の薄型化が進み、光源と、光源光を拡散させるための光学シート（上述のホログラム導光板、拡散シート等）との間の距離が短くなっている。また、コスト低減及び消費電力低減のため、光源ユニットの光源数を削減する方法も用いられている。ここで、従来の光源と比較し、光源のピッチ（ｐ）と光源−光学シート間距離（ｈ）の比（ｐ／ｈ）が大きくなるほど、つまり、ｈが小さくなるほど（図１９（ａ）のｈ’）、及び／又は、ｐが大きくなる（図１９（ｂ）のｐ’）ほど、バックライトの輝度むらが顕著になる。ここで輝度むらとは、画面内において光源照度の強弱分布に由来する明暗が見えてしまう現象を指し、画面を正面から見たときの「正面輝度むら」と斜めから見たときの「斜め輝度むら」にわけることができる。正面輝度むらまたは斜め輝度むらが発生すると、液晶表示装置としては好ましくない。上述の特許文献に開示されている従来の方法では、十分に正面輝度むら及び斜め輝度むらを軽減させることができず、液晶表示装置の薄型化や、光源数の削減に必ずしも十分に対応できない問題がある。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、正面輝度むら及び斜め輝度むらを軽減させることができる拡散シート、光源ユニット、及び液晶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】
【００１０】
本発明の拡散シートは、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートであって、前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値とが複数有り、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、且つ下記（ａ）〜（ｃ）の条件を満たすことを特徴とする。
（ａ）前記ボトム値の拡散角度が０．１°以上４０°未満
（ｂ）前記ピーク値の拡散角度が４０°以上７５°以下
（ｃ）前記ボトム値と前記ピーク値の差が２０°以上７０°以下
【００１１】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散角度分布図において１つの高拡散角度領域に複数のピークを含み、前記高拡散角度領域における隣接する前記ピーク間の拡散角度分布が直線状であることが好ましい。
【００１２】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散角度分布図において１つの高拡散角度領域に複数のピークを含み、前記高拡散角度領域における隣接する前記ピーク間の拡散角度分布が、下に凸の曲線状または曲線と直線の混合形状であることが好ましい。
【００１３】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値とを交互に周期的に有し、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との２点における拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、かつ拡散角度の分布が前記ピーク値を含み上に凸の曲線形状を有する第一の区間と、拡散角度の分布が前記ボトム値を含み下に凸の曲線形状を有する第二の区間とを有することが好ましい。
【００１４】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散角度は、前記拡散シート面に形成された凹凸構造により生じることが好ましい。
【００１５】
本発明の拡散シートは、前記凹凸構造が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構造であることが好ましい。
【００１６】
本発明の光源ユニットは、２つ以上の光源と、前記光源の上方に配設される上記拡散シートと、を備え、且つ斜め方向から見た場合の輝度むらにおける標準偏差値が０．００８以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明の光源ユニットにおいては、前記光源は線状光源であることが好ましい。
【００１８】
本発明の光源ユニットにおいては、前記光源は点状光源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、前記拡散シートの拡散角度分布の周期と、前記拡散シートの入光面における照度分布の周期とが略等しいことが好ましい。
【００２０】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートと前記光源の間に配置され、内部に拡散剤を含有する拡散板と、前記光源の下方に配置される反射シートと、を備えることが好ましい。
【００２１】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの上方に配置されるレンズシートを備えることが好ましい。
【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プリズムシートを備えることが好ましい。
【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反射型偏光シートを備えることが好ましい。
【００２４】
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、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の拡散シート、光源ユニット、及び液晶表示装置によれば、正面輝度むら及び斜め輝度むらを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源直上領域と光源間領域を示す平面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートにおける、拡散角度の定義を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る拡散シートにおける拡散角度分布の一例を示す図であり、ピーク値・ボトム値・算術平均値等の概念の説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度の拡散シート面内の相対位置に対する分布を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る拡散シートの高拡散角度領域と低拡散角度領域の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る拡散シートの高拡散角度領域と低拡散角度領域の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る拡散シートの高拡散角度領域と低拡散角度領域の説明図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの概略構成を示す図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの概略構成を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成を示す模式的な斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る光源ユニットの拡散シートにおける拡散角度の拡散シート面内の光源との相対位置に対する分布を示す図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図１６】本発明の実施例および比較例に用いたＬＥＤ光源の配置を示す図である。
【図１７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例において、拡散シートの拡散角度と光源距離の関係を示す図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の比較例において、拡散シートの拡散角度と光源距離の関係を示す図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの配置を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面中、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとし、さらに図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。
【００２８】
まず、図１（ａ）、（ｂ）を参照して本実施の形態に係る拡散シートの光源の投影領域（以下、光源直上領域という）と光源の間の投影領域（以下、光源間領域という）について説明する。図１（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係る拡散シートの光源直上領域と光源間領域を示す平面図である。光源は、複数（少なくとも２つ）配設されている。光源としては、図１（ａ）に示すように、冷陰極管（ＣＣＦＬ）１１などの線光源や、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）１２、レーザーなどの点光源を用いることができる。光源として３つの冷陰極管１１を平行に配置した場合、冷陰極管１１の線方向に沿った平面視矩形形状の領域が光源直上領域Ａ１となり、各光源直上領域Ａ１間の領域が光源間領域Ａ２となる。また、光源として複数のＬＥＤ１２を用いた場合、各ＬＥＤ１２の外周縁近傍の平面視円形形状の領域が光源直上領域Ａ１となり、各光源直上領域Ａ１間の領域が光源間領域Ａ２となる。なお、図１（ａ），（ｂ）では、拡散シート１全体の領域を光源直上領域Ａ１と、光源間領域Ａ２との２つに分割している例を示しているが、光源直上領域Ａ１、光源間領域Ａ２以外の領域を設けるように分割してもよい。また、光源間領域Ａ２は、光源直上領域Ａ１に隣接していなくてもよく、近接する光源の中間に位置する領域を含んでいればよい。
【００２９】
本発明に係る拡散シートは、拡散シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が拡散シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する。この拡散シートを光源の上方に配設する場合、拡散シートの拡散角度の周期を、光源直上領域と光源間領域とからなる投影領域周期に合わせることが好ましい。これにより、正面輝度むら及び斜め輝度むらを低減することができる。
【００３０】
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２（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）で、拡散シート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、拡散シートの法線方向とは、図２（ｂ）に示す方向を指す。
【００３１】
また、本発明に係る拡散シートとしては、測定方向によらず、ほぼ同じ拡散角度が得られる等方拡散シートと、測定方向によって、拡散角度が異なる異方拡散シートの両方を用いることができる。異方拡散シートとは、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拡散シートである。
【００３２】
図３は、本発明に係る拡散シートにおける拡散角度の分布の一例を示す図である。この拡散シートは、拡散シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が拡散シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化するものである。図３に示す拡散角度分布図においては、拡散シート面内の所定の方向における拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、拡散シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとっている。本発明に係る拡散シートにおいては、拡散角度のピーク値と拡散角度のボトム値とが複数有る（図３においては１つ示している）。ピーク値とは、拡散角度の分布の１周期の中で最も高い拡散角度の値をいい、ボトム値とは、拡散角度の分布の１周期の中で最も低い拡散角度の値をいう。
【００３３】
本発明に係る拡散シートでは、このような拡散角度分布図において、隣り合うピーク値とボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きい。ここで述べる「全点」とは、測定点の全てを意味するものである。
【００３４】
拡散シート内における拡散角度は、相対的に拡散角度が高い領域を光源直上領域に配置してもよく、相対的に拡散角度が低い領域を光源直上領域に配置してもよい。また、各領域間の拡散角度はなめらかに変化することが好ましい。
【００３５】
拡散角度の変化は、隣り合うピーク値とボトム値との算術平均値が、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する拡散角度の算術平均値より大きければ厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、拡散角度の測定バラツキ等により、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよい。光源直上領域から光源間領域へ推移する場合、その位置に対する入光角度は直線的に大きくなっていく。入光角度が大きいほど拡散シートより下へ反射される光や拡散シートの法線方向に対して斜めに抜けてゆく光が大きくなっていくことを考慮すると、光源上領域から光源間領域へ推移するにつれて拡散すべき光の量は直線的ではなく、それ以上に大きく減衰する。つまり、隣り合うピーク値とボトム値との算術平均値が、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きい拡散シートであれば、拡散すべき光の減衰に合わせて輝度ムラを低減することが可能となる。図４（ａ）〜図４（ｆ）に、拡散角度が直線状、曲線状、直線と曲線の混合形状に変化している拡散シートの例を示す。
【００３６】
特に、高拡散角度領域に連続する複数のピーク値を含む形状があることが輝度むら低減の観点から好ましく、その形状は直線状又は下に凸の曲線状又は直線と下に凸の曲線の混合形状であることが好ましい（図４（ｄ）、（ｆ））。このようなパターンは光源が線光源の場合、特に効果的である。また、拡散角度のボトム値があり、ボトム値を含む低拡散角度領域における拡散角度分布が、ボトム値を極小値とする下に凸の曲線状であるものも輝度むら低減の観点から好ましい（図４（ａ）〜（ｄ））。図４（ｃ）に示す例においては、拡散角度の分布がピーク値を含み上に凸の曲線形状を有する第一の区間Ｄ２と、拡散角度の分布がボトム値を含み下に凸の曲線形状を有する第二の区間Ｄ３とを有しているが、このようなパターンは光源が点光源である場合、特に効果的である。点光源として、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いる場合、光の出光角度によらず照度分布に対して本発明に係る拡散シートにおける拡散角度を設計することができる。
【００３７】
ここで、高拡散角度領域とは、拡散角度がピーク値の最大値とボトム値の最小値の算術平均値より大きい角度領域とし、低拡散角度領とは、拡散角度がピーク値の最大値とボトム値の最小値の算術平均値より小さい角度領域とする。本発明におけるピーク値とボトム値との算術平均値は、上記定義に基づく拡散角度の分布を用いて算出するものとする。なお、一周期の中で、ピーク値、ボトム値は１つとは限らず、同一の値が複数存在していてもよい。例えば、図３では、一つの高拡散角度領域に複数（２つ）のピーク値が存在している。
【００３８】
また、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する拡散角度とは、図３の破線区間Ｄ１部分に存在する拡散角度をいうものとする。すなわち、ピーク値が複数存在する場合、隣り合うボトム値に対応する位置とピーク値に対応する位置との間の区間内に存在する拡散角度をいうものとする。
【００３９】
また、「周期的に」変化するとは、繰り返されたパターン同士を比較して、同じ繰り返しに相当するピーク値及びピーク値を与える周期の開始点からの変位、並びに、ボトム値及びボトム値を与える周期の開始点からの変位が、それぞれ、全繰り返しパターンの平均値の±１５％以内（好ましくは１０％以内、より好ましくは５％以内）の範囲内にあれば、周期的に変化しているものとする。上記の周期性を示す方向は、拡散シート面内に少なくとも一つあれば良く、拡散シート面について拡散角度の分布を作成することにより特定することができる。本発明においては、繰り返された複数のピーク値の拡散角度は、測定された全てのピーク値の拡散角度の差が５°以内となることが好ましく、３°以内がより好ましく、２°以内であることが最も好ましい。ボトム値についても同様である。
【００４０】
次に、図５〜図７を参照して本実施の形態に係る拡散シート１の高拡散角度領域及び低拡散角度領域の配置例について説明する。図５〜図７は、本実施の形態に係る拡散シート１の高拡散角度領域及び低拡散角度領域の説明図である。図５に示す例においては、拡散シート１面内のｘ軸方向において、高拡散角度領域Ａ３と低拡散角度領域Ａ４とが、周期Ｃで交互に変化している。拡散シート１面内の拡散角度は、各高拡散角度領域Ａ３内の仮想線Ｌ１の近傍でピーク値となり、各低拡散角度領域Ａ４内の仮想線Ｌ２の近傍でボトム値となる。
【００４１】
また、図６に示す例においては、拡散シート１面内のＹ軸方向において、拡散シート１の一端側から他端側に向けて高拡散角度領域Ａ３から低拡散角度領域Ａ４に変化する領域Ａ５と、低拡散角度領域Ａ４から高拡散角度領域Ａ３に変化する領域Ａ６とが周期Ｃで交互に変化している。すなわち、図５及び図６に示す例においては、拡散シート１面内のｘ軸方向において、高拡散角度領域Ａ３と低拡散角度領域Ａ４とが図４の如く周期的に変化していることを示している。このようなパターンは線光源に対して用いることが好適であるが、場合によっては点光源についても用いられる。
【００４２】
また、図７は、高拡散角度領域Ａ３と低拡散角度領域Ａ４とが、拡散シート１面内のｘ軸方向及びｙ軸方向において周期的に存在する例を示す図である。図７に示す例においては、拡散シート１面内において、円形形状の高拡散角度領域Ａ３が格子状に存在し、各高拡散角度領域Ａ３の間に低拡散角度領域Ａ４が存在する。拡散シート１面内の拡散角度は、各高拡散角度領域Ａ３の中心点Ｐ１の近傍でピーク値となり、低拡散角度領域Ａ４内でボトム値となる。図７に示す例においても拡散シート１のｘ軸方向またはｙ軸方向の断面においては図４の如くに拡散角度が推移している。このようなパターンは点光源に対して用いることが好適であるが、線光源に対して用いてもよい。
【００４３】
本発明に係る拡散シートは下記（ａ）〜（ｃ）の条件を満たすことを必須とする。
（ａ）ボトム値の拡散角度が０．１°以上４０°未満
（ｂ）ピーク値の拡散角度が４０°以上７５°以下
（ｃ）ボトム値とピーク値の差が２０°以上７０°以下
【００４４】
本発明に係る拡散シートにおいては、（ａ）ボトム値の拡散角度が０．１°以上であることにより拡散シート作製が容易となり、４０°未満であると輝度むら抑制効果が向上する。また、正面および斜め輝度むら抑制の観点から、ボトム値の拡散角度は、１°以上３０°未満が好ましく、５°以上２５°未満であると更に好ましい。（ｂ）ピーク値の拡散角度が４０°以上であると、拡散シート面内の全領域における輝度ムラを低減させることができ、７５°以下であると光源上に特異的な点状または線状のムラを抑制できる。正面および斜め輝度むら抑制、および特異的なむらを生じさせないという観点から、ピーク値の拡散角度は、４０°以上７５°以下が好ましく、５０°以上７０°以下であると更に好ましい。（ｃ）ボトム値とピーク値の差が２０°以上であると正面むらを効果的に消すことができ、７０°以下であると斜め方向から見たときの輝度むらを消すことが容易となる。
【００４５】
このように、本発明に係る拡散シートにおいては、ピーク値の拡散角度を４０°以上７５°以下とすることで、光源上の特異的なムラを抑制でき、かつボトム値とピーク値との差を２０°以上７０°以下とすることにより、高拡散角度領域と低拡散角度領域の拡散角度差が抑えられる。このように、光源上の特異的なムラを抑制すると共に、高拡散角度領域と低拡散角度領域の拡散角度差を抑えることにより、高拡散角度領域と低拡散角度領域の中間領域から漏れる光が斜めムラとなって検出されることを抑制できるので、斜めムラを効果的に低減することができる。正面および斜め輝度むら抑制、および特異的なむらを生じさせないという観点から、ボトム値とピーク値との差は、２０°以上６０°以下が好ましく、２５°以上５０°以下であると更に好ましい。
【００４６】
このような拡散角度は、拡散シートの表面に多数の凹凸構造を有することにより実現することができる。凹凸構造とは、例えば、表面に多数の突起部が設けられた構造である。突起部の形状は、略円錐状、略球状、略楕円体状、略レンチキュラーレンズ状、略放物面状のいずれでもよく、各突起部は、規則的に配列していても、不規則に配列していてもよい。また、突起部間は連続的な曲面でつながっていてもよい。また、不規則な凹凸が連続的な曲面でつながっている擬似ランダム構造も、好ましく用いることができる。この擬似ランダム構造としては、非平面スペックルによって特徴付けられた微細な３次元構造であることが好ましい。
【００４７】
非平面スペックルによって特徴付けられた３次元構造は、機械加工では困難であった１０μｍ以下の微細な凹凸構造の形成に適している。特に、非平面スペックルを用いて凹凸を形成する方法は、拡散シート上の領域に応じて、拡散角度を変えるような場合に適した製法である。また、マイクロレンズのような等方的な形状や、レンチキュラーレンズのような異方的な形状も容易に形成することができる。この凹凸構造は、モアレ抑制などの観点から、高さ及びピッチが不規則であることが好ましい。
【００４８】
本発明に係る拡散シートは、拡散シート面内のどこかに上記のような凹凸形状が配列されて光を拡散する機能を示す部分があればよく、拡散シート表面が平滑になっている部分が存在していても良い。
【００４９】
この凹凸構造を拡散シート表面に有し、拡散シート上の領域に応じて拡散角度が変化するような拡散シートは、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、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、拡散角度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、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。
【００５０】
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、前記凹凸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、角度分布の形は縦方向の長円形となる。このように拡散角度が位置によって変化するような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。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。拡散角度を位置によって変えたこの拡散シートの詳細な製造方法については、特表２００３−５２５４７２号公報（国際公開第０１／０６５４６９号パンフレット）に開示されている。具体的には、光源と、光源から投射された光の光路に設けられたサイズおよび形状可変の開口を備えたマスクと、光源から投射された光により生ずる拡散パターンを記録するためのプレートと、マスクとプレートの間に配置された光を拡散させる拡散板と、光の一部をブロックするために拡散板とプレートの間に設けられたブロッカーを用い、マスクの開口とブロッカーのサイズ及び形状、拡散板の拡散度合い及び各構成部材間の距離を変化させて作る。
【００５１】
拡散シートは、例えば、以下のようにして製造される。
１．マスクの開口形状を縦長にすることで、プレート上に記録される凸部の底面の形状を横長の楕円にし、縦長の楕円拡散能を示す（直交する２方向の拡散角度が異なる）領域を形成する。
２．マスクの開口形状を正方形にすることで、プレート上に記録される凸部の底面の形状を等方にし、等方拡散能を示す（全方向で拡散角度が同一となる）領域を形成する。
【００５２】
上記１および２のパターンを組み合わせて、周期的パターンを形成すれば、本発明に係る拡散シート、すなわち面内で拡散角度が周期的に変化する拡散シートが製造できる。
【００５３】
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拡散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拡散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。
【００５４】
また、本発明に係る拡散シートにおける凹凸構造は、拡散シートの出光面側にあっても入光面側にあってもよい。凹凸構造が出光面側にあることは、輝度の低下を最小限に抑えつつ輝度むらを低減できるという観点から好ましい。また、凹凸構造が入光面にあることは、光源と拡散シートの面内における位置合わせが容易に行えるという観点から好ましい。
【００５５】
凹凸構造がある面と反対側の面は、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。
【００５６】
次に、上記拡散シートを用いた光源ユニットの一例について説明する。本実施の形態に係る光源ユニットは、基本的には、複数（少なくとも２つ）の光源（線光源又は点光源）と、光源の上方に配設された本発明に係る拡散シートと、を具備する。光源の下方には、光源からの光を反射させるための反射シートが使用されることが好ましい。図８、図９に本実施の形態で示す光源ユニットの概略構成を示す。図８（ａ）、（ｂ）は、線光源として冷陰極管（ＣＣＦＬ）を用いた光源ユニットの一例を示す図であり、図９（ａ）、（ｂ）は、点光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた光源ユニットの一例を示す図である。このように、光源（冷陰極管２１、ＬＥＤ２５）の下方には、光を反射させるための反射シート２２が使用されることが好ましい。この場合、拡散シート２３の凹凸形成面側を出光面とするのがより好ましい。
【００５７】
図８（ａ）に示すように、線光源を用いた光源ユニットは、平行に配置された３つの冷陰極管２１と、冷陰極管２１の下方に配置され、冷陰極管２１からの光を反射する反射シート２２と、冷陰極管２１の上方に配置された拡散シート２３とを具備する。また、光源ユニットは、上記構成を有していれば、さらに、光学シート、拡散シート等を配設してもよく、例えば、冷陰極管２１と拡散シート２３との間に拡散板（光学シート）２４を設けた構成とすることができる（図８（ｂ）参照）。
【００５８】
図９（ａ）に示すように、点光源を用いた光源ユニットは、平行に配列された複数のＬＥＤ２５と、ＬＥＤ２５の下方に配置され、ＬＥＤ２５からの光を反射する反射シート２２と、ＬＥＤ２５の上方に配置された拡散シート２３とを具備する。また、線光源を用いた光学ユニットと同様に、ＬＥＤ２５と拡散シート２３との間に拡散板（光学シート）２４を設けた構成とすることができる（図９（ｂ）参照）。
【００５９】
本実施の形態に係る光源ユニットにおいては、斜め方向から見た場合の輝度むらにおける標準偏差値が０．００８以下である。斜め方向から見た場合の輝度むらは、線光源の場合は図１（ａ）のｙ方向について算出した標準偏差値とした。点光源の場合は、図１（ｂ）のｘ軸方向及びｙ軸方向の２方向について算出した標準偏差値の平均値とした。一例として、点光源の場合の、光源ユニットの標準偏差値算出方法を図１６を参照して以下に示す。
【００６０】
輝度の測定範囲は光源ユニットの画面中心部を含むｘ軸方向１２０ｍｍ×ｙ軸方向１２０ｍｍの範囲で、測定間隔はｘ軸方向、ｙ軸方向とも２ｍｍ間隔とする（測定点はｘ軸方向６１点×ｙ軸方向６１点）。まず、ｙ軸方向を固定してｘ軸方向６１点（１２０ｍｍ）の平均輝度値を求め、各々の点の平均輝度値を各々の点からｙ軸方向について±１５．２ｍｍの範囲内にある点の平均輝度値の平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求める。ここで１５．２ｍｍとは、ｙ軸方向におけるＬＥＤ間距離の半値に相当する。同様に、ｙ軸方向６１点（１２０ｍｍ）の平均輝度値を求め、各々の点の輝度値を各々の点からｘ軸方向について±２０．８ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求める。２０．８ｍｍについても同様にｘ軸方向におけるＬＥＤ間距離の半値で与えられる。最後に、線光源の場合はｙ軸方向の標準偏差値、点光源の場合はｘ軸方向の標準偏差とｙ軸方向の標準偏差を平均した値（以下、Ｓ．Ｄ．で表わす。）を、光源ユニットの輝度むらとする。
【００６１】
正面輝度むらは、画面に対して法線方向からの輝度むらを測定し、斜め輝度むらは画面に対してＸ方向に対して４５°方向から見た輝度むらを測定することで得られる。本発明に係る光源ユニットにおいては、斜め輝度むらのＳ．Ｄ．値が０．００８以下である。０．００８を超えるとむらとして識別可能であるため、０．００８以下とすることにより斜め輝度むらを抑制できる。
【００６２】
反射シート２２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２２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。
【００６３】
拡散板２４は、光を拡散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。例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー等に、光を拡散させる効果がある有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。これらの拡散板は、光を拡散させ、下部光源の光を均一化させる効果がある。また、拡散板２４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、有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、２成分以上の樹脂を混合し、延伸してシート状とした拡散板も用いることができる。
【００６４】
光源ユニットには、複数の光源を用いている。光源としては、図８に示すような冷陰極管（ＣＣＦＬ）２１などの線光源や、図９に示すようなＬＥＤ（発光ダイオード）２５、レーザーなどの点光源を用いることができる。この場合、光源は拡散シート２３の入光面及び出光面に対して、直下に配列されている。
【００６５】
また、光源ユニットに適用できる拡散シートとしては、測定方向によらず、ほぼ同じ拡散角度が得られる等方拡散シートと、測定方向によって、拡散角度が異なる異方拡散シートの両方を用いることができる。異方拡散シートとは、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拡散シートである。
【００６６】
本実施の形態で示す光源ユニットにおいては、拡散シートの拡散角度分布の周期と、拡散シートの入光面における照度分布の周期とを等しくする。拡散シート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、拡散シートが設けられる光源ユニットにおいて、拡散シートを除き、拡散シート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。
【００６７】
また、光源の投影領域（光源直上領域）から光源の間の投影領域（光源間領域）における拡散角度の差は上述した範囲内に設計し、位置による拡散角度の変わり方は、実測された輝度を均一化するように適宜調整することができる。
【００６８】
次に、図１０（ａ）、（ｂ）及び図１１を参照して、本実施の形態に係る光源ユニットにおける拡散角度の分布について説明する。図１０（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態に係る光源ユニットの構成を示す模式的な斜視図である。図１１は、図１０（ａ）、（ｂ）に示す光源ユニットの拡散シートにおける拡散角度の拡散シート面内の光源との相対位置に対する分布を示す図である。
【００６９】
図１０（ａ）に示す光源ユニットにおいては、３つの冷陰極管（ＣＣＦＬ）２１が所定の光源間隔Ｓ１で平行に配置されている。各冷陰極管２１の長手方向は、Ｙ軸方向に沿って配置されている。拡散シート２３は、ＸＹ平面内に配置されており、拡散シート２３と直交するＺ軸方向が出光方向となる。なお、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の構成に拡散板２４（光学シート）を追加した構成となっている。拡散シート２３は、拡散角度が周期的に分布し、さらに拡散角度が周期的に分布する方向と、冷陰極管２１の長手方向と直交するＹ軸方向とが一致するように配置されている。拡散シート２３面内での拡散角度は、仮想線Ｌ５近傍でピーク値となり、仮想線Ｌ６近傍でボトム値となる。
【００７０】
図１０（ａ）、（ｂ）において、拡散シート２３の入光面における照度分布の周期Ｃは隣接する冷陰極管２１同士の間隔と等しいため、拡散シート２３面内の拡散角度分布周期を、冷陰極管２１の光源間隔Ｓ１と略等しくすることが好ましい。拡散シート２３の入光面の照度分布において、光源直上領域の照度が高い場合、輝度むら解消の観点から、拡散シート２３の高拡散角度領域を配置することが好ましい。図１１には、拡散シート２３の入光面における照度分布に対応するように設計した、拡散角度分布の例が示されている。
【００７１】
以下に、本実施の形態で示す光源ユニットの具体的な構成例について説明する。例えば、光源ユニットの構成としては、図１２（ａ）から図１２（ｃ）に示す構成を用いることができる。ここでは線光源であるＣＣＦＬについて例示してあるが、例えば図１３（ａ）〜１３（ｄ）で示すように光源がＬＥＤなどの点光源であっても構わない。
【００７２】
図１２（ａ）に示す例では、図８（ｂ）に示す構成において、冷陰極管２１の直上に配置される拡散板２４と拡散シート２３との間に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６を配置し、さらに拡散シート２３の直上に、表面賦形型拡散シート２６を配置している。
【００７３】
ここで、表面賦形型拡散シート２６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、表面賦形型拡散シート２６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。このような表面賦形型拡散シート２６は、光を拡散させ均一化させる効果とともに、拡散板２４で拡散された光を集光する機能を有する。これらの表面賦形型拡散シート２６と、拡散シート２３とを組み合わせて使用することにより、輝度むらを軽減し、光源ユニットの薄型化や光源数の削減を実現することができる。
【００７４】
図１２（ｂ）に示す例では、図８（ｂ）に示す構成において、冷陰極管２１の直上に配置される拡散板２４及び拡散シート２３の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート（以下「プリズムシート」ともいう。）２７と、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６と、をこの順で配置している。また図１２（ｃ）に示す例では、図８（ｂ）に示す構成において、冷陰極管２１の直上に配置される拡散板２４及び拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６と、プリズムシート２７とをこの順に配置している。
【００７５】
プリズムシート２７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２７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。このプリズムシートと、本実施の形態に係る拡散シートとを組み合わせて使用することにより、輝度むらを軽減し、光源ユニットの薄型化や光源数の削減を実現することができる。
【００７６】
図１３（ａ）に示す例では、図９（ｂ）に示す構成において、ＬＥＤ２５直上に配置される拡散板２４及び拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６、アレイ上のプリズム条列を有するプリズムシート２７と、反射型偏光シート２８と、をこの順で配置している。図１３（ｂ）に示す例では、図９（ｂ）に示す構成において、ＬＥＤ２５直上に配置される拡散板２４及び拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６を２枚配置し、さらにこの表面賦形型拡散シート２６上に反射型偏光シート２８を配置している。図１３（ｃ）に示す例では、図９（ｂ）に示す構成において、ＬＥＤ２５直上に配置される拡散板２４と拡散シート２３との間に微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６を配置し、さらに拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６及び反射型偏光シート２８を順に配置している。図１３（ｄ）に示す例では、図９（ｂ）に示す構成において、ＬＥＤ２５直上に配置される拡散板２４と拡散シート２３との間にアレイ上のプリズム条列を有するプリズムシート２７を配置し、さらに、拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６及び反射型偏光シート２８を順に配置している。
【００７７】
反射型偏光シート２８としては、自然光又は偏光から直線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。
【００７８】
図１４（ａ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、冷陰極管２１と拡散シート２３との間に拡散板２４を配置し、さらに拡散シート２３の直上に、表面賦形型拡散シート２６を配置している。また、図１４（ｂ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、拡散シート２３の上方に、拡散板２４、表面賦形型拡散シート２６の順で配置している。
【００７９】
図１４（ｃ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、冷陰極管２１と拡散シート２３の間に拡散板２４を配置し、さらに拡散シート２３の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有するプリズムシート２７、反射型偏光シート２８をこの順で配置している。また、図１４（ｄ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、冷陰極管２１と拡散シート２３との間に拡散板２４を配置し、さらに拡散シート２３の上方に、プリズムシート２７のプリズム配列方向を直交させて２枚配置し、さらにその上方に表面賦形型拡散シート２６を配置している。
【００８０】
図１５（ａ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、冷陰極管２１と拡散シート２３の間に拡散板２４を配置し、さらに拡散シート２３の上方に、表面賦形型拡散シート２６、プリズムシート２７、及び反射型偏光シート２８をこの順で配置している。また、図１５（ｂ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、拡散シート２３の上方に、拡散板２４、表面賦形型拡散シート２６、プリズムシート２７、及び反射型偏光シート２８をこの順で配置している。
【実施例】
【００８１】
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。
【００８２】
実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例３に示される拡散角度は、微細な凹凸構造を有する面から入光させ、ＬＤ８９００で測定した角度を示している。例えば、５°は、どの方向のＦＷＨＭも、５°であることを表す。拡散角度分布については、拡散シートのｘ軸方向及び／又はｙ軸方向に対して、２ｍｍ間隔でＦＷＨＭを測定し、拡散角度分布図を作成した。以下実施例２、実施例３の拡散角度分布についても同様に測定している。
【００８３】
実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例３において、光学シートとして記載がないものについて、すなわち、反射シート、拡散板、表面賦形型拡散シート、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート、反射型偏光シートについては、それぞれ、ポリエステル樹脂からなる白色反射シート（以下、ＲＳと略記）、ポリスチレンからなり、厚さ１．５ｍｍ、拡散剤濃度１３０００ｐｐｍの拡散板（以下、ＤＰと略記）、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に樹脂ビーズとバインダーが塗工された拡散シート（以下、ＤＳと略記）または厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に半球レンズがＵＶ硬化性樹脂によって賦形された光学シート（以下、ＭＬＦと略記）、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に頂角９０°、ピッチ５０μｍのプリズム条列がＵＶ硬化性樹脂によって賦形された光学シート（以下、プリズムシートと略記）、反射型偏光シート（以下、ＤＢＥＦと略記。３Ｍ社製）を用いた。
【００８４】
実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例３については、光源ユニットの光源として、ＣＲＥＥ社製の３．５ｍｍ角、高さ２．０ｍｍの白色ＬＥＤ光源を用いた。このＬＥＤを図１６に示すような配置で１３３個並べ、光源ユニットを作製した。輝度及び輝度むらは、コニカミノルタ製の２次元色彩輝度計（ＣＡ２０００）を使用し、光源ユニットの出光面から７０ｃｍ離して設置し、光源ユニットの中心部１２０ｍｍ×１２０ｍｍの範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。
【００８５】
輝度むらは、ｘ軸方向及びｙ軸方向の２方向について算出した値の平均値とした。まず、ｘ軸（１２０ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｙ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±１５．２ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求めた。同様に、ｙ軸方向（１２０ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｘ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±２０．８ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求めた。最後に、ｘ軸方向の標準偏差とｙ軸方向の標準偏差を平均した値（Ｓ．Ｄ．値）を、光源ユニットの輝度むらとした。なお、ＬＥＤ光源は点光源であるので、図１（ｂ）のように、隣接する光源の直線距離が最大となるような線（図１（ｂ）における破線）上において、拡散角度の分布を考えた。正面輝度むらは、画面に対して法線方向からの輝度むらを測定した。斜め輝度むらは画面に対してｘ軸方向に４５°方向から見た輝度むらを測定した。
ここで、正面輝度むらの判定基準を下記のように、２段階（○、×）に分類した。
○：Ｓ．Ｄ．≦０．００５
×：０．００５＜Ｓ．Ｄ．
また、斜め輝度むらの判定基準を下記のように、２段階（○、×）に分類した。
○：Ｓ．Ｄ．≦０．００８
×：０．００８＜Ｓ．Ｄ．
【００８６】
（実施例１）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、実施例１の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例１の光源ユニットを構成した。実施例１の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が７４°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１９°で、図１７（ａ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１９．０ｍｍとした。実施例１の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表１に示す。また、実施例１の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。また、本発明の必須要件である条件（ａ）〜（ｃ）を満たすかどうかの判定についても表１に併記した。
【００８７】
（実施例２）
図１３（ｃ）に示すように、光源上方にＤＰ、ＤＳ、実施例２の拡散シート、ＭＬＦ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例２の光源ユニットを構成した。実施例２の拡散シートは、実施例１と同じシートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１８．０ｍｍとした。実施例２の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。
【００８８】
（実施例３）
図１３（ｄ）に示すように、光源上方にＤＰ、プリズムシート、実施例３の拡散シート、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例３の光源ユニットを構成した。実施例３の拡散シートは、実施例１と同じシートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１６．０ｍｍとした。実施例３の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。
【００８９】
（実施例４）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、実施例４の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例４の光源ユニットを構成した。実施例４の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が４１°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１０°で、図１７（ｂ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを２１．０ｍｍとした。実施例４の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。また、実施例４の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。
【００９０】
（比較例１）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、比較例１の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、比較例１の光源ユニットを構成した。比較例１の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が７４°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１９°で、図１８（ａ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１９．０ｍｍとした。比較例１の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。また、比較例１の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。
【００９１】
（比較例２）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、比較例２の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、比較例２の光源ユニットを構成した。比較例２の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が３７°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が°１で、図１８（ｂ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを２１．０ｍｍとした。比較例２の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。また、比較例２の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。
【００９２】
（比較例３）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、比較例３の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、比較例３の光源ユニットを構成した。比較例３の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が８２°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１°で、図１８（ｃ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１９．０ｍｍとした。比較例３の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。また、比較例３の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。
【００９３】
【表１】
【００９４】
表１より、実施例１〜実施例４の拡散シートは、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）が連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）よりも大きく、上述の（ａ）〜（ｃ）の条件を全て満たすので、正面輝度むらおよび斜め輝度むら低減能力が良好であり、光源ユニットの光源数を削減、または光源と光学シート間の距離を短くできることがわかる。
【００９５】
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。また、上記実施例で示した構成を適宜組み合わせて光源ユニットを構成することができる。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】
【００９６】
本発明は、液晶表示装置のような表示デバイスの拡散シート、光源ユニットに有効である。
【符号の説明】
【００９７】
１、２３ 拡散シート
１１、２１ 冷陰極管（ＣＣＦＬ）
１２、２５ ＬＥＤ
２２ 反射シート
２４ 拡散板
２６ 表面賦形型拡散シート
２７ プリズムシート
２８ 反射型偏光シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等の背面照明（ｂａｃｋ ｌｉｇｈｔｉｎｇ）に用いられる拡散シート及び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、ノートパソコンなど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バックライトユニットのような光源ユニットを配置し、この光源ユニッ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光源ユニットは、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だけでなく、できるだけ多くの光を供給することが要求される。つまり、光源ユニットは、光拡散性に優れると共に高い輝度が得られるという光学特性が要求される。
【０００３】
従来の光源ユニットは、例えば、液晶表示パネルに入射する光の分布をパネル全体にわたって均一にするために、導光板或いは拡散板に凹凸形状を付与する方法が用いられていた。凹凸形状を付与する方法としては、金型を用いて樹脂を射出成形する方法や、ダイヤモンド刃によって凹凸構造をロールに加工し、それを用いて押出成形する方法がある。
【０００４】
ここで、上記のような機械的な凹凸形成方法は多くの時間が掛かり、作製費用が高くなるという問題があった。また、上記のような凹凸形成方法では、数十μｍ程度の構造が限界であることや、形状の均一性を高めることが容易ではないという問題があった。
【０００５】
これに対して、レーザービームのスペックルによって感光性媒体に凹凸形状を記録し、パターン転写用の金型を製造し、この金型を用いて、直下型の大型液晶表示装置用の導光板表面に凹凸を形成し、ホログラム導光板とする発明が開示されている（特許文献１ 図４１参照）。
【０００６】
また、輝度むら低減効果が高い拡散シートとして、面内において光の拡散度合いが異なる複数の拡散層が分布形成された拡散シートや、光源の投影領域における光の拡散角度が光源の間の投影領域における光の拡散角度より高くなるような多数の凹凸構造を出光面に有する拡散シートが提案されている（特許文献２及び特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２３４２２号公報
【特許文献２】特開２００７−３８５２号公報
【特許文献３】特開２００９−２４４８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年は、液晶表示装置の薄型化が進み、光源と、光源光を拡散させるための光学シート（上述のホログラム導光板、拡散シート等）との間の距離が短くなっている。また、コスト低減及び消費電力低減のため、光源ユニットの光源数を削減する方法も用いられている。ここで、従来の光源と比較し、光源のピッチ（ｐ）と光源−光学シート間距離（ｈ）の比（ｐ／ｈ）が大きくなるほど、つまり、ｈが小さくなるほど（図１９（ａ）のｈ’）、及び／又は、ｐが大きくなる（図１９（ｂ）のｐ’）ほど、バックライトの輝度むらが顕著になる。ここで輝度むらとは、画面内において光源照度の強弱分布に由来する明暗が見えてしまう現象を指し、画面を正面から見たときの「正面輝度むら」と斜めから見たときの「斜め輝度むら」にわけることができる。正面輝度むらまたは斜め輝度むらが発生すると、液晶表示装置としては好ましくない。上述の特許文献に開示されている従来の方法では、十分に正面輝度むら及び斜め輝度むらを軽減させることができず、液晶表示装置の薄型化や、光源数の削減に必ずしも十分に対応できない問題がある。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、正面輝度むら及び斜め輝度むらを軽減させることができる拡散シート、光源ユニット、及び液晶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】
【００１０】
本発明の拡散シートは、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートであって、前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値とが複数有り、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、且つ下記（ａ）〜（ｃ）の条件を満たすことを特徴とする。
（ａ）前記ボトム値の拡散角度が０．１°以上４０°未満
（ｂ）前記ピーク値の拡散角度が４０°以上７５°以下
（ｃ）前記ボトム値と前記ピーク値の差が２０°以上７０°以下
【００１１】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散角度分布図において１つの高拡散角度領域に複数のピークを含み、前記高拡散角度領域における隣接する前記ピーク間の拡散角度分布が直線状であることが好ましい。
【００１２】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散角度分布図において１つの高拡散角度領域に複数のピークを含み、前記高拡散角度領域における隣接する前記ピーク間の拡散角度分布が、下に凸の曲線状または曲線と直線の混合形状であることが好ましい。
【００１３】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値とを交互に周期的に有し、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との２点における拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、かつ拡散角度の分布が前記ピーク値を含み上に凸の曲線形状を有する第一の区間と、拡散角度の分布が前記ボトム値を含み下に凸の曲線形状を有する第二の区間とを有することが好ましい。
【００１４】
本発明の拡散シートにおいては、前記拡散角度は、前記拡散シート面に形成された凹凸構造により生じることが好ましい。
【００１５】
本発明の拡散シートは、前記凹凸構造が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構造であることが好ましい。
【００１６】
本発明の光源ユニットは、２つ以上の光源と、前記光源の上方に配設される上記拡散シートと、を備え、且つ斜め方向から見た場合の輝度むらにおける標準偏差値が０．００８以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明の光源ユニットにおいては、前記光源は線状光源であることが好ましい。
【００１８】
本発明の光源ユニットにおいては、前記光源は点状光源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、前記拡散シートの拡散角度分布の周期と、前記拡散シートの入光面における照度分布の周期とが略等しいことが好ましい。
【００２０】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートと前記光源の間に配置され、内部に拡散剤を含有する拡散板と、前記光源の下方に配置される反射シートと、を備えることが好ましい。
【００２１】
本発明の光源ユニットにおいては、前記拡散シートの上方に配置されるレンズシートを備えることが好ましい。
【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プリズムシートを備えることが好ましい。
【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反射型偏光シートを備えることが好ましい。
【００２４】
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、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の拡散シート、光源ユニット、及び液晶表示装置によれば、正面輝度むら及び斜め輝度むらを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源直上領域と光源間領域を示す平面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートにおける、拡散角度の定義を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る拡散シートにおける拡散角度分布の一例を示す図であり、ピーク値・ボトム値・算術平均値等の概念の説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態に係る拡散シートの拡散角度の拡散シート面内の相対位置に対する分布を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る拡散シートの高拡散角度領域と低拡散角度領域の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る拡散シートの高拡散角度領域と低拡散角度領域の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る拡散シートの高拡散角度領域と低拡散角度領域の説明図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの概略構成を示す図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの概略構成を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成を示す模式的な斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る光源ユニットの拡散シートにおける拡散角度の拡散シート面内の光源との相対位置に対する分布を示す図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの構成の他の例を示す図である。
【図１６】本発明の実施例および比較例に用いたＬＥＤ光源の配置を示す図である。
【図１７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例において、拡散シートの拡散角度と光源距離の関係を示す図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の比較例において、拡散シートの拡散角度と光源距離の関係を示す図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光源ユニットの配置を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面中、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとし、さらに図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。
【００２８】
まず、図１（ａ）、（ｂ）を参照して本実施の形態に係る拡散シートの光源の投影領域（以下、光源直上領域という）と光源の間の投影領域（以下、光源間領域という）について説明する。図１（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係る拡散シートの光源直上領域と光源間領域を示す平面図である。光源は、複数（少なくとも２つ）配設されている。光源としては、図１（ａ）に示すように、冷陰極管（ＣＣＦＬ）１１などの線光源や、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）１２、レーザーなどの点光源を用いることができる。光源として３つの冷陰極管１１を平行に配置した場合、冷陰極管１１の線方向に沿った平面視矩形形状の領域が光源直上領域Ａ１となり、各光源直上領域Ａ１間の領域が光源間領域Ａ２となる。また、光源として複数のＬＥＤ１２を用いた場合、各ＬＥＤ１２の外周縁近傍の平面視円形形状の領域が光源直上領域Ａ１となり、各光源直上領域Ａ１間の領域が光源間領域Ａ２となる。なお、図１（ａ），（ｂ）では、拡散シート１全体の領域を光源直上領域Ａ１と、光源間領域Ａ２との２つに分割している例を示しているが、光源直上領域Ａ１、光源間領域Ａ２以外の領域を設けるように分割してもよい。また、光源間領域Ａ２は、光源直上領域Ａ１に隣接していなくてもよく、近接する光源の中間に位置する領域を含んでいればよい。
【００２９】
本発明に係る拡散シートは、拡散シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が拡散シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する。この拡散シートを光源の上方に配設する場合、拡散シートの拡散角度の周期を、光源直上領域と光源間領域とからなる投影領域周期に合わせることが好ましい。これにより、正面輝度むら及び斜め輝度むらを低減することができる。
【００３０】
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２（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）で、拡散シート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、拡散シートの法線方向とは、図２（ｂ）に示す方向を指す。
【００３１】
また、本発明に係る拡散シートとしては、測定方向によらず、ほぼ同じ拡散角度が得られる等方拡散シートと、測定方向によって、拡散角度が異なる異方拡散シートの両方を用いることができる。異方拡散シートとは、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拡散シートである。
【００３２】
図３は、本発明に係る拡散シートにおける拡散角度の分布の一例を示す図である。この拡散シートは、拡散シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が拡散シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化するものである。図３に示す拡散角度分布図においては、拡散シート面内の所定の方向における拡散シート面内の相対位置を横軸にとり、拡散シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとっている。本発明に係る拡散シートにおいては、拡散角度のピーク値と拡散角度のボトム値とが複数有る（図３においては１つ示している）。ピーク値とは、拡散角度の分布の１周期の中で最も高い拡散角度の値をいい、ボトム値とは、拡散角度の分布の１周期の中で最も低い拡散角度の値をいう。
【００３３】
本発明に係る拡散シートでは、このような拡散角度分布図において、隣り合うピーク値とボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きい。ここで述べる「全点」とは、測定点の全てを意味するものである。
【００３４】
拡散シート内における拡散角度は、相対的に拡散角度が高い領域を光源直上領域に配置してもよく、相対的に拡散角度が低い領域を光源直上領域に配置してもよい。また、各領域間の拡散角度はなめらかに変化することが好ましい。
【００３５】
拡散角度の変化は、隣り合うピーク値とボトム値との算術平均値が、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する拡散角度の算術平均値より大きければ厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、拡散角度の測定バラツキ等により、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよい。光源直上領域から光源間領域へ推移する場合、その位置に対する入光角度は直線的に大きくなっていく。入光角度が大きいほど拡散シートより下へ反射される光や拡散シートの法線方向に対して斜めに抜けてゆく光が大きくなっていくことを考慮すると、光源上領域から光源間領域へ推移するにつれて拡散すべき光の量は直線的ではなく、それ以上に大きく減衰する。つまり、隣り合うピーク値とボトム値との算術平均値が、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きい拡散シートであれば、拡散すべき光の減衰に合わせて輝度ムラを低減することが可能となる。図４（ａ）〜図４（ｆ）に、拡散角度が直線状、曲線状、直線と曲線の混合形状に変化している拡散シートの例を示す。
【００３６】
特に、高拡散角度領域に連続する複数のピーク値を含む形状があることが輝度むら低減の観点から好ましく、その形状は直線状又は下に凸の曲線状又は直線と下に凸の曲線の混合形状であることが好ましい（図４（ｄ）、（ｆ））。このようなパターンは光源が線光源の場合、特に効果的である。また、拡散角度のボトム値があり、ボトム値を含む低拡散角度領域における拡散角度分布が、ボトム値を極小値とする下に凸の曲線状であるものも輝度むら低減の観点から好ましい（図４（ａ）〜（ｄ））。図４（ｃ）に示す例においては、拡散角度の分布がピーク値を含み上に凸の曲線形状を有する第一の区間Ｄ２と、拡散角度の分布がボトム値を含み下に凸の曲線形状を有する第二の区間Ｄ３とを有しているが、このようなパターンは光源が点光源である場合、特に効果的である。点光源として、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いる場合、光の出光角度によらず照度分布に対して本発明に係る拡散シートにおける拡散角度を設計することができる。
【００３７】
ここで、高拡散角度領域とは、拡散角度がピーク値の最大値とボトム値の最小値の算術平均値より大きい角度領域とし、低拡散角度領とは、拡散角度がピーク値の最大値とボトム値の最小値の算術平均値より小さい角度領域とする。本発明におけるピーク値とボトム値との算術平均値は、上記定義に基づく拡散角度の分布を用いて算出するものとする。なお、一周期の中で、ピーク値、ボトム値は１つとは限らず、同一の値が複数存在していてもよい。例えば、図３では、一つの高拡散角度領域に複数（２つ）のピーク値が存在している。
【００３８】
また、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する拡散角度とは、図３の破線区間Ｄ１部分に存在する拡散角度をいうものとする。すなわち、ピーク値が複数存在する場合、隣り合うボトム値に対応する位置とピーク値に対応する位置との間の区間内に存在する拡散角度をいうものとする。
【００３９】
また、「周期的に」変化するとは、繰り返されたパターン同士を比較して、同じ繰り返しに相当するピーク値及びピーク値を与える周期の開始点からの変位、並びに、ボトム値及びボトム値を与える周期の開始点からの変位が、それぞれ、全繰り返しパターンの平均値の±１５％以内（好ましくは１０％以内、より好ましくは５％以内）の範囲内にあれば、周期的に変化しているものとする。上記の周期性を示す方向は、拡散シート面内に少なくとも一つあれば良く、拡散シート面について拡散角度の分布を作成することにより特定することができる。本発明においては、繰り返された複数のピーク値の拡散角度は、測定された全てのピーク値の拡散角度の差が５°以内となることが好ましく、３°以内がより好ましく、２°以内であることが最も好ましい。ボトム値についても同様である。
【００４０】
次に、図５〜図７を参照して本実施の形態に係る拡散シート１の高拡散角度領域及び低拡散角度領域の配置例について説明する。図５〜図７は、本実施の形態に係る拡散シート１の高拡散角度領域及び低拡散角度領域の説明図である。図５に示す例においては、拡散シート１面内のｘ軸方向において、高拡散角度領域Ａ３と低拡散角度領域Ａ４とが、周期Ｃで交互に変化している。拡散シート１面内の拡散角度は、各高拡散角度領域Ａ３内の仮想線Ｌ１の近傍でピーク値となり、各低拡散角度領域Ａ４内の仮想線Ｌ２の近傍でボトム値となる。
【００４１】
また、図６に示す例においては、拡散シート１面内のＹ軸方向において、拡散シート１の一端側から他端側に向けて高拡散角度領域Ａ３から低拡散角度領域Ａ４に変化する領域Ａ５と、低拡散角度領域Ａ４から高拡散角度領域Ａ３に変化する領域Ａ６とが周期Ｃで交互に変化している。すなわち、図５及び図６に示す例においては、拡散シート１面内のｘ軸方向において、高拡散角度領域Ａ３と低拡散角度領域Ａ４とが図４の如く周期的に変化していることを示している。このようなパターンは線光源に対して用いることが好適であるが、場合によっては点光源についても用いられる。
【００４２】
また、図７は、高拡散角度領域Ａ３と低拡散角度領域Ａ４とが、拡散シート１面内のｘ軸方向及びｙ軸方向において周期的に存在する例を示す図である。図７に示す例においては、拡散シート１面内において、円形形状の高拡散角度領域Ａ３が格子状に存在し、各高拡散角度領域Ａ３の間に低拡散角度領域Ａ４が存在する。拡散シート１面内の拡散角度は、各高拡散角度領域Ａ３の中心点Ｐ１の近傍でピーク値となり、低拡散角度領域Ａ４内でボトム値となる。図７に示す例においても拡散シート１のｘ軸方向またはｙ軸方向の断面においては図４の如くに拡散角度が推移している。このようなパターンは点光源に対して用いることが好適であるが、線光源に対して用いてもよい。
【００４３】
本発明に係る拡散シートは下記（ａ）〜（ｃ）の条件を満たすことを必須とする。
（ａ）ボトム値の拡散角度が０．１°以上４０°未満
（ｂ）ピーク値の拡散角度が４０°以上７５°以下
（ｃ）ボトム値とピーク値の差が２０°以上７０°以下
【００４４】
本発明に係る拡散シートにおいては、（ａ）ボトム値の拡散角度が０．１°以上であることにより拡散シート作製が容易となり、４０°未満であると輝度むら抑制効果が向上する。また、正面および斜め輝度むら抑制の観点から、ボトム値の拡散角度は、１°以上３０°未満が好ましく、５°以上２５°未満であると更に好ましい。（ｂ）ピーク値の拡散角度が４０°以上であると、拡散シート面内の全領域における輝度ムラを低減させることができ、７５°以下であると光源上に特異的な点状または線状のムラを抑制できる。正面および斜め輝度むら抑制、および特異的なむらを生じさせないという観点から、ピーク値の拡散角度は、４０°以上７５°以下が好ましく、５０°以上７０°以下であると更に好ましい。（ｃ）ボトム値とピーク値の差が２０°以上であると正面むらを効果的に消すことができ、７０°以下であると斜め方向から見たときの輝度むらを消すことが容易となる。
【００４５】
このように、本発明に係る拡散シートにおいては、ピーク値の拡散角度を４０°以上７５°以下とすることで、光源上の特異的なムラを抑制でき、かつボトム値とピーク値との差を２０°以上７０°以下とすることにより、高拡散角度領域と低拡散角度領域の拡散角度差が抑えられる。このように、光源上の特異的なムラを抑制すると共に、高拡散角度領域と低拡散角度領域の拡散角度差を抑えることにより、高拡散角度領域と低拡散角度領域の中間領域から漏れる光が斜めムラとなって検出されることを抑制できるので、斜めムラを効果的に低減することができる。正面および斜め輝度むら抑制、および特異的なむらを生じさせないという観点から、ボトム値とピーク値との差は、２０°以上６０°以下が好ましく、２５°以上５０°以下であると更に好ましい。
【００４６】
このような拡散角度は、拡散シートの表面に多数の凹凸構造を有することにより実現することができる。凹凸構造とは、例えば、表面に多数の突起部が設けられた構造である。突起部の形状は、略円錐状、略球状、略楕円体状、略レンチキュラーレンズ状、略放物面状のいずれでもよく、各突起部は、規則的に配列していても、不規則に配列していてもよい。また、突起部間は連続的な曲面でつながっていてもよい。また、不規則な凹凸が連続的な曲面でつながっている擬似ランダム構造も、好ましく用いることができる。この擬似ランダム構造としては、非平面スペックルによって特徴付けられた微細な３次元構造であることが好ましい。
【００４７】
非平面スペックルによって特徴付けられた３次元構造は、機械加工では困難であった１０μｍ以下の微細な凹凸構造の形成に適している。特に、非平面スペックルを用いて凹凸を形成する方法は、拡散シート上の領域に応じて、拡散角度を変えるような場合に適した製法である。また、マイクロレンズのような等方的な形状や、レンチキュラーレンズのような異方的な形状も容易に形成することができる。この凹凸構造は、モアレ抑制などの観点から、高さ及びピッチが不規則であることが好ましい。
【００４８】
本発明に係る拡散シートは、拡散シート面内のどこかに上記のような凹凸形状が配列されて光を拡散する機能を示す部分があればよく、拡散シート表面が平滑になっている部分が存在していても良い。
【００４９】
この凹凸構造を拡散シート表面に有し、拡散シート上の領域に応じて拡散角度が変化するような拡散シートは、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、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、拡散角度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、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。
【００５０】
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、前記凹凸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、角度分布の形は縦方向の長円形となる。このように拡散角度が位置によって変化するような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。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。拡散角度を位置によって変えたこの拡散シートの詳細な製造方法については、特表２００３−５２５４７２号公報（国際公開第０１／０６５４６９号パンフレット）に開示されている。具体的には、光源と、光源から投射された光の光路に設けられたサイズおよび形状可変の開口を備えたマスクと、光源から投射された光により生ずる拡散パターンを記録するためのプレートと、マスクとプレートの間に配置された光を拡散させる拡散板と、光の一部をブロックするために拡散板とプレートの間に設けられたブロッカーを用い、マスクの開口とブロッカーのサイズ及び形状、拡散板の拡散度合い及び各構成部材間の距離を変化させて作る。
【００５１】
拡散シートは、例えば、以下のようにして製造される。
１．マスクの開口形状を縦長にすることで、プレート上に記録される凸部の底面の形状を横長の楕円にし、縦長の楕円拡散能を示す（直交する２方向の拡散角度が異なる）領域を形成する。
２．マスクの開口形状を正方形にすることで、プレート上に記録される凸部の底面の形状を等方にし、等方拡散能を示す（全方向で拡散角度が同一となる）領域を形成する。
【００５２】
上記１および２のパターンを組み合わせて、周期的パターンを形成すれば、本発明に係る拡散シート、すなわち面内で拡散角度が周期的に変化する拡散シートが製造できる。
【００５３】
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拡散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拡散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。
【００５４】
また、本発明に係る拡散シートにおける凹凸構造は、拡散シートの出光面側にあっても入光面側にあってもよい。凹凸構造が出光面側にあることは、輝度の低下を最小限に抑えつつ輝度むらを低減できるという観点から好ましい。また、凹凸構造が入光面にあることは、光源と拡散シートの面内における位置合わせが容易に行えるという観点から好ましい。
【００５５】
凹凸構造がある面と反対側の面は、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。
【００５６】
次に、上記拡散シートを用いた光源ユニットの一例について説明する。本実施の形態に係る光源ユニットは、基本的には、複数（少なくとも２つ）の光源（線光源又は点光源）と、光源の上方に配設された本発明に係る拡散シートと、を具備する。光源の下方には、光源からの光を反射させるための反射シートが使用されることが好ましい。図８、図９に本実施の形態で示す光源ユニットの概略構成を示す。図８（ａ）、（ｂ）は、線光源として冷陰極管（ＣＣＦＬ）を用いた光源ユニットの一例を示す図であり、図９（ａ）、（ｂ）は、点光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた光源ユニットの一例を示す図である。このように、光源（冷陰極管２１、ＬＥＤ２５）の下方には、光を反射させるための反射シート２２が使用されることが好ましい。この場合、拡散シート２３の凹凸形成面側を出光面とするのがより好ましい。
【００５７】
図８（ａ）に示すように、線光源を用いた光源ユニットは、平行に配置された３つの冷陰極管２１と、冷陰極管２１の下方に配置され、冷陰極管２１からの光を反射する反射シート２２と、冷陰極管２１の上方に配置された拡散シート２３とを具備する。また、光源ユニットは、上記構成を有していれば、さらに、光学シート、拡散シート等を配設してもよく、例えば、冷陰極管２１と拡散シート２３との間に拡散板（光学シート）２４を設けた構成とすることができる（図８（ｂ）参照）。
【００５８】
図９（ａ）に示すように、点光源を用いた光源ユニットは、平行に配列された複数のＬＥＤ２５と、ＬＥＤ２５の下方に配置され、ＬＥＤ２５からの光を反射する反射シート２２と、ＬＥＤ２５の上方に配置された拡散シート２３とを具備する。また、線光源を用いた光学ユニットと同様に、ＬＥＤ２５と拡散シート２３との間に拡散板（光学シート）２４を設けた構成とすることができる（図９（ｂ）参照）。
【００５９】
本実施の形態に係る光源ユニットにおいては、斜め方向から見た場合の輝度むらにおける標準偏差値が０．００８以下である。斜め方向から見た場合の輝度むらは、線光源の場合は図１（ａ）のｙ方向について算出した標準偏差値とした。点光源の場合は、図１（ｂ）のｘ軸方向及びｙ軸方向の２方向について算出した標準偏差値の平均値とした。一例として、点光源の場合の、光源ユニットの標準偏差値算出方法を図１６を参照して以下に示す。
【００６０】
輝度の測定範囲は光源ユニットの画面中心部を含むｘ軸方向１２０ｍｍ×ｙ軸方向１２０ｍｍの範囲で、測定間隔はｘ軸方向、ｙ軸方向とも２ｍｍ間隔とする（測定点はｘ軸方向６１点×ｙ軸方向６１点）。まず、ｙ軸方向を固定してｘ軸方向６１点（１２０ｍｍ）の平均輝度値を求め、各々の点の平均輝度値を各々の点からｙ軸方向について±１５．２ｍｍの範囲内にある点の平均輝度値の平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求める。ここで１５．２ｍｍとは、ｙ軸方向におけるＬＥＤ間距離の半値に相当する。同様に、ｙ軸方向６１点（１２０ｍｍ）の平均輝度値を求め、各々の点の輝度値を各々の点からｘ軸方向について±２０．８ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求める。２０．８ｍｍについても同様にｘ軸方向におけるＬＥＤ間距離の半値で与えられる。最後に、線光源の場合はｙ軸方向の標準偏差値、点光源の場合はｘ軸方向の標準偏差とｙ軸方向の標準偏差を平均した値（以下、Ｓ．Ｄ．で表わす。）を、光源ユニットの輝度むらとする。
【００６１】
正面輝度むらは、画面に対して法線方向からの輝度むらを測定し、斜め輝度むらは画面に対してＸ方向に対して４５°方向から見た輝度むらを測定することで得られる。本発明に係る光源ユニットにおいては、斜め輝度むらのＳ．Ｄ．値が０．００８以下である。０．００８を超えるとむらとして識別可能であるため、０．００８以下とすることにより斜め輝度むらを抑制できる。
【００６２】
反射シート２２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２２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。
【００６３】
拡散板２４は、光を拡散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。例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー等に、光を拡散させる効果がある有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。これらの拡散板は、光を拡散させ、下部光源の光を均一化させる効果がある。また、拡散板２４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、有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、２成分以上の樹脂を混合し、延伸してシート状とした拡散板も用いることができる。
【００６４】
光源ユニットには、複数の光源を用いている。光源としては、図８に示すような冷陰極管（ＣＣＦＬ）２１などの線光源や、図９に示すようなＬＥＤ（発光ダイオード）２５、レーザーなどの点光源を用いることができる。この場合、光源は拡散シート２３の入光面及び出光面に対して、直下に配列されている。
【００６５】
また、光源ユニットに適用できる拡散シートとしては、測定方向によらず、ほぼ同じ拡散角度が得られる等方拡散シートと、測定方向によって、拡散角度が異なる異方拡散シートの両方を用いることができる。異方拡散シートとは、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拡散シートである。
【００６６】
本実施の形態で示す光源ユニットにおいては、拡散シートの拡散角度分布の周期と、拡散シートの入光面における照度分布の周期とを等しくする。拡散シート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、拡散シートが設けられる光源ユニットにおいて、拡散シートを除き、拡散シート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。
【００６７】
また、光源の投影領域（光源直上領域）から光源の間の投影領域（光源間領域）における拡散角度の差は上述した範囲内に設計し、位置による拡散角度の変わり方は、実測された輝度を均一化するように適宜調整することができる。
【００６８】
次に、図１０（ａ）、（ｂ）及び図１１を参照して、本実施の形態に係る光源ユニットにおける拡散角度の分布について説明する。図１０（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態に係る光源ユニットの構成を示す模式的な斜視図である。図１１は、図１０（ａ）、（ｂ）に示す光源ユニットの拡散シートにおける拡散角度の拡散シート面内の光源との相対位置に対する分布を示す図である。
【００６９】
図１０（ａ）に示す光源ユニットにおいては、３つの冷陰極管（ＣＣＦＬ）２１が所定の光源間隔Ｓ１で平行に配置されている。各冷陰極管２１の長手方向は、Ｙ軸方向に沿って配置されている。拡散シート２３は、ＸＹ平面内に配置されており、拡散シート２３と直交するＺ軸方向が出光方向となる。なお、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の構成に拡散板２４（光学シート）を追加した構成となっている。拡散シート２３は、拡散角度が周期的に分布し、さらに拡散角度が周期的に分布する方向と、冷陰極管２１の長手方向と直交するＹ軸方向とが一致するように配置されている。拡散シート２３面内での拡散角度は、仮想線Ｌ５近傍でピーク値となり、仮想線Ｌ６近傍でボトム値となる。
【００７０】
図１０（ａ）、（ｂ）において、拡散シート２３の入光面における照度分布の周期Ｃは隣接する冷陰極管２１同士の間隔と等しいため、拡散シート２３面内の拡散角度分布周期を、冷陰極管２１の光源間隔Ｓ１と略等しくすることが好ましい。拡散シート２３の入光面の照度分布において、光源直上領域の照度が高い場合、輝度むら解消の観点から、拡散シート２３の高拡散角度領域を配置することが好ましい。図１１には、拡散シート２３の入光面における照度分布に対応するように設計した、拡散角度分布の例が示されている。
【００７１】
以下に、本実施の形態で示す光源ユニットの具体的な構成例について説明する。例えば、光源ユニットの構成としては、図１２（ａ）から図１２（ｃ）に示す構成を用いることができる。ここでは線光源であるＣＣＦＬについて例示してあるが、例えば図１３（ａ）〜１３（ｄ）で示すように光源がＬＥＤなどの点光源であっても構わない。
【００７２】
図１２（ａ）に示す例では、図８（ｂ）に示す構成において、冷陰極管２１の直上に配置される拡散板２４と拡散シート２３との間に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６を配置し、さらに拡散シート２３の直上に、表面賦形型拡散シート２６を配置している。
【００７３】
ここで、表面賦形型拡散シート２６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、表面賦形型拡散シート２６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。このような表面賦形型拡散シート２６は、光を拡散させ均一化させる効果とともに、拡散板２４で拡散された光を集光する機能を有する。これらの表面賦形型拡散シート２６と、拡散シート２３とを組み合わせて使用することにより、輝度むらを軽減し、光源ユニットの薄型化や光源数の削減を実現することができる。
【００７４】
図１２（ｂ）に示す例では、図８（ｂ）に示す構成において、冷陰極管２１の直上に配置される拡散板２４及び拡散シート２３の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート（以下「プリズムシート」ともいう。）２７と、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６と、をこの順で配置している。また図１２（ｃ）に示す例では、図８（ｂ）に示す構成において、冷陰極管２１の直上に配置される拡散板２４及び拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６と、プリズムシート２７とをこの順に配置している。
【００７５】
プリズムシート２７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２７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。このプリズムシートと、本実施の形態に係る拡散シートとを組み合わせて使用することにより、輝度むらを軽減し、光源ユニットの薄型化や光源数の削減を実現することができる。
【００７６】
図１３（ａ）に示す例では、図９（ｂ）に示す構成において、ＬＥＤ２５直上に配置される拡散板２４及び拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６、アレイ上のプリズム条列を有するプリズムシート２７と、反射型偏光シート２８と、をこの順で配置している。図１３（ｂ）に示す例では、図９（ｂ）に示す構成において、ＬＥＤ２５直上に配置される拡散板２４及び拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６を２枚配置し、さらにこの表面賦形型拡散シート２６上に反射型偏光シート２８を配置している。図１３（ｃ）に示す例では、図９（ｂ）に示す構成において、ＬＥＤ２５直上に配置される拡散板２４と拡散シート２３との間に微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６を配置し、さらに拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６及び反射型偏光シート２８を順に配置している。図１３（ｄ）に示す例では、図９（ｂ）に示す構成において、ＬＥＤ２５直上に配置される拡散板２４と拡散シート２３との間にアレイ上のプリズム条列を有するプリズムシート２７を配置し、さらに、拡散シート２３の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート２６及び反射型偏光シート２８を順に配置している。
【００７７】
反射型偏光シート２８としては、自然光又は偏光から直線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。
【００７８】
図１４（ａ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、冷陰極管２１と拡散シート２３との間に拡散板２４を配置し、さらに拡散シート２３の直上に、表面賦形型拡散シート２６を配置している。また、図１４（ｂ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、拡散シート２３の上方に、拡散板２４、表面賦形型拡散シート２６の順で配置している。
【００７９】
図１４（ｃ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、冷陰極管２１と拡散シート２３の間に拡散板２４を配置し、さらに拡散シート２３の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有するプリズムシート２７、反射型偏光シート２８をこの順で配置している。また、図１４（ｄ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、冷陰極管２１と拡散シート２３との間に拡散板２４を配置し、さらに拡散シート２３の上方に、プリズムシート２７のプリズム配列方向を直交させて２枚配置し、さらにその上方に表面賦形型拡散シート２６を配置している。
【００８０】
図１５（ａ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、冷陰極管２１と拡散シート２３の間に拡散板２４を配置し、さらに拡散シート２３の上方に、表面賦形型拡散シート２６、プリズムシート２７、及び反射型偏光シート２８をこの順で配置している。また、図１５（ｂ）に示す例では、図８（ａ）に示す構成において、拡散シート２３の上方に、拡散板２４、表面賦形型拡散シート２６、プリズムシート２７、及び反射型偏光シート２８をこの順で配置している。
【実施例】
【００８１】
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。
【００８２】
実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例３に示される拡散角度は、微細な凹凸構造を有する面から入光させ、ＬＤ８９００で測定した角度を示している。例えば、５°は、どの方向のＦＷＨＭも、５°であることを表す。拡散角度分布については、拡散シートのｘ軸方向及び／又はｙ軸方向に対して、２ｍｍ間隔でＦＷＨＭを測定し、拡散角度分布図を作成した。以下実施例２、実施例３の拡散角度分布についても同様に測定している。
【００８３】
実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例３において、光学シートとして記載がないものについて、すなわち、反射シート、拡散板、表面賦形型拡散シート、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート、反射型偏光シートについては、それぞれ、ポリエステル樹脂からなる白色反射シート（以下、ＲＳと略記）、ポリスチレンからなり、厚さ１．５ｍｍ、拡散剤濃度１３０００ｐｐｍの拡散板（以下、ＤＰと略記）、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に樹脂ビーズとバインダーが塗工された拡散シート（以下、ＤＳと略記）または厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に半球レンズがＵＶ硬化性樹脂によって賦形された光学シート（以下、ＭＬＦと略記）、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に頂角９０°、ピッチ５０μｍのプリズム条列がＵＶ硬化性樹脂によって賦形された光学シート（以下、プリズムシートと略記）、反射型偏光シート（以下、ＤＢＥＦと略記。３Ｍ社製）を用いた。
【００８４】
実施例１〜実施例４および比較例１〜比較例３については、光源ユニットの光源として、ＣＲＥＥ社製の３．５ｍｍ角、高さ２．０ｍｍの白色ＬＥＤ光源を用いた。このＬＥＤを図１６に示すような配置で１３３個並べ、光源ユニットを作製した。輝度及び輝度むらは、コニカミノルタ製の２次元色彩輝度計（ＣＡ２０００）を使用し、光源ユニットの出光面から７０ｃｍ離して設置し、光源ユニットの中心部１２０ｍｍ×１２０ｍｍの範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。
【００８５】
輝度むらは、ｘ軸方向及びｙ軸方向の２方向について算出した値の平均値とした。まず、ｘ軸（１２０ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｙ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±１５．２ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求めた。同様に、ｙ軸方向（１２０ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｘ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±２０．８ｍｍ分の輝度平均値で割り返した値の標準偏差として輝度むらを求めた。最後に、ｘ軸方向の標準偏差とｙ軸方向の標準偏差を平均した値（Ｓ．Ｄ．値）を、光源ユニットの輝度むらとした。なお、ＬＥＤ光源は点光源であるので、図１（ｂ）のように、隣接する光源の直線距離が最大となるような線（図１（ｂ）における破線）上において、拡散角度の分布を考えた。正面輝度むらは、画面に対して法線方向からの輝度むらを測定した。斜め輝度むらは画面に対してｘ軸方向に４５°方向から見た輝度むらを測定した。
ここで、正面輝度むらの判定基準を下記のように、２段階（○、×）に分類した。
○：Ｓ．Ｄ．≦０．００５
×：０．００５＜Ｓ．Ｄ．
また、斜め輝度むらの判定基準を下記のように、２段階（○、×）に分類した。
○：Ｓ．Ｄ．≦０．００８
×：０．００８＜Ｓ．Ｄ．
【００８６】
（実施例１）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、実施例１の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例１の光源ユニットを構成した。実施例１の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が７４°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１９°で、図１７（ａ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１９．０ｍｍとした。実施例１の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を下記表１に示す。また、実施例１の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。また、本発明の必須要件である条件（ａ）〜（ｃ）を満たすかどうかの判定についても表１に併記した。
【００８７】
（実施例２）
図１３（ｃ）に示すように、光源上方にＤＰ、ＤＳ、実施例２の拡散シート、ＭＬＦ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例２の光源ユニットを構成した。実施例２の拡散シートは、実施例１と同じシートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１８．０ｍｍとした。実施例２の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。
【００８８】
（実施例３）
図１３（ｄ）に示すように、光源上方にＤＰ、プリズムシート、実施例３の拡散シート、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例３の光源ユニットを構成した。実施例３の拡散シートは、実施例１と同じシートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１６．０ｍｍとした。実施例３の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。
【００８９】
（実施例４）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、実施例４の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、実施例４の光源ユニットを構成した。実施例４の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が４１°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１０°で、図１７（ｂ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを２１．０ｍｍとした。実施例４の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。また、実施例４の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。
【００９０】
（比較例１）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、比較例１の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、比較例１の光源ユニットを構成した。比較例１の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が７４°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１９°で、図１８（ａ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１９．０ｍｍとした。比較例１の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。また、比較例１の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。
【００９１】
（比較例２）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、比較例２の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、比較例２の光源ユニットを構成した。比較例２の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が３７°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が°１で、図１８（ｂ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを２１．０ｍｍとした。比較例２の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。また、比較例２の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。
【００９２】
（比較例３）
図１３（ｂ）に示すように、光源上方にＤＰ、比較例３の拡散シート、ＤＳ、ＤＳ、ＤＢＥＦと、をこの順で配置し、比較例３の光源ユニットを構成した。比較例３の拡散シートは、光源の投影領域の拡散角度が８２°、光源と光源の、中間点の投影領域の拡散角度が１°で、図１８（ｃ）に示すように拡散角度が変化している拡散シートを、凹凸面が出光面となるように用いた。ここで、ＲＳとＤＰの入光面との距離ｈを１９．０ｍｍとした。比較例３の光源ユニットにおける正面輝度むらおよび斜め輝度むらを上記の方法で算出した。その結果を表１に併記する。また、比較例３の拡散シートについて、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）と、連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）を下記表１に併記した。
【００９３】
【表１】
【００９４】
表１より、実施例１〜実施例４の拡散シートは、拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との算術平均値（Ａｖ１）が連続する拡散角度ピーク値と拡散角度ボトム値との間に分布する全測定点の拡散角度の算術平均値（Ａｖ２）よりも大きく、上述の（ａ）〜（ｃ）の条件を全て満たすので、正面輝度むらおよび斜め輝度むら低減能力が良好であり、光源ユニットの光源数を削減、または光源と光学シート間の距離を短くできることがわかる。
【００９５】
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。また、上記実施例で示した構成を適宜組み合わせて光源ユニットを構成することができる。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】
【００９６】
本発明は、液晶表示装置のような表示デバイスの拡散シート、光源ユニットに有効である。
【符号の説明】
【００９７】
１、２３ 拡散シート
１１、２１ 冷陰極管（ＣＣＦＬ）
１２、２５ ＬＥＤ
２２ 反射シート
２４ 拡散板
２６ 表面賦形型拡散シート
２７ プリズムシート
２８ 反射型偏光シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートであって、前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値とが複数有り、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、且つ下記（ａ）〜（ｃ）の条件を満たすことを特徴とする拡散シート。
（ａ）前記ボトム値の拡散角度が０．１°以上４０°未満
（ｂ）前記ピーク値の拡散角度が４０°以上７５°以下
（ｃ）前記ボトム値と前記ピーク値の差が２０°以上７０°以下
【請求項２】
前記拡散角度分布図において１つの高拡散角度領域に複数のピークを含み、前記高拡散角度領域における隣接する前記ピーク間の拡散角度分布が直線状であることを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
【請求項３】
前記拡散角度分布図において１つの高拡散角度領域に複数のピークを含み、前記高拡散角度領域における隣接する前記ピーク間の拡散角度分布が、下に凸の曲線状または曲線と直線の混合形状であることを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
【請求項４】
前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値とを交互に周期的に有し、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との２点における拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、かつ拡散角度の分布が前記ピーク値を含み上に凸の曲線形状を有する第一の区間と、拡散角度の分布が前記ボトム値を含み下に凸の曲線形状を有する第二の区間とを有することを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
【請求項５】
前記拡散角度は、前記拡散シート面に形成された凹凸構造により生じ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拡散シート。
【請求項６】
前記凹凸構造が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構造であることを特徴とする請求項５に記載の拡散シート。
【請求項７】
２つ以上の光源と、前記光源の上方に配設される請求項１から請求項６のいずれかに記載の拡散シートと、を備え、且つ斜め方向から見た場合の輝度むらにおける標準偏差値が０．００８以下であることを特徴とする光源ユニット。
【請求項８】
前記光源は線状光源であることを特徴とする請求項７に記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記光源は点状光源であることを特徴とする請求項７に記載の光源ユニット。
【請求項１０】
前記拡散シートの拡散角度分布の周期と、前記拡散シートの入光面における照度分布の周期とが略等しいことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１１】
前記拡散シートと前記光源の間に配置され、内部に拡散剤を含有する拡散板と、前記光源の下方に配置される反射シートと、を備えることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１２】
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ることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか記載の光源ユニット。
【請求項１３】
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ることを特徴とする請求項７から請求項１２のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１４】
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ることを特徴とする請求項７から請求項１３のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１５】
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７から請求項１４のいずれかに記載の光源ユニットと、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートであって、前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値とが複数有り、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、且つ下記（ａ）〜（ｃ）の条件を満たすことを特徴とする拡散シート。
（ａ）前記ボトム値の拡散角度が０．１°以上４０°未満
（ｂ）前記ピーク値の拡散角度が４０°以上７５°以下
（ｃ）前記ボトム値と前記ピーク値の差が２０°以上７０°以下
【請求項２】
前記拡散角度分布図において１つの高拡散角度領域に複数のピークを含み、前記高拡散角度領域における隣接する前記ピーク間の拡散角度分布が直線状であることを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
【請求項３】
前記拡散角度分布図において１つの高拡散角度領域に複数のピークを含み、前記高拡散角度領域における隣接する前記ピーク間の拡散角度分布が、下に凸の曲線状または曲線と直線の混合形状であることを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
【請求項４】
前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値とを交互に周期的に有し、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との２点における拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布する全点における拡散角度の算術平均値より大きく、かつ拡散角度の分布が前記ピーク値を含み上に凸の曲線形状を有する第一の区間と、拡散角度の分布が前記ボトム値を含み下に凸の曲線形状を有する第二の区間とを有することを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
【請求項５】
前記拡散角度は、前記拡散シート面に形成された凹凸構造により生じ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拡散シート。
【請求項６】
前記凹凸構造が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構造であることを特徴とする請求項５に記載の拡散シート。
【請求項７】
２つ以上の光源と、前記光源の上方に配設される請求項１から請求項６のいずれかに記載の拡散シートと、を備え、且つ斜め方向から見た場合の輝度むらにおける標準偏差値が０．００８以下であることを特徴とする光源ユニット。
【請求項８】
前記光源は線状光源であることを特徴とする請求項７に記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記光源は点状光源であることを特徴とする請求項７に記載の光源ユニット。
【請求項１０】
前記拡散シートの拡散角度分布の周期と、前記拡散シートの入光面における照度分布の周期とが略等しいことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１１】
前記拡散シートと前記光源の間に配置され、内部に拡散剤を含有する拡散板と、前記光源の下方に配置される反射シートと、を備えることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１２】
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ることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか記載の光源ユニット。
【請求項１３】
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ることを特徴とする請求項７から請求項１２のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１４】
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ることを特徴とする請求項７から請求項１３のいずれかに記載の光源ユニット。
【請求項１５】
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７から請求項１４のいずれかに記載の光源ユニットと、を備える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１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−２２２７２（Ｐ２０１２−２２２７２Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６２１６７（Ｐ２０１０−１６２１６７）
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【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２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【出願人】（０００００００３３）旭化成株式会社 (901)
【Ｆターム（参考）】
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