直下型点光源バックライト装置
【課題】優れた輝度均一性を有したまま、バックライト装置の厚みの薄さを保ち、点光源の個数を大幅に削減することを可能にする直下型点光源バックライト装置を提供する。
【解決手段】点光源と、点光源の上方に配置された光学板と、を備え、光学板が、出光面に複数の凸型三角錐を有し、光学板の入光面で測定した、点光源から発せられた光の照度比面積Ｓが３．０以下であり、照度の最大値Ｔmaxの半分の値の照度を与える光束の角度θが４５°以上である、直下型点光源バックライト装置。
【解決手段】点光源と、点光源の上方に配置された光学板と、を備え、光学板が、出光面に複数の凸型三角錐を有し、光学板の入光面で測定した、点光源から発せられた光の照度比面積Ｓが３．０以下であり、照度の最大値Ｔmaxの半分の値の照度を与える光束の角度θが４５°以上である、直下型点光源バックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明技術に関し、直下型点光源バックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶ディスプレイ用のバックライトとしては、エッジライト型バックライトと、直下型バックライトと、呼ばれる２つの方式があるが、携帯端末等に用いられる小型表示装置に対してはエッジライト型バックライト、家庭用テレビ等に用いられる大型の表示装置に対しては、高輝度を実現できる直下型バックライトが多く用いられている。
【０００３】
直下型バックライトにおいては、一般的に冷陰極管のような線状光源が多く用いられており、光学板や光学フィルムを用いて線状光源を面状に発光する方式がとられている。
【０００４】
ところが近年、省エネルギーや水銀レス、先進的イメージの理由により、光源として、冷陰極管に替わって、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が多用されるようになってきており、小型表示装置に多く用いられていたエッジライト型ＬＥＤが、大型表示装置にも用いられるようになっている。
【０００５】
しかしながら、エッジライト型ＬＥＤは、直下型ＬＥＤよりも画質、及びコントラストが劣るというデメリットがあり、大型の表示装置においては、高画質、及び高コントラストを実現できる直下型ＬＥＤが求められる傾向にある。ただし、直下型ＬＥＤは、ＬＥＤが点状光源であるために輝度ムラが発生し易いという問題があり、樹脂板や光学フィルムの機能により、点光源を面光源化する技術が求められている。
【０００６】
点光源を面光源化する技術としては、ＬＥＤ点光源上に、出光面側に略凸型三角錐が賦形された光学板を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第１１／０３０５９４号パンフレット
【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、特許文献１で提案された技術では、優れた輝度均一性を有したまま、バックライト装置厚みの薄さを保つことが困難な場合がある。そこで、本発明は、直下型点光源バックライト装置において、優れた輝度均一性を有し、厚みが薄く、点光源の個数が少ない直下型点光源バックライト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】
【０００９】
本発明者らは鋭意研究した結果、点光源と、光学板と、の組み合わせにおいて、点光源が光学板の入光面にある特定の照度分布を形成し、光学板の出光面が特定の形状を有すると、上記課題が解決されることを見出した。即ち本発明の態様は、点光源と、点光源の上方に配置された、出光面に複数の凸型三角錐を有する光学板と、を備える直下型点光源バックライト装置であって、直下型点光源バックライト装置は、点光源の法線を基準とした時の角度をθ、角度θにおける照度をＴ(θ)、照度Ｔ(θ)の最大値をＴmax、照度の最大値Ｔmaxを与える角度θをθmaxとして、光学板の入光面で測定した、式（１）で与えられる照度比面積Ｓが３．０以下であり、最大値Ｔmaxの半分の値の照度Ｔ(θ)を与える角度θが４５°以上となる点光源を備える直下型点光源バックライト装置であることを要旨とする。
【数１】
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、優れた輝度均一性を有し、厚みが薄く、点光源の個数が少ない直下型点光源バックライト装置を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る直下型点光源バックライト装置の断面図である。
【図２】実施形態に係る光学板の一例の出光面側の正面平面図（凸型三角錐形状）である。
【図３】実施形態に係る光学板表面に賦形された凸型三角錐形状の例を示す斜視図である。
【図４】実施形態に係る点光源と、角度と、照度と、の関係を示す模式図である。
【図５】実施形態に係る光学板表面に賦形された凸型三角錐形状の底面三角形の内角図である。
【図６】実施形態に係る光学板の層構成図（同一層、連続層、セパレート層）である。
【図７】実施形態に係る照度分布の一例を示すグラフである。
【図８】実施形態に係る照度比分布の一例を示すグラフである。
【図９】実施形態に係る照度比面積の一例を示すグラフである。
【図１０】実施形態に係る光学板の入光面が平坦でない場合の照度の測定面を示す模式図である。
【図１１】実施形態に係るバックライトのＬＥＤ配置（格子配置）の一例を示す平面図である。
【図１２】実施形態に係るバックライトのＬＥＤ配置（千鳥配置）の一例を示す平面図である。
【図１３】実施形態に係る第１及び第２の三角プリズムシートの斜視図である。
【図１４】実施例１に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１５】実施例５に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１６】実施例１０に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１７】比較例２に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１８】比較例６に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１９】比較例７に係る照度比分布を示すグラフである。
【図２０】比較例１６に係る照度比分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について、詳細に説明する。なお、本発明は以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
【００１３】
〔１〕バックライト装置の形態
図１に示す本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置は、複数の点光源（ＬＥＤ）と、複数の点光源の上方に配置された光学板と、を備える。図２及び図３に示すように、光学板は、出光面に複数の凸型三角錐を有する。また、本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置において、図４に示すように、複数の点光源のそれぞれの法線を基準とした時の角度をθ、角度θにおける照度をＴ(θ)、照度Ｔ(θ)の最大値をＴmax、照度の最大値Ｔmaxを与える角度θをθmaxとして、光学板の入光面で測定した、式（２）で与えられる、複数の点光源のそれぞれから発せられた光の照度比面積Ｓが３．０以下である。さらに、本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置において、最大値Ｔmaxの半分の値の照度Ｔ(θ)を与える角度θが４５°以上である。
【数２】
【００１４】
〔２〕光学板
〔２−１〕凸型三角錐
複数の点光源の上方に配置される光学板は、図２及び図３に示すように、内部を透過した光が出光する出光面側の表面に複数の凸部が形成されており、複数の凸部のそれぞれは、三角錐形状である。
【００１５】
〔２−２〕 凸型三角錐形状
光学板の凸部形状である三角錐形状とは、底面が三角形であって、頂上の点又は面積が底面よりも小さい三角形である立体をいう。図３に示すように、光学板の凸部側面は、平面であってもよく、頂上が点である場合、その頂上は尖っていても、曲面であってもよい。また、三角錐の稜線は尖っていても、曲面でもよい。さらに、本実施形態の光学板の凸部の形状である三角錐形状は、頂点（又は頂上の三角形の中心）と底面の三角形の中心とを結んだ直線（中心軸）が、平面と垂直であること、すなわち、斜三角錐ではないことが好ましい。
【００１６】
〔２−３〕凸型三角錐の周期性
光学板は、その表面に、三角錐形状を有する同一形状の凸部が、周期的に形成されたものであることが好ましい。
【００１７】
〔２−４〕凸型三角錐形状（傾斜角）
光学板の凸部三角錐形状は、輝度均一性の観点から、三角形状の底面と、当該底面と接する側面と、がなす角度の下限値は、好ましくは４３°以上であり、より好ましくは４７°以上であり、さらに好ましくは４９°以上であり、よりさらに好ましくは５５．５°以上である。上限値は、好ましくは７０°以下であり、より好ましくは６５°以下であり、さらに好ましくは６４°以下である。
【００１８】
〔２−５〕凸型三角錐形状（傾斜角の説明）
三角形状の底面と、当該底面と接する側面と、のなす角度を傾斜角とするが、底面と、各側面と、のなす角度がそれぞれ異なる場合は、底面と、各側面と、のなす角度の平均値を三角錐の傾斜角とする。
【００１９】
〔２−６〕凸型三角錐の底面三角形
三角錐形状の凸部は、光学板の表面に複数個設けられる。複数個の凸部の形状は同一であっても異なっていてもよい。また、複数個の凸部の配置の態様については、本明細書の記載に限定されないが、例えば、複数の凸部を、隣り合う凸部の底面三角形の向かい合う辺同士が平行となるように、隣接して配置することが、輝度均一性及び生産性の観点から好ましい。
【００２０】
また、凸部の底面の三角形の形状についても、本明細書の記載に限定されないが、例えば、図５に示すように、凸部の底面の三角形の内角を、それぞれα、β、γとした場合、｜α−β｜、｜β−γ｜、｜γ−α｜が、輝度均一性の観点から、好ましくは各々２０°以下であり、より好ましくは１０°以下であり、さらに好ましくは５°以下である。凸部の底面の三角形のとりわけ好ましい形状は二等辺三角形、正三角形である。
【００２１】
さらに、略三角錐形状の凸部は、輝度均一性の観点から、好ましくは光学板の出光面の７０面積％以上の領域に形成され、より好ましくは８０面積％以上に形成され、さらに好ましくは９０面積％以上に形成され、よりさらに好ましくは９５面積％以上に形成される。
【００２２】
〔２−７〕光学板の屈折率
光学板の屈折率は、輝度、及び輝度均一性の観点から、好ましくは１．４０以上であり、より好ましくは１．４３以上であり、さらに好ましくは１．４９以上であり、よりさらに好ましくは１．５３以上であり、特に好ましくは１．５５以上である。屈折率の上限は任意であるが、輝度、色ムラ特性、正面輝度均一性、及び斜視輝度均一性の観点から、好ましくは１．７１以下であり、より好ましくは１．６８以下であり、さらに好ましくは１．６５以下である。
【００２３】
屈折率は、凸部を形成する部位を切断分離し、その後、熱プレス等で表面が平滑なフィルムを作製し、ＪＩＳ Ｋ７１４２に準拠してアッベ屈折計を用いることにより求めることができる。なお、光学板の凸部を形成している材料の屈折率は、試料を形成する材料のうち透明なもの（例えば、透明樹脂）によって決まり、光拡散剤等が添加されていてもそれにより屈折率自体は変化しない。そこで、凸部が光拡散剤等を含んでいるために拡散性を有しており、上記の方法で屈折率を測定することが難しい場合等には、凸部を形成する材料のうち透明なもの（例えば、透明樹脂原料）だけをフィルム化し、ＪＩＳ Ｋ７１４２に準拠してアッベ屈折計を用いてそのフィルムの屈折率を求めてもよい。
【００２４】
〔２−８〕光学板の層構成
光学板は、少なくとも拡散層と、レンズ層と、を備えることが、輝度均一性の観点から好ましい。ここで、拡散層とは、点光源から発せられた光の入光面に位置し、透明樹脂と、拡散剤と、を含む光を拡散させる層である。また、レンズ層とは、上述した凸型三角錐形状が設けられている層である。拡散層及びレンズ層が単一層で形成されてもよいし、各々複数の層から形成されてもよい。
【００２５】
図６に示すように、（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、は、同一層であってもよいし、連続層であってもよいし、あるいはセパレート層であってもよい。同一層とは、（ｂ）拡散層の表面に三角錐が形成される、すなわち（ｂ）拡散層に（ａ）レンズ層が組み込まれた層構成をいう。
【００２６】
連続層とは、（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、が密着し、一体化した層構成をいう。セパレート層とは、（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、が別々のシートとして存在し、２枚のシートを物理的に重ね合わせた構成をいう。セパレート層については、さらに（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、の間に別のシートを配置してもよい。
【００２７】
光学板の凸部（図６に示す構成の場合においては、（ａ）レンズ層）を構成する材料についは、特に限定は無いが、例えば光透過性の高い樹脂が好ましく用いられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、並びにこれらの共重合体；ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及び脂環式ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂；ポリスチレン、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、及びアルファメチルスチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリメチルメタクリレート、及びポリエチルアクリレート等のアクリル系樹脂；メタクリル酸エステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂等が使用可能である。
【００２８】
光学板が、図６に示す構成を有する場合、（ｂ）拡散層を構成する材料は任意であり、例えば、（透明）樹脂と、拡散剤と、を含む樹脂組成物が挙げられる。好ましくは、光学板の（ｂ）拡散層を構成する材料は、透明樹脂に、透明樹脂の屈折率と異なる屈折率を持った光拡散剤成分を最適粒径で最適量分散させたものである。
【００２９】
樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、並びにこれらの共重合体；ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及び脂環式ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂；ポリスチレン、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、及びアルファメチルスチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリメチルメタクリレート、及びポリエチルアクリレート等のアクリル系樹脂；メタクリル酸エステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【００３０】
光拡散剤としては、例えば、アクリル系樹脂架橋微粒子、スチレン系樹脂架橋微粒子、シリコーン系樹脂架橋微粒子、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合体）系架橋微粒子、フッ素樹脂微粒子、ガラス微粒子、シリカ微粒子、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ、タルク、及びマイカ等が挙げられ、これらは単独もしくは併用して使用することができる。
【００３１】
光拡散剤の形状としては、真球状、楕円状、不定形状、針状、板状、中空状、柱状、及び錐状等の形状が挙げられる。光拡散剤の平均粒径は、輝度均一性、及び製造の容易さの観点から、好ましくは１〜２０μｍであり、より好ましくは２〜１０μｍである。平均粒径については、粒径分布計により求めることができる。
【００３２】
また、光学板が、図６に示す構成を有する場合において、（ｂ）拡散層を構成する樹脂と、光拡散剤と、の屈折率差の下限値は、輝度均一性、及び製造の容易さの観点から、好ましくは０．０５以上であり、より好ましくは０．１０以上である。また、上限値は、好ましくは０．２０以下であり、より好ましくは０．１６以下である。ポリスチレン樹脂に対して好ましい光拡散剤としては、例えば、アクリル系架橋微粒子やシリコーン系架橋微粒子が挙げられる。
【００３３】
〔２−９〕光学板の厚み
光学板の厚みの下限値は、剛性、輝度、及び輝度均一性の観点から、好ましくは０．５ｍｍ以上であり、より好ましくは０．８ｍｍ以上であり、さらに好ましくは１．０ｍｍ以上である。上限値は、好ましくは３．０ｍｍ以下であり、より好ましくは２．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは２．０ｍｍ以下である。なお、光学板が、図１に示す構成を有する場合において、光学板の（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、がセパレート層である場合は、（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、を重ね合わせた時の総厚を光学板の厚みとする。
【００３４】
〔２−１０〕その他の層
光学板は、（ａ）レンズ層と（ｂ）拡散層と、に加え、必要に応じてさらに別の層を積層した積層構造とすることができる。その層構成は用途、目的に応じて適宜選択することができる。層構成の例としては、（ａ）レンズ層、（ｂ）拡散層の他、その他の樹脂組成物や化合物からなる層をＸ層、Ｙ層、Ｚ層とすると、例えばＸ層／（ａ）（ｂ）同一層の２層構成や、Ｘ層／（ａ）層／（ｂ）層、（ａ）層／（ｂ）層／Ｘ層、（ａ）層／Ｘ層／（ｂ）層の３層構成、Ｘ層／（ａ）層／（ｂ）層／Ｘ層、Ｘ層／（ａ）層／（ｂ）層／Ｙ層、Ｘ層／（ａ）層／Ｙ層／（ｂ）層の４層構成、さらにはＸ層／Ｙ層／（ａ）／（ｂ）／Ｙ層、Ｘ層／（ａ）層／Ｙ層／（ｂ）層／Ｘ層、Ｘ層／（ａ）層／Ｙ層／（ｂ）層／Ｚ層の５層構成等が挙げられる。
【００３５】
なお、同じ樹脂組成物から構成される層を連続して複数積層することもできる。また、５層以上積層してもよいが、製造の容易さを考えると光学板は５層以下で構成することが好ましい。
【００３６】
〔２−１１〕添加剤
光学板には、各種添加剤を配合してもよい。このような添加剤としては、例えば、有機や無機の染料や顔料、艶消し剤、熱安定剤、難燃剤、帯電防止剤、消泡剤、整色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、増白剤、不純物の捕捉剤、増粘剤、及び表面調整剤等が挙げられる。
【００３７】
〔２−１２〕光学板の裏面
光学板は、輝度均一性、及びバックライトに装着された支持ピンとの擦れ性の観点から、上述した三角錐形状の凸部が形成された面とは反対側の面、すなわち、入光面（光源側の面）となる面に凹凸形状を設けることが好ましい。具体的には、入光面の平均傾斜角Ｕの下限値は、輝度及び輝度均一性の観点から、好ましくは１°以上であり、より好ましくは３°以上であり、よりさらに好ましくは５°以上である。上限値は、好ましくは３０°以下であり、より好ましくは２５°以下であり、さらに好ましくは２０°以下である。
【００３８】
平均傾斜角Ｕは、光学板断面をレーザー顕微鏡で観察し、１μｍ幅の平均傾斜角（光学板の水平面に対する傾斜角）を光学板の長手方向と短手方向に１０００μｍ幅で連続して求め、長手方向の平均値と短手方向の平均値を計算し、さらにその平均を算出することにより求めることができる。なお、本実施形態の光学板が図１に示す構成を有する場合であって、（ａ）レンズ層と（ｂ）拡散層がセパレート層の場合は、（ａ）レンズ層、（ｂ）拡散層共に、入光面側の平均傾斜角を上記範囲にすることが好ましい。
【００３９】
〔３〕点光源について
本実施形態の直下型点光源バックライト装置において、複数の点光源のそれぞれは、以下に説明する照度比分布を光学板の入光面に形成する。
〔３−１〕放射束
放射束Φｅ［Ｗ］とは、単位時間あたりにある面を通過する光のエネルギーである。ここで、ある時刻にある面を通過する波長λの電磁波エネルギー［Ｊ］をＱλとすると、ある時刻にある面を通過する電磁波エネルギーの総量Ｑ［Ｊ］は、下記式（３）で与えられる。
【数３】
よって、放射束Φｅ［Ｊ／ｓ-1］は、ｄＱ／ｄｔで与えられる。
〔３−２〕光束について
光束Φとは、放射束Φeに人間の目の光に対する感度を考えあわせたもので、単位はルーメン［ｌｍ］である。
【００４０】
〔３−３〕照度比分布について
直下型点光源バックライト装置内に設置された複数の点光源のうちの一つを点灯した際に、光学板の入光面で測定される照度比分布を本実施形態における照度比分布とする。ここで、照度比分布について説明する前に、照度、照度比、及び照度分布について説明する。照度Ｔ（θ）とは、単位面積あたりに照射された光束のことであり、図４に示す微小面積ΔＡ［ｍ2］、微小面積ΔＡに照射される光束の大きさをΔΦ［ｌｍ］、点光源の法線方向と、点光源と微小面積部分とを結ぶ線と、がなす角度をθ［ｄｅｇ］としたときに、Ｔ（θ）［ｌｘ］＝（ΔΦ・ｃｏｓθ）／ΔＡで与えられる値である。
照度比とは、照度の最大値をＴｍａｘとしたときに、Ｔ（θ）／Ｔｍａｘで与えられる値である。
照度分布とは、図７に一例を示すように、横軸に角度θ［ｄｅｇ］、縦軸に照度Ｔ（θ）［ｌｘ］をとって表された分布である。
照度比分布とは、図８に一例を示すように、横軸に角度θ、縦軸に照度比（Ｔ（θ）／Ｔｍａｘ）をとって表された分布であり、照度分布の照度の最大値を１に規格化した分布である。図８中のθｍａｘは、照度の最大値Ｔｍａｘを与える角度である。
【００４１】
〔３−４〕照度比面積Ｓについて
本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置内に設置された複数の点光源のそれぞれは、下記式（４）で与えられる照度比面積Ｓが、輝度均一性の観点から、３．０以下である。
【数４】
図９に一例を示すように、照度比面積Ｓとは、０からθｍａｘまでの角度範囲における、照度比１と、照度比（Ｔ（θ）／Ｔｍａｘ）を与える関数と、の間の面積である。照度比面積Ｓは、輝度均一性の観点から、好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．６以下である。点光源の照度分布を制御する方法は任意である。例えば、複数の点光源のそれぞれに、特定の照度分布になるように設計されたレンズキャップをかぶせることにより、複数の点光源のそれぞれから発せられた光による照度分布を変化させることが可能である。
【００４２】
〔３−５〕半値角θαについて
半値角θαとは、下記式（５）で示すように、最大値Ｔｍａｘの半分の値の照度を与える角度である。図９に、半値角θαの一例を示す。
【数５】
本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置内に設置された複数の点光源のそれぞれの半値角θαは、輝度均一性の観点から４５°以上であり、好ましくは５０°以上であり、より好ましくは６０°以上である。
【００４３】
なお、光学板の出光面とは反対側の入光面が平滑でない場合は、図１０に示すように、光学板の入光面における、点光源基板との距離が最も近い点を通り、かつ点光源基板と平行な面を、照度、照度分布、照度比分布、照度比面積、及び半値角の測定面とする。
【００４４】
〔３−６〕点光源の形態
用いられる点光源は、光学板の入光面で測定される照度比分布以外の条件については、特に制限はなく、例えば、青色ＬＥＤにより黄色蛍光体を励起するタイプや、青色ＬＥＤにより緑色、赤色蛍光体を励起するワンチップタイプの擬似白色ＬＥＤ、赤色／緑色／青色ＬＥＤを組み合わせて白色光を作るマルチチップタイプ、さらには近紫外ＬＥＤと赤色／緑色／青色蛍光体を組み合わせたワンチップタイプの擬似白色ＬＥＤ、さらには赤色／緑色／青色レーザーの組み合わせ等が挙げられる。
【００４５】
〔３−７〕点光源と光学板の空間距離
点光源の頂部と、光学板と、の空間距離は、特に限定は無いが、輝度均一性の観点から好ましくは３ｍｍ以上であり、より好ましくは５ｍｍ以上である。
【００４６】
〔３−８〕点光源の配置方法
本実施形態の直下型点光源バックライトにおいて、複数の点光源の配置方法は、特に制限は無いが、優れた輝度均一性を発揮させる観点から、各点光源間距離を出来るだけ均一にして周期的に配置することが好ましい。
【００４７】
具体的には、図１１に示すように、点光源を、直下型点光源バックライト装置内の縦方向と横方向に、それぞれ等間隔に正方格子又は長方格子状に配置する配列方法や、図１２に示すように、点光源を画面縦方向と横方向にそれぞれ等間隔に千鳥状（又は三角格子状）に配置する配列方法等が好ましく採用できる。ここで格子とは、正方形、長方形を構成する各頂点の配置をいい、千鳥とは、菱形四角形を構成する各頂点の配置をいう。
【００４８】
〔４〕光学板の製造方法
光学板は、光学板の各層を構成する材料を公知の方法により成形し、凸部を公知の方法により形成して製造できる。例えば、光透過性の高い樹脂を含んだ樹脂組成物を、溶融状態にて口金より押出して、所望の形状に加工したロールを用いて成形する溶融成形法；樹脂組成物を溶媒に溶解した状態にて口金より押出して、所望の形状に加工したロールを用いて成形する溶液キャスト法；溶液キャスト法にて表面賦形して得た固体フィルムに、溶融樹脂を積層する押出ラミネーション法や固体フィルムどうしを積層するドライラミネーション法；溶融状態にて口金より押出した板を所望の形状に加工したプレス金型を用いて熱プレス成形する方法；さらには所望の形状に加工した金型を用いて射出成形する方法等が挙げられる。これらのうち、生産性、環境適性の観点から、溶融成形法が好ましい。
【００４９】
〔５〕光学フィルム
本実施形態の直下型点光源バックライト装置は、輝度および輝度均一性の観点から、光学板の上方に集光性を有する光学フィルムを備えることが好ましい。集光性を有する光学フィルムとは、フィルムに入射した光を、フィルムの法線方向に立ち上げる機能を有するフィルムをいう。具体例としては、市販のプリズムシート、レンチキュラーシート、拡散フィルム、及び反射型偏光フィルムなどが挙げられる。
光学板の上に備える光学フィルムの枚数や種類は特に制限はなく、例えば、光学フィルムの枚数が２枚の場合の形態としては、拡散フィルム２枚、あるいは拡散フィルム１枚の上にプリズムシート１枚、あるいはプリズムシート２枚、等が挙げられ、光学フィルムの枚数が３枚の形態としては、拡散フィルム３枚、あるいは拡散フィルム１枚の上にプリズムシート１枚さらにその上に拡散フィルム１枚、あるいはプリズムシート２枚の上に拡散フィルム１枚、等が挙げられ、光学フィルムの枚数が４枚の場合の形態としては、拡散フィルム１枚の上にプリズムシート２枚さらにその上に拡散フィルム１枚、等が挙げられる。
光学板の上に備える光学フィルムとしては、プリズムシートを１枚以上又は拡散フィルムを１枚以上設けることが輝度および輝度均一性の観点から好ましく、プリズムシートを１枚以上且つ拡散フィルムを１枚以上設けることがより好ましい。
上記で挙げた光学フィルム配設において、１枚以上のプリズムシートを同じ枚数のレンチキュラーシートを置き換えて使用することもできる。
また、上記で挙げた光学フィルム配設において、配設する順番は適宜変更できる。
また、上記で挙げた各光学フィルム配設の出光面側にさらに反射型偏光フィルムを１枚加えてもよい。
【００５０】
〔５−１〕
ここで拡散フィルムとは、例えば、フィルム表面や内部に散乱剤や微小な空隙などを有するもの、フィルム表面にマイクロレンズやマット形状などの凹凸が賦形されたものなどが用いられる。５５０ｎｍの単色光を拡散フィルムに入射角６０度で入射させたとき、変角光度計で測定される出光分布のメインピーク角が３５°〜５０°であり、ピークの半値角が15度以上であるものは、集光性と拡散性を両方有しており、輝度均一性の観点から好ましい。
〔５−２〕プリズムシート
光学板の上方に備えるプリズムシートとして三角プリズムシートを用いてもよい。ここで三角プリズムシートとは出光面側の表面に、図１３に示すように、一方向に延伸する複数の三角プリズムが賦形されているシートのことである。三角プリズムの三角形の底辺と、側面と、が成す傾斜角に特に限定はないが、輝度均一性の観点から、好ましくは４０度〜５０度であり、より好ましくは４２度〜４８度であり、さらに好ましくは４５度である。三角プリズムシートは、その三角プリズムの延伸方向が略直角となるように、光学板上方に２枚（第一のプリズムシート、及び第二のプリズムシート）配置することが輝度均一性の観点から好ましい。
【００５１】
第１及び第２の三角プリズムシートは、輝度均一性の観点から、それぞれの三角プリズムの延伸方向を略直交させるように配置することが好ましい。例えば、図１に示すように、光学板の上方に、第１の三角プリズムシートを、三角プリズムの延伸方向が直下型点光源バックライト装置の長辺方向に対して垂直になるように配置し、さらにその上方に、第２の三角プリズムシートを、三角プリズムの延伸方向が直下型点光源バックライト装置の長辺方向に平行になるように配置することで、優れた輝度均一性を達成することが可能となる。
【００５２】
一方向に延伸する三角プリズムの底辺と底辺の間隔は、輝度、モアレ、及び輝度均一性の観点から、好ましくは３５０μｍ以下であり、より好ましくは２３０μｍ以下であり、さらに好ましくは１２０μｍ以下である。
【００５３】
第１及び第２の三角プリズムシートのそれぞれの屈折率の下限値は、輝度、輝度均一性の観点から、好ましくは１．４５以上である。上限値は、好ましくは１．７０以下である。
【００５４】
〔６〕反射シート
図１に示すように本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置の点光源の下方に、反射シートを設けてもよい。反射シートは拡散反射率９０％以上の白色樹脂シートを用いることが好ましく、９５％以上の白色樹脂シートを用いることがより好ましい。拡散反射率は、分光光度計、例えば島津製作所製分光光度計ＵＶ−２２００を用いて、シートに波長が４５０ｎｍ〜７００ｎｍの光を入射角０°で入射させたときの反射率を１０ｎｍ毎に測定し、平均反射率を算出することにより求めることができる。
【実施例】
【００５５】
以下、本実施形態の具体的な実施例及び比較例を挙げて説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
［評価方法］
（１）表面形状
以下で説明する実施例で作製した光学板の表面をレーザー顕微鏡（キーエンス社製、ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＩＩＶＫ−９７００）で観察し、凸略三角錐の傾斜角を算出した。
【００５６】
（２）全光線透過率
光学板の全光線透過率Ｔｔを濁度計（日本電色工業社製、ＮＤＨ２０００）を用いて、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠した方法により測定した。入光面は光学板の凸三角錐形状が賦形されていない面とした。
【００５７】
（３）照度比分布
（３−１）各位置における照度の測定
ＬＥＤ基板上に白色ＬＥＤ１個を実装し、さらに白色ＬＥＤ以外の部分が覆われるようにＬＥＤ基板の上に黒布を敷いて、照度分布測定用のＬＥＤ１灯評価装置を作製した。
照度分布の測定は、評価装置上のＬＥＤ以外の光の影響や温度変化の影響を受けないようにするため、室温２３度一定の暗室内にて行った。
ＬＥＤ１灯評価装置の白色ＬＥＤの法線上に視野角特性測定評価装置（ＥＬＤＩＭ社製、ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔ ＬＸ８８）を設置し、ＬＥＤ基板から高さｈ、ＬＥＤから角度θの位置に焦点を合わせて、測定面がＬＥＤ基板と並行になるようにして照度を測定した。測定面の大きさは直径２．０ｍｍの円形であった。
【００５８】
（３−２）照度比分布、面積Ｓ、半値角θαの算出
上記で得られた各角度θにおける照度Ｔ（θ）の最大値をＴｍａｘ、Ｔｍａｘを与える角度θをθｍａｘとし、横軸に角度θ、縦軸にＴ（θ）／Ｔｍａｘを示すグラフで表される照度比分布を作成した。次に、作成した照度比分布を用いて、上記式（４）で与えられる照度比面積Ｓを算出した。また、最大値Ｔｍａｘの半分の値の照度を与える角度である半値角θαを求めた。
【００５９】
（４）輝度及びランプムラの評価
（４−１）ＬＥＤバックライト装置
ＬＥＤ基板上に上記照度比面積Ｓと半値角θαの算出に使用した白色ＬＥＤと同様の白色ＬＥＤを複数個正方格子状に実装し、さらに、光学板の入光面と、ＬＥＤ基板と、の距離がｈとなるように配置して、画面サイズが４２インチサイズ（５２３ｍｍ×９３０ｍｍ）のＬＥＤバックライト装置を作製した。
なお、光学板の入光面と、ＬＥＤ基板と、の距離をｈとなるように配置しているため、前述の照度比分布は光学板の入光面における照度比分布となる。
【００６０】
（４−２）評価用バックライト装置
ＬＥＤバックライト装置の個々の白色ＬＥＤの背面に反射板（東レ社製、ルミラーＥ６ＳＶ）を配置し、さらに、白色ＬＥＤ上に、光学板、所定の光学フィルムを順に配置して輝度均一性の評価用バックライト装置を作製した。
【００６１】
（４−３）輝度の測定
２次元色彩輝度計（コニカミノルタ社製、ＣＡ２０００）を評価用バックライト装置から法線方向に１ｍ離れた位置に設置し、画面中央部の５２０ｍｍ×５２０ｍｍの範囲の正面輝度を測定した。カメラの解像度は４９０×４９０とした。
【００６２】
（４−４）ランプムラ値Ｘの算出
上記で測定した５２０ｍｍ×５２０ｍｍ範囲の輝度データを用いて、ランプムラ値Ｘを算出した。以下にその算出方法を示す。
５２０ｍｍ×５２０ｍｍ範囲の輝度データにおいて、ＬＥＤ直上の位置を画面の垂直方向に直線で結び、その直線上にある輝度データを画面中心に最も近い方から４本選択した。この４本の垂直方向輝度データを水平方向に平均化した。これにより、画面垂直方向におけるＬＥＤ直上ラインの平均輝度分布が得られた。この平均輝度分布に対して移動平均を算出し、平均輝度分布を算出した移動平均で除した。得られた分布は画面全体にわたって存在する輝度のうねりによって規格化されたＬＥＤ直上ラインの輝度分布である。そして、この規格化された輝度分布に対して標準偏差を算出した。
次に、画面水平方向についても垂直方向と同様の手順で輝度データを選択し、平均輝度分布の算出を算出し、規格化された輝度分布を得た。また、標準偏差の算出も行った。
最後に、上記で算出した垂直方向及び水平方向の標準偏差を平均し、得られた値をランプムラ値Ｘとした。ランプムラ値Ｘは小さいほどランプムラが見えにくく画面全体の輝度均一性がより高いことを表している。
また、ランプムラ値Ｘと、ランプムラの目視による評価は、以下の関係を有した。
目視ランク◎ （目視でランプムラが全く見えない） Ｘ≦０．００３０
目視ランク○ （目視でランプムラがほとんど見えない） ０．００３０＜Ｘ≦０．００４０
目視ランク△ （目視でランプムラが少し見える） ０．００４０＜Ｘ≦０．００６０
目視ランク× （目視でランプムラがはっきり見える） ０．００６０＜Ｘ
（４−５）最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘの算出方法
評価用バックライト装置を用いて、ＬＥＤを正方格子状に配置した時に最近接するＬＥＤ中心間距離をＰとしたときの、前述のランプムラ値Ｘが０．００３５を満たすＬＥＤ間距離をＰｍａｘ（ｍｍ）とした。
（４−６）ＬＥＤ個数の算出方法
ＬＥＤ個数は、上記、ランプムラ値Ｘが０．００３５を満たすＬＥＤ間距離Ｐｍａｘから、下記の式より算出した。
ＬＥＤ個数＝（５２３ｍｍ×９３０ｍｍ）／ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ（ｍｍ）2
【００６３】
（５）プレス原板の製造方法
実施例及び比較例に係る光学板は、プレス原板を加工して作製した。以下にプレス原板の製造方法を説明する。
（プレス原板Ａ）
屈折率１．５９のポリスチレン樹脂（ＰＳジャパン社製、スタイロンＧ９５０４）９９．７０質量部と、平均粒径２μｍのシリコーン系架橋粒子（信越化学社製、ＫＭＰ）０．３０質量部を、ヘンシェルミキサーで混合し、二軸押出機（東芝機械社製ＴＥＭ−５８）で、樹脂温度２３０℃の条件で溶融混練し、ペレット化した。次に、得られたペレットをＴＥＸ−９０単軸押出機で再度溶融混練し、１０００ｍ幅Ｔダイより押出しし、１．７ｍｍ厚シートを作製した。
（プレス原板Ｂ）
屈折率１．５９のポリスチレン樹脂（ＰＳジャパン社製、スタイロンＧ９５０４）９９．５０質量部と、平均粒径２μｍのシリコーン系架橋粒子（信越化学社製、ＫＭＰ）０．５０質量部を、ヘンシェルミキサーで混合し、二軸押出機（東芝機械社製ＴＥＭ−５８）で、樹脂温度２３０℃の条件で溶融混練し、ペレット化した。次に、得られたペレットをＴＥＸ−９０単軸押出機で再度溶融混練し、１０００ｍ幅Ｔダイより押出しし、１．７ｍｍ厚シートを作製した。
【００６４】
（６）光学板の製造方法
光学板Ａ〜Ｃは、上述のように作製したプレス原板Ａ又はＢを、所定形状に賦形されたプレス金型に挟み込んで、プレス機に投入し、プレス板温度１８０℃、面圧１００ｋｇ／ｃｍ２の条件で、３０分間プレスを行うことにより得た。その後、プレス原板を挟み込んだプレス金型を水冷却したプレス機に入れ替えて、１０分間冷却した。冷却後、プレス金型から所定の形状に賦形された、厚さ１．７ｍｍの光学板を取り出した。
（光学板Ａ）
光学板Ａでは、プレス原板としてプレス原板Ａを用い、プレス金型としてマット形状金型及び凹三角錐形状金型をそれぞれ１枚ずつ用いた。
得られた光学板Ａは、入光面側の表面が平均傾斜角１０度のランダム凹凸形状を有するマット形状であり、出光面側には周期的な凸三角錐形状が賦形されていた。この凸三角錐形状を前述の凸三角錐形状の観測方法で観測したところ、凸三角錐形状の底面の１辺の長さは、３４６μｍであり、正三角形であった。また、凸三角錐形状の凸部頂点と、底面に垂直に投影した点とを結び、その長さを計測した結果、１５４μｍであった。さらに、凸三角錐形状の底面と接する側面の傾斜角は全ての側面で５７°であった。また、得られた光学板Ａの全光線透過率Ｔｔは、５０％であった。
（光学板Ｂ）
光学板Ｂでは、プレス原板としてプレス原板Ａを用い、プレス金型としてマット形状金型２枚を用いた。
得られた光学板Ｂは、両面に平均傾斜角１０度のランダム凹凸形状を有するマット形状が賦形されていた。
（光学板Ｃ）
光学板Ｃでは、プレス原板としてプレス原板Ｂを用い、プレス金型としてマット形状金型及び光学板Ａで使用した凹三角錐形状金型とは異なる凹三角錐形状金型をそれぞれ１枚ずつ用いた。
得られた光学板Ｃは、入光面側の表面が平均傾斜角１０度のランダム凹凸形状を有するマット形状であり、出光面側には周期的な凸三角錐形状が賦形されていた。この凸三角錐形状を前述の凸三角錐形状の観測方法で観測したところ、凸三角錐形状の底面の１辺の長さは、３４６μｍであり、正三角形であった。また、凸三角錐形状の凸部頂点と、底面に垂直に投影した点とを結び、その長さを計測した結果、１７３μｍであった。さらに、凸三角錐形状の底面と接する側面の傾斜角は全ての側面で６０°であった。また、得られた光学板Ｃの全光線透過率Ｔｔは、５６％であった。
【００６５】
［実施例１］
Ｃｒｅｅ社製の光ピーク角度が０度であるの白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）の出光面上に、レンズキャップを配置し、ＬＥＤ基板から高さ１０ｍｍでの照度比分布が図１４で示されるＬＥＤ光源を作製した。
次に、ＬＥＤ基板からの距離１０ｍｍにおける照度比分布を測定した。照度比分布から算出した照度比面積Ｓは０．５３、半値角θαは６０°であった。
次に、作製したＬＥＤ光源の上方に、ＬＥＤ基板と光学板の入光面との距離１０ｍｍとなるように光学板Ａを設置してＬＥＤバックライト装置を作製した。次に光学板Ａの上に２枚のプリズムフィルム（住友３Ｍ社製、ＢＥＦＩＩＩ）、及び拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）を順に配置して評価用バックライト装置を作製した。光学板に隣接する第１のプリズムフィルムについては、プリズムの延伸方向が画面の長辺方向に対して垂直になるように配置した。第１のプリズムフィルムの上方に配置された第２のプリズムフィルムについては、プリズムの延伸方向が画面の長辺方向に対して平行になるように配置した。作製したＬＥＤバックライト装置は、ＬＥＤ光源の間隔を任意に変更可能であり、以下、ランプムラ値Ｘが０．００３５以下を保持したままＬＥＤ間隔を最大限広げて配置した時の評価用バックライト装置をＬＥＤ個数評価用バックライト装置と呼ぶ。
作成したＬＥＤ個数評価用バックライト装置のＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値は４１ｍｍであり、ＬＥＤ個数は２８９個と少なかった。評価結果を下記表１に示す。なお、表１においては、ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘを以下の基準で評価した。
◎ Ｐｍａｘ≧４０．０
○ ４０．０＞Ｐｍａｘ≧３４．０
△ ３４．０＞Ｐｍａｘ≧２９．０
× ２９．０＞Ｐｍａｘ
【００６６】
次に、作製した評価用バックライト装置において、ＬＥＤ中心間の距離が４０ｍｍとなるように、ＬＥＤ光源を正方格子状に配置した。以下、ＬＥＤ中心間の距離が４０ｍｍとなるように、ＬＥＤ光源を正方格子状に配置した評価用バックライト装置を、目視評価用バックライト装置１と呼ぶ。作製した目視評価用バックライト装置１を用いてランプムラの評価を行った。ランプムラ値Ｘは０．００３２で、目視でもランプムラは全く見えなかった。評価結果を下記表１に示す。
【００６７】
［実施例２〜１０］
白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）上のレンズキャップを変更した以外は、実施例１と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置１を作製し、ランプムラの評価を行った。各実施例では、所定のレンズキャップを使用して表１に示す照度比面積Ｓと半値角θαを有するＬＥＤ光源を作製し、評価に用いた。
実施例５で使用したＬＥＤ光源の照度比分布を図１５に示す。また、実施例１０で使用したＬＥＤ光源の照度比分布を図１６に示す。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
［実施例１１］
評価用バックライト装置において、光学板Ａの上方に配置する光学フィルムを３枚の拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）に変更した以外は実施例４と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
［実施例１２］
評価用バックライト装置において、光学板Ａの上方に配置する光学フィルムを、拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）、プリズムフィルム（住友３Ｍ社製、ＢＥＦＩＩＩ）、拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）の順で配置した以外は実施例４と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【００６８】
［比較例１〜６］
白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）上のレンズキャップを変更した以外は、実施例１と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置１を作製し、ランプムラの評価を行った。各比較例では、所定のレンズキャップを使用して表１に示す照度比面積Ｓと半値角θαを有するＬＥＤ光源を作製し、評価に用いた。
比較例２で使用したＬＥＤ光源の照度比分布を図１７に示す。また、比較例６で使用したＬＥＤ光源の照度比分布を図１８に示す。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【００６９】
［比較例７］
ＬＥＤ光源をレンズキャップ無しのＣｒｅｅ社製の光ピーク角度が０度であるの白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３、国際公開第１１／０３０５９４号の実施例１で使用のＬＥＤ）に変更した以外は、実施例１と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置１を作製し、ランプムラの評価を行った。比較例７の照度比分布は図１９に示すようになり、比較例７の照度比面積Ｓと半値角θαは表１のようになった。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【００７０】
［比較例８］
光学板Ａを凸型三角錐を有さない光学板Ｂに変更した以外は実施例１と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【００７１】
［比較例９］
光学板Ａを凸型三角錐を有さない光学板Ｂに変更した以外は実施例５と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【表１】
【００７２】
［実施例１３］
Ｃｒｅｅ社製の光ピーク角度が０度であるの白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）の出光面上に、レンズキャップを配置し、ＬＥＤ基板から高さ１５ｍｍでの照度比分布を測定した。照度比分布から算出した照度比面積Ｓは０．５８、半値角θαは６２°であった。
次に、作製したＬＥＤ光源の上方に、ＬＥＤ基板と光学板の入光面との距離１５ｍｍとなるように光学板Ｃを設置してＬＥＤバックライト装置を作製した。次に、光学板Ｃの上に２枚のプリズムフィルム（住友３Ｍ社製、ＢＥＦＩＩＩ）、及び拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）を順に配置して評価用バックライト装置を作製した。
光学板に隣接する第１のプリズムフィルムについては、プリズムの延伸方向が画面の長辺方向に対して垂直になるように配置した。第１のプリズムフィルムの上方に配置された第２のプリズムフィルムについては、プリズムの延伸方向が画面の長辺方向に対して平行になるように配置した。
作製したＬＥＤバックライト装置は、ＬＥＤ光源の間隔を任意に変更可能であり、以下、実施例１同様にランプムラ値Ｘが０．００３５以下を保持したままＬＥＤ間隔を最大限広げて配置した時の評価用バックライト装置をＬＥＤ個数評価用バックライト装置と呼ぶ。
作製したＬＥＤ個数評価用バックライト装置を用いてランプムラの評価を行ったところ、ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値は６３ｍｍであり、ＬＥＤ個数は１２３個と少なかった。評価結果を下記表２に示す。なお、ＬＥＤ基板−光学板の入光面の距離が１５ｍｍであるＬＥＤ個数評価用バックライト装置では、ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘを以下の基準で評価した。
◎ Ｐｍａｘ≧４０．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）
○ ４０．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）＞Ｐｍａｘ≧３４．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）
△ ３４．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）＞Ｐｍａｘ≧２９．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）
× ２９．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）＞Ｐｍａｘ
【００７３】
次に、作製した評価用バックライト装置において、ＬＥＤ中心間の距離が６０ｍｍとなるように、ＬＥＤ光源を正方格子状に配置し、目視評価用バックライト装置２を作製した。作製した目視評価用バックライト装置２を用いてランプムラの評価を行った。ランプムラ値Ｘは０．００３３で、目視でもランプムラは全く見えなかった。評価結果を下記表２に示す。
【００７４】
［実施例１４〜２２］
白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）上のレンズキャップを変更した以外は、実施例１３と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置２を作製し、ランプムラの評価を行った。各実施例では、所定のレンズキャップを使用して表２に示す照度比面積Ｓと半値角θαを有するＬＥＤ光源を作製し、評価に用いた。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【００７５】
［比較例１０〜１５］
白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）上のレンズキャップを変更した以外は、実施例１３と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置２を作製し、ランプムラの評価を行った。各比較例では、所定のレンズキャップを使用して表２に示す照度比面積Ｓと半値角θαを有するＬＥＤ光源を作製し、評価に用いた。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【００７６】
［比較例１６］
ＬＥＤ光源をレンズキャップ無しのＣｒｅｅ社製の光ピーク角度が０度であるの白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３、国際公開第１１／０３０５９４号の実施例１で使用のＬＥＤ）に変更した以外は、実施例１３と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置２を作製し、ランプムラの評価を行った。比較例１６の照度比分布は図２０に示すようになり、比較例１６の照度比面積Ｓと半値角θαは表２ようになった。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【００７７】
［比較例１７］
光学板Ｃを凸型三角錐を有さない光学板Ｂに変更した以外は実施例１３と同様の条件で評価を行った最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【００７８】
［比較例１８］
光学板Ｃを凸型三角錐を有さない光学板Ｂに変更した以外は実施例１７と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明技術に関し、直下型点光源バックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶ディスプレイ用のバックライトとしては、エッジライト型バックライトと、直下型バックライトと、呼ばれる２つの方式があるが、携帯端末等に用いられる小型表示装置に対してはエッジライト型バックライト、家庭用テレビ等に用いられる大型の表示装置に対しては、高輝度を実現できる直下型バックライトが多く用いられている。
【０００３】
直下型バックライトにおいては、一般的に冷陰極管のような線状光源が多く用いられており、光学板や光学フィルムを用いて線状光源を面状に発光する方式がとられている。
【０００４】
ところが近年、省エネルギーや水銀レス、先進的イメージの理由により、光源として、冷陰極管に替わって、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が多用されるようになってきており、小型表示装置に多く用いられていたエッジライト型ＬＥＤが、大型表示装置にも用いられるようになっている。
【０００５】
しかしながら、エッジライト型ＬＥＤは、直下型ＬＥＤよりも画質、及びコントラストが劣るというデメリットがあり、大型の表示装置においては、高画質、及び高コントラストを実現できる直下型ＬＥＤが求められる傾向にある。ただし、直下型ＬＥＤは、ＬＥＤが点状光源であるために輝度ムラが発生し易いという問題があり、樹脂板や光学フィルムの機能により、点光源を面光源化する技術が求められている。
【０００６】
点光源を面光源化する技術としては、ＬＥＤ点光源上に、出光面側に略凸型三角錐が賦形された光学板を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第１１／０３０５９４号パンフレット
【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、特許文献１で提案された技術では、優れた輝度均一性を有したまま、バックライト装置厚みの薄さを保つことが困難な場合がある。そこで、本発明は、直下型点光源バックライト装置において、優れた輝度均一性を有し、厚みが薄く、点光源の個数が少ない直下型点光源バックライト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】
【０００９】
本発明者らは鋭意研究した結果、点光源と、光学板と、の組み合わせにおいて、点光源が光学板の入光面にある特定の照度分布を形成し、光学板の出光面が特定の形状を有すると、上記課題が解決されることを見出した。即ち本発明の態様は、点光源と、点光源の上方に配置された、出光面に複数の凸型三角錐を有する光学板と、を備える直下型点光源バックライト装置であって、直下型点光源バックライト装置は、点光源の法線を基準とした時の角度をθ、角度θにおける照度をＴ(θ)、照度Ｔ(θ)の最大値をＴmax、照度の最大値Ｔmaxを与える角度θをθmaxとして、光学板の入光面で測定した、式（１）で与えられる照度比面積Ｓが３．０以下であり、最大値Ｔmaxの半分の値の照度Ｔ(θ)を与える角度θが４５°以上となる点光源を備える直下型点光源バックライト装置であることを要旨とする。
【数１】
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、優れた輝度均一性を有し、厚みが薄く、点光源の個数が少ない直下型点光源バックライト装置を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る直下型点光源バックライト装置の断面図である。
【図２】実施形態に係る光学板の一例の出光面側の正面平面図（凸型三角錐形状）である。
【図３】実施形態に係る光学板表面に賦形された凸型三角錐形状の例を示す斜視図である。
【図４】実施形態に係る点光源と、角度と、照度と、の関係を示す模式図である。
【図５】実施形態に係る光学板表面に賦形された凸型三角錐形状の底面三角形の内角図である。
【図６】実施形態に係る光学板の層構成図（同一層、連続層、セパレート層）である。
【図７】実施形態に係る照度分布の一例を示すグラフである。
【図８】実施形態に係る照度比分布の一例を示すグラフである。
【図９】実施形態に係る照度比面積の一例を示すグラフである。
【図１０】実施形態に係る光学板の入光面が平坦でない場合の照度の測定面を示す模式図である。
【図１１】実施形態に係るバックライトのＬＥＤ配置（格子配置）の一例を示す平面図である。
【図１２】実施形態に係るバックライトのＬＥＤ配置（千鳥配置）の一例を示す平面図である。
【図１３】実施形態に係る第１及び第２の三角プリズムシートの斜視図である。
【図１４】実施例１に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１５】実施例５に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１６】実施例１０に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１７】比較例２に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１８】比較例６に係る照度比分布を示すグラフである。
【図１９】比較例７に係る照度比分布を示すグラフである。
【図２０】比較例１６に係る照度比分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について、詳細に説明する。なお、本発明は以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
【００１３】
〔１〕バックライト装置の形態
図１に示す本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置は、複数の点光源（ＬＥＤ）と、複数の点光源の上方に配置された光学板と、を備える。図２及び図３に示すように、光学板は、出光面に複数の凸型三角錐を有する。また、本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置において、図４に示すように、複数の点光源のそれぞれの法線を基準とした時の角度をθ、角度θにおける照度をＴ(θ)、照度Ｔ(θ)の最大値をＴmax、照度の最大値Ｔmaxを与える角度θをθmaxとして、光学板の入光面で測定した、式（２）で与えられる、複数の点光源のそれぞれから発せられた光の照度比面積Ｓが３．０以下である。さらに、本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置において、最大値Ｔmaxの半分の値の照度Ｔ(θ)を与える角度θが４５°以上である。
【数２】
【００１４】
〔２〕光学板
〔２−１〕凸型三角錐
複数の点光源の上方に配置される光学板は、図２及び図３に示すように、内部を透過した光が出光する出光面側の表面に複数の凸部が形成されており、複数の凸部のそれぞれは、三角錐形状である。
【００１５】
〔２−２〕 凸型三角錐形状
光学板の凸部形状である三角錐形状とは、底面が三角形であって、頂上の点又は面積が底面よりも小さい三角形である立体をいう。図３に示すように、光学板の凸部側面は、平面であってもよく、頂上が点である場合、その頂上は尖っていても、曲面であってもよい。また、三角錐の稜線は尖っていても、曲面でもよい。さらに、本実施形態の光学板の凸部の形状である三角錐形状は、頂点（又は頂上の三角形の中心）と底面の三角形の中心とを結んだ直線（中心軸）が、平面と垂直であること、すなわち、斜三角錐ではないことが好ましい。
【００１６】
〔２−３〕凸型三角錐の周期性
光学板は、その表面に、三角錐形状を有する同一形状の凸部が、周期的に形成されたものであることが好ましい。
【００１７】
〔２−４〕凸型三角錐形状（傾斜角）
光学板の凸部三角錐形状は、輝度均一性の観点から、三角形状の底面と、当該底面と接する側面と、がなす角度の下限値は、好ましくは４３°以上であり、より好ましくは４７°以上であり、さらに好ましくは４９°以上であり、よりさらに好ましくは５５．５°以上である。上限値は、好ましくは７０°以下であり、より好ましくは６５°以下であり、さらに好ましくは６４°以下である。
【００１８】
〔２−５〕凸型三角錐形状（傾斜角の説明）
三角形状の底面と、当該底面と接する側面と、のなす角度を傾斜角とするが、底面と、各側面と、のなす角度がそれぞれ異なる場合は、底面と、各側面と、のなす角度の平均値を三角錐の傾斜角とする。
【００１９】
〔２−６〕凸型三角錐の底面三角形
三角錐形状の凸部は、光学板の表面に複数個設けられる。複数個の凸部の形状は同一であっても異なっていてもよい。また、複数個の凸部の配置の態様については、本明細書の記載に限定されないが、例えば、複数の凸部を、隣り合う凸部の底面三角形の向かい合う辺同士が平行となるように、隣接して配置することが、輝度均一性及び生産性の観点から好ましい。
【００２０】
また、凸部の底面の三角形の形状についても、本明細書の記載に限定されないが、例えば、図５に示すように、凸部の底面の三角形の内角を、それぞれα、β、γとした場合、｜α−β｜、｜β−γ｜、｜γ−α｜が、輝度均一性の観点から、好ましくは各々２０°以下であり、より好ましくは１０°以下であり、さらに好ましくは５°以下である。凸部の底面の三角形のとりわけ好ましい形状は二等辺三角形、正三角形である。
【００２１】
さらに、略三角錐形状の凸部は、輝度均一性の観点から、好ましくは光学板の出光面の７０面積％以上の領域に形成され、より好ましくは８０面積％以上に形成され、さらに好ましくは９０面積％以上に形成され、よりさらに好ましくは９５面積％以上に形成される。
【００２２】
〔２−７〕光学板の屈折率
光学板の屈折率は、輝度、及び輝度均一性の観点から、好ましくは１．４０以上であり、より好ましくは１．４３以上であり、さらに好ましくは１．４９以上であり、よりさらに好ましくは１．５３以上であり、特に好ましくは１．５５以上である。屈折率の上限は任意であるが、輝度、色ムラ特性、正面輝度均一性、及び斜視輝度均一性の観点から、好ましくは１．７１以下であり、より好ましくは１．６８以下であり、さらに好ましくは１．６５以下である。
【００２３】
屈折率は、凸部を形成する部位を切断分離し、その後、熱プレス等で表面が平滑なフィルムを作製し、ＪＩＳ Ｋ７１４２に準拠してアッベ屈折計を用いることにより求めることができる。なお、光学板の凸部を形成している材料の屈折率は、試料を形成する材料のうち透明なもの（例えば、透明樹脂）によって決まり、光拡散剤等が添加されていてもそれにより屈折率自体は変化しない。そこで、凸部が光拡散剤等を含んでいるために拡散性を有しており、上記の方法で屈折率を測定することが難しい場合等には、凸部を形成する材料のうち透明なもの（例えば、透明樹脂原料）だけをフィルム化し、ＪＩＳ Ｋ７１４２に準拠してアッベ屈折計を用いてそのフィルムの屈折率を求めてもよい。
【００２４】
〔２−８〕光学板の層構成
光学板は、少なくとも拡散層と、レンズ層と、を備えることが、輝度均一性の観点から好ましい。ここで、拡散層とは、点光源から発せられた光の入光面に位置し、透明樹脂と、拡散剤と、を含む光を拡散させる層である。また、レンズ層とは、上述した凸型三角錐形状が設けられている層である。拡散層及びレンズ層が単一層で形成されてもよいし、各々複数の層から形成されてもよい。
【００２５】
図６に示すように、（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、は、同一層であってもよいし、連続層であってもよいし、あるいはセパレート層であってもよい。同一層とは、（ｂ）拡散層の表面に三角錐が形成される、すなわち（ｂ）拡散層に（ａ）レンズ層が組み込まれた層構成をいう。
【００２６】
連続層とは、（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、が密着し、一体化した層構成をいう。セパレート層とは、（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、が別々のシートとして存在し、２枚のシートを物理的に重ね合わせた構成をいう。セパレート層については、さらに（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、の間に別のシートを配置してもよい。
【００２７】
光学板の凸部（図６に示す構成の場合においては、（ａ）レンズ層）を構成する材料についは、特に限定は無いが、例えば光透過性の高い樹脂が好ましく用いられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、並びにこれらの共重合体；ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及び脂環式ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂；ポリスチレン、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、及びアルファメチルスチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリメチルメタクリレート、及びポリエチルアクリレート等のアクリル系樹脂；メタクリル酸エステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂等が使用可能である。
【００２８】
光学板が、図６に示す構成を有する場合、（ｂ）拡散層を構成する材料は任意であり、例えば、（透明）樹脂と、拡散剤と、を含む樹脂組成物が挙げられる。好ましくは、光学板の（ｂ）拡散層を構成する材料は、透明樹脂に、透明樹脂の屈折率と異なる屈折率を持った光拡散剤成分を最適粒径で最適量分散させたものである。
【００２９】
樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、並びにこれらの共重合体；ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及び脂環式ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂；ポリスチレン、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、及びアルファメチルスチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリメチルメタクリレート、及びポリエチルアクリレート等のアクリル系樹脂；メタクリル酸エステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【００３０】
光拡散剤としては、例えば、アクリル系樹脂架橋微粒子、スチレン系樹脂架橋微粒子、シリコーン系樹脂架橋微粒子、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合体）系架橋微粒子、フッ素樹脂微粒子、ガラス微粒子、シリカ微粒子、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ、タルク、及びマイカ等が挙げられ、これらは単独もしくは併用して使用することができる。
【００３１】
光拡散剤の形状としては、真球状、楕円状、不定形状、針状、板状、中空状、柱状、及び錐状等の形状が挙げられる。光拡散剤の平均粒径は、輝度均一性、及び製造の容易さの観点から、好ましくは１〜２０μｍであり、より好ましくは２〜１０μｍである。平均粒径については、粒径分布計により求めることができる。
【００３２】
また、光学板が、図６に示す構成を有する場合において、（ｂ）拡散層を構成する樹脂と、光拡散剤と、の屈折率差の下限値は、輝度均一性、及び製造の容易さの観点から、好ましくは０．０５以上であり、より好ましくは０．１０以上である。また、上限値は、好ましくは０．２０以下であり、より好ましくは０．１６以下である。ポリスチレン樹脂に対して好ましい光拡散剤としては、例えば、アクリル系架橋微粒子やシリコーン系架橋微粒子が挙げられる。
【００３３】
〔２−９〕光学板の厚み
光学板の厚みの下限値は、剛性、輝度、及び輝度均一性の観点から、好ましくは０．５ｍｍ以上であり、より好ましくは０．８ｍｍ以上であり、さらに好ましくは１．０ｍｍ以上である。上限値は、好ましくは３．０ｍｍ以下であり、より好ましくは２．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは２．０ｍｍ以下である。なお、光学板が、図１に示す構成を有する場合において、光学板の（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、がセパレート層である場合は、（ａ）レンズ層と、（ｂ）拡散層と、を重ね合わせた時の総厚を光学板の厚みとする。
【００３４】
〔２−１０〕その他の層
光学板は、（ａ）レンズ層と（ｂ）拡散層と、に加え、必要に応じてさらに別の層を積層した積層構造とすることができる。その層構成は用途、目的に応じて適宜選択することができる。層構成の例としては、（ａ）レンズ層、（ｂ）拡散層の他、その他の樹脂組成物や化合物からなる層をＸ層、Ｙ層、Ｚ層とすると、例えばＸ層／（ａ）（ｂ）同一層の２層構成や、Ｘ層／（ａ）層／（ｂ）層、（ａ）層／（ｂ）層／Ｘ層、（ａ）層／Ｘ層／（ｂ）層の３層構成、Ｘ層／（ａ）層／（ｂ）層／Ｘ層、Ｘ層／（ａ）層／（ｂ）層／Ｙ層、Ｘ層／（ａ）層／Ｙ層／（ｂ）層の４層構成、さらにはＸ層／Ｙ層／（ａ）／（ｂ）／Ｙ層、Ｘ層／（ａ）層／Ｙ層／（ｂ）層／Ｘ層、Ｘ層／（ａ）層／Ｙ層／（ｂ）層／Ｚ層の５層構成等が挙げられる。
【００３５】
なお、同じ樹脂組成物から構成される層を連続して複数積層することもできる。また、５層以上積層してもよいが、製造の容易さを考えると光学板は５層以下で構成することが好ましい。
【００３６】
〔２−１１〕添加剤
光学板には、各種添加剤を配合してもよい。このような添加剤としては、例えば、有機や無機の染料や顔料、艶消し剤、熱安定剤、難燃剤、帯電防止剤、消泡剤、整色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、増白剤、不純物の捕捉剤、増粘剤、及び表面調整剤等が挙げられる。
【００３７】
〔２−１２〕光学板の裏面
光学板は、輝度均一性、及びバックライトに装着された支持ピンとの擦れ性の観点から、上述した三角錐形状の凸部が形成された面とは反対側の面、すなわち、入光面（光源側の面）となる面に凹凸形状を設けることが好ましい。具体的には、入光面の平均傾斜角Ｕの下限値は、輝度及び輝度均一性の観点から、好ましくは１°以上であり、より好ましくは３°以上であり、よりさらに好ましくは５°以上である。上限値は、好ましくは３０°以下であり、より好ましくは２５°以下であり、さらに好ましくは２０°以下である。
【００３８】
平均傾斜角Ｕは、光学板断面をレーザー顕微鏡で観察し、１μｍ幅の平均傾斜角（光学板の水平面に対する傾斜角）を光学板の長手方向と短手方向に１０００μｍ幅で連続して求め、長手方向の平均値と短手方向の平均値を計算し、さらにその平均を算出することにより求めることができる。なお、本実施形態の光学板が図１に示す構成を有する場合であって、（ａ）レンズ層と（ｂ）拡散層がセパレート層の場合は、（ａ）レンズ層、（ｂ）拡散層共に、入光面側の平均傾斜角を上記範囲にすることが好ましい。
【００３９】
〔３〕点光源について
本実施形態の直下型点光源バックライト装置において、複数の点光源のそれぞれは、以下に説明する照度比分布を光学板の入光面に形成する。
〔３−１〕放射束
放射束Φｅ［Ｗ］とは、単位時間あたりにある面を通過する光のエネルギーである。ここで、ある時刻にある面を通過する波長λの電磁波エネルギー［Ｊ］をＱλとすると、ある時刻にある面を通過する電磁波エネルギーの総量Ｑ［Ｊ］は、下記式（３）で与えられる。
【数３】
よって、放射束Φｅ［Ｊ／ｓ-1］は、ｄＱ／ｄｔで与えられる。
〔３−２〕光束について
光束Φとは、放射束Φeに人間の目の光に対する感度を考えあわせたもので、単位はルーメン［ｌｍ］である。
【００４０】
〔３−３〕照度比分布について
直下型点光源バックライト装置内に設置された複数の点光源のうちの一つを点灯した際に、光学板の入光面で測定される照度比分布を本実施形態における照度比分布とする。ここで、照度比分布について説明する前に、照度、照度比、及び照度分布について説明する。照度Ｔ（θ）とは、単位面積あたりに照射された光束のことであり、図４に示す微小面積ΔＡ［ｍ2］、微小面積ΔＡに照射される光束の大きさをΔΦ［ｌｍ］、点光源の法線方向と、点光源と微小面積部分とを結ぶ線と、がなす角度をθ［ｄｅｇ］としたときに、Ｔ（θ）［ｌｘ］＝（ΔΦ・ｃｏｓθ）／ΔＡで与えられる値である。
照度比とは、照度の最大値をＴｍａｘとしたときに、Ｔ（θ）／Ｔｍａｘで与えられる値である。
照度分布とは、図７に一例を示すように、横軸に角度θ［ｄｅｇ］、縦軸に照度Ｔ（θ）［ｌｘ］をとって表された分布である。
照度比分布とは、図８に一例を示すように、横軸に角度θ、縦軸に照度比（Ｔ（θ）／Ｔｍａｘ）をとって表された分布であり、照度分布の照度の最大値を１に規格化した分布である。図８中のθｍａｘは、照度の最大値Ｔｍａｘを与える角度である。
【００４１】
〔３−４〕照度比面積Ｓについて
本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置内に設置された複数の点光源のそれぞれは、下記式（４）で与えられる照度比面積Ｓが、輝度均一性の観点から、３．０以下である。
【数４】
図９に一例を示すように、照度比面積Ｓとは、０からθｍａｘまでの角度範囲における、照度比１と、照度比（Ｔ（θ）／Ｔｍａｘ）を与える関数と、の間の面積である。照度比面積Ｓは、輝度均一性の観点から、好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．６以下である。点光源の照度分布を制御する方法は任意である。例えば、複数の点光源のそれぞれに、特定の照度分布になるように設計されたレンズキャップをかぶせることにより、複数の点光源のそれぞれから発せられた光による照度分布を変化させることが可能である。
【００４２】
〔３−５〕半値角θαについて
半値角θαとは、下記式（５）で示すように、最大値Ｔｍａｘの半分の値の照度を与える角度である。図９に、半値角θαの一例を示す。
【数５】
本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置内に設置された複数の点光源のそれぞれの半値角θαは、輝度均一性の観点から４５°以上であり、好ましくは５０°以上であり、より好ましくは６０°以上である。
【００４３】
なお、光学板の出光面とは反対側の入光面が平滑でない場合は、図１０に示すように、光学板の入光面における、点光源基板との距離が最も近い点を通り、かつ点光源基板と平行な面を、照度、照度分布、照度比分布、照度比面積、及び半値角の測定面とする。
【００４４】
〔３−６〕点光源の形態
用いられる点光源は、光学板の入光面で測定される照度比分布以外の条件については、特に制限はなく、例えば、青色ＬＥＤにより黄色蛍光体を励起するタイプや、青色ＬＥＤにより緑色、赤色蛍光体を励起するワンチップタイプの擬似白色ＬＥＤ、赤色／緑色／青色ＬＥＤを組み合わせて白色光を作るマルチチップタイプ、さらには近紫外ＬＥＤと赤色／緑色／青色蛍光体を組み合わせたワンチップタイプの擬似白色ＬＥＤ、さらには赤色／緑色／青色レーザーの組み合わせ等が挙げられる。
【００４５】
〔３−７〕点光源と光学板の空間距離
点光源の頂部と、光学板と、の空間距離は、特に限定は無いが、輝度均一性の観点から好ましくは３ｍｍ以上であり、より好ましくは５ｍｍ以上である。
【００４６】
〔３−８〕点光源の配置方法
本実施形態の直下型点光源バックライトにおいて、複数の点光源の配置方法は、特に制限は無いが、優れた輝度均一性を発揮させる観点から、各点光源間距離を出来るだけ均一にして周期的に配置することが好ましい。
【００４７】
具体的には、図１１に示すように、点光源を、直下型点光源バックライト装置内の縦方向と横方向に、それぞれ等間隔に正方格子又は長方格子状に配置する配列方法や、図１２に示すように、点光源を画面縦方向と横方向にそれぞれ等間隔に千鳥状（又は三角格子状）に配置する配列方法等が好ましく採用できる。ここで格子とは、正方形、長方形を構成する各頂点の配置をいい、千鳥とは、菱形四角形を構成する各頂点の配置をいう。
【００４８】
〔４〕光学板の製造方法
光学板は、光学板の各層を構成する材料を公知の方法により成形し、凸部を公知の方法により形成して製造できる。例えば、光透過性の高い樹脂を含んだ樹脂組成物を、溶融状態にて口金より押出して、所望の形状に加工したロールを用いて成形する溶融成形法；樹脂組成物を溶媒に溶解した状態にて口金より押出して、所望の形状に加工したロールを用いて成形する溶液キャスト法；溶液キャスト法にて表面賦形して得た固体フィルムに、溶融樹脂を積層する押出ラミネーション法や固体フィルムどうしを積層するドライラミネーション法；溶融状態にて口金より押出した板を所望の形状に加工したプレス金型を用いて熱プレス成形する方法；さらには所望の形状に加工した金型を用いて射出成形する方法等が挙げられる。これらのうち、生産性、環境適性の観点から、溶融成形法が好ましい。
【００４９】
〔５〕光学フィルム
本実施形態の直下型点光源バックライト装置は、輝度および輝度均一性の観点から、光学板の上方に集光性を有する光学フィルムを備えることが好ましい。集光性を有する光学フィルムとは、フィルムに入射した光を、フィルムの法線方向に立ち上げる機能を有するフィルムをいう。具体例としては、市販のプリズムシート、レンチキュラーシート、拡散フィルム、及び反射型偏光フィルムなどが挙げられる。
光学板の上に備える光学フィルムの枚数や種類は特に制限はなく、例えば、光学フィルムの枚数が２枚の場合の形態としては、拡散フィルム２枚、あるいは拡散フィルム１枚の上にプリズムシート１枚、あるいはプリズムシート２枚、等が挙げられ、光学フィルムの枚数が３枚の形態としては、拡散フィルム３枚、あるいは拡散フィルム１枚の上にプリズムシート１枚さらにその上に拡散フィルム１枚、あるいはプリズムシート２枚の上に拡散フィルム１枚、等が挙げられ、光学フィルムの枚数が４枚の場合の形態としては、拡散フィルム１枚の上にプリズムシート２枚さらにその上に拡散フィルム１枚、等が挙げられる。
光学板の上に備える光学フィルムとしては、プリズムシートを１枚以上又は拡散フィルムを１枚以上設けることが輝度および輝度均一性の観点から好ましく、プリズムシートを１枚以上且つ拡散フィルムを１枚以上設けることがより好ましい。
上記で挙げた光学フィルム配設において、１枚以上のプリズムシートを同じ枚数のレンチキュラーシートを置き換えて使用することもできる。
また、上記で挙げた光学フィルム配設において、配設する順番は適宜変更できる。
また、上記で挙げた各光学フィルム配設の出光面側にさらに反射型偏光フィルムを１枚加えてもよい。
【００５０】
〔５−１〕
ここで拡散フィルムとは、例えば、フィルム表面や内部に散乱剤や微小な空隙などを有するもの、フィルム表面にマイクロレンズやマット形状などの凹凸が賦形されたものなどが用いられる。５５０ｎｍの単色光を拡散フィルムに入射角６０度で入射させたとき、変角光度計で測定される出光分布のメインピーク角が３５°〜５０°であり、ピークの半値角が15度以上であるものは、集光性と拡散性を両方有しており、輝度均一性の観点から好ましい。
〔５−２〕プリズムシート
光学板の上方に備えるプリズムシートとして三角プリズムシートを用いてもよい。ここで三角プリズムシートとは出光面側の表面に、図１３に示すように、一方向に延伸する複数の三角プリズムが賦形されているシートのことである。三角プリズムの三角形の底辺と、側面と、が成す傾斜角に特に限定はないが、輝度均一性の観点から、好ましくは４０度〜５０度であり、より好ましくは４２度〜４８度であり、さらに好ましくは４５度である。三角プリズムシートは、その三角プリズムの延伸方向が略直角となるように、光学板上方に２枚（第一のプリズムシート、及び第二のプリズムシート）配置することが輝度均一性の観点から好ましい。
【００５１】
第１及び第２の三角プリズムシートは、輝度均一性の観点から、それぞれの三角プリズムの延伸方向を略直交させるように配置することが好ましい。例えば、図１に示すように、光学板の上方に、第１の三角プリズムシートを、三角プリズムの延伸方向が直下型点光源バックライト装置の長辺方向に対して垂直になるように配置し、さらにその上方に、第２の三角プリズムシートを、三角プリズムの延伸方向が直下型点光源バックライト装置の長辺方向に平行になるように配置することで、優れた輝度均一性を達成することが可能となる。
【００５２】
一方向に延伸する三角プリズムの底辺と底辺の間隔は、輝度、モアレ、及び輝度均一性の観点から、好ましくは３５０μｍ以下であり、より好ましくは２３０μｍ以下であり、さらに好ましくは１２０μｍ以下である。
【００５３】
第１及び第２の三角プリズムシートのそれぞれの屈折率の下限値は、輝度、輝度均一性の観点から、好ましくは１．４５以上である。上限値は、好ましくは１．７０以下である。
【００５４】
〔６〕反射シート
図１に示すように本実施形態に係る直下型点光源バックライト装置の点光源の下方に、反射シートを設けてもよい。反射シートは拡散反射率９０％以上の白色樹脂シートを用いることが好ましく、９５％以上の白色樹脂シートを用いることがより好ましい。拡散反射率は、分光光度計、例えば島津製作所製分光光度計ＵＶ−２２００を用いて、シートに波長が４５０ｎｍ〜７００ｎｍの光を入射角０°で入射させたときの反射率を１０ｎｍ毎に測定し、平均反射率を算出することにより求めることができる。
【実施例】
【００５５】
以下、本実施形態の具体的な実施例及び比較例を挙げて説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
［評価方法］
（１）表面形状
以下で説明する実施例で作製した光学板の表面をレーザー顕微鏡（キーエンス社製、ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＩＩＶＫ−９７００）で観察し、凸略三角錐の傾斜角を算出した。
【００５６】
（２）全光線透過率
光学板の全光線透過率Ｔｔを濁度計（日本電色工業社製、ＮＤＨ２０００）を用いて、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠した方法により測定した。入光面は光学板の凸三角錐形状が賦形されていない面とした。
【００５７】
（３）照度比分布
（３−１）各位置における照度の測定
ＬＥＤ基板上に白色ＬＥＤ１個を実装し、さらに白色ＬＥＤ以外の部分が覆われるようにＬＥＤ基板の上に黒布を敷いて、照度分布測定用のＬＥＤ１灯評価装置を作製した。
照度分布の測定は、評価装置上のＬＥＤ以外の光の影響や温度変化の影響を受けないようにするため、室温２３度一定の暗室内にて行った。
ＬＥＤ１灯評価装置の白色ＬＥＤの法線上に視野角特性測定評価装置（ＥＬＤＩＭ社製、ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔ ＬＸ８８）を設置し、ＬＥＤ基板から高さｈ、ＬＥＤから角度θの位置に焦点を合わせて、測定面がＬＥＤ基板と並行になるようにして照度を測定した。測定面の大きさは直径２．０ｍｍの円形であった。
【００５８】
（３−２）照度比分布、面積Ｓ、半値角θαの算出
上記で得られた各角度θにおける照度Ｔ（θ）の最大値をＴｍａｘ、Ｔｍａｘを与える角度θをθｍａｘとし、横軸に角度θ、縦軸にＴ（θ）／Ｔｍａｘを示すグラフで表される照度比分布を作成した。次に、作成した照度比分布を用いて、上記式（４）で与えられる照度比面積Ｓを算出した。また、最大値Ｔｍａｘの半分の値の照度を与える角度である半値角θαを求めた。
【００５９】
（４）輝度及びランプムラの評価
（４−１）ＬＥＤバックライト装置
ＬＥＤ基板上に上記照度比面積Ｓと半値角θαの算出に使用した白色ＬＥＤと同様の白色ＬＥＤを複数個正方格子状に実装し、さらに、光学板の入光面と、ＬＥＤ基板と、の距離がｈとなるように配置して、画面サイズが４２インチサイズ（５２３ｍｍ×９３０ｍｍ）のＬＥＤバックライト装置を作製した。
なお、光学板の入光面と、ＬＥＤ基板と、の距離をｈとなるように配置しているため、前述の照度比分布は光学板の入光面における照度比分布となる。
【００６０】
（４−２）評価用バックライト装置
ＬＥＤバックライト装置の個々の白色ＬＥＤの背面に反射板（東レ社製、ルミラーＥ６ＳＶ）を配置し、さらに、白色ＬＥＤ上に、光学板、所定の光学フィルムを順に配置して輝度均一性の評価用バックライト装置を作製した。
【００６１】
（４−３）輝度の測定
２次元色彩輝度計（コニカミノルタ社製、ＣＡ２０００）を評価用バックライト装置から法線方向に１ｍ離れた位置に設置し、画面中央部の５２０ｍｍ×５２０ｍｍの範囲の正面輝度を測定した。カメラの解像度は４９０×４９０とした。
【００６２】
（４−４）ランプムラ値Ｘの算出
上記で測定した５２０ｍｍ×５２０ｍｍ範囲の輝度データを用いて、ランプムラ値Ｘを算出した。以下にその算出方法を示す。
５２０ｍｍ×５２０ｍｍ範囲の輝度データにおいて、ＬＥＤ直上の位置を画面の垂直方向に直線で結び、その直線上にある輝度データを画面中心に最も近い方から４本選択した。この４本の垂直方向輝度データを水平方向に平均化した。これにより、画面垂直方向におけるＬＥＤ直上ラインの平均輝度分布が得られた。この平均輝度分布に対して移動平均を算出し、平均輝度分布を算出した移動平均で除した。得られた分布は画面全体にわたって存在する輝度のうねりによって規格化されたＬＥＤ直上ラインの輝度分布である。そして、この規格化された輝度分布に対して標準偏差を算出した。
次に、画面水平方向についても垂直方向と同様の手順で輝度データを選択し、平均輝度分布の算出を算出し、規格化された輝度分布を得た。また、標準偏差の算出も行った。
最後に、上記で算出した垂直方向及び水平方向の標準偏差を平均し、得られた値をランプムラ値Ｘとした。ランプムラ値Ｘは小さいほどランプムラが見えにくく画面全体の輝度均一性がより高いことを表している。
また、ランプムラ値Ｘと、ランプムラの目視による評価は、以下の関係を有した。
目視ランク◎ （目視でランプムラが全く見えない） Ｘ≦０．００３０
目視ランク○ （目視でランプムラがほとんど見えない） ０．００３０＜Ｘ≦０．００４０
目視ランク△ （目視でランプムラが少し見える） ０．００４０＜Ｘ≦０．００６０
目視ランク× （目視でランプムラがはっきり見える） ０．００６０＜Ｘ
（４−５）最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘの算出方法
評価用バックライト装置を用いて、ＬＥＤを正方格子状に配置した時に最近接するＬＥＤ中心間距離をＰとしたときの、前述のランプムラ値Ｘが０．００３５を満たすＬＥＤ間距離をＰｍａｘ（ｍｍ）とした。
（４−６）ＬＥＤ個数の算出方法
ＬＥＤ個数は、上記、ランプムラ値Ｘが０．００３５を満たすＬＥＤ間距離Ｐｍａｘから、下記の式より算出した。
ＬＥＤ個数＝（５２３ｍｍ×９３０ｍｍ）／ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ（ｍｍ）2
【００６３】
（５）プレス原板の製造方法
実施例及び比較例に係る光学板は、プレス原板を加工して作製した。以下にプレス原板の製造方法を説明する。
（プレス原板Ａ）
屈折率１．５９のポリスチレン樹脂（ＰＳジャパン社製、スタイロンＧ９５０４）９９．７０質量部と、平均粒径２μｍのシリコーン系架橋粒子（信越化学社製、ＫＭＰ）０．３０質量部を、ヘンシェルミキサーで混合し、二軸押出機（東芝機械社製ＴＥＭ−５８）で、樹脂温度２３０℃の条件で溶融混練し、ペレット化した。次に、得られたペレットをＴＥＸ−９０単軸押出機で再度溶融混練し、１０００ｍ幅Ｔダイより押出しし、１．７ｍｍ厚シートを作製した。
（プレス原板Ｂ）
屈折率１．５９のポリスチレン樹脂（ＰＳジャパン社製、スタイロンＧ９５０４）９９．５０質量部と、平均粒径２μｍのシリコーン系架橋粒子（信越化学社製、ＫＭＰ）０．５０質量部を、ヘンシェルミキサーで混合し、二軸押出機（東芝機械社製ＴＥＭ−５８）で、樹脂温度２３０℃の条件で溶融混練し、ペレット化した。次に、得られたペレットをＴＥＸ−９０単軸押出機で再度溶融混練し、１０００ｍ幅Ｔダイより押出しし、１．７ｍｍ厚シートを作製した。
【００６４】
（６）光学板の製造方法
光学板Ａ〜Ｃは、上述のように作製したプレス原板Ａ又はＢを、所定形状に賦形されたプレス金型に挟み込んで、プレス機に投入し、プレス板温度１８０℃、面圧１００ｋｇ／ｃｍ２の条件で、３０分間プレスを行うことにより得た。その後、プレス原板を挟み込んだプレス金型を水冷却したプレス機に入れ替えて、１０分間冷却した。冷却後、プレス金型から所定の形状に賦形された、厚さ１．７ｍｍの光学板を取り出した。
（光学板Ａ）
光学板Ａでは、プレス原板としてプレス原板Ａを用い、プレス金型としてマット形状金型及び凹三角錐形状金型をそれぞれ１枚ずつ用いた。
得られた光学板Ａは、入光面側の表面が平均傾斜角１０度のランダム凹凸形状を有するマット形状であり、出光面側には周期的な凸三角錐形状が賦形されていた。この凸三角錐形状を前述の凸三角錐形状の観測方法で観測したところ、凸三角錐形状の底面の１辺の長さは、３４６μｍであり、正三角形であった。また、凸三角錐形状の凸部頂点と、底面に垂直に投影した点とを結び、その長さを計測した結果、１５４μｍであった。さらに、凸三角錐形状の底面と接する側面の傾斜角は全ての側面で５７°であった。また、得られた光学板Ａの全光線透過率Ｔｔは、５０％であった。
（光学板Ｂ）
光学板Ｂでは、プレス原板としてプレス原板Ａを用い、プレス金型としてマット形状金型２枚を用いた。
得られた光学板Ｂは、両面に平均傾斜角１０度のランダム凹凸形状を有するマット形状が賦形されていた。
（光学板Ｃ）
光学板Ｃでは、プレス原板としてプレス原板Ｂを用い、プレス金型としてマット形状金型及び光学板Ａで使用した凹三角錐形状金型とは異なる凹三角錐形状金型をそれぞれ１枚ずつ用いた。
得られた光学板Ｃは、入光面側の表面が平均傾斜角１０度のランダム凹凸形状を有するマット形状であり、出光面側には周期的な凸三角錐形状が賦形されていた。この凸三角錐形状を前述の凸三角錐形状の観測方法で観測したところ、凸三角錐形状の底面の１辺の長さは、３４６μｍであり、正三角形であった。また、凸三角錐形状の凸部頂点と、底面に垂直に投影した点とを結び、その長さを計測した結果、１７３μｍであった。さらに、凸三角錐形状の底面と接する側面の傾斜角は全ての側面で６０°であった。また、得られた光学板Ｃの全光線透過率Ｔｔは、５６％であった。
【００６５】
［実施例１］
Ｃｒｅｅ社製の光ピーク角度が０度であるの白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）の出光面上に、レンズキャップを配置し、ＬＥＤ基板から高さ１０ｍｍでの照度比分布が図１４で示されるＬＥＤ光源を作製した。
次に、ＬＥＤ基板からの距離１０ｍｍにおける照度比分布を測定した。照度比分布から算出した照度比面積Ｓは０．５３、半値角θαは６０°であった。
次に、作製したＬＥＤ光源の上方に、ＬＥＤ基板と光学板の入光面との距離１０ｍｍとなるように光学板Ａを設置してＬＥＤバックライト装置を作製した。次に光学板Ａの上に２枚のプリズムフィルム（住友３Ｍ社製、ＢＥＦＩＩＩ）、及び拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）を順に配置して評価用バックライト装置を作製した。光学板に隣接する第１のプリズムフィルムについては、プリズムの延伸方向が画面の長辺方向に対して垂直になるように配置した。第１のプリズムフィルムの上方に配置された第２のプリズムフィルムについては、プリズムの延伸方向が画面の長辺方向に対して平行になるように配置した。作製したＬＥＤバックライト装置は、ＬＥＤ光源の間隔を任意に変更可能であり、以下、ランプムラ値Ｘが０．００３５以下を保持したままＬＥＤ間隔を最大限広げて配置した時の評価用バックライト装置をＬＥＤ個数評価用バックライト装置と呼ぶ。
作成したＬＥＤ個数評価用バックライト装置のＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値は４１ｍｍであり、ＬＥＤ個数は２８９個と少なかった。評価結果を下記表１に示す。なお、表１においては、ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘを以下の基準で評価した。
◎ Ｐｍａｘ≧４０．０
○ ４０．０＞Ｐｍａｘ≧３４．０
△ ３４．０＞Ｐｍａｘ≧２９．０
× ２９．０＞Ｐｍａｘ
【００６６】
次に、作製した評価用バックライト装置において、ＬＥＤ中心間の距離が４０ｍｍとなるように、ＬＥＤ光源を正方格子状に配置した。以下、ＬＥＤ中心間の距離が４０ｍｍとなるように、ＬＥＤ光源を正方格子状に配置した評価用バックライト装置を、目視評価用バックライト装置１と呼ぶ。作製した目視評価用バックライト装置１を用いてランプムラの評価を行った。ランプムラ値Ｘは０．００３２で、目視でもランプムラは全く見えなかった。評価結果を下記表１に示す。
【００６７】
［実施例２〜１０］
白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）上のレンズキャップを変更した以外は、実施例１と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置１を作製し、ランプムラの評価を行った。各実施例では、所定のレンズキャップを使用して表１に示す照度比面積Ｓと半値角θαを有するＬＥＤ光源を作製し、評価に用いた。
実施例５で使用したＬＥＤ光源の照度比分布を図１５に示す。また、実施例１０で使用したＬＥＤ光源の照度比分布を図１６に示す。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
［実施例１１］
評価用バックライト装置において、光学板Ａの上方に配置する光学フィルムを３枚の拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）に変更した以外は実施例４と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
［実施例１２］
評価用バックライト装置において、光学板Ａの上方に配置する光学フィルムを、拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）、プリズムフィルム（住友３Ｍ社製、ＢＥＦＩＩＩ）、拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）の順で配置した以外は実施例４と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【００６８】
［比較例１〜６］
白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）上のレンズキャップを変更した以外は、実施例１と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置１を作製し、ランプムラの評価を行った。各比較例では、所定のレンズキャップを使用して表１に示す照度比面積Ｓと半値角θαを有するＬＥＤ光源を作製し、評価に用いた。
比較例２で使用したＬＥＤ光源の照度比分布を図１７に示す。また、比較例６で使用したＬＥＤ光源の照度比分布を図１８に示す。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【００６９】
［比較例７］
ＬＥＤ光源をレンズキャップ無しのＣｒｅｅ社製の光ピーク角度が０度であるの白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３、国際公開第１１／０３０５９４号の実施例１で使用のＬＥＤ）に変更した以外は、実施例１と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置１を作製し、ランプムラの評価を行った。比較例７の照度比分布は図１９に示すようになり、比較例７の照度比面積Ｓと半値角θαは表１のようになった。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【００７０】
［比較例８］
光学板Ａを凸型三角錐を有さない光学板Ｂに変更した以外は実施例１と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【００７１】
［比較例９］
光学板Ａを凸型三角錐を有さない光学板Ｂに変更した以外は実施例５と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表１に示す。
【表１】
【００７２】
［実施例１３］
Ｃｒｅｅ社製の光ピーク角度が０度であるの白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）の出光面上に、レンズキャップを配置し、ＬＥＤ基板から高さ１５ｍｍでの照度比分布を測定した。照度比分布から算出した照度比面積Ｓは０．５８、半値角θαは６２°であった。
次に、作製したＬＥＤ光源の上方に、ＬＥＤ基板と光学板の入光面との距離１５ｍｍとなるように光学板Ｃを設置してＬＥＤバックライト装置を作製した。次に、光学板Ｃの上に２枚のプリズムフィルム（住友３Ｍ社製、ＢＥＦＩＩＩ）、及び拡散フィルム（東レセーハン社製、ＴＤＦ１２７）を順に配置して評価用バックライト装置を作製した。
光学板に隣接する第１のプリズムフィルムについては、プリズムの延伸方向が画面の長辺方向に対して垂直になるように配置した。第１のプリズムフィルムの上方に配置された第２のプリズムフィルムについては、プリズムの延伸方向が画面の長辺方向に対して平行になるように配置した。
作製したＬＥＤバックライト装置は、ＬＥＤ光源の間隔を任意に変更可能であり、以下、実施例１同様にランプムラ値Ｘが０．００３５以下を保持したままＬＥＤ間隔を最大限広げて配置した時の評価用バックライト装置をＬＥＤ個数評価用バックライト装置と呼ぶ。
作製したＬＥＤ個数評価用バックライト装置を用いてランプムラの評価を行ったところ、ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値は６３ｍｍであり、ＬＥＤ個数は１２３個と少なかった。評価結果を下記表２に示す。なお、ＬＥＤ基板−光学板の入光面の距離が１５ｍｍであるＬＥＤ個数評価用バックライト装置では、ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘを以下の基準で評価した。
◎ Ｐｍａｘ≧４０．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）
○ ４０．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）＞Ｐｍａｘ≧３４．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）
△ ３４．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）＞Ｐｍａｘ≧２９．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）
× ２９．０×（１５ｍｍ／１０ｍｍ）＞Ｐｍａｘ
【００７３】
次に、作製した評価用バックライト装置において、ＬＥＤ中心間の距離が６０ｍｍとなるように、ＬＥＤ光源を正方格子状に配置し、目視評価用バックライト装置２を作製した。作製した目視評価用バックライト装置２を用いてランプムラの評価を行った。ランプムラ値Ｘは０．００３３で、目視でもランプムラは全く見えなかった。評価結果を下記表２に示す。
【００７４】
［実施例１４〜２２］
白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）上のレンズキャップを変更した以外は、実施例１３と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置２を作製し、ランプムラの評価を行った。各実施例では、所定のレンズキャップを使用して表２に示す照度比面積Ｓと半値角θαを有するＬＥＤ光源を作製し、評価に用いた。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【００７５】
［比較例１０〜１５］
白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３）上のレンズキャップを変更した以外は、実施例１３と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置２を作製し、ランプムラの評価を行った。各比較例では、所定のレンズキャップを使用して表２に示す照度比面積Ｓと半値角θαを有するＬＥＤ光源を作製し、評価に用いた。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【００７６】
［比較例１６］
ＬＥＤ光源をレンズキャップ無しのＣｒｅｅ社製の光ピーク角度が０度であるの白色ＬＥＤ（ＬＭ６−ＥＷＮ１−０３−Ｎ３、国際公開第１１／０３０５９４号の実施例１で使用のＬＥＤ）に変更した以外は、実施例１３と同様にして、ＬＥＤ個数評価用バックライト装置及び目視評価用バックライト装置２を作製し、ランプムラの評価を行った。比較例１６の照度比分布は図２０に示すようになり、比較例１６の照度比面積Ｓと半値角θαは表２ようになった。
最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【００７７】
［比較例１７］
光学板Ｃを凸型三角錐を有さない光学板Ｂに変更した以外は実施例１３と同様の条件で評価を行った最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【００７８】
［比較例１８］
光学板Ｃを凸型三角錐を有さない光学板Ｂに変更した以外は実施例１７と同様の条件で評価を行った。最大平均ＬＥＤ間隔Ｐｍａｘ値、ＬＥＤ個数、ランプムラ値Ｘ及び目視ランクの評価結果を、下記の表２に示す。
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点光源と、
前記点光源の上方に配置された、出光面に複数の凸型三角錐を有する光学板と、
を備える直下型点光源バックライト装置であって、
前記直下型点光源バックライト装置は、
前記点光源の法線を基準とした時の角度をθ、前記角度θにおける照度をＴ(θ)、前記照度Ｔ(θ)の最大値をＴmax、前記照度の最大値Ｔmaxを与える前記角度θをθmaxとして、前記光学板の入光面で測定した、式（１）で与えられる照度比面積Ｓが３．０以下であり、
【数１】
前記最大値Ｔmaxの半分の値の前記照度Ｔ(θ)を与える前記角度θが４５°以上となる前記点光源を備えることを特徴とする
直下型点光源バックライト装置。
【請求項２】
前記最大値Ｔmaxの半分の値の前記照度Ｔ(θ)を与える前記角度θが５０°以上である、請求項１に記載の直下型点光源バックライト装置。
【請求項３】
前記最大値Ｔmaxの半分の値の前記照度Ｔ(θ)を与える前記角度θが６０°以上である、請求項１又は２に記載の直下型点光源バックライト装置。
【請求項４】
前記複数の点光源のそれぞれから発せられた光の前記照度比面積Ｓが１．０以下である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の直下型点光源バックライト装置。
【請求項５】
前記複数の点光源のそれぞれから発せられた光の前記照度比面積Ｓが０．６以下である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の直下型点光源バックライト装置。
【請求項１】
点光源と、
前記点光源の上方に配置された、出光面に複数の凸型三角錐を有する光学板と、
を備える直下型点光源バックライト装置であって、
前記直下型点光源バックライト装置は、
前記点光源の法線を基準とした時の角度をθ、前記角度θにおける照度をＴ(θ)、前記照度Ｔ(θ)の最大値をＴmax、前記照度の最大値Ｔmaxを与える前記角度θをθmaxとして、前記光学板の入光面で測定した、式（１）で与えられる照度比面積Ｓが３．０以下であり、
【数１】
前記最大値Ｔmaxの半分の値の前記照度Ｔ(θ)を与える前記角度θが４５°以上となる前記点光源を備えることを特徴とする
直下型点光源バックライト装置。
【請求項２】
前記最大値Ｔmaxの半分の値の前記照度Ｔ(θ)を与える前記角度θが５０°以上である、請求項１に記載の直下型点光源バックライト装置。
【請求項３】
前記最大値Ｔmaxの半分の値の前記照度Ｔ(θ)を与える前記角度θが６０°以上である、請求項１又は２に記載の直下型点光源バックライト装置。
【請求項４】
前記複数の点光源のそれぞれから発せられた光の前記照度比面積Ｓが１．０以下である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の直下型点光源バックライト装置。
【請求項５】
前記複数の点光源のそれぞれから発せられた光の前記照度比面積Ｓが０．６以下である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の直下型点光源バックライト装置。
【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２０】
【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２０】
【公開番号】特開２０１３−４１７２２（Ｐ２０１３−４１７２２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７０５７（Ｐ２０１１−１７７０５７）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
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