知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-24
(45)【発行日】2024-10-02
(54)【発明の名称】光拡散部材
(51)【国際特許分類】
G02B 5/02 20060101AFI20240925BHJP
G02F 1/13357 20060101ALI20240925BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20240925BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240925BHJP
【ＦＩ】
G02B5/02 C
G02F1/13357
F21S2/00 481
F21Y115:10
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020126833
(22)【出願日】2020-07-27
(65)【公開番号】P2022023713
(43)【公開日】2022-02-08
【審査請求日】2023-06-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000165088
【氏名又は名称】恵和株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100159499
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 義典
(74)【代理人】
【識別番号】100120329
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 一規
(74)【代理人】
【識別番号】100106264
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 耕治
(74)【代理人】
【識別番号】100139354
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 昌子
(72)【発明者】
【氏名】水口 拓也
【審査官】中村 説志
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０２２３１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１７４９６４５（ＣＮ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－０１１０８９６（ＫＲ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１６０５９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－００８２８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０１６９１３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ５／０２
Ｇ０２Ｆ １／１３３５７
Ｆ２１Ｓ ２／００
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光線の透過方向に複数の樹脂層を備え、各上記樹脂層の光入射面及び光出射面の少なくとも一方に反射ドットパターンを有しており、上記複数の樹脂層に設けられた反射ドットパターンが、それぞれ反射ドットを含んでおり、相互に平面視で重なり合う領域に配置され、
上記反射ドットが、半球状又は球欠状に形成されている光拡散部材。
【請求項2】
上記平面視で重なり合う領域における複数の上記反射ドットパターンの占有面積率の合計が１００％超である請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項3】
一対の上記反射ドットパターンが少なくとも１つの上記樹脂層の光入射面及び光出射面に形成されている請求項１又は請求項２に記載の光拡散部材。
【請求項4】
少なくとも２つの上記反射ドットパターンの平面視における占有面積率が異なる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項5】
上記透過方向において複数の上記反射ドットパターンの占有面積率が漸減又は漸増する請求項４に記載の光拡散部材。
【請求項6】
複数の上記反射ドットパターンの平面視における占有面積率が等しい請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光拡散部材。
【請求項7】
上記反射ドットパターンが、複数の上記反射ドットを部分的に重なるように配置したベタパターンとして形成されている請求項１に記載の光拡散板。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光拡散部材、バックライトユニット、画像表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置等の画像表示装置は、表示パネルと、この表示パネルの裏側に配置されるバックライトユニットとを備える。バックライトユニットの種類としては、エッジライト型（サイドライト型）、直下型等が存在している。このうち、直下型バックライトユニットは、光源と、この光源の出光面側に配置される光拡散板とを備える。直下型バックライトユニットは、光源からの光が直接表示パネルに向けて出光されるため、高い輝度が得られやすい。
【0003】
一方で、直下型バックライトユニットは、平面視における光源近傍の領域の輝度が局所的に高くなりやすく、輝度ムラを生じやすい。そのため、従来、光拡散板に光線の反射機能を持たせることで、バックライトユニット全体における輝度の均一化を図ることが行われている（特開２００５－２８４２８３号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００５－２８４２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記公報には、拡散板の表面に複数の微小反射ドットを設け、拡散板に到達した光の一部を微小反射ドットで反射させることで、輝度の均一化を図ることが記載されている。
【0006】
しかしながら、今日では、上記公報に記載されている構成によっては、輝度ムラを十分に解消し難い場合が生じている。この問題を解消すべく個々の反射ドットの反射率を高めることが考えられるが、反射ドットの反射率を向上させるのは容易ではなく、反射ドットの反射率は９０％に満たないのが現状である。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる光拡散部材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様に係る光拡散部材は、光線の透過方向に樹脂層を介して配置される複数の反射ドットパターンを備え、上記複数の反射ドットパターンが、それぞれ反射ドットを含んでおり、上記複数の反射ドットパターンが、平面視で重なり合う領域に配置されている。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一態様に係る光拡散部材は、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【0012】
本発明の一態様に係る光拡散部材は、光線の透過方向に樹脂層を介して配置される複数の反射ドットパターンを備え、上記複数の反射ドットパターンが、それぞれ反射ドットを含んでおり、上記複数の反射ドットパターンが、平面視で重なり合う領域に配置されている。
【0013】
当該光拡散部材は、上記複数の反射ドットパターンが、光線の透過方向に上記樹脂層を介して平面視で重なり合う領域に配置されているので、光源から出射された光線をその透過方向において多段階で反射させることができる。従って、当該光拡散部材は、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
【0014】
平面視で重なり合う領域における上記複数の反射ドットパターンの占有面積率の合計が１００％超であるとよい。当該光拡散部材は、平面視で重なり合う領域における上記複数の反射ドットパターンの占有面積率の合計を容易に１００％超とすることができる。これにより、輝度ムラの発生を容易かつ確実に抑制することができる。
【0015】
一対の上記反射ドットパターンが１つの上記樹脂層の光入射面及び光出射面に形成されているとよい。このように、一対の上記反射ドットパターンが１つの上記樹脂層の光入射面及び光出射面に形成されていることによって、当該光拡散部材の厚さの増大を抑えやすい。その結果、当該光拡散部材が配置される装置の薄型化を促進することができる。
【0016】
当該光拡散部材が上記透過方向に間隔を空けて配置される複数の上記樹脂層を備えており、各上記樹脂層の光入射面及び光出射面の少なくとも一方に上記反射ドットパターンが形成されているとよい。このように、当該光拡散部材が上記透過方向に間隔を空けて配置される複数の上記樹脂層を備えており、各上記樹脂層の光入射面及び光出射面の少なくとも一方に上記反射ドットパターンが形成されていることによって、上記複数の反射ドットパターン全体の設計の自由度を高めることができる。その結果、輝度ムラの発生を容易かつ確実に抑制することができる。
【0017】
上記複数の反射ドットパターンのうち、少なくとも２つの反射ドットパターンの占有面積率が異なるとよい。このように、上記複数の反射ドットパターンのうち、少なくとも２つの反射ドットパターンの占有面積率が異なることによって、複数の反射ドットパターン全体における光線の反射率を調整しやすい。その結果、輝度ムラの発生を容易に抑制しやすい。
【0018】
上記透過方向において上記複数の反射ドットパターンの占有面積率が漸減又は漸増するとよい。当該光拡散部材によると、光線の透過方向に輝度ムラが段階的に解消される。この際、上記透過方向において上記複数の反射ドットパターンの占有面積率が漸減又は漸増することで、各段階において所望される反射機能を各反射ドットパターンに容易に付与しやすい。
【0019】
上記複数の反射ドットパターンの占有面積率が等しいとよい。このように、上記複数の反射ドットパターンの占有面積率が等しいことによって、上記複数の反射ドットパターンの設計の容易化を図りつつ、輝度ムラの発生を容易に抑制しやすい。
【0020】
少なくとも１つの上記反射ドットパターンの占有面積率が１００％であるとよい。このように、少なくとも１つの上記反射ドットパターンの占有面積率が１００％であることによって、平面視で重なり合う領域における上記複数の反射ドットパターンの占有面積率の合計を十分に大きくすることができる。その結果、輝度ムラの発生を容易かつ確実に抑制することができる。
【0021】
上記反射ドットパターンにおける上記反射ドットの配置が、多重環状、放射状、矩形状又はランダム状であるとよい。このように、上記反射ドットパターンにおける上記反射ドットの配置が、多重環状、放射状、矩形状又はランダム状であることによって、輝度ムラの発生を容易に抑制することができる。
【0022】
本発明の他の一態様に係るバックライトユニットは、当該光拡散部材を備える。
【0023】
当該バックライトユニットは、拡散部材を備えるので、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
【0024】
本発明の他の一態様に係る画像表示装置は、当該バックライトユニットを備える。
【0025】
当該画像表示装置は、当該バックライトユニットを備えるので、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
【0026】
本発明の他の一態様に係る照明装置は、当該バックライトユニットを備える。
【0027】
当該照明装置は、当該バックライトユニットを備えるので、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
【0028】
なお、本発明において、「反射ドットパターンの占有面積率」とは、樹脂層における反射ドットパターンが設けられた表面領域（単位領域）に占める複数の反射ドットの占有面積率を意味する。
【0029】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明について図面を参照しつつ詳説する。
以下、本発明について図面を参照しつつ詳説する。
【0030】
［第一実施形態］
＜画像表示装置＞
図１は、本発明の一実施形態に係る光拡散部材１を備える画像表示装置１０を示している。当該画像表示装置１０は、バックライトユニット２０と、バックライトユニット２０の表側（視認者側）に配置される表示パネル３０とを備える。また、画像表示装置１０は、バックライトユニット２０を収容するケーシング（不図示）を有する。画像表示装置１０及びバックライトユニット２０は、それ自体本発明の一実施形態である。バックライトユニット２０は、直下型バックライトユニットである。バックライトユニット２０は、当該光拡散部材１と、当該光拡散部材１の裏側（視認者側と反対側）に配置される１又は複数の光源２（図１では３つの光源を例示）と、１又は複数の光源２の裏側に配置される反射シート３と、当該光拡散部材１の表側に配置されるプリズムシート（第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５）とを備える。本実施形態において、画像表示装置１０は液晶表示装置である。つまり、表示パネル３０は液晶パネルである。画像表示装置１０は、スマートフォン、タブレット端末等の携帯型表示装置であってもよく、テレビ、パーソナルコンピュータ等の比較的大型な表示装置であってもよい。第１プリズムシート４のプリズムの稜線と第２プリズムシート５のプリズムの稜線とは平面視で直交していることが好ましい。光源２としては、例えばＬＥＤ光源が挙げられる。画像表示装置１０は、当該光拡散部材１、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５以外に他の光学シートを備えていてもよい。また、画像表示装置１０は、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の一方又は両方を備えない構成とすることも可能である。
＜画像表示装置＞
図１は、本発明の一実施形態に係る光拡散部材１を備える画像表示装置１０を示している。当該画像表示装置１０は、バックライトユニット２０と、バックライトユニット２０の表側（視認者側）に配置される表示パネル３０とを備える。また、画像表示装置１０は、バックライトユニット２０を収容するケーシング（不図示）を有する。画像表示装置１０及びバックライトユニット２０は、それ自体本発明の一実施形態である。バックライトユニット２０は、直下型バックライトユニットである。バックライトユニット２０は、当該光拡散部材１と、当該光拡散部材１の裏側（視認者側と反対側）に配置される１又は複数の光源２（図１では３つの光源を例示）と、１又は複数の光源２の裏側に配置される反射シート３と、当該光拡散部材１の表側に配置されるプリズムシート（第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５）とを備える。本実施形態において、画像表示装置１０は液晶表示装置である。つまり、表示パネル３０は液晶パネルである。画像表示装置１０は、スマートフォン、タブレット端末等の携帯型表示装置であってもよく、テレビ、パーソナルコンピュータ等の比較的大型な表示装置であってもよい。第１プリズムシート４のプリズムの稜線と第２プリズムシート５のプリズムの稜線とは平面視で直交していることが好ましい。光源２としては、例えばＬＥＤ光源が挙げられる。画像表示装置１０は、当該光拡散部材１、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５以外に他の光学シートを備えていてもよい。また、画像表示装置１０は、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の一方又は両方を備えない構成とすることも可能である。
【0031】
＜光拡散部材＞
当該光拡散部材１は、光線の透過方向（図１のＺ方向）に樹脂層を介して配置される複数の反射ドットパターン（第１反射ドットパターン１１ａ、第２反射ドットパターン１２ａ及び第３反射ドットパターン１３ａ）を備える（なお、以下では、第１反射ドットパターン１１ａ、第２反射ドットパターン１２ａ及び第３反射ドットパターン１３ａをまとめて「反射ドットパターン１１ａ～１３ａ」ともいう）。当該光拡散部材１は、光線の透過方向に間隔を空けて配置される複数の樹脂層（第１樹脂層１１ｂ、第２樹脂層１２ｂ及び第３樹脂層１３ｂ）を備えている（以下、第１樹脂層１１ｂ、第２樹脂層１２ｂ及び第３樹脂層１３ｂをまとめて「樹脂層１１ｂ～１３ｂ」ともいう）。樹脂層１１ｂ～１３ｂは、それぞれ光源２に対向する側の面が光入射面を構成し、その反対側の面が光出射面を構成している。第１樹脂層１１ｂ、第２樹脂層１２ｂ及び第３樹脂層１３ｂは、光線の透過方向にこの順で配置されている。光線の透過方向に隣接する樹脂層同士の間には他の光学シートは配置されていない。つまり、第１樹脂層１１ｂと第２樹脂層１２ｂ、及び第２樹脂層１２ｂと第３樹脂層１３ｂとは他の光学シートを介さず光線の透過方向に対向している。
当該光拡散部材１は、光線の透過方向（図１のＺ方向）に樹脂層を介して配置される複数の反射ドットパターン（第１反射ドットパターン１１ａ、第２反射ドットパターン１２ａ及び第３反射ドットパターン１３ａ）を備える（なお、以下では、第１反射ドットパターン１１ａ、第２反射ドットパターン１２ａ及び第３反射ドットパターン１３ａをまとめて「反射ドットパターン１１ａ～１３ａ」ともいう）。当該光拡散部材１は、光線の透過方向に間隔を空けて配置される複数の樹脂層（第１樹脂層１１ｂ、第２樹脂層１２ｂ及び第３樹脂層１３ｂ）を備えている（以下、第１樹脂層１１ｂ、第２樹脂層１２ｂ及び第３樹脂層１３ｂをまとめて「樹脂層１１ｂ～１３ｂ」ともいう）。樹脂層１１ｂ～１３ｂは、それぞれ光源２に対向する側の面が光入射面を構成し、その反対側の面が光出射面を構成している。第１樹脂層１１ｂ、第２樹脂層１２ｂ及び第３樹脂層１３ｂは、光線の透過方向にこの順で配置されている。光線の透過方向に隣接する樹脂層同士の間には他の光学シートは配置されていない。つまり、第１樹脂層１１ｂと第２樹脂層１２ｂ、及び第２樹脂層１２ｂと第３樹脂層１３ｂとは他の光学シートを介さず光線の透過方向に対向している。
【0032】
（反射ドットパターン）
当該光拡散部材１は、各樹脂層１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの光入射面及び光出射面の少なくとも一方に反射ドットパターン１１ａ～１３ａが形成されている。反射ドットパターン１１ａ～１３ａは、樹脂層１１ｂ～１３ｂの表面から突出している。本実施形態では、各樹脂層１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの光入射面に反射ドットパターン１１ａ～１３ａが形成されている。具体的には、第１樹脂層１１ｂの光入射面に第１反射ドットパターン１１ａが形成され、第２樹脂層１２ｂの光入射面に第２反射ドットパターン１２ａが形成され、第３樹脂層１３ｂの光入射面に第３反射ドットパターン１３ａが形成されている。当該光拡散部材１は、各樹脂層１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの光入射面及び光出射面の少なくとも一方に反射ドットパターン１１ａ～１３ａが形成されていることによって、複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａの設計の自由度を高めることができる。その結果、輝度ムラの発生を容易かつ確実に抑制することができる。
当該光拡散部材１は、各樹脂層１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの光入射面及び光出射面の少なくとも一方に反射ドットパターン１１ａ～１３ａが形成されている。反射ドットパターン１１ａ～１３ａは、樹脂層１１ｂ～１３ｂの表面から突出している。本実施形態では、各樹脂層１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの光入射面に反射ドットパターン１１ａ～１３ａが形成されている。具体的には、第１樹脂層１１ｂの光入射面に第１反射ドットパターン１１ａが形成され、第２樹脂層１２ｂの光入射面に第２反射ドットパターン１２ａが形成され、第３樹脂層１３ｂの光入射面に第３反射ドットパターン１３ａが形成されている。当該光拡散部材１は、各樹脂層１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの光入射面及び光出射面の少なくとも一方に反射ドットパターン１１ａ～１３ａが形成されていることによって、複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａの設計の自由度を高めることができる。その結果、輝度ムラの発生を容易かつ確実に抑制することができる。
【0033】
複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａは、平面視で重なり合う領域に配置されている。これらの反射ドットパターン１１ａ～１３ａは、光線の透過方向に間隔を空けて重なり合って配置されている。本実施形態では、各樹脂層１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの光入射面に、それぞれ１つの反射ドットパターン１１ａ～１３ａが配置されている。反射ドットパターン１１ａ～１３ａは、樹脂層１１ｂ、１２ｂ、１３ｂの光入射面の略全面に形成されている。当該光拡散部材１は、上記光入射面にそれぞれ１つの反射ドットパターン１１ａ～１３ａが形成されているので、反射ドットパターン１１ａ～１３ａの光源２に対する位置ずれや、反射ドットパターン１１ａ～１３ａ同士の位置ずれ、印刷精度等に起因する輝度ムラの発生を容易に抑制することができる。反射ドットパターン１１ａ～１３ａの中心は、平面視で一致していてもよい。
【0034】
複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａは、それぞれ複数の反射ドットを含んでいる。上記複数の反射ドットは、例えばバインダー成分に白色顔料又は銀色顔料を含有したインクを用いて形成される。上記複数の反射ドットは、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、ディスペンサ印刷等の印刷法によって形成される。上記印刷法としては、上記複数の反射ドットを容易かつ高精度に形成可能なスクリーン印刷が好ましい。上記反射ドットの形状としては、特に限定されるものではないが、例えば半球状、球欠状等が挙げられる。上記複数の反射ドットの平均径としては、例えば２０μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。
【0035】
図２～図７を参照して、樹脂層１１ｂ～１３ｂに設けることが可能な反射ドットパターン１１ａ～１３ａの具体例について説明する。なお、第１樹脂層１１ｂに形成される第１反射ドットパターン１１ａと、第２樹脂層１２ｂに形成される第２反射ドットパターン１２ａと、第３樹脂層１３ｂに形成される第３反射ドットパターン１３ａとは、互いに異なっていてもよく、同じものを含んでいてもよい。
【0036】
図２～図５の反射ドットパターン２１～２４では、複数の反射ドット２１ａ～２４ａが矩形状に配置されており、図６の反射ドットパターン２５では、複数の反射ドット２５ａが多重環状に配置されており、図７の反射ドットパターン２６では、複数の反射ドット２６ａが放射状に配置されている。これらの構成以外に、例えば複数の反射ドットはランダム状に配置されていてもよい。当該光拡散部材１は、反射ドットパターン１１ａ～１３ａにおける複数の反射ドットの配置が、多重環状、放射状、矩形状又はランダム状であることによって、輝度ムラの発生を容易に抑制することができる。
【0037】
図２～図４の反射ドットパターン２１～２３は、それぞれ複数の反射ドット２１ａ～２３ａの占有面積率が異なる。すなわち、図２の反射ドットパターン２１の占有面積率は図３の反射ドットパターン２２の占有面積率よりも大きく、図３の反射ドットパターン２２の占有面積率は、図４の反射ドットパターン２３の占有面積率よりも大きい。なお、各反射ドットパターン２１、２２、２３の占有面積率は、反射ドットパターン２１、２２、２３の外縁部分に配置されている複数の反射ドット２１ａ～２３ａの中心同士を結んで形成された領域（単位領域Ｒ１～Ｒ３）の平面面積に対するこの単位領域Ｒ１～Ｒ３内における複数の反射ドット２１ａ～２３ａの合計平面面積の比によって求めることができる。また、図５～図７の反射ドットパターン２４～２６についても、同様の手順で占有面積率を求めることができる。
【0038】
図５の反射ドットパターン２４の占有面積率は、図２の反射ドットパターン２１の占有面積率よりも大きい。より具体的には、図５の反射ドットパターン２４の占有面積率は１００％である。図５の反射ドットパターン２４は、複数の反射ドット２４ａが部分的に重なり合うように配置されており、全体として上記占有面積率が１００％のベタパターンを構成している。当該光拡散部材１は、少なくとも１つの反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率を１００％とすることで、平面視で重なり合う領域における複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率の合計を十分に大きくすることができる。その結果、輝度ムラの発生を容易かつ確実に抑制することができる。
【0039】
図６の反射ドットパターン２５は、多重円環状である。反射ドットパターン２５は、径方向に向けて反射ドット２５ａの密度が変化するように構成されていてもよい。例えば反射ドットパターン２５は、径方向の外側に向けて反射ドット２５ａの密度が低くなるように構成されていてもよい。図６の反射ドットパターン２５は、複数の反射ドット２５ａが多重環状に配置されているので、光源２から入射される光量に対応して反射ドット２５ａの密度を変化させやすい。なお、反射ドットパターン２５の具体的な形状は、光源２の形状や配置等に応じて設計可能であり、例えば多重多角環状であってもよい。
【0040】
図７の反射ドットパターン２６は、中心側の反射ドット２６ａの密度が径方向外側の密度よりも高い。図７の反射ドットパターン２６は、中心側の反射ドット２６ａの密度を高くすることで、光源２の直上領域等の光を効果的に反射させることができる。
【0041】
なお、上述した反射ドットパターン２１～２６では、複数の反射ドット２１ａ～２６ａの中心同士が直線状に並ばないように反射ドット２１ａ～２６ａの配置を微調整してもよい。反射ドット２１ａ～２６ａの配置を微調整することで、反射ドット２１ａ～２６ａの配置の規則性を解消してモアレの発生を抑制しやすい。
【0042】
図１の樹脂層１１ｂ～１３ｂに設けられる反射ドットパターン１１ａ～１３ａのうち、少なくとも２つの反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率は異なっていてもよい。この構成によると、複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａ全体における光線の反射率を調整しやすい。その結果、輝度ムラの発生を容易に抑制しやすい。
【0043】
樹脂層１１ｂ～１３ｂに設けられる反射ドットパターン１１ａ～１３ａは、光線の透過方向に占有面積率が漸減又は漸増してもよい。当該光拡散部材１は、光線の透過方向に輝度ムラを段階的に解消することができる。この際、光線の透過方向において複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率が漸減又は漸増することで、各段階において所望される反射機能を各反射ドットパターン１１ａ、１２ａ、１３ａに容易に付与しやすい。例えば当該光拡散部材１は、光線の透過方向に複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率を漸減させることで、輝度ムラの低減段階に対応して反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率を小さくすることができる。その結果、輝度ムラを十分に抑えつつ、輝度の低下を抑制しやすい。
【0044】
一方で、樹脂層１１ｂ～１３ｂに設けられる反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率は等しくてもよい。複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率が等しいことによって、複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａの設計の容易化を図りつつ、輝度ムラの発生を容易に抑制しやすい。
【0045】
平面視で重なり合う領域における複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率の合計は１００％超であることが好ましい。当該光拡散部材１は、平面視で重なり合う領域における複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率の合計を容易に１００％超とすることができる。これにより、輝度ムラの発生を容易かつ確実に抑制することができる。なお、「平面視で重なり合う領域における複数の反射ドットパターンの占有面積率の合計」とは、例えば光線の透過方向に３つの反射ドットパターン１１ａ～１３ａが存在する場合、３つの反射ドットパターン１１ａ～１３ａの全てが平面視で重なり合う領域における反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率の合計を意味する。
【0046】
平面視で重なり合う複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａのうち、少なくとも２つの反射ドットパターン１１ａ～１３ａの外縁は平面視で一致していなくてもよい。当該光拡散部材１は、外縁が一致しない反射ドットパターン１１ａ～１３ａを用いることで、反射ドットパターン１１ａ～１３ａ全体としての径方向における光反射機能を微調整しやすい。なお、図２～図７は、反射ドットパターン２１～２６の外縁の一致又は不一致を示すものではない。
【0047】
（樹脂層）
樹脂層１１ｂ～１３ｂは、例えば平面方向長さに対して厚さが小さい略直方体状である。樹脂層１１ｂ～１３ｂは、光拡散機能を有していてもよい。例えば樹脂層１１ｂ～１３ｂは、樹脂マトリックスと、この樹脂マトリックスに含有される光拡散剤とを含んでいてもよい。
樹脂層１１ｂ～１３ｂは、例えば平面方向長さに対して厚さが小さい略直方体状である。樹脂層１１ｂ～１３ｂは、光拡散機能を有していてもよい。例えば樹脂層１１ｂ～１３ｂは、樹脂マトリックスと、この樹脂マトリックスに含有される光拡散剤とを含んでいてもよい。
【0048】
上記樹脂マトリックスは、光線を透過させる必要があるので透明、特に無色透明の合成樹脂を主成分とする。上記合成樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニル等が挙げられる。なお、「主成分」とは、質量換算で最も含有割合の大きい成分をいい、例えば含有割合が５０質量％以上の成分をいう。
【0049】
上記光拡散剤としては、光を拡散させることができるものであれば特に限定されず、例えば無機フィラー及び有機フィラーが挙げられる。上記無機フィラーとしては、例えばシリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート及びこれらの混合物が挙げられる。上記有機フィラーとしては、例えばアクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等が挙げられる。
【0050】
樹脂層１１ｂ～１３ｂの平均厚さとしては、例えば０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下程度とすることができる。
【0051】
＜利点＞
当該光拡散部材１は、複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａが、光線の透過方向に樹脂層１１ｂ～１３ｂを介して平面視で重なり合う領域に配置されているので、光源２から出射された光線をその透過方向において多段階で反射させることができる。従って、当該光拡散部材１は、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
当該光拡散部材１は、複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａが、光線の透過方向に樹脂層１１ｂ～１３ｂを介して平面視で重なり合う領域に配置されているので、光源２から出射された光線をその透過方向において多段階で反射させることができる。従って、当該光拡散部材１は、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
【0052】
当該光拡散部材１は、従来１つの反射ドットパターンによって担われていた機能を複数の反射ドットパターン１１ａ～１３ａに分散させることができる。そのため、当該光拡散部材１は、各反射ドットパターン１１ａ～１３ａの占有面積率を、従来の反射ドットパターンの占有面積率よりも小さくしやすい。当該光拡散部材１は、複数の反射ドットパターン１１ａ、１２ａ、１３ａに光反射機能を分散させることで、各反射ドットパターン１１ａ、１２ａ、１３ａと光源２との位置合わせを従来の反射ドットパターンで要求されていた程度まで厳密に行わなくても全体としての光反射機能を十分に発揮しやすい。
【0053】
当該バックライトユニット２０は、当該光拡散部材１を備えるので、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
【0054】
当該画像表示装置１０は、当該バックライトユニット２０を備えるので、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
【0055】
［第二実施形態］
＜画像表示装置＞
図８の画像表示装置４０は、バックライトユニット５０と、バックライトユニット５０の表側に配置される表示パネル３０とを備える。バックライトユニット５０は、直下型バックライトユニットである。バックライトユニット５０は、当該光拡散部材４１と、当該光拡散部材４１の裏側に配置される１又は複数の光源２（図８では３つの光源を例示）と、１又は複数の光源２の裏側に配置される反射シート３と、当該光拡散部材４１の表側に配置されるプリズムシート（第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５）とを備える。当該画像表示装置４０は、光拡散部材４１の構成が異なる以外、図１の画像表示装置１０と同様の構成とすることができる。そのため、以下では、当該光拡散部材４１についてのみ説明する。
＜画像表示装置＞
図８の画像表示装置４０は、バックライトユニット５０と、バックライトユニット５０の表側に配置される表示パネル３０とを備える。バックライトユニット５０は、直下型バックライトユニットである。バックライトユニット５０は、当該光拡散部材４１と、当該光拡散部材４１の裏側に配置される１又は複数の光源２（図８では３つの光源を例示）と、１又は複数の光源２の裏側に配置される反射シート３と、当該光拡散部材４１の表側に配置されるプリズムシート（第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５）とを備える。当該画像表示装置４０は、光拡散部材４１の構成が異なる以外、図１の画像表示装置１０と同様の構成とすることができる。そのため、以下では、当該光拡散部材４１についてのみ説明する。
【0056】
＜光拡散部材＞
当該光拡散部材４１は、光線の透過方向（図８のＺ方向）に樹脂層４２を介して配置される複数の反射ドットパターン（第１反射ドットパターン４３ａ及び第２反射ドットパターン４４ａ）を備える。樹脂層４２は、光源２に対向する側の面が光入射面を構成し、その反対側の面が光出射面を構成している。第１反射ドットパターン４３ａ及び第２反射ドットパターン４４ａは、１つの樹脂層４２の光入射面及び光出射面に形成されている。樹脂層４２の具体的な構成としては、図１の樹脂層１１ｂ～１３ｂと同様とすることができる。
当該光拡散部材４１は、光線の透過方向（図８のＺ方向）に樹脂層４２を介して配置される複数の反射ドットパターン（第１反射ドットパターン４３ａ及び第２反射ドットパターン４４ａ）を備える。樹脂層４２は、光源２に対向する側の面が光入射面を構成し、その反対側の面が光出射面を構成している。第１反射ドットパターン４３ａ及び第２反射ドットパターン４４ａは、１つの樹脂層４２の光入射面及び光出射面に形成されている。樹脂層４２の具体的な構成としては、図１の樹脂層１１ｂ～１３ｂと同様とすることができる。
【0057】
（反射ドットパターン）
反射ドットパターン４３ａ、４４ａは、それぞれ複数の反射ドットを含んでいる。また、反射ドットパターン４３ａ、４４ａは、平面視で重なり合う領域に配置されている。
反射ドットパターン４３ａ、４４ａは、それぞれ複数の反射ドットを含んでいる。また、反射ドットパターン４３ａ、４４ａは、平面視で重なり合う領域に配置されている。
【0058】
各反射ドットパターン４３ａ、４４ａの占有面積率及び複数の反射ドットの具体的な配置としては、図１の反射ドットパターン１１ａ～１３ａと同様とすることができる。また、当該光拡散部材４１の平面視で重なり合う領域における複数の反射ドットパターン４３ａ、４４ａ全体の占有面積率としては、図１の光拡散部材１と同様とすることができる。
【0059】
＜利点＞
当該光拡散部材４１は、第１反射ドットパターン４３ａ及び第２反射ドットパターン４４ａが１つの樹脂層４２の光入射面及び光出射面に形成されているので、当該光拡散部材４１の厚さが大きくなることを抑制しやすい。その結果、当該光拡散部材４１が配置される装置の薄型化を促進することができる。また、この構成によると、樹脂層４２に起因する輝度の低下を抑えやすい。
当該光拡散部材４１は、第１反射ドットパターン４３ａ及び第２反射ドットパターン４４ａが１つの樹脂層４２の光入射面及び光出射面に形成されているので、当該光拡散部材４１の厚さが大きくなることを抑制しやすい。その結果、当該光拡散部材４１が配置される装置の薄型化を促進することができる。また、この構成によると、樹脂層４２に起因する輝度の低下を抑えやすい。
【0060】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【0061】
例えば当該光拡散部材は、複数の樹脂層を備える場合に、１以上の樹脂層の光入射面及び光出射面の両方に反射ドットパターンが形成されていてもよい。また、当該光拡散部材は、複数の樹脂層を備える場合、これらの樹脂層の光出射面にのみ反射ドットパターンが形成されていてもよく、光入射面及び光出射面の任意の面に反射ドットパターンが形成されていてもよい。
【0062】
当該光拡散部材は、１つの樹脂層の光入射面又は光出射面に２以上の反射ドットパターンが形成されていてもよい。１つの樹脂層の光入射面又は光出射面に２以上の反射ドットパターンが形成される構成としては、１つの反射ドットパターンが１又は複数の光源に対応して配置される構成を挙げることができる。例えば１つの反射ドットパターンが１つの光源に対応して配置される場合、光入射面又は光出射面における反射ドットパターンの数と光源の数とは一致する。
【0063】
上記実施形態では、複数の反射ドットが部分的に重なり合うことでベタパターンが形成された構成について例示した。一方で、当該光拡散部材は、樹脂層の一面を塗りつぶすことでベタパターンを形成することも可能である。なお、樹脂層の一面を塗りつぶしてベタパターンを形成した場合、この反射ドットパターンの占有面積率は１００％となる。
【0064】
上記樹脂層の具体的な構成は、上記実施形態に記載の構成に限定されるものではない。例えば上記樹脂層は、光入射面及び光出射面の一方又は両方に光線を拡散可能な凹凸形状を有していてもよい。
【0065】
上記樹脂層の個数は特に限定されるものではない。上記樹脂層の個数としては、例えば２であってもよく、４以上であってもよい。
【0066】
上記反射ドットパターンの具体的な構成は、上記実施形態に記載の構成に限定されるものではない。例えば当該光拡散部材は、占有面積率が極めて小さい反射ドットパターンを有していてもよい。当該光拡散部材は、占有面積率の小さい反射ドットパターンを用いることで、光源等に対する位置合わせの自由度を高めることができる。具体的には、上記反射ドットパターンの占有面積率としては、０％超３０％以下であってもよく、０％超１０％以下であってもよい。
【0067】
平面視で重なり合う領域における複数の反射ドットパターンの占有面積率の合計は、画像表示装置に求められる特性に応じて設計可能である。例えば上記占有面積率の合計は、１００％以下であってもよい。
【0068】
当該光拡散部材を備えるバックライトユニットは、画像表示装置以外の照明装置に配置されてもよい。当該バックライトユニットが配置された照明装置は、輝度ムラの発生を十分に抑制することができる。
【0069】
上記実施形態では、当該画像表示装置が液晶表示装置である構成について説明した。但し、当該画像表示装置は、液晶表示装置以外の画像表示装置であってもよい。また、当該画像表示装置が液晶表示装置である場合でも、当該光拡散部材を備える限り、その他の具体的な構成は特に限定されるものではない。
【実施例】
【0070】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0071】
［実施例］
１つの樹脂層の光入射面及び光出射面にそれぞれ反射ドットパターンが形成された図８の構成の光拡散部材を用意した。樹脂層の光入射面に形成された反射ドットパターン（第１反射ドットパターン）を図９に、樹脂層の光出射面に形成された反射ドットパターン（第２反射ドットパターン）を図１０に示す。第１反射ドットパターン及び第２反射ドットパターンは、いずれも複数の反射ドットがＸ軸方向及びＹ軸方向に等間隔で全体として格子点状に配置されている。第１反射ドットパターンの占有面積率は７８．５％であり、第２反射ドットパターンの占有面積率は４０％である。また、第１反射ドットパターン及び第２反射ドットパターン共に、反射ドットの径は６０μｍである。実施例の光拡散部材について裏側から光線を入射させた場合の輝度ムラをシミュレーションにて求めた。輝度ムラの評価指標としては、画面内における輝度比（（最大輝度－最小輝度）／平均輝度）を用いた。実施例における輝度比は、２７．３％であった。
１つの樹脂層の光入射面及び光出射面にそれぞれ反射ドットパターンが形成された図８の構成の光拡散部材を用意した。樹脂層の光入射面に形成された反射ドットパターン（第１反射ドットパターン）を図９に、樹脂層の光出射面に形成された反射ドットパターン（第２反射ドットパターン）を図１０に示す。第１反射ドットパターン及び第２反射ドットパターンは、いずれも複数の反射ドットがＸ軸方向及びＹ軸方向に等間隔で全体として格子点状に配置されている。第１反射ドットパターンの占有面積率は７８．５％であり、第２反射ドットパターンの占有面積率は４０％である。また、第１反射ドットパターン及び第２反射ドットパターン共に、反射ドットの径は６０μｍである。実施例の光拡散部材について裏側から光線を入射させた場合の輝度ムラをシミュレーションにて求めた。輝度ムラの評価指標としては、画面内における輝度比（（最大輝度－最小輝度）／平均輝度）を用いた。実施例における輝度比は、２７．３％であった。
【0072】
［比較例］
実施例の第１反射ドットパターンの代わりに図１１の第１反射ドットパターンを有し、かつ樹脂層の光出射面に第２反射ドットパターンを有しない以外、実施例と同様の構成を有する光拡散部材を用意した。比較例の第１反射ドットパターンは、パターンの中心部分に配置されている反射ドット同士が部分的に重なり合っている。この第１反射ドットパターンは、パターンの中心部分から径方向外側に向けて反射ドットの密度が低くなるように設計されている。比較例における第１反射ドットパターンの反射ドットの径は６０μｍである。比較例の光拡散部材について、実施例と同様にして輝度比を求めた。比較例における輝度比は、３３．１％であった。
実施例の第１反射ドットパターンの代わりに図１１の第１反射ドットパターンを有し、かつ樹脂層の光出射面に第２反射ドットパターンを有しない以外、実施例と同様の構成を有する光拡散部材を用意した。比較例の第１反射ドットパターンは、パターンの中心部分に配置されている反射ドット同士が部分的に重なり合っている。この第１反射ドットパターンは、パターンの中心部分から径方向外側に向けて反射ドットの密度が低くなるように設計されている。比較例における第１反射ドットパターンの反射ドットの径は６０μｍである。比較例の光拡散部材について、実施例と同様にして輝度比を求めた。比較例における輝度比は、３３．１％であった。
【0073】
＜評価結果＞
実施例の光拡散部材は、比較例の光拡散部材よりも輝度比が５．８％小さい。このことから、実施例の光拡散部材は、比較例の光拡散部材よりも輝度の均一化が図られており、輝度ムラを低減できていることが分かる。
実施例の光拡散部材は、比較例の光拡散部材よりも輝度比が５．８％小さい。このことから、実施例の光拡散部材は、比較例の光拡散部材よりも輝度の均一化が図られており、輝度ムラを低減できていることが分かる。
【0074】
上述の結果から、複数の反射ドットがＸ軸方向及びＹ軸方向に等間隔で格子点状に配置された２つの反射ドットパターンを平面視で重なり合うように設ける方が、光量に対応して反射ドットの密度を調整した１つの反射ドットパターンを設けるよりも輝度ムラを低減できることが分かる。実施例の構成によると、輝度ムラの低減に加えて、反射ドット同士の意図しない接続（ドット潰れ）や、印刷の位置ずれに起因する画像品質の低下を抑えやすい。
【産業上の利用可能性】
【0075】
以上のように、本発明の一態様に係る光拡散部材は、輝度ムラを容易に抑制することができるので、液晶表示装置のバックライトユニットに好適に用いられる。
【符号の説明】
【0076】
１、４１ 光拡散部材
２ 光源
３ 反射シート
４ 第１プリズムシート
５ 第２プリズムシート
１０、４０ 画像表示装置
１１ａ、４３ａ 第１反射ドットパターン
１１ｂ 第１樹脂層
１２ａ、４４ａ 第２反射ドットパターン
１２ｂ 第２樹脂層
１３ａ 第３反射ドットパターン
１３ｂ 第３樹脂層
２０、５０ バックライトユニット
２１、２２、２３、２４、２５、２６ 反射ドットパターン
２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ 反射ドット
３０ 表示パネル
４２ 樹脂層
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 単位領域
２ 光源
３ 反射シート
４ 第１プリズムシート
５ 第２プリズムシート
１０、４０ 画像表示装置
１１ａ、４３ａ 第１反射ドットパターン
１１ｂ 第１樹脂層
１２ａ、４４ａ 第２反射ドットパターン
１２ｂ 第２樹脂層
１３ａ 第３反射ドットパターン
１３ｂ 第３樹脂層
２０、５０ バックライトユニット
２１、２２、２３、２４、２５、２６ 反射ドットパターン
２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ 反射ドット
３０ 表示パネル
４２ 樹脂層
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 単位領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】