JP2004170698A - 光学部材及びバックライトユニット並びに光学部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置のバックライトユニットに使用されるとともに、輝線防止部として高精度のグラデーションパターンを備え、しかも設計が簡単な光学シートを提供する。
【解決手段】バックライトユニット１１は、導光板１２と、導光板１２の出射面１２ａと反対側に配置される光源１３とを備えている。各光源１３は出射面１２ａと反対側の面に設けられた収容凹部１４内に収容されている。導光板１２の出射面１２ａ側には、光学シートである光拡散シート１７ａ，１７ｂ及びレンズシート１８が配置されている。光拡散シート１７ａには輝度分布反転像１９が印刷されている。輝度分布反転像１９はバックライトユニット１１の光出射面の少なくとも輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像に基づいて設計されたグラデーションパターンが印刷されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学部材及びバックライトユニット並びに光学部材の製造方法に係り、詳しくは例えば液晶表示装置のバックライトユニットを構成する拡散シートやプリズムシート等の光学シートあるいは導光板等の光学部材及びその光学部材を備えたバックライトユニット並びに光学部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置として液晶パネルの背面（表示面と反対側の面）に面光源装置をバックライトとして配置したものがある。面光源装置として、冷陰極管等の管状ランプが導光板の端面と対向して配置され、導光板の表面（液晶パネルと対向する側の面）から光が出射されるエッジライト方式がある。
【０００３】
図５に示すように、エッジライト方式のバックライトユニット（面光源装置）４０は、導光板４１と、導光板４１の一方の端面である入射面４１ａと対向する位置に配置された光源４２と、光源４２の光を導光板４１側へ反射させるリフレクター４３とを備えている。光源４２には冷陰極管が使用されている。導光板４１の液晶パネル４４と対向する側の面となる出射面４１ｂと反対側の面４１ｃには、光源４２から入射した光を出射面４１ｂに向けて反射させる反射部（図示せず）が形成されている。反射部は鋸歯状の溝や多数のドット等により構成されている。また、出射面４１ｂと反対側の面４１ｃと対向する位置（図５における導光板４１の下側）には、導光板４１から漏れた光を導光板４１に戻して出射光として利用するための反射部材（反射シート）４５が設けられている。
【０００４】
また、導光板４１と液晶パネル４４との間には、光学シート４６が配置されている。光学シート４６としては、光拡散シート、レンズシート、反射型偏光シート（偏光分離シート）等が使用され、一般に組み合わせて使用されるが、模式的に１枚として図示している。
【０００５】
そして、光源４２から出射されて入射面４１ａから導光板４１に入射した光は、導光板４１の内部を全反射しながら導波され、出射面４１ｂから液晶パネル４４に向かって出射される。導光板４１として、図５に示すように、板厚が入射面４１ａ側から反対側の面に向かって次第に薄くなり全体としてほぼ楔状となる楔型導光板と、板厚がほぼ一定の平板型導光板（図示せず）とがある。
【０００６】
このようなバックライトユニット４０は、導光板４１の出射面４１ｂと反対側の面４１ｃに前記のような反射部を設けることで出射光の均一化を図っているが、導光板４１の入射面４１ａ側の端部や入射面４１ａに対向する側の端部の帯域に輝度が周囲より高い線状の部分（輝線）が発生する。この輝線の発生による不具合を回避するため、図６に示すように、光学シートの一種である光拡散性シート（拡散シート）４７の一方の面の少なくとも光源周辺端部にグラデーションパターン４８を印刷する方法がとられている（例えば、特許文献１参照）。グラデーションパターン４８は例えばドットパターンの密度を変化させてインクジェットプリンタにより印刷されている。
【０００７】
また、バックライトとして、導光板の反液晶パネル側に光源（蛍光管）を配置する構成のアンダーライト方式のものもある。この場合も光源に近い位置で輝線が発生するのを防止するため、グラデーションパターンが光拡散板に印刷される（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２２９０８号公報（明細書の段落［００２５］〜［００２６］、図１）
【特許文献２】
特開平６−１３８３０８号公報（明細書の段落［０００２］〜［０００３］，［０００８］〜［００１１］、図１〜図３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１及び特許文献２等にはグラデーションパターンの設計方法に関しては何ら記載がない。光線追跡による輝度分布シミュレーションからグラデーションパターンを決定しようとすると、設計に手間がかかる。そのため、従来のグラデーションパターンは階調に制限があった。
【００１０】
本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は輝線防止部として高精度のグラデーションパターンを備え、しかも設計が簡単な光学部材を提供することにある。第２の目的は前記光学部材を備えたバックライトユニットを提供することにあり、第３の目的は前記光学部材の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の目的を達成するため請求項１に記載の発明は、液晶表示装置のバックライトユニットに使用されるとともに、輝線防止部を備えた光学部材であって、前記輝線防止部を備えない状態のバックライトユニットの光出射面の少なくとも輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像が前記輝線防止部として印刷されている。ここで、「バックライトユニットの光出射面」とは、導光板の出射面あるいは導光板と液晶パネルとの間に配置される光学シートの出射面を意味する。
【００１２】
この発明の光学部材は、輝線防止部を備えない状態のバックライトユニットの光出射面の少なくとも輝度分布を実際に測定し、その測定データを階調反転させて形成された輝度分布反転像が印刷されることで輝線防止部が形成されている。ここで、「光学部材」とは、バックライトユニットを構成する光源からの出射光を、液晶表示装置の液晶パネルに面状に出射するように、光を屈折、散乱させるなどの光学的機能を有する部材を意味し、光拡散シート、レンズシート又は反射型偏光シート等の光学シートや板、あるいは導光板が該当する。ここで、「レンズシート」とは、前方の集光効果を持たせたフィルムやシートを意味し、住友スリーエム（株）製のＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ ）や三菱レーヨン（株）製のダイヤアート等が該当する。また、「反射型偏光シート」とは、「偏光分離シート」とも呼ばれ、光の偏光成分を分離し、一方の成分を透過、他方の成分を導光板側へ反射して再利用するために使用されるシートを意味し、住友スリーエム（株）製のＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）等が該当する。
【００１３】
バックライトユニットの光出射面の輝度分布の測定は、例えば一般的な輝度ムラ測定装置で簡単に測定できる。従って、光線追跡による輝度分布シミュレーションのような手間の掛かる作業を行う必要なく、高精度の輝度分布像が得られる。その結果、得られた光学部材は輝線防止部として高精度のグラデーションパターンを備え、しかも設計が簡単になる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記輝度分布に加えて色度分布も同時に測定されたデータを階調反転させて形成された反転像が前記輝線防止部として印刷されている。この発明の光学部材では、輝度分布と色度分布の両方を備えたデータを階調反転させて得た反転像（ネガ像）が前記輝線防止部として印刷されている。例えば、フルカラーで輝度分布を撮影すれば、輝度分布と色度分布の両方を備えたデータを簡単に入手できる。従って、グレースケールで輝度分布を撮影した場合と異なり、階調反転後の色調補正を行わなくても、前記輝線防止部として高精度のグラデーションパターンが得られる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記光学部材は光拡散シート、レンズシート又は反射型偏光シートである。この発明では、グラデーションパターンは所謂光学シートに印刷されるため、導光板のような厚さの厚い板状のものに印刷する場合に比較して、印刷が容易となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記光学部材は位置決め部を有する。光学部材に印刷されるグラデーションパターンは高精度のため、光学部材が導光板ではなく、導光板と別体で導光板の上に配置されるものの場合は、導光板とグラデーションパターンが印刷された光学部材とを精度良く位置決めする必要がある。この発明では、光学部材が位置決め部を有するため、導光板に対して所定の位置に位置決めされた状態で配置することが容易になる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記光学部材は導光板である。この発明では、グラデーションパターンが導光板上に印刷されるため、請求項４に記載の発明と異なり、光学部材と導光板とを精度良く位置決めする手間が不要となる。
【００１８】
第２の目的を達成するため請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光学部材を備えている。この発明のバックライトユニットは、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光学部材を備えた場合と同様な効果が得られる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記バックライトユニットは光源が導光板の出射面と反対側に配置される構成であり、光源と導光板の反出射面との間に、少なくとも可視光を拡散させる機能を有する光散乱部材が配置されている。ここで、「導光板の反出射面」とは、導光板の出射面と反対側の面を意味する。
【００２０】
この発明では、光源が導光板の端面に配置される所謂エッジライト方式のバックライトに比較して、光源から出射して導光板に入射した光が、導光板の出射面から出射するまでに導光板内を導波する距離が短いため、光源と対向する部分の輝度が他の部分に比較して非常に高くなる。しかし、光源と導光板の反出射面との間に光散乱部材が存在するため、光源から出射面に向かって出射された光は少なくとも可視光が拡散された後、導光板に入射するため、輝度分布のムラを抑制するのが容易となる。
【００２１】
第３の目的を達成するため請求項８に記載の発明の製造方法は、輝線防止部を備えない状態のバックライトユニットの光出射面の少なくとも輝度分布を測定する。そして、その測定データを階調反転させたデータを使用して輝度分布反転像を前記輝線防止部として導光板上または光学シート上に印刷することにより、光学部材を製造する。
【００２２】
この発明の方法では、高精度のグラデーションパターンを備えた光学部材を製造する際、先ず、輝線防止部を備えない状態のバックライトユニットの光出射面の少なくとも輝度分布を測定する。そして、その測定データを階調反転させたデータを使用してネガの輝度分布反転像を得、そのデータを使用して、導光板上または光学シート上に輝度分布のネガ像が輝線防止部として印刷されて、光学部材が製造される。従って、輝線防止部として高精度のグラデーションパターンを備えた光学部材を簡単に製造できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図４に従って説明する。図１（ａ）は光学部材の模式平面図、図１（ｂ）はバックライトユニットの模式断面図である。
【００２４】
この実施の形態のバックライトユニットは、光源が導光板の出射面と反対側に配置される構成の所謂アンダーライト方式のものである。図１（ｂ）に示すように、バックライトユニット１１は、導光板１２と、導光板１２の出射面１２ａと反対側に配置される光源１３とを備えている。この実施の形態では光源１３として複数本（例えば３本）の冷陰極管が使用され、各光源１３は導光板１２の出射面１２ａと反対側の面に設けられた収容凹部１４内に収容されている。導光板１２は透明性の高い材料、例えばアクリル樹脂で平面四角板状に形成されている。
【００２５】
収容凹部１４は光源１３の本数に対応した数だけ設けられ、互いに平行に延びるとともに断面四角形状に形成されている。各収容凹部１４は、その深さが光源１３の直径より大きく形成され、光源１３は収容凹部１４の開口寄りに配置されている。この実施の形態では、導光板１２の出射面１２ａと反対側の面の収容凹部１４が形成されていない部分と、各収容凹部１４の開口と反対側の面１４ａが導光板１２の反出射面１２ｂとなり、収容凹部１４の面１４ａと直角を成す両側面１４ｂは導光板１２の反出射面１２ｂではない。収容凹部１４が設けられていない部分の反出射面１２ｂは、光源１３から側面１４ｂに向かって出射されて側面１４ｂから導光板１２に入射した光を、出射面１２ａに向けて反射させる角度（例えば４５度）を側面１４ｂと成すように形成されている。
【００２６】
各収容凹部１４内には光源１３と面１４ａ、即ち、導光板１２の反出射面との間に、少なくとも可視光を拡散させる機能を有する光散乱部材としての反射拡散板１５が配置されている。反射拡散板１５は、可視光の一部を反射させる機能と拡散させる機能とを備えている。反射拡散板１５は、透明性の高い材料、例えば無色透明な合成樹脂中に光散乱物質が分散されて形成されている。光散乱物質には、例えば、粒子状の無機フィラーや有機フィラーが使用される。
【００２７】
バックライトユニット１１の導光板１２の反出射面１２ｂ側には、収容凹部１４の開口側に向かって光源１３から出射された光や、導光板１２から漏れた光を導光板１２に戻して出射光として利用するためのリフレクタ１６が設けられている。リフレクタ１６は金属板（例えば、アルミニウム板）で形成され、内面に反射材（図示せず）が一体に形成されている。反射材は例えば白色ＰＥＴフィルムあるいはＥＳＲフィルム（住友スリーエム（株）製の高反射率を持つフィルム）や、銀の蒸着層で構成される。
【００２８】
バックライトユニット１１の導光板１２の出射面１２ａ側には、光学部材としての光学シートである光拡散シート１７ａ，１７ｂ及びレンズシート１８が配置されている。光拡散シート１７ａ，１７ｂはレンズシート１８を挟むように配置されている。レンズシート１８にはＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ ）が使用されている。これらの光学シートとしては公知のものを使用できる。
【００２９】
２枚の光拡散シート１７ａ，１７ｂのうち、バックライトユニット１１の最も表面側、即ち液晶パネル２１側に配置される光拡散シート１７ａには輝線防止部として輝度分布反転像１９が印刷されている。輝度分布反転像１９はバックライトユニット１１の光出射面の少なくとも輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像に基づいて設計されたパターンが印刷されたものである。印刷は、黒色のインクで行われている。輝度分布反転像１９はバックライトユニット１１の光出射面の輝度分布が均一になるように、導光板１２の出射面１２ａにおける輝度の高い部分ほど光の透過率が小さくなるようなグラデーションを有する。出射面１２ａにおける輝度は、光源１３と対応する部分が高く、光源１３と対応する部分から遠ざかるに従って小さくなるため、輝度分布反転像１９は光源１３と対応する部分が最も濃く、光源１３と対応する部分から遠ざかるに従って薄くなるグラデーションを有する。この実施の形態では、光源１３が３本平行に配設されているため、輝度分布反転像１９は図１（ａ）に示すように、３本の光源１３と対応する位置を中心にほぼ同じパターンの像が３個存在する状態となる。なお、図１（ａ）では模式的に大きなドットで色の濃い部分を表しているが、実際のグラデーションとは異なり、あくまでも模式図である。
【００３０】
また、光拡散シート１７ａは位置決め部２０を有する。位置決め部２０は十字状のマークとその交点に形成された孔とで構成され、光拡散シート１７ａの四隅に形成されている。マークは光拡散シート１７ａに輝度分布反転像１９を印刷する際に同時に印刷され、印刷後に孔が加工される。また、導光板１２の出射面１２ａ側の所定位置には、位置決め部２０の前記孔に挿通されるピン（図示せず）が嵌合する孔又は穴（いずれも図示せず）が形成されている。そして、光拡散シート１７ａを導光板１２に組み付ける際には、位置決め部２０の孔に挿通されたピンが、導光板１２に形成された孔又は穴に嵌合することで、光拡散シート１７ａが導光板１２の所定位置に精度良く位置決めされた状態に組み付けられるようになっている。
【００３１】
次に前記のような輝度分布反転像１９が印刷された光学部材としての光拡散シート１７ａの製造方法について、図４のフローチャートに従って説明する。
先ず最初にステップＳ１（第１工程）において、バックライトユニット１１の光出射面の輝度分布を測定する。具体的には、輝度分布反転像１９が印刷されていない光拡散シート１７ｂを備えたバックライトユニット１１の光出射面の輝度分布を、輝度ムラ測定装置により撮影する。輝度ムラ測定装置はＣＣＤカメラ又は輝度計にて、輝度ムラや色度ムラを検査する装置で、測定はグレースケールでもフルカラーでも可能である。この実施の形態では、グレースケールで撮影が行われる。なお、このとき、位置決め部２０を形成すべき位置を示すマークを同時に撮影するのが望ましい。輝度ムラ測定装置で輝度分布を測定し、ディジタル化することにより、画像データ信号のビット数が８ビットであれば、階調レベルで２５６階調の高精度のデータを得ることが可能となる。画像データ信号のビット数が７ビットであれば１２８階調、６ビットであれば６４階調のデータを得ることができる。
【００３２】
次にステップＳ２（第２工程）において、その測定データの階調反転を行う。具体的には、前記測定データをコンピュータ（パソコン）に入力した後、コンピュータ上で階調反転を行う。
【００３３】
次にステップＳ３（第３工程）において、色調補正を行う。フィルム（シート）で完全に透明なものはなく、ある波長だけ吸収が高い場合や色が付いた状態の場合がある。従って、正確に輝度分布を再現するには色調補正を行う必要がある。色調補正を行うことにより、ステップＳ１で撮影された輝度ムラ像を高精度で反映したネガ像のデータが得られる。
【００３４】
そして、ステップＳ４（第４工程）において、前記ネガ像のデータに基づいてそのネガ像を光拡散シート１７ａに印刷することにより、輝度分布反転像１９がグラデーション印刷された光拡散シート１７ａが得られる。印刷は、例えばインクジェットプリンタによる印刷やスクリーン印刷で行われる。また、位置決め部２０のマークも同時に印刷される。次に位置決め部２０の十字状のマークの交点に孔開け加工を施して、位置決め部２０が形成される。
【００３５】
次に前記のように構成されたバックライトユニット１１の作用について説明する。バックライトユニット１１は、例えば、図１（ｂ）に鎖線で示すように、液晶パネル２１がバックライトユニット１１のレンズシート１８と対向する状態に配置される透過型の液晶表示装置に組み込まれて使用される。光源１３が点灯されると、光源１３から出射した光の一部は反射拡散板１５を経て導光板１２に入射し、一部は収容凹部１４の側面１４ｂから導光板１２に入射し、一部はリフレクタ１６で反射した後、導光板１２に入射する。導光板１２に入射した光は、導光板１２の出射面１２ａから液晶パネル２１に向かって出射され、光拡散シート１７ｂ、レンズシート１８及び光拡散シート１７ａを経て液晶パネル２１に入射される。そして、液晶表示装置の使用者は液晶パネル２１の表示をその出射光により視認する。
【００３６】
出射面１２ａの輝度は光源１３と対応する部分と、その部分から離れた部分とでは大きく異なる。従って、輝度分布反転像１９が印刷されていない光拡散シート１７ｂを使用しただけでは、光拡散シート１７ｂで導光板１２の出射光を拡散させても輝度分布をほぼ均一にして輝線の発生を防止することはできない。
【００３７】
しかし、輝度分布反転像１９が印刷された光拡散シート１７ａを使用することにより、出射面１２ａから出射した光が光拡散シート１７ａを経てレンズシート１８から出射される際は、輝線の発生が防止される状態までに輝度分布のムラが解消される。従って、画像の視認性が向上する。
【００３８】
この実施の形態のバックライトユニット１１のようなアンダーライト方式の場合は、光源１３が導光板１２の端面に配置される所謂エッジライト方式のバックライトに比較して、導光板１２に入射した後、光が導光板１２の出射面１２ａから出射するまでに導光板１２内を導波する距離が短い。従って、光源と対向する部分の輝度が他の部分に比較して非常に高くなり、輝度をあまり低下させずに輝度分布のムラを抑制するのが難しい。しかし、光源１３と導光板１２の反出射面１２ｂとの間に光散乱部材（反射拡散板１５）が存在するため、光源１３から出射面１２ａに向かって出射された光は少なくとも可視光が拡散された後、導光板１２に入射するため、輝度をあまり低下させずに輝度分布のムラを抑制するのが容易となる。
【００３９】
反射拡散板１５を使用せず、かつ、輝度分布反転像１９が印刷されていない光拡散シート１７ｂを使用した場合（対策無し）と、対策無しの状態で測定された輝度分布から得られた輝度分布反転像１９が印刷された光拡散シート１７ａを使用した場合（対策有り１）とについて、バックライトユニット１１の輝度分布を測定した。また、反射拡散板１５及び輝度分布反転像１９が印刷されていない光拡散シート１７ｂを併用した場合（比較例）と、反射拡散板１５及び比較例の状態で測定された輝度分布から得られた輝度分布反転像１９が印刷された光拡散シート１７ａを併用した場合（対策有り２）についても、バックライトユニット１１の輝度分布を測定した。結果を図２及び図３に示す。図２は、対策無しと、対策有り１とを比較した場合の結果を示し、図３は比較例と、対策有り２とを比較した場合の結果を示す。図２から、対策無しでは大きな輝度ムラがあるのに対して、輝度分布反転像１９が印刷された光拡散シート１７ａを使用した場合（対策有り１）は、輝度分布がほぼ均一となっていることが確認できる。図３からも、輝度分布反転像１９が印刷された光拡散シート１７ａを使用した場合には、輝度分布がほぼ均一になっていることが確認できる。
【００４０】
以上の結果から、輝度分布反転像１９の効果が確認できた。
なお、図２、図３を比べると、同一の光源、導光板に対して、反射拡散板１５の有無により、均一化された輝度の大きさに差があることがわかる。これは、以下の理由による。
【００４１】
即ち、輝度分布反転像１９を印刷した光学部材は、輝度の高い部分の輝度を下げることにより、光出射面全体の輝度を均一にしている。従って、反射拡散板１５を用いない場合には、光源間の輝度にまで、光出射面全体の輝度が下げられてしまう。
【００４２】
一方、反射拡散板１５を用いると、その拡散機能により、光源間の輝度も高くなる。この状態で、輝度分布反転像１９を印刷した光学部材も用いると、光出射面全体の輝度が光源間の輝度になるが、この時の輝度は、反射拡散板１５を用いない場合の輝度よりも高くなる。
【００４３】
従って、本発明の輝度分布反転像１９を印刷した光学部材を用いる際にも、反射拡散板のような光損失を伴わない輝度均一化手段を併用すると、より効果的である。
【００４４】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（１） 液晶表示装置のバックライトユニット１１に使用される光学部材である光拡散シート１７ａに、バックライトユニット１１の光出射面の少なくとも輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像１９が印刷されている。従って、輝度分布反転像１９はバックライトユニット１１の光出射面の輝度分布を反映した高精度のグラデーションパターンを備えているため、導光板１２の出射光は光拡散シート１７ａを透過した後は、輝度ムラの少ない状態となり、輝線の発生が防止される。また、バックライトユニット１１の光出射面の輝度分布の測定は、例えば一般的な輝度ムラ測定装置で簡単に測定でき、光線追跡による輝度分布シミュレーションのような手間の掛かる作業を行う必要なく、高精度の輝度分布反転像が得られる。従って、設計が簡単になる。また、導光板１２のような厚さの厚い板状のものに印刷する場合に比較して、印刷が容易となる。
【００４５】
（２） バックライトユニット１１の光出射面の少なくとも輝度分布を測定したデータを階調反転だけでなく、色調補正も行うため、色調補正を省略した場合に比較して精度の良い輝度分布像（輝度ムラ像の）のネガ像（反転像）データが得られる。
【００４６】
（３） 輝度ムラ測定装置によりグレースケールで輝度分布を撮影し、その輝度分布像のデータをパソコン上で階調反転及び色調補正を行うため、簡単に精度の良い輝度分布像（輝度ムラ像の）のネガ像（反転像）データが得られる。従って、そのデータに基づいて光拡散シート１７ａ上に輝度分布反転像１９を高精度のグラデーションを有する状態で印刷することができる。また、黒色のインクでも純粋な黒色インクではなく、色調補正を考慮して赤みがかった黒色のインクや青みがかった黒色のインクを使用することにより、より高精度のグラデーションを有する輝度分布反転像１９を印刷することができる。
【００４７】
（４） 光拡散シート１７ａは位置決め部２０を有し、その位置決め部２０を利用して導光板１２上の所定の位置に位置決めされた状態で導光板１２に組み付けられる。輝度分布反転像１９を構成するグラデーションパターンは高精度のため、導光板１２と別体の光拡散シート１７ａに印刷された場合、光拡散シート１７ａを導光板１２上の所定位置に精度良く位置決めされた状態で配置する必要があり、許容されるずれは、例えば０．５ｍｍ以下である。光拡散シート１７ａが位置決め部２０を有するため、導光板１２に対して所定の位置に位置決めされた状態で配置することが容易になる。
【００４８】
（５） バックライトユニット１１は光源１３が導光板１２の出射面１２ａと反対側に配置される構成であり、光源１３と導光板１２の反出射面１２ｂとの間に、少なくとも可視光を拡散させる機能を有する光散乱部材（反射拡散板１５）が配置されている。従って、光源１３が導光板１２の端面に配置される所謂エッジライト方式のバックライトユニットに比較して、導光板１２に入射した後、光が導光板１２の出射面１２ａから出射するまでに導光板１２内を導波する距離が短いが、輝度をあまり低下させずに輝度分布のムラを抑制するのが容易となる。
【００４９】
（６） 光源１３が導光板１２の反出射面１２ｂ側に形成された収容凹部１４内に収容され、収容凹部１４内に反射拡散板１５が設けられている。従って、導光板１２の反出射面１２ｂを平坦にした構成に比較して、光源１３から出射された光が導光板１２内に効率良く入射する。
【００５０】
（７） 収容凹部１４が設けられていない部分の反出射面１２ｂは、光源１３から側面１４ｂに向かって出射されて側面１４ｂから導光板１２に入射した光を、出射面１２ａに向けて反射させる角度（例えば４５度）を側面１４ｂと成すように形成されている。従って、収容凹部１４の側面１４ｂから導光板１２に入射した光が、効率良く出射面１２ａに向かって反射され、輝度低下を抑制した輝度ムラ抑制に寄与する。
【００５１】
（８） リフレクタ１６が金属製のため、光源１３から発せられる熱が、リフレクタ１６を介して効率よく放熱される。また、金属としてアルミニウムが使用されているため、熱伝導率が比較的高く、安価でしかも軽量化に寄与する。
【００５２】
実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
〇 グレースケールで撮影した輝度分布像を階調反転するだけで、色調補正を省略してもよい。この場合も、色調補正を行ったものに比較すると、多少精度は低いが、簡単に高精度のグラデーションを有する輝度分布反転像１９が得られる。
【００５３】
○ 輝度ムラ測定装置で輝度分布を撮影する際、グレースケールで撮影せずに、フルカラーで輝度分布を撮影してもよい。フルカラーで輝度分布を撮影することにより、輝度分布データと色度分布データとを同時に得ることができる。この場合、輝度分布像の測定データの処理をコンピュータで行う際、階調反転を行うだけで、色調補正を行う必要がなく、グレースケールで撮影した場合に比較してコンピュータでの処理が簡単になる。即ち、図４のフローチャートにおけるステップＳ３を省略できる。また、階調反転処理で得られた反転像（ネガ像）を光拡散シート１７ａにカラー印刷して輝度分布反転像１９とする。カラー印刷にすれば、光源１３から出射して導光板１２に入射した光の一部が出射面１２ａから出射するまでに波長が変化（色が変化）する場合であっても、光拡散シート１７ａを透過した光は色がより白くなり、液晶表示装置の画像の色の再現精度が向上する。
【００５４】
例えば、図１（ｂ）において、光源１３から反射拡散板１５を透過して導光板１２に入射して出射面１２ａから出射する光と、収容凹部１４の側面１４ｂから導光板１２に入射して反出射面１２ｂで反射した後、出射面１２ａから出射する光とで、波長が変化する場合がある。この波長の変化による色の変化は僅かであり、肉眼では注意深く見ない限り識別できないが、例えば美術館などで絵画をディジタル画像として記憶させたものを、液晶表示装置で再現させる場合等のように精度の高い色再現性が要求される場合に有効となる。
【００５５】
〇 輝度分布反転像１９を光拡散シート１７ａに印刷する代わりに、レンズシート１８に印刷してもよい。また、バックライトユニット１１が光拡散シート１７ａ，１７ｂ及びレンズシート１８の他に反射型偏光シートを備えている構成であれば、反射型偏光シートに輝度分布反転像１９を印刷してもよい。いずれの場合も、導光板１２と液晶パネル２１との間に配置される光学シートに輝度分布反転像１９が印刷されるため、光拡散シート１７ａに輝度分布反転像１９が印刷された場合と同様の効果が得られる。なお、レンズシート１８に輝度分布反転像１９を印刷する場合は、レンズシート１８の平らな面に印刷し、液晶パネル２１側に配置される光拡散シート１７ａを省略して、レンズシート１８の輝度分布反転像１９が印刷された面が液晶パネル２１と対向するように配置する。
【００５６】
〇 導光板１２と液晶パネル２１との間に一般に配置される光学シートに輝度分布反転像１９を印刷する代わりに、輝度分布反転像１９を透明なフィルム（シート）に印刷して新たな光学シートとして作製し、その光学シートを他の光学シートと積層して導光板１２と液晶パネル２１との間に配置してもよい。
【００５７】
〇 導光板１２と液晶パネル２１との間に配置される光学シートに輝度分布反転像１９を印刷する代わりに、光学部材としての導光板１２に輝度分布反転像１９を印刷してもよい。即ち、図４のフローチャートのステップＳ４において、導光板１２にネガ像を印刷する。この場合、グラデーションパターンが導光板１２上に印刷されるため、導光板１２に配置される光学シート上に輝度分布反転像１９が印刷された場合と異なり、光学シートと導光板１２とを精度良く位置決めする手間が不要となる。導光板１２に輝度分布反転像１９を印刷した場合には、導光板１２と液晶パネル２１との間に光学シートを配置しない。
【００５８】
○ 輝度分布反転像１９が印刷された光学シートよりバックライトユニット１１の出射側（液晶パネル２１と対向する側）に他の光学シートを配置してもよい。しかし、輝度分布反転像１９が印刷された光学シートが、液晶パネル２１と対向する側に配置される方が好ましい。
【００５９】
〇 輝度分布反転像１９が印刷された光学シートを導光板１２の所定位置に位置決めした状態で固定するのに、導光板１２の所定位置に孔又は穴を形成し、位置決め部２０の孔にピンを挿通する代わりに、導光板１２に位置決め部２０の孔に嵌合可能な凸部を設けてもよい。この場合、ピンが不要となり、光学シートの導光板１２に対する固定作業がより簡単になる。
【００６０】
〇 バックライトユニット１１の光出射面の輝度分布の測定は、輝度ムラ測定装置による輝度分布像の撮影に限らず、撮像素子としてＣＣＤを備えたディジタルカメラを使用して輝度分布像を撮影してもよい。
【００６１】
〇 色度分布のデータは必ずしも必須ではなく、輝度分布のデータのみに基づいて輝度分布反転像１９の印刷に必要なネガデータを作成してもよい。
〇 位置決め部２０はマークと孔の組合せに限らず、所定の位置に単にマークのみを印刷したり、孔のみを形成してもよい。また、位置決め部２０は必ずしも設けなくてもよいが、設けた方が導光板１２に対する位置決めが容易となる。
【００６２】
〇 導光板１２の反出射面１２ｂ側に形成された収容凹部１４内に光源１３を収容する構成に代えて、反出射面１２ｂを平坦に形成し、光源１３を反出射面１２ｂとリフレクタ１６との間に配置してもよい。
【００６３】
○ バックライトユニット１１の光出射面の輝度分布を測定して得られたデータの処理は、必ずしもコンピュータを使用して行わなくてもよい。
○ バックライトユニット１１の光出射面の輝度分布の測定として、バックライトユニット１１の光出射面の写真撮影を行い、そのネガを用いて輝度分布反転像１９を形成してもよい。この場合には、階調が無段階になるため反転画像の精度が高くなる。また、図４のフローチャートにおける階調反転、色調補正の手間が不要になる。
【００６４】
○ 光源１３の数は３本に限らず、２本以下でも４本以上としてもよい。
〇 バックライトユニット１１は、光源１３が導光板１２の反出射面側に設けられたアンダーライト方式に限らず、所謂エッジライト方式のバックライトユニット１１に適用してもよい。エッジライト方式の場合も、輝度分布反転像１９が印刷された光学シートあるいは導光板１２を製造する手順は、図４のフローチャートに示されたものと同じである。エッジライト方式の場合は、光学シートや導光板１２等の光学部材の端部寄りに輝度分布反転像１９が印刷される。
【００６５】
○ 光源１３と導光板１２の反出射面１２ｂとの間に配置される光散乱部材は、少なくとも可視光を拡散させる機能を有すればよく、反射機能は備えていなくてもよい。また、光散乱部材を省略してもよい。しかし、特にアンダーライト方式のバックライトユニット１１の場合は、光散乱部材を設けた方が、輝度ムラの抑制が容易になる。
【００６６】
○ リフレクタ１６に使用する金属はアルミニウムに限らず、他の金属でもよい。金属製の場合、反射材を特に設けずに金属表面の反射を利用してもよい。
○ リフレクタ１６は必ずしも金属板製でなくてもよい。
【００６７】
以下の技術的思想（発明）は前記実施の形態から把握できる。
（１） 請求項１〜請求項７に記載の発明において、前記輝度分布像はカラー印刷されている。
【００６８】
（２） 請求項１〜請求項７に記載の発明において、前記輝度分布像は白インクで印刷されている。
（３） 請求項１〜請求項７に記載の発明において、前記輝度分布像は黒インクで印刷されている。
【００６９】
（４） 請求項８に記載の発明において、輝度分布の測定はフルカラーで輝度分布像を撮影することにより行われる。
（５） 請求項７に記載の発明において、前記光源は前記導光板の出射面と反対側の面に設けられるとともに一対の側面を有する収容凹部内に収容され、導光板の前記収容凹部に隣接する反出射面は、前記側面から導光板に入射した光を、出射面に向けて反射させる角度を側面と成すように形成されている。
【００７０】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１〜請求項５に記載の発明の光学部材によれば、高精度のグラデーションパターンを備え、しかも設計が簡単になる。また、請求項６及び請求項７に記載の発明によれば、前記光学部材を備えているため、輝度ムラが防止される。また、請求項８に記載の発明によれば、高精度のグラデーションパターンを備えた光学部材を簡単に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は一実施の形態の光学シートの模式平面図、（ｂ）はバックライトユニットの模式断面図。
【図２】バックライトユニットの輝度分布を示すグラフ。
【図３】バックライトユニットの輝度分布を示すグラフ。
【図４】本発明の光学シートの製造手順を示すフローチャート。
【図５】バックライトユニットの模式断面図。
【図６】従来技術の光学シートの模式平面図。
【符号の説明】
１１…バックライトユニット、１２…導光板、１２ａ…出射面、１２ｂ…反出射面、１３…光源、１５…光散乱部材としての反射拡散板、１７ａ，１７ｂ…光学部材としての光拡散シート、１８…レンズシート、１９…輝線防止部としての輝度分布反転像、２０…位置決め部。

Claims (8)

1. 液晶表示装置のバックライトユニットに使用されるとともに、輝線防止部を備えた光学部材であって、前記輝線防止部を備えない状態のバックライトユニットの光出射面の少なくとも輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像が前記輝線防止部として印刷された光学部材。
2. 前記輝度分布に加えて色度分布も同時に測定されたデータを階調反転させて形成された反転像が前記輝線防止部として印刷された請求項１に記載の光学部材。
3. 前記光学部材は光拡散シート、レンズシート又は反射型偏光シートである請求項１又は請求項２に記載の光学部材。
4. 前記光学部材は位置決め部を有する請求項３に記載の光学部材。
5. 前記光学部材は導光板である請求項１又は請求項２に記載の光学部材。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光学部材を備えたバックライトユニット。
7. 前記バックライトユニットは光源が導光板の出射面と反対側に配置される構成であり、光源と導光板の反出射面との間に、少なくとも可視光を拡散させる機能を有する光散乱部材が配置されている請求項６に記載のバックライトユニット。
8. 輝線防止部を備えない状態のバックライトユニットの光出射面の少なくとも輝度分布を測定し、その測定データを階調反転させたデータを使用して、輝線防止部としての輝度分布反転像を導光板上または光学シート上に印刷する光学部材の製造方法。

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