[发明专利]光扩散板及使用该板的照明装置

说明书

技术领域

0001

本发明涉及在表面及背面一体地形成光学元件阵列而构成的光扩散板，以及将该光扩散板设置在内部设有光源的、具有箱型形状的光反射板上而构成的直下型照明装置。

背景技术

0002

以往，为了在大型屏幕的液晶显示器中消除背光组件的光源(荧光管)的灯影，首先设置光扩散板。

光扩散板要求具有使透过光沿前进方向以广的角度分散的特性。

另外，为了使透过光在液晶组件的整个面上以高亮度投射光，通常以光扩散板作为支持体，使至少1枚棱镜片介于光扩散板与液晶组件之间。即在传统的直下型照明装置中在光扩散板上按照以下顺序，即棱镜下用光扩散膜/棱镜片/棱镜上用光扩散膜(根据需要)/偏光分离片(根据需要)的顺序，依次层叠而使用。

根据直下型照明装置整个系统的光学平衡的观点，有时也省略棱镜上用光扩散膜。光扩散膜包括：为了有效地提高棱镜片上的入射光，层叠在棱镜片下的薄膜(棱镜下用)；以及为了减弱来自棱镜片的出射光的视角依赖性，层叠在棱镜片上使用的薄膜(棱镜上用)。

该棱镜片在对亮度提高有效的角度范围内进行聚光和扩散。

0003

但是，在液晶背光的装配工序中，存在的问题是：必须根据不同情况，将棱镜片与两片其它光学功能性膜(光扩散性膜、偏光分离膜等)一起装配，因此工序长，且复杂，这些包含棱镜片的光学功能性膜所需的成本升高，导致生产性下降。因此，削减用于实现提高亮度的棱镜片的要求日益增加。

0004

已提出将棱柱形状等光学元件阵列的凹凸图案在光扩散片上一体地形成的光扩散板(例如参照专利文献1及2)。但是，对于这些凹凸图案，任何一种都是在光扩散片单侧的整个面上均匀地加工，都是同一形状，与光源间距离无关。所以存在的问题是：发光时的亮度不匀严重，发光不均匀。其中，在凹凸图案是由剖面顶角为90°的V形槽棱镜组成的光学元件阵列的情况下，存在的问题是：随着从光源间中央的位置接近于光源正上方位置，由于棱镜的全反射特性，入射光不能从出射面出射(透过)，相反地，向光源一侧反射，亮度极端地下降，光源正上方变得最暗，发光不均匀，都难以实用化。

另外，也有在表面上形成线性菲涅耳透镜的尝试(例如参照专利文献3)，但存在的问题是：在冷阴极管这种线状光源的情况下，虽然视角依赖性高，正面亮度高且均匀，但从斜方向观测时，亮度会极端地降低，而光源影却很显著。

另外，在现有的直下型背光照明装置的系统中，已达到实现更薄型化的极限，因此，也提出排列多枚串列型背光等导光板，构成大屏幕背光系统的方法(例如参照专利文献4及5)。但是，虽然在这种方法中可实现薄型化，但因为使用多枚导光板，所以难以实现轻量化。

0005

专利文献1：特开2004-163575公报

专利文献2：特开2004-163945公报

专利文献3：特开平5-61043号公报

专利文献4：特开2003-346537公报

专利文献5：特开2002-72204公报

发明内容

0006

本发明的课题在于：通过使光扩散板基材和光学元件阵列一体地，提供光扩散板以及设有该光扩散板的薄型的直下型照明装置，可消除实用程度的光源数(光源间距离)中的亮度不匀(亮度均匀化)并实现高亮度化(发现具有与传统的棱镜片层叠方式同等的亮度)。

0007

本发明人为了解决上述课题进行了深入研究。结果发现，在配设于直下型照明装置的光扩散板基材的表面及背面上一体地形成光学元件阵列而构成的光扩散板，能够解决上述课题，本发明按照这一见解构思而成。

0008

即本发明是：

(1)一种光扩散板，其特征在于：在配设于直下型照明装置中的光扩散板基材的表面及背面一体地形成光学元件阵列而构成。

(2)上述(1)记载的光扩散板，按照光源种类不同，光学元件阵列是微透镜阵列或棱镜阵列。

(3)上述(2)记载的光扩散板，微透镜阵列是柱状透镜阵列。

(4)上述(3)记载的光扩散板，在光扩散板基材的表面上形成的柱状透镜阵列的前端R圆弧是1/3～1/2圆，而且在光扩散板基材的背面上形成的柱状透镜阵列的前端R圆弧是1/10～1/3圆。

(5)上述(1)～(4)中任何一项记载的光扩散板，构成光扩散板基材的材料是全光透过率为75～96％的透明性树脂或光扩散性树脂组合物。