JP2009170205A - Light guide plate, light guide plate link body, backlight unit, and display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、点状光源から入射した光を面状方向に拡散して光出射面より均一な照明光を出射する導光板、あるいは透明状態/散乱状態に応じて表示パターンが規定される表示素子が配置された表示部を、背面側から照明するバックライトユニット、表示装置に関する。 The present invention relates to a light guide plate that diffuses light incident from a point light source in a planar direction and emits uniform illumination light from a light exit surface, or a display element in which a display pattern is defined according to a transparent state / scattering state The present invention relates to a backlight unit and a display device that illuminate a display unit on which a light source is disposed from the back side.
近年、TFT型表示部やSTN型表示部を使用した液晶表示装置は、主としてOA分野のカラーノートPC(パーソナルコンピュータ)や液晶テレビを中心に商品化されている。 In recent years, liquid crystal display devices using TFT type display units and STN type display units have been commercialized mainly for color notebook PCs (personal computers) and liquid crystal televisions in the OA field.
このような液晶表示装置においては、表示部の背面側(視認面の裏側)に光源を配置し、この光源からの光で表示部を照明する方式、いわゆるバックライト方式が採用されている。 Such a liquid crystal display device employs a so-called backlight method in which a light source is disposed on the back side of the display unit (the back side of the viewing surface) and the display unit is illuminated with light from the light source.
このバックライト方式には、表示面の外側(表示領域外)に光源を設置し導光板等で光源からの光を均一にして表示面を照明するエッジライト方式と、表示面(表示領域内)の裏面に光源を設置し、その光源の上に拡散板やレンズシート等の光学シートを配置し、光源からの光を均一にして表示面を照明する直下型方式のバックライト方式がある。 This backlight system includes an edge light system that illuminates the display surface by setting a light source outside the display surface (outside the display region) and making the light from the light source uniform with a light guide plate, etc. There is a direct-type backlight system in which a light source is installed on the back surface of the light source, an optical sheet such as a diffuser plate or a lens sheet is disposed on the light source, and the display surface is illuminated with uniform light from the light source.
特に大型の液晶テレビなどの大型表示装置では、表示面が大きいため、エッジライト方式では、表示面の中央付近が表示面の端部と比較して暗くなりやすいため、直下型方式のバックライト方式が多く採用されている。 Especially for large display devices such as large liquid crystal televisions, the display surface is large, so the edge light method tends to be darker in the vicinity of the center of the display surface than the edge of the display surface. Is often adopted.
しかしながら、上述の直下型方式では、光源が表示装置の表示領域内に設置されているため、光源の光を十分に均一化できない場合、観察者が光源を視認してしまう問題がある。
特に光源と光学シートとの間隔が小さい場合、光源の真上の光を光学シートで十分に均一に拡散することができず、観察者には、光源の真上は明るく、また光源と光源の間は暗い、輝度ムラとして視認されてしまうため、光源と光学シートの間に十分な間隔(十分な光の拡散空間)をとる必要があり、結果として、表示装置の厚型化や重量化の原因となっていた。
However, in the above-described direct type, since the light source is installed in the display area of the display device, there is a problem that the observer visually recognizes the light source when the light from the light source cannot be sufficiently uniformed.
In particular, when the distance between the light source and the optical sheet is small, the light directly above the light source cannot be diffused sufficiently uniformly by the optical sheet. It is necessary to provide a sufficient distance (a sufficient light diffusion space) between the light source and the optical sheet, and as a result, the display device becomes thicker and heavier. It was the cause.
上述の課題を解決するために、光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる、導光板に入射した光を導光板内で多重反射させる、導光板ライトガイド方式があり、提案されている(特許文献1、2参照)。 In order to solve the above-mentioned problems, there is a light guide plate light guide method, which is made of acrylic resin or the like having excellent light transmittance, and multi-reflects light incident on the light guide plate within the light guide plate (patented). References 1 and 2).
図33は、それぞれ、特許文献1に開示された導光板100を有する面光源装置の概略斜視図を示したものである。
図33に示す面光源装置は、導光板100に蛍光ランプ102を埋め込んだ後、導光板100の背面に反射シート104配置し、導光板100の出射面に透過光量補正シート106、光拡散板108、プリズムシート110を積層することで形成される。
導光板100は、略長方形形状を有し、照明光を拡散する微粒子が分散混入された樹脂を用いて形成されている。また、導光板100の上面は平坦になっており、出射面に割り当てられる。さらに、導光板100の背面(出射面と反対側の面)には蛍光ランプ102を埋め込む断面U字状の溝100aが形成され、導光板100の出射面には、蛍光ランプ102の真上を避けて、照明光の出射を促す光量補正面100bが形成されている。
このように、特許文献1には、微粒子を混入して導光板100を形成すると共に、蛍光ランプ102の真上を除いた出射面の一部または全部に形成した光量補正面100bにより照明光の出射を促すことにより、全体の厚さを薄型化し、かつ輝度ムラを低減できることが記載されている。
FIG. 33 shows a schematic perspective view of a surface light source device having the light guide plate 100 disclosed in Patent Document 1, respectively.
In the surface light source device shown in FIG. 33, after the fluorescent lamp 102 is embedded in the light guide plate 100, the reflection sheet 104 is disposed on the back surface of the light guide plate 100, and the transmitted light amount correction sheet 106 and the light diffusion plate 108 are disposed on the output surface of the light guide plate 100. The prism sheet 110 is laminated.
The light guide plate 100 has a substantially rectangular shape and is formed using a resin in which fine particles that diffuse illumination light are dispersed and mixed. In addition, the upper surface of the light guide plate 100 is flat and assigned to the exit surface. Further, a groove 100a having a U-shaped cross-section for embedding the fluorescent lamp 102 is formed on the back surface (surface opposite to the emission surface) of the light guide plate 100, and the emission surface of the light guide plate 100 is directly above the fluorescent lamp 102. Avoiding this, a light amount correction surface 100b that prompts emission of illumination light is formed.
As described above, in Patent Document 1, the light guide plate 100 is formed by mixing fine particles, and the illumination light is corrected by the light amount correction surface 100b formed on a part or all of the emission surface except directly above the fluorescent lamp 102. It is described that by promoting emission, the entire thickness can be reduced and luminance unevenness can be reduced.
また、特許文献2には、面状光源装置からの照射量を減らすことなく、液晶表示装置の小型 軽量化や薄型化が実現でき、かつコストや消費電力の低減できるように、長方形の照射面と、短辺の中央部に、長辺と平行にくり抜かれた光源を嵌挿するための矩形断面の溝と、この溝を挟んで長辺の両側面方向に向かって板厚が次第に薄くなるように形成された背面とを有する導光板が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a rectangular irradiation surface so that the liquid crystal display device can be reduced in size, weight, thickness, and cost and power consumption can be reduced without reducing the irradiation amount from the planar light source device. In addition, a rectangular cross-section groove for inserting a light source hollowed in parallel with the long side at the center of the short side, and the plate thickness gradually decreases in the direction of both side surfaces of the long side across the groove. A light guide plate having a back surface formed as described above is disclosed.
上述の特許文献1乃至2に開示された導光板は、液晶表示装置の薄型化、小型軽量化、低消費電力化、低コスト化を図るものであるが、いずれもその中央部に1つ、または複数の溝が設けられ、その溝に棒状光源を収納する構成で、特に溝部から端面に向かって板厚が次第に薄くなるように形成することで面状光源装置の薄型化を達成している。
上述の先行の特許文献1乃至2の面状光源装置は、棒状光源に対応したものである。
近年では、棒状光源として一般的な冷陰極管(以下、CCFLとする。)と比較して、CCFLに必須な水銀を用いないこと、発光効率がCCFLよりも優れ、またバックライトの薄型化・小型化が可能であることなどの点から、発光ダイオード(以下、LEDとする)への需要が高まっている。
しかし、LEDは点光源であるため、棒状光源のように線状方向でなく、全方向に対して面状に発光する。そのため、LEDの光を均一化するには、線状方向に直交する方向だけでなく、面状方向に光を拡散する必要があるため、棒状光源と比較して輝度ムラを低減することが困難である。
上述の特許文献1乃至2の導光板では、導光板の棒状光源を収納する溝の長手方向と直交する方向、すなわち棒状光源が発光する線状方向に直交する方向にのみ光を拡散する。そのため点光源であるLEDを特許文献1乃至2の導光板の溝に収納して発光させた場合、溝の長手方向では、導光板で光が拡散しないため、光の均一化が不十分となり、輝度ムラが発生する。
そのため上述の特許文献1乃至2では点光源であるLEDには対応することが出来ない。
The above-described planar light source devices of Patent Documents 1 and 2 correspond to a rod-shaped light source.
In recent years, compared to a common cold cathode tube (hereinafter referred to as CCFL) as a rod-shaped light source, the mercury essential for CCFL is not used, the luminous efficiency is superior to CCFL, and the backlight is made thinner and thinner. The demand for light-emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) is increasing from the standpoint of possible miniaturization.
However, since the LED is a point light source, it emits light in a planar shape in all directions, not in a linear direction like a rod-shaped light source. Therefore, in order to make the light of the LED uniform, it is necessary to diffuse the light not only in the direction orthogonal to the linear direction but also in the planar direction, so it is difficult to reduce the luminance unevenness compared to the rod-shaped light source. It is.
In the above-described light guide plates of Patent Documents 1 and 2, light is diffused only in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the groove that houses the bar light source of the light guide plate, that is, in the direction orthogonal to the linear direction in which the bar light source emits light. Therefore, when the LED, which is a point light source, is housed in the groove of the light guide plate of Patent Documents 1 and 2, light is not diffused in the light guide plate in the longitudinal direction of the groove. Brightness unevenness occurs.
Therefore, in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, it is not possible to deal with an LED that is a point light source.
また、LEDを列状に配置して、擬似的に棒状光源にする方法も考えられるが、LEDを複数配置する必要があり、結果として高コストになる。
さらに、棒状形状の導光体にLEDからの光を入射して、棒状形状の導光体を導光させて、この導光体を擬似的に棒状光源にする方法もある。しかし、LEDから棒状形状の導光体へ光が入射する際に発生する光の損失や、棒状形状の導光体内を光が導光する際に発生する光の損失により、光の利用効率が低下する問題がある。
Further, although a method of arranging LEDs in a row to form a pseudo-bar light source is conceivable, it is necessary to arrange a plurality of LEDs, resulting in high cost.
Furthermore, there is also a method in which light from an LED is incident on a rod-shaped light guide to guide the rod-shaped light guide, and this light guide is made a pseudo rod-shaped light source. However, the light utilization efficiency is reduced due to the loss of light that occurs when light enters the rod-shaped light guide from the LED and the loss of light that occurs when light is guided through the rod-shaped light guide. There is a problem that decreases.
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、LED等の点光源に対応した薄型で軽量であり、光出射面からより均一でむらの少ない、かつより高輝度な照明光を出射することのできる導光板、導光板連結体、バックライトユニット、および表示装置を提供することにある。
また、本発明の他の課題は、上述の第1の目的に加え、複数の導光板を光射出面が略平面状になるように配列でき、また導光板同士の連結部に生じる輝線の解消やモアレの防止、さらには安定した導光板の連結構造が保持できると共に、任意の数の導光板を連結することで所定のサイズの液晶表示素子等の画像表示部に対応させることができる導光板、導光板連結体、バックライトユニット、および表示装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, solves the problems of the prior art, is thin and lightweight corresponding to point light sources such as LEDs, more uniform and less uneven from the light exit surface, Another object of the present invention is to provide a light guide plate, a light guide plate assembly, a backlight unit, and a display device that can emit illumination light with higher luminance.
In addition to the first object described above, another object of the present invention is that a plurality of light guide plates can be arranged so that the light exit surfaces are substantially flat, and elimination of bright lines generated at the connection portion between the light guide plates. In addition to preventing moiré and maintaining a stable light guide plate connection structure, a light guide plate capable of supporting an image display unit such as a liquid crystal display element of a predetermined size by connecting an arbitrary number of light guide plates Another object is to provide a light guide plate assembly, a backlight unit, and a display device.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の導光板は、光の出射面と、該出射面の中央近傍に形成された厚肉部と、前記出射面に対向する背面の前記厚肉部に形成されていて光源を収納するための凹部と、前記出射面の端部に位置する薄肉部と、前記背面において厚肉部から前記薄肉端部に向けて次第に肉厚が薄くなるように傾斜した斜部とを備えた導光板であって、前記光の出射面の形状が正多角形であることを特徴とする。
また前記斜部の形状が平面もしくはその一部に曲面を含む形状からなることが好ましい。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The light guide plate according to the present invention is formed in the light exit surface, the thick portion formed near the center of the exit surface, and the thick portion on the back surface facing the exit surface, and accommodates the light source. A light guide plate comprising: a concave portion; a thin portion located at an end portion of the emission surface; and a slant portion inclined so that the thickness gradually decreases from the thick portion toward the thin end portion on the back surface. The shape of the light exit surface is a regular polygon.
Moreover, it is preferable that the shape of the oblique portion is a flat surface or a shape including a curved surface in a part thereof.
本発明の導光板連結体は、前記導光板を複数配列してなり、前記導光板の薄肉端部同士を連結した導光板連結体であって、各々の前記導光板の前記光の出射面の形状が同じ正多角形からなることを特徴とする。
あるいは、本発明の導光板連結体は、前記導光板を複数配列してなり、前記導光板の薄肉端部同士を連結した導光板連結体であって、各々の前記導光板の前記光の出射面が少なくとも2つ以上の異なる正多角形からなってもよい。
また、前記導光板連結体の各々の前記導光板の薄肉部の端部の形状が嵌合する凹凸形状からなることが好ましい。
さらに、前記導光板連結体の各々の前記導光板の前記光射出面が、前記導光板の厚み方向に沿って、段差を有して連結されていることが好ましい。
前記導光板連結体の前記導光板は、射出成形または押出し成形によって作製されることが好ましい。
The light guide plate coupling body of the present invention is a light guide plate coupling body in which a plurality of the light guide plates are arranged and the thin end portions of the light guide plates are coupled to each other. It is characterized by comprising regular polygons having the same shape.
Or the light-guide plate coupling body of this invention is a light-guide plate coupling body which arranged the said light-guide plate in multiple numbers, and connected the thin edge parts of the said light-guide plate, Comprising: The light emission of each said light-guide plate The surface may be composed of at least two different regular polygons.
Moreover, it is preferable that it consists of an uneven | corrugated shape which the shape of the edge part of the thin part of the said light-guide plate of each said light-guide plate coupling body fits.
Furthermore, it is preferable that the light emission surfaces of the light guide plates of each of the light guide plate connectors are connected with a step along the thickness direction of the light guide plate.
It is preferable that the light guide plate of the light guide plate connector is manufactured by injection molding or extrusion molding.
本発明のバックライトユニットは、筐体内に、前記光源と、前記光源に電源を供給する電源経路部と、前記導光板の外辺部に設けられた反射部材と、請求項3乃至6記載の前記導光板連結体とを有することを特徴とする。
また前記バックライトユニットは、前記光の射出面のうち、前記筐体の端部近傍とそれ以外の箇所の輝度の比が0.1倍以上10倍以下であることが好ましい。
The backlight unit of the present invention includes, in a housing, the light source, a power supply path portion that supplies power to the light source, a reflecting member provided on an outer side portion of the light guide plate, and It has the said light-guide plate coupling body.
In the backlight unit, it is preferable that a luminance ratio between the vicinity of the end of the housing and the other portion of the light emission surface is 0.1 to 10 times.
本発明の表示装置は、前記バックライトの前記光の射出面の上に、少なくとも、光学シートと、
さらにその上に画像表示部とを配置することを特徴とする。
The display device of the present invention has at least an optical sheet on the light exit surface of the backlight,
Further, an image display unit is disposed on the image display unit.
本発明によれば、点光源に対応し、かつ導光板の光射出面で生じる輝度ムラを効率よく解消でき、かつ、より高輝度な照明光を出射することのできる導光板、導光板連結体、バックライトユニット、および表示装置を提供することができる。
また複数の導光板を光射出面が略平面状になるように配列でき、また導光板同士の連結部に生じる輝線の解消やモアレの防止、さらには安定した導光板の連結構造が保持できると共に、任意の数の導光板を連結することで所定のサイズの液晶表示素子等の画像表示部に対応させることができる導光板、導光板連結体、バックライトユニット、および表示装置を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light guide plate corresponding to a point light source, the brightness nonuniformity which arises on the light emission surface of a light guide plate can be eliminated efficiently, and can radiate | emit higher-intensity illumination light, and a light guide plate coupling body In addition, a backlight unit and a display device can be provided.
In addition, a plurality of light guide plates can be arranged so that the light exit surfaces are substantially flat, the bright lines generated at the connection portions of the light guide plates can be eliminated, moire can be prevented, and a stable light guide plate connection structure can be maintained. Providing a light guide plate, a light guide plate assembly, a backlight unit, and a display device that can correspond to an image display unit such as a liquid crystal display element of a predetermined size by connecting any number of light guide plates. it can.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図1(a)に示すように、本発明の実施形態にかかる表示装置37は、看者側Xへ光を照射するバックライトユニット31の上に、下から順に、光学シート33と、表示部(画面表示部)35を重ねて設けることで構成される液晶表示装置であり、表示部35から看者側Xに向けて画像信号によって表示制御された表示光を出射することで、平面状の画像を表示するものである。尚、以下では、図1(a)の上方向を看者側Xとし、下方向を背面側と称する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1A, a display device 37 according to an embodiment of the present invention includes an optical sheet 33 and a display unit in order from the bottom on a backlight unit 31 that irradiates light to the viewer side X. (Screen display unit) 35 is a liquid crystal display device configured by overlappingly providing a display light whose display is controlled by an image signal from the display unit 35 toward the viewer side X. An image is displayed. In the following, the upper direction in FIG. 1A is referred to as the viewer side X, and the lower direction is referred to as the back side.
また、表示装置37は、表示部35を備える液晶表示装置としているが、少なくともバックライトユニット31を含んだ構成であれば、投射スクリーン装置、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ等のように、バックライトユニット31からの光を表示光として画像表示を行う画像表示部の種類は問わない。 In addition, the display device 37 is a liquid crystal display device including the display unit 35. However, if the display device 37 includes at least the backlight unit 31, the backlight unit 31 may be a projection screen device, a plasma display, an EL display, or the like. The type of the image display unit that displays an image using the light from the display light as display light is not limited.
光源1は、表示装置37の画像表示に用いる光を供給するものであり、電源装置17から電気配線15を通して発光する。 The light source 1 supplies light used for image display of the display device 37, and emits light from the power supply device 17 through the electric wiring 15.
ここで、本願発明に用いられる光源1としては、以下のようなものが挙げられる。光源1は、点状光源であり、発光効率が良いLEDが好ましい。
図2(a)は、携帯電話などのモバイル機器に用いられる、青色に発光する青色LED素子50を、LED用レンズ53内部に塗工された黄色に発光する蛍光体51で覆い、擬似白色に発光する方式の白色LED46である。
この方式では単色のLED素子に蛍光体を覆うだけで擬似白色発光が実現できる利点ある。また本発明に用いる光源1は、上述のものに限らず、一つの単色LED素子に少なくとも1種類以上の蛍光体で覆ったものであってもよい。
Here, examples of the light source 1 used in the present invention include the following. The light source 1 is a point light source and is preferably an LED having good luminous efficiency.
In FIG. 2A, a blue LED element 50 that emits blue light used in a mobile device such as a cellular phone is covered with a phosphor 51 that emits yellow light applied inside the LED lens 53 to make it pseudo white. The white LED 46 emits light.
This method has an advantage that pseudo white light emission can be realized simply by covering the phosphor with a single-color LED element. In addition, the light source 1 used in the present invention is not limited to the above-described one, and may be one in which one single-color LED element is covered with at least one kind of phosphor.
次に、図2(b)は、図2(a)のLED用レンズ53にプリズム形状を付加したものである。プリズムを用いることにより、白色LED46から出射される光の配光分布を調整することができる。 Next, FIG.2 (b) adds the prism shape to the lens 53 for LED of Fig.2 (a). By using the prism, the light distribution of the light emitted from the white LED 46 can be adjusted.
図2(c)は、複数の白色LED46を設置したものである。複数の白色LED46を設置することで、一つの白色LED46を用いた場合と比較して輝度が向上する。また、導光板7の大きさも、一つの白色LED46を使用する場合と比較して大きくすることができる。
さらに、複数の白色LED46を最適に設置することで、白色LED46を単体で設置した場合と比較して、光源1からの距離が最も大きい光射出面11の正多角形の各頂部近傍に、効率良く光を導光させることが可能となる。
そのため、光量が最も少ない領域となる上述の光射出面11の正多角形の各頂部近傍と、光量が最も多い領域である光射出面11の中央部近傍との相対的な光量差を小さくすることが出来るため、輝度ムラの低減が可能である。
FIG. 2C shows a case where a plurality of white LEDs 46 are installed. By installing a plurality of white LEDs 46, the luminance is improved as compared with the case where one white LED 46 is used. Further, the size of the light guide plate 7 can be increased as compared with the case where one white LED 46 is used.
Furthermore, by efficiently installing a plurality of white LEDs 46, the efficiency is increased in the vicinity of the tops of the regular polygons of the light emitting surface 11 having the longest distance from the light source 1 compared to the case where the white LEDs 46 are installed alone. It becomes possible to guide light well.
Therefore, the relative light amount difference between the vicinity of each apex of the regular polygon of the above-described light exit surface 11 that is the region with the least amount of light and the vicinity of the center of the light exit surface 11 that is the region with the most light amount is reduced. Therefore, luminance unevenness can be reduced.
図3は、擬似白色発光するLEDの他の方式として、単色に発光するLED素子(赤色LED素子48、緑色LED素子49、青色LED素子50)を組み合わせて、擬似白色に発光する方式である。この場合、上述のような図2の場合と比較して、蛍光体51がLED素子からの発熱で劣化する問題を回避でき、また各LED素子の光量を調節することで任意の色彩を得ることができる。 FIG. 3 shows a method of emitting pseudo white light by combining LED devices (red LED element 48, green LED element 49, and blue LED element 50) that emit light of a single color as another method of LEDs emitting pseudo white light. In this case, compared with the case of FIG. 2 as described above, the problem that the phosphor 51 deteriorates due to the heat generated from the LED elements can be avoided, and an arbitrary color can be obtained by adjusting the amount of light of each LED element. Can do.
図4は、単色に発光する単色LED(赤色LED54、緑色LED55、青色LED56)を組み合わせて設置したものである。この場合、図4(b)のように赤色LED54、緑色LED55、青色LED56を一個ずつ組み合わせてもよいし、図4(c)のように、光出力が弱い色(例えば、緑色LED55)を複数個配置して設置してもよい。 FIG. 4 shows a combination of single color LEDs (red LED 54, green LED 55, blue LED 56) that emit light in a single color. In this case, the red LED 54, the green LED 55, and the blue LED 56 may be combined one by one as shown in FIG. 4B, or a plurality of colors with weak light output (for example, the green LED 55) may be used as shown in FIG. You may arrange and install.
また光源1としては上述のLEDに限定されるものではない。例えば、図5に示すように、単色の半導体レーザー(赤色半導体レーザー57、緑色半導体レーザー58、青色半導体レーザー59)の光を、ファイバ60に通して混色し、半導体レーザー用レンズ61から出射してもよい。また図6に示すように通常の蛍光ランプ61を用いても良い。 The light source 1 is not limited to the above-described LED. For example, as shown in FIG. 5, the light of a monochromatic semiconductor laser (red semiconductor laser 57, green semiconductor laser 58, blue semiconductor laser 59) is mixed through a fiber 60 and emitted from a semiconductor laser lens 61. Also good. In addition, a normal fluorescent lamp 61 may be used as shown in FIG.
次に光源1の光は、導光板7の格納部9の入射面(格納部9の底面以外の面)から導光板7に入射する。すなわち、格納部9は光源1を収納するとともに、光源1からの光を屈折させ導光体7内部に入射させるものである。
そのため、導光板7の格納部9は、透明であることが好ましい。また格納部9の形状を変化させることによって、光射出面11から看者側Xに出射される光の配光分布を制御することができる。
Next, the light from the light source 1 enters the light guide plate 7 from the incident surface of the storage portion 9 of the light guide plate 7 (a surface other than the bottom surface of the storage portion 9). That is, the storage unit 9 stores the light source 1 and refracts the light from the light source 1 to enter the light guide 7.
Therefore, the storage unit 9 of the light guide plate 7 is preferably transparent. Further, by changing the shape of the storage unit 9, the light distribution of the light emitted from the light exit surface 11 to the viewer side X can be controlled.
ここで、格納部9の形状は、所望の配光特性にあわせて、適宜設計できるものとし、図7に格納部9の具体例を示す。図7は、導光板7の中心から光射出面11に下ろした 法線(以下、導光板中心軸Cとする)を含んだ断面形状を示す。
図7(a)は、光源1の真上を平坦面としたものである。この場合、光源1の真上が平坦面であるため、光源1からの光のうち、真上方向への光は偏向されずに出射するため、光源1の真上の輝度を上げることができる。
図7(b)は、格納部9の先端を細く尖らせ、導光板中心軸Cを含む断面形状をV字状の形状にしたものである。この場合、光源1の真上が細く尖っているため、光源1からの光のうち、直上方向への光は屈折されて出射するため、真上から出射される光が減少し、結果として光源1の真上の輝度を下げることができる。
図7(c)は、導光板中心軸Cを含む断面形状を半円球、または半楕円球の形状にしたものである。この場合、図7(a)と図7(b)の中間の配光特性を持つことができる。
尚、格納部の先端を細く尖らせる形状は、図3(b)に示す、導光板中心軸Cを含む断面形状がV字状の形状以外にも、図7(d)〜(g)のような形状にしてもよい。図7(d)は、導光体7の外側に膨らむ曲線で構成される形状であり、図7(e)は、導光体7の内側に膨らむ曲線で構成される形状である。また図7(f)〜(g)のような導光板中心軸Cを含む断面形状が、複数の直線や、あるいは曲線を組み合わせた形状としてもよく、これらの場合には、導光板7の光射出面11における配光分布の設計自由度が向上する。
さらに図7(h)に示すように、導光板中心軸Cを含む断面形状を曲線と直線を組み合わせた形状でもよい。例えば、略円錐状で、略円錐の頂点部分が丸みを帯びているものであってもよい。格納部9は、例えば図7(a)〜(h)に示す形状を組み合わせて形状に形成されてもよい。なお図7(a)〜(h)に示す格納部9の形状は例示であり、これらの形状に限定されない。
Here, it is assumed that the shape of the storage unit 9 can be appropriately designed in accordance with a desired light distribution characteristic, and FIG. 7 shows a specific example of the storage unit 9. FIG. 7 shows a cross-sectional shape including a normal line (hereinafter referred to as a light guide plate central axis C) lowered from the center of the light guide plate 7 to the light exit surface 11.
FIG. 7A shows a flat surface directly above the light source 1. In this case, since the light directly above the light source 1 is a flat surface, the light directly above the light from the light source 1 is emitted without being deflected, so that the brightness directly above the light source 1 can be increased. .
FIG. 7B is a view in which the tip of the storage unit 9 is sharpened and the cross-sectional shape including the central axis C of the light guide plate is changed to a V shape. In this case, since the light directly above the light source 1 is thin and sharp, the light in the directly upward direction from the light from the light source 1 is refracted and emitted, so that the light emitted from directly above decreases, resulting in the light source The luminance directly above 1 can be lowered.
FIG. 7C shows a cross-sectional shape including the central axis C of the light guide plate in a semi-spherical or semi-elliptical sphere shape. In this case, a light distribution characteristic intermediate between those shown in FIGS. 7A and 7B can be obtained.
In addition, the shape which sharpens the front-end | tip of a storage part is not the shape where the cross-sectional shape containing the light-guide plate center axis | shaft C shown in FIG.3 (b) is V-shaped, but also the shape of FIG. Such a shape may be used. FIG. 7D shows a shape composed of a curve that swells outside the light guide 7, and FIG. 7E shows a shape composed of a curve that swells inside the light guide 7. Moreover, the cross-sectional shape including the central axis C of the light guide plate as shown in FIGS. 7F to 7G may be a shape combining a plurality of straight lines or curves. In these cases, the light of the light guide plate 7 The degree of freedom in designing the light distribution on the exit surface 11 is improved.
Further, as shown in FIG. 7 (h), the cross-sectional shape including the central axis C of the light guide plate may be a shape combining a curve and a straight line. For example, it may be substantially conical, and the apex portion of the substantially conical shape may be rounded. The storage unit 9 may be formed in a shape by combining, for example, the shapes shown in FIGS. In addition, the shape of the storage part 9 shown to Fig.7 (a)-(h) is an illustration, and is not limited to these shapes.
尚、格納部9の形状は、導光板中心軸Cを中心とした軸対称な形状が好ましいが、非軸対称であってもよい。例えば、格納部9の周方向の一部が平坦面に形成され、周方向の残部が外側に膨らむ曲面形状に形成されてもよい。このように格納部9を非軸対称の形状にすることで、後述するバックライトユニット31の端部近傍に設置される導光板7において、輝度ムラの低減が可能である。 The shape of the storage portion 9 is preferably an axisymmetric shape around the light guide plate central axis C, but may be non-axisymmetric. For example, a part in the circumferential direction of the storage unit 9 may be formed in a flat surface, and the remaining part in the circumferential direction may be formed in a curved shape that bulges outward. Thus, by making the storage part 9 into a non-axisymmetric shape, luminance unevenness can be reduced in the light guide plate 7 installed in the vicinity of the end of the backlight unit 31 described later.
図8より、格納部9の深さH0は、光源1の一部が格納部9の底辺からはみ出さないように決定されることが好ましく、光源1の寸法や導光板7の機械的強度、経時変化を考慮して決定することが好ましい。また導光板7の厚肉部や薄肉部の厚みは、光源1の寸法、配光分布に応じて任意に変更することができる。特に格納部9の深さH0は、導光板7の厚肉部の厚さに対して90%以下が好ましい。 From FIG. 8, it is preferable that the depth H 0 of the storage unit 9 is determined so that a part of the light source 1 does not protrude from the bottom side of the storage unit 9, and the dimensions of the light source 1 and the mechanical strength of the light guide plate 7 are determined. It is preferable to determine the time-dependent change. Moreover, the thickness of the thick part and the thin part of the light guide plate 7 can be arbitrarily changed according to the dimension of the light source 1 and the light distribution. In particular, the depth H0 of the storage portion 9 is preferably 90% or less with respect to the thickness of the thick portion of the light guide plate 7.
光源1の光射出方向を、背面側にして設置してもよい。またこの場合、光射出面11の中央部近傍に格納部9を形成し、光射出方向を背面側にして光源1を格納してもよい。
光源1の光射出方向を背面側にした場合、光射出方向を看者側Xにした場合と比較して、光源1の光が格納部9内、および導光体7内を導光する距離が大きくなるため、光の拡散空間を擬似的に大きくすることができる。そのため、上述の構成では、光射出面11からの出射光をより均一化することができる。
また光射出面11の中央部近傍に格納部9を形成し、光射出方向を背面側にして光源1を格納することで、格納部9を導光体7の背面側に設置した場合と比較して、光源1の光が導光体7内を導光する距離が大きくなるので、光の拡散空間を擬似的に大きくすることができ、光射出面11からの出射光をさらに均一化することができる。
The light emission direction of the light source 1 may be installed on the back side. In this case, the storage unit 9 may be formed in the vicinity of the center of the light emission surface 11 and the light source 1 may be stored with the light emission direction on the back side.
When the light emission direction of the light source 1 is set to the back side, the distance that the light of the light source 1 guides the light in the storage unit 9 and the light guide 7 as compared with the case where the light emission direction is set to the viewer side X. Therefore, the light diffusion space can be increased in a pseudo manner. Therefore, in the above-described configuration, the light emitted from the light exit surface 11 can be made more uniform.
Further, the storage unit 9 is formed near the center of the light emitting surface 11 and the light source 1 is stored with the light emitting direction on the back side, so that the storage unit 9 is installed on the back side of the light guide 7. Thus, the distance that the light from the light source 1 is guided through the light guide 7 is increased, so that the light diffusion space can be increased in a pseudo manner, and the light emitted from the light exit surface 11 is further uniformized. be able to.
次に光源1の光は、導光板7の格納部9の入射面(格納部9の底面以外の面)から導光板7に入射する。また光源1の光の一部は、導光板7の格納部9の底面に設置されたリフレクター3で反射され、格納部9の入射面に再入射する。 Next, the light from the light source 1 enters the light guide plate 7 from the incident surface of the storage portion 9 of the light guide plate 7 (a surface other than the bottom surface of the storage portion 9). Part of the light from the light source 1 is reflected by the reflector 3 installed on the bottom surface of the storage unit 9 of the light guide plate 7 and reenters the incident surface of the storage unit 9.
すなわち、リフレクター3は、導光板7の格納部9を塞ぐように光源1の背後に設けられる。リフレクター3は、光源1の下面から光を反射して、導光板7の格納部9の入射面(すなわち、格納部9の底辺以外の部分全体)から光を入射させることができる。 That is, the reflector 3 is provided behind the light source 1 so as to close the storage portion 9 of the light guide plate 7. The reflector 3 can reflect light from the lower surface of the light source 1 and allow light to enter from the incident surface of the storage unit 9 of the light guide plate 7 (that is, the entire portion other than the bottom of the storage unit 9).
上述のリフレクター3は、例えば、上記反射シート5と同じ素材、すなわち、表面に十分な反射性を付与した樹脂素材、金属箔もしくは金属板により形成することができる。 The above-described reflector 3 can be formed of, for example, the same material as the reflective sheet 5, that is, a resin material, a metal foil, or a metal plate that imparts sufficient reflectivity to the surface.
図1(a)より、導光板7に入射された光は、導光板7中を伝播する。格納部9の上部から出射し伝播した光aは出面11から観察者側Xに出射する。その際、一部の光は光射出面11の導光板7の内側で反射し戻る。
また格納部9の上部以外から伝播した光bは、導光板7の斜部13に入射し、さらに斜部13で反射し、光射出面11へと入射する。
As shown in FIG. 1A, the light incident on the light guide plate 7 propagates through the light guide plate 7. The light a that has been emitted and propagated from the upper part of the storage unit 9 is emitted from the exit surface 11 to the viewer side X. At that time, a part of the light is reflected back inside the light guide plate 7 on the light exit surface 11.
Further, the light b propagated from other than the upper part of the storage unit 9 enters the oblique part 13 of the light guide plate 7, is further reflected by the oblique part 13, and enters the light emitting surface 11.
ここで、斜部13には、その裏面に反射シート5を設置する。この反射シート5は、導光板7の斜部13から漏洩する光を反射して、再び導光板7に入射させるためのものであり、光の利用効率を向上することができる。反射シート5は、導光板7の斜部13を覆うように形成される。 Here, the reflective sheet 5 is installed on the back surface of the oblique portion 13. The reflection sheet 5 is for reflecting the light leaking from the oblique portion 13 of the light guide plate 7 so as to enter the light guide plate 7 again, and the light use efficiency can be improved. The reflection sheet 5 is formed so as to cover the oblique portion 13 of the light guide plate 7.
この反射シート5は、導光板7の斜部13から漏洩する光を反射することができるのであれば、どのような材料で形成してもよく、例えばPETやPP(ポリプロピレン)等にフィラーや空気を混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。また、リフレクター3は、例えば、上記反射シート5と同じ素材、すなわち、表面に十分な反射性を付与した樹脂素材、金属箔もしくは金属板により形成することができる。 The reflection sheet 5 may be formed of any material as long as it can reflect light leaking from the oblique portion 13 of the light guide plate 7. For example, PET, PP (polypropylene), etc. may be filled with filler or air. Resin sheet with high reflectivity by forming voids by stretching after kneading, sheet with mirror surface formed by vapor deposition of aluminum on transparent or white resin sheet surface, metal foil such as aluminum or resin carrying metal foil It can be formed of a sheet or a metal thin plate having sufficient reflectivity on the surface. In addition, the reflector 3 can be formed of, for example, the same material as the reflective sheet 5, that is, a resin material, a metal foil, or a metal plate that imparts sufficient reflectivity to the surface.
上述より、斜部13は、格納部9から出射された光源1からの光を反射し、光射出面11へと反射するものである。
ここで、斜部13の傾斜角度θは、所望の配光特性にあわせて、適宜設計できるが、10°<θ<80°が好ましい。θが10°以下だと光射出面11に向う光が少なくなるためである。80°以上では、導光板7の厚みが大きくなり、薄型化が困難となる。
From the above, the oblique portion 13 reflects the light from the light source 1 emitted from the storage portion 9 and reflects it to the light exit surface 11.
Here, the inclination angle θ of the inclined portion 13 can be appropriately designed in accordance with desired light distribution characteristics, but 10 ° <θ <80 ° is preferable. This is because when θ is 10 ° or less, light directed toward the light exit surface 11 is reduced. If it is 80 ° or more, the thickness of the light guide plate 7 becomes large, and it is difficult to reduce the thickness.
このため、図8より、光射出面11の中心部Cは、導光板7の厚さが最も厚い厚肉部となっており、端面38にいくに従い、導光板7の厚さが薄くなり、端部は薄肉部である。 For this reason, from FIG. 8, the central portion C of the light exit surface 11 is the thickest portion where the thickness of the light guide plate 7 is the largest, and the thickness of the light guide plate 7 decreases as it goes to the end surface 38. The end part is a thin part.
次に、図9に斜部13の形状の具体例を示す。
図9(a)は、斜部13を直線で形成したものを示したものである。この場合、導光板7の製造が容易である。
図9(b)は、斜部13が曲線であり、導光板7の内側に膨らむ曲線で形成したものを示したものである。この場合、光源1からの距離によって、光の配光方向を適宜設計することができる。すなわち、図9(b)より、斜部13の変曲点Y近傍から光源1に近い領域では、斜部13に入射する光の多くは、光線aのように格納部9からの入射光が直接斜部13に入射した光である。そのため、斜部13の変曲点Yから光源1に近い領域では、光線aを斜部13にて反射し光射出面11に向うように斜部13の傾斜角度θを設計することが好ましい。また、斜部13の変曲点Yから光源1に遠い領域では、光線bのように、光射出面11の導光板7内側で反射し戻される光が入射することが多い。そのため光線bを斜部13にて反射し光射出面11に再入射するように斜部13の傾斜角度θを設計することが好ましい。
図9(c)は、導光板7の外側に膨らむ曲線で形成したものを示したものである。
図9(d)は、傾斜角度の異なる複数種類の直線を組み合わせた形状を示したものである。
図9(e)は、導光板7の外側に膨らむ曲線と、導光板7の内側に膨らむ曲線とを組み合わせた形状を示したものである。
また、図9(f)に示すように、直線と曲線を組み合わせた形状でもよい。例えば、斜部13は格納部9から薄肉部近傍までは直線形状で形成され、薄肉部近傍では内方に窪むような曲線形状で形成されてもよい。
さらにまた、図9(a)〜(f)の形状を組み合わせてもよい。
なお図9(a)〜(f)に示す斜部13の形状は例示であり、これらの形状に限定されない。
Next, FIG. 9 shows a specific example of the shape of the oblique portion 13.
FIG. 9A shows an oblique portion 13 formed with a straight line. In this case, the light guide plate 7 can be easily manufactured.
FIG. 9 (b) shows the slant portion 13 that is a curve and is formed by a curve that swells inside the light guide plate 7. In this case, the light distribution direction can be appropriately designed according to the distance from the light source 1. That is, from FIG. 9B, in the region near the light source 1 from the vicinity of the inflection point Y of the oblique portion 13, most of the light incident on the oblique portion 13 is incident from the storage portion 9 like the light ray a. This light is directly incident on the oblique portion 13. Therefore, it is preferable to design the inclination angle θ of the oblique portion 13 so that the light beam a is reflected by the oblique portion 13 and directed toward the light exit surface 11 in the region near the light source 1 from the inflection point Y of the oblique portion 13. Further, in a region far from the inflection point Y of the oblique portion 13 to the light source 1, light that is reflected back from the inside of the light guide plate 7 of the light exit surface 11 is often incident like the light ray b. Therefore, it is preferable to design the inclination angle θ of the oblique portion 13 so that the light beam b is reflected by the oblique portion 13 and reenters the light exit surface 11.
FIG. 9C shows a curve formed on the outer side of the light guide plate 7.
FIG. 9D shows a shape in which a plurality of types of straight lines having different inclination angles are combined.
FIG. 9E shows a shape in which a curve that swells outside the light guide plate 7 and a curve that swells inside the light guide plate 7 are combined.
Moreover, as shown in FIG.9 (f), the shape which combined the straight line and the curve may be sufficient. For example, the oblique portion 13 may be formed in a linear shape from the storage portion 9 to the vicinity of the thin portion, and may be formed in a curved shape that is recessed inward in the vicinity of the thin portion.
Furthermore, the shapes of FIGS. 9A to 9F may be combined.
In addition, the shape of the oblique part 13 shown to Fig.9 (a)-(f) is an illustration, and is not limited to these shapes.
また、斜部13には、その表面にプリズム形状やレンズ形状が形成されてもよい。すなわち、プリズム形状、レンズ形状を斜部13に賦型することで、斜部13に入射した光をより均一に拡散することが可能となるため、導光体7の光射出面11にて出射される光をより均一化することが可能となるからである。 The oblique portion 13 may be formed with a prism shape or a lens shape on the surface thereof. That is, by forming the prism shape and the lens shape in the oblique portion 13, the light incident on the oblique portion 13 can be more uniformly diffused, and thus the light exit surface 11 of the light guide 7 emits light. This is because the emitted light can be made more uniform.
また、斜部13の形状は、導光板中心軸Cに対して対称な形状が好ましいが、非軸対称であってもよい。例えば、斜部13の一部の傾斜角度θを大きくし、残部の傾斜角度θを前述の角度より小さくしてもよい。あるいは、斜部13の一部を平坦面で形成し、残部を曲面で形成してもよい。このように斜部13を非軸対称の形状にすることで、後述するバックライトユニット31の端部近傍に設置される導光板7において、輝度ムラの低減が可能である。 Further, the shape of the oblique portion 13 is preferably symmetric with respect to the central axis C of the light guide plate, but may be non-axisymmetric. For example, the inclination angle θ of a part of the oblique portion 13 may be increased and the inclination angle θ of the remaining portion may be made smaller than the aforementioned angle. Alternatively, a part of the oblique portion 13 may be formed with a flat surface and the remaining portion may be formed with a curved surface. Thus, by making the oblique portion 13 a non-axisymmetric shape, luminance unevenness can be reduced in the light guide plate 7 installed in the vicinity of the end portion of the backlight unit 31 described later.
図10は、斜部13の形状の斜視図を示すものである。
図10(a)では、斜部13を平坦面として形成したものである。斜部13を平坦面とした場合、斜部13の形成が容易となる。
図10(b)では、斜部13を曲面として形成したものである。斜部13を円錐状の曲面とした場合、光源1と各斜部13との距離がほぼ等しくなるため、光源1から出射される光のうち大部分がほぼ均一の光路長となる。一方、図10(a)では、光源と各斜部13との距離が異なるため、図10(b)の方が導光板7内での光の均一化(以下、ミキシング効果)がよい。
同様に、図11(a)、図11(b)はそれぞれ、光射出面11が正六角形の場合について、斜部13が平坦面である場合と斜部13が円錐状の曲面である場合についての導光板7について示したものである。この場合も、斜部13が曲面である方がミキシング効果が高い。
FIG. 10 shows a perspective view of the shape of the oblique portion 13.
In FIG. 10A, the oblique portion 13 is formed as a flat surface. When the oblique portion 13 is a flat surface, the oblique portion 13 can be easily formed.
In FIG. 10B, the oblique portion 13 is formed as a curved surface. When the slant portion 13 is a conical curved surface, the distance between the light source 1 and each slant portion 13 is substantially equal, so that most of the light emitted from the light source 1 has a substantially uniform optical path length. On the other hand, in FIG. 10A, since the distance between the light source and each oblique portion 13 is different, the light in FIG. 10B is more uniform in the light guide plate 7 (hereinafter referred to as mixing effect).
Similarly, FIGS. 11 (a) and 11 (b) show the case where the light exit surface 11 is a regular hexagon, the case where the oblique portion 13 is a flat surface, and the case where the oblique portion 13 is a conical curved surface. The light guide plate 7 is shown. Also in this case, the mixing effect is higher when the oblique portion 13 is a curved surface.
また、導光体7の構造上、光射出面11から厚みH1まで斜部13を平坦面で形成する必要がある。
その場合、斜部13が曲面である厚みをH2として、0.1≦H2/(H1+H2)≦0.9を満たす関係が好ましい。H2/(H1+H2)が大きいほど、よりミキシング効果が大きくなる。また、H2/(H1+H2)が0.1未満だと、導光体7の製造が容易ではない。
Further, due to the structure of the light guide 7, it is necessary to form the inclined portion 13 as a flat surface from the light exit surface 11 to the thickness H <b> 1.
In that case, a relationship satisfying 0.1 ≦ H2 / (H1 + H2) ≦ 0.9 is preferable, where H2 is a thickness at which the oblique portion 13 is a curved surface. The larger H2 / (H1 + H2) is, the greater the mixing effect is. If H2 / (H1 + H2) is less than 0.1, the light guide 7 is not easily manufactured.
上述のように導光板7を伝わった光は光射出面11へと入射する。この光射出面11は、光を看者側Xへと光を出射するものである。 As described above, the light transmitted through the light guide plate 7 enters the light exit surface 11. The light exit surface 11 emits light toward the viewer side X.
ここで、光射出面11の形状は、正多角形であることが好ましい。図12は、それぞれ光射出面11の形状を示したものである。図12(a)は光射出面11が正三角形であるものを示したものである。図12(b)は光射出面11が正方形であるものを示したものである。図12(c)は光射出面11が正六角形であるものを示したものである。図12(d)は光射出面11が正八角形であるものを示したものである。
また後述するバックライトユニット31の端部近傍に設置される導光板7では、光射出面11は正多角形でなくてもよい。
Here, the shape of the light exit surface 11 is preferably a regular polygon. FIG. 12 shows the shape of the light exit surface 11. FIG. 12A shows the light exit surface 11 having a regular triangle. FIG. 12B shows the light exit surface 11 having a square shape. FIG. 12C shows the light exit surface 11 having a regular hexagonal shape. FIG. 12 (d) shows the light emission surface 11 having a regular octagon.
Further, in the light guide plate 7 installed near the end of the backlight unit 31 to be described later, the light exit surface 11 may not be a regular polygon.
また、導光体7の光射出面11の正多角形状は、辺数が多い形状ほど、ミキシング効果が大きい。すなわち、光源1からの距離に比例して、明るさが暗くなるので図13(a)(A−B)より、図13(b)(A−B)の方が、光源1と導光板7端部との最大距離Aと、最小距離Bとの差が小さいため、より均一な光が出射されるからである。
光源1と導光板7端部との最大距離Aと、最小距離Bとの比は、0.5≦B/A<1を満たせば、導光板7のミキシング効果は十分である。
さらに√3/2≦B/A<1を満たすと、よりミキシング効果が高まるので好ましい。
Further, the regular polygonal shape of the light exit surface 11 of the light guide 7 has a greater mixing effect as the number of sides increases. That is, since the brightness becomes darker in proportion to the distance from the light source 1, the light source 1 and the light guide plate 7 in FIGS. 13 (b) and (A-B) than in FIGS. 13 (a) and (A-B). This is because since the difference between the maximum distance A and the minimum distance B from the end is small, more uniform light is emitted.
If the ratio of the maximum distance A between the light source 1 and the end of the light guide plate 7 and the minimum distance B satisfies 0.5 ≦ B / A <1, the mixing effect of the light guide plate 7 is sufficient.
Further, satisfying √3 / 2 ≦ B / A <1 is preferable because the mixing effect is further enhanced.
上述の導光板7は、透明性、耐熱性、機械的強度、製造に耐える耐溶剤性があれば、用途に応じて種々の材料が適用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリエチレンテレフタレートーイソフタレート共重合体、テレフタル酸―シクロヘキサンジメタノール‐エチレングリコール共重合体、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の共押し出しフィルムなどのポリエステル系樹脂、ナイロン6・ナイロン66・ナイロン610などのポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリアクリレート・ポリメタアクリレート・ポリメチルメタアクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどのイミド系樹脂、ポリアリレ−ト、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンエ−テル、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアラミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルファイトなどのエンジニアリング樹脂、ポリカ−ボネ−ト、ポリスチレン、高衝撃ポリスチレン、アクリロニトリルポリスチレン共重合体、ABS樹脂などのスチレン系樹脂、セロファン、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート、ニトロセルロースなどのセルロース系フィルムなどがある。 As long as the light guide plate 7 has transparency, heat resistance, mechanical strength, and solvent resistance that can withstand manufacturing, various materials can be applied depending on the application. For example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate-isophthalate copolymer, terephthalic acid-cyclohexanedimethanol-ethylene glycol copolymer, polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate Polyester resins such as co-extruded films, polyamide resins such as nylon 6, nylon 66 and nylon 610, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and polymethylpentene, vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyacrylates and polymetas Acrylic resins such as acrylate / polymethylmethacrylate, imide resins such as polyimide, polyamideimide, and polyetherimide, polyarylate, polysulfone , Engineering resins such as polyethersulfone, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide (PPS), polyaramid, polyetherketone, polyethernitrile, polyetheretherketone, polyethersulfite, polycarbonate, polystyrene, high impact Examples include polystyrene, acrylonitrile polystyrene copolymers, styrene resins such as ABS resin, cellophane, cellulose triacetate, cellulose diacetate, and cellulose films such as nitrocellulose.
導光板7中で微粒子と導光板7を構成する樹脂との屈折率差により、光が拡散するために、光射出面からの光の均一性を向上させることができる。 The light diffuses due to the difference in refractive index between the fine particles and the resin constituting the light guide plate 7 in the light guide plate 7, so that the uniformity of light from the light exit surface can be improved.
導光板7は、上述の材料を用いて、例えば、加熱した原料樹脂を押し出し成形や射出成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて製造することができる。また、例えば、金属や樹脂を用いた型で押圧して成形してもよい。 The light guide plate 7 uses the above-described materials, for example, a method of molding a heated raw material resin by extrusion molding or injection molding, a cast polymerization method of polymerizing monomers, oligomers, etc. in a mold and the like. Can be manufactured. For example, you may shape | mold by pressing with the type | mold using a metal and resin.
次に、図14は導光板7の形状の他の形態を示したものである。
図14に示す導光板ブロック41は、導光板7の形状に、導光板ブロック側面43を形成し、斜部13と導光板ブロック側面43とで囲まれる導光板ブロック内部空間部45を形成したものである。
導光板ブロック側面43は、導光板ブロック41の光射出面11の各辺から、光射出面11から背面側に伸びて、形成された平坦面である。導光板ブロック側面43は、光射出面11の垂線方向に沿って形成されていることが好ましい。
導光板ブロック側面43によって、複数の導光板ブロック41を配置する際に、位置決めの簡易化、配置後の導光板ブロック41の安定化が可能である。
導光板ブロック内部空間部45を設けることで、後述する反射部などの光学部材を設置することができる。また導光体の表面積を大きくすることができるので、熱を逃がしやすい構造となり、光源からの放熱での熱膨張による反り等を抑制することが可能となる。
導光板ブロック内部空間部45に反射部を設けて、斜部13からの光の漏れを防ぎ、光利用効率を高めることができる。
反射部の製造は、反射シート5で斜部13を覆うようにして形成してもよく、または導光板ブロック内部空間部45に、例えば酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウムのような光の吸収が少ない微粒子を充填してもよい。
斜部13は、図14(a)のように平坦面でも、図14(b)のように曲面でもよい。また図15のように、光射出面11を正六角形にしてもよい。
Next, FIG. 14 shows another form of the shape of the light guide plate 7.
The light guide plate block 41 shown in FIG. 14 is formed by forming the light guide plate block side surface 43 in the shape of the light guide plate 7 and forming the light guide plate block internal space portion 45 surrounded by the oblique portion 13 and the light guide plate block side surface 43. It is.
The light guide plate block side surface 43 is a flat surface formed extending from each side of the light exit surface 11 of the light guide plate block 41 to the back side from the light exit surface 11. The light guide plate block side surface 43 is preferably formed along the direction perpendicular to the light exit surface 11.
When the plurality of light guide plate blocks 41 are arranged, the light guide plate block side surface 43 can simplify positioning and stabilize the light guide plate block 41 after the arrangement.
By providing the light guide plate block internal space portion 45, an optical member such as a reflection portion described later can be installed. In addition, since the surface area of the light guide can be increased, a structure in which heat is easily released can be obtained, and warpage due to thermal expansion due to heat radiation from the light source can be suppressed.
By providing a reflection part in the light guide plate block internal space 45, light leakage from the oblique part 13 can be prevented and light utilization efficiency can be improved.
The reflective part may be formed so as to cover the oblique part 13 with the reflective sheet 5, or the light guide plate block internal space part 45 has little light absorption such as titanium oxide, alumina, and barium sulfate. Fine particles may be filled.
The oblique portion 13 may be a flat surface as shown in FIG. 14A or a curved surface as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 15, the light exit surface 11 may be a regular hexagon.
上述の導光板ブロック41は、透明性、耐熱性、機械的強度、製造に耐える耐溶剤性などがあれば、用途に応じて種々の材料が適用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリエチレンテレフタレートーイソフタレート共重合体、テレフタル酸―シクロヘキサンジメタノール‐エチレングリコール共重合体、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の共押し出しフィルムなどのポリエステル系樹脂、ナイロン6・ナイロン66・ナイロン610などのポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリアクリレート・ポリメタアクリレート・ポリメチルメタアクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどのイミド系樹脂、ポリアリレ−ト、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンエ−テル、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアラミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルファイトなどのエンジニアリング樹脂、ポリカ−ボネ−ト、ポリスチレン、高衝撃ポリスチレン、アクリロニトリルポリスチレン共重合体、ABS樹脂などのスチレン系樹脂、セロファン、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート、ニトロセルロースなどのセルロース系フィルムなどがある。 As long as the light guide plate block 41 described above has transparency, heat resistance, mechanical strength, solvent resistance to withstand manufacturing, and the like, various materials can be applied depending on the application. For example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate-isophthalate copolymer, terephthalic acid-cyclohexanedimethanol-ethylene glycol copolymer, polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate Polyester resins such as co-extruded films, polyamide resins such as nylon 6, nylon 66 and nylon 610, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and polymethylpentene, vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyacrylates and polymetas Acrylic resins such as acrylate / polymethylmethacrylate, imide resins such as polyimide, polyamideimide, and polyetherimide, polyarylate, polysulfone , Engineering resins such as polyethersulfone, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide (PPS), polyaramid, polyetherketone, polyethernitrile, polyetheretherketone, polyethersulfite, polycarbonate, polystyrene, high impact Examples include polystyrene, acrylonitrile polystyrene copolymers, styrene resins such as ABS resin, cellophane, cellulose triacetate, cellulose diacetate, and cellulose films such as nitrocellulose.
このような透明樹脂には、光を散乱させるための微粒子を混入させても良く、これにより光射出面11からの光の出射効率を一層高めることができる。
また導光板ブロック41は、例えば、加熱した原料樹脂を射出成形、熱プレス成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて製造することができる。また原料樹脂を切削して製造することができる。
Such transparent resin may be mixed with fine particles for scattering light, whereby the light emission efficiency from the light exit surface 11 can be further increased.
The light guide plate block 41 can be manufactured using, for example, a method in which a heated raw material resin is molded by injection molding or hot press molding, a casting polymerization method in which a monomer, an oligomer, or the like is polymerized and molded in a mold. it can. Moreover, it can manufacture by cutting raw material resin.
図16は、導光板中心軸Cを含む断面での、光線図と光射出面11の照度分布を示している。
光源1の光は、導光板7の格納部9の入射面(すなわち、格納部9の底辺以外の部分全体)から導光板7に入射する。導光板7に入射された光は、導光板7中を伝播する。
伝播した光の一部は、光線cように光射出面11にて屈折され、看者側Xに出射する。
光射出面11に入射した一部の光は、光線eのように光射出面11の導光板7の内部側で反射して戻される。そして、斜部13に入射し、反射され光射出面11に再入射して、屈折して看者側Xに出射する。
また伝播した光の一部は、光線dのように導光板7の斜部13に直接入射され、斜部13にて反射され光射出面11へ入射する。そして屈折され、看者側Xに出射する。
その結果、図16(b)に示すように、光射出面11の中央部近傍の輝度が明るくなる。図16(a)において、導光板7の格納部9形状は、先を細く尖らせた形状であるため、光源1の直上に出射された光は、屈折される。そのため、輝度のピークは光射出面11の光源1の真上でなくその周辺部となる。上述の輝度ピーク領域は、格納部9の形状、斜部13の形状により適宜変更することができる。
FIG. 16 shows a ray diagram and an illuminance distribution on the light exit surface 11 in a cross section including the central axis C of the light guide plate.
The light of the light source 1 enters the light guide plate 7 from the incident surface of the storage portion 9 of the light guide plate 7 (that is, the entire portion other than the bottom side of the storage portion 9). The light incident on the light guide plate 7 propagates through the light guide plate 7.
A part of the propagated light is refracted at the light exit surface 11 like the light ray c and is emitted to the viewer side X.
A part of the light incident on the light exit surface 11 is reflected and returned on the inner side of the light guide plate 7 on the light exit surface 11 like a light beam e. Then, the light enters the oblique portion 13, is reflected, reenters the light exit surface 11, is refracted, and exits to the viewer side X.
A part of the propagated light is directly incident on the oblique portion 13 of the light guide plate 7 like the light ray d, reflected by the oblique portion 13 and incident on the light exit surface 11. Then, it is refracted and emitted to the viewer side X.
As a result, as shown in FIG. 16B, the brightness near the center of the light exit surface 11 becomes brighter. In FIG. 16A, the shape of the storage portion 9 of the light guide plate 7 is a shape with a sharp point, so that the light emitted directly above the light source 1 is refracted. Therefore, the luminance peak is not directly above the light source 1 on the light exit surface 11 but in the peripheral portion thereof. The above-described luminance peak region can be appropriately changed depending on the shape of the storage unit 9 and the shape of the oblique portion 13.
次に光射出面11から出射された光は、拡散板21に入射する。拡散板21に入射した光は拡散板21内部で散乱され、拡散光として出射される。 Next, the light emitted from the light exit surface 11 enters the diffusion plate 21. The light incident on the diffusion plate 21 is scattered inside the diffusion plate 21 and emitted as diffused light.
拡散板21は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートやMS樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、アクリロニトリルポリスチレン共重合体、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートやMS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)のような光学的に透明な樹脂からなる平板状部材に光拡散性を付与して形成される。その方法は特に限定されないが、例えば、上記平板状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化(以降これらを施した面を「砂擦り面」という。)を施して拡散性を付与したり、表面に光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂やガラス、ジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工したり、上記の樹脂中に光を散乱させる前述の顔料、ビーズ類を混練することで形成される。 The diffusion plate 21 is, for example, PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate or MS resin, PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate). ), Acrylonitrile polystyrene copolymer, PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, other acrylic resins, or light on a flat plate member made of optically transparent resin such as COP (cycloolefin polymer). It is formed by imparting diffusibility. The method is not particularly limited. For example, the surface of the flat plate member is subjected to surface roughening by fine unevenness processing or polishing (hereinafter, the surface on which these are applied is referred to as “sand-rubbed surface”) to impart diffusibility. Or pigments such as silica, titanium oxide, and zinc oxide that scatter light on the surface, or beads such as resin, glass, zirconia, etc., together with a binder, or the above-mentioned pigments and beads that scatter light into the above resin It is formed by kneading a kind.
またPETやPP(ポリプロピレン)等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して拡散率を高めた樹脂シートでもよい。
本発明において、拡散板21としては、上記の素材を用い、かつ、光拡散性を付与した厚み0.01mm以上5.0mm 以下の部材を用いることが好ましい。
拡散板21に剛性が必要な場合は、1.0mm以上5・0mm以下の厚みの拡散板21が好ましい。拡散板21に柔軟性が要求される場合は、0.01mm以上1.0mm以下の厚みの拡散板21が好ましい。
さらに拡散板21の表面には凹凸形状を賦型してもよいし、マット状にしてもよい。これにより拡散板から出射する光の均一性をより向上することができる。この場合、凹凸形状は中心線平均粗さRaが3μm〜1,000μmであるプリズム形状、またはレンズ形状が好ましい。プリズム形状の場合、プリズム形状は多角形が好ましく、そのプリズム頂角は40度〜170度、プリズムのピッチは20μm〜700μmが好ましい。またプリズム形状は角錐形状、角錐台形状でもよい。また上述の凹凸形状は、凹凸形状に入射する光の照度または輝度に対応して形状を変化してもよく、例えば、凹凸形状に入射する光の照度または輝度が大きい領域では、上述のプリズム頂角を大きくしてもよい。
さらに、この場合の拡散板の全光線透過率は40%以上98%以下、ヘイズは20%〜100%、吸水率は0.25%以下が好ましい。
Moreover, the resin sheet which formed the void by kneading and extending | stretching a filler in PET, PP (polypropylene), etc., and raised the diffusivity may be sufficient.
In the present invention, as the diffusing plate 21, it is preferable to use a member having the thickness of 0.01 mm or more and 5.0 mm or less to which the above-described material is used and to which light diffusibility is imparted.
When the diffusion plate 21 requires rigidity, the diffusion plate 21 having a thickness of 1.0 mm or more and 5.0 mm or less is preferable. When the diffusion plate 21 is required to have flexibility, the diffusion plate 21 having a thickness of 0.01 mm or more and 1.0 mm or less is preferable.
Further, the surface of the diffusion plate 21 may be formed with a concavo-convex shape or a mat shape. Thereby, the uniformity of the light emitted from the diffusion plate can be further improved. In this case, the concavo-convex shape is preferably a prism shape or a lens shape having a center line average roughness Ra of 3 μm to 1,000 μm. In the case of the prism shape, the prism shape is preferably polygonal, the prism apex angle is preferably 40 ° to 170 °, and the prism pitch is preferably 20 μm to 700 μm. The prism shape may be a pyramid shape or a truncated pyramid shape. The uneven shape described above may change its shape according to the illuminance or brightness of light incident on the uneven shape. For example, in the region where the illuminance or brightness of light incident on the uneven shape is large, the prism tops described above may be used. The corner may be increased.
Furthermore, the total light transmittance of the diffusion plate in this case is preferably 40% or more and 98% or less, the haze is preferably 20% to 100%, and the water absorption is preferably 0.25% or less.
上述の拡散板21から出射した拡散光は、光制御シート21へと入射する。光制御シート23は、拡散板21からの拡散された光を、光の屈折、透過、反射、偏光などを利用して光の利用効率を向上させるものである。 The diffused light emitted from the diffusion plate 21 described above enters the light control sheet 21. The light control sheet 23 improves the light utilization efficiency of the diffused light from the diffusion plate 21 by utilizing light refraction, transmission, reflection, polarization, and the like.
光制御シート23は、所望の光の屈折、透過、反射、偏光作用が得られれば特に限定されない。図17にその具体例を示す。
図17(a)に示しているのは、偏光分離反射シートである。特定の偏光状態の光のみ透過し、他の偏光状態の光を分離して反射することで光の利用効率を上げることができる。
図17(b)に示しているのは、基材上にプリズム構造を有したプリズムシートである。プリズム構造により、正面方向への光を再帰反射し光の利用効率を上げることができる。
図17(c)に示しているのは、頂点に曲面を有したプリズムシートである。プリズムの頂点に曲面を形成することで磨耗体性を向上することができる。
図17(d)に示しているのは、波型構造の形状を賦型したシートである。光の集光とともに、境界線が生じない形状であるため、モアレを低減することが可能である。
図17(e)に示しているのは、レンチキュラーレンズシートである。図17(b)と比較して、サイドローブの低減が可能である。
図17(f)に示しているのは、断面形状が非対称なレンズシートである。例えば、片側は直線形状で形成され、他方は外側に凸状の曲線形状で形成され、前述の直線形状と曲線形状がレンズ頂点部で丸みを帯びて連結している断面形状でもよい。この場合、左右非対称に配光分布を変更することが可能である。
図17(g)に示しているのは、レンズ高さ、またはレンズピッチをランダムにしたレンズシートである。この場合は、モアレの低減が可能となる。高さ、またはピッチをランダムにすることはプリズムシートにも応用してもよい。
図17(h)に示しているのは、背面側、観察者側両方に、レンズが成形されている両面レンズシートである。両面にレンズをつけることで集光効率を向上することができる。
図17(i)に示しているのは、両面レンズシートで1つのレンズに対して片側が複数のレンズである両面レンズシートである。片側のレンズを複数にすることで集光効率を向上することができる。
図17(j)に示しているのは、レンチキュラーレンズシートの頂部に逆V字状の凹部を形成したものである。凹部を形成することで再帰反射をさせ光の利用効率を向上することができる。
The light control sheet 23 is not particularly limited as long as desired light refraction, transmission, reflection, and polarization can be obtained. A specific example is shown in FIG.
FIG. 17A shows a polarization separation / reflection sheet. The light utilization efficiency can be increased by transmitting only light in a specific polarization state and separating and reflecting light in other polarization states.
FIG. 17B shows a prism sheet having a prism structure on a base material. The prism structure can retroreflect light in the front direction and increase the light utilization efficiency.
FIG. 17C shows a prism sheet having a curved surface at the apex. Wear physical properties can be improved by forming a curved surface at the apex of the prism.
FIG. 17D shows a sheet in which the shape of the corrugated structure is formed. Moire can be reduced because the shape is such that the boundary line is not generated along with the collection of light.
FIG. 17E shows a lenticular lens sheet. Compared with FIG. 17B, the side lobes can be reduced.
FIG. 17F shows a lens sheet having an asymmetric cross-sectional shape. For example, a cross-sectional shape in which one side is formed in a linear shape and the other is formed in a convex curved shape on the outside, and the above-described linear shape and the curved shape are rounded and connected at the lens apex portion. In this case, the light distribution can be changed asymmetrically.
FIG. 17G shows a lens sheet in which the lens height or lens pitch is random. In this case, moire can be reduced. Random height or pitch may be applied to the prism sheet.
FIG. 17H shows a double-sided lens sheet in which lenses are formed on both the back side and the viewer side. Condensing efficiency can be improved by attaching lenses to both sides.
FIG. 17 (i) shows a double-sided lens sheet that is a double-sided lens sheet and one lens is a plurality of lenses on one side. Condensing efficiency can be improved by using a plurality of lenses on one side.
FIG. 17J shows an inverted V-shaped recess formed on the top of the lenticular lens sheet. By forming the recesses, retroreflection can be performed to improve the light utilization efficiency.
また光制御シート23は少なくとも1枚以上重ねて設置してもよい。さらに少なくとも1枚以上の拡散フィルムを入れてもよい。この場合、同じ構造の光制御シート23、または拡散フィルムを重ねてもよく、異なる構造の光制御シート23、または拡散フィルムを重ねてもよい。
光制御シート23を重ねるときは、ストライプ上のパターンであれば、ストライプパターンを直交させることで、画面に対して、水平方向と、垂直方向との両方の配光分布を制御できる。重ねる場合は、図17(k)のように光制御シート23端部に固定素子89を設置して、少なくとも1枚以上の光制御シート23を固定してもよい。
また、プリズムシート、レンズシートは、プリズム構造、レンズ構造が導光板7の光射出面11と対向するように配置しても良く、またその逆でもよい。このようなプリズムやレンズの形状は所望の配光分布を得るために適宜設定してよい。
In addition, at least one light control sheet 23 may be stacked. Furthermore, you may put at least 1 or more diffusion film. In this case, the light control sheet 23 or the diffusion film having the same structure may be stacked, or the light control sheet 23 or the diffusion film having a different structure may be stacked.
When the light control sheets 23 are stacked, if the pattern is on a stripe, the light distribution in both the horizontal direction and the vertical direction can be controlled with respect to the screen by making the stripe patterns orthogonal. In the case of overlapping, at least one light control sheet 23 may be fixed by installing a fixing element 89 at the end of the light control sheet 23 as shown in FIG.
In addition, the prism sheet and the lens sheet may be arranged so that the prism structure and the lens structure face the light exit surface 11 of the light guide plate 7, or vice versa. Such prism and lens shapes may be appropriately set in order to obtain a desired light distribution.
図17では、プリズムシート、レンチキュラーレンズシートなどを用いたが、それらの代わりに、プリズムに類する光学素子が規則的に配置されたシートを用いても良い。また、レンズ効果を有する素子、例えば、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子を規則的に備えるシートをプリズムシートの代わりに用いることもできる。 In FIG. 17, a prism sheet, a lenticular lens sheet, and the like are used, but a sheet in which optical elements similar to prisms are regularly arranged may be used instead. In addition, a sheet that regularly includes an optical element such as a concave lens, a convex lens, and a pyramid type that has a lens effect can be used instead of the prism sheet.
光制御シート23の材料は、透明性、耐熱性、機械的強度、製造に耐える耐溶剤性などがあれば、用途に応じて種々の材料が適用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリエチレンテレフタレート‐イソフタレート共重合体、テレフタル酸‐シクロヘキサンジメタノール‐エチレングリコール共重合体、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の共押し出しフィルムなどのポリエステル系樹脂、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610などのポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリアクリレート、ポリメタアクリレート、ポリメチルメタアクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどのイミド系樹脂、ポリアリレ−ト、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンエ−テル、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアラミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルファイトなどのエンジニアリング樹脂、ポリカ−ボネ−ト、ポリスチレン、高衝撃ポリスチレン、アクリロニトリルポリスチレン共重合体、ABS樹脂などのスチレン系樹脂、セロファン、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート、ニトロセルロースなどのセルロース系フィルムなどがある As the material of the light control sheet 23, various materials can be applied depending on the use as long as the material has transparency, heat resistance, mechanical strength, solvent resistance to withstand manufacturing, and the like. For example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate-isophthalate copolymer, terephthalic acid-cyclohexanedimethanol-ethylene glycol copolymer, polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate Polyester resins such as coextruded films, polyamide resins such as nylon 6, nylon 66 and nylon 610, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and polymethylpentene, vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyacrylates and polymetas Acrylic resins such as acrylate and polymethyl methacrylate, imide resins such as polyimide, polyamideimide, and polyetherimide, polyarylate, and polysulfone , Engineering resins such as polyethersulfone, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide (PPS), polyaramid, polyetherketone, polyethernitrile, polyetheretherketone, polyethersulfite, polycarbonate, polystyrene, high impact There are styrene resins such as polystyrene, acrylonitrile polystyrene copolymer, ABS resin, cellophane, cellulose triacetate, cellulose diacetate, cellulose films such as nitrocellulose, etc.
光制御シート23は、偏光分離反射シートの場合は、異なる屈折率を有する2種類の層を、交互に重ね合わせた多層構造のフィルムを単一軸の方向に引き伸ばすことによって製造してもよい。
プリズムシート、レンズシートなどの場合は当該技術分野では良く知られている押し出し成形法、出射成形法、あるいは熱プレス成形法によって形成する。この場合において、基材とレンズ部は、同一の材料からなる一つの基材から構成しても良いし、それぞれ別の材料の別の基材から作製してもよい。またレンズ部の反対側の非集光部に段差を設けて、成形してもよい。
またレンズ部をUVや放射線硬化型の樹脂(UVや放射線で硬化する材料を含む樹脂であれば特に種類は限定しない)を用いて成形してもよい。
In the case of a polarized light separating / reflecting sheet, the light control sheet 23 may be manufactured by stretching a multi-layered film in which two types of layers having different refractive indexes are alternately stacked in a single axis direction.
In the case of a prism sheet, a lens sheet, etc., it is formed by an extrusion molding method, an emission molding method, or a hot press molding method well known in the art. In this case, the base material and the lens portion may be composed of one base material made of the same material, or may be made from different base materials of different materials. In addition, a step may be provided on the non-light-condensing part on the opposite side of the lens part to mold the part.
The lens portion may be molded using UV or radiation curable resin (the type is not particularly limited as long as the resin includes a material curable by UV or radiation).
前述の図16より、導光板7の光射出面11から出射される光は、光射出面の中央部は明るく、周辺の端部は暗く均一になる場合が多い。このような光射出面11から出射される不均一な光は、拡散板21や光制御シート23を通しても、不均一な照度分布を均一にならない場合がある。
この場合、図1(b)に示すように、導光板7と拡散板21との間に透過率調整シート22を設置することで均一な照度分布を得ることができる。
As described above with reference to FIG. 16, the light emitted from the light exit surface 11 of the light guide plate 7 is often bright at the center of the light exit surface and dark and uniform at the peripheral edges. Such non-uniform light emitted from the light exit surface 11 may not have a uniform illuminance distribution even through the diffusion plate 21 or the light control sheet 23.
In this case, as shown in FIG. 1B, a uniform illuminance distribution can be obtained by installing a transmittance adjusting sheet 22 between the light guide plate 7 and the diffusion plate 21.
ここで、図1(b)に表示している透過率調整シート22は、支持基材18上に、透過率調整パターン20を形成したものである。
透過率調整パターンの配置分布は、導光板7の光射出面11で、出射光量が多い位置、例えば、図18に示すように、光射出面11の光源1の直上にある中央部近傍では、透過率調整パターン20の密度を高くし、また出射光量が少ない位置、例えば光射出面11の端部近傍では、透過率調整パターン20の密度を低くすることで、照度分布を均一化されることができ、結果として輝度ムラの低減が可能となる。
Here, the transmittance adjustment sheet 22 displayed in FIG. 1B is obtained by forming the transmittance adjustment pattern 20 on the support base material 18.
The arrangement distribution of the transmittance adjustment pattern is a position on the light exit surface 11 of the light guide plate 7 where the amount of emitted light is large, for example, in the vicinity of the central portion immediately above the light source 1 on the light exit surface 11 as shown in FIG. The illuminance distribution can be made uniform by increasing the density of the transmittance adjustment pattern 20 and reducing the density of the transmittance adjustment pattern 20 at a position where the amount of emitted light is small, for example, near the end of the light exit surface 11. As a result, luminance unevenness can be reduced.
ここで、透過率調整シート22は、透明な支持基材18に透過率調整パターンを配置させた構成である。この透過率調整パターン20は、支持基材18の看者側Xでも背面側でもいずれの面に設けてもよいし、用途によっては両面に設けてもよい。 Here, the transmittance adjusting sheet 22 has a configuration in which a transmittance adjusting pattern is arranged on the transparent support base 18. This transmittance adjustment pattern 20 may be provided on either the viewer side X or the back side of the support substrate 18, or may be provided on both sides depending on the application.
また図1(b)では、導光板7と拡散板21との間に透過率調整シート22を設置したが、設置位置は、導光板7と表示部35との間であれば特に限定されないし、また透過率調整シート22は、少なくとも1枚以上設置してもよい。例えば、透過率調整パターン20の面内密度分布が異なる複数の透過率調整シート22を重ねて設置してもよい。複数の透過率調整シート22を重ねて設置することで、より光の均一化が可能である。
さらに、透過率調整パターン20を、導光板7の光射出面11、拡散板21、または光制御シート23上に設けてもよい。導光板7の光射出面11、拡散板21、または光制御シート23上に設けた場合、支持基材18が不要となるため、光学シート23の薄型化や、光ロスの低減が可能である。光制御シート23上に透過率調整パターン20を設ける場合、光制御シート23で制御された光の特性を損なわないために、光制御シート23の背面側に設けることが好ましい。
In FIG. 1B, the transmittance adjustment sheet 22 is installed between the light guide plate 7 and the diffusion plate 21, but the installation position is not particularly limited as long as it is between the light guide plate 7 and the display unit 35. In addition, at least one transmittance adjusting sheet 22 may be installed. For example, a plurality of transmittance adjustment sheets 22 having different in-plane density distributions of the transmittance adjustment pattern 20 may be stacked and installed. By arranging a plurality of transmittance adjusting sheets 22 in an overlapping manner, it is possible to make the light more uniform.
Further, the transmittance adjustment pattern 20 may be provided on the light exit surface 11 of the light guide plate 7, the diffusion plate 21, or the light control sheet 23. When the light guide plate 7 is provided on the light emission surface 11, the diffusion plate 21, or the light control sheet 23, the support base material 18 is not necessary, so that the optical sheet 23 can be thinned and light loss can be reduced. . When the transmittance adjustment pattern 20 is provided on the light control sheet 23, it is preferably provided on the back side of the light control sheet 23 in order not to impair the characteristics of light controlled by the light control sheet 23.
支持基材18は、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートやMS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)、アクリロニトリルポリスチレン共重合体等の光学的に透明な部材で形成されている。
また透過率調整パターン20は、所定の透過率を有する種々の大きさのドットであり、四角形や円形、六角形などの形状を有し、所定パターン、例えば、位置に応じてドットの大きさ、ドットの配置数が異なるパターン(網点パターン)で支持基材18の導光板7側の表面全面にスクリーン印刷、グラビア印刷等の公知の印刷方法、またはフォトリソグラフィー方法によって形成されている。
The support substrate 18 is made of PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate) PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, other acrylic resins, COP (cycloolefin polymer), acrylonitrile polystyrene. It is formed of an optically transparent member such as a copolymer.
The transmittance adjustment pattern 20 is a dot of various sizes having a predetermined transmittance, and has a shape such as a quadrangle, a circle, or a hexagon, and a predetermined pattern, for example, the dot size according to the position, It is formed by a known printing method such as screen printing or gravure printing or a photolithography method on the entire surface of the support base 18 on the light guide plate 7 side in a pattern (halftone dot pattern) in which the number of dots is different.
透過率調整パターン20の材料は、特に限定されず、例えば、光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂、ガラスやジルコニア等のビーズ類を、バインダとともに塗工したものも用いることができる。
また、透過率調整パターン20として用いることのできる材料としては、スクリーン印刷、オフセット印刷等で用いられる、一般的な白インクを用いることができる。一例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸バリウム等を、アクリル系バインダーや、ポリエステル系バインダー、塩化ビニル系バインダー等に分散したインク、酸化チタンにシリカを混合し拡散性を付与したインクを用いることができる。
また透過率調整パターン20は、単一の材料から構成されても、複数の材料から構成されてもよい。
The material of the transmittance adjustment pattern 20 is not particularly limited, and for example, a pigment or resin such as silica, titanium oxide, or zinc oxide that scatters light, or a bead such as glass or zirconia coated with a binder is also used. be able to.
In addition, as a material that can be used as the transmittance adjustment pattern 20, general white ink used in screen printing, offset printing, and the like can be used. Examples include inks in which titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfate, barium sulfate, etc. are dispersed in acrylic binders, polyester binders, vinyl chloride binders, etc., and inks in which silica is mixed with titanium oxide to impart diffusibility. Can be used.
The transmittance adjustment pattern 20 may be composed of a single material or a plurality of materials.
なお、導光板7において、光の均一化が十分に図ることができれば、図1(a)のように透過率調整シート22を設置しなくてもよい。 In addition, in the light guide plate 7, if the light can be sufficiently uniformed, it is not necessary to install the transmittance adjusting sheet 22 as shown in FIG.
また、上述の拡散板21と光制御シート23は一体化して用いても良い。
この一体化の方法として、拡散板21と光制御シート23との間に、粘着剤、接着剤を用いた接合層82を形成し、空気層を保持し積層一体化したものが挙げられる。
図19(a)のように、光制御シート23と拡散板21との間にスペーサー83を介して空気層85を保持し積層一体化してもよい。
図19(b)のように、光制御シート23と拡散板21との間に光反射層87を介して空気層85を保持し積層一体化してもよい。その場合、空気層85と光制御シート23のプリズム・レンズの光学素子の位置は1:1に対応した位置にあることが好ましい。
図19(c)のように、レンズ構造の反対側に段差を設けて、段差上に光反射層85を形成し積層一体化してもよい。また光反射層85を形成せずに積層一体化してもよい。この場合、光制御シート23自体に段差があるため空気層85確保が容易となる。
図19(d)のように、図19(c)の構造の段差間にレンズ形状を賦型してもよい。この場合、集光効率が向上することができる。
図19(e)のように、レンズ構造の反対側に段差があれば、空気層を設けず、光反射層87を充填してもよい。この場合、空気層85を確保する必要がないため製造が容易となる。
図19(f)のように、台形プリズムを用いて、空気層85、光制御シート23間の境界での光の全反射を利用してもよい。
Moreover, you may use the said diffuser plate 21 and the light control sheet | seat 23 integrally.
As an integration method, a bonding layer 82 using a pressure-sensitive adhesive or an adhesive is formed between the diffusion plate 21 and the light control sheet 23, and an air layer is held and integrated.
As shown in FIG. 19A, the air layer 85 may be held between the light control sheet 23 and the diffusing plate 21 via a spacer 83 to be laminated and integrated.
As shown in FIG. 19B, the air layer 85 may be held between the light control sheet 23 and the diffusing plate 21 via the light reflecting layer 87 and integrated. In that case, it is preferable that the optical elements of the prism layer and the lens of the air layer 85 and the light control sheet 23 are in a position corresponding to 1: 1.
As shown in FIG. 19C, a step may be provided on the opposite side of the lens structure, and the light reflecting layer 85 may be formed on the step to be laminated and integrated. Further, the light reflection layer 85 may be formed and integrated without being formed. In this case, since the light control sheet 23 itself has a step, the air layer 85 can be easily secured.
As shown in FIG. 19D, a lens shape may be formed between the steps in the structure of FIG. In this case, the light collection efficiency can be improved.
As shown in FIG. 19E, if there is a step on the opposite side of the lens structure, the light reflecting layer 87 may be filled without providing an air layer. In this case, since it is not necessary to ensure the air layer 85, manufacture becomes easy.
As shown in FIG. 19F, the total reflection of light at the boundary between the air layer 85 and the light control sheet 23 may be used by using a trapezoidal prism.
ここで光反射層87は、例えば、白色層又は金属層である。白色層の材料としては、二酸化チタン、硫酸バリウム及び酸化マグネシウムなどの無機物からなる白色顔料を透明樹脂中に分散させてなる複合材料を使用することができる。金属層としては、例えば、銀及びアルミニウムなどの高反射率であり且つ光吸収の少ない材料からなる蒸着層を使用することができる。
光反射層87は、印刷又は蒸着により光制御シート23に直接形成してよい。あるいは、光反射層87は、転写により形成してもよい。例えば、光制御シート23の光反射層87を形成する面に、感光性樹脂フィルムを貼り付け、光制御シート23を介して感光性樹脂フィルムを紫外線で露光する。これにより、光制御シート23に設けられたレンズの焦点及びその近傍の領域のみにおいて、感光性樹脂フィルムの粘着力を低下させる。その後、光制御シート23と感光性樹脂フィルムとの積層体を、剥離紙上に形成した光反射層87に押し当て、次いで、この積層体を剥離紙から剥離させる。このようにして、レンズの焦点及びその近傍の領域に空気層85を有した光反射層87が得られる。
印刷法を使用する場合、レンズシートの製造時にレンズ反対面の非集光部に段差を設けた場合、簡易的に印刷で光反射層87を形成できる。
また空気層85、好ましくは、各レンズの頂点とこれに対応した空気層85の中心とを結ぶ線が光反射層87とほぼ直交するように位置させる。光反射層87の法線方向からみた空気層85の形状は、円形状、正方形状、楕円形状、ストライプ状等、何れかの形状であってよい。
図19(a)〜(f)は例示であり、構成を限定するものではない。拡散板23と光制御シート21とのを一体化が可能であれば、どのような構成でもよい。
Here, the light reflecting layer 87 is, for example, a white layer or a metal layer. As a material for the white layer, a composite material in which a white pigment made of an inorganic substance such as titanium dioxide, barium sulfate, and magnesium oxide is dispersed in a transparent resin can be used. As the metal layer, for example, a vapor deposition layer made of a material having high reflectivity and low light absorption such as silver and aluminum can be used.
The light reflecting layer 87 may be directly formed on the light control sheet 23 by printing or vapor deposition. Alternatively, the light reflecting layer 87 may be formed by transfer. For example, a photosensitive resin film is attached to the surface of the light control sheet 23 on which the light reflecting layer 87 is formed, and the photosensitive resin film is exposed to ultraviolet rays through the light control sheet 23. Thereby, the adhesive force of the photosensitive resin film is reduced only at the focal point of the lens provided on the light control sheet 23 and the area in the vicinity thereof. Thereafter, the laminate of the light control sheet 23 and the photosensitive resin film is pressed against the light reflecting layer 87 formed on the release paper, and then the laminate is released from the release paper. In this way, the light reflecting layer 87 having the air layer 85 in the focal point of the lens and the region in the vicinity thereof is obtained.
When the printing method is used, the light reflecting layer 87 can be easily formed by printing if a step is provided in the non-light-condensing portion on the opposite surface of the lens when the lens sheet is manufactured.
Further, the air layer 85, preferably the line connecting the apex of each lens and the center of the air layer 85 corresponding thereto is positioned so as to be substantially orthogonal to the light reflecting layer 87. The shape of the air layer 85 viewed from the normal direction of the light reflecting layer 87 may be any shape such as a circular shape, a square shape, an elliptical shape, or a stripe shape.
FIGS. 19A to 19F are examples, and the configuration is not limited. Any configuration may be used as long as the diffusion plate 23 and the light control sheet 21 can be integrated.
上述の光学シート33には、適宜拡散フィルムを少なくとも1枚以上、光制御シート23の上や、拡散板21と光制御シート23の間に入れてよい。これによりモアレの低減や光の均一性を向上させることが可能となる。
さらに光制御シート23が無くてもよく、光制御シート23の代わりに拡散フィルムを少なくとも1枚以上いれた構成の光学シート33であってもよい。
In the optical sheet 33 described above, at least one diffusion film may be appropriately placed on the light control sheet 23 or between the diffusion plate 21 and the light control sheet 23. This makes it possible to reduce moire and improve light uniformity.
Further, the light control sheet 23 may not be provided, and an optical sheet 33 having at least one diffusion film in place of the light control sheet 23 may be used.
光制御シート23から出射された光は、集光されて表示部35へと入射する。表示部35は、偏光板27に挟まれた液晶層25を液晶用駆動装置29にて、駆動し、入射された光の透過/非透過を調整し、画像表示を行なう。 The light emitted from the light control sheet 23 is collected and enters the display unit 35. The display unit 35 drives the liquid crystal layer 25 sandwiched between the polarizing plates 27 by a liquid crystal drive device 29, adjusts transmission / non-transmission of incident light, and performs image display.
液晶テレビでは、画面サイズが大型化になっており、導光板7も1つでなく、複数個を連結させて使用することが考えられる。ここで複数の導光板7を連結して組み合わせる方法として、以下のものがある。 In the liquid crystal television, the screen size is increased, and it is conceivable to use a plurality of light guide plates 7 connected together instead of one. Here, as a method of connecting and combining the plurality of light guide plates 7, there is the following.
図20は、合同な正多角形のみで連結させたものである。尚、導光板7を連結させたものを以下では、導光板連結体91を称呼する。
合同な正多角形のみで連結させた場合、各導光板7の光射出面11の面積が等しくなるため、各導光板7同士での輝度差が生じにくいため、輝度ムラが抑制できる。
このようなものとして、例えば、導光板7の光射出面11が正方形(図20(a))、正六角形(図20(b))、正三角形(図20(c))のものが挙げられる。
ここで、正三角形や、正方形の場合、連結部40同士の結合が直線状なので、後述するバックライトユニット31の端部近傍に設置する際の、位置合せの簡易化、輝度ムラの低減が可能である。また正六角形では、ハニカム構造であり、上述の正三角形や正方形の場合と比較して、導光板7を連結した状態での強度は強い。すなわち、正方形では、導光板7に光射出面11に沿った方向に応力が発生した場合、その方向に導光板の位置ズレが発生してしまう。一方、正六角形は、正方形より辺の数が多いため、光射出面11に沿った方向に応力が発生しても、位置ズレが発生しないため、構造上強固である。
FIG. 20 shows a connection made only with congruent regular polygons. In addition, what connected the light-guide plate 7 is called the light-guide plate coupling body 91 below.
When connected by only congruent regular polygons, the light emitting surface 11 of each light guide plate 7 has the same area, so that a difference in luminance between the light guide plates 7 is unlikely to occur.
As such a thing, the light-emitting surface 11 of the light-guide plate 7 has a square (FIG. 20 (a)), a regular hexagon (FIG. 20 (b)), and a regular triangle (FIG. 20 (c)), for example. .
Here, in the case of an equilateral triangle or a square, since the coupling portions 40 are connected to each other in a straight line, it is possible to simplify alignment and reduce luminance unevenness when installed near the end of the backlight unit 31 described later. It is. Further, the regular hexagon has a honeycomb structure, and the strength in a state in which the light guide plate 7 is connected is stronger than in the case of the regular triangle or square described above. That is, in the case of a square, when stress is generated in the light guide plate 7 in the direction along the light exit surface 11, the light guide plate is displaced in that direction. On the other hand, the regular hexagon has a larger number of sides than the square, and is not structurally misaligned even if stress is generated in the direction along the light exit surface 11, so that the structure is strong.
次に光射出面11の面積が異なる形状同士での導光板7を連結する方法がある。
図21(a)には、大きさの異なる正方形同士を連結したものを示している。また図21(b)には、大きさの異なる正三角形同士を連結したものを示している。
図22には、二種類の正多角形同士を連結した一例として、正方形と正八角形とを組み合わせたものを示している。このように二種類以上の正多角形同士を連結してもよい。この場合、導光板7間の連結部40の形状を直線状ではなく、より複雑なジクザグ形状にすることができるため、後述するモアレや輝線の低減が可能となる。
Next, there is a method of connecting the light guide plates 7 in shapes having different areas of the light exit surface 11.
FIG. 21A shows a connection of squares having different sizes. FIG. 21B shows a concatenation of equilateral triangles having different sizes.
FIG. 22 shows a combination of a square and a regular octagon as an example of connecting two types of regular polygons. In this way, two or more kinds of regular polygons may be connected. In this case, since the shape of the connecting portion 40 between the light guide plates 7 can be a more complicated zigzag shape instead of a linear shape, moire and bright lines described later can be reduced.
ここで、大きさの異なる正多角形同士を連結すると、光源1の出力が同じ場合には、輝度ムラが生じやすい。
そこで光射出面11の面積が異なる導光板7を連結する場合において、下記の条件を満たすものであれば、十分なミキシング効果がある。
一つの導光板の光射出面の面積をS1、他の導光板の光射出面の面積をS2とすると、光源1の光出力が同一の場合、0.5≦S2/S1≦2を満たす必要がある。
すなわち、S2/S1が0.5未満、または2より大きい場合、導光体7同士の明度の差が、看者側Xで視認されてしまうためである。
また、光源1の光出力が異なる場合、0.05≦S2/S1≦20を満たす必要がある。S2/S1が0.1未満、または20より大きい場合、導光体7同士の明度の差が、光源1の光出力で補うことができず、看者側で視認されてしまうためである。
Here, when regular polygons having different sizes are connected, luminance unevenness is likely to occur when the output of the light source 1 is the same.
Accordingly, when the light guide plates 7 having different areas of the light exit surface 11 are connected, if the following conditions are satisfied, there is a sufficient mixing effect.
When the area of the light exit surface of one light guide plate is S1 and the area of the light exit surface of another light guide plate is S2, it is necessary to satisfy 0.5 ≦ S2 / S1 ≦ 2 when the light output of the light source 1 is the same. There is.
That is, when S2 / S1 is less than 0.5 or greater than 2, the difference in brightness between the light guides 7 is visually recognized on the viewer side X.
When the light output of the light source 1 is different, it is necessary to satisfy 0.05 ≦ S2 / S1 ≦ 20. This is because if S2 / S1 is less than 0.1 or greater than 20, the difference in brightness between the light guides 7 cannot be compensated for by the light output of the light source 1, and is viewed on the viewer side.
次に図23(b)は、導光板7に導光板連結側面39を設けた形状である。
導光板連結側面39は、導光体7の光射出面11の各辺から、光射出面11の法線方向に沿って背面側に伸び、斜部13と連結して形成された平坦面である。
導光板連結側面39を設けた場合、導光板7同士を安定して連結できる。導光板連結側面39の面積が導光板7同士の接着に有効使用できるため、導光板7の反り、接着部の剥離等の環境特性が図23(a)と比較して向上する。
Next, FIG. 23B shows a shape in which the light guide plate connecting side surface 39 is provided on the light guide plate 7.
The light guide plate connecting side surface 39 is a flat surface formed by extending from each side of the light emitting surface 11 of the light guide 7 to the back side along the normal direction of the light emitting surface 11 and connected to the oblique portion 13. is there.
When the light guide plate connecting side surface 39 is provided, the light guide plates 7 can be stably connected to each other. Since the area of the light guide plate connecting side surface 39 can be effectively used for bonding the light guide plates 7, environmental characteristics such as warpage of the light guide plate 7 and peeling of the bonded portion are improved as compared with FIG.
上述のようにして連結した導光板7は、光源1の放熱によって導光板7が熱膨張し、反りが発生する。図23は導光板7にそりが発生したものを示したものである。
図24(a)は、熱膨張する前の状態を示したものであり、連結側面39で、隙間無く連結している。
次に光源1からの放熱を受けると、格納部9が熱膨張し、図24(b)のように、光源1側に凸に反る。光射出面11に凹凸形状を賦形した場合、図24(c)のように光射出面側に凸に反る場合がある。
このような反りが発生した場合、個々の導光板7の反りの方向が光源1の放熱や導光板7の材質等によって異なり、互いに接する複数の導光板7の薄肉端部同士の反りに個体差が生じるので導光板7を隙間なく配置することができずズレが生じてしまう。個々の導光板7の反りの個体差によって、図24(d)のように、隣り合う導光板7同士の間に互いに異なる隙間65が発生し、看者側から表示部35を通して隙間65によって発生する明部、または場合によっては暗部が確認され、表示装置37の使用上問題が生じる。
In the light guide plates 7 connected as described above, the light guide plate 7 is thermally expanded due to the heat radiation of the light source 1, and warpage occurs. FIG. 23 shows a case where warpage occurs in the light guide plate 7.
FIG. 24A shows a state before thermal expansion, and the connecting side surfaces 39 are connected without a gap.
Next, when receiving heat radiation from the light source 1, the storage portion 9 is thermally expanded and warped convexly toward the light source 1 as shown in FIG. When the light emitting surface 11 is formed with a concavo-convex shape, the light emitting surface 11 may be warped convexly as shown in FIG.
When such warpage occurs, the direction of warpage of each light guide plate 7 differs depending on the heat radiation of the light source 1, the material of the light guide plate 7, etc., and individual differences in the warpage between the thin end portions of the plurality of light guide plates 7 that are in contact with each other As a result, the light guide plate 7 cannot be disposed without a gap, and a deviation occurs. Due to individual differences in warpage of individual light guide plates 7, different gaps 65 are generated between the adjacent light guide plates 7 as shown in FIG. 24 (d), and are generated by the gaps 65 through the display unit 35 from the viewer side. The bright part or the dark part depending on the situation is confirmed, which causes a problem in use of the display device 37.
そこで図25のように、導光板7の光射出面11の各辺に凹凸形状を形成してもよい。このような凹凸形状を形成することで、連結時に導光板7同士の光射出面11に沿った方向での位置合わせが容易になり、また熱膨張による導光板7同士の光射出面11に沿った方向での位置ズレを防ぐことができる。
ここで凹凸形状は、直線状の鋸歯形状(図25(a))、波型形状(図25(b))、矩形形状(図25(c))、半円形状(図25(d))、三角形状(図25(e))でも良い。また凹凸形状を一つの導光板連結体91に対してこれらを組み合わせて用いてもよい。図25(a)〜(e)は例示であり、特に形状を限定しない。
Therefore, as shown in FIG. 25, an uneven shape may be formed on each side of the light exit surface 11 of the light guide plate 7. By forming such a concavo-convex shape, alignment in the direction along the light emission surface 11 between the light guide plates 7 during connection is facilitated, and along the light emission surface 11 between the light guide plates 7 due to thermal expansion. Can be prevented from being misaligned.
Here, the uneven shape is a linear sawtooth shape (FIG. 25A), a corrugated shape (FIG. 25B), a rectangular shape (FIG. 25C), or a semicircular shape (FIG. 25D). Or a triangular shape (FIG. 25E). Moreover, you may use an uneven | corrugated shape combining these with respect to the one light-guide plate coupling body 91. FIG. 25A to 25E are examples, and the shape is not particularly limited.
また図26のように、導光板連結側面39に凹凸形状を形成し、隣接する導光板連結側面39に反転した凹凸形状を形成することで、導光板7の厚み方向の位置ズレを防止することができる。
この場合の凹凸形状は、直線状の鋸歯形状(図26(a))、矩形状(図26(b))、波型形状(図示せず)でもよい。図26(a)〜(b)は例示であり、特に形状を限定しない。
In addition, as shown in FIG. 26, by forming a concavo-convex shape on the light guide plate connecting side surface 39 and forming an inverted concavo-convex shape on the adjacent light guide plate connecting side surface 39, positional deviation in the thickness direction of the light guide plate 7 can be prevented. Can do.
The uneven shape in this case may be a linear sawtooth shape (FIG. 26A), a rectangular shape (FIG. 26B), or a wave shape (not shown). FIGS. 26A to 26B are examples, and the shape is not particularly limited.
また熱膨張によって導光板7に反りが発生しても、表示装置37を使用するうえで、問題が生じないようにするために、図27のように、あらかじめ導光体7同士に段差を設けて連結する方法がある。
段差を設けて連結することにより、反りが発生しても、導光板7が上もしくは下にズレる(段差の差が大きくなる)だけで、導光体7同士の間に隙間は発生しない。
図27(a)のように反りの影響を受けやすい導光板7を下側に段差を設けて連結してもよい。光源1からの放熱を受けると、反りの影響を受けやすい導光板は下側に移動し、放熱がなくなり導光板7が冷めると上側に移動する。
また図27(b)のように反りの影響を受けやすい導光板7を上側に段差を設けて連結してもよい。光源1からの放熱を受けると、反りの影響を受けやすい導光板は上側に移動し、放熱がなくなり導光板7が冷めると下側に移動する。
Further, even if the light guide plate 7 is warped due to thermal expansion, a step is provided between the light guides 7 in advance as shown in FIG. 27 in order to prevent problems in using the display device 37. There is a way to connect.
By providing a step and connecting, even if warpage occurs, the light guide plate 7 is shifted upward or downward (difference in the step is increased), and no gap is generated between the light guides 7.
As shown in FIG. 27A, the light guide plate 7 that is easily affected by warpage may be connected with a step provided on the lower side. When receiving heat radiation from the light source 1, the light guide plate that is susceptible to warpage moves downward, and when there is no heat dissipation and the light guide plate 7 cools, it moves upward.
Further, as shown in FIG. 27B, the light guide plate 7 that is easily affected by warpage may be connected with a step provided on the upper side. When receiving heat radiation from the light source 1, the light guide plate that is susceptible to warpage moves upward, and when there is no heat dissipation and the light guide plate 7 cools down, it moves downward.
図28のように、導光板ブロック41の導光板ブロック側面43、もしくは導光板ブロックの下面に固定要素67を設置してもよい。
固定要素67で導光板ブロック41をバックライトユニット31内で固定、または隣接する導光板ブロック41と固定することで、反りを防止できる。固定要素67として、例えば、粘着剤、接着剤、磁石がよい。
As shown in FIG. 28, the fixing element 67 may be installed on the light guide plate block side surface 43 of the light guide plate block 41 or on the lower surface of the light guide plate block.
Warpage can be prevented by fixing the light guide plate block 41 in the backlight unit 31 by the fixing element 67 or by fixing it to the adjacent light guide plate block 41. As the fixing element 67, for example, an adhesive, an adhesive, or a magnet is preferable.
上述の導光板7を連結させたものは、モアレを低減することが可能である。
すなわち、直線状のパターンを重ねあわせると周期的な明暗パターン、すなわちモアレが発生し、表示装置の使用上問題が生じる。
従来は、直線状のパターン同士を、平行でなく、ある角度で交差させて重ね合わせること(以下、バイアスとする)でモアレの発生を低減していた。
ここで、光射出面11が正六角形の導光板7では導光板7同士の連結部40が、ジグザグ状であるため、直線状のパターンと必ず角度をなして交わるため、バイアスをすることなくモアレの発生を低減することが可能である。
さらに、図25のように、射出面11の各辺を凹凸形状にすると、モアレ低減の効果はより大きくなる。
When the above-described light guide plate 7 is connected, moire can be reduced.
That is, when linear patterns are overlaid, a periodic light / dark pattern, that is, moire occurs, which causes a problem in use of the display device.
Conventionally, the occurrence of moire has been reduced by overlapping linear patterns that are not parallel but intersected at a certain angle (hereinafter referred to as bias).
Here, in the light guide plate 7 having a regular hexagonal light exit surface 11, the connecting portion 40 between the light guide plates 7 has a zigzag shape, and therefore always intersects the linear pattern at an angle. Can be reduced.
Further, as shown in FIG. 25, when each side of the emission surface 11 is formed in a concavo-convex shape, the effect of reducing moire is further increased.
上述の導光板7同士を連結した場合、輝線が発生しやすい。ここで輝線とは、導光板7同士の連結部側面39から光が漏れた場合、図29(a)のように領域Vと比較して、明るくなってしまうため、看者側Xから輝線として視認されてしまう。図29(a)では連結部40が直線であるため、輝線幅Uが小さいストライプ状の輝線79(a)となり看者側Xから視認される。
一方、図29(b)では、連結部40が、直線でなく、ジグザグ状であるため、輝線幅Uは、図28(b)と比較して大きくなる。よって、輝線79(b)は図29(a)と比較して相対的に暗くなる。その結果、輝線周辺領域Vとの明度の差が小さくなるので、輝線は目立たなくなる。さらに、図25のように、射出面11の各辺を凹凸形状にすると、輝線低減の効果はより大きくなる。
なお、図20のように二種類以上の正多角形同士を連結した場合、導光体間の連結部の形状は、合同な正六角形のみで連結した場合と比較して、より複雑なジグザグ形状にすることが可能であるためモアレの低減、輝線の低減効果は、より大きくなる。
When the light guide plates 7 are connected to each other, bright lines are likely to occur. Here, the bright line is brighter than the region V as shown in FIG. 29A when light leaks from the side surface 39 of the light guide plates 7 to each other. It will be visually recognized. In FIG. 29A, since the connecting portion 40 is a straight line, it becomes a striped bright line 79 (a) with a small bright line width U and is visible from the viewer side X.
On the other hand, in FIG.29 (b), since the connection part 40 is not a straight line but zigzag shape, the bright line width U becomes large compared with FIG.28 (b). Therefore, the bright line 79 (b) is relatively dark compared to FIG. 29 (a). As a result, the brightness difference with the bright line peripheral region V becomes small, and the bright line becomes inconspicuous. Further, as shown in FIG. 25, when each side of the emission surface 11 is formed in a concavo-convex shape, the effect of reducing the bright line is further increased.
In addition, when two or more types of regular polygons are coupled as shown in FIG. 20, the shape of the coupling part between the light guides is more complicated than the case of coupling only with a congruent regular hexagon. Therefore, the moire reduction and bright line reduction effects are further increased.
上述のような導光板7は複数に連結されており、筐体19内に格納されバックライトユニット31として構成される。 A plurality of the light guide plates 7 as described above are connected to each other, and are housed in the housing 19 and configured as the backlight unit 31.
ここで、導光板7の光射出面11を正三角形、正方形として連結した場合は、導光板連結体91の端部が直線になるので、特に問題とならないが、それ以外の正多角形を連結した場合には、端部が直線にならないことから、バックライトユニット31端部で輝度ムラが発生しないようにして、バックライトユニット31や、液晶表示装置37の筐体などに組み込む必要がある。 Here, when the light emission surfaces 11 of the light guide plate 7 are connected as regular triangles and squares, the end portion of the light guide plate connecting body 91 is a straight line, so there is no particular problem, but other regular polygons are connected. In this case, since the end portion does not become a straight line, it is necessary to incorporate the backlight unit 31 or the housing of the liquid crystal display device 37 so that luminance unevenness does not occur at the end portion of the backlight unit 31.
図30はバックライトユニット31の端部近傍での導光板7の設置方法を表したものである。
光射出面11の形状が正六角形の導光板7を連結した場合のように、連結部40が直線状にならない場合は、図30のようにすれば、観察者側から輝度ムラを視認されない。
FIG. 30 shows an installation method of the light guide plate 7 in the vicinity of the end of the backlight unit 31.
In the case where the connecting portion 40 is not linear, as in the case where the light emitting surface 11 has a regular hexagonal light guide plate 7, the luminance unevenness is not visually recognized from the observer side as shown in FIG.
すなわち、図30(a)は、導光板連結体91の端部を筐体19で覆ったものである。これにより輝度ムラの視認を防ぐことができる。 That is, in FIG. 30A, the end portion of the light guide plate connector 91 is covered with the housing 19. Thereby, the visual recognition of luminance unevenness can be prevented.
しかし、導光板7の光射出面11の面積が大きい場合、筐体19で導光板連結体91の端部を覆うと、バックライトユニット31の外枠が大きくなってしまう。外枠が大きいと結果として表示装置の表示面が小さくなるからである。
そのため、端部に設置する導光板7の光射出面11の形状を、正多角形でなく、複数の導光板7を連結した場合、図30(b)のように、導光板7のバックライトユニット31端部が直線状になる形状にしてもよい。
However, when the area of the light exit surface 11 of the light guide plate 7 is large, the outer frame of the backlight unit 31 becomes large if the casing 19 covers the end portion of the light guide plate connector 91. This is because if the outer frame is large, the display surface of the display device becomes small as a result.
Therefore, when the shape of the light emission surface 11 of the light guide plate 7 installed at the end is not a regular polygon but a plurality of light guide plates 7 are connected, the backlight of the light guide plate 7 as shown in FIG. The end of the unit 31 may have a linear shape.
図30(c)のように、筐体19と導光板連結体91端部に設置される導光板7との間に酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウムなどの微粒子を粘着剤に分散させた反射剤69を充填し、輝度を均一化してもよい。
また筐体19と導光板連結体91端部に設置される導光板7との間に、光源1を設置していない導光板7を配置してもよい。
さらに筐体19側に、拡散反射材(PETフィルムに空気の泡を分散させたものや、反射率の高い銀、アルミ等を蒸着させたもの)を配置してもよい。
As shown in FIG. 30 (c), a reflective agent in which fine particles such as titanium oxide, alumina, and barium sulfate are dispersed in an adhesive between the casing 19 and the light guide plate 7 installed at the end of the light guide plate connector 91. 69 may be filled to make the luminance uniform.
Moreover, you may arrange | position the light-guide plate 7 in which the light source 1 is not installed between the housing | casing 19 and the light-guide plate 7 installed in the light-guide plate coupling body 91 edge part.
Furthermore, you may arrange | position a diffuse reflection material (The thing which disperse | distributed the bubble of air to PET film, or vapor-deposited silver, aluminum, etc. with high reflectance) on the housing | casing 19 side.
また図30(d)のように、光射出面11が正多角形でない導光板7を用いる方法と、筐体19と導光板連結体91端部に設置される導光板7との間に前述の反射剤69を充填する方法とを組み合わせてもよい。
この方法は、後述する導光板7を一体成形で作成したものをバックライトユニット31のサイズに合せて、断裁する場合に有効である。
Further, as shown in FIG. 30 (d), the method described above is used between the method of using the light guide plate 7 whose light exit surface 11 is not a regular polygon and the light guide plate 7 installed at the end of the light guide plate connector 91. A method of filling the reflective agent 69 may be combined.
This method is effective when cutting a light guide plate 7 which will be described later by integral molding in accordance with the size of the backlight unit 31.
さらに、バックライトユニット31の端部近傍に使用される導光板7は、光を均一にさせることを目的として、図31のように光源1の設置位置を、光射出面11の中央部近傍からシフトしてもよい。シフト方向や、シフト量は、光射出面11の形状、バックライトユニット31端部との距離などで適宜決めて良い。
また、バックライトユニット31の端部近傍に使用される導光板7を、前述した、導光板7の格納部9を導光板中心軸Cに対して非軸対称形状に形成したり、導光板7の斜部13の形状を導光板中心軸Cに対して非軸対称形状に形成してもよい。
また光射出面11が正多角形でない導光板7の製造方法は、導光板7を製造時に正多角形でない形状で製造してもよい。また正多角形で導光板7を製造し、後工程で断裁して正多角形でない形状にしてもよい。
Further, the light guide plate 7 used in the vicinity of the end of the backlight unit 31 has the light source 1 installed from the vicinity of the center of the light exit surface 11 as shown in FIG. You may shift. The shift direction and the shift amount may be appropriately determined depending on the shape of the light exit surface 11 and the distance from the end of the backlight unit 31.
In addition, the light guide plate 7 used in the vicinity of the end of the backlight unit 31 is formed in a non-axisymmetric shape with respect to the central axis C of the light guide plate 7 as described above, or the light guide plate 7. The shape of the oblique portion 13 may be non-axisymmetric with respect to the central axis C of the light guide plate.
Moreover, the manufacturing method of the light-guide plate 7 in which the light emission surface 11 is not a regular polygon may manufacture the light-guide plate 7 in the shape which is not a regular polygon at the time of manufacture. Alternatively, the light guide plate 7 may be manufactured in a regular polygon and cut into a shape other than the regular polygon by cutting in a subsequent process.
上述の導光板連結体91は、複数個の導光板7を一体成形で作製してもよい。
一体成形した場合、導光板間の連結部に隙間が生じないため、光のロスや、隙間によって発生する輝度ムラを防ぐことができる。
The above-described light guide plate connector 91 may be formed by integrally forming a plurality of light guide plates 7.
In the case of integral molding, there is no gap in the connecting portion between the light guide plates, so that loss of light and luminance unevenness caused by the gap can be prevented.
導光板7を一体成形した導光板連結体91は、例えば、加熱した原料樹脂を押し出し成形や射出成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて製造することができる。
導光板連結体91のサイズは、バックライトユニット31のサイズごとに、変更してもよい。
また、大サイズの導光板7を一体成形した導光板連結体91を製造し、断裁してバックライトユニット31のサイズに合せてもよい。この場合、バックライトユニット31のサイズごとに、導光板成形用の金型をつくる必要がなく、より低コストに製造することができる。
The light guide plate connector 91 integrally formed with the light guide plate 7 includes, for example, a method of molding a heated raw material resin by extrusion molding or injection molding, a casting polymerization method of polymerizing monomers, oligomers, etc. in a mold. Can be used.
The size of the light guide plate connector 91 may be changed for each size of the backlight unit 31.
Further, a light guide plate coupling body 91 in which a large size light guide plate 7 is integrally formed may be manufactured and cut to match the size of the backlight unit 31. In this case, it is not necessary to make a mold for forming the light guide plate for each size of the backlight unit 31, and it can be manufactured at a lower cost.
断裁方法としては、レーザー断裁(図32(a))、刃を使用した断裁(図示せず)、打ち抜き(図示せず)などがある。
断裁する際は、断裁後の導光板7を一体成形した導光板連結体91の端部にある導光板7の光射出面11の面積がほぼ均等になるのが好ましい。(図32(b))
また、断裁後の導光板7を一体成形した導光板連結体91の端部にある導光板7の光射出面11の面積が異なってもよい。その場合、前述した、導光板7の格納部9を導光板中心軸Cに対して非軸対称形状にする方法や、導光板7の斜部13の形状を導光板中心軸Cに対して非軸対称形状にする方法、光源1の設置位置を導光板中心軸Cからシフトする方法、筐体19と端部に設置される導光板7との間に反射剤69を充填する方法を用いてもよい。
Cutting methods include laser cutting (FIG. 32A), cutting using a blade (not shown), punching (not shown), and the like.
When cutting, it is preferable that the area of the light emitting surface 11 of the light guide plate 7 at the end of the light guide plate connector 91 integrally formed with the light guide plate 7 after cutting is substantially equal. (FIG. 32 (b))
Moreover, the area of the light emission surface 11 of the light guide plate 7 at the end of the light guide plate connector 91 integrally formed with the light guide plate 7 after cutting may be different. In that case, the method of making the storage portion 9 of the light guide plate 7 non-axisymmetric with respect to the light guide plate central axis C described above, or the shape of the oblique portion 13 of the light guide plate 7 with respect to the light guide plate central axis C is not. Using a method of forming an axial symmetry, a method of shifting the installation position of the light source 1 from the central axis C of the light guide plate, and a method of filling the reflective agent 69 between the housing 19 and the light guide plate 7 installed at the end. Also good.
(実施例1)
光射出面11の形状が正方形状で、その大きさが28mm×28mmである導光板7を押出し成形法によって製造した。
ここで、導光板7の材料として、ポリカーボネートを使用した。
導光板7の格納部9の形状は底面が直径5.3mm、深さが4.5mmの略円錐形状で、円錐頂点を曲率半径0.25mmの形状とした。導光板7の厚肉部の厚みが最も厚い部分の厚みを5.5mmとし、斜部13の端部を平坦としたときの導光板7の厚みが最も薄くなる面の厚みを1.5mmとした。斜部13は、格納部9近傍にて光射出面11とのなす角度θを15.76度として、端部近傍では、端部に近づくにつれθが0度となるように曲率半径15mmで導光板7の内側に膨らむ曲線とした。
光源1は、青色に発光する青色LED50を、LED用レンズ53内部に塗工された黄色に発光する蛍光体51で覆い、擬似白色に発光する方式の白色LED46を使用した。
反射シート5には、PETに空気からなるボイドを形成して反射率を高めた樹脂シートを使用し、接着剤にて斜部13と一体化した。
リフレクター3は、反射シート5と同様の樹脂シートを使用し導光板7の格納部9を塞いだ。
上述の構成を筐体19内に設置し、バックライトユニット31を構成した。
バックライトユニット31の上に、光学シート33として背面側から順に、透過率調整シート22、拡散板21、光制御シート23を重ねて設置した。
透過率調整シート22は、支持基材18のPETフィルム(厚さ:75μm)上に、顔料として酸化チタンが分散された白色インクを、透過率調整パターン20としてスクリーン印刷法にて印刷して製造した。図18と同様なパターンを網点状に形成した。網点1つのドットパターンの大きさは0.5mm×0.5mmの正方形の形状にした。
拡散板21は、透明樹脂であるポリカーボネートにフィラーを分散させて押出し成形法にて製造したものである。拡散板21の板厚は2.0mm、全光線透過率は65%、ヘイズは99%であった。
光制御シート23は、PETフィルム(厚さ:75μm)上にUV線硬化型の樹脂を用いてレンズを成形したレンチキュラーレンズシートを使用した。レンチキュラーレンズシートのレンズピッチは98μmであり、レンズ形状は非球面レンズ形状とした。
上述の構成の、バックライトユニット31、光学シート33からの輝度を測定した結果、最大輝度/最小輝度の比が5倍となり、看者側Xで視認される輝度ムラは発生しなかった。
Example 1
A light guide plate 7 having a light emission surface 11 having a square shape and a size of 28 mm × 28 mm was manufactured by an extrusion molding method.
Here, polycarbonate was used as the material of the light guide plate 7.
The shape of the storage portion 9 of the light guide plate 7 is a substantially conical shape with a bottom surface having a diameter of 5.3 mm and a depth of 4.5 mm, and a conical vertex having a curvature radius of 0.25 mm. The thickness of the thickest portion of the light guide plate 7 is set to 5.5 mm, and the thickness of the light guide plate 7 having the smallest thickness when the end of the inclined portion 13 is flat is set to 1.5 mm. did. The oblique portion 13 is guided with a radius of curvature of 15 mm so that the angle θ formed with the light exit surface 11 in the vicinity of the storage portion 9 is 15.76 degrees, and in the vicinity of the end portion, θ becomes 0 degree as the end portion is approached. The curve swells inside the light plate 7.
As the light source 1, a blue LED 50 that emits blue light is covered with a phosphor 51 that emits yellow light applied inside the LED lens 53, and a white LED 46 that emits pseudo white light is used.
As the reflection sheet 5, a resin sheet in which voids made of air were formed on PET to increase the reflectance was used, and the reflection sheet 5 was integrated with the oblique portion 13 with an adhesive.
The reflector 3 used the same resin sheet as the reflection sheet 5 and closed the storage portion 9 of the light guide plate 7.
The above-described configuration was installed in the housing 19 to configure the backlight unit 31.
On the backlight unit 31, the transmittance adjusting sheet 22, the diffusion plate 21, and the light control sheet 23 were stacked as the optical sheet 33 in order from the back side.
The transmittance adjusting sheet 22 is manufactured by printing a white ink in which titanium oxide is dispersed as a pigment on a PET film (thickness: 75 μm) of the support substrate 18 as a transmittance adjusting pattern 20 by a screen printing method. did. A pattern similar to FIG. 18 was formed in a halftone dot shape. The size of one dot pattern of halftone dots was a square shape of 0.5 mm × 0.5 mm.
The diffusion plate 21 is manufactured by an extrusion molding method in which a filler is dispersed in a polycarbonate which is a transparent resin. The thickness of the diffusing plate 21 was 2.0 mm, the total light transmittance was 65%, and the haze was 99%.
As the light control sheet 23, a lenticular lens sheet obtained by molding a lens on a PET film (thickness: 75 μm) using a UV ray curable resin was used. The lens pitch of the lenticular lens sheet was 98 μm, and the lens shape was an aspheric lens shape.
As a result of measuring the luminance from the backlight unit 31 and the optical sheet 33 having the above-described configuration, the ratio of maximum luminance / minimum luminance was 5 times, and luminance unevenness visually recognized on the viewer side X did not occur.
(実施例2)
光射出面11が正六角形状で、正六角形の各辺の長さが14mmである導光板7を押出し成形法によって製造した。
ここで、導光板7の材料として、ポリカーボネートを使用した。
導光板7の格納部9の形状は底面が直径5.3mm、深さが4.5mmの略円錐形状で、円錐頂点を曲率半径0.25mmの形状とした。導光板7の厚肉部の厚みが最も厚い部分の厚みを5.5mmとし、斜部13の端部を平坦としたときの導光板7の厚みが最も薄くなる面の厚みを1.5mmとした。斜部13は、格納部9近傍にて光射出面11とのなす角度θを15.76度として、端部近傍では、端部に近づくにつれθが0度となるように曲率半径15mmで導光板7の内側に膨らむ曲線とした。
光源1は、青色に発光する青色LED50を、LED用レンズ53内部に塗工された黄色に発光する蛍光体51で覆い、擬似白色に発光する方式の白色LED46を使用した。
反射シート5には、PETに空気からなるボイドを形成して反射率を高めた樹脂シートを使用し、接着剤にて斜部13と一体化した。
リフレクター3は、反射シート5と同様の樹脂シートを使用し導光板7の格納部9を塞いだ。
上述の構成を筐体19内に設置し、バックライトユニット31を構成した。
バックライトユニット31の上に、光学シート33として背面側から順に、透過率調整シート22、拡散板21、光制御シート23を重ねて設置した。
透過率調整シート22は、支持基材18のPETフィルム(厚さ:75μm)上に、顔料として酸化チタンが分散された白色インクを、透過率調整パターン20としてスクリーン印刷法にて印刷して製造した。図18と同様なパターンを網点状に形成した。網点1つのドットパターンの大きさは0.5mm×0.5mmの正方形の形状にした。
拡散板21は、透明樹脂であるポリカーボネートにフィラーを分散させて押出し成形法にて製造したものである。拡散板21の板厚は2.0mm、全光線透過率は65%、ヘイズは99%であった。
光制御シート23は、PETフィルム(厚さ:75μm)上にUV線硬化型の樹脂を用いてレンズを成形したレンチキュラーレンズシートを使用した。レンチキュラーレンズシートのレンズピッチは98μmであり、レンズ形状は非球面レンズ形状とした。
上述の構成の、バックライトユニット31、光学シート33からの輝度を測定した結果、最大輝度/最小輝度の比が2倍となり、看者側Xで視認される輝度ムラは発生しなかった。光射出面11が正方形である実施例1と比較して、光射出面11を正六角形にすることで最大輝度/最小輝度の比が減少することを確認した。
(Example 2)
The light guide plate 7 in which the light emission surface 11 has a regular hexagonal shape and the length of each side of the regular hexagon is 14 mm was manufactured by an extrusion molding method.
Here, polycarbonate was used as the material of the light guide plate 7.
The shape of the storage portion 9 of the light guide plate 7 is a substantially conical shape with a bottom surface having a diameter of 5.3 mm and a depth of 4.5 mm, and a conical vertex having a curvature radius of 0.25 mm. The thickness of the thickest portion of the light guide plate 7 is set to 5.5 mm, and the thickness of the light guide plate 7 having the smallest thickness when the end of the inclined portion 13 is flat is set to 1.5 mm. did. The oblique portion 13 is guided with a radius of curvature of 15 mm so that the angle θ formed with the light exit surface 11 in the vicinity of the storage portion 9 is 15.76 degrees, and in the vicinity of the end portion, θ becomes 0 degree as the end portion is approached. The curve swells inside the light plate 7.
As the light source 1, a blue LED 50 that emits blue light is covered with a phosphor 51 that emits yellow light applied inside the LED lens 53, and a white LED 46 that emits pseudo white light is used.
As the reflection sheet 5, a resin sheet in which voids made of air were formed on PET to increase the reflectance was used, and the reflection sheet 5 was integrated with the oblique portion 13 with an adhesive.
The reflector 3 used the same resin sheet as the reflection sheet 5 and closed the storage portion 9 of the light guide plate 7.
The above-described configuration was installed in the housing 19 to configure the backlight unit 31.
On the backlight unit 31, the transmittance adjusting sheet 22, the diffusion plate 21, and the light control sheet 23 were stacked as the optical sheet 33 in order from the back side.
The transmittance adjusting sheet 22 is manufactured by printing a white ink in which titanium oxide is dispersed as a pigment on a PET film (thickness: 75 μm) of the support substrate 18 as a transmittance adjusting pattern 20 by a screen printing method. did. A pattern similar to FIG. 18 was formed in a halftone dot shape. The size of one dot pattern of halftone dots was a square shape of 0.5 mm × 0.5 mm.
The diffusion plate 21 is manufactured by an extrusion molding method in which a filler is dispersed in a polycarbonate which is a transparent resin. The thickness of the diffusing plate 21 was 2.0 mm, the total light transmittance was 65%, and the haze was 99%.
As the light control sheet 23, a lenticular lens sheet obtained by molding a lens on a PET film (thickness: 75 μm) using a UV ray curable resin was used. The lens pitch of the lenticular lens sheet was 98 μm, and the lens shape was an aspheric lens shape.
As a result of measuring the luminance from the backlight unit 31 and the optical sheet 33 having the above-described configuration, the ratio of maximum luminance / minimum luminance was doubled, and luminance unevenness visually recognized on the viewer side X did not occur. It was confirmed that the ratio of maximum luminance / minimum luminance was reduced by making the light emission surface 11 a regular hexagon as compared with Example 1 in which the light emission surface 11 was square.
(実施例3)
光射出面11の形状が正方形状で、大きさが28mm×28mmである導光板7を押出し成形法した。
ここで、導光板7の材料として、ポリカーボネートを使用した。
導光板7の格納部9の形状は底面が直径5.3mm、深さが4.5mmの略円錐形状で、円錐頂点を曲率半径0.25mmの形状とした。導光板7の厚肉部の厚みが最も厚い部分の厚みを5.5mmとし、斜部13の端部を平坦としたときの導光板7の厚みが最も薄くなる面の厚みを1.5mmとした。斜部13は、格納部9近傍にて光射出面11とのなす角度θを15.76度として、端部近傍では、端部に近づくにつれθが0度となるように曲率半径15mmで導光板7の内側に膨らむ曲線とした。
光源1は、青色に発光する青色LED50を、LED用レンズ53内部に塗工された黄色に発光する蛍光体51で覆い、擬似白色に発光する方式の白色LED46を使用した。
反射シート5には、PETに空気からなるボイドを形成して反射率を高めた樹脂シートを使用し、接着剤にて斜部13と一体化した。
リフレクター3は、反射シート5と同様の樹脂シートを使用し導光板7の格納部9を塞いだ。
上述の構成を筐体19内に光射出面11の各辺を揃えて、隙間無く連結し導光板連結体91を構成し、バックライトユニット31内に組み込んだ。連結した際に、図27のように導光体7同士に段差を設けて連結した。
上述のバックライトユニット31の上に、光学シート33として、背面側から順に、透過率調整シート22、拡散板21、光制御シート23を重ねて設置した。
透過率調整シート22は、支持基材18のPETフィルム(厚さ:75μm)上に、顔料として酸化チタンが分散された白色インクを、透過率調整パターン20としてスクリーン印刷法にて印刷して製造した。図18と同様なパターンを網点状に形成した。網点1つのドットパターンの大きさは0.5mm×0.5mmの正方形の形状にした。
拡散板21は、透明樹脂であるポリカーボネートにフィラーを分散して押出し成形法にて製造したものである。拡散板21の板厚は2.0mm、全光線透過率は65%、ヘイズは99%であった。
光制御シート23は、PETフィルム(厚さ:75μm)上にUV線硬化型の樹脂を用いてレンズを成形したレンチキュラーレンズシートを使用した。レンチキュラーレンズシートのレンズピッチは98μmであり、レンズ形状は非球面レンズ形状とした。
上述のバックライトユニット31、光学シート33の上に表示部35を組み込み、表示装置37を構成する。
光源1を点灯して、バックライトユニット31内部の温度が最高温度になってから、6時間経過後の表示装置37を観察した結果、導光板連結体91に反りは発生せず、導光板7間での輝線は看者側Xから視認されなかった。
(Example 3)
A light guide plate 7 having a light emission surface 11 having a square shape and a size of 28 mm × 28 mm was extruded.
Here, polycarbonate was used as the material of the light guide plate 7.
The shape of the storage portion 9 of the light guide plate 7 is a substantially conical shape with a bottom surface having a diameter of 5.3 mm and a depth of 4.5 mm, and a conical vertex having a curvature radius of 0.25 mm. The thickness of the thickest portion of the light guide plate 7 is set to 5.5 mm, and the thickness of the light guide plate 7 having the smallest thickness when the end of the inclined portion 13 is flat is set to 1.5 mm. did. The oblique portion 13 is guided with a radius of curvature of 15 mm so that the angle θ formed with the light exit surface 11 in the vicinity of the storage portion 9 is 15.76 degrees, and in the vicinity of the end portion, θ becomes 0 degree as the end portion is approached. The curve swells inside the light plate 7.
As the light source 1, a blue LED 50 that emits blue light is covered with a phosphor 51 that emits yellow light applied inside the LED lens 53, and a white LED 46 that emits pseudo white light is used.
As the reflection sheet 5, a resin sheet in which voids made of air were formed on PET to increase the reflectance was used, and the reflection sheet 5 was integrated with the oblique portion 13 with an adhesive.
The reflector 3 used the same resin sheet as the reflection sheet 5 and closed the storage portion 9 of the light guide plate 7.
The above-described configuration is aligned in the housing 19 with the sides of the light emitting surface 11 aligned, and the light guide plate coupling body 91 is configured and incorporated in the backlight unit 31. When connected, the light guides 7 were connected with a step as shown in FIG.
On the backlight unit 31 described above, as the optical sheet 33, the transmittance adjusting sheet 22, the diffusion plate 21, and the light control sheet 23 were stacked in order from the back side.
The transmittance adjusting sheet 22 is manufactured by printing a white ink in which titanium oxide is dispersed as a pigment on a PET film (thickness: 75 μm) of the support substrate 18 as a transmittance adjusting pattern 20 by a screen printing method. did. A pattern similar to FIG. 18 was formed in a halftone dot shape. The size of one dot pattern of halftone dots was a square shape of 0.5 mm × 0.5 mm.
The diffusion plate 21 is manufactured by an extrusion molding method in which a filler is dispersed in a polycarbonate which is a transparent resin. The thickness of the diffusing plate 21 was 2.0 mm, the total light transmittance was 65%, and the haze was 99%.
As the light control sheet 23, a lenticular lens sheet obtained by molding a lens on a PET film (thickness: 75 μm) using a UV ray curable resin was used. The lens pitch of the lenticular lens sheet was 98 μm, and the lens shape was an aspheric lens shape.
A display unit 35 is built on the backlight unit 31 and the optical sheet 33 described above to constitute a display device 37.
As a result of observing the display device 37 after 6 hours have passed since the light source 1 was turned on and the temperature inside the backlight unit 31 reached the maximum temperature, the light guide plate connector 91 did not warp, and the light guide plate 7 The bright line between them was not visible from the viewer side X.
(実施例4)
実施例4は、実施例3の構成から透過率調整シート22を取り除いた構成である。
光射出面11の形状が正方形状で、大きさが28mm×28mmである導光板7を押出し成形法した。
ここで、導光板7の材料として、ポリカーボネートを使用した。
導光板7の格納部9の形状は底面が直径5.3mm、深さが4.5mmの略円錐形状で、円錐頂点を曲率半径0.25mmの形状とした。導光板7の厚肉部の厚みが最も厚い部分の厚みを5.5mmとし、斜部13の端部を平坦としたときの導光板7の厚みが最も薄くなる面の厚みを1.5mmとした。斜部13は、格納部9近傍にて光射出面11とのなす角度θを15.76度として、端部近傍では、端部に近づくにつれθが0度となるように曲率半径15mmで導光板7の内側に膨らむ曲線とした。
光源1は、青色に発光する青色LED50を、LED用レンズ53内部に塗工された黄色に発光する蛍光体51で覆い、擬似白色に発光する方式の白色LED46を使用した。
反射シート5には、PETに空気からなるボイドを形成して反射率を高めた樹脂シートを使用し、接着剤にて斜部13と一体化した。
リフレクター3は、反射シート5と同様の樹脂シートを使用し導光板7の格納部9を塞いだ。
上述の構成を筐体19内に光射出面11の各辺を揃えて、隙間無く連結し導光板連結体91を構成し、バックライトユニット31内に組み込んだ。連結した際に、図27のように導光体7同士に段差を設けて連結した。
上述のバックライトユニット31の上に、光学シート33として、背面側から順に、拡散板21、光制御シート23を重ねて設置した。
拡散板21は、透明樹脂であるポリカーボネートにフィラーを分散して押出し成形法にて製造したものである。拡散板21の板厚は2.0mm、全光線透過率は65%、ヘイズは99%であった。
光制御シート23は、PETフィルム(厚さ:75μm)上にUV線硬化型の樹脂を用いてレンズを成形したレンチキュラーレンズシートを使用した。レンチキュラーレンズシートのレンズピッチは98μmであり、レンズ形状は非球面レンズ形状とした。
上述のバックライトユニット31、光学シート33の上に表示部35を組み込み、表示装置37を構成する。
光源1を点灯して、バックライトユニット31内部の温度が最高温度になってから、6時間経過後の表示装置37を観察した結果、看者側Xから導光板7間にて輝線が視認された。また導光体7間にて、モアレが発生し看者側Xから視認された。
Example 4
In the fourth embodiment, the transmittance adjustment sheet 22 is removed from the configuration of the third embodiment.
A light guide plate 7 having a light emission surface 11 having a square shape and a size of 28 mm × 28 mm was extruded.
Here, polycarbonate was used as the material of the light guide plate 7.
The shape of the storage portion 9 of the light guide plate 7 is a substantially conical shape with a bottom surface having a diameter of 5.3 mm and a depth of 4.5 mm, and a conical vertex having a curvature radius of 0.25 mm. The thickness of the thickest portion of the light guide plate 7 is set to 5.5 mm, and the thickness of the light guide plate 7 having the smallest thickness when the end of the inclined portion 13 is flat is set to 1.5 mm. did. The oblique portion 13 is guided with a radius of curvature of 15 mm so that the angle θ formed with the light exit surface 11 in the vicinity of the storage portion 9 is 15.76 degrees, and in the vicinity of the end portion, θ becomes 0 degree as the end portion is approached. The curve swells inside the light plate 7.
As the light source 1, a blue LED 50 that emits blue light is covered with a phosphor 51 that emits yellow light applied inside the LED lens 53, and a white LED 46 that emits pseudo white light is used.
As the reflection sheet 5, a resin sheet in which voids made of air were formed on PET to increase the reflectance was used, and the reflection sheet 5 was integrated with the oblique portion 13 with an adhesive.
The reflector 3 used the same resin sheet as the reflection sheet 5 and closed the storage portion 9 of the light guide plate 7.
The above-described configuration is aligned in the housing 19 with the sides of the light emitting surface 11 aligned, and the light guide plate coupling body 91 is configured and incorporated in the backlight unit 31. When connected, the light guides 7 were connected with a step as shown in FIG.
On the backlight unit 31 described above, as the optical sheet 33, the diffusion plate 21 and the light control sheet 23 were stacked in order from the back side.
The diffusion plate 21 is manufactured by an extrusion molding method in which a filler is dispersed in a polycarbonate which is a transparent resin. The thickness of the diffusing plate 21 was 2.0 mm, the total light transmittance was 65%, and the haze was 99%.
As the light control sheet 23, a lenticular lens sheet obtained by molding a lens on a PET film (thickness: 75 μm) using a UV ray curable resin was used. The lens pitch of the lenticular lens sheet was 98 μm, and the lens shape was an aspheric lens shape.
A display unit 35 is built on the backlight unit 31 and the optical sheet 33 described above to constitute a display device 37.
As a result of observing the display device 37 after 6 hours have elapsed since the light source 1 was turned on and the temperature inside the backlight unit 31 reached the maximum temperature, bright lines were visually recognized between the viewer side X and the light guide plate 7. It was. Further, moire was generated between the light guides 7 and was visually recognized from the viewer side X.
(実施例5)
光射出面11が正六角形状で、正六角形の各辺の長さが14mmである導光板7を押出し成形法によって製造した。
ここで、導光板7の材料として、ポリカーボネートを使用した。
導光板7の格納部9の形状は底面が直径5.3mm、深さが4.5mmの略円錐形状で、円錐頂点を曲率半径0.25mmの形状とした。導光板7の厚肉部の厚みが最も厚い部分の厚みを5.5mmとし、斜部13の端部を平坦としたときの導光板7の厚みが最も薄くなる面の厚みを1.5mmとした。斜部13は、格納部9近傍にて光射出面11とのなす角度θを15.76度として、端部近傍では、端部に近づくにつれθが0度となるように曲率半径15mmで導光板7の内側に膨らむ曲線とした。
光源1は、青色に発光する青色LED50を、LED用レンズ53内部に塗工された黄色に発光する蛍光体51で覆い、擬似白色に発光する方式の白色LED46を使用した。
反射シート5には、PETに空気からなるボイドを形成して反射率を高めた樹脂シートを使用し、接着剤にて斜部13と一体化した。
リフレクター3は、反射シート5と同様の樹脂シートを使用し導光板7の格納部9を塞いだ。
上述の構成を筐体19内に光射出面11の各辺を揃えて、隙間無く連結し導光板連結体91を構成し、バックライトユニット31内に組み込んだ。連結した際に、図27のように導光体7同士に段差を設けて連結した。
バックライトユニット31端部近傍では、導光板連結体91は下記の4種類の方法で設置した。
それぞれを実施例5(a)〜5(d)とする。
実施例5(a)は、図30(a)のように導光板連結体91の端部を筐体19で覆った構成である。筐体19が導光板連結体91の端部を覆う幅は10mmとした。
実施例5(b)は、図30(b)のようにバックライトユニット端部に設置する導光板7の光射出面11の形状を正多角形状ではなく、導光板7のバックライトユニット31端部が直線状になる形状にした構成である。ここで、バックライトユニット31端部に設置する導光板7の光入射面11を正多角形以外の形状として、全て五角形にした。
実施例5(c)は、図30(c)のように筐体19と導光板連結体91端部に設置される導光板7との間に酸化チタンの微粒子を粘着剤に分散させた反射剤69を充填した構成である。ここではバックライトユニット端部に設置する導光板7の光入射面11を全て正六角形にした。
実施例5(d)は、図30(d)のように光射出面11が正多角形でない導光板7を用いる方法と、筐体19と導光板連結体91端部に設置される導光板7との間に実施例5(c)と同様の反射剤69を充填する方法とを組み合わせたものである。ここで、バックライトユニット31端部に設置される光入射面11が正多角形状でない導光板7において、その光入射面11の面積が、端部以外に設置している光入射面11が正多角形状である導光板7の光入射面11の面積と比較して50%以下である場合は、その導光板7に光源を設置しないようにした。またバックライトユニット31端部に設置する導光板7の光入射面11を正多角形以外の形状として、七角形、六角形、五角形、四角形、三角形にした。
上述のバックライトユニット31の輝度を測定した結果、バックライトユニットの中央部近傍輝度をL、バックライトユニット31端部近傍で筐体端部から垂直方向に20mm離れた位置での輝度をL*とした場合、L*/Lが、実施例5(a)では0.9倍、実施例5(b)では1.1倍、実施例5(c)では0.8倍、実施例5(d)では0.5倍となり、看者側Xで視認される輝度ムラは発生しなかった。
この結果から、L*/Lが0.1以上10以下であれば、輝度ムラとして視認されないことを確認した。
上述のバックライトユニット31の上に、光学シート33として、背面側から順に、透過率調整シート22、拡散板21、光制御シート23を重ねて設置した。
透過率調整シート22は、支持基材18のPETフィルム(厚さ:75μm)上に、顔料として酸化チタンが分散された白色インクを、透過率調整パターン20としてスクリーン印刷法にて印刷して製造した。図18と同様なパターンを網点状に形成した。網点1つのドットパターンの大きさは0.5mm×0.5mmの正方形の形状にした。
拡散板21は、透明樹脂であるポリカーボネートにフィラーを分散して押出し成形法にて製造したものである。拡散板21の板厚は2.0mm、全光線透過率は65%、ヘイズは99%であった。
光制御シート23は、PETフィルム(厚さ:75μm)上にUV線硬化型の樹脂を用いてレンズを成形したレンチキュラーレンズシートを使用した。レンチキュラーレンズシートのレンズピッチは98μmであり、レンズ形状は非球面レンズ形状とした。
上述のバックライトユニット31、光学シート33の上に表示部35を組み込み、表示装置37を構成する。
光源1を点灯して、バックライトユニット31内部の温度が最高温度になってから、6時間経過後の表示装置37を観察した結果、実施例5(a)〜実施例5(d)のどの構成においても導光板連結体91に反りは発生せず、導光板7間にて輝線は看者側Xから視認されなかった。
(Example 5)
The light guide plate 7 in which the light emission surface 11 has a regular hexagonal shape and the length of each side of the regular hexagon is 14 mm was manufactured by an extrusion molding method.
Here, polycarbonate was used as the material of the light guide plate 7.
The shape of the storage portion 9 of the light guide plate 7 is a substantially conical shape with a bottom surface having a diameter of 5.3 mm and a depth of 4.5 mm, and a conical vertex having a curvature radius of 0.25 mm. The thickness of the thickest portion of the light guide plate 7 is set to 5.5 mm, and the thickness of the light guide plate 7 having the smallest thickness when the end of the inclined portion 13 is flat is set to 1.5 mm. did. The oblique portion 13 is guided with a radius of curvature of 15 mm so that the angle θ formed with the light exit surface 11 in the vicinity of the storage portion 9 is 15.76 degrees, and in the vicinity of the end portion, θ becomes 0 degree as the end portion is approached. The curve swells inside the light plate 7.
As the light source 1, a blue LED 50 that emits blue light is covered with a phosphor 51 that emits yellow light applied inside the LED lens 53, and a white LED 46 that emits pseudo white light is used.
As the reflection sheet 5, a resin sheet in which voids made of air were formed on PET to increase the reflectance was used, and the reflection sheet 5 was integrated with the oblique portion 13 with an adhesive.
The reflector 3 used the same resin sheet as the reflection sheet 5 and closed the storage portion 9 of the light guide plate 7.
The above-described configuration is aligned in the housing 19 with the sides of the light emitting surface 11 aligned, and the light guide plate coupling body 91 is configured and incorporated in the backlight unit 31. When connected, the light guides 7 were connected with a step as shown in FIG.
In the vicinity of the end of the backlight unit 31, the light guide plate connector 91 was installed by the following four methods.
Respectively, it is set as Example 5 (a)-5 (d).
In Example 5 (a), the end portion of the light guide plate coupling body 91 is covered with the housing 19 as shown in FIG. 30 (a). The width | variety which the housing | casing 19 covers the edge part of the light-guide plate coupling body 91 was 10 mm.
In Example 5 (b), the shape of the light exit surface 11 of the light guide plate 7 installed at the end of the backlight unit is not a regular polygon as shown in FIG. 30 (b), but the end of the backlight unit 31 of the light guide plate 7. It is the structure which made the shape into which a part becomes a linear form. Here, all the light incident surfaces 11 of the light guide plate 7 installed at the end of the backlight unit 31 are pentagonal as shapes other than the regular polygon.
In Example 5 (c), as shown in FIG. 30 (c), reflection in which fine particles of titanium oxide are dispersed in an adhesive between the housing 19 and the light guide plate 7 installed at the end of the light guide plate coupling body 91. In this configuration, the agent 69 is filled. Here, the light incident surfaces 11 of the light guide plate 7 installed at the end of the backlight unit are all regular hexagons.
In Example 5 (d), as shown in FIG. 30 (d), a method of using the light guide plate 7 whose light emission surface 11 is not a regular polygon, and a light guide plate installed at the end of the casing 19 and the light guide plate coupling body 91 are used. 7 and the method of filling the same reflective agent 69 as in Example 5 (c). Here, in the light guide plate 7 in which the light incident surface 11 installed at the end of the backlight unit 31 is not a regular polygon, the area of the light incident surface 11 is the same as that of the light incident surface 11 installed other than the end. When the area is 50% or less compared to the area of the light incident surface 11 of the light guide plate 7 having a polygonal shape, no light source is installed on the light guide plate 7. In addition, the light incident surface 11 of the light guide plate 7 installed at the end of the backlight unit 31 is a heptagon, hexagon, pentagon, square, or triangle as a shape other than a regular polygon.
As a result of measuring the luminance of the backlight unit 31 described above, the luminance near the center of the backlight unit is L, and the luminance at a position 20 mm away from the end of the casing in the vertical direction near the end of the backlight unit 31 is L *. L * / L is 0.9 times in Example 5 (a), 1.1 times in Example 5 (b), 0.8 times in Example 5 (c), and Example 5 ( In d), the brightness was 0.5 times, and the luminance unevenness visually recognized on the viewer side X did not occur.
From this result, it was confirmed that when L * / L was 0.1 or more and 10 or less, it was not visually recognized as luminance unevenness.
On the backlight unit 31 described above, as the optical sheet 33, the transmittance adjusting sheet 22, the diffusion plate 21, and the light control sheet 23 were stacked in order from the back side.
The transmittance adjusting sheet 22 is manufactured by printing a white ink in which titanium oxide is dispersed as a pigment on a PET film (thickness: 75 μm) of the support substrate 18 as a transmittance adjusting pattern 20 by a screen printing method. did. A pattern similar to FIG. 18 was formed in a halftone dot shape. The size of one dot pattern of halftone dots was a square shape of 0.5 mm × 0.5 mm.
The diffusion plate 21 is manufactured by an extrusion molding method in which a filler is dispersed in a polycarbonate which is a transparent resin. The thickness of the diffusing plate 21 was 2.0 mm, the total light transmittance was 65%, and the haze was 99%.
As the light control sheet 23, a lenticular lens sheet obtained by molding a lens on a PET film (thickness: 75 μm) using a UV ray curable resin was used. The lens pitch of the lenticular lens sheet was 98 μm, and the lens shape was an aspheric lens shape.
A display unit 35 is built on the backlight unit 31 and the optical sheet 33 described above to constitute a display device 37.
As a result of observing the display device 37 after 6 hours have passed since the light source 1 was turned on and the temperature inside the backlight unit 31 reached the maximum temperature, which of the examples 5 (a) to 5 (d) Even in the configuration, the light guide plate connector 91 was not warped, and no bright line was seen from the viewer side X between the light guide plates 7.
(実施例6)
実施例6は、実施例5の構成から透過率調整シート22を取り除いた構成である。
光射出面11が正六角形状で、正六角形の各辺の長さが14mmである導光板7を押出し成形法によって製造した。
ここで、導光板7の材料として、ポリカーボネートを使用した。
導光板7の格納部9の形状は底面が直径5.3mm、深さが4.5mmの略円錐形状で、円錐頂点を曲率半径0.25mmの形状とした。導光板7の厚肉部の厚みが最も厚い部分の厚みを5.5mmとし、斜部13の端部を平坦としたときの導光板7の厚みが最も薄くなる面の厚みを1.5mmとした。斜部13は、格納部9近傍にて光射出面11とのなす角度θを15.76度として、端部近傍では、端部に近づくにつれθが0度となるように曲率半径15mmで導光板7の内側に膨らむ曲線とした。
光源1は、青色に発光する青色LED50を、LED用レンズ53内部に塗工された黄色に発光する蛍光体51で覆い、擬似白色に発光する方式の白色LED46を使用した。
反射シート5には、PETに空気からなるボイドを形成して反射率を高めた樹脂シートを使用し、接着剤にて斜部13と一体化した。
リフレクター3は、反射シート5と同様の樹脂シートを使用し導光板7の格納部9を塞いだ。
上述の構成を筐体19内に光射出面11の各辺を揃えて、隙間無く連結し導光板連結体91を構成し、バックライトユニット31内に組み込んだ。連結した際に、図27のように導光体7同士に段差を設けて連結した。
バックライトユニット31端部近傍では、導光板連結体91は下記の4種類の方法で設置した。
それぞれを実施例6(a)〜6(d)とする。
実施例6(a)は、図30(a)のように導光板連結体91の端部を筐体19で覆った構成である。筐体19が導光板連結体91の端部を覆う幅は10mmとした。
実施例6(b)は、図30(b)のようにバックライトユニット端部に設置する導光板7の光射出面11の形状を正多角形状ではなく、導光板7のバックライトユニット31端部が直線状になる形状にした構成である。ここで、バックライトユニット31端部に設置する導光板7の光入射面11を正多角形以外の形状として、全て五角形にした。
実施例6(c)は、図30(c)のように筐体19と導光板連結体91端部に設置される導光板7との間に酸化チタンの微粒子を粘着剤に分散させた反射剤69を充填した構成である。ここではバックライトユニット端部に設置する導光板7の光入射面11を全て正六角形にした。
実施例6(d)は、図30(d)のように光射出面11が正多角形でない導光板7を用いる方法と、筐体19と導光板連結体91端部に設置される導光板7との間に実施例5(c)と同様の反射剤69を充填する方法とを組み合わせたものである。ここで、バックライトユニット31端部に設置される光入射面11が正多角形状でない導光板7において、その光入射面11の面積が、端部以外に設置している光入射面11が正多角形状である導光板7の光入射面11の面積と比較して50%以下である場合は、その導光板7に光源を設置しなかった。またバックライトユニット31端部に設置する導光板7の光入射面11を正多角形以外の形状として、七角形、六角形、五角形、四角形、三角形にした。
上述のバックライトユニット31の輝度を測定した結果、バックライトユニットの中央部近傍輝度をL、バックライトユニット31端部近傍で筐体端部から垂直方向に20mm離れた位置での輝度をL*とした場合、L*/Lが、実施例6(a)では0.9倍、実施例6(b)では1.1倍、実施例6(c)では0.8倍、実施例6(d)では0.5倍となり、看者側Xで視認される輝度ムラは発生しなかった。
この結果から、L*/Lが0.5以上10以下であれば、輝度ムラとして視認されないことを確認した。
上述のバックライトユニット31の上に、光学シート33として、背面側から順に、拡散板21、光制御シート23を重ねて設置した。
拡散板21は、透明樹脂であるポリカーボネートにフィラーを分散して押出し成形法にて製造したものである。拡散板21の板厚は2.0mm、全光線透過率は65%、ヘイズは99%であった。
光制御シート23は、PETフィルム(厚さ:75μm)上にUV線硬化型の樹脂を用いてレンズを成形したレンチキュラーレンズシートを使用した。レンチキュラーレンズシートのレンズピッチは98μmであり、レンズ形状は非球面レンズ形状とした。
上述のバックライトユニット31、光学シート33の上に表示部35として液晶パネルを組み込み、表示装置37を構成する。
光源1を点灯して、バックライトユニット31内部の温度が最高温度になってから、6時間経過後の表示装置37を観察した結果、実施例6(a)〜実施例6(d)のどの構成においても導光板連結体91に反りは発生せず、導光板7間にて輝線や、モアレは看者側Xから視認されなかった。
この結果から、光射出面11が正六角形の場合、連結部がジグザグ状であるため輝線とモアレの発生を抑制することを確認した。
(Example 6)
In the sixth embodiment, the transmittance adjustment sheet 22 is removed from the configuration of the fifth embodiment.
The light guide plate 7 in which the light emission surface 11 has a regular hexagonal shape and the length of each side of the regular hexagon is 14 mm was manufactured by an extrusion molding method.
Here, polycarbonate was used as the material of the light guide plate 7.
The shape of the storage portion 9 of the light guide plate 7 is a substantially conical shape with a bottom surface having a diameter of 5.3 mm and a depth of 4.5 mm, and a conical vertex having a curvature radius of 0.25 mm. The thickness of the thickest portion of the light guide plate 7 is set to 5.5 mm, and the thickness of the light guide plate 7 having the smallest thickness when the end of the inclined portion 13 is flat is set to 1.5 mm. did. The oblique portion 13 is guided with a radius of curvature of 15 mm so that the angle θ formed with the light exit surface 11 in the vicinity of the storage portion 9 is 15.76 degrees, and in the vicinity of the end portion, θ becomes 0 degree as the end portion is approached. The curve swells inside the light plate 7.
As the light source 1, a blue LED 50 that emits blue light is covered with a phosphor 51 that emits yellow light applied inside the LED lens 53, and a white LED 46 that emits pseudo white light is used.
As the reflection sheet 5, a resin sheet in which voids made of air were formed on PET to increase the reflectance was used, and the reflection sheet 5 was integrated with the oblique portion 13 with an adhesive.
The reflector 3 used the same resin sheet as the reflection sheet 5 and closed the storage portion 9 of the light guide plate 7.
The above-described configuration is aligned in the housing 19 with the sides of the light emitting surface 11 aligned, and the light guide plate coupling body 91 is configured and incorporated in the backlight unit 31. When connected, the light guides 7 were connected with a step as shown in FIG.
In the vicinity of the end of the backlight unit 31, the light guide plate connector 91 was installed by the following four methods.
These are designated as Examples 6 (a) to 6 (d).
In Example 6 (a), the end portion of the light guide plate coupling body 91 is covered with the housing 19 as shown in FIG. 30 (a). The width | variety which the housing | casing 19 covers the edge part of the light-guide plate coupling body 91 was 10 mm.
In Example 6 (b), the shape of the light exit surface 11 of the light guide plate 7 installed at the end of the backlight unit is not a regular polygon as shown in FIG. 30 (b), but the end of the backlight unit 31 of the light guide plate 7. It is the structure which made the shape into which a part becomes a linear form. Here, all the light incident surfaces 11 of the light guide plate 7 installed at the end of the backlight unit 31 are pentagonal as shapes other than the regular polygon.
In Example 6 (c), as shown in FIG. 30 (c), a reflection in which fine particles of titanium oxide are dispersed in an adhesive between the casing 19 and the light guide plate 7 installed at the end of the light guide plate coupling body 91. In this configuration, the agent 69 is filled. Here, the light incident surfaces 11 of the light guide plate 7 installed at the end of the backlight unit are all regular hexagons.
Example 6 (d) is a method using a light guide plate 7 whose light exit surface 11 is not a regular polygon as shown in FIG. 30 (d), and a light guide plate installed at the end of the casing 19 and the light guide plate connector 91. 7 and the method of filling the same reflective agent 69 as in Example 5 (c). Here, in the light guide plate 7 in which the light incident surface 11 installed at the end of the backlight unit 31 is not a regular polygon, the area of the light incident surface 11 is the same as that of the light incident surface 11 installed other than the end. When the area was 50% or less compared to the area of the light incident surface 11 of the light guide plate 7 having a polygonal shape, no light source was installed on the light guide plate 7. In addition, the light incident surface 11 of the light guide plate 7 installed at the end of the backlight unit 31 is a heptagon, hexagon, pentagon, square, or triangle as a shape other than a regular polygon.
As a result of measuring the luminance of the backlight unit 31 described above, the luminance near the center of the backlight unit is L, and the luminance at a position 20 mm away from the end of the casing in the vertical direction near the end of the backlight unit 31 is L *. L * / L is 0.9 times in Example 6 (a), 1.1 times in Example 6 (b), 0.8 times in Example 6 (c), and Example 6 ( In d), the brightness was 0.5 times, and the luminance unevenness visually recognized on the viewer side X did not occur.
From this result, it was confirmed that when L * / L was 0.5 or more and 10 or less, it was not visually recognized as luminance unevenness.
On the backlight unit 31 described above, as the optical sheet 33, the diffusion plate 21 and the light control sheet 23 were stacked in order from the back side.
The diffusion plate 21 is manufactured by an extrusion molding method in which a filler is dispersed in a polycarbonate which is a transparent resin. The thickness of the diffusing plate 21 was 2.0 mm, the total light transmittance was 65%, and the haze was 99%.
As the light control sheet 23, a lenticular lens sheet obtained by molding a lens on a PET film (thickness: 75 μm) using a UV ray curable resin was used. The lens pitch of the lenticular lens sheet was 98 μm, and the lens shape was an aspheric lens shape.
A liquid crystal panel is incorporated as the display unit 35 on the backlight unit 31 and the optical sheet 33 described above to constitute a display device 37.
As a result of observing the display device 37 after the elapse of 6 hours after the light source 1 was turned on and the temperature inside the backlight unit 31 reached the maximum temperature, which of the examples 6 (a) to 6 (d) Even in the configuration, the light guide plate connector 91 was not warped, and no bright line or moire was observed between the light guide plates 7 from the viewer side X.
From this result, when the light emission surface 11 was a regular hexagon, since the connection part was zigzag-shaped, it confirmed that generation | occurrence | production of a bright line and moire was suppressed.
a、b、c、d、e…光線、A…光源と導光板端部との最大距離、B…源と導光板端部との最小距離、C…導光板中心軸、H0…格納部深さ、H1…平坦面で形成される斜部の厚さ、H2…曲面で形成される斜部の厚さ、S1、S2…光射出面の面積、U…輝線幅、V…輝線周辺領域、X…看者側、θ…斜部と光射出面とがなす角度
1…光源、3…リフレクター、5…反射シート、7…導光板、9…格納部、11…光射出面、13…斜部、15…電気配線、17…電源装置、18…支持基材、19…筐体、20…透過率調整パターン、21…拡散版、22…透過率調整シート、23…光制御シート、25…液晶層、27…偏光板、29…液晶用駆動装置、31…バックライトユニット、33…光学シート、35…表示部、37…表示装置、38…端面、39…導光板連結側面、40…連結部、41…導光板ブロック、43…導光板ブロック側面、45…導光板ブロック内部空間部、46…白色LED、47…LED用基板、48…赤色LED素子、49…緑色LED素子、50…青色LED素子、51…蛍光体、53…LED用レンズ、54…赤色LED、55…緑色LED、56…青色LED、57…赤色半導体レーザー、58…緑色半導体レーザー、59…青色半導体レーザー、60…ファイバ、61…半導体レーザー用レンズ、61…蛍光ランプ、65…隙間、67…固定要素、69…反射剤、71…ロール、73…レーザー発振機、75…レーザー光、77…断裁線、79(a)、79(b)…輝線、81…透過率調整パターン高密度領域、82…接合層、83…スペーサー、85…空気層、87…光反射層、89…固定素子、91…導光板連結体
a, b, c, d, e ... light, the minimum distance between the maximum distance, B ... source and the light guide plate end of the A ... light source and the light guide plate end, C ... light guide plate center axis, H 0 ... storage section Depth, H 1 ... Thickness of flat part formed by flat surface, H 2 ... Thick part of curved part formed by curved surface, S 1 , S 2 ... Area of light exit surface, U. ... bright line peripheral area, X ... observer side, θ ... angle formed by oblique part and light emission surface 1 ... light source, 3 ... reflector, 5 ... reflection sheet, 7 ... light guide plate, 9 ... storage part, 11 ... light emission Surface, 13 ... oblique part, 15 ... electric wiring, 17 ... power supply, 18 ... support base material, 19 ... housing, 20 ... transmittance adjustment pattern, 21 ... diffusion plate, 22 ... transmittance adjustment sheet, 23 ... light Control sheet, 25 ... Liquid crystal layer, 27 ... Polarizing plate, 29 ... Liquid crystal drive device, 31 ... Backlight unit, 33 ... Optical sheet, 35 ... Display unit, 37 ... Display device , 38 ... end face, 39 ... light guide plate connection side surface, 40 ... connection part, 41 ... light guide plate block, 43 ... light guide plate block side surface, 45 ... light guide plate block internal space part, 46 ... white LED, 47 ... LED substrate, 48 ... red LED element, 49 ... green LED element, 50 ... blue LED element, 51 ... phosphor, 53 ... LED lens, 54 ... red LED, 55 ... green LED, 56 ... blue LED, 57 ... red semiconductor laser, 58 ... Green semiconductor laser, 59 ... Blue semiconductor laser, 60 ... Fiber, 61 ... Semiconductor laser lens, 61 ... Fluorescent lamp, 65 ... Gap, 67 ... Fixing element, 69 ... Reflective agent, 71 ... Roll, 73 ... Laser oscillation 75 ... Laser light, 77 ... Cutting line, 79 (a), 79 (b) ... Bright line, 81 ... Transmittance adjustment pattern high density region, 82 ... Junction layer, 83 ... Sa, 85 ... air layer, 87 ... light reflection layer, 89 ... fixing element, 91 ... light guide plate connecting body
Claims (10)
該出射面の中央近傍に形成された厚肉部と、
前記出射面に対向する背面の前記厚肉部に形成されていて光源を収納するための凹部と、
前記出射面の端部に位置する薄肉部と、
前記背面において厚肉部から前記薄肉端部に向けて次第に肉厚が薄くなるように傾斜した斜部と、を備えた導光板であって、
前記光の出射面の形状が正多角形であることを特徴とする導光板。 A light exit surface;
A thick portion formed near the center of the exit surface;
A recess for accommodating a light source formed in the thick part on the back surface facing the emission surface;
A thin portion located at the end of the exit surface;
A slanted portion inclined so that the thickness gradually decreases from the thick portion to the thin end portion on the back surface, and a light guide plate comprising:
The light guide plate is characterized in that the shape of the light exit surface is a regular polygon.
該出射面の中央近傍に形成された厚肉部と、
前記出射面に対向する背面の前記厚肉部に形成されていて光源を収納するための凹部と、
前記出射面の端部に位置する薄肉部と、
前記背面において厚肉部から前記薄肉端部に向けて次第に肉厚が薄くなるように傾斜した斜部と、を備えた導光板であって、
前記斜部の形状が平面もしくはその一部に曲面を含む形状からなることを特徴とする請求項1記載の導光板。 A light exit surface;
A thick portion formed near the center of the exit surface;
A recess for accommodating a light source formed in the thick part on the back surface facing the emission surface;
A thin portion located at the end of the exit surface;
A slanted portion inclined so that the thickness gradually decreases from the thick portion to the thin end portion on the back surface, and a light guide plate comprising:
The light guide plate according to claim 1, wherein the shape of the oblique portion is a flat surface or a shape including a curved surface in a part thereof.
前記導光板の薄肉端部同士を連結した導光板連結体であって、
各々の前記導光板の前記光の出射面の形状が同じ正多角形からなることを特徴とする導光板連結体。 A plurality of the light guide plates according to claim 1 or 2,
A light guide plate assembly in which thin end portions of the light guide plates are connected to each other,
The light guide plate coupling body, wherein the light exit surfaces of the light guide plates are formed of the same regular polygon.
前記導光板の薄肉端部同士を連結した導光板連結体であって、
各々の前記導光板の前記光の出射面が少なくとも2つ以上の異なる正多角形からなることを特徴とする導光板連結体。 A plurality of the light guide plates according to claim 1 or 2,
A light guide plate assembly in which thin end portions of the light guide plates are connected to each other,
The light guide plate assembly, wherein the light exit surface of each of the light guide plates comprises at least two different regular polygons.
前記導光板の薄肉端部同士を連結した導光板連結体であって、
各々の前記導光板の薄肉部の端部の形状が嵌合する凹凸形状からなることを特徴とする導光板連結体。 A plurality of the light guide plates according to claim 1 or 2,
A light guide plate assembly in which thin end portions of the light guide plates are connected to each other,
Each of the light guide plates has an uneven shape in which the shape of the end of the thin portion is fitted.
各々の前記導光板の前記光射出面が、前記導光板の厚み方向に沿って、段差を有して連結されていることを特徴とする導光板連結体。 It is a light-guide plate coupling body of Claim 3 thru | or 5, Comprising:
The light guide plate coupling body, wherein the light exit surfaces of the respective light guide plates are connected with a step along the thickness direction of the light guide plate.
前記光源と、
前記光源に電源を供給する電源経路部と、
前記導光板の外辺部に設けられた反射部材と、
請求項3乃至6記載の前記導光板連結体と、
を有することを特徴とするバックライトユニット。 In the housing,
The light source;
A power supply path section for supplying power to the light source;
A reflective member provided on the outer side of the light guide plate;
The light guide plate connector according to claim 3 or 6,
A backlight unit comprising:
前記光の射出面のうち、前記筐体の端部近傍とそれ以外の箇所の輝度の比が0.1倍以上10倍以下であることを特徴とする請求項8記載のバックライトユニット。 The backlight unit according to claim 8, wherein
9. The backlight unit according to claim 8, wherein, of the light emission surface, the luminance ratio between the vicinity of the end of the housing and the other portion is 0.1 to 10 times.
さらにその上に画像表示部とを配置することを特徴とする表示装置。 On the light exit surface of the backlight, at least an optical sheet,
Furthermore, an image display unit is arranged on the display device.
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