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JP2018018601A - Surface light source device and display device - Google Patents

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JP2018018601A
JP2018018601A JP2016145610A JP2016145610A JP2018018601A JP 2018018601 A JP2018018601 A JP 2018018601A JP 2016145610 A JP2016145610 A JP 2016145610A JP 2016145610 A JP2016145610 A JP 2016145610A JP 2018018601 A JP2018018601 A JP 2018018601A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
guide plate
light guide
prism
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016145610A
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Japanese (ja)
Inventor
上 達 明 井
Tatsuaki Inoue
上 達 明 井
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make moire inconspicuous when using by combining a surface light source device and a liquid crystal panel and the like.SOLUTION: A surface light source device 20 includes a light guide plate 30 and an optical sheet 60. A rear surface 32 of the light guide plate 30 includes a plurality of inclined surfaces 37. In each unit prism 70 of the optical sheet 60, an angle θformed by a first element surface with respect to a first direction, an angle θformed by a second element surface with respect to the first direction, and an angle θformed by a first prism surface 71 with respect to the first direction satisfy the following formula, with respect to a pitch p of an inclined surface, a depth d of the light guide plate, a refractive index nof the light guide plate, and a refractive index nof the unit prism, when K is 0 or a natural number. (k+0.25)×p<d×|tanφ(θ)-tanφ(θ)|<(k+0.75)×p, with θbeing θor θ, φ(θ)=sin((sin(θ+ψ(θ)))/n), ψ(θ)=sin(n×sin(180°-2×θ-θ))SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エッジライト型の面光源装置、および、この面光源装置を備える表示装置に関する。   The present invention relates to an edge light type surface light source device and a display device including the surface light source device.

面状に発光する発光面を有した面光源装置が、例えば液晶表示装置に組み込まれ液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして、広く普及している(例えば、特許文献1)。液晶表示装置用の面光源装置は、大別すると、光学部材の直下に光源を配置する直下型と、光学部材の側方に光源を配置するエッジライト型(サイドライト型とも呼ぶ)と、に分類される。エッジライト型の面光源装置は、直下型の面光源装置と比較して、薄型化が可能となる点において優れている。   2. Description of the Related Art A surface light source device having a light emitting surface that emits light in a planar shape is widely used as a backlight that is incorporated in, for example, a liquid crystal display device and illuminates a liquid crystal display panel from the back side (for example, Patent Document 1). Surface light source devices for liquid crystal display devices can be broadly classified into a direct type in which a light source is arranged directly under an optical member and an edge light type in which a light source is arranged on a side of the optical member (also referred to as a side light type). being classified. The edge light type surface light source device is superior to the direct type surface light source device in that the thickness can be reduced.

特許文献1に開示されたようなエッジライト型の面光源装置では、導光板と、導光板の出光面に対面して配置された光偏向素子と、導光板の一つの側面に対面して配置された光源と、を有している。導光板は、その導光方向に沿った光量が均一となるように、光源からの光を分配する。光偏向素子の導光板の側を向く入射側面は、導光板での導光方向と平行な方向に配列された複数の傾斜面を有し、光偏向素子の導光板の側とは反対側となる出射側面は、導光板での導光方向と平行な方向に配列された複数のレンズ面を有している。この光偏向素子では、入射側面での屈折と出射側面での屈折との組み合わせにより、光の出射方向を制御している。   In an edge light type surface light source device as disclosed in Patent Document 1, a light guide plate, a light deflection element arranged to face the light exit surface of the light guide plate, and a face to one side of the light guide plate are arranged. A light source. The light guide plate distributes light from the light source so that the amount of light along the light guide direction is uniform. The incident side surface facing the light guide plate side of the light deflection element has a plurality of inclined surfaces arranged in a direction parallel to the light guide direction of the light guide plate, and is opposite to the light guide plate side of the light deflection element; The outgoing side surface has a plurality of lens surfaces arranged in a direction parallel to the light guide direction of the light guide plate. In this light deflection element, the light emission direction is controlled by a combination of refraction at the incident side and refraction at the emission side.

特開平10−160939号公報JP-A-10-160939

ところで、周期性を有した構成を持つ部材、例えば周期的な画素配列を有した液晶表示パネルとの組み合わせで面光源装置を用いた場合、モアレ(縞模様)が視認されて、面光源装置を観察する際の視認性を悪化させることがある。モアレは、面光源装置に含まれる部材によって生じる明暗のパターンと、液晶パネルの画素によって生じる明暗のパターンとの干渉によって生じる。例えば特許文献1では、導光板や光学シートのプリズムのピッチを所定の範囲に調整することで、導光板や光学シートと液晶パネルの画素とのピッチによって生じ得るモアレを目立たなくさせている。このように、面光源装置に含まれる部材のピッチと液晶パネルの画素とのピッチとを直接関連づけながら調整することで、モアレを目立たなくさせることが、従来から検討されている。   By the way, when a surface light source device is used in combination with a member having a periodic structure, for example, a liquid crystal display panel having a periodic pixel arrangement, moire (striped pattern) is visually recognized, and the surface light source device is Visibility when observing may be deteriorated. Moire is caused by interference between a bright and dark pattern generated by members included in the surface light source device and a bright and dark pattern generated by pixels of the liquid crystal panel. For example, in Patent Document 1, the pitch of the light guide plate or the prism of the optical sheet is adjusted to a predetermined range, thereby making the moire that may be caused by the pitch between the light guide plate or the optical sheet and the pixels of the liquid crystal panel inconspicuous. As described above, it has been conventionally studied to make the moire inconspicuous by adjusting the pitch of the members included in the surface light source device and the pitch of the pixels of the liquid crystal panel in direct association.

しかしながら、近年では、ディスプレイの高精細化によって液晶パネルの画素のピッチをより細かくすることが求められている。従来の方法でモアレを目立たなくさせるには、液晶パネルの画素のピッチに応じて面光源装置に含まれる部材のピッチを細かくしなければならない。ところが、面光源装置に含まれる部材には、製造方法に関連してピッチを細かくすることが困難なものもある。したがって、従来の方法でモアレを十分に目立たなくさせることができなくなりつつある。   However, in recent years, it has been demanded that the pitch of the pixels of the liquid crystal panel be made finer by increasing the definition of the display. In order to make the moire inconspicuous by the conventional method, the pitch of the members included in the surface light source device must be made fine according to the pitch of the pixels of the liquid crystal panel. However, some of the members included in the surface light source device have difficulty in reducing the pitch in relation to the manufacturing method. Therefore, it is becoming impossible to make the moire inconspicuous enough by the conventional method.

モアレを目立たなくさせる他の方法として、面光源装置に含まれる部材に光拡散性を有する粒子を付加することや、面光源装置内に光拡散フィルムを追加することで、部材によって生じるパターンをぼやけさせる方法が存在する。しかしながら、これらの方法では、光源から発した光が当該粒子やフィルムに吸収されてしまい、損失が生じるという問題がある。   As another method of making the moiré inconspicuous, the pattern generated by the member is blurred by adding light diffusing particles to the member included in the surface light source device or by adding a light diffusion film in the surface light source device. There is a way to do this. However, these methods have a problem that light emitted from the light source is absorbed by the particles and the film, resulting in loss.

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、他の周期性を有した構成を持つ部材、例えば液晶パネル等と組み合わせて使用する際に、モアレを効果的に目立たなくすることができる面光源装置、および、この面光源装置を備える表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above points, and effectively makes moire inconspicuous when used in combination with a member having another periodicity, such as a liquid crystal panel. An object of the present invention is to provide a surface light source device capable of performing the above and a display device including the surface light source device.

本発明による面光源装置は、
出光面と、前記出光面に対向して配置された裏面と、前記出光面および前記裏面の間に位置する側面と、を有し、前記側面のうち第1方向における一側に位置する部分が入光面をなす、導光板と、
前記入光面に対面して配置された光源と、
前記導光板の前記出光面に対面して配置された光学シートと、を備え、
前記導光板の前記裏面は、前記第1方向に配列された複数の傾斜面を含み、
各傾斜面は、前記第1方向における一側から他側に向かうにつれて前記出光面に接近するように、前記導光板の法線方向および前記第1方向に対して傾斜し、
前記光学シートは、シート状の本体部と、前記本体部の前記導光板側に前記第1方向に配列され且つ各々が前記第1方向と交差する方向に線状に延びている複数の単位プリズムと、を含み、
各単位プリズムは、前記第1方向の一側を向く第1プリズム面と、前記第1方向の他側を向く第2プリズム面と、を含み、
前記第2プリズム面は、前記第1方向と前記本体部の法線方向との両方に平行な光学シートの主切断面における前記第1方向に対する傾斜角度が互いに異なる第1要素面及び第2要素面を含み、
前記光学シートの主切断面での前記第1要素面が前記第1方向に対してなす180°未満の角度θ〔°〕、前記光学シートの主切断面での前記第2要素面が前記第1方向に対してなす180°未満の角度θ〔°〕、前記光学シートの主切断面での前記第1プリズム面が前記第1方向に対してなす180°未満の角度θ〔°〕が、前記導光板の前記裏面における前記傾斜面の前記第1方向に沿ったピッチp〔mm〕、前記導光板の厚さd〔mm〕、前記導光板の屈折率n、前記単位プリズムの屈折率nについて、kを0または自然数として、次の式を満たす。
(k+0.25)×p<d×|tanφ(θ)−tanφ(θ)|<(k+0.75)×p
θをθまたはθとして、
φ(θ)=sin-1((sin(θ+ψ(θ)))/n)
ψ(θ)=sin-1(n×sin(180°−2×θ−θ))
A surface light source device according to the present invention comprises:
A light exit surface; a back surface disposed opposite the light exit surface; and a side surface located between the light exit surface and the back surface, and a portion located on one side in the first direction of the side surfaces. A light guide plate forming a light incident surface;
A light source disposed facing the light incident surface;
An optical sheet disposed to face the light exit surface of the light guide plate,
The back surface of the light guide plate includes a plurality of inclined surfaces arranged in the first direction,
Each inclined surface is inclined with respect to the normal direction of the light guide plate and the first direction so as to approach the light exit surface as it goes from one side to the other side in the first direction,
The optical sheet includes a sheet-like main body, and a plurality of unit prisms arranged in the first direction on the light guide plate side of the main body and extending linearly in a direction intersecting the first direction. And including
Each unit prism includes a first prism surface facing one side of the first direction, and a second prism surface facing the other side of the first direction,
The second prism surface includes a first element surface and a second element having different inclination angles with respect to the first direction in the main cutting surface of the optical sheet parallel to both the first direction and the normal direction of the main body. Including the face,
An angle θ 1 [°] of less than 180 ° formed by the first element surface at the main cutting surface of the optical sheet with respect to the first direction, and the second element surface at the main cutting surface of the optical sheet is the An angle θ 2 [°] of less than 180 ° made with respect to the first direction, and an angle θ 3 [° of less than 180 ° made by the first prism surface with respect to the first direction of the main cutting surface of the optical sheet. ] Is a pitch p [mm] along the first direction of the inclined surface on the back surface of the light guide plate, a thickness d [mm] of the light guide plate, a refractive index n 1 of the light guide plate, and the unit prism. For the refractive index n 2 , k is 0 or a natural number, and the following equation is satisfied.
(K + 0.25) × p <d × | tanφ (θ 1 ) −tanφ (θ 2 ) | <(k + 0.75) × p
θ t is θ 1 or θ 2 and
φ (θ t ) = sin −1 ((sin (θ 3 + ψ (θ t ))) / n 1 )
ψ (θ t ) = sin −1 (n 2 × sin (180 ° −2 × θ t −θ 3 ))

本発明における面光源装置において、次の式が満たされてもよい。
(k+0.324)×p<d×|tanφ(θ)−tanφ(θ)|<(k+0.676)×p
In the surface light source device according to the present invention, the following expression may be satisfied.
(K + 0.324) × p <d × | tanφ (θ 1 ) −tanφ (θ 2 ) | <(k + 0.676) × p

本発明における面光源装置において、
前記角度θは、前記角度θよりも小さく、
前記第2要素面は、前記第1要素面の前記本体部に近接する側に位置してもよい。
In the surface light source device of the present invention,
The angle θ 1 is smaller than the angle θ 2 ,
The second element surface may be located on a side of the first element surface that is close to the main body.

本発明における面光源装置において、
前記第2プリズム面は、第3要素面をさらに含み、
前記光学シートの主切断面での前記第3要素面が前記第1方向に対してなす180°未満の角度θ〔°〕は、前記角度θ〔°〕と異なり且つ前記角度θ〔°〕と異なってもよい。
In the surface light source device of the present invention,
The second prism surface further includes a third element surface;
An angle θ 3 [°] of less than 180 ° formed by the third element surface at the main cutting surface of the optical sheet with respect to the first direction is different from the angle θ 1 [°] and the angle θ 2 [ °] may be different.

本発明における面光源装置において、前記第3要素面は、前記第1要素面及び前記第2要素面の間に位置していてもよい。   In the surface light source device according to the present invention, the third element surface may be located between the first element surface and the second element surface.

本発明による表示装置は、
上述した本発明による面光源装置と、
前記面光源装置に対面して配置された表示パネルと、を備える。
A display device according to the present invention comprises:
The surface light source device according to the present invention described above;
A display panel disposed to face the surface light source device.

本発明によれば、面光源装置において、液晶パネル等と組み合わせて使用する際にモアレを効果的に目立たなくすることができる。   According to the present invention, when a surface light source device is used in combination with a liquid crystal panel or the like, moire can be effectively made inconspicuous.

図1は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a display device and a surface light source device for explaining an embodiment according to the present invention. 図2は、図1の面光源装置の作用を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the surface light source device of FIG. 図3は、図1の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an optical sheet incorporated in the surface light source device of FIG. 図4は、図3の光学シートをその主切断面(図3のIV−IV線に沿った断面)において示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the optical sheet of FIG. 3 at its main cutting plane (cross section taken along line IV-IV of FIG. 3). 図5は、本発明の面光源装置の作用を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the surface light source device of the present invention. 図6は、本発明の面光源装置の作用を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the surface light source device of the present invention. 図7は、本発明の面光源装置の作用を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the surface light source device of the present invention. 図8は、本発明の面光源装置の作用を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the surface light source device of the present invention. 図9は、図1の面光源装置に組み込まれた導光板の一変形例を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a modification of the light guide plate incorporated in the surface light source device of FIG. 図10は、図1の面光源装置に組み込まれた導光板の一変形例を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a modification of the light guide plate incorporated in the surface light source device of FIG.

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態および変形例について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。   Hereinafter, an embodiment and a modification of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product. In addition, as used in this specification, the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, length and angle values, etc. are strictly Without being bound by meaning, it should be interpreted including the extent to which similar functions can be expected.

図1〜図10は本発明による一実施の形態および変形例を説明するための図である。このうち、図1は、液晶表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図であり、図2は面光源装置の作用を説明するための断面図である。図3は面光源装置に含まれた光学シートを示す斜視図であり、図4は光学シートの主切断面において光学シートを示す断面図である。   1 to 10 are diagrams for explaining an embodiment and a modification according to the present invention. Among these, FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device and a surface light source device, and FIG. 2 is a sectional view for explaining the operation of the surface light source device. FIG. 3 is a perspective view showing an optical sheet included in the surface light source device, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing the optical sheet on the main cutting surface of the optical sheet.

図1に示すように、表示装置10は、液晶表示パネル15と、液晶表示パネル15の背面側に配置され液晶表示パネル15を背面側から面状に照らす面光源装置20と、を備えている。表示装置10は、画像を表示する表示面11を有している。液晶表示パネル15は、面光源装置20からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面11に像を表示するように構成されている。   As shown in FIG. 1, the display device 10 includes a liquid crystal display panel 15 and a surface light source device 20 that is disposed on the back side of the liquid crystal display panel 15 and illuminates the liquid crystal display panel 15 in a planar shape from the back side. . The display device 10 has a display surface 11 for displaying an image. The liquid crystal display panel 15 functions as a shutter that controls transmission or blocking of light from the surface light source device 20 for each pixel, and is configured to display an image on the display surface 11.

図示された液晶表示パネル15は、出光側に配置された上偏光板13と、入光側に配置された下偏光板14と、上偏光板13と下偏光板14との間に配置された液晶層12と、を有している。偏光板14,13は、入射した光を直交する二つの偏光成分(P波およびS波)に分解し、一方の方向(透過軸と平行な方向)に振動する直線偏光成分(例えば、P波)を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向(吸収軸と平行な方向)に振動する直線偏光成分(例えば、S波)を吸収する機能を有している。   The illustrated liquid crystal display panel 15 is disposed between the upper polarizing plate 13 disposed on the light output side, the lower polarizing plate 14 disposed on the light incident side, and the upper polarizing plate 13 and the lower polarizing plate 14. And a liquid crystal layer 12. The polarizing plates 14 and 13 decompose the incident light into two orthogonally polarized components (P wave and S wave) and oscillate in one direction (direction parallel to the transmission axis) (for example, P wave). ) And absorbs a linearly polarized light component (for example, S wave) that vibrates in the other direction (direction parallel to the absorption axis) perpendicular to the one direction.

液晶層12には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶層12中の液晶分子の配向方向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板14を透過した特定方向の偏光成分は、電界印加されていない液晶層12を通過する際にその偏光方向を90°回転させ、その一方で、電界印加された液晶層12を通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶層12への電界印加の有無によって、下偏光板14を透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板14の出光側に配置された上偏光板13をさらに透過するか、あるいは、上偏光板13で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。   An electric field can be applied to the liquid crystal layer 12 for each region where one pixel is formed. Then, the alignment direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 12 changes depending on whether or not an electric field is applied. As an example, the polarization component in a specific direction transmitted through the lower polarizing plate 14 disposed on the light incident side rotates the polarization direction by 90 ° when passing through the liquid crystal layer 12 to which no electric field is applied, The polarization direction is maintained when passing through the liquid crystal layer 12 to which an electric field is applied. In this case, depending on whether or not an electric field is applied to the liquid crystal layer 12, does the polarized light component that vibrates in a specific direction transmitted through the lower polarizing plate 14 further pass through the upper polarizing plate 13 disposed on the light output side of the lower polarizing plate 14? Alternatively, it is possible to control whether the light is absorbed and blocked by the upper polarizing plate 13.

このようにして液晶パネル(液晶表示部)15では、面光源装置20からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示パネル15の詳細については、種々の公知文献(例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典(内田龍男、内池平樹監修)」2001年工業調査会発行)に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。   In this manner, the liquid crystal panel (liquid crystal display unit) 15 can control transmission or blocking of light from the surface light source device 20 for each pixel. The details of the liquid crystal display panel 15 are described in various publicly known documents (for example, “Flat Panel Display Dictionary (supervised by Tatsuo Uchida, Hiraki Uchiike)” published in 2001 by the Industrial Research Council). The detailed description above is omitted.

次に、面光源装置20について説明する。面光源装置20は、面状に光を発光する発光面21を有し、本実施の形態では、液晶表示パネル15を背面側から照明する装置として用いられている。   Next, the surface light source device 20 will be described. The surface light source device 20 has a light emitting surface 21 that emits light in a planar shape, and is used as a device that illuminates the liquid crystal display panel 15 from the back side in the present embodiment.

図1に示すように、面光源装置20は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板30と、導光板30の一方の側(図1に於いては左側)の側方に配置された光源24と、導光板30にそれぞれ対面するようにして配置された光学シート(プリズムシート)60及び反射シート28と、を有している。図示された例では、光学シート60が、液晶表示パネル15に直面して配置されている。そして、光学シート60の出光面61によって、面光源装置20の発光面21が画成されている。   As shown in FIG. 1, the surface light source device 20 is configured as an edge light type surface light source device, and is disposed on the side of the light guide plate 30 and one side (left side in FIG. 1) of the light guide plate 30. And the optical sheet (prism sheet) 60 and the reflection sheet 28 disposed so as to face the light guide plate 30, respectively. In the illustrated example, the optical sheet 60 is disposed facing the liquid crystal display panel 15. The light emitting surface 21 of the surface light source device 20 is defined by the light exit surface 61 of the optical sheet 60.

図示する例において、導光板30の出光面31は、液晶表示装置10の表示面11および面光源装置20の発光面21と同様に、平面視形状が四角形形状に形成されている。この結果、導光板30は、全体的に、一対の主面(出光面31および裏面32)を有する相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されており、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。同様に、光学シート60及び反射シート28は、全体的に、相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されている。   In the illustrated example, the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is formed in a square shape in plan view, like the display surface 11 of the liquid crystal display device 10 and the light emitting surface 21 of the surface light source device 20. As a result, the light guide plate 30 is generally configured as a rectangular parallelepiped member having a pair of main surfaces (the light exit surface 31 and the back surface 32) in which the sides in the thickness direction are smaller than the other sides. A side surface defined between the pair of main surfaces includes four surfaces. Similarly, the optical sheet 60 and the reflection sheet 28 are generally configured as rectangular parallelepiped members having relatively thin sides in the thickness direction than other sides.

導光板30は、液晶表示パネル15側の一方の主面によって構成された出光面31と、出光面31に対向するもう一方の主面からなる裏面32と、出光面31および裏面32の間を延びる側面と、を有している。側面のうちの第1方向dに対向する二つの面のうちの一方の側面が、入光面33をなしている。図1に示すように、入光面33に対面して光源24が設けられている。図2に示すように、入光面33から導光板30内に入射した光は、第1方向(導光方向)dに沿って入光面33に対向する反対面34に向け、概ね第1方向(導光方向)dに沿って導光板30内を導光されるようになる。図1および図2に示すように、光学シート60は、導光板30の出光面31に対面するようにして配置され、反射シート28は、導光板30の裏面32に対面するようにして配置されている。 The light guide plate 30 includes a light output surface 31 constituted by one main surface on the liquid crystal display panel 15 side, a back surface 32 formed of the other main surface facing the light output surface 31, and a space between the light output surface 31 and the back surface 32. And a side surface extending. One of the two surfaces facing the first direction d 1 of the side surfaces forms the light incident surface 33. As shown in FIG. 1, a light source 24 is provided facing the light incident surface 33. As shown in FIG. 2, the light that has entered the light guide plate 30 from the light incident surface 33 is directed substantially toward the opposite surface 34 that faces the light incident surface 33 along the first direction (light guide direction) d 1 . comes to be guided in one direction (light guide direction) light guide plate 30 along the d 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical sheet 60 is disposed so as to face the light exit surface 31 of the light guide plate 30, and the reflection sheet 28 is disposed so as to face the back surface 32 of the light guide plate 30. ing.

光源は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のLED(発光ダイオード)や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態における光源24は、入光面33の長手方向に沿って、並べて配置された多数の点状発光体25、具体的には、多数の発光ダイオード(LED)によって、構成されている。   The light source may be configured in various modes such as a fluorescent lamp such as a linear cold cathode tube, a point LED (light emitting diode), an incandescent lamp, and the like. The light source 24 in the present embodiment is configured by a large number of point-like light emitters 25, specifically, a large number of light emitting diodes (LEDs) arranged side by side along the longitudinal direction of the light incident surface 33. .

反射シート28は、導光板30の裏面32から漏れ出した光を反射して、再び導光板30内に入射させるための部材である。反射シート28は、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート等から、構成され得る。反射シート28での反射は、正反射(鏡面反射)でもよく、拡散反射でもよい。反射シート28での反射が拡散反射の場合には、当該拡散反射は、等方性拡散反射であってもよいし、異方性拡散反射であってもよい。   The reflection sheet 28 is a member for reflecting the light leaking from the back surface 32 of the light guide plate 30 so as to enter the light guide plate 30 again. The reflection sheet 28 is composed of a white scattering reflection sheet, a sheet made of a material having a high reflectance such as metal, a sheet containing a thin film (for example, a metal thin film) made of a material having a high reflectance as a surface layer, and the like. obtain. The reflection on the reflection sheet 28 may be regular reflection (specular reflection) or diffuse reflection. When the reflection on the reflection sheet 28 is diffuse reflection, the diffuse reflection may be isotropic diffuse reflection or anisotropic diffuse reflection.

ところで、本明細書において、「出光側」とは、光源24、導光板30、光学シート60、液晶表示パネル15と、表示装置10の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置10から出射して観察者へ向かう光の進行方向における下流側(観察者側、例えば図1における紙面の上側)のことであり、「入光側」とは、光源24、導光板30、光学シート60、液晶表示パネル15と、表示装置10の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置10から出射して観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。   By the way, in this specification, the “light-emitting side” means that the light source 24, the light guide plate 30, the optical sheet 60, the liquid crystal display panel 15, and the components of the display device 10 are advanced without going back to each other. It is the downstream side (observer side, for example, the upper side of the paper surface in FIG. 1) in the traveling direction of the light emitted and directed to the observer, and the “light incident side” is the light source 24, the light guide plate 30, and the optical sheet 60. It is the upstream side in the traveling direction of the light that proceeds from the liquid crystal display panel 15 and the components of the display device 10 without reversing and exits from the display device 10 toward the observer.

また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。   Further, in the present specification, terms such as “sheet”, “film”, and “plate” are not distinguished from each other only based on the difference in names. Therefore, for example, a “sheet” is a concept including a member that can also be called a film or a plate.

さらに、本明細書において「シート面(板面、フィルム面)」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態において、導光板30の板面、導光板30の後述する基部40のシート面(板面)、光学シート60のシート面、光学シート60の後述する本体部65のシート面、反射シート28のシート面、液晶表示パネルのパネル面、表示装置10の表示面11、および、面光源装置20の発光面21は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において、シート状の部材の法線方向とは、対象となるシート状の部材のシート面への法線方向のことを指す。さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置20の発光面21への法線方向のことであり、本実施の形態においては、面光源装置20の発光面21への法線方向、導光板30の板面への法線方向、光学シート60のシート面への法線方向、光学シート60の本体部65のシート面への法線方向、表示装置10の表示面11への法線方向等にも一致する(例えば、図2参照)。   Further, in this specification, the “sheet surface (plate surface, film surface)” corresponds to the planar direction of the target sheet-like member when the target sheet-like member is viewed as a whole and globally. Refers to the surface. In the present embodiment, the plate surface of the light guide plate 30, the sheet surface (plate surface) of the base 40 described later of the light guide plate 30, the sheet surface of the optical sheet 60, and the sheet surface of the main body 65 described later of the optical sheet 60. The sheet surface of the reflective sheet 28, the panel surface of the liquid crystal display panel, the display surface 11 of the display device 10, and the light emitting surface 21 of the surface light source device 20 are parallel to each other. Furthermore, in this specification, the normal line direction of a sheet-like member refers to the normal line direction to the sheet | seat surface of the sheet-like member used as object. Further, in the present specification, the “front direction” is a normal direction to the light emitting surface 21 of the surface light source device 20, and in this embodiment, the normal to the light emitting surface 21 of the surface light source device 20. Direction, normal direction to the plate surface of the light guide plate 30, normal direction to the sheet surface of the optical sheet 60, normal direction to the sheet surface of the main body 65 of the optical sheet 60, to the display surface 11 of the display device 10. (For example, see FIG. 2).

次に、図2を参照して、導光板30についてさらに詳述する。図2によく示されているように、導光板30は、板状に形成された基部40を有している。基部40は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、反射シート28に対面している側に位置する基部40の他側の面42によって、導光板30の裏面32が構成されている。   Next, the light guide plate 30 will be described in detail with reference to FIG. As well shown in FIG. 2, the light guide plate 30 has a base 40 formed in a plate shape. The base 40 is configured as a flat member having a pair of parallel main surfaces. The back surface 32 of the light guide plate 30 is configured by the surface 42 on the other side of the base 40 located on the side facing the reflection sheet 28.

導光板30の裏面32をなす基部40の他側面42は凹凸面として形成されている。具体的な構成として、基部40の他側面42の凹凸によって、裏面32が、傾斜面37と、導光板30の法線方向ndに延びる段差面38と、導光板30の板面方向に延びる接続面39と、を有している。傾斜面37、段差面38及び接続面39は、第1方向dに沿ってこの順で複数繰り返し配列されている。各傾斜面37、各段差面38及び各接続面39は、第1方向dと非平行な方向、とりわけ図示された例では第1方向dと直交する方向に延びている。導光板30内での導光は、導光板30の一対の主面31,32での全反射作用によっている。その一方で、傾斜面37は、入光面33側から反対面34側へ向かうにつれて出光面31に接近するよう、導光板30の板面に対して傾斜している。したがって、傾斜面37で反射した光については、一対の主面31,32に入射する際の入射角度は小さくなる。傾斜面37で反射することにより、一対の主面31,32への入射角度が全反射臨界角度未満になると、当該光は、導光板30から出射するようになる。すなわち、傾斜面37は、導光板30から光を取り出すための要素として機能する。 The other side surface 42 of the base 40 that forms the back surface 32 of the light guide plate 30 is formed as an uneven surface. As a specific configuration, the back surface 32 has an inclined surface 37, a step surface 38 extending in the normal direction nd of the light guide plate 30, and a connection extending in the plate surface direction of the light guide plate 30 due to the unevenness of the other side surface 42 of the base 40. And a surface 39. The inclined surface 37, the stepped surface 38 and connecting surface 39 are a plurality repeatedly arranged in this order along the first direction d 1. The inclined surfaces 37, each stepped surface 38 and the connecting surface 39, the first direction d 1 and the non-parallel directions, in especially the illustrated example extends in a direction perpendicular to the first direction d 1. The light guide in the light guide plate 30 is based on the total reflection action on the pair of main surfaces 31 and 32 of the light guide plate 30. On the other hand, the inclined surface 37 is inclined with respect to the plate surface of the light guide plate 30 so as to approach the light exit surface 31 from the light incident surface 33 side toward the opposite surface 34 side. Therefore, the incident angle when the light reflected by the inclined surface 37 enters the pair of main surfaces 31 and 32 becomes small. When the incident angle on the pair of main surfaces 31 and 32 is less than the total reflection critical angle by reflecting on the inclined surface 37, the light is emitted from the light guide plate 30. That is, the inclined surface 37 functions as an element for extracting light from the light guide plate 30.

導光方向である第1方向dに沿った傾斜面37の分布を裏面32内で調節することにより、導光板30からの出射光量の第1方向dに沿った分布を調整することができる。図2に示された例では、導光方向に沿って入光面33から反対面34に接近するにつれて、裏面32うちの傾斜面37が占める割合が高くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入光面33から離間した領域での導光板30からの光の出射が促進され、入光面33から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。 The distribution of the inclined surface 37 along the first direction d 1 is a light guiding direction by adjusting in the back surface 32, to adjust the first distribution along the direction d 1 of the amount of light emitted from the light guide plate 30 it can. In the example shown in FIG. 2, as the light incident surface 33 approaches the opposite surface 34 along the light guide direction, the proportion of the inclined surface 37 in the back surface 32 increases. According to such a configuration, the emission of light from the light guide plate 30 in the region separated from the light incident surface 33 along the light guide direction is promoted, and the amount of emitted light decreases as the distance from the light incident surface 33 increases. Can be effectively prevented.

なお、図示された一例において、第1方向dにおける傾斜面37の配列ピッチpは一定となっている。また、各傾斜面37の傾斜角度は、複数の接続面39の間で互いに同一となっている。一方、一つの接続面39の第1方向dにおける長さは、複数の接続面39の間で異なっている。接続面39の第1方向dにおける長さは、接続面39の配置位置が第1方向dにおける一側から他側に向かうにつれて、しだいに短くなっていく。接続面39の長さの変動にともない、一つの傾斜面37の第1方向dにおける長さは、複数の傾斜面37の間で異なっている。傾斜面37の第1方向dにおける長さは、傾斜面37の配置位置が第1方向dにおける一側から他側に向かうにつれて、しだいに長くなっていく。なお、「しだいに短く(又は長く)」とは、常に短く(又は長く)なるように変化し続ける必要はなく、したがって、第1方向dに隣り合う二つの接続面39や第1方向dに隣り合う二つの傾斜面37の第1方向dにおける長さが、互いに同一となっていてもよい。すなわち、「しだいに短く」とは、複数の接続面39の第1方向dにおける長さが一定ではなく、且つ、一つの接続面39の第1方向dにおける長さが、当該一つの接続面39よりも第1方向dにおける一側に位置する他の接続面39の第1方向dにおける長さより、長くならない、ことを意味している。同様に、「しだいに長く」とは、複数の傾斜面37の第1方向dにおける長さが一定ではなく、且つ、一つの傾斜面37の第1方向dにおける長さが、当該一つの傾斜面37よりも第1方向dにおける一側に位置する他の傾斜面37の第1方向dにおける長さより、短くならない、ことを意味している。 Note that in one example shown, the array pitch p of the inclined surface 37 in the first direction d 1 is constant. In addition, the inclination angles of the inclined surfaces 37 are the same among the plurality of connection surfaces 39. On the other hand, the length of one connection surface 39 in the first direction d 1 is different among the plurality of connection surfaces 39. Length in the first direction d 1 of the connection surface 39, as position of the connecting surface 39 toward the other side from one side in the first direction d 1, gradually becomes shorter. As the length of the connecting surface 39 varies, the length of one inclined surface 37 in the first direction d 1 differs among the plurality of inclined surfaces 37. Length in the first direction d 1 of the inclined surface 37, as position of the inclined surface 37 toward the other side from one side in the first direction d 1, gradually becomes longer. Note that "gradually shorter (or longer)", always shorter (or longer) so as to need not continue to change, therefore, and two connecting surfaces 39 adjacent in the first direction d 1 first direction d length in the first direction d 1 of the two inclined surfaces 37 adjacent to 1, it may be made identical to each other. In other words, “slowly shorter” means that the lengths of the plurality of connection surfaces 39 in the first direction d 1 are not constant, and the length of one connection surface 39 in the first direction d 1 It means that it is not longer than the length in the first direction d 1 of the other connection surface 39 located on one side in the first direction d 1 than the connection surface 39. Similarly, “slowly longer” means that the lengths of the plurality of inclined surfaces 37 in the first direction d 1 are not constant, and the length of one inclined surface 37 in the first direction d 1 is equal to the one in the first direction d 1 . This means that it is not shorter than the length in the first direction d 1 of the other inclined surface 37 located on one side in the first direction d 1 than the one inclined surface 37.

ここで、導光板30の厚さ、すなわち出向面31と裏面32との間の距離をdとする。上述したように、裏面32は傾斜面37、段差面38および接続面39を有するが、これらによる厚さの変化はdに比べて十分に微小であるので、導光板30の厚さはdで一定と考えることができる。なお、導光板30の表面に凹凸が形成されている場合には、凹凸の頂部間での厚さを導光板30の厚さdとする。図示された例では、導光板30の出光面31と接続面39との間の導光板30の法線方向ndに沿った離間間隔を導光板30の厚さdと考える。また後述する図9に示された例では、導光板30の単位光学要素50の先端部52aと接続面39との間の導光板30の法線方向ndに沿った離間間隔を導光板30の厚さdと考える。   Here, the thickness of the light guide plate 30, that is, the distance between the outgoing surface 31 and the rear surface 32 is defined as d. As described above, the back surface 32 has the inclined surface 37, the step surface 38, and the connection surface 39. Since the change in the thickness due to these is sufficiently smaller than d, the thickness of the light guide plate 30 is d. It can be considered constant. When unevenness is formed on the surface of the light guide plate 30, the thickness between the tops of the unevenness is defined as the thickness d of the light guide plate 30. In the illustrated example, the separation distance along the normal direction nd of the light guide plate 30 between the light exit surface 31 and the connection surface 39 of the light guide plate 30 is considered as the thickness d of the light guide plate 30. Further, in the example shown in FIG. 9 to be described later, the separation distance along the normal direction nd of the light guide plate 30 between the front end portion 52a of the unit optical element 50 of the light guide plate 30 and the connection surface 39 is set to be equal to that of the light guide plate 30. Consider thickness d.

次に、図2〜図4を主に参照して、光学シート(プリズムシート)60についてさらに詳述する。光学シート60は、透過光の進行方向を変化させる機能を有した部材である。   Next, the optical sheet (prism sheet) 60 will be described in further detail with reference mainly to FIGS. The optical sheet 60 is a member having a function of changing the traveling direction of transmitted light.

なお、本明細書における「単位プリズム」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。   The “unit prism”, “unit shape element”, “unit optical element”, and “unit lens” in the present specification refer to the optical action such as refraction and reflection on the light, and indicate the traveling direction of the light. It refers to an element having a function to be changed, and is not distinguished from each other based only on a difference in designation.

図3によく示されているように、光学シート60は、板状に形成された本体部65と、本体部65の入光側面67上に形成された複数の単位プリズム(単位形状要素、単位光学要素、単位レンズ)70と、を有している。本体部65は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、導光板30に対面しない側に位置する本体部65の出光側面66によって、光学シート60の出光面61が構成されている。   As shown in FIG. 3, the optical sheet 60 includes a main body portion 65 formed in a plate shape and a plurality of unit prisms (unit shape elements, unit units) formed on the light incident side surface 67 of the main body portion 65. Optical element, unit lens) 70. The main body portion 65 is configured as a flat plate-like member having a pair of parallel main surfaces. The light exit surface 61 of the optical sheet 60 is configured by the light exit side surface 66 of the main body 65 located on the side not facing the light guide plate 30.

次に、本体部65の入光側面上に設けられた単位プリズム70について説明する。図2及び図3によく示されているように、複数の単位プリズム70は、本体部65の入光側面67上に並べて配置されている。各単位プリズム70は、柱状に形成され、その配列方向と交差する方向に延びている。   Next, the unit prism 70 provided on the light incident side surface of the main body 65 will be described. As well shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of unit prisms 70 are arranged side by side on the light incident side surface 67 of the main body 65. Each unit prism 70 is formed in a columnar shape and extends in a direction intersecting with the arrangement direction.

本実施の形態において、各単位プリズム70は直線状に延びている。また、各単位プリズム70は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。さらに、複数の単位プリズム70は、その長手方向に直交する方向に沿って、本体部65の入光側面67上に隙間無く並べられている。したがって、光学シート60の入光面62は、本体部65上に隙間無く配列された単位プリズム70の表面(プリズム面)71,72によって形成されている。   In the present embodiment, each unit prism 70 extends linearly. Each unit prism 70 is formed in a columnar shape and has the same cross-sectional shape along the longitudinal direction. Further, the plurality of unit prisms 70 are arranged on the light incident side surface 67 of the main body 65 with no gap along the direction orthogonal to the longitudinal direction. Therefore, the light incident surface 62 of the optical sheet 60 is formed by the surfaces (prism surfaces) 71 and 72 of the unit prisms 70 arranged on the main body portion 65 without a gap.

なお、上述してきたように、光学シート60は、導光板30に重ねられるようにして配置され、光学シート60の単位プリズム70が導光板30の出光面31に対面するようになっている。また、図1及び図2に示すように、光学シート60は、単位プリズム70の長手方向が導光板30による導光方向(導光板30の入光面33と当該入光面に対向する反対面34とを結ぶ第1方向)dと交差するように、導光板30に対して位置決めされている。より厳密には、単位プリズム70の長手方向が導光板30による導光方向(つまり、第1方向)dと直交するとともに、単位プリズム70の配列方向が導光板30による導光方向dと平行になるように、光学シート60が導光板30に対して位置決めされている。 As described above, the optical sheet 60 is disposed so as to overlap the light guide plate 30, and the unit prism 70 of the optical sheet 60 faces the light exit surface 31 of the light guide plate 30. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical sheet 60 has a longitudinal direction of the unit prism 70 in the light guide direction by the light guide plate 30 (the light incident surface 33 of the light guide plate 30 and the opposite surface facing the light incident surface). 34 is positioned with respect to the light guide plate 30 so as to intersect the first direction d 1 . More precisely, the longitudinal direction of the unit prisms 70 is orthogonal to the light guide direction (that is, the first direction) d 1 by the light guide plate 30, and the arrangement direction of the unit prisms 70 is the light guide direction d 1 by the light guide plate 30. The optical sheet 60 is positioned with respect to the light guide plate 30 so as to be parallel.

図2によく示されているように、各単位プリズム70は、単位プリズム70の配列方向、つまり第1方向dに沿って、互いに対向して配置された第1プリズム面71および第2プリズム面72を有している。各単位プリズム70の第1プリズム面71は、第1方向における一側(図1および図2の紙面における左側)に位置し、第2プリズム面72は、第1方向における他側(図1および図2の紙面における右側)に位置している。より詳細には、各単位プリズム70の第1プリズム面71は、第1方向dにおける光源24の側に位置して第1方向dにおける一側を向く。各単位プリズム70の第2プリズム面72は、第1方向dにおける光源24から離間する側に位置し、第1方向dにおける他側を向く。後述するように、第1プリズム面71は、主として、第1方向dにおける一側に配置された光源24から導光板30内に進み、その後に導光板30から出射した光が、光学シート60へ入射する際の入射面として機能する。一方、第2プリズム面72は、光学シート60へ入射した光を反射して、当該光の光路を補正する機能を有する。 As shown well in FIG. 2, each unit prism 70 includes a first prism surface 71 and a second prism that are arranged to face each other along the arrangement direction of the unit prisms 70, that is, the first direction d 1. A surface 72 is provided. The first prism surface 71 of each unit prism 70 is located on one side in the first direction (left side of the paper surface of FIGS. 1 and 2), and the second prism surface 72 is on the other side in the first direction (FIGS. 1 and 2). It is located on the right side in FIG. More specifically, the first prism surface 71 of each unit prism 70 faces the one side in the first direction d 1 positioned on the side of the light source 24 in the first direction d 1. The second prism surface 72 of each unit prism 70 is located on the side away from the light source 24 in the first direction d 1, it faces the other side in the first direction d 1. As will be described later, the first prism surface 71 mainly travels from the light source 24 arranged on one side in the first direction d 1 into the light guide plate 30, and then the light emitted from the light guide plate 30 is converted into the optical sheet 60. It functions as an incident surface when entering the lens. On the other hand, the second prism surface 72 has a function of reflecting light incident on the optical sheet 60 and correcting the optical path of the light.

図4によく示されているように、第1プリズム面71および第2プリズム面72は、それぞれ本体部65から延び出るとともに互いに接続されている。第1プリズム面71および第2プリズム面72が本体部65にそれぞれ接続する位置において、単位プリズム70の基端部75bが画成されている。また、第1プリズム面71および第2プリズム面72が互いに接続する位置において、本体部65から最も入光側に突出した単位プリズム70の先端部(頂部)75aが画成されている。   As shown well in FIG. 4, the first prism surface 71 and the second prism surface 72 extend from the main body portion 65 and are connected to each other. A base end portion 75b of the unit prism 70 is defined at a position where the first prism surface 71 and the second prism surface 72 are connected to the main body portion 65, respectively. In addition, at a position where the first prism surface 71 and the second prism surface 72 are connected to each other, a tip portion (a top portion) 75a of the unit prism 70 that protrudes most from the main body portion 65 to the light incident side is defined.

上述したように、また図4に示すように、本体部65のシート面(本体部65の入光側面67、光学シート60のシート面)への法線方向ndおよび単位プリズム70の配列方向である第1方向dの両方に平行な断面(以下においては、単に光学シートの主切断面とも呼ぶ)における各単位プリズム70の断面形状は、当該単位プリズム70の長手方向(直線状に延びている方向)に沿って一定となっている。 As described above and as shown in FIG. 4, in the normal direction nd to the sheet surface of the main body 65 (the light incident side surface 67 of the main body 65, the sheet surface of the optical sheet 60) and the arrangement direction of the unit prisms 70. The cross-sectional shape of each unit prism 70 in a cross section parallel to both of the first directions d 1 (hereinafter, also simply referred to as the main cutting surface of the optical sheet) is the longitudinal direction (straightly extending) of the unit prism 70. It is constant along the direction).

以下において、光学シートの主切断面における単位プリズム70の断面形状についてさらに詳細に説明する。なお、図4では、光学シートの主切断面に相当する図3のIV−IV線に沿った光学シートの断面が示されている。図4に示すように、本実施の形態においては、光学シートの主切断面における各単位プリズム70の断面形状は、入光側(導光板の側)に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、主切断面において、本体部65のシート面と平行な単位プリズム70の幅は、本体部65の法線方向ndに沿って本体部65から離間するにつれて小さくなっていく。   Hereinafter, the cross-sectional shape of the unit prism 70 on the main cutting surface of the optical sheet will be described in more detail. FIG. 4 shows a cross section of the optical sheet taken along line IV-IV in FIG. 3 corresponding to the main cut surface of the optical sheet. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the cross-sectional shape of each unit prism 70 on the main cut surface of the optical sheet is a shape that tapers toward the light incident side (light guide plate side). Yes. In other words, the width of the unit prism 70 parallel to the sheet surface of the main body 65 on the main cut surface decreases as the distance from the main body 65 increases along the normal direction nd of the main body 65.

本実施の形態において、光学シート60の主切断面において単位プリズム70の外輪郭の一部をなす第2プリズム面72(入光側面の一部をなす第2プリズム面72)が、第1方向dに対してなす角度を傾斜角度θとすると、少なくとも一つの単位プリズム70の傾斜角度θは、第2プリズム面72内において一定とはなっていない。図4に示すように、傾斜角度θは、第2プリズム面72内において、本体部65から最も離間した当該単位プリズムの先端部75aから本体部65に最も接近した当該単位プリズム60の基端部75bへ向けて、大きくなるように変化する。このような単位プリズム60によれば、第2プリズム面72のうちの、正面方向ndに対する傾斜角度が比較的小さくなる方向に進む比較的に立ち上がった光が主として入射するようになる基端部75b側の領域、並びに、正面方向ndに対する傾斜角度が非常に大きくなる方向に進む比較的に寝た光が主として入射するようになる先端部75a側の領域の両方において、優れた集光機能を確保することができる。 In the present embodiment, the second prism surface 72 that forms part of the outer contour of the unit prism 70 on the main cutting surface of the optical sheet 60 (the second prism surface 72 that forms part of the light incident side surface) is in the first direction. When the angle formed with respect to d 1 and the inclination angle theta t, the inclination angle theta t of at least one of the unit prisms 70 is not in the constant in the second prism surface 72. As shown in FIG. 4, the inclination angle θ t is the base end of the unit prism 60 closest to the main body 65 from the front end 75 a of the unit prism farthest from the main body 65 in the second prism surface 72. It changes so that it may become large toward the part 75b. According to such a unit prism 60, the base end portion 75b in which the relatively rising light traveling in the direction in which the inclination angle with respect to the front direction nd of the second prism surface 72 becomes relatively small is mainly incident. In both the area on the side and the area on the side of the tip 75a where the relatively sleeping light that travels in the direction in which the tilt angle with respect to the front direction nd becomes very large is mainly incident. can do.

具体的な構成として、光学シートの主切断面において、第1方向dに対する傾斜角度θが、単位プリズム70の先端部75aの側から基端部75bの側へ向けて、しだいに大きくなるように配置されたn(nは2以上の自然数)個の要素面73、すなわち複数の要素面を含んでいる。図示された本実施の形態では、単位プリズム70の第2プリズム面72の輪郭は、光学シートの主切断面において、直線部をつなぎ合わせてなる、或いは、直線部をつなぎ合わせるとともにつなぎ目を面取りしてなる形状を有している。言い換えると、単位プリズム70の第2プリズム面72の外輪郭は、折れ線状に、或いは、折れ線の角部を面取りしてなる形状に、形成されている。とりわけ図示された例において、第2プリズム面72は、先端部75aを画成する第1要素面73aと、第1要素面73aに本体部65の側から隣接する第2要素面73bと、を有している。そして、図7に示すように、第1要素面73aの傾斜角度θが、第2要素面73bでの傾斜角度θよりも小さくなっている。 As a specific configuration, the inclination angle θ t with respect to the first direction d 1 gradually increases from the distal end portion 75a side to the proximal end portion 75b side of the unit prism 70 on the main cut surface of the optical sheet. In this way, n element surfaces 73 (n is a natural number of 2 or more), that is, a plurality of element surfaces are included. In the illustrated embodiment, the contour of the second prism surface 72 of the unit prism 70 is formed by joining the straight portions on the main cut surface of the optical sheet, or joining the straight portions and chamfering the joint. The shape is In other words, the outer contour of the second prism surface 72 of the unit prism 70 is formed in a polygonal line shape or a shape formed by chamfering the corners of the polygonal line. In particular, in the illustrated example, the second prism surface 72 includes a first element surface 73a that defines the distal end portion 75a, and a second element surface 73b that is adjacent to the first element surface 73a from the main body 65 side. Have. As shown in FIG. 7, the inclination angle θ 1 of the first element surface 73a is smaller than the inclination angle θ 2 of the second element surface 73b.

なお、傾斜角度θ,θ,θとは、上述したように、光学シート60の主切断面において、単位プリズム60の入光側面(第2プリズム面72)が第1方向dに対してなす角度である。折れ線を構成する各要素面73と第1方向dとの間に形成される角度(厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))が傾斜角度θ,θ,θとなる。 As described above, the inclination angles θ t , θ 1 , and θ 2 are such that the light incident side surface (second prism surface 72) of the unit prism 60 is in the first direction d 1 on the main cut surface of the optical sheet 60. It is the angle to make. The angle formed between each element surface 73 constituting the broken line and the first direction d 1 (strictly speaking, the smaller one of the two formed angles (subordinate angle)) is the inclination angle. θ t, θ 1, the θ 2.

また、光学シート60の主切断面において単位プリズム70の外輪郭の一部をなす第1プリズム面71(入光側面の一部をなす第1プリズム面71)が、第1方向dに対してなす角度(厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))を傾斜角度θとする。 In addition, a first prism surface 71 (a first prism surface 71 forming a part of a light incident side surface) that forms a part of the outer contour of the unit prism 70 on the main cutting surface of the optical sheet 60 with respect to the first direction d 1. The angle formed by the robot (strictly speaking, the smaller one of the two formed angles (the minor angle)) is defined as the inclination angle θ 3 .

本願発明者らは鋭意検討した結果、以上のような構成を有した光学シート60において、光学シートの主切断面における傾斜角度θ,θ、θが、導光板30の厚さdと、導光板30の裏面32における傾斜面37の第1方向dに沿ったピッチpとの間で、次の関係を満たすことで、本願発明の面光源装置20を他の周期性を有した構成を持つ部材等(例えば液晶パネル15)と組み合わせて用いた際に生じるモアレを目立たなくすることができることを知見した。ここで、kは0または自然数である。
(k+0.25)×p<d×|tanφ(θ)−tanφ(θ)|<(k+0.75)×p
θをθまたはθとして、
φ(θ)=sin-1((sin(θ+ψ(θ)))/n)
ψ(θ)=sin-1(n×sin(180°−2×θ−θ))
As a result of intensive studies, the inventors of the present application have determined that in the optical sheet 60 having the above-described configuration, the inclination angles θ 1 , θ 2 , and θ 3 on the main cutting surface of the optical sheet are equal to the thickness d of the light guide plate 30. The surface light source device 20 of the present invention has other periodicity by satisfying the following relationship with the pitch p along the first direction d 1 of the inclined surface 37 on the back surface 32 of the light guide plate 30. It has been found that moire generated when used in combination with a member having a configuration (for example, the liquid crystal panel 15) can be made inconspicuous. Here, k is 0 or a natural number.
(K + 0.25) × p <d × | tanφ (θ 1 ) −tanφ (θ 2 ) | <(k + 0.75) × p
θ t is θ 1 or θ 2 and
φ (θ t ) = sin −1 ((sin (θ 3 + ψ (θ t ))) / n 1 )
ψ (θ t ) = sin −1 (n 2 × sin (180 ° −2 × θ t −θ 3 ))

なお、上記条件における「θ」は、図4に示すように、光学シートの主切断面において、単位プリズム70の先端部75a側から基端部75b側へ向けてt(tは、1≦t≦nを満たす自然数)番目に位置する要素面73についての上述した傾斜角度の大きさである。本実施の形態において、θはθまたはθを示している。 As shown in FIG. 4, “θ t ” in the above condition is t (t is 1 ≦ 1) from the front end 75a side to the base end 75b side of the unit prism 70 on the main cutting surface of the optical sheet. The natural angle satisfying t ≦ n) is the magnitude of the inclination angle described above with respect to the element surface 73 located in the position. In the present embodiment, θ t represents θ 1 or θ 2 .

また、光学シート60のその他の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、以上のような構成からなる単位プリズム70の具体例として、単位プリズム70の配列ピッチを10μm以上200μm以下とすることができる。ただし、昨今においては、単位プリズム70の配列の高精細化が急速に進んでおり、単位プリズム70の配列ピッチを10μm以上40μm以下とすることが好ましい。同様に、単位プリズム70の第2プリズム面72の幅を5μm以上100μm以下とすることができ、昨今の傾向を考慮すると、5μm以上20μm以下とすることができる。また、光学シート60のシート面への法線方向ndに沿った本体部65からの単位プリズム70の突出高さを5.5μm以上180μm以下とすることができる。また、第2プリズム面72の第1要素面73aでの傾斜角度θを45°以上60°以下とすることができ、第2プリズム面72の第2要素面73bでの傾斜角度θを50°以上70°以下とすることができる。 Moreover, the other dimension of the optical sheet 60 can be set as follows as an example. First, as a specific example of the unit prism 70 configured as described above, the arrangement pitch of the unit prisms 70 can be set to 10 μm or more and 200 μm or less. However, in recent years, the arrangement of the unit prisms 70 has been highly refined, and the arrangement pitch of the unit prisms 70 is preferably set to 10 μm or more and 40 μm or less. Similarly, the width of the second prism surface 72 of the unit prism 70 can be set to 5 μm or more and 100 μm or less, and can be set to 5 μm or more and 20 μm or less considering recent trends. Further, the projection height of the unit prism 70 from the main body 65 along the normal direction nd to the sheet surface of the optical sheet 60 can be set to 5.5 μm or more and 180 μm or less. Further, the inclination angle theta 1 of the first element surface 73a of the second prism surface 72 can be a 45 ° to 60 °, the inclination angle theta 2 of the second element surface 73b of the second prism surface 72 It can be set to 50 ° or more and 70 ° or less.

以上のような構成からなる光学シート60は、基材上に光学シート60を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製することができる。光学シート60の本体部65及び単位プリズム70をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。
ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)が好適に使用され得る。
The optical sheet 60 having the above-described configuration can be produced by molding the optical sheet 60 on a base material or by extrusion molding. Various materials can be used as the material forming the main body 65 and the unit prism 70 of the optical sheet 60.
However, it is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device, and has excellent mechanical properties, optical properties, stability, workability, etc., and can be obtained at low cost, such as acrylic resin, polystyrene, polycarbonate, etc. Transparent resins mainly composed of one or more of polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile, etc., and epoxy acrylate and urethane acrylate-based reactive resins (ionizing radiation curable resins, etc.) can be suitably used.

電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって光学シート60を作製する場合、単位プリズム70とともに、単位プリズム70と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、本体部65は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。一方、押し出し成型で作製された光学シート60においては、本体部65と、本体部65の入光側面67上の複数の単位プリズム70と、が一体的に形成され得る。   When the optical sheet 60 is produced by curing the ionizing radiation curable resin on the base material, the sheet-like land portion that is positioned between the unit prism 70 and the base material is used together with the unit prism 70. You may make it form on a material. In this case, the main body portion 65 is composed of a base material and a land portion formed of an ionizing radiation curable resin. On the other hand, in the optical sheet 60 produced by extrusion molding, the main body portion 65 and the plurality of unit prisms 70 on the light incident side surface 67 of the main body portion 65 can be integrally formed.

次に、以上のような構成からなる表示装置10の作用について説明する。   Next, the operation of the display device 10 having the above configuration will be described.

まず、図1及び図2に示すように、光源24をなす発光体25で発光された光は、入光面33を介し、導光板30に入射する。図2に示すように、導光板30へ入射した光L2は、導光板30の出光面31および裏面32において、反射、とりわけ導光板30をなす材料と空気との屈折率差に起因して全反射を繰り返し、導光板30の入光面33と反対面34とを結ぶ第1方向(導光方向)dへ進んでいく。 First, as shown in FIGS. 1 and 2, the light emitted from the light emitter 25 constituting the light source 24 enters the light guide plate 30 via the light incident surface 33. As shown in FIG. 2, the light L <b> 2 incident on the light guide plate 30 is totally reflected on the light exit surface 31 and the back surface 32 of the light guide plate 30 due to the difference in refractive index between the material forming the light guide plate 30 and air. The reflection is repeated and the light guide plate 30 proceeds in the first direction (light guide direction) d 1 connecting the light incident surface 33 and the opposite surface 34.

導光板30の裏面32は、入光面33から反対面34に向かうにつれて、出光面31に対して接近するように傾斜した傾斜面37を有している。傾斜面37は段差面38及び接続面39を介して連結されている。このうち段差面38は、導光板30の板面の法線方向ndに延びている。したがって、導光板30内を入光面33の側から反対面34の側へと進む光の殆どは、裏面32のうち、段差面38に入射することなく、傾斜面37又は接続面39にて反射するようになる。そして、裏面32のうちの傾斜面37で反射すると、図2に示された断面における当該光の進行方向は、導光板30の板面に対する傾斜角度を増大させる。すなわち、裏面32のうちの傾斜面37で反射すると、以降における、当該光の出光面31及び裏面32への入射角度が小さくなる。したがって、導光板30内を進む光の出光面31及び裏面32への入射角度は、裏面32のうちの傾斜面37での一以上の反射によって、次第に小さくなっていき、全反射臨界角未満となる。この場合、当該光は、導光板30の出光面31および裏面32から、出射し得るようになる。出光面31から出射した光L2は、導光板30の出光側に配置された光学シート60へと向かう。一方、裏面32から出射した光は、導光板30の背面に配置された反射シート28で反射され再び導光板30内に入射して導光板30内を進むことになる。   The back surface 32 of the light guide plate 30 has an inclined surface 37 that is inclined so as to approach the light exit surface 31 from the light incident surface 33 toward the opposite surface 34. The inclined surface 37 is connected via a step surface 38 and a connection surface 39. Among these, the step surface 38 extends in the normal direction nd of the plate surface of the light guide plate 30. Therefore, most of the light traveling in the light guide plate 30 from the light incident surface 33 side to the opposite surface 34 side does not enter the step surface 38 of the back surface 32, and is incident on the inclined surface 37 or the connection surface 39. Reflected. Then, when reflected by the inclined surface 37 of the back surface 32, the traveling direction of the light in the cross section shown in FIG. 2 increases the inclination angle with respect to the plate surface of the light guide plate 30. That is, when the light is reflected by the inclined surface 37 of the back surface 32, the incident angle of the light on the light output surface 31 and the back surface 32 in the following becomes small. Therefore, the incident angle of the light traveling in the light guide plate 30 to the light exit surface 31 and the back surface 32 is gradually reduced by one or more reflections on the inclined surface 37 of the back surface 32, and is less than the total reflection critical angle. Become. In this case, the light can be emitted from the light exit surface 31 and the back surface 32 of the light guide plate 30. The light L <b> 2 emitted from the light exit surface 31 travels to the optical sheet 60 disposed on the light exit side of the light guide plate 30. On the other hand, the light emitted from the back surface 32 is reflected by the reflection sheet 28 disposed on the back surface of the light guide plate 30, enters the light guide plate 30 again, and travels through the light guide plate 30.

とりわけ、図示された例においては、導光方向となる第1方向dに沿って入光面33から反対面34に接近するにつれて、裏面32のうちの傾斜面37が占める割合が高くなっている。より具体的には、傾斜面37は、第1方向dに一定ピッチpで配置されているが、各傾斜面37の第1方向dに沿った長さが、第1方向dにおける一側から他側に向けてしだいに長くなっている。これにより、出射光量が少なくなってしまう傾向がある入光面33から離間した領域において、導光板30の出光面31からの出射光量を十分に確保し、導光方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。 In particular, in the illustrated example, as the light incident surface 33 approaches the opposite surface 34 along the first direction d 1 that is the light guide direction, the proportion of the inclined surface 37 in the back surface 32 increases. Yes. More specifically, the inclined surface 37 has been arranged at a predetermined pitch p in the first direction d 1, the length along the first direction d 1 of the inclined surfaces 37, in the first direction d 1 The length gradually increases from one side to the other. This ensures a sufficient amount of light emitted from the light exit surface 31 of the light guide plate 30 in a region separated from the light incident surface 33 where the amount of emitted light tends to decrease, and the amount of emitted light uniform along the light guide direction. Can be achieved.

導光板30から出射する光の出光面31への入射角度は、傾斜面37での全反射に起因して、図2に示すように、第1方向(導光方向)dと平行な面において、全反射臨界角度をわずかに下回る入射角度φとなる。つまり、導光板30から出射する光の出光31面への第1方向成分dの出射角度は、90°をわずかに下回る比較的大きな角度となる。とりわけ、本実施の形態において、導光板30の裏面32が、第1方向dに配列された複数の傾斜面37を含んでおり、各傾斜面37は、第1方向dにおける一側から他側に向かうにつれて出光面31に接近するように、導光板30の法線方向nd及び第1方向dに対して傾斜している。この結果、図2に示すように、第1方向(導光方向)dと平行な面において、導光板30から出射する光の出射方向は、正面方向ndから比較的大きく傾斜した比較的に大きな出射角度となる狭い角度範囲内に偏る、傾向が生じる。 The incident angle of the light emitted from the light guide plate 30 to the light exit surface 31 is a surface parallel to the first direction (light guide direction) d 1 as shown in FIG. 2 due to total reflection at the inclined surface 37. , The incident angle φ is slightly lower than the total reflection critical angle. That is, the emission angle of the first direction component d 1 to the light exit 31 side of the light emitted from the light guide plate 30 is a relatively large angle slightly below 90 °. In particular, in the present embodiment, the back surface 32 of the light guide plate 30 includes a plurality of inclined surfaces 37 arranged in the first direction d 1 , and each inclined surface 37 is from one side in the first direction d 1 . The light guide plate 30 is inclined with respect to the normal direction nd and the first direction d 1 so as to approach the light exit surface 31 as it goes to the other side. As a result, as shown in FIG. 2, the emission direction of the light emitted from the light guide plate 30 on the surface parallel to the first direction (light guide direction) d 1 is relatively inclined with a relatively large inclination from the front direction nd. There is a tendency to be biased within a narrow angle range where the emission angle is large.

導光板30から出射した光は、図7および図8に光L7、L8で示すように、その後、光学シート60へ入射角度ψで入射する。上述したように、この光学シート60は、導光板30の側へ向けて先端部75aが突出する単位プリズム70を有している。単位プリズム70は、導光板30による導光方向(第1方向)dと直交する方向第2方向dに延びている。 The light emitted from the light guide plate 30 then enters the optical sheet 60 at an incident angle ψ, as indicated by the lights L7 and L8 in FIGS. As described above, the optical sheet 60 includes the unit prism 70 with the tip end portion 75a protruding toward the light guide plate 30 side. The unit prism 70 extends in the second direction d 2 in the direction orthogonal to the light guide direction (first direction) d 1 by the light guide plate 30.

この結果、第1方向dにおける一側(図2の紙面における左側)に配置された光源24で発光され導光板30を介して光学シート60へ向かう光L2は、互いに接続された第1プリズム面71および第2プリズム面72のうちの、第1方向dにおける光源24側となる一側に位置する第1プリズム面71を介して単位プリズム70へ入射する。図2の光L2および図7の光L7に示すように、この光は、その後、第1方向dにおける光源とは反対側の他側(図2の紙面における右側)に位置する第2プリズム面72で全反射してその進行方向を変化させるようになる。 As a result, first prism light L2 toward the optical sheet 60 through the light guide plate 30 is emitted by a light source 24 disposed (the left side in the plane of FIG. 2) the first one side in the direction d 1 is connected to each other The light enters the unit prism 70 via the first prism surface 71 located on one side of the surface 71 and the second prism surface 72 which is the light source 24 side in the first direction d 1 . As shown in light L7 of the light L2 and 7 of Figure 2, this light is then the second prism and the first light source in the direction d 1 positioned on the other side of the opposite side (right side in the plane of FIG. 2) The surface 72 is totally reflected to change its traveling direction.

そして、単位プリズム70の第2プリズム面72での全反射により、図7に示された導光板の主切断面(第1方向(導光方向)dと正面方向ndとの両方向に平行な断面)において正面方向ndから傾斜した方向に進む光は、その進行方向が正面方向ndに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。すなわち、光学シート60は、第1方向dに沿った光の成分に対して、正面方向ndに向けて集光作用を及ぼすようになる。 Then, by total reflection at the second prism surface 72 of the unit prisms 70, parallel to both the main cross (first direction (light guide direction) d 1 and the front direction nd of the indicated light guide plate in FIG. 7 The light traveling in the direction inclined from the front direction nd in the cross section) is bent so that the angle formed by the traveling direction with respect to the front direction nd is small. That is, the optical sheet 60, the component of light along the first direction d 1, it will exert a light condensing effect toward the front direction nd.

面光源装置20の発光面21を形成する光学シート60から出射した一方の偏光成分の光は、その後、液晶表示パネル15へ入射して下偏光板14を透過する。下偏光板14を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板13を透過するようになる。このようにして、液晶表示パネル15によって、面光源装置20からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置10の観察者が、映像を観察することができるようになる。   The light of one polarization component emitted from the optical sheet 60 forming the light emitting surface 21 of the surface light source device 20 is then incident on the liquid crystal display panel 15 and is transmitted through the lower polarizing plate 14. The light transmitted through the lower polarizing plate 14 selectively passes through the upper polarizing plate 13 according to the state of electric field application to each pixel. In this manner, the liquid crystal display panel 15 selectively transmits light from the surface light source device 20 for each pixel, so that an observer of the liquid crystal display device 10 can observe an image.

ところで、上述したように、周期性を有した構成を持つ部材、例えば液晶パネル15との組み合わせで面光源装置20を使用すると、モアレが生じ得る。モアレが生じる原因は、面光源装置20に含まれる導光板30および光学シート60等の構成の周期性に起因して生じる明暗のパターンと、液晶パネル15の画素等の周期性を持った構成に起因して生じる明暗のパターンとが重なり合い、明暗むらが強調して視認される現象である。本件発明者は、鋭意研究を重ねた結果として、導光板30および光学シート60の構造を改良して導光板30および光学シート60によって生じる明暗のパターンをぼやけさせる(弱める)ことで、この面光源装置を他の周期性を有した構成を持つ部材と組み合わせた際に生じ得るモアレを効果的に目立たなくさせ得ることを見出した。具体的には、光学シートの主切断面における傾斜角度θ,θ、θが、導光板30の厚さdと、導光板30の裏面32における傾斜面37の第1方向dに沿ったピッチpとの間で、次の関係を満たすことで、この面光源装置10を用いた際のモアレを効果的に目立たなくさせることができる。以下の条件において、kは0または自然数である。
(k+0.25)×p < d×|tanφ(θ1)-tanφ(θ2)| < (k+0.75)×p
θをθまたはθとして、
φ(θt) = sin-1((sin(θ3+ψ(θt)))/n1)
ψ(θt) = sin-1(n2×sin(180°-2×θt3))
とりわけこの手法によれば、面光源装置と他の部材との間で周期性のピッチ調整等を図ることなく、面光源装置の構成のみを調整することで、モアレ対策を実現し得る点において有益である。以下でその原理を説明する。
By the way, as described above, when the surface light source device 20 is used in combination with a member having a periodic structure, for example, the liquid crystal panel 15, moire can occur. The cause of the moiré is due to the light / dark pattern generated due to the periodicity of the structure of the light guide plate 30 and the optical sheet 60 included in the surface light source device 20 and the structure having the periodicity of the pixels of the liquid crystal panel 15 and the like. This is a phenomenon in which bright and dark patterns that are caused overlap each other and light and dark unevenness is emphasized and visually recognized. As a result of earnest research, the present inventor has improved the structures of the light guide plate 30 and the optical sheet 60 to blur (weaken) the light and dark pattern generated by the light guide plate 30 and the optical sheet 60, thereby generating the surface light source. It has been found that moire that can occur when the apparatus is combined with a member having another periodic configuration can be effectively inconspicuous. Specifically, the inclination angles θ 1 , θ 2 , and θ 3 on the main cut surface of the optical sheet are in the thickness d of the light guide plate 30 and the first direction d 1 of the inclined surface 37 on the back surface 32 of the light guide plate 30. By satisfying the following relationship with the pitch p along, the moire when using the surface light source device 10 can be effectively made inconspicuous. Under the following conditions, k is 0 or a natural number.
(k + 0.25) × p <d × | tanφ (θ 1 ) -tanφ (θ 2 ) | <(k + 0.75) × p
θ t is θ 1 or θ 2 and
φ (θ t ) = sin -1 ((sin (θ 3 + ψ (θ t ))) / n 1 )
ψ (θ t ) = sin -1 (n 2 × sin (180 ° -2 × θ t3 ))
In particular, according to this method, it is beneficial in that a countermeasure against moire can be realized by adjusting only the configuration of the surface light source device without adjusting the periodic pitch between the surface light source device and other members. It is. The principle will be described below.

まず、上述したように、導光板30内を導光する光は、裏面32のうちの傾斜面37で反射された場合、その後に入射する出光面31への入射角を減少させる。その一方で、導光板30内を導光する光は、裏面32のうちの接続面39で反射された場合、出光面31への入射角を維持する。したがって、図5に示すように、導光板30の出光面31から出射する光の多くは、当該出光面31へ入射する直前に傾斜面37で反射された光となる。ここで図5は、面光源装置20を示す導光方向(第1方向)に沿った縦断面図である。   First, as described above, when the light guided through the light guide plate 30 is reflected by the inclined surface 37 of the back surface 32, the incident angle to the light exit surface 31 that is incident thereafter is reduced. On the other hand, when the light guided through the light guide plate 30 is reflected by the connection surface 39 of the back surface 32, the incident angle to the light exit surface 31 is maintained. Therefore, as shown in FIG. 5, most of the light emitted from the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is light reflected by the inclined surface 37 immediately before entering the light exit surface 31. Here, FIG. 5 is a longitudinal sectional view along the light guide direction (first direction) showing the surface light source device 20.

導光板30の出向面31から出射した光は、光学シート60に入射する。光学シート60は、その単位プリズム70での集光機能により、特定の方向への集光機能を有している。この単位プリズム70での集光機能は、第2プリズム面72での反射によるものであり、第2プリズム面72の傾斜角度θに応じた所定の角度だけ法線方向ndに対して傾斜した光に対して強く発揮される。したがって、第2プリズム面72の傾斜角度θが一定であれば、導光板30の傾斜面37の配列に応じた明暗のパターンが、最も輝度が高くなる集光方向としての正面方向から観察されるようになる。この明暗パターンが、周期性を有した構成を持つ他の部材との組み合わせにおいて、モアレを生じさせる原因となり得る。 The light emitted from the outgoing surface 31 of the light guide plate 30 enters the optical sheet 60. The optical sheet 60 has a condensing function in a specific direction due to the condensing function of the unit prism 70. Condensing function in the unit prisms 70 is due to reflection at the second prism surface 72, is inclined with respect to a predetermined angle by the normal direction nd corresponding to the inclination angle theta t of the second prism surface 72 It is strong against light. Therefore, if the inclination angle theta t of the second prism surface 72 is constant, light and dark pattern corresponding to the arrangement of the inclined surface 37 of the light guide plate 30 is observed from the front direction of the light collection direction of the brightest increases Become so. This bright and dark pattern can cause moiré in combination with other members having a periodic structure.

ところで、図5に示すように、傾斜角度がθである第2プリズム面72での反射により正面方向に偏向される光L5は、導光板30内において、当該第2プリズム面72の傾斜角度θに応じた角度φ(θ)だけ導光板30の法線方向ndに対して傾斜した方向に進み、出光面31に向かう。すなわち、図5に示すように、導光板30の傾斜面37で反射された光L5は、導光板30から出射するまで、導光方向に距離Dだけ進む。この距離Dは、導光板30の厚みdと角度φ(θ)とを用いて、次のように示される。
=d×tanφ(θ
そして、光学シート60と導光板30との間の隙間および単位プリズム70の高さは、導光板30の厚みdに対して無視できる程小さい。したがって、光学シート60の出光面上に正面方向から観察され得る明部Axは、導光板30の傾斜面37の同一ピッチで、導光方向他側に距離Dだけ傾斜面37からずれた位置に視認されるようになる。
Meanwhile, as shown in FIG. 5, the light L5 to be deflected in the front direction by reflection at the second prism surface 72 inclined angle is theta t inside the light guide plate 30, the inclination angle of the second prism surface 72 The light travels in the direction inclined with respect to the normal direction nd of the light guide plate 30 by an angle φ (θ t ) corresponding to θ t and travels toward the light exit surface 31. That is, as shown in FIG. 5, the light L5 reflected by the inclined surface 37 of the light guide plate 30 from the light guide plate 30 to be emitted, the light guiding direction by a distance D t advances. This distance D t is expressed as follows using the thickness d of the light guide plate 30 and the angle φ (θ t ).
D t = d × tan φ (θ t )
The gap between the optical sheet 60 and the light guide plate 30 and the height of the unit prism 70 are negligibly small with respect to the thickness d of the light guide plate 30. Therefore, the bright portion Ax which can be observed from the front direction on the light exit surface of the optical sheet 60, at the same pitch of the inclined surface 37 of the light guide plate 30, deviates only from the inclined surface 37 a distance D t in the light guiding direction other side position Become visible.

一方、本実施の形態において、第2プリズム面72は、傾斜角度θが互いに異なる複数の要素面73、より具体的には傾斜角度がθである第1要素面73a及び傾斜角度がθである第2要素面73bを含んでいる。図6に示すように、第2プリズム面72のうち第1要素面73aで反射されて集光方向(すなわち正面方向)に向く光L61についての導光板30内での進行方向角度φ(θ)は、第2要素面73bで反射されて集光方向に向く光L62についての導光板30内での進行方向角度φ(θ)とは異なる。すなわち、ある一つ傾斜面37で反射された後に第1要素面73aでの反射により集光方向(正面方向)に向けられるL61と、同一の傾斜面37で反射された後に第2要素面73bでの反射により集光方向(正面方向)に向けられる光L62は、光学シート60の出光面上における距離|D−D|だけ導光方向にずれた領域から出射する。そして、この距離|D−D|を調整することにより、光学シート60の出光面上における導光方向に沿った明暗パターンをぼやけさせることができる。具体的には、図6に示すように、第2プリズム面72のうち第1要素面73aで反射されて集光方向(すなわち正面方向)に向く光L61に起因した明部Aaと、第2プリズム面72のうち第2要素面73bで反射されて集光方向(すなわち正面方向)に向く光L62に起因した明部Abとが、光学シート60の出光面上において導光方向に交互に並ぶようになり、光学シート60の出光面上における暗部の領域を小さくすること、さらには、暗部の領域を消失させることが可能となる。この結果として、面光源装置20を他の部材と組み合わせた際のモアレを効果的に目立たなくさせることができる。 On the other hand, in the present embodiment, the second prism surface 72 includes a plurality of element surfaces 73 having different inclination angles θ t , more specifically, a first element surface 73a having an inclination angle θ 1 and an inclination angle of θ 1. 2 and the second element surface 73b. As shown in FIG. 6, the traveling direction angle φ (θ 1 ) in the light guide plate 30 for the light L 61 reflected by the first element surface 73 a of the second prism surface 72 and directed in the condensing direction (ie, the front direction). ) Is different from the traveling direction angle φ (θ 2 ) in the light guide plate 30 for the light L62 reflected by the second element surface 73b and directed in the condensing direction. That is, L61 which is reflected by a certain inclined surface 37 and then directed in the condensing direction (front direction) by reflection on the first element surface 73a, and second element surface 73b after being reflected by the same inclined surface 37. light L62 directed to the condensing direction (front direction) by reflection, the distance in the light output Menjo optical sheet 60 | emitted from the area which is deviated by the light guide direction | D 1 -D 2. Then, by adjusting the distance | D 1 -D 2 |, the light and dark pattern along the light guide direction on the light exit surface of the optical sheet 60 can be blurred. Specifically, as shown in FIG. 6, the bright portion Aa caused by the light L61 reflected by the first element surface 73a of the second prism surface 72 and directed in the condensing direction (that is, the front direction), and the second Bright portions Ab caused by light L62 reflected by the second element surface 73b of the prism surface 72 and directed in the condensing direction (that is, the front direction) are alternately arranged in the light guide direction on the light exit surface of the optical sheet 60. As a result, the dark area on the light exit surface of the optical sheet 60 can be reduced, and further, the dark area can be eliminated. As a result, moire when the surface light source device 20 is combined with other members can be effectively made inconspicuous.

具体的な手法として、距離|D−D|が、傾斜面37の配列ピッチpの半周期程度、具体的には0.25周期から0.75周期、より好ましくは0.324周期から0.676周期ずれていれば、光学シート60の出光面上における導光方向に沿った明暗パターンを効果的にぼやけさせることが可能となる。すなわち、式で表すと、次の条件(a1)を満たすことが好ましく、より好ましくは、次の条件(a2)を満たすことである。・条件(a1):(k+0.25)×p < d×|tanφ(θ1)-tanφ(θ2)| < (k+0.75)×p
・条件(a2):(k+0.324)×p < d×|tanφ(θ1)-tanφ(θ2)| < (k+0.676)×p
これらの条件において、kは0または自然数である。また、「d×|tanφ(θ)−tanφ(θ)|」が、距離|D−D|に相当する。
As a specific method, the distance | D 1 -D 2 | is about a half cycle of the arrangement pitch p of the inclined surfaces 37, specifically, from 0.25 cycle to 0.75 cycle, more preferably from 0.324 cycle. If it is shifted by 0.676 cycles, it is possible to effectively blur the light / dark pattern along the light guide direction on the light exit surface of the optical sheet 60. That is, when expressed by the formula, it is preferable to satisfy the following condition (a1), and more preferably to satisfy the following condition (a2). Condition (a1): (k + 0.25) × p <d × | tanφ (θ 1 ) −tanφ (θ 2 ) | <(k + 0.75) × p
Condition (a2): (k + 0.324) × p <d × | tanφ (θ 1 ) −tanφ (θ 2 ) | <(k + 0.676) × p
Under these conditions, k is 0 or a natural number. Further, “d × | tan φ (θ 1 ) −tan φ (θ 2 ) |” corresponds to the distance | D 1 -D 2 |.

ここで、φ(θ1)及びφ(θ)は、それぞれ、次の式(b1)及び式(b2)において、θをθまたはθとすることで、特定することができる。
φ(θt) = sin-1((sin(θ3+ψ(θt)))/n1) ・・・式(b1)
ψ(θt) = sin-1(n2×sin(180°-2×θt3)) ・・・式(b2)
なお、φ(θt)は、傾斜角度がθtである第2プリズム面72で正面方向に反射されるようになる光の、導光板30内での進行方向を表す角度であって、具体的には、これらの光の導光板30内における進行方向が、導光板30の法線方向に対してなす角度に相当する。
Here, φ (θ 1 ) and φ (θ 2 ) can be specified by setting θ t to θ 1 or θ 2 in the following equations (b1) and (b2), respectively.
φ (θ t ) = sin −1 ((sin (θ 3 + ψ (θ t ))) / n 1 ) Equation (b1)
ψ (θ t ) = sin −1 (n 2 × sin (180 ° −2 × θ t −θ 3 )) Equation (b2)
Note that φ (θ t ) is an angle representing the traveling direction in the light guide plate 30 of the light that is reflected in the front direction by the second prism surface 72 whose inclination angle is θ t. Specifically, the traveling direction of these lights in the light guide plate 30 corresponds to an angle formed with respect to the normal direction of the light guide plate 30.

ここで、式(b1)及び式(b2)で表されたφ(θt)の導出について、図7及び図8を参照して説明する。図7に示すように、次の説明は、第2プリズム面72の第2要素面での反射により正面方向に集光される例、すなわち「θt=θ」が成り立つ例としているが、「θt=θ」の場合でも、同様に説明される。 Here, the derivation of φ (θ t ) expressed by the equations (b1) and (b2) will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the following description is an example in which the second prism surface 72 is focused in the front direction by reflection on the second element surface, that is, “θ t = θ 2 ” is satisfied. The same applies to the case of “θ t = θ 1 ”.

まず、式(b2)で表された、光学シート60の第1プリズム面71に入射する光の入射角ψ(θ)を導出する。図7に示すように、単位プリズム70への入射角は、第2プリズム面72で光L7が全反射していることから、図7に示すように、幾何学的に考えると、180°−2×θ−θとなる。単位プリズム70の屈折率をn、空気の屈折率を1とすると、第1プリズム面71でのスネルの法則から、
sinψ(θ)=n×sin(180°−2×θ−θ
となる。したがって、
ψ(θ)=sin-1(n×sin(180°−2×θ−θ))
となり、式(b2)が導出される。
First, the incident angle ψ (θ t ) of the light incident on the first prism surface 71 of the optical sheet 60 expressed by the formula (b2) is derived. As shown in FIG. 7, the incident angle to the unit prism 70 is 180 ° − when geometrically considered as shown in FIG. 7 because the light L <b> 7 is totally reflected by the second prism surface 72. 2 × θ t −θ 3 When the refractive index of the unit prism 70 is n 2 and the refractive index of air is 1, from Snell's law on the first prism surface 71,
sinψ (θ t ) = n 2 × sin (180 ° −2 × θ t −θ 3 )
It becomes. Therefore,
ψ (θ t ) = sin −1 (n 2 × sin (180 ° −2 × θ t −θ 3 ))
Thus, equation (b2) is derived.

次に、式(b2)で表されたψ(θ)を用いて、導光板30の出光面31から出射する光の、出向面31への入射角φ(θt)を導出する。図8に示すように、導光板30内部を進む光L8は、出光面31に入射角φ(θt)で入射する。このときの出光面31からの出光角は、出向面31から出射後の光L8が入射角ψ(θ)で光学シート60の単位プリズム70に入射することから、幾何学的に考えると、「θ+ψ(θt)」となる。導光板30の屈折率をn、空気の屈折率を1とすると、出光面31でのスネルの法則から、
×sinφ(θt)=sin(θ+ψ(θt))
となる。したがって、
φ(θt)=sin-1((sin(θ+ψ(θt)))/n)
となり、式(b1)が導出される。
Next, the incident angle φ (θ t ) of the light emitted from the light exit surface 31 of the light guide plate 30 to the output surface 31 is derived using ψ (θ t ) represented by the equation (b2). As shown in FIG. 8, the light L8 traveling inside the light guide plate 30 enters the light exit surface 31 at an incident angle φ (θ t ). The light exit angle from the light exit surface 31 at this time is that the light L8 after exiting from the exit surface 31 enters the unit prism 70 of the optical sheet 60 at an incident angle ψ (θ t ). It becomes “θ 3 + ψ (θ t )”. When the refractive index of the light guide plate 30 is n 1 and the refractive index of air is 1 , from Snell's law on the light exit surface 31,
n 1 × sinφ (θ t ) = sin (θ 3 + ψ (θ t ))
It becomes. Therefore,
φ (θ t ) = sin −1 ((sin (θ 3 + ψ (θ t ))) / n 1 )
Thus, the formula (b1) is derived.

以上のように、本実施の形態による面光源装置20は、出光面31と、出光面31に対向して配置された裏面32と、出光面31および裏面32の間に位置する側面と、を有し、側面のうち第1方向における一側に位置する部分が入光面33をなす、導光板30と、入光面33に対面して配置された光源24と、導光板30の出光面31に対面して配置された光学シート60と、を備え、導光板30の裏面32は、第1方向dに配列された複数の傾斜面37を含み、各傾斜面は、第1方向dにおける一側から他側に向かうにつれて出光面31に接近するように、導光板30の法線方向および第1方向dに対して傾斜し、光学シート60は、シート状の本体部65と、本体部65の導光板30側に第1方向dに配列され且つ各々が第1方向dと交差する方向に線状に延びている複数の単位プリズム70と、を含み、各単位プリズムは、第1方向dの一側を向く第1プリズム面71と、第1方向dの他側を向く第2プリズム面72と、を含み、第2プリズム面72は、第1方向dと本体部65の法線方向との両方に平行な光学シート60の主切断面における第1方向dに対する傾斜角度が互いに異なる第1要素面73a及び第2要素面73bを含み、光学シート60の主切断面での第1要素面73aが第1方向dに対してなす180°未満の角度θ〔°〕、光学シート60の主切断面での第2要素面73bが第1方向dに対してなす180°未満の角度θ〔°〕、光学シート60の主切断面での第1プリズム面71が第1方向dに対してなす180°未満の角度θ〔°〕が、導光板30の裏面32における傾斜面37の第1方向dに沿ったピッチp〔mm〕、導光板30の厚さd〔mm〕、導光板30の屈折率n、単位プリズム70の屈折率nについて、kを0または自然数として、次の式を満たす。
(k+0.25)×p < d×|tanφ(θ1)-tanφ(θ2)| < (k+0.75)×p
θをθまたはθとして、
φ(θt) = sin-1((sin(θ3+ψ(θt)))/n1)
ψ(θt) = sin-1(n2×sin(180°-2×θt3))
このような面光源装置20によれば、導光板30および光学シート60の構成に起因した面光源装置20の発光面21に生じ得る明暗のパターンをぼやけさせることができる。したがって、この面光源装置20を、周期性を有した構成を持つ他の部材、例えば規則的な画素配列を有した液晶表示パネル15との組み合わせた際に、モアレを効果的に目立たなくすることができる。
As described above, the surface light source device 20 according to the present embodiment includes the light exit surface 31, the back surface 32 disposed to face the light exit surface 31, and the side surface located between the light exit surface 31 and the back surface 32. The light guide plate 30, the light source plate 30 facing the light incident surface 33, and the light exit surface of the light guide plate 30. an optical sheet 60 disposed to face the 31, includes a rear surface 32 of the light guide plate 30 includes a plurality of inclined surfaces 37 arranged in the first direction d 1, the inclined surface is a first direction d 1 , the optical sheet 60 is inclined with respect to the normal direction of the light guide plate 30 and the first direction d 1 so as to approach the light exit surface 31 from one side to the other side. It is arranged in the first direction d 1 to the light guide plate 30 side of the main body portion 65 and each of the Wherein the first direction d 1 and a plurality of unit prisms 70 extending linearly in a direction intersecting, and each unit prism has a first prism surface 71 facing the first one side of the direction d 1, the first direction a second prism surface 72 facing the other side of d 1 , and the second prism surface 72 is a main cut surface of the optical sheet 60 parallel to both the first direction d 1 and the normal direction of the main body 65. comprises a first elementary surface 73a and the second element surface 73b inclined angle with respect to the first direction d 1 are different from each other in, forms with respect to the first element face 73a is a first direction d 1 of the main cutting surface of the optical sheet 60 An angle θ 1 [°] less than 180 °, an angle θ 2 [°] less than 180 ° formed by the second element surface 73b on the main cutting surface of the optical sheet 60 with respect to the first direction d 1 , main cross the first prism surface 71 at forms 180 with respect to the first direction d 1 Less than the angle θ 3 [°], the pitch p (mm) along the first direction d 1 of the inclined surface 37 on the back surface 32 of the light guide plate 30, the light guide plate 30 thickness d [mm], of the light guide plate 30 With respect to the refractive index n 1 and the refractive index n 2 of the unit prism 70, the following formula is satisfied, where k is 0 or a natural number.
(k + 0.25) × p <d × | tanφ (θ 1 ) -tanφ (θ 2 ) | <(k + 0.75) × p
θ t is θ 1 or θ 2 and
φ (θ t ) = sin -1 ((sin (θ 3 + ψ (θ t ))) / n 1 )
ψ (θ t ) = sin -1 (n 2 × sin (180 ° -2 × θ t3 ))
According to such a surface light source device 20, it is possible to blur a bright and dark pattern that can occur on the light emitting surface 21 of the surface light source device 20 due to the configuration of the light guide plate 30 and the optical sheet 60. Therefore, when this surface light source device 20 is combined with another member having a periodic structure, for example, the liquid crystal display panel 15 having a regular pixel arrangement, the moire is effectively inconspicuous. Can do.

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。   Note that various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above-described embodiment are used for parts that can be configured in the same manner as the above-described embodiment, and overlapping Description to be omitted is omitted.

まず、上述した実施の形態において、光学シート60の単位プリズム70の一例について説明したが、この例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、複数の単位プリズム70が、互いに異なる構成を有していてもよい。また、第2プリズム面72が、二つの要素面73を含む例を示したがこれに限られず、第2プリズム面72が、三以上の要素面73を含んでいてもよい。さらに、単位プリズム70の主切断面における断面形状が、図4等に示された具体例に限られず、例えば、五角形形状、或いは六角形形状等であってもよい。   First, in the above-described embodiment, an example of the unit prism 70 of the optical sheet 60 has been described. However, the present invention is not limited to this example, and various modifications can be made. For example, the plurality of unit prisms 70 may have different configurations. Moreover, although the 2nd prism surface 72 showed the example containing two element surfaces 73, it is not restricted to this, The 2nd prism surface 72 may contain the 3 or more element surfaces 73. Furthermore, the cross-sectional shape of the main cutting surface of the unit prism 70 is not limited to the specific example shown in FIG. 4 and the like, and may be, for example, a pentagonal shape or a hexagonal shape.

また、図9に示すように、導光板30の出光面32側に単位光学要素50を設けてもよい。図9によく示されているように、複数の単位光学要素50は、第1方向dに交差し且つ基部40の一側の面41と平行な配列方向に並べられて、基部40の一側の面41上に、配列されている。各単位光学要素50は、基部40の一側の面41上を、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。 Further, as shown in FIG. 9, the unit optical element 50 may be provided on the light exit surface 32 side of the light guide plate 30. As is well shown in FIG. 9, the plurality of unit optical elements 50 are arranged in an arrangement direction that intersects the first direction d 1 and is parallel to the surface 41 on one side of the base 40. Arranged on the side surface 41. Each unit optical element 50 extends linearly on the surface 41 on one side of the base 40 in a direction intersecting with the arrangement direction.

とりわけ本変形例では、図9に示すように、複数の単位光学要素50は、基部40の一側の面41上に、第1方向dと直交する第2方向(配列方向)dに隙間無く並べて配列されている。したがって、導光板30の出光面31は、単位光学要素50の表面によってなされる傾斜面35,36として、構成されている。また、各単位光学要素50は、配列方向と直交する第1方向dに沿って、直線状に延びている。さらに、各単位光学要素50は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。また、本実施の形態において、複数の単位光学要素50は、互いに同一に構成されている。この結果、本実施の形態における導光板30は、第1方向dに沿った各位置において、一定の断面形状を有するようになっている。 In particular, in the present modification, as shown in FIG. 9, the plurality of unit optical elements 50 are arranged on a surface 41 on one side of the base 40 in a second direction (array direction) d 2 orthogonal to the first direction d 1. They are arranged side by side without any gaps. Therefore, the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is configured as inclined surfaces 35 and 36 formed by the surface of the unit optical element 50. Each unit optical element 50 extends linearly along a first direction d 1 orthogonal to the arrangement direction. Further, each unit optical element 50 is formed in a column shape and has the same cross-sectional shape along the longitudinal direction thereof. In the present embodiment, the plurality of unit optical elements 50 are configured identically. As a result, the light guide plate 30 in the present embodiment, at each position along the first direction d 1, which is to have a constant cross-sectional shape.

図10には、単位光学要素の配列方向(第2方向)dおよび基部40の一側面41(導光板30の板面)への法線方向ndの両方向に平行な断面(以下においては、単に導光板の主切断面とも呼ぶ)での各単位光学要素50の断面形状が、示されている。図10に示すように、図示された例において、導光板の主切断面における各単位光学要素50の断面形状は、出光側に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、導光板の主切断面において、導光板30の板面と平行な単位光学要素50の幅は、導光板30の法線方向ndに沿って基部40から離間するにつれて小さくなっていく。 The unit in the optical arrangement direction (second direction) of the element d 2 and a cross section parallel to both the normal direction nd of the one side 41 of the base portion 40 (a plate surface of the light guide plate 30) (below 10, The cross-sectional shape of each unit optical element 50 at (simply referred to as the main cut surface of the light guide plate) is shown. As shown in FIG. 10, in the illustrated example, the cross-sectional shape of each unit optical element 50 on the main cut surface of the light guide plate is a shape that tapers toward the light output side. That is, in the main cut surface of the light guide plate, the width of the unit optical element 50 parallel to the plate surface of the light guide plate 30 decreases as the distance from the base 40 increases along the normal direction nd of the light guide plate 30.

図10に示された例において、単位光学要素50の主切断面における外輪郭(出光側面31に対応する)51は、当該外輪郭が基部40の一側面41に対してなす角度である出光面角度θが、基部40から最も離間した単位光学要素50の外輪郭51上の先端部52aから基部40に最も接近した単位光学要素50の外輪郭51上の基端部52bへ向けて大きくなるよう、変化している。 In the example shown in FIG. 10, the outer contour (corresponding to the light emitting side surface 31) 51 on the main cutting surface of the unit optical element 50 is the light emitting surface whose angle is the angle formed by the outer contour with respect to the one side surface 41 of the base 40. angle theta a is greater toward the base portion 40 to the farthest unit optical from the tip portion 52a of the outer contour 51 of the element 50 on the outer contour 51 of the unit optical elements 50 closest to the base portion 40 of the base end portion 52b It has changed.

なお、ここでいう出光面角度θとは、上述したように、導光板の主切断面において、単位光学要素50の出光側面(外輪郭)51が基部40の一側面41に対してなす角度である。図10に示す例のように、単位光学要素50の主切断面における外輪郭(出光側面)51が折れ線状に形成されている場合には、折れ線を構成する各直線部と基部40の一側面41との間に形成される角度(厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))が出光面角度θとなる。一方、単位光学要素50の主切断面における外輪郭(出光側面)51が曲面によって構成される場合には、当該外輪郭への接線と基部40の一側面41との間に形成される角度(厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))を、出光面角度θとして特定することとする。 Here, the light exit surface angle θ a is an angle formed by the light exit side surface (outer contour) 51 of the unit optical element 50 with respect to the one side surface 41 of the base 40 in the main cut surface of the light guide plate as described above. It is. As in the example shown in FIG. 10, when the outer contour (light-emitting side surface) 51 in the main cut surface of the unit optical element 50 is formed in a polygonal line, each linear part constituting the polygonal line and one side of the base 40 (strictly, the smaller the angle of the ones of the two angles formed (angle of minor angle)) the angle formed between the 41 becomes the light exit surface an angle theta a. On the other hand, when the outer contour (light-emitting side surface) 51 on the main cutting surface of the unit optical element 50 is configured by a curved surface, an angle formed between the tangent to the outer contour and one side surface 41 of the base 40 ( strictly speaking, the smaller the angle of the ones of the two angles formed (angle of minor angle)), and be identified as the light exit surface an angle theta a.

図10に示された一具体例としての単位光学要素50は、導光板30の主切断面において、基部40の一側面41上に一辺が位置するとともに外輪郭51上における先端部52aと各基端部52bとの間に二辺が位置する五角形形状、或いは、この五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状となっている。また、図示する例においては、単位光学要素50の主切断面における断面形状は、正面方向ndを中心として、対称性を有している。すなわち、図6によく示されているように、各単位光学要素50の出光側面51は、正面方向を中心として対称的に構成された一対の折れ面35,36によって構成されている。一対の折れ面35,36は、互いに接続されて先端部52aを画成している。各折れ面35,36は、先端部52aを画成する第1面35a,36aと、第1面35a,36aへ基部40の側から接続する第2面35b,36bと、を有している。一対の第1傾斜面35a,36aは正面方向ndを中心として対称的な構成を有するとともに、一対の第2傾斜面35b,36bも正面方向ndを中心として対称的な構成を有している。   The unit optical element 50 as one specific example shown in FIG. 10 has one side located on one side surface 41 of the base 40 on the main cut surface of the light guide plate 30 and the tip 52a on the outer contour 51 and each base. It is a pentagonal shape in which two sides are located between the end 52b or a shape formed by chamfering one or more corners of this pentagonal shape. In the example shown in the drawing, the cross-sectional shape of the main cutting surface of the unit optical element 50 is symmetric with respect to the front direction nd. That is, as well shown in FIG. 6, the light exit side surface 51 of each unit optical element 50 is configured by a pair of bent surfaces 35 and 36 that are configured symmetrically about the front direction. The pair of bent surfaces 35 and 36 are connected to each other to define a tip portion 52a. Each folding surface 35, 36 has a first surface 35a, 36a that defines a tip 52a, and a second surface 35b, 36b that connects to the first surface 35a, 36a from the base 40 side. . The pair of first inclined surfaces 35a and 36a have a symmetric configuration with respect to the front direction nd, and the pair of second inclined surfaces 35b and 36b also have a symmetric configuration with the front direction nd as the center.

単位光学要素50の全体的な構成として、導光板30の主切断面における単位光学要素50の配列方向への幅Waに対する、導光板30の主切断面における単位光学要素50の基部40からの正面方向に沿った突出高さHaの比(Ha/Wa)が、0.3以上0.45以下となっていることが好ましい。このような単位光学要素50によれば、出光側面51での屈折および反射により、単位光学要素50の配列方向(第2方向)に沿った光の成分に対して優れた集光機能を発揮することが可能となり且つサイドローブの発生を効果的に抑制することも可能となる。   As a general configuration of the unit optical element 50, the front surface from the base 40 of the unit optical element 50 on the main cutting surface of the light guide plate 30 with respect to the width Wa in the arrangement direction of the unit optical elements 50 on the main cutting surface of the light guide plate 30. It is preferable that the ratio (Ha / Wa) of the protrusion height Ha along the direction is 0.3 or more and 0.45 or less. According to such a unit optical element 50, an excellent light condensing function is exhibited with respect to light components along the arrangement direction (second direction) of the unit optical elements 50 due to refraction and reflection at the light exit side surface 51. And generation of side lobes can be effectively suppressed.

なお、図9及び図10に示された導光板30の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位光学要素50の具体例として、幅Wa(図10参照)を10μm以上500μm以下とすることができる。一方、基部40の厚みは、0.2mm〜6mmとすることができる。   In addition, the dimension of the light-guide plate 30 shown by FIG.9 and FIG.10 can be set as follows as an example. First, as a specific example of the unit optical element 50, the width Wa (see FIG. 10) can be set to 10 μm or more and 500 μm or less. On the other hand, the thickness of the base 40 can be 0.2 mm to 6 mm.

また、図9及び図10に示された例では、単位光学要素50が、基部40から突出した凸部として形成されている例を示したが、この例に限られず、凹んだ凹部として形成されていてもよい。   Further, in the example shown in FIGS. 9 and 10, the example in which the unit optical element 50 is formed as a convex portion protruding from the base 40 is not limited to this example, and is formed as a concave concave portion. It may be.

以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。   Although several modifications to the above-described embodiment have been described above, it is needless to say that a plurality of modifications can be combined as appropriate.

産業上の利用分野Industrial application fields

以上に説明した面光源装置20または表示装置10は、一例として以下の用途に適用することができる。
・現金自動預け払い機(ATM)の表示装置及び当該表示装置の面光源装置への適用
ATMの操作時に、横からの覗き見を防止することができる。
・車載表示装置への適用
画像光の出射方向を制御することで、フロントガラス等への画像の映り込み等を防止しながら、運転手などの視聴者に向けて画像を明るく表示することができる。
・デジタルサイネージへの適用
光学シートの単位プリズムの向きを変化させることで、デジタルサイネージ(電子看板、電子広告板、電子掲示板等とも呼稱される)の設置場所や視聴者の位置に好適な光学特性を得ることができる。斯かる好適な光学特性とは、例えば、デジタルサイネージの表示面から想定される視聽者に向かう方向に出射光の輝度ピーク方向を合致させ、又輝度の角度分布を想定される視聽者の分布する範囲を包含させる様に設定することが挙げられる。
・電車車内の表示装置への適用
視聴者は表示装置を下方から観察することになるので、視聴者(設置位置よりも下方向)に向けて画像を表示することが好ましい。また、中吊り広告の位置に適用する場合には、電車は細長いことから、横方向への視野角の広がりは不要となる。したがって、視聴者に向けて効率的に画像を表示することができる。
・警備室等の表示装置への適用
多数の表示装置の各々を、中央に位置する視聴者(警備員)に合わせた出光特性にできる。
・テーブルディスプレイへの適用
ディスプレイが内蔵された机に対し、視聴者はいつも同じ相対位置に位置する。したがって、視聴者の位置に合わせた出光特性に設定できる。
・アミューズメント施設への適用
例えばゲームセンターに設置されるゲーム機器の表示装置等、設置位置と使用者の位置関係が通常であれば一定となる場合に、表示面から特定の使用者(観察者)に向かう方向に出射光の輝度ピーク方向を合致させる光学特性にできる。
・照明への適用
間接照明やデスク用ライト等、照明の用途や照明の設置位置等に合わせて出光特性を適宜設定することができる。
・自動改札の表示装置、及び当該表示装置の面光源装置への適用
改札通過者の目線の位置が限られるので、出射光の輝度ピーク方向をその位置(乃至は目線の方向)に合わせた出光特性とすることが望ましい。
・腕時計用表示装置への適用
正面から見るためには腕を捻る必要があり、多くの場合腕時計の斜め下方向から観察される。其の為、出射光の輝度ピーク方向と輝度角度分布とを、通常多用される腕時計の位置と観察者の目の位置とを結ぶ方向の範囲を包含するように設定する。また、日光下で観察されることも多いので、高い輝度を有していることが望ましい。
・その他の例として、飛行機等のシート裏の表示装置、飛行機等の安全設備の説明等に用いられる表示装置、観光バスなどの天井付近の表示装置、空港や駅などの運行案内の表示装置、複数画面(例えば、水平面内の画面と鉛直面内の画面)を有するゲーム機の少なくとも一方の表示装置、液晶操作パネル(キーボード等)等への適用も可能である。
The surface light source device 20 or the display device 10 described above can be applied to the following uses as an example.
-Application of automatic teller machine (ATM) to display device and surface light source device of display device During operation of ATM, peeping from the side can be prevented.
・ Application to in-vehicle display device By controlling the direction of image light emission, it is possible to brighten the image for viewers such as drivers while preventing the image from being reflected on the windshield etc. .
・ Application to digital signage Optics suitable for the location of digital signage (also called electronic signage, electronic billboards, electronic bulletin boards, etc.) and the position of viewers by changing the direction of the unit prism of the optical sheet Characteristics can be obtained. Such suitable optical characteristics include, for example, the distribution of the estimated viewers by matching the luminance peak direction of the emitted light with the direction toward the viewer assumed from the display surface of the digital signage, and assuming the angular distribution of luminance. For example, the range may be included.
-Application to a display device in a train car Since the viewer observes the display device from below, it is preferable to display an image toward the viewer (downward from the installation position). In addition, when applied to the position of a hanging advertisement, the train is long and narrow, and it is not necessary to widen the viewing angle in the horizontal direction. Therefore, an image can be efficiently displayed for the viewer.
-Application to a display device such as a security room Each of a large number of display devices can have a light emission characteristic that matches the viewer (guard) located in the center.
-Application to table display The viewer is always located at the same relative position to the desk with built-in display. Therefore, it is possible to set the light output characteristics according to the position of the viewer.
-Application to amusement facilities For example, display devices of game machines installed at game centers, etc. When the positional relationship between the installation position and the user is usually constant, a specific user (observer) from the display surface It is possible to achieve an optical characteristic that matches the direction of the luminance peak of the emitted light in the direction toward.
-Application to lighting Light emission characteristics can be set as appropriate according to the usage of lighting, the installation position of lighting, such as indirect lighting and desk light.
・ Automatic ticket gate display device and application of the display device to a surface light source device Since the position of the line of sight of the ticket gate passer is limited, the light emission that matches the luminance peak direction of the emitted light to that position (or the direction of the line of sight) It is desirable to have characteristics.
-Application to a display device for a wristwatch It is necessary to twist an arm in order to view it from the front, and it is often observed from an oblique downward direction of the wristwatch. Therefore, the luminance peak direction of the emitted light and the luminance angle distribution are set so as to include a range in a direction connecting the position of the wristwatch and the position of the eyes of the observer that are normally used. Moreover, since it is often observed under sunlight, it is desirable to have high luminance.
Other examples include display devices behind the seats of airplanes, display devices used to explain safety equipment such as airplanes, display devices near the ceiling such as sightseeing buses, display devices for operation guidance such as airports and stations, The present invention can also be applied to at least one display device of a game machine having a plurality of screens (for example, a screen in a horizontal plane and a screen in a vertical plane), a liquid crystal operation panel (such as a keyboard), and the like.

10 表示装置
11 表示面
12 液晶層
13 上偏光板
14 下偏光板
15 液晶表示パネル
20 面光源装置
21 発光面
24 光源
25 発光体
28 反射シート
30 導光板
31 出光面
32 裏面
33 入光面
34 反対面
35 傾斜面
35a 第1面
35b 第2面
36 傾斜面
36a 第1面
36b 第2面
37 傾斜面
38 段差面
39 接続面
40 基部
41 一側面
42 他側面
50 単位光学要素
51 外輪郭
52a 先端部
52b 基端部
60 光学シート
61 出光面
65 本体部
70 単位プリズム
71 第1プリズム面
72 第2プリズム面
73 要素面
73a 第1要素面
73b 第2要素面
75a 先端部
75b 基端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display apparatus 11 Display surface 12 Liquid crystal layer 13 Upper polarizing plate 14 Lower polarizing plate 15 Liquid crystal display panel 20 Surface light source device 21 Light emission surface 24 Light source 25 Light emitter 28 Reflective sheet 30 Light guide plate 31 Light emission surface 32 Back surface 33 Light incident surface 34 Opposite Surface 35 inclined surface 35a first surface 35b second surface 36 inclined surface 36a first surface 36b second surface 37 inclined surface 38 step surface 39 connecting surface 40 base 41 one side 42 other side 50 unit optical element 51 outer contour 52a tip 52b Base end portion 60 Optical sheet 61 Light exit surface 65 Main body portion 70 Unit prism 71 First prism surface 72 Second prism surface 73 Element surface 73a First element surface 73b Second element surface 75a Tip portion 75b Base end portion

Claims (6)

出光面と、前記出光面に対向して配置された裏面と、前記出光面および前記裏面の間に位置する側面と、を有し、前記側面のうち第1方向における一側に位置する部分が入光面をなす、導光板と、
前記入光面に対面して配置された光源と、
前記導光板の前記出光面に対面して配置された光学シートと、を備え、
前記導光板の前記裏面は、前記第1方向に配列された複数の傾斜面を含み、
各傾斜面は、前記第1方向における一側から他側に向かうにつれて前記出光面に接近するように、前記導光板の法線方向および前記第1方向に対して傾斜し、
前記光学シートは、シート状の本体部と、前記本体部の前記導光板側に前記第1方向に配列され且つ各々が前記第1方向と交差する方向に線状に延びている複数の単位プリズムと、を含み、
各単位プリズムは、前記第1方向の一側を向く第1プリズム面と、前記第1方向の他側を向く第2プリズム面と、を含み、
前記第2プリズム面は、前記第1方向と前記本体部の法線方向との両方に平行な光学シートの主切断面における前記第1方向に対する傾斜角度が互いに異なる第1要素面及び第2要素面を含み、
前記光学シートの主切断面での前記第1要素面が前記第1方向に対してなす180°未満の角度θ〔°〕、前記光学シートの主切断面での前記第2要素面が前記第1方向に対してなす180°未満の角度θ〔°〕、前記光学シートの主切断面での前記第1プリズム面が前記第1方向に対してなす180°未満の角度θ〔°〕が、前記導光板の前記裏面における前記傾斜面の前記第1方向に沿ったピッチp〔mm〕、前記導光板の厚さd〔mm〕、前記導光板の屈折率n、前記単位プリズムの屈折率nについて、kを0または自然数として、次の式を満たす、面光源装置。
(k+0.25)×p<d×|tanφ(θ)−tanφ(θ)|<(k+0.75)×p
θをθまたはθとして、
φ(θ)=sin-1((sin(θ+ψ(θ)))/n)
ψ(θ)=sin-1(n×sin(180°−2×θ−θ))
A light exit surface; a back surface disposed opposite the light exit surface; and a side surface located between the light exit surface and the back surface, and a portion located on one side in the first direction of the side surfaces. A light guide plate forming a light incident surface;
A light source disposed facing the light incident surface;
An optical sheet disposed to face the light exit surface of the light guide plate,
The back surface of the light guide plate includes a plurality of inclined surfaces arranged in the first direction,
Each inclined surface is inclined with respect to the normal direction of the light guide plate and the first direction so as to approach the light exit surface as it goes from one side to the other side in the first direction,
The optical sheet includes a sheet-like main body, and a plurality of unit prisms arranged in the first direction on the light guide plate side of the main body and extending linearly in a direction intersecting the first direction. And including
Each unit prism includes a first prism surface facing one side of the first direction, and a second prism surface facing the other side of the first direction,
The second prism surface includes a first element surface and a second element having different inclination angles with respect to the first direction in the main cutting surface of the optical sheet parallel to both the first direction and the normal direction of the main body. Including the face,
An angle θ 1 [°] of less than 180 ° formed by the first element surface at the main cutting surface of the optical sheet with respect to the first direction, and the second element surface at the main cutting surface of the optical sheet is the An angle θ 2 [°] of less than 180 ° made with respect to the first direction, and an angle θ 3 [° of less than 180 ° made by the first prism surface with respect to the first direction of the main cutting surface of the optical sheet. ] Is a pitch p [mm] along the first direction of the inclined surface on the back surface of the light guide plate, a thickness d [mm] of the light guide plate, a refractive index n 1 of the light guide plate, and the unit prism. A surface light source device that satisfies the following expression with respect to the refractive index n 2 of k, where k is 0 or a natural number.
(K + 0.25) × p <d × | tanφ (θ 1 ) −tanφ (θ 2 ) | <(k + 0.75) × p
θ t is θ 1 or θ 2 and
φ (θ t ) = sin −1 ((sin (θ 3 + ψ (θ t ))) / n 1 )
ψ (θ t ) = sin −1 (n 2 × sin (180 ° −2 × θ t −θ 3 ))
次の式が満たされる、請求項1に記載の面光源装置。
(k+0.324)×p<d×|tanφ(θ)−tanφ(θ)|<(k+0.676)×p
The surface light source device according to claim 1, wherein the following expression is satisfied.
(K + 0.324) × p <d × | tanφ (θ 1 ) −tanφ (θ 2 ) | <(k + 0.676) × p
前記角度θは、前記角度θよりも小さく、
前記第2要素面は、前記第1要素面の前記本体部に近接する側に位置する、請求項1又は2に記載の面光源装置。
The angle θ 1 is smaller than the angle θ 2 ,
The surface light source device according to claim 1, wherein the second element surface is located on a side of the first element surface that is close to the main body.
前記第2プリズム面は、第3要素面をさらに含み、
前記光学シートの主切断面での前記第3要素面が前記第1方向に対してなす180°未満の角度θ〔°〕は、前記角度θ〔°〕と異なり且つ前記角度θ〔°〕と異なる、請求項請求項1〜3のいずれか一項に記載の面光源装置。
The second prism surface further includes a third element surface;
An angle θ 3 [°] of less than 180 ° formed by the third element surface at the main cutting surface of the optical sheet with respect to the first direction is different from the angle θ 1 [°] and the angle θ 2 [ The surface light source device according to any one of claims 1 to 3, which is different from [°].
前記第3要素面は、前記第1要素面及び前記第2要素面の間に位置している、請求項4に記載の面光源装置。   The surface light source device according to claim 4, wherein the third element surface is located between the first element surface and the second element surface. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置に対面して配置された表示パネルと、を備える、表示装置。
A surface light source device according to any one of claims 1 to 5,
A display panel disposed to face the surface light source device.
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