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WO2008047794A1 - Dispositif d'éclairage et dispositif d'affichage d'image associé - Google Patents

Dispositif d'éclairage et dispositif d'affichage d'image associé Download PDF

Info

Publication number
WO2008047794A1
WO2008047794A1 PCT/JP2007/070175 JP2007070175W WO2008047794A1 WO 2008047794 A1 WO2008047794 A1 WO 2008047794A1 JP 2007070175 W JP2007070175 W JP 2007070175W WO 2008047794 A1 WO2008047794 A1 WO 2008047794A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
control means
direction control
light source
diffusing
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/070175
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshiki Mukoo
Ikuo Onishi
Original Assignee
Kuraray Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co., Ltd. filed Critical Kuraray Co., Ltd.
Priority to JP2008539824A priority Critical patent/JPWO2008047794A1/ja
Publication of WO2008047794A1 publication Critical patent/WO2008047794A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/16—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 series; tandem

Definitions

  • the present invention relates to an illuminating device including a plurality of linear light sources and an image display device using the illuminating device. Particularly, the illuminating device is required to have a large size, high luminance, luminance uniformity, and high viewing angle.
  • the present invention relates to an illumination device and an image display device that are preferably used for a signboard device, a liquid crystal display device, and the like.
  • an edge light system in which light from a light source disposed on a side edge of a light guide plate is guided in the front direction by the light guide plate and uniformed by a diffusion sheet, and an illumination surface
  • a direct method in which a light source is arranged on the backside of the light source and the light is made uniform by a light diffusion plate.
  • the edge light method which is advantageous by providing the light source at the side edge, is mainly used in fields where thinness is required such as mobile phones and mopile personal computers. It was.
  • Figure 1 shows an example of this type of illumination method.
  • the illuminating device has a rectangular emission surface consisting of a width direction and a height direction perpendicular to the width direction, a plurality of linear light sources 1, a diffusion means 2 (light diffusion plate), and a reflection plate 6
  • the linear light source 1 is arranged in one imaginary plane parallel to the width direction and the height direction, and the linear light source 1 has a longitudinal direction arranged parallel to the width direction.
  • the diffusing means 2 is arranged on the emission surface side of the arranged linear light sources 1, and the main surface is linear.
  • the light source 1 is parallel to the virtual plane in which the light sources 1 are arranged, the reflector 4 is located on the opposite side of the diffuser 2 (light diffuser plate) across the arranged linear light sources 1, and
  • the main surface of the reflecting plate 6 is parallel to the virtual plane on which the linear light source 1 is arranged IJ.
  • the light diffusing agent is usually uniformly dispersed and has a uniform optical performance within the main surface.
  • exit surface on the rectangle is most common in many applications of the present illumination device such as an image cover device and an illumination signboard.
  • the linear light source is the most common light source for these illumination devices because it can easily eliminate unevenness of brightness and the wiring is short and easy compared to the point light source.
  • a cold cathode tube or the like is often used as the linear light source.
  • the linear light source is arranged parallel to the width direction of the rectangle of the exit surface. This is preferable because the number of linear light sources can be reduced.
  • luminance unevenness which is a problem by arranging linear light sources at equal intervals in the same plane, becomes periodic due to the arrangement of linear light sources, and is a light diffusing plate having uniform optical performance in the main surface.
  • the reflector is not essential, but it works to reflect the light emitted from the linear light source and the light diffusing plate in the direction opposite to the exit direction to the exit side and use it again as the exit light, improving the light utilization efficiency. Is advantageous.
  • the direct method is a method in which the use efficiency of light emitted from the light source, that is, the ratio of the light flux emitted from the emission surface to the light flux emitted from the light source is high, and the optical subtraction is freely increased. Therefore, the required high brightness can be easily obtained.
  • an illumination signboard has a simple structure, and a high brightness can be easily obtained without using a brightness enhancement film.
  • a light diffusion plate in which a light diffusing agent is dispersed in a base resin such as a methacrylic resin, a polycarbonate resin, a styrene resin, or a chlorinated resin is widely used.
  • a base resin such as a methacrylic resin, a polycarbonate resin, a styrene resin, or a chlorinated resin.
  • An example of a direct display device using a light diffusing plate is as already described with reference to FIG.
  • the method using these light diffusing agents is not preferable from the viewpoint of energy saving because it absorbs light into the light diffusing agent and diffuses light in unnecessary directions.
  • the lamp image can be reduced by arranging many light sources close to each other.
  • These diffusing plates can achieve the desired diffusivity while avoiding or reducing the use of a diffusing agent, so that the light utilization efficiency can be increased.
  • a diffusing agent so that the light utilization efficiency can be increased.
  • a prism sheet with low light loss is also proposed! / (For example, see Patent Document 7).
  • these prism sheets direct diffused light to the front. The purpose of this is to reduce the light loss, so it is impossible to eliminate the lamp image that occurs in the direct system.
  • the demand for thinning is not strict compared with mobile phones such as mopile PCs, so the distance between the light source and the light diffusion plate can be shortened, and the number of optical films can be reduced. This can be dealt with by reducing costs.
  • the direct method can increase the number of linear light sources as described above, and it is easy to obtain high brightness. From the viewpoint of energy saving, a large amount of light diffusing agent is used to cancel the lamp image. It must be suppressed to reduce the use efficiency.
  • Patent Document 1 Refer to Japanese Patent Laid-Open No. 2-17
  • Patent Document 2 Refer to Japanese Patent Laid-Open No. 54-155244
  • Patent Document 3 Refer to Japanese Patent No. 2852424
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-338895
  • Patent Document 5 See Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-352611
  • Patent Document 6 See JP-A-10-123307
  • Patent Document 7 Refer to Japanese Patent No. 3455884
  • the present invention it is easy to cope with an increase in the size of the device with high luminance, particularly high front luminance, wide viewing angle, and high light utilization efficiency, and the exact position between the light source and other members. It is an object to provide an illumination device that eliminates uneven brightness in the front direction and is advantageous for productivity and thickness reduction, and an image display device using the same.
  • the present inventors arrange the above-mentioned first light beam control means and second light beam direction control means in a general direct lighting system as illustrated in FIG. I found that the problem was solved.
  • the first light beam control means restricts the viewing angle in the width direction, concentrates the front energy in the front direction, and is disposed on the exit surface of the first light beam control means.
  • the viewing angle in the height direction is controlled by the two-beam control means.
  • the viewing angle in the width direction narrowed by the first light control means is appropriately widened to increase the light utilization efficiency, while at the same time increasing the brightness, widening the viewing angle, Particularly, it is possible to achieve an improvement in front luminance suitable for many applications.
  • the second light beam direction control means a plurality of bowl-shaped convex portions and optimizing the cross-sectional shape thereof, at all points on the surface where light enters the second light beam direction control means. It is possible to provide a uniform property that controls the direction of light emission of incident light in the same way, and it is not necessary to align the light source in addition to being advantageous in changing the size.
  • the light intensity distribution in the front direction constant, luminance unevenness in the front direction can be eliminated.
  • the combined functions of the second light beam direction control means such as eliminating uneven brightness and improving brightness, can eliminate or reduce the use of other functional optical films, which is advantageous for productivity and thinning.
  • it is possible to increase the front intensity by increasing the ratio of light emission in the front direction of the second light direction control means.
  • an image display device can be obtained by arranging a transmissive display element on the outgoing light side of these illumination devices.
  • “several ridge-shaped protrusions” refers to protrusions that have a curved or polygonal cross section (excluding triangles) and extend in one direction.
  • the cross section has two straight lines excluding the main surface.
  • the so-called “prism” composed of is not included.
  • the illumination device provided by the present invention is a substantially rectangular parallelepiped illumination device having a width, a height, and a thickness that intersect perpendicularly to each other, and the illumination device includes a plurality of linear light sources, Light beam direction control means and second light beam direction control means, the first light beam direction control means is a member for narrowing the viewing angle characteristics in the width direction, and the second light beam direction control means is the width direction This is a member to moderately widen the viewing angle characteristics and eliminate luminance unevenness.
  • the distribution of the outgoing light intensity is almost constant, the luminance unevenness is eliminated and the luminance uniformity can be obtained.
  • the distribution of the light output intensity is the sum of the light output intensity distributions of the respective linear light sources. Is resolved.
  • the illumination device of the present invention eliminates uneven brightness in the front direction by making the light intensity distribution in the front direction substantially constant.
  • an image display device can be obtained by arranging a transmissive display element on the emission side of these illumination devices.
  • the front direction is the second light direction control hand. It means a small solid angle centered on the normal direction of the main surface of the step.
  • the present invention is a.
  • a linear light source, a first light direction control means, a second light direction control means are provided in this order toward the emission side in the thickness direction,
  • a plurality of the linear light sources are arranged in parallel over the entire area,
  • Each of the first light direction control means and the second light direction control means is a plurality of bowl-shaped protrusions
  • the first light direction control means controls the light direction from the linear light source along the width direction to the second light direction control means
  • the second light direction control means controls the light direction along the height direction of the light from the first light direction control means
  • a diffusing unit may be provided between the linear light source and the first light beam direction controlling unit.
  • cross-sectional shapes perpendicular to the longitudinal direction of the hook-shaped convex portions of the first light direction control means and the second light direction control means may be substantially the same.
  • the diffusing means is provided on a sheet-like member that is integral with the first light beam direction controlling means! /!
  • the diffusion means is provided on a sheet-like member different from the first light beam direction control means! /.
  • the diffusing unit may be fine particles dispersed in and / or on the surface of the sheet-like member, or the diffusing unit may be on the surface of the sheet-like member.
  • corrugated shape may be sufficient.
  • the present invention provides the illumination device, wherein the plurality of linear light sources include the illumination device. It may be arranged so as to be parallel to the width direction of the device and over substantially the entire width direction, and may be arranged IJ along the height direction.
  • the present invention provides an image display device characterized in that a transmissive display element is provided on the surface on which the second light direction control means is provided so as to cover the surface of the illumination device. It is a position.
  • the distribution of the intensity of light emission in the front direction in which the light use efficiency is high and the viewing angle is wide is made constant, so that there is no uneven brightness in the front direction such as a lamp image and the front direction.
  • a lighting device with high luminance is provided.
  • the same light control can be performed on the first light beam direction control means, the second light beam direction control means, and the light incident on the reflector plate at any place, the linear light source and other light sources can be controlled. There is no need for alignment with other members, and it is possible to immediately respond to changes in the display size and the number and arrangement of linear light sources, and to provide a lighting device that can be manufactured with high productivity.
  • the effects of the present invention are as follows. Since the width, height, and thickness values increase in this order and the width and height directions become the illumination surface, the display is thin and has a large screen, and the width direction is arranged horizontally, which is suitable for many display devices.
  • the first light direction control means can control the light direction along the width direction to obtain a high front luminance and a preferable horizontal viewing angle.
  • the second light direction control means can obtain a preferable vertical viewing angle by controlling the light direction along the height direction. Furthermore, the second light direction control means improves the diffusibility in the horizontal direction by returning part of the light to the first light direction control means, thereby eliminating unevenness in brightness desirable in many applications and obtaining uniform brightness.
  • a sheet-like portion in which the diffusing means is integral with the first light beam direction control means By being provided in the material, the number of members can be reduced, which is advantageous for thinning.
  • the diffusing means can be a support
  • the first light direction control means can be made thin, so that a change in optical characteristics caused by warping can be reduced, and the first light direction control means. It is advantageous in the manufacture of.
  • the diffusing means is a sheet-like member, mechanical strength can be ensured, and light diffusibility can be controlled by adjusting the concentration, size, refractive index, etc. of the fine particles, and uneven brightness in the front direction can be immediately observed. It is advantageous in eliminating it.
  • the diffusing means has a fine uneven shape provided on the surface of the sheet-like member, so that the manufacture becomes easy.
  • the linear light source is parallel to the rectangular width direction of the exit surface. Arrangement force This is preferable because the number of linear light sources can be reduced. Further, by arranging the linear light sources at equal intervals in the same plane, the luminance unevenness that is the subject of the present invention becomes periodic due to the arrangement of the linear light sources, and uniform optical performance in the main surface. It is easy to eliminate the uneven brightness with the beam direction control means having In addition, by arranging the linear light source in parallel with the width direction, the number of parts can be reduced as compared with the arrangement in the height direction.
  • the lighting device is a lighting device having a high front luminance and a uniform luminance distribution in the front direction.
  • the lighting device can be used as a preferable image display device.
  • the image display device refers to a display module in which an illumination device and a display device are combined, and a device having at least an image display function such as a television or a personal computer monitor using the display module.
  • FIG. 1 is a schematic view of a conventional direct illumination device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a preferred example of a lighting device of the present invention, and a configuration diagram of a backlight device for a liquid crystal display device according to a second embodiment and a fourth embodiment, viewed from obliquely above.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a backlight device for a liquid crystal display device according to Example 1 and Example 3 as viewed from obliquely above.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a backlight device for a liquid crystal display device according to Example 5 as viewed obliquely from above.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a backlight device for a liquid crystal display device according to Example 6 as viewed from diagonally above.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the backlight device for a liquid crystal display device according to Comparative Example 1 as viewed from diagonally above.
  • FIG. 7 is a configuration diagram seen from diagonally above the backlight device for a liquid crystal display device according to Comparative Example 2.
  • FIG. 8 is a diagram seen from diagonally above the backlight device for a liquid crystal display device according to Comparative Example 3.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a backlight device for a liquid crystal display device according to Example 6 as viewed from diagonally above.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the backlight device for a liquid crystal display device according to Comparative Example 1 as viewed from diagonally above.
  • FIG. 7
  • FIG. 9 is a block diagram of the backlight device for a liquid crystal display device according to Comparative Example 4 as viewed from diagonally above.
  • FIG. 10 is a diagram of the backlight device for a liquid crystal display device according to Comparative Example 5 as viewed from diagonally above.
  • FIG. 11 is a view showing the configuration of the backlight device for a liquid crystal display device according to Comparative Example 6.
  • FIG. 12 is a view showing the configuration of the backlight device for a liquid crystal display device according to Comparative Example 7.
  • FIG. 13 is a configuration diagram viewed from above. [FIG. 13] A configuration of a backlight device for a liquid crystal display device according to Comparative Example 8 viewed from obliquely above. Description of Zudea sign
  • FIG. 2 shows an example of an embodiment of a lighting device provided by the present invention.
  • a lighting device having a rectangular emission surface composed of a width direction and a height direction perpendicular thereto, wherein the linear light source 1 has the width It is arranged in parallel to the height direction and along the width direction in one imaginary plane parallel to the direction and the height direction.
  • a first light beam direction control means 3 is provided in a single virtual plane parallel to the width direction and the height direction, in parallel with the height direction, from the linear light source 1 toward the exit surface.
  • the first light beam direction control member and the second light beam direction control member 4 are arranged in this order.
  • the diffusing means 2 in FIG. 2 is not necessarily essential in the present invention, but is preferably used because it has an effect of easily erasing the image of the linear light source.
  • the diffusing means 2 is not limited to the light diffusing plate as shown in FIG. 2, as will be described later.
  • the first light beam direction control means 3 As a suitable example of the first light beam direction control means 3, a plurality of micro-arrays arranged in parallel in the height direction on at least one of the main surfaces of the plate-like member provided with the main surface perpendicular to the thickness direction. And a ridge-like convex part.
  • the second light direction control means 4 a plurality of parallel arrangements in the width direction are arranged on at least one of the main surfaces of the plate-like member provided with the main surface perpendicular to the thickness direction. And a small bowl-shaped convex part.
  • the light direction control means is constituted by a convex portion provided on the main surface of the plate-like member.
  • the light beam direction control means can be provided on the incident surface located on the linear light source side and / or the exit surface located on the light exit surface side of the illumination device.
  • the cross-sectional shape of the convex portion can be selected from a polygon (excluding triangles), a curve, and a shape combining these.
  • a polygon excluding triangles
  • the polygon can be dispersed while controlling the light emission direction, so that highly uniform light emission can be obtained.
  • the angle of the adjacent side can be made relatively wide, it is preferable that it is difficult to break.
  • it is a curved surface, it is more preferable from the viewpoints of the uniformity and resistance to breakage.
  • the preferred curved surface shape includes a substantially semicircular shape, an elliptical shape, a parabolic shape, etc., where the inflection point is not practical, and a wave shape that gently curves near the valley. It is When the number of inflection points is small, the direction of the light beam can be easily controlled, and irregular reflection is less likely to occur. On the contrary, in order to improve the diffusibility, a plurality of inflection points can be provided.
  • a flat portion may be provided between the force convex portions arranged continuously.
  • Flat part By providing, it is advantageous because the convex portion of the mold has a shape that is difficult to deform. Further, since the light directly above the linear light source is emitted in the front direction, it is advantageous when only the luminance just above the linear light source is increased. Conversely, in the case of a shape that does not have a flat part, all the light can be controlled by the inclination of the slope of the convex part, so the light intensity distribution in the front direction is uniform.
  • the light exit direction distribution is determined by the slope angle distribution of the convex portion. Therefore, by adjusting the slope angle distribution, for example, the front luminance can be made uniform in the plane, so that it becomes a suitable surface light source. Further, since the second light direction control means controls the light direction in the height direction, it is possible to alleviate the luminance unevenness of the linear light source arranged in parallel to the width direction.
  • the second light beam direction control means reflects straight light from the linear light source causing the lamp image, that is, light incident on the second light beam direction control means at a small incident angle, and the second light beam direction control means. Luminance unevenness is mitigated by transmitting light incident at a large incident angle.
  • the second light direction control means can determine the ratio of reflection to the first light direction control means by the slope angle distribution.
  • the light reflected by the second light direction control member impinges on the first light direction control member to be transmitted and reflected, thereby increasing the diffusibility, further mitigating luminance unevenness, and also improving the luminance uniformity in the width direction.
  • the convex portions as the first light direction control means and / or the second light direction control means have the same cross-sectional shape. Because the optical properties of the second beam direction control means are uniform, alignment is not required, and it is possible to respond immediately to changes in the display size, the number of linear light sources and the arrangement, and to produce a lighting device with high productivity. be able to.
  • first light direction control means and / or the second light direction control means are hook-shaped convex portions
  • the first light direction control means and the second light direction control means are used as the base material of the optical member.
  • the material used can be preferably used and is usually a translucent thermoplastic tree. Fat is used.
  • (meth) acrylic resin for example, (meth) acrylic resin, (meth) acrylic styrene copolymer resin, styrene resin, aromatic bur resin, olefin resin, ethylene acetate butyl copolymer resin, chlorinated butyl resin, butyl ester
  • resins polycarbonates, fluorine resins, urethane resins, silicone resins, amide resins, imide resins, polyester resins, epoxy resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, and the like. It is also possible to 2P-mold the first light direction control means or the second light direction control means on the film or sheet as the base material with an ultraviolet curable resin.
  • the first light direction control means and / or the second light direction control means of the present invention can be made using a plurality of different materials as required.
  • the support plate is aligned with the film surface on which the protrusions are not formed to control the light beam direction. It can also be a member.
  • the amount of the expensive ultraviolet curable resin used can be reduced by using a general-purpose translucent resin other than the vicinity of the convex portion.
  • the light diffusing means is in a plate-like member, and the first light direction control means and the second light direction control means are plate-like structures, these may be the same plate.
  • the base portion of the first light direction control means and / or the second light direction control means and the line of the first light direction control means and / or the second light direction control means may be a plurality of types of plates having different refractive indexes.
  • the light diffusing means for the first light direction control means and / or the second light direction control means of the present invention, it is possible to further improve the uniformity of luminance.
  • the light diffusing means includes a method of providing random irregularities such as embossing on the main surface of the plate member, a method of dispersing a small amount of light diffusing agent inside the structure, and a diffusion sheet on the incident side of the light control member. And / or a method of providing them on the exit side, such as! /, Is a combination of these.
  • Random irregularities can be formed by applying a solution in which fine particles are dispersed to the main surface or by transferring from a mold having irregularities.
  • These are light sources for light control members Can be provided on the side and / or on the exit surface side.
  • the degree of unevenness is preferably such that the arithmetic average roughness Ra is 3 in or less. If it is larger than this, the diffusion effect will be too great and the front brightness will decrease.
  • the incident surface is flat, light incident from various directions When entering the light control member, the light is condensed near the front to some extent due to refraction at the incident surface. Increase. For example, when the refractive index of the light control member is 1.55, the light is collected in an angle range within 40 degrees from the normal direction of the incident surface.
  • the light incident on the light control member is refracted at a wide angle and proceeds, so that the effect of increasing the light emission ratio in the front direction may be reduced.
  • the projection surface is provided with fine irregularities, the effect of increasing the light emission ratio in the front direction by the irregularities may be reduced due to refraction on the irregular surface. It is possible to adjust to a range suitable for the intended use from the balance between the obtained diffusibility and brightness unevenness elimination effect and front brightness.
  • the light diffusing agent When the light diffusing agent is applied, it is more preferable to apply the light diffusing agent to the emission surface side.
  • the light diffusing agent inorganic fine particles and crosslinked organic fine particles used in conventional light diffusing plates and diffusing sheets can be used. Compared to conventional light diffusion plates, the amount used is very small and the same or better diffusivity is obtained, and the transmittance is also very high.
  • the height of the hook-shaped convex portions of the first light direction control means and the second light direction control means is preferably 111 m to 500 111. If it exceeds 500 m, it will be easier to see the ridges when observing the exit surface, leading to a reduction in quality. On the other hand, when it is smaller than l ⁇ m, coloring occurs due to the diffraction phenomenon of light, and the quality deteriorates.
  • the width of the ridge-shaped convex portion in the height direction in the second light beam direction control means is the height direction of the liquid crystal. It is preferably 1/100 to 1 / 1.5 of the pixel pitch. If it is larger than this, moire occurs due to the relationship between the second light direction control member and the liquid crystal panel, and the image quality is greatly reduced.
  • random irregularities such as embossing are provided on the main surface of the plate-like member.
  • Random irregularities can be formed by applying a solution in which fine particles are dispersed to the main surface or transferring from a mold having irregularities. These can be provided on the light source side and / or the exit surface side of the light control member.
  • the degree of unevenness is preferably such that the arithmetic average roughness Ra is 3 111 or less. If it is larger than this, the diffusion effect will be too great, and the front luminance will decrease.
  • the incident surface When the incident surface is flat, light incident from various directions is condensed near the front to some extent due to refraction at the incident surface when entering the light control member. Will increase.
  • the refractive index of the light control member when the refractive index of the light control member is 1.55, the light is focused in an angle range within 40 degrees with the normal direction of the incident surface.
  • unevenness is given to the incident surface, the light incident on the light control member is refracted and travels at a wide angle, which may reduce the effect of increasing the light emission ratio in the front direction.
  • fine irregularities are provided on the exit surface, the effect of increasing the light emission ratio in the front direction due to the irregularities may be reduced due to refraction on the irregular surface.
  • the power S can be adjusted to a range suitable for the intended use from the balance between the obtained diffusibility, brightness unevenness elimination effect and front brightness.
  • a material usually used as a base material of an optical member can be preferably used, and a translucent thermoplastic resin is usually used.
  • a translucent thermoplastic resin is usually used.
  • acrylic resin (meth) acrylic resin, (meth) acryl styrene copolymer resin, styrene resin, aromatic bulle resin, olefin resin, ethylene acetate bur copolymer resin, chlorinated bur resin, burester resin
  • the light diffusing agent is dispersed in the structure as the diffusing means, there is no particular limitation, but the light diffusing agent is preferably 0.0 with respect to 100 parts by mass of the transparent resin; ! ⁇ 20 parts by mass, more preferably 0.;! ⁇ 15 parts by mass, more preferably 0.3 ⁇ ; 10 parts by mass.
  • the amount is less than 0.01 parts by mass, the light diffusibility is not sufficient, and if it exceeds 20 parts by mass, sufficient total light transmittance is obtained. In some cases, the strength may not be sufficient.
  • the particle size of the light diffusing agent is more preferably in the range of 2 to 20 m, preferably the average particle size is in the range of ! to 30, 1 m.
  • the average particle size of the light diffusing agent is smaller than 11 11 m, the light diffusing resin composition obtained by dispersing the light diffusing agent in the transparent resin selectively scatters short-wavelength light. The light is yellowish and not preferred.
  • the average particle size of the light diffusing agent exceeds SO ⁇ m, the light diffusing resin composition obtained by dispersing in the transparent resin has reduced light diffusibility or light has passed through the resin. Sometimes the light diffusing agent may be easily observed as a foreign substance, which is not preferable.
  • the shape of the light diffusing agent is more preferably an oval or spherical shape, more preferably a spherical shape.
  • the light diffusing agent usually, inorganic and / or organic transparent fine particles having a refractive index different from that of the transparent resin of the base material are used.
  • the absolute value is preferably 0.02 or more from the viewpoint of light diffusibility, and it is preferably 0.15 or less. It is preferable from the viewpoint of permeability.
  • the present invention by providing a difference in refractive index between the light diffusing agent and the substrate as described above, so-called internal diffusion can be imparted, but the light diffusing agent is raised on the surface of the substrate. Thus, by forming surface irregularities, so-called external diffusion can be imparted.
  • Examples of the inorganic light diffusing agent include calcium carbonate, barium sulfate, titanium oxide, aluminum hydroxide, silica, glass, talc, my strength, white carbon, magnesium oxide, and zinc oxide. These may be subjected to surface treatment with a fatty acid or the like.
  • Examples of the organic light diffusing agent include styrene polymer particles, acrylic polymer particles, siloxane polymer particles, fluorine polymer particles, and the like, and a 3% by mass reduction temperature in air.
  • a high heat-resistant light diffusing agent having a temperature of 250 ° C. or higher or a crosslinked polymer particle having a gel fraction of 10% or higher when dissolved in acetone is preferably used.
  • the first light direction control means, the second light direction control means or the diffusing means is a plate-like member, and is further arranged on the linear light source side! More preferred to be wood! Since the member on the side of the linear light source is a plate-like member, the mechanical strength is increased, and deterioration of optical characteristics due to warpage or the like can be prevented.
  • the thickness of the plate-like member is preferably 0.8 to 10mm, more preferably;! ⁇ 5mm.
  • the reflecting plate 6 By disposing the reflecting plate 6 on the side opposite to the emission side of the linear light source (back side), the light traveling from the linear light source 1 to the back side, the first light direction control means, and the second light direction control means Since the light is reflected and reflected on the back surface, and the reflected light is further reflected on the exit side, the light can be used effectively and the light utilization efficiency is increased.
  • the reflectance of the reflector 6 arranged in parallel on the back surface in the width direction and the height direction is 95% or more.
  • the material of the reflecting plate include metal foils such as aluminum, silver, and stainless steel, white coating, and foamed PET resin.
  • a reflector having a high reflectivity is preferable for improving the light utilization efficiency. From this viewpoint, silver, foamed PET resin and the like are preferable.
  • a material that diffuses and reflects light is preferred for improving the uniformity of the emitted light. From this point of view, foamed PET resin is preferred.
  • a light diffusion sheet having a light diffusion function may be provided on the incident surface side and / or the emission surface side of the first light beam direction control means, and on the incident surface side and / or the emission surface side of the second light beam means.
  • a more uniform front luminance distribution can be obtained by diffusion using the light diffusion sheet.
  • the image display device of the present invention is realized by a method such as using a transmissive liquid crystal display element on a lighting device, and is not particularly limited.
  • a transmissive display device a transmissive liquid crystal panel is used.
  • an image display device excellent in luminance uniformity on the display surface can be obtained.
  • T die T die, lip width 1000mm, lip spacing 5mm.
  • Roll 3 polishing rolls, vertical type.
  • the light diffusing plate used as the diffusing means between the linear light source and the first light beam direction control means was produced as follows.
  • Metatarylstyrene copolymer resin pellets (TX-800S: manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., refractive index: 1.549)) and siloxane polymer particles (Tospearl 120: manufactured by GE Toshiba Silicon Co., Ltd.) refractive index: 1. 420) 1. after mixed-0 wt% and ultraviolet ray absorption agent 2- (5-methylcarbamoyl Honoré one 2-hydroxyphenyl) Henschel mixer and benzotriazole 0.1 mass 0/0, extrusion A light diffusion plate (P-1) having a width of 1000 mm and a thickness of 2 mm was obtained at an extrusion resin temperature of 235 ° C.
  • a member having a light beam direction control means characterized in that a flat surface is formed on the light incident surface and an elliptical shape is formed on the light output surface was produced as follows.
  • a female die having a cylindrical groove represented by the following formula was produced by cutting.
  • X is a coordinate orthogonal to the linear light source
  • y is the height from the bottom of the convex part.
  • the lens shape was symmetrical with respect to the mold surface, and the depth was constant within the surface.
  • a lens (B-1) having a light beam direction control means in which a lens shape is formed on the surface of a polycarbonate film having a thickness of 0.4 mm from a mold by using an ultraviolet curable resin, and a convex lens is formed. Obtained.
  • a member (B-2) having a light beam direction control means on which a convex lens was formed was bonded to one side of a light diffusion plate (P-2) obtained by extrusion molding.
  • the luminance and viewing angle of the molded specimen were measured by the following arrangement method using the following illumination device.
  • Illumination device The backlight device of a commercially available liquid crystal television set (Polyvision 27 "WLCD-TV N3272) was used. Measurement arrangement: Each member described in the examples and comparative examples described later was arranged in the illumination device and rotated. A luminance meter (BM-5A; manufactured by Topcon Corporation) was fixed at a position 500 mm away from the outermost surface (outgoing light side) of the member placed on the illumination device.
  • BM-5A manufactured by Topcon Corporation
  • the line connecting the center point of the illuminating device and the luminance meter was taken as the center line, the exit surface of the illuminating device was fixed in the direction perpendicular to the center line, and the angle was 0 degree.
  • the brightness of this state Measurement was taken as the center luminance.
  • the luminance value of the illuminating device was measured at intervals of 1 degree while rotating the rotary stage in the width direction of the illuminating device.
  • the half-value angle (width direction) is divided by the brightness value obtained at an angle of 0 degrees
  • the brightness value obtained at each measurement angle when the half-width angle (width direction) is rotated and scanned in the width direction is 1/2. Obtained as a measurement angle.
  • the luminance value of the illuminating device was measured at intervals of 1 degree while rotating the rotary stage in the height direction of the illuminating device. Then, the half-value angle (height direction) is 1/2 when the luminance value obtained at each measurement angle when rotated in the width direction is divided by the luminance value obtained at an angle of 0 degrees. Obtained as a measurement angle.
  • the luminance value at an angle of 0 degree on the outermost surface (outgoing light side) of the member arranged in the illuminating device was used and evaluated by symbols O, ⁇ , and X as follows.
  • Half-value angle (width direction) is 40 ° and / or Half-value angle (height direction) ⁇ 35 °
  • the viewing angle is narrow.
  • a backlight device of a commercially available liquid crystal television set (27-inch wide LCD—TV N3272 manufactured by Polyvision) was used as the illumination device of this example and the comparative example. That is, the light source C and the reflection plate D used in the backlight device were used as they were.
  • the configuration of the illumination device is shown in the schematic diagram of FIG. Details of the lighting device not shown are described below.
  • the length in the width direction was 620 mm
  • the length in the height direction was 355 mm
  • the length in the thickness direction perpendicular to the width direction and the height direction was 18 mm.
  • a white reflector 6 was provided so as to cover the bottom portion at a position facing the opening on the emission side of the backlight device.
  • the linear light source 1 is arranged in parallel with the reflecting plate with an interval of 2.5 mm on the exit side of the reflecting plate 6.
  • 16 cold-cathode tubes having a diameter of 3 mm and a length of 625 mm were arranged with the longitudinal direction parallel to the height direction and spaced by 24 mm along the width direction.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above is arranged on the light exit surface side of the backlight, and the diffusing means 5 (light diffusing sheet;
  • the first light direction control means 3 was disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light beam direction control means on which a convex lens is formed is arranged so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube as the linear light source 1 and the convex lens ridge line are installed on the diffusing means 5 (light diffusing sheet) in a direction substantially perpendicular to the diffusing means 5.
  • the second light beam direction control means 4 is disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light direction control means on which a convex lens is formed is opposite to the surface on which the convex lens is formed on the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are arranged on the first light beam direction control means 3 in a direction substantially parallel to the surface.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • First light direction control means arranged in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal to each other, and the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge Combined with a light beam diffusing plate (P-1) having a diffusing means between a linear light source and the first light beam direction control means in combination with a second light direction control member arranged in a direction in which the lines are substantially orthogonal
  • P-1 light beam diffusing plate having a diffusing means between a linear light source and the first light beam direction control means in combination with a second light direction control member arranged in a direction in which the lines are substantially orthogonal
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above was placed on the exit surface side of the backlight.
  • the first light direction control means 3 was disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light beam direction control means on which a convex lens is formed is arranged so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line were installed on the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1).
  • the second light beam direction control means 4 is disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light direction control means on which a convex lens is formed is opposite to the surface on which the convex lens is formed on the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are arranged on the first light beam direction control means 3 in a direction substantially parallel to the surface.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • the first light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal to each other, and the second light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal.
  • a light direction control member and a light diffusing plate (P-1) having a diffusion means between the linear light source and the first light direction control means, the measured luminance is a high value, The half-value angle was wide and the light source image disappeared.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-2) obtained above is arranged on the light exit surface side of the backlight, and the diffusing means 5 (light diffusing sheet;
  • the first light direction control means 3 was disposed thereon.
  • the first light As the line direction control means 3, a member (B-1) having a light beam direction control means on which a convex lens is formed is directed so that the surface on which the convex lens is formed is directed opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line were installed in a direction substantially orthogonal to each other.
  • the second light beam direction control means 4 is disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light direction control means on which a convex lens is formed is opposite to the surface on which the convex lens is formed on the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are arranged on the first light beam direction control means 3 in a direction substantially parallel to the surface.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • the first light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal to each other, and the second light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal.
  • P-2 light diffusing plate
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-3) obtained above was placed on the exit surface side of the backlight.
  • the first light direction control means 3 was disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light beam direction control means on which a convex lens is formed is arranged so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line were placed on the light diffusion plate 2 (P-3) in a direction substantially perpendicular to the light diffusion plate 2 (P-3).
  • the second light beam direction control means 4 is disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light direction control means on which a convex lens is formed is opposite to the surface on which the convex lens is formed on the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are arranged on the first light beam direction control means 3 in a direction substantially parallel to the surface. Table 1 shows the evaluation results.
  • the first light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal to each other, and the second light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal.
  • the measured luminance is a high value, The half-value angle was wide and the light source image disappeared.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above was placed on the exit surface side of the backlight.
  • the first light beam direction control means 3 was disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light beam direction control means on which a convex lens is formed is arranged so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line were placed on the light diffusion plate 2 (P-1) in a direction substantially perpendicular to the light diffusion plate 2 (P-1).
  • a diffusion means 5 (light diffusion sheet; trade name “Opulse” BS-042) manufactured by Eiwa Co., Ltd.) was superimposed thereon.
  • the second light direction control means 4 is disposed thereon.
  • the second light beam direction control means 4 has a light beam direction control means on which a convex lens is formed.
  • the member (P-1) has a surface on which the convex lens is formed opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are placed on the light diffusion sheet 5 in a direction substantially parallel to the light diffusion sheet 5.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • the first light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal to each other, and the second light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal.
  • a light direction control means and a light diffusing plate (P-3) having a diffusion means between the linear light source and the first light direction control means, the measured luminance is sufficient for an illumination device.
  • the half-value angle was wide and the light source image disappeared.
  • Example 6 The member (B-2) having the first light beam direction control means 3 obtained as described above was arranged on the emission surface side of the backlight.
  • a member (B-2) having a light direction control means on which a convex lens is formed is arranged so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube as the linear light source 1 and the convex lens ridge line were installed in a direction substantially orthogonal to each other.
  • the diffusion means 5 (light diffusion sheet; trade name “Opulse” BS-042, manufactured by Ewa Co., Ltd.) was overlaid thereon.
  • the second light beam direction control means 4 is disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light direction control means on which a convex lens is formed is opposite to the surface on which the convex lens is formed on the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line were placed on the light diffusion sheet 5 in a direction substantially parallel to the light diffusion sheet 5.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • the first light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal to each other, and the second light beam direction control means arranged in the direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal.
  • the measured luminance had a sufficient value as a lighting device, the half-value angle was wide, and the light source image disappeared.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above is placed on the exit surface side of the backlight, and as shown in FIG. 6, the diffusing means 5 (light diffusing sheet; Eiwa) The product name "Opulse” BS-042) manufactured by Co., Ltd. was overlaid.
  • the first light direction control means 3 was disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light beam direction control means on which a convex lens is formed is arranged so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are installed on the light diffusion sheet 5 in a direction substantially perpendicular to the light diffusion sheet 5.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • a light diffusing plate (P-1) having a diffusing means in between When combined with a light diffusing plate (P-1) having a diffusing means in between, the half-value angle was narrow and the light source image was visible, which was not preferable as a lighting device.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above is placed on the exit surface side of the backlight, and as shown in FIG. 7, the diffusing means 5 (light diffusing sheet; Eiwa)
  • the product name "Opulse” BS-042) manufactured by Co., Ltd. was overlaid.
  • the second light direction control means 4 was disposed thereon.
  • the second light beam direction control means 4 has a light beam direction control means on which a convex lens is formed.
  • the member (B-1) is arranged so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are placed on the light diffusion sheet 5 in a direction substantially parallel to the light diffusion sheet 5.
  • Table 1 shows the evaluation results. Light diffusion having a diffusing means between the second light source direction control means arranged in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially parallel, and the linear light source and the second light direction control means. In combination with the plate (P-1), the measured luminance was lowered, which was not preferable as a lighting device.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above is placed on the light exit surface side of the backlight, and as shown in FIG. 8, the diffusing means 5 (light diffusing sheet; Eiwa)
  • the product name "Opulse” BS-042) manufactured by Co., Ltd. was overlaid.
  • the first light direction control means 3 was disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light beam direction control means on which a convex lens is formed is arranged so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are installed on the light diffusion sheet 5 in a direction substantially perpendicular to the light diffusion sheet 5.
  • a member having the second first light direction control means 3 is arranged thereon.
  • a member having a light beam direction control means (B-1) having a convex lens formed as the first light beam direction control means 3 is opposite to the surface on which the convex lens is formed.
  • the cold-cathode tube which is the linear light source 1 on the first light direction control means 3 Were installed in a direction in which the longitudinal direction of the lens and the convex lens ridge line were substantially orthogonal to each other.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • a combination of two first light beam direction control means arranged in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal to each other, and a diffusion means between the linear light source and the first light beam direction control means When combined with a light diffusing plate (P-1) having, the measured luminance was lowered, the half-value angle was narrow, and the light source image was visible, which was not preferable as a lighting device.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above is arranged on the light exit surface side of the backlight, and the diffusing means 5 (light diffusing sheet;
  • the second light direction control means 4 was disposed thereon.
  • the second light beam direction control means 4 has a light beam direction control means on which a convex lens is formed.
  • the member (B-1) is arranged so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are placed on the light diffusion sheet 5 in a direction substantially parallel to the light diffusion sheet 5.
  • a member having the second second light direction control means 4 is disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light beam direction control means on which a convex lens is formed, and the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line are placed on the second light beam direction control means 4 in a direction substantially parallel to the second light beam direction control means 4.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • Two second light direction control means arranged in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially parallel are combined, and between the linear light source and the second light direction control means.
  • the measured luminance was lowered, which was not preferable as a lighting device.
  • moire caused by interference with the arrangement period of the convex portions of the two second light beam direction control means occurred.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above is connected to the exit surface of the backlight.
  • the diffusion means 5 (light diffusion sheet; trade name “Opulse” BS-042, manufactured by Ewa Co., Ltd.) was overlaid thereon.
  • the second light direction control means 4 was disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light direction control means on which a convex lens is formed is opposite to the surface on which the convex lens is formed on the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1 and the convex lens ridge line were placed on the light diffusion sheet 5 in a direction substantially parallel to the light diffusion sheet 5.
  • a member having the first light beam direction control means 3 was disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light direction control means on which a convex lens is formed is directed so that the surface on which the convex lens is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the long light direction of the cold cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line were installed on the second light beam direction control means 4 in a direction substantially orthogonal to each other.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • the first light beam direction control means disposed in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal to each other, and the first light beam direction control means disposed in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially parallel.
  • the two light beam direction control members are combined so as to overlap with the embodiment, and when combined with a light diffusion plate (P-1) having a diffusion means between the linear light source and the first light beam direction control means
  • the half-value angle was not preferable as a narrow illumination device.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above was placed on the exit surface side of the backlight.
  • the second light direction control means 4 was disposed thereon.
  • a member (B-1) having a light direction control means on which a convex lens is formed is opposite to the surface on which the convex lens is formed on the linear light source 1 side.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube, which is the linear light source 1, and the convex lens ridge line were placed on the light diffusing plate 2 (P-1) so as to be substantially parallel.
  • a member having the first light beam direction control means 3 was disposed thereon.
  • the first light direction control means 3 the light direction in which a convex lens is formed A cold cathode as the linear light source 1 on the second light direction control means 4 with the member (B-1) having the control means facing the surface on which the convex lens is formed opposite to the linear light source 1 side
  • the tube was installed in the direction in which the longitudinal direction of the tube and the convex lens ridge line were approximately orthogonal.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • the first light beam direction control means disposed in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially orthogonal to each other, and the first light beam direction control means disposed in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the convex lens ridge line are substantially parallel.
  • the two light beam direction control members are combined so as to overlap with the embodiment, and when combined with a light diffusion plate (P-1) having a diffusion means between the linear light source and the first light beam direction control means
  • the half-value angle was not preferable as a narrow illumination device.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above is placed on the exit surface side of the backlight, and as shown in FIG. 12, the diffusing means 5 (light diffusing sheet; Eiwa) The product name "Opulse” BS-042) manufactured by Co., Ltd. was overlaid.
  • the first light direction control means 3 was disposed thereon.
  • a prism sheet (trade name “BEFIII-10T” manufactured by 3M Co., Ltd.) is placed on the prism sheet so that the surface on which the prism is formed is opposite to the linear light source 1 side.
  • the light source 1 was installed in the direction in which the longitudinal direction of the cold-cathode tube and the convex lens ridge line were substantially orthogonal.
  • the second light direction control means 4 is arranged thereon.
  • the second light direction control means 4 a prism sheet (trade name “BE FIII-10T” manufactured by 3M Co., Ltd.) is placed so that the surface on which the prism is formed is opposite to the linear light source 1 side, and the first direction control is performed.
  • the longitudinal direction of the cold-cathode tube as the linear light source 1 and the convex lens ridge line were set in a direction substantially parallel to each other.
  • Table 1 shows the evaluation results.
  • a first light beam direction control means disposed in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the prism ridge line are substantially orthogonal; a second light beam direction control member disposed in a direction in which the longitudinal direction of the linear light source and the prism ridge line are substantially parallel;
  • P-1 light diffusing plate having a diffusing means between the linear light source and the first light beam direction control means
  • the measured luminance was very high, but half-value The corner was not preferred as a very narrow lighting device.
  • the diffusing means 2 (light diffusing plate) (P-1) obtained above is placed on the exit surface side of the backlight, and as shown in FIG. 13, the diffusing means 5 (light diffusing sheet; Eiwa) Three pieces of product name "Opulse” BS-042) manufactured by Co., Ltd. were overlaid.
  • Table 1 shows the evaluation results. When the first beam direction control means and the second beam direction control member were not used, the measured luminance was very low, which was a preferable force for an illumination device.
  • Light source image -Shi o Light source image 'disappeared

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Description

明 細 書
照明装置及びそれを用レ、た画像表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、複数の線状光源からなる照明装置と、これを用いた画像表示装置に関 するものであり、特に大型で高輝度、輝度均一性、高視野角が要求される照明看板 装置、液晶ディスプレイ装置等に好適に用いられる照明装置および画像表示装置に 関するものである。
背景技術
[0002] 画像表示装置用の照明装置を例に取ると、導光板の側端に配した光源の光を導 光板で正面方向に誘導し、拡散シートで均一化するエッジライト方式と、照明面の裏 側に光源を配し、光を光拡散版で均一化する直下方式とが挙げられる。
[0003] 直下方式は、光源を装置の側面に備えるため、携帯電話ゃモパイルパソコンなど の薄さを要求される分野では光源を側端に備えることで有利となるエッジライト方式が 主流であった。
[0004] 一方で近年、テレビやパソコンモニターなどの巿場を中心に、ディスプレイの大型 化および高輝度化の要求が高まってきた。大型化に伴い上記エッジライト方式では 光源が配置できる表示面積に対する周辺部の長さ割合が減少するため、十分な輝 度を得ることができない。そこで面光源上に複数の輝度向上フィルムを配置する方法 も提案されている（例えば、特許文献 1参照）。し力もながら、輝度向上フィルムは、コ ストアップに繋がること、また、使用するフィルムの数が多くなることから、生産性や薄 型化の観点から必ずしも有利とはレ、えなレ、。
[0005] さらに、ディスプレイの大型化に伴い導光板の重量が増加するといつた問題もある。
[0006] このようにエッジライト方式では近年のディスプレイの大型化、高輝度化といった巿 場の要求に応えることは困難であった。
[0007] そこで複数の光源を用いる直下方式が注目されている。図 1にこの方式の照明方 式の一例を示す。この例では照明装置は幅方向と、幅方向に垂直な高さ方向からな る矩形状の出射面を持ち、複数の線状光源 1と、拡散手段 2 (光拡散板）と、反射板 6 とを備え、前記線状光源 1は幅方向と高さ方向とに平行な 1つの仮想平面内に配置 されており、かつ、該線状光源 1は長手方向が幅方向に平行に配置されており、かつ 、高さ方向に沿って等間隔に配列しており、前記拡散手段 2 (光拡散板）は前記配列 した線状光源 1の出射面側に配置され、かつ、主面は線状光源 1が配列している前 記仮想平面と平行であり、前記反射板 4は前記配列した線状光源 1を挟んで前記拡 散手段 2 (光拡散板）の反対側に位置し、かつ、該反射板 6の主面は線状光源 1が配 歹 IJしている前記仮想平面と平行である。また、拡散手段 2 (光拡散板）は通常、光拡 散剤が均一に分散されており、主面内で均一な光学性能を持つ。
[0008] 矩形上の出射面は画像表紙装置、照明看板などの本照明装置の多くの用途にお いて最も一般的である。
[0009] また線状光源は、点状光源と比べて輝度ムラの解消が容易であり、配線が短く容易 であるため、これらの照明装置の光源として最も一般的である。線状光源としては冷 陰極管などが多く用いられる。また通常、線状光源は同じタイプのものを用いることが 生産上有利であり、輝度の均一化にも有利である力 この場合、線状光源は出射面 の矩形の幅方向と平行に配列することが、線状光源の本数を削減できるため好まし い。また、線状光源を同一平面内に等間隔に配置することで課題である輝度ムラは、 線状光源の配置に伴う周期的なものとなり、主面内で均一な光学性能を持つ光拡散 板での輝度ムラの解消は容易になる。反射板は必須ではないが、線状光源および光 拡散板から出射方向と反対に放射された光を出射側に反射して再び出射光として利 用する働きがあり、光の利用効率を高める上で有利である。
[0010] また直下方式は、光源から放射される光の利用効率、即ち光源から放射される光 束のうち出射面から放射される光束の割合が高ぐかつ、光減数を自由に増加させる ことができるため、要求される高輝度が容易に得られる。
[0011] さらに、光を正面に向ける導光板が不要なため、軽量化を図ることができる。
[0012] また他の照明装置として、例えば照明看板などでは、構成が単純で輝度向上フィ ルムなどを用いることなく容易に高輝度が得られることから、直下方式が主流である。
[0013] しかしながら直下方式では、ランプイメージの解消、薄型化、省エネルギーといった 独特の課題を解決しなければならない。特に画像表示装置や照明看板などの照明 面を観察する用途では、ランプイメージの解消のみならず、面内の輝度均一性が求 められている。さらにテレビやパソコンモニターなど主として正面方向から照明面を観 察する用途では、面内の正面輝度の均一性が最も重要である。ランプイメージは、ェ ッジライト方式よりもはるかに顕著な輝度ムラとして現れるため、従来エッジライト方式 で用いられてきたフィルム表面に光拡散剤を塗布した拡散フィルムなどの手段では 解消が困難である。そこでメタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹 脂、塩化ビュル系樹脂等の基材樹脂に、光拡散剤を分散した光拡散板が広く用いら れている。光拡散板を用いた直下方式の表示装置の例は、既に図 1を用いて説明し た通りである。し力もこれらの光拡散剤を用いる方法では、光拡散剤への光の吸収や 不要な方向への光の拡散のため、省エネルギーの観点から好ましくない。また、光源 を接近して多数配置することでランプイメージは軽減できる力 消費電力が増加する 問題がある。
[0014] 一方、反射板に独特の形状を持たせて、ランプイメージを消去する方法も提案され ている（例えば、特許文献 3参照）。しかし、反射板の形状と光源との位置合わせが必 要であること、反射板の形状のため薄型化が阻害される場合があること、などから好 ましくない。
[0015] さらに光源に対向して反射性部材を配置する方法 (例えば、特許文献 4参照）、光源 ごとに例えばフレネルレンズのような光線方向変換素子を配す方法など（例えば、特 許文献 5参照)も提案されているが、同様に部材と光源との正確な位置合わせが必 要であることから生産性が劣るといった課題が生じる。
[0016] また、凹凸を表面に有する光拡散板が提案されている（例えば、特許文献 6参照）。
これらの拡散板は、拡散剤の使用を回避、もしくは削減しつつ所望の拡散性を得ら れるので光の利用効率を高められる。し力もながら、凹凸形状についての詳しい検討 がないため、輝度ムラの厳密な調整は困難である。同様に出射面内の正面輝度の均 一性を得ることも困難である。
[0017] また、光量損失が少なレ、プリズムシートも提案されて!/、る（例えば、特許文献 7参照 )。これは、シートの両面に断面が三角形または波型で一方向に連続して伸びる多数 の凸部を形成している。し力もながら、これらのプリズムシートは拡散光を正面に向け ることで光量損失を低減することを目的としているため、直下方式で生じるランプィメ ージを解消することはできなレ、。
[0018] 大型照明装置においては、携帯電話ゃモパイルパソコンなどに比べて薄型化につ いての要求が厳しくないため、光源と光拡散版との距離を短くすることや、光学フィル ムの枚数の削減などで対応できる。また、省エネルギーを実現するには、光の利用効 率を高めることが必要である。直下方式は前述のように線状光源の本数を増やすこと ができ、高輝度を得ることが容易である力 省エネルギーの視点からランプイメージ解 消のために大量の光拡散剤を用いるなどによって光の利用効率を下げることを抑制 しなければならない。
[0019] 特許文献 1 :特開平 2— 17号公報参照
特許文献 2：特開昭 54— 155244号公報参照
特許文献 3：特許 2852424号公報参照
特許文献 4 :特開 2000— 338895号公報参照
特許文献 5：特開 2002— 352611号公報参照
特許文献 6：特開平 10— 123307号公報参照
特許文献 7：特許 3455884号公報参照
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0020] そこで本発明では、高輝度で、特に正面輝度が高ぐ視野角が広ぐ光利用効率が 高ぐ装置の大型化への対応が容易で、光源と他の部材との厳密な位置合わせなく 正面方向の輝度ムラが解消され、生産性や薄型化にも有利な照明装置、および、こ れを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0021] そこで本発明者らは図 1に例示したような一般的な直下方式の照明装置に我々が 提案する第一光線制御手段と第二光線方向制御手段とを配置することで、上記の課 題を解決することを見出した。上記の課題に対して、本発明では、第一光線制御手 段により幅方向の視野角を絞り正面エネルギーを正面方向に集中させ、前記第一光 線制御手段の出射面上に配置される第二光線制御手段により高さ方向の視野角を 絞り正面エネルギーを正面方向に集中させる同時に、前記第一光線制御手段により 絞った幅方向の視野角を適度に広げることにより、光の利用効率を高めると同時に、 高輝度化、広視野角化、特に多くの用途で好適な正面輝度の向上を達成できる。
[0022] そして、第二光線方向制御手段を畝状の複数の凸部とし、その断面形状を最適化 することで、第二光線方向制御手段へ光が入射する面上の全ての点で、入射光の出 光方向を同様に制御するような一様な性質を持たせることができ、サイズ変更に有利 なだけではなぐ光源との位置合わせも不要となる。また、正面方向への出光強度の 分布を一定にすることで、正面方向の輝度ムラを解消することができる。さらに第二光 線方向制御手段の持つ輝度ムラ解消、輝度向上などの複合的な機能により、他の機 能性光学フィルムの利用を解消もしくは削減でき、生産性や薄型化などにも有利で ある。さらに第二光線方向制御手段の正面方向への出光割合を高めることで正面強 度を高めることも可能である。加えてこれらの照明装置の出射光側に透過型表示素 子を配置することで画像表示装置を得られる。
ここで、「畝状の複数の凸部」とは、断面が曲線または多角形（三角は除く）で、一方 向に延在する凸部を示しており、断面が主面を除き 2つの直線で構成されるいわゆる 「プリズム」は含まれない。
[0023] 本発明で提供する照明装置は、互いに垂直に交わる幅、高さ、厚さを持つ略直方 体状の照明装置であって、前記照明装置は、複数の線状光源と、第一光線方向制 御手段と第二光線方向制御手段とを備え、該第一光線方向制御手段は、幅方向の 視野角特性を絞るための部材であり、該第二光線方向制御手段は、幅方向の視野 角特性を適度に広げるとともに、輝度ムラを解消するための部材である。
[0024] 出光強度の分布がほぼ一定であれば、輝度ムラは解消され、輝度の均一性が得ら れる。前記のように線状光源を配列した照明装置では、出光強度の分布は、各線状 光源の出光強度分布の総和であり、出射側面の任意の位置で分布がほぼ一定とな れば、輝度ムラは解消される。
[0025] 本発明の照明装置は正面方向への出光強度の分布をほぼ一定とすることで、正面 方向の輝度ムラを解消する。加えてこれらの照明装置の出射側に透過型表示素子を 配置することで画像表示装置を得られる。ここで正面方向とは第二光線方向制御手 段の主面の法線方向を中心とした微小立体角を意味する。
[0026] 以下に、本発明が提供する手段について詳細に説明する。
本発明は、
互いに垂直に交わる幅、高さ、厚さを持つ略直方体状の照明装置であって、 前記幅、高さ、厚さの値はこの順に大きぐ
厚さ方向出射側に向けて、線状光源、第一光線方向制御手段、第二光線方向制御 手段を、この順に備えており、
前記線状光源は、全領域に渡り複数平行に配列しており、
前記第一光線方向制御手段と第二光線方向制御手段とがそれぞれ複数の畝状の 凸部であって、
前記第一光線方向制御手段は前記線状光源からの光を幅方向に沿って光線方向 を制御して前記第二光線方向制御手段に向け、
前記第二光線方向制御手段は、前記第一光線方向制御手段からの光を高さ方向に 沿って光線方向を制御し、
かつ一部の光を前記第一光線方向制御手段に向けて戻す
ことを特徴とする照明装置である。
[0027] また、本発明は上記の照明装置において、前記線状光源と前記第一光線方向制 御手段との間に拡散手段を有してもよい。
[0028] また、本発明は上記の照明装置において、該第一光線方向制御手段および第二 光線方向制御手段の畝状凸部の長手方向に垂直な断面形状が互いに略同一であ つてもよい。
[0029] さらに本発明は上記の照明装置において、前記拡散手段が前記第一光線方向制 御手段と一体であるシート状部材に設けられて!/、てもよ!/、し、ある!/、は前記拡散手段 が前記第一光線方向制御手段とが異なるシート状部材に設けられて!/、てもよレ、。
[0030] また、本発明は上記の照明装置において、前記拡散手段がシート状部材の内部及 び/または表面に分散した微粒子であってもよいし、あるいは前記拡散手段がシート 状部材の表面に設けられた微細凹凸形状であってもよい。
[0031] また、本発明は上記の照明装置において、前記複数の線状光源が、前記照明装 置の幅方向に平行かつ幅方向の略全域に渡るように配置され、高さ方向に沿って配 歹 IJされていてもよい。
[0032] さらに、本発明は上記の照明装置に対し、前記第二光線方向制御手段が設けられ た側の面に該面を覆うように透過型表示素子を備えることを特徴とする画像表示装 置である。
発明の効果
[0033] 次に、本発明が提供する手段による効果を詳細に説明する。
本発明は、直下方式において、光の利用効率が高ぐ視野角が広ぐ正面方向へ の出光強度の分布を一定とすることで、ランプイメージなどの正面方向の輝度ムラが なぐかつ正面方向の輝度が高い照明装置を提供する。さらに、第一光線方向制御 手段と第二光線方向制御手段と反射板に入射した光に対して、すべての場所で同 様な光学的制御を行うことが可能であるため、線状光源と他の部材との位置合わせ が不要で、ディスプレイサイズや線状光源の本数や配置の変更にも即座に対応でき 、生産性よく製造できる照明装置を提供する。また、第一光線方向制御手段および 第二光線方向制御手段を有する照明装置を用いた画像表示装置を提供する。
[0034] 本発明による効果は、次のようなものである。幅、高さ、厚さの値がこの順に大きく幅 と高さ方向が照明面となるので薄くて大画面で、幅方向を水平に配置することで多く の表示装置などに好適である。第一光線方向制御手段は、幅方向に沿って光線方 向を制御することで高い正面輝度が得られ、かつ、好ましい水平視野角が得られる。 第二光線方向制御手段は、高さ方向に沿って光線方向を制御することで好ましい垂 直視野角が得られる。さらに第二光線方向制御手段は第一光線方向制御手段に一 部光を戻すことで水平方向の拡散性を高め、多くの用途で望ましい輝度ムラは解消 され、輝度の均一性が得られる。
[0035] また、前記線状光源と前記第一光線方向制御手段との間に拡散手段を用いること により、線状光源のイメージをより消去しやすくなる。
[0036] また、第一光線方向制御手段および第二光線方向制御手段を構成する畝状凸部 の断面形状が互いに同一であることで、製造上有利となる。
[0037] あるいは、前記拡散手段が前記第一光線方向制御手段と一体であるシート状の部 材に設けられていることで、部材点数も減らせて薄型化にも有利である。
[0038] また、前記拡散手段を支持体とできることで、第一光線方向制御手段を薄く作製で きるので、反りに伴い発生する光学特性の変化を軽減することができ、第一光線方向 制御手段の製造上有利である。あるいは、前記拡散手段がシート状部材とすることで 、機械的強度が確保でき、かつ、前記微粒子の濃度、サイズ、屈折率などの調整で 光拡散性の制御しやすぐ正面方向の輝度ムラを解消するにあたり有利である。
[0039] さらに、前記拡散手段をシート状部材の表面に設けられた微細凹凸形状とすること で、製造が容易となる。
[0040] また、線状光源は同じタイプのものを用いることが生産上有利であり、輝度の均一 化にも有利である力 この場合、線状光源を出射面の矩形の幅方向と平行に配列す ること力 線状光源の本数を削減することができるため好ましい。また、線状光源を同 一平面内に等間隔に配置することで、本発明の課題である輝度ムラは、線状光源の 配置に伴う周期的なものとなり、主面内で均一な光学性能を持つ光線方向制御手段 での輝度ムラの解消は容易になる。また、線状光源は幅方向に平行に配置すること で、高さ方向に配置するよりも部品点数を削減できる。
[0041] また、該照明装置は正面輝度が高ぐ正面方向の輝度分布が均一な照明装置であ り、この照明装置の出射側に透過型表示素子を設けることにより、好ましい画像表示 装置として利用できる。ここで、画像表示装置とは、照明装置と表示装置を組み合わ せた表示モジュール、さらには、この表示モジュールを用いたテレビ、パソコンモニタ 一などの少なくとも画像表示機能を有する機器のことをいう。
図面の簡単な説明
[0042] [図 1]従来の直下方式の照明装置の概略図である。
[図 2]本発明の照明装置の好適な例の概略図、かつ、実施例 2および実施例 4に係る 液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図である。
[図 3]実施例 1および実施例 3に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から 見た構成図である。
[図 4]実施例 5に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ [図 5]実施例 6に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ [図 6]比較例 1に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ [図 7]比較例 2に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ [図 8]比較例 3に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ [図 9]比較例 4に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ [図 10]比較例 5に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ [図 11]比較例 6に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ [図 12]比較例 7に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ [図 13]比較例 8に係る液晶表示装置用バックライト装置の斜め上から見た構成図であ 符号の説明
[0043] 1 線状光源
2 拡散手段 (光拡散板）
3 第一光線方向制御手段
4 第二光線方向制御手段
5 拡散手段 (光拡散シート）
6 反射板
発明を実施するための最良の形態
[0044] 図 2に、本発明の提供する照明装置の実施形態の例を示す。幅方向とそれ垂直な 高さ方向とからなる矩形状の出射面を持つ照明装置であって、線状光源 1は前記幅 方向と高さ方向とに平行な 1つの仮想平面内に、高さ方向と平行に、かつ幅方向に 沿って配置されている。そして、前記幅方向と高さ方向とに平行な 1つの仮想平面内 に、高さ方向と平行に、前記線状光源 1から出射面へ向けて、第一光線方向制御手 段 3を備える第一光線方向制御部材、第二光線方向制御手段 4を備える第二光線 方向制御部材の順に配置される。図 2における拡散手段 2は、本発明においては必 ずしも必須ではないが、線状光源のイメージをより消去しやすくなる効果があり好適 に用いられる。また、拡散手段 2は後述するとおり、図 2のような光拡散板には限定さ れないのは当然である。
[0045] 第一光線方向制御手段 3の好適な例としては、厚さ方向に垂直に主面が設けられ た板状部材の主面の少なくとも一面に、高さ方向に平行に複数配列した微小な畝状 の凸部が挙げられる。
[0046] また、第二光線方向制御手段 4の好適な例としては、厚さ方向に垂直に主面が設 けられた板状部材の主面の少なくとも一面に、幅方向に平行に複数配列した微小な 畝状の凸部が挙げられる。
[0047] 以下、光線方向制御手段が、上述の板状部材の主面に設けられた凸部によってな る場合の好適な形態を更に詳しく述べる。
[0048] 前記、光線方向制御手段は、照明装置の線状光源側に位置する入射面および/ または出光面側に位置する出射面に設けることができる。
[0049] 前記、凸部の断面形状は、多角形（三角形は除く）、曲線、これらを組み合わせた 形状などから選ぶことができる。比較的角の多い多角形であるとき、光の出射方向を 制御しつつ分散することができるので、均一性の高い出光を得ることができる。また、 隣接する辺の角度を比較的広く取ることができるので、破損しにくぐ好ましい。曲面 であるときは、その上記均一性、破損しにくさなどの観点でさらに好ましい。好ましい 曲面形状に特に制限はないが、略半円状、楕円状、放物線状、などで変曲点が実 質的にない形状や、谷部付近で緩やかにカーブするウェーブ状の形状などが挙げら れる。変曲点が少ない方が、光線方向の制御も容易で乱反射もおきにくい。逆に拡 散性を高めるためには、変曲点を複数設けることもできる。
[0050] また、前記凸部は連続して配列する力 凸部の間に平坦部を設けてもよい。平坦部 を設けることにより、金型の凸部が変形しにくい形状となるため、有利である。また、線 状光源の直上での光が正面方向に出射されるため、線状光源の直上での輝度のみ を上げるときに有利である。逆に、平坦部を持たない形状の場合には、凸部の斜面 の傾きですベての光を制御できるため、正面方向への出光強度の分布が均一となる
[0051] 出光方向分布は、前記凸部の斜面角度分布によって決定される。従って、斜面角 度分布の調整によって、例えば、正面輝度を面内で均一化することができるので、好 適な面光源となる。また、第二光線方向制御手段は、高さ方向の光線方向を制御す るので、幅方向に平行に配置した線状光源の輝度ムラを緩和することができる。第二 光線方向制御手段は、ランプイメージの原因となる線状光源からの直進光、つまり、 小さい入射角で該第二光線方向制御手段へ入射する光を反射し、該第二光線方向 制御手段へ大きい入射角で入射した光を透過することで輝度ムラが緩和される。な お、前記第二光線方向制御手段は、斜面角度分布によって第一光線方向制御手段 への反射の割合を決めることができる。第二光線方向制御部材で反射した光は、第 一光線方向制御部材に当たって透過および反射することで拡散性を増し、輝度ムラ を更に緩和するとともに、幅方向の輝度均一性も高まる。
[0052] 第一光線方向制御手段および/または第二光線方向制御手段である凸部形状を 賦形する方法には制限はないが、押出成形、射出成形、紫外線硬化型樹脂を用い た 2P成开 $ (£hoto Polymerization Process)などが挙げられる。成形方法は凸 部の大きさ、必要形状、量産性を考慮して適宜用いればよい。主面サイズが大きい 場合は、押出成形が適している。
[0053] また、第一光線方向制御手段および/または第二光線方向制御手段である凸部 が同じ断面形状であることが好ましい。第二光線方向制御手段の光学的性質は一様 であるため、位置合わせが不要で、ディスプレイサイズや線状光源の本数や配置の 変更にも即座に対応でき、生産性よく照明装置を製造することができる。
[0054] また、第一光線方向制御手段および/または第二光線方向制御手段が畝状凸部 である場合、第一光線方向制御手段および第二光線方向制御手段は、光学部材の 基材として用いられる材料を好ましく用いることができ、通常、透光性の熱可塑性樹 脂が用いられる。例えば、（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリルスチレン系共重合樹 脂、スチレン系樹脂、芳香族ビュル系樹脂、ォレフィン系樹脂、エチレン酢酸ビュル 系共重合樹脂、塩化ビュル系樹脂、ビュルエステル系樹脂、ポリカーボネート、フッ 素樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ポリエステル系 樹脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。また 基材となるフィルムやシート上に第一光線方向制御手段または第二光線方向制御手 段を紫外線硬化樹脂により 2P成形することも可能である。
[0055] 本発明の第一光線方向制御手段および/または第二光線方向制御手段は、必要 に応じて異なる複数の材料を用いて作ることもできる。例えば第一光線方向制御手 段および/または第二光線方向制御手段である畝状凸部をフィルム上に成形した後 、凸部を形成していないフィルム面に支持板を合わせて、光線方向制御部材とするこ ともできる。これは例えば凸部の形成に紫外線硬化樹脂を用いる場合は、凸部付近 以外に汎用の透光性樹脂を用いることで高価な紫外線硬化樹脂の使用量を削減で きる。
[0056] 前記光拡散手段が板状部材に有り、第一光線方向制御手段および第二光線方向 制御手段が板状構造物である時、これらは同じ板であってよい。
[0057] 支持板を用いる場合などで、第一光線方向制御手段および/または第二光線方 向制御手段の基材部分や第一光線方向制御手段および/または第二光線方向制 御手段の線状光源側に配置される部材が屈折率の異なる複数種類の板となっても 良い。
[0058] また本発明の第一光線方向制御手段および/または第二光線方向制御手段に対 し、光拡散手段を設けることで、更に輝度の均一性を高めることができる。
光拡散手段としては、板状部材の主面にシボゃエンボスなどのランダムな凹凸を設 ける方法、少量の光拡散剤を構造物の内部に分散させる方法、拡散シートを光制御 部材の入射側および/または出射側に設ける方法、ある!/、はこれらを組み合わせた 方法が挙げられる。
[0059] ランダムな凹凸の形成は、微粒子を分散させた溶液を主面に塗布することや、凹凸 の形成された金型から転写することにより実現できる。これらは、光制御部材の光源 側および/または出射面側に設けることができる。凹凸の程度は算術平均荒さ Raが 3 in以下であることが好ましい。これより大きくなると、拡散効果が大きくなりすぎるた めに、正面輝度が低下する。入射面が平坦である場合、様々な方向から入射した光 力 光制御部材内に入射したとき入射面での屈折により、ある程度正面付近に集光 されるため、結果として正面方向への出光割合が増える。例えば、光制御部材の屈 折率が 1. 55である場合には、入射面の法線方向と 40度以内の角度範囲に集光さ れる。入射面に凹凸を付与した場合、光制御部材に入射した光は、広い角度に屈折 され進むので、正面方向への出光割合を増やす効果が低下する場合がある。また出 射面に微細な凹凸を設ける場合、凹凸面で屈折されることで、同様に凹凸によって 正面方向への出光割合を増やす効果が低下する場合がある。得られる拡散性や輝 度ムラ解消効果と正面輝度とのバランスから用いる用途に好ましい範囲に調整するこ と力 Sできる。
[0060] 光拡散剤を塗布する場合、出射面側に塗布することがより好ましい。光拡散剤とし ては、従来の光拡散板や拡散シートに用いられる無機微粒子や架橋有機微粒子を 用いることができる。使用量は従来の一般的な光拡散板に比べて極少量で同等以上 の拡散性が得られるとともに、透過性も非常に高い。
[0061] 第一光線方向制御手段および第二光線方向制御手段の畝状凸部の高さは 1 11 m 〜500 111が望ましい。 500 mより大きくなると、出射面を観察した際、畝方凸部が 確認されやすくなるため、品位の低下を招く。また、 l ^ mより小さくなると光の回折現 象により着色が発生し品位の低下を生じる。
[0062] さらに、透過型液晶パネルを透過型表示素子として設けた本発明の画像表示装置 においては、第二光線方向制御手段における高さ方向の畝状凸部の幅が、液晶の 高さ方向画素ピッチの 1/100〜1/1. 5であることが好ましい。これより大きくなると 第二光線方向制御部材と液晶パネルとの関係によりモアレが発生し、画質を大きく低 下させる。
[0063] 線状光源と第一光線方向制御手段との間に拡散手段を設けることで、更に輝度の 均一性を高めることができる。
光拡散手段としては、板状部材の主面にシボゃエンボスなどのランダムな凹凸を設 ける方法、光拡散剤を構造物の内部に分散させる方法、拡散シートを光制御部材の 入射側および/または出射側に設ける方法、あるいはこれらを組み合わせた方法が 挙げられる。ランダムな凹凸の形成は、微粒子を分散させた溶液を主面に塗布するこ とや、凹凸の形成された金型から転写することにより実現できる。これらは、光制御部 材の光源側および/または出射面側に設けること力 Sできる。凹凸の程度は算術平均 荒さ Raが 3 111以下であることが好ましい。これより大きくなると、拡散効果が大きくな りすぎるために、正面輝度が低下する。入射面が平坦である場合、様々な方向から 入射した光が、光制御部材内に入射したとき入射面での屈折により、ある程度正面 付近に集光されるため、結果として正面方向への出光割合が増える。例えば、光制 御部材の屈折率が 1. 55である場合には、入射面の法線方向と 40度以内の角度範 囲に集光される。入射面に凹凸を付与した場合、光制御部材に入射した光は、広い 角度に屈折され進むので、正面方向への出光割合を増やす効果が低下する場合が ある。また出射面に微細な凹凸を設ける場合、凹凸面で屈折されることで、同様に凹 凸によって正面方向への出光割合を増やす効果が低下する場合がある。得られる拡 散性や輝度ムラ解消効果と正面輝度とのバランスから用いる用途に好ましい範囲に 調整すること力 Sでさる。
[0064] 前記拡散手段は、通常光学部材の基材として用いられる材料を好ましく用いること ができ、通常、透光性の熱可塑性樹脂が用いられる。例えばメタ）アクリル系樹脂、（ メタ)アクリルスチレン系共重合樹脂、スチレン系樹脂、芳香族ビュル系樹脂、ォレフ イン系樹脂、エチレン酢酸ビュル系共重合樹脂、塩化ビュル系樹脂、ビュルエステ ル系樹脂、ポリカーボネート、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アミド系樹 脂、イミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂、尿素樹脂、メ ラミン樹脂等が挙げられる。
[0065] 前記拡散手段として光拡散剤を構造物の内部に分散させる方法をとつた場合は、 特に制限はないが、透明性樹脂 100質量部に対し、好ましくは光拡散剤を 0. 0；!〜 2 0質量部、さらに好ましくは 0. ；!〜 15質量部、より好ましくは 0. 3〜； 10質量部含有す ること力 Sでき、その含有量が、透明性樹脂 100質量部に対して 0. 01質量部未満であ ると、光拡散性が十分でなぐまた、 20質量部を超えると、十分な全光線透過率が得 ることができなくなり、また、強度も十分でない場合がある。
[0066] また、前記光拡散剤の粒子径は、その平均粒子径が;!〜 30 ,1 mの範囲であること が好ましぐ 2〜20 mの範囲であることがより好ましい。光拡散剤の平均粒子径が 1 11 mより小さい場合には、これを透明性樹脂中に分散させて得られる光拡散性樹脂 組成物は、短波長の光を選択的に散乱するため、透過光が黄色を帯びやすく好まし くない。一方、光拡散剤の平均粒子径が SO ^ mを超えると、透明性樹脂中に分散さ せて得られる光拡散性樹脂組成物は、光拡散性が低下したり、光が樹脂を透過した ときに光拡散剤が異物として目視されやすくなつたりする場合があり好ましくない。光 拡散剤の形状としては、楕円球状ないし球状にわたる形態であることが好ましぐ球 状であることがより好ましい。
[0067] 前記光拡散剤としては、通常、基材の透明性樹脂と屈折率の異なる無機系および /または有機系の透明微粒子が用いられる。光拡散剤の屈折率と基材の屈折率と の差については、その絶対値が、 0. 02以上であるのが光拡散性の観点から好ましく 、また、 0. 15以下であるのが光透過性の観点から好ましい。なお、本発明において は、上記のように光拡散剤と基材との屈折率差を設けることにより、いわゆる内部拡 散性を付与することができるが、光拡散剤を基材表面に浮き出させて表面凹凸を形 成させることにより、いわゆる外部拡散性を付与することもできる。
[0068] 無機系の光拡散剤としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、 水酸化アルミニウム、シリカ、ガラス、タルク、マイ力、ホワイトカーボン、酸化マグネシ ゥム、酸化亜鉛等が挙げられ、これらは脂肪酸等で表面処理が施されたものであって も良い。また、有機系光拡散剤としては、例えば、スチレン系重合体粒子、アクリル系 重合体粒子、シロキサン系重合体粒子、フッ素系重合体粒子等が挙げられ、空気中 での 3質量％減少温度が 250°C以上である高耐熱光拡散剤や、アセトンに溶解させ たときのゲル分率が 10%以上の架橋重合体粒子が好適に用いられる。これらの光拡 散剤の内、シリカ、ガラス、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子を用いる こと力 S好ましく、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子を用いることがより 好ましい。また、これらの光拡散剤は、必要に応じてその 2種類以上を用いることがで きる。 [0069] 第一光線方向制御手段もしくは第二光線方向制御手段もしくは拡散手段の何れか は板状部材であることが好ましぐさらに線状光源側に配置されて!、る部材が板状部 材であることがより好まし!/、。線状光源側の部材が板状部材であることで、機械的強 度が増し、反り等による光学特性の低下を防ぐことができる。
[0070] 本発明の線状光源と第一光線方向制御手段との間に設ける拡散手段が、板状部 材に設けられる場合には、該板状部材の厚みは、好ましくは 0. 8〜； 10mm、より好ま しくは;!〜 5mmである。シート厚みは薄い方が明るくでき、軽量化でき、かつ経済的 であるが、 0. 8mm未満では光拡散板の機械的強度が不足となり、たわみなどの問 題が生じ、一方、 10mmを超えると製造が困難となる場合がある。
[0071] 反射板 6を線状光源の出射側とは反対側（背面）に配置することで、線状光源 1から 背面に向かう光や、第一光線方向制御手段や第二光線方向制御手段で反射して背 面に向力、う光がさらに出射側に反射されるので、光を有効利用できるため光利用効 率が高くなる。
[0072] 背面に幅方向および高さ方向に平行に配置した反射板 6の反射率は 95%以上で あることが望ましい。線状光源 1から背面に向かう光や、拡散手段 2あるいは第一光 線方向制御手段 3で反射して背面に向力、う光を更に出射側に反射することで、光を 有効に利用できるため光利用効率が高くなる。反射板の材質としては、アルミニウム 、銀、ステンレスなどの金属箔、白色塗装、発泡 PET樹脂などが挙げられる。反射板 は反射率が高いものが光利用効率を高める上で好ましい。この観点から、銀、発泡 P ET樹脂などが好ましい。また、光を拡散反射するものが、出射光の均一性を高める 上で好ましレ、。この観点から発泡 PET樹脂などが好ましレ、。
[0073] 第一光線方向制御手段の入射面側および/または出射面側、第二光線手段の入 射面側および/または出射面側に光拡散機能を有する光拡散シートを設けても良い 。光拡散シートによる拡散により、より均一な正面輝度分布を得ることができる。
[0074] なお、本発明の画像表示装置としては、照明装置上に透過型の液晶表示素子を用 いる等の方法により実現され、特に制限はないが、透過型表示装置としては透過型 液晶パネルが挙げられ、表示面の輝度均一性に優れる画像表示装置を得ることがで きる。 実施例
[0075] 以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるもので はない。
[0076] 本発明に用いる各種板状部材の作製に使用した押出装置の構成は、以下の通り である。
押出機：スクリュー径 65mm(L/D = 28)、単軸、ベント付き（SE65CVA;東芝機械 株式会社)。
ダイ： Tダイ、リップ幅 1000mm、リップ間隔 5mm。
ロール：ポリシングロール 3本、縦型。
[0077] (拡散手段:光拡散板の作製）
線状光源と前記第一光線方向制御手段との間の拡散手段として使用した光拡散板 は、以下のようにして作製した。
(1)メタタリルスチレン系共重合樹脂ペレット (TX— 800S :電気化学工業株式会社 製、屈折率 1. 549) )と、シロキサン系重合体粒子（トスパール 120 : GE東芝シリコー ン株式会社社製、屈折率： 1. 420) 1. 0質量％と紫外線吸収剤である 2—（5—メチ ノレ一 2ヒドロキシフエニル）ベンゾトリアゾール 0. 1質量0 /0とをヘンシェルミキサーで混 合後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度 235°Cにて、幅 1000mm、厚み 2 mmの光拡散板 (P— 1 )を得た。
[0078] (2)メタタリルスチレン系共重合樹脂ペレット (TX- 800S：電気化学工業株式会社 製、屈折率 1. 549) )と、シロキサン系重合体粒子（トスパール 120 : GE東芝シリコー ン株式会社製、屈折率： 1. 420) 0. 4質量％と紫外線吸収剤である 2—（5—メチル 一 2ヒドロキシフエニル）ベンゾトリアゾール 0· 1質量％とをヘンシェルミキサーで混合 後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度 235°Cにて、幅 1000mm、厚み 2m mの光拡散板 (P— 2)を得た。
[0079] (3)メタタリルスチレン系共重合樹脂ペレット (TX- 800S：電気化学工業株式会社 製、屈折率 1. 549) )と、シロキサン系重合体粒子（トスパール 120 : GE東芝シリコー ン株式会社製、屈折率： 1. 420) 3. 0質量％と紫外線吸収剤である 2—（5—メチル 一 2ヒドロキシフエニル）ベンゾトリアゾール 0· 1質量％とをヘンシェルミキサーで混合 後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度 235°Cにて、幅 1000mm、厚み 2m mの光拡散板 (P— 3)を得た。
[0080] (光線方向制御手段の作製）
光入射面に平坦である面が形成され、出光面に楕円形状が形成されることを特徴と する光線方向制御手段を有する部材は、以下のようにして作製した。
先ず、単位凸部幅 P1 = 80 mの楕円弧状断面の溝を有する雌金型を切削加工 により作製した。
[0081] 先ず、単位凸部の断面形状が
y = 0.139 -8.33x2/(l+ (l - 38.9x2) 1/2) ( -0.4≤x≤0.4 (mm) )
で表されるシリンドリカル状の溝を有する雌金型を切削加工により作製した。ここで X は線状光源と直交する座標であり、 yは凸部底部からの高さである。レンズ形状は金 型表面に対し対称形状とし、深さも面内で一定とした。次に金型から、紫外線硬化樹 脂で厚さ 0. 4mmのポリカーボネートフィルム表面上にレンズ形状をそれぞれ成形し 、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する部材 (B— 1)を得た。
[0082] (2)上述の作製法によって得られた凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段 を有する部材（B— 1 )のレンズを形成して!/、な!/、面を上述の押出成形によって得られ た光拡散板 (P— 2)の片面に貼り合わせて、凸形状のレンズが形成された光線方向 制御手段を有する部材 (B— 2)を得た。
[0083] (1)輝度および半値角の測定
成形試験片の輝度および視野角は、次のような照明装置を用いて下記配置'方法 で測定した。
照明装置：市販の液晶テレビセット（Polyvision社製 27"WLCD—TV N3272) のバックライト装置を用いた。測定配置：照明装置に後述する実施例、比較例記載の それぞれの部材を配置し、回転ステージ上に固定設置し、更に前記照明装置に配 置した部材の最表面（出射光側）から 500mm離れた位置に輝度計 (BM— 5A ;株式 会社トプコン製)を固定した。
測定方法：照明装置の中心点と輝度計を結んだ線を中心線とし、該中心線に対して 垂直方向に該照明装置の出射面を固定し、該角度を 0度とした。この状態の輝度を 測定し、中心輝度とした。次に回転ステージを前記照明装置の幅方向に回転走査さ せながら、照明装置の輝度値を 1度間隔で測定した。そして、半値角（幅方向）を前 記幅方向に回転走査した時の各々の測定角で求めた輝度値を角度 0度で求めた輝 度値で除した時、 1/2となる時の測定角として求めた。
また、上述と同様に回転ステージを前記照明装置の高さ方向に回転走査させなが ら、照明装置の輝度値を 1度間隔で測定した。そして、半値角（高さ方向）は、前記幅 方向に回転走査した時の各々の測定角で求めた輝度値を角度 0度で求めた輝度値 で除した時、 1/2となる時の測定角として求めた。
[0084] (2)明るさの評価
上記輝度を測定時、前記照明装置に配置した部材の最表面（出射光側）の角度 0 度における輝度値を用いて、下記のように記号〇、△、 Xで評価した。
〇： 10500cd/m2以上であるもの
△： 10000cd/m2以上 10500cd/m2未満であるもの
X： lOOOOcd/m2未満であるもの
[0085] (3)視野角の評価
前記照明装置に配置した部材の最表面（出射光側）の半値角を用いて、下記のよう に記号〇、 Xで評価した。
〇：半値角（幅方向）≥40° 、かつ、半値角（高さ方向）≥ 35°
：実使用上問題のなレ、広!/、視野角。
X：半値角（幅方向）く 40° 、および/または、半値角（高さ方向）≥ 35°
：視野角は狭ぐ不良。
[0086] (4)光源イメージの消失状況
上記輝度を測定時、前記照明装置に配置した部材の最表面（出射光側）を目視に て光源イメージの消失状況を観察し、下記のように記号〇、△、 Xで評価した。 〇：光源イメージが消失したもの
△：光源イメージがぼやけたもの
X：光源形状が、はっきり認識できるもの
[0087] (使用したバックライト装置の構成） 本実施例、比較例の照明装置として、市販の液晶テレビセット（Polyvision社製 2 7インチワイド LCD— TV N3272)のバックライト装置を用いた。つまり、光源 Cなら びに反射板 Dは、前記バックライト装置に具備されていたものをそのまま用いた。 前記照明装置の構成は、図 2の略図で示される。図示していない前記照明装置の 詳細を以下に記載する。幅方向の長さ： 620mm、高さ方向の長さ： 355mm、幅方 向と高さ方向に垂直な厚さ方向の長さ： 18mmであった。前記バックライト装置の出 射側の開口部に対向する位置にある底部を覆うように、白色の反射板 6が具備されて いた。
前記、反射板 6の出射側に 2. 5mmの間隔をおいて、該反射板と平行に線状光源 1を配置してあった。線状光源 1としては、直径 3mm、長さ 625mmの 16本の冷陰極 管を、長手方向は高さ方向に平行に幅方向に沿って 24mmずつの間隔をおいて配 置してあった。
(実施例 1)
まず、上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面 側へ配置し、図 3に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品名"ォパルス" BS— 042)を重ね合わせた。
次に、図 3に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を配置した。前記第一光 線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 拡散手段 5 (光拡散シート）の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状の レンズ稜線が略直交する方向に設置した。
さらに、図 3に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二 光線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有す る部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 第一光線方向制御手段 3の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状の レンズ稜線が略平行となる方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段と線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜 線が略直交する方向に配置した第二光線方向制御部材とを組み合わせ、かつ、線 状光源と前記第一光線方向制御手段との間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 1)と 組み合わせた時、測定輝度は高い値であり、半値角は広ぐかつ、光源イメージは消 失した。
[0089] (実施例 2)
上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面側へ配 置した。
次に、図 2に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を配置した。前記第一光 線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形 状のレンズ稜線が略直交する方向に設置した。
さらに、図 2に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二 光線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有す る部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 第一光線方向制御手段 3の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状の レンズ稜線が略平行となる方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段と線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜 線が略直交する方向に配置した第二光線方向制御部材とを組み合わせ、かつ、線 状光源と前記第一光線方向制御手段との間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 1)と 組み合わせた時、測定輝度は高い値であり、半値角は広ぐかつ、光源イメージは消 失した。
[0090] (実施例 3)
まず、上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 2)を前記バックライトの出射面 側へ配置し、図 3に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品名"ォパルス" BS— 042)を重ね合わせた。
次に、図 3に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を配置した。前記第一光 線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散シート 5の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線 が略直交する方向に設置した。
さらに、図 3に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二 光線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有す る部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 第一光線方向制御手段 3の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状の レンズ稜線が略平行となる方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段と線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜 線が略直交する方向に配置した第二光線方向制御部材とを組み合わせ、かつ、線 状光源と前記第一光線方向制御手段との間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 2)と 組み合わせた時、測定輝度は高い値であり、半値角は広ぐかつ、光源イメージは消 失した。
(実施例 4)
上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 3)を前記バックライトの出射面側へ配 置した。
次に、図 2に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を配置した。前記第一光 線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散板 2 (P— 3)の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ 稜線が略直交する方向に設置した。
さらに、図 2に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二 光線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有す る部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 第一光線方向制御手段 3の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状の レンズ稜線が略平行となる方向に設置した。 評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段と線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜 線が略直交する方向に配置した第二光線方向制御部材とを組み合わせ、かつ、線 状光源と前記第一光線方向制御手段との間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 3)と 組み合わせた時、測定輝度は高い値であり、半値角は広ぐかつ、光源イメージは消 失した。
[0092] (実施例 5)
上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面側へ配 置した。
次に、図 4に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を配置した。前記第一光 線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散板 2 (P— 1)の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ 稜線が略直交する方向に設置した。
さらに、図 4に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商 品名"ォパルス" BS— 042)を重ね合わせた。
さらに、図 4に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二光 線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (P— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散シート 5の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線 が略平行となる方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段と線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜 線が略直交する方向に配置した第二光線方向制御手段とを組み合わせ、かつ、線 状光源と前記第一光線方向制御手段との間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 3)と 組み合わせた時、測定輝度は照明装置として十分な値を有しており、半値角は広ぐ かつ、光源イメージは消失した。
[0093] (実施例 6) 上記で得られた第一光線方向制御手段 3を有する部材 (B— 2)を前記バックライト の出射面側へ配置した。前記第一光線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形 成された光線方向制御手段を有する部材 (B— 2)を凸形状のレンズが形成された面 を線状光源 1側と反対に向け、線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレ ンズ稜線が略直交する方向に設置した。
次に、図 5に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品 名 "ォパルス" BS— 042)を重ね合わせた。
さらに、図 5に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二 光線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有す る部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散シート 5の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線 が略平行となる方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段と線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜 線が略直交する方向に配置した第二光線方向制御部材とを組み合わせた時、測定 輝度は照明装置として十分な値を有しており、半値角は広ぐかつ、光源イメージは 消失した。
(比較例 1)
上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面側へ配 置し、図 6に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品名 "ォパルス" BS— 042)を重ね合わせた。
次に、図 6に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を配置した。前記第一光 線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散シート 5の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線 が略直交する方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段と線状光源と前記第一光線方向制御手段と の間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 1)と組み合わせでは、半値角は狭ぐかつ、 光源イメージははつきり見え、照明装置として好ましくなかった。
[0095] (比較例 2)
上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面側へ配 置し、図 7に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品名 "ォパルス" BS— 042)を重ね合わせた。
次に、図 7に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二光 線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散シート 5の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線 が略平行となる方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略平行なと る方向に配置した第二光線方向制御手段と線状光源と前記第二光線方向制御手段 との間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 1)と組み合わせでは、測定輝度が低下し ており、照明装置として好ましくなかった。
[0096] (比較例 3)
上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面側へ配 置し、図 8に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品名 "ォパルス" BS— 042)を重ね合わせた。
次に、図 8に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を配置した。前記第一光 線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散シート 5の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線 が略直交する方向に設置した。
さらに、図 8に示すようにその上に 2枚目の第一光線方向制御手段 3を有する部材 を配置した。前記第一光線方向制御手段 3として凸形状のレンズが形成された、光 線方向制御手段を有する部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記第一光線方向制御手段 3の上に線状光源 1である冷陰極管 の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段を 2枚組み合わせ、かつ、線状光源と前記 第一光線方向制御手段との間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 1)と組み合わせ た時、測定輝度は低下しており、半値角は狭ぐかつ、光源イメージははつきり見え、 照明装置として好ましくなかった。また、 2枚の第一光線方向制御手段の凸部の配列 周期との干渉により生じるモアレが発生した。
[0097] (比較例 4)
まず、上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面 側へ配置し、図 9に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品名"ォパルス" BS— 042)を重ね合わせた。
次に、図 9に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二光 線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有する 部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散シート 5の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線 が略平行となる方向に設置した。
さらに、図 9に示すようにその上に 2枚目の第二光線方向制御手段 4を有する部材 を配置した。前記第二光線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光 線方向制御手段を有する部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記第二光線方向制御手段 4の上に線状光源 1である冷陰極管 の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略平行となる方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略平行なと る方向に配置した第二光線方向制御手段を 2枚組み合わせ、かつ、線状光源と前記 第二光線方向制御手段との間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 1)と組み合わせ では、測定輝度は低下しており、照明装置として好ましくなかった。また、 2枚の第二 光線方向制御手段の凸部の配列周期との干渉により生じるモアレが発生した。
[0098] (比較例 5)
まず、上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面 側へ配置し、図 10に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品名 "ォパルス" BS - 042)を重ね合わせた。
次に、図 10に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二 光線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有す る部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散シート 5の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線 が略平行となる方向に設置した。
さらに、図 10に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を有する部材を配置 した。前記第一光線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形成された光線方向 制御手段を有する部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と 反対に向け、前記第二光線方向制御手段 4の上に線状光源 1である冷陰極管の長 手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段と線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜 線が略平行となる方向に配置した第二光線方向制御部材とを実施例と逆に重ねるよ うに組み合わせ、かつ、線状光源と前記第一光線方向制御手段との間に拡散手段を 有する光拡散板 (P— 1)と組み合わせた時、半値角は狭ぐ照明装置として好ましく なかった。
(比較例 6)
上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面側へ配 置した。
次に、図 11に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した。前記第二 光線方向制御手段 4として、凸形状のレンズが形成された光線方向制御手段を有す る部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記 光拡散板 2 (P— 1)の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ 稜線が略平行となる方向に設置した。
さらに、図 11に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を有する部材を配置 した。前記第一光線方向制御手段 3として、凸形状のレンズが形成された光線方向 制御手段を有する部材 (B— 1)を凸形状のレンズが形成された面を線状光源 1側と 反対に向け、前記第二光線方向制御手段 4の上に線状光源 1である冷陰極管の長 手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する 方向に配置した第一光線方向制御手段と線状光源の長手方向と凸形状のレンズ稜 線が略平行となる方向に配置した第二光線方向制御部材とを実施例と逆に重ねるよ うに組み合わせ、かつ、線状光源と前記第一光線方向制御手段との間に拡散手段を 有する光拡散板 (P— 1)と組み合わせた時、半値角は狭ぐ照明装置として好ましく なかった。
(比較例 7)
上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面側へ配 置し、図 12に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品 名 "ォパルス" BS— 042)を重ね合わせた。
次に、図 12に示すようにその上に第一光線方向制御手段 3を配置した。前記第一 光線方向制御手段 3として、プリズムシート（3M株式会社製 商品名" BEFIII— 10T ")をプリズムが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記プリズムシートの上 に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線が略直交する方向 に設置した。さらに、図 12に示すようにその上に第二光線方向制御手段 4を配置した 。前記第二光線方向制御手段 4として、プリズムシート（3M株式会社製 商品名" BE FIII- 10T")をプリズムが形成された面を線状光源 1側と反対に向け、前記第一方 向制御手段 3の上に線状光源 1である冷陰極管の長手方向と凸形状のレンズ稜線が 略平行となる方向に設置した。
評価結果を表 1に示す。線状光源の長手方向とプリズム稜線が略直交する方向に 配置した第一光線方向制御手段と線状光源の長手方向とプリズム稜線が略平行とな る方向に配置した第二光線方向制御部材とを組み合わせ、かつ、線状光源と前記第 一光線方向制御手段との間に拡散手段を有する光拡散板 (P— 1)と組み合わせた 時、測定輝度は非常に高い値であつたが、半値角は非常に狭ぐ照明装置として好 ましくなかった。 [0101] (比較例 8)
上記で得られた拡散手段 2 (光拡散板）（P— 1)を前記バックライトの出射面側へ配 置し、図 13に示すようにその上に拡散手段 5 (光拡散シート;恵和株式会社製 商品 名 "ォパルス" BS— 042)を 3枚重ね合わせた。
評価結果を表 1に示す。第一光線方向制御手段および第二光線方向制御部材を 用いない時、測定輝度は非常に低ぐ照明装置として好ましくな力、つた。
[0102] [表 1]
卖翩 1 卖施剁 2 実滅3 * J4 卖漏 5 実施例 6 中心輝度 (cd/m2) 10850 10900 11000 10500 10300 10200 半値角 高さ方向 36 38 36 36 37 38 幅方向 41 43 41 41 45 52 明るさ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 光源ィメ-シ'の消失 O 〇 〇 〇 〇 〇 視野角 〇 〇 〇 〇 〇 〇 備考
Figure imgf000032_0001
光源ィメ -シ o：光源ィメーン'が消失したもの
の消失 光源ィメーン'がぼやけたもの
視野角は狭く、不良

Claims

請求の範囲
[1] 互いに垂直に交わる幅、高さ、厚さを持つ略直方体状の照明装置であって、
前記幅、高さ、厚さの値はこの順に大きぐ
厚さ方向出射側に向けて、線状光源、第一光線方向制御手段、第二光線方向制御 手段を、
この順に備えており、
前記線状光源は、全領域に渡り複数平行に配列しており、
前記第一光線方向制御手段と第二光線方向制御手段とがそれぞれ複数の畝状の 凸部よりなっており、
前記第一光線方向制御手段は前記線状光源からの光を幅方向に沿って光線方向 を制御して
前記第二光線方向制御手段に向け、
前記第二光線方向制御手段は、前記第一光線方向制御手段からの光を高さ方向に 沿って光線方向を制御し、かつ一部の光を前記第一光線方向制御手段に向けて戻 す
ことを特徴とする照明装置。
[2] 前記線状光源と前記第一光線方向制御手段との間に拡散手段を有することを特徴 とする請求項 1記載の照明装置。
[3] 該第一光線方向制御手段および第二光線方向制御手段の畝状凸部の長手方向 に垂直な断面形状が互いに略同一であることを特徴とする請求項 1または 2に記載 の照明装置。
[4] 前記拡散手段が前記第一光線方向制御手段と一体であるシート状部材に設けら れていることを特徴とする請求項 2記載の照明装置。
[5] 前記拡散手段が前記第一光線方向制御手段とが異なるシート状部材に設けられて いることを特徴とする請求項 2記載の照明装置。
[6] 前記拡散手段がシート状部材の内部及び/または表面に分散した微粒子であるこ とを特徴とする請求項 2に記載の照明装置。
[7] 前記拡散手段がシート状部材の表面に設けられた微細凹凸形状であることを特徴 とする請求項 2に記載の照明装置。
[8] 前記複数の線状光源が、前記照明装置の幅方向に平行かつ幅方向の略全域に 渡るように配置され、高さ方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項 1記載 の照明装置。
[9] 請求項 1または請求項 8に記載の照明装置に対し、前記第 2光線方向制御手段が 設けられた側の面に該面を覆うように透過型表示素子を備えることを特徴とする画像 表示装置。
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