JP2004151346A - Lighting unit, liquid crystal display device, and method for manufacturing diffusion sheet - Google Patents

Lighting unit, liquid crystal display device, and method for manufacturing diffusion sheet Download PDF

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Takuro Sugiura
琢郎 杉浦
Tatsumaro Yamashita
龍麿 山下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting unit of low power consumption that can prevent a dark part from being formed at a side end part of of a light guide plate on the side of a light emitting element and uniformly and brightly light a large area. <P>SOLUTION: A front light (lighting unit) is equipped with the light guide plate 12, an intermediate light guide body 13 arranged along one end surface of the light guide plate 12, and the light emitting element 15 which is arranged on a lengthwise end surface of the intermediate light guide body 13, and extension directions of respective prism grooves 14 formed on one surface side of the light guide plate 12 are set crossing a light incidence surface 12a; and the diffusion sheet 50 is interposed between the light incidence surface 12a of the light guide plate 12 and a projection surface 13k of the intermediate light guide body 13, and the diffusion sheet 50 has its a diffusing body formation surface 51a provided on one surface facing the light incidence surface 12a of the light guide plate 12 and the diffusing body formation surface 51a is varied in diffusion coefficient in accordance with the distance from the light emitting element. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置及び液晶表示装置と拡散性シートの製造方法に係り、特に、１灯の光源でも出射光量の分布の均一性を向上できる照明装置、及びそれを用いた液晶表示装置の構成、及び照明装置に備える拡散シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、反射型液晶表示装置のフロントライトには、光源、中間導光体、導光板及びこれらを一体保持する内面を反射性にしたケース体などから構成されたユニットが用いられている。
図２０Ａは、このような構成の液晶表示装置を示す斜視構成図であり、図２０Ｂは、図２０Ａに示す液晶表示装置を観察側から見たときの平面図である。これらの図に示す液晶表示装置は、液晶表示ユニット１２０と、この液晶表示ユニット１２０の前面側に配設されたフロントライト１１０とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。液晶表示ユニット１２０は、詳細は図示を省略したが、その前面側から入射した光を反射させて表示を行う反射型の液晶表示ユニットとされ、互いに対向して配置された上基板１２１、下基板１２２との間に液晶層を挟持しており、この液晶層の配向状態を制御することで、光の透過状態を変化させて表示を行うようになっている。
【０００３】
フロントライト１１０は、平板状の導光板１１２と、この導光板１１２の側端面１１２ａに配設された棒状の中間導光体１１３と、この中間導光体１１３の一端面部に配設された発光素子１１５とを備えて構成されており、導光板１１２の上面側に、断面視くさび状の複数のプリズム溝１１４が互いに平行に形成されている。また、これらのプリズム溝１１４は、モアレ防止を目的として導光板側端面１１２ａに対して若干傾斜して形成されている。
そして、上記フロントライト１１０は、発光素子１１５から出射された光を、中間導光体１１３を介して導光板１１２の側端面１１２ａへ照射して導光板１１２内へ導入し、この光をプリズム形状が形成された導光板１１２上面の内面側で反射させることにより光の伝搬方向を変え、導光板１１２の図示下面から液晶表示ユニット１２０へ向けて照射するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特願平１０−１９２１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
携帯情報端末や携帯用ゲーム機などの携帯電子機器では、バッテリ駆動時間がその使い勝手に大きく影響するために、これらの表示部として用いられる液晶表示装置ではフロントライトの低消費電力化を目的として、図２０Ａに示すフロントライト１１０のように、１灯の発光素子１１５のみを備えた１灯型のフロントライトが用いられるようになってきている。すなわち、発光素子の省略により低消費電力化を実現しようとするものである。また、携帯電子機器の小型化に伴い、フロントライト１１０の板厚を１ｍｍ程度にまで薄型化することも求められている。
【０００６】
しかしながら、このような１灯型のフロントライトでは、表示画面が数インチ以上の広い面積を、薄型の導光板と１灯の発光素子との組み合わせにより均一かつ明るく照明することはほとんど不可能であった。つまり、図２０Ａに示すフロントライト１１０のように中間導光体１１３の片側に発光素子１１５が設けられた構成とした場合には、この発光素子１１５からの光を導光体に均一に導くために、まず、中間導光体１１３により導光板１２の側端面長さ方向で入射光を均一化する必要があるが、この中間導光体１１３により導光板１１２への入射光を均一化させること自体が困難であるため、導光板１１２の全面に渡って均一な出射光を得ることが極めて困難になる。そのために、特に顕著な場合には、図２０Ｂに示すような平面視三角形状の暗部１１８が、導光板１１２の発光素子１１５側の辺端部（図示左側辺端部）に生じてしまうという問題が生じ、液晶表示装置の視認性を低下させることがあった。
また、携帯電子機器の薄型化、小型化のために導光板１１２を薄型化すると、導光板１１２の内部を伝搬する光が導光板の内面で反射される際に、導光板１１２の外側へ漏洩し易くなり、発光素子からの距離が大きくなるほど光量の低下が顕著になるという問題があった。
【０００７】
このように、１灯の発光素子を光源として使用するフロントライトへの要求は高まっているものの、薄型でありながら、大きな面積を均一に、かつ明るく照明することができるフロントライトは実現されていなかった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、発光素子側の導光板辺端部に暗部が発生するのを防止でき、大面積を均一かつ明るく照明することができる低消費電力の照明装置を提供することを目的の一つとする。
また本発明は、上記照明装置を備え、高輝度で表示品質に優れた液晶表示装置を提供することを目的の一つとする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明に係わる照明装置は、導光板と、該導光板の一側端面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の長さ方向の端面に配設された発光素子とを備えた照明装置であって、
上記導光板は光が導入される側端面が入光面とされ、上記導光板の入光面と対向する上記中間導光体の側端面が上記発光素子の光を導光板に出射するための出射面とされ、該出射面と反対側の中間導光体の外側面が該中間導光体の内部を伝搬する光を反射させるため反射面とされ、上記導光板の入光面と上記中間導光体の出射面との間に拡散性シートが介在され、該拡散性シートは上記導光板の入光面と対向する一面に拡散体形成面が設けられており、該拡散体形成面は上記発光素子からの距離に応じて拡散係数が変更されていることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成の照明装置によれば、従来１灯型の照明装置において出射光量の低下が生じやすかった発光素子側の導光板辺端部に、より多くの光が供給されるようにできるので、導光板面内における出射光量の均一性を高めることができる。
【００１１】
より詳細には、１灯型の照明装置において暗部が生じやすい発光素子側の導光板辺端部についてはこの部分に出射する光が上記導光板の入光面に対して略直角方向にすれば、発光素子側の導光板辺端部に届くようになる。
そこで、発光素子側の導光板辺端部に届く出射光量を増やすために、上記のように導光板の入光面と中間導光体の出射面の間に拡散性シートを設け、この拡散性シートの拡散体形成面において発光素子に近い部分の拡散係数を大きくして散乱光が生じやすくする（拡散性を強くする）ことで、上記導光板の入光面に対して略直角方向に出射される光が多くなり、発光素子側の導光板辺端部の光量を向上させることができるので、暗部の発生を防止できる。
【００１２】
しかし、上記導光板に出射する光が上記入光面に対して略直角方向になると、導光板の他の一面側から出射できる効率が低下するため、上記拡散体形成面において発光素子に近い部分以外の部分については拡散係数を小さくして散乱光の発生を抑える（拡散性を弱くする）ことで、導光板の他の一面側から出射できる効率が落ちないようにする。
このようにすることで、導光板全体としての出射光量の分布を均一化している。
従って、本発明の照明装置によれば、発光素子側の導光板辺端部に暗部が発生するのを防止でき、光源が１灯であっても大面積を均一かつ明るく照明することができ、消費電力化が可能である。
【００１３】
また、本発明に係わる照明装置は、導光板と、該導光板の一側端面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の長さ方向の端面に配設された発光素子とを備えた照明装置であって、
上記導光板は光が導入される側端面が入光面とされ、上記導光板の入光面と対向する上記中間導光体の側面が上記発光素子の光を導光板に出射するための出射面とされ、該出射面と反対側の中間導光体の外側面が該中間導光体の内部を伝搬する光を反射させるため反射面とされ、上記導光板の入光面又は上記中間導光体の出射面に拡散体形成面が設けられており、該拡散体形成面は上記発光素子からの距離に応じて拡散係数が変更されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成の照明装置においても、発光素子側の導光板辺端部に暗部が発生するのを防止でき、光源が１灯であっても大面積を均一かつ明るく照明することができ、消費電力化が可能である。
より詳細には、発光素子側の導光板辺端部に届く出射光量を増やすために、上記のように導光板の入光面又は中間導光体の出射面に拡散体形成面を設け、この拡散体形成面において発光素子に近い部分の拡散係数を大きくして散乱光が生じやすくする（拡散性を強くする）ことで、上記導光板の入光面に対して略直角方向に出射される光が多くなり、発光素子側の導光板辺端部の光量を向上させることができるので、暗部の発生を防止できる。しかし、上記導光板に出射する光が上記入光面に対して略直角方向になると、導光板の他の一面側から出射できる効率が低下するため、上記拡散体形成面において発光素子に近い部分以外の部分については拡散係数を小さくして散乱光の発生を抑える（拡散性を弱くする）ことで、導光板の他の一面側から出射できる効率が落ちないようにする。このようにすることで、導光板全体としての出射光量の分布を均一化することができる。
【００１５】
また、上記のいずれかの構成の本発明の照明装置においては、上記導光板の一面側には、緩斜面部と、該緩斜面部より急な傾斜角度を有する急斜面部とで形成される複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成され、上記の各プリズム溝の延在方向が上記入光面と交差する向きとされ、上記発光素子から出射された光を上記中間導光体を介して上記導光板の入光面から導光板内部に導入し、上記導光板内部を伝搬する光を上記導光板の他の一面側から出射させるものであってもよい。
【００１６】
この照明装置のように各プリズム溝の延在方向が上記入光面と交差する向きとされている場合、上記中間導光体から導光板に出射する光の向きが上記プリズム溝の延在方向に対して垂直な方向（言い換えれば導光板に出射する光の向きは導光板の入光面が延びる方向に対して斜め方向）であれば有効に導光板の他の一面側から出射できるが、１灯型の照明装置において暗部が生じやすい発光素子側の導光板辺端部についてはこの部分に出射する光が上記導光板の入光面に対して略直角方向（言い換えれば導光板に出射する光の向きは上記プリズム溝の延在方向に対して鋭角方向）にすれば、発光素子側の導光板辺端部に届くようになる。
【００１７】
そこで、発光素子側の導光板辺端部に届く出射光量を増やすために、上記のように導光板の入光面と中間導光体の出射面の間に拡散体形成面を形成した拡散性シートを設けるか、あるいは導光板の入光面又は中間導光体の出射面に拡散体形成面を形成し、上記拡散体形成面において発光素子に近い部分の拡散係数を大きくして散乱光が生じやすくする（拡散性を強くする）ことで、上記導光板の入光面に対して略直角方向に出射される光が多くなり、発光素子側の導光板辺端部の光量を向上させることができるので、暗部の発生を防止できる。しかし、上記導光板に出射する光が上記入光面に対して略直角方向になると、導光板の他の一面側から出射できる効率が低下するため、上記拡散体形成面において発光素子に近い部分以外の部分については拡散係数を小さくして散乱光の発生を抑えて（拡散性を弱くして）、上記プリズム溝の延在方向に対して垂直な方向に出射される光が多くなるようにすることで、導光板の他の一面側から出射できる効率が落ちないようにする。このようにすることで、導光板全体としての出射光量の分布を均一化することができる。
【００１８】
本発明の照明装置においては、上記拡散体形成面の拡散係数は、ヘイズで示されるものであってもよく、その場合、上記拡散体形成面においては発光素子側のヘイズ値が反対側のヘイズ値よりも大きくされていることが、発光素子側の導光板辺端部に暗部が発生するのを防止でき、また、発光素子側と反対側の導光板辺端部近傍に出射された光が導光板の他の一面側から出射される効率が低下するのを防止できる点で好ましい。
ここでのヘイズとは、光学の分野においてヘイズ（Ｈａｚｅ）と称される透過率尺度であり、拡散透過率を全光線透過率で除算して％表示した値である。上記導光板の入光面と上記中間導光体の出射面との間に拡散性シートが介在されている場合に上記ヘイズの値が大きいほど、光拡散性シートの一面側に配置された中間導光体から出射された光が上記拡散性シートを透過してこの光拡散性シートの他面側において散乱する光（拡散透過光）が強く（多く）、ヘイズの値が小さいほど、散乱する光が弱い（少ない）ということができる。また、上記導光板の入光面又は上記中間導光体の出射面に拡散体形成面が設けられている場合に、上記ヘイズの値が大きいほど、上記拡散体形成面の一方の面側から入射した光が該拡散体形成面を透過してこの拡散体形成面の他方の面側において散乱する光（拡散透過光）が強く（多く）、ヘイズの値が小さいほど、散乱する光が弱い（少ない）ということができる。
【００１９】
また、本発明の照明装置においては、上記拡散体形成面の拡散係数は、ヘイズで示されるものであり、上記拡散体形成面においては発光素子側と反対側に向かって順次ヘイズ値が小さくなるようにされているものであってもよい。
【００２０】
また、本発明の照明装置においては、上記拡拡散体形成面に、多数の微細な凹凸が形成されているものであってもよい。このように拡散体形成面に多数の微細な凹凸を形成する場合に拡散係数の変更する方法としては、凸部や凹部の大きさ（径や深さや高さ等）、形状、分布密度等を調整することにより拡散体形成面に目的とする拡散性分布を付与できる。
【００２１】
また、本発明の照明装置においては、上記中間導光体の反射面は、発光素子近傍部で反射する光の強度が上記発光素子近傍部の反対側部分で反射する光の強度よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。
それは、本発明に係わる照明装置は先に述べたように発光素子側の拡散体形成面の拡散係数を大きくすることで、発光素子側の導光板辺端部に出射する光が上記導光板の入光面に対して略直角方向（あるいは導光板に出射する光の向きは上記プリズム溝の延在方向に対して鋭角方向）にしているが、このようにすると導光板の他の一面側から出射できる効率が低下する場合があるため、発光素子近傍部の中間導光体の反射面で反射される光の強度を大きくしており、このようにすることで発光素子側の拡散体形成面に入射する入射光量が多くなり、入射光が拡散体形成面を透過して発生する散乱光量も多くなるため、導光板の他の一面側から出射される光（照明光）が小さく（弱く）なるのを防止できる。
一方、発光素子側と反対側の拡散係数は小さくされているので、発光素子側と反対側の導光板辺端部に出射される光は上記導光板の入光面に対して鈍角方向（あるいは上記プリズム溝の延在方向に対して垂直な方向）になるので、導光板の他の一面側から効率良く出射されるので、発光素子近傍部の中間導光体の反射面で反射される光の強度を大きくしなくても良い。
このようにすることで、導光板の他の一面側から出射される照明光量の分布を均一化している。
【００２２】
また、本発明の照明装置においては、上記中間導光体の反射面で反射する光の強度は、前記発光素子近傍部と反対側部分に向かって順次小さくなるように形成されていることがより好ましく、例えば、上記中間導光体の反射面は、上記発光素子近傍部で反射する光の強度＞発光素子近傍部と隣接する部分（中間導光体の反射面中央部）で反射する光の強度＞上記発光素子近傍部と反対側部分で反射する光の強度なる関係を満たすような反射特性分布が付与されていてもよい。
本発明の照明装置においては先に述べたように発光素子近傍部の中間導光体の反射面で反射される光の強度を大きくすると、発光素子側の拡散体形成面を透過して散乱する光量が多くなり、発光素子側の導光板辺端部に出射される光量が多くなるが、このとき上記散乱光（発光素子側の散乱光）のうち発光素子側の導光板辺端部と隣接する部分（導光板中央部）に出射されるものもあるため、その分、上記のように中間導光体の反射面中央部で反射する光の強度を小さくすることにより、導光板中央部に出射される光量が多くなる過ぎることが防止できる。
このようにすることで、導光板の他の一面側から出射される照明光量の分布を均一化している。
【００２３】
また、本発明の照明装置においては、上記中間導光体の反射面に、断面くさび状の溝が複数形成されたプリズム面が設けられ、上記断面くさび状の溝のピッチ及び／または深さが変更されているものであってもよい。
かかる構成の照明装置によれば、上記断面くさび状の溝のピッチ及び／または深さを変更することにより、上記中間導光体の反射面に反射特性分布を付与できる。さらに、このプリズム面に反射膜が設けられていてもよい。
上記中間導光体の反射面には、断面くさび状の溝が複数形成されたプリズム面に代えて微小凹凸が複数形成された微小凹凸面であってもよい。さらに、この微小凹凸面の表面に反射膜が設けられていてもよい。
【００２４】
また、本発明の照明装置においては、上記導光板の入光面又は上記中間導光体の出射面に設けられた拡散体形成面は、上記導光板の入光面又は上記中間導光体の出射面にブラスト処理を施すことにより形成され、しかも上記発光素子からの距離に応じてブラスト処理の粗さが変更されたものであってもよい。
また、本発明の照明装置においては、上記導光板の入光面又は上記中間導光体の出射面に拡散体形成面を設ける場合、上記拡散性シートと同等の効果を持たせるために、上記導光板の入光面又は上記中間導光体の出射面に凹凸を形成する際に凹凸の形状やピッチ等の制御しても行っても良く、あるいは上記導光板の入光面又は上記中間導光体の出射面に微粒子を付着させる際に微粒子の形状やピッチ等を制御して行っても良い。
【００２５】
次に、本発明の液晶表示装置は、上記のいずれの構成の本発明の照明装置と、該照明装置により照明される液晶表示ユニットとを備えたことを特徴とする。
本発明の液晶表示装置は、本発明の照明装置を備えたことで、照明装置の発光素子を１灯とした場合にも、明るさの均一性が良好であるため、表示の視認性が良好であり、従って高輝度で表示品質に優れ、低消費電力の液晶表示装置が得られる。
本発明の照明装置は、上記液晶表示ユニットを正面側から照射するフロントライト装置として用いることができる。
また、本発明の照明装置は、上記液晶表示ユニットを背面側から照射するバックライト装置として用いることも可能である。
【００２６】本発明の照明装置に備えられる拡散性シートは、樹脂フィルム、ガラス、プラスチック等からなる光透過性シートにサンドブラスト、エッチング等により多数の微細な凹凸を形成し、その際、形成する凸部や凹部の大きさ（径や深さや高さ等）、形状、分布密度等を調整することにより拡散体形成面に目的とする拡散係数分布を付与できるが、以下に述べるいずれかの本発明の拡散性シートの製造方法を採用するのが量産性の点で好ましい。
【００２７】
次に、本発明の拡散性シートの製造方法は、光源からの光を拡散させて被表示面（被照明領域）を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
互いに対向配置された一対のロールが備えられ、上記ロールのいずれか一方が、該ロールの周面に多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度を上記ロールの幅方向で変更して形成した転写型が設けられた加工ロールである製造装置を用い、上記一対のロールを回転駆動し、これら一対のロール間にシート体を連続して供給しつつ該シート体を上記一対のロールの回転方向に引き出す際に該シート体の一面に上記加工ロールの転写型を押圧するとともに加熱し、上記シート体の一面に拡散係数が該シート体の幅方向で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする。
上記構成の本発明の拡散性シートの製造方法においては、上記シート体の一面に上記拡散体形成面を形成した後、該シート体を冷却手段に当接させ、冷却することが好ましい。
【００２８】
また、本発明の拡散性シートの製造方法は、光源からの光を拡散させて被表示面（被照明領域）を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
互いに対向配置された一対のロールが備えられ、上記ロールのいずれか一方が、該ロールの周面に多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度を上記ロールの幅方向で変更して形成した転写型が設けられた加工ロールである製造装置を用い、上記一対のロールを回転駆動し、これら一対のロール間に光硬化型樹脂液を連続して供給しつつシート体となして上記一対のロールの回転方向に引き出す際に上記光硬化型樹脂液に上記加工ロールの転写型を接触させ、上記シート体の一面に拡散係数が該シート体の幅方向で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする。
上記構成の本発明の拡散性シートの製造方法においては、上記光硬化型樹脂液に上記加工ロールの転写型を接触させた状態のまま又は上記シート体の一面に上記拡散体形成面を形成した後に、光を照射して上記光硬化型樹脂液又は上記シート体を硬化することことが好ましい。
【００２９】
また、本発明の拡散性シートの製造方法は、光源からの光を拡散させて被表示面（被照明領域）を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
光硬化型樹脂液を塗布する塗布手段と、回転駆動可能なロールが備えられ、該ロールは多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度を上記ロールの幅方向で変更して形成した転写型が周面に設けられた加工ロールである製造装置を用い、
シート状基材の表面に上記塗布手段で光硬化型樹脂液を塗布して光硬化型樹脂層を形成した後、回転駆動する上記加工ロールの転写型を上記光硬化型樹脂層の表面に押圧し、上記光硬化型樹脂層の表面に拡散係数が上記シート状基材の幅方向で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする。
上記構成の拡散性シートの製造方法においては、上記光硬化型樹脂層に上記加工ロールの転写型を押圧した状態のまま又は上記光硬化型樹脂層の表面に上記拡散体形成面を形成した後に、光を照射して上記光硬化型樹脂層を硬化することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の拡散性シートの製造方法は、光源からの光を拡散させて被表示面（被照明領域）を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
シート状基材の一面に光透過性微粒子をバインダーに混合させたインクを塗布してインク層を形成する際、上記光透過性微粒子の形状と分布密度と屈折率のうちのいずれか一つ以上をシート状基材の幅方向で変更し、上記インク層の表面に拡散係数が上記シート状基材の幅方向で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の拡散性シートの製造方法は、光源からの光を拡散させて被表示面（被照明領域）を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
互いに対向配置された一対の金型が備えられ、上記一対の金型のうち少なくとも一方の金型に多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度が幅方向（所定の幅方向）で変化して形成された製造装置を用い、上記一対の金型にシート体の材料を加熱溶融状態で圧入、成形し、上記シート体の少なくとも一面に拡散係数が幅方向（所定の幅方向）で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする。
【００３２】
上記のいずれの本発明の拡散性シートの製造方法においても本発明の照明装置に備えられる拡散性シートを効率良く連続的に生産が可能であり、拡散性シートを低コスト化できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
［液晶表示装置の全体構成］
図１は、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の斜視構成図であり、図２は、図１に示す液晶表示装置の平面構成図、図３は、図２に示す液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。本実施形態の液晶表示装置は、図１から図３に示すように、フロントライト（照明装置）１０と、その背面側（図示下面側）に配置された反射型の液晶表示ユニット２０とを備えて構成されている。
【００３４】
フロントライト１０は、図１に示すように、略平板状の透明の導光板１２と、その側端面（一側端面）１２ａに沿って配設された中間導光体１３と、この中間導光体１３の長さ方向の一方の端面１３ｇに配設された発光素子１５と、導光板１２の側端面１２ａと間導光体１３の側面との間に配設された拡散性シート５０と、これら導光板１２の側端部、拡散性シート５０、中間導光体１３、発光素子１５を覆うように中間導光体１３側から被着されたケース体（遮光体）１９とを備えて構成されている。この中間導光体１３の長さ方向の端部のうち発光素子１５が配設される側の端部は、導光板１２の側端面１２ａの長さ方向に沿った長さよりも大きく形成されており、中間導光体１３の端面１３ｇと導光板１２の発光素子側の辺端面１２ｇとは面一とされていない。また、拡散性シート５０の長さ方向の端部のうち発光素子１５側の端部も、導光板１２の側端面１２ａの長さ方向に沿った長さよりも大きく形成されている。
すなわち、本実施形態に係るフロントライト１０では、発光素子１５と中間導光体１３とが光源とされ、導光板１２の側端面１２ａが導光板の入光面とされている。また、図２に示すように、導光板１２の外面側（図示上面側）には、入光面１２ａに対して傾斜角αだけ傾斜して複数のプリズム溝１４が配列形成されている。なお、図１と図２において符号１２ｄは、導光板１２の入光面１２ａと反対側の側端面（末端面）である。
【００３５】
液晶表示ユニット２０は、対向して配置された上基板２１と下基板２２とを備えて構成され、図１に点線で示す矩形状の領域２０Ｄが液晶表示ユニット２０の表示領域とされ、また図２に示すように、表示領域２０Ｄ内に画素２０ｃがマトリクス状に形成されている。
上記構成の液晶表示装置は、液晶表示ユニット２０の表示領域（被照明領域）２０Ｄ上に導光板１２が配置され、この導光板１２を透過して液晶表示ユニット２０の表示を視認できるようになっている。また、外光が得られない暗所では、発光素子１５を点灯させ、この発光素子１５から出射された光を中間導光体１３を介して導光板１２の入光面１２ａから導光板内部へ導入し、この光を該導光板内部を伝搬させ導光板１２の図示下面（他の一面）１２ｂ側から液晶表示ユニット２０へ向けて出射させ、液晶表示ユニット２０を照明するようになっている。
【００３６】
次に、本実施形態の液晶表示装置の各部の構成について図面を参照して詳細に説明する。
［フロントライト］
フロントライト１０の導光板１２は、液晶表示ユニット２０の表示領域（被照明領域）上に配置されて発光素子１５から出射された光を下面１２ｂ側から液晶表示ユニット２０に出射する平板状の部材であり、透明なアクリル樹脂などから構成されている。図３の部分断面図に示すように、導光板１２の図示上面（一面、言い換えれば液晶表示ユニット２０側と反対側の面）は、複数のプリズム溝１４が互いに平行に平面視ストライプ状に形成された反射面１２ｃとされており、図示下面（液晶表示ユニット２０と対向する面）１２ｂは、液晶表示ユニット２０を照明するための照明光が出射される出射面とされている。
【００３７】
プリズム溝１４は、反射面１２ｃの基準面Ｓに対して傾斜して形成された一対の斜面部により構成された縦断面くさび状のもので、これらの斜面部の一方が緩斜面部１４ａとされ、他方がこの緩斜面部１４ａよりも急な傾斜角度に形成された急斜面部１４ｂとされている。また、プリズム溝１４は、図１及び図２に示すように、その延在方向と、導光板１２の入光面１２ａとが交差する向きとなるように、傾斜して形成されている。そして、導光板１２内部を図３では右側から左側へ伝搬する光（入光面側から末端面側へ伝搬する光）を、反射面１２ｃの急斜面部１４ｂにより出射面１２ｂ側へ反射して導光板１２の背面側に配置された液晶表示ユニット２０に向けて出射させるようになっている。
【００３８】
また、このフロントライト１０では、図３に示す緩斜面部１４ａの傾斜角度θ１は、反射面１２ｃの基準面Ｓに対して１°以上５°以下の範囲とされ、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２が４１°以上４５°以下の範囲とされている。このような範囲とされていることで、導光板１２面内を伝搬する光を効率よく液晶表示ユニット２０へ出射させることができ、明るい表示が可能な液晶表示装置を構成することができる。緩斜面部１４ａの傾斜角度θ１の範囲が、１°未満では、フロントライトの平均輝度が低下し、５°を越える場合には、導光板面内での出射光量を均一化することができなくなる。また、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２が、４１°未満の場合、及び４５°を越える場合には、急斜面部１４ｂにより反射された光の伝搬方向と出射面１２ｂの法線方向とのずれか大きくなり、出射面１２ｂからの出射光量（すなわちフロントライト１０の輝度）が低下するため好ましくない。 反射面１２ｃの基準面Ｓとは、導光板１２の隣接するプリズム溝１４、１４間の頂部１４ｄを含む面である。
【００３９】
また、本実施形態のフロントライト１０ではプリズム溝１４のピッチＰ（プリズム溝１４の頂部１４ｄの間隔あるいは底頂部の間隔）は、導光板の反射面１２ｃ面内で一定とされている。さらに、本実施形態のフロントライト１０の場合はプリズム溝１４の深さｄ（基準面Ｓと、プリズム溝１４の底頂部との距離）も反射面１２ｃの面内で一定とされている。
尚、プリズム溝１４のピッチＰ及び深さｄは、必ずしも反射面１２ｃの面内で一定とする必要はなく、これらを変化させてプリズム溝１４を形成しても本発明の技術範囲を超えるものではない。また、それぞれのプリズム溝１４の傾斜角度θ１及びθ２を変化させてプリズム溝１４を形成しても本発明の技術範囲を超えるものではない。
【００４０】
また、プリズム溝１４は、図２に示すように、プリズム溝１４と入光面１２ａとが成す角度により与えられるプリズム溝１４の傾斜角αが、０°を越えて１５°以下の範囲となるように形成されることが好ましい。また上記傾斜角αは、６．５°以上８．５°以下とされることがより好ましく、このような範囲とすることで、モアレ模様が生じにくく、かつ出射光の均一性に優れるフロントライトとすることができる。
【００４１】
導光板１２を構成する材料としてはアクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料や、ガラスなどを用いることができる。
また、導光板１２は、その板厚を大きくするほど導光板全体として出射光量を均一化することができるので、０．８ｍｍ以上の板厚とすることが好ましく、１．０ｍｍ以上とすることがより好ましい。また、板厚１．２ｍｍ以上では、１．０ｍｍ〜１．５ｍｍの板厚のものと輝度が大きく変わらないため、フロントライト１０の薄型化の点からも、板厚の上限は１．５ｍｍとするのがよい。
【００４２】
中間導光体１３は、導光板１２の入光面１２ａに沿う四角柱状とされた透明部材である。導光板１２の入光面に沿った方向の中間導光体の長さは、導光板１２の入光面１２ａに沿った方向の長さより発光素子側に延長形成されており、即ち、導光板１２よりも発光素子側に突出しており、この突出した側の端面１３ｇに発光素子１５が配設されている。
【００４３】
図４は、導光板１２の入光面１２ａ付近と、拡散性シート５０と、中間導光体１３とを拡大して示す平面構成図である。図１及び図４に示すように、導光板１２の入光面１２と対向する中間導光体１３の側面が、発光素子１５から出射された光を導光板１２に出射するための出射面１３ｋとされ、この出射面１３ｋと反対側の外側面１３ｊは、中間導光体１３の内部を伝搬する光を反射させるため反射面とされている。
また、図４に示すように中間導光体１３の外側面１３ｊには、複数の平面視（横断面）くさび状の溝１３ｂが互いに平行に形成されたプリズム面１３ａとされており、発光素子１５から出射された光は、中間導光体１３内部を、中間導光体１３の長さ方向に伝搬され、くさび状の溝１３ｂ内面で反射されて導光板１２側へ出射されるようになっている。くさび状の溝１３ｂは光を反射させるための対になる斜面１３ｂ１、１３ｂ２を有している。
プリズム面１３ａは、中間導光体１３の発光素子側の端面１３ｇとは離間して設けられている。このプリズム面１３ａの発光素子側の形成開始位置Ｍは、導光板１２の発光素子側の辺端面１２ｇの延長線Ｌを中間導光体１３の外側面１３ｊにまで引いたときの延長線Ｌ上よりも発光素子側を−位置、発光素子側の反対側を＋位置とした場合、−１ｍｍ以上＋０．５ｍｍ以下の範囲とされていることが好ましい。
【００４４】
また、中間導光体１３の外側面１３ｊに全面に渡って、すなわち、外側面１３ｊのプリズム面１３ａが形成されている部分及びプリズム面１３ａと発光素子１５の間のプリズム面１３ａが形成されていない非プリズム部１３ｃに、ＡｌやＡｇ等の高反射率の金属薄膜からなる反射膜１７を形成することも可能である。この反射膜１７によりプリズム面１３ａの反射率を高めてプリズム面１３ａと対向する出射面１３ｋ方向へ反射する光量を増加させて、入光面１２ａから導光板１２内へ入射する光量を増加させるようになっている。
【００４５】
中間導光体１３は、 アクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料や、ガラスなどを用いることができる。また発光素子１５は、中間導光体１３の端面部に配設可能であれば、特に限定されず、白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や有機ＥＬ素子等を用いることができる。
【００４６】
拡散性シート５０は、図１及び図２に示すように上記導光板１２の入光面１２ａと中間導光体１３の出射面１３ｋとの間に介在されている。この拡散性シート５０は導光板１２の入光面１２ａと対向する一面に拡散体形成面５１ａが設けられている。この拡散体形成面５１ａには図４に示すように多数の微細な凹凸５２が形成されている。
拡散体形成面５１ａは上記発光素子１５からの距離に応じて拡散係数が変更されている。この拡散体形成面５１ａの拡散係数は、ヘイズで示されるものである。
【００４７】
この拡散体形成面５１ａは、先に述べた理由により発光素子側と反対側に向かって順次ヘイズ値が小さくなるよう拡散係数分布を有している。
このような拡散性シート５０は、樹脂フィルム、ガラス、プラスチック等からなる光透過性シートの一面にサンドブラスト、エッチング、あるいは後述する方法により多数の微細な凹凸を形成し、その際、形成する凸部や凹部の大きさ（径や深さや高さ等）、形状、分布密度等を調整することにより拡散体形成面５１ａに目的とする拡散係数分布を付与したものである。本実施形態の拡散体形成面５１ａは、発光素子側と反対側に向かって順次ヘイズ値が小さくなるようするために、例えば、発光素子側と反対側に向かって上記凸部の高さが順次小さくなっている。
【００４８】
中間導光体１３の外側面１３ｊは、先に述べた理由により図４に示すように発光素子近傍部Ａ１と隣接する部分（中間導光体の反射面中央部）Ｂ１で反射する光の強度が上記発光素子近傍部Ａ１で反射する光の強度よりも小さく、上記発光素子近傍部Ａ１と反対側部分Ｃ１で反射する光の強度よりも小さくなるように形成されており、即ち、反射面で反射する光の強度は、発光素子に近い側から順に（図４の左側から順に）に大、中、小になるように反射特性分布が付与されている。
本実施形態では、外側面１３ｊに設けられた断面くさび状の溝１３ｂと１３ｂの間隔（ピッチＰ３）及び／または深さを変更することにより、上記中間導光体の外側面１３ｊに反射特性分布が付与されている。
具体的には、発光素子近傍部Ａ１の断面くさび状の溝１３ｂの深さ＜中間導光体の反射面中央部Ｂ１の断面くさび状の溝１３ｂの深さ＜反対側部分Ｃ１の断面くさび状の溝１３ｂの深さとされている。
【００４９】
また、くさび状の溝１３ｂを構成する２つの斜面１３ｂ１、１３ｂ２のなす角度ａは１００度以上１１５度以下とされていることが好ましい。斜面１３ｂ１の角度ｂは、３２．５度以上４０度以下とされていることが好ましい。また、これら斜面１３ｂ１の角度ｂと斜面１３ｂ２の角度ｃとは同じ大きさであっても異なる大きさであってもよい。
【００５０】
また、図１に示すように、フロントライト１０の中間導光体１３側には、ケース体１９が被着されている。このケース体１９を含むフロントライト１０の断面構造を図５に示す。図５に示すように、ケース体１９の内面側には、ＡｌやＡｇ等の高反射率の金属薄膜からなる反射膜１９ａを形成することもできる。中間導光体１３及び拡散性シート５０及び導光板１２の側端部から外側に漏洩する光をこの反射膜１９ａで反射させることで、再度中間導光体１３に入射させ、照明光として利用することができるようになっている。
【００５１】
本実施形態のフロントライト１０では、導光板１２の入光面１２ａと中間導光体１３の出射面１３ｋの間に拡散性シート５０を設け、この拡散性シート５０の拡散体形成面５１において発光素子に近い部分の拡散係数を大きくして散乱光が生じやすくする（拡散性を強くする）しているので、導光板１２の入光面１２ａに対して略直角方向に出射される光Ｅ３ａ２が多くなり、発光素子側の導光板辺端部の光量を向上させることができるので、暗部の発生を防止できる。
また、拡散体形成面５１において発光素子に近い部分以外の部分については拡散係数を小さくして散乱光の発生を抑えて（拡散性を弱くして）ているので、上記プリズム溝１４の延在方向に対して垂直な方向に出射される光Ｅ３ｂ、Ｅ３ｃが多くなり、導光板１２の下面１２ｂ側から出射できる効率が落ちないようすることができる。
【００５２】
本実施形態のフロントライト１０に備えられた拡散性シート５０では発光素子側の拡散体形成面５１の拡散係数を大きくすることで、発光素子側の導光板辺端部に出射する光が上記導光板の入光面に対して略直角方向（言い換えれば導光板に出射する光の向きは上記プリズム溝の延在方向に対して鋭角方向）にしているが、このようにすると導光板１２の下面側から出射できる効率が低下するため、発光素子近傍部の中間導光体１３の反射面１３ｊで反射される光Ｅ２ａの強度を大きくすることで発光素子側の拡散性シート５０に入射する入射光量が多くなり、入射光が拡散性シートを透過して発生する散乱光量（Ｅ３ａ１、Ｅ３ａ２、
Ｅ３ａ３の光量）も多くなるため、導光板の他の一面側から出射される光（照明光）が小さく（弱く）なるのを防止できる。
一方、発光素子側と反対側の拡散係数は小さくされているので、発光素子側と反対側の導光板辺端部に出射される光Ｅ３ｃはプリズム溝１４の延在方向に対して垂直な方向になるので、導光板１２の下面側から効率良く出射されるので、発光素子近傍部の中間導光体１３の反射面１３ｊで反射される光の強度を大きくしなくても良い。
【００５３】
上記のように発光素子近傍部の中間導光体１３の反射面１３ｊで反射される光Ｅ２ａの強度を大きくすると、発光素子側の拡散性シート５０を透過して散乱する光量が多くなり、発光素子側の導光板辺端部に出射される光量が多くなるが、このとき上記散乱光（Ｅ３ａ１、Ｅ３ａ２、Ｅ３ａ２）のうち発光素子側の導光板辺端部と隣接する部分（導光板中央部）に出射されるものもあるため、その分、上記のように中間導光体１３の反射面中央部Ｂ１で反射する光Ｅ２ｂの強度を小さくすることにより、導光板中央部に出射される光量（光Ｅ３ｂの光量）が多くなる過ぎることが防止できる。
このようにすることで、導光板の他の一面側から出射される照明光量の分布を均一化している。
従って、本実施形態のフロントライト１０によれば、発光素子側の導光板辺端部に暗部が発生するのを防止でき、発光素子１５が中間導光体１３の一方の端面１３ｇのみに設けられた１灯型あっても大面積を均一かつ明るく照明することができ、消費電力化が可能である。
【００５４】
なお、本実施形態では、図４に示すように拡散性シート５０の拡散体形成面５１ａに断面三角形状の凸部と断面Ｖ字形状の凹部を形成した場合について説明したが、図９に示すような断面波形状の微細な凹凸が形成された拡散体形成面６１を有する拡散性シート６０であってよい。この拡散体形成面６１ａは、発光素子側と反対側に向かって順次ヘイズ値が小さくなるよう拡散係数分布を有している。
【００５５】
また、この本実施形態では、中間導光体１３の長さ方向の一方の端面に発光素子１５を設けた１灯型のフロントライトについて説明したが、中間導光体１３の両端部に発光素子１５が設けられていても良いのは勿論である。
また、本実施形態では、中間導光体１３の外側面１３ｊにプリズム面１３ａを設け、プリズム面１３ａの表面および非プリズム面１３ｃの表面に反射膜１７を設けた場合について説明したが、プリズム面１３ａに代えて微小凹凸が複数形成された凹凸面を設けたものであってもよい。また、さらにこの微小凹凸面の表面及び非凹凸面の表面（中間導光体１３の突出部の外側面）に反射膜を設けることも可能である。この微小凹凸面は、外側面１３ｊに断面略円弧状の溝が複数形成され、また、これら溝と溝の接合部が曲面とされていないものであるので、横断面形状は曲面の傾きが不連続に形成されたものである。また、このような微小凹凸面に代えて断面形状が連続した傾きを有する連続カーブを有する微小凹凸面であってもよく、その場合、溝と溝の接合部も曲面とされる。これらのような微小凹凸面が設けられた中間導光体の外側面（反射面）においても、上記発光素子近傍部で反射する光の強度＞上記発光素子近傍部と隣接する部分（中間導光体の反射面中央部）で反射する光の強度＞上記発光素子近傍部と反対側部分で反射する光の強度なる関係を満たすような反射特性分布が付与されていることが好ましい。
また、本実施形態では、中間導光体１３の外側面１３ｊに設けたプリズム面１３ａの溝１３ｂの延在方向が図１６Ａに示すように中間導光体１３の下面１３ｍ（中間導光体１３の液晶ユニット側の面）に対して垂直に交差する方向である場合について説明したが、図１６Ｂに示すように中間導光体１３の下面１３ｍに対して斜めに交差する方向であってもよい。なお、図１６は、本実施形態に係わる中間導光体１３を外側面側から見たときの図である。
【００５６】
また、本実施形態では、導光板１２の入光面１２ａと中間導光体１３の出射面１２ｋとの間に拡散体形成面５１ａが形成された拡散性シート５０を設けた場合について説明したが、上記のような拡散性シート５０を設けるのに変えて導光板１２の入光面１２ａ又は中間導光体１３の出射面１２ｋに発光素子１５からの距離に応じて拡散係数が変更された拡散体形成面が設けられていてもよい。この拡散体形成面の形成方法は、導光板１２の入光面１２ａ又は中間導光体１３の出射面１３ｋにブラスト処理を施す際に、発光素子１５からの距離に応じてブラスト処理の粗さを変更することにより形成することができ、あるいは、導光板１２の入光面１２ａ又は中間導光体１３の出射面１３ｋにブラスト処理、エッチング等の方法により凹凸を形成する際に凹凸の形状やピッチ等の制御しても行っても良く、あるいは導光板１２の入光面１２ａ又は中間導光体１３の出射面１３ｋに微粒子を付着させる際に微粒子の形状やピッチ等を制御して行っても良い。
【００５７】
［液晶表示ユニット］
液晶表示ユニット２０は、カラー表示が可能な反射型のパッシブマトリクス型液晶表示ユニットであり、図３に示すように、対向して配置された上基板２１と下基板２２との間に、液晶層２３を挟持して構成され、上基板２１の内面側（液晶層２３側）に、図示左右方向に延在する平面視短冊状の複数の透明電極２６ａ、配向膜２６ｂが順次形成され、下基板２２の内面側（液晶層２３側）には、反射層２５、カラーフィルタ層２９、複数の平面視短冊状の透明電極２８ａ、及び配向膜２８ｂが順次形成されている。
上基板２１の透明電極２６ａと、下基板２２の透明電極２８ａは、いずれも短冊状の平面形状に形成されており、平面視ストライプ状に配列されている。そして、透明電極２６ａの延在方向と、透明電極２８ａの延在方向とは平面視において互いに直交するように配置されている。従って、一つの透明電極２６ａと一つの透明電極２８ａとが交差する位置に液晶表示ユニット２０の１ドットが形成され、それぞれのドットに対応して後述する３色（赤、緑、青）のカラーフィルタのうち１色のカラーフィルタが配置されるようになっている。そして、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に発色する３ドットが、図３に示すように、液晶表示ユニット２０の１画素２０ｃを構成している。また図２に示すように、その平面視においては、表示領域２０Ｄ内に多数の画素２０ｃがマトリクス状に配置された構成とされている。
【００５８】
カラーフィルタ層２９は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタ２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂが、周期的に配列された構成とされており、各カラーフィルタは、それぞれ対応する透明電極２８ａの下側に形成され、各画素２０ｃ毎にカラーフィルタ２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂの組が配置されている。そして、それぞれのカラーフィルタ２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂと対応する電極を駆動制御することで、画素２０ｃの表示色が制御されるようになっている。
【００５９】
本実施形態の液晶表示装置においては、フロントライト１０の導光板１２に形成されたプリズム溝１４の延在方向と、液晶表示ユニット２０の画素の配列方向とが交差する向きとされている。つまり、液晶表示ユニット２０に周期的な模様を与えるカラーフィルタ層２９のＲＧＢの繰り返し方向と、プリズム溝１４の延在方向とが平行とならないようにすることで、両者の光学的干渉によるモアレ模様の発生を防ぐようになっている。
【００６０】
図６は、図２に示す液晶表示ユニット２０の隣接する画素群を拡大して示す平面構成図である。この図に示すように、液晶表示ユニット２０には、平面視においてマトリクス状に複数の画素２０ｃが形成されており、それぞれの画素２０ｃは、一組の赤、緑、青のカラーフィルタ２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂを備えている。そして、図６に示すように、本実施形態の液晶表示装置では、図６に二点鎖線で示されるフロントライト１０のプリズム溝１４の延在方向が、液晶表示ユニット２０の画素２０ｃの配列方向（図示左右方向）に対して傾斜角βだけ傾斜して配置されている。
このプリズム溝１４の画素２０ｃの配列方向（図示左右方向）に対する傾斜角βは、０°を越えて１５°以下の範囲とされることが好ましく、より好ましくは６．５°以上８．５°以下の範囲である。このような範囲とすることで、液晶表示ユニット２０の画素の周期構造と光学的に干渉してモアレ模様が生じるのを防ぐことができる。上記範囲外ではモアレ模様を低減する効果が小さくなる傾向にある。また、上記傾斜角βは、６．５°以上８．５°以下の範囲とすることがより好ましい。このような範囲とすることで、よりモアレ模様を防止する効果が高くなる。なお、モアレ模様が生じる恐れがない場合、上記傾斜角βは０°であってもよい。
【００６１】
本実施形態の液晶表示装置では、図２に示すように、フロントライト１０の導光板側端面１２ａと、液晶表示ユニット２０の画素配列方向とが平行となるように配置されているため、上述のプリズム溝１４の延在方向と導光板側端面１２ａとの成す角度αと、プリズム溝１４の延在方向と画素２０ｃの配列方向との成す角度βとは一致しているが、導光板側端面１２ｃと画素２０ｃの配列方向とが平行とならない場合には、傾斜角αとβは異なる角度となる。この場合、モアレ模様を低減するために傾斜角βを傾斜角αよりも優先して上記範囲とするのがよい。傾斜角βを決定すると、プリズム溝１４の延在方向が決定されるので、導光板１２の出射光量分布を均一化するためにはプリズム溝１４の角度に対して導光板側端面１２ｃの角度を、傾斜角αの範囲となるように調整すればよい。
【００６２】
反射層２５は、アクリル樹脂材料などからなる有機膜と、この有機膜上に形成されたＡｌやＡｇ等の高反射率の金属反射膜とからなり、この反射層２５の表面には、光反射性を有する複数の凹部が複数設けられている。上記有機膜は、上記金属反射膜に所定の表面形状を与えるためのものである。
【００６３】
本実施形態の液晶表示装置は、大面積を均一に、かつ明るく照明することができるフロントライト１０を備えたことで、表示領域２０Ｄの全面にわたって高輝度で均一な明るさで照射されるので、優れた表示品質を得ることができる。また、照明装置の発光素子を１灯とした場合にも、明るさの均一性が低下することがないため、表示の視認性が良好であり、従って優れた表示品質でかつ低消費電力の液晶表示装置が得られる。
【００６４】
［アクティブマトリクス型液晶表示ユニット］
上述の実施形態では、液晶表示ユニット２０をパッシブマトリクス型としたが、本発明に係る液晶表示装置には、アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットも適用することができる。この場合にも、液晶表示ユニットの平面構成は、図２に示す先の実施形態の液晶表示ユニット２０と同様であるので、以下の説明には図２も併用することとする。つまり、本構成の液晶表示ユニットは平面視マトリクス状に配列形成された複数の画素２０ｃを備えている。
【００６５】
本構成の液晶表示ユニットに形成された画素２０ｃの平面構成図を図７に示し、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面構成図を図８に示す。図７、８に示す液晶表示ユニットは、対向して配置された上基板３１と、下基板３２との間に液晶層３３を挟持して構成されており、上基板３１の内面側（液晶層３３側）に、平面視マトリクス状に配列形成された複数の略長方形状の透明電極３６と、これら透明電極３６毎に形成された画素スイッチング用のトランジスタ素子Ｔとを備えており、下基板３２の内面側（液晶層３３側）に、反射層３５と、この反射層３５上に形成されたカラーフィルタ層３９と、このカラーフィルタ層３９上の全面に形成された透明電極３８とを備えている。そして、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する３つの透明電極３６が形成された領域が、１画素２０ｃに対応している。尚、図７では、図面を見易くするためにトランジスタ素子Ｔを等価回路図とした。
【００６６】
上記透明電極３６をスイッチングするためのトランジスタ素子Ｔの一端側は、透明電極３６に接続され、トランジスタ素子Ｔの他の二端は、透明電極３６の間の図示左右方向に延在する走査線Ｇ１〜Ｇ３及び、図示上下方向に延在する信号線Ｓ１に接続されている。また、下基板３２の透明電極３６と対応する位置のカラーフィルタ層３９には、それぞれカラーフィルタ３９Ｒ，３９Ｇ，３９Ｂが配置され、隣接するカラーフィルタ３９Ｒ，３９Ｇ，３９Ｂ間には、ブラックマトリクス３９Ｍが平面視格子状に形成されている。また、図示は省略したが、上基板３１の内面側にも、透明電極３６の周囲を取り囲むように平面視格子状のブラックマトリクスが形成されており、上面側から入射する光がトランジスタ素子Ｔや、これに接続された走査線や信号線に入射しないようになっている。
また、本例の液晶表示ユニットの反射層３５としては、先の実施形態で説明した構成と同様の反射層２５を適用することができる。
【００６７】
上記構成の液晶表示ユニットは、トランジスタ素子Ｔにより透明電極３６の電位を制御し、透明電極３６と下基板３２の透明電極３８との間の液晶層３３の光透過状態を制御することで、表示を行うようになっている。
【００６８】
アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットでは、透明電極３６を取り囲むように遮光性のブラックマトリクスが平面視格子状に形成され、また表示のコントラストを高くすることができるため、パッシブマトリクス型の液晶表示ユニットよりも、画素２０ｃの周期的な模様が明瞭になる傾向がある。すなわち、画素２０ｃの周期的配列と、フロントライト１０のプリズム溝１４との光学的干渉が生じやすくなる傾向となるが、本実施形態の液晶表示装置では、プリズム溝１４が画素２０ｃの配列方向と交差する向きに延在するように形成されていることで、上記干渉を抑制し、モアレ模様により視認性が低下するのを効果的に防止することができる。このように、アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットを用いて本発明に係る液晶表示装置を構成した場合にも、その表示領域においてモアレ模様が生じることが無く、また均一で明るい表示が可能な表示品質に優れた液晶表示装置とすることができる。
【００６９】
尚、図８には、反射層３５側にカラーフィルタ層３９を形成した場合を示したが、下基板３２側に画素スイッチング用の電極を形成するとともに、この電極が反射層を兼ねる構成とし、上基板３１側にカラーフィルタ層を形成して構成することもできる。
なお、上記の実施形態の液晶表示装置においては、本実施形態のフロントライト（照明装置）１０を液晶表示ユニット２０の正面側（基板２１側）に配置して場合について説明したが、本実施形態の照明装置１０を液晶表示ユニット２０の背面側に配置してバックライトとして使用することも可能であり、その場合、照明装置１０の導光板１２の出射面１２ｂ側が液晶表示ユニット側（基板２２側）になるように配置される。
【００７０】
次に、本実施形態のフロントライト１０に備えられた拡散性シート５０の製造に好適に用いられる製造方法について説明する。
［拡散性シートの製造方法の第１の例］
図１０は、この例の拡散性シートの製造方法に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図である。
この拡散性シート製造装置は、互いに対向配置された一対のロール７１、７２と、冷却ロール（冷却手段）７３、この冷却ロール７３の下側に配置された冷却プレート（冷却手段）７４と、巻き取りロール７５が備えられた概略構成のものである。
【００７１】
一対のロール７１、７２のうち一方のロール７１が加工ロールであり、他方のロール７２が送り出しロールである。
加工ロール７１は、図１１に示すようにその周面７１ａに多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度を上記ロールの幅方向で変更して形成した転写型７１ｂが設けられている。
この装置では、送り出しロール７２から長尺のシート体７６を送り出しながら巻き取りロール７５でシート体７６を巻き取るようになっている。
シート体７６としては、 ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂フィルムからなる光透過性シートが用いられる。
【００７２】
図１０に示すような拡散性シート製造装置を用いて拡散性シートを製造するには、一対のロール７１、７２を回転駆動し、これら一対のロール７１と７２の間に長尺のシート体７６を連続して供給しつつ該シート体７６を一対のロール７１、７２の回転方向に引き出す際にシート体７６の一面に加工ロール７１の転写型７１ｂを押圧するとともに加熱し、シート体７６の一面に拡散係数が該シート体の幅方向で変更された拡散体形成面を形成する。ついで、この加熱加圧後のシート体７６を冷却ロール７３と冷却プレート７４の間に供給して、シート体７６をこれら冷却手段に当接させ、冷却した後、巻き取りロール７５で巻き取る。
ついで、図１２に示すように巻取りロール７５に巻き取られたシート体７６を幅方向の切断線７９、７９にそってカットすると、目的とする拡散性シート５０が得られる。図１２中、符号５１ａはシート体７６に形成された拡散体形成面５１ａである。
【００７３】
［拡散性シートの製造方法の第２の例］
図１３は、この例の拡散性シートの製造方法に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図である。
この拡散性シート製造装置は、光硬化型樹脂液を長尺のシート状基材の表面に吐出する吐出ノズル（塗布手段）８０と、この吐出ノズル８０の側方に、互いに対向配置された一対のロール８２、８３と、これら一対のロール８２、８３の側方に配置された回転駆動可能なロール８１と、該ロール８１に対向して配置（ロール８１の下側に配置）されたＵＶランプ（光照射手段）８４ａと、ロール８１の側方に設けられた巻き取りロール８５が備えられた概略構成のものである。
一対のロール８２、８３のうち一方のロール８２が送り出しロールであり、他方のロール８３が塗布ロールである。この塗布ロール８３は、長尺のシート状基材８６の表面に塗布された光硬化型樹脂液を均一にするためのものである。
また、ロール８１は、加工ロールであり、図１１の加工ロールと同様にその周面８１ａに多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度を上記ロールの幅方向で変更して形成した転写型が設けられている。
【００７４】
この装置では、送り出しロール８２からシート状基材８６を送り出しながら巻き取りロール８５でシート状基材８６を巻き取るようになっている。
なお、ＵＶランプ（光照射手段）８４ａの配置位置は加工ロール８１の側方であってもよく、また、加工ロール８１の下方と側方の両方であってもよい。
また、塗布ロール８３に代えてブレードが設けられていてもよい。
【００７５】
長尺のシート状基材８６としては、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、トリアセチルセルロース、アクリル等の光透過性シートが用いられる。
吐出ノズル８０から吐出する光硬化型樹脂液としては、ウレタン又はエポキシ変性アクリル系樹脂等が用いられる。
【００７６】
図１３に示すような拡散性シート製造装置を用いて拡散性シートを製造するには、吐出ノズル８０から光硬化型樹脂液が表面に吐出されたシート状基材８６を回転駆動する一対のロール８２と８３の間に連続して供給しつつ該シート状基材８６を一対のロール８２、８３の回転方向に引き出してシート状基材８６の表面に硬化型樹脂層８０ａを形成した後、ついでこの光硬化型樹脂層８０ａの表面に回転駆動する加工ロール８１の転写型を押圧し、上記光硬化型樹脂層８０ａの表面に拡散係数が上記シート状基材の幅方向で変更された拡散体形成面を形成し、このとき光硬化型樹脂層８０ａに上記加工ロール８１の転写型を押圧した状態のままＵＶランプ８４ａからＵＶ光を照射して拡散体形成面が形成された光硬化型樹脂層８０ａを硬化した後、巻き取りロール８５で巻き取る。この後、巻取りロール８５に巻き取られたものを上記第１の例と同様にしてカットすると、目的とする拡散性シートが得られる。
【００７７】
なお、ＵＶランプ８４ａが加工ロール８１の側方に配置されている場合には、上記光硬化型樹脂層８０ａの表面に上記拡散体形成面を形成した後に、この光硬化型樹脂層８０ａにＵＶランプ８４ａからＵＶ光を照射して硬化すればよい。
なお、上記装置には、シート状基材に光硬化型樹脂層８０ａを形成後に、該光硬化型樹脂層８０ａをプリベークする手段が設けられていてもよい。
【００７８】
［拡散性シートの製造方法の第３の例］
図１４は、この例の拡散性シートの製造方法に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図である。
この拡散性シート製造装置は、互いに対向配置された一対の混練用ロール９１、９２と、これらの側方に配置された一対のロール９３、９４と、巻き取りロール９５が備えられた概略構成のものである。
一対の混練用ロール９１、９２は、これらの間に光透過性微粒子をバインダーに混合させたインクが連続的に供給されるものである。光透過性微粒子としては、
ＳｉＯ２微粒子、ジビニルベンゼン系、ポリスチレン系、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）系等のプラスチックビーズ等が用いられる。この光透過性微粒子の粒径としては、５μｍ程度以下のものを用いるのが好ましい。
【００７９】
バインダーとしては、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂等の熱硬化型樹脂液や、ウレタン又はエポキシ変性されたアクリル系樹脂等の紫外線硬化樹脂液などが用いられる。
一対のロール９３、９４のうち一方のロール９３は塗布用ロールであり、その周面が上記ロール９２に当接するように設けられており、他方のロール９４が送り出しロールである。塗布用ロール９３は、シート状基材８６の表面に塗布されたインクを均一にするためのものである。
図１４に示すような拡散性シート製造装置を用いて拡散性シートを製造するには、吐出ノズル８０から光硬化型樹脂液が表面に吐出されたシート状基材８６を回転駆動する一対の混練用ロール９１と９２の間に光透過性微粒子とバインダーを散布、混合してインクを作製するが、この際、散布する光透過性微粒子の形状と分布密度と屈折率のうちのいずれか一つ以上を上記ロールの幅方向で変更する。
【００８０】
次いで、上記インクとシート状基材８６を回転駆動する一対のロール９４と９５の間に連続して供給しつつ該シート状基材８６を一対のロール８２、８３の回転方向に引き出してシート状基材８６の表面にインク層９０ａを形成する。ここで形成されたインク層９０ａは、上記光透過性微粒子の形状と分布密度と屈折率のうちのいずれか一つ以上をシート状基材８６の幅方向で変更されており、上記インク層９０ａの表面に拡散係数が上記シート状基材８６の幅方向で変更された拡散体形成面が形成されている。
ついで、このインク層９０ａが形成されたシート状基材８６を必要に応じてＵＶ光を照射あるいは加熱後、巻き取りロール９５で巻き取る。この後、巻取りロール９５に巻き取られたものを上記第１の例と同様にしてカットすると、目的とする拡散性シートが得られる。
【００８１】
［拡散性シートの製造方法の第４の例］
図１５は、この例の拡散性シートの製造方法に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図である。
この拡散性シート製造装置は、互いに対向配置された一対のロール１０１、１０２と、これらロール１０１、１０２の下方に配置された巻き取りロール１０３が備えられた概略構成のものである。
一対のロール１０１、１０２のうち一方のロール１０１が加工ロールであり、他方のロール１０２が送り出しロールである。これら一対のロール１０１、１０２の間にはウレタンあるいはエポキシ変性アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂液１０４が連続的に供給されるようになっている。
加工ロール１０１は、図１１の加工ロールと同様にその周面１０１ａに多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度を上記ロールの幅方向で変更して形成した転写型が設けられている。
この装置では、送り出しロール１０２から光硬化型樹脂液を硬化させたシート体１０４ａを送り出しながら巻き取りロール１０３でシート体１０４ａを巻き取るようになっている。
【００８２】
図１５に示すような拡散性シート製造装置を用いて拡散性シートを製造するには、回転駆動する一対のロール１０１、１０２間に光硬化型樹脂液１０４を連続して供給しつつシート体１０４ａとなして一対のロール１０１、１０２の回転方向に引き出す際に上記光硬化型樹脂液に上記加工ロール１０１の転写型を接触させ、シート体１０４ａの一面に拡散係数が該シート体の幅方向で変更された拡散体形成面を形成した後、ＵＶ照射して、これを巻き取りロール１０３で巻き取る。この後、巻取りロール１０３に巻き取られたものを上記第１の例と同様にしてカットすると、目的とする拡散性シートが得られる。
なお、上記光硬化型樹脂液に加工ロール１０１の転写型を接触させた状態のまま又はシート体１０４ａの一面に拡散体形成面を形成した後に、光を照射して上記光硬化型樹脂液又は上記シート体を硬化することことが好ましい。
【００８３】
［拡散性シートの製造方法の第５の例］
図１７は、この例の拡散性シートの製造方法に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図であり、図１７のＡは断面図、図１７Ｂは平面図である。
この拡散性シート製造装置は、互いに対向配置された一対の金型１０５ａ、１０５ｂが備えられ、一対の金型１０５ａ、１０５ｂのうち少なくとも一方の金型（本実施形態でが上側の金型１０５ａ）の内面に多数の微細な凹凸１０６がその形状及び／又は分布密度が幅方向Ｗで変化して形成された概略構成のものである。図１７中、符号１０７は材料圧入口である。金型の内面に形成される多数の微細な凹凸１０６は、材料圧入口１０７に遠い程密に形成されている。
【００８４】
図１７に示すような拡散性シート製造装置を用いて拡散性シートを製造するには、シート体（拡散性シート）の材料１０８を加熱溶融状態で材料圧入口１０７から一対の金型１０５ａ、１０５ｂ内に圧入、成形することにより、シート体１０９の少なくとも一面に拡散係数が幅方向で変更された拡散体形成面１０９ａを形成した後、離型してこのシート体１０９を取り出し、必要に応じて所定の大きさにカットすると、目的とする拡散性シートが得られる。シート体の材料１０８の圧入方向は、金型の内面に形成した微細な凹凸１０６が疎な方向（図１７Ｂに示す材料圧入方向▲１▼）から圧入するのが、材料の圧入抵抗を少なくできる点で好ましいが、金型の幅方向側（金型の幅方向Ｗと直交する方向、即ち図１７Ｂに示す材料圧入方向▲２▼）から注入してもよい。
【００８５】
上記の拡散性シートの製造方法の第１〜第５の例のいずれの製法においても、本実施形態のフロントライトに備えられる拡散性シートを効率良く連続的に生産が可能であり、拡散性シートを低コスト化できる。また、第１〜第５の例の拡散性シートの製造方法は、本発明に係わるバックライト（照明装置）に備えられる拡散性シートを製造する場合にも適用できる。
【００８６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、以下の実施例は本発明を限定するものではない。
（実施例）
本実施例では、図１乃至図６に示した液晶表示装置において、フロントライト１０の導光板１２として、入光面１２ａに沿った方向（長さ方向）の長さ６６．２ｍｍ、辺端面１２ｇに沿った方向（幅方向）の長さ４８ｍｍ、厚み０．９７５ｍｍのアクリル系樹脂製矩形板を用い、さらにこの矩形板の反射面１２ｃに形成するプリズム溝１４のピッチＰを０．１９１ｍｍ、緩斜面部１４ａの傾斜角度θ１を１．８度、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２を４２度とし、発光素子１５として白色ＬＥＤ（日亜化学製のＮＳＣＷ２１５Ｔ）を用い、拡散性シート５０としては、上記光透過性シートの一面に多数の微細な凹凸を形成し、発光素子１５からの距離に応じて拡散係数を変更した拡散体形成面５１ａを設けたものを用い、中間導光体１３として外側面１３ｊに沿った方向（長さ方向）の長さ６８ｍｍ、端面１３ｇに沿った方向（幅方向）の長さ３ｍｍ、厚み０．９ｍｍのアクリル系樹脂製四角柱体を用い、外側面１３ｊに形成するプリズム面１３ａの発光素子側の形成開始位置は導光板１２の発光素子側の辺端面１２ｇの延長線Ｌとし、プリズム面１３ａで反射する光の強度は、発光素子に近い側から順に（図４の左側から順に）に大、中、小になるように反射特性分布を付与し、なお、断面くさび状の溝１３ｂと１３ｂの間隔（ピッチＰ３）を０．２００〜０．２４０ｍｍの範囲で、深さを８〜７４μｍの範囲、斜面１３ｂ１、１３ｂ２のなす角度ａを１１０度、斜面１３ｂ１の角度ｂを３５度、斜面１３ｂ２の角度ｃを３５度としたフロントライトを作製した。
【００８７】
また、比較のために中間導光体１３と導光板１２の間にヘイズ値を９０で固定した拡散性シートを設け、中間導光体出光輝度分布が表２に示すような特性になるようにした以外は上記で作製したものと同様のフロントライトを作製し、比較例とした。
【００８８】
作製した実施例のフロントライトの中間導光体から光を出射したときの拡散性シートの位置Ｘ（ｍｍ）とヘイズ値（％）の変化について調べた結果を表１及び図１８に示す。なお、拡散性シートの位置は、導光板１２の発光素子側の辺端面１２ｇの延長線Ｌからの距離である。
また、作製した実施例のフロントライトの中間導光体から光を出射したときの位置Ｘ（ｍｍ）と出光輝度分布について調べた結果を表１及び図１９に示す。なお、中間導光体の出光輝度分布は、拡散性シートを透過する前の輝度分布を調べたものである。
また、比較例のフロントライトについても上記方法と同様にして拡散性シートの位置Ｘ（ｍｍ）とヘイズ値（％）の変化と、位置Ｘ（ｍｍ）と出光輝度分布について上記方法と同様にして調べた。結果を表２に示す。
また、実施例と比較例のフロントライトの導光板の出射面の輝度について調べた。
【００８９】
【表１】

Figure 2004151346
【００９０】
【表２】
Figure 2004151346
【００９１】
表１〜表２及び図１８〜図１９に示した結果から、実施例のフロントライトに備えられた中間導光体の輝度分布は、延長線Ｌからの距離Ｘが小さい方から順に大、中、小になるようような輝度分布を有しており、また、拡散性シートのヘイズ値は、延長線Ｌからの距離Ｘが大きくなるに従ってヘイズ値が小さくなっており、従って、発光素子側と反対側に向かって順次ヘイズ値が小さくなるような拡散係数分布を有していることがわかる。
また、実施例のフロントライトでは、導光板面内における出射光量分布の均一性が良好であった。
これに対して比較例のフロントライトでは、輝度の均一化を狙って設計しているが、平均輝度を上げようとすると発光素子から遠い位置で中間導光体出射輝度分布を低下させざるを得なかった。
また、実施例のフロントライトでは、拡散性シートのヘイズ値を表１のように変化させたことにより、比較例のフロントライトのように拡散性シートのヘイズ値を表２に示すように一定状態とした場合に比べて導光板面内の輝度が約１０％向上しており、導光板面内の出射光量が高いことがわかった。
【００９２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明の照明装置によれば、発光素子側の導光板辺端部に暗部が発生するのを防止でき、大面積を均一に、かつ明るく照明することができる低消費電力の照明装置を提供できる。
また、本発明の液晶表示装置によれば、高輝度で表示品質に優れた液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の斜視構成図。
【図２】図２は、図１に示す液晶表示装置の平面構成図。
【図３】図２に示す液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】図４は、図２に示す導光板の入光面付近と、拡散性シートと、中間導光体とを拡大して示す平面構成図。
【図５】図５は、図１に示すフロントライトの部分断面図。
【図６】図６は、図２に示す液晶表示ユニットの画素群を拡大して示す平面構成図。
【図７】図７は、アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットの画素を拡大して示す平面構成図。
【図８】図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図。
【図９】図９は、実施形態の液晶表示装置に備えられる拡散性シートの他の例を示す図。
【図１０】図１０は、本発明の拡散性シートの製造方法の第１の例に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図。
【図１１】図１１は、図１０の拡散性シート製造装置に備えられた加工ロールを示す斜視図。
【図１２】図１２は、加工ロールの転写型により微細な凹凸が形成されたシート体を示す図。
【図１３】図１３は、本発明の拡散性シートの製造方法の第２の例に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図。
【図１４】図１４は、本発明の拡散性シートの製造方法の第３の例に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図。
【図１５】図１５は、本発明の拡散性シートの製造方法の第４の例に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図。
【図１６】図１６は、本実施形態に係わる中間導光体を外側面側から見たときの図。
【図１７】図１７は、本発明の拡散性シートの製造方法の第５の例に好適に用いられる拡散性シート製造装置の例を示す概略構成図。
【図１８】実施例のフロントライトに備えられた拡散性シートのヘイズ値の変化を示すグラフ。
【図１９】実施例のフロントライトに備えられた中間導光体出光輝度分布を示すグラフ。
【図２０】図２０Ａは、従来の構成の液晶表示装置の斜視図であり、図２０Ｂは、図２０Ａに示すフロントライトの平面図。
【符号の説明】
１０ フロントライト（照明装置）
２０ 液晶表示ユニット（被照明物）
１２ 導光板
１２ａ 側端面（入光面、一側端面）
１２ｂ 下面（出射面、他の一面）
１２ｃ 上面（反射面、一面）
１２ｄ 側端面（末端面、他の側端面）
１２ｇ 辺端面
１２ｈ 辺端面
１３ 中間導光体
１３ａ プリズム面
１３ｂ くさび状の溝
１３ｂ１、１３ｂ２ 斜面
１３ｇ 端面
１３ｈ 端面
１４ プリズム溝
１４ａ 緩斜面部
１４ｂ 急斜面部
１４ｄ 頂部
１５ 発光素子
１７ 反射膜
２０ 液晶表示ユニット
θ１ 緩斜面部の傾斜角度
θ２ 急斜面部の傾斜角度
ｄ プリズム溝の深さ
Ｐ プリズム溝のピッチ
Ｐ３ くさび状の溝の間隔（ピッチ）
Ｌ 導光板の発光素子側の辺端面の延長線
５０、６０ 拡散性シート
５１ａ、６１ａ 拡散体形成面
５２ 微細な凹凸
Ａ１ 発光素子近傍部
Ｂ１ 中間導光体反射面中央部
Ｃ１ 発光素子近傍部と反対部分
７１、８１、１０１ 加工ロール（ロール）
７３ 冷却ロール（冷却手段）
７４ プレート（冷却手段）
７１ａ、８１ａ、１０１ａ 周面
７１ｂ 転写型
７６、１０４ａ シート体
８０ａ 光硬化型樹脂層
８４ａ ＵＶランプ（光照射手段）
８６ シート状基材
９０ａ インク層
１０４ａ 光硬化型樹脂液[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an illuminating device, a liquid crystal display device, and a method for manufacturing a diffusive sheet, and in particular, an illuminating device capable of improving the uniformity of the distribution of emitted light even with a single light source, and the configuration of a liquid crystal display device using the same. And a method of manufacturing a diffusion sheet provided in a lighting device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a unit including a light source, an intermediate light guide, a light guide plate, and a case body having an inner surface that reflects the light source, an intermediate light guide, and an inner surface thereof, has been used as a front light of a reflection type liquid crystal display device.
FIG. 20A is a perspective configuration diagram showing the liquid crystal display device having such a configuration, and FIG. 20B is a plan view when the liquid crystal display device shown in FIG. 20A is viewed from the observation side. The liquid crystal display device shown in these figures includes a liquid crystal display unit 120 and a front light 110 arranged on the front side of the liquid crystal display unit 120 (for example, see Patent Document 1). Although not shown in detail, the liquid crystal display unit 120 is a reflection-type liquid crystal display unit that performs display by reflecting light incident from the front side thereof, and includes an upper substrate 121 and a lower substrate that are arranged to face each other. A liquid crystal layer is sandwiched between the liquid crystal layer 122 and the liquid crystal layer 122. By controlling the alignment state of the liquid crystal layer, display is performed by changing the light transmission state.
[0003]
The front light 110 includes a flat light guide plate 112, a rod-shaped intermediate light guide 113 disposed on a side end surface 112 a of the light guide plate 112, and a light emission disposed on one end surface of the intermediate light guide 113. The light guide plate 112 has a plurality of wedge-shaped prism grooves 114 formed in parallel with each other on the upper surface side of the light guide plate 112. These prism grooves 114 are formed slightly inclined with respect to the light guide plate side end surface 112a for the purpose of preventing moire.
Then, the front light 110 irradiates the light emitted from the light emitting element 115 to the side end surface 112a of the light guide plate 112 via the intermediate light guide 113, and introduces the light into the light guide plate 112. The light is reflected on the inner surface side of the upper surface of the light guide plate 112 on which the light is transmitted, so that the light propagation direction is changed, and the light is emitted from the lower surface of the light guide plate 112 toward the liquid crystal display unit 120.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 10-19213
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In portable electronic devices such as portable information terminals and portable game machines, the battery drive time greatly affects the usability, and the liquid crystal display device used as these display units aims to reduce the power consumption of the front light. As a front light 110 shown in FIG. 20A, a single-lamp type front light having only one light-emitting element 115 has been used. That is, it is intended to realize low power consumption by omitting the light emitting element. In addition, with the miniaturization of portable electronic devices, it is required to reduce the thickness of the front light 110 to about 1 mm.
[0006]
However, with such a single-light type front light, it is almost impossible to uniformly and brightly illuminate a display screen having a large area of several inches or more with a combination of a thin light guide plate and a single light-emitting element. Was. That is, when the light emitting element 115 is provided on one side of the intermediate light guide 113 as in the front light 110 shown in FIG. 20A, the light from the light emitting element 115 is uniformly guided to the light guide. First, it is necessary to equalize the incident light in the length direction of the side end face of the light guide plate 12 by the intermediate light guide 113. However, it is necessary to make the incident light to the light guide plate 112 uniform by the intermediate light guide 113. Since it is itself difficult, it becomes extremely difficult to obtain uniform outgoing light over the entire surface of the light guide plate 112. For this reason, in a particularly prominent case, a problem arises in that a dark portion 118 having a triangular shape in a plan view as shown in FIG. 20B is formed at a side end (a left side end in the drawing) of the light guide plate 112 on the light emitting element 115 side. And the visibility of the liquid crystal display device may be reduced.
In addition, when the light guide plate 112 is made thinner to make the portable electronic device thinner and smaller, when light propagating inside the light guide plate 112 is reflected by the inner surface of the light guide plate, the light leaks to the outside of the light guide plate 112. There is a problem that the decrease in the amount of light becomes remarkable as the distance from the light emitting element increases.
[0007]
As described above, although the demand for a front light using one light emitting element as a light source is increasing, a front light capable of illuminating a large area uniformly and brightly while being thin has not been realized. Was.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and can prevent a dark portion from being generated at an edge of a light guide plate on a light emitting element side, and can uniformly and brightly illuminate a large area. Another object is to provide a lighting device with low power consumption.
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including the above lighting device and having high luminance and excellent display quality.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, in order to achieve the above object, the present invention employs the following configurations.
A lighting device according to the present invention includes a light guide plate, an intermediate light guide disposed along one end surface of the light guide plate, and a light emitting element disposed on a longitudinal end surface of the intermediate light guide. A lighting device comprising:
The light guide plate has a side end surface into which light is introduced as a light incident surface, and a side end surface of the intermediate light guide opposed to the light incident surface of the light guide plate emits light of the light emitting element to the light guide plate. An emission surface, and an outer surface of the intermediate light guide opposite to the emission surface is a reflection surface for reflecting light propagating inside the intermediate light guide, and a light incident surface of the light guide plate and the intermediate surface. A diffusive sheet is interposed between the light guide and the light exit surface, and the diffusive sheet is provided with a diffuser forming surface on one surface facing the light incident surface of the light guide plate, and the diffuser forming surface is The diffusion coefficient is changed according to the distance from the light emitting element.
[0010]
According to the illumination device having such a configuration, more light can be supplied to the edge of the light guide plate on the light emitting element side, where the amount of emitted light is likely to be reduced in the conventional one-lamp type illumination device. The uniformity of the amount of emitted light in the plane of the optical plate can be improved.
[0011]
More specifically, in a single-lamp-type lighting device, with respect to a light guide plate side end portion on a light emitting element side where a dark portion is likely to occur, if light emitted to this portion is substantially perpendicular to the light incident surface of the light guide plate. , Reaches the side edge of the light guide plate on the light emitting element side.
Therefore, in order to increase the amount of outgoing light reaching the side edge of the light guide plate on the light emitting element side, a diffusive sheet is provided between the light entrance surface of the light guide plate and the exit surface of the intermediate light guide as described above. The light is emitted in a direction substantially perpendicular to the light incident surface of the light guide plate by increasing the diffusion coefficient of the portion near the light emitting element on the diffuser forming surface of the sheet so as to easily generate scattered light (enhancing the diffusivity). The amount of light to be emitted increases, and the amount of light at the side edge of the light guide plate on the light emitting element side can be improved, so that generation of a dark portion can be prevented.
[0012]
However, when the light emitted to the light guide plate is substantially perpendicular to the light incident surface, the efficiency of light emission from the other surface side of the light guide plate is reduced. For other parts, the diffusion coefficient is reduced to suppress the generation of scattered light (weaken the diffusivity), so that the efficiency of light emission from the other side of the light guide plate does not decrease.
By doing so, the distribution of the emitted light amount of the entire light guide plate is made uniform.
Therefore, according to the lighting device of the present invention, it is possible to prevent a dark portion from being generated at the edge of the light guide plate on the light emitting element side, and to illuminate a large area uniformly and brightly even with one light source. Power consumption is possible.
[0013]
Further, the lighting device according to the present invention is provided with a light guide plate, an intermediate light guide disposed along one end face of the light guide plate, and an end face in a longitudinal direction of the intermediate light guide. A lighting device comprising a light emitting element,
The light guide plate has a light incident surface on a side end surface into which light is introduced, and a side surface of the intermediate light guide opposed to the light entrance surface of the light guide plate emits light of the light emitting element to the light guide plate. An outer surface of the intermediate light guide opposite to the light exit surface is a reflection surface for reflecting light propagating inside the intermediate light guide, and a light incident surface of the light guide plate or the intermediate light guide. A diffuser forming surface is provided on an emission surface of the light body, and the diffusion coefficient of the diffuser forming surface is changed according to a distance from the light emitting element.
[0014]
Also in the lighting device having such a configuration, it is possible to prevent a dark portion from being generated at a side edge of the light guide plate on the light emitting element side, and to illuminate a large area uniformly and brightly even with a single light source, thereby reducing power consumption. Is possible.
More specifically, in order to increase the amount of outgoing light reaching the side edge of the light guide plate on the light emitting element side, a diffuser forming surface is provided on the light incident surface of the light guide plate or the output surface of the intermediate light guide as described above. The light is emitted in a direction substantially perpendicular to the light incident surface of the light guide plate by increasing the diffusion coefficient of a portion near the light emitting element on the diffuser forming surface to easily generate scattered light (enhancing the diffusivity). Since the amount of light increases and the amount of light at the side edge of the light guide plate on the light emitting element side can be improved, the occurrence of dark portions can be prevented. However, when the light emitted to the light guide plate is substantially perpendicular to the light incident surface, the efficiency of light emission from the other surface side of the light guide plate is reduced. For other parts, the diffusion coefficient is reduced to suppress the generation of scattered light (weaken the diffusivity), so that the efficiency of light emission from the other side of the light guide plate does not decrease. By doing so, the distribution of the emitted light amount of the entire light guide plate can be made uniform.
[0015]
Further, in the lighting device of the present invention having any one of the above structures, on one surface side of the light guide plate, a plurality of slopes having a gentle slope and a slope having a steeper inclination angle than the gentle slope are formed. Prism grooves are formed in a stripe shape in plan view, the extending direction of each of the prism grooves is set to a direction intersecting with the light incident surface, and light emitted from the light emitting element is transmitted through the intermediate light guide. The light guide plate may be configured to be introduced into the inside of the light guide plate from the light incident surface of the light guide plate and emit light propagating inside the light guide plate from the other surface side of the light guide plate.
[0016]
When the extending direction of each prism groove is set to a direction intersecting with the light incident surface as in this illumination device, the direction of light emitted from the intermediate light guide to the light guide plate is set to the extending direction of the prism groove. (In other words, the direction of the light emitted to the light guide plate is oblique to the direction in which the light incident surface of the light guide plate extends). In the single-lamp type lighting device, light emitted to this side edge of the light guide plate on the light emitting element side where a dark portion is likely to be generated is substantially perpendicular to the light incident surface of the light guide plate (in other words, emitted to the light guide plate). If the direction of the light is set at an acute angle with respect to the extending direction of the prism groove, the light reaches the light guide plate side edge on the light emitting element side.
[0017]
Therefore, in order to increase the amount of outgoing light reaching the side edge of the light guide plate on the light emitting element side, the diffusivity is obtained by forming the diffuser forming surface between the light incident surface of the light guide plate and the output surface of the intermediate light guide as described above. A sheet is provided, or a diffuser forming surface is formed on the light incident surface of the light guide plate or the light emitting surface of the intermediate light guide, and scattered light is generated by increasing the diffusion coefficient of a portion near the light emitting element on the diffuser forming surface. By making the light guide plate more likely to occur (increasing the diffusivity), the amount of light emitted in a direction substantially perpendicular to the light incident surface of the light guide plate increases, and the light amount at the light guide plate side end on the light emitting element side is improved. Therefore, the occurrence of dark areas can be prevented. However, when the light emitted to the light guide plate is substantially perpendicular to the light incident surface, the efficiency of light emission from the other surface side of the light guide plate is reduced. For other parts, the diffusion coefficient is reduced to suppress the generation of scattered light (weaken the diffusivity), so that the light emitted in the direction perpendicular to the extending direction of the prism groove is increased. By doing so, the efficiency with which light can be emitted from the other side of the light guide plate does not decrease. By doing so, the distribution of the emitted light amount of the entire light guide plate can be made uniform.
[0018]
In the lighting device of the present invention, the diffusion coefficient of the diffuser forming surface may be indicated by haze. In this case, the haze value of the light emitting element side of the diffuser forming surface is opposite to the haze. The value larger than the value can prevent a dark portion from being generated at the light guide plate side edge on the light emitting element side, and light emitted near the light guide plate side edge on the opposite side to the light emitting element side can be prevented. This is preferable in that the efficiency of light emitted from the other surface of the light guide plate can be prevented from lowering.
Here, the haze is a transmittance scale called haze in the field of optics, and is a value obtained by dividing the diffuse transmittance by the total light transmittance and expressing%. When the diffusing sheet is interposed between the light incident surface of the light guide plate and the exit surface of the intermediate light guide, the larger the haze value, the more the intermediate portion disposed on one surface side of the light diffusing sheet. Light emitted from the light guide passes through the diffusing sheet and is scattered on the other side of the light diffusing sheet (diffuse transmitted light), and the light is more scattered as the haze value is smaller. It can be said that light is weak (less). Further, in the case where the light-entering surface of the light guide plate or the light-emitting surface of the intermediate light guide is provided with a diffuser forming surface, the larger the value of the haze, the more the diffuser forming surface from one side. Incident light is transmitted through the diffuser forming surface and scattered (diffuse transmitted light) on the other surface side of the diffuser formed surface (diffuse transmitted light), and the smaller the haze value, the weaker the scattered light. (Less).
[0019]
Further, in the lighting device of the present invention, the diffusion coefficient of the diffuser forming surface is indicated by haze, and the haze value of the diffuser forming surface gradually decreases toward the side opposite to the light emitting element side. It may be one that is configured as such.
[0020]
In the lighting device of the present invention, a large number of fine irregularities may be formed on the surface on which the diffuser is formed. As described above, when a large number of fine irregularities are formed on the diffuser forming surface, a method of changing the diffusion coefficient includes the size (diameter, depth, height, etc.), shape, distribution density, and the like of the convex and concave portions. By adjusting, the desired diffusivity distribution can be imparted to the diffuser-forming surface.
[0021]
In the lighting device of the present invention, the reflection surface of the intermediate light guide has an intensity of light reflected at a portion near the light emitting element is higher than an intensity of light reflected at a portion opposite to the portion near the light emitting element. It is preferable that it is formed as follows.
That is, as described above, the lighting device according to the present invention increases the diffusion coefficient of the diffuser forming surface on the light emitting element side, so that light emitted to the side edge of the light guide plate on the light emitting element side emits light from the light guide plate. The direction of the light exiting from the light guide plate is substantially perpendicular to the light incident surface (or the direction of the light emitted to the light guide plate is at an acute angle with respect to the extending direction of the prism groove). Since the efficiency at which light can be emitted may decrease, the intensity of light reflected on the reflection surface of the intermediate light guide near the light emitting element is increased, and in this manner, the diffuser forming surface on the light emitting element side The amount of incident light incident on the light guide plate increases, and the amount of scattered light generated by transmitting the incident light through the diffuser forming surface also increases, so that light (illumination light) emitted from the other surface of the light guide plate is small (weak). Can be prevented.
On the other hand, since the diffusion coefficient on the side opposite to the light emitting element side is reduced, the light emitted to the side edge of the light guide plate on the side opposite to the light emitting element side is in an obtuse angle direction (or (A direction perpendicular to the extending direction of the prism groove), so that the light is efficiently emitted from the other surface side of the light guide plate, and thus the light reflected by the reflection surface of the intermediate light guide near the light emitting element. Need not be increased.
By doing so, the distribution of the amount of illumination light emitted from the other surface of the light guide plate is made uniform.
[0022]
Further, in the lighting device of the present invention, it is preferable that the intensity of light reflected on the reflection surface of the intermediate light guide is formed so as to gradually decrease toward a portion opposite to the light emitting element vicinity. Preferably, for example, the reflection surface of the intermediate light guide is configured such that the intensity of light reflected at a portion near the light emitting element> the intensity of light reflected at a portion adjacent to the portion near the light emitting element (the center of the reflection surface of the intermediate light guide) A reflection characteristic distribution that satisfies the relationship of intensity> intensity of light reflected on the side opposite to the light emitting element vicinity may be provided.
In the lighting device of the present invention, as described above, when the intensity of light reflected on the reflecting surface of the intermediate light guide near the light emitting element is increased, the light is scattered through the diffuser forming surface on the light emitting element side. The amount of light increases, and the amount of light emitted to the side edge of the light guide plate on the light emitting element side increases. At this time, the scattered light (scattered light on the light emitting element side) is adjacent to the side edge of the light guide plate on the light emitting element side. Some of the light is emitted to the central portion of the light guide plate, and the intensity of light reflected at the central portion of the reflection surface of the intermediate light guide is reduced as described above, so that It is possible to prevent the amount of emitted light from becoming too large.
By doing so, the distribution of the amount of illumination light emitted from the other surface of the light guide plate is made uniform.
[0023]
Further, in the illumination device of the present invention, the reflecting surface of the intermediate light guide is provided with a prism surface having a plurality of wedge-shaped grooves, and the pitch and / or depth of the wedge-shaped grooves is reduced. It may be changed.
According to the illumination device having such a configuration, by changing the pitch and / or the depth of the wedge-shaped groove, a reflection characteristic distribution can be given to the reflection surface of the intermediate light guide. Further, a reflection film may be provided on the prism surface.
The reflecting surface of the intermediate light guide may be a fine uneven surface having a plurality of fine irregularities instead of the prism surface having a plurality of wedge-shaped grooves. Further, a reflective film may be provided on the surface of the minute uneven surface.
[0024]
In the lighting device of the present invention, the light-entering surface of the light guide plate or the diffuser forming surface provided on the emission surface of the intermediate light guide may be a light-entering surface of the light guide plate or the intermediate light guide. The light emitting surface may be formed by performing blast processing, and the roughness of the blast processing may be changed according to the distance from the light emitting element.
Further, in the lighting device of the present invention, when a diffuser forming surface is provided on the light entrance surface of the light guide plate or the exit surface of the intermediate light guide, the same effect as the diffuser sheet is provided. When forming the irregularities on the light incident surface of the light guide plate or the exit surface of the intermediate light guide, the shape and pitch of the irregularities may be controlled or performed, or the light incident surface of the light guide plate or the intermediate light guide may be controlled. When attaching the fine particles to the emission surface of the optical body, the fine particles may be controlled by controlling the shape, pitch, or the like.
[0025]
Next, a liquid crystal display device of the present invention includes the lighting device of the present invention having any one of the above-described structures, and a liquid crystal display unit illuminated by the lighting device.
Since the liquid crystal display device of the present invention includes the lighting device of the present invention, even when the lighting device has one light emitting element, the brightness uniformity is good, and the display visibility is good. Therefore, a liquid crystal display device having high luminance, excellent display quality, and low power consumption can be obtained.
The lighting device of the present invention can be used as a front light device that irradiates the liquid crystal display unit from the front side.
Further, the lighting device of the present invention can be used as a backlight device that irradiates the liquid crystal display unit from the back side.
The diffusive sheet provided in the lighting device of the present invention is formed by forming a large number of fine irregularities on a light-transmitting sheet made of a resin film, glass, plastic, or the like by sandblasting, etching, or the like. By adjusting the size (diameter, depth, height, etc.), shape, distribution density, etc. of the parts and recesses, the target diffusion coefficient distribution can be imparted to the diffuser forming surface. It is preferable from the viewpoint of mass productivity to adopt the method for producing a diffusible sheet.
[0027]
Next, the method for manufacturing a diffusible sheet of the present invention is a method for manufacturing a diffusible sheet used in a lighting device for illuminating a display surface (illuminated region) by diffusing light from a light source,
A pair of rolls are provided facing each other, and one of the rolls is formed by forming a large number of fine irregularities on the peripheral surface of the roll by changing its shape and / or distribution density in the width direction of the roll. Using a manufacturing apparatus that is a processing roll provided with a transfer die, the pair of rolls are driven to rotate, and the sheet body is rotated while rotating the pair of rolls while continuously supplying the sheet body between the pair of rolls. When the sheet is pulled out, the transfer die of the processing roll is pressed and heated on one surface of the sheet body to form a diffuser forming surface having a diffusion coefficient changed in the width direction of the sheet body on one surface of the sheet body. It is characterized by the following.
In the method for manufacturing a diffusible sheet of the present invention having the above-described configuration, it is preferable that after the diffuser forming surface is formed on one surface of the sheet, the sheet is brought into contact with cooling means and cooled.
[0028]
Further, the method for manufacturing a diffusible sheet of the present invention is a method for manufacturing a diffusible sheet used in a lighting device for illuminating a display surface (illuminated region) by diffusing light from a light source,
A pair of rolls are provided facing each other, and one of the rolls is formed by forming a large number of fine irregularities on the peripheral surface of the roll by changing its shape and / or distribution density in the width direction of the roll. Using a manufacturing apparatus that is a processing roll provided with a transfer mold, the pair of rolls is driven to rotate, and while the photocurable resin liquid is continuously supplied between the pair of rolls, the pair of rolls is formed into a sheet. When pulling out in the rotation direction of the roll, the transfer mold of the processing roll is brought into contact with the photocurable resin liquid, and the diffusion coefficient is changed on one surface of the sheet body with the diffusion coefficient changed in the width direction of the sheet body. It is characterized by forming.
In the method for manufacturing a diffusible sheet of the present invention having the above configuration, the diffusing body forming surface is formed in a state where the transfer mold of the processing roll is in contact with the photocurable resin liquid or on one surface of the sheet body. Thereafter, it is preferable to irradiate light to cure the photocurable resin liquid or the sheet body.
[0029]
Further, the method for manufacturing a diffusible sheet of the present invention is a method for manufacturing a diffusible sheet used in a lighting device for illuminating a display surface (illuminated region) by diffusing light from a light source,
An application unit for applying the photo-curable resin liquid, and a rotatable roll are provided, and the roll is formed by transferring a large number of fine irregularities by changing its shape and / or distribution density in the width direction of the roll. Using a manufacturing device in which the mold is a processing roll provided on the peripheral surface,
After the photocurable resin liquid is applied to the surface of the sheet-like base material by the application means to form a photocurable resin layer, a transfer die of the processing roll that is driven to rotate is pressed against the surface of the photocurable resin layer. The light-curable resin layer has a surface on which a diffuser-forming surface whose diffusion coefficient is changed in the width direction of the sheet-shaped substrate is formed.
In the method of manufacturing a diffusible sheet having the above configuration, after forming the diffuser forming surface on the surface of the photocurable resin layer or in a state where a transfer mold of the processing roll is pressed against the photocurable resin layer. Irradiating light to cure the photocurable resin layer.
[0030]
Further, the method for manufacturing a diffusible sheet of the present invention is a method for manufacturing a diffusible sheet used in a lighting device for illuminating a display surface (illuminated region) by diffusing light from a light source,
When forming an ink layer by applying an ink in which light-transmitting fine particles are mixed with a binder on one surface of a sheet-like substrate, at least one of the shape, distribution density, and refractive index of the light-transmitting fine particles Is changed in the width direction of the sheet-like base material, and a diffuser forming surface whose diffusion coefficient is changed in the width direction of the sheet-like base material is formed on the surface of the ink layer.
[0031]
Further, the method for manufacturing a diffusible sheet of the present invention is a method for manufacturing a diffusible sheet used in a lighting device for illuminating a display surface (illuminated region) by diffusing light from a light source,
A pair of dies are provided so as to face each other, and at least one of the dies has a large number of fine irregularities whose shape and / or distribution density change in the width direction (predetermined width direction). The sheet material is pressed into the pair of molds in a heated and molten state by using the manufacturing apparatus formed as described above, and the diffusion coefficient is changed in at least one surface of the sheet body in the width direction (predetermined width direction). And forming a diffused member forming surface.
[0032]
In any of the above methods for producing a diffusible sheet of the present invention, the diffusible sheet provided in the lighting device of the present invention can be efficiently and continuously produced, and the cost of the diffusive sheet can be reduced.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
[Overall configuration of liquid crystal display device]
FIG. 1 is a perspective configuration diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan configuration diagram of the liquid crystal display device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a liquid crystal display device shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of the device. As shown in FIGS. 1 to 3, the liquid crystal display device of the present embodiment includes a front light (illumination device) 10 and a reflective liquid crystal display unit 20 disposed on the back side (the lower side in the figure). It is configured.
[0034]
As shown in FIG. 1, the front light 10 includes a substantially flat transparent light guide plate 12, an intermediate light guide 13 disposed along a side end surface (one side end surface) 12 a, and the intermediate light guide 13. A light emitting element 15 disposed on one end surface 13g in the length direction of the body 13, a diffusive sheet 50 disposed between a side end surface 12 a of the light guide plate 12 and a side surface of the inter-light guide 13, A structure including a side end of the light guide plate 12, the diffusive sheet 50, the intermediate light guide 13, and a case (light shield) 19 attached from the intermediate light guide 13 side so as to cover the light emitting element 15. Have been. The end of the intermediate light guide 13 on the side where the light emitting element 15 is disposed is formed to be larger than the length along the length direction of the side end face 12 a of the light guide plate 12. Thus, the end face 13g of the intermediate light guide 13 and the side end face 12g of the light guide plate 12 on the light emitting element side are not flush. In addition, the end on the light emitting element 15 side of the lengthwise end of the diffusive sheet 50 is formed to be longer than the length along the length direction of the side end surface 12 a of the light guide plate 12.
That is, in the front light 10 according to the present embodiment, the light emitting element 15 and the intermediate light guide 13 serve as a light source, and the side end surface 12a of the light guide plate 12 serves as a light entrance surface of the light guide plate. As shown in FIG. 2, a plurality of prism grooves 14 are arranged on the outer surface side (upper surface side in the drawing) of the light guide plate 12 so as to be inclined by an inclination angle α with respect to the light incident surface 12a. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 12 d denotes a side end surface (end surface) of the light guide plate 12 opposite to the light incident surface 12 a.
[0035]
The liquid crystal display unit 20 includes an upper substrate 21 and a lower substrate 22 that are arranged to face each other. A rectangular area 20D indicated by a dotted line in FIG. 1 is a display area of the liquid crystal display unit 20, and FIG. As shown in FIG. 2, pixels 20c are formed in a matrix in the display area 20D.
In the liquid crystal display device having the above configuration, the light guide plate 12 is disposed on the display region (illuminated region) 20D of the liquid crystal display unit 20, and the display of the liquid crystal display unit 20 can be visually recognized through the light guide plate 12. ing. In a dark place where external light cannot be obtained, the light emitting element 15 is turned on, and light emitted from the light emitting element 15 is transmitted from the light incident surface 12a of the light guide plate 12 through the intermediate light guide 13 to the inside of the light guide plate. The light is introduced, propagates through the inside of the light guide plate, and is emitted from the lower surface (the other surface) 12b side of the light guide plate 12 toward the liquid crystal display unit 20 to illuminate the liquid crystal display unit 20.
[0036]
Next, the configuration of each part of the liquid crystal display device of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
[Front light]
The light guide plate 12 of the front light 10 is a flat member that is disposed on a display area (illuminated area) of the liquid crystal display unit 20 and emits light emitted from the light emitting element 15 to the liquid crystal display unit 20 from the lower surface 12b side. And made of a transparent acrylic resin or the like. As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 3, on the illustrated upper surface (one surface, in other words, the surface opposite to the liquid crystal display unit 20 side) of the light guide plate 12, a plurality of prism grooves 14 are formed in a stripe shape in parallel with each other. The lower surface (surface facing the liquid crystal display unit 20) 12b is an emission surface from which illumination light for illuminating the liquid crystal display unit 20 is emitted.
[0037]
The prism groove 14 is a wedge-shaped longitudinal section formed by a pair of slopes formed to be inclined with respect to the reference surface S of the reflection surface 12c, and one of these slopes is a gentle slope 14a. The other is a steep slope 14b formed at a steeper inclination angle than the gentle slope 14a. As shown in FIGS. 1 and 2, the prism groove 14 is formed so as to be inclined so that the extending direction thereof intersects with the light incident surface 12 a of the light guide plate 12. In FIG. 3, light propagating from the right side to the left side in FIG. 3 (light propagating from the light incident surface side to the terminal end surface side) is reflected by the steeply inclined surface portion 14b of the reflection surface 12c toward the emission surface 12b side to be guided. The light is emitted toward the liquid crystal display unit 20 arranged on the back side of the light plate 12.
[0038]
In the front light 10, the inclination angle θ of the gentle slope portion 14a shown in FIG. 1 Is in the range of 1 ° to 5 ° with respect to the reference plane S of the reflection surface 12c, and the inclination angle θ of the steep slope portion 14b 2 Is in the range of 41 ° or more and 45 ° or less. With such a range, light propagating in the plane of the light guide plate 12 can be efficiently emitted to the liquid crystal display unit 20, and a liquid crystal display device capable of bright display can be configured. Angle of inclination θ of gentle slope portion 14a 1 If the range is less than 1 °, the average brightness of the front light decreases, and if it exceeds 5 °, it is not possible to equalize the amount of emitted light in the plane of the light guide plate. Also, the inclination angle θ of the steep slope portion 14b 2 Is less than 41 ° or more than 45 °, the difference between the propagation direction of the light reflected by the steep slope portion 14b and the normal direction of the emission surface 12b becomes large, and the amount of light emitted from the emission surface 12b (That is, the brightness of the front light 10) is undesirably reduced. The reference surface S of the reflection surface 12c is a surface including the top portion 14d between the adjacent prism grooves 14 of the light guide plate 12.
[0039]
In the front light 10 of the present embodiment, the pitch P of the prism grooves 14 (the distance between the tops 14d or the distance between the bottoms of the prism grooves 14) is constant within the reflection surface 12c of the light guide plate. Further, in the case of the front light 10 of the present embodiment, the depth d of the prism groove 14 (the distance between the reference surface S and the bottom top of the prism groove 14) is also constant within the reflection surface 12c.
Note that the pitch P and the depth d of the prism grooves 14 do not necessarily have to be constant in the plane of the reflection surface 12c, and even if these are changed to form the prism grooves 14, they exceed the technical scope of the present invention. is not. Also, the inclination angle θ of each prism groove 14 1 And θ 2 Is not beyond the technical scope of the present invention.
[0040]
2, the inclination angle α of the prism groove 14 given by the angle formed by the prism groove 14 and the light incident surface 12a is in a range of more than 0 ° and 15 ° or less, as shown in FIG. It is preferable that it is formed as follows. The angle of inclination α is more preferably 6.5 ° or more and 8.5 ° or less. By setting the angle α in such a range, a moiré pattern is less likely to occur and the front light is excellent in uniformity of emitted light. It can be.
[0041]
The light guide plate 12 may be made of a transparent resin material such as a polycarbonate resin or an epoxy resin, glass, or the like, in addition to an acrylic resin.
Further, the light guide plate 12 can make the amount of emitted light uniform as the light guide plate as a whole increases in thickness, so that the plate thickness is preferably 0.8 mm or more, and more preferably 1.0 mm or more. More preferred. Further, when the plate thickness is 1.2 mm or more, since the luminance is not much different from that of a plate having a thickness of 1.0 mm to 1.5 mm, the upper limit of the plate thickness is 1.5 mm from the viewpoint of reducing the thickness of the front light 10. Good to do.
[0042]
The intermediate light guide 13 is a quadrangular prism-shaped transparent member along the light incident surface 12a of the light guide plate 12. The length of the intermediate light guide in the direction along the light incident surface of the light guide plate 12 is formed to extend toward the light emitting element from the length of the light guide plate 12 in the direction along the light incident surface 12a. The light-emitting element 15 protrudes toward the light-emitting element side from the light-emitting element 12.
[0043]
FIG. 4 is an enlarged plan view showing the vicinity of the light incident surface 12 a of the light guide plate 12, the diffusion sheet 50, and the intermediate light guide 13. As shown in FIGS. 1 and 4, the side surface of the intermediate light guide 13 facing the light incident surface 12 of the light guide plate 12 has an emission surface 13 k for emitting the light emitted from the light emitting element 15 to the light guide plate 12. The outer surface 13j on the side opposite to the light exit surface 13k is a reflecting surface for reflecting light propagating inside the intermediate light guide 13.
As shown in FIG. 4, the outer surface 13j of the intermediate light guide 13 is a prism surface 13a in which a plurality of wedge-shaped grooves 13b in a plan view (cross section) are formed in parallel with each other. The light emitted from the light guide 15 propagates inside the intermediate light guide 13 in the longitudinal direction of the intermediate light guide 13, is reflected by the inner surface of the wedge-shaped groove 13 b, and is emitted toward the light guide plate 12. ing. The wedge-shaped groove 13b has a pair of slopes 13b1 and 13b2 for reflecting light.
The prism surface 13a is provided separately from the end surface 13g of the intermediate light guide 13 on the light emitting element side. The formation start position M of the prism surface 13a on the light emitting element side is on the extension line L when the extension line L of the side end face 12g of the light guide plate 12 on the light emitting element side is extended to the outer side surface 13j of the intermediate light guide 13. If the light emitting element side is a minus position and the opposite side to the light emitting element side is a plus position, it is preferable that the distance be in a range of -1 mm to +0.5 mm.
[0044]
Further, the entire outer surface 13j of the intermediate light guide 13, that is, the portion of the outer surface 13j where the prism surface 13a is formed and the prism surface 13a between the prism surface 13a and the light emitting element 15 are formed. It is also possible to form a reflection film 17 made of a metal thin film having a high reflectance such as Al or Ag on the non-prism portion 13c. The reflection film 17 increases the reflectivity of the prism surface 13a to increase the amount of light reflected in the direction of the exit surface 13k facing the prism surface 13a, thereby increasing the amount of light entering the light guide plate 12 from the light incident surface 12a. It has become.
[0045]
The intermediate light guide 13 may be made of a transparent resin material such as a polycarbonate resin or an epoxy resin, glass, or the like, in addition to an acrylic resin. The light emitting element 15 is not particularly limited as long as it can be disposed on the end face of the intermediate light guide 13, and a white LED (Light Emitting Diode), an organic EL element, or the like can be used.
[0046]
The diffusive sheet 50 is interposed between the light entrance surface 12a of the light guide plate 12 and the exit surface 13k of the intermediate light guide 13, as shown in FIGS. The diffuser sheet 50 has a diffuser forming surface 51a on one surface facing the light incident surface 12a of the light guide plate 12. As shown in FIG. 4, a large number of fine irregularities 52 are formed on the diffuser forming surface 51a.
The diffusion coefficient of the diffuser forming surface 51 a is changed according to the distance from the light emitting element 15. The diffusion coefficient of the diffuser forming surface 51a is indicated by haze.
[0047]
The diffuser forming surface 51a has a diffusion coefficient distribution such that the haze value gradually decreases toward the side opposite to the light emitting element side for the reason described above.
Such a diffusing sheet 50 is formed by forming a large number of fine irregularities on one surface of a light transmitting sheet made of a resin film, glass, plastic, or the like by sandblasting, etching, or a method described later. By adjusting the size (diameter, depth, height, and the like), shape, distribution density, and the like of the recesses and concave portions, a desired diffusion coefficient distribution is imparted to the diffuser forming surface 51a. In order to make the haze value gradually decrease toward the side opposite to the light emitting element side, for example, the height of the protrusion is sequentially increased toward the side opposite to the light emitting element side. It is getting smaller.
[0048]
The outer surface 13j of the intermediate light guide 13 has the intensity of light reflected at a portion (central portion of the reflective surface of the intermediate light guide) B1 adjacent to the light emitting element adjacent portion A1 as shown in FIG. Are formed so as to be smaller than the intensity of light reflected at the light emitting element neighborhood A1 and smaller than the intensity of light reflected at the portion C1 opposite to the light emitting element neighborhood A1, that is, at the reflection surface. The reflection characteristic distribution is provided so that the intensity of the reflected light is large, medium, and small in order from the side closer to the light emitting element (in order from the left side in FIG. 4).
In the present embodiment, the interval (pitch P) between the wedge-shaped grooves 13b provided on the outer surface 13j and the grooves 13b is formed. 3 ) And / or by changing the depth, a reflection characteristic distribution is given to the outer side surface 13j of the intermediate light guide.
More specifically, the depth of the wedge-shaped groove 13b in the vicinity of the light-emitting element A1 <the depth of the groove 13b in the center B1 of the reflection surface of the intermediate light guide <the wedge of the cross-section of the opposite part C1 Of the groove 13b.
[0049]
Further, it is preferable that the angle a formed by the two slopes 13b1 and 13b2 forming the wedge-shaped groove 13b is not less than 100 degrees and not more than 115 degrees. It is preferable that the angle b of the slope 13b1 is set to 32.5 degrees or more and 40 degrees or less. Further, the angle b of the slope 13b1 and the angle c of the slope 13b2 may be the same or different.
[0050]
As shown in FIG. 1, a case body 19 is attached to the front light 10 on the side of the intermediate light guide 13. FIG. 5 shows a sectional structure of the front light 10 including the case body 19. As shown in FIG. 5, on the inner surface side of the case body 19, a reflection film 19a made of a metal thin film of high reflectivity such as Al or Ag can be formed. The light leaking outward from the side end portions of the intermediate light guide 13, the diffusive sheet 50 and the light guide plate 12 is reflected by the reflection film 19 a so that the light enters the intermediate light guide 13 again and is used as illumination light. You can do it.
[0051]
In the front light 10 of the present embodiment, a diffusive sheet 50 is provided between the light incident surface 12a of the light guide plate 12 and the exit surface 13k of the intermediate light guide 13, and light is emitted on the diffuser forming surface 51 of the diffuser sheet 50. The light E3a emitted in a direction substantially perpendicular to the light incident surface 12a of the light guide plate 12 because the diffusion coefficient of the portion close to the element is increased so that scattered light is easily generated (diffusion is enhanced). 2 And the amount of light at the side edge of the light guide plate on the light emitting element side can be improved, so that the occurrence of dark portions can be prevented.
In addition, the diffusion coefficient is reduced to suppress the generation of scattered light (weaken the diffusivity) in the portion other than the portion close to the light emitting element on the diffuser forming surface 51, so that the prism groove 14 extends. The light E3b and E3c emitted in the direction perpendicular to the direction increases, so that the efficiency of light emission from the lower surface 12b side of the light guide plate 12 can be prevented from lowering.
[0052]
In the diffusive sheet 50 provided in the front light 10 of the present embodiment, by increasing the diffusion coefficient of the diffuser formation surface 51 on the light emitting element side, light emitted to the light guide plate side edge of the light emitting element side is guided by the light guide. The direction of the light emitted from the light guide plate is substantially perpendicular to the light incident surface of the light plate (in other words, the direction of the light emitted to the light guide plate is at an acute angle to the extending direction of the prism groove). Since the efficiency of light emitted from the side decreases, the intensity of the light E2a reflected on the reflection surface 13j of the intermediate light guide 13 near the light emitting element is increased, so that the amount of incident light incident on the diffusive sheet 50 on the light emitting element side And the amount of scattered light (E3a) generated when the incident light is transmitted through the diffusive sheet. 1 , E3a 2 ,
E3a 3 ), The light (illumination light) emitted from the other side of the light guide plate can be prevented from becoming small (weak).
On the other hand, since the diffusion coefficient on the side opposite to the light emitting element side is reduced, the light E3c emitted to the side edge of the light guide plate on the side opposite to the light emitting element side is perpendicular to the extending direction of the prism groove 14. Therefore, since the light is efficiently emitted from the lower surface side of the light guide plate 12, the intensity of the light reflected by the reflection surface 13j of the intermediate light guide 13 near the light emitting element does not need to be increased.
[0053]
As described above, when the intensity of the light E2a reflected by the reflection surface 13j of the intermediate light guide 13 near the light emitting element is increased, the amount of light transmitted through the diffusive sheet 50 on the light emitting element side and scattered is increased, and the light emission is increased. The amount of light emitted to the side edge of the light guide plate on the element side increases. At this time, the scattered light (E3a 1 , E3a 2 , E3a 2 ), The light is emitted to a portion (central portion of the light guide plate) adjacent to the side edge portion of the light guide plate on the light emitting element side. By reducing the intensity of the reflected light E2b, it is possible to prevent the amount of light (the amount of light E3b) emitted to the central portion of the light guide plate from becoming too large.
By doing so, the distribution of the amount of illumination light emitted from the other surface of the light guide plate is made uniform.
Therefore, according to the front light 10 of the present embodiment, it is possible to prevent a dark portion from being generated at the edge of the light guide plate on the light emitting element side, and the light emitting element 15 is provided only on one end face 13 g of the intermediate light guide 13. Even with a single lamp type, a large area can be illuminated uniformly and brightly, and power consumption can be reduced.
[0054]
In the present embodiment, a case is described in which a convex portion having a triangular cross section and a concave portion having a V-shaped cross section are formed on the diffuser forming surface 51a of the diffusible sheet 50 as shown in FIG. The diffusive sheet 60 having the diffuser forming surface 61 on which such fine corrugations having a corrugated cross section are formed may be used. The diffuser forming surface 61a has a diffusion coefficient distribution such that the haze value decreases gradually toward the side opposite to the light emitting element side.
[0055]
Further, in the present embodiment, a single-lamp type front light in which the light emitting element 15 is provided on one end face in the length direction of the intermediate light guide 13 has been described. Of course, 15 may be provided.
In the present embodiment, the case where the prism surface 13a is provided on the outer surface 13j of the intermediate light guide 13 and the reflection film 17 is provided on the surface of the prism surface 13a and the surface of the non-prism surface 13c has been described. Instead of 13a, an uneven surface provided with a plurality of minute unevenness may be provided. Further, it is also possible to provide a reflection film on the surface of the minute uneven surface and the surface of the non-uneven surface (the outer surface of the protruding portion of the intermediate light guide 13). In the micro uneven surface, a plurality of grooves having a substantially arc-shaped cross section are formed on the outer surface 13j, and the joints between the grooves are not curved. It is formed continuously. Further, instead of such a fine uneven surface, a fine uneven surface having a continuous curve having a continuous slope in cross-sectional shape may be used. In this case, the joint between the grooves is also a curved surface. Also on the outer surface (reflection surface) of the intermediate light guide provided with such minute uneven surface, the intensity of light reflected at the vicinity of the light emitting element> the part adjacent to the light emitting element vicinity (intermediate light guide) It is preferable that a reflection characteristic distribution that satisfies the relationship of the intensity of light reflected at the central part of the reflecting surface of the body)> the intensity of light reflected at the part opposite to the light emitting element vicinity part is provided.
In this embodiment, the extending direction of the groove 13b of the prism surface 13a provided on the outer side surface 13j of the intermediate light guide 13 is such that the lower surface 13m (the intermediate light guide 13) of the intermediate light guide 13 extends as shown in FIG. 16A. Although the direction perpendicularly intersects the liquid crystal unit side) has been described, the direction may obliquely intersect the lower surface 13m of the intermediate light guide 13 as shown in FIG. 16B. . FIG. 16 is a diagram when the intermediate light guide 13 according to the present embodiment is viewed from the outer surface side.
[0056]
Further, in the present embodiment, a case has been described in which the diffusive sheet 50 having the diffuser forming surface 51a is provided between the light incident surface 12a of the light guide plate 12 and the emission surface 12k of the intermediate light guide 13. Instead of providing the diffusive sheet 50 as described above, the diffusion coefficient whose diffusion coefficient is changed according to the distance from the light emitting element 15 to the light entrance surface 12a of the light guide plate 12 or the exit surface 12k of the intermediate light guide 13 is changed. A body forming surface may be provided. The method of forming the diffuser forming surface is such that when the blast process is performed on the light entrance surface 12a of the light guide plate 12 or the exit surface 13k of the intermediate light guide 13, the roughness of the blast process depends on the distance from the light emitting element 15. Can be formed by changing the shape of the projections and depressions, or when the projections and depressions are formed on the light entrance surface 12a of the light guide plate 12 or the exit surface 13k of the intermediate light guide 13 by a method such as blasting or etching. The control may be performed by controlling the pitch or the like, or by controlling the shape or pitch of the fine particles when attaching the fine particles to the light incident surface 12a of the light guide plate 12 or the output surface 13k of the intermediate light guide 13. Is also good.
[0057]
[Liquid crystal display unit]
The liquid crystal display unit 20 is a reflective passive matrix type liquid crystal display unit capable of color display. As shown in FIG. 3, a liquid crystal layer is provided between an upper substrate 21 and a lower substrate 22 which are arranged to face each other. 23, a plurality of strip-shaped transparent electrodes 26a and an alignment film 26b are sequentially formed on the inner surface side (the liquid crystal layer 23 side) of the upper substrate 21 and extend in the left-right direction in the drawing. A reflection layer 25, a color filter layer 29, a plurality of strip-shaped transparent electrodes 28a in plan view, and an alignment film 28b are sequentially formed on the inner surface side (the liquid crystal layer 23 side) of 22.
The transparent electrode 26a of the upper substrate 21 and the transparent electrode 28a of the lower substrate 22 are both formed in a strip-like planar shape, and are arranged in a stripe shape in plan view. The extending direction of the transparent electrode 26a and the extending direction of the transparent electrode 28a are arranged so as to be orthogonal to each other in a plan view. Therefore, one dot of the liquid crystal display unit 20 is formed at a position where one transparent electrode 26a and one transparent electrode 28a intersect, and three colors (red, green, and blue) described later correspond to each dot. One color filter of the filters is arranged. Then, three dots that emit R (red), G (green), and B (blue) constitute one pixel 20c of the liquid crystal display unit 20, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 2, when viewed in a plan view, a large number of pixels 20c are arranged in a matrix in the display area 20D.
[0058]
The color filter layer 29 has a structure in which red, green, and blue color filters 29R, 29G, and 29B are periodically arranged, and each color filter is provided below the corresponding transparent electrode 28a. A set of color filters 29R, 29G, and 29B is formed for each pixel 20c. The display color of the pixel 20c is controlled by controlling the driving of the electrodes corresponding to the color filters 29R, 29G, and 29B.
[0059]
In the liquid crystal display device of the present embodiment, the direction in which the prism grooves 14 formed in the light guide plate 12 of the front light 10 extend and the direction in which the pixels of the liquid crystal display unit 20 are arranged intersect. That is, by preventing the repetition direction of RGB of the color filter layer 29 that gives a periodic pattern to the liquid crystal display unit 20 and the extending direction of the prism groove 14 from becoming parallel, the moire pattern due to optical interference between the two. Is to prevent the occurrence of.
[0060]
FIG. 6 is an enlarged plan view showing an adjacent pixel group of the liquid crystal display unit 20 shown in FIG. As shown in this figure, the liquid crystal display unit 20 has a plurality of pixels 20c formed in a matrix in a plan view, and each pixel 20c has a set of red, green, and blue color filters 29R, 29G. , 29B. As shown in FIG. 6, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the extending direction of the prism groove 14 of the front light 10 indicated by the two-dot chain line in FIG. (Horizontal direction in the drawing) and are inclined at an inclination angle β.
The inclination angle β of the prism groove 14 with respect to the arrangement direction (the horizontal direction in the drawing) of the pixels 20c is preferably in the range of more than 0 ° and 15 ° or less, and more preferably 6.5 ° or more and 8.5 °. The range is as follows. With such a range, it is possible to prevent a moire pattern from being generated due to optical interference with the periodic structure of the pixels of the liquid crystal display unit 20. Outside the above range, the effect of reducing the moiré pattern tends to decrease. Further, the inclination angle β is more preferably in the range of 6.5 ° to 8.5 °. By setting such a range, the effect of preventing a moiré pattern becomes higher. When there is no possibility that a moiré pattern is generated, the inclination angle β may be 0 °.
[0061]
In the liquid crystal display device of the present embodiment, as shown in FIG. 2, since the light guide plate side end surface 12a of the front light 10 and the pixel array direction of the liquid crystal display unit 20 are arranged in parallel, The angle α formed between the extending direction of the prism groove 14 and the light guide plate side end surface 12a and the angle β formed between the extending direction of the prism groove 14 and the arrangement direction of the pixels 20c coincide with each other, but the light guide plate side end surface. When the arrangement direction of 12c and the pixel 20c is not parallel, the inclination angles α and β are different angles. In this case, in order to reduce the moiré pattern, it is preferable that the inclination angle β is set to the above-mentioned range by giving priority to the inclination angle α. When the inclination angle β is determined, the extending direction of the prism groove 14 is determined. Therefore, in order to make the distribution of the amount of light emitted from the light guide plate 12 uniform, the angle of the light guide plate side end face 12 c with respect to the angle of the prism groove 14 is determined. May be adjusted so as to fall within the range of the inclination angle α.
[0062]
The reflection layer 25 is composed of an organic film made of an acrylic resin material or the like, and a metal reflection film of high reflectivity such as Al or Ag formed on the organic film. A plurality of concave portions having a property are provided. The organic film is for giving the metal reflective film a predetermined surface shape.
[0063]
Since the liquid crystal display device of the present embodiment includes the front light 10 that can illuminate a large area uniformly and brightly, the entire area of the display area 20D is irradiated with high brightness and uniform brightness. Excellent display quality can be obtained. In addition, even when the lighting device has one light emitting element, the uniformity of brightness does not decrease, so that the visibility of display is good, and therefore, a liquid crystal with excellent display quality and low power consumption is used. A display device is obtained.
[0064]
[Active matrix liquid crystal display unit]
In the above embodiment, the liquid crystal display unit 20 is of a passive matrix type. However, an active matrix type liquid crystal display unit can be applied to the liquid crystal display device according to the present invention. Also in this case, since the planar configuration of the liquid crystal display unit is the same as that of the liquid crystal display unit 20 of the previous embodiment shown in FIG. 2, FIG. 2 is also used in the following description. That is, the liquid crystal display unit of this configuration includes a plurality of pixels 20c arranged in a matrix in a plan view.
[0065]
FIG. 7 shows a plan view of a pixel 20c formed in the liquid crystal display unit having this configuration, and FIG. 8 shows a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. The liquid crystal display unit shown in FIGS. 7 and 8 has a configuration in which a liquid crystal layer 33 is sandwiched between an upper substrate 31 and a lower substrate 32 which are arranged to face each other. 33), a plurality of substantially rectangular transparent electrodes 36 arranged in a matrix in a plan view and pixel switching transistor elements T formed for each of the transparent electrodes 36 are provided. A reflection layer 35, a color filter layer 39 formed on the reflection layer 35, and a transparent electrode 38 formed on the entire surface of the color filter layer 39. I have. A region where three transparent electrodes 36 corresponding to R, G, and B are formed corresponds to one pixel 20c. In FIG. 7, the transistor element T is an equivalent circuit diagram for easy viewing of the drawing.
[0066]
One end of the transistor element T for switching the transparent electrode 36 is connected to the transparent electrode 36, and the other two ends of the transistor element T are connected to a scanning line G <b> 1 To G3 and a signal line S1 extending vertically in the drawing. The color filters 39R, 39G, and 39B are disposed on the color filter layer 39 at positions corresponding to the transparent electrodes 36 on the lower substrate 32, and a black matrix 39M is provided between the adjacent color filters 39R, 39G, and 39B. It is formed in a lattice shape in plan view. Although not shown, a black matrix having a lattice shape in a plan view is formed on the inner surface side of the upper substrate 31 so as to surround the periphery of the transparent electrode 36. , Are not incident on the scanning lines or signal lines connected thereto.
Further, as the reflection layer 35 of the liquid crystal display unit of this example, the same reflection layer 25 as the configuration described in the above embodiment can be applied.
[0067]
The liquid crystal display unit having the above configuration controls the electric potential of the transparent electrode 36 by the transistor element T, and controls the light transmission state of the liquid crystal layer 33 between the transparent electrode 36 and the transparent electrode 38 of the lower substrate 32 to perform display. It is supposed to do.
[0068]
In the active matrix type liquid crystal display unit, a light-shielding black matrix is formed in a lattice shape in plan view so as to surround the transparent electrode 36, and the contrast of display can be increased. Also, the periodic pattern of the pixel 20c tends to be clear. That is, optical interference between the periodic arrangement of the pixels 20c and the prism grooves 14 of the front light 10 tends to occur. However, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the prism grooves 14 are aligned with the arrangement direction of the pixels 20c. By being formed to extend in the intersecting direction, it is possible to suppress the interference and effectively prevent the visibility from being lowered due to the moiré pattern. As described above, even when the liquid crystal display device according to the present invention is configured using the active matrix type liquid crystal display unit, a display quality in which a moiré pattern does not occur in the display region and a uniform and bright display is possible. And a liquid crystal display device excellent in the above.
[0069]
Although FIG. 8 shows a case where the color filter layer 39 is formed on the reflection layer 35 side, an electrode for pixel switching is formed on the lower substrate 32 side, and this electrode also serves as a reflection layer. A color filter layer may be formed on the upper substrate 31 side.
In the liquid crystal display device of the above embodiment, the case where the front light (illumination device) 10 of the present embodiment is arranged on the front side (the substrate 21 side) of the liquid crystal display unit 20 has been described. It is also possible to arrange the illumination device 10 on the back side of the liquid crystal display unit 20 and use it as a backlight. In this case, the emission surface 12b side of the light guide plate 12 of the illumination device 10 is on the liquid crystal display unit side (substrate 22 side). ).
[0070]
Next, a manufacturing method suitably used for manufacturing the diffusive sheet 50 provided in the front light 10 of the present embodiment will be described.
[First Example of Manufacturing Method of Diffusion Sheet]
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a diffusing sheet manufacturing apparatus suitably used in the diffusing sheet manufacturing method of this example.
The apparatus for manufacturing a diffusible sheet includes a pair of rolls 71 and 72 arranged opposite to each other, a cooling roll (cooling means) 73, a cooling plate (cooling means) 74 arranged below the cooling roll 73, This is a schematic configuration provided with a take-up roll 75.
[0071]
One of the pair of rolls 71, 72 is a processing roll, and the other roll 72 is a delivery roll.
As shown in FIG. 11, the processing roll 71 is provided with a transfer mold 71b in which a number of fine irregularities are formed on the peripheral surface 71a by changing the shape and / or distribution density in the width direction of the roll.
In this device, the take-up roll 75 winds up the sheet body 76 while sending out the long sheet body 76 from the delivery roll 72.
As the sheet body 76, a light-transmitting sheet made of a thermoplastic resin film such as polycarbonate, polyethylene, and polystyrene is used.
[0072]
In order to manufacture a diffusive sheet using the diffusible sheet manufacturing apparatus as shown in FIG. 10, a pair of rolls 71 and 72 are driven to rotate, and a long sheet body 76 is interposed between the pair of rolls 71 and 72. When the sheet body 76 is pulled out in the rotation direction of the pair of rolls 71 and 72 while continuously supplying the sheet body 76, the transfer mold 71b of the processing roll 71 is pressed against one surface of the sheet body 76 and heated, and the one surface of the sheet body 76 is heated. Then, a diffuser forming surface whose diffusion coefficient is changed in the width direction of the sheet body is formed. Next, the sheet body 76 after the heating and pressurization is supplied between the cooling roll 73 and the cooling plate 74, the sheet body 76 is brought into contact with these cooling means, cooled, and then wound up by the winding roll 75.
Next, as shown in FIG. 12, when the sheet body 76 wound on the winding roll 75 is cut along the cutting lines 79 in the width direction, the intended diffusible sheet 50 is obtained. In FIG. 12, reference numeral 51a denotes a diffuser forming surface 51a formed on the sheet member 76.
[0073]
[Second example of manufacturing method of diffusible sheet]
FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing an example of a diffusing sheet manufacturing apparatus suitably used for the diffusing sheet manufacturing method of this example.
The apparatus for manufacturing a diffusible sheet includes a discharge nozzle (coating means) 80 for discharging a photo-curable resin liquid onto the surface of a long sheet-like base material, and a pair of discharge nozzles 80 arranged to face each other. Rolls 82, 83, a rotatable roll 81 disposed on the side of the pair of rolls 82, 83, and a UV lamp disposed opposite to the roll 81 (disposed below the roll 81) (Light irradiating means) The light irradiating means 84a has a schematic configuration including a winding roll 85 provided on the side of the roll 81.
One of the pair of rolls 82, 83 is a delivery roll, and the other roll 83 is an application roll. The application roll 83 is for making the photo-curable resin liquid applied to the surface of the long sheet-shaped base material 86 uniform.
The roll 81 is a processing roll, and a large number of fine irregularities are formed on the peripheral surface 81a by changing its shape and / or distribution density in the width direction of the roll, similarly to the processing roll of FIG. A mold is provided.
[0074]
In this apparatus, the sheet-shaped base material 86 is wound up by the take-up roll 85 while the sheet-shaped base material 86 is sent out from the sending-out roll 82.
The position of the UV lamp (light irradiation means) 84 a may be on the side of the processing roll 81, or may be both below and on the side of the processing roll 81.
Further, a blade may be provided instead of the application roll 83.
[0075]
As the long sheet-shaped base material 86, a light-transmitting sheet such as polycarbonate, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, triacetyl cellulose, and acryl is used.
As the photocurable resin liquid discharged from the discharge nozzle 80, urethane or epoxy-modified acrylic resin or the like is used.
[0076]
In order to manufacture a diffusible sheet using a diffusible sheet manufacturing apparatus as shown in FIG. 13, a pair of rolls that rotationally drive a sheet-like base material 86 onto which a photocurable resin liquid has been discharged from a discharge nozzle 80. The sheet-shaped base material 86 is drawn out in the rotation direction of the pair of rolls 82 and 83 while continuously supplying the curable resin layer 80a between 82 and 83 to form a curable resin layer 80a on the surface of the sheet-shaped base material 86. The transfer member of the processing roll 81, which is driven to rotate, is pressed against the surface of the photocurable resin layer 80a, and the diffusion coefficient is changed on the surface of the photocurable resin layer 80a in the width direction of the sheet substrate. A light-curing resin on which a diffuser-forming surface is formed by irradiating UV light from a UV lamp 84a with a transfer mold of the processing roll 81 pressed against the light-curing resin layer 80a at this time. Cure layer 80a After, wound up with a take-up roll 85. Thereafter, when the material wound on the winding roll 85 is cut in the same manner as in the first example, a desired diffusible sheet is obtained.
[0077]
When the UV lamp 84a is arranged on the side of the processing roll 81, after forming the diffuser forming surface on the surface of the photocurable resin layer 80a, the UV curable resin layer 80a What is necessary is just to irradiate UV light from the lamp 84a and to cure.
The above-mentioned apparatus may be provided with a means for prebaking the photocurable resin layer 80a after forming the photocurable resin layer 80a on the sheet-like base material.
[0078]
[Third example of manufacturing method of diffusible sheet]
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an example of a diffusing sheet manufacturing apparatus suitably used in the diffusing sheet manufacturing method of this example.
This diffusible sheet manufacturing apparatus has a schematic configuration in which a pair of kneading rolls 91 and 92 arranged opposite to each other, a pair of rolls 93 and 94 arranged on the sides thereof, and a winding roll 95 are provided. Things.
The pair of kneading rolls 91 and 92 are to be continuously supplied with ink in which light-transmitting fine particles are mixed with a binder. As light transmitting fine particles,
SiO 2 Fine particles, plastic beads such as divinylbenzene, polystyrene, and PMMA (polymethyl methacrylate) are used. It is preferable that the light transmitting fine particles have a particle size of about 5 μm or less.
[0079]
As the binder, a thermosetting resin liquid such as an epoxy resin, a phenolic resin, or a urethane resin, or an ultraviolet curable resin liquid such as urethane or an epoxy-modified acrylic resin is used.
One of the pair of rolls 93 and 94 is a coating roll, and is provided so that the peripheral surface thereof is in contact with the roll 92, and the other roll 94 is a delivery roll. The application roll 93 is for uniformizing the ink applied to the surface of the sheet-like base material 86.
In order to manufacture a diffusive sheet using a diffusible sheet manufacturing apparatus as shown in FIG. 14, a pair of kneadings that rotationally drive a sheet-like base material 86 on which a photo-curable resin liquid is discharged from a discharge nozzle 80 are driven. The ink is produced by spraying and mixing the light-transmitting fine particles and the binder between the rolls 91 and 92, and at this time, any one of the shape, distribution density, and refractive index of the light-transmitting fine particles to be sprayed is used. The above is changed in the width direction of the roll.
[0080]
Next, the sheet-shaped base material 86 is drawn out in the rotation direction of the pair of rolls 82 and 83 while continuously supplying the ink and the sheet-shaped base material 86 between a pair of rolls 94 and 95 for driving the rotation. The ink layer 90a is formed on the surface of the base material 86. In the ink layer 90a formed here, at least one of the shape, distribution density, and refractive index of the light-transmitting fine particles is changed in the width direction of the sheet-like base material 86. A diffuser forming surface whose diffusion coefficient is changed in the width direction of the sheet-like base material 86 is formed on the surface of the substrate.
Next, the sheet-like base material 86 on which the ink layer 90a is formed is irradiated with UV light or heated as necessary, and then wound up by a take-up roll 95. Thereafter, when the material wound on the winding roll 95 is cut in the same manner as in the first example, an intended diffusible sheet is obtained.
[0081]
[Fourth example of manufacturing method of diffusible sheet]
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing an example of a diffusing sheet manufacturing apparatus suitably used for the diffusing sheet manufacturing method of this example.
This diffusive sheet manufacturing apparatus has a schematic configuration including a pair of rolls 101 and 102 arranged opposite to each other and a take-up roll 103 arranged below these rolls 101 and 102.
One of the pair of rolls 101 and 102 is a processing roll, and the other roll 102 is a delivery roll. A photo-curable resin liquid 104 such as urethane or epoxy-modified acrylic resin is continuously supplied between the pair of rolls 101 and 102.
The processing roll 101 is provided with a transfer die in which a large number of fine irregularities are formed on the peripheral surface 101a by changing the shape and / or the distribution density in the width direction of the roll similarly to the processing roll in FIG. .
In this apparatus, the sheet body 104a in which the photocurable resin liquid is cured is sent out from the delivery roll 102, and the sheet body 104a is wound up by the winding roll 103.
[0082]
In order to manufacture a diffusive sheet using a diffusible sheet manufacturing apparatus as shown in FIG. 15, a sheet member 104a is supplied while a photocurable resin liquid 104 is continuously supplied between a pair of rolls 101 and 102 driven to rotate. As a result, when the pair of rolls 101 and 102 are pulled out in the rotation direction, the transfer mold of the processing roll 101 is brought into contact with the photocurable resin liquid, and the diffusion coefficient of one surface of the sheet body 104a is in the width direction of the sheet body. After the changed diffuser forming surface is formed, the surface is irradiated with UV light, and is taken up by the take-up roll 103. Thereafter, when the material wound on the winding roll 103 is cut in the same manner as in the first example, a desired diffusible sheet is obtained.
The light-curable resin liquid or the light-curable resin liquid is irradiated with light while the transfer mold of the processing roll 101 is kept in contact with the photocurable resin liquid or after the diffuser forming surface is formed on one surface of the sheet body 104a. It is preferable to cure the sheet body.
[0083]
[Fifth example of manufacturing method of diffusible sheet]
FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing an example of a diffusing sheet manufacturing apparatus suitably used in the diffusing sheet manufacturing method of this example. FIG. 17A is a cross-sectional view, and FIG. 17B is a plan view.
This apparatus for manufacturing a diffusible sheet includes a pair of dies 105a and 105b that are arranged to face each other, and at least one of the pair of dies 105a and 105b (the upper die 105a in this embodiment). Has a rough configuration in which a number of fine irregularities 106 are formed on the inner surface thereof with the shape and / or distribution density changed in the width direction W. In FIG. 17, reference numeral 107 denotes a material pressure inlet. A large number of fine irregularities 106 formed on the inner surface of the mold are formed denser as the distance from the material pressure inlet 107 increases.
[0084]
In order to manufacture a diffusible sheet by using a diffusible sheet manufacturing apparatus as shown in FIG. 17, a pair of molds 105a and 105b are formed by pressing a material 108 of a sheet body (diffusible sheet) from a material pressure inlet 107 in a heated and molten state. After forming a diffuser forming surface 109a having a diffusion coefficient changed in the width direction on at least one surface of the sheet body 109 by press-fitting and molding the sheet body 109, the sheet body 109 is released and taken out as necessary. When cut to a predetermined size, a desired diffusible sheet is obtained. The press-fitting direction of the sheet material 108 is such that the fine unevenness 106 formed on the inner surface of the mold is press-fitted from the sparse direction (the material press-in direction {circle around (1)} shown in FIG. 17B), so that the press-in resistance of the material can be reduced. Although preferable in view of the point, the injection may be performed from the width direction side of the mold (a direction orthogonal to the width direction W of the mold, that is, the material press-in direction (2) shown in FIG. 17B).
[0085]
In any of the first to fifth examples of the method for manufacturing a diffusible sheet, the diffusible sheet provided in the front light of the present embodiment can be efficiently and continuously produced, and Can be reduced in cost. Further, the method for manufacturing a diffusive sheet of the first to fifth examples can be applied to the case of manufacturing a diffusible sheet provided in a backlight (illumination device) according to the present invention.
[0086]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples do not limit the present invention.
(Example)
In this embodiment, in the liquid crystal display device shown in FIGS. 1 to 6, the light guide plate 12 of the front light 10 has a length (length direction) along the light incident surface 12a of 66.2 mm and a side end surface 12g. A rectangular plate made of an acrylic resin having a length (width direction) of 48 mm and a thickness of 0.975 mm along the width direction is used, and the pitch P of the prism grooves 14 formed on the reflection surface 12 c of the rectangular plate is 0.191 mm. The inclination angle θ of the slope portion 14a 1 Is 1.8 degrees, the inclination angle θ of the steep slope portion 14b. 2 Is set to 42 degrees, a white LED (NSCW215T manufactured by Nichia Chemical Co., Ltd.) is used as the light emitting element 15, and a large number of fine irregularities are formed on one surface of the light transmitting sheet as the diffusing sheet 50. The intermediate light guide 13 has a length (length direction) of 68 mm along the outer surface 13j and an end surface 13g as the intermediate light guide 13 using a diffuser forming surface 51a having a diffusion coefficient changed in accordance with the distance. A rectangular prism made of acrylic resin having a length of 3 mm in the direction (width direction) and a thickness of 0.9 mm is used, and the formation start position of the prism surface 13a formed on the outer surface 13j on the light emitting element side is on the light emitting element side of the light guide plate 12. The reflection characteristic distribution is set such that the intensity of light reflected by the prism surface 13a is large, medium, and small in order from the side closer to the light emitting element (in order from the left side in FIG. 4). Granted, Plane wedge-shaped grooves 13b and 13b interval (pitch P 3 ) Is in the range of 0.200 to 0.240 mm, the depth is in the range of 8 to 74 μm, the angle a between the slopes 13b1 and 13b2 is 110 degrees, the angle b of the slope 13b1 is 35 degrees, and the angle c of the slope 13b2 is 35. A front light was prepared.
[0087]
For comparison, a diffusive sheet having a haze value fixed at 90 is provided between the intermediate light guide 13 and the light guide plate 12 so that the luminance distribution of the light emitted from the intermediate light guide is as shown in Table 2. A front light similar to that prepared above was prepared except for the above, and used as a comparative example.
[0088]
Table 1 and FIG. 18 show the results of examining changes in the position X (mm) and the haze value (%) of the diffusible sheet when light was emitted from the intermediate light guide of the front light of the manufactured example. The position of the diffusing sheet is a distance from the extension line L of the side end surface 12g of the light guide plate 12 on the light emitting element side.
In addition, Table 1 and FIG. 19 show the results obtained by examining the position X (mm) and light emission luminance distribution when light was emitted from the intermediate light guide of the front light of the manufactured example. Note that the light emission luminance distribution of the intermediate light guide is obtained by examining the luminance distribution before passing through the diffusive sheet.
Also for the front light of the comparative example, the change in the position X (mm) and the haze value (%) of the diffusible sheet, and the position X (mm) and the light emission luminance distribution in the same manner as in the above method. Examined. Table 2 shows the results.
In addition, the luminance of the emission surface of the light guide plate of the front light of the example and the comparative example was examined.
[0089]
[Table 1]
Figure 2004151346
[0090]
[Table 2]
Figure 2004151346
[0091]
From the results shown in Tables 1 and 2 and FIGS. 18 to 19, the luminance distribution of the intermediate light guide provided in the front light of the example is large and medium in order of distance X from the extension line L in ascending order. Has a luminance distribution so as to be small, and the haze value of the diffusible sheet is smaller as the distance X from the extension line L is larger. It can be seen that there is a diffusion coefficient distribution such that the haze value decreases gradually toward the opposite side.
Moreover, in the front light of the example, the uniformity of the distribution of the amount of emitted light in the plane of the light guide plate was good.
On the other hand, the front light of the comparative example is designed to make the luminance uniform, but if the average luminance is to be increased, the emission luminance distribution of the intermediate light guide must be reduced at a position far from the light emitting element. Did not.
Further, in the front light of the example, the haze value of the diffusible sheet was changed as shown in Table 1 so that the haze value of the diffusible sheet was constant as shown in Table 2 as in the front light of the comparative example. It was found that the brightness in the plane of the light guide plate was improved by about 10% as compared with the case of, and the amount of emitted light in the plane of the light guide plate was high.
[0092]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the lighting device of the present invention, it is possible to prevent a dark portion from being generated at a side end of the light guide plate on the light emitting element side, and to uniformly and brightly illuminate a large area. A lighting device with low power consumption can be provided.
Further, according to the liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal display device having high luminance and excellent display quality can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective configuration diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal display device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in FIG. 2, taken along the line III-III.
FIG. 4 is an enlarged plan view showing the vicinity of a light incident surface of a light guide plate, a diffusive sheet, and an intermediate light guide shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a partial sectional view of the front light shown in FIG. 1;
FIG. 6 is an enlarged plan view showing a pixel group of the liquid crystal display unit shown in FIG. 2;
FIG. 7 is an enlarged plan view showing a pixel of an active matrix type liquid crystal display unit;
FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 7;
FIG. 9 is an exemplary view showing another example of the diffusive sheet provided in the liquid crystal display device of the embodiment.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of a diffusible sheet manufacturing apparatus suitably used in a first example of the diffusible sheet manufacturing method of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a processing roll provided in the diffusible sheet manufacturing apparatus of FIG. 10;
FIG. 12 is a view showing a sheet body on which fine irregularities are formed by a transfer die of a processing roll.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a diffusing sheet manufacturing apparatus suitably used in a second example of the diffusing sheet manufacturing method of the present invention.
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an example of a diffusing sheet manufacturing apparatus suitably used in a third example of the diffusing sheet manufacturing method of the present invention.
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing an example of a diffusing sheet manufacturing apparatus suitably used in a fourth example of the diffusing sheet manufacturing method of the present invention.
FIG. 16 is a diagram of the intermediate light guide according to the present embodiment when viewed from the outer surface side.
FIG. 17 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a diffusing sheet manufacturing apparatus suitably used in a fifth example of the diffusing sheet manufacturing method of the present invention.
FIG. 18 is a graph showing a change in a haze value of a diffusible sheet provided in the front light of the example.
FIG. 19 is a graph showing a light emission luminance distribution of an intermediate light guide provided in a front light according to an example.
20A is a perspective view of a conventional liquid crystal display device, and FIG. 20B is a plan view of the front light shown in FIG. 20A.
[Explanation of symbols]
10. Front light (lighting device)
20 Liquid crystal display unit (object to be illuminated)
12 Light guide plate
12a side end surface (light incident surface, one side end surface)
12b Lower surface (emission surface, other surface)
12c Upper surface (reflective surface, one surface)
12d side end surface (end surface, other side end surface)
12g edge
12h edge
13 Intermediate light guide
13a prism surface
13b wedge-shaped groove
13b1, 13b2 Slope
13g end face
13h end face
14 Prism groove
14a gentle slope
14b Steep slope
14d top
15 Light-emitting element
17 Reflective film
20 Liquid crystal display unit
θ 1 Slope angle of gentle slope
θ 2 Inclination angle of steep slope
d Depth of prism groove
P Prism groove pitch
P 3 Wedge-shaped groove interval (pitch)
L Extension line of the end face of the light guide plate on the light emitting element side
50, 60 Diffusive sheet
51a, 61a Diffuser forming surface
52 Fine irregularities
A1 Light emitting element vicinity
B1 Intermediate light guide reflective surface center
C1 Light emitting element vicinity and opposite part
71, 81, 101 Processing roll (roll)
73 Cooling roll (cooling means)
74 plate (cooling means)
71a, 81a, 101a Peripheral surface
71b Transfer type
76, 104a sheet body
80a Photo-curable resin layer
84a UV lamp (light irradiation means)
86 sheet base material
90a Ink layer
104a photo-curable resin liquid

Claims (18)

導光板と、該導光板の一側端面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の長さ方向の端面に配設された発光素子とを備えた照明装置であって、
前記導光板は光が導入される側端面が入光面とされ、前記導光板の入光面と対向する前記中間導光体の側面が前記発光素子の光を導光板に出射するための出射面とされ、該出射面と反対側の中間導光体の外側面が該中間導光体の内部を伝搬する光を反射させるため反射面とされ、前記導光板の入光面と前記中間導光体の出射面との間に拡散性シートが介在され、該拡散性シートは前記導光板の入光面と対向する一面に拡散体形成面が設けられており、該拡散体形成面は前記発光素子からの距離に応じて拡散係数が変更されていることを特徴とする照明装置。A lighting device comprising: a light guide plate; an intermediate light guide disposed along one end surface of the light guide plate; and a light emitting element disposed on a longitudinal end surface of the intermediate light guide. hand,
The light guide plate has a light incident surface on a side end surface into which light is introduced, and a side surface of the intermediate light guide opposed to the light incident surface of the light guide plate emits light of the light emitting element to the light guide plate. An outer surface of the intermediate light guide opposite to the light exit surface is a reflection surface for reflecting light propagating inside the intermediate light guide, and a light incident surface of the light guide plate and the intermediate light guide. A diffusive sheet is interposed between the light emitting surface and the light emitting surface, and the diffusive sheet is provided with a diffuser forming surface on one surface facing the light incident surface of the light guide plate. A lighting device, wherein a diffusion coefficient is changed according to a distance from a light emitting element. 導光板と、該導光板の一側端面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の長さ方向の端面に配設された発光素子とを備えた照明装置であって、
前記導光板は光が導入される側端面が入光面とされ、前記導光板の入光面と対向する前記中間導光体の側面が前記発光素子の光を導光板に出射するための出射面とされ、該出射面と反対側の中間導光体の外側面が該中間導光体の内部を伝搬する光を反射させるため反射面とされ、前記導光板の入光面又は前記中間導光体の出射面に拡散体形成面が設けられており、該拡散体形成面は前記発光素子からの距離に応じて拡散係数が変更されていることを特徴とする照明装置。A lighting device comprising: a light guide plate; an intermediate light guide disposed along one end surface of the light guide plate; and a light emitting element disposed on a longitudinal end surface of the intermediate light guide. hand,
The light guide plate has a light incident surface on a side end surface into which light is introduced, and a side surface of the intermediate light guide opposed to the light incident surface of the light guide plate emits light of the light emitting element to the light guide plate. An outer surface of the intermediate light guide opposite to the light exit surface is a reflection surface for reflecting light propagating inside the intermediate light guide, and a light incident surface of the light guide plate or the intermediate light guide. A lighting device, wherein a diffuser forming surface is provided on an emission surface of the light body, and the diffuser forming surface has a diffusion coefficient changed according to a distance from the light emitting element. 前記拡散体形成面の拡散係数は、ヘイズで示されるものであり、前記拡散体形成面においては発光素子側のヘイズ値が反対側のヘイズ値よりも大きくされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。The diffusion coefficient of the diffuser forming surface is indicated by haze, and the haze value on the light emitting element side is larger than the haze value on the opposite side in the diffuser forming surface. The lighting device according to 1 or 2. 前記拡散体形成面の拡散係数は、
ヘイズで示されるものであり、前記拡散体形成面においては発光素子側と反対側に向かって順次ヘイズ値が小さくなるようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。The diffusion coefficient of the diffuser forming surface,
The lighting device according to claim 1, wherein the haze value is indicated by a haze, and the haze value is sequentially reduced on the diffuser forming surface toward a side opposite to the light emitting element side. 4. . 前記拡散体形成面に、多数の微細な凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置。The lighting device according to any one of claims 1 to 4, wherein a large number of fine irregularities are formed on the diffuser forming surface. 前記中間導光体の反射面は、発光素子近傍部で反射する光の強度が前記発光素子近傍部の反対側部分で反射する光の強度よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。The reflection surface of the intermediate light guide is formed so that the intensity of light reflected at a portion near the light emitting element is higher than the intensity of light reflected at a portion opposite to the portion near the light emitting element. The lighting device according to claim 1. 前記中間導光体の反射面で反射する光の強度は、前記発光素子近傍部と反対側部分に向かって順次小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。6. The light guide device according to claim 1, wherein the intensity of the light reflected by the reflection surface of the intermediate light guide gradually decreases toward a portion opposite to a portion near the light emitting element. The lighting device according to claim 1. 前記中間導光体の反射面に、断面くさび状の溝が複数形成されたプリズム面が設けられ、前記断面くさび状の溝のピッチ及び／または深さが変更されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の照明装置。The reflecting surface of the intermediate light guide is provided with a prism surface having a plurality of wedge-shaped grooves, and a pitch and / or a depth of the wedge-shaped grooves are changed. Item 8. The lighting device according to item 6 or 7. 前記拡散体形成面は、前記導光板の入光面又は前記中間導光体の出射面にブラスト処理を施すことにより形成され、しかも前記発光素子からの距離に応じてブラスト処理の粗さが変更されたものであることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。The diffuser forming surface is formed by performing a blast process on a light incident surface of the light guide plate or an output surface of the intermediate light guide, and the roughness of the blast process changes according to a distance from the light emitting element. The lighting device according to claim 2, wherein the lighting device is provided. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明装置と、該照明装置により照明される液晶表示ユニットとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device comprising: the lighting device according to claim 1; and a liquid crystal display unit illuminated by the lighting device. 光源からの光を拡散させて被照明領域を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
互いに対向配置された一対のロールが備えられ、前記ロールのいずれか一方が、該ロールの周面に多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度を前記ロールの幅方向で変更して形成した転写型が設けられた加工ロールである製造装置を用い、前記一対のロールを回転駆動し、これら一対のロール間にシート体を連続して供給しつつ該シート体を前記一対のロールの回転方向に引き出す際に該シート体の一面に前記加工ロールの転写型を押圧するとともに加熱し、前記シート体の一面に拡散係数が該シート体の幅方向で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする拡散性シートの製造方法。A method for manufacturing a diffusive sheet used in a lighting device for illuminating a region to be illuminated by diffusing light from a light source,
A pair of rolls are provided facing each other, and one of the rolls is formed with a large number of fine irregularities on the peripheral surface of the roll by changing its shape and / or distribution density in the width direction of the roll. The pair of rolls are driven to rotate by using a manufacturing apparatus which is a processing roll provided with a transfer die, and the sheet is continuously supplied between the pair of rolls and the sheet is rotated. When the sheet is pulled out, the transfer die of the processing roll is pressed and heated on one surface of the sheet body to form a diffuser forming surface having a diffusion coefficient changed in the width direction of the sheet body on one surface of the sheet body. A method for producing a diffusible sheet, comprising: 前記シート体の一面に前記拡散体形成面を形成した後、該シート体を冷却手段に当接させ、冷却することを特徴とする請求項１１に記載の拡散性シートの製造方法。The method for manufacturing a diffusive sheet according to claim 11, wherein after the diffuser forming surface is formed on one surface of the sheet, the sheet is brought into contact with cooling means to be cooled. 光源からの光を拡散させて被照明領域を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
互いに対向配置された一対のロールが備えられ、前記ロールのいずれか一方が、該ロールの周面に多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度を前記ロールの幅方向で変更して形成した転写型が設けられた加工ロールである製造装置を用い、前記一対のロールを回転駆動し、これら一対のロール間に光硬化型樹脂液を連続して供給しつつシート体となして前記一対のロールの回転方向に引き出す際に前記光硬化型樹脂液に前記加工ロールの転写型を接触させ、前記シート体の一面に拡散係数が該シート体の幅方向で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする拡散性シートの製造方法。A method for manufacturing a diffusive sheet used in a lighting device for illuminating a region to be illuminated by diffusing light from a light source,
A pair of rolls are provided facing each other, and one of the rolls is formed with a large number of fine irregularities on the peripheral surface of the roll by changing its shape and / or distribution density in the width direction of the roll. Using a manufacturing apparatus that is a processing roll provided with a transfer die, the pair of rolls are rotationally driven, and while the photocurable resin liquid is continuously supplied between the pair of rolls, the sheet is formed into a sheet body. When pulling out in the rotation direction of the roll, the transfer mold of the processing roll is brought into contact with the photocurable resin liquid, and the diffusion coefficient is changed on one surface of the sheet body with the diffusion coefficient changed in the width direction of the sheet body. Forming a diffusible sheet. 前記光硬化型樹脂液に前記加工ロールの転写型を接触させた状態のまま又は前記シート体の一面に前記拡散体形成面を形成した後に、光を照射して前記光硬化型樹脂液又は前記シート体を硬化することを特徴とする請求項１３に記載の拡散性シートの製造方法。The light-curable resin liquid or the light-curable resin liquid or the light-curable resin liquid or The method for producing a diffusible sheet according to claim 13, wherein the sheet is cured. 光源からの光を拡散させて被照明領域を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
光硬化型樹脂液を塗布する塗布手段と、回転駆動可能なロールが備えられ、該ロールは多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度を前記ロールの幅方向で変更して形成した転写型が周面に設けられた加工ロールである製造装置を用い、
シート状基材の表面に前記塗布手段で光硬化型樹脂液を塗布して光硬化型樹脂層を形成した後、回転駆動する前記加工ロールの転写型を前記光硬化型樹脂層の表面に押圧し、前記光硬化型樹脂層の表面に拡散係数が前記シート状基材の幅方向で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする拡散性シートの製造方法。A method for manufacturing a diffusive sheet used in a lighting device for illuminating a region to be illuminated by diffusing light from a light source,
An application unit for applying the photocurable resin liquid and a roll that can be driven to rotate are provided, and the roll is formed by transferring a large number of fine irregularities by changing its shape and / or distribution density in the width direction of the roll. Using a manufacturing device in which the mold is a processing roll provided on the peripheral surface,
After the photocurable resin liquid is applied to the surface of the sheet-like base material by the application unit to form a photocurable resin layer, the transfer mold of the processing roll that is driven to rotate is pressed against the surface of the photocurable resin layer. A method for manufacturing a diffusible sheet, comprising: forming a diffuser-formed surface having a diffusion coefficient changed in a width direction of the sheet-like base material on a surface of the photocurable resin layer. 前記光硬化型樹脂層に前記加工ロールの転写型を押圧した状態のまま又は前記光硬化型樹脂層の表面に前記拡散体形成面を形成した後に、光を照射して前記光硬化型樹脂層を硬化することを特徴とする請求項１５に記載の拡散性シートの製造方法。The photocurable resin layer is irradiated with light while the transfer mold of the processing roll is pressed against the photocurable resin layer or after the diffuser forming surface is formed on the surface of the photocurable resin layer. The method for manufacturing a diffusible sheet according to claim 15, wherein 光源からの光を拡散させて被照明領域を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
シート状基材の一面に光透過性微粒子をバインダーに混合させたインクを塗布してインク層を形成する際、前記光透過性微粒子の形状と分布密度と屈折率のうちのいずれか一つ以上をシート状基材の幅方向で変更し、前記インク層の表面に拡散係数が前記シート状基材の幅方向で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする拡散性シートの製造方法。A method for manufacturing a diffusive sheet used in a lighting device for illuminating a region to be illuminated by diffusing light from a light source,
When forming an ink layer by applying an ink in which light-transmitting fine particles are mixed with a binder on one surface of a sheet-shaped substrate, at least one of the shape, distribution density, and refractive index of the light-transmitting fine particles In the width direction of the sheet-like base material, and forming a diffuser-formed surface having a diffusion coefficient changed in the width direction of the sheet-like base material on the surface of the ink layer. Method. 光源からの光を拡散させて被照明領域を照明するための照明装置に用いられる拡散性シートの製造方法であって、
互いに対向配置された一対の金型が備えられ、前記一対の金型のうち少なくとも一方の金型に多数の微細な凹凸がその形状及び／又は分布密度が幅方向で変化して形成された製造装置を用い、前記一対の金型にシート体の材料を加熱溶融状態で圧入、成形し、前記シート体の少なくとも一面に拡散係数が幅方向で変更された拡散体形成面を形成することを特徴とする拡散性シートの製造方法。A method for manufacturing a diffusive sheet used in a lighting device for illuminating a region to be illuminated by diffusing light from a light source,
A manufacturing method in which a pair of dies are provided facing each other, and a large number of fine irregularities are formed on at least one of the dies by changing their shape and / or distribution density in the width direction. Using a device, the material of the sheet body is press-fitted into the pair of molds in a heated and molten state, and formed, and at least one surface of the sheet body is formed with a diffusion body forming surface having a diffusion coefficient changed in a width direction. A method for producing a diffusible sheet.
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