JP2000353413A - Surface light source element and lens sheet - Google Patents
Surface light source element and lens sheetInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ノートパソコン、液晶
テレビ等に使用される液晶表示装置に使用されるエッジ
ライト方式の面光源素子に関するものであり、さらに詳
しくは、高い輝度を有するとともに、出射光の分布がコ
ントロールされた所望の観察角範囲を有する面光源素子
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an edge light type surface light source element used for a liquid crystal display device used for a notebook personal computer, a liquid crystal television, and the like. The present invention relates to a surface light source element having a desired observation angle range in which the distribution of emitted light is controlled.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、カラー液晶表示装置は、携帯用ノ
ートパソコンや、カラー液晶パネルを用いた携帯用液晶
テレビあるいはビデオ一体型液晶テレビ等の種々の分野
で広く使用されてきている。また、情報処理量の増大
化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、
液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, color liquid crystal display devices have been widely used in various fields such as portable notebook personal computers, portable liquid crystal televisions using color liquid crystal panels, and video integrated liquid crystal televisions. Also, with the increase in information processing volume, diversification of needs, multimedia support, etc.,
2. Description of the Related Art Larger screens and higher definition of liquid crystal display devices are being actively promoted.
【０００３】このような液晶表示装置は、基本的にバッ
クライト部と液晶表示素子部とから構成されている。バ
ックライト部としては、液晶表示素子部の直下に光源を
配置した直下方式のものや導光体の側端面に対向するよ
うに光源を配置したエッジライト方式のものがあり、液
晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式
が多用されている。このエッジライト方式では、板状の
導光体の側端面に対向するように光源を配置して、導光
体の表面全体を発光させ面光源素子を構成している。[0003] Such a liquid crystal display device basically comprises a backlight section and a liquid crystal display element section. As the backlight part, there are a direct type in which a light source is disposed directly below a liquid crystal display element part and an edge light type in which a light source is disposed so as to face a side end surface of a light guide. The edge light method is often used from the viewpoint of realization. In the edge light method, a light source is arranged so as to face a side end surface of a plate-shaped light guide, and the entire surface of the light guide is made to emit light to constitute a surface light source element.
【０００４】ところで、現在のカラー液晶表示装置を用
いたノートパソコンや液晶テレビなどの機器では、可搬
式となすためバッテリーを用いて駆動しているが、その
電力の多くを液晶表示装置が消費し、中でも液晶表示装
置を構成するバックライトの消費電力の割合は大きく、
この消費電力をできる限り低く抑えることがバッテリー
による機器の駆動時間を伸ばし、液晶表示装置の実用価
値を高める上で重要な課題とされている。しかし、バッ
クライトの消費電力を抑えることによってバックライト
の輝度を低下させたのでは、液晶表示のコントラストが
低下し表示が見難くなり好ましくない。Meanwhile, devices such as a notebook personal computer and a liquid crystal television using a current color liquid crystal display device are driven by using a battery in order to be portable, and much of the power is consumed by the liquid crystal display device. In particular, the ratio of the power consumption of the backlight constituting the liquid crystal display device is large,
It is important to keep the power consumption as low as possible in order to extend the driving time of the device by the battery and increase the practical value of the liquid crystal display device. However, if the brightness of the backlight is reduced by suppressing the power consumption of the backlight, the contrast of the liquid crystal display is reduced and the display becomes difficult to view, which is not preferable.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】また、バックライトの
消費電力を抑えるとともに、輝度も極力犠牲にしないた
めに出射光の分布を狭くする方法が提案されているが、
用途によっては液晶表示の観察角度範囲が狭くなりすぎ
るという問題点を有している。例えば、特公平７−２７
１３７号公報では光出射面が粗面の導光体を用い、多数
のプリズム列を配列したプリズムシートを、そのプリズ
ム面が導光体側となるように導光体の光出射面上に配置
したバックライトが提案されている。このようなバック
ライトでは、高い輝度が得られるものの、線光源に対し
て垂直方向の出射光分布が狭くなるため、小型の液晶表
示装置等のように広い観察角度範囲を必要としないもの
には利用できるが、大型の液晶表示装置等のように広い
観察角度範囲を必要とする場合には適用できないという
問題点を有している。Further, a method has been proposed in which the power consumption of the backlight is suppressed and the distribution of the emitted light is narrowed so as not to sacrifice the luminance as much as possible.
There is a problem that the viewing angle range of the liquid crystal display is too narrow depending on the application. For example, Tokiko 7-27
In Japanese Patent No. 137, a light guide having a rough light exit surface is used, and a prism sheet in which a number of prism rows are arranged is arranged on the light exit surface of the light guide such that the prism surface is on the light guide side. A backlight has been proposed. In such a backlight, although high brightness can be obtained, the emission light distribution in the vertical direction with respect to the line light source is narrow, so that such a backlight does not require a wide observation angle range such as a small liquid crystal display device. Although it can be used, it has a problem that it cannot be applied when a wide observation angle range is required such as a large liquid crystal display device.
【０００６】このような問題点の解決を目的として、例
えば、特開平１０−１６０９１４号公報には、輝度分布
を改善し観察角度範囲を広くするため、プリズムシート
をそのプリズム面が導光体側となるように導光体の光出
射面上に配置し、そのプリズムシートの光出射面に光拡
散層を形成したものが提案されている。しかし、このよ
うなバックライトにおいては、輝度分布を必要な観察角
度範囲にある程度広げられるものの、輝度の低下が大き
すぎるという問題点を有している。For the purpose of solving such a problem, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 10-160914 discloses a prism sheet in which the prism surface is in contact with the light guide side in order to improve the luminance distribution and widen the observation angle range. There has been proposed a device in which a light diffusing layer is formed on a light exit surface of a prism sheet so as to be disposed on a light exit surface of a light guide. However, in such a backlight, although the luminance distribution can be broadened to a necessary observation angle range to some extent, there is a problem that the luminance is significantly reduced.
【０００７】そこで、本発明の目的は、特公平７−２７
１３７号公報に開示されているような高い輝度が得られ
る構成の面光源素子において、その高い輝度を維持しな
がら、所望の広さの観察角度範囲を確保できる面光源素
子およびこれに用いられるレンズシートを提供すること
にある。Therefore, an object of the present invention is to provide a method disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-27.
No. 137, a surface light source element having a configuration capable of obtaining a high luminance, a surface light source element capable of securing a desired wide observation angle range while maintaining the high luminance, and a lens used therefor To provide a seat.
【０００８】[0008]
【課題を解決させるための手段】本発明者等は、このよ
うな状況に鑑み、光偏向素子上に特定の光拡散素子を配
置することによって、輝度の低下を招くことなく、導光
体の光入射面に対して垂直方向の出射光分布を制御し観
察角度範囲を広げることができることを見出し、本発明
に到達したものである。In view of such a situation, the present inventors have arranged a specific light diffusing element on a light deflecting element, thereby reducing the luminance of the light guide without lowering the luminance. The inventors have found that it is possible to extend the observation angle range by controlling the distribution of emitted light in the direction perpendicular to the light incident surface, and have reached the present invention.
【０００９】すなわち、本発明の面光源素子は、光源
と、該光源に対向する少なくとも１つの光入射面および
これと略直交する光出射面を有する導光体と、該導光体
の光出射面上に配置された光偏向素子と、該光偏向素子
の出光面上に配置された光拡散素子からなり、前記光偏
向素子は導光体からの出射光を導光体の光出射面に対し
て偏向させる機能を有し、前記光拡散素子の拡散率が５
〜１０％であることを特徴とするものである。また、本
発明の面光源素子は、光源と、該光源に対向する少なく
とも１つの光入射面およびこれと略直交する光出射面を
有する導光体と、該導光体の光出射面上に配置された光
偏向素子とからなり、光偏向素子が拡散率が５〜１０％
である光拡散シートの少なくとも一方の表面に多数のレ
ンズ列が連設したレンズ面を有することを特徴とするも
のである。さらに、本発明の面光源素子用レンズシート
は、拡散率が５〜１０％である光拡散シートの少なくと
も一方の表面に多数のレンズ列が連設したレンズ面を有
することを特徴とするものである。That is, a surface light source element according to the present invention comprises a light source, a light guide having at least one light incident surface facing the light source and a light exit surface substantially orthogonal thereto, and a light exit of the light guide. A light deflecting element disposed on the surface, and a light diffusing element disposed on a light exit surface of the light deflecting element, wherein the light deflecting element transmits light emitted from the light guide to the light exit surface of the light guide. The light diffusing element has a diffusivity of 5
-10%. Further, the surface light source element of the present invention includes a light source, a light guide having at least one light incident surface facing the light source and a light exit surface substantially orthogonal to the light source, and a light guide having a light exit surface of the light guide. The light deflecting element has a diffusivity of 5 to 10%.
The light diffusion sheet has a lens surface on which a large number of lens rows are continuously provided on at least one surface. Further, the lens sheet for a surface light source element of the present invention is characterized in that at least one surface of a light diffusion sheet having a diffusion rate of 5 to 10% has a lens surface in which a large number of lens rows are continuously provided. is there.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の面光源素
子の代表的な実施形態を示す模式的分解斜視図である。
図１に示されているように、本発明の面光源素子は、少
なくとの一つの側端面を光入射面２１とし、これと略直
交する一つの表面を光出射面２３とする導光体３と、こ
の導光体３の光入射面２１に対向して配置され光源リフ
レクター２で覆われた光源１と、導光体３の光出射面上
に配置された光偏向素子４と、導光体３の光出射面２３
の裏面２４に配置された反射素子６と、光偏向素子４上
に配置された光拡散素子５とから構成される。なお、図
中７は、ランプ際近傍の輝線や暗線を防止するための遮
蔽材であり、必要に応じて設置することができる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing a typical embodiment of the surface light source element of the present invention.
As shown in FIG. 1, the surface light source device of the present invention has a light guide in which at least one side end surface is a light incident surface 21 and one surface substantially orthogonal to this is a light exit surface 23. A light source 1 disposed opposite the light incident surface 21 of the light guide 3 and covered with the light source reflector 2; a light deflecting element 4 disposed on the light exit surface of the light guide 3; Light emitting surface 23 of light body 3
And a light diffusing element 5 disposed on the light deflecting element 4. Reference numeral 7 in the figure is a shielding material for preventing a bright line or a dark line near the lamp, and can be provided as necessary.
【００１１】導光体３は、ＸＹ面と平行に配置されてお
り、全体として矩形状をなしている。導光体３は４つの
側端面を有しており、そのうちＹＺ面と平行で互いに対
向して配置されている１対の側端面のうちの少なくとも
一つの側端面を光入射面２１とする。光入射面２１は光
源１と対向して配置されており、光源１から発せられた
光は光入射面２１から導光体３内へと入射する。本発明
においては、例えば、光入射面２１と対向する側端面２
２にも光源を配置してもよい。導光体３の光入射面２１
に略直交した２つの主面は互いに対向しており、それぞ
れＸＹ面と平行に位置し、いずれか一方の面が光出射面
２３となる。この光出射面２３またはその裏面２４のう
ちの少なくとも一方の面に粗面等の指向性光出射機能を
付与することによって、光出射面２３から指向性のある
光を出射させる。The light guide 3 is arranged parallel to the XY plane and has a rectangular shape as a whole. The light guide 3 has four side end surfaces, of which at least one side end surface of a pair of side end surfaces arranged in parallel with the YZ plane and opposed to each other is defined as a light incident surface 21. The light incident surface 21 is arranged so as to face the light source 1, and light emitted from the light source 1 enters the light guide 3 from the light incident surface 21. In the present invention, for example, the side end surface 2 facing the light incident surface 21
A light source may also be arranged in 2. Light incident surface 21 of light guide 3
Are substantially opposite to each other, are respectively located in parallel with the XY plane, and one of the surfaces is a light emission surface 23. By providing a directional light emitting function such as a rough surface to at least one of the light emitting surface 23 and the rear surface 24 thereof, directional light is emitted from the light emitting surface 23.
【００１２】また、このような指向性光出射機能が付与
されていない他の主面には、光入射面２１に対して略垂
直方向（Ｘ方向）に延びる多数のレンズ列を配列したレ
ンズ面を形成することもできる。図１に示した実施形態
においては、光出射面２３に粗面を形成し、裏面２４に
光入射面２１に対して略垂直方向（Ｘ方向）に延びる多
数のレンズ列を並列したレンズ面を形成している。本発
明においては、図１に示した形態とは逆に、光出射面２
３をレンズ面とし、裏面２４を粗面とするものであって
もよい。On the other principal surface not provided with such a directional light emitting function, a lens surface on which a number of lens arrays extending in a direction substantially perpendicular to the light incident surface 21 (X direction) is arranged. Can also be formed. In the embodiment shown in FIG. 1, a rough surface is formed on the light exit surface 23, and a lens surface on which a large number of lens arrays extending in a direction substantially perpendicular to the light incident surface 21 (X direction) are arranged on the back surface 24. Has formed. In the present invention, contrary to the embodiment shown in FIG.
3 may be a lens surface, and the back surface 24 may be a rough surface.
【００１３】このような導光体３としては、その光出射
率が０．２〜５％の範囲にあるものが好ましいく、より
好ましくは０．５〜４％、さらに好ましくは１〜３％の
範囲である。これは、光出射率が０．２％より小さくな
ると導光体３からの出射する光量が少なくなり十分な輝
度が得られなくなる傾向にあり、光出射率が５％より大
きくなると光源１近傍で多量の光が出射して、光出射面
２３内でのＸ方向における光の減衰が著しくなり、光出
射面２３での輝度の均斉度が低下する傾向にあるためで
ある。このように導光体３の光出射率を０．２〜５％と
することにより、光出射面２３から出射する光の主出射
光の角度が光出射面２３の法線（Ｚ方向）に対し５０〜
８０°の範囲にあり、光入射面と光出射面の双方に垂直
な垂面（ＸＺ面）における光度半値幅が５０°以下であ
るような指向性の高い出射光を出射することができ、本
発明のような構成の面光源素子の導光体として特に好ま
しい。また、このような導光体では、前記主出射光を含
み前記垂面と垂直な面（ＹＺ面）における出射光の光度
半値幅は３５〜６５°程度となる。本発明においては、
このような導光体３からの出射光を光偏向素子４で、そ
の出射方向を所望の方向、例えば光出射面２３の法線方
向（Ｚ方向）に偏向することによって高い輝度を有する
面光源素子を提供することができる。The light guide 3 preferably has a light emission rate in the range of 0.2 to 5%, more preferably 0.5 to 4%, and still more preferably 1 to 3%. Range. This is because if the light emission rate is less than 0.2%, the amount of light emitted from the light guide 3 tends to be small and sufficient luminance cannot be obtained. This is because a large amount of light is emitted, light in the X direction in the light emitting surface 23 is significantly attenuated, and the uniformity of luminance on the light emitting surface 23 tends to decrease. By setting the light emission rate of the light guide 3 to 0.2 to 5% as described above, the angle of the main emission light of the light emitted from the light emission surface 23 is set to the normal (Z direction) of the light emission surface 23. 50 ~
It is possible to emit outgoing light having a high directivity in the range of 80 ° and having a half-width at half maximum of 50 ° or less on a perpendicular surface (XZ plane) perpendicular to both the light incident surface and the light emitting surface, It is particularly preferable as the light guide of the surface light source element having the configuration as in the present invention. Further, in such a light guide, the luminous intensity half width of the emitted light on a plane (YZ plane) including the main emitted light and perpendicular to the perpendicular plane is about 35 to 65 °. In the present invention,
A surface light source having high brightness by deflecting the light emitted from the light guide 3 in a desired direction, for example, the normal direction (Z direction) of the light emitting surface 23 by the light deflecting element 4. An element can be provided.
【００１４】本発明において、導光体３からの光出射率
は次のように定義される。光出射面２３の光入射面２１
側の端縁での出射光の光強度（Ｉ０ ）と光入射面２１
側の端縁から距離Ｌの位置での出射光強度（Ｉ）との関
係は、導光体３の厚さ（Ｚ方向寸法）をｔとすると、次
の（１）式のような関係を満足する。In the present invention, the light emission rate from the light guide 3 is defined as follows. Light entrance surface 21 of light exit surface 23
Intensity (I0) of the outgoing light at the side edge and the light incident surface 21
The relationship with the emitted light intensity (I) at a position at a distance L from the edge on the side of the light guide 3 is represented by the following expression (1), where t is the thickness (dimension in the Z direction) of the light guide 3. To be satisfied.
【００１５】[0015]
【数１】 ここで、定数αが光出射率であり、光出射面２３におけ
る光入射面２１と直交するＸ方向での単位長さ（導光体
厚さｔに相当する長さ）当たりの導光体３から光が出射
する割合（％）である。この光出射率αは、縦軸に光出
射面２３からの出射光の光強度の対数と横軸に（Ｌ／
ｔ）をプロットすることで、その勾配から求めることが
できる。光出射率αは、粗面の凹凸の大きさや形状と密
接な関係にある。しかし、図１に示したように、裏面２
４にレンズ列を形成したような場合には、導光体３内の
光の進行方向がレンズ面に入射した際に曲げられたり、
光がレンズ面に対して臨界角未満の入射角で入射して導
光体３外へと出射し、反射素子６で反射して再び入射し
たりするため、この光出射率αは必ずしも光出射面２３
の粗面の状態だけに依存するものではない。(Equation 1) Here, the constant α is the light emission rate, and the light guide 3 per unit length (length corresponding to the light guide thickness t) in the X direction orthogonal to the light incidence surface 21 on the light emission surface 23. Out of the light. The light emission rate α is expressed by the logarithm of the light intensity of the light emitted from the light emission surface 23 on the vertical axis and (L /
By plotting t), it can be obtained from the gradient. The light emission rate α is closely related to the size and shape of the unevenness of the rough surface. However, as shown in FIG.
In the case where a lens array is formed on the light guide 4, the traveling direction of light in the light guide 3 is bent when entering the lens surface,
Since the light is incident on the lens surface at an incident angle smaller than the critical angle, exits the light guide 3, is reflected by the reflection element 6, and enters again, the light emission rate α is not necessarily equal to the light emission rate α. Face 23
Does not depend only on the state of the rough surface.
【００１６】本発明においては、導光体３から指向性の
高い出射光を出射させるために、導光体３の光出射面２
３や裏面２４に粗面やレンズ列（導光体の入射面と平行
方向に延びるレンズ列を並列）を形成したり、これに代
えてあるいはこれと併用して導光体３中に光拡散性微粒
子を含有させる。また、導光体３の光出射面全面での輝
度の均一化を図るために、このような指向性出射機能に
よる導光体３の光の出射率が０．２〜５％の範囲となる
ようにすることが好ましい。In the present invention, in order to emit outgoing light having high directivity from the light guide 3, the light exit surface 2 of the light guide 3 is provided.
A rough surface or a lens array (a lens array extending in a direction parallel to the incident surface of the light guide is formed in parallel) is formed on the back surface 3 or the back surface 24, or light is diffused into the light guide 3 in place of or in combination with this. Particles. In addition, in order to make the luminance uniform over the entire light exit surface of the light guide 3, the light emission rate of the light guide 3 by such a directivity emission function is in the range of 0.2 to 5%. It is preferable to do so.
【００１７】本発明において、導光体３の出射率αは、
表面に形成した粗面やレンズ列の平均傾斜角θａあるい
は導光体中に含有させる光拡散微粒子の混入割合と密接
な関係にあり、導光体３の表面に形成する粗面やレンズ
列の平均傾斜角θａまたは光拡散性微粒子の混入割合に
よって調整することができる。なお、本発明の導光体３
においては、光出射面２３あるいは裏面２４に形成され
たプリズム列によって導光体３内を進行する光の進行方
向が変えられたり、導光体３内において光が裏面に対し
て臨界角未満の入射角で入射して一旦導光体３外へと屈
折出射し再入射することによって光の進行方向が変えら
れるため、光出射率αは必ずしも導光体３に形成した粗
面やレンズ列の平均傾斜角θａや光拡散性微粒子の混入
割合だけに依存するものではない。In the present invention, the emission rate α of the light guide 3 is
The average inclination angle θa of the rough surface or the lens array formed on the surface or the mixing ratio of the light diffusing fine particles contained in the light guide is closely related to the rough surface or the lens array formed on the surface of the light guide 3. It can be adjusted by the average inclination angle θa or the mixing ratio of the light diffusing fine particles. The light guide 3 of the present invention
In the above, the traveling direction of the light traveling in the light guide 3 is changed by the prism array formed on the light exit surface 23 or the rear surface 24, or the light in the light guide 3 is smaller than the critical angle with respect to the rear surface. Since the light traveling direction is changed by being incident at an angle of incidence, being refracted out of the light guide 3 once, and then re-entered, the light emission rate α is not necessarily the roughness of the light guide 3 or the roughness of the lens array. It does not depend only on the average inclination angle θa or the mixing ratio of the light diffusing fine particles.
【００１８】導光体３の表面に形成する粗面やレンズ列
は、平均傾斜角θａが０．５〜７．５°の範囲とするこ
とが、光出射面２３内での輝度の均斉度を図る点から好
ましい。この平均傾斜角θａは、導光体３の出射率αと
関連があり、平均傾斜角θａが大きくなると出射率αも
大きくなる傾向にある。このため、平均傾斜角θａが
０．５より小さくなると、導光体３の出射率αが小さく
なり導光体３から出射する光の出射量が少なくなり輝度
が低くなる傾向にある。また、平均傾斜角θａが７．５
°とり大きくなると、導光体３の出射率αが大きくなり
光出射面２３の光源１に近い領域で大部分の光が出射
し、光源１から離れるに従い導光体３を伝搬する光の減
衰が大きくなる傾向にあり、光出射面２３からの出射光
も光源１から離れるに従って急に減衰し、光出射面２３
内での輝度の均斉度が低下する傾向にある。平均傾斜角
θａは、さらに好ましくは１〜５°の範囲であり、より
好ましくは１．５〜４°の範囲である。The average inclination angle θa of the rough surface or the lens array formed on the surface of the light guide 3 should be in the range of 0.5 to 7.5 °. It is preferable from the point of aiming. The average inclination angle θa is related to the emission rate α of the light guide 3, and the emission rate α tends to increase as the average inclination angle θa increases. For this reason, when the average inclination angle θa is smaller than 0.5, the emission rate α of the light guide 3 decreases, the amount of light emitted from the light guide 3 decreases, and the brightness tends to decrease. Further, the average inclination angle θa is 7.5.
When the distance becomes large, the emission rate α of the light guide 3 increases, and most of the light is emitted in a region near the light source 1 on the light emission surface 23, and attenuation of light propagating through the light guide 3 as the distance from the light source 1 increases. And the light emitted from the light exit surface 23 attenuates rapidly as the distance from the light source 1 increases, and the light exit surface 23
, There is a tendency that the degree of uniformity of the luminance within the pixel is reduced. The average inclination angle θa is more preferably in the range of 1 to 5 °, and more preferably in the range of 1.5 to 4 °.
【００１９】導光体３に形成される粗面の平均傾斜角θ
ａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４に従って、触針式
表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、測定方向の座標
をｘとして、得られた傾斜関数ｆ（ｘ）から次の（２）
式および（３）式を用いて求めることができる。ここ
で、Ｌは測定長さであり、Δａは平均傾斜角θａの正接
である。The average inclination angle θ of the rough surface formed on the light guide 3
According to a, a rough surface shape is measured using a stylus type surface roughness meter according to ISO 4287 / 1-1984, and the coordinate in the measurement direction is set to x, and the following inclination function f (x) is used for the following (2).
It can be obtained using the equation and the equation (3). Here, L is the measurement length, and Δa is the tangent of the average inclination angle θa.
【００２０】[0020]
【数２】 (Equation 2)
【数３】 図１に示したように、導光体３の裏面２４あるいは光出
射面２３に略Ｘ方向に延びるレンズ列を形成する場合、
そのレンズ列としてはプリズム列、レンチキュラーレン
ズ列、Ｖ字状溝等が挙げられるが、ＹＺ方向の断面の形
状が略三角形状のプリズム列とすることが好ましく、さ
らに好ましくは断面形状が略二等辺三角形状のプリズム
列である。このレンズ列の屈折または反射作用により、
導光体３からの出射光を光入射面２１と平行な面（ＹＺ
面）での指向性を高めることができる。また、レンズ列
の形状を適宜設定することにより、ＹＺ面の出射光分布
を所望なものとすることができる。例えば、プリズム列
ではそのプリズム頂角を適宜設定することによりＹＺ面
の出射光分布を制御することができる。(Equation 3) As shown in FIG. 1, when a lens array extending substantially in the X direction is formed on the back surface 24 or the light emitting surface 23 of the light guide 3,
Examples of the lens row include a prism row, a lenticular lens row, and a V-shaped groove. It is preferable that the cross-sectional shape in the YZ direction is a substantially triangular prism row, and more preferable that the cross-sectional shape is substantially an isosceles. It is a triangular prism array. Due to the refraction or reflection of this lens row,
The light emitted from the light guide 3 is converted into a plane (YZ) parallel to the light incident surface 21.
Plane) can be enhanced. Further, by appropriately setting the shape of the lens array, it is possible to obtain a desired light distribution on the YZ plane. For example, in a prism array, the emission light distribution on the YZ plane can be controlled by appropriately setting the prism apex angle.
【００２１】本発明において、導光体３に形成されるレ
ンズ列としてプリズム列を形成する場合には、そのプリ
ズム頂角を７０〜１５０°の範囲とすることが好まし
い。これは、プリズム頂角を７０°以上とすることによ
って導光体３からの出射光を十分集光させ面光源素子と
しての輝度の十分な向上を図ることができ、１５０°以
下とすることによって目的とする観察角度範囲に応じて
所望な出射光分布の広がりを付与することができるため
である。また、プリズム頂角をこの範囲内とすることに
よって、光源１に平行な主出射光を含む面（例えばＹＺ
面）において光度半値幅が３５〜６５°である集光され
た出射光を出射させることができ、面光源素子としての
輝度を向上させることができる。なお、プリズム列を裏
面２４に形成する場合にはプリズム頂角は７０〜８０゜
または１００〜１５０゜の範囲とすることが好ましく、
プリズム列を光出射面２３に形成する場合にはプリズム
頂角は８０〜１００゜の範囲とすることが好ましい。な
お、本発明においては、導光体３としては、図１に示し
たような板状に限定されるものではなく、くさび状、船
型状等の種々の形状のものが使用できる。In the present invention, when a prism array is formed as a lens array formed on the light guide 3, it is preferable that the prism apex angle be in the range of 70 to 150 °. This is because by setting the prism apex angle to 70 ° or more, it is possible to sufficiently condense the light emitted from the light guide 3 and sufficiently improve the luminance as the surface light source element. This is because a desired spread of the emitted light distribution can be imparted according to the target observation angle range. Further, by setting the prism apex angle within this range, a plane including main emission light parallel to the light source 1 (for example, YZ)
It is possible to emit the condensed outgoing light having a luminous intensity half width of 35 to 65 ° on the (surface), and to improve the brightness as the surface light source element. When the prism rows are formed on the back surface 24, the prism apex angle is preferably in the range of 70 to 80 ° or 100 to 150 °,
When a prism array is formed on the light exit surface 23, the prism apex angle is preferably in the range of 80 to 100 °. In the present invention, the light guide 3 is not limited to the plate shape as shown in FIG. 1, and various shapes such as a wedge shape and a boat shape can be used.
【００２２】本発明の面光源素子を構成する光偏向素子
４は、導光体３の光出射面２３上に配置される。光偏向
素子４の２つの主面４１，４２は、互いに対向してお
り、それぞれＸＹ面と平行に位置する。主面４１，４２
のうちの導光体３の光出射面２３と対面する主面は光偏
向素子入光面４１とされており、他方が光偏向素子出光
面４２とされる。光偏向素子の入光面４１には、図１に
示されているように、導光体３の光入射面２１と略平行
な方向に延びる多数のプリズム列を並行に連設したプリ
ズム面が形成されている。このプリズム列は、導光体３
の光入射面２１と必ずしも平行である必要はなく、光入
射面２１と１５°以下の角度を有する方向に延びるよう
に形成すればよい。ＸＺ面において光出射面２３の法線
方向に対して斜め方向に出射された導光体３からの出射
光は、図２に示したように、光偏向素子４に入射し、プ
リズム面で全反射作用によって内面反射され、光出射面
２３の法線方向（Ｚ方向）に進行方向が偏向される。こ
のように、光偏向素子４への入射光はプリズム列の全反
射作用によって進行方向を偏向されるので、導光体３か
らの出射光の強度分布にほぼ対応した光強度分布を有す
る光が光偏向素子４から出射される。従って、導光体３
によって適正化された分布を有する出射光を効率よく目
的の方向へ偏向することができる。The light deflecting element 4 constituting the surface light source element of the present invention is disposed on the light exit surface 23 of the light guide 3. The two main surfaces 41 and 42 of the light deflecting element 4 are opposed to each other, and are respectively located in parallel with the XY plane. Main surface 41, 42
The main surface of the light guide 3 facing the light exit surface 23 is a light deflecting element light entrance surface 41, and the other is a light deflecting element light exit surface 42. As shown in FIG. 1, the light incident surface 41 of the light deflecting element has a prism surface in which a number of prism rows extending in a direction substantially parallel to the light incident surface 21 of the light guide 3 are connected in parallel. Is formed. This prism array has the light guide 3
The light incident surface 21 need not necessarily be parallel to the light incident surface 21 and may be formed to extend in a direction having an angle of 15 ° or less with the light incident surface 21. The outgoing light from the light guide 3 emitted in the XZ plane obliquely to the normal direction of the light emitting surface 23 enters the light deflecting element 4 as shown in FIG. The inner surface is reflected by the reflection action, and the traveling direction is deflected in the normal direction (Z direction) of the light emitting surface 23. As described above, since the traveling direction of the light incident on the light deflecting element 4 is deflected by the total reflection effect of the prism array, light having a light intensity distribution substantially corresponding to the intensity distribution of the light emitted from the light guide 3 is obtained. The light is emitted from the light deflection element 4. Therefore, the light guide 3
Thus, the emitted light having the optimized distribution can be efficiently deflected to the target direction.
【００２３】光偏向素子４の入光面４１に形成されるプ
リズム列のプリズム頂角は５０〜８０°とすることが好
ましく、この範囲内とすることにより導光体３からの出
射光を目的の方向に効率よく偏向することができる。こ
のプリズム頂角は、５５°〜７５°の範囲とすることが
より好ましく、さらに好ましくは６０°〜７０°の範囲
である。本発明において、光偏向素子４としては、導光
体３からの出射光を目的の方向（例えば光出射面２３の
法線方向）に偏向ができるものであればプリズム列に限
定されるものではなく、例えばレンチキュラーレンズ
列、多角錘や円錐状レンズ、フライアイレンズ等の種々
のレンズ形状を有するものを形成することもできるが、
ＸＺ面と平行な断面の形状が略三角形状となるプリズム
列が特に好ましい。The prism apex angle of the prism array formed on the light entrance surface 41 of the light deflecting element 4 is preferably set to 50 to 80 °, so that the light emitted from the light guide 3 can be aimed at within this range. Can be efficiently deflected. The prism apex angle is more preferably in the range of 55 ° to 75 °, and even more preferably in the range of 60 ° to 70 °. In the present invention, the light deflecting element 4 is not limited to a prism array as long as it can deflect light emitted from the light guide 3 in a target direction (for example, a normal direction of the light emitting surface 23). For example, lenticular lens rows, polygonal cones and conical lenses, it is also possible to form those having various lens shapes such as a fly-eye lens,
A prism row whose cross section parallel to the XZ plane has a substantially triangular shape is particularly preferable.
【００２４】本発明の光拡散素子５は、光偏向素子４の
出光面４２上に配置され、その主面はＸＹ面と平行に位
置する。この光拡散素子５としては、面光源素子として
の輝度の低下を抑えながら、出射光分布を改善して適度
な広さの観察角度範囲を確保できるものであることが必
要である。このため、導光体３の光入射面２３と光出射
面２１の双方に垂直な面（ＸＺ面）における光偏向素子
４からの出射光に対する拡散率が５〜１０％である光拡
散素子５を使用することが必要である。これは、光拡散
素子５の拡散率が５％未満であると、出射光の分布を十
分に広げることができず十分な観察角範囲を確保するこ
とができないためであり、１０％を超えると輝度の低下
が大きくなる傾向にあるためである。The light diffusing element 5 of the present invention is disposed on the light exit surface 42 of the light deflecting element 4, and its main surface is located parallel to the XY plane. The light diffusing element 5 needs to be capable of improving the distribution of emitted light and securing a moderately wide observation angle range while suppressing a decrease in luminance as a surface light source element. For this reason, the light diffusing element 5 having a diffusivity of 5 to 10% for light emitted from the light deflecting element 4 on a plane (XZ plane) perpendicular to both the light incident surface 23 and the light emitting surface 21 of the light guide 3. It is necessary to use This is because if the diffusivity of the light diffusing element 5 is less than 5%, the distribution of the emitted light cannot be sufficiently widened and a sufficient observation angle range cannot be secured, and if it exceeds 10%. This is because the luminance tends to decrease significantly.
【００２５】本発明において、拡散率とは、光偏光素子
４からの出射光に対する光拡散素子５での拡散度合いを
示すもので、ＸＺ面における光拡散素子５を通過した光
の導光体３の光出射面２３の法線に対して２０°の方向
での光度、７０°の方向での光度、５°の方向での光度
から、次の式（４）に従って求められる。In the present invention, the diffusivity indicates the degree of diffusion of the light emitted from the light polarizing element 4 in the light diffusing element 5, and the light guide 3 of the light passing through the light diffusing element 5 on the XZ plane. From the luminous intensity in the direction of 20 °, the luminous intensity in the direction of 70 °, and the luminous intensity in the direction of 5 ° with respect to the normal line of the light exit surface 23 according to the following equation (4).
【００２６】[0026]
【数４】 また、本発明においては、光拡散素子５として、全光線
透過率が６５％以上であることが好ましく、さらに好ま
しくは７０％以上であり、より好ましくは８０％以上で
ある。これは、全光線透過率を６５％以上とすることに
よって、面光源素子の輝度の低下をより抑えることがで
きるためである。一般に、光拡散素子５として使用され
る光拡散シートにおいては、その拡散率と全光線透過率
とはトレードオフの関係にあるため、光拡散素子５とし
て上記のようなものを使用することが好ましい。本発明
の光拡散素子５としては、透明シート内に光拡散性のあ
る微粒子を含有させたもの、透明シートの表面をマット
状の微細な凹凸としたもの、透明シートの表面に透明ビ
ーズ等の光拡散性微粒子層を塗布したもの等のように種
々の形態のものを使用することができる。中でも、光偏
向素子４からの出射光が入射する入光面およびその裏面
の出光面の少なくとも一方が微細な凹凸かなる粗面であ
ることが好ましい。光拡散素子５として、このような構
成のものを使用することによって、観察角度範囲の適度
な広さを確保できるとともに、光偏向素子４あるいは液
晶表示素子との密着による干渉、モアレ、ぎらつき等の
発生を防止することができる。(Equation 4) In the present invention, the light diffusing element 5 has a total light transmittance of preferably 65% or more, more preferably 70% or more, and further preferably 80% or more. This is because by setting the total light transmittance to 65% or more, it is possible to further suppress a decrease in luminance of the surface light source element. Generally, in the light diffusion sheet used as the light diffusion element 5, since the diffusion rate and the total light transmittance are in a trade-off relationship, it is preferable to use the above-described light diffusion element 5 as the light diffusion element. . Examples of the light diffusing element 5 of the present invention include a transparent sheet containing fine particles having light diffusing properties, a transparent sheet having fine matte irregularities on the surface, a transparent bead or the like on the transparent sheet surface. Various forms, such as those coated with a light diffusing fine particle layer, can be used. In particular, it is preferable that at least one of the light incident surface on which light emitted from the light deflecting element 4 enters and the light exit surface on the back surface is a rough surface having fine irregularities. By using the light diffusing element 5 having such a configuration, it is possible to secure an appropriate range of the observation angle range, and to obtain interference, moire, glare, etc. due to close contact with the light deflecting element 4 or the liquid crystal display element. Can be prevented from occurring.
【００２７】本発明の面光源素子を構成する光源１は、
Ｙ方向に延在する線状の光源であり、例えば、蛍光ラン
プや発生源が離れた場所にあるようなライン光源を用い
ることができる。この光源１を覆う光源リフレクタ２
は、光源１からの光をロスを少なくして導光体３へ導く
ものであり、表面に金属蒸着反射層を有するプラスチッ
クフィルム、拡散材含有プラスッチックフィルム等を用
いることができる。図１に示されているように、光源リ
フレクタ２は、反射素子６の端縁部外面から光源１の外
面を経て光偏向素子４の出光面端縁部へと巻つけられて
いる。なお、光源リフレクタ２は、反射素子６の端縁部
外面から光源１の外面を経て導光体３の光出射面端縁部
へと巻つけることも可能である。また、このような光源
リフレクタ２と同様な反射部材を、導光体３の光入射面
２１以外の側端面に設けてもよい。The light source 1 constituting the surface light source element of the present invention comprises:
The light source is a linear light source extending in the Y direction. For example, a fluorescent lamp or a line light source in which the generation source is located at a remote place can be used. Light source reflector 2 covering this light source 1
Is to guide the light from the light source 1 to the light guide 3 with a reduced loss, and a plastic film having a metal deposition reflective layer on the surface, a plastic film containing a diffusing material, or the like can be used. As shown in FIG. 1, the light source reflector 2 is wound from the outer surface of the edge of the reflective element 6 to the outer surface of the light source 1 through the outer surface of the light source 1. The light source reflector 2 can be wound around the light emitting surface edge of the light guide 3 from the outer surface of the edge of the reflective element 6 via the outer surface of the light source 1. Further, a reflection member similar to the light source reflector 2 may be provided on a side end surface other than the light incident surface 21 of the light guide 3.
【００２８】反射素子６は、導光体３の裏面２４で反射
せずに導光体３から出射した光を反射させ、再び裏面２
４から導光体３内に入射させるもので、光源リフレクタ
２と同様に、表面に金属蒸着反射層を有するプラスチッ
クシート、拡散材含有プラスッチックシート等を用いる
ことができる。本発明においては、反射素子６として、
図１に示したような反射シートに代えて、導光体３の裏
面２４に金属蒸着などにより反射層を形成したものでも
よい。The reflection element 6 reflects the light emitted from the light guide 3 without being reflected by the back surface 24 of the light guide 3,
The light source 4 causes the light to enter the light guide 3, and similarly to the light source reflector 2, a plastic sheet having a metal deposition reflection layer on the surface, a diffuser-containing plastic sheet, or the like can be used. In the present invention, as the reflection element 6,
Instead of the reflection sheet as shown in FIG. 1, a reflection layer may be formed on the back surface 24 of the light guide 3 by metal evaporation or the like.
【００２９】本発明において、導光体３、光偏向素子４
および光拡散素子５は、光透過率の高い合成樹脂から構
成することができる。このような合成樹脂としては、例
えば、メタクリル樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネ
ート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等
が挙げられる。中でも、導光体３としては、光透過率の
高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性等に優れている
点からメタクリル樹脂が特に好ましい。このようなメタ
クリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とす
る樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上で
あるものが好ましい。In the present invention, the light guide 3 and the light deflecting element 4
The light diffusion element 5 can be made of a synthetic resin having a high light transmittance. Examples of such a synthetic resin include a methacrylic resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, and a vinyl chloride resin. Among them, the light guide 3 is particularly preferably a methacrylic resin because of its high light transmittance, heat resistance, mechanical properties, moldability, and the like. Such a methacrylic resin is a resin containing methyl methacrylate as a main component, and is preferably a resin having 80% by weight or more of methyl methacrylate.
【００３０】また、導光体３、光偏向素子４、光拡散素
子５の粗面やレンズ面等の表面構造を形成するに際し
て、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を
用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリー
ン印刷、押出成形や射出成形等によって同時に形状付与
してもよいし、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて形成
することもできる。特に、光偏向素子４としては、ポリ
エステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系
樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂
等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上
に、活性エネルギー線硬化型樹脂によって粗面構造やレ
ンズ構造を形成してもよいし、このようなシートを接
着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体
化させてもよい。使用される活性エネルギー線硬化型樹
脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化
合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、
（メタ）アクリル酸等を組み合わせて使用することがで
きる。When forming the surface structures such as the rough surface and the lens surface of the light guide 3, the light deflecting element 4, and the light diffusing element 5, a transparent synthetic resin plate is formed using a mold member having a desired surface structure. It may be formed by hot pressing, may be simultaneously formed by screen printing, extrusion molding, injection molding, or the like, or may be formed by using heat or a photocurable resin. In particular, as the light deflecting element 4, active energy ray curing is performed on a transparent substrate such as a transparent film or sheet made of a polyester resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a vinyl chloride resin, a polymethacrylimide resin, or the like. A rough surface structure or a lens structure may be formed by the mold resin, or such a sheet may be joined and integrated on a separate transparent substrate by a method such as adhesion or fusion. The active energy ray-curable resin used includes polyfunctional (meth) acrylic compounds, vinyl compounds, (meth) acrylates, allyl compounds,
(Meth) acrylic acid and the like can be used in combination.
【００３１】本発明においては、光偏向素子４として上
記のように透明基材上に活性エネルギー線硬化型樹脂に
よりレンズ構造を形成するレンズシートでは、透明基材
として前記のような拡散率５〜１０％の光拡散素子５を
用いることにより、光偏向素子４と光拡散素子５との両
方の機能を一枚のレンズシートで機能させることがで
き、面光源素子の部品点数を削減することができる。し
かし、より高い輝度の面光源素子を得るという観点から
は、光偏向素子４と光拡散素子５をそれぞれ導光体３の
光出射面２３上に順に配置することが好ましい。以上の
ような構成からなる本発明の面光源素子は、その発光面
（光拡散素子５の出光面）上に、液晶表示素子を配置し
て液晶表示装置が構成される。In the present invention, as the light deflecting element 4, as described above, in the lens sheet in which the lens structure is formed by the active energy ray-curable resin on the transparent substrate, the diffusion coefficient of the transparent substrate is 5 to 5 as described above. By using the 10% light diffusing element 5, both functions of the light deflecting element 4 and the light diffusing element 5 can be made to function with one lens sheet, and the number of parts of the surface light source element can be reduced. it can. However, from the viewpoint of obtaining a surface light source element having higher luminance, it is preferable that the light deflecting element 4 and the light diffusing element 5 are respectively arranged on the light emitting surface 23 of the light guide 3 in order. In the surface light source device of the present invention having the above-described configuration, a liquid crystal display device is arranged on the light emitting surface (light emitting surface of the light diffusing element 5) to constitute a liquid crystal display device.
【００３２】[0032]
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。なお、以下の実施例における各物性の測定は下記
のようにして行った。The present invention will be specifically described below with reference to examples. In addition, the measurement of each physical property in the following Examples was performed as follows.
【００３３】面光源素子の輝度、主出射光の角度、光度
半値幅の測定 大野技術研究所社製ＸＹ輝度測定システムの測定台に面
光源素子を載置し、面光源素子の出射面を２０ｍｍ間隔
で５４分割（縦方向を６分割、横方向を９分割）し輝度
計（トプコン社製ＢＭ−７）で各点の輝度値を測定し、
その平均を求め面光源素子の輝度とした。また、５４点
の輝度値の最大値(Max)と最小値(Min)から輝度均斉度
（Min／Max）を求めた。 The brightness of the surface light source element, the angle of the main emitted light, and the luminous intensity
Measurement of half-width The surface light source element is placed on a measuring table of an XY luminance measurement system manufactured by Ohno R & D Co., Ltd., and the emission surface of the surface light source element is divided into 54 at 20 mm intervals (6 in the vertical direction, 9 in the horizontal direction). ) Measure the luminance value of each point with a luminance meter (BM-7 manufactured by Topcon Corporation)
The average was obtained and defined as the luminance of the surface light source element. The luminance uniformity (Min / Max) was determined from the maximum value (Max) and the minimum value (Min) of the 54 luminance values.
【００３４】導光体の主出射光の角度、光度半値幅の測
定 大野技術研究所社製ＸＹ輝度測定システムの測定台に導
光体を載置し、導光体の光出射面に４ｍｍφのピンホー
ルを有する黒色の紙をピンホールが光出射面の中央に位
置するように導光体上に固定し、測定円が８〜９ｍｍと
なるように輝度計（ミノルタ社製ｎｔ−１°）までの距
離を調整した。光入射面と垂直な方向（縦方向）および
平行な方向（横方向）でピンホールを中心に輝度計の回
転軸が回転するように調節した。輝度計の回転軸を＋８
０°〜−８０°まで０．５°間隔で回転させながら、縦
方向および横方向での出射光の光度分布を測定した。測
定した光度分布から導光体の光出射面から出射する光の
主出射光の角度および主出射光の相対光度の半分になる
角度を求め導光体の光度半値幅とした。なお、主出射光
の分布が＋８０°以上又は−８０°以下に広がっている
場合は、主出射光分布のピーク角度と測定範囲内での光
度が半分になる角度の差の絶対値の２倍を光度半値幅と
した。 Measurement of the angle of the main outgoing light of the light guide and the half-width of luminous intensity
The light guide is placed on the measuring table of the XY luminance measurement system manufactured by Jo Ohno R & D Co., Ltd., and a black paper having a 4 mmφ pinhole on the light exit surface of the light guide is placed at the center of the light exit surface. It was fixed on the light guide so as to be positioned, and the distance to the luminance meter (Minolta nt-1 °) was adjusted so that the measurement circle was 8 to 9 mm. The rotation axis of the luminance meter was adjusted so as to rotate around the pinhole in a direction (vertical direction) and a direction (horizontal direction) perpendicular to the light incident surface. +8 rotation axis of luminance meter
The luminous intensity distribution of the emitted light in the vertical direction and the horizontal direction was measured while rotating from 0 ° to −80 ° at 0.5 ° intervals. From the measured luminous intensity distribution, the angle of the main outgoing light of the light emitted from the light emitting surface of the light guide and the angle at which the relative luminous intensity of the main outgoing light becomes half were determined as the luminous intensity half width. When the distribution of the main emission light spreads over + 80 ° or less than -80 °, the absolute value of the difference between the peak angle of the main emission light distribution and the angle at which the luminous intensity in the measurement range is reduced by half is twice. Was taken as the luminous intensity half width.
【００３５】拡散率の測定 大野技術研究所社製ＸＹ輝度測定システムを用い、光拡
散素子からの出射光分布を上記方法にて測定した。測定
した光度分布から５°、２０°および７０°の光度を求
め、前記式（４）式によって拡散率を算出した。 Measurement of Diffusivity Using an XY luminance measuring system manufactured by Ohno Technical Research Institute, the distribution of light emitted from the light diffusing element was measured by the above method. The luminous intensity at 5 °, 20 ° and 70 ° was obtained from the measured luminous intensity distribution, and the diffusivity was calculated by the above equation (4).
【００３６】全光線透過率の測定 村上色彩技術研究所社製反射・透過率計ＨＲ−１００型
を用い、コリメートした１９ｍｍφの光（平行度は光軸
に対して３％以内）を照射し、積分球入り口に光拡散素
子を設置しない場合の光量（Ｔ１）と設置した場合の光
量（Ｔ２）を測定し、Ｔ２／Ｔ１を百分率で求めた。 Measurement of total light transmittance Using a reflection / transmittance meter HR-100 manufactured by Murakami Color Research Laboratory, collimated light of 19 mmφ (parallelism is within 3% with respect to the optical axis) is irradiated. The light amount (T1) when the light diffusing element was not installed at the entrance of the integrating sphere and the light amount (T2) when the light diffusing element was installed were measured, and T2 / T1 was calculated as a percentage.
【００３７】出射率（α）の測定 面光源素子の光出射面の中央部の光源側から他端面側に
至る２０ｍｍ間隔で区分した各領域での光度の測定値を
行い、前記（１）式に基づいて算出した。 Measurement of Emissivity (α) The luminous intensity was measured in each area divided at intervals of 20 mm from the light source side at the center of the light emission surface of the light emission surface to the other end side of the light emission surface of the light source element. Calculated based on
【００３８】実施例１〜２、比較例１〜２ 一方の面が鏡面で、他方の表面が粒径１２５〜１４９μ
ｍのガラスビーズ（不二製作所社製ＦＧＢ−１２０）を
用いて１０ｃｍの距離から、吹付け圧力４〜６Ｋｇ／ｃ
ｍ２ でブラスト処理を行って粗面とした金型を用い
て、アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製アクリペット
ＶＨ５＃０００）を射出成形することによって、一方の
面が粗面の導光板を作製した。得られた導光板は、１９
５ｍｍ×２５３ｍｍ、厚さ３ｍｍ−１ｍｍのクサビ板状
をなしていた。Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 One surface was a mirror surface and the other surface had a particle size of 125 to 149 μm.
spraying pressure of 4 to 6 kg / c from a distance of 10 cm using glass beads (FGB-120 manufactured by Fuji Seisakusho Co., Ltd.)
A light guide plate having one surface roughened by injection molding an acrylic resin (Acrypet VH5 # 000 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) using a mold that has been blasted at m 2 and roughened. Produced. The obtained light guide plate is 19
It had a wedge plate shape of 5 mm × 253 mm and a thickness of 3 mm-1 mm.
【００３９】得られた導光板の鏡面側に、導光板の長さ
１９５ｍｍの短辺と平行になるように紫外線硬化型樹脂
によってプリズム頂角１３０°、ピッチ５０μｍのプリ
ズム列が並列に連設したプリズム層を形成した。導光体
の長さ２５３ｍｍの長辺の側端面に対向するように、蛍
光ランプ（富士通化成社製バックライトユニットＢＬ−
２５２のものを使用）を配置した。次いで、導光体の他
の側端面に光拡散反射フィルム（東レ社製Ｅ６０）を貼
付し、プリズム列を形成した面（裏面）に対向して反射
シートを配置し、光源リフレクタ（麗光社製銀反射フィ
ルム）を配置した。なお、導光体の光出射率は１．２
％、出射光の主光線の出射角度（導光体の光出射面の法
線に対する角度）は６７．０°、ＸＺ面での光度半値幅
は２７．５°であった。On the mirror side of the obtained light guide plate, prism rows having a prism apex angle of 130 ° and a pitch of 50 μm were continuously arranged in parallel with an ultraviolet curable resin so as to be parallel to the short side of the light guide plate having a length of 195 mm. A prism layer was formed. A fluorescent lamp (a backlight unit BL-BL manufactured by Fujitsu Kasei Co., Ltd.) is opposed to the side end surface of the long side of the light guide having a length of 253 mm.
252). Next, a light diffuse reflection film (E60, manufactured by Toray Industries, Inc.) is attached to the other side end surface of the light guide, and a reflection sheet is arranged facing the surface (rear surface) on which the prism rows are formed, and a light source reflector (Reiko Co., Ltd.) Silver-made reflective film). The light emission rate of the light guide was 1.2.
%, The exit angle of the principal ray of the exit light (the angle with respect to the normal to the light exit surface of the light guide) was 67.0 °, and the luminous intensity half width on the XZ plane was 27.5 °.
【００４０】一方、厚さ１２５μｍのポリエステルフィ
ルムの一方の表面にアクリル系紫外線硬化型樹脂を用い
てプリズム頂角６３°、ピッチ５０μｍのプリズム列が
並列に連設したプリズム面を形成して光偏向シートとし
た。この光偏向シートを、光偏向シートのプリズム列が
導光体の裏面のプリズム列と直交するようにし、光偏向
シートのプリズム面が導光体の粗面（光出射面）に対向
するようにして導光体上に配置した。得られた面光源素
子は、法線輝度が３４３０Ｃｄ／ｍ２、ＸＺ面での光度
半値幅が２７．５°、ＹＺ面での光度半値幅が４１．０
°、均斉度が０．７６であった。On the other hand, a prism surface having a prism apex angle of 63 ° and a pitch of 50 μm formed in parallel is formed on one surface of a polyester film having a thickness of 125 μm by using an acrylic ultraviolet curable resin so as to deflect light. Sheet. The light deflecting sheet is arranged such that the prism array of the light deflecting sheet is orthogonal to the prism array on the back surface of the light guide, and the prism surface of the light deflecting sheet is opposed to the rough surface (light emitting surface) of the light guide. And placed on the light guide. The obtained surface light source element has a normal luminance of 3430 Cd / m 2 , a luminous intensity half width on the XZ plane of 27.5 °, and a luminous intensity half width on the YZ plane of 41.0.
° and the degree of uniformity were 0.76.
【００４１】上記のようにして構成された面光源素子の
光偏向シート上に、表１に示す拡散率および全光線透過
率を有する光拡散シートを配置した。いずれの光拡散シ
ートも、ポリエステルフィルムの一方の表面に樹脂ビー
ズ層を塗布して微細な凹凸を有する光拡散層を形成した
ものである。なお、光拡散シートは、光拡散層を形成し
た面の裏面が光偏向シート側になるよう配置した。この
ようにして構成した面光源素子について、ＸＺ面の光度
半値幅、ＹＺ面の光度半値幅および法線輝度を測定し、
その結果を表１に示した。A light diffusing sheet having the diffusivity and total light transmittance shown in Table 1 was placed on the light deflection sheet of the surface light source element constructed as described above. In each of the light diffusion sheets, a resin bead layer is applied to one surface of a polyester film to form a light diffusion layer having fine irregularities. The light diffusion sheet was arranged such that the back surface of the surface on which the light diffusion layer was formed was on the light deflection sheet side. With respect to the surface light source element thus configured, the luminous intensity half width on the XZ plane, the luminous intensity half width on the YZ plane, and the normal luminance were measured.
The results are shown in Table 1.
【００４２】実施例３〜４ 実施例１および２で用いた拡散率６％、８％の２種の光
拡散シートの光拡散層を形成していない表面に、実施例
１と同様にしてアクリル系紫外線硬化型樹脂を用いてプ
リズム頂角６３°、ピッチ５０μｍのプリズム列が並列
に連設したプリズム面を形成して光偏向シートとした。
得られた光偏向シートを用いて実施例１と同様に面光源
素子を構成した。なお、光拡散シートは使用しなかっ
た。このようにして構成した面光源素子について、ＸＺ
面の光度半値幅、ＹＺ面の光度半値幅および法線輝度を
測定し、その結果を表１に示した。Examples 3 and 4 In the same manner as in Example 1, acryl was applied to the surfaces of the two types of light diffusion sheets having diffusion rates of 6% and 8% used in Examples 1 and 2 where no light diffusion layer was formed. A prism surface in which prism rows with a prism apex angle of 63 ° and a pitch of 50 μm are connected in parallel was formed using a system ultraviolet curable resin to form an optical deflection sheet.
Using the obtained light deflecting sheet, a surface light source element was formed in the same manner as in Example 1. The light diffusion sheet was not used. With respect to the surface light source element thus configured, XZ
The luminous intensity half width of the surface, the luminous intensity half width of the YZ surface, and the normal luminance were measured. The results are shown in Table 1.
【００４３】[0043]
【表１】 [Table 1]
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明は、面光源素子の輝度の低下を最
小限に抑え、所望の観察角度範囲に応じた適度な出射光
分布を得ることができ、高輝度で観察角度範囲の広い液
晶表示装置を提供できるものである。According to the present invention, a liquid crystal having high luminance and a wide observation angle range can be obtained by minimizing a decrease in the luminance of the surface light source element, obtaining an appropriate emission light distribution according to a desired observation angle range. A display device can be provided.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の面光源素子の一実施形態を示す模式的
斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of a surface light source element of the present invention.
【図２】本発明の光偏向素子の光学機能を説明する部分
断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating an optical function of the light deflecting element of the present invention.
１ 光源 ２ 光源リフレクタ ３ 導光体 ４ 光偏向素子 ５ 光拡散素子 ６ 反射素子 REFERENCE SIGNS LIST 1 light source 2 light source reflector 3 light guide 4 light deflection element 5 light diffusion element 6 reflection element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 103:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) // F21Y 103: 00
Claims (10)
つの光入射面およびこれと略直交する光出射面を有する
導光体と、該導光体の光出射面上に配置された光偏向素
子と、該光偏向素子の出光面上に配置された拡散率が５
〜１０％である光拡散素子とからなることを特徴とする
面光源素子。1. A light source and at least one light source facing the light source.
A light guide having two light incident surfaces and a light exit surface substantially orthogonal thereto, a light deflecting element disposed on the light exit surface of the light guide, and a light deflecting element disposed on the light exit surface of the light deflecting element Spreading rate is 5
A surface light source element comprising: a light diffusion element having a light diffusion rate of 10% to 10%.
つの光入射面およびこれと略直交する光出射面を有する
導光体と、該導光体の光出射面上に配置された光偏向素
子とからなり、光偏向素子が拡散率が５〜１０％である
光拡散シートの少なくとも一方の表面に多数のレンズ列
が連設したレンズ面を有することを特徴とする面光源素
子。2. A light source and at least one light source facing the light source.
A light guide having two light incident surfaces and a light exit surface substantially orthogonal thereto, and a light deflecting element disposed on the light exit surface of the light guide, wherein the light deflecting element has a diffusivity of 5 to 10 %. A surface light source element having a lens surface in which a large number of lens rows are continuously provided on at least one surface of a light-diffusing sheet which is a% light source.
る主出射光の角度が光出射面の法線に対し５０〜８０°
の範囲にあり、光入射面と光出射面の双方に垂直な垂面
における光度半値幅が５０°以下であることを特徴とす
る請求項１または２記載の面光源素子。3. The light guide, wherein an angle of main outgoing light emitted from the light exit surface is 50 to 80 ° with respect to a normal line of the light exit surface.
3. The surface light source device according to claim 1, wherein a half width of luminous intensity on a perpendicular surface perpendicular to both the light incident surface and the light exit surface is 50 ° or less.
以上であることを特徴とする請求項１または２記載の面
光源素子。4. The light diffusion element has a total light transmittance of 65%.
The surface light source device according to claim 1 or 2, wherein:
が粗面であることを特徴とする請求項１または２記載の
面光源素子。5. The surface light source device according to claim 1, wherein at least one surface of the light diffusion device is a rough surface.
あることを特徴とする請求項１または２記載の面光源素
子。6. The surface light source device according to claim 1, wherein a light emission rate of the light guide is 0.5 to 5%.
面に多数のレンズ列が並列して連設されたレンズ面を有
し、該レンズ面が導光体の光出射面と対向するように導
光体の光出射面上に配置されていることを特徴とする請
求項１記載の面光源装置。7. The light deflecting element has a lens surface on which at least one surface is provided with a large number of lens arrays in parallel, and the lens surface faces a light exit surface of a light guide. The surface light source device according to claim 1, wherein the surface light source device is disposed on a light emitting surface of the light guide.
である光拡散シートの少なくとも一方の表面に多数の断
面略三角形状のプリズム列が連設したプリズム面を有す
るプリズムシートであることを特徴とする請求項２記載
の面光源素子。8. The light deflecting element has a diffusion rate of 5 to 10%.
3. The surface light source device according to claim 2, wherein the light diffusion sheet is a prism sheet having a prism surface in which a large number of prism rows having a substantially triangular cross section are continuously provided on at least one surface of the light diffusion sheet.
の少なくとも一方の表面に多数のレンズ列が並列に連設
したレンズ面を有することを特徴とする面光源素子用レ
ンズシート。9. A lens sheet for a surface light source element, wherein a light diffusing sheet having a diffusivity of 5 to 10% has, on at least one surface, a lens surface in which a large number of lens rows are connected in parallel.
状のプリズム列が並列に連設したプリズム面であること
を特徴とする請求項９記載の面光源素子用レンズシー
ト。10. The lens sheet for a surface light source element according to claim 9, wherein the lens surface is a prism surface in which a plurality of prism rows having a substantially triangular cross section are connected in parallel.
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