JP2001210121A - Surface light source device and liquid crystal display using the same - Google Patents

Surface light source device and liquid crystal display using the same

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JP2001210121A
JP2001210121A JP2000023360A JP2000023360A JP2001210121A JP 2001210121 A JP2001210121 A JP 2001210121A JP 2000023360 A JP2000023360 A JP 2000023360A JP 2000023360 A JP2000023360 A JP 2000023360A JP 2001210121 A JP2001210121 A JP 2001210121A
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JP
Japan
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light
light source
source device
sheet
light guide
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JP2000023360A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Suga
義訓 菅
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Yuka Denshi Co Ltd
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Yuka Denshi Co Ltd
Mitsubishi Chemical Corp
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  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface light source device for an illumination optical system having high and practical optical property, using an illumination optical system with a directional scattering light source as a light source, which was incomplete in the sense of appearance quality as a backlight source means for a large-scale liquid crystal display, while substantially being effective for high brightness, and to provide a liquid crystal display using the surface light source device. SOLUTION: A light guide body 11 having one surface as a light emission plane 12 is provided with a light extraction mechanism 24. A linear light source 15 is arranged at a side end of the light guide body. A light adjusting sheet 18 which has a prism array 18a in almost triangular prism shape, with peak angles directed to the light emission plane and with ridge lines in parallel to the linear light source is arranged on the light emission plane 12 of the light guide body 11. A plane 14 opposed to the light emission plane of the light guide body is provided with a positively reflective sheet 20 which has a light diffusion part 21 near the linear light source.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は面光源装置及びこれ
を用いた液晶ディスプレイ装置に関し、更に詳細には面
光源装置における光学特性を向上させる技術であり、更
にこの面光源装置をバックライト光学系として好適に用
いた液晶ディスプレイ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface light source device and a liquid crystal display device using the same, and more particularly to a technique for improving the optical characteristics of the surface light source device. The present invention relates to a liquid crystal display device suitably used as a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、パーソナルコンピュータ向けモニ
ターや薄型TV等の表示装置として透過型の液晶表示
(ディスプレイ)装置が多用されており、このような液
晶表示装置では、通常、液晶素子の背面に面状の照明装
置即ちバックライトが配設されている。このバックライ
トは冷陰極放電管等の線状光源を面状の光に変換する機
構とされている。
2. Description of the Related Art In recent years, transmissive liquid crystal displays (displays) have been frequently used as monitors for personal computers and display devices such as thin TVs. A planar lighting device or backlight is provided. The backlight is a mechanism for converting a linear light source such as a cold cathode discharge tube into planar light.

【0003】具体的には、液晶素子の背面直下に光源を
配設する方法や、側面に光源を設置し、アクリル板等の
透光性の導光体を用いて面状に光を変換して面光源を得
る方法(サイドライト方式)が代表的であり、光出射面
にはプリズムアレー等からなる光学素子を配設して所望
の光学特性を得る機構とされている。
[0003] Specifically, a method of arranging a light source immediately below the back surface of a liquid crystal element or a method of installing a light source on a side surface and converting the light into a planar shape using a translucent light guide such as an acrylic plate. A typical method is to obtain a surface light source (side light method), and a mechanism for obtaining desired optical characteristics by disposing an optical element such as a prism array on the light emitting surface.

【0004】このサイドライト方式については、例えば
特開昭61−99187号公報や特開昭63−6210
4号公報に開示されている。特に、軽量、薄型という液
晶表示装置の一般的特徴をより有効に引き出すために
は、バツクライトを薄くすることができるサイドライト
方式の利用が好適であり、携帯用パーソナルコンピュー
タ等の液晶表示装置にはサイドライト方式のバツクライ
トが多く使用されている。
[0004] The side light system is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-99187 and 63-6210.
No. 4 discloses this. In particular, in order to more effectively bring out the general characteristics of a liquid crystal display device that is lightweight and thin, it is preferable to use a sidelight method that can reduce the backlight, and a liquid crystal display device such as a portable personal computer is preferred. Backlights of the sidelight type are often used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】これらバックライトに
要求される性能は、近時、ますます高度化する方向にあ
るが、特に、据え置き型のパーソナルコンピュータ用モ
ニター表示装置や大画面薄型TVでは、一般的には透過
型フルカラー液晶デバイスが用いられている。この場
合、カラー液晶セル自体の極めて低い光線透過率から、
バツクライ卜光源に要求される輝度値が必然的に高いも
のとならざる得ない。
The performance required of these backlights has been increasing in recent years. Particularly, in the case of a stationary personal computer monitor display device and a large-screen thin TV, Generally, a transmission type full color liquid crystal device is used. In this case, from the extremely low light transmittance of the color liquid crystal cell itself,
The brightness value required for the backlight light source is inevitably high.

【0006】このため、前述したサイドライト方式から
なるバックライトにおいては、プリズムアレー等からな
るシートを多用して光学的集光作用によって正面輝度を
確保すること、あるいは偏向変換機能を有した特殊光機
能性シートによって出射光線を有効利用することが一般
的には行われているが、これらを多用することは大きな
コスト増を招くばかりか、視野角特性が狭くなる等の弊
害も生むため、より簡易な手段によって高い光学特性を
有した面光源装置を提供する技術の出現が待ち望まれて
いた。
For this reason, in the above-mentioned backlight of the sidelight system, a sheet made of a prism array or the like is frequently used to secure front luminance by an optical condensing function, or special light having a deflection conversion function. It is generally practiced to effectively use the emitted light rays with a functional sheet, but overuse of these not only causes a large increase in cost but also causes adverse effects such as narrowing of the viewing angle characteristics. The emergence of a technique for providing a surface light source device having high optical characteristics by simple means has been awaited.

【0007】これらの問題に対する解決策の一つとし
て、特公平7−27136号公報、特公平7−2713
7号公報等に開示されているように、導光体表面に形成
された粗面や導光体中に分散した光散乱性微粒子等から
発生する高輝度な指向性散乱光を用いる試みが有効と考
えられる。
As one of the solutions to these problems, Japanese Patent Publication No. Hei 7-27136 and Japanese Patent Publication No. Hei 7-2713
As disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1995, it is effective to use directional scattered light with high luminance generated from a rough surface formed on the surface of the light guide or light scattering fine particles dispersed in the light guide. it is conceivable that.

【0008】すなわち、元来、コリメートされた指向性
散乱光源を光源とすることにより、集光性がより高めら
れ、限られた導光体への入射光量を有効に正面方向に向
けることが可能となるため、より単純な構成でありなが
ら高い照明効率を有する低コストな照明光学系の実現が
可能であることが明らかとされてきた。
That is, by using a collimated directional scattered light source as a light source, the light condensing property is further improved, and the amount of light incident on a limited light guide can be effectively directed to the front direction. Therefore, it has been clarified that it is possible to realize a low-cost illumination optical system having a higher illumination efficiency with a simpler configuration.

【0009】しかしながら、これらの照明光学系を実用
に供しようとすると、輝度は相対的に確保されるもの
の、ディスプレイ装置のバックライト光源として最も重
要な品質である輝度分布が極めて劣悪なものとなり、特
に光源近傍域において輝線や暗部等の外観品質上好まし
くない現象が多く発生するため、大型液晶ディスプレイ
装置のバックライト光源手段としての実用化に極めて大
きな支障をきたしていた。
However, when these illumination optical systems are put to practical use, the luminance distribution, which is the most important quality as a backlight light source for a display device, is extremely poor, although the luminance is relatively secured. Particularly, in the vicinity of the light source, many unfavorable phenomena such as bright lines and dark portions in appearance quality occur, which has greatly hindered practical use as a backlight light source for a large liquid crystal display device.

【0010】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、本質的には高輝度化に有
効でありながら、大型液晶ディスプレイ装置のバックラ
イト光源手段としては外観品質の点で未完成であった、
指向性散乱光源を光源とする照明光学系を用い、より高
度で実用的な光学特性を有する照明光学系としての面光
源装置及びこれを用いた液晶ディスプレイ装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and is essentially effective for increasing the luminance, but has an appearance quality as a backlight light source means of a large liquid crystal display device. Was unfinished in terms of
It is an object of the present invention to provide a surface light source device as an illumination optical system having more advanced and practical optical characteristics using an illumination optical system using a directional scattering light source as a light source, and a liquid crystal display device using the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は面光源装置であ
り、前述した技術的課題を解決するために以下のように
構成されている。すなわち、本発明は、一表面を光出射
面とする導光体と、この導光体に設けられた光取り出し
機構と、導光体の側端部に配設された線状光源と、導光
体の前記光出射面上に、頂角を光出射面側に向け且つ尾
根線を線状光源と平行とするようにほぼ三角プリズム状
のプリズムアレーが形成された調光シートと、導光体の
光出射面と対向する面側に配置された正反射性の反射シ
ートとを含み、反射シートには、線状光源近傍に光拡散
性部分が設けられていることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a surface light source device, and is configured as follows to solve the above-mentioned technical problem. That is, the present invention provides a light guide having one surface as a light emitting surface, a light extraction mechanism provided in the light guide, a linear light source provided at a side end of the light guide, and a light guide. A light control sheet having a substantially triangular prism-shaped prism array formed on the light exit surface of the light body so that a vertex angle is directed toward the light exit surface and a ridge line is parallel to the linear light source; A specular reflection sheet disposed on the surface of the body facing the light exit surface, wherein the reflection sheet is provided with a light diffusing portion near the linear light source.

【0012】〈本発明の具体的構成〉本発明の面光源装
置は、前述した必須の構成要素からなるが、その構成要
素が具体的に以下のような場合であっても成立する。そ
の具体的構成とは、反射シートに設けられている光拡散
性部分が、線状光源から離れるにしたがって占有面積が
漸減するグラデーション状のパターンとされていること
を特徴とする。
<Specific Structure of the Present Invention> The surface light source device of the present invention is composed of the above-mentioned essential components. However, the present invention is satisfied even when the specific components are as follows. The specific configuration is characterized in that the light diffusing portion provided on the reflection sheet has a gradation pattern in which the occupied area gradually decreases as the distance from the linear light source increases.

【0013】また、本発明の面光源装置では、グラデー
ション状のパターンからなる光拡散性部分を、白色イン
キを用いた印刷により形成することが好ましい。その
際、正反射性の反射シートに印刷される光拡散性部分は
線状光源側に位置する導光体の側端から50mm以内の
領域に亘って設けられていることが好ましい。
Further, in the surface light source device of the present invention, it is preferable that the light diffusing portion composed of the gradation pattern is formed by printing using white ink. At this time, it is preferable that the light diffusing portion printed on the specular reflection sheet is provided over a region within 50 mm from the side end of the light guide located on the linear light source side.

【0014】更に、本発明の面光源装置では、正反射性
の反射シートに印刷される光拡散性部分は、反射シート
を正面から見た時に両端が反射シートの側縁に沿って張
り出したほぼU字形状の領域内にパターニングされてい
ることが好ましい。また、導光体の光取り出し機構につ
いては、凸状突起粗面ドットパターン若しくは半透光性
インキの印刷パターンにより形成することができる。
Further, in the surface light source device of the present invention, the light diffusing portion printed on the specular reflection sheet has substantially both ends projecting along side edges of the reflection sheet when the reflection sheet is viewed from the front. It is preferable that the pattern is formed in a U-shaped region. Further, the light extraction mechanism of the light guide can be formed by a dot pattern on a rough surface of a convex projection or a printing pattern of a semi-transparent ink.

【0015】更にまた、本発明の面光源装置では、導光
体の光出射面と調光シートとの間に、ヘーズ50%以下
なる光透過性シートを配設して構成することも好まし
く、その場合、光透過性シートの線状光源に近い付近に
はグラデーション状の遮光パターンを設けることが好ま
しい。このようなグラデーション状の遮光パターンは、
導光体の光出射面における線状光源に近い付近に設けて
もよい。
Further, in the surface light source device of the present invention, it is preferable that a light transmissive sheet having a haze of 50% or less is disposed between the light exit surface of the light guide and the light control sheet. In that case, it is preferable to provide a gradation-like light-shielding pattern near the linear light source on the light-transmitting sheet. Such a gradation light shielding pattern is
It may be provided near the linear light source on the light emitting surface of the light guide.

【0016】前述した特徴を備える本発明の面光源装置
において、調光シートに設けられているほぼ三角プリズ
ム状のプリズムアレーについては、その頭頂角が45〜
75度のものを使用することが好ましい。また、正反射
性の反射シートについては、その反射率が90%以上の
ものを使用することが好ましい。
In the surface light source device of the present invention having the above-described features, the prism array of the substantially triangular prism provided on the light control sheet has a vertex angle of 45 to 45.
It is preferable to use the one at 75 degrees. Further, it is preferable to use a regular reflection sheet having a reflectance of 90% or more.

【0017】本発明は前述した面光源装置をバックライ
ト光源手段として用いた液晶ディスプレイ装置であり、
この時の構成としては、液晶ディスプレイ装置の使用時
に上部又は下部に位置する導光体の側端部に線状光源を
配設するようにすることが好ましい。
The present invention is a liquid crystal display device using the above-mentioned surface light source device as a backlight light source means,
At this time, it is preferable to arrange a linear light source at the side end of the light guide located at the upper or lower part when the liquid crystal display device is used.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の面光源装置及びこ
れを用いた液晶ディスプレイ装置を図に示される実施形
態について更に詳細に説明する。図1及び図2には、本
発明の一実施形態に係る面光源装置10が示されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The surface light source device of the present invention and a liquid crystal display device using the same according to the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. 1 and 2 show a surface light source device 10 according to one embodiment of the present invention.

【0019】この面光源装置10は、透光性の平板から
なる基板即ち導光体11を備え、この導光体11の一表
面は光出射面12とされ、また対向する一組の側端部1
3の一方には、当該側端部に沿うように線状光源15が
配置されている。この線状光源15は、蛍光管、LED
アレー等を用いることができるが、特にこれらに限定さ
れるものではない。
The surface light source device 10 includes a substrate made of a light-transmitting flat plate, that is, a light guide 11, one surface of the light guide 11 being a light emitting surface 12, and a pair of opposed side ends. Part 1
A linear light source 15 is arranged on one of the three sides along the side end. The linear light source 15 includes a fluorescent tube, an LED,
An array or the like can be used, but is not particularly limited thereto.

【0020】線状光源15としては、発光効率に優れ、
小型化の容易な冷陰極管の利用が最も好適である。この
線状光源15の周囲にはリフレクタ16が配設され、出
射した光線をできるだけ無駄なく導光体11の側端部1
3に入射させる機構とされている。
The linear light source 15 has excellent luminous efficiency,
It is most preferable to use a cold-cathode tube that can be easily miniaturized. A reflector 16 is provided around the linear light source 15 so that the emitted light can be transmitted to the side end 1 of the light guide 11 with as little waste as possible.
3 is made to be incident.

【0021】リフレクタ16に用いられる材質としては
光線反射率の高いものであれば特に限定はされないが、
例えば、板厚み0.2〜0.4mm程度の金属板又は厚
み0.1〜0.25mm程度の柔軟性を有した白色プラ
スチックフィルム等が好適に用いられる。
The material used for the reflector 16 is not particularly limited as long as it has a high light reflectance.
For example, a metal plate having a plate thickness of about 0.2 to 0.4 mm or a flexible white plastic film having a thickness of about 0.1 to 0.25 mm is preferably used.

【0022】ここで、前述した基本的な構成のサイドラ
イト方式の面光源装置について考察すると、線状光源1
5が配設された光源部近傍に線状光源と平行な筋状の明
部(輝線)が発生し易いが、これらは画像品質等に大き
な影響をもたらすものであり、可能な限り除去すること
が好ましい。
Here, considering the side light type surface light source device having the above-described basic configuration, the linear light source 1 will be described.
Line-shaped bright portions (bright lines) parallel to the linear light source are likely to be generated in the vicinity of the light source portion where the light source 5 is disposed, but these have a great effect on image quality and the like, and should be removed as much as possible. Is preferred.

【0023】光源部近傍に線状光源と平行な筋状の明部
(輝線)が発生する原因については、図8に示されるよ
うに、線状光源15が配設された側端部13付近におい
て、導光体11の光出射面12及び光出射面と対向する
面14からの光線の流入があるためであり、これらの光
線成分はスネルの法則に基づく全反射条件を満たすこと
ができなくなるため、一旦、導光体11内に入射しても
導光体11中に留まっていることができず、輝線17と
して出射してしまうためである。
The reason why a streak bright portion (bright line) parallel to the linear light source is generated in the vicinity of the light source portion is as shown in FIG. 8 near the side end portion 13 where the linear light source 15 is disposed. In this case, light rays flow from the light exit surface 12 and the surface 14 facing the light exit surface of the light guide 11, and these light components cannot satisfy the total reflection condition based on Snell's law. Therefore, even if the light enters the light guide 11 once, it cannot remain in the light guide 11 and is emitted as the bright line 17.

【0024】特に、導光体11の光出射面12上に配置
する調光シートとして、導光体11の光出射面12側に
頂角を向けたほぼ三角プリズム状のプリズムアレーを用
いる光学系では、この現象は極めて発生し易いものであ
り、大型液晶ディスプレイ装置等の画像品質が極めて重
視される用途に、同光学系を用いた面光源装置が実用化
されない大きな理由となっていた。
In particular, an optical system using a prism array having a substantially triangular prism shape whose apex is directed toward the light exit surface 12 of the light guide 11 as a light control sheet disposed on the light exit surface 12 of the light guide 11. In this case, this phenomenon is extremely likely to occur, which is a major reason why a surface light source device using the optical system is not practically used in applications where image quality is extremely important, such as a large liquid crystal display device.

【0025】また、導光体11の光出射面12側に頂角
を向けたほぼ三角プリズム状のプリズムアレーを用いる
光学系では、更に反射シートとしてAgやAlを蒸着し
た正反射性の反射シートを用いることにより飛躍的に輝
度性能を向上させることができる。
In an optical system using a prism array having a substantially triangular prism shape whose apex is directed toward the light exit surface 12 of the light guide 11, a regular reflection sheet on which Ag or Al is deposited as a reflection sheet is further provided. The luminance performance can be dramatically improved by using.

【0026】その理由としては、散乱損失が少なく高効
率な光取り出し手段である、粗面パターニングや半透光
性インキパターニングが導光体に設けられる時、この光
取り出し手段から発生する散乱光線は、元来、集光性が
高いため、AgやAlを蒸着した正反射性の反射シート
を用いれば、指向性に変化が少なく、これらの特性が失
われることがないからである。
The reason is that when rough surface patterning or semi-translucent ink patterning is provided on the light guide, which is a highly efficient light extraction means with small scattering loss, the scattered light generated from this light extraction means will This is because, since the light-collecting property is originally high, the use of a specular reflection sheet on which Ag or Al is deposited has little change in directivity, and these characteristics are not lost.

【0027】しかしながら、輝度向上には正反射性の反
射シートは有効であるものの、前述した輝線について
は、正反射性反射シートの指向性を乱さない特性が逆に
わざわいして、非常に目立ち易くなる傾向にある。つま
り、導光体の光出射面側に頂角を向けたほぼ三角プリズ
ム状のプリズムアレーを用い、反射シートとしてAgや
Alに代表される正反射性反射シートを用いる構成で
は、高輝度化に有効であるものの輝線を除去することが
困難となるのである。
However, although a specular reflection sheet is effective for improving the brightness, the characteristic of the above-mentioned bright line which does not disturb the directivity of the specular reflection sheet is very noticeable. It tends to be easier. In other words, in a configuration in which a prism array having a substantially triangular prism shape whose apex angle is directed to the light emitting surface side of the light guide and a regular reflection sheet typified by Ag or Al is used as the reflection sheet, high luminance can be achieved. Although effective, it is difficult to remove bright lines.

【0028】これに対して、本発明では、図1及び図2
に示される実施形態の面光源装置10のように、導光体
11の光出射面12の上方に、該光出射面12側に頂角
を向けたほぼ三角プリズム状のプリズムアレー18aが
形成された調光シート18が配設され、この調光シート
18と光出射面12との間には、光透過性のシート19
が配設されている。
On the other hand, according to the present invention, FIGS.
As in the surface light source device 10 of the embodiment shown in FIG. 1, a prism array 18a having a substantially triangular prism shape having a vertex directed toward the light emitting surface 12 is formed above the light emitting surface 12 of the light guide 11. The light control sheet 18 is disposed between the light control sheet 18 and the light exit surface 12.
Are arranged.

【0029】更に、本実施形態の面光源装置10では、
導光体11の光出射面12とは反対側の面14側に反射
シート20が配設されている。本発明における面光源装
置において、この反射シート20は、表面反射率が大き
い正反射性材質、具体的にはAg、AL蒸着シート等が
用いられる。この正反射性反射シート20には、線状光
源15の近傍にグラデーション状の光拡散性部分21が
設けられている。
Further, in the surface light source device 10 of the present embodiment,
The reflection sheet 20 is disposed on the surface 14 of the light guide 11 opposite to the light exit surface 12. In the surface light source device according to the present invention, as the reflection sheet 20, a specular reflection material having a large surface reflectance, specifically, an Ag or AL vapor deposition sheet is used. The regular reflection sheet 20 is provided with a gradation-like light diffusing portion 21 near the linear light source 15.

【0030】このように本発明では、図1及び図2に示
される実施形態の面光源装置10の如く正反射性反射シ
ート20の線状光源近傍に光拡散性部分21が設けられ
ているため、輝線が過剰に目立ち易くなる問題が発生し
ない。すなわち、線状光源15から輝線として出射すべ
く正反射性反射シート20を介して導光体11の面積が
大きい面側から入射する光線成分は、光拡散性部分21
において拡散反射されて指向性が乱されるため輝線の強
度が緩和されるのである。
As described above, in the present invention, the light diffusing portion 21 is provided near the linear light source of the specular reflection sheet 20 as in the surface light source device 10 of the embodiment shown in FIGS. The problem that the bright lines become excessively noticeable does not occur. That is, the light component that enters from the surface of the light guide 11 where the area of the light guide 11 is large via the specular reflection sheet 20 to be emitted as the bright line from the linear light source 15 is the light diffusion portion 21
In this case, the directivity is disturbed by the diffuse reflection, so that the intensity of the bright line is reduced.

【0031】しかも、光拡散性部分21は、好適には、
グラデーション状の白色パターンとされ、線状光源15
から離れるにしたがって白色パターンの占有面積は漸減
するようにされているため、不自然なムラとして白色パ
ターン部分が目立つこともないのである。
Moreover, the light diffusing portion 21 is preferably
It is a gradation white pattern.
Since the occupied area of the white pattern gradually decreases as the distance from the area increases, the white pattern portion does not stand out as unnatural unevenness.

【0032】ここで、占有面積が漸減するとは、一定の
領域を正反射性反射シート20よりサンプリングした際
に、該領域中に白色パターン部分が占める面積が線状光
源15から離れるにしたがって徐々に減少するように構
成されていることを意味する。例えば、図3のA部分を
拡大した図4に示されるように円形の微細パターンが線
状光源15から離れるにしたがって直径が小さくなるよ
うに配置されている態様、面積が一定のパターンが配置
密度を線状光源15から離れるにしたがって漸減するよ
うにパターニングされている態様等が代表的である。
Here, when the occupied area is gradually reduced, when a certain area is sampled from the specular reflection sheet 20, the area occupied by the white pattern portion in the area gradually increases as the distance from the linear light source 15 increases. Means configured to decrease. For example, as shown in FIG. 4 in which the portion A in FIG. 3 is enlarged, a circular fine pattern is arranged so that the diameter decreases as the distance from the linear light source 15 increases, and a pattern having a constant area corresponds to the arrangement density. Is representatively such that the pattern is gradually reduced as the distance from the linear light source 15 increases.

【0033】さらに、パターニングが設けられる領域2
2は、図3に影線で示されるように、線状光源が位置す
る側端から測定して80mm以内、より好適には50m
m以内、さらに好適には40mm以内の範囲とされる。
また、本発明においては反射率90%以上なる正反射性
反射シート20を用いるが、このような反射シート20
を用いる光学系では線状光源15の電極近傍において輝
度低下が極めて発生し易く、前述した輝線と同様に、外
観品質上の大きな問題となっている。
Further, a region 2 where patterning is provided
2 is within 80 mm, more preferably 50 m, measured from the side edge where the linear light source is located, as shown by the shadow line in FIG.
m, more preferably within a range of 40 mm.
Further, in the present invention, a specular reflection sheet 20 having a reflectance of 90% or more is used.
In an optical system using, the brightness is extremely likely to be reduced in the vicinity of the electrode of the linear light source 15, which is a major problem in appearance quality as in the above-described bright line.

【0034】これは、正反射性の反射シートにおいては
反射シートでの反射過程において、光源光の出射角度分
布特性が変化しないためであり、線状光源電極付近にお
いては左右非対称な出射角度分布をもった光線が出射し
てしまうため暗部がより目立ちやすくなるのである。
This is because the output angle distribution characteristic of the light source light does not change in the reflection process of the specular reflection sheet in the reflection process of the reflection sheet. The dark part becomes more conspicuous because of the emitted light rays.

【0035】この問題に対しても、前述した輝線の問題
と同様に、暗部が発生する付近に光拡散性部分を拡大し
て設けることによって解決することが可能であり、図5
に示されるように、反射シート20を正面から見た時に
線状光源15の両端側が線状光源15の配置側端部13
に直交する側端部に対応する側縁に沿って張り出した部
分23a、23bを有するほぼU字状の範囲(影線部
分)22にパターニングすることで輝線の問題ばかりで
なく、電極付近に生じる暗部をも補正した、極めて実用
的な光学特性を得ることができるのである。
This problem can be solved by enlarging and providing a light diffusing portion in the vicinity of the occurrence of a dark portion, similarly to the problem of the bright line described above.
As shown in FIG. 3, when the reflection sheet 20 is viewed from the front, both end sides of the linear light source 15 are disposed on the side end portions 13 of the linear light source 15.
By patterning in a substantially U-shaped area (shadow line portion) 22 having portions 23a and 23b protruding along side edges corresponding to side edges orthogonal to the above, not only the problem of the bright line but also the vicinity of the electrode occurs. It is possible to obtain an extremely practical optical characteristic in which a dark portion is corrected.

【0036】ここで、本発明に係る面光源装置におい
て、光拡散性部分21において適度に強度が緩和され
た、本来、輝線成分となるべき光線成分は、図2に示さ
れるように導光体11の光出射面12とほぼ三角プリズ
ム状のプリズムアレー18aの間に設けられる透光性の
シート19の線状光源近傍に遮光パターン19aを設
け、該遮光パターン19aを適度に調整することによっ
て面光源装置の光源として利用することもできるように
なる。
Here, in the surface light source device according to the present invention, the light component, which should be a bright line component and whose intensity is appropriately moderated in the light diffusing portion 21, is a light guide as shown in FIG. A light-shielding pattern 19a is provided in the vicinity of a linear light source on a light-transmitting sheet 19 provided between the light-emitting surface 12 of FIG. 11 and a prism array 18a having a substantially triangular prism shape, and the light-shielding pattern 19a is appropriately adjusted. It can also be used as a light source of a light source device.

【0037】すなわち、本発明においては遮光パターン
19aが設けられるシート19は光透過性のシートであ
り、より具体的にはJIS K6719に定められるヘ
ーズ値が50%以下、より好ましくは40%以下、さら
に好ましくは35%以下とされる。
That is, in the present invention, the sheet 19 provided with the light-shielding pattern 19a is a light-transmitting sheet, and more specifically, the haze value specified in JIS K6719 is 50% or less, more preferably 40% or less. More preferably, it is 35% or less.

【0038】これは、導光体11の光出射面12側に頂
角を向けたほぼ三角プリズム状のプリズムアレー18a
に入射する光線は可能な限り集光されていることが好ま
しいためであり、本発明において用いられる光透過性シ
ート19は従来型の面光源装置で一般的に用いられる光
拡散シートとは本質的に機能が異なるものである。ま
た、これと同等な効果は導光体11の光出射面12上に
遮光パターンを設けることによっても達成可能である。
This is a prism array 18a of a substantially triangular prism shape whose apex is directed toward the light emitting surface 12 of the light guide 11.
This is because it is preferable that the light rays incident on the light-transmitting sheet 19 are converged as much as possible, and the light-transmitting sheet 19 used in the present invention is essentially different from the light diffusion sheet generally used in the conventional surface light source device. The functions are different. The same effect can also be achieved by providing a light shielding pattern on the light emitting surface 12 of the light guide 11.

【0039】更に、本実施形態の面光源装置10では、
前述したように、導光体11の光出射面12とは反対側
の面14に、導光体11から光線を効率よく取り出すた
めの光取り出し機構24(図2参照)が設けられてい
る。本発明の面光源装置において、光取り出し機構24
としては、通常良く用いられる、チタニア微粒子等が高
濃度に分散した白色インキ等による多重散乱過程を用い
るのではなく、相対的に散乱回数が少ないか、もしくは
全くない過程を利用する。
Further, in the surface light source device 10 of the present embodiment,
As described above, the light extraction mechanism 24 (see FIG. 2) for efficiently extracting light from the light guide 11 is provided on the surface 14 of the light guide 11 opposite to the light emission surface 12. In the surface light source device of the present invention, the light extraction mechanism 24
Instead of using a multiple scattering process using a white ink or the like in which titania fine particles or the like are dispersed at a high concentration, a process in which the number of scatterings is relatively small or not used is used.

【0040】これは、多重散乱による光量ロスを防ぎな
がら、導光体11の光出射面12側に頂角を向けたほぼ
三角プリズム状のプリズムアレー18aに対する入射効
率を最大化するためである。具体的には、これらの機能
は、いわゆる半透光性の光取り出し機構によって実現さ
れる。
This is for maximizing the incidence efficiency with respect to the substantially triangular prism-shaped prism array 18a whose apex is directed toward the light exit surface 12 of the light guide 11 while preventing the light amount loss due to multiple scattering. Specifically, these functions are realized by a so-called semi-transmissive light extraction mechanism.

【0041】更に具体的には、図6(a)に示されるよ
うに導光体11の光出射面12とは反対側の面14に形
成された微細な粗面25、図6(b)に示されるように
面14から突出させた突起26、又はこれらの組み合わ
せとして図6(c)に示されるように面14から突出さ
せた突起26の表面を粗面25とした突起粗面27など
の態様、もしくは半透光性インキ印刷等を用いる態様が
代表的である。
More specifically, as shown in FIG. 6A, a fine rough surface 25 formed on the surface 14 of the light guide 11 opposite to the light exit surface 12, and FIG. As shown in FIG. 6C, a projection 26 protruding from the surface 14 as shown in FIG. 6 or a roughened surface 27 having a rough surface 25 as the surface of the projection 26 protruding from the surface 14 as shown in FIG. Or a mode using semi-translucent ink printing or the like.

【0042】ここで、半透光性インキとは、シリカ微粒
子等の屈折率の異なる微粒子がバインダー中に低濃度に
分散したインキのことであり、導光体上に印刷した際
に、該印刷部分は、好ましくは20%以上、より好まし
くは40%以上の光透過性を有するものである。
Here, the semi-translucent ink is an ink in which fine particles having a different refractive index such as silica fine particles are dispersed in a binder at a low concentration, and when printed on a light guide, the printing is performed. The portion preferably has a light transmittance of 20% or more, more preferably 40% or more.

【0043】更に、面14から突出させた突起26の態
様には、図7(a)及び図7(b)に示されるような断
面を三角形状又は半円形状とすることによって傾斜面を
構成要素として形成された突起も含まれ、また面14か
ら突出させた突起の表面を更に粗面とした突起粗面27
の態様には、図7(c)に示されるように断面が半円形
状の突起の表面を粗面にしたものも含まれる。
Further, in the aspect of the projection 26 protruding from the surface 14, the inclined surface is formed by making the cross section as shown in FIGS. 7A and 7B triangular or semicircular. The projection rough surface 27 further includes a projection formed as an element, and further has a roughened surface of the projection protruding from the surface 14.
As shown in FIG. 7 (c), the shape of the projection includes a projection having a semicircular cross section with a rough surface.

【0044】輝度ムラ調整の容易性、製造の容易性とい
う観点から、最も好適には、ほぼ同一形状のパターンが
配列した態様、例えば、突起量hが1μm〜50μmな
る突起粗面27をドツト状に配列してパターン化(図形
化)するか、もしくは半透光性インキを同様にドット状
に印刷してパターン化(図形化)する態様が用いられ
る。
From the viewpoint of easy adjustment of luminance unevenness and ease of manufacture, most preferably, a pattern in which patterns of substantially the same shape are arranged, for example, a rough projection surface 27 having a projection amount h of 1 μm to 50 μm is formed in a dot shape. In this case, a pattern (graphicalization) is formed by arranging the patterns in a pattern and forming the pattern (graphicalization), or by printing a semi-transparent ink in the same manner as a dot.

【0045】このパターンの基本ピッチはパターン見え
を防ぎ、光利用効率を向上させるため、できる限り微細
化されていることが好ましく、より具体的には、基本ピ
ッチが0.5mm以下、より好ましくは0.4mm以
下、さらに好ましくは0.3mm以下とされる。
The basic pitch of this pattern is preferably as fine as possible in order to prevent the pattern from being seen and to improve the light use efficiency. More specifically, the basic pitch is 0.5 mm or less, more preferably It is 0.4 mm or less, more preferably 0.3 mm or less.

【0046】また、これらパターニングの図形配置例と
しては、導光体11の光出射面12に対向する面14を
正面から見た時の平面形状が、楕円形、三角形、四辺形
等からなるドット状に形成され、更にこれらの各ドット
をパターン化(図形化)して形成することができる。
As an example of the pattern arrangement of the patterning, when the surface 14 facing the light emitting surface 12 of the light guide 11 is viewed from the front, the planar shape is an elliptical shape, a triangular shape, a quadrilateral shape or the like. These dots can be formed by patterning (graphicalizing) each of these dots.

【0047】しかし、半透光性の光取り出し機構は、ド
ット状に限られるものではなく、面14を正面から見た
時の平面形状が、微細なメッシュ状、又はストライプ状
等にパターン化されたものであってもよい。
However, the semi-transmissive light extraction mechanism is not limited to a dot shape, and the plane shape when the surface 14 is viewed from the front is patterned into a fine mesh shape or a stripe shape. May be used.

【0048】本発明における面光源装置の好ましい一使
用形態は、導光体11の一組の対向する側端部13の少
なくとも一方に線状光源15が配設され、かつ、この線
状光源15は使用時に水平となる方向に配設されている
形態である。これは、一般的に面光源装置に要求される
視野角特性は水平方向が広いことが望ましいためであ
り、本発明において得られる照明光の視野角特性は前記
方向に線状光源15を配置した際には、この要求を満た
すに極めて適したものとなるためである。
In a preferred mode of use of the surface light source device according to the present invention, a linear light source 15 is disposed on at least one of a pair of opposed side ends 13 of the light guide 11, and the linear light source 15 is provided. Is a mode in which it is arranged in a horizontal direction during use. This is because the viewing angle characteristic generally required for the surface light source device is desirably wide in the horizontal direction, and the viewing angle characteristic of the illumination light obtained in the present invention is such that the linear light source 15 is arranged in the above direction. In this case, it is extremely suitable for satisfying this requirement.

【0049】特にパーソナルコンピュータのモニターや
液晶TVでは、この要求は大きいものであり、TCO規
格に代表される様に、水平方向には広い視野角特性が要
求されているため、本発明の面光源装置は同用途には極
めて好適である。また、この際には導光体11の光出射
面12側に頂角を向けたほぼ三角プリズム状のプリズム
アレー18aは頭頂角45度以上75度未満とされるこ
とが好ましい。
This requirement is particularly large for monitors of personal computers and liquid crystal TVs, and a wide viewing angle characteristic is required in the horizontal direction as represented by the TCO standard. The device is very suitable for this purpose. In this case, it is preferable that the prism array 18a having a substantially triangular prism shape whose vertex is directed toward the light emitting surface 12 of the light guide 11 has a vertex angle of 45 degrees or more and less than 75 degrees.

【0050】本発明に係る面光源装置の好ましい態様に
おいては、導光体11及び調光シート18は、いずれも
樹脂材料によって形成される。特にアクリル系樹脂、ポ
リカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、または環
状ポリオレフィン系樹脂が好適に用いられ、調光シート
表面に形成される光学素子群はアクリル系等に代表され
る公知の熱硬化性、もしくは光硬化性樹脂によって形成
されるものが好ましい。
In a preferred embodiment of the surface light source device according to the present invention, both the light guide 11 and the light control sheet 18 are formed of a resin material. In particular, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, or a cyclic polyolefin resin is suitably used, and a group of optical elements formed on the surface of the light control sheet is a known thermosetting represented by an acrylic resin or the like, or Those formed of a photocurable resin are preferred.

【0051】本発明の面光源装置において、液晶ディス
プレイとは液晶分子の電気光学効果、すなわち光学異方
性(屈折率異方性)、配向性等を利用し、任意の表示単
位に電界印加あるいは通電して液晶の配向状態を変化さ
せ、光線透過率や反射率を変えることで駆動する、光シ
ャッタの配列体である液晶セルを用いて表示を行うもの
をいう。
In the surface light source device of the present invention, a liquid crystal display utilizes an electro-optical effect of liquid crystal molecules, that is, optical anisotropy (refractive index anisotropy), orientation, and the like, and applies an electric field to any display unit or It refers to a device that performs display by using a liquid crystal cell, which is an array of optical shutters, driven by changing the alignment state of liquid crystal by applying current and changing light transmittance and reflectance.

【0052】具体的には透過型単純マトリクス駆動スー
パーツイステッドネマチックモード、透過型アクティブ
マトリクス駆動ツイステッドネマチックモード、透過型
アクティブマトリクス駆動インプレーンスイッチングモ
ード、透過型アクティブマトリクス駆動マルチドメイン
ヴァーチカルアラインドモード等の液晶表示素子が挙げ
られる。
More specifically, a transmission type simple matrix driving super twisted nematic mode, a transmission type active matrix driving twisted nematic mode, a transmission type active matrix driving in-plane switching mode, a transmission type active matrix driving multi-domain vertical aligned mode, etc. And a liquid crystal display element.

【0053】本発明の面光源装置をこれら液晶表示素子
のバックライト光源手段として用いて液晶ディスプレイ
装置を構成することにより、本質的には高輝度化に有効
でありながら、これまでに大型液晶ディスプレイ装置の
バックライト光源手段としては未完成であった、正反射
性反射シートを用い、導光体の光出射面側に頂角を向け
たプリズムアレーを調光シートとする面光源装置におい
て、輝線や電極付近に発生する暗部による外観品質の悪
化を防止した、より高輝度な光学特性を有する照明光学
系を提供することができる。
By constructing a liquid crystal display device using the surface light source device of the present invention as a backlight light source for these liquid crystal display elements, it is possible to obtain a large liquid crystal display while being effective in increasing the luminance. In a surface light source device using a prism array having a regular reflection sheet and an apex directed to the light exit surface side of the light guide as a dimming sheet, an unfinished backlight light source means of the device is used. It is possible to provide an illumination optical system having higher-brightness optical characteristics in which appearance quality is prevented from deteriorating due to dark portions generated near the electrodes.

【0054】[0054]

【実施例】以下、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。 (実施例1)基本的には、図1及び図2に示した構造と
同じ構造の面光源装置を製造した。すなわち、導光体1
1として350.0×285.0mm、厚み5mmのア
クリル樹脂を使用し、2つの長辺部に冷陰極管からなる
線状光源15を配置(導光体11の対向する一組の側端
部13の両方に線状光源を配置した点が図1に示される
構造と異にしている)し、線状光源15から離れるにし
たがって面積が相対的に大きくなるようにパターニング
した突起粗面ドットからなる光取り出し機構24を導光
体11上に形成した。突起量hは15.0μmとし、平
均面積0.25mm2なる突起粗面ドットを用いてい
る。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention. (Example 1) Basically, a surface light source device having the same structure as that shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured. That is, the light guide 1
An acrylic resin having a size of 350.0 × 285.0 mm and a thickness of 5 mm is used as 1 and a linear light source 15 composed of a cold cathode tube is disposed on two long sides (a pair of side end portions of the light guide 11 facing each other). 13 differs from the structure shown in FIG. 1 in that the linear light sources are arranged on both sides). The light extraction mechanism 24 was formed on the light guide 11. The protrusion amount h is 15.0 μm, and a protrusion rough surface dot having an average area of 0.25 mm 2 is used.

【0055】また、輝線が目立ち易くなることを防止す
るため、導光体11の線状光源15が配される側端部1
3から5mmまでの領域には光取り出し機構24は設け
られていない。次に、導光体11の光出射面12と対向
する面14にはAgを蒸着した光線反射率95%なる正
反射性反射シート20を配し、輝線を目立たせなくさせ
るため、該反射シート20の反射面には線状光源近傍か
ら25mm以内の領域22に白色の円形ドットパターン
(光拡散性部分21)を印刷した。該円形ドットパター
ンの直径は最大で0.5mmとされ、線状光源15から
離れるにしたがって、面積が漸減するように、グラデー
ション状にパターニングが施されている。
Further, in order to prevent the bright line from becoming conspicuous, the side end 1 of the light guide 11 where the linear light source 15 is arranged is arranged.
The light extraction mechanism 24 is not provided in the region from 3 to 5 mm. Next, on the surface 14 of the light guide 11 opposite to the light exit surface 12, a regular reflective sheet 20 having a light reflectivity of 95%, on which Ag is deposited, is disposed to make the bright lines inconspicuous. A white circular dot pattern (light diffusive portion 21) was printed on the reflection surface 20 in an area 22 within 25 mm from the vicinity of the linear light source. The circular dot pattern has a maximum diameter of 0.5 mm, and is patterned in a gradation shape so that the area gradually decreases as the distance from the linear light source 15 increases.

【0056】また、線状光源15の電極近傍に発生する
暗部を防止するため、反射シート20の線状光源近傍に
設けられた白色のドットパターン21はサイド部でせり
あがった(せり上がり部分即ち張り出し部分23a、2
3b)部分を備える、図5に示されるような、ほぼU字
形状の範囲(領域)22に形成されている。
Further, in order to prevent a dark portion generated near the electrode of the linear light source 15, the white dot pattern 21 provided near the linear light source of the reflection sheet 20 is raised at the side portion (the rising portion, ie, the rising portion, ie, Overhang portion 23a, 2
3b) is formed in a substantially U-shaped range (region) 22, as shown in FIG.

【0057】導光体11の光出射面12直上にはヘーズ
12%なる光透過性のシート19を配した。該光透過性
シート19の線状光源近傍には、輝線を完全に除去する
ために、グラデーション状の遮光パターン19aが設け
られ、該パターンは白色インキ印刷を幅20mmに渡っ
て行い、線状光源15から離れるにしたがって遮光部が
漸減するパターンとされている。
A light transmissive sheet 19 having a haze of 12% was disposed immediately above the light exit surface 12 of the light guide 11. In the vicinity of the linear light source of the light transmissive sheet 19, a gradation-like light-shielding pattern 19a is provided in order to completely remove the bright line, and the pattern is formed by performing white ink printing over a width of 20 mm. The pattern is such that the light-shielding portion gradually decreases as the distance from F.15 increases.

【0058】導光体11の光出射面12側を向いた三角
プリズムアレー18aとしては、厚み180μmのポリ
エチレンテレフタレート基材フィルム上に、プリズム頂
角63度、ピッチ50μmなる三角プリズムアレーを形
成し、該三角ブリズムアレーの尾根線を線状光源と平行
とした。
As the triangular prism array 18a facing the light emitting surface 12 of the light guide 11, a triangular prism array having a prism apex angle of 63 degrees and a pitch of 50 μm is formed on a polyethylene terephthalate base film having a thickness of 180 μm. The ridge line of the triangular brhythm array was parallel to the linear light source.

【0059】なお、この実施例の面光源装置では、前述
したように導光体11の対向する一組の側端部13の両
方に管径2.6mmの冷陰極管からなる光源15を配置
した。各冷陰極管からなる光源15の周囲は白色ポリエ
ステルフィルムからなるリフレクタ16で覆った。点灯
には2本の冷陰極管15を独立に制御し、管電流が共に
一定となるようにして、専用のインバータユニットを用
いて点灯した。
In the surface light source device of this embodiment, as described above, the light source 15 composed of a cold-cathode tube having a diameter of 2.6 mm is disposed at both of the pair of opposed side ends 13 of the light guide 11. did. The periphery of the light source 15 composed of each cold cathode tube was covered with a reflector 16 composed of a white polyester film. For the lighting, the two cold cathode tubes 15 were independently controlled so that the tube currents became constant, and the lighting was performed using a dedicated inverter unit.

【0060】このように構成された面光源装置による
と、正反射性反射シート20の線状光源近傍に設けられ
た光拡散性を有するグラデーション状白色印刷パターン
21により輝線が拡散され、さらに光透過性のシート1
9による輝線除去が行われたため、通常では側端部13
より7mm離れた位置に出現していた輝線が完全に除去
され、極めて有効発光エリアが広く、外観品質に優れた
面光源装置を得ることができた。
According to the surface light source device constructed as described above, the bright lines are diffused by the gradation white printing pattern 21 having light diffusing property provided near the linear light source of the specular reflection sheet 20, and furthermore, the light transmission is achieved. Sex sheet 1
9 has been removed, so that the side edge 13 is normally removed.
The bright line appearing at a position 7 mm further away was completely removed, and a surface light source device having an extremely wide effective light emitting area and excellent appearance quality was obtained.

【0061】(実施例2)導光体11として298.0
×218.0mm巾、厚みが厚肉部2.2mm、薄肉部
0.8mmなる、前述した形状の短辺方向に厚みが変化
する楔型形状を有するアクリル樹脂を使用し、一方の長
辺部(厚肉側)に冷陰極管からなる線状光源15を配す
るとして、線状光源15から離れるにしたがって面積が
相対的に大きくなるようにパターニングした半透明イン
キからなる光取り出し機構24を導光体11上にスクリ
ーン印刷した。
(Example 2) 298.0 as the light guide 11
Acrylic resin having a width of 218.0 mm, a thick portion of 2.2 mm, and a thin portion of 0.8 mm and having a wedge shape in which the thickness changes in the short side direction of the above-described shape is used. On the other hand, a linear light source 15 composed of a cold-cathode tube is disposed on the (thick side), and a light extraction mechanism 24 composed of translucent ink patterned so that the area becomes relatively larger as the distance from the linear light source 15 increases. Screen printing was performed on the optical body 11.

【0062】半透明インキには平均粒径2.7μmなる
シリカ微粒子が分散している。ここで、線状光源15が
配される側端部13から3.5mmまでの領域には光取
り出し機構24は設けられていない。
In the translucent ink, fine silica particles having an average particle size of 2.7 μm are dispersed. Here, the light extraction mechanism 24 is not provided in a region from the side end 13 where the linear light source 15 is disposed to 3.5 mm.

【0063】次に、導光体11の光出射面12と対向す
る面14にはAgを蒸着した光線反射率95%なる正反
射性反射シート20を配し、該反射面の線状光源近傍に
は実施例1と同様に、輝線を目立ちずらくさせるため、
該反射シート20の反射面には線状光源近傍から25m
m以内の領域に白色の円形ドットパターンを印刷した。
該円形ドットパターンの直径は最大で0.5mmとさ
れ、線状光源15から離れるにしたがって、面積が漸減
するように、グラデーション状にパターニングが施され
ている。
Next, on the surface 14 of the light guide 11 opposite to the light emitting surface 12, a regular reflective sheet 20 with a light reflectance of 95%, on which Ag is deposited, is disposed near the linear light source on the reflective surface. In order to make the bright lines less noticeable, as in the first embodiment,
25 m from the vicinity of the linear light source on the reflection surface of the reflection sheet 20
A white circular dot pattern was printed in the area within m.
The circular dot pattern has a maximum diameter of 0.5 mm, and is patterned in a gradation shape so that the area gradually decreases as the distance from the linear light source 15 increases.

【0064】導光体11の光出射面12上にはヘーズ1
5%なる光透過性シート19を配した。該光透過性シー
ト19の線状光源近傍にはグラデーション状の遮光パタ
ーン19aが設けられ、該パターンは白色インキ印刷を
幅8mmに渡って行い、線状光源15から離れるにした
がって遮光部が漸減するパターンとされている。
The haze 1 is provided on the light exit surface 12 of the light guide 11.
A 5% light transmissive sheet 19 was provided. A gradation-like light-shielding pattern 19a is provided near the linear light source of the light-transmitting sheet 19, and the pattern performs white ink printing over a width of 8 mm, and the light-shielding portion gradually decreases as the distance from the linear light source 15 increases. It is a pattern.

【0065】導光体11の光出射面12側を向いた三角
プリズムアレー18aとしては、厚み120μmのポリ
エチレンテレフタレート基材フィルム上に、プリズム頂
角65度、ピッチ50μmなる三角プリズムアレーを形
成し、該三角プリズムアレーの尾根線を線状光源と平行
とした。
As the triangular prism array 18a facing the light emitting surface 12 of the light guide 11, a triangular prism array having a prism apex angle of 65 degrees and a pitch of 50 μm is formed on a polyethylene terephthalate base film having a thickness of 120 μm. The ridge line of the triangular prism array was parallel to the linear light source.

【0066】導光体11の側端部13には管径2.0m
mの冷陰極管からなる光源15を配置し、該冷陰極管か
らなる光源15の周囲は白色のポリエステルフィルムか
らなるリフレクタ16で覆った。点灯には、管電流が一
定となるようにして、専用のインバータユニットを用い
て点灯した。
The side end 13 of the light guide 11 has a pipe diameter of 2.0 m.
A light source 15 consisting of a cold cathode tube of m was arranged, and the periphery of the light source 15 consisting of the cold cathode tube was covered with a reflector 16 consisting of a white polyester film. Lighting was performed using a dedicated inverter unit with a constant tube current.

【0067】このような構成の面光源装置によると、正
反射性反射シート20の線状光源近傍に設けられた光拡
散性を有するグラデーション状白色印刷パターン21に
より輝線が拡散され、さらに光透過性のシート19によ
る輝線除去が行われたため、通常では側端部13より3
mm離れた位置に出現していた輝線が完全に除去され、
極めて有効発光エリアが広く、外観品質に優れた面光源
装置を得ることができた。
According to the surface light source device having such a configuration, the bright lines are diffused by the gradation white print pattern 21 having light diffusing property provided near the linear light source of the specular reflection sheet 20, and the light transmissivity is further improved. The bright line is removed by the sheet 19 of FIG.
The bright line that appeared at a distance of mm is completely removed,
A surface light source device having an extremely wide effective light emitting area and excellent appearance quality was obtained.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の面光源装
置によれば、本質的には高輝度化に有効でありながら、
大型液晶ディスプレイパネル装置のバックライト光源手
段として使用することの困難であった、指向性散乱光を
光源とする照明光学系を用いながら、より面内輝度分布
の品質に優れ、輝線や暗部等の外観品質上好ましくない
現象が発生しない、高効率な光学特性を有する照明光学
系を提供することができる。
As described above, according to the surface light source device of the present invention, while being essentially effective for increasing the luminance,
Difficult to use as a backlight light source means for large liquid crystal display panel devices, while using an illumination optical system that uses directional scattered light as a light source, it has better in-plane luminance distribution quality, It is possible to provide an illumination optical system having high-efficiency optical characteristics in which a phenomenon unfavorable in appearance quality does not occur.

【0069】すなわち、本面光源装置の優れた光学特性
は、近時、大型化が進む液晶ディスプレイモニターや液
晶TVのバックライト光源手段として極めて適切な特性
を有する。そのため、本発明の面光源装置を液晶表示装
置のバックライト光源手段として用いることにより、表
示装置全体の効率向上に寄与する高品質な液晶ディスプ
レイ装置を提供することができる。
That is, the excellent optical characteristics of the present surface light source device are extremely suitable for a liquid crystal display monitor and a backlight light source for a liquid crystal TV, which are recently increasing in size. Therefore, by using the surface light source device of the present invention as a backlight light source unit of a liquid crystal display device, a high quality liquid crystal display device that contributes to an improvement in the efficiency of the entire display device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る面光源装置を概略的
に示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a surface light source device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示される面光源装置の一部を拡大して示
す部分的な断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a part of the surface light source device shown in FIG. 1 in an enlarged manner.

【図3】図1に示される面光源装置の構成要素である反
射シートにおいて光拡散性部分の形成領域を概略的に示
す当該反射シートの正面図である。
FIG. 3 is a front view of the reflective sheet, which is a component of the surface light source device shown in FIG. 1, schematically showing a region where a light diffusing portion is formed in the reflective sheet.

【図4】図3に示される反射シートの光拡散性部分形成
領域を部分的に拡大して、光拡散性部分であるグラデー
ション状の白色パターンを示す部分的な拡大図である。
FIG. 4 is a partially enlarged view showing a gradation white pattern as a light diffusing portion by partially enlarging a light diffusing portion forming region of the reflection sheet shown in FIG. 3;

【図5】反射シートにパターニングされる光拡散性部分
形成領域の別な例(両側でせり上がった部分を有するほ
ぼU字状の範囲)を示す、図3と同様な正面図である。
FIG. 5 is a front view similar to FIG. 3, showing another example (a substantially U-shaped range having raised portions on both sides) of a light diffusion portion forming region to be patterned on a reflection sheet.

【図6】本発明の面光源装置で用いられる光取り出し機
構を構成する要素の各種の態様を部分的に示す構成説明
図である。
FIG. 6 is a structural explanatory view partially showing various aspects of elements constituting a light extraction mechanism used in the surface light source device of the present invention.

【図7】本発明の面光源装置で用いられる光取り出し機
構を構成する要素の各種の態様を部分的に示す構成説明
図である。
FIG. 7 is a structural explanatory view partially showing various aspects of elements constituting a light extraction mechanism used in the surface light source device of the present invention.

【図8】一般的な面光源装置において光源近傍で輝線が
発生する様子を示す部分的な断面図である。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing how a bright line is generated near a light source in a general surface light source device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 面光源装置 11 導光体 12 光出射面 13 側端部(光入射面) 14 光出射面とは反対側の面 15 線状光源(冷陰極管) 16 リフレクタ 17 輝線として出射する光線成分 18 調光シート 18 ほぼ三角プリズム状のプリズムアレー 19 透光性のシート 19a グラデーション状の遮光パターン 20 正反射性材質の反射シート 21 光拡散性部分 22 光拡散性部分形成領域 23a 光拡散性部分形成領域の両端せり上がり(張り
出し)部分 23b 光拡散性部分形成領域の両端せり上がり(張り
出し)部分 24 光取り出し機構 25 光取り出し機構の構成要素である粗面 26 光取り出し機構の構成要素である突起 27 光取り出し機構の構成要素である突起粗面
Reference Signs List 10 surface light source device 11 light guide 12 light emission surface 13 side end (light incidence surface) 14 surface opposite to light emission surface 15 linear light source (cold cathode tube) 16 reflector 17 light component emitted as bright line 18 Light control sheet 18 Almost triangular prism-shaped prism array 19 Translucent sheet 19a Gradation-like light-shielding pattern 20 Reflective sheet made of regular reflective material 21 Light diffusing portion 22 Light diffusing portion forming region 23a Light diffusing portion forming region 23b Both end rising (overhanging) portions of the light diffusion portion forming region 24B Light rising mechanism 25 Light extraction mechanism 25 Rough surface which is a component of light extraction mechanism 26 Projection which is a component of light extraction mechanism Rough surface of the protrusion, which is a component of the take-out mechanism

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一表面を光出射面とする導光体と、この
導光体に設けられた光取り出し機構と、前記導光体の側
端部に配設された線状光源と、前記導光体の前記光出射
面上に、頂角を前記光出射面側に向け且つ尾根線を前記
線状光源と平行とするようにほぼ三角プリズム状のプリ
ズムアレーが形成された調光シートと、前記導光体の前
記光出射面と対向する面側に配置された正反射性の反射
シートとを含み、 前記反射シートには、前記線状光源近傍に光拡散性部分
が設けられていることを特徴とする面光源装置。
1. A light guide having one surface as a light exit surface, a light extraction mechanism provided on the light guide, a linear light source provided on a side end of the light guide, A dimming sheet on which a substantially triangular prism-shaped prism array is formed on the light emitting surface of the light guide such that a vertex angle is directed toward the light emitting surface and a ridge line is parallel to the linear light source; A specular reflection sheet disposed on the surface of the light guide opposite to the light exit surface, wherein the reflection sheet is provided with a light diffusing portion near the linear light source. A surface light source device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記反射シートに設けられている前記光
拡散性部分が、前記線状光源から離れるにしたがって占
有面積が漸減するグラデーション状のパターンとされて
いることを特徴とする請求項1に記載の面光源装置。
2. The method according to claim 1, wherein the light diffusing portion provided on the reflection sheet has a gradation pattern in which an occupied area gradually decreases as the distance from the linear light source increases. The surface light source device as described in the above.
【請求項3】 グラデーション状のパターンからなる前
記光拡散性部分が、白色インキを用いた印刷により形成
されていることを特徴とする請求項2に記載の面光源装
置。
3. The surface light source device according to claim 2, wherein the light-diffusing portion composed of a gradation pattern is formed by printing using white ink.
【請求項4】 正反射性の前記反射シートに印刷される
前記光拡散性部分は、前記線状光源側に位置する前記導
光体の側端から50mm以内の領域にわたって設けられ
ていることを特徴とする請求項3に記載の面光源装置。
4. The light-diffusing portion printed on the specular reflection sheet is provided over an area within 50 mm from a side end of the light guide located on the linear light source side. The surface light source device according to claim 3, wherein:
【請求項5】 正反射性の前記反射シートに印刷される
前記光拡散性部分は、前記反射シートを正面から見た
時、両端が側縁に沿って張り出したほぼU字形状の領域
内にパターニングされていることを特徴とする請求項3
又は4に記載の面光源装置。
5. The light-diffusing portion printed on the specularly reflecting sheet has a substantially U-shaped region in which both ends protrude along side edges when the reflecting sheet is viewed from the front. 4. A pattern according to claim 3, wherein the pattern is patterned.
Or the surface light source device according to 4.
【請求項6】 前記導光体の光取り出し機構が、凸状突
起粗面ドットパターン若しくは半透光性インキの印刷パ
ターンにより形成されていることを特徴とする請求項1
〜5のいずれかに記載の面光源装置。
6. The light guide of the light guide, wherein the light extraction mechanism is formed by a dot pattern on a rough surface of a projection or a printing pattern of a semi-translucent ink.
The surface light source device according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 前記導光体の前記光出射面と前記調光シ
ートとの間に、ヘーズ50%以下なる光透過性シートが
配設され、かつ、前記光透過性シートの前記線状光源に
近い付近にはグラデーション状の遮光パターンが設けら
れていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記
載の面光源装置。
7. A light transmissive sheet having a haze of 50% or less is provided between the light exit surface of the light guide and the light control sheet, and the linear light source of the light transmissive sheet is provided. The surface light source device according to any one of claims 1 to 6, wherein a gradation-like light-shielding pattern is provided in the vicinity of.
【請求項8】 前記導光体の前記光出射面には前記線状
光源に近い付近にグラデーション状の遮光パターンが設
けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか
に記載の面光源装置。
8. The light-emitting body according to claim 1, wherein a gradation-like light-shielding pattern is provided on the light-emitting surface of the light guide near the linear light source. Surface light source device.
【請求項9】 前記調光シートに設けられているほぼ三
角プリズム状のプリズムアレーの頭頂角が45〜75度
であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載
の面光源装置。
9. The surface light source device according to claim 1, wherein a vertex angle of the substantially triangular prism array provided on the light control sheet is 45 to 75 degrees. .
【請求項10】 正反射性の前記反射シートの反射率
が、90%以上であることを特徴とする請求項1〜9の
いずれかに記載の面光源装置。
10. The surface light source device according to claim 1, wherein the specular reflection sheet has a reflectance of 90% or more.
【請求項11】 請求項1〜10のいずれかに記載の面
光源装置をバックライト光源手段として使用したことを
特徴とする液晶ディスプレイ装置。
11. A liquid crystal display device using the surface light source device according to claim 1 as backlight light source means.
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