JP2003066238A - Light transmission body, surface light source device and front light device and liquid crystal display device employing the light transmission body - Google Patents

Light transmission body, surface light source device and front light device and liquid crystal display device employing the light transmission body

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JP2003066238A
JP2003066238A JP2001256677A JP2001256677A JP2003066238A JP 2003066238 A JP2003066238 A JP 2003066238A JP 2001256677 A JP2001256677 A JP 2001256677A JP 2001256677 A JP2001256677 A JP 2001256677A JP 2003066238 A JP2003066238 A JP 2003066238A
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JP
Japan
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light
light guide
light source
source device
emitting surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001256677A
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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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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface light source device and a front light device each of which has high illumination efficiency while keeping proportionality in a picture, a small number of members, excellent assemblability and is low-cost and also to provide a light transmission body to be used for them and a liquid crystal display device employing it. SOLUTION: A material with 0%-35% haze in 1 mm thickness based on ASTM D1003 is used for the light transmission body 11 where at least one side end part 11a is adopted as a light incident surface and one front surface is as a light emitting surface 11b. A light extracting mechanism 170 which is constituted of many recessions 17 consisting of a flat and smooth surface on the opposing surface 11c of the light emitting surface 11b of the light transmission body 11 in order to uniformize an outgoing light amount on the light emitting surface 11b. A dome shape is adopted in the cross section of each recession 17 in a direction 21 for mainly propagating a light beam and also the selection ratio of the outgoing light amount in the direction of the normal 14 of the light emitting surface 11b in the light transmission body 11 is within the range of 65%-100%.

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】本発明は導光体及びこれを用
いた面光源装置とフロントライト装置並びに液晶ディス
プレイ装置に関し、更に詳細には、導光体を有する面光
源装置及びフロントライト装置の光学系を薄型且つ簡素
な構成とする技術、及びこの面光源装置をバックライト
光学系及びフロントライト光学系として用いた液晶ディ
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 light guide, a surface light source device using the light guide, a front light device, and a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a surface light source device having a light guide and an optical device for the front light device. The present invention relates to a technology for making a system thin and simple, and a liquid crystal display device using the surface light source device as a backlight optical system and a front light optical system.

【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(面光源装置)が配設されている。
この面光源装置は、例えば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 Recently, a transmissive liquid crystal display device has been widely used as a display device for a monitor for a personal computer or a flat-screen TV. In such a liquid crystal display device, a liquid crystal display device is usually provided on the back surface of a liquid crystal element. A planar illumination device, that is, a backlight (surface light source device) is provided.
This surface light source device has a mechanism for converting a linear light source such as a cold cathode discharge tube into a surface 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、特に薄型
かつ輝度分布の均一性に優れた面光源としてはサイドラ
イト型が好適であることから、数多く実用に供されてい
る。
Specifically, a method of disposing a light source directly below the back surface of a liquid crystal element or a method of disposing a light source on a side surface and converting light into a planar shape using a translucent light guide such as an acrylic plate is used. A typical method is to obtain a surface light source (sidelight system), and since a sidelight type is suitable as a surface light source which is particularly thin and has excellent uniformity of luminance distribution, it has been put to practical use in many cases.

【0004】従来のサイドライト方式の面光源装置は、
代表的には図32に示されるように透光性の平板からな
る基板即ち導光体1の一側端部1aに当該側端面に沿う
ように線状光源2を配設し、この線状光源2を覆うよう
にリフレクタ3が取り付けられ、線状光源2による直接
光とリフレクタ3で反射された反射光とが導光体1に、
光入射端面である一側端部(光入射面)1aから内部に
入射する機構とされている。
The conventional side light type surface light source device is
Typically, as shown in FIG. 32, a linear light source 2 is arranged on one side end 1a of a substrate made of a light-transmissive flat plate, that is, one side end 1a of the light guide 1. The reflector 3 is attached so as to cover the light source 2, and the direct light from the linear light source 2 and the reflected light reflected by the reflector 3 are guided to the light guide 1.
The mechanism is such that light is incident from the one side end portion (light incident surface) 1a which is the light incident end surface.

【0005】導光体1の一表面1bは発光面とされ、こ
の発光面1bの上にはほぼ三角プリズム状の集光素子ア
レー4を形成した調光シート5が頂角を観察者側に向け
て配設され、他方、導光体1における発光面1bとは反
対側の面1cには光散乱性インキにより多数のドット6
aを所定のパターンで印刷形成してなる光取り出し機構
6が設けられている。
One surface 1b of the light guide 1 is used as a light emitting surface, and a light control sheet 5 having a substantially triangular prism-shaped condensing element array 4 is formed on the light emitting surface 1b with the apex angle facing the observer. On the other hand, a large number of dots 6 made of light-scattering ink are provided on the surface 1c of the light guide 1 opposite to the light emitting surface 1b.
A light extraction mechanism 6 formed by printing and forming a in a predetermined pattern is provided.

【0006】このような光取り出し機構6が形成されて
いる導光体1における発光面1bとは反対側の面1c側
には、この面1cに近接して光反射シート7が配設され
ている。また、この種の面光源装置の別な代表例として
は、図33に示されるようにほぼ三角プリズム状の集光
素子アレー4を形成した調光シート5が頂角を導光体1
の発光面1b側に向けて発光面1b上に配設されてい
る。
On the side of the surface 1c opposite to the light emitting surface 1b of the light guide body 1 in which such a light extraction mechanism 6 is formed, a light reflection sheet 7 is arranged close to the surface 1c. There is. Further, as another typical example of this type of surface light source device, as shown in FIG. 33, a light control sheet 5 on which a converging element array 4 having a substantially triangular prism shape is formed has the apex angle of the light guide body 1.
Is disposed on the light emitting surface 1b toward the light emitting surface 1b side.

【0007】そして、導光体1の発光面1bとは反対側
の面1c等に設けられる光取り出し機構6は、各表面が
粗面とされた多数の粗面部6bからなるパターンで構成
されている。このようなサイドライト方式の面光源装置
は、軽量、薄型という液晶表示装置の一般的特徴をより
有効に引き出すことができることから、携帯用パーソナ
ルコンピュータ等の液晶表示装置のバックライトとして
多く使用されてきた。
The light extraction mechanism 6 provided on the surface 1c of the light guide 1 opposite to the light emitting surface 1b is composed of a pattern of a large number of rough surface portions 6b each having a rough surface. There is. Since such a side light type surface light source device can more effectively bring out the general features of the liquid crystal display device such as light weight and thin shape, it has been widely used as a backlight of a liquid crystal display device such as a portable personal computer. It was

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来型
の透過型液晶ディスプレイ装置に用いられるサイドライ
ト方式の面光源装置は、構造が依然として複雑であると
いう問題があり、所望の光学特性を得ることのできるよ
り構造簡素で光の利用効率に優れた照明光学系が得られ
ていないため、当該面光源装置の構造を複雑化せざるを
得ず、その結果コスト高を招き、この種の液晶ディスプ
レイ装置が普及することの妨げとなっていた。
However, the side light type surface light source device used in the conventional transmissive liquid crystal display device has a problem that the structure is still complicated, and it is difficult to obtain desired optical characteristics. Since no illumination optical system having a simpler structure and excellent light utilization efficiency has been obtained, the structure of the surface light source device has to be complicated, resulting in high cost, and this type of liquid crystal display device. Was hindering the spread of

【0009】より具体的には、図32及び図33に示さ
れる面光源装置では、照明光を可能な限り有効に利用す
るため、生産が困難なプリズムシート等の集光性光学シ
ート類を多用していた。そのため、照明光学系の構造が
複雑となり、部品点数が増大し、その結果組立て性が悪
く、しかも歩留まりにも悪影響を及ぼすため、高コスト
化を招いていたのである。
More specifically, in the surface light source device shown in FIGS. 32 and 33, in order to make effective use of illumination light as much as possible, a large number of light-collecting optical sheets such as prism sheets, which are difficult to produce, are frequently used. Was. Therefore, the structure of the illumination optical system becomes complicated, the number of parts increases, and as a result, the assemblability is poor and the yield is also adversely affected, resulting in high cost.

【0010】また、別な問題として、プリズムシートを
用いて照明光線の集光を果たすと、図29の出射光強度
の角度分布に示される如く、斜めから見た時に、一旦、
光量が減衰した後に再度明るくなるため、画像の明暗が
めまぐるしく変化し、ディスプレイ装置として極めて不
自然な印象を与える問題があった(暗転現象)。
As another problem, when the prism sheet is used to condense the illumination light beam, as shown in the angular distribution of the intensity of the emitted light in FIG.
Since the amount of light attenuates and then becomes bright again, the brightness of the image changes rapidly, giving a very unnatural impression as a display device (darkening phenomenon).

【0011】また、さらに別な問題として、プリズムシ
ート等の光学シート類を多用すると面光源装置の照明光
学系中に空気−プラスチックの界面が、多数、存在して
しまうことになるため、ここでの界面反射による光量損
失は無視できない程度になり、本質的に効率に限界が生
じ、これを防止しようとして反射防止コーティングを施
すと今度はシステム自体が高コストになってしまう問題
があった。
As another problem, if many optical sheets such as a prism sheet are used, many air-plastic interfaces will be present in the illumination optical system of the surface light source device. The amount of light loss due to interfacial reflection becomes so non-negligible that the efficiency is essentially limited, and if an antireflection coating is applied to prevent this, the system itself becomes expensive this time.

【0012】これらの問題に対して、特開平5−224
019号公報に示される如く、導光体にV溝形状を形成
して導光体中に伝搬する光束を正面方向に出射させ、正
面輝度を高く保つ試みも行われている。しかしながら、
単純にV溝を導光体中に形成して正面輝度を高める従来
の方法では、損失光も多く、光学的効率を十分に高める
ことができないため、プリズムシートを省略するほどの
性能は得られていない問題があった。
To solve these problems, Japanese Patent Laid-Open No. 5-224
As disclosed in Japanese Patent No. 019, it has been attempted to form a V-groove shape in the light guide body so that the light beam propagating in the light guide body is emitted in the front direction to keep the front brightness high. However,
In the conventional method of simply forming the V groove in the light guide body to increase the front luminance, a large amount of light is lost and the optical efficiency cannot be sufficiently increased. There was no problem.

【0013】しかも、ディスプレイ装置として最も重要
な品質の一つである、画像の均整度(光量ムラの無い割
合)を高く保つことが困難である問題があり、特に大型
液晶ディスプレイ装置にこれをバックライト装置として
使用した場合の画像品質が不十分であった。加えて、単
純な機械加工等によってV溝を形成せざるを得ないた
め、導光体の製造に時間がかかり、大型液晶ディスプレ
イ装置の場合には特に実用的な時間内で導光体を完成さ
せることが困難であり、更に微細パターンを形成するこ
とが困難であるためパターン見え等の問題を引き起こす
欠点があった。
In addition, there is a problem that it is difficult to maintain a high degree of image uniformity (ratio without unevenness in light amount), which is one of the most important qualities of a display device. The image quality when used as a light device was insufficient. In addition, since the V groove has to be formed by simple machining, it takes time to manufacture the light guide body, and in the case of a large liquid crystal display device, the light guide body is completed within a practically practical time. However, it is difficult to form the fine pattern and it is difficult to form a fine pattern.

【0014】更に、従来の面光源装置では、光散乱性イ
ンキや粗面6cに代表される光散乱現象を利用した光取
り出し機構6が導光体1に設けられているが、導光体1
内を伝搬する光線8が光散乱性の微粒子や粗面6cと相
互作用を果たし、図34に見られるように方向変換され
て、もはや導光体内に留まっていることができなくなっ
て導光体1外に出射していた。
Further, in the conventional surface light source device, the light extraction mechanism 6 utilizing the light scattering phenomenon represented by the light scattering ink or the rough surface 6c is provided in the light guide body 1.
The light ray 8 propagating inside interacts with the light-scattering fine particles and the rough surface 6c and is redirected as shown in FIG. 34 so that it can no longer remain inside the light guide body. It was radiating outside 1.

【0015】しかしながら、この様な方法による光の取
り出しでは、まず第1に、図34に示される如く、出射
光線はランダムに発生する散乱過程を経て出射するた
め、自ずから出射する光束の出射角度分布が拡大せざる
を得ず、特定方向に対して強い出射光強度を持った光束
を作り出すことが難しく、一定方向への輝度を高く保ち
づらいという問題点があった。
However, in the extraction of light by such a method, firstly, as shown in FIG. 34, since the emitted light rays are emitted through a randomly generated scattering process, the emission angle distribution of the luminous flux that is spontaneously emitted. However, there is a problem in that it is difficult to produce a luminous flux having a strong outgoing light intensity in a specific direction, and it is difficult to maintain high brightness in a certain direction.

【0016】加えて、光散乱によって生成される出射光
束では、図29に示されるように、斜め前方方向に出射
光強度のピーク位置が来ることが通常であるため、プリ
ズムアレーの配設されたレンズシート(集光シート)等
を用いて、正面に照明光を向けなければならないため、
これらのシート類を省略することが難しく、面光源装置
の構造が複雑化してしまうという問題点があった。
In addition, in the outgoing light flux generated by light scattering, as shown in FIG. 29, the peak position of the outgoing light intensity usually comes in the diagonally forward direction, so that the prism array is arranged. Since it is necessary to direct the illumination light to the front using a lens sheet (condensing sheet), etc.,
There is a problem that it is difficult to omit these sheets and the structure of the surface light source device becomes complicated.

【0017】さらに、光散乱過程による光の取り出しで
は、図35に見られるように、微視的に見ると散乱現象
が局所的に多数発生することになるため、散乱光線同士
が打ち消しあって光線強度が低下してしまい、損失が大
きい(多重散乱損失が発生する)という問題もあった。
このように散乱現象による光の取り出しには、自ずから
限界があり、これらの限界を打破しなければ効率的な光
の取り出しを達成することはできない。
Further, in the extraction of light by the light scattering process, as shown in FIG. 35, a large number of scattering phenomena locally occur when seen microscopically, so that the scattered light rays cancel each other out. There is also a problem that the strength is reduced and the loss is large (multiple scattering loss occurs).
As described above, the light extraction due to the scattering phenomenon is naturally limited, and efficient light extraction cannot be achieved unless these limits are overcome.

【0018】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、画像の均整度を高く保ち
ながら、高い照明効率が得られ、且つ部材点数が少な
く、組み立て性に優れた、低コストの面光源装置及びフ
ロントライト装置、並びにこれらの装置のための導光体
を提供すると共にこの面光源装置をバックライト光学系
として及びフロントライト装置をフロントライト光学系
としてそれぞれ用いる液晶ディスプレイ装置を提供する
ことにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to obtain a high illumination efficiency while maintaining a high degree of image uniformity, a small number of members, and an excellent assembling property. A low-cost surface light source device and a front light device, and a liquid crystal using the surface light source device as a backlight optical system and a front light device as a front light device, and a light guide for these devices. It is to provide a display device.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は導光体であり、
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、少なくとも一つの側
端部を光入射面とし、且つ一表面を発光面とする導光体
であって、この導光体にはASTM D1003に基づ
く1mm厚みでのヘーズが0%〜35%なる材質が用い
られ、導光体の発光面と対向する面には発光面における
出射光量を均一化すべく、平滑面からなる多数の凹み部
を配置して構成された光取り出し機構が設けられ、光線
が主として伝搬する方向への凹み部の断面はドーム形で
あり、且つ導光体の発光面の法線方向に対する出射光量
の選択比は65%〜100%の範囲であることを特徴と
する。
The present invention is a light guide,
In order to solve the above-mentioned technical problem, it is configured as follows. That is, the present invention is a light guide body having at least one side end portion as a light incident surface and one surface as a light emitting surface, and the light guide body has a haze of 0 at 1 mm based on ASTM D1003. % To 35% of the material is used, and a light extraction mechanism is formed by arranging a large number of recesses made of smooth surfaces on the surface of the light guide opposite to the light emitting surface in order to equalize the amount of light emitted from the light emitting surface. Is provided, the cross section of the recessed portion in the direction in which the light rays mainly propagate is dome-shaped, and the selection ratio of the emitted light amount with respect to the normal direction of the light emitting surface of the light guide is in the range of 65% to 100%. Is characterized by.

【0020】〈本発明における具体的構成〉本発明の導
光体は、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。
その具体的要素とは、凹み部における光線が主として伝
搬する方向への断面において、ドーム形の凹み部の幅を
Wとし、凹み部の高さをHとした時に、比率H/Wが
0.10〜0.87の範囲とされることを特徴とする。
<Concrete Structure of the Present Invention> The light guide of the present invention is composed of the above-mentioned essential components, but is also established even when the components are specifically as follows.
The specific element is that the ratio H / W is 0 when the width of the dome-shaped recess is W and the height of the recess is H in the cross section in the direction in which the light rays mainly propagate in the recess. It is characterized in that the range is from 10 to 0.87.

【0021】また、本発明の導光体では、凹み部の配置
ピッチを不規則に変化させることも好ましい。更に、光
取り出し機構を構成する多数の凹み部の長さを光源から
離れるにしたがって一軸方向に増加させるようにし、そ
の際、長さが増加する一軸方向として、光線が主として
伝搬する方向と略垂直な方向とすることが好ましい。
Further, in the light guide of the present invention, it is also preferable that the arrangement pitch of the recesses is irregularly changed. Furthermore, the lengths of the multiple recesses that make up the light extraction mechanism are increased in a uniaxial direction as the distance from the light source increases, and in that case, the uniaxial direction in which the length increases is substantially perpendicular to the direction in which the light rays mainly propagate. Preferred direction.

【0022】本発明の導光体において、光取り出し機構
を構成する多数の凹み部はドット状又はメッシュ状若し
くはそれらの組み合わせで配置されていることが好まし
く、更には、導光体の発光面に、稜線を光源の配設され
た側端部にほぼ垂直な方向とする、ピッチ1μm〜50
0μmなる集光素子を設けることも好ましい。この場
合、導光体に設けられる集光素子として、ピッチ10μ
m〜150μm、頂角70度〜160度の範囲とする三
角プリズムアレーとすることが好ましい。
In the light guide of the present invention, it is preferable that a large number of recesses forming the light extraction mechanism are arranged in a dot shape, a mesh shape, or a combination thereof, and further, on the light emitting surface of the light guide. , The ridge line is in a direction substantially perpendicular to the side end portion on which the light source is arranged, and the pitch is 1 μm to 50
It is also preferable to provide a condensing element having a thickness of 0 μm. In this case, the light collecting element provided in the light guide has a pitch of 10 μm.
It is preferable that the triangular prism array has an m-150 μm angle and an apex angle of 70 ° -160 °.

【0023】また、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、前述したいずれかの特徴を
備える導光体と、この導光体の側端部付近に配設された
光源と、導光体の発光面と相対する面側に配設された光
反射シートとからなる面光源装置であって、光反射シー
トは拡散反射性の材質よりなることを特徴とする。
Further, the present invention is a surface light source device, which is configured as follows in order to solve the above-mentioned technical problems. That is, the present invention provides a light guide having any of the features described above, a light source arranged near a side end of the light guide, and a light guide arranged on the side facing the light emitting surface of the light guide. A surface light source device comprising the above described light reflection sheet, wherein the light reflection sheet is made of a diffuse reflective material.

【0024】〈本発明における具体的構成〉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。その具体的要素とは、光取り出し機構を構成する凹
み部の幅Wを2000μm以下とし、且つ凹み部の配置
ピッチを4000μm以下として、透過型又は半透過型
液晶パネルの下部に配置して用いることを特徴とする。
<Specific Configuration of the Present Invention> The surface light source device of the present invention is composed of the above-mentioned essential components, but is also established even when the components are specifically as follows. The specific elements are that the width W of the recesses constituting the light extraction mechanism is 2000 μm or less, and the pitch of the recesses is 4000 μm or less, and the components are arranged below the transmissive or semi-transmissive liquid crystal panel for use. Is characterized by.

【0025】また、本発明の面光源装置において、光反
射シートは、傾斜角7度〜50度に傾斜した光反射面か
らなるほぼ相似形の基本ユニットがピッチ5000μm
以下にて多数配列して構成され、且つ基本ユニットの主
反射方向はほぼ一定とされていることを特徴とする。
Further, in the surface light source device of the present invention, the light reflection sheet has a basic unit of a substantially similar shape having a light reflection surface inclined at an inclination angle of 7 to 50 degrees with a pitch of 5000 μm.
It is characterized in that a plurality of them are arranged below and the main reflection direction of the basic unit is substantially constant.

【0026】更に、本発明の面光源装置では、基本ユニ
ットに設けられる光反射面を金属物質から構成し、且つ
この光反射面上に透明絶縁性物質による保護層を設ける
ことが好ましい。この場合、金属物質としては銀若しく
はアルミニウムが好適であり、他方、透明絶縁性物質に
よる保護層の抵抗率を1.0×106Ω・cm以上とす
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 reflecting surface provided in the basic unit is made of a metal material, and a protective layer made of a transparent insulating material is provided on the light reflecting surface. In this case, silver or aluminum is preferable as the metal substance, while the resistivity of the protective layer made of the transparent insulating substance is preferably 1.0 × 10 6 Ω · cm or more.

【0027】更にまた、本発明の面光源装置では、光反
射シートの表面を光透過性物質により被覆し、且つ多数
の傾斜した光反射面によるの凹凸を光透過性物質によっ
て埋め込んでいることが好ましい。そして、基本ユニッ
トの凹凸に光透過性物質を埋め込んでほぼ平坦にされた
光反射シートの表面には印刷パターンを設けることが好
ましい。
Furthermore, in the surface light source device of the present invention, the surface of the light reflecting sheet is covered with a light transmissive material, and the irregularities due to the many inclined light reflecting surfaces are embedded with the light transmissive material. preferable. Then, it is preferable to provide a printing pattern on the surface of the light reflecting sheet which is made substantially flat by embedding the light transmitting substance in the irregularities of the basic unit.

【0028】更に、本発明はフロントライト装置であ
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、前述したいずれ
かの特徴を備える導光体と、この導光体の側端部付近に
配設された光源とからなるフロントライト装置であっ
て、光取り出し機構を構成する凹み部の幅Wを50μm
以下とし、且つ凹み部の配置ピッチを800μm以下と
して、反射型液晶パネルの上部に配設して用いることを
特徴とする。
Further, the present invention is a front light device, which is configured as follows in order to solve the above-mentioned technical problems. That is, the present invention is a front light device including a light guide body having any one of the above-mentioned features and a light source arranged near a side end portion of the light guide body, which constitutes a light extraction mechanism. The width W of the recess is 50 μm
It is characterized in that the arrangement pitch of the recesses is 800 μm or less, and the recesses are arranged above the reflective liquid crystal panel.

【0029】〈本発明における具体的構成〉本発明のフ
ロントライト装置は、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。その具体的要素とは、導光体の発光面に、
波長550nmにおける光反射率が2%以下となる反射
防止加工を施したことを特徴とする。
<Specific Configuration of the Present Invention> The front light device of the present invention is composed of the above-mentioned essential components, but is also established even when the components are specifically as follows. The specific elements are the light emitting surface of the light guide,
It is characterized by being subjected to antireflection processing so that the light reflectance at a wavelength of 550 nm is 2% or less.

【0030】また、本発明は、前述したいずれかの特徴
を備える面光源装置をバックライト光学系として、或い
はフロントライト装置をフロントライト光学系として用
いて従来の技術的課題を解決した液晶ディスプレイ装置
でもある。
The present invention also uses a surface light source device having any of the above-mentioned features as a backlight optical system or a front light device as a front light optical system to solve a conventional technical problem. But also.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る導光体及びこ
れを用いた面光源装置とフロントライト装置並びに液晶
ディスプレイ装置について図に示される実施形態に基づ
いて更に詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に
係る面光源装置10の主要部を概略的に示す部分的な斜
視図であり、図2は図1の2−2線に沿って切断して面
光源装置10の断面を概略的に示す断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The light guide according to the present invention and the surface light source device, front light device and liquid crystal display device using the same will be described in more detail based on the embodiments shown in the drawings. 1 is a partial perspective view schematically showing a main part of a surface light source device 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. It is sectional drawing which shows the cross section of 10 roughly.

【0032】この実施形態に係る面光源装置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の一側端部11aには当該側端面に沿うように
線状光源12が配置されている。この線状光源12は、
蛍光管又は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。線状光源12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。
The surface light source device 10 according to this embodiment is provided with a substrate, that is, a light guide body 11 made of a light-transmissive flat plate, and one end portion 11a of the light guide body 11 is arranged along the side end surface thereof. A linear light source 12 is arranged. This linear light source 12
A fluorescent tube, an LED array, or the like can be used, but it is not particularly limited thereto. As the linear light source 12, it is most preferable to use a cold cathode tube which is excellent in luminous efficiency and which can be easily miniaturized.

【0033】また、線状光源12の配置形態としては、
この態様に限定されるものではなく、この他にも、一側
端部のみに冷陰極管が配設された1灯式の態様、一側端
部に2本の冷陰極管が配設された2灯式の態様、1灯又
は2灯の冷陰極管が一側端部に配設され、これが同様に
対向する側端部にも設けられ、合計2灯又は4灯となっ
ている態様等が代表的であるが、この他にも3乃至4つ
の側端部に光源を配設する態様についても好適に用いる
ことができる。
The arrangement of the linear light source 12 is as follows.
However, the present invention is not limited to this mode. In addition to this, a one-lamp type mode in which a cold cathode tube is provided only at one side end, and two cold cathode tubes are provided at one side end Two-lamp type, one or two cold-cathode tubes are arranged at one side end, and this is also provided at the opposite side ends, for a total of two or four lights. Other typical examples are those in which light sources are arranged at three or four side end portions.

【0034】また、光源の態様として、本発明において
はなにも線状光源に限定されるものではなく、例えば小
型の面光源装置では図5に示されるようにLED等の点
光源を用いることもできる。すなわち、図5(a)は、
導光体11のコーナー部を平面で見て三角形状にカット
して形成されたコーナーカット面11dに、点光源であ
るLED12aを配置した例を示している。また、図5
(b)は、導光体11の一側端部に光学ロッド12bを
近接配置し、この光学ロッド12bの端面に点光源であ
るLED12aを配置した例を示している。
Further, the aspect of the light source is not limited to the linear light source in the present invention. For example, in a small surface light source device, a point light source such as an LED is used as shown in FIG. You can also That is, FIG.
An example is shown in which the LED 12a as a point light source is arranged on a corner cut surface 11d formed by cutting the corner portion of the light guide 11 in a triangular shape when seen in a plan view. Also, FIG.
(B) shows an example in which the optical rod 12b is arranged in close proximity to one end of the light guide 11, and the LED 12a which is a point light source is arranged on the end face of the optical rod 12b.

【0035】この導光体11の一側端部11aには、線
状光源12を覆うようにリフレクタ13が取り付けら
れ、線状光源12による直接光とリフレクタ13で反射
された反射光とが導光体11に、光入射端面である一側
端部11aから内部に入射する機構とされている。
A reflector 13 is attached to one end 11a of the light guide 11 so as to cover the linear light source 12, and direct light from the linear light source 12 and reflected light reflected by the reflector 13 are guided. The mechanism is such that light is incident on the inside of the light body 11 from one side end portion 11a which is a light incident end surface.

【0036】導光体11は、例えば、板厚が約2〜4m
m程度の四角形状をした透光性の薄板であり、図1及び
図2で見て上面である一方の表面が光を出射する発光面
11bであり、これとは反対側の他方の表面(図1及び
図2で見て下面)は発光面11bと対向する面11cで
ある。図2において、符号14は導光体11の発光面1
1bに垂直な線、即ち導光体11の法線を示している。
The light guide 11 has, for example, a plate thickness of about 2 to 4 m.
1 is a light-transmitting thin plate having a rectangular shape of about m, and one surface which is an upper surface in FIGS. 1 and 2 is a light emitting surface 11b which emits light, and the other surface on the opposite side ( The lower surface (as viewed in FIGS. 1 and 2) is a surface 11c that faces the light emitting surface 11b. In FIG. 2, reference numeral 14 is a light emitting surface 1 of the light guide 11.
A line perpendicular to 1b, that is, a normal line of the light guide 11 is shown.

【0037】液晶ディスプレイ装置のバックライト等に
本発明の面光源装置が用いられる場合には、導光体11
の発光面11bとは反対側の面11c側に近接して光反
射シート15が配設される。ここで、光反射シート15
は高い光反射率を有するものであれば特に限定はされな
いが、例えば、発泡性熱可塑性樹脂フィルム、白色顔料
や蛍光増白剤を混練した熱可塑性樹脂フィルム、銀やア
ルミニウムを蒸着した熱可塑性樹脂フィルム等が代表的
である。
When the surface light source device of the present invention is used as a backlight of a liquid crystal display device, the light guide 11 is used.
The light reflection sheet 15 is disposed close to the surface 11c side opposite to the light emitting surface 11b. Here, the light reflection sheet 15
Is not particularly limited as long as it has a high light reflectance, for example, a foamable thermoplastic resin film, a thermoplastic resin film in which a white pigment or a fluorescent whitening agent is kneaded, a thermoplastic resin in which silver or aluminum is deposited. A film or the like is typical.

【0038】また、本発明において光反射シート15
は、特に好ましくは、図1に示される如く、傾斜した光
反射面16aを備える多数の基本ユニット16が微細な
ピッチで基材30(図26、図31参照)の表面に形成
されて構成される。ここで、基本ユニット16とは、図
7〜図14に示されるようにほぼ同一及び/又はほぼ相
似形状の傾斜した光反射面16aの集合体として得られ
る光反射シート15の基本形状単位を意味する。
In the present invention, the light reflecting sheet 15 is also used.
Particularly preferably, as shown in FIG. 1, a large number of basic units 16 having inclined light reflecting surfaces 16a are formed on the surface of the base material 30 (see FIGS. 26 and 31) at a fine pitch. It Here, the basic unit 16 means a basic shape unit of the light reflection sheet 15 obtained as an assembly of inclined light reflection surfaces 16a having substantially the same and / or substantially similar shapes as shown in FIGS. 7 to 14. To do.

【0039】すなわち、基本ユニット16とは、それ以
上分割すると同一性もしくは相似性が消失してしまう最
少の形状単位、所謂ユニットセルである。また、ピッチ
P1とは、図7〜図14に示されるように、これら基本
ユニット16の配列によって作られる基本周期の内、最
小の長さとして定められる。この様な基本ユニット16
が配列した光反射シート15を用いることの利点につい
ては後述する。
That is, the basic unit 16 is a so-called unit cell, which is the smallest shape unit whose identity or similarity disappears when it is further divided. The pitch P1 is defined as the minimum length of the basic period created by the arrangement of the basic units 16 as shown in FIGS. Basic unit 16 like this
The advantage of using the light reflection sheet 15 having the arrangements will be described later.

【0040】導光体11の一側端部11aから入射した
照明光線は導光体11に設けられた光取り出し機構17
0によって導光体外に取り出されるが、本発明において
用いられる光取り出し機構170は、従来型の面光源装
置に多く見られる、光散乱性のインキを印刷した態様や
粗面をパターニングした態様の様な光散乱現象を利用し
たものとは異なり、全反射現象を利用した極めて効率の
高い構造とされる。
The illumination light beam incident from the one end portion 11a of the light guide 11 is provided with the light extraction mechanism 17 provided in the light guide 11.
However, the light extraction mechanism 170 used in the present invention is similar to a mode in which a light-scattering ink is printed or a pattern in which a rough surface is patterned, which is often found in conventional surface light source devices. Unlike the structure that utilizes the general light scattering phenomenon, the structure is extremely efficient using the total reflection phenomenon.

【0041】すなわち、本発明において光取り出し機構
170として、図1に示されるようなドーム形の断面形
状をした凹み部(以下、ドーム形凹み部と称する)17
がドット状に若しくは図5に示されるようにメッシュ状
に導光体11の面11cに多数形成されて構成され、か
つドーム形凹み部17の表面は平滑な面とされ、全反射
現象を妨げることが無いようにされている。
That is, in the present invention, as the light extraction mechanism 170, a recessed portion having a dome-shaped cross section as shown in FIG. 1 (hereinafter referred to as a dome-shaped recessed portion) 17
5 are formed in a dot shape or in a mesh shape as shown in FIG. 5 on the surface 11c of the light guide 11, and the surface of the dome-shaped recessed portion 17 is a smooth surface to prevent the total reflection phenomenon. It is supposed not to happen.

【0042】これによって、図16(a)に示されるよ
うに多くの照明光線は符号18に示されるような軌跡を
経由することになり、導光体11の正面方向に向かって
多く出射することになるため、図34に示されるような
従来型の光散乱を利用した光取り出し機構6に比較し
て、遙かに正面方向の輝度を高く保つことができるので
ある。更に、多重散乱による光量損失は、ドーム形凹み
部17の平滑性さえ高く保てれば、ゼロに近づけること
が可能であるため、この点からも光学的効率の向上に好
都合と言える。
As a result, as shown in FIG. 16 (a), many illumination light rays pass through the locus as shown by reference numeral 18, and many light rays are emitted toward the front direction of the light guide 11. Therefore, compared to the conventional light extraction mechanism 6 utilizing light scattering as shown in FIG. 34, the brightness in the front direction can be kept much higher. Further, the loss of light amount due to multiple scattering can be brought close to zero as long as the smoothness of the dome-shaped recessed portion 17 is kept high. From this point as well, it can be said that it is convenient for improving the optical efficiency.

【0043】ここで、ドーム形凹み部17の平滑性を評
価する指標として、面粗度等を用いても良いが、最も好
適には、図15(b)に光線の軌跡19で示されるよう
な全反射モードで出射する光線19aの割合を用いて定
量化することが好ましい。すなわち、ドーム形凹み部1
7の平滑性が十分に保たれていれば、図15(a)に示
される如く、導光体の発光面11b側の法線方向には大
量の光線18aが出射するが、発光面11bと対向する
面11c側の法線方向には殆ど照明光線が出射しない。
Here, surface roughness or the like may be used as an index for evaluating the smoothness of the dome-shaped recessed portion 17, but most preferably, as shown by a ray trace 19 in FIG. 15 (b). It is preferable to quantify using the ratio of the light ray 19a emitted in the total reflection mode. That is, the dome-shaped recess 1
If the smoothness of No. 7 is sufficiently maintained, as shown in FIG. 15 (a), a large amount of light rays 18a are emitted in the normal direction to the light emitting surface 11b side of the light guide, but the light emitting surface 11b Almost no illuminating light beam is emitted in the direction of the normal to the facing surface 11c.

【0044】これに対して、ドーム形凹み部17の平滑
性が不十分である場合には、図15(b)に示される如
く、ドーム形凹み部17で光散乱を生じてしまい、発光
面11bと対向する面11c側の法線方向にも照明光線
19aが出射するようになってしまうからであり、導光
体11の法線方向に対する輝度の比率によって、導光体
11として必要なドーム形凹み部17の平滑性を妥当に
評価することができるからである。
On the other hand, when the smoothness of the dome-shaped recess 17 is insufficient, light scattering occurs in the dome-shaped recess 17 as shown in FIG. This is because the illumination light ray 19a is also emitted in the normal direction on the surface 11c side facing 11b, and the dome required as the light guide 11 depends on the ratio of the luminance of the light guide 11 to the normal direction. This is because the smoothness of the concave portion 17 can be properly evaluated.

【0045】具体的には、光反射率5%以下の黒色シー
ト20を通常光反射シート15が配置される位置に配設
し、図17(a)の如く、該導光体発光面11bの中心
付近の法線方向への輝度を測定しLNとする(測光距離
500mm、測光角度2度)。次に、導光体11を裏返
しにして、図17(b)の様に、発光面11bが黒色シ
ート20の側に来るようにして同様に輝度を測定しLA
とする。こうして測定したLN,LAを用いて
Specifically, the black sheet 20 having a light reflectance of 5% or less is arranged at the position where the normal light reflecting sheet 15 is arranged, and as shown in FIG. 17A, the light emitting surface 11b of the light guide body is formed. The brightness in the normal direction near the center is measured and set as LN (photometric distance 500 mm, photometric angle 2 °). Next, the light guide 11 is turned upside down, and the luminance is similarly measured so that the light emitting surface 11b is on the black sheet 20 side, as shown in FIG.
And Using LN and LA measured in this way

【数1】 として該導光体11の発光面11bの法線方向に対する
出射光量の選択比λを算出し、該λが少なくとも65%
〜100%、好ましくは75%〜100%、さらに好ま
しくは85%〜100%、極めて好ましくは90%〜1
00%、最も好ましくは95%〜100%とされる様、
光取り出し機構170の平滑性を保持することによっ
て、全反射モードでの出射光を十分に利用した理想的な
光取り出し機構170を得ることが可能となるのであ
る。
[Equation 1] Is calculated as a selection ratio λ of the amount of emitted light with respect to the normal direction of the light emitting surface 11b of the light guide 11, and the λ is at least 65%.
-100%, preferably 75% -100%, more preferably 85% -100%, very preferably 90% -1.
00%, most preferably 95% to 100%,
By maintaining the smoothness of the light extraction mechanism 170, it is possible to obtain an ideal light extraction mechanism 170 that fully utilizes the emitted light in the total reflection mode.

【0046】また、出射光を正面方向に効率よく向ける
ために好適なドーム形凹み部17の断面形状としては、
図1に示す光線の主たる進行方向(光源12の配設され
る側端部11aに垂直な方向)21への断面について、
図16(a)に示されるようにドーム形凹み部17の幅
をWとし、ドーム形凹み部17の高さをHとした時に、
比率H/Wとして好ましくは0.10〜0.87、より
好ましくは0.15〜0.68、さらに好ましくは0.
20〜0.50とする。この様な範囲をとることによっ
て、効率良く正面方向へ照明光線を出射することが可能
となるのである。
The cross-sectional shape of the dome-shaped recessed portion 17 suitable for efficiently directing the emitted light in the front direction is as follows.
With respect to a cross section in the main traveling direction (direction perpendicular to the side end 11a where the light source 12 is arranged) 21 of the light beam shown in FIG.
When the width of the dome-shaped recessed portion 17 is W and the height of the dome-shaped recessed portion 17 is H as shown in FIG.
The ratio H / W is preferably 0.10 to 0.87, more preferably 0.15 to 0.68, and even more preferably 0.1.
It is set to 20 to 0.50. By taking such a range, it becomes possible to efficiently emit the illumination light beam in the front direction.

【0047】ところで、従来から導光体の発光面と対向
する面に断面V溝状の光取り出し機構を形成して、図1
6(a)に示される様な軌跡を描かせ、正面方向に光線
を出射させる試みは行われていた。しかしながら、V溝
形状の様な尖った頂点を有する断面形状では頂点部分で
加工精度を維持することが困難なため、尖った部分で光
散乱や迷光が生じてしまい、発光面の法線方向に対する
出射光量の選択比に悪影響を及ぼし、十分な選択比が得
られないという問題があった。
By the way, conventionally, a light extraction mechanism having a V-shaped cross section is formed on the surface of the light guide facing the light emitting surface.
An attempt was made to draw a ray as shown in FIG. 6 (a) and emit a light beam in the front direction. However, with a cross-sectional shape having a sharp apex such as a V-groove shape, it is difficult to maintain the processing accuracy at the apex, so light scattering or stray light occurs at the sharp portion, and the normal direction of the light-emitting surface is generated. There is a problem that the selection ratio of the emitted light amount is adversely affected and a sufficient selection ratio cannot be obtained.

【0048】しかも、断面V溝形状の光取り出し機構を
備える導光体を、反射型液晶パネルのフロントライト装
置として用いた場合には、観察者の方向へ、直接、照明
光線が到達してしまうため、フロントライト装置の点灯
時にV溝部分が明るく輝いて見えてしまい、外観に悪影
響を及ぼし、コントラストが低下してしまうため、この
問題は更に深刻であった。
Moreover, when the light guide provided with the light extraction mechanism having the V-groove shape in cross section is used as the front light device of the reflection type liquid crystal panel, the illuminating light beam directly reaches the observer. Therefore, when the front light device is turned on, the V groove portion looks bright and shining, which adversely affects the appearance and lowers the contrast. This problem is more serious.

【0049】さらに、V溝形状を形成する金型の加工に
はダイアモンドバイトを用いた機械的な削り加工が一般
的であるが、このような方法では大面積を短時間に加工
することは極めて困難であり、尚かつ、面光源装置とし
て最も重要な特性の一つである輝度のムラを均一化させ
ることが難しくなる問題もあり、大型化が重要な液晶デ
ィスプレイ用バックライト用導光体ではV溝の様な尖っ
た断面形状では光学特性、生産性の両面から実用に向い
ているとは言い難かった。
Further, the machining of the die for forming the V-groove shape is generally performed by mechanical shaving using a diamond bite, but it is extremely difficult to machine a large area in a short time by such a method. It is difficult, and there is also a problem that it becomes difficult to uniformize the unevenness of brightness, which is one of the most important characteristics as a surface light source device. It was difficult to say that a sharp cross-sectional shape such as a V groove is suitable for practical use in terms of optical characteristics and productivity.

【0050】これに対して、本発明の導光体11のよう
に断面ドーム形の凹み部17がドット状に及び/又はメ
ッシュ状に多数配置された態様では、尖った頂点が存在
しないため、出射光量の選択比λに悪影響を及ぼすこと
も無く、特にフロントライト装置の導光体として用いた
際にはドーム形凹み部17が明るく輝いて目立ってしま
うことが無いため、外観品質に優れ、コントラストの高
い画像を得ることができるのである。
On the other hand, in the mode in which a large number of dented portions 17 having a dome-shaped cross section are arranged in a dot shape and / or a mesh shape like the light guide body 11 of the present invention, since there are no sharp vertices, It does not adversely affect the selection ratio λ of the emitted light amount, and particularly when used as a light guide for the front light device, the dome-shaped recessed portion 17 does not shine brightly and is not conspicuous. An image with high contrast can be obtained.

【0051】また、ドーム構造を転写、成型するための
金型の作成にはフォトリソグラフィーを用いた微細パタ
ーンを高精度かつ効率良く形成する方法をとることが可
能であるため、この点からも製造の困難な断面V溝状の
構造に比較してはるかに実用的と言えるのである。
Further, since a die for transferring and molding the dome structure can be prepared by a method of forming a fine pattern using photolithography with high accuracy and efficiency, manufacturing is also performed from this point. It is much more practical than the difficult V-shaped cross-section structure.

【0052】具体的には、先ず、図18に示される如
く、ニッケル等の電気メッキが可能な物質に対して接着
性に優れた金属材料を基板(例えば、銅、真鍮、ニッケ
ル等が好適であるが、ステンレス等に銅等をコーティン
グ(メッキ等)した基板でも構わない)40として用
い、該金属基板40の表面に直接フォトレジスト層41
を形成する。
Specifically, first, as shown in FIG. 18, a substrate (for example, copper, brass, nickel or the like) is preferably made of a metal material having excellent adhesiveness to a substance such as nickel which can be electroplated. However, a substrate obtained by coating (plating) copper or the like on stainless steel or the like) 40 is used, and the photoresist layer 41 is directly formed on the surface of the metal substrate 40.
To form.

【0053】この際にレジスト層41は出来る限り薄い
ことが好ましく、好適には10μm以下、さらに好適に
は5μm以下とされる。次に、凹み部を形成したい位置
に遮光パターンが描画されたフォトマスク42を図18
(a)に示されるようにフォトレジスト41上に配置し
て該フォトレジスト41に所望のパターンを露光、現像
し、図18(b)に示されるように凹み部形成位置以外
の場所にレジスト41を残存させる。
At this time, the resist layer 41 is preferably as thin as possible, preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. Next, the photomask 42 in which the light-shielding pattern is drawn at the position where the recess is to be formed is shown in FIG.
As shown in FIG. 18A, the photoresist 41 is placed on the photoresist 41, and a desired pattern is exposed and developed on the photoresist 41. As shown in FIG. 18B, the resist 41 is provided at a position other than the recess forming position. To remain.

【0054】そして、レジスト41が残存した金属基板
40を電着(電気メッキ)して金属が露出した部分のみ
に金属43を堆積させ、更にはフォトレジスト41の層
厚を越えて電着を進行させることによって、図18
(c)に示される如く、ドーム状の突起を形成すること
ができるのである。所望のH/W比率に到達した後に電
着を停止する。
Then, the metal substrate 40 on which the resist 41 remains is electrodeposited (electroplated) to deposit the metal 43 only on the exposed portion of the metal, and further the electrodeposition proceeds beyond the layer thickness of the photoresist 41. 18
As shown in (c), a dome-shaped protrusion can be formed. The electrodeposition is stopped after the desired H / W ratio is reached.

【0055】すなわち、レジスト41には電気伝導性が
ないため金属基板40が露出した部分のみに選択的にメ
ッキが行われ、しかもマスキングしているレジスト層4
1の厚みを越えて電着を進行させると水平方向への成長
も同時進行するため、簡単にドーム状の構造を形成する
ことができるのである。
That is, since the resist 41 has no electrical conductivity, the resist layer 4 is selectively plated only on the exposed portion of the metal substrate 40 and is masked.
When the electrodeposition exceeds 1 thickness, the growth in the horizontal direction also proceeds at the same time, so that the dome-shaped structure can be easily formed.

【0056】しかも、フォトリソグラフィーによって微
細パターンが形成できるため、機械加工等と較べてはる
かに高速であり、100万ドットを越えるようなドット
見えしない高精細パターンであっても簡単に作成できる
メリットがある。これは10インチを越えるような大型
サイズの液晶ディスプレイ用導光体として用いる場合に
は、極めて大きな利点となる。
Moreover, since a fine pattern can be formed by photolithography, it is much faster than mechanical processing, and there is a merit that even a high-definition pattern that does not appear as a dot exceeding 1 million dots can be easily created. is there. This is an extremely great advantage when used as a light guide for a large-sized liquid crystal display exceeding 10 inches.

【0057】さらに、従来型の導光体に見られる断面V
溝なる形状では、導光体の成型に通常用いられる射出成
型法による成型の際に、熱収縮によって金型に対する食
いつきが生じやすく、金型から取り外す時に光学部品と
して極めて好ましくない反り等ひずみが残留してしまう
ため、大型液晶ディスプレイ用導光体の成型には実用的
でない問題があったが、本発明による断面ドーム形で且
つ平滑面からなる光取り出し機構の形状転写に際して
は、全くこのような問題が発生しないためこうした点か
らも、極めて実用的と言えるのである。
Further, the cross section V seen in the conventional light guide is
With the groove shape, when molding by the injection molding method usually used for molding light guides, heat shrinkage tends to cause bite to the mold, and warp such as warp remains unfavorable as an optical component when removed from the mold. Therefore, there is a problem in that it is not practical to mold a light guide for a large-sized liquid crystal display. However, when the shape of the light extraction mechanism having a dome-shaped cross section and a smooth surface according to the present invention is transferred, such a problem is caused. From this point, it can be said that it is extremely practical because no problems occur.

【0058】このようにして、レジスト41が残存した
金属基板40の金属露出部分に金属43を堆積させるよ
う電着(電気メッキ)し、さらにはフォトレジスト41
の層厚を越えて電着を進行させることによってドーム状
の突起を形成した後、残存レジスト41を剥離して金型
とする。強度を確保するためにはレジスト剥離後に図1
8(e)に示されるようにメッキ44を施しても良い。
In this way, electrodeposition (electroplating) is performed so that the metal 43 is deposited on the exposed metal portion of the metal substrate 40 where the resist 41 remains, and further, the photoresist 41.
After forming a dome-shaped projection by advancing electrodeposition over the layer thickness of, the residual resist 41 is peeled off to obtain a mold. In order to secure strength, after removing the resist,
The plating 44 may be applied as shown in FIG.

【0059】本発明の導光体は液晶ディスプレイ装置等
の画像表示装置のバックライト光源手段として用いられ
るため、光取り出し機構170であるドット状及び/又
はメッシュ状のドーム形凹み部17は視認が困難な程度
に微細化されている必要がある。具体的には、例えば透
過型若しくは半透過型液晶パネルの下部に配設されるバ
ックライトの導光体としては、光線の主たる進行方向に
対するドーム形凹み部17の幅Wは、好ましくは200
0μm以下、より好ましくは1000μm以下、更に好
ましくは500μm以下とされる。また、ドーム形凹み
部17の配置ピッチP2は、好ましくは4000μm以
下、より好ましくは2000μm以下、更に好ましくは
1000μm以下とされる。
Since the light guide of the present invention is used as a backlight light source means of an image display device such as a liquid crystal display device, the dot-shaped and / or mesh-shaped dome-shaped recessed portion 17 which is the light extraction mechanism 170 can be visually recognized. It must be miniaturized to a difficult degree. Specifically, for example, as a light guide of a backlight disposed below a transmissive or semi-transmissive liquid crystal panel, the width W of the dome-shaped recess 17 with respect to the main traveling direction of light rays is preferably 200.
The thickness is 0 μm or less, more preferably 1000 μm or less, and further preferably 500 μm or less. The arrangement pitch P2 of the dome-shaped recessed portions 17 is preferably 4000 μm or less, more preferably 2000 μm or less, still more preferably 1000 μm or less.

【0060】また、図19に示される如く導光体11を
反射型液晶パネル50の上部に配設してフロントライト
装置として用いる時には、ドーム形凹み部17の幅W
は、好ましくは50μm以下、より好ましくは30μm
以下、さらに好ましくは20μm以下とされる。また、
ドーム形凹み部17の配置ピッチP2は、好ましくは8
00μm以下、より好ましくは500μm以下、さらに
好ましくは300μm以下とされる。
Further, as shown in FIG. 19, when the light guide 11 is arranged above the reflection type liquid crystal panel 50 and is used as a front light device, the width W of the dome-shaped recess 17 is increased.
Is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm
Hereafter, the thickness is more preferably 20 μm or less. Also,
The arrangement pitch P2 of the dome-shaped recessed portions 17 is preferably 8
The thickness is 00 μm or less, more preferably 500 μm or less, and further preferably 300 μm or less.

【0061】加えて、本発明による導光体11を図19
に示されるようにフロントライト装置の構成要素として
用いる際には、導光体11の発光面11bには波長55
0nmにおける光反射率が2%以下となる反射防止加
工、言い換えれば反射防止コーティング層22が施され
ていることが好ましい。反射防止加工の態様については
特に限定はされないが、代表的には導光体11に真空蒸
着、スパッタリングを直接施す態様、及び反射防止加工
が施されたフィルムを導光体11に貼り付ける態様が代
表的である。
In addition, the light guide 11 according to the present invention is shown in FIG.
When used as a component of the front light device as shown in FIG.
It is preferable that an antireflection coating, that is, an antireflection coating layer 22 is provided so that the light reflectance at 0 nm is 2% or less. The mode of the antireflection treatment is not particularly limited, but typically, there are a mode in which the light guide 11 is directly subjected to vacuum deposition and sputtering, and a mode in which the film subjected to the antireflection process is attached to the light guide 11. Is typical.

【0062】本発明の導光体において、光取り出し機構
170として配置されるドーム形凹み部17の配置ピッ
チP2は、図20に示される様に、液晶パネル50との
光学的な干渉現象を生じないよう不規則に配置されてい
ることが好ましい。これは、フロントライト装置として
用いる場合、及びバックライト装置であっても導光体1
1の発光面11b上にシートがあまり配設されていない
場合に特に有効である。
In the light guide of the present invention, the arrangement pitch P2 of the dome-shaped recessed portions 17 arranged as the light extraction mechanism 170 causes an optical interference phenomenon with the liquid crystal panel 50 as shown in FIG. It is preferable that they are arranged irregularly so as not to exist. This is the case where it is used as a front light device, and even when it is a backlight device.
This is particularly effective when the number of sheets is not so large on the first light emitting surface 11b.

【0063】また、特に反射型液晶パネル50の上部
(前面)に配設されるフロントライト装置については液
晶パネル50との干渉の問題を考慮することは極めて重
要であり、配置ピッチP2についてもRGBストライプ
51a、51b、51cの配置ピッチP3を考慮して決
定される。
Further, especially in the case of the front light device arranged on the upper part (front surface) of the reflection type liquid crystal panel 50, it is extremely important to consider the problem of interference with the liquid crystal panel 50, and the arrangement pitch P2 is also RGB. It is determined in consideration of the arrangement pitch P3 of the stripes 51a, 51b, 51c.

【0064】すなわち、図19に示される如く、液晶パ
ネル50に配設されたカラーフィルターのRGBストラ
イプ51a、51b、51cに略並行な方向に凹み部1
7のドーム部を形成する場合には、RGBストライプ5
1a、51b、51cのピッチP3に対して、ドーム形
凹み部17のピッチP2を好ましくは0.588〜0.
909倍もしくは1.1〜1.7倍の範囲、より好まし
くは0.769〜0.909倍もしくは1.1〜1.3
倍の範囲、さらに好ましくは0.833〜0.893倍
もしくは1.12〜1.2倍の範囲とすることが好まし
いのである。
That is, as shown in FIG. 19, the recessed portion 1 is formed in a direction substantially parallel to the RGB stripes 51a, 51b, 51c of the color filter arranged on the liquid crystal panel 50.
When forming the dome part of 7, RGB stripe 5
1a, 51b, 51c pitch P3, the pitch P2 of the dome-shaped recessed portion 17 is preferably 0.588-0.
909 times or 1.1 to 1.7 times, more preferably 0.769 to 0.909 times or 1.1 to 1.3 times.
The range is preferably double, more preferably 0.833 to 0.893 or 1.12 to 1.2.

【0065】本発明の導光体において光取り出し機構と
される、光線が主として伝搬する方向21への断面がド
ーム形で、且つドット状及び/又はメッシュ状に形成さ
れる平滑面からなる凹み部17は、損失が大きい光散乱
によってではなく、図16(a)に示される如く、平滑
な斜面部での全反射によって正面方向に効率良く照明光
線18を取り出すことが可能であることは前述した通り
である。
In the light guide of the present invention, a light-extracting mechanism has a dome-shaped cross section in the direction 21 in which light rays mainly propagate, and a recessed portion formed of a smooth surface formed in a dot shape and / or a mesh shape. As described above, in No. 17, it is possible to efficiently extract the illumination light beam 18 in the front direction by total reflection on a smooth slope portion, as shown in FIG. 16A, not by light scattering with large loss. On the street.

【0066】このなかでも、特に発光面11b内での輝
度分布の均一性(制御性)に優れた光取り出し機構17
0は、図1〜図4に示される如く、ドーム形凹み部17
がドット状に配置された態様であり、きめ細かくドット
形状を制御することができることから、ディスプレイの
輝度分布を精度良く均一に保つことができるのである。
Among these, the light extraction mechanism 17 which is particularly excellent in the uniformity (controllability) of the luminance distribution in the light emitting surface 11b.
0 is a dome-shaped recess 17 as shown in FIGS.
Is arranged in a dot shape, and the dot shape can be finely controlled, so that the luminance distribution of the display can be accurately and uniformly maintained.

【0067】この際に、ドット状に配置された各ドーム
形凹み部17の形状変化として特に好ましいのは、図2
0(a)に示される如く、光源12から離れるにしたが
って照明光線が主として伝搬する方向21とは略垂直な
方向、即ち光源12の配設された側端部11aと略平行
な方向に沿って、一軸方向にドーム形凹み部17の長さ
が変化する態様であり、このような形状変化とすること
で光源12からの距離にかかわらず比率H/Wは略一定
に保たれるため、照明光線の利用効率を高く保ちながら
輝度分布をきめ細かく制御することができるようにな
り、高品質な面光源を得ることができるようになるので
ある。
At this time, it is particularly preferable to change the shape of each dome-shaped recess 17 arranged in a dot pattern as shown in FIG.
As shown in 0 (a), along the direction substantially perpendicular to the direction 21 in which the illumination light rays mainly propagate with distance from the light source 12, that is, the direction substantially parallel to the side end portion 11a where the light source 12 is arranged. In this embodiment, the length of the dome-shaped recessed portion 17 changes in the uniaxial direction, and such a shape change keeps the ratio H / W substantially constant irrespective of the distance from the light source 12. The brightness distribution can be finely controlled while maintaining high light beam utilization efficiency, and a high quality surface light source can be obtained.

【0068】上述のように、本発明の導光体は照明光線
の出射効率が高く、高輝度の要求される液晶パネル50
のバックライト装置用導光体として極めて好適であるこ
とは既に述べた通りであるが、本発明による導光体の照
明効率をさらに高めるためには、図3(a)に示される
如く、導光体11の発光面11b側に集光素子23が設
けられることが望ましい。
As described above, the light guide body of the present invention has a high emission efficiency of the illumination light beam and a liquid crystal panel 50 which is required to have high brightness.
As described above, it is extremely suitable as the light guide for the backlight device, but in order to further increase the illumination efficiency of the light guide according to the present invention, as shown in FIG. It is desirable that the light condensing element 23 is provided on the light emitting surface 11b side of the optical body 11.

【0069】この際に、集光素子23の配置は導光体1
1内における光束の伝搬をできる限り妨げないように配
置されるべきであり、図3(a)、図22及び図23に
それぞれ示されるように、三角プリズムアレー24a、
レンチキュラーレンズアレー25a、波板状アレー26
a等の集光素子23が、これら各アレー24a〜26a
の各稜線24b〜26bを光源12の配設された側端部
11aにほぼ垂直な方向とするように配置される。
At this time, the light condensing element 23 is arranged in the light guide 1.
1 should be arranged so as not to interfere with the propagation of the light flux in 1 as much as possible, and as shown in FIGS. 3 (a), 22 and 23, triangular prism array 24a,
Lenticular lens array 25a, corrugated plate array 26
The light condensing element 23 such as a is arranged in each of the arrays 24a to 26a.
The ridge lines 24b to 26b are arranged so as to be in a direction substantially perpendicular to the side end 11a where the light source 12 is arranged.

【0070】特に好ましくは、図3(a)に示される如
く微細な三角プリズムアレー24aが配設される態様で
あり、また三角プリズムアレー24aの配置ピッチP4
が好ましくは10μm〜150μm、より好ましくは2
0μm〜100μm、さらに好ましくは30μm〜70
μmとされ、更に図3(b)に示されるように三角プリ
ズムアレー24aの登頂角βが好ましくは70度〜16
0度、より好ましくは80度〜150度、さらに好まし
くは85度〜145度の範囲とされる。これにより、本
発明による平滑面からなるドーム形凹み部17によって
正面方向に向けられた出射光束には十分な集光がなさ
れ、正面方向への照明効率をさらに高めることが可能と
なるのである。
Particularly preferably, a fine triangular prism array 24a is arranged as shown in FIG. 3A, and the arrangement pitch P4 of the triangular prism array 24a is also preferable.
Is preferably 10 μm to 150 μm, more preferably 2
0 μm to 100 μm, more preferably 30 μm to 70
.mu.m, and as shown in FIG. 3B, the climbing angle .beta. of the triangular prism array 24a is preferably 70 degrees to 16 degrees.
The range is 0 degrees, more preferably 80 degrees to 150 degrees, and further preferably 85 degrees to 145 degrees. As a result, the dome-shaped recessed portion 17 having a smooth surface according to the present invention sufficiently collects the outgoing luminous flux directed in the front direction, and it is possible to further enhance the illumination efficiency in the front direction.

【0071】本発明による導光体を用いた面光源装置で
は、液晶パネル50のバックライト等として用いられる
場合に、光反射シート15が配設されることは前述した
通りであるが、特に発泡性ポリエステルフィルム、白色
顔料を混練したポリエステルフィルム、マット処理の施
された銀反射フィルム、アクリルビーズをコーティング
した銀反射フィルム等のように光の拡散反射性を有する
光反射シートを用いることが好ましい。
In the surface light source device using the light guide according to the present invention, when it is used as a backlight of the liquid crystal panel 50, the light reflection sheet 15 is provided as described above, but in particular, foaming is performed. It is preferable to use a light reflection sheet having light diffusive reflectivity such as a transparent polyester film, a polyester film in which a white pigment is kneaded, a matte-treated silver reflection film, and a silver reflection film coated with acrylic beads.

【0072】これは、ドーム形凹み部17を拡大して示
す図16(b)に見られる如く、ドーム形凹み部17の
ドーム斜面に直接入射してしまい、全反射条件をもはや
満足することが出来なくなって出射してしまう照明光成
分27があるためであり、このような光線成分27は、
もし鏡のような正反射性の光反射面60aを有する光反
射シート60を用いた場合には、図21(a)に示され
る如く、前方斜め方向に出射してしまうため正面の輝度
を向上させるには有効に機能しないことになるからであ
る。
As shown in FIG. 16B, which shows the dome-shaped recessed portion 17 in an enlarged manner, this directly impinges on the dome slope of the dome-shaped recessed portion 17, and the total reflection condition is no longer satisfied. This is because there is an illumination light component 27 that cannot be emitted and is emitted.
If a light reflecting sheet 60 having a specular light reflecting surface 60a like a mirror is used, as shown in FIG. 21 (a), the light is emitted obliquely forward and the front brightness is improved. This is because it will not function effectively in order to allow it.

【0073】他方、光反射面61aが拡散反射性を有す
る別な光反射シート61を用いた場合であれば、図21
(b)に示される如く、凹み部17のドーム斜面から光
反射シート115方向に出射してしまった光線成分27
についても正面方向へ向かう割合が増加するため、照明
効率を高めることができるのである。
On the other hand, in the case where another light reflecting sheet 61 whose light reflecting surface 61a has diffuse reflectivity is used, FIG.
As shown in (b), the light ray component 27 emitted from the dome slope of the recess 17 toward the light reflection sheet 115.
Also, with respect to the above, since the proportion toward the front direction increases, the lighting efficiency can be improved.

【0074】また、本発明において、上述したように凹
み部17のドーム斜面に直接入射してしまい、光反射シ
ートの側に出射することとなった照明光成分を最大限有
効に生かすためには、図1〜図3及び図5に示される如
く、傾斜した光反射面16aを備える多数の基本ユニッ
ト16が微細なピッチP1で基材の表面に形成されて構
成された光反射シート15が用いられる。
In the present invention, as described above, in order to make the most effective use of the illumination light component that is directly incident on the dome slope of the recess 17 and is emitted to the side of the light reflecting sheet. As shown in FIGS. 1 to 3 and 5, a light reflection sheet 15 is used in which a large number of basic units 16 having inclined light reflection surfaces 16a are formed on the surface of a base material at a fine pitch P1. To be

【0075】これによって、光反射シート15方向に出
射した光束を選択的に正面方向に向けることができるよ
うになるため、前述の拡散反射性の光反射シート61を
用い、光の拡散効果によって正面への出射光量を確保す
るのに較べて、遙かに効率良く照明光を正面方向に向け
ることができるようになるのである。
As a result, the light beam emitted in the direction of the light reflecting sheet 15 can be selectively directed to the front direction. Therefore, by using the above-mentioned diffuse reflecting light reflecting sheet 61, the light is diffused to the front side. It is possible to direct the illumination light to the front side much more efficiently than securing the amount of light emitted to the front side.

【0076】ここで、傾斜した光反射面16aからなる
基本ユニット16の配列が画面上で認識できなくなるよ
うにするため、ほぼ相似形の基本ユニット16の配列ピ
ッチP1はできる限り微細化されていることが重要であ
り、具体的には5000μm以下、好ましくは1000
μm以下、より好ましくは500μm以下とされる。
Here, in order to make the array of the basic units 16 composed of the inclined light reflecting surfaces 16a unrecognizable on the screen, the array pitch P1 of the basic units 16 of substantially similar shape is made as fine as possible. It is important that it is 5000 μm or less, preferably 1000 μm or less.
It is not more than μm, more preferably not more than 500 μm.

【0077】光反射シート15の表面に設けられる傾斜
した光反射面16aからなるほぼ同一及び/又はほぼ相
似形の基本ユニット16として、代表的には図7(b)
に示されるように基本ユニット16が断面鋸歯状とされ
るか、或いは図8(b)に示されるように基本ユニット
16が山形状とされ、ピッチ3000μm以下、好まし
くは800μm以下、より好ましくは300μm以下
で、光反射シート15を上方から見た際に図7(a)及
び図8(a)に示されるように尾根線(稜線)16bが
ほぼ平行に配列した、平行直線状で且つ平坦な傾斜光反
射面16aからなる基本ユニット16の配列が用いられ
ている態様が挙げられる。
As a basic unit 16 having a substantially identical and / or similar shape formed of an inclined light reflecting surface 16a provided on the surface of the light reflecting sheet 15, typically, FIG. 7B is used.
The basic unit 16 has a saw-toothed cross section as shown in FIG. 8 or the basic unit 16 has a mountain shape as shown in FIG. 8B, and the pitch is 3000 μm or less, preferably 800 μm or less, more preferably 300 μm. Below, when the light reflection sheet 15 is viewed from above, as shown in FIGS. 7A and 8A, the ridge lines (ridge lines) 16b are arranged substantially in parallel, and are parallel straight lines and flat. A mode in which an array of the basic units 16 composed of the inclined light reflection surface 16a is used can be mentioned.

【0078】これは、図7(a)、(b)や図8
(a)、(b)に示されるように傾斜した平坦な光反射
面16aの尾根線16bがほぼ平行配列した態様では、
ダイヤモンドバイトやエンドミルを用いた切削加工が適
用し易いため、賦形のための金型製作が容易であり、微
細化が行い易く、量産性も極めて高いためである。
This is shown in FIGS. 7 (a), 7 (b) and FIG.
As shown in (a) and (b), in a mode in which the ridge lines 16b of the inclined flat light reflecting surface 16a are arranged substantially in parallel,
This is because cutting work using a diamond bite or an end mill is easy to apply, a die for shaping is easy to manufacture, finer fabrication is easier, and mass productivity is extremely high.

【0079】このような平行直線状で且つ平坦な傾斜光
反射面16aが多数配列した光反射シート15を用いる
ことで、凹み部17のドーム斜面から光反射シート15
の側に出射してきた光束も傾斜光反射面16aの効果に
よって導光体11の法線14方向に反射され、尚かつ、
導光体11にドット状又はメッシュ状若しくはその組み
合わせで配設される断面ドーム形の凹み部17は、好適
には、不規則(ランダム)な配置とされるため、光学的
な干渉現象を生じることなく、面光源装置として極めて
正面輝度の高い照明光線を得ることができるのである。
By using the light reflecting sheet 15 in which a large number of parallel linear and flat inclined light reflecting surfaces 16a are arranged, the light reflecting sheet 15 is formed from the dome slope of the recessed portion 17.
The light flux emitted to the side of is also reflected in the direction of the normal line 14 of the light guide 11 by the effect of the inclined light reflection surface 16a, and
The dome-shaped recesses 17 arranged in the light guide 11 in a dot shape, a mesh shape, or a combination thereof are preferably arranged randomly (randomly), which causes an optical interference phenomenon. It is possible to obtain an illuminating light beam with extremely high frontal brightness without using the surface light source device.

【0080】また、この場合においても、導光体11の
発光面11bを、図3(a)、図22及び図23に示さ
れるように三角プリズムアレー24a、レンチキュラー
レンズアレー25a、又は波板状アレー26a等の光集
光素子23が形成された面とすることで、さらに集光性
を高めることができるのは言うまでもない。
Also in this case, the light emitting surface 11b of the light guide body 11 is formed with a triangular prism array 24a, a lenticular lens array 25a, or a corrugated plate as shown in FIGS. 3 (a), 22 and 23. It goes without saying that the light condensing property can be further improved by using the surface on which the light condensing element 23 such as the array 26a is formed.

【0081】図24に示されるように、ほぼ同一及び/
又はほぼ相似形の基本ユニット16に用いられる傾斜し
た光反射面の傾斜角度αとして好適な範囲は、導光体1
1から光反射シート15の側へ出射した出射光線の方向
を発光面11bの法線14方向に変換するという観点
で、適宜、決定されるべきものである。より具体的に
は、傾斜した光反射面16aの傾斜角度αが好ましくは
7度〜50度の範囲、より好ましくは10度〜40度の
範囲、さらに好ましくは15度〜34度の範囲が用いら
れる。
As shown in FIG. 24, substantially the same and / or
Alternatively, the suitable range of the inclination angle α of the inclined light reflection surface used in the substantially similar basic unit 16 is the light guide 1.
It should be appropriately determined from the viewpoint of converting the direction of the emitted light beam emitted from 1 to the light reflection sheet 15 side to the direction of the normal line 14 of the light emitting surface 11b. More specifically, the inclination angle α of the inclined light reflecting surface 16a is preferably in the range of 7 degrees to 50 degrees, more preferably in the range of 10 degrees to 40 degrees, and further preferably in the range of 15 degrees to 34 degrees. To be

【0082】また、各基本ユニット16を構成する傾斜
した光反射面16aの断面は、図9及び図10に示され
るように凹状となっていることが集光性の観点からは好
ましい。これは、本発明において好適に用いられる平行
直線状で且つ傾斜した光反射面16aが多数配列した態
様のみならず、図11〜図14に示されるように凹面鏡
状の基本ユニット16が配列した態様等においても好適
に用いられる。
Further, it is preferable from the viewpoint of light converging property that the inclined light reflection surface 16a constituting each basic unit 16 has a concave cross section as shown in FIGS. 9 and 10. This is not only a mode in which a large number of parallel linear and inclined light reflecting surfaces 16a are preferably used in the present invention, but also a mode in which concave mirror-shaped basic units 16 are arrayed as shown in FIGS. 11 to 14. It is also preferably used in such cases.

【0083】この際にも、傾斜した光反射面16aの傾
斜角度αとして好適に用いられる範囲は導光体11から
の出射光線の方向を発光面11bの法線14方向に変換
するという観点で決定されるべきであり、例えば、図2
5に示されるように凹状断面の中心部での接線の傾斜角
度αが好ましくは7度〜50度の範囲、より好ましくは
10度〜40度の範囲、さらに好ましくは15度〜34
度の範囲とされる。
Also in this case, the range preferably used as the inclination angle α of the inclined light reflection surface 16a is that the direction of the light ray emitted from the light guide 11 is converted to the direction of the normal line 14 of the light emitting surface 11b. Should be determined, for example, FIG.
5, the inclination angle α of the tangent line at the center of the concave cross section is preferably in the range of 7 degrees to 50 degrees, more preferably in the range of 10 degrees to 40 degrees, and further preferably in the range of 15 degrees to 34 degrees.
It is a range of degrees.

【0084】このような断面凹状の光反射面16aから
なる基本ユニット16を反射素子として光反射シート1
5に設けることによって、図21(c)に示されるよう
に導光体11に設けられた光取り出し機構170から出
射するブロードな拡がりを有する光束27を、よりシャ
ープな角度特性を持つ光束28(より平行光束に近い光
束)に変換しながら、導光体11の法線14方向に出射
させることができるようになるのであり、言い換えれ
ば、凹面鏡ミラーの集光効果によって導光体11からの
出射光線をよりコリメートされた導光体11の法線14
方向に対して極めて輝度の高い出射光線に変換すること
ができるのである。
The light reflecting sheet 1 uses the basic unit 16 including the light reflecting surface 16a having a concave cross section as a reflecting element.
21. As shown in FIG. 21C, the light beam 27 having a broad spread, which is emitted from the light extraction mechanism 170 provided in the light guide 11 as shown in FIG. The light can be emitted in the direction of the normal line 14 of the light guide 11 while being converted into a light beam closer to a parallel light beam. In other words, the light is emitted from the light guide 11 by the condensing effect of the concave mirror. The normal line 14 of the light guide 11 in which the light rays are collimated more
It is possible to convert the emitted light to have extremely high brightness with respect to the direction.

【0085】また、用途によってはこれとは逆により広
い出射角度分布が必要となるが、この場合には、図26
に示される如く、断面凸状の光反射面16aからなる基
本ユニット16を用いることによって、出射角度分布の
拡大やギラツキ感の防止等の効果を得ることもできるの
である。
On the contrary, depending on the application, a wider emission angle distribution is required, but in this case, FIG.
As shown in FIG. 5, by using the basic unit 16 including the light reflecting surface 16a having a convex cross section, it is possible to obtain effects such as expansion of the emission angle distribution and prevention of glare.

【0086】以上のように、ほぼ相似形の傾斜した光反
射面16aからなる基本ユニット16を多数配した光反
射シート15と、本発明による導光体11とを組み合わ
せることによって、従来型の面光源装置で製造が困難で
高価なプリズムアレー等の部材を用いて実現していた集
光効果を、このような部材を用いずとも実現可能になる
のであり、高い光学特性を保ちながら、面光源装置を極
めて簡略化された構成にすることができるようになり、
組立て工程数の低減、歩留まりの向上、ゴミ混入確率の
低減、低コスト化等、実用的な面光源装置として極めて
多くの利点を賦与することができるようになるのであ
る。
As described above, the light guide sheet 11 according to the present invention is combined with the light guide sheet 11 according to the present invention by combining the light reflection sheet 15 in which a large number of basic units 16 each having a substantially similar inclined light reflection surface 16a are arranged. The light condensing effect that was achieved by using a prism array or other member that is difficult and expensive to manufacture in a light source device can be realized without using such a member. The device can be made into a very simplified configuration,
As a practical surface light source device, it is possible to provide an extremely large number of advantages such as a reduction in the number of assembling steps, an improvement in yield, a reduction in dust mixing probability, and a cost reduction.

【0087】ここで、本発明の導光体に関して、図27
に示される如く、三角プリズムアレー29a等の集光素
子29が形成されたプリズムシート37を導光体11の
発光面11b上に配設して集光性を確保し、照明強度を
保つ態様についても実施することが可能である。
FIG. 27 shows the light guide of the present invention.
As shown in FIG. 3, a prism sheet 37 having a condensing element 29 such as a triangular prism array 29a is disposed on the light emitting surface 11b of the light guide 11 to secure the converging property and maintain the illumination intensity. Can also be implemented.

【0088】しかし、本発明の導光体では、導光体内を
伝搬する光束の主たる進行方向に対して断面がドーム形
とされた平滑面からなる凹み部17がドット状に設けら
れて光取り出し機構170とされているため、全反射モ
ードで、図16(a)に示される如く、発光面11bの
法線方向に立ち上げられる照明光18aが大量に存在す
ることとなる。
However, in the light guide according to the present invention, the recesses 17 having a smooth surface and having a dome-shaped cross section in the main traveling direction of the light beam propagating in the light guide are provided in a dot shape to extract light. Since the mechanism 170 is used, in the total reflection mode, as shown in FIG. 16A, there is a large amount of illumination light 18a that rises in the direction normal to the light emitting surface 11b.

【0089】このような出射光成分18aに集光性の高
い三角プリズムアレー29a等を用いて集光を果たそう
とすると、意に反して、図28に符号18bで示される
如く、プリズム面での全反射によって照明光が導光体1
1側に引き戻されてしまうことになるため、せっかく導
光体から正面方向に出射した照明光線を、十分、有効活
用出来ない問題が生じるのである。
If a triangular prism array 29a or the like having a high light-converging property is used to condense the emitted light component 18a as described above, contrary to the intention, as indicated by reference numeral 18b in FIG. Illumination light is guided by total reflection 1
Since it will be pulled back to the first side, there is a problem that the illumination light beam emitted from the light guide body in the front direction cannot be effectively utilized sufficiently.

【0090】これに対して、前述した傾斜した光反射面
16aからなる略相似形の基本ユニット16が多数配列
した光反射シート15が用いられる態様では、導光体1
1にドット状に設けられた平滑面からなる断面ドーム形
の凹み部17によって、全反射モードで導光体発光面1
1bの法線方向に向けられた照明光、即ち図16(a)
の様な経路を経て出射する照明光は十分に有効活用しな
がら、光反射シート15の方向に出射した光束のみ、即
ち図16(b)の様な経路を経て導光体から出射する光
束のみを図21(c)に示される様に効率よく導光体発
光面の法線方向に向けることが可能となるため、プリズ
ムシート37を用いずとも、プリズムシートを用いた場
合と同等以上の極めて高い照明効果を得ることができる
ようになるのである。
On the other hand, in the mode in which the light reflection sheet 15 in which a large number of substantially similar basic units 16 each having the inclined light reflection surface 16a are arranged is used, the light guide 1
The light emitting surface 1 of the light guide body 1 in the total reflection mode is formed by the recessed portion 17 having a dome-shaped cross section and formed of a smooth surface in 1
Illumination light directed in the normal direction of 1b, that is, FIG. 16 (a)
While the illumination light emitted through the path as shown in FIG. 16 is sufficiently effectively used, only the light beam emitted in the direction of the light reflection sheet 15, that is, only the light beam emitted from the light guide through the path as shown in FIG. 21 (c), it is possible to efficiently direct the light in the direction normal to the light emitting surface of the light guide body. Therefore, even if the prism sheet 37 is not used, it is extremely equal to or more than the case where the prism sheet is used. It is possible to obtain a high lighting effect.

【0091】さらに、本発明に係る導光体と上記のほぼ
相似形の傾斜した光反射面16aからなる基本ユニット
16を多数配設した光反射シート15とを組み合わせた
面光源装置では図29に示される出射角度分布特性が、
斜めから見たときに明暗が目まぐるしく入れ替わる現象
(暗転現象)が少ないため、従来型のプリズムシートを
配設した面光源装置に比較して斜めから見たときの外観
が優れ、特に液晶ディスプレイ装置の背面照明手段とし
て自然な印象を与えることができるという利点も挙げら
れる。
FIG. 29 shows a surface light source device in which the light guide according to the present invention and the light reflection sheet 15 having a large number of basic units 16 each having the substantially similar inclined light reflection surface 16a are arranged. The output angle distribution characteristics shown are
Since there is little phenomenon in which light and dark are swiftly switched (darkening phenomenon) when viewed from an angle, the appearance when viewed from an angle is superior to that of a surface light source device equipped with a conventional prism sheet. There is also an advantage that a natural impression can be given as the back lighting means.

【0092】本発明において、傾斜した光反射面16a
からなる基本ユニット16に用いられる反射材質につい
ては特に限定されるものではないが、銀若しくはアルミ
ニウムを基材32の表面にコーティングして反射層31
として光反射面16aを形成するのが製造の容易性から
最も好適である。光反射率の点では銀を用いることが好
ましく、製造の容易性や低コストの点からはアルミニウ
ムを用いることが好ましい。また、これらの光反射性金
属物質のコーティング(図26に示される実施形態にお
いて反射層31)には真空蒸着、スパッタリング、及び
イオンプレーティング等のドライプロセスを用いて薄膜
形成する方法が代表的である。
In the present invention, the inclined light reflecting surface 16a
The reflective material used in the basic unit 16 consisting of is not particularly limited, but the reflective layer 31 is formed by coating the surface of the base material 32 with silver or aluminum.
It is most preferable to form the light reflection surface 16a as the above because of the ease of manufacturing. It is preferable to use silver in terms of light reflectance, and it is preferable to use aluminum in terms of ease of production and low cost. A typical method for forming a thin film on the coating of these light-reflecting metal substances (the reflective layer 31 in the embodiment shown in FIG. 26) is to use a dry process such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating. is there.

【0093】また、例えば銀による真空蒸着をする以前
に、傾斜した光反射面16aからなるほぼ同一及び/又
はほぼ相似形状の基本ユニット16が賦形された基材シ
ート30の表面をサンドブラスト加工する等して、マッ
ト処理を施すこともできる。このように処理すること
で、正反射性の光反射面16aに適度の光拡散性を持た
せることができるようになり、出射光線の角度分布特性
の拡大、照明光線のぎらつき抑制、或いは液晶セルのゲ
ートアレーとの干渉に由来するモアレ模様の発生防止等
の効果を得ることが可能となるのである。
Before vacuum-depositing silver, for example, the surface of the base sheet 30 on which the basic unit 16 having the inclined light-reflecting surface 16a and having substantially the same and / or similar shape is formed is sandblasted. For example, matte treatment can be performed. By performing the processing as described above, it becomes possible to give the light reflecting surface 16a having regular reflectivity an appropriate light diffusing property, and expand the angular distribution characteristic of the emitted light, suppress the glare of the illumination light, or liquid crystal. It is possible to obtain the effect of preventing the generation of a moire pattern due to the interference of the cell with the gate array.

【0094】また、同様の効果は、発泡性樹脂や白色顔
料を混練した樹脂等に代表される、高い光反射率を有す
る白色の樹脂材質を基本ユニット16の傾斜した光反射
面16aに用いることによっても得ることができる。
The same effect is obtained by using a white resin material having a high light reflectance, which is represented by a foaming resin or a resin in which a white pigment is kneaded, for the inclined light reflecting surface 16a of the basic unit 16. Can also be obtained by

【0095】ここで、光反射面16aとして用いられる
光沢性金属表面は非常に傷つき易く、また酸化劣化等も
発生しやすい状態にあり、尚かつ、金属表面が露出した
状態ではリーク電流が発生し電気特性にも悪影響を与え
るため、例えば図26に示される実施形態の光反射シー
ト15のように表面には保護層32として絶縁物のシリ
カや紫外線硬化性アクリル樹脂塗料等をコーティングす
ることが好ましい。この際に、コート層(保護層)32
の抵抗率が好ましくは1.0×106Ω・cm以上、好
ましくは1.0×107Ω・cm以上、さらに好ましく
は1.0×108Ω・cm以上とされる。
Here, the glossy metal surface used as the light reflecting surface 16a is very likely to be scratched and is susceptible to oxidative deterioration, and leak current occurs when the metal surface is exposed. Since the electrical characteristics are also adversely affected, it is preferable to coat the surface with silica, which is an insulating material, or an ultraviolet curable acrylic resin paint as the protective layer 32, as in the light reflecting sheet 15 of the embodiment shown in FIG. . At this time, the coat layer (protective layer) 32
Of 1.0 × 10 6 Ω · cm or more, preferably 1.0 × 10 7 Ω · cm or more, and more preferably 1.0 × 10 8 Ω · cm or more.

【0096】また、図30に示される如く、光反射シー
ト15の表面には遮光印刷や色調の調整印刷等を一部施
して面光源内での輝度や色度を調整することができる方
が好ましい。そのため、基本ユニット16において傾斜
した光反射面16aからなる凹凸は、図31(a)に示
される如く、紫外線硬化性アクリル樹脂等の光透過性物
質からなる被覆層33によって被覆され、表面が平坦と
され、印刷を行い易いように工夫されるのである。
Further, as shown in FIG. 30, it is preferable that the surface of the light reflecting sheet 15 can be partially subjected to light-shielding printing or color adjustment printing to adjust the brightness and chromaticity in the surface light source. preferable. Therefore, as shown in FIG. 31 (a), the unevenness formed by the inclined light reflecting surface 16a in the basic unit 16 is covered with the covering layer 33 made of a light transmitting material such as an ultraviolet curable acrylic resin, and the surface is flat. Therefore, it is devised to facilitate printing.

【0097】なお、光反射シート15において基材30
が熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂から形成されるのが好適
であるが、この基材のみでは剛性が不足し、光学特性に
悪影響が及ぶ場合が多いため、ポリエステルやポリプロ
ピレンの2軸延伸フィルムを背面支持体34として用い
ることがよい。また、図31(b)に示されるように基
材30を導光体11に対向する表面側とし、この基材3
0の表面に透明2軸延伸ポリエステルフィルムを表面支
持体38として配設する態様も好ましい。その際、表面
支持体38の表面は、マット面又はアクリルビーズコー
ティング面39として導光体11との密着防止処理を施
すことが好ましい。
In the light reflecting sheet 15, the base material 30 is used.
Is preferably formed of a thermoplastic resin or a thermosetting resin, but since this substrate alone lacks rigidity and often adversely affects optical properties, a biaxially stretched film of polyester or polypropylene is used. It may be used as the back support 34. In addition, as shown in FIG. 31 (b), the base material 30 is the surface side facing the light guide 11, and the base material 3 is
A mode in which a transparent biaxially stretched polyester film is provided as the surface support 38 on the surface of No. 0 is also preferable. At this time, it is preferable that the surface of the surface support 38 be treated as a matte surface or an acrylic bead coating surface 39 to prevent adhesion with the light guide 11.

【0098】このように本発明の面光源装置によれば、
ほぼ相似形の基本ユニット16を完全に埋め込むように
光透過性物質によって被覆し、この被覆層33の表面に
基本ユニット16の形状が反映されないように平滑にし
た光反射シート15を形成して、これを面光源装置10
として用いることによって、光反射シート15の表面に
非常に微細なパターン35を印刷することができるよう
になるため、実用上極めて重要な、光学特性の改良、例
えば光源近傍での明部の発生防止や大型化した場合の色
ムラの修正を行うことができる。
As described above, according to the surface light source device of the present invention,
The light reflecting sheet 15 is formed by covering the substantially similar basic unit 16 with a light transmissive material so as to be completely embedded, and forming a smooth light reflecting sheet 15 on the surface of the coating layer 33 so as not to reflect the shape of the basic unit 16. This is the surface light source device 10
As a result, since it becomes possible to print a very fine pattern 35 on the surface of the light reflection sheet 15, it is practically very important to improve the optical characteristics, for example, to prevent the occurrence of a bright portion near the light source. It is possible to correct color unevenness when the size is increased.

【0099】本発明において、液晶ディスプレイ装置と
は液晶分子の電気光学効果、即ち光学異方性(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
或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 present invention, the liquid crystal display device utilizes the electro-optical effect of liquid crystal molecules, that is, optical anisotropy (refractive index anisotropy), orientation, etc., and an electric field is applied or energized to any display unit. A display is performed using a liquid crystal cell that is an array of optical shutters and is driven by changing the alignment state of liquid crystal and changing the light transmittance or reflectance.

【0100】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。
Specifically, transparent simple matrix driving super twisted nematic mode, transparent active matrix driving twisted nematic mode, transparent active matrix driving in-plane switching mode, transparent active matrix driving multi-domain vertical aligned mode, etc. The liquid crystal display element of is mentioned.

【0101】本発明により、液晶ディスプレイ等の背面
照明手段として良く用いられるサイドライト型面光源装
置に関して、大型であっても画像の均整度を高く保ちな
がら、従来以上の高い集光特性を賦与することが可能な
導光体を提供することができる。また、画質に不自然な
印象を与える暗転現象を抑え、部材点数が少なく、組み
立て性に優れた、低コストの面光源装置を提供すること
が可能となる。これらの特徴を備えた面光源装置は、近
時、低コストと高性能の両立が求められる液晶ディスプ
レイパネルの背面照明手段として極めて有用である。
According to the present invention, with respect to the sidelight type surface light source device which is often used as the back lighting means of a liquid crystal display or the like, even if it is large, it maintains high image uniformity and imparts a higher light converging characteristic than before. It is possible to provide a light guide body capable of performing the above. Further, it is possible to provide a low-cost surface light source device that suppresses a darkening phenomenon that gives an unnatural impression to image quality, has a small number of members, and is excellent in assembling. The surface light source device having these characteristics is extremely useful as a back lighting means for a liquid crystal display panel, which is required to achieve both low cost and high performance in recent years.

【0102】[0102]

【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)導光体11として309.6×234.6
mm、厚みが4.0mmなる平板状の導光体を作成し
た。材料には環状ポリオレフィン系樹脂(日本ゼオン
製、ゼオノア1060R)を使用し、2つの長辺部に管
径2.2mmの冷陰極管(ハリソン東芝ライティング
製)からなる線状光源12を配設し、さらにAg蒸着層
を光反射面とするリフレクター板(三井化学製シルバー
リフレクタープレート)にて冷陰極管の周囲を覆い、導
光体11の側端部(光入射面)11aに効率良く線状光
源12からの出射光線が入射するようにした。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded. (Example 1) 309.6 × 234.6 as the light guide 11
A flat light guide having a thickness of 4.0 mm and a thickness of 4.0 mm was prepared. A cyclic polyolefin resin (Zeonor 1060R manufactured by Nippon Zeon) is used as the material, and a linear light source 12 made of a cold cathode tube (made by Harrison Toshiba Lighting) having a tube diameter of 2.2 mm is arranged on two long sides. Further, the periphery of the cold cathode tube is covered with a reflector plate (Mitsui Chemicals silver reflector plate) having an Ag vapor deposition layer as a light reflecting surface, and a linear shape is efficiently formed on the side end portion (light incident surface) 11a of the light guide 11. The light beam emitted from the light source 12 is made incident.

【0103】導光体11の発光面11bと対向する面1
1cには、線状光源12から離れるにしたがって光源の
配設された側端部11aに平行な方向への長さが徐々に
長くなる、平滑面からなる断面ドーム形の凹み部17を
ドット状に多数形成した。凹み部17の幅Wは160μ
mでほぼ一定とされ、長さは180μmから230μm
の範囲で変化している。また、高さHは40μmでほぼ
一定とされ、比率H/Wは0.25となっている。
Surface 1 facing the light emitting surface 11b of the light guide 11.
1 c is a dot-shaped concave portion 17 having a dome-shaped cross section and having a smooth surface, which gradually increases in length in a direction parallel to the side end portion 11 a on which the light source is arranged, as the distance from the linear light source 12 increases. Formed in large numbers. The width W of the recess 17 is 160 μ
The length is 180 to 230 μm.
The range is changing. Further, the height H is 40 μm and is substantially constant, and the ratio H / W is 0.25.

【0104】ドット状のドーム形凹み部17の配置は、
図20(a)に示される如く、凹み部17同士が相互に
接触しない程度にランダムに分布した態様とされ、凹み
部17の規則的な配置によって生じる、外観的に好まし
くない光学的な干渉現象が生じないように工夫されてい
る。
The dot-shaped dome-shaped recess 17 is arranged as follows.
As shown in FIG. 20 (a), the concave portions 17 are randomly distributed to the extent that they do not contact each other, and the appearance-unfavorable optical interference phenomenon is caused by the regular arrangement of the concave portions 17. Has been devised to prevent the occurrence of.

【0105】ここで、平滑面からなる凹み部17の成型
に用いる金型は、図18に示される如く、鏡面研磨した
銅基板40上に厚さ5.8μmなるフォトレジスト41
をコーティングし、平行光源によるフォトリソグラフィ
ーによって凹み部17を形成すべき位置以外にフォトレ
ジスト41を残存させ、該フォトレジスト41によるパ
ターニングを施した銅基板40を用いて行った。
Here, as shown in FIG. 18, the mold used to mold the recess 17 having a smooth surface has a photoresist 41 having a thickness of 5.8 μm on a mirror-polished copper substrate 40.
Was applied, and the photoresist 41 was left at positions other than the positions where the recesses 17 were to be formed by photolithography using a parallel light source, and the copper substrate 40 patterned by the photoresist 41 was used.

【0106】凹み部17形成対応位置のみが開口した銅
基板40にニッケルを電着43させ、レジスト41の膜
厚5.8μmを大きく越えて電着を進行させた結果、図
18(d)に示される如く、レジスト上にニッケルの電
着43が進行し、平滑な斜面からなる断面ドーム形の突
起部が形成され、導光体に凹み部17をドット状に形成
するために好適な表面形状を有する金型が得られた。
Nickel is electrodeposited 43 on the copper substrate 40 which is opened only at the position corresponding to the formation of the recess 17 and the electrodeposition is advanced far beyond the film thickness of 5.8 μm of the resist 41. As a result, FIG. As shown in the drawing, nickel electrodeposition 43 progresses on the resist to form a projection having a dome-shaped cross section having a smooth slope, and a surface shape suitable for forming the recess 17 in a dot shape in the light guide. A mold having

【0107】突起部の高さが40μmとなったところで
電着を停止し、フォトレジスト41を剥離して後に、表
面平滑性の向上と強度の確保のため、更に5μm程度ニ
ッケルをメッキ44して金型とした。導光体11の成型
には常法の射出成型法を用い、上述した様にして得た金
型をスタンパとして、平滑面からなる断面ドーム形の凹
み部17がドット状に表面に多数転写された導光体11
を成型した。
When the height of the protrusion reaches 40 μm, the electrodeposition is stopped, the photoresist 41 is peeled off, and then nickel is further plated 44 by about 5 μm to improve the surface smoothness and secure the strength. It was a mold. A conventional injection molding method is used for molding the light guide 11, and a large number of recesses 17 having a dome-shaped cross section and having a smooth surface are transferred to the surface by using the mold obtained as described above as a stamper. Light guide 11
Was molded.

【0108】この導光体11の発光面11bの法線方向
に対する出射方向選択率を測定するため、図17に示さ
れる如く、光反射シート15が本来配設される位置に光
反射率1%以下なる黒色の植毛紙を配設し、発光面11
bの中心で発光面に垂直な方向へ輝度計(トプコム製B
M−7)52をセットしてLNの測定を行った。
In order to measure the emission direction selectivity with respect to the normal direction of the light emitting surface 11b of the light guide body 11, as shown in FIG. 17, the light reflectance of 1% is provided at the position where the light reflecting sheet 15 is originally arranged. The following black flocked paper is provided, and the light emitting surface 11
Luminance meter (Topcom B
M-7) 52 was set and LN was measured.

【0109】次に、導光体11を裏返してセットし、光
取り出し機構170が上側に来るようにセットしてLA
の測定を行った。これらの値から算出した発光面の法線
方向に対する出射光量の選択比は87%となり、発光面
の法線方向に対して全反射モードによって高強度の照明
光線が出射する、本発明の導光体として用いるに好適な
平滑性を備えたドット状のドーム形凹み部17が形成さ
れていることが確認された。
Next, the light guide 11 is turned upside down and set, and the light extraction mechanism 170 is set so as to come to the upper side.
Was measured. The selection ratio of the emitted light amount with respect to the normal direction of the light emitting surface calculated from these values is 87%, and a high-intensity illumination light beam is emitted in the total reflection mode with respect to the normal direction of the light emitting surface. It was confirmed that the dot-shaped dome-shaped recess 17 having smoothness suitable for use as a body was formed.

【0110】光反射シートとして拡散反射性を有する白
色の発泡性ポリエステルフィルム(東レ製、ルミラーE
60L)を配設し、導光体11の発光面11b上には透
明ポリエステルフィルム上にアクリルビーズがコーティ
ングされた光拡散シート(ツジデン製、D117T)3
6を配設して面光源装置とした。
A white foamable polyester film having diffuse reflectance as a light reflecting sheet (Lumirror E manufactured by Toray Industries, Inc.)
60 L), and a light diffusion sheet (made by Tsujiden, D117T) in which acrylic beads are coated on a transparent polyester film on the light emitting surface 11b of the light guide 11.
6 was arranged to provide a surface light source device.

【0111】インバーター(ハリソン東芝ライティング
製)を介して冷陰極管光源を高周波点灯し、管電流を5
mAとして、輝度測定装置(トプコム製、BM−7)を
用いて面内25点の平均輝度、色度を測定した。結果を
表1に示す。発光面に見苦しい明部や暗部は認められ
ず、輝度分布の均一性に優れた、高品質な面光源が得ら
れた。
A cold cathode tube light source is lit at a high frequency through an inverter (Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.), and the tube current is set to 5
As the mA, an average luminance and chromaticity at 25 points in the plane were measured by using a luminance measuring device (BM-7, manufactured by Topcom). The results are shown in Table 1. No unsightly bright or dark parts were observed on the light emitting surface, and a high quality surface light source with excellent uniformity of brightness distribution was obtained.

【0112】(実施例2)実施例1記載の導光体を用
い、光反射シートとして断面形状が図7に示される、尾
根線16bが平行に配列した平行直線状傾斜面を基本ユ
ニット16とする、微細な傾斜した光反射面16aが多
数配列した光反射シート15が用いられた。基本ユニッ
ト16の配置ピッチP1は50μmとされ、反射層31
にはアルミニウムの蒸着層が用いられ、該アルミニウム
蒸着層表面には透明絶縁性物質であるシリカが保護層3
2として蒸着されている。
(Embodiment 2) Using the light guide described in Embodiment 1, a parallel linear inclined surface in which ridge lines 16b are arranged in parallel is formed as a basic unit 16 as a light reflection sheet having a sectional shape shown in FIG. The light reflection sheet 15 in which a large number of finely inclined light reflection surfaces 16a are arranged is used. The arrangement pitch P1 of the basic units 16 is set to 50 μm, and the reflection layer 31
A vapor-deposited layer of aluminum is used as the protective layer 3 of silica, which is a transparent insulating material, on the surface of the vapor-deposited aluminum layer.
It is deposited as 2.

【0113】光反射シート15に設けられる傾斜した光
反射面16aの傾斜角度αは32度とされ、前記導光体
に設けられた平滑面からなる断面ドーム形凹み部17よ
り光反射シート15の方向に出射した光束を効率良く発
光面11bの法線14方向に出射する構造とされた。こ
の効果によって、実施例1に較べて光反射シート15の
方向に出射する光束がより有効に生かせるようになり、
さらに照明効率が高い光学系が得られた。結果を表1に
示す。
The inclination angle α of the inclined light reflecting surface 16a provided on the light reflecting sheet 15 is 32 degrees, and the light reflecting sheet 15 is provided with a dome-shaped recess 17 having a smooth surface provided on the light guide. The structure is such that the luminous flux emitted in the direction is efficiently emitted in the direction of the normal line 14 of the light emitting surface 11b. With this effect, the luminous flux emitted in the direction of the light reflection sheet 15 can be utilized more effectively as compared with the first embodiment.
Furthermore, an optical system with high illumination efficiency was obtained. The results are shown in Table 1.

【0114】(比較例1)実施例1記載の導光体におい
て、光取り出し機構として平滑面からなる断面ドーム形
の凹み部を用いず、粗面からなるパターンを用いたこと
の他は実施例1と同様に面光源装置を作成した。
(Comparative Example 1) In the light guide member described in Example 1, the light extraction mechanism was not provided with a recess having a dome-shaped cross section having a smooth surface, but a pattern having a rough surface was used. A surface light source device was prepared in the same manner as in 1.

【0115】ここで、粗面からなるパターンの作成には
鏡面研磨したステンレス板の塩化第2鉄によるフォトエ
ッチングが用いられ、長方形状のパターンが光源から離
れるにしたがって光源が配された側端部と垂直な方向の
長さが徐々に長くなる様にして変化する態様とされてい
る。幅は160μmでほぼ一定とされ、長さは180μ
mから230μmの範囲で変化している。
Here, photoetching of a mirror-polished stainless steel plate with ferric chloride is used to create a pattern having a rough surface, and the side end where the light source is arranged as the rectangular pattern moves away from the light source. It is configured such that the length in the direction perpendicular to is gradually increased. The width is 160 μm, which is almost constant, and the length is 180 μm.
It varies from m to 230 μm.

【0116】実施例1と同様の方法で光源を点灯評価し
た結果、実施例1と異なり、粗面による光散乱を主体と
して照明光が導光体外に出射しているため、光が色々な
方向に拡散してしまい、正面方向の輝度が低い面光源装
置しか得ることが出来なかった。結果を表1に示す。
As a result of lighting evaluation of the light source in the same manner as in Example 1, unlike Example 1, since the illumination light is emitted to the outside of the light guide mainly due to the light scattering by the rough surface, the light is emitted in various directions. Therefore, it was possible to obtain only a surface light source device having low brightness in the front direction. The results are shown in Table 1.

【0117】(比較例2)比較例1記載の粗面パターン
を光取り出し機構とする導光体を用い、実施例2記載の
光反射シートを配設して面光源装置を構成した。光散乱
による光の取り出しでは出射光束が拡散してしまい、傾
斜した反射面からなる基本ユニットを表面に有する光反
射シート15を用いても十分な輝度向上効果は得られな
かった。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 A surface light source device was constructed by using the light guide body having the rough surface pattern described in Comparative Example 1 as a light extraction mechanism and disposing the light reflection sheet described in Example 2. When the light is taken out by light scattering, the emitted light beam is diffused, and even if the light reflecting sheet 15 having the basic unit composed of the inclined reflecting surface on the surface is used, the sufficient luminance improving effect cannot be obtained. The results are shown in Table 1.

【0118】(実施例3)導光体11として246.6
×186.1mm、厚みが厚肉部2.0mm、薄肉部
0.6mmなる短辺方向に厚みの薄くなる楔形の導光体
11を作成した。材料には環状ポリオレフィン系樹脂
(日本ゼオン製、ゼオノア1060R)を使用し、長辺
部に管径1.6mmの冷陰極管(ハリソン東芝ライティ
ング製)からなる線状光源12を配設し、さらにAg蒸
着層を光反射面とするリフレクター板(三井化学製シル
バーリフレクタープレート)にて冷陰極管の周囲を覆
い、導光体11の側端部(光入射面)11aに効率良く
線状光源12からの出射光線が入射するようにした。
(Example 3) 246.6 as the light guide 11
A wedge-shaped light guide body 11 having a thickness of × 186.1 mm, a thickness of 2.0 mm and a thickness of 0.6 mm, and having a thin thickness in the short side direction was prepared. A cyclic polyolefin resin (Zeonor 1060R made by Nippon Zeon) is used as the material, and a linear light source 12 made of a cold cathode tube (made by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) having a tube diameter of 1.6 mm is arranged on the long side. The cold cathode tube is covered with a reflector plate (silver reflector plate manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) having an Ag vapor deposition layer as a light reflection surface, and the linear light source 12 is efficiently provided on the side end portion (light incidence surface) 11a of the light guide 11. The light rays emitted from are incident.

【0119】導光体11の発光面11bと対向する面1
1cには、線状光源12から離れるにしたがって光源の
配設された側端部11aに平行な方向への長さが徐々に
長くなる、平滑面からなる断面ドーム形の凹み部17を
ドット状に多数形成した。凹み部17の幅Wは120μ
mでほぼ一定とされ、長さは120μmから320μm
の範囲で変化している。また、高さHは40μmでほぼ
一定とされ、比率H/Wは0.33となっている。
Surface 1 facing the light emitting surface 11b of the light guide 11.
1 c is a dot-shaped concave portion 17 having a dome-shaped cross section and having a smooth surface, which gradually increases in length in a direction parallel to the side end portion 11 a on which the light source is arranged, as the distance from the linear light source 12 increases. Formed in large numbers. The width W of the recess 17 is 120μ
m is almost constant, and the length is 120 μm to 320 μm
The range is changing. Further, the height H is 40 μm and is substantially constant, and the ratio H / W is 0.33.

【0120】ドット状に形成されたドーム形凹み部17
の配置は、図20(a)に示される如く、各凹み部17
同士が相互に接触しない程度にランダムに分布した態様
とされ、凹み部の規則的な配置によって生じる、外観的
に好ましくない光学的な干渉現象が生じないように工夫
されている。
Dome-shaped recess 17 formed in a dot shape
As shown in FIG. 20A, the arrangement of the
They are randomly distributed to the extent that they do not contact each other, and are devised so as not to cause an unfavorable optical interference phenomenon caused by the regular arrangement of the recesses.

【0121】ここで、ドット状に配置される平滑面から
なるドーム形凹み部17の成型に用いる金型は、図18
に示される如く、厚さ5.8μmなるフォトレジスト4
1を鏡面研磨した銅基板40上にコーティングし、平行
光源によるフォトリソグラフィーによって凹み部17を
ドット状に形成すべき位置以外にフォトレジスト41を
残存させ、該フォトレジスト41によるパターニングを
施した銅基板40を用いて行った。
Here, the mold used for molding the dome-shaped recessed portion 17 having a smooth surface arranged in a dot pattern is as shown in FIG.
As shown in, the photoresist 4 having a thickness of 5.8 μm
1 is coated on a mirror-polished copper substrate 40, and a photoresist 41 is left at a position other than the position where the recess 17 is formed in a dot shape by photolithography using a parallel light source, and the copper substrate is patterned by the photoresist 41. 40 was used.

【0122】各凹み部17の形成対応位置のみが開口し
た銅基板40にニッケルを電着43させ、レジストの膜
厚5.8μmを大きく越えて電着を進行させた結果、図
18(d)に示される如く、レジスト上にニッケルの電
着が進行し、平滑な斜面からなる断面ドーム形の突起部
が形成され、導光体11にドット状のドーム形凹み部1
7を形成するために好適な表面形状を有する金型が得ら
れた。突起部の高さが40μmとなったところで電着を
停止し、フォトレジスト41を剥離して後に、表面平滑
性の向上と強度の確保のため、更に5μm程度ニッケル
をメッキ44して金型とした。
18 (d). As a result of electrodeposition of nickel 43 on the copper substrate 40 having openings only at the positions corresponding to the formation of the recesses 17 and allowing the electrodeposition to proceed far beyond the resist film thickness of 5.8 μm, FIG. As shown in FIG. 3, nickel electrodeposition progresses on the resist to form a projection having a dome-shaped cross section having a smooth slope, and the light guide 11 has a dot-shaped dome-shaped recess 1.
A mold having a surface shape suitable for forming 7 was obtained. When the height of the protrusion reaches 40 μm, the electrodeposition is stopped and the photoresist 41 is peeled off. Then, in order to improve the surface smoothness and secure the strength, nickel is further plated about 5 μm 44 to form a mold. did.

【0123】また、図3に示される如く、導光体11の
発光面11bには稜線(尾根線)24bを光源の配設さ
れた側端部11aに垂直な方向とし、ピッチ(P3)5
0μm、頂角(β)120度とする三角プリズムアレー
24aからなる集光素子23が設けられ、集光性を高め
る構造とされている。
Further, as shown in FIG. 3, on the light emitting surface 11b of the light guide body 11, the ridge line (ridge line) 24b is set in the direction perpendicular to the side end 11a where the light source is arranged, and the pitch (P3) 5
The condensing element 23, which is a triangular prism array 24a having an angle of 0 μm and an apex angle (β) of 120 degrees, is provided, and has a structure for enhancing the condensing property.

【0124】導光体11の成型には常法の射出成型法を
用い、上述の様にして得た金型をスタンパとして、平滑
面からなる断面ドーム形の凹み部17をドット状に表面
に多数転写された導光体を成型した。この導光体11の
発光面11bの法線14方向に対する出射方向選択率を
測定するため、図17に示される如く、光反射シート1
5が本来配設される位置に光反射率1%以下なる黒色の
植毛紙を配し、発光面11bの中心で発光面に垂直な方
向に輝度計(トプコム製BM−7)52をセットして輝
度LNの測定を行った。
The light guide 11 is molded by using a conventional injection molding method, and the metal mold obtained as described above is used as a stamper to form a concave portion 17 having a dome-shaped cross section on the surface in a dot shape. A large number of transferred light guides were molded. In order to measure the emission direction selectivity with respect to the normal line 14 direction of the light emitting surface 11b of the light guide body 11, as shown in FIG.
Black flocking paper with a light reflectance of 1% or less is arranged at the position where 5 is originally arranged, and a luminance meter (Topcom BM-7) 52 is set at the center of the light emitting surface 11b in a direction perpendicular to the light emitting surface. Then, the luminance LN was measured.

【0125】次に、導光体11を裏返してセットし、光
取り出し機構170が上側に来るようにセットしてLA
の測定を行った。これらの値から算出した発光面11b
の法線14方向に対する出射光量の選択比は91%とな
り、発光面11bの法線14方向に対して全反射モード
によって高強度の照明光線が出射する、本発明の導光体
として用いるに極めて好適な平滑性を備えた断面ドーム
形の凹み部17がドット状に形成されていることが確認
された。
Next, the light guide 11 is turned upside down and set, and the light extraction mechanism 170 is set so that it is on the upper side.
Was measured. Light emitting surface 11b calculated from these values
The selection ratio of the amount of emitted light with respect to the direction of the normal line 14 is 91%, and a high-intensity illumination light beam is emitted in the total reflection mode with respect to the direction of the normal line 14 of the light emitting surface 11b. It was confirmed that the dome-shaped recess 17 having a suitable smoothness was formed in a dot shape.

【0126】光反射シートとして拡散反射性を有する白
色の発泡性ポリエステルフィルム(東レ製、ルミラーE
60L)からなる光反射シート61を配設し、導光体1
1の発光面11b上には透明ポリエステルフィルム上に
アクリルビーズがコーティングされた光拡散シート(ツ
ジデン製、D120)36を配設して面光源装置とし
た。
A white foamable polyester film having diffuse reflectivity as a light reflecting sheet (Lumirror E manufactured by Toray Industries, Inc.)
The light reflecting sheet 61 composed of 60 L) is provided, and the light guide 1
On the light emitting surface 11b of No. 1, a light diffusion sheet (D120) manufactured by Tsujiden Co., which is a transparent polyester film coated with acrylic beads, is disposed to form a surface light source device.

【0127】インバーター(ハリソン東芝ライティング
製)を介して冷陰極管光源12を高周波点灯し、管電流
を6mAとして、輝度測定装置(トプコム製、BM−
7)を用いて面内25点の平均輝度、色度を測定した。
結果を表1に示す。発光面11bに見苦しい明部や暗部
は認められず、輝度分布の均一性に優れた、高品質な面
光源が得られた。
The cold cathode tube light source 12 was lit at a high frequency through an inverter (Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) and the tube current was set to 6 mA, and a brightness measuring device (Topcom, BM-
Using 7), the average luminance and chromaticity of 25 points in the plane were measured.
The results are shown in Table 1. No unsightly bright part or dark part was observed on the light emitting surface 11b, and a high quality surface light source excellent in uniformity of luminance distribution was obtained.

【0128】(実施例4)実施例3記載の導光体11を
用い、光反射シートとして断面形状が図7に示される、
尾根線16bが平行に配列した平行直線状傾斜面(断面
形状は非対称)を基本ユニット16とした、微細な傾斜
した光反射面16aが多数配列した光反射シート15が
用いられた。基本ユニット16の配置ピッチP1は50
μmとされ、反射層31には銀の蒸着層が用いられ、該
銀蒸着層表面には透明絶縁性物質である光硬化性アクリ
ル樹脂33がコーティングされている。
(Example 4) Using the light guide 11 described in Example 3, a cross-sectional shape is shown as a light reflection sheet in FIG.
A light reflection sheet 15 in which a large number of finely inclined light reflection surfaces 16a are arranged is used, in which a basic linear unit 16 is a parallel linear inclined surface in which ridge lines 16b are arranged in parallel (the cross-sectional shape is asymmetric). The arrangement pitch P1 of the basic unit 16 is 50
.mu.m, a silver vapor deposition layer is used for the reflecting layer 31, and the surface of the silver vapor deposition layer is coated with a photocurable acrylic resin 33 which is a transparent insulating material.

【0129】光反射シート15に設けられる傾斜した光
反射面16aの傾斜角度αは31度(光反射に実質的に
寄与しない急峻な傾斜面の傾斜角度は74度)とされ、
導光体11に設けられた平滑面からなる断面ドーム形の
凹み部17より光反射シート15の方向に出射した光束
を効率良く発光面の法線方向に出射する構造とされた。
この効果によって、実施例3に較べて光反射シート15
の方向に出射する光束がより有効に生かせるようにな
り、しかも導光体11の発光面11bに設けられた三角
プリズムアレー24aによる集光効果も相俟って、極め
て照明効率が高い光学系が得られた。結果を表1に示
す。
The inclination angle α of the inclined light reflection surface 16a provided on the light reflection sheet 15 is 31 degrees (the inclination angle of the steep inclination surface which does not substantially contribute to light reflection is 74 degrees).
The light guide 11 has a structure in which the light flux emitted from the concave portion 17 having a smooth surface and having a dome-shaped cross section toward the light reflection sheet 15 is efficiently emitted in the direction normal to the light emitting surface.
Due to this effect, the light reflection sheet 15 is different from that of the third embodiment.
In this way, the light flux emitted in the direction of can be utilized more effectively, and in addition, the converging effect of the triangular prism array 24a provided on the light emitting surface 11b of the light guide 11 is combined, and an optical system with extremely high illumination efficiency can be obtained. Was obtained. The results are shown in Table 1.

【0130】(実施例5)実施例3記載の面光源装置に
おいて、導光体11の発光面11b上に頂角90度、ピ
ッチ50μmの三角プリズムアレー29aからなる光学
素子29が配設されたプリズムシート37が、図27に
示される如く、頂点を上に向けて配設されたことの他は
実施例3と同様にして光学特性を測定した。結果を表1
に示す。
(Embodiment 5) In the surface light source device described in Embodiment 3, an optical element 29 consisting of a triangular prism array 29a having an apex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm is arranged on the light emitting surface 11b of the light guide 11. The optical characteristics were measured in the same manner as in Example 3 except that the prism sheet 37 was disposed with its apex facing up as shown in FIG. The results are shown in Table 1.
Shown in.

【0131】(比較例3)実施例3記載の導光体におい
て、光取り出し機構として平滑面からなる断面ドーム形
の凹み部を用いず、粗面からなるパターンを用いたこと
の他は実施例3と同様に面光源装置を作成した。
(Comparative Example 3) In the light guide according to the third embodiment, the light extraction mechanism is not provided with a recess having a dome-shaped cross section having a smooth surface, but a pattern having a rough surface is used. A surface light source device was produced in the same manner as in 3.

【0132】ここで、粗面からなるパターンの作成には
鏡面研磨したステンレス板上にドライフィルムレジスト
(デュポン製、厚み25μm)をラミネートし、該ドラ
イフィルムレジスト部をフォトリソグラフィーによって
開口加工を施し、さらに#600の球形ガラスビーズを
吐出圧力0.4MPaにてサンドブラストして粗面化す
る方法によって行った。長方形状のパターンが光源から
離れるにしたがって光源が配された側端部と垂直な方向
の長さが徐々に長くなる様にして変化する態様とされて
いる。幅は120μmでほぼ一定とされ、長さは120
μmから320μmの範囲で変化している。
Here, in order to create a pattern having a rough surface, a dry film resist (manufactured by DuPont, thickness 25 μm) is laminated on a mirror-polished stainless steel plate, and the dry film resist portion is subjected to opening processing by photolithography, Further, the spherical glass beads of # 600 were sandblasted at a discharge pressure of 0.4 MPa to roughen the surface. As the rectangular pattern is separated from the light source, the length in the direction perpendicular to the side end portion on which the light source is arranged gradually increases and changes. The width is 120 μm, which is almost constant, and the length is 120 μm.
It varies in the range from μm to 320 μm.

【0133】実施例3と同様の方法で光源を点灯評価し
た結果、実施例3と異なり、粗面による光散乱を主体と
して照明光が導光体外に出射しているため、光が色々な
方向に拡散してしまい、正面方向の輝度が低い面光源装
置しか得ることが出来なかった。結果を表1に示す。
As a result of lighting evaluation of the light source in the same manner as in Example 3, unlike Example 3, since the illumination light is emitted to the outside of the light guide mainly due to light scattering by the rough surface, the light is emitted in various directions. Therefore, it was possible to obtain only a surface light source device having low brightness in the front direction. The results are shown in Table 1.

【0134】(比較例4)比較例3記載の粗面パターン
を光取り出し機構とする導光体を用い、実施例4記載の
光反射シートを配して面光源装置を構成した。光散乱に
よる光の取り出しでは出射光束が拡散してしまい、表面
に傾斜した光反射面からなる基本ユニットを有する光反
射シートを用いても十分な輝度向上効果は得られなかっ
た。結果を表1に示す。
(Comparative Example 4) A light source having the rough surface pattern described in Comparative Example 3 as a light extraction mechanism was used, and the light reflection sheet described in Example 4 was arranged to form a surface light source device. When the light is taken out by light scattering, the emitted light beam is diffused, and even if a light reflecting sheet having a basic unit having a light reflecting surface inclined on the surface is used, a sufficient brightness improving effect cannot be obtained. The results are shown in Table 1.

【0135】(比較例5)比較例3記載の粗面パターン
を光取り出し機構とする導光体を用い、実施例3記載の
面光源装置において、導光体の発光面上に頂角90度、
ピッチ50μmの三角プリズムアレーが配されたプリズ
ムシートが、頂点を上に向けて配設されたことの他は実
施例3と同様にして光学特性を測定した。結果を表1に
示す。
(Comparative Example 5) In the surface light source device described in Example 3, using the light guide having the rough surface pattern described in Comparative Example 3 as a light extraction mechanism, a vertical angle of 90 degrees was set on the light emitting surface of the light guide. ,
Optical characteristics were measured in the same manner as in Example 3 except that a prism sheet having a triangular prism array with a pitch of 50 μm was arranged with its apex facing upward. The results are shown in Table 1.

【0136】(実施例6)導光体として35.9×4
4.6mm、厚みが1.0mmなる平板の導光体11を
作成した。材料には環状ポリオレフィン系樹脂(日本ゼ
オン製、ゼオノア1430R)を使用し、短辺部にチッ
プマウント型窒化ガリウム系白色発光ダイオード素子
(日亜化学製、NSCW215T)を3個配設し、さら
に該白色発光ダイオードの周囲を白色のリフレクター板
(東レ製、ルミラーE60L)にて覆い、導光体11の
側端部(光入射面)11aに効率良く線状光源12から
の出射光線が入射するようにした。
Example 6 35.9 × 4 as a light guide
A flat light guide 11 having a thickness of 4.6 mm and a thickness of 1.0 mm was prepared. Cyclic polyolefin resin (Zeonor 1430R manufactured by Nippon Zeon) is used as the material, and three chip mount type gallium nitride white light emitting diode elements (NSCW215T manufactured by Nichia Chemical Co., Ltd.) are arranged on the short side. The periphery of the white light emitting diode is covered with a white reflector plate (made by Toray, Lumirror E60L) so that the light emitted from the linear light source 12 is efficiently incident on the side end portion (light incident surface) 11a of the light guide 11. I chose

【0137】導光体11の発光面11bと対向する面1
1cには、視認出来ない程度に微細化され、光源12か
ら離れるにしたがって光源の配設された側端部11aに
平行な方向への長さが徐々に長くなる、平滑面からなる
断面ドーム形の凹み部17をドット状に多数形成した。
凹み部17の幅Wは15μmでほぼ一定とされ、長さは
30μmから45μmの範囲で変化している。また、高
さHは10μmでほぼ一定とされ、比率H/Wは0.6
7となっている。
Surface 1 facing the light emitting surface 11b of the light guide 11.
Reference numeral 1c is a dome-shaped section having a smooth surface, which is miniaturized to the extent that it cannot be visually recognized, and its length in the direction parallel to the side end portion 11a on which the light source is disposed gradually increases as the distance from the light source 12 increases. A large number of recesses 17 were formed in a dot shape.
The width W of the recess 17 is set to be substantially constant at 15 μm, and the length thereof varies in the range of 30 μm to 45 μm. Further, the height H is set to be substantially constant at 10 μm, and the ratio H / W is 0.6.
It is 7.

【0138】ドット状のドーム形凹み部17の配置は、
凹み部17同士が相互に接触しない程度にランダムに分
布した態様とされ、凹み部17の規則的な配置によっ
て、液晶パネル50のブラックマトリクスとの干渉によ
って生じる、外観的に好ましくないモアレ模様が生じな
いように工夫されている。
The arrangement of the dot-shaped dome-shaped recesses 17 is as follows.
The recesses 17 are randomly distributed to the extent that they do not contact each other, and the regular arrangement of the recesses 17 causes a moire pattern that is not desirable in appearance due to interference with the black matrix of the liquid crystal panel 50. It is designed so that it does not exist.

【0139】ここで、平滑面からなる凹み部17をドッ
ト状に成型する金型は、図18に示される如く、厚さ3
μmなるフォトレジスト41を鏡面研磨したニッケル基
板40上にコーティングし、平行光源によるフォトリソ
グラフィー(Cr系フォトマスクを使用)によって凹み
部17を形成すべき位置以外にフォトレジスト41を残
存させ、該フォトレジスト41によるパターニングを施
したニッケル基板40を用いて行った。
Here, as shown in FIG. 18, the die for molding the concave portion 17 having a smooth surface into a dot shape has a thickness of 3 mm.
A photoresist 41 of μm is coated on a mirror-polished nickel substrate 40, and the photoresist 41 is left at a position other than the position where the recess 17 is to be formed by photolithography using a parallel light source (using a Cr-based photomask). The nickel substrate 40 patterned by the resist 41 was used.

【0140】凹み部17の形成対応位置のみが開口した
ニッケル基板40にニッケルを電着させ、レジストの膜
厚3μmを大きく越えて電着を進行させた結果、図18
(d)に示される如く、レジスト上にニッケルの電着が
進行し、平滑な傾斜面からなる断面ドーム形の突起部が
形成され、導光体11に断面ドーム形の凹み部17をド
ット状に形成するために好適な表面形状を有する金型が
得られた。突起部の高さが15μmとなったところで電
着を停止し、フォトレジストを剥離して後に、表面平滑
性の向上と強度の確保のため、更に20μm程度ニッケ
ルをメッキ44して金型とした。
As a result of electrodeposition of nickel on the nickel substrate 40 having openings only at the positions corresponding to the formation of the recesses 17 and the electrodeposition of the resist film having a thickness significantly exceeding 3 μm, as shown in FIG.
As shown in (d), nickel electrodeposition progresses on the resist to form a dome-shaped protrusion having a smooth inclined surface, and a dome-shaped recess 17 having a dome-shaped cross section is formed in the light guide 11. A mold having a surface shape suitable for forming the mold was obtained. When the height of the protrusion reaches 15 μm, the electrodeposition is stopped and the photoresist is peeled off. After that, in order to improve the surface smoothness and to secure the strength, nickel is further plated with about 20 μm 44 to form a mold. .

【0141】導光体11の成型には常法の射出成型法を
用い、上述の様にして得た金型をスタンパとして、平滑
面からなる極めて微細な断面ドーム形の凹み部17が表
面にドット状に多数転写された導光体を成型した。この
導光体11の発光面11bの法線14方向に対する出射
方向選択率を測定するため、図17に示される如く、光
反射シート15が本来配設される位置に光反射率1%以
下なる黒色の植毛紙を配設し、発光面11bの中心で発
光面に垂直な方向に輝度計(トプコム製BM−7)52
をセットして輝度LNの測定を行った。
The light guide 11 is molded by a conventional injection molding method, and the mold obtained as described above is used as a stamper to form an extremely fine dome-shaped recess 17 having a smooth surface on the surface. A large number of dot-shaped light guides were molded. In order to measure the emission direction selectivity with respect to the direction of the normal line 14 of the light emitting surface 11b of the light guide body 11, as shown in FIG. 17, the light reflectance is 1% or less at the position where the light reflecting sheet 15 is originally arranged. A black flocked paper is provided, and a luminance meter (BM-7 manufactured by Topcom) 52 is provided in the center of the light emitting surface 11b in a direction perpendicular to the light emitting surface.
Was set and the luminance LN was measured.

【0142】次に、導光体11を裏返してセットし、光
取り出し機構170が上側に来るようにセットしてLA
の測定を行った。これらの値から算出した発光面の法線
方向に対する出射光量の選択比は98.3%となり、発
光面の法線方向に対して全反射モードによって高強度の
照明光線が出射する、本発明の導光体として用いるに極
めて好適な平滑性を備えた断面ドーム形の凹み部がドッ
ト状に形成されていることが確認された。
Next, the light guide 11 is turned upside down and set, and the light extraction mechanism 170 is set so that it is on the upper side.
Was measured. The selection ratio of the emitted light amount with respect to the normal direction of the light emitting surface calculated from these values is 98.3%, and a high intensity illumination light beam is emitted in the total reflection mode in the normal direction of the light emitting surface. It was confirmed that recesses having a dome-shaped cross section, which were extremely suitable for use as a light guide, were formed in a dot shape.

【0143】さらに、導光体11の発光面11bにはフ
ッ化マグネシウムとシリカの光学薄膜を電子ビーム真空
蒸着によってコーティングし、550nmに於ける光反
射率が1%以下となるよう反射防止コーティングを施し
た。図19に示す如く、該導光体11の下部に反射型液
晶パネル50を配設し、発光面11bを液晶パネル50
の側に向けて配置し、フロントライト装置付き反射型液
晶ディスプレイを構成した。平滑面からなる断面ドーム
形の凹み部17の効果により、フロントライトを点灯し
た際にも画像が白っぽくなったりすることが無く、コン
トラストの高い表示画像が得られることが確認された。
Further, the light emitting surface 11b of the light guide 11 is coated with an optical thin film of magnesium fluoride and silica by electron beam vacuum evaporation, and an antireflection coating is applied so that the light reflectance at 550 nm is 1% or less. gave. As shown in FIG. 19, a reflection type liquid crystal panel 50 is disposed below the light guide body 11, and the light emitting surface 11b is covered by the liquid crystal panel 50.
The reflective liquid crystal display with the front light device was constructed. It was confirmed that due to the effect of the recess 17 having a dome-shaped cross section having a smooth surface, a display image with high contrast can be obtained without causing the image to be whitish even when the front light is turned on.

【0144】また、出射光の特性を評価するため、順方
向電流20mAとして点灯評価した結果を表1に示す。
ドットパターンによって輝度分布を制御しているため輝
度ムラも少なく、高品質な面光源を得ることができた。
Table 1 shows the results of lighting evaluation with a forward current of 20 mA in order to evaluate the characteristics of the emitted light.
Since the brightness distribution is controlled by the dot pattern, the brightness unevenness is small and a high quality surface light source can be obtained.

【0145】(比較例6)実施例6記載の導光体におい
て、光取り出し機構として平滑面からなる断面ドーム形
の凹み部を用いず、粗面からなるパターンを用いたこと
の他は実施例6と同様に面光源装置を作成した。ここ
で、粗面からなるパターンの作成には鏡面研磨したステ
ンレス板の塩化第2鉄によるフォトエッチングが用いら
れ、長方形状のパターンが光源から離れるにしたがって
光源が配された側端部と垂直な方向の長さが徐々に長く
なる様にして変化する態様とされている。幅は15μm
でほぼ一定とされ、長さは30μmから45μmの範囲
で変化している。
(Comparative Example 6) In the light guide according to the sixth embodiment, the light extraction mechanism is not provided with a recess having a dome-shaped cross section having a smooth surface, but a pattern having a rough surface is used. A surface light source device was prepared in the same manner as in No. 6. Here, photoetching of a mirror-polished stainless steel plate with ferric chloride is used to create a pattern having a rough surface, and as the rectangular pattern is separated from the light source, it is perpendicular to the side end where the light source is arranged. It is configured such that the length in the direction gradually increases and changes. Width is 15 μm
Is almost constant, and the length varies in the range of 30 μm to 45 μm.

【0146】実施例6と同様の方法で光源を点灯評価し
た結果、実施例6と異なり、粗面による光散乱を主体と
して照明光が導光体外に出射しているため、フロントラ
イト部が白っぽく輝いてしまい、コントラストの低い画
像しか得ることができなかった。結果を表1に示す。
As a result of lighting evaluation of the light source in the same manner as in Example 6, unlike in Example 6, the illumination light is emitted to the outside of the light guide mainly due to light scattering by the rough surface, so that the front light portion is whitish. It was shining and I could only obtain images with low contrast. The results are shown in Table 1.

【0147】[0147]

【表1】 [Table 1]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の導光体に
よれば、断面ドーム形の凹み部を発光面に対向する面に
ドット状及び/又はメッシュ状に多数形成したことによ
り外観品質に優れ、コントラストの高い画像を得ること
ができる。また、このような導光体を用いることによ
り、部品点数が少なく、組み立て性に優れた、低コスト
なフロントライト装置を提供することができる。
As described above, according to the light guide of the present invention, a large number of dents having a dome-shaped cross section are formed in a dot shape and / or a mesh shape on the surface facing the light emitting surface, so that the appearance quality is improved. And an image with high contrast can be obtained. Further, by using such a light guide, it is possible to provide a low-cost front light device having a small number of parts, excellent assembling property.

【0148】また、このような導光体を用いた本発明の
面光源装置によれば、基本ユニットを多数配設した光反
射シートを組み合わせることにより、従来型の面光源装
置では製造が困難で高価なプリズムアレー等の部材を用
いずとも集光効果を図ることができ、高い光学特性を保
ちながら、面光源装置の構成を極めて簡略化することが
できるため、組立て工程数の低減、歩留まりの向上、ゴ
ミ混入確率の低減、低コスト化等、実用的な面光源装置
として極めて多くの利点を賦与することができる。
Further, according to the surface light source device of the present invention using such a light guide, it is difficult to manufacture the conventional surface light source device by combining the light reflecting sheets having a large number of basic units. The light condensing effect can be achieved without using an expensive member such as a prism array, and the structure of the surface light source device can be extremely simplified while maintaining high optical characteristics. Therefore, the number of assembling steps can be reduced and the yield can be improved. As a practical surface light source device, an extremely large number of advantages such as improvement, reduction of dust mixing probability, and cost reduction can be imparted.

【0149】更に、本発明の面光源装置によれば、出射
角度分布特性が、斜めから見たときに明暗が目まぐるし
く入れ替わる現象(暗転現象)が少ないため、従来型の
プリズムシートを配設した面光源装置に比較して斜めか
ら見たときの外観が優れ、特に液晶ディスプレイ装置の
背面照明手段として自然な印象を与えることができる。
Further, according to the surface light source device of the present invention, since there is little phenomenon in which the emission angle distribution characteristics are swiftly changed between light and dark when viewed obliquely (darkening phenomenon), the surface on which the conventional prism sheet is arranged is small. Compared to the light source device, it has an excellent appearance when viewed obliquely, and can give a natural impression particularly as a back lighting unit of a liquid crystal display device.

【0150】そして、このような面光源装置を用いた本
発明の液晶ディスプレイ装置によれば、部材点数が少な
く、組み立て性に優れ、更に低コストでありながら、大
型であっても画像の均整度を高く保つことができるとい
う優れた利点を得ることができる。
According to the liquid crystal display device of the present invention using such a surface light source device, the number of members is small, the assembling property is excellent, the cost is low, and the image uniformity is large even if it is large. It is possible to obtain the excellent advantage that the value can be kept high.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る面光源装置の主要部
を概略的に示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a main part of 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を、図1の2−2線
に沿って切断して示す概略的な断面図である。
2 is a schematic cross-sectional view showing the surface light source device shown in FIG. 1 taken along line 2-2 in FIG.

【図3】図3(a)は本発明の他の実施形態に係る面光
源装置の主要部を概略的に示す斜視図、図3(b)はこ
の面光源装置を構成する導光体を光源配設側から見て示
す概略的な側面図である。
FIG. 3 (a) is a perspective view schematically showing a main part of a surface light source device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) shows a light guide member constituting this surface light source device. It is a schematic side view shown from the light source arrangement side.

【図4】本発明の更に他の実施形態に係る面光源装置の
主要部を概略的に示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing a main part of a surface light source device according to still another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の更に別な実施形態に係る面光源装置の
主要部を概略的に示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing a main part of a surface light source device according to still another embodiment of the present invention.

【図6】本発明における導光体の側端部に配設される光
源の別の構成例を概略的に示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view schematically showing another configuration example of the light source arranged at the side end of the light guide according to the present invention.

【図7】本発明の面光源装置に用いられる光反射シート
であって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且つ
傾斜した平坦な光反射面からなる基本ユニットが多数表
面に形成された光反射シートの部分的な平面図及び7b
−7b線で切断して示す断面図である。
FIG. 7 is a light-reflecting sheet used in the surface light source device of the present invention, in which a large number of basic units each having a flat light-reflecting surface that is parallel and linear and has ridges arranged in parallel are formed on the surface. Plan view of a light reflecting sheet and 7b
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line -7b.

【図8】本発明の面光源装置に用いられる光反射シート
であって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且つ
傾斜した平坦な光反射面からなる基本ユニットが多数表
面に形成された他の態様の光反射シートの部分的な平面
図及び8b−8b線で切断して示す断面図である。
FIG. 8 is a light-reflecting sheet used in the surface light source device of the present invention, in which a large number of basic units each having a flat light-reflecting surface that is parallel and linear and has ridge lines arranged in parallel are formed on the surface. FIG. 8 is a partial plan view of a light reflecting sheet of another embodiment and a cross-sectional view taken along line 8b-8b.

【図9】本発明の面光源装置に用いられる光反射シート
であって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且つ
凹状の光反射面からなる基本ユニットが多数表面に形成
された更に他の態様の光反射シートの部分的な平面図及
び9b−9b線で切断して示す断面図である。
FIG. 9 is a light-reflecting sheet used in the surface light source device of the present invention, further comprising a plurality of basic units each having a parallel linear straight and concave light-reflecting surface in which ridge lines are arranged in parallel. It is a partial top view of the light reflection sheet of another aspect, and sectional drawing cut and shown by the 9b-9b line.

【図10】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、尾根線が平行に配列した、平行直線状で且
つ凹状の光反射面からなる基本ユニットが多数表面に形
成された更に他の態様の光反射シートの部分的な平面図
及び10b−10b線で切断して示す断面図である。
FIG. 10 is a light-reflecting sheet used in the surface light source device of the present invention, in which a large number of basic units having parallel linear and concave light-reflecting surfaces in which ridge lines are arranged in parallel are formed on the surface. It is the partial top view of the light reflection sheet of another aspect, and sectional drawing cut | disconnected and shown by the 10b-10b line.

【図11】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、凹状の光反射面からなる基本ユニットが多
数表面に形成された更に他の態様の光反射シートの部分
的な平面図及び11b−11b線で切断して示す断面図
である。
FIG. 11 is a partial plan view of a light-reflecting sheet used in the surface light source device of the present invention, in which a plurality of basic units each having a concave light-reflecting surface are formed on the surface. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line 11b-11b.

【図12】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、凹面鏡状の光反射面からなる基本ユニット
が多数表面に形成された更に他の態様の光反射シートの
部分的な平面図及び12b−12b線で切断して示す断
面図である。
FIG. 12 is a partial plan view of a light reflecting sheet used in the surface light source device of the present invention, wherein a plurality of basic units each having a concave mirror-shaped light reflecting surface are formed on the surface. FIG. 12 is a sectional view taken along the line 12b-12b.

【図13】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、凹面鏡状の光反射面からなる基本ユニット
が多数表面に形成された他の態様の光反射シートの部分
的な平面図及び13b−13b線で切断して示す断面図
である。
FIG. 13 is a partial plan view of a light reflection sheet used in the surface light source device of the present invention, which is another embodiment of the light reflection sheet in which a plurality of basic units each having a concave mirror-shaped light reflection surface are formed on the surface. FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line 13b-13b.

【図14】本発明の面光源装置に用いられる光反射シー
トであって、凹面鏡状の光反射面からなる基本ユニット
が多数表面に形成された他の態様の光反射シートの部分
的な平面図及び14b−14b線で切断して示す断面図
である。
FIG. 14 is a partial plan view of a light reflection sheet used in the surface light source device of the present invention, which is another embodiment of the light reflection sheet in which a plurality of basic units each having a concave mirror-shaped light reflection surface are formed on the surface. And FIG. 14b is a cross-sectional view taken along line 14b-14b.

【図15】本発明の導光体においてドット状又はメッシ
ュ状に形成され且つ断面ドーム形の凹み部によって生成
される出射光束を模式的に示す構成説明図である。
FIG. 15 is a structural explanatory view schematically showing an emitted light beam which is formed in a dot shape or a mesh shape and has a dome-shaped recessed portion in the light guide according to the present invention.

【図16】本発明の導光体において平滑面からなる断面
ドーム形の凹み部を拡大し、この凹み部によって導光体
外へ出射する光線の軌跡を示す構成説明図である。
FIG. 16 is a structural explanatory view showing an enlarged concave portion having a dome-shaped cross section and having a smooth surface in the light guide according to the present invention, and showing a locus of a light beam emitted to the outside of the light guide by the concave portion.

【図17】本発明における導光体の光束の方向選択性の
測定法を示す構成説明図である。
FIG. 17 is a structural explanatory view showing a method of measuring the direction selectivity of the light flux of the light guide according to the present invention.

【図18】本発明の導光体を製造する金型の製造工程を
概略的に示す構成説明図である。
FIG. 18 is a structural explanatory view schematically showing a manufacturing process of a mold for manufacturing the light guide according to the present invention.

【図19】本発明の導光体を用いて構成された、液晶パ
ネル照明用のフロントライト装置の主要部を概略的に示
す斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view schematically showing a main part of a front light device for illuminating a liquid crystal panel, which is configured by using the light guide body of the invention.

【図20】本発明の導光体に設けられた光取り出し機構
を構成するドーム形の凹み部をドット状又はメッシュ状
に配置する際の各種配置態様を示す平面図である。
FIG. 20 is a plan view showing various arrangement modes when dome-shaped recessed portions constituting the light extraction mechanism provided in the light guide according to the present invention are arranged in a dot shape or a mesh shape.

【図21】本発明の導光体の発光面とは反対の面側に正
反射性の反射面を有する光反射シート、拡散反射性の反
射面を備える光反射シート、及び傾斜した光反射面から
なる基本ユニットを有する光反射シートを配設した場合
の光束の軌跡をそれぞれ示す構成説明図である。
FIG. 21 is a light reflection sheet having a specular reflection surface on the side opposite to the light emitting surface of the light guide of the present invention, a light reflection sheet having a diffuse reflection surface, and an inclined light reflection surface. FIG. 3 is a configuration explanatory view showing a trajectory of a light beam when a light reflection sheet having a basic unit consisting of is arranged.

【図22】発光面に集光素子を更に形成した本発明の導
光体を用いた面光源装置の主要部を示す概略的な斜視図
である。
FIG. 22 is a schematic perspective view showing a main part of a surface light source device using the light guide of the present invention in which a light-collecting element is further formed on a light emitting surface.

【図23】発光面に集光素子を更に形成した本発明の導
光体を用いた面光源装置の他の例における主要部を示す
概略的な斜視図である。
FIG. 23 is a schematic perspective view showing a main part in another example of the surface light source device using the light guide of the present invention in which a light-collecting element is further formed on the light emitting surface.

【図24】図7に示される光反射シートに形成された基
本ユニットの傾斜した平坦な光反射面を部分的に拡大
し、光反射面の傾斜角度を示す断面図である。
24 is a cross-sectional view showing a tilt angle of the light reflecting surface by partially enlarging the tilted flat light reflecting surface of the basic unit formed on the light reflecting sheet shown in FIG.

【図25】図9に示される光反射シートに形成された基
本ユニットの凹状の光反射面を部分的に拡大し、光反射
面の傾斜角度を示す断面図である。
25 is a cross-sectional view showing a tilted angle of the light reflecting surface by partially enlarging the concave light reflecting surface of the basic unit formed on the light reflecting sheet shown in FIG.

【図26】本発明の面光源装置に用いる光反射シートの
別な具体例を示す部分的な斜視図である。
FIG. 26 is a partial perspective view showing another specific example of the light reflecting sheet used in the surface light source device of the present invention.

【図27】拡散性の材質よりなる光反射シートを用い且
つ集光素子を発光面に形成した導光体の発光面側に集光
素子を形成した集光シートを配設して構成された本発明
の面光源装置の主要部を示す斜視図である。
FIG. 27 is configured by using a light-reflecting sheet made of a diffusible material and disposing a light-condensing sheet having a light-collecting element formed on the light-emitting surface side of a light guide having a light-collecting element formed on the light-emitting surface. It is a perspective view which shows the principal part of the surface light source device of this invention.

【図28】本発明の面光源装置の一実施形態について全
反射モードで正面に立ち上げられた照明光線がプリズム
アレーによって跳ね返される状況を表した概略的な構成
説明図である。
FIG. 28 is a schematic structural explanatory view showing a situation in which an illumination light beam raised to the front in a total reflection mode is repelled by a prism array in one embodiment of the surface light source device of the present invention.

【図29】本発明の面光源装置における出射角度分布を
示す導光体の特性図である。
FIG. 29 is a characteristic diagram of a light guide showing the emission angle distribution in the surface light source device of the present invention.

【図30】本発明の導光体について更に他の実施形態の
主要部を概略的に示す斜視図である。
FIG. 30 is a perspective view schematically showing a main part of still another embodiment of the light guide according to the invention.

【図31】本発明の面光源装置で用いる光反射シートに
ついての他の具体例を示す断面図である。
FIG. 31 is a cross-sectional view showing another specific example of the light reflecting sheet used in the surface light source device of the present invention.

【図32】従来の面光源装置の一例を概略的に示す断面
図である。
FIG. 32 is a sectional view schematically showing an example of a conventional surface light source device.

【図33】従来の面光源装置の他の例を概略的に示す断
面図である。
FIG. 33 is a cross-sectional view schematically showing another example of the conventional surface light source device.

【図34】従来の導光体ににおいて粗面などの光散乱に
よって生成する出射光束を概略的に示す構成説明図であ
る。
FIG. 34 is a structural explanatory view schematically showing an outgoing light flux generated by light scattering of a rough surface or the like in a conventional light guide.

【図35】従来の導光体ににおいて粗面や微粒子による
光散乱による光の取り出しでは多重散乱によって散乱光
同士が打ち消し合い、照明光の損失が発生する状況を説
明する概略的な構成説明図である。
FIG. 35 is a schematic configuration explanatory diagram illustrating a situation in which scattered light cancels each other out due to multiple scattering in light extraction by light scattering due to a rough surface or fine particles in a conventional light guide, and illumination light loss occurs. Is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 面光源装置 11 導光体 11a 一側端部(光入射面) 11b 発光面 11c 発光面とは反対側の面 11d コーナーカット面 12 光源(線状光源) 12a LED 12b 光学ロッド 13 リフレクタ 14 発光面ついての法線 15 光反射シート 16 基本ユニット 16a 傾斜した光反射面 16b 尾根線(稜線) 17 断面ドーム形の凹み部 18 照明光線の軌跡 19 光線の軌跡 19a 光線の軌跡 20 黒色シート 21 光が主として伝搬する方向 22 反射防止コーティング層 23 集光素子 24a 三角プリズムアレー 24b 三角プリズムアレーの稜線 25a レンチキュラーレンズアレー 25b レンチキュラーレンズアレーの稜線 26a 波板状アレー 26b 波板状アレーの稜線 27 照明光成分 28 シャープな角度特性を持つ光束 29 集光素子 29a 三角プリズムアレー 30 基板 31 反射層 32 保護層(コート層) 33 被覆層 34 背面支持体 35 微細なパターン 36 光拡散シート 37 プリズムシート 60 正反射性の光反射シート 60a 正反射性の光反射面 61 拡散反射性の光反射シート 61a 拡散反射性の光反射面 170 光取り出し機構 10 Surface light source device 11 Light guide 11a One end (light incident surface) 11b Light emitting surface 11c Surface opposite to light emitting surface 11d corner cut surface 12 Light source (Linear light source) 12a LED 12b optical rod 13 reflector 14 Normal about the light emitting surface 15 Light reflection sheet 16 basic units 16a Inclined light reflection surface 16b Ridge line (ridge line) 17 Domed cross section 18 Trajectory of illumination rays 19 Ray trajectory 19a Ray trajectory 20 black sheet 21 Light propagation direction 22 Anti-reflection coating layer 23 Condensing element 24a triangular prism array 24b Ridge of triangular prism array 25a lenticular lens array 25b Lenticular lens array ridge 26a Corrugated array 26b Ridge of corrugated array 27 Illumination light component 28 Luminous flux with sharp angle characteristics 29 Focusing element 29a Triangular prism array 30 substrates 31 reflective layer 32 Protective layer (coat layer) 33 coating layer 34 Back support 35 Fine pattern 36 Light diffusion sheet 37 Prism sheet 60 Regular reflective light-reflecting sheet 60a specular light-reflecting surface 61 Diffuse reflective light reflection sheet 61a Diffuse reflective light reflecting surface 170 Light extraction mechanism

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) G02F 1/1335 G02F 1/1335 520 520 1/13357 1/13357 G09F 9/00 336 G09F 9/00 336B 336J // F21Y 101:02 F21Y 101:02 103:00 103:00 Fターム(参考) 2H038 AA55 BA06 2H091 FA16Z FA21Z FA23X FA23Z FA29Z FA37X FA42X FA42Z FA45X FA45Z FB02 FC19 FD06 LA12 LA18 5G435 AA02 BB12 BB15 BB17 DD13 EE22 EE27 FF03 FF06 FF08 GG23 GG24 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/1335 G02F 1/1335 520 520 1/13357 1/13357 G09F 9/00 336 G09F 9/00 336B 336J // F21Y 101: 02 F21Y 101: 02 103: 00 103: 00 F Term (reference) 2H038 AA55 BA06 2H091 FA16Z FA21Z FA23X FA23Z FA29Z FA37X FA42X FA42Z FA45X FA45Z FB02 FC19 FD06 LA12 LA18 5G435 AA02 BB12 BB15 BB17 DD13FF03 EE22EE23EE23EE

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一つの側端部を光入射面と
し、且つ一表面を発光面とする導光体であって、 前記導光体にはASTM D1003に基づく1mm厚
みでのヘーズが0%〜35%なる材質が用いられ、前記
導光体の前記発光面と対向する面には前記発光面におけ
る出射光量を均一化すべく、平滑面からなる多数の凹み
部を配置して構成された光取り出し機構が設けられ、光
線が主として伝搬する方向への前記凹み部の断面はドー
ム形であり、且つ前記導光体の前記発光面の法線方向に
対する出射光量の選択比は65%〜100%の範囲であ
ることを特徴とする導光体。
1. A light guide body having at least one side end portion as a light incident surface and one surface as a light emitting surface, wherein the light guide body has a haze of 0% at a thickness of 1 mm based on ASTM D1003. A light having a material of ˜35% is provided on the surface of the light guide opposite to the light emitting surface, and is provided with a large number of recesses made of smooth surfaces so as to equalize the amount of light emitted from the light emitting surface. An extraction mechanism is provided, the cross section of the recess in the direction in which light rays mainly propagate is dome-shaped, and the selection ratio of the amount of emitted light with respect to the normal direction of the light emitting surface of the light guide is 65% to 100%. The light guide characterized by being in the range of.
【請求項2】 前記凹み部における前記光線が主として
伝搬する方向への断面において、ドーム形の前記凹み部
の幅をWとし、前記凹み部の高さをHとした時に、比率
H/Wが0.10〜0.87の範囲とされることを特徴
とする請求項1に記載の導光体。
2. The ratio H / W when the width of the dome-shaped recess is W and the height of the recess is H in the cross section of the recess in the direction in which the light rays mainly propagate. The light guide according to claim 1, wherein the light guide has a range of 0.10 to 0.87.
【請求項3】 前記凹み部の配置ピッチは不規則に変化
していることを特徴とする請求項1又は2に記載の導光
体。
3. The light guide according to claim 1, wherein the arrangement pitch of the recesses changes irregularly.
【請求項4】 前記光取り出し機構を構成する多数の前
記凹み部の長さは光源から離れるにしたがって一軸方向
に長さが増加し、更に長さが増加する前記一軸方向は、
前記光線が主として伝搬する方向と略垂直な方向である
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の導光
体。
4. The length of the plurality of recesses forming the light extraction mechanism increases in a uniaxial direction as the distance from the light source increases, and the uniaxial direction in which the length further increases is:
The light guide according to claim 1, wherein the light guide is in a direction substantially perpendicular to a direction in which the light rays mainly propagate.
【請求項5】 前記光取り出し機構を構成する多数の前
記凹み部はドット状又はメッシュ状若しくはそれらの組
み合わせで配置されていることを特徴とする請求項4に
記載の導光体。
5. The light guide according to claim 4, wherein a large number of the recesses forming the light extraction mechanism are arranged in a dot shape, a mesh shape, or a combination thereof.
【請求項6】 前記導光体の前記発光面には、稜線を前
記光源の配設された側端部にほぼ垂直な方向とする、ピ
ッチ1μm〜500μmなる集光素子が設けられている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の導光
体。
6. The light-emitting surface of the light guide is provided with a light-collecting element having a ridge line in a direction substantially perpendicular to a side end portion on which the light source is arranged and having a pitch of 1 μm to 500 μm. The light guide according to any one of claims 1 to 5, wherein.
【請求項7】 前記導光体に設けられる前記集光素子が
ピッチ10μm〜150μm、頂角70度〜160度の
範囲とする三角プリズムアレーであることを特徴とする
請求項6に記載の導光体。
7. The conductor according to claim 6, wherein the light-collecting element provided in the light guide is a triangular prism array having a pitch of 10 μm to 150 μm and an apex angle of 70 ° to 160 °. Light body.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の導光体
と、この導光体の側端部付近に配設された光源と、前記
導光体の前記発光面と相対する面側に配設された光反射
シートとからなる面光源装置であって、 前記光反射シートは拡散反射性の材質よりなることを特
徴とする面光源装置。
8. The light guide according to claim 1, a light source disposed near a side end of the light guide, and a surface facing the light emitting surface of the light guide. 1. A surface light source device comprising a light reflection sheet disposed on the side, wherein the light reflection sheet is made of a diffuse reflective material.
【請求項9】 前記凹み部の幅Wは2000μm以下と
され、前記凹み部の配置ピッチは4000μm以下とさ
れ、透過型又は半透過型液晶パネルの下部に配置されて
用いられることを特徴とする請求項8に記載の面光源装
置。
9. The width W of the recesses is 2000 μm or less, the arrangement pitch of the recesses is 4000 μm or less, and the recesses are arranged below the transmissive or semi-transmissive liquid crystal panel for use. The surface light source device according to claim 8.
【請求項10】 前記光反射シートは、傾斜角7度〜5
0度に傾斜した光反射面からなるほぼ相似形の基本ユニ
ットがピッチ5000μm以下にて多数配列して構成さ
れ、且つ前記基本ユニットの主反射方向はほぼ一定とさ
れていることを特徴とする請求項8又は9に記載の面光
源装置。
10. The light reflection sheet has an inclination angle of 7 degrees to 5 degrees.
It is characterized in that a large number of substantially similar basic units each having a light reflecting surface inclined at 0 degree are arranged at a pitch of 5000 μm or less, and the main reflection direction of the basic units is substantially constant. Item 10. The surface light source device according to item 8 or 9.
【請求項11】 前記基本ユニットに設けられる前記光
反射面は金属物質から構成され、且つ前記光反射面上に
は透明絶縁性物質による保護層が設けられていることを
特徴とする請求項10に記載の面光源装置。
11. The light reflecting surface provided in the basic unit is made of a metal material, and a protective layer made of a transparent insulating material is provided on the light reflecting surface. The surface light source device according to.
【請求項12】 前記金属物質が銀若しくはアルミニウ
ムであり、且つ透明絶縁性物質による前記保護層の抵抗
率が1.0×106Ω・cm以上であることを特徴とす
る請求項11に記載の面光源装置。
12. The surface according to claim 11, wherein the metal substance is silver or aluminum, and the resistivity of the protective layer made of a transparent insulating substance is 1.0 × 10 6 Ω · cm or more. Light source device.
【請求項13】 前記光反射シートの表面は光透過性物
質により被覆され、且つ多数の傾斜した前記光反射面に
よる凹凸が光透過性物質によって埋め込まれていること
を特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の面光
源装置。
13. The surface of the light-reflecting sheet is covered with a light-transmitting substance, and the unevenness due to the plurality of inclined light-reflecting surfaces is filled with the light-transmitting substance. 13. The surface light source device according to any one of 12.
【請求項14】 前記基本ユニットの凹凸に前記光透過
性物質を埋め込んでほぼ平坦にされた前記光反射シート
の表面には印刷パターンが設けられていることを特徴と
する請求項13に記載の面光源装置。
14. The printed pattern is provided on the surface of the light reflecting sheet which is made substantially flat by embedding the light transmitting material in the irregularities of the basic unit. Surface light source device.
【請求項15】 請求項1〜7のいずれかに記載の導光
体と、この導光体の側端部付近に配設された光源とから
なるフロントライト装置であって、 前記凹み部の幅Wが50μm以下、前記凹み部の配置ピ
ッチが800μm以下とされ、且つ反射型液晶パネルの
上部に配設されて用いられることを特徴とするフロント
ライト装置。
15. A front light device comprising the light guide according to any one of claims 1 to 7 and a light source arranged near a side end of the light guide, wherein: A front light device having a width W of 50 μm or less, an arrangement pitch of the recesses of 800 μm or less, and being arranged and used on an upper portion of a reflective liquid crystal panel.
【請求項16】 前記導光体の発光面には波長550n
mにおける光反射率が2%以下となる反射防止加工が施
されていることを特徴とする請求項15に記載のフロン
トライト装置。
16. The light emitting surface of the light guide has a wavelength of 550 n.
The frontlight device according to claim 15, wherein antireflection processing is performed so that the light reflectance at m is 2% or less.
【請求項17】 請求項8〜14のいずれかに記載の面
光源装置がバックライト光学系に用いられた液晶ディス
プレイ装置。
17. A liquid crystal display device using the surface light source device according to claim 8 in a backlight optical system.
【請求項18】 請求項15又は16に記載のフロント
ライト装置を用いた液晶ディスプレイ装置。
18. A liquid crystal display device using the front light device according to claim 15.
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