JP2006318754A - Transmissivity adjuster unit, planar illumination device, and liquid crystal display device using planer illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入射した光の透過率が位置に応じて異なる透過率調整体ユニット、光源から出射された光を光射出面から射出する面状照明装置、およびそれを用いる液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a transmittance adjusting body unit in which the transmittance of incident light differs depending on the position, a planar illumination device that emits light emitted from a light source from a light exit surface, and a liquid crystal display device using the same.
液晶表示装置には、液晶パネル(LCD)の裏面側から光を照射し、液晶パネルを照明するバックライトユニットが用いられている。バックライトユニットとしては、照明用の光源、この光源から出射した光を拡散して液晶パネルを照射する導光板、導光板から放射される光を均一化するプリズムシートや拡散シートなどの部品を用いる構成が知られている(特許文献1、特許文献2、特許文献3および特許文献4参照)。
A liquid crystal display device uses a backlight unit that irradiates light from the back side of a liquid crystal panel (LCD) to illuminate the liquid crystal panel. As the backlight unit, a light source for illumination, a light guide plate that diffuses light emitted from the light source and irradiates the liquid crystal panel, and a prism sheet or a diffusion sheet that uniformizes light emitted from the light guide plate are used. The configuration is known (see Patent Document 1,
図20は、特許文献1に開示された面光源装置を示す概略断面図である。
同図に示す面光源装置(バックライトユニット)は、導光板100に蛍光ランプ102を埋め込んだ後、導光板100の背面に反射シート104を配置し、導光板100の出射面に透過光量補正シート106、光拡散板108、プリズムシート110を積層することで形成される。
導光板100は、略長方形形状を有し、照明光を拡散する微粒子が分散混入された樹脂を用いて形成されている。また、導光板100の上面は平坦になっており、出射面に割り当てられる。さらに、導光板100の背面(出射面と反対側の面)には蛍光ランプ102を埋め込む断面U字状の溝100aが形成され、導光板100の出射面には、蛍光ランプ102の真上を避けて、照明光の出射を促す光量補正面100bが形成されている。
FIG. 20 is a schematic sectional view showing the surface light source device disclosed in Patent Document 1.
In the surface light source device (backlight unit) shown in the figure, after the
The
このように、特許文献1には、微粒子を混入して導光板100を形成すると共に、蛍光ランプ102の真上を除いた出射面の一部または全部に形成した光量補正面100bにより照明光の出射を促すことにより、全体の厚さを薄型化し、かつ出射光の不自然な輝度むらを低減できることが記載されている。
As described above, in Patent Document 1, the
また、特許文献2には、バックライトの照射量を減らすことなく、液晶表示装置の小型軽量化や薄型化およびコスト・消費電力の低減化を実現することができる液晶表示装置のバックライトを得るために、長方形の照射面と、短辺の中央部に長辺と平行にくり抜かれた、光源を嵌挿するための矩形断面の溝と、この溝を挟んで長辺の両側面方向に向かって板厚が次第に薄くなるように形成された背面とを有する導光板が開示されている。
また、特許文献3には、液晶表示装置の額縁を狭くし、厚みを薄くすることができ、光利用効率がよく明るいバックライトユニットを得るために、光源を配置するための凹部の幅方向に平行な断面の形状が、深さ方向を主軸とする放物線形状である導光体(導光板)が開示されている。
Further, in Patent Document 3, the frame of the liquid crystal display device can be narrowed and the thickness can be reduced, and in order to obtain a bright backlight unit with good light utilization efficiency, the width direction of the concave portion for arranging the light source is described. A light guide (light guide plate) is disclosed in which the parallel cross-sectional shape is a parabolic shape with the depth direction as the main axis.
さらに、特許文献4には、表示パネルの面内の明るさを均一に保ち、高輝度な照明をするために、ハの字状の高反射層上に、順次屈折率が高くなるように複数の板状光導波層を積層し、その各光出射端面から出射する光で光拡散層を明るくする導光板が開示されている。ここで、光源を配置するための凹部は、三角形形状である。
Further, in
しかしながら、上記いずれの導光板も、その出射面から出射される照明光に輝度むらが生じてしまう。
例えば、特許文献1に開示の導光板100では、断面形状が円形である溝100aに光源(蛍光ランプ)102を埋め込んでおり、図21に示すように、光源102による輝度ピークはそのまま残存する。
そのため、面状光源装置として用いるために、導光板100の出射面側に配置される透過光量補正シート106、光拡散板108およびプリズムシート110などを用いて、出射面での不自然な輝度むらを取り除いている。
However, in any of the above light guide plates, uneven brightness occurs in the illumination light emitted from the emission surface.
For example, in the
Therefore, for use as a planar light source device, an unnatural luminance unevenness on the exit surface is obtained using the transmitted light
透過光量補正シート106は、透明のポリエステルフィルム上に微小な金属膜のドットパターンを形成して作成される。また、このドットパターンは、蛍光ランプ102の真上を最も密に、蛍光ランプよりも遠ざかるに従って低減するように形成される。これにより、透過光量補正を部分的に反射して導光板の内部に戻し、透過光の光量分布を均一化する。
光拡散板108は、半透明乳白色のアクリル板により形成され、透過光量補正シート106の出射光を拡散させて、所望の光量分布により出射する。
プリズムシート110は、出射光の指向性を補正する光制御部材であり、ポリカーボネート等の透光性のシート材で形成され、導光板100と逆側面にプリズム面が形成される。このプリズム面は、一方向にほぼ平行に延長する断面三角形形状の突起が繰り返されて形成される。これによりプリズムシート110は、この三角形形状の突起の斜面で、出射光の主たる出射方向を出射面の正面方向に補正する。
The transmitted light
The
The
このように、特許文献1では、光量補正シート106、光拡散板108、およびプリズムシート110を用いて、導光板100の出射面から出射される、むらのある出射光を拡散することで、均一な光を出射できるとされている。
As described above, in Patent Literature 1, uniform emission light emitted from the emission surface of the
また、導光板から出射される光の輝度むらを低減させる方法としては、種々の方法が提案されている(特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8および特許文献9参照)。
例えば、特許文献5には、その図14に示すように、表面に光透過を阻止するドット状の印刷部が形成され、その印刷部の密度を冷陰極管蛍光灯36が直下に位置づけらている領域39Aにおいて密にし、該領域39Aから遠ざかるにつれ疎にするようにしている拡散板を有する液晶表示装置が開示されている。このような拡散板により、拡散板側に放出される光量は、該拡散板の全面にいたって均一となるとされている。
Various methods have been proposed as methods for reducing the uneven brightness of light emitted from the light guide plate (see
For example, in
また、特許文献6には、線光源に対向する面に上面から放射される光の一部を反射・散乱して導光板に戻すための光量調整層が設けられた面光源装置が開示されている。この光量調整層は、線光源から遠ざかるにつれて面積率が小さくなるように形成されていてもよく、線光源の近傍のみに形成されていてもよいと記載されている。また、透明性平板の材料としては、透光性の樹脂やフィルムなどを用いるが、導光板および線光源から上面に放出される光の強度分布をなめらかにするために光拡散板を用いてもよいとされている。
また、特許文献7は、一面に連続網目模様の白色または白色半透明インク層を設けた光拡散板が開示されている。
Patent Document 7 discloses a light diffusing plate in which a continuous mesh pattern white or white translucent ink layer is provided on one surface.
さらに、特許文献8には、輝線防止部を備えない状態のバックライトユニットの光出射面の少なくとも輝度分布を測定し、その測定データを階調反転させたデータを使用して、輝線防止部としての輝度分布反転像が導光板上または光学シート状に印刷された光学部材が開示されている。また、輝度分布に加えて色度分布も同時に測定されたデータを階調反転させて形成された反転像が前記輝線防止部として印刷された光学部材も開示されている。また、輝線分布像に白インクを用いることも開示されている。
Further, in
さらに、特許文献9は、輝度ムラが少なく、色温度の低下率の少ない直下式のバックライト用の拡散板として、二酸化チタンおよび硫酸バリウムを主成分として含み、かつ上記二酸化チタンと上記硫酸バリウムとの配合比が重量比で、5:1〜1:1であるインクを用いたインク層を形成した拡散板が開示されている。 Further, Patent Document 9 includes titanium dioxide and barium sulfate as main components as a diffusion plate for a direct backlight with little luminance unevenness and a low color temperature reduction rate, and the titanium dioxide and the barium sulfate. A diffusion plate is disclosed in which an ink layer using an ink having a weight ratio of 5: 1 to 1: 1 is formed.
一般に、導光板の出射面から出射された光に生じた輝度むらは、拡散板を追加することで低減することができる。しかしながら、輝度むらを低減するには、十分に厚い(5mm程度)板状のものを用いる必要があり、その結果、面状照明装置として、厚く、重くなってしまう。 Generally, luminance unevenness generated in light emitted from the exit surface of the light guide plate can be reduced by adding a diffusion plate. However, in order to reduce luminance unevenness, it is necessary to use a sufficiently thick (about 5 mm) plate-like thing, and as a result, it becomes thick and heavy as a planar lighting device.
これに対して、特許文献1に開示された光量補正シート106、特許文献5に開示された表面に光透過を阻止するドット状の印刷部、特許文献6に開示された光量調整層、特許文献7に開示された連続網目模様のインク層等の透過率の異なる部材を部分的に配置することで、輝度むらをある程度低減することができる。
しかしながら、光の出射面に透過率の異なる部材を部分的に配置すると、出射する光に色むらが発生する可能性があるという問題がある。
On the other hand, the light
However, when a member having a different transmittance is partially disposed on the light exit surface, there is a problem that uneven color may occur in the emitted light.
また、特許文献8は、測定データを階調反転させたデータに基づいて階調反転像を作成すること、つまり色度分布に対して補色を用いた階調反転像を作成することで、色むらを低減させるとしているが、白インクを用いて反転像を作成する具体的な方法については、記載されていない。また、色度分布に対する補色を白インクで作成した輝線防止部(階調反転像)では、色むらを十分に低減させることはできないという問題もある。このように、特許文献8の方法では、白インクを用いて輝線防止部を形成しても、色むらを十分に低減させることができないという問題がある。
Further,
また、特許文献9の光拡散板は、使用する光源の色温度によっては、色むらを発生する恐れがある。また、光源との距離をある程度離すことによって、直下型のバックライトユニットには用いることができるが、薄型のバックライトユニットを作成する場合には空間(距離)による拡散効果を利用できず、色むら、輝度むらの発生を防ぐことができないという問題がある。 Further, the light diffusing plate of Patent Document 9 may cause uneven color depending on the color temperature of the light source used. In addition, it can be used for direct-type backlight units by separating the distance from the light source to some extent, but when creating a thin backlight unit, the diffusion effect due to space (distance) cannot be used, and color There is a problem that uneven brightness and uneven brightness cannot be prevented.
本発明の第1の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、薄型で軽量であり、入射した光の平均輝度を低減することなく、かつ色むらを生じさせることなく、輝度むらを低減することができる透過率調整体ユニットを提供することにある。 The first problem of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, is thin and lightweight, and reduces brightness unevenness without reducing the average brightness of incident light and without causing color unevenness. It is in providing the transmittance | permeability adjustment body unit which can do.
また、本発明の第2の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり、低コストで製造することができ、より均一で輝度むらおよび色むらが少なく、かつより高輝度な照明光を出射することができ、また、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる面状照明装置を提供することにある。
また、本発明の第3の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一で輝度むらおよび色むらの少ない、かつより高輝度な表示を行うことができ、また、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることができる液晶照明装置を提供することにある。
In addition, the second problem of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to be thin and lightweight, to be manufactured at low cost, to be more uniform, less uneven brightness and less uneven color, and higher An object of the present invention is to provide a planar illumination device that can emit bright illumination light and can be applied to a liquid crystal display device such as a wall-mounted television.
The third problem of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to be thin and lightweight, to be manufactured at a lower cost, to be more uniform and less uneven in brightness and color, and more An object of the present invention is to provide a liquid crystal lighting device that can perform display with high luminance and can be a wall-hanging type such as a wall-mounted television.
上記第1の課題を解決するために、本発明の第1の態様は、光透過性を有する光学部材と、前記光学部材の表面上に配置された多数の透過率調整体とを有し、入射した光の透過率が位置に応じて異なる透過率調整体ユニットであって、前記透過率調整体は、前記光学部材の表面上で所定パターンで配置され、かつ、ClEL*a*b*色空間におけるa*およびb*が下記式
−2.0≦a*≦2.0
b*=k×ln(T)+17
(式中、kは、−2.0≦k≦−1.7を満たし、Tは、入射する光の色温度である)
を満足する透過率調整体ユニットを提供するものである。
ここで、前記a*は、−1.0≦a*≦1.0を満たすが好ましい。
また、前記kは、−2.0≦k≦−1.9を満たすことが好ましい。
In order to solve the first problem, a first aspect of the present invention includes an optical member having light transmittance, and a large number of transmittance adjusting bodies disposed on the surface of the optical member. A transmittance adjuster unit in which the transmittance of incident light varies depending on the position, the transmittance adjuster being arranged in a predetermined pattern on the surface of the optical member, and ClEL * a * b * color A * and b * in the space are represented by the following formula: −2.0 ≦ a * ≦ 2.0
b * = k × ln (T) +17
(Wherein k satisfies −2.0 ≦ k ≦ −1.7, and T is the color temperature of incident light)
The transmittance adjusting body unit that satisfies the above requirements is provided.
Here, the a * preferably satisfies −1.0 ≦ a * ≦ 1.0.
The k preferably satisfies −2.0 ≦ k ≦ −1.9.
さらに、所定位置(x,y)での前記透過率調整体のパターン密度をρ(x,y)とし、前記透過率調整体を備えない場合における前記透過率調整体ユニットから出射される光の最大輝度Fmaxを1とし、所定位置(x,y)から出射される光の前記最大輝度Fmaxに対する相対輝度をF(x,y)とすると、前記相対輝度F(x,y)と前記パターン密度ρ(x,y)との関係が下記式、
ρ(x,y)=c{F(x,y)−Fmin}/(Fmax−Fmin)
(式中、cは、0.5≦c≦1を満たし、Fminは、相対輝度F(x,y)の最小輝度である)
を満足することが好ましい。
また、前記光学部材は、透明フィルム、導光板、拡散フィルムまたはプリズムシートであることが好ましい。
Furthermore, the pattern density of the transmittance adjusting body at a predetermined position (x, y) is ρ (x, y), and the light emitted from the transmittance adjusting body unit when the transmittance adjusting body is not provided. When the maximum brightness F max is 1, and the relative brightness of the light emitted from the predetermined position (x, y) with respect to the maximum brightness F max is F (x, y), the relative brightness F (x, y) and the above The relationship with the pattern density ρ (x, y) is
ρ (x, y) = c {F (x, y) −F min } / (F max −F min )
(Where c is 0.5 ≦ c ≦ 1 and F min is the minimum luminance of relative luminance F (x, y))
Is preferably satisfied.
The optical member is preferably a transparent film, a light guide plate, a diffusion film, or a prism sheet.
上記第2の課題を解決するために、本発明の第2の態様の第1の形態は、光源と、前記光源から入射された光を光射出面から射出する平板状の導光板と、前記導光板の光射出面と対向する面に配置された反射シートと、前記導光板の前記光源を介して対向する面に配置されたリフレクタと、前記導光板の光射出面上に配置された上記のいずれかに記載の透過率調整体ユニットとを有する面状照明装置を提供するものである。
ここで、前記光学部材は、透明フィルム、拡散フィルムおよびプリズムシートの少なくとも1つであることが好ましい。
In order to solve the second problem, a first form of the second aspect of the present invention includes a light source, a flat light guide plate that emits light incident from the light source from a light exit surface, A reflection sheet disposed on a surface facing the light exit surface of the light guide plate, a reflector disposed on a surface facing the light guide plate through the light source, and the above described disposed on the light exit surface of the light guide plate The planar illuminating device which has the transmittance | permeability adjustment body unit in any one of these is provided.
Here, the optical member is preferably at least one of a transparent film, a diffusion film, and a prism sheet.
上記第2の課題を解決するために、本発明の第2の態様の第2の形態は、光源と、前記光源から入射された光を光射出面から射出する平板上の導光板と、前記導光板の光射出面と対向する面に配置された反射シートと、前記導光板の前記光源を介して対向する面に配置されたリフレクタと、前記導光板に光射出面上に配置された多数の透過率調整体とを有し、前記透過率調整体は、前記光学部材の表面上で所定パターンで配置され、かつ、ClEL*a*b*色空間におけるa*およびb*が下記式
−2.0≦a*≦2.0
b*=k×ln(T)+17
(式中、kは、−2.0≦k≦−1.7を満たし、Tは、入射する光の色温度である)
を満足する面状照明装置を提供するものである。
In order to solve the second problem, a second form of the second aspect of the present invention includes a light source, a light guide plate on a flat plate that emits light incident from the light source from a light exit surface, and A reflection sheet disposed on a surface of the light guide plate facing the light exit surface, a reflector disposed on a surface of the light guide plate facing the light source through the light source, and a plurality of light guide plates disposed on the light exit surface of the light guide plate The transmittance adjuster is arranged in a predetermined pattern on the surface of the optical member, and a * and b * in the ClEL * a * b * color space are represented by the following formula: 2.0 ≦ a * ≦ 2.0
b * = k × ln (T) +17
(Wherein k satisfies −2.0 ≦ k ≦ −1.7, and T is the color temperature of incident light)
A planar illumination device that satisfies the above requirements is provided.
さらに、導光板の光射出面側に配置された拡散フィルムを有し、
前記拡散フィルムは、ヘーズが85%以下であることが好ましい。
また、前記導光板は、その一辺に平行で前記光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部に平行に形成される薄肉端部と、前記厚肉部の略中央に前記一辺と平行に形成される、前記光源を収納するための平行溝と、前記平行溝の両側に前記棒状光源の軸を含み前記光射出面に対して垂直な面に対して対称であり、前記厚肉部から前記一辺に直交する方向に両側の前記薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部とで構成されることが好ましい。
さらに、前記光射出面および前記1対の傾斜背面部の少なくとも一方には、複数の微小なプリズムが刻設されていることが好ましい。
Furthermore, it has a diffusion film arranged on the light exit surface side of the light guide plate,
The diffusion film preferably has a haze of 85% or less.
The light guide plate includes a thick portion that is parallel to one side of the light guide plate and is positioned at a substantially central portion of the light emitting surface, a thin end portion that is formed in parallel to the thick portion, and a substantially central portion of the thick portion. A parallel groove for accommodating the light source formed parallel to the one side, and an axis of the rod-shaped light source on both sides of the parallel groove, which is symmetric with respect to a plane perpendicular to the light emitting surface. It is preferable that the thick wall portion is configured by an inclined back surface portion that forms a sloping back surface with a thickness decreasing toward the thin end portions on both sides in a direction orthogonal to the one side.
Furthermore, it is preferable that a plurality of minute prisms are engraved on at least one of the light exit surface and the pair of inclined back surface portions.
上記第3の課題を解決するために、本発明の第3の態様は、上記いずれかに記載の面状照明装置からなる面状照明装置と、この面状照明装置の光射出面側に配置される液晶表示パネルと、前記面状照明装置および前記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。 In order to solve the third problem, a third aspect of the present invention is a planar illumination device including any one of the planar illumination devices described above, and is disposed on the light emission surface side of the planar illumination device. The present invention provides a liquid crystal display device comprising: a liquid crystal display panel to be driven; and a planar lighting device and a drive unit for driving the liquid crystal display panel.
本発明の第1の態様によれば、a*およびb*が上記式を満たす透過率調整体を用いることで、入射した光の平均輝度を低減させることなく、かつ色むらを生じさせることなく、輝度むらを低減することができる。これにより、輝度むらおよび色むらのない光を射出することができる。
さらに、パターン密度ρ(x,y)が上記式を満足するように透過率調整体を配置することで、平均輝度を低減させることなく、輝度むらをより低減させることができる。さらに、輝度むらを効率よく低減させることができることにより、拡散フィルムを用いる場合も、拡散フィルムをより薄型化、かつより軽量化することができる。
According to the first aspect of the present invention, by using a transmittance adjusting body in which a * and b * satisfy the above formula, the average luminance of incident light is not reduced and color unevenness is not caused. Uneven brightness can be reduced. As a result, it is possible to emit light having no luminance unevenness and color unevenness.
Further, by arranging the transmittance adjusting body so that the pattern density ρ (x, y) satisfies the above formula, the luminance unevenness can be further reduced without reducing the average luminance. Furthermore, since uneven brightness can be efficiently reduced, even when a diffusion film is used, the diffusion film can be made thinner and lighter.
また、本発明の第2の態様によれば、色むらを発生させることなく、輝度むらを効率よく低減させることができ、拡散フィルムを薄くすることができる。また、色むらの発生を防止することで、色むらを低減させるための各種部材、例えば、拡散フィルムを設けることなく、または、より薄くすることができる。これにより、より軽量で、安価な面状照明装置を提供することができる。
また、輝度むらも効率よく低減させることで、出射効率を高くすることができ、低輝度の光源を用いた場合でも、輝度の高い光を出射することができる。
これにより、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一で色むらおよび輝度むらが少なく、かつより高輝度な照明光を出射することができ、壁掛けテレビなどの液晶表示装置に適用することができる面状照明装置を提供することができる。
Moreover, according to the 2nd aspect of this invention, brightness nonuniformity can be reduced efficiently and color diffusion film can be made thin, without generating color nonuniformity. Further, by preventing the occurrence of color unevenness, various members for reducing the color unevenness, for example, a diffusion film can be provided or made thinner. Thereby, a lighter and cheaper planar lighting device can be provided.
Further, the luminance unevenness can be efficiently reduced, so that the emission efficiency can be increased, and light with high luminance can be emitted even when a low-luminance light source is used.
As a result, it is thin and lightweight, can be manufactured at a lower cost, can emit more uniform illumination light with less color unevenness and brightness unevenness, and higher brightness. A planar illumination device that can be applied to the device can be provided.
また、本発明の第3の態様によれば、上記第2の態様の面状照明装置を用いることにより、薄型で軽量であり、より低コストで製造することができ、より均一で色むらおよび輝度むらが少なく、かつより高輝度な表示を行うことができ、また、壁掛けテレビなどの壁掛け型とすることができる液晶照明装置を提供することができる。 Further, according to the third aspect of the present invention, by using the planar illumination device of the second aspect, it is thin and lightweight, can be manufactured at a lower cost, is more uniform and has uneven color. It is possible to provide a liquid crystal lighting device that can perform display with higher luminance with less unevenness of brightness and can be a wall-mounted type such as a wall-mounted television.
以下、本発明の透過率調整体ユニット、面状照明装置、それを用いる液晶表示装置について、添付の図面に示される好適な態様を基に詳細に説明する。
図1に、本発明の第1の態様の透過率調整体ユニット28を有する本発明の第2の態様の面状照明装置2(以下、バックライトユニットともいう)の概略断面図を示す。このような面状照明装置2は、本発明の第3の態様の液晶表示装置の面状照明装置として用いられる。図2(a)及び(b)には、図1に示した面状照明装置2の一つの導光板ユニット18の部分と、その面状照明装置2を用いた液晶表示装置10の概略部分斜視図と概略部分断面図を示す。図1、図2(a)及び(b)に示すように、液晶表示装置10は、基本的に、面状照明装置2と、面状照明装置2の光射出面側に配置される液晶表示パネル4と、それらを駆動するための駆動ユニット6(面状照明装置2との接続部は図示せず)とを有する。
Hereinafter, the transmittance adjusting unit, the planar illumination device, and the liquid crystal display device using the same according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a planar illumination device 2 (hereinafter also referred to as a backlight unit) according to a second aspect of the present invention having the transmittance adjusting
液晶表示パネル4には、例えば、GH,PC,TN,STN,ECB,PDLC,IPS(In−Plane Switching),VA(Vertical Aligned)方式の各種(MVA,PVA,EVA)、OCB、強誘電性液晶、反強誘電性液晶などの液晶表示モードに従う液晶表示パネルを利用することができる。また、液晶表示パネル4の駆動方式も特に限定されず、単純マトリクス方式、アクティブマトリクス方式など既に知られた駆動方式を利用することができる。
The liquid
面状照明装置2は、液晶表示パネル4の背後から、液晶表示パネル4の全面に均一な光を照射するための面状照明装置であり、液晶表示パネル4の画像表示面と略同一の光射出面(発光面)を有する。面状照明装置2は、図1に示すように、基本的には、光源12と、拡散フィルム14と、2枚のプリズムシート16及び17と、導光板19と、リフレクタ20と、反射シート22と、透過率調整体ユニット28とを有する。また、図1に示すように、本実施形態の面状照明装置2に用いられる導光板19は、複数の導光板ユニット18で構成される。
The
この面状照明装置2の駆動方法は、特に限定されず、例えば、周囲の環境を監視して輝度変調を行うように駆動させてもよい。例えば、外光センサを設けて周囲の明るさを検出したり、温度センサを設けて周囲の温度を検出したりすることによって、明るさ又は温度に応じて輝度を変調させてもよい。また、面状照明装置2の駆動方式も特に限定されず、例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)の各光源(例えば、LED光源)を用いるとともに、それら各光源を液晶表示パネル4の表示に合わせて順次点灯させるフィールドシーケンシャル方式により駆動させてもよいし、液晶の走査表示に合わせて順次又は同時に発光又は消灯させる間欠点灯方式により駆動させてもよい。フィールドシーケンシャル方式を用いてバックライトユニット2を駆動させれば、R、G、Bの各カラーフィルタを除去することができるので、カラーフィルタによる光量の損失を解消することができる。また、間欠点灯方式に従って光源を短時間点灯させれば、動画の表示性能を向上させることが可能となる。
The driving method of the
図2(a)及び(b)において、光源12は、細径の棒状の冷陰極管であり、液晶表示パネル4を照明するために用いられる。光源12は、導光板ユニット18に形成された平行溝18f内に配置され、駆動ユニット6と接続されている(図示せず)。ここでは、光源12として冷陰極管を用いたが、本発明はこれに限定されず、棒状光源であれば、どのようなものでもよい。光源12としては、例えば、通常の蛍光管や、LED(発光ダイオード)なども用いることもできる。
例えば、導光板ユニット18の平行溝18fと同等の長さを有する円柱状又は角柱状の透明な導光体を用い、その導光体の上面及び底面にLEDを配置したLED光源を光源12の代わりに用いても良い。このようなLED光源は、導光体の上面及び底面からLEDの光を入射して導光体の側面からLEDの光を出射することができる。
2A and 2B, a
For example, an LED light source having a columnar or prismatic transparent light guide having a length equivalent to the
導光板ユニット18は、矩形状の光射出面18aと、その一辺に平行な厚肉部18bと、この厚肉部18bの両側に前記一辺に平行に形成される薄肉端部18cと、厚肉部18bから前記一辺に直行する方向に両側の薄肉端部18cに向かって肉厚が薄くなり、傾斜面18dを形成する傾斜背面部18eと、厚肉部18bに前記一辺に平行に形成される、光源12を収納するための平行溝18fとを有する。すなわち、導光板ユニット18は、表面の外形形状が矩形状の平板であり、透明樹脂により形成されている。導光板ユニット18は、一方の面が平坦となっており、他方の面が、一方の辺に向かうにしたがって板厚が薄くなるように、一方の面に対して傾斜している。ここでは、傾斜面18dを平面として形成しているが、曲面としてもよい。
The light
また、図1に示すように、導光板ユニット18は、平行溝18fの中心を通って導光板ユニット18の光射出面18aに垂直な中心線に対して対称な形状である。導光板19は、各導光板ユニット18の薄肉部を接合部として、複数連結されることにより形成されている。
As shown in FIG. 1, the light
導光板ユニット18の厚肉部18bの光射出面18aと反対側には、光源12を収容するための平行溝18fが長手方向に延在して形成されている。平行溝18fの深さは、光源12の一部が導光板ユニット18の下面からはみ出さないように決定されることが好ましく、光源12の寸法や導光板ユニット18の機械的強度、経時変化を考慮して決定することが好ましい。また導光板ユニット18の厚肉部18bや薄肉端部18cの厚みは、光源12の寸法に応じて任意に変更することができる。ここで、導光板ユニット18の平行溝18fは、導光板ユニット18の長手方向に対して垂直な方向に形成してもよいが、平行溝18fに収容される光源12からの光利用効率を高めるためには長手方向に形成することが好ましい。
On the side opposite to the
図2(a)および図2(b)に示す構造を有する導光板ユニット18において、その平行溝18fに配置された光源12から放射される光のうち、平行溝18fを形成する側壁から導光板ユニット18の内部に入射した光は、導光板ユニット18の傾斜面18dで反射した後、光射出面18aから出射する。このとき、導光板ユニット18の下面から一部の光が漏洩するが、その漏洩した光は、導光板ユニット18の傾斜面18b側に形成された後述する反射シート22により反射して再び導光板ユニット18の内部に入射して光射出面18aから出射する。こうして、導光板ユニット18の光射出面18aから均一な光が放射される。
In the light
導光板19は、例えば、加熱した原料樹脂を押し出し成形や射出成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて製造することができる。導光板19の材料としては、例えば、ポリカーボネートやPMMA(ポリメチルメタクリレート)などのアクリル系樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートやMS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)などの透明樹脂を用いることができる。透明樹脂には、光を散乱させるための微粒子を混入させても良く、これにより光射出面18aからの光の出射効率を一層高めることができる。
The
本実施形態において、導光板ユニット18の平行溝18fは、当該平行溝18fの長さ方向に垂直な断面形状(以下、単に平行溝の断面形状という)が三角形状になるように形成されている。平行溝の形状は、三角形状に限定されず、双曲線形状、楕円形状、懸垂線形状等種々の形状とすることができる。平行溝18fの形状については、後ほど詳細に説明する。
In the present embodiment, the
プリズムシート16及び17は、複数のプリズムを平行に配列させることにより形成された透明なシートであり、導光板ユニット18の光射出面18aから出射する光の集光性を高めて輝度を改善することができる。プリズムシート16及び17の一方は、そのプリズム列の延在する方向が導光板ユニット18の平行溝18fと平行になるように配置され、他方は垂直になるように配置されている。すなわち、プリズムシート16及び17は、プリズム列の延在する方向が互いに垂直になるように配置されている。また、プリズムシート16は、プリズムの頂角が液晶表示パネル4と対向するように配置される。ここで、プリズムシート16及び17の配置順序は、導光板の直上に、導光板の平行溝と平行な方向に延在するプリズムを有するプリズムシート16を配置し、そのプリズムシート16の上に、導光板ユニット18の平行溝18fと垂直な方向に延在するプリズムを有するプリズムシートを配置しても良く、また、その逆でも良い。
The
また、図示例では、プリズムシートを用いたが、プリズムシートの代わりに、プリズムに類する光学素子が規則的に配置されたシートを用いても良い。また、レンズ効果を有する素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子を規則的に備えるシートをプリズムシートの代わりに用いることもできる。 In the illustrated example, a prism sheet is used, but a sheet in which optical elements similar to prisms are regularly arranged may be used instead of the prism sheet. In addition, a sheet that regularly includes an optical element such as a lens effect, for example, a lenticular lens, a concave lens, a convex lens, or a pyramid type can be used instead of the prism sheet.
本発明においては、更に、図3(a)及び(b)に示すように、反射シート22と導光板ユニット18の光射出面18aと反対側の傾斜面18dとの間にもプリズムシート23を設けることが好ましい。図3(a)は、反射シート22と導光板ユニット18の傾斜面18dとの間にプリズムシート23が配置されている様子を示す概略断面図であり、図3(b)は、反射シート22と導光板ユニット18の傾斜面18dとの間に配置されているプリズムシート23を導光板側から見た概略平面図及び概略横断面図である。反射シート22と導光板ユニット18の傾斜面18dとの間に設けられるプリズムシート23は、プリズム23aの延在する方向が導光板ユニット18の平行溝18fと垂直になるように配置されるとともに、プリズム23aの頂角が導光板ユニット18の傾斜面18bと対向するように配置することが好ましい。
In the present invention, as shown in FIGS. 3A and 3B, a
ここではプリズムシートを用いたが、プリズムシートと同様の効果を有する光学素子を用いても良く、レンズ効果を有する光学素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子が規則的に配置されたシートを設けても良い。
なお、図示例においては、プリズムシート16および17、さらに好ましくはプリズムシート23を用いているが、導光板ユニット18の平行溝18fによる光射出面18aにおける輝度がより均一化されている場合には、プリズムシート23はもちろん不要であるし、プリズムシート16および17のどちらか一方、または両方を用いなくても良い。高価なプリズムシートの使用枚数を減らし、あるいは、プリズムシートの使用をやめることにより、装置コストを低減させることができる。
Although a prism sheet is used here, an optical element having the same effect as the prism sheet may be used, and an optical element having a lens effect, for example, an optical element such as a lenticular lens, a concave lens, a convex lens, or a pyramid type is regular. You may provide the sheet | seat arrange | positioned.
In the illustrated example, the
ここで、図1〜図3に示す実施形態では、導光板ユニットの光射出面側、および/または導光板ユニットの傾斜面と反射シートとの間にプリズムシートを配置したが、本発明はこれに限定されず、平行溝の側面を除く導光板の表面、例えば、光射出面および/または傾斜面に棒状光源の軸に平行なプリズムを直接刻設してもよい。
例えば、図4(a)および(b)に示すように導光板ユニット18の傾斜面18dにプリズム25を直接形成してもよく、図5に示すように導光板ユニット18の光射出面18aにプリズム26を形成し、傾斜面18dにプリズム25を形成してもよい。
このように、平行溝の側面を除く導光板ユニットの表面に直接プリズムを形成することで、プリズムシートを配置した場合と同様の効果を得ることができる。さらに、プリズムシートを設ける必要がなくなるので、プリズムシートを配置することで形成される空隙により生じる光の減衰(輝度の低下)を無くすことができる。この結果、面状照明装置としての光の利用効率つまり光の出射効率をプリズムシートを配置する場合よりも高くすることができる。さらに、プリズムシートを設ける必要がないので、装置をより小型化(薄型化)することもできる。
ここで、プリズムは、導光板ユニットの光射出面および/または傾斜面の全面に形成することに限定されず、導光板ユニットの光射出面および/または傾斜面の一部にのみプリズムを形成してもよい。
Here, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the prism sheet is disposed on the light exit surface side of the light guide plate unit and / or between the inclined surface of the light guide plate unit and the reflection sheet. However, the prisms parallel to the axis of the rod-shaped light source may be directly engraved on the surface of the light guide plate excluding the side surfaces of the parallel grooves, for example, the light exit surface and / or the inclined surface.
For example, the
In this way, by forming the prism directly on the surface of the light guide plate unit excluding the side surfaces of the parallel grooves, the same effect as when the prism sheet is arranged can be obtained. Furthermore, since it is not necessary to provide a prism sheet, it is possible to eliminate light attenuation (decrease in luminance) caused by the gap formed by arranging the prism sheet. As a result, the light use efficiency as the planar illumination device, that is, the light emission efficiency can be made higher than when the prism sheet is disposed. Furthermore, since it is not necessary to provide a prism sheet, the apparatus can be further downsized (thinned).
Here, the prism is not limited to be formed on the entire light exit surface and / or the inclined surface of the light guide plate unit, and the prism is formed only on a part of the light exit surface and / or the inclined surface of the light guide plate unit. May be.
また、傾斜面に刻設するプリズムは、頂角θp1を100°≦θp1≦140°とすることが好ましい。さらに、光射出面に形成するプリズムは、頂角θp2を40°≦θp2≦70°とすることが好ましい。形成するプリズムの頂角θp1および頂角θp2を上記範囲とすることで、面状照明装置としての出射効率をより好適に向上させることができる。 Further, the prism engraved on the inclined surface preferably has an apex angle θ p1 of 100 ° ≦ θ p1 ≦ 140 °. Further, the prism formed on the light exit surface preferably has an apex angle θ p2 of 40 ° ≦ θ p2 ≦ 70 °. By setting the apex angle θ p1 and apex angle θ p2 of the prism to be formed within the above ranges, the emission efficiency as the planar illumination device can be improved more suitably.
また、プリズムは、平行溝に直交する方向における底辺の長さを0.1mm以下とすることが好ましい。
プリズムの底辺の長さを0.1mm以下とすることで、プリズム構造の視認性をほぼ無視することができる。
The prism preferably has a base length of 0.1 mm or less in a direction perpendicular to the parallel grooves.
By setting the length of the base of the prism to 0.1 mm or less, the visibility of the prism structure can be almost ignored.
図2に戻り、面状照明装置の説明を続ける。
図2において、反射シート22は、導光板ユニット18の背面(図中、下面)から漏洩する光を反射して、再び導光板ユニット18に入射させるためのものであり、光の利用効率を向上させることができる。反射シート22は、導光板ユニット18の傾斜面18dを覆うように形成される。リフレクタ20は、導光板ユニット18の平行溝18fを塞ぐように光源12の背後に設けられる。リフレクタ20は、光源12の下面から光を反射して、導光板ユニット18の平行溝18fの側壁面から光を入射させることができる。
Returning to FIG. 2, the description of the planar illumination device will be continued.
In FIG. 2, the
反射シート22は、導光板ユニット18の傾斜面18dから漏洩する光を反射することができるのであれば、どのような材料で形成されてもよく、例えば、PETやPP(ポリプロピレン)等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは上記のような白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。また、リフレクタ20は、例えば、上記反射シートと同じ素材、すなわち、表面に十分な反射性を付与した樹脂素材、金属箔もしくは金属板により形成することができる。
The
図2において、拡散フィルム14は、導光板ユニット18の光射出面18aから出射する光を拡散して均一化するためのものであり、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートやMS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)のような光学的に透明な樹脂からなるフィルム状部材に光拡散性を付与して形成される。その方法は特に限定されないが、例えば、上記平板状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化(以降これらを施した面を「砂擦り面」という。)を施して拡散性を付与したり、光を散乱させる、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂、ガラスやジルコニア等のビーズ類をバインダとともに表面に塗工したり、上記の透明樹脂中に光を散乱させる前述の顔料、ビーズ類を混練することで形成される。本発明において、拡散フィルム14としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散フィルムを用いることができる。
本発明において、拡散フィルム14としては、上記の素材を用い、かつ、光拡散性を付与した厚み500μm以下のフィルム状部材を用いることが好ましい。
In FIG. 2, the
In the present invention, as the
拡散フィルム14は、導光板ユニット18の光射出面18aから所定の距離だけ離して配置されることが好ましく、その距離は導光板ユニット18の光射出面18aからの光量分布に応じて適宜変更し得る。このように拡散フィルム14を導光板ユニット18の光射出面18aから所定の間隔だけ離すことにより、導光板ユニット18の光射出面18aから射出する光が、光射出面18aと拡散フィルム14の間で更にミキシング(混合)される。これにより、拡散フィルム14を透過して液晶表示パネル4を照明する光の輝度を、より一層均一化することができる。拡散フィルム14を導光板ユニット18の光射出面18aから所定の間隔だけ離す方法としては、例えば、拡散フィルム14と導光板ユニット18との間にスペーサを設ける方法を用いることができる。
The
特に、面状照明装置2の厚みを少し厚くしてもよい場合には、導光板ユニット18の平行溝18fの断面形状によって、平行溝18fに相当する導光板ユニット18の光射出面18aにおける輝度のピーク値を十分に低減する必要はなく、部分的に低減するとともに拡散フィルム14と導光板ユニット18の光射出面18aとの間に間隙を設けて、拡散フィルム14から射出される照明光の輝度分布を均一にしても良い。また、導光板ユニット18の平行溝18fの断面形状の改良(平行溝の先端部分の先細化)に限界があり、平行溝18fに相当する導光板ユニット18の光射出面18aにおける輝度のピーク値を完全に低減できない場合や十分に低減できない場合にも、拡散フィルム14と導光板ユニット18の光射出面18aとの間に間隙を設けて、拡散フィルム14から射出される照明光の輝度分布を均一にしても良い。
In particular, when the thickness of the
次に、本発明の透過率調整体ユニットについて説明する。
本実施形態の透過率調整体ユニット28は、導光板ユニット18から出射される光の輝度むらを低減させるものであり、透明フィルム29と、透明フィルム29の表面に配置される多数の透過率調整体26とを有する。透過率調整体ユニット28は、導光板ユニット18と拡散フィルム14の間に配置されている。
Next, the transmittance adjusting body unit of the present invention will be described.
The
透明フィルム29は、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートやMS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)等の光学的に透明な部材で形成されている。
The
透過率調整体26は、所定の透過率を有する種々の大きさのドットであり、四角形や円形、六角形などの形状を有し、所定パターン、例えば、位置に応じてドットの大きさ、ドットの配置数が異なるパターン(網点パターン)で透明フィルム29の導光板ユニット18側の表面全面に印刷等によって形成されている。
The
図6に、透過率調整体26を網点パターンで配置した一例を示す。ここで、図6(a)は、透明フィルム29に敷設された透過率調整体26の配置パターンの一例を示す模式図であり、図6(b)は、図6(a)の透過率調整体26の配置パターンの1つの導光板ユニット18に対応する部分を拡大して示す拡大模式図である。なお、図6(a)及び図6(b)において、導光板ユニット18の中心、つまり平行溝18fの中心を一点鎖線で示す。
このように、多数の透過率調整体26を透明フィルム29の導光板ユニット18側の表面に所定パターンで配置することで、表面上の位置に応じて透過率調整体26のパターン密度は変化する。透過率調整体26の配置パターンについては、後述する。
FIG. 6 shows an example in which the
Thus, by arranging a large number of
このように透過率調整体26を配置した透過率調整体ユニット28を設けることで、輝度むらを低減させることができる。
しかしながら、上述したように、透過率調整体ユニット28を設けると、面状照明装置2から射出される光に色むらが生じることがあった。
By providing the transmittance adjusting
However, as described above, when the
本発明者らは、この色むらについて鋭意検討した結果、透過率調整体26に入射する光と透過率調整体26のCIELab色空間におけるa*、b*との関係が影響していることを見出した。
さらに、鋭意検討した結果、透過率調整体ユニット28に入射する光の色温度をTとしたときに、CIELab色空間におけるa*、b*が下記式1および式2を満足する透過率調整体26を用いることで、色むらの発生を防止することができることを見出した。
−2.0≦a*≦2.0 式1
b*=k×ln(T)+17 式2
なお、kは、−2.0≦k≦−1.7である。
As a result of intensive studies on the color unevenness, the present inventors have found that the relationship between the light incident on the
Furthermore, as a result of intensive studies, a transmittance adjuster in which a * and b * in the CIELab color space satisfy the following
−2.0 ≦ a * ≦ 2.0 Formula 1
b * = k × ln (T) +17
Note that k is −2.0 ≦ k ≦ −1.7.
ここで、透過率調整体ユニット28に入射する光の色温度T[K](以下、単に色温度T[K]とする)は、例えば、透過率調整体ユニット28が導光板ユニット18の光射出面に配置される場合には、導光板ユニット18の光射出面から射出された光を測定することにより得られる。
本発明では、CIELabの色空間におけるa*、b*が、上記式1、式2を満たす透過率調整体を用いて透過率調整体ユニットを構成する。
ここで、CIELab色空間におけるa*、b*は、次のようにして決定される。まず、透過率調整体として用いる材料(試料)を所定の寸法の透明PET上に網点濃度100%としてスクリーン印刷する。つまり、透過率調整体を構成する材料を透明PETの全面に形成する。
ついで、色差計(東京電色社製 TC1800)を用いて、透過率調整体を構成する材料が全面に形成された透明PETを透過した光を測色する。つまり、380nm〜780nmの波長範囲について、5nm毎の透過率を測定する。その後、光源を高演色昼白色型蛍光灯として、測定する材料のCIELab色空間におけるa*、b*を算出する。こうして、算出された値をその透過率調整体のa*、b*とする。なお、CIELab色空間におけるa*、b*の算出は、CIE1976(L*,a*,b*)均等知覚色空間の計算法を用いた(「新版色彩科学ハンドブック」東京大学出版会(1980年)の第4章等、参照)。
ここで、a*は、−1.0≦a*≦1.0とすることがより好ましい。透過率調整体のa*を上記範囲とすることで、色むらの発生をより確実に防止することができる。
また、上記式1におけるkは、−2.0≦k≦−1.9とすることがより好ましい。kを上記範囲とすることでも、色むらの発生をより確実に防止することができる。
Here, the color temperature T [K] of light incident on the transmittance adjuster unit 28 (hereinafter simply referred to as the color temperature T [K]) is, for example, the light of the light
In the present invention, a transmittance adjusting body unit is configured using a transmittance adjusting body in which a * and b * in the color space of CIELab satisfy the
Here, a * and b * in the CIELab color space are determined as follows. First, a material (sample) used as a transmittance adjusting body is screen-printed on transparent PET having a predetermined size with a dot density of 100%. That is, the material constituting the transmittance adjusting body is formed on the entire surface of the transparent PET.
Next, using a color difference meter (TC1800, manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), the color of light transmitted through the transparent PET having the material constituting the transmittance adjusting body formed on the entire surface is measured. That is, the transmittance for every 5 nm is measured in the wavelength range of 380 nm to 780 nm. Thereafter, a * and b * in the CIELab color space of the material to be measured are calculated using a high color rendering day white fluorescent lamp as the light source. In this way, the calculated values are set as a * and b * of the transmittance adjusting body. In the CIELab color space, a * and b * were calculated using the CIE 1976 (L * , a * , b * ) uniform perceptual color space (“New Color Science Handbook”, University of Tokyo Press (1980). (See
Here, a * is more preferably −1.0 ≦ a * ≦ 1.0. By setting a * of the transmittance adjusting body within the above range, it is possible to more reliably prevent the occurrence of color unevenness.
Further, k in the above formula 1 is more preferably −2.0 ≦ k ≦ −1.9. By setting k within the above range, the occurrence of color unevenness can be more reliably prevented.
上記式1および式2を満たすように透過率調整体ユニットの透過率調整体を構成することで、色むらの発生を防止できる。また、透過率調整体を所定パターンで配置することによって、平均輝度の低下させることなく、輝度むらを低減させることができる。
以上より、本発明に従う透過率調整体ユニットは、輝度むらも色むらもなく、平均輝度も高い、均一な光を射出させることができる。
また、色むらの発生を防止することで、色むらを低減させるための各種部材、例えば、拡散フィルムを設けることなく、または、より薄くすることができる。これにより、より軽量で、安価な面状照明装置を提供することができる。
By configuring the transmittance adjusting body of the transmittance adjusting body unit so as to satisfy the
As described above, the transmittance adjusting body unit according to the present invention can emit uniform light having neither luminance unevenness nor color unevenness and high average luminance.
Further, by preventing the occurrence of color unevenness, various members for reducing the color unevenness, for example, a diffusion film can be provided or made thinner. Thereby, a lighter and cheaper planar lighting device can be provided.
透過率調整体26は、上記式1および式2を満たすものであれば、その材料、材質特に限定されず、例えば、光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂、ガラスやジルコニア等のビーズ類を、バインダとともに塗工したものも用いることができる。
また、透過率調整体26として用いることのできる材料としては、スクリーン印刷、オフセット印刷等で用いられる、一般的な白インクを用いることができる。一例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸バリウム等を、アクリル系バインダーや、ポリエステル系バインダー、塩化ビニル系バインダー等に分散したインク、酸化チタンにシリカを混合し拡散性を付与したインクを用いることができる。
透過率調整体26は、単一の材料から構成されても、複数の材料から構成されてもよい。単一の材料を用いて透過率調整体を構成する場合は、その単一材料のa*、b*が上記式1、式2を満たせばよい。また、複数の材料を混合して透過率調整体26を構成する場合は、混合された材料のa*、b*が上記式1および式2を満たせばよい。
The
In addition, as a material that can be used as the
The
次に、透過率調整体の配置パターンについて詳細に説明する。
ここで、透過率調整体26が配置されていない、つまり透過率調整体ユニット28を備えない場合の面状照明装置2の光射出面(液晶表示パネル4側の面)の任意の位置(x,y)から出射される光の相対輝度をF(x,y)とする。また、透過率調整体26を備えない場合の面状照明装置2の光射出面から出射される光の最大輝度をFmaxとし、最小輝度をFminとし、相対輝度F(x,y)は、最大輝度Fmaxを基準点(Fmax=1)とする。
このとき、透過率調整体ユニット28の任意の位置(x,y)におけるパターン密度をρ(x,y)とすると、透過率調整体ユニット28のパターン密度ρ(x,y)と相対輝度F(x,y)との関係は、下記式3を満足することが好ましい。
ρ(x,y)=c{F(x,y)−Fmin}/(Fmax−Fmin) 式3
ここで、cは最大密度であり、0.5≦c≦1とすることが好ましい。
Next, the arrangement pattern of the transmittance adjusting body will be described in detail.
Here, an arbitrary position (x on the light emission surface (surface on the liquid
At this time, when the pattern density at an arbitrary position (x, y) of the
ρ (x, y) = c {F (x, y) −F min } / (F max −F min ) Equation 3
Here, c is the maximum density, and is preferably 0.5 ≦ c ≦ 1.
本発明において、パターン密度ρ(x,y)とは、透過率調整体26の所定面積あたりの占有率であり、ρ(x,y)=1のとき透過率調整体26は、所定面積内の全面に配置され、ρ(x,y)=0のとき、所定面積内に全く配置されない。
In the present invention, the pattern density ρ (x, y) is an occupation ratio per predetermined area of the
また、透過率調整体26は、透過率調整体26を全面に配置した場合、上記式3ではパターン密度ρ(x、y)を1とした場合の透過率が10%以上50%以下であることが好ましく、20%以上40%以下とすることがより好ましい。
透過率を10%以上とすることで、輝度むらを好適に低減させることができ、50%以下とすることで、平均輝度を低下させることなく、輝度むらを低減させることができる。
さらに、透過率を20%以上40%以下とすることで、上記効果をより好適に得ることができる。
Further, when the
By setting the transmittance to 10% or more, luminance unevenness can be suitably reduced, and by setting the transmittance to 50% or less, luminance unevenness can be reduced without reducing the average luminance.
Furthermore, the said effect can be acquired more suitably by making the transmittance | permeability into 20% or more and 40% or less.
透過率調整体ユニット28の透過率調整体26を上記式3のパターン密度ρ(x,y)を満たすように配置することで、より好適に面状照明装置2の光射出面から出射される光の平均輝度の低下を抑え、かつ輝度むらを低減することができる。このように、透過率調整体ユニット28を用いることによって、輝度むらを低減させることができるので、拡散フィルム14をより薄くすることができ、また、プリズムシートの使用を止めることができ、あるいは、プリズムシートの使用枚数を減らすことができ、より軽量で、安価な面状照明装置を提供することができる。
ここで、上述したように、最大密度cは、0.5≦c≦1とすることが好ましい。最大密度cを0.5以上とすることで、平均輝度の低減も抑えることができ、高輝度で均一な光を出射させることができる。
By arranging the
Here, as described above, the maximum density c is preferably 0.5 ≦ c ≦ 1. By setting the maximum density c to 0.5 or more, it is possible to suppress a reduction in average luminance, and it is possible to emit uniform light with high luminance.
本実施形態では、四角形状の透過率調整体を透明フィルムに配置して透過率調整体ユニットを構成したが、本発明はこれに限定されず、透過率調整体の形状は、三角形、六角形、円形、楕円形等、どのような形状でもよい。
また、面状照明装置に、本実施例のような線状光源と1軸延伸形状の導光板ユニットとを用いた場合は、透過率調整体を線状光源と平行な長い帯形状としてもよい。
In the present embodiment, the transmittance adjuster unit is configured by arranging a rectangular transmittance adjuster on a transparent film. However, the present invention is not limited to this, and the shape of the transmittance adjuster is a triangle or a hexagon. Any shape such as circular, elliptical, etc.
Further, when the linear light source and the uniaxially extended light guide plate unit as in the present embodiment are used for the planar illumination device, the transmittance adjusting body may have a long strip shape parallel to the linear light source. .
また、本実施形態では、透過率調整体の大きさを変化させることで、パターン密度分布を調整したが、本発明は、これに限定されず、一定形状の透過率調整体の配置間隔を調整することで、パターン密度を調整することもできる。例えば、パターン密度に応じた透過率調整体の配置方法としては、FMスクリーニング方式、AMコア方式等種々の方式を用いることができる。
ここで、透過率調整体は、FMスクリーニング方式により配置することが好ましい。これにより、透過率調整体を微細で均一なドットとして分散集合させて配置することができ、面状照明装置の光射出面から、透過率調整体の配置パターンを視認しにくくすることができる。つまり、面状照明装置の光射出面から透過率調整体の配置パターンが投影され、むらのある光が射出されることを防止でき、より均一な光を射出することができる。また、ドット寸法が小さくなりすぎ透過率調整体の形成が困難になることも防止できる。
In this embodiment, the pattern density distribution is adjusted by changing the size of the transmittance adjusting body. However, the present invention is not limited to this, and the arrangement interval of the transmittance adjusting bodies having a fixed shape is adjusted. By doing so, the pattern density can also be adjusted. For example, various methods such as an FM screening method and an AM core method can be used as a method for arranging the transmittance adjusting body according to the pattern density.
Here, the transmittance adjusting body is preferably arranged by the FM screening method. Thereby, the transmittance adjusting body can be dispersed and arranged as fine and uniform dots, and the arrangement pattern of the transmittance adjusting body can be made difficult to visually recognize from the light exit surface of the planar illumination device. That is, the arrangement pattern of the transmittance adjusting body is projected from the light emission surface of the planar illumination device, and uneven light can be prevented from being emitted, and more uniform light can be emitted. In addition, it is possible to prevent the dot size from becoming too small to make it difficult to form the transmittance adjusting body.
ここで、透過率調整体は、最大寸法を500μm以下、例えば、矩形形状の場合は一辺の長さを500μm以下、楕円形状の場合は、長径を500μm以下とすることが好ましく、200μm以下とすることがより好ましい。透過率調整体の最大寸法を500μm以下とすることで、透過率調整体の形状が目視されにくくなり、最大寸法を200μm以下とすることで、透過率調整体の形状が目視できなくなり、実施に液晶表示装置として使用する際に、透過率調整体の形状が面状証明装置の光射出面に投影されて輝度むらとなることがなく、効率よく輝度むらを低減することができる。
また、透過率調整体は、最大寸法を100μm以下とすることがさらに好ましい。最大寸法を100μm以下とすることで、寸法がより確実に肉眼の判別能以下とすることができ、実際に液晶表示装置として使用する際に、透過率調整体の形状が面状証明装置の光射出面に投影されて輝度むらとなることがなく、より確実に、かつ、効率よく輝度むらを低減することができる。
Here, the transmittance adjusting body has a maximum dimension of 500 μm or less. For example, in the case of a rectangular shape, the length of one side is preferably 500 μm or less, and in the case of an elliptical shape, the major axis is preferably 500 μm or less, and 200 μm or less. It is more preferable. By setting the maximum dimension of the transmittance adjusting body to 500 μm or less, the shape of the transmittance adjusting body becomes difficult to see, and by setting the maximum dimension to 200 μm or less, the shape of the transmittance adjusting body becomes invisible. When used as a liquid crystal display device, the shape of the transmittance adjusting body is not projected onto the light exit surface of the surface proof device, resulting in uneven brightness, and the uneven brightness can be reduced efficiently.
Further, it is more preferable that the transmittance adjusting body has a maximum dimension of 100 μm or less. By setting the maximum dimension to 100 μm or less, the dimension can be more surely less than the discrimination ability of the naked eye, and when actually used as a liquid crystal display device, the shape of the transmittance adjusting body is the light of the surface proof device. Luminance unevenness can be reduced more reliably and efficiently without being unevenly projected onto the exit surface.
また、透過率調整体を透明部材の表面に印刷する方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の種々の印刷方法を用いることができる。 Moreover, as a method of printing the transmittance adjusting body on the surface of the transparent member, various printing methods such as screen printing, offset printing, and gravure printing can be used.
本実施形態では、透過率調整体ユニットを導光板ユニットと拡散フィルムとの間に設けたが、配置位置はこれに限定されず、拡散フィルムとプリズムシートとの間に配置してもよい。
また、透過率調整体ユニットを、透明フィルムに透過率調整体を配置することで設けたが、本発明はこれに限定されず、拡散フィルム、プリズムシート、または導光板の表面に透過率調整体を配置したものを透過率調整体ユニットとしてもよい。具体的には、拡散フィルムの導光板側の面(光の入射面)、および、拡散フィルムの導光板側とは反対側の面(光の出射面)の少なくとも一方に透過率調整体を配置してもよい。また、プリズムシートの導光板側の面(光の入射面)、および、プリズムシートの導光板側とは反対側の面(光の出射面)の少なくとも一方に透過率調整体を配置してもよい。さらに、導光板の光射出面に直接透過率調整体を配置してもよい。
このように、透過率調整体を拡散フィルム、プリズムシートまたは導光板の表面に設けることで、透明フィルムを使用することなく透過率調整体ユニットを形成することができ、層構成をより簡単にすることができる。
また、透過率調整体を直接導光板の光射出面に配置することで、上記効果に加えて、面状照明装置の組み立て時に、アライメントをとることなく、導光板から射出される光の輝度むらに対して透過率調整体を正確な位置に配置することができる。
In the present embodiment, the transmittance adjusting unit is provided between the light guide plate unit and the diffusion film. However, the arrangement position is not limited to this, and may be arranged between the diffusion film and the prism sheet.
Moreover, although the transmittance | permeability adjustment body unit was provided by arrange | positioning the transmittance | permeability adjustment body to a transparent film, this invention is not limited to this, The transmittance | permeability adjustment body on the surface of a diffusion film, a prism sheet, or a light-guide plate It is good also as what the transmittance | permeability adjustment body unit arrange | positioned. Specifically, the transmittance adjusting body is arranged on at least one of the surface of the diffusion film on the light guide plate side (light incident surface) and the surface of the diffusion film opposite to the light guide plate side (light output surface). May be. Further, the transmittance adjusting body may be disposed on at least one of the surface of the prism sheet on the light guide plate side (light incident surface) and the surface of the prism sheet opposite to the light guide plate side (light emission surface). Good. Furthermore, a transmittance adjusting body may be disposed directly on the light exit surface of the light guide plate.
Thus, by providing the transmittance adjusting body on the surface of the diffusion film, the prism sheet or the light guide plate, the transmittance adjusting body unit can be formed without using a transparent film, and the layer configuration is further simplified. be able to.
Further, by arranging the transmittance adjusting body directly on the light exit surface of the light guide plate, in addition to the above effects, the luminance unevenness of the light emitted from the light guide plate can be obtained without taking alignment when the planar lighting device is assembled. In contrast, the transmittance adjusting body can be arranged at an accurate position.
また、複数箇所つまり複数の光学部材、例えば、導光板ユニットの表面および拡散フィルム裏面等に透過率調整体を配置し、複数の透過率調整体ユニットを形成することが好ましい。このように透過率調整体を複数の光学部材に配置することで、各位置での透過率調整体の配置パターンと入射する光との位置ずれの許容量を広げることができ、輝度むらおよび色むらのない均一な光を射出することができる。ここで、複数箇所に透過率調整体を配置する場合、透過率調整体の配置パターンは、同一の配置パターンとしても、異なる配置パターンとしてもよい。 Moreover, it is preferable to arrange | position the transmittance | permeability adjustment body in several places, ie, several optical members, for example, the surface of a light-guide plate unit, a diffusion film back surface, etc., and to form several transmittance | permeability adjustment body units. By disposing the transmittance adjusting body on a plurality of optical members in this way, it is possible to widen the allowable amount of positional deviation between the arrangement pattern of the transmittance adjusting body and the incident light at each position, and uneven brightness and color. Uniform and uniform light can be emitted. Here, when the transmittance adjusting bodies are arranged at a plurality of locations, the arrangement patterns of the transmittance adjusting bodies may be the same arrangement pattern or different arrangement patterns.
また、本実施形態は、導光板の出射面側に透過率調整体ユニット、拡散フィルム、プリズムシートの順に積層した構成としたが、本発明はこれに限定されず、導光板ユニットの出射面側の各部材の配置順序に特に限定はなく、例えば、導光板ユニットの光射出面側に、透過率調整体ユニット、プリズムシート、拡散フィルムをこの順で積層させてもよい。 Moreover, although this embodiment set it as the structure laminated | stacked in order of the transmittance | permeability adjustment body unit, the diffusion film, and the prism sheet on the output surface side of the light-guide plate, this invention is not limited to this, The output-surface side of a light-guide plate unit There is no particular limitation on the arrangement order of the members. For example, the transmittance adjusting unit, the prism sheet, and the diffusion film may be laminated in this order on the light exit surface side of the light guide plate unit.
また、面状照明装置として拡散フィルムを用いる場合は、その拡散フィルムのヘーズを85%以下とすることが好ましい。
拡散フィルムのヘーズを85%以下とすることで、面状照明装置としての出射効率をたかくすることができる。また、本発明は、上述したように透過率調整体での色むらの発生を防止でき、拡散フィルムで、色むらの低減を行う必要がないため、ヘーズが85%以下の拡散フィルムを好適に用いることができる。
以上より、ヘーズが85%以下の拡散フィルムを用いることで、色むらおよび輝度むらを発生させることなく、さらに、出射効率をより高くすることができる面状照明装置とすることができる。
Moreover, when using a diffusion film as a planar illuminating device, it is preferable that the haze of the diffusion film shall be 85% or less.
By setting the haze of the diffusion film to 85% or less, the emission efficiency as the planar illumination device can be increased. Further, as described above, the present invention can prevent the occurrence of color unevenness in the transmittance adjusting body and does not need to reduce the color unevenness with the diffusion film. Therefore, a diffusion film having a haze of 85% or less is preferably used. Can be used.
As described above, by using a diffusion film having a haze of 85% or less, it is possible to provide a planar lighting device that can further increase the emission efficiency without causing uneven color and uneven brightness.
以下、具体的実施例とともに、透過率調整体ユニットおよびそれを備える面状照明装置についてより詳細に説明する。
図7(a)に示すように、本実施例の面状照明装置30は、光源12と、導光板ユニット18と、リフレクタ20と、反射フィルム22と、透過率調整体ユニット32とで構成される。ここで、本実施例の透過率調整体ユニット32は、拡散フィルム34に透過率調整体26を配置したものを用いた。
また、図7(a)には、1つの導光板ユニット18のみを示しているが、本実施例では、導光板ユニット18を複数連結させた導光板19を用いている。ここで、導光板ユニット18の平行溝18fの断面形状は、図7(b)に示すように、導光板ユニット18の中心を通る線をY軸とし、光射出面をX軸としたときに、Y=−(1+X2/0.3)0.5をとなる双曲線形状とした。また、導光板ユニットには、傾斜面にプリズム25が形成され、光射出面にプリズム27が形成されている。また、光射出面および傾斜面には、その溝の方向が平行溝の方向と平行となるプリズムが形成されている。
Hereinafter, together with specific examples, the transmittance adjusting unit unit and the planar lighting device including the same will be described in more detail.
As shown in FIG. 7A, the
FIG. 7A shows only one light
本実施例では、導光板ユニット18は、導光板ユニット18の中心から導光板ユニット18の厚みが最も薄くなる面、つまり隣接する導光板ユニット18との接合面までの距離Lを15mmとした。また、導光板ユニット18の肉厚部18bの厚みが最も厚い部分の厚みDを4.5mmとし、平行溝18fの先端部分と光射出面との距離d1を1mmとし、導光板ユニットの厚みが最も薄くなる面の厚みd2を1.5mmとし、平行溝18fの光射出面18aと反対側の端部の幅G1を4mmとし、隣接する導光板との接合部の傾斜背面を滑らかな曲面形状としてその曲率半径を15mmとし、平行溝の先端部分を曲面形状としてその曲率半径rを0.5mmとした。
また、プリズム27は、頂角が70度で、幅(底辺の長さ)が0.1mmとなる形状とし、光射出面の導光板ユニットの中心から平行溝に直交する方向において±1mmとなる部分に形成した。また、プリズム25は、頂角が120度で、幅(底辺の長さ)が0.1mmとなる形状とし、傾斜面の全面に形成した。また、光源12には、直径φが2.4mmの冷陰極管(CCFL)を用い、拡散フィルム34として、ツジモト電機製 D121を用いた。
In this embodiment, the light
The prism 27 has a shape with an apex angle of 70 degrees and a width (base length) of 0.1 mm, and is ± 1 mm in the direction perpendicular to the parallel groove from the center of the light guide plate unit on the light exit surface. Formed in part. The
次に、透過率調整体ユニットの透過率調整体の配置パターンを次のようにして決定した。
まず、上記構成を有する面状照明装置において、上記式3を満足する透過率調整体ユニット32のパターン密度ρ(x,y)を算出するために、透過率調整体26を備えないこと以外は、同じ構成、形状の面状照明装置31(図8参照)を用い、透過率調整体ユニットを備えない場合の面状照明装置の光射出面から出射される光の相対輝度F(x,y)を測定した。
Next, the arrangement pattern of the transmittance adjusting body of the transmittance adjusting body unit was determined as follows.
First, in the planar lighting device having the above-described configuration, in order to calculate the pattern density ρ (x, y) of the transmittance adjusting
ここで、相対輝度F(x,y)は、次のようにして測定した。
まず、上記面状照明装置31の光射出面をXYステージに固定し、面状照明装置31の光射出面に垂直になるように輝度計を固定する。そして輝度計によって面状照明装置31の光射出面の位置における輝度を測定して導光板ユニット18の光射出面の特定位置に関する輝度の情報を得た。
その後、XYステージを移動させることにより、面状照明装置31の光射出面上の位置と輝度の関係を求めて、算出した輝度の最大輝度をFmaxとし、最小輝度をFminとした。この最大輝度Fmaxを1とし、最大輝度Fmaxに対する各位置における輝度の比率を、その位置(x,y)における相対輝度F(x,y)とした。このようにして、測定した測定結果を図9に示す。ここで、図9において、縦軸は相対輝度を示し、横軸は、導光板の中心(平行溝の中心)からの距離を示す。
Here, the relative luminance F (x, y) was measured as follows.
First, the light emission surface of the planar illumination device 31 is fixed to an XY stage, and the luminance meter is fixed so as to be perpendicular to the light emission surface of the planar illumination device 31. And the brightness | luminance in the position of the light-projection surface of the planar illuminating device 31 was measured with the luminance meter, and the brightness | luminance information regarding the specific position of the light-projection surface of the light-
Thereafter, by moving the XY stage, the relationship between the position on the light exit surface of the planar illumination device 31 and the luminance was obtained, and the calculated maximum luminance was F max and the minimum luminance was F min . The maximum luminance F max was set to 1, and the ratio of the luminance at each position to the maximum luminance F max was set as the relative luminance F (x, y) at the position (x, y). The measurement results thus measured are shown in FIG. Here, in FIG. 9, the vertical axis represents relative luminance, and the horizontal axis represents the distance from the center of the light guide plate (the center of the parallel groove).
次に、測定した最大輝度Fmaxと、最小輝度Fminから上記式3を用いて相対輝度F(x,y)に対応するパターン密度ρ(x,y)を算出する。ここで、本実施例では、最大密度cをそれぞれc=1とした場合の相対輝度F(x,y)とパターン密度ρ(x,y)との関係を算出した。ここで、相対輝度F(x,y)とパターン密度ρ(x,y)との関係は、比例関係となり、相対輝度F(x,y)が最小輝度Fminのときにパターン密度ρ(x,y)は0、最大輝度Fmaxのときにパターン密度ρ(x,y)に最大密度cとなる。 Next, the pattern density ρ (x, y) corresponding to the relative luminance F (x, y) is calculated from the measured maximum luminance F max and the minimum luminance F min using the above equation 3. Here, in this embodiment, the relationship between the relative luminance F (x, y) and the pattern density ρ (x, y) when the maximum density c is c = 1 is calculated. Here, the relationship between the relative luminance F (x, y) and the pattern density ρ (x, y) is a proportional relationship, and when the relative luminance F (x, y) is the minimum luminance F min , the pattern density ρ (x , Y) is 0, and the maximum density F is the pattern density ρ (x, y) when the maximum brightness F max is reached.
次に、算出した相対輝度F(x,y)とパターン密度ρ(x,y)との関係に基づいて、図9に示した本実施形態の面状照明装置の相対輝度F(x,y)に対応するパターン密度ρ(x,y)の分布を算出する。図10に、最大密度cをc=1とした場合について算出したパターン密度ρ(x,y)の分布を示す。図10において、縦軸は、パターン密度ρ(x,y)を示し、横軸は、導光板の中心(平行溝の中心)からの距離を示す。 Next, based on the relationship between the calculated relative luminance F (x, y) and the pattern density ρ (x, y), the relative luminance F (x, y) of the planar illumination device of the present embodiment shown in FIG. ) Distribution of the pattern density ρ (x, y) corresponding to. FIG. 10 shows the distribution of the pattern density ρ (x, y) calculated for the case where the maximum density c is c = 1. In FIG. 10, the vertical axis represents the pattern density ρ (x, y), and the horizontal axis represents the distance from the center of the light guide plate (the center of the parallel groove).
次に、算出した最大密度cをc=1とした場合に、式1を満足するパターン密度ρ(x,y)の分布に基づいて、拡散フィルム34に配置する透過率調整体の配置パターンを決定した。
具体的には、パターン密度ρ(x,y)の分布を幅方向(図7(a)中の横方向)の0.5mm毎に算出し、算出したパターン密度ρ(x,y)に応じて、幅方向の大きさが0より大きく1mm以下の透過率調整体26を適宜配置することで透過率調整体ユニット28を作成した。つまり、図6(b)に示した透過率調整体ユニットのL1およびL4をL1=L4=1.0mm、L2およびL3をL2=L3=0.5mm、w1〜w4を0mm<w≦1mmとして透過率調整体26を配置パターンを決定した。
Next, when the calculated maximum density c is c = 1, the arrangement pattern of the transmittance adjusting body to be arranged on the
Specifically, the distribution of the pattern density ρ (x, y) is calculated every 0.5 mm in the width direction (lateral direction in FIG. 7A), and according to the calculated pattern density ρ (x, y). Thus, the transmittance adjusting
本実施例では、拡散フィルム34の表面に上記パターンに従って透過率調整体26をスクリーン印刷により配置して、透過率調整体ユニット32を作製した。透過率調整体26としては、十条レイキュアー4707M 高濃度 白と、十条レイキュアー4746M 藍と、帝国 UV FIL−135TC マゼンダとを適宜混合した試料を用いた。さらに本実施例では、上記試料の混合比を変えることによって、a*、b*の異なる複数の試料(透過率調整体)を作製し、それぞれの試料毎に透過率調整体を、上記と同様に、所定パターンで拡散フィルム上に配置して、複数の透過率調整体ユニットを作製した。このような透過率調整体ユニットは、面状照明装置に組み込まれる際には透過率調整体が配置されている面が導光板ユニットと対面するように配置される。
In this example, the
こうして作製された種々の透過率調整体ユニットと種々の光源を組み合わせて、図7(a)に示した構造の面状照明装置を作製し、その射出光の色差を求めるとともに、色むらを目視により確認して感応評価を行った。
ここで、面状照明装置の光射出面から射出される光の色差は、面状照明装置の光射出面から射出される光をトプコン社製 分光放射計(SR−3)を用いて、光射出面から射出される光を光射出面の中心から光源と直交する方向に1mm間隔で導光板ユニットの端部から端部まで、つまり光源の中心から±15mmまでの射出光を1mm間隔で、出射光の色度値を測定した。
その後、測定した色度値のa*の最大値(a*max)、最小値(a*min)と、b*の最大値(b*max)、最小値(b*min)とから、((a*max−a*min)2+(b*max−b*min)2)0.5を算出し、算出した値を色差とした。
A surface illumination device having the structure shown in FIG. 7A is manufactured by combining various transmittance adjustment unit units thus manufactured and various light sources, and the color difference of the emitted light is obtained, and color unevenness is visually observed. The sensitivity was evaluated by
Here, the color difference of the light emitted from the light exit surface of the planar illumination device is obtained by using the spectroradiometer (SR-3) manufactured by Topcon Corporation as the light emitted from the light exit surface of the planar illumination device. Light emitted from the exit surface from the center of the light exit surface in the direction orthogonal to the light source at intervals of 1 mm from end to end of the light guide plate unit, that is, exit light from the center of the light source to ± 15 mm at intervals of 1 mm, The chromaticity value of the emitted light was measured.
Then, the maximum value of a * of the measured chromaticity value (a * max), the minimum value (a * min), b * maximum value (b * max), since the minimum value (b * min), ( (A * max−a * min) 2 + (b * max−b * min) 2 ) 0.5 was calculated, and the calculated value was defined as a color difference.
このようにして測定した測定結果を下記表1に示す。表1には、測定された各面状照明装置(実験例1〜14)の試料のa*、b*、透過率調整体ユニットに入射する光の色温度(色温度T)および、測定結果として色差、感応評価を示す。ここで、感応評価は、色むらを全く感じなかった場合を◎、色むらをほとんど感じなかった場合を○、色むらを生じた場合を×で示す。 The measurement results thus measured are shown in Table 1 below. Table 1 shows the measured a * and b * of the sample of each planar illumination device (Experimental Examples 1 to 14), the color temperature of light incident on the transmittance adjusting unit (color temperature T), and the measurement results. Color difference and sensitivity evaluation are shown. Here, the sensitivity evaluation is indicated by ◎ when no color unevenness is felt, ◯ when almost no color unevenness is felt, and × when the color unevenness is generated.
ここで、透過率調整体ユニットに入射する光の色温度Tは、透過率調整体ユニットを配置していない面状照明装置の光射出面から射出される光、つまり導光板の光射出面から射出される光の色温度Tを測定することによって得られた値である。
具体的には、透過率調整体ユニットを配置していない面状照明装置、つまり、光源と、導光板と、リフレクタと、反射フィルムとで構成される面状照明装置の導光板ユニットの光射出面から光を射出させ、トプコン社製 分光放射計(SR−3)を用いて、光射出面から射出される光を光射出面の中心から光源と直交する方向に1mm間隔で導光板ユニットの端部から端部まで測定した。本実施例で用いた導光板ユニットは30mmの幅を有しているので、光源の中心から±15mmまでの射出光を1mm間隔で測定し、測定した出射光の色温度の平均値を色温度Tとした。
Here, the color temperature T of the light incident on the transmittance adjuster unit is the light emitted from the light exit surface of the planar illumination device in which the transmittance adjuster unit is not arranged, that is, from the light exit surface of the light guide plate. This is a value obtained by measuring the color temperature T of the emitted light.
Specifically, the light emission of the light guide plate unit of the planar illumination device in which the transmittance adjusting unit unit is not arranged, that is, the planar illumination device including the light source, the light guide plate, the reflector, and the reflection film. The light is emitted from the surface, and the light emitted from the light exit surface is emitted from the center of the light exit surface in the direction perpendicular to the light source by using a spectroradiometer (SR-3) manufactured by Topcon Corporation at intervals of 1 mm. Measurement was performed from end to end. Since the light guide plate unit used in this example has a width of 30 mm, the emitted light from the center of the light source to ± 15 mm is measured at intervals of 1 mm, and the average value of the measured color temperature of the emitted light is the color temperature. T.
また、図11に、各実験例の透過率調整体のb*と色温度Tとの関係を示す。図11において、縦軸は、透過率調整体のb*を示し、横軸は、透過率調整体ユニットに入射する光の色温度T[K]を示す。また、色温度Tに対して好適に用いることのできる透過率調整体のb*の範囲を明確に示すために、b*=k×ln(T)+17においてkを−1.7,−1.8,−2.0とした場合のb*とTとの関係を実線で示す。
図11および表1に示すように、上記式3および式1をともに満たす実験例1、実験例3〜6、実験例10および実験例11は、色差が2.0以下となり、また、目視でもほとんど色むらは感じられなった。特に、−1≦a*≦1となり、式1において−1.8≦k≦−2.0となる実験例3および実験例4は、色差が1以下となり、また、目視でも全く色むらは感じられなかった。
このように、透過率調整体に入射する光の色温度に応じて、適切なa*、b*の透過率調整体を選択して配置することで、色むらの発生を防止することができることがわかる。
以上より、本発明の効果は明らかである。
FIG. 11 shows the relationship between b * and color temperature T of the transmittance adjusting body of each experimental example. In FIG. 11, the vertical axis represents b * of the transmittance adjusting body, and the horizontal axis represents the color temperature T [K] of light incident on the transmittance adjusting body unit. Further, in order to clearly show the range of b * of the transmittance adjusting body that can be suitably used for the color temperature T, k is set to −1.7, −1 at b * = k × ln (T) +17. The relationship between b * and T when .8, -2.0 is indicated by a solid line.
As shown in FIG. 11 and Table 1, Experimental Example 1, Experimental Examples 3 to 6, Experimental Example 10 and Experimental Example 11 satisfying both of the above Expression 3 and Expression 1 have a color difference of 2.0 or less, and also visually. Almost no color unevenness was felt. In particular, in Experimental Example 3 and Experimental Example 4 in which −1 ≦ a * ≦ 1 and −1.8 ≦ k ≦ −2.0 in Equation 1, the color difference is 1 or less, and color unevenness is also observed visually. I couldn't feel it.
Thus, the occurrence of uneven color can be prevented by selecting and arranging the appropriate a * and b * transmittance adjusting bodies according to the color temperature of the light incident on the transmittance adjusting body. I understand.
From the above, the effects of the present invention are clear.
ここで、本実施形態では、導光板ユニット18の平行溝18fの断面形状を三角形状としたが、平行溝18fの断面形状は、当該平行溝18fの最深部又は中心を通って導光板ユニット18の、光射出面に垂直な中心線に対して対称であって、光射出面18aに向かって細くなるような形状であればよく、例えば、図7および8に示した具体的実施例および図12に示すように、双曲線形状、また、図13に示すように楕円形状することができる。あるいは、導光板ユニット18の平行溝18fの断面形状は懸垂線形状でも良い。
Here, in the present embodiment, the cross-sectional shape of the
また、平行溝の断面形状において、平行溝の最深部(平行溝を形成する側壁の接続部)が尖点となるような形状にすることもできる。すなわち、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な1つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な2つの曲線又は直線の一部から形成することができる。本発明においては、導光板の平行溝の断面形状が、上記いずれの形状であっても、導光板の光射出面から均一な光を出射させることができる。 Moreover, in the cross-sectional shape of a parallel groove, it can also be set as the shape where the deepest part (connection part of the side wall which forms a parallel groove) of a parallel groove becomes a cusp. That is, two curved lines or straight lines that are symmetrical with respect to a center line that passes through the center of the parallel groove and is perpendicular to the light exit surface of the light guide plate, the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove having one sharp intersection that intersects each other It can form from a part of. In the present invention, even if the cross-sectional shape of the parallel groove of the light guide plate is any of the above shapes, uniform light can be emitted from the light exit surface of the light guide plate.
図14には、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な1つの交点を有する、平行溝18fの中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な2つの曲線の一部からなる場合の一例を示した。図14に示した導光板50は、平行溝の中心を通って導光板50の光射出面52に垂直な中心線Xに対して対称な2つの曲線54a及び54bが円弧の場合である。この場合は、図14に示すように、平行溝18fを形成する一方の側壁に対応する円弧54aの中心の位置と他方の側壁に対応する円弧54bの中心の位置が異なるように形成される。これにより円弧状の両側壁が交わる部分56は、図14に示すように尖った形状となる。
In FIG. 14, the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove is 2 symmetrical with respect to the center line perpendicular to the light exit surface of the light guide plate through the center of the
また、図15には、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な1つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線に対して対称な2つの曲線の一部からなる場合の更に別の例を示した。図15に示した導光板60は、平行溝18fの中心を通って導光板の光射出面に垂直な中心線Xに対して対称な2つの曲線64a及び64bが放物線の場合である。図15においては、平行溝18fの一方の側壁に対応する放物線64aの焦点と、他方の側壁22bに対応する放物線64bの焦点とが互いに異なるように、平行溝18fの側壁が形成される。
Further, FIG. 15 shows that the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove is symmetrical with respect to the center line perpendicular to the light exit surface of the light guide plate through the center of the parallel groove having one sharp intersection that intersects each other. Still another example in the case of consisting of a part of two curves is shown. The
図15に示すように、平行溝の先端部分の断面形状が、交点64で交わる2つの曲線64a及び64bから形成される場合において、平行溝18fの一方の側壁に対応する曲線64aの、交点(尖点)64における接線と、他方の側壁に対応する曲線64bの、交点64における接線が互いになす角θは、90度以下が好ましく、60度以下がより一層好ましい。
As shown in FIG. 15, in the case where the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove is formed by two
図1〜図15では、平行溝の断面形状において、平行溝の側壁を形成する曲線が、平行溝の中心に向かって凹状の導光板の例を示したが、これらとは異なる本発明の導光板の別の態様を図16及び図17に示す。図16は、平行溝18fの断面形状が、平行溝18fの中心に向かって凸の2つの曲線72a及び72bから形成される導光板70の例であり、図18は、平行溝18fの断面形状が、平行溝18fの中心に向かって凸の曲線82a及び82bと凹の曲線84a及び84bを組み合わせた曲線から形成される導光板80の例である。図16及び図17に示したような断面形状の平行溝を有する導光板70及び80も、輝線の発生を抑制しつつ光射出面から十分な照度の光を出射することができる。
FIGS. 1 to 15 show examples of the light guide plate in which the curves forming the side walls of the parallel grooves are concave toward the center of the parallel grooves in the cross-sectional shape of the parallel grooves. Another embodiment of the light plate is shown in FIGS. FIG. 16 shows an example of the
このように、導光板の平行溝の断面形状において、平行溝に相当する部分は、平行溝の中心に向かって凸若しくは凹の曲線状又は直線状にすることができ、それらの組み合わせであってもよい。これらの曲線は、図示例の円弧に限定されず、平行溝の中心に向かって凸または凹の、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であればよい。また、本発明においては、平行溝の先端部分の断面形状が、後述するように先細化されていれば、平行溝を構成する曲線は、平行溝の中心に向かって凸または凹の、円、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であれば良く、10次の関数によって近似できる曲線であることが好ましい。 Thus, in the cross-sectional shape of the parallel groove of the light guide plate, the portion corresponding to the parallel groove can be a convex or concave curve or straight line toward the center of the parallel groove, and a combination thereof. Also good. These curves are not limited to the arc in the illustrated example, and may be any part of a curve such as an ellipse, a parabola, or a hyperbola that is convex or concave toward the center of the parallel groove. In the present invention, if the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove is tapered as will be described later, the curve constituting the parallel groove is a circle that is convex or concave toward the center of the parallel groove, It may be a part of a curve such as an ellipse, a parabola, or a hyperbola, and is preferably a curve that can be approximated by a tenth-order function.
また、平行溝の先端部分の頂部(最深部)の断面形状が、平行溝の中心線に対して対称に先鋭な1つの交点が、面取りされた平坦状、もしくは、丸められた円形状のみならず、楕円形状、放物線状、または双曲線状であっても良いのはもちろんである。さらに、これに加え、上述したように、平行溝の先端部分の頂部(最深部)を砂擦り面とすることにより、照度のピーク値を低減するようにしても良い。 Also, if the cross-sectional shape of the top (deepest part) of the tip of the parallel groove is only one chamfered flat shape or rounded circular shape with one sharp intersection symmetrically with respect to the center line of the parallel groove Of course, it may be oval, parabolic, or hyperbolic. In addition to this, as described above, the peak value of the illuminance may be reduced by using a top portion (deepest portion) of the tip portion of the parallel groove as a rubbing surface.
さらに、導光板の表面において、照度と輝度は略同様に扱うことができる。それゆえ、導光板の形状においては、輝度においても同様に、上記に示した形状になるように設計することで、導光板の光射出面における輝度についても均一化できると考えられる。 Furthermore, illuminance and luminance can be handled in substantially the same manner on the surface of the light guide plate. Therefore, it is considered that the luminance of the light exit surface of the light guide plate can be made uniform by designing the light guide plate to have the above-described shape.
ここで、本発明のバックライトユニット(面状照明装置)に用いる導光板の第1の形態においては、導光板ユニット18の光射出面18aにおける平行溝18f以外、すなわち傾斜背面18dに相当する部分(第2部分)に形成される照度の平均値に対する、導光板ユニット18の光射出面18aにおける平行溝18fに相当する部分(第1部分)に形成される輝線のピーク値(照度のピーク値)の比に応じて、導光板ユニット18の平行溝18fの先端形状の先細化を行う、すなわち、この比の値に応じて、導光板ユニット18の平行溝18fの先端形状の先細化の程度を制御することが好ましい。なお、この場合においては、後述する第2の形態の場合のように、この比は、3以下、より好ましくは、2以下とするのが好ましい。
Here, in the first embodiment of the light guide plate used in the backlight unit (planar illumination device) of the present invention, the portion corresponding to the
なお、この比は、面状照明装置2の厚み(導光板ユニット18の光射出面18aと拡散フィルム14との間の距離)や、面状照明装置2において使用される拡散フィルム14の拡散効率や枚数、プリズムシート16、17および23の拡散効率や使用枚数等に応じて、設定するのが好ましい。すなわち、面状照明装置2の厚み(導光板ユニット18の光射出面18aと拡散フィルム14との間の距離)がある程度厚く(または大きく)できる場合や、面状照明装置2において使用される拡散フィルム14の拡散効率が高く、使用枚数を多くできる場合や、プリズムシート16、17および23の拡散効率が高く、使用枚数を多くできる場合には、導光板ユニット18の光射出面18aから射出された照明光の拡散(ミキシングなど)を十分に行うことができるので、高コストとはなるが、導光板ユニット18の光射出面18aの第2部分の照度の平均値に対する、導光板ユニット18の光射出面18aの第1部分の照度のピーク値の比を、ある程度大きく設定することができる。しかし、そうでない場合には、低コスト化できるが、この比の値を小さく設定する必要がある。
This ratio is the thickness of the planar illumination device 2 (the distance between the
一方、本発明の面状照明装置に用いる導光板の第2の形態においては、導光板ユニット18の光射出面18aの第1部分の照度のピーク値が、導光板ユニット18の光射出面18aの第2部分の照度の平均値の3倍以下、より好ましくは、2倍以下となるように、導光板ユニット18の平行溝18fの先端形状の先細化を行う。ここで、導光板ユニット18の光射出面18aの第1部分の照度のピーク値が、導光板ユニット18の光射出面18aの第2部分の照度の平均値の3倍以下となるようにすることで、導光板ユニット18の光射出面18aから射出された照明光の照度分布が、従来より均一化される。
その結果、導光板ユニット18の光射出面18aから射出された照明光の拡散(ミキシングなど)をそれほど十分に行う必要がなくなる。
このような導光板を用いることで、本発明の面状照明装置は、拡散効率のあまり高くない低コストの拡散フィルム14の使用が可能となり、また使用枚数を減らすことができ、また、高価なプリズムシート16、17および23自体の使用を止めることができ、あるいは、拡散効率のあまり高くない低コストのプリズムシート16、17および23の使用が可能となったり、使用枚数を減らすことができる。これにより、より軽量で、安価な面状照明装置を提供することができる。
On the other hand, in the 2nd form of the light-guide plate used for the planar illuminating device of this invention, the peak value of the illumination intensity of the 1st part of the light-
As a result, it is not necessary to sufficiently diffuse (mix, etc.) the illumination light emitted from the
By using such a light guide plate, the planar illumination device of the present invention can use a low-
なお、本発明の面状照明装置に用いる導光板では、導光板ユニット18の平行溝18fの断面形状において、平行溝18fの先細化を行う先端部分は、棒状光源12の中心から光射出面18aに向かう垂線(X)に対する角度が、両側で90度以内となる部分、より好ましくは、60度以内となる部分とするのが好ましい。すなわち、本発明において、導光板ユニット18の光射出面18aの平行溝18fに相当する第1部分の照度のピーク値を低減するために、平行溝18fの先細化を行う部分は、平行溝18fの全体でも良いが、ピーク値の低減化が可能であれば、所定の先端部分で良い。
In the light guide plate used in the planar illumination device of the present invention, the tip portion of the
ここで、本発明の面状照明装置に用いる導光板は上記形態に限定されず種々の形状の導光板を用いることができる。
例えば、本発明においては、図18に示すように、導光板ユニット94、96の光射出面94a、96aが全て同一平面を形成するように導光板ユニット94、96を複数並列して配置して大型の導光板を構成することもできる。このように導光板ユニット94、96を並列して配置したときには、一方の導光板ユニット94の傾斜面94dと、それと接続する他方の導光板ユニット96の傾斜面96dとが交差しないように、すなわち、それら傾斜面の連結部分において滑らかな平面または曲面が形成されるように、導光板ユニット94、96の傾斜面94d、96dの傾斜角度を調整することができる。図18に示す導光板においては、導光板ユニット94、96のそれぞれの傾斜面94d、96dによって形成される面がアーチ型になるように形成されている。なお、図18に示す導光板ユニット94、96は、基本的に図1〜図3に示す導光板ユニット18と同一構成であり、その詳細な説明は省略する。
このような大サイズの光射出面94a、96aを持つ導光板を用いることにより、大サイズの光照射面を持つ面状照明装置とすることができるので、大サイズの表示画面を持つ液晶表示装置に適用することができ、特に、壁掛けテレビなどの壁掛けタイプの液晶表示装置に適用することができる。
Here, the light guide plate used in the planar illumination device of the present invention is not limited to the above-described form, and light guide plates having various shapes can be used.
For example, in the present invention, as shown in FIG. 18, a plurality of light
By using such a light guide plate having large-sized light exit surfaces 94a and 96a, a planar illumination device having a large-sized light irradiation surface can be obtained, so a liquid crystal display device having a large-sized display screen In particular, the present invention can be applied to a wall-mounted liquid crystal display device such as a wall-mounted television.
上述のように本発明による導光板は、複数の導光板ユニットを連結して大型の導光板を形成するには、別々に成形した導光板ユニットの薄肉部を連結して形成する。これ以外にも、製造効率の観点からは、必要な画面サイズに相当する導光板を形成するのに必要な数の導光板ユニットを一体で成形することが好ましい。 As described above, the light guide plate according to the present invention is formed by connecting thin portions of separately formed light guide plate units in order to connect a plurality of light guide plate units to form a large light guide plate. In addition to this, from the viewpoint of manufacturing efficiency, it is preferable to integrally form the number of light guide plate units necessary for forming a light guide plate corresponding to a required screen size.
また、本発明の導光板において、図19に示すように、最も外側に配置される導光板ユニット18の側面に反射板24を配置してもよい。このような反射板24を側面に配置することで導光板ユニット18の側面からの光の漏出を防止することができ、光利用効率を一層高めることができる。なお、反射板24は、前述した反射シート、またはリフレクタと同様な材料を用いて形成することができる。
Moreover, in the light guide plate of the present invention, as shown in FIG. 19, the
ここで、本発明の透過率調整体ユニットは、上記形状に限定されず、タンデム型、直下型等種々の形状の導光板を用いる面状照明装置及び液晶表示装置に用いることができる。 Here, the transmittance adjusting body unit of the present invention is not limited to the above-mentioned shape, and can be used for a planar lighting device and a liquid crystal display device using light guide plates of various shapes such as a tandem type and a direct type.
以上、本発明の拡散フィルム及びそれを備える面状照明装置並びに液晶表示装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施態様に限定はされず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 As mentioned above, although the diffusion film of this invention, the planar illuminating device provided with it, and the liquid crystal display device were demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of this invention, it is various. Of course, improvements and changes may be made.
例えば、本発明の面状照明装置は、さらに、プリズムシートの光射出面側、つまり液晶表示パネル側の表面に拡散板を配置してもよい。
拡散板としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートやMS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)のような光学的に透明な樹脂からなるフィルム状部材に光拡散性を付与して形成される。その方法は特に限定されないが、例えば、上記平板状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化(以降これらを施した面を「砂擦り面」という。)を施して拡散性を付与したり、光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂、ガラスやジルコニア等のビーズ類をバインダとともに表面に塗工したり、上記の透明樹脂中に光を散乱させる前述の顔料、ビーズ類を混練することで形成される。拡散板48としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散板を用いることができる。
For example, in the planar illumination device of the present invention, a diffusion plate may be further disposed on the light exit surface side of the prism sheet, that is, the surface on the liquid crystal display panel side.
Examples of the diffusion plate include PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, other acrylic resins, or COP (cycloolefin polymer). It is formed by imparting light diffusibility to such a film-like member made of an optically transparent resin. The method is not particularly limited. For example, the surface of the flat plate member is subjected to surface roughening by fine unevenness processing or polishing (hereinafter, the surface on which these are applied is referred to as “sand-rubbed surface”) to impart diffusibility. Or a pigment or resin such as silica, titanium oxide, or zinc oxide that scatters light, or a bead such as glass or zirconia on the surface together with a binder, or the aforementioned pigment that scatters light in the transparent resin, It is formed by kneading beads. As the diffusion plate 48, a mat type or coating type diffusion plate can be used.
拡散板を設けることで、指向性の低下により平均輝度は低下するが、より輝度むらを改善させることができる。また、本発明では、透過率調整体ユニットを設けることで効率よく輝度むらが低減されるので、従来よりも薄く、拡散度の低い拡散板でも、均一な光を出射させることができる。 By providing the diffusion plate, the average luminance decreases due to the decrease in directivity, but the luminance unevenness can be further improved. Further, in the present invention, since the luminance unevenness is efficiently reduced by providing the transmittance adjusting unit, uniform light can be emitted even with a diffusion plate that is thinner and less diffuse than the prior art.
ここで、面状照明装置に用いる導光板には、上記実施形態に示した、矩形状の光射出面と、その一辺に平行で矩形状略中央部に位置する厚肉部と、前記厚肉部に平行に形成される薄肉端部と、棒状光源を収納するための平行溝が、前記厚肉部の略中央に前記一辺と平行に形成されており、前記平行溝の両側に前記棒状光源の軸を含み前記矩形状光射出面に対して垂直な面に対して対称であり、前記厚肉部から前記一辺に直交する方向に両側の前記薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部とを有する形状の導光板を用いることが好ましい。このような形状の導光板を用いることで、導光板から出射される光の輝度むらが低減されるため、より輝度むらが少ない面状照明装置を提供することができる。 Here, the light guide plate used in the planar illumination device includes the rectangular light exit surface shown in the above embodiment, a thick wall portion that is parallel to one side of the light guide plate, and that is positioned at a substantially rectangular central portion, and the thick wall plate. A thin-walled end portion formed in parallel to the portion and a parallel groove for accommodating the rod-shaped light source are formed in the center of the thick-walled portion in parallel with the one side, and the rod-shaped light source is formed on both sides of the parallel groove. The wall is symmetric with respect to a plane perpendicular to the rectangular light exit surface, and the thickness decreases from the thick portion toward the thin end portion on both sides in a direction perpendicular to the one side, It is preferable to use a light guide plate having a shape having an inclined back surface forming an inclined back surface. By using the light guide plate having such a shape, luminance unevenness of light emitted from the light guide plate is reduced, so that a planar illumination device with less luminance unevenness can be provided.
また、上記実施例では、いずれも矩形状の光射出面と、その一辺に平行な厚肉部と、この厚肉部の両側に前記一辺に平行に形成される薄肉端部と、厚肉部から前記一辺に直行する方向に両側の薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜面を形成する傾斜背面部と、厚肉部に前記一辺に平行に形成される、光源を収納するための平行溝とを有する、いわゆるブリッジ型の導光板を用いる面状照明装置としたが、照明用の光源の側面に導光板を配置したユニットを複数配列した、いわゆる、タンデム型の面状照明装置に用いることもできる。 Moreover, in the said Example, all are a rectangular-shaped light-projection surface, the thick part parallel to the one side, the thin end part formed in parallel with the said one side on both sides of this thick part, and the thick part In order to house the light source, the thickness is reduced toward the thin end portions on both sides in the direction perpendicular to the one side, and the inclined rear surface portion that forms the inclined surface and the thick portion that is formed in parallel to the one side. A planar illuminating device using a so-called bridge-type light guide plate having a plurality of parallel grooves, but a so-called tandem-type planar illuminating device in which a plurality of units each having a light guide plate arranged on the side surface of an illumination light source are arranged. It can also be used.
2、30、31 面状照明装置
4 液晶表示パネル
6 駆動ユニット
10 液晶表示装置
12 光源
14、34 拡散フィルム
16、17、23 プリズムシート
18、42、46、50、60、70、80、94、96 導光板ユニット
18a、52 光射出面
18b 厚肉部
18c 薄肉端部
18d 傾斜面
18e 傾斜背面部
18f 平行溝
19、100 導光板
20 リフレクタ
22、44 反射シート
24 反射板
26 透過率調整体
28、32 透過率調整体ユニット
29 透明フィルム
48 拡散板
54a、54b 円弧曲線
56 交点
64a、64b 放物線
72a、72b、82a、82b、84a、84b 曲線
2, 30, 31
Claims (12)
前記透過率調整体は、前記光学部材の表面上で所定パターンで配置され、かつ、ClEL*a*b*色空間におけるa*およびb*が下記式
−2.0≦a*≦2.0
b*=k×ln(T)+17
(式中、kは、−2.0≦k≦−1.7を満たし、Tは、入射する光の色温度である)
を満足する透過率調整体ユニット。 A transmittance adjuster unit having an optical member having light transmittance and a large number of transmittance adjusters arranged on the surface of the optical member, and the transmittance of incident light varies depending on the position. ,
The transmittance adjusting body is arranged in a predetermined pattern on the surface of the optical member, and a * and b * in a ClEL * a * b * color space have the following formula: −2.0 ≦ a * ≦ 2.0
b * = k × ln (T) +17
(Wherein k satisfies −2.0 ≦ k ≦ −1.7, and T is the color temperature of incident light)
Transmittance adjuster unit that satisfies the requirements.
前記透過率調整体を備えない場合における前記透過率調整体ユニットから出射される光の最大輝度Fmaxを1とし、所定位置(x,y)から出射される光の前記最大輝度Fmaxに対する相対輝度をF(x,y)とすると、
前記相対輝度F(x,y)と前記パターン密度ρ(x,y)との関係が下記式、
ρ(x,y)=c{F(x,y)−Fmin}/(Fmax−Fmin)
(式中、cは、0.5≦c≦1を満たし、Fminは、相対輝度F(x,y)の最小輝度である)
を満足する請求項1〜3のいずれかに記載の透過率調整体ユニット。 The pattern density of the transmittance adjusting body at a predetermined position (x, y) is ρ (x, y),
When the transmittance adjusting body is not provided, the maximum luminance F max of light emitted from the transmittance adjusting body unit is set to 1, and relative to the maximum luminance F max of light emitted from a predetermined position (x, y). If the luminance is F (x, y),
The relationship between the relative luminance F (x, y) and the pattern density ρ (x, y) is expressed by the following equation:
ρ (x, y) = c {F (x, y) −F min } / (F max −F min )
(Where c is 0.5 ≦ c ≦ 1 and F min is the minimum luminance of relative luminance F (x, y))
The transmittance adjuster unit according to any one of claims 1 to 3, which satisfies:
前記透過率調整体は、ClEL*a*b*色空間におけるa*およびb*が下記式
−2.0≦a*≦2.0
b*=k×ln(T)+17
(式中、kは、−2.0≦k≦−1.7を満たし、Tは、入射する光の色温度である)
を満足する面状照明装置。 A light source, a light guide plate on a flat plate for emitting light incident from the light source from a light exit surface, a reflection sheet disposed on a surface facing the light exit surface of the light guide plate, and the light source of the light guide plate And a plurality of transmittance adjusting bodies arranged in a predetermined pattern on the light exit surface of the light guide plate,
In the transmittance adjusting body, a * and b * in the ClEL * a * b * color space have the following formula: −2.0 ≦ a * ≦ 2.0
b * = k × ln (T) +17
(Wherein k satisfies −2.0 ≦ k ≦ −1.7, and T is the color temperature of incident light)
A planar lighting device that satisfies the requirements.
前記拡散フィルムは、ヘーズが85%以下である請求項6〜8のいずれかに記載の面状照明装置。 Furthermore, it has a diffusion film arranged on the light exit surface side of the light guide plate,
The planar illumination device according to any one of claims 6 to 8, wherein the diffusion film has a haze of 85% or less.
その一辺に平行で前記光射出面の略中央部に位置する厚肉部と、
前記厚肉部に平行に形成される薄肉端部と、
前記厚肉部の略中央に前記一辺と平行に形成される、前記光源を収納するための平行溝と、
前記平行溝の両側に前記棒状光源の軸を含み前記光射出面に対して垂直な面に対して対称であり、前記厚肉部から前記一辺に直交する方向に両側の前記薄肉端部に向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面を形成する傾斜背面部とで構成される請求項6〜9のいずれかに記載の面状照明装置。 The light guide plate is
A thick wall portion that is parallel to the one side and located at a substantially central portion of the light exit surface;
A thin end formed in parallel to the thick portion;
A parallel groove for accommodating the light source, which is formed in parallel with the one side at the approximate center of the thick part;
The axis of the rod-shaped light source is included on both sides of the parallel groove and is symmetric with respect to a plane perpendicular to the light emitting surface, and is directed from the thick portion to the thin end portions on both sides in a direction perpendicular to the one side. The planar illumination device according to any one of claims 6 to 9, wherein the planar illumination device is configured with an inclined back surface portion that has a reduced thickness and forms an inclined back surface.
この面状照明装置の光射出面側に配置される液晶表示パネルと、前記面状照明装置および前記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有することを特徴とする液晶表示装置。 A planar illumination device comprising the planar illumination device according to any one of claims 6 to 11,
A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal display panel disposed on a light emission surface side of the planar illumination device; and a drive unit for driving the planar illumination device and the liquid crystal display panel.
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JP2005139848A Withdrawn JP2006318754A (en) | 2005-05-12 | 2005-05-12 | Transmissivity adjuster unit, planar illumination device, and liquid crystal display device using planer illumination device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006318754A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009048838A (en) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Photo Craft Co Ltd | Planar light source |
JP2009158210A (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Toppan Printing Co Ltd | Light guide plate, backlight unit, and display unit |
-
2005
- 2005-05-12 JP JP2005139848A patent/JP2006318754A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009048838A (en) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Photo Craft Co Ltd | Planar light source |
JP2009158210A (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Toppan Printing Co Ltd | Light guide plate, backlight unit, and display unit |
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