JP2007304458A

JP2007304458A - Light control sheet and surface light source device

Info

Publication number: JP2007304458A
Application number: JP2006134789A
Authority: JP
Inventors: Daijiro Kodama; 大二郎児玉; Masahiro Goto; 正浩後藤; Wataru Tokuhara; 渡徳原
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-11-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light control sheet and a surface light source device which are high in availability of light rays, while the light rays are emitted concentratedly in two specific directions. <P>SOLUTION: A large number of at least one type unit lenses 141 are arranged so as to project to the emission side. The reflecting parts 144 are formed so as to overlap with the unit lenses 141, as viewed from the direction of the normal of the sheet face. Since the light that reaches the reflecting parts is returned to the light source and is reused light traveling toward the front, is reduced the light is split in two directions, and the luminance in the two directions are enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置等の照明に用いられる光制御シート、面光源装置に関するものである。 The present invention relates to a light control sheet and a surface light source device used for illumination of a liquid crystal display device or the like.

従来から使用されている液晶表示装置では、その正面方向から観察されることを想定し、液晶表示装置等の照明に用いられる面光源装置の照明光も、正面方向に輝度ピークを持ちながら必要な範囲内に光を集中して出射するようになっていた。
一方、カーナビゲーション用途等で使用される液晶表示装置では、例えば、運転席方向と助手席方向の２方向に観察方向が限定される場合がある。
しかし、従来の面光源装置では、正面方向の照明光の輝度が高く、運転席方向及び助手席方向に向かう光が少ないという問題があった。
特許文献１には、複数の線状プリズムで構成される光学素子を利用して特定の２方向に集中的に光を射出させる面光源装置が開示されている。 Conventionally used liquid crystal display devices are assumed to be observed from the front direction, and illumination light of a surface light source device used for illumination of a liquid crystal display device or the like is also necessary while having a luminance peak in the front direction. The light was concentrated and emitted within the range.
On the other hand, in a liquid crystal display device used for car navigation or the like, the observation direction may be limited to two directions, for example, a driver seat direction and a passenger seat direction.
However, the conventional surface light source device has a problem that the luminance of the illumination light in the front direction is high, and there is little light directed toward the driver seat and the passenger seat.
Patent Document 1 discloses a surface light source device that emits light intensively in two specific directions using an optical element composed of a plurality of linear prisms.

しかし、特許文献１に記載の面光源装置では、集光効果を有する第２の光学素子を設けないと、不必要な方向へ拡散出射してしまう光が多く、光の利用効率が悪いという問題があった。また、任意の視野角を得ることができないという問題があった。
特開２０００−１６４０１６号公報 However, in the surface light source device described in Patent Document 1, if the second optical element having a light condensing effect is not provided, there is much light that is diffused and emitted in unnecessary directions, and the light use efficiency is poor. was there. There is also a problem that an arbitrary viewing angle cannot be obtained.
JP 2000-164016 A

本発明の課題は、光を特定の２方向に集中して出射しながらも光の利用効率の高い光制御シート、面光源装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a light control sheet and a surface light source device that have high light utilization efficiency while concentrating and emitting light in two specific directions.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、面光源装置に設けられ、光源（１３）から出射した光を分割して出射する光制御シートであって、出射側に突出して多数並べて配列された少なくとも１種類の単位レンズ（１４１，２４１）と、シート面に対する法線方向から見たときに前記単位レンズの頂点と重なる位置に形成された反射部（１４４，２４４）と、を備える光制御シート（１４，２４）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の光制御シートにおいて、入射側には、突出した凸部（１４２）と前記凸部に挟まれた領域である凹部（１４３）とが多数順番に並べられており、前記単位レンズ（１４１）の頂点と前記凸部の中央とは、シート面に対する法線方向から見たときに重なる位置に配置されており、前記反射部（１４４）は、前記凸部に形成されていること、を特徴とする光制御シート（１４）である。
請求項３の発明は、請求項１に記載の光制御シートにおいて、入射側には、突出した凸部（２４２）と前記凸部に挟まれた領域である凹部（２４３）とが多数順番に並べられており、前記単位レンズ（２４１）の頂点と前記凹部の中央とは、シート面に対する法線方向から見たときに重なる位置に配置されており、前記反射部（２４４）は、前記凹部に形成されていること、を特徴とする光制御シート（２４）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光制御シートにおいて、前記反射部（１４４，２４４）は、光を拡散反射すること、を特徴とする光制御シート（１４，２４）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光制御シートにおいて、前記凸部（１４２，２４２）の前記凹部（１４３，２４３）からの突出量（Ｔ，Ｔ２）は、５μｍ以上６０μｍ以下であること、を特徴とする光制御シート（１４，２４）である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光制御シートにおいて、前記単位レンズ（１４１，２４１）と前記凸部（１４２，２４２）及び前記凹部（１４３，２４３）は、一体で成型されていること、を特徴とする光制御シート（１４，２４）である。
請求項７の発明は、透過型表示部（１１）を背面から照明する面光源装置であって、複数の光源（１３）を並べた光源部（１２，１３）と、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光制御シート（１４，２４）と、を備える面光源装置である。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to the Example of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 is a light control sheet which is provided in the surface light source device and divides and emits the light emitted from the light source (13), and is at least one kind of unit which is arranged side by side so as to protrude to the emission side. A light control sheet (14, 24) comprising a lens (141, 241) and a reflecting portion (144, 244) formed at a position overlapping the apex of the unit lens when viewed from the normal direction to the sheet surface It is.
According to a second aspect of the present invention, in the light control sheet according to the first aspect, on the incident side, there are a plurality of protruding convex portions (142) and concave portions (143) that are regions sandwiched between the convex portions in order. The unit lens (141) and the center of the convex part are arranged at a position overlapping when viewed from the normal direction to the sheet surface, and the reflection part (144) It is a light control sheet (14) characterized by being formed in a convex part.
According to a third aspect of the present invention, in the light control sheet according to the first aspect, on the incident side, a protruding convex portion (242) and a concave portion (243) that is a region sandwiched between the convex portions are arranged in order. The vertex of the unit lens (241) and the center of the concave portion are arranged at a position overlapping when viewed from the normal direction to the sheet surface, and the reflective portion (244) is the concave portion The light control sheet (24) is characterized in that it is formed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the light control sheet according to any one of the first to third aspects, the reflecting portion (144, 244) diffuses and reflects light. Control sheets (14, 24).
According to a fifth aspect of the present invention, in the light control sheet according to any one of the first to fourth aspects, the protruding amount (T) of the convex portion (142, 242) from the concave portion (143, 243). , T2) is a light control sheet (14, 24) characterized by being 5 μm or more and 60 μm or less.
According to a sixth aspect of the present invention, in the light control sheet according to any one of the first to fifth aspects, the unit lenses (141, 241), the convex portions (142, 242), and the concave portions (143) , 243) is a light control sheet (14, 24) characterized by being integrally molded.
The invention of claim 7 is a surface light source device for illuminating the transmissive display unit (11) from the back, and a light source unit (12, 13) in which a plurality of light sources (13) are arranged, and claims 1 to A surface light source device comprising the light control sheet (14, 24) according to any one of up to 6.

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）単位レンズの頂点と重なる位置に反射部が形成されているので、照明光を２方向に分割することができると共に、その２方向の輝度を向上できる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Since the reflection portion is formed at a position overlapping the vertex of the unit lens, the illumination light can be divided in two directions and the luminance in the two directions can be improved.

（２）単位レンズの頂点と凸部の中央とは、シート面に対する法線方向から見たときに重なる位置に配置されており、反射部は、凸部に形成されているので、反射部を容易に形成できる。 (2) The vertex of the unit lens and the center of the convex part are arranged at positions overlapping when viewed from the normal direction to the sheet surface, and the reflective part is formed on the convex part. Can be easily formed.

（３）単位レンズの頂点と凹部の中央とは、シート面に対する法線方向から見たときに重なる位置に配置されており、反射部は、凹部に形成されているので、反射部を容易に形成できる。また、反射層の厚さを容易に厚くできることから、高い反射率の反射層を容易に形成できる。 (3) The apex of the unit lens and the center of the concave portion are arranged at positions overlapping when viewed from the normal direction to the sheet surface, and the reflective portion is formed in the concave portion, so that the reflective portion can be easily Can be formed. Moreover, since the thickness of the reflective layer can be easily increased, a reflective layer having a high reflectance can be easily formed.

（４）反射部は、光を拡散反射するので、光の利用効率が高く、また、オーバーコート等が必要なく、生産性を高めることができる。 (4) Since the reflecting portion diffuses and reflects light, the light utilization efficiency is high, and no overcoat or the like is required, so that productivity can be improved.

（５）凸部の凹部からの突出量は、５μｍ以上６０μｍ以下であるので、反射層の形成を容易に行うことができる。また、凹部に反射部を設ける場合においては、反射層の厚さを容易に厚くできることから、高い反射率の反射層を容易に形成できる。 (5) Since the protruding amount of the convex portion from the concave portion is 5 μm or more and 60 μm or less, the reflective layer can be easily formed. In addition, when the reflective portion is provided in the concave portion, the thickness of the reflective layer can be easily increased, so that a reflective layer having a high reflectance can be easily formed.

（６）単位レンズと凸部及び凹部は、一体で成型されているので、生産性がよく、また、耐環境性を高くできる。 (6) Since the unit lens, the convex portion, and the concave portion are integrally molded, the productivity is good and the environmental resistance can be increased.

光を特定の２方向に集中して出射するという目的を、出射側に設けられた単位レンズと入射側に設けられた反射部とをシート面に対する法線方向から見たときに重なる位置に配置することにより、光の利用効率が高い状態で実現した。 The purpose of concentrating and emitting light in two specific directions is placed in a position where the unit lens provided on the exit side and the reflection part provided on the entrance side overlap when viewed from the normal direction to the sheet surface By doing so, it was realized with a high light utilization efficiency.

図１は、本発明による面光源装置を含む透過型表示装置の実施例１を示す図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
本実施例における透過型表示装置１０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル１１，反射板１２，発光管１３，光制御シート１４，乳白板１５−１，１５−２等を備え、ＬＣＤパネル１１に形成される映像情報を背面から照明して表示する装置である。なお、ＬＣＤパネル１１を背面から照明する面光源装置としては、反射板１２，発光管１３，光制御シート１４，乳白板１５−１，１５−２が該当している。 FIG. 1 is a diagram showing Example 1 of a transmissive display device including a surface light source device according to the present invention.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
The transmissive display device 10 in this embodiment includes an LCD (Liquid Crystal Display) panel 11, a reflecting plate 12, an arc tube 13, a light control sheet 14, milky plates 15-1 and 15-2, etc. It is an apparatus that displays image information formed by illuminating it from the back. In addition, as a surface light source device which illuminates the LCD panel 11 from the back, the reflecting plate 12, the arc tube 13, the light control sheet 14, and the milky white plates 15-1 and 15-2 are applicable.

ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成されており、３０インチサイズ、８００×６００ドットの表示を行うことができる。ＬＣＤパネル１１は、発光管１３の長手方向に沿った方向が、水平方向として使用され、発光管１３が並ぶ方向が、垂直方向として使用され、主な用途は、液晶モニタ、液晶テレビ等である。
発光管１３は、バックライトの光源部を形成する線光源の冷陰極管であり、本実施例では、略７５ｍｍ間隔で等間隔に６本が並列に垂直方向に並べられている。発光管１３の背面には、反射板１２が設けられている。
反射板１２は、発光管１３の光制御シート１４とは反対側（背面側）の全面にわたって設けられており、背面側へ進む照明光を拡散反射して光制御シート１４方向（出射方向）へ向かわせ、入射光照度を均一に近付ける働きを持つ。
乳白板１５−１，１５−２は、無指向性の光拡散特性を有した拡散板であり、光制御シート１４の光源側に配置されている。 The LCD panel 11 is formed of a transmissive liquid crystal display element, and can display a 30-inch size and 800 × 600 dots. In the LCD panel 11, the direction along the longitudinal direction of the arc tube 13 is used as a horizontal direction, and the direction in which the arc tubes 13 are arranged is used as a vertical direction. Main applications are a liquid crystal monitor, a liquid crystal television, and the like. .
The arc tube 13 is a cold cathode tube of a line light source that forms a light source part of a backlight. In this embodiment, six tubes are arranged in parallel in the vertical direction at regular intervals of about 75 mm. A reflection plate 12 is provided on the back surface of the arc tube 13.
The reflection plate 12 is provided over the entire surface of the arc tube 13 on the side opposite to the light control sheet 14 (back side), and diffusely reflects the illumination light traveling toward the back side toward the light control sheet 14 (outgoing direction). It works to make the incident light illuminance uniform.
The milky white plates 15-1 and 15-2 are diffusion plates having non-directional light diffusion characteristics, and are disposed on the light source side of the light control sheet 14.

図２は、光制御シート１４を示す斜視図である。図２（ａ）は、出射側が見える状態の斜視図であり、図２（ｂ）は、入射側が見える状態の斜視図である。
光制御シート１４は、発光管１３から出射した照明光を特定の２方向（本実施例では、水平方向で方向の異なる２方向）に分割して出射するレンズシートである。
光制御シート１４の出射側には、２つの出射方向毎に光を収束して出射する単位レンズ１４１が形成されている。単位レンズ１４１は、連続する楕円筒の一部の形状となっており、光制御シート１４の出射側表面は、この単位レンズ１４１が平行に多数並べて配置されてレンチキュラーレンズ面となっている。単位レンズ１４１の並ぶ方向は、発光管１３の並ぶ方向と直交している（図１参照）。
光制御シート１４の入射側には、反射部１４４が設けられている。反射部１４４は、一定の幅（Ｗ：図３参照）を保ったまま単位レンズ１４１が延在する方向と一致する方向に延在したものが多数並べられてストライプ状に形成されている。 FIG. 2 is a perspective view showing the light control sheet 14. FIG. 2A is a perspective view in a state where the emission side is visible, and FIG. 2B is a perspective view in a state where the incident side is visible.
The light control sheet 14 is a lens sheet that divides and emits illumination light emitted from the arc tube 13 in two specific directions (in this embodiment, two directions having different directions in the horizontal direction).
A unit lens 141 that converges and emits light in each of two emission directions is formed on the emission side of the light control sheet 14. The unit lens 141 has a shape of a part of a continuous elliptic cylinder, and the light-emitting surface of the light control sheet 14 is a lenticular lens surface in which a large number of the unit lenses 141 are arranged in parallel. The direction in which the unit lenses 141 are arranged is orthogonal to the direction in which the arc tubes 13 are arranged (see FIG. 1).
A reflecting portion 144 is provided on the incident side of the light control sheet 14. The reflecting portion 144 is formed in a stripe shape in which a number of the reflecting portions 144 extending in a direction that coincides with the direction in which the unit lenses 141 extend while maintaining a constant width (W: see FIG. 3) are arranged.

本実施例の光制御シート１４は、屈折率１．４９の透明なＰＭＭＡ（Polymethyl Methacrylate：アクリル樹脂）を用いた押し出し成型により一体成型されている。
光制御シート１４の成型に押し出し法を用いて両面の賦型を同時に行うことにより、生産性をよくできる。また、光制御シート１４の入射側と出射側とが同じ材料により形成されているので、吸水率や線膨張係数が等しくなる。よって、温度及び湿度の変化があったとしても、入射側と出射側が略同様な挙動をして、片面のみに大きな変形や反り等が発生することがなく、耐環境性を高めることができる。
なお、光制御シート１４は、ＰＭＭＡに限らず、光透過性の有る他の熱可塑性樹脂を適宜選択して使用してもよい。また、光制御シート１４は、紫外線硬化樹脂や電離放射線硬化樹脂等の光硬化樹脂を用いて作製してもよい。 The light control sheet 14 of this embodiment is integrally molded by extrusion molding using transparent PMMA (Polymethyl Methacrylate: acrylic resin) having a refractive index of 1.49.
Productivity can be improved by simultaneously performing both-side molding using an extrusion method for molding the light control sheet 14. Further, since the incident side and the emission side of the light control sheet 14 are formed of the same material, the water absorption rate and the linear expansion coefficient are equal. Therefore, even if there is a change in temperature and humidity, the incident side and the emission side behave in substantially the same manner, so that large deformation or warpage does not occur only on one side, and the environmental resistance can be improved.
The light control sheet 14 is not limited to PMMA, and other thermoplastic resin having light permeability may be appropriately selected and used. Moreover, you may produce the light control sheet | seat 14 using photocuring resins, such as ultraviolet curing resin and ionizing radiation curing resin.

図３は、光制御シート１４を図２中に矢印で示したＳ１−Ｓ２断面で切断した断面図である。なお、図３は、図中の上方が出射側となっている。
単位レンズ１４１は、図３に示した断面において、長半径が４００μｍ、短半径が２００μｍの楕円筒の一部形状となっており、その長軸が光制御シート１４のシート面に対して直交している。また、単位レンズ１４１は、ピッチ３００μｍで並べられている。
ここで、シート面とは、光制御シート全体として見たときにおけるシートの平面方向として定義される面を指すものとし、以下の説明において、入射角度、出射角度とは、シート面に対する角度であって、シート面における法線と光の進む方向とが成す角度を示すものとする。
光制御シート１４の入射側には、凸部１４２，凹部１４３，反射部１４４が設けられている。
凸部１４２は、その中心がシート面に対する法線方向から見たときに単位レンズ１４１の頂点と重なる位置に幅Ｗ＝１５０μｍで配置されている。
凹部１４３は、凸部１４２に挟まれた部分に凸部１４２からの深さ（凸部１４２の凹部１４３からの突出量Ｔ）が５０μｍとなるように設けられており、その幅は、１５０μｍである。また、光制御シート１４の厚さは、３５０μｍである。 3 is a cross-sectional view of the light control sheet 14 taken along the S1-S2 cross section indicated by the arrow in FIG. In FIG. 3, the upper side in the figure is the emission side.
In the cross section shown in FIG. 3, the unit lens 141 has a partial shape of an elliptic cylinder having a major radius of 400 μm and a minor radius of 200 μm, and the major axis is orthogonal to the sheet surface of the light control sheet 14. ing. The unit lenses 141 are arranged with a pitch of 300 μm.
Here, the sheet surface refers to a surface defined as a planar direction of the sheet when viewed as the entire light control sheet, and in the following description, the incident angle and the emission angle are angles with respect to the sheet surface. The angle between the normal on the sheet surface and the direction in which the light travels is indicated.
A convex portion 142, a concave portion 143, and a reflective portion 144 are provided on the incident side of the light control sheet 14.
The convex portion 142 is arranged with a width W = 150 μm at a position where the center thereof overlaps with the apex of the unit lens 141 when viewed from the normal direction to the sheet surface.
The concave portion 143 is provided in a portion sandwiched between the convex portions 142 so that the depth from the convex portion 142 (the protruding amount T of the convex portion 142 from the concave portion 143) is 50 μm, and the width is 150 μm. is there. Further, the thickness of the light control sheet 14 is 350 μm.

ここで、凸部１４２の凹部１４３からの突出量をＴとすると、５μｍ≦Ｔ≦６０μｍの範囲であることが望ましい。突出量Ｔの下限値は、後述の反射部１４４を印刷により形成することを前提とした場合、特別なマスキングなどをすることなく印刷できる限界値から決められた値である。また、突出量Ｔの上限値は、凸部１４２の側面１４２ａから照明光が入射すると、そのまま大きな不必要な方向へ出射角度で出射してしまうので、そのような光の量が許容できる範囲として決められた値である。 Here, when the protruding amount of the convex portion 142 from the concave portion 143 is T, it is desirable that the range is 5 μm ≦ T ≦ 60 μm. The lower limit value of the protrusion amount T is a value determined from a limit value at which printing can be performed without performing special masking or the like when it is assumed that a later-described reflecting portion 144 is formed by printing. Further, the upper limit value of the protrusion amount T is such that when illumination light enters from the side surface 142a of the convex portion 142, it is emitted as it is in a large unnecessary direction at an emission angle, so that the amount of such light can be allowed. It is a fixed value.

反射部１４４は、凸部１４２の入射側表面に形成されており、照明光を拡散反射する拡散反射面となっている。本実施例の反射部１４４は、顔料として酸化チタンを使用した白色インキを凸部１４２の入射側表面に印刷することにより形成されている。上記白インキを使用すると、反射しない光は、拡散透過するので光の利用効率を高くできる。この反射部１４４を白色インキ等の拡散反射面とせずに、アルミニウムや銀等を用いた反射面としてしまうと、幾分かの光は吸収してしまい、光の利用効率がよくない。また、これらの金属を使用すると、酸化によって黒化や反射率低下の現象が起こることがあり、これを防ぐためオーバーコート層等を設ける必要があり、コストアップに繋がってしまう。よって、この反射部１４４は、白色インキ等の拡散反射面とすることが望ましい。
上述したように、凸部１４２の中心がシート面に対する法線方向から見たときに単位レンズ１４１の頂点と重なる位置に配置されているので、反射部１４４の中心も、シート面に対する法線方向から見たときに単位レンズ１４１の頂点と重なる位置となっている。 The reflection part 144 is formed on the incident-side surface of the convex part 142, and serves as a diffuse reflection surface that diffusely reflects illumination light. The reflective part 144 of the present embodiment is formed by printing white ink using titanium oxide as a pigment on the incident side surface of the convex part 142. When the above white ink is used, light that is not reflected diffuses and transmits, so that the light utilization efficiency can be increased. If the reflecting portion 144 is not a diffuse reflecting surface such as white ink but a reflecting surface using aluminum, silver or the like, some light is absorbed, and the light use efficiency is not good. In addition, when these metals are used, blackening or a decrease in reflectance may occur due to oxidation, and it is necessary to provide an overcoat layer or the like to prevent this, leading to an increase in cost. Therefore, it is desirable that the reflection portion 144 be a diffuse reflection surface such as white ink.
As described above, since the center of the convex portion 142 is disposed at a position overlapping the vertex of the unit lens 141 when viewed from the normal direction with respect to the sheet surface, the center of the reflective portion 144 is also normal to the sheet surface. When viewed from above, the position overlaps the vertex of the unit lens 141.

ここで、本実施例の光制御シート１４の作用を説明するために、従来のレンチキュラーレンズシートの場合を例に挙げて本実施例と比較する。
図４は、本実施例の反射部１４４に相当する部分を有していない従来のレンチキュラーレンズシート１００に入射する光の進み方を説明する図である。
図５は、本実施例の光制御シート１４に入射する光の進み方を説明する図である。
従来のレンチキュラーレンズシート１００に入射する光は、シート面の法線方向（正面方向）を中心とした方向に光を収束して出射している。
これに対して、本実施例の光制御シート１４は、反射部１４４が設けられていないとしたならばシート面の法線方向に近い方向へ出射する光を、反射部１４４により反射して光源側へ戻す。よって、本実施例の光制御シート１４は、シート面の法線方向へ出射する光が少なくなる。なお、光源側へ戻された光は、反射板１２によって反射されて再度光制御シート１４に到達するので、無駄なく再利用される。
一方、シート面の法線方向からある程度の角度を有した方向へ出射する光は、反射部１４４以外の位置から光制御シート１４へ入射するので、反射部１４４に遮られることなく出射する。
ここで、反射部１４４により反射されて戻された光は、再利用されるので、シート面の法線方向からある程度の角度を有した方向へ出射する光となるものが多くなる。特に、本実施例では、乳白板１５−１を通過して再利用されるので、必要な方向へ出射する光をより多くできる。 Here, in order to explain the operation of the light control sheet 14 of the present embodiment, the case of a conventional lenticular lens sheet is taken as an example and compared with the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram for explaining how light enters the conventional lenticular lens sheet 100 that does not have a portion corresponding to the reflecting portion 144 of the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating how the light incident on the light control sheet 14 of the present embodiment travels.
The light incident on the conventional lenticular lens sheet 100 is converged and emitted in a direction centered on the normal direction (front direction) of the sheet surface.
On the other hand, in the light control sheet 14 of this embodiment, if the reflecting portion 144 is not provided, the light emitted in the direction close to the normal direction of the sheet surface is reflected by the reflecting portion 144 to be a light source. Return to the side. Therefore, the light control sheet 14 of the present embodiment reduces the amount of light emitted in the normal direction of the sheet surface. Since the light returned to the light source side is reflected by the reflecting plate 12 and reaches the light control sheet 14 again, it is reused without waste.
On the other hand, light emitted in a direction having a certain angle from the normal direction of the sheet surface is incident on the light control sheet 14 from a position other than the reflection portion 144 and is emitted without being blocked by the reflection portion 144.
Here, since the light reflected and returned by the reflecting portion 144 is reused, more light is emitted in a direction having a certain angle from the normal direction of the sheet surface. In particular, in this embodiment, since it is reused after passing through the milky white plate 15-1, more light can be emitted in a necessary direction.

図６は、本実施例の光制御シート１４に入射角度０度の平行光線が入射した場合を示す図である。
本実施例の光制御シート１４では、入射角度０度の光が入射しているにもかかわらず、シート面の法線方向に近い角度（小さい出射角度）で出射する光が存在していない。
図７は、本実施例の光制御シート１４に入射角度３０度の平行光線が入射した場合を示す図である。
図８は、本実施例の光制御シート１４に入射角度６０度の平行光線が入射した場合を示す図である。
図７，８に示す場合についても、シート面の法線方向に近い角度（小さい出射角度）で出射する光が存在していない。 FIG. 6 is a diagram illustrating a case where parallel light rays having an incident angle of 0 degrees are incident on the light control sheet 14 of the present embodiment.
In the light control sheet 14 of this embodiment, although light with an incident angle of 0 degrees is incident, there is no light that is emitted at an angle close to the normal direction of the sheet surface (small emission angle).
FIG. 7 is a diagram illustrating a case where parallel light rays having an incident angle of 30 degrees are incident on the light control sheet 14 of the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating a case where parallel light rays having an incident angle of 60 degrees are incident on the light control sheet 14 of the present embodiment.
Also in the cases shown in FIGS. 7 and 8, there is no light emitted at an angle close to the normal direction of the sheet surface (small emission angle).

図９は、図４に示した従来のレンチキュラーレンズシート１００と本実施例の光制御シート１４を面光源装置に使用したときの水平視野角特性を比較する図である。なお、図９の測定結果は、乳白板１５−１，１５−２を面光源装置から取り外した状態で示している。
従来のレンチキュラーレンズシート１００では、出射角度０度付近に集中して光が出射している。これに対して、本実施例の光制御シート１４では、出射角度０度付近に出射する光が抑えられ、出射角度３５度付近と出射角度−３５度付近の２方向に光が分割されて出射し、この出射角度３５度付近と出射角度−３５度付近の輝度は、従来の出射角度０度付近の輝度よりも上昇している。
また、従来のレンチキュラーレンズシート１００で出射角度±７０度を超える方向に発生していた第２のピークもなく、上記２方向の輝度も従来の正面輝度よりも高くなっている。 FIG. 9 is a diagram comparing horizontal viewing angle characteristics when the conventional lenticular lens sheet 100 shown in FIG. 4 and the light control sheet 14 of this embodiment are used in a surface light source device. In addition, the measurement result of FIG. 9 has shown the state which removed the milky white boards 15-1 and 15-2 from the surface light source device.
In the conventional lenticular lens sheet 100, light is emitted in a concentrated manner around an emission angle of 0 degree. On the other hand, in the light control sheet 14 of the present embodiment, the light emitted near the emission angle of 0 degrees is suppressed, and the light is divided into two directions of the emission angle of about 35 degrees and the emission angle of about -35 degrees. However, the luminance around the emission angle of 35 degrees and the emission angle near -35 degrees is higher than the luminance around the conventional emission angle of 0 degrees.
Further, there is no second peak generated in the direction exceeding the emission angle ± 70 degrees in the conventional lenticular lens sheet 100, and the luminance in the two directions is higher than the conventional front luminance.

以上説明したように、本実施例によれば、照明光を特定の２方向に分割して出射できる。また、反射部で反射される光は再利用されるので、２方向に光を集中して出射することができる。したがって、特定の２方向に光を分割ながらも、その２方向の輝度を高めることができる。 As described above, according to the present embodiment, the illumination light can be divided and emitted in two specific directions. In addition, since the light reflected by the reflecting portion is reused, the light can be concentrated and emitted in two directions. Therefore, it is possible to increase the luminance in the two directions while dividing the light in two specific directions.

図１０は、実施例２の光制御シート１４を実施例１の図３と同様に切断した断面図である。
実施例１では、反射部１４４は、凸部１４２に設けられていたが、本実施例２では、反射部２４４を設ける位置を凹部２４３とした形態である。したがって、光制御シート２４についてのみ説明を行い、実施例１と共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
単位レンズ２４１は、図１０に示した断面において、長半径が４００μｍ、短半径が２００μｍの楕円筒の一部形状となっており、その長軸が光制御シート２４のシート面に対して直交している。また、単位レンズ２４１は、ピッチ３００μｍで並べられている。
光制御シート２４の入射側には、凸部２４２，凹部２４３，反射部２４４が設けられている。
凸部２４２は、その中心がシート面に対する法線方向から見たときに単位レンズ２４１の谷部と重なる位置に幅１５０μｍで配置されている。
凹部２４３は、凸部２４２に挟まれた部分に凸部２４２からの深さ（凸部２４２の凹部２４３からの突出量Ｔ２）が５０μｍとなるように設けられており、その幅は、１５０μｍである。
また、光制御シート２４の厚さは、３００μｍである。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the light control sheet 14 of Example 2 cut in the same manner as FIG. 3 of Example 1.
In the first embodiment, the reflective portion 144 is provided on the convex portion 142, but in the second embodiment, the position where the reflective portion 244 is provided is a concave portion 243. Therefore, only the light control sheet 24 will be described, and portions common to the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
In the cross section shown in FIG. 10, the unit lens 241 has a partial shape of an elliptic cylinder having a major radius of 400 μm and a minor radius of 200 μm, and its major axis is orthogonal to the sheet surface of the light control sheet 24. ing. The unit lenses 241 are arranged with a pitch of 300 μm.
On the incident side of the light control sheet 24, a convex portion 242, a concave portion 243, and a reflective portion 244 are provided.
The convex portion 242 is arranged with a width of 150 μm at a position where the center overlaps with the valley portion of the unit lens 241 when viewed from the normal direction to the sheet surface.
The concave portion 243 is provided in a portion sandwiched between the convex portions 242 so that the depth from the convex portion 242 (the protruding amount T2 of the convex portion 242 from the concave portion 243) is 50 μm, and the width is 150 μm. is there.
Further, the thickness of the light control sheet 24 is 300 μm.

ここで、凸部２４２の凹部２４３からの突出量Ｔ２は、５μｍ≦Ｔ２≦６０μｍの範囲であることが望ましい。突出量Ｔ２の下限値（５μｍ）は、後述の反射部２４４を形成することができる限界値から決められた値である。また、突出量Ｔ２の上限値（６０μｍ）は、凸部２４２の入射面から入射した必要な光を遮ってしまい、視野角を狭くすること、及び、インキの乾燥が悪くなり、生産性が悪くなることを鑑みて決められた値である。 Here, the protrusion amount T2 of the convex portion 242 from the concave portion 243 is preferably in the range of 5 μm ≦ T2 ≦ 60 μm. The lower limit value (5 μm) of the protrusion amount T2 is a value determined from a limit value at which a reflection part 244 described later can be formed. Further, the upper limit (60 μm) of the protrusion amount T2 blocks the necessary light incident from the incident surface of the convex portion 242, narrows the viewing angle, and deteriorates the drying of the ink, resulting in poor productivity. It is a value determined in view of

反射部２４４は、凹部２４３内に形成されており、照明光を拡散反射する拡散反射面となっている。本実施例の反射部２４４は、顔料として酸化チタンを使用した白色インキを凹部２４３内にのみ残し、凸部２４２の表面に残さないようにして形成されている。上記白インキを使用すると、反射しない光は、拡散透過するので光の利用効率を高くできる。
この反射部２４４を白色インキ等の拡散反射面とせずに、アルミニウムや銀等を用いた反射面としてしまうと、幾分かの光は吸収してしまい、光の利用効率がよくない。また、これらの金属を使用すると、酸化によって黒化や反射率低下の現象が起こることがあり、これを防ぐためオーバーコート層等を設ける必要があり、コストアップに繋がってしまう。よって、この反射部２４４は、白色インキ等の拡散反射面とすることが望ましい。 The reflection portion 244 is formed in the recess 243 and serves as a diffuse reflection surface that diffusely reflects illumination light. The reflective portion 244 of this embodiment is formed so that white ink using titanium oxide as a pigment remains only in the concave portion 243 and does not remain on the surface of the convex portion 242. When the above white ink is used, light that is not reflected diffuses and transmits, so that the light utilization efficiency can be increased.
If the reflecting portion 244 is not a diffuse reflecting surface such as white ink but a reflecting surface using aluminum, silver or the like, some light is absorbed, and the light use efficiency is not good. In addition, when these metals are used, blackening or a decrease in reflectance may occur due to oxidation, and it is necessary to provide an overcoat layer or the like to prevent this, leading to an increase in cost. Therefore, it is desirable that the reflection portion 244 be a diffuse reflection surface such as white ink.

反射部２４４の形成時に、白色インキを凹部２４３内にのみ残し、凸部２４２の表面に残さないようにするには、光制御シート２４の入射側全面に白色インキを塗布した後、スキージング（ワイピング）を行うとよい。
図１１は、反射部２４４の形成方法の他の例を示す図である。
図１１に示した反射部２４４の形成方法は、スキージングを行わない方法である。まず、反射部２４４を形成する前の光制御シート２４の形状のみのシートを成型する（図１１（ａ））。次に、凸部２４２のシート面に平行な面（最も突出した面）にのみ、インクをはじく撥水層２４５を印刷により設ける。この撥水層２４５の形成（塗り分け）は、凸部２４２が突出していることから簡単に行える（図１１（ｂ））。最後に、シートの入射側全面を反射部用のインキに浸し、そのまま引き上げることにより、撥水層２４５の形成された部分はインキが乗らず、凹部２４３にのみインキが残る。撥水性を発現するには、フッ素樹脂系のインキを使うとよい。
なお、撥水層２４５として必要な撥水特性としては、水の接触角度６０度以上の撥水性を示すことが望ましい。ここで、水の接触角度の評価方法は、ＪＩＳＲ３２５７の基板ガラス表面のぬれ性試験方法に記載の静滴法により行った。 In order to leave the white ink only in the concave portion 243 and not on the surface of the convex portion 242 when the reflecting portion 244 is formed, the white ink is applied to the entire incident side of the light control sheet 24, and then squeezing ( Wiping) is recommended.
FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a method for forming the reflective portion 244.
The method for forming the reflecting portion 244 shown in FIG. 11 is a method that does not perform squeezing. First, a sheet having only the shape of the light control sheet 24 before forming the reflection portion 244 is formed (FIG. 11A). Next, the water repellent layer 245 that repels ink is provided only on the surface parallel to the sheet surface of the convex portion 242 (the most protruding surface). The water repellent layer 245 can be easily formed (separated) because the convex portion 242 protrudes (FIG. 11B). Finally, the entire incident side of the sheet is immersed in the ink for the reflection portion and pulled up as it is, so that the ink is not applied to the portion where the water repellent layer 245 is formed, and the ink remains only in the recess 243. In order to develop water repellency, it is better to use fluororesin-based ink.
It should be noted that the water repellency required for the water repellent layer 245 is desirably water repellency with a water contact angle of 60 degrees or more. Here, the evaluation method of the contact angle of water was performed by the sessile drop method described in the wettability test method of the substrate glass surface of JIS R3257.

このように、スキージングを行ったり、撥水層２４５を設けたりすることにより、反射部２４４の形成を容易に行える。また、凹部２４３の深さに応じて反射部２４４の厚さを調整できるので、簡単に反射部２４４の厚さを厚くでき、反射部２４４の反射率を簡単に高くできる。反射部の反射率は、その層厚に依存し、反射部２４４を印刷により形成する場合に、高い反射率を確保するためには、数回〜数十回の印刷を繰返す必要がある。しかし、本実施例のように、凹部２４３内に反射部２４４を形成することにより、簡単に高い反射率を確保できる。 As described above, by performing squeezing or providing the water-repellent layer 245, the reflective portion 244 can be easily formed. Moreover, since the thickness of the reflection part 244 can be adjusted according to the depth of the recessed part 243, the thickness of the reflection part 244 can be easily increased and the reflectance of the reflection part 244 can be easily increased. The reflectance of the reflecting portion depends on the layer thickness, and when the reflecting portion 244 is formed by printing, it is necessary to repeat printing several to several tens of times in order to ensure a high reflectance. However, a high reflectance can be easily ensured by forming the reflection portion 244 in the recess 243 as in the present embodiment.

本実施例によれば、実施例１と同様に光を２方向に集中して出射可能な光制御シートを、その入射面の凹凸が実施例１よりも少ない形態で形成できる。また、反射層の厚さを容易に厚くできることから、高い反射率の反射層を容易に形成できる。 According to the present embodiment, a light control sheet capable of concentrating and emitting light in two directions as in the first embodiment can be formed in a form having less irregularities on the incident surface than in the first embodiment. Moreover, since the thickness of the reflective layer can be easily increased, a reflective layer having a high reflectance can be easily formed.

（変形例）
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）各実施例において、液晶モニタ又は液晶テレビに主に使用される表示装置に本発明を適用する例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、カーナビゲーション装置の情報やカーテレビ装置の表示等に使用する自動車搭載用の表示装置であってもよいし、携帯機器の表示装置に使用してもよい。なお、このような場合には、直下型の面光源に代わり、導光板を使用したサイドライト型の面光源を使用してもよい。 (Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
(1) In each of the embodiments, the example in which the present invention is applied to a display device mainly used for a liquid crystal monitor or a liquid crystal television has been described. However, the present invention is not limited to this example. It may be a display device mounted on an automobile used for display of the device or the like, or may be used for a display device of a portable device. In such a case, a sidelight type surface light source using a light guide plate may be used instead of the direct type surface light source.

（２）本実施例において、線光源を並列に並べた面光源装置を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、点光源を用いる面光源装置であってもよい。 (2) In the present embodiment, the surface light source device in which the line light sources are arranged in parallel has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, a surface light source device using a point light source may be used.

（３）各実施例において、光制御シートは、１種類の単位レンズが出射側に並べられている例を示したが、これに限らず、複数種類の単位レンズを組み合わせて出射側に配置してもよい。 (3) In each embodiment, the light control sheet has shown an example in which one type of unit lens is arranged on the emission side. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of types of unit lenses are combined and arranged on the emission side. May be.

（４）各実施例において、光制御シートの入射側に凹凸形状を形成し、その凹凸形状を利用して反射部を形成する例を示したが、これに限らず、例えば、光制御シートの入射面を平坦な面とし、その上に印刷等により反射部１４４を形成してもよい。 (4) In each embodiment, an example is shown in which a concavo-convex shape is formed on the incident side of the light control sheet, and the reflective portion is formed using the concavo-convex shape. The incident surface may be a flat surface, and the reflecting portion 144 may be formed thereon by printing or the like.

本発明による面光源装置を含む透過型表示装置の実施例１を示す図である。It is a figure which shows Example 1 of the transmissive display apparatus containing the surface light source device by this invention. 光制御シート１４を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a light control sheet 14. 光制御シート１４を図２中に矢印で示したＳ１−Ｓ２断面で切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the light control sheet | seat 14 by the S1-S2 cross section shown by the arrow in FIG. 本実施例の反射部１４４に相当する部分を有していない従来のレンチキュラーレンズシート１００に入射する光の進み方を説明する図である。It is a figure explaining how the light which injects into the conventional lenticular lens sheet 100 which does not have the part corresponded to the reflection part 144 of a present Example. 本実施例の光制御シート１４に入射する光の進み方を説明する図である。It is a figure explaining how to advance the light which injects into the light control sheet | seat 14 of a present Example. 本実施例の光制御シート１４に入射角度０度の平行光線が入射した場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the parallel light ray of incident angle 0 degree injects into the light control sheet | seat 14 of a present Example. 本実施例の光制御シート１４に入射角度３０度の平行光線が入射した場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the parallel light ray of incident angle 30 degree injects into the light control sheet | seat 14 of a present Example. 本実施例の光制御シート１４に入射角度６０度の平行光線が入射した場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the parallel light ray of incident angle 60 degree injects into the light control sheet | seat 14 of a present Example. 図４に示した従来のレンチキュラーレンズシート１００と本実施例の光制御シート１４を面光源装置に使用したときの水平視野角特性を比較する図である。It is a figure which compares the horizontal viewing angle characteristic when the conventional lenticular lens sheet | seat 100 shown in FIG. 4 and the light control sheet | seat 14 of a present Example are used for a surface light source device. 実施例２の光制御シート１４を実施例１の図３と同様に切断した断面図である。4 is a cross-sectional view of the light control sheet 14 of Example 2 cut in the same manner as FIG. 3 of Example 1. FIG. 反射部２４４の形成方法の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the formation method of the reflection part 244. FIG.

Explanation of symbols

１０透過型表示装置
１１ＬＣＤパネル
１２反射板
１３発光管
１４，２４光制御シート
１４１，２４１単位レンズ
１４２，２４２凸部
１４２ａ側面
１４３，２４３凹部
１４４，２４４反射部
１５−１，１５−２乳白板

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Transmission type display apparatus 11 LCD panel 12 Reflector 13 Light emission tube 14,24 Light control sheet 141,241 Unit lens 142,242 Convex part 142a Side 143,243 Concave 144,244 Reflector 15-1,15-2 Milky white board

Claims

A light control sheet that is provided in the surface light source device and divides and emits the light emitted from the light source,
At least one type of unit lens that is arranged side by side so as to protrude toward the emission side;
A reflection portion formed at a position overlapping the vertex of the unit lens when viewed from the normal direction to the sheet surface;
A light control sheet comprising:

The light control sheet according to claim 1,
On the incident side, a plurality of protruding convex portions and concave portions that are regions sandwiched between the convex portions are arranged in order,
The apex of the unit lens and the center of the convex portion are arranged at positions that overlap when viewed from the normal direction to the sheet surface,
The reflective portion is formed on the convex portion;
Light control sheet characterized by.

The light control sheet according to claim 1,
On the incident side, a plurality of protruding convex portions and concave portions that are regions sandwiched between the convex portions are arranged in order,
The apex of the unit lens and the center of the recess are arranged at positions that overlap when viewed from the normal direction to the sheet surface,
The reflective portion is formed in the concave portion;
Light control sheet characterized by.

In the light control sheet according to any one of claims 1 to 3,
The reflection part diffusely reflects light;
Light control sheet characterized by.

In the light control sheet according to any one of claims 1 to 4,
The protruding amount of the convex portion from the concave portion is 5 μm or more and 60 μm or less,
Light control sheet characterized by.

In the light control sheet according to any one of claims 1 to 5,
The unit lens, the convex portion and the concave portion are integrally molded,
Light control sheet characterized by.

A surface light source device that illuminates a transmissive display unit from the back,
A light source section in which a plurality of light sources are arranged;
The light control sheet according to any one of claims 1 to 6,
A surface light source device comprising: