JP2009093863A - Planar lighting system - Google Patents

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修 岩崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar lighting system capable of emitting light having little nonuniformity of luminance, and obtaining a convex or bell-shaped brightness distribution while having a thin shape and high light utilization efficiency. <P>SOLUTION: This planar lighting system has a light guide plate which has symmetrical two inclined backs formed so that their distances from a light emitting surface becomes more distant respectively as they go toward the center of the light emitting surface from two light entering surfaces, and a curved portion to join the two inclined backs, and includes scattered particles to scatter light spreading in its inside, and in which the length between the two light entering surfaces, the thickness of the light entering surfaces, the thickness of the center of the curved portion, and the radius of the curvature of the curved portion and the taper of the inclined backs are in prescribed ranges, the particle diameters and concentration of the scattered particles are in prescribed ranges, utilization efficiency of light is not less than 55%, and the convex degree of the luminance distribution of the light emitting surface is not less than 0 and not more than 25, and reflective sheets which are disposed on the inclined surfaces of the light guide plate, and in which mat processing is applied to the surfaces on the light guide plate side. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置などに用いられる面状照明装置に関する。   The present invention relates to a planar illumination device used for a liquid crystal display device or the like.

液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射し、液晶表示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は、照明用の光源が発する光を拡散して液晶表示パネルを照射する導光板、導光板から出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て構成される。   In the liquid crystal display device, a backlight unit that irradiates light from the back side of the liquid crystal display panel and illuminates the liquid crystal display panel is used. The backlight unit is configured by using components such as a light guide plate that diffuses light emitted from a light source for illumination and irradiates the liquid crystal display panel, a prism sheet that diffuses light emitted from the light guide plate, and a diffusion sheet. .

現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、照明用の光源の直上に導光板を配置した、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である(例えば、特許文献1参照)。この方式では、光源である冷陰極管を液晶表示パネルの背面に複数本配置し、内部を白色の反射面として均一な光量分布と必要な輝度を確保している。
しかしながら、直下型のバックライトユニットでは、光量分布を均一にするために、液晶表示パネルに対して垂直方向の厚みが30mm程度必要であり、これ以上の薄型化が困難である。
At present, a backlight unit of a large-sized liquid crystal television is mainly used in a so-called direct type in which a light guide plate is disposed immediately above a light source for illumination (see, for example, Patent Document 1). In this system, a plurality of cold-cathode tubes, which are light sources, are arranged on the back surface of the liquid crystal display panel, and a uniform light quantity distribution and necessary luminance are ensured with the inside as a white reflecting surface.
However, in order to make the light amount distribution uniform, the direct type backlight unit needs a thickness of about 30 mm in the vertical direction with respect to the liquid crystal display panel, and it is difficult to make it thinner.

一方、コンピュータなどに用いられる小型の液晶モニタにおいては、小型化、薄型化のために、平板型導光板を用いたサイドライト方式が用いられている。また、薄型のバックライトユニットして、光源から遠ざかるにつれて厚みが薄くなる導光板を用いる方式、例えばタンデム方式なども提案されている(例えば、引用文献2から4参照。)。   On the other hand, in a small liquid crystal monitor used in a computer or the like, a sidelight system using a flat light guide plate is used for miniaturization and thinning. In addition, a method using a light guide plate whose thickness decreases as the distance from the light source is reduced as a thin backlight unit, for example, a tandem method has been proposed (for example, refer to citations 2 to 4).

また、中間部の厚みが入射側の端部及び対向側の端部の厚みに比べ大きく形成されている導光板、入光部から離れるにしたがって厚みが厚くなる方向傾斜した反射面を有する導光板、表面部と裏面部との間の距離が入射部で最小になり、入射部から最大離距離において厚さが最大になるような形状を有する形状の導光板も提案されている(例えば、引用文献5から8参照。)。   Further, the light guide plate having a thickness of the intermediate portion larger than the thickness of the end portion on the incident side and the end portion on the opposite side, and a light guide plate having a reflective surface inclined in a direction in which the thickness increases as the distance from the light incident portion increases. In addition, a light guide plate having a shape in which the distance between the front surface portion and the back surface portion is minimized at the incident portion and the thickness is maximized at the maximum separation distance from the incident portion (for example, cited) See references 5 to 8.)

実開平5−4133号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-4133 特開平2−208631号公報JP-A-2-208631 特開平11−288611号公報JP-A-11-288611 特開2001−312916号公報JP 2001-312916 A 特開2003−90919号公報JP 2003-90919 A 特開2004−171948号公報JP 2004-171948 A 特開2005−108676号公報JP 2005-108676 A 特開2005−302322号公報JP 2005-302322 A

しかしながら、光源から遠ざかるにつれて厚みが薄くなる導光板を用いるタンデム方式などのバックライトユニットでは、薄型のものを実現することが可能であるが、冷陰極管とリフレクタの相対寸法の関係により光利用効率で直下型より劣っているという問題があった。また、導光板に形成された溝に冷陰極管を収容する形状の導光板を用いる場合、冷陰極管から遠ざかるにつれて厚みを薄くする形状とすることはできるが、導光板の厚みを薄くすると、溝に配置された冷陰極管の直上における輝度が強くなり、光出射面の輝度むらが顕著になるという問題があった。また、これらの方式の導光板は、いずれも、形状が複雑となるため、加工コストがアップし、大型、例えば、画面サイズが37インチ以上、特に、50インチ以上の液晶テレビのバックライト用の導光板とした時には、高コストとなってしまうという問題があった。   However, a thin tandem backlight unit that uses a light guide plate that decreases in thickness as it moves away from the light source can be realized. There was a problem that it was inferior to the direct type. In addition, when using a light guide plate having a shape that accommodates a cold cathode tube in a groove formed in the light guide plate, the thickness can be reduced as the distance from the cold cathode tube increases, but when the thickness of the light guide plate is reduced, There is a problem that the luminance directly above the cold cathode tubes arranged in the grooves is increased, and the luminance unevenness of the light exit surface becomes remarkable. In addition, these types of light guide plates are complicated in shape, which increases processing costs, and is used for backlights of liquid crystal televisions having a large size, for example, a screen size of 37 inches or more, particularly 50 inches or more. When the light guide plate is used, there is a problem that the cost becomes high.

また、特許文献5から8には、製造安定化や、多重反射を利用した輝度(光量)むら抑制のために光入射面から離れるにしたがって厚みを厚くする導光板が提案されているが、これらの導光板は、透明体であり、光源から入射した光がそのまま反対方向の端部側に光が抜けてしまうため、下面にプリズムやドットパターンを付与する必要がある。
また、光入射面とは反対側の端部に反射部材を配置し、入射した光を多重反射させて光射出面から射出させる方法もあるが、大型化するためには導光板を厚くする必要があり、重くなり、コストも高くなる。また、光源の写りこみが生じ、輝度むらとなるという問題もある。
Patent Documents 5 to 8 propose light guide plates that increase in thickness as they move away from the light incident surface in order to stabilize production and suppress unevenness in luminance (light quantity) using multiple reflection. The light guide plate is a transparent body, and the light incident from the light source passes through to the end portion in the opposite direction as it is. Therefore, it is necessary to provide a prism or a dot pattern on the lower surface.
In addition, there is a method of disposing a reflecting member at the end opposite to the light incident surface and causing the incident light to be multiple-reflected and emitted from the light exit surface, but in order to increase the size, it is necessary to make the light guide plate thicker , It becomes heavy and the cost is high. There is also a problem that the light source is reflected, resulting in uneven brightness.

一方、平板型導光板を用いたサイドライト方式では、入射光を光射出面から効率よく射出させるために、内部に微小な散乱粒子を分散させている。このような平板形状の導光板では、散乱微粒子を均一に分散させても大画面化すると、散乱微粒子濃度が0.30wt%であれば、光利用効率83%を確保できるが、図12に実線で示す照度分布のように、中央部が暗くなり、明るさにムラ、すなわち輝度ムラが生じ、視認されてしまうという問題があった。
この輝度ムラを平坦にするためには、散乱微粒子の濃度を下げて先端からの漏れ光を増やす必要があり、結果として利用効率の低下を生じ、また、輝度も低下するという問題があった。例えば、同一条件で、散乱微粒子濃度を0.10wt%とすれば、図12に点線で示すように、輝度ムラを大幅に低減できるが、輝度が低下し、光利用効率も43%に低下するという問題があった。
さらに、大型の液晶テレビなどの大型ディスプレイに求められる光出射面上の明るさの分布は、画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高な分布、例えば釣鐘状の分布である。しかしながら、散乱微粒子が分散した平板形状の導光板では、散乱微粒子の濃度を下げて平坦な明るさの分布を得ることはできるが、中高な明るさの分布を実現することはできないという問題があった。
On the other hand, in the sidelight system using a flat light guide plate, minute scattering particles are dispersed inside in order to efficiently emit incident light from the light exit surface. In such a flat light guide plate, if the scattering fine particles are uniformly dispersed and the screen is enlarged, if the scattering fine particle concentration is 0.30 wt%, the light use efficiency of 83% can be ensured, but the solid line in FIG. As in the illuminance distribution indicated by, there is a problem that the central portion becomes dark and unevenness in brightness, that is, unevenness in brightness occurs and is visually recognized.
In order to flatten the luminance unevenness, it is necessary to decrease the concentration of the scattering fine particles and increase the light leaked from the tip, resulting in a problem that the utilization efficiency is lowered and the luminance is also lowered. For example, if the scattering particle concentration is 0.10 wt% under the same conditions, the luminance unevenness can be greatly reduced as shown by the dotted line in FIG. 12, but the luminance is reduced and the light utilization efficiency is also reduced to 43%. There was a problem.
Furthermore, the brightness distribution on the light exit surface required for large displays such as large liquid crystal televisions is a so-called medium-high distribution, for example, a bell-shaped distribution near the center of the screen compared to the periphery. . However, a flat-shaped light guide plate in which scattered fine particles are dispersed can obtain a flat brightness distribution by reducing the concentration of the scattered fine particles, but there is a problem that a medium-high brightness distribution cannot be realized. It was.

さらに、薄型バックライト用に、タンデム方式の導光板とは逆に、光源から遠ざかるにつれて厚みが厚くなる導光板を用いることも考えられているが、薄型化が可能で、画面全体に平坦な輝度が得られているものの、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高な明るさの分布を得ることについては全く開示がなく、全く考慮だにされていないという問題があった。   For thin backlights, it is also considered to use a light guide plate that increases in thickness as it moves away from the light source, as opposed to a tandem light guide plate. However, there is no disclosure about obtaining a light distribution near the center of the screen required for large-screen flat-screen LCD TVs compared to the periphery, so-called medium-high brightness distribution. There was a problem that wasn't done.

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、薄型な形状であり、かつ光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる面状照明装置を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, have a thin shape, have high light utilization efficiency, and can emit light with little unevenness in luminance, and is required for a large-screen thin liquid crystal television. It is an object of the present invention to provide a planar illumination device that can obtain a distribution that is brighter in the vicinity of the center portion of the screen than the peripheral portion, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution.

上記課題を解決するために、本発明の第1の形態は、矩形状の平坦な光射出面と、前記光射出面の対向する2つの長辺をそれぞれ含み、互いに対向する位置に配置される2つの光入射面と、これらの2つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な2つの傾斜背面と、これらの2つの傾斜背面を接合する湾曲部とを有し、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含み、前記2つの光入射面間の長さが、480mm以上、830mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上12.0μm以下であり、前記散乱粒子の濃度が、0.008wt%以上0.25wt%以下であり、前記2つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上であり、前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%より大きく25%以下である導光板と、前記導光板の2つの前記光入射面に対向してそれぞれ配置された2つの光源と、前記導光板の傾斜背面に接して配置され、前記導光板側の表面がマット処理されている反射シートとを有することを特徴とする面状照明装置を提供するものである。   In order to solve the above-described problems, a first embodiment of the present invention includes a rectangular flat light emission surface and two long sides facing each other, and is disposed at positions facing each other. Two light incident surfaces, two symmetrical inclined back surfaces, each of which has a distance away from the light emitting surface as it goes from the two light incident surfaces toward the center of the light emitting surface, and these two inclined back surfaces And a scattering particle that scatters the light propagating inside thereof, the length between the two light incident surfaces is 480 mm or more and 830 mm or less, and the particle size of the scattering particle is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, the concentration of the scattering particles is 0.008 wt% or more and 0.25 wt% or less, and light incident from the two light incident surfaces is emitted from the light emitting surface. The efficiency of light usage A medium height of the luminance distribution of the light emitting surface, which is a ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface is 55% or more A light guide plate that is greater than 0% and less than or equal to 25%, two light sources respectively disposed facing the two light incident surfaces of the light guide plate, and an inclined back surface of the light guide plate. The present invention provides a planar illuminating device comprising a reflection sheet having a matte-treated surface on the light guide plate side.

また、上記課題を解決するために、本発明の第2の形態は、矩形状の平坦な光射出面と、前記光射出面の対向する2つの長辺をそれぞれ含み、互いに対向する位置に配置される2つの光入射面と、これらの2つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な2つの傾斜背面と、これらの2つの傾斜背面を接合する湾曲部とを有し、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含み、前記2つの光入射面間の長さが、480mm以上、830mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下であり、前記散乱粒子の濃度が、0.008wt%以上、0.25wt%以下であり、前記2つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上であり、前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%超、25%以下である導光板と、前記導光板の2つの前記光入射面に対向してそれぞれ配置された2つの光源と、前記導光板の前記傾斜背面側に配置された反射シートと、前記導光板の前記傾斜背面と前記反射シートとの間に配置され、表面がマット処理されたマットフィルムとを有することを特徴とする面状照明装置を提供するものである。   In order to solve the above problem, the second embodiment of the present invention includes a rectangular flat light emission surface and two long sides facing each other, and is disposed at positions facing each other. Two light incident surfaces that are formed, two symmetrical inclined back surfaces that are distanced from the light emission surface toward the center of the light emission surface from these two light incident surfaces, and these two inclinations, respectively. A scattering portion that scatters light propagating in the inside, and a length between the two light incident surfaces is not less than 480 mm and not more than 830 mm. The diameter is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, the concentration of the scattering particles is 0.008 wt% or more and 0.25 wt% or less, and light incident from the two light incident surfaces is the light emission Of light emitted from the surface Luminance distribution of the light emitting surface, the utilization efficiency is 55% or more, and indicates a ratio of the luminance of light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface. A light guide plate with a medium altitude of over 0% and 25% or less, two light sources respectively disposed facing the two light incident surfaces of the light guide plate, and the inclined back side of the light guide plate A planar lighting device comprising: a reflective sheet disposed on the light guide plate; and a mat film having a matte surface disposed between the inclined back surface of the light guide plate and the reflective sheet. It is.

ここで、前記マットフィルムは、厚みTfが100μm<Tf<250μmであることが好ましい。
また、前記マットフィルムは、拡散フィルムであり、ヘーズをHfとすると、40%<Hf<90%であることが好ましい。
より好ましくは、70%<Hf<90%である。
または、前記マットフィルムは、表面がマット処理された透明フィルムであり、ヘーズをHbとすると、10%<Hb<40%であることも好ましく、10%<Hb<20%であることがより好ましい。
また、前記透明フィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル、シクロオレフィンポリマーの少なくとも1つを材料として形成されていることが好ましい。
さらに、前記導光板は、その厚みが最も薄い前記光入射面の厚みが、0.5mm以上、3.0mm以下であり、前記厚みが最も厚い前記湾曲部の中央の厚みが、1.0mm以上、6.0mm以下であり、前記湾曲部の曲率半径が、6,000mm以上、45,000mm以下であり、前記傾斜背面のテーパが、0.1°以上、0.8°以下であることが好ましい。
Here, the mat film preferably has a thickness Tf of 100 μm <Tf <250 μm.
Further, the mat film is a diffusion film, and preferably 40% <Hf <90% when Haze is Hf.
More preferably, 70% <Hf <90%.
Alternatively, the mat film is a transparent film whose surface is matted, and when haze is Hb, it is also preferably 10% <Hb <40%, and more preferably 10% <Hb <20%. .
The transparent film is preferably formed using at least one of polyethylene terephthalate, polycarbonate, acrylic, and cycloolefin polymer as a material.
Furthermore, the light guide plate has a thickness of the light incident surface that is the thinnest that is 0.5 mm or more and 3.0 mm or less, and a thickness of the center of the bent portion that is the thickest is 1.0 mm or more. 6.0 mm or less, the radius of curvature of the curved portion is 6,000 mm or more and 45,000 mm or less, and the taper of the inclined back surface is 0.1 ° or more and 0.8 ° or less. preferable.

前記導光板は、前記2つの光入射面間の導光長が、480mm以上500mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.02wt%以上、0.22wt%以下であり、かつ、前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.02)、(4.0,0.085)、(7.0,0.03)、(7.0,0.12)、(12.0,0.06)および(12.0,0.22)で囲まれる領域内にあることが好ましい。
また、前記導光板は、前記2つの光入射面間の導光長が、515mm以上620mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.015wt%以上、0.16wt%以下であり、かつ、前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.015)、(4.0,0.065)、(7.0,0.02)、(7.0,0.09)、(12.0,0.035)および(12.0,0.16)で囲まれる領域内にあることも好ましい。
また、前記導光板は、前記2つの光入射面間の導光長が、625mm以上770mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.01wt%以上、0.12wt%以下であり、かつ前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.01)、(4.0,0.05)、(7.0,0.01)、(7.0,0.06)、(12.0,0.02)および(12.0,0.12)で囲まれる領域内にあることも好ましい。
また、前記導光板は、前記2つの光入射面間の導光長が、785mm以上830mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.008wt%以上、0.08wt%以下であり、かつ前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.008)、(4.0,0.03)、(7.0,0.009)、(7.0,0.04)、(12.0,0.02)および(12.0,0.08)で囲まれる領域内にあることも好ましい。
The light guide plate has a light guide length between the two light incident surfaces of 480 mm to 500 mm, a particle size of the scattering particles of 4.0 μm to 12.0 μm, and a concentration of the scattering particles of 0.02 wt% or more and 0.22 wt% or less, and the particle size and concentration of the scattering particles are such that the particle size (μm) of the scattering particles is the horizontal axis, and the particle concentration (wt%) of the scattering particles. In the graph with the vertical axis, 6 points (4.0, 0.02), (4.0, 0.085), (7.0, 0.03), (7.0, 0.12), It is preferable to be in a region surrounded by (12.0, 0.06) and (12.0, 0.22).
The light guide plate has a light guide length between the two light incident surfaces of 515 mm to 620 mm, a particle size of the scattering particles of 4.0 μm to 12.0 μm, and a concentration of the scattering particles. Is not less than 0.015 wt% and not more than 0.16 wt%, and the particle diameter and concentration of the scattering particles are such that the particle diameter (μm) of the scattering particles is the horizontal axis, and the particle concentration (wt %) On the vertical axis, 6 points (4.0, 0.015), (4.0, 0.065), (7.0, 0.02), (7.0, 0.09) ), (12.0, 0.035) and (12.0, 0.16).
In the light guide plate, a light guide length between the two light incident surfaces is 625 mm or more and 770 mm or less, a particle diameter of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and the concentration of the scattering particles is Is 0.01 wt% or more and 0.12 wt% or less, and the particle diameter and concentration of the scattering particles are set such that the particle diameter (μm) of the scattering particles is a horizontal axis, and the particle concentration (wt%) of the scattering particles is ) On the vertical axis, 6 points (4.0, 0.01), (4.0, 0.05), (7.0, 0.01), (7.0, 0.06) , (12.0, 0.02) and (12.0, 0.12) are also preferable.
The light guide plate has a light guide length between the two light incident surfaces of 785 mm or more and 830 mm or less, a particle size of the scattering particles of 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and a concentration of the scattering particles. Is not less than 0.008 wt% and not more than 0.08 wt%, and the particle diameter and concentration of the scattering particles are set such that the particle diameter (μm) of the scattering particles is a horizontal axis, and the particle concentration (wt%) of the scattering particles is ) On the vertical axis, 6 points (4.0, 0.008), (4.0, 0.03), (7.0, 0.009), (7.0, 0.04) , (12.0, 0.02) and (12.0, 0.08).

本発明によれば、薄型な形状であり、かつ光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。   According to the present invention, it is a thin shape, has high light utilization efficiency, can emit light with little unevenness in brightness, and a central portion of the screen required for a large-screen thin liquid crystal television is a peripheral portion. Compared to the above, a bright distribution, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution can be obtained.

本発明に係る導光板を、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
図1(A)は、本発明に係る導光板を備えるバックライトユニットを用いる液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図1(B)は液晶表示装置の概略断面図である。また、図2(A)は、本発明に係る導光板と光源の概略平面図であり、図2(B)は、本発明の導光板の概略断面図である。
液晶表示装置10は、バックライトユニット(「面状照明装置」ともいう。)2と、そのバックライトユニット2の光射出面側に配置される液晶表示パネル4と、液晶表示パネル4を駆動する駆動ユニット6とを有して構成される。
A light guide plate according to the present invention will be described in detail below based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1A is a perspective view illustrating an outline of a liquid crystal display device using a backlight unit including a light guide plate according to the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display device. 2A is a schematic plan view of the light guide plate and the light source according to the present invention, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of the light guide plate of the present invention.
The liquid crystal display device 10 drives the backlight unit (also referred to as “planar illumination device”) 2, the liquid crystal display panel 4 disposed on the light emission surface side of the backlight unit 2, and the liquid crystal display panel 4. And a drive unit 6.

液晶表示パネル4は、予め特定の方向に配列してある液晶分子に、部分的に電界を印加してこの分子の配列を変え、液晶セル内に生じた屈折率の変化を利用して、液晶表示パネル4の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
なお、導光板が対象とする液晶表示パネル4は、その画面サイズが、37インチ(37”)以上の大画面であり、このような大画面を持つ大型かつ薄型液晶テレビに用いられるものである。このような液晶表示パネル4の画面サイズとしては、例えば、37インチ(37”)、42インチ(42”)、46インチ(46”)、52インチ(52”)、57インチ(57”)、65インチ(65”)などの大画面を挙げることができる。
駆動ユニット6は、液晶表示パネル4内の透明電極に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル4を透過する光の透過率を制御する。
The liquid crystal display panel 4 applies a partial electric field to liquid crystal molecules arranged in a specific direction in advance to change the arrangement of the molecules, and uses the change in the refractive index generated in the liquid crystal cell to make a liquid crystal display. Characters, figures, images, etc. are displayed on the surface of the display panel 4.
The liquid crystal display panel 4 targeted by the light guide plate has a large screen size of 37 inches (37 ") or more, and is used for a large and thin liquid crystal television having such a large screen. Examples of the screen size of the liquid crystal display panel 4 include 37 inches (37 "), 42 inches (42"), 46 inches (46 "), 52 inches (52"), and 57 inches (57 "). Large screens such as 65 inches (65 ").
The drive unit 6 applies a voltage to the transparent electrode in the liquid crystal display panel 4 to change the direction of the liquid crystal molecules to control the transmittance of light transmitted through the liquid crystal display panel 4.

バックライトユニット2は、液晶表示パネル4の背面から、液晶表示パネル4の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル4の画像表示面と略同一形状の光射出面を有する。
図1(A)、(B)および図2(A)、(B)に示すように、バックライトユニット2は、2つの光源12と、光学部材ユニット14と、本発明の導光板18と、反射シート22とを有する。以下、バックライトユニット2を構成する各構成部品について説明する。
The backlight unit 2 is an illumination device that irradiates light from the back surface of the liquid crystal display panel 4 to the entire surface of the liquid crystal display panel 4, and has a light emission surface that has substantially the same shape as the image display surface of the liquid crystal display panel 4.
As shown in FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B, the backlight unit 2 includes two light sources 12, an optical member unit 14, a light guide plate 18 of the present invention, And a reflection sheet 22. Hereinafter, each component constituting the backlight unit 2 will be described.

まず、光源12について説明する。
図3(A)は、図1および図2に示すバックライトユニット2の光源12の概略構成を示す概略斜視図であり、図3(B)は、図3(A)に示す光源12の断面図であり、図3(C)は、図3(A)に示す光源12を構成する1つのLED(発光ダイオード)チップ50のみを拡大して示す概略斜視図である。
First, the light source 12 will be described.
3A is a schematic perspective view showing a schematic configuration of the light source 12 of the backlight unit 2 shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the light source 12 shown in FIG. FIG. 3C is a schematic perspective view showing only one LED (light emitting diode) chip 50 constituting the light source 12 shown in FIG.

図3(A)に示すように、光源12は、複数のLEDチップ50と、光源支持部52とを有する。
LEDチップ50は、青色光を射出する発光ダイオードの表面に蛍光物質を塗布したチップであり、所定面積の発光面58を有し、この発光面58から白色光を射出する。
つまり、LEDチップ50の発光ダイオードの表面から射出された青色光が蛍光物質を透過すると、蛍光物質が蛍光する。これにより、LEDチップ50から射出された青色光が透過すると、発光ダイオードから射出された青色光と蛍光物質が蛍光することで射出される光とで白色光を生成され、射出される。
ここで、LEDチップ50としては、GaN系発光ダイオード、InGaN系発光ダイオード等の表面にYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光物質を塗布したチップが例示される。
As shown in FIG. 3A, the light source 12 includes a plurality of LED chips 50 and a light source support portion 52.
The LED chip 50 is a chip in which a fluorescent material is coated on the surface of a light emitting diode that emits blue light. The LED chip 50 has a light emitting surface 58 having a predetermined area, and emits white light from the light emitting surface 58.
That is, when the blue light emitted from the surface of the light emitting diode of the LED chip 50 passes through the fluorescent material, the fluorescent material fluoresces. Accordingly, when the blue light emitted from the LED chip 50 is transmitted, white light is generated and emitted by the blue light emitted from the light emitting diode and the light emitted by the fluorescent substance being fluorescent.
Here, the LED chip 50 is exemplified by a chip in which a YAG (yttrium / aluminum / garnet) fluorescent material is applied to the surface of a GaN-based light-emitting diode, InGaN-based light-emitting diode, or the like.

光源支持部52は、図3(B)に示すように、アレイ基板54と複数のフィン56とを有する。上述した複数のLEDチップ50は、所定間隔離間して一列でアレイ基板54上に配置されている。具体的には、光源12を構成する複数のLEDチップ50は、後述する導光板18の第1光入射面30dまたは第2光入射面30eの長手方向に沿って、言い換えれば、光射出面30aと第1光入射面30dとが交わる線と平行に、または、光射出面30aと第2光入射面30eとが交わる線と平行に、アレイ状に配列されアレイ基板54上に固定されている。   As illustrated in FIG. 3B, the light source support portion 52 includes an array substrate 54 and a plurality of fins 56. The plurality of LED chips 50 described above are arranged on the array substrate 54 in a line at a predetermined interval. Specifically, the plurality of LED chips 50 constituting the light source 12 are arranged along the longitudinal direction of the first light incident surface 30d or the second light incident surface 30e of the light guide plate 18 to be described later, in other words, the light emitting surface 30a. Are arranged in an array parallel to the line where the first light incident surface 30d intersects or parallel to the line where the light emitting surface 30a and the second light incident surface 30e intersect, and are fixed on the array substrate 54. .

アレイ基板54は、一面が導光板18の最薄側端面である光入射面(30d、30e)に対向して配置される板状の部材である。アレイ基板54の導光板18の光入射面(30d、30e)に対向する面となる側面には、LEDチップ50が支持されている。
ここで、本実施形態のアレイ基板54は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成されており、LEDチップ50から発生する熱を吸収し、外部に放散させるヒートシンクとしての機能も有する。
The array substrate 54 is a plate-like member that is disposed so as to face the light incident surface (30 d, 30 e) whose one surface is the thinnest side end surface of the light guide plate 18. The LED chip 50 is supported on the side surface of the array substrate 54 that is the surface facing the light incident surface (30d, 30e) of the light guide plate 18.
Here, the array substrate 54 of the present embodiment is formed of a metal having good thermal conductivity such as copper or aluminum, and also has a function as a heat sink that absorbs heat generated from the LED chip 50 and dissipates it to the outside. .

複数のフィン56は、それぞれ銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成された板状部材であり、アレイ基板54のLEDチップ50が配置されている面とは反対側の面に、隣接するフィン56と所定間隔離間して連結されている。
光源支持部52に、複数のフィン56を設けることで表面積を広くすることができ、かつ、放熱効果を高くすることができる。これにより、LEDチップ50の冷却効率を高めることができる。
なお、本実施形態では、光源支持部52のアレイ基板54をヒートシンクとして用いたが、LEDチップの冷却が必要ない場合は、ヒートシンクに代えて放熱機能を備えない板状部材をアレイ基板として用いてもよい。
Each of the plurality of fins 56 is a plate-like member made of a metal having good thermal conductivity such as copper or aluminum, and is adjacent to the surface of the array substrate 54 opposite to the surface on which the LED chip 50 is disposed. The fins 56 are connected to each other at a predetermined distance.
By providing a plurality of fins 56 on the light source support 52, the surface area can be increased and the heat dissipation effect can be enhanced. Thereby, the cooling efficiency of LED chip 50 can be improved.
In this embodiment, the array substrate 54 of the light source support 52 is used as a heat sink. However, when cooling of the LED chip is not necessary, a plate-like member that does not have a heat dissipation function is used as the array substrate instead of the heat sink. Also good.

ここで、図3(C)に示すように、本実施形態のLEDチップ50は、LEDチップ50の配列方向の長さよりも、配列方向に直交する方向の長さが短い長方形形状、つまり、後述する導光板18の厚み方向(光射出面30aに垂直な方向)が短辺となる長方形形状を有する。言い換えれば、LEDチップ50は、導光板18の光射出面30aに垂直な方向の長さをa、配列方向の長さをbとしたときに、b>aとなる形状である。また、LEDチップ50の配置間隔をqとするとq>bである。このように、LEDチップ50の導光板18の光射出面30aに垂直な方向の長さa、配列方向の長さb、LEDチップ50の配置間隔qの関係が、q>b>aを満たすことが好ましい。
LEDチップ50を長方形形状とすることにより、大光量の出力を維持しつつ、薄型な光源とすることができる。光源を薄型化することにより、面状照明装置を薄型にすることができる。また、LEDチップの配置個数を少なくすることができる。
Here, as shown in FIG. 3C, the LED chip 50 of this embodiment has a rectangular shape in which the length in the direction orthogonal to the arrangement direction is shorter than the length in the arrangement direction of the LED chip 50, that is, described later. The light guide plate 18 has a rectangular shape with a short side in the thickness direction (direction perpendicular to the light exit surface 30a). In other words, the LED chip 50 has a shape in which b> a, where a is a length in the direction perpendicular to the light exit surface 30a of the light guide plate 18 and b is a length in the arrangement direction. Further, q> b, where q is the arrangement interval of the LED chips 50. Thus, the relationship between the length a in the direction perpendicular to the light exit surface 30a of the light guide plate 18 of the LED chip 50, the length b in the arrangement direction, and the arrangement interval q of the LED chips 50 satisfies q>b> a. It is preferable.
By making the LED chip 50 into a rectangular shape, a thin light source can be obtained while maintaining a large light output. By reducing the thickness of the light source, the planar illumination device can be reduced in thickness. In addition, the number of LED chips can be reduced.

なお、LEDチップ50は、光源をより薄型にできるため、導光板18の厚み方向を短辺とする長方形形状とすることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等種々の形状のLEDチップを用いることができる。   In addition, since the LED chip 50 can make a light source thinner, it is preferable that the light guide plate 18 has a rectangular shape having a short side in the thickness direction. However, the present invention is not limited to this, and a square shape, a circular shape, LED chips having various shapes such as a polygonal shape and an elliptical shape can be used.

また、本実施形態では、LEDチップを1列に並べ、単層構造としたが、本発明はこれに限定されず、アレイ支持体に複数のLEDチップ50を配置した構成のLEDアレイを複数個、積層させた構成の多層LEDアレイを光源として用いることもできる。このようにLEDアレイを積層させる場合でもLEDチップ50を長方形形状とし、LEDアレイを薄型にすることで、より多くのLEDアレイを積層させることができる。このように、多層のLEDアレイを積層させ、LEDアレイ(LEDチップ)の充填率を高くすることで、より大光量を出力することができる。また、LEDアレイのLEDチップと隣接する層のLEDアレイのLEDチップも上述と同様に配置間隔が上記式を満たすことが好ましい。つまり、LEDアレイは、LEDチップと隣接する層のLEDアレイのLEDチップとを所定距離離間させて積層させることが好ましい。   In this embodiment, the LED chips are arranged in a single row to form a single layer structure. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of LED arrays having a plurality of LED chips 50 arranged on an array support are provided. A multilayer LED array having a laminated structure can also be used as a light source. Even when LED arrays are stacked in this manner, more LED arrays can be stacked by making the LED chip 50 rectangular and thinning the LED array. In this way, a larger amount of light can be output by stacking multilayer LED arrays and increasing the filling rate of the LED arrays (LED chips). In addition, the LED chip of the LED array in the layer adjacent to the LED chip of the LED array preferably has the arrangement interval satisfying the above formula as described above. In other words, the LED array is preferably laminated with the LED chip and the LED chip of the LED array in the adjacent layer separated by a predetermined distance.

次に、図2(A)、(B)、図4(A)および(B)を参照して、導光板18について説明する。
図2(A)、(B)、図4(A)および(B)に示すように、本発明の導光板18は、略矩形形状の平坦な光射出面18aと、光射出面18aの反対側に位置し、光射出面18aの一辺に平行で、光射出面18aを2等分する2等分線Xに対して互いに対称で、光射出面18aに対して所定の角度で傾斜して所定のテーパを有する2つの傾斜面(第1傾斜面18bと第2傾斜面18c)と、2つのLEDアレイ24に対向し、それらLEDアレイ24からの光が入射される2つの光入射面(第1光入射面18dと第2光入射面18e)と、2つの傾斜面の第1傾斜面18bと第2傾斜面18cとの接合部分に形成される曲率半径Rの湾曲部18fとを有している。
Next, the light guide plate 18 will be described with reference to FIGS. 2 (A), 2 (B), 4 (A) and 4 (B).
As shown in FIGS. 2A, 2B, 4A, and 4B, the light guide plate 18 of the present invention has a substantially rectangular flat light emission surface 18a and the opposite of the light emission surface 18a. Located on the side, parallel to one side of the light exit surface 18a, symmetrical with respect to the bisector X that bisects the light exit surface 18a, and inclined at a predetermined angle with respect to the light exit surface 18a. Two inclined surfaces (a first inclined surface 18b and a second inclined surface 18c) having a predetermined taper, and two light incident surfaces that face the two LED arrays 24 and receive light from the LED arrays 24 ( A first light incident surface 18d and a second light incident surface 18e), and a curved portion 18f having a radius of curvature R formed at a joint portion between the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c of the two inclined surfaces. is doing.

なお、2つの光入射面18dおよび18eは、略矩形形状の光射出面18aの対向する長辺側に対向して位置しており、対向して配置されたLED24から2つの光入射面18dおよび18eに入射した光は、略矩形形状の光射出面18aの対向する短辺に平行に導光板18内を伝播する。
第1傾斜面18bおよび第2傾斜面18cは、2等分線Xに対して線対称であり、光射出面18aに対し対称に傾斜している。湾曲部18fも、2等分線Xに対して線対称に湾曲している。導光板18は、第1光入射面18dおよび第2光入射面18eから中央に向かうに従って厚さが厚くなっており、中央部の2等分線Xに対応する部分、すなわち湾曲部18fの中央部分で最も厚く(tmax)、両端部の2つの光入射面(第1光入射面18dと第2光入射面18e)で最も薄く(tmin)なっている。
すなわち、導光板18の断面形状は、2等分線Xを通る中心軸に対して線対称である。
Note that the two light incident surfaces 18d and 18e are located opposite to the opposing long sides of the substantially rectangular light exit surface 18a, and the two light incident surfaces 18d and 18d are arranged from the opposed LEDs 24. The light incident on 18e propagates in the light guide plate 18 parallel to the opposing short sides of the substantially rectangular light exit surface 18a.
The first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c are axisymmetric with respect to the bisector X, and are inclined symmetrically with respect to the light exit surface 18a. The bending portion 18f is also curved symmetrically with respect to the bisector X. The light guide plate 18 is thicker from the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e toward the center, and the portion corresponding to the bisector X in the center, that is, the center of the curved portion 18f. The portion is thickest (tmax), and the two light incident surfaces (first light incident surface 18d and second light incident surface 18e) at both ends are thinnest (tmin).
That is, the cross-sectional shape of the light guide plate 18 is line symmetric with respect to the central axis passing through the bisector X.

ここで、本発明においては、第1光入射面18dと第2光入射面18eとの間の光が伝播する導光長Lは、37インチ(37”)の画面サイズ以上の液晶パネル4を対象としているので、480mm以上であり、最大65インチ(65”)の画面サイズ以上の液晶パネル4を対象とするので、830mm以下である必要がある。より詳細には、37インチ(37”)の画面サイズに対しては、導光長Lは、480mm以上、500mm以下であり、42インチ(42”)および46インチ(46”)の画面サイズに対しては、導光長Lは、515mm以上、620mm以下であり、52インチ(52”)および57インチ(57”)の画面サイズに対しては、導光長Lは、625mm以上、770mm以下であり、65インチ(65”)の画面サイズに対しては、導光長Lは、785mm以上、830mm以下であるのが良い。   Here, in the present invention, the light guide length L through which the light propagates between the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e has a liquid crystal panel 4 having a screen size of 37 inches (37 ″) or more. Since the target is the liquid crystal panel 4 having a screen size of 480 mm or more and a maximum screen size of 65 inches (65 ″) or more, it needs to be 830 mm or less. More specifically, for a screen size of 37 inches (37 ″), the light guide length L is not less than 480 mm and not more than 500 mm, resulting in screen sizes of 42 inches (42 ″) and 46 inches (46 ″). On the other hand, the light guide length L is not less than 515 mm and not more than 620 mm, and for screen sizes of 52 inches (52 ") and 57 inches (57"), the light guide length L is not less than 625 mm and not more than 770 mm. For a screen size of 65 inches (65 ″), the light guide length L is preferably 785 mm or more and 830 mm or less.

また、導光板18の厚みが最も薄い光入射面18dおよび18eの最小厚さtminは、0.5mm以上、3.0mm以下であるのが好ましい。
その理由は、最小厚さが小さ過ぎると、光入射面18dおよび18eが小さくなり過ぎて、光源12からの光入射が少なくなり、光射出面18aから十分な輝度の光を射出することができないし、最小厚さが大き過ぎると、最大厚さが厚くなり過ぎ、重量が重すぎて液晶表示装置などの光学部材として適さないし、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさないからである。
また、導光板18の厚みが最も厚い湾曲部18fの中央の最大厚みtmaxは、1.0mm以上、6.0 mm以下であるのが好ましい。
その理由は、最大厚さが厚くなり過ぎる場合、重量が重すぎて液晶表示装置などの光学部材として適さないし、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさないからであり、最大厚さが薄くなり過ぎる場合、中央部の湾曲部18fの半径Rが大きすぎて成形に適さないし、平板の場合と同様に、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が55%以上を満たさないし、逆に、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では 中高分布を実現できないからである。
Further, the minimum thickness tmin of the light incident surfaces 18d and 18e where the light guide plate 18 has the smallest thickness is preferably 0.5 mm or more and 3.0 mm or less.
The reason is that if the minimum thickness is too small, the light incident surfaces 18d and 18e become too small, light incidence from the light source 12 decreases, and light with sufficient luminance cannot be emitted from the light emitting surface 18a. However, if the minimum thickness is too large, the maximum thickness becomes too thick, and the weight is too heavy to be suitable as an optical member such as a liquid crystal display device. It is because it does not satisfy more than%.
Further, the maximum thickness tmax at the center of the curved portion 18f where the light guide plate 18 is thickest is preferably 1.0 mm or more and 6.0 mm or less.
The reason is that if the maximum thickness is too thick, the weight is too heavy and it is not suitable as an optical member such as a liquid crystal display device, and light penetrates and penetrates, so that the light utilization efficiency does not satisfy 55% or more. If the maximum thickness is too thin, the radius R of the central curved portion 18f is too large to be suitable for molding, and as in the case of a flat plate, the particle concentration that achieves a medium and high luminance distribution This is because the utilization efficiency does not satisfy 55% or more, and conversely, the medium-high distribution cannot be realized at a particle concentration at which the light utilization efficiency is 55% or more.

したがって、傾斜背面18bおよび18cのテーパ、すなわちテーパ角(傾斜角)は、0.1°以上、0.8°以下であるのが好ましい。
その理由は、テーパが大き過ぎる場合、最大厚さが必要以上に大きくなりすぎてしまうし、必要以上に中高な分布になりすぎてしまうからであり、テーパが小さ過ぎる場合、最小厚さが小さすぎる場合と同様に、中央部半径Rが大きすぎて成形に適さないし、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では 中高分布を実現できないし、逆に、平板と同様に、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では光利用効率が55%以上を満たさないからである。
その結果、湾曲部18fの曲率半径Rは、6,000mm以上、45,000mm以下であるのが好ましい。
なお、図4(A)および(B)に示すように、傾斜背面18bおよび18cのテーパ角をθとするとき、L=2Rsinθで表され、最大厚みtmax=tmin−[(L/2)tanθ+Rcosθ−R]で表され、テーパ角θ=tan−1[(tmax−tmin)/(L/2)]で表される。
Therefore, the taper of the inclined back surfaces 18b and 18c, that is, the taper angle (inclination angle) is preferably 0.1 ° or more and 0.8 ° or less.
The reason is that if the taper is too large, the maximum thickness will be larger than necessary, and the distribution will be excessively high, and if the taper is too small, the minimum thickness will be small. As in the case of too much, the center radius R is too large to be suitable for molding, and the medium / high distribution cannot be realized at a particle concentration where the light utilization efficiency is 55% or more. This is because the light utilization efficiency does not satisfy 55% or more at the particle concentration that achieves the distribution.
As a result, the curvature radius R of the curved portion 18f is preferably 6,000 mm or more and 45,000 mm or less.
4A and 4B, when the taper angle of the inclined back surfaces 18b and 18c is θ, L R = 2R sin θ, and the maximum thickness tmax = tmin − [(L R / 2 ) Tan θ + R cos θ−R], and taper angle θ = tan −1 [(tmax−tmin) / (L / 2)].

本発明においては、導光板18の形状を、第1光入射面18dおよび第2光入射面18eから中央に向かうに従って厚さが厚くなるような形状(以下、逆楔形状という)にすることにより、入射した光をより奥に伝播しやすくして、光利用効率を維持しながら面内均一性を向上させ、さらに、中高な、いわゆる釣鐘状の輝度分布を得るものである。すなわち、このような形状とすることにより、上述した従来の平板形状の導光板では中央が暗くなる分布を、均一あるいは中高な、いわゆる釣鐘状の分布とすることができる。
また、傾斜背面18bおよび18cの中央の接合部分を湾曲部18fとして滑らかに接合することにより、中央の接合部分にできる帯ムラを、均一あるいは中高な、いわゆる釣鐘状の分布とすることができる。
In the present invention, the shape of the light guide plate 18 is made such that the thickness increases from the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e toward the center (hereinafter referred to as an inverted wedge shape). This makes it easier to propagate the incident light deeper, improves the in-plane uniformity while maintaining the light utilization efficiency, and obtains a so-called bell-shaped luminance distribution that is medium to high. That is, by adopting such a shape, the distribution in which the center becomes dark in the above-described conventional flat light guide plate can be made uniform or medium-high, so-called bell-shaped distribution.
Further, by smoothly joining the joint portions at the center of the inclined back surfaces 18b and 18c as the curved portion 18f, the band unevenness that can be formed at the center joint portion can be made uniform or medium-high so-called bell-shaped distribution.

図2(A)および(B)に示す導光板18では、第1光入射面18dおよび第2光入射面18eから入射した光は、導光板18の内部に含まれる散乱微粒子(詳細は後述する)によって散乱されつつ、導光板18内部を通過し、直接、もしくは、第1傾斜面18bおよび第2傾斜面18cで反射した後、光射出面18aから出射する。このとき、第1傾斜面18bおよび第2傾斜面18cから一部の光が漏出する場合もあるが、漏出した光は、導光板18の第1傾斜面18bおよび第2傾斜面18cを覆うようにして配置される反射シート(図示せず)によって反射され再び導光板18の内部に入射する。   In the light guide plate 18 shown in FIGS. 2A and 2B, the light incident from the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e is scattered fine particles contained in the light guide plate 18 (details will be described later). The light passes through the inside of the light guide plate 18 and is reflected directly or after being reflected by the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c, and then is emitted from the light exit surface 18a. At this time, a part of light may leak from the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c, but the leaked light covers the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c of the light guide plate 18. Then, the light is reflected by a reflection sheet (not shown) arranged in this manner and again enters the light guide plate 18.

導光板18は、透明樹脂に、光を散乱させるための微小な散乱粒子が混錬分散されて形成されている。導光板18に用いられる透明樹脂の材料としては、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、MS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が挙げられる。導光板18に混錬分散させる散乱粒子としては、トスパール、シリコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマ等を用いることができる。このような散乱粒子を導光板18の内部に含有させることによって、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。   The light guide plate 18 is formed by kneading and dispersing minute scattering particles for scattering light in a transparent resin. Examples of the transparent resin material used for the light guide plate 18 include PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, or COP (cycloolefin polymer). An optically transparent resin such as As the scattering particles kneaded and dispersed in the light guide plate 18, Tospearl, silicone, silica, zirconia, dielectric polymer, or the like can be used. By including such scattering particles in the light guide plate 18, it is possible to emit illumination light that is uniform and has less luminance unevenness from the light exit surface.

ここで、導光板18に分散させる散乱微粒子の粒径が、4.0μm以上、かつ12.0μm以下である必要がある。その理由は、高い散乱効率を得ることができ、前方散乱性が大きくかつ波長依存性が少なく、色むらがないように選択できるからである。
なお、本発明の導光板18に分散させる散乱微粒子の最適な粒径選択については、波長依存性の観点に加え、以下の点をも考慮するのが好ましい。
まず、単一の粒子による散乱光強度分布(角度分布)においては、前方0〜5°に散乱する光が90%以上となる条件を満たすようにする必要がある。なぜならば、逆楔形状の導光板18は、導光板18の側面の第1光入射面18dおよび第2光入射面18eから最低でも240mm以上の距離、片面入射の場合は、光入射面から最低480mm以上の距離を導光する必要があるからであり、前方0〜5°に散乱する光が90%未満では、導光板18の奥まで光が導光できないからである。
Here, the particle diameter of the scattering fine particles dispersed in the light guide plate 18 needs to be 4.0 μm or more and 12.0 μm or less. The reason is that high scattering efficiency can be obtained, the forward scattering property is large, the wavelength dependency is small, and color unevenness can be selected.
In addition, regarding the selection of the optimum particle size of the scattering fine particles to be dispersed in the light guide plate 18 of the present invention, it is preferable to consider the following points in addition to the viewpoint of wavelength dependency.
First, in the scattered light intensity distribution (angular distribution) by a single particle, it is necessary to satisfy the condition that the light scattered in the forward 0 to 5 ° is 90% or more. This is because the inverted wedge-shaped light guide plate 18 is at least a distance of 240 mm or more from the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e on the side surface of the light guide plate 18, and in the case of single-sided incidence, it is the lowest from the light incident surface. This is because it is necessary to guide a distance of 480 mm or more, and if less than 90% of the light scattered in the forward 0 to 5 ° is less than 90%, the light cannot be guided to the back of the light guide plate 18.

このため、散乱微粒子の粒径が、4.0μmより小さいと、すなわち、4.0μm未満では、散乱が等方性となるため、上記条件を満たすことができない。なお、母材としてアクリル樹脂、粒子としてシリコーン樹脂を選択した場合は、シリコーン樹脂散乱微粒子の粒径は、4.5μm以上とするのがより好ましい。
一方、散乱微粒子の粒径が、12.0μmより大きいと、すなわち、12.0μm超では、粒子の前方散乱性が強くなりすぎるため、系内の平均自由行程が大きくなり、散乱回数が減少することから、入射端付近で光源(LED)間の輝度ムラ(ホタルムラ)が現れてしまうため、上限値は、12.0μmに制限される。
その理由は、粒子濃度が高すぎる場合、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できないからであり、粒子濃度が低すぎる場合、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさないからである。
For this reason, when the particle diameter of the scattering fine particles is smaller than 4.0 μm, that is, when the particle diameter is smaller than 4.0 μm, the scattering becomes isotropic, so the above condition cannot be satisfied. When an acrylic resin is selected as the base material and a silicone resin is selected as the particles, the particle size of the silicone resin scattering fine particles is more preferably 4.5 μm or more.
On the other hand, if the particle size of the scattering fine particles is larger than 12.0 μm, that is, if it exceeds 12.0 μm, the forward scattering property of the particles becomes too strong, so that the mean free path in the system increases and the number of scattering decreases. For this reason, luminance unevenness (firefly unevenness) between the light sources (LEDs) appears in the vicinity of the incident end, and thus the upper limit value is limited to 12.0 μm.
The reason is that if the particle concentration is too high, it becomes a phenomenon similar to that of a flat plate, so that a medium-high luminance distribution cannot be realized. If the particle concentration is too low, light penetrates and passes through. This is because the utilization efficiency does not satisfy 55% or more.

このように、散乱微粒子の粒子径の限定範囲に含まれる最適な粒径(粒子屈折率と母材屈折率との組み合わせ)を選択することにより、波長ムラのない出射光を得ることができる。
なお、上述して例では、単一粒径の散乱微粒子を用いているが、本発明はこれに限定されず、複数粒径の散乱微粒子を混合して用いても良い。
As described above, by selecting an optimum particle size (combination of particle refractive index and base material refractive index) included in the limited range of the particle size of the scattering fine particles, it is possible to obtain outgoing light without wavelength unevenness.
In the above-described example, scattering particles having a single particle diameter are used. However, the present invention is not limited to this, and scattering particles having a plurality of particle diameters may be mixed and used.

また、散乱粒子の濃度は、本発明の導光板18の導光長が480mm〜830mmであるので、0.008wt%以上、0.22wt%以下である必要がある。
具体的には、導光長Lが480mm≦L≦500mmである場合には、散乱粒子の濃度を0.02wt%以上0.22wt%以下とする必要がある。
また、導光板の導光長を画面サイズ37インチ対応のL=480mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.02wt%以上、0.085wt%以下とすることがより好ましく、0.047wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.03wt%以上、0.12wt%以下とすることがより好ましく、0.065wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.06wt%以上、0.22wt%以下とすることがより好ましく、0.122wt%とすることが最も好ましい。
Moreover, since the light guide length of the light guide plate 18 of the present invention is 480 mm to 830 mm, the concentration of the scattering particles needs to be 0.008 wt% or more and 0.22 wt% or less.
Specifically, when the light guide length L is 480 mm ≦ L ≦ 500 mm, the concentration of the scattering particles needs to be 0.02 wt% or more and 0.22 wt% or less.
In addition, when the light guide length of the light guide plate is L = 480 mm corresponding to a screen size of 37 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.02 wt% or more and 0.085 wt%. The content is more preferably as follows, and most preferably 0.047 wt%. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.03 wt% or more and 0.12 wt% or less, and most preferably 0.065 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.06 wt% or more and 0.22 wt% or less, and most preferably 0.122 wt%. .

また、導光長Lが515mm≦L≦620mmである場合には、散乱粒子の濃度を0.015wt%以上、0.16wt%以下とするのが良い。
また、導光板の導光長を画面サイズ42インチ対応のL=560mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.015wt%以上、0.065wt%以下とすることがより好ましく、0.035wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.02wt%以上、0.09wt%以下とすることがより好ましく、0.048wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.04wt%以上、0.16wt%以下とすることがより好ましく、0.09wt%とすることが最も好ましい。
Further, when the light guide length L is 515 mm ≦ L ≦ 620 mm, the concentration of the scattering particles is preferably 0.015 wt% or more and 0.16 wt% or less.
In addition, when the light guide length of the light guide plate is L = 560 mm corresponding to a screen size of 42 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.015 wt% or more and 0.065 wt%. More preferably, it is more preferably 0.035 wt%. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.02 wt% or more and 0.09 wt% or less, and most preferably 0.048 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.04 wt% or more and 0.16 wt% or less, and most preferably 0.09 wt%.

また、導光板の導光長を画面サイズ46インチ対応のL=590mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.015wt%以上、0.060wt%以下とすることがより好ましく、0.031wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.02wt%以上、0.08wt%以下とすることがより好ましく、0.043wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.035wt%以上、0.15wt%以下とすることがより好ましく、0.081wt%とすることが最も好ましい。   In addition, when the light guide length of the light guide plate is L = 590 mm corresponding to a screen size of 46 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.015 wt% or more and 0.060 wt%. More preferably, it is more preferably 0.031 wt%. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.02 wt% or more and 0.08 wt% or less, and most preferably 0.043 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.035 wt% or more and 0.15 wt% or less, and most preferably 0.081 wt%.

また、導光長Lを625mm≦L≦770mmとする場合には、散乱粒子の濃度を0.01wt%以上、0.12wt%以下とするのが良い。
また、導光板の導光長を画面サイズ52インチ対応のL=660mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.010wt%以上0.050wt%以下とすることがより好ましく、0.025wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.015wt%以上0.060wt%以下とすることがより好ましく、0.034wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.030wt%以上0.120wt%以下とすることがより好ましく、0.064wt%とすることが最も好ましい。
When the light guide length L is 625 mm ≦ L ≦ 770 mm, the concentration of the scattering particles is preferably 0.01 wt% or more and 0.12 wt% or less.
When the light guide length of the light guide plate is L = 660 mm corresponding to a screen size of 52 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.010 wt% or more and 0.050 wt% or less. Is more preferable, and 0.025 wt% is most preferable. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.015 wt% or more and 0.060 wt% or less, and most preferably 0.034 wt%. Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.030 wt% or more and 0.120 wt% or less, and most preferably 0.064 wt%.

さらに、導光板の導光長を画面サイズ57インチ対応のL=730mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.010wt%以上、0.040wt%以下とすることがより好ましく、0.021wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.010wt%以上、0.050wt%以下とすることがより好ましく、0.028wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.020wt%以上0.100wt%以下とすることが好ましく、0.053wt%とすることが最も好ましい。   Furthermore, when the light guide length of the light guide plate is L = 730 mm corresponding to a screen size of 57 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.010 wt% or more and 0.040 wt% or less. Is more preferable, and 0.021 wt% is most preferable. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.010 wt% or more and 0.050 wt% or less, and most preferably 0.028 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is preferably 0.020 wt% or more and 0.100 wt% or less, and most preferably 0.053 wt%.

また、導光長Lを785mm≦L≦830mmとする場合には、散乱粒子の濃度を0.006wt%以上、0.08wt%以下とすること好ましい。
さらに、導光板の導光長を画面サイズ65インチ対応のL=830mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.008wt%以上、0.030wt%以下とすることがより好ましく、0.016wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.009wt%以上、0.040wt%以下とすることがより好ましく、0.022wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.020wt%以上、0.080wt%以下とすることがより好ましく、0.041wt%とすることが最も好ましい。
When the light guide length L is 785 mm ≦ L ≦ 830 mm, it is preferable that the concentration of the scattering particles is 0.006 wt% or more and 0.08 wt% or less.
Further, when the light guide length of the light guide plate is L = 830 mm corresponding to a screen size of 65 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.008 wt% or more and 0.030 wt% or less. More preferably, it is most preferable to set it as 0.016 wt%. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.009 wt% or more and 0.040 wt% or less, and most preferably 0.022 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.020 wt% or more and 0.080 wt% or less, and most preferably 0.041 wt%. .

以上から、本発明においては、導光板18の2つの光入射面18d、18e間の導光長に応じて、導光板18に分散させる散乱粒子の粒径および濃度が、所定の関係を満たす関係を満たす必要があることが分かる。
そこで、本発明においては、導光板18の導光長が、480mm以上、500mm以下である時、上述のように、散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、散乱粒子の濃度が、0.02wt%以上、0.22wt%以下である必要があり、かつ、図5(A)に示すグラフのように、散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、6点(4.0,0.02)、(4.0,0.085)、(7.0,0.03)、(7.0,0.12)、(12.0,0.06)および(12.0,0.22)で囲まれる領域内にある必要がある。
また、導光板18の導光長が、515mm以上、620mm以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、散乱粒子の濃度が、0.015wt%以上、0.16wt%以下であり、かつ、図5(B)に示すグラフのように、粒径(μm)を横軸とし、粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、6点(4.0,0.015)、(4.0,0.065)、(7.0,0.02)、(7.0,0.09)、(12.0,0.035)および(12.0,0.16)で囲まれる領域内にある必要がある。
From the above, in the present invention, the relationship between the particle size and concentration of the scattering particles dispersed in the light guide plate 18 satisfies a predetermined relationship according to the light guide length between the two light incident surfaces 18d and 18e of the light guide plate 18. It turns out that it is necessary to satisfy.
Therefore, in the present invention, when the light guide length of the light guide plate 18 is 480 mm or more and 500 mm or less, as described above, the particle diameter of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less. The concentration needs to be 0.02 wt% or more and 0.22 wt% or less, and as shown in the graph of FIG. 5A, the particle size (μm) of the scattering particles is taken as the horizontal axis, When the particle concentration (wt%) is the vertical axis, the particle size and concentration of the scattering particles are 6 points (4.0, 0.02), (4.0, 0.085), (7.0, 0). .03), (7.0, 0.12), (12.0, 0.06) and (12.0, 0.22).
Further, when the light guide length of the light guide plate 18 is 515 mm or more and 620 mm or less, as described above, the particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and the concentration of the scattering particles is 0.00. Scattering is 015 wt% or more and 0.16 wt% or less, and when the particle diameter (μm) is on the horizontal axis and the particle concentration (wt%) is on the vertical axis as shown in the graph of FIG. The particle size and concentration of the particles are 6 points (4.0, 0.015), (4.0, 0.065), (7.0, 0.02), (7.0, 0.09), It must be within the region enclosed by (12.0, 0.035) and (12.0, 0.16).

また、導光板18の導光長が、625mm以上、770mm以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、散乱粒子の濃度が、0.01wt%以上、0.12wt%以下であり、かつ図6(A)に示すグラフのように、粒径(μm)を横軸とし、粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、6点(4.0,0.01)、(4.0,0.05)、(7.0,0.01)、(7.0,0.06)、(12.0,0.02)および(12.0,0.12)で囲まれる領域内にある必要がある。
また、導光板18の導光長が、785mm以上、830mm以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、散乱粒子の濃度が、0.008wt%以上、0.08wt%以下であり、かつ、図6(B)に示すグラフのように、粒径(μm)を横軸とし、粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、6点(4.0,0.008)、(4.0,0.03)、(7.0,0.009)、(7.0,0.04)、(12.0,0.02)および(12.0,0.08)で囲まれる領域内にある必要がある。
Further, when the light guide length of the light guide plate 18 is 625 mm or more and 770 mm or less, as described above, the particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and the concentration of the scattering particles is 0.00. When the particle size (μm) is on the horizontal axis and the particle concentration (wt%) is on the vertical axis as shown in the graph of FIG. 6A, the scattering particles are 01 wt% or more and 0.12 wt% or less. Particle size and concentration of 6 points (4.0, 0.01), (4.0, 0.05), (7.0, 0.01), (7.0, 0.06), ( 12.0, 0.02) and (12.0, 0.12).
When the light guide length of the light guide plate 18 is 785 mm or more and 830 mm or less, as described above, the particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and the concentration of the scattering particles is 0.00. Scattering is 008 wt% or more and 0.08 wt% or less, and the particle size (μm) is on the horizontal axis and the particle concentration (wt%) is on the vertical axis as shown in the graph of FIG. The particle size and concentration of the particles are 6 points (4.0, 0.008), (4.0, 0.03), (7.0, 0.009), (7.0, 0.04), It must be within the region enclosed by (12.0, 0.02) and (12.0, 0.08).

散乱粒子の粒径および濃度が、図5(A)、(B)、図6(A)および(B)に示すグラフの6点で囲まれた領域内にある必要がある理由は、この領域を外れると、粒子濃度が高すぎる場合には、平板と同じとなり、中高な輝度分布を実現できないし、粒子濃度が低すぎる場合には、光が突き抜けて透過してしまうために光利用効率55%以上を満たさなくなるからであり、粒径が小さすぎる場合には、光利用効率はよくなるが、中高な輝度分布を実現できないし、粒径が大きすぎる場合には、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低いからである。   The reason why the particle size and concentration of the scattering particles need to be within the region surrounded by the six points in the graphs shown in FIGS. 5 (A), (B), FIG. 6 (A) and (B) If the particle concentration is too high, it becomes the same as a flat plate when the particle concentration is too high, and a medium-high luminance distribution cannot be realized. If the particle concentration is too low, light penetrates and passes through, so that the light utilization efficiency 55 If the particle size is too small, the light utilization efficiency is improved, but a medium-high luminance distribution cannot be realized, and if the particle size is too large, a medium-high luminance distribution can be realized. However, the light utilization efficiency is low.

このように本発明の散乱微粒子の粒子濃度の限定範囲に含まれる最適な粒子濃度を選択することにより、平板形状の導光板に分散させた場合に比べて光利用効率を高めて出射させることができる。本発明においては、少なくとも55%以上、すなわち70%を超える光利用効率を達成することができる。
以上から、最適な粒子径および粒子濃度の組み合わせを選択できるので、これらの組み合わせを選択することで、10mm程度の混合長でLED光源からの射出光をムラなく出射させることができる。
Thus, by selecting the optimum particle concentration included in the limited range of the particle concentration of the scattering fine particles of the present invention, it is possible to emit light with higher light utilization efficiency compared to the case where it is dispersed in a flat light guide plate. it can. In the present invention, light utilization efficiency of at least 55% or more, that is, exceeding 70% can be achieved.
From the above, since an optimum combination of particle diameter and particle concentration can be selected, the light emitted from the LED light source can be emitted uniformly with a mixing length of about 10 mm by selecting these combinations.

このような内部に散乱微粒子を分散させた本発明の導光板18は、2つの光入射面から入射した光が光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上である必要がある。この理由は、光の利用効率が55%未満では、必要な輝度を得るためには、より出力の大きな光源が必要となるが、より出力の大きな光源を用いると、光源が高温となり、消費電力が大きくなるばかりか、導光板18の反りや伸びが大きくなり、所要の明るさの分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布が得られなくなるからである。
また、光射出面の光入射面近傍から射出する光の輝度に対する光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%より大きく25%以下であるである必要がある。その理由は、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布だからである。
このような導光板18は、押出成形法や射出成形法を用いて製造することができる。
The light guide plate 18 of the present invention in which the scattering fine particles are dispersed in the inside needs to have a light utilization efficiency of 55% or more indicating the ratio of light incident from the two light incident surfaces to the light exit surface. There is. The reason for this is that if the light utilization efficiency is less than 55%, a light source with a higher output is required to obtain the required luminance. However, if a light source with a higher output is used, the light source becomes hot and power consumption is increased. This is because the warpage and elongation of the light guide plate 18 are increased, and a required brightness distribution, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution cannot be obtained.
Further, the medium to altitude degree of the luminance distribution of the light emitting surface, which indicates the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface, is greater than 0%. It must be 25% or less. The reason for this is that the vicinity of the center of the screen required for a large-screen thin LCD TV is brighter than the periphery, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution.
Such a light guide plate 18 can be manufactured using an extrusion molding method or an injection molding method.

ここで、導光板18は、光入射面となる第1光入射面18d、第2光入射面18eと、光射出面18aと、光反射面となる第1傾斜面18b、第2傾斜面18cの少なくとも1面の表面粗さRaを380nmより小さくすること、つまりRa<380nmとすることが好ましい。
光入射面となる第1光入射面18d、第2光入射面18eの表面粗さRaを380nmよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射を無視することができ、つまり、導光板表面での拡散反射を防止することができ、入射効率を向上させることができる。
また、光射出面18aの表面粗さRaを380nmよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射透過を無視することができ、つまり導光板表面での拡散反射透過を防止することができ、全反射により奥まで光を伝えることができる。
さらに、光反射面となる第1傾斜面18b、第2傾斜面18cの表面粗さRaを380nmよりも小さくすることで、拡散反射を無視することができ、つまり光反射面での拡散反射を防止でき、全反射成分をより奥まで伝えることができる。
Here, the light guide plate 18 includes a first light incident surface 18d, a second light incident surface 18e, a light exit surface 18a, which are light incident surfaces, a first inclined surface 18b, and a second inclined surface 18c, which are light reflecting surfaces. It is preferable that the surface roughness Ra of at least one of the surfaces is smaller than 380 nm, that is, Ra <380 nm.
By making the surface roughness Ra of the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e, which are the light incident surfaces, smaller than 380 nm, the diffuse reflection on the surface of the light guide plate can be ignored, that is, the surface of the light guide plate Diffuse reflection can be prevented, and the incident efficiency can be improved.
Further, by making the surface roughness Ra of the light exit surface 18a smaller than 380 nm, the diffuse reflection transmission on the light guide plate surface can be ignored, that is, the diffuse reflection transmission on the light guide plate surface can be prevented, Light can be transmitted to the back by total reflection.
Furthermore, by making the surface roughness Ra of the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c to be light reflecting surfaces smaller than 380 nm, diffuse reflection can be ignored, that is, diffuse reflection on the light reflecting surface is reduced. It is possible to prevent the total reflection component from being transmitted further.

本発明の導光板は、基本的に以上のように構成されるが、以下のようにして設計することができる。
図7は、本発明の導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。
まず、図7に示すように、ステップS10において、本発明の導光板を用いるバックライトユニットが適用される液晶表示装置の画面サイズから、画面サイズの短辺長さにミキシングゾーン長としての約10mmを加えて、導光長として決定する。
次に、ステップS12において、画面サイズから導光板の最大厚みtmaxを決定する。
また、ステップS14において、導光板に使用する母材樹脂および添加する散乱微粒子の粒子条件を決定する。
The light guide plate of the present invention is basically configured as described above, but can be designed as follows.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the light guide plate designing method of the present invention.
First, as shown in FIG. 7, in step S10, from the screen size of the liquid crystal display device to which the backlight unit using the light guide plate of the present invention is applied, the short side length of the screen size is about 10 mm as the mixing zone length. To determine the light guide length.
Next, in step S12, the maximum thickness tmax of the light guide plate is determined from the screen size.
In step S14, the base material resin used for the light guide plate and the particle conditions of the scattering fine particles to be added are determined.

続いて、ステップS16において、決定された導光長を持つ平板形状の散乱微粒子分散導光板(散乱導光板)において、光利用効率E[%]が、55%以上となる粒子濃度を決定する。ここで、E=Iout/Iin×100[%]で表され、IoutおよびIinは、それぞれ入射および出射光束[lm]を表している。なお、粒子濃度の決定は、シミュレーションにより行われるが、光利用効率Eの実測値とシミュレーション値との間に差がある場合には、その差を考慮して粒子濃度の設計値を決定する必要がある。この差がある場合には、予め、光利用効率Eの実測値とシミュレーション値との間の差を求めておくのが好ましい。   Subsequently, in step S16, the particle concentration at which the light use efficiency E [%] is 55% or more is determined in the flat-plate-shaped scattered fine particle dispersion light guide plate (scattering light guide plate) having the determined light guide length. Here, E = Iout / Iin × 100 [%], and Iout and Iin represent incident and outgoing light beams [lm], respectively. The particle concentration is determined by simulation. If there is a difference between the actual measurement value of the light utilization efficiency E and the simulation value, it is necessary to determine the design value of the particle concentration in consideration of the difference. There is. If there is this difference, it is preferable to obtain in advance the difference between the actual measured value and the simulation value of the light utilization efficiency E.

次に、ステップS18において、粒子濃度の設計値を固定し、本発明の導光板の傾斜背面形状(逆楔形状)のテーパ角θまたは最大厚みtmaxを変化させて、導光板の光射出面の輝度分布を求め、その中高度合が所定範囲内に入るか否かを把握して、テーパ角θを決定する。このとき、中央の湾曲部の曲率半径Rは、導光長に応じて決定し、テーパと組み合わせる。ここで、中高度合Dは、0<D≦25、D=[(Lcen−Ledg)/Lcen]×100[%]で表される。ここで、中高度合Dは、輝度分布の中高度合(中央部が高くなる度合い)意味し、LcenおよびLedgは、それぞれ中央部における輝度および画面端側(入射部付近)の輝度を表す。なお、テーパ角θの決定は、シミュレーションにより行われるが、粒子濃度の実測値とシミュレーション値との間に差がある場合には、その差を考慮して輝度分布を把握し、中高度合Dを決定し、テーパ角θを決定する必要がある。この差がある場合には、予め、粒子濃度の実測値とシミュレーション値との間の差を求めておくのが好ましい。   Next, in step S18, the design value of the particle concentration is fixed, and the taper angle θ or the maximum thickness tmax of the inclined back surface shape (reverse wedge shape) of the light guide plate of the present invention is changed to change the light exit surface of the light guide plate. The brightness distribution is obtained, and it is determined whether or not the intermediate altitude is within a predetermined range, and the taper angle θ is determined. At this time, the radius of curvature R of the central curved portion is determined according to the light guide length and combined with the taper. Here, the intermediate altitude degree D is represented by 0 <D ≦ 25 and D = [(Lcen−Ledg) / Lcen] × 100 [%]. Here, the medium altitude degree D means the medium altitude degree (the degree at which the central portion becomes high) of the luminance distribution, and Lcen and Ledg represent the luminance at the central portion and the luminance at the screen end side (near the incident portion), respectively. The taper angle θ is determined by simulation. If there is a difference between the measured value of the particle concentration and the simulation value, the luminance distribution is grasped in consideration of the difference, and the intermediate altitude D It is necessary to determine the taper angle θ. When there is this difference, it is preferable to obtain the difference between the actually measured value of the particle concentration and the simulation value in advance.

続いて、ステップS20において、導光板の最大厚みtmaxと、テーパ(テーパ角θ)および中央の湾曲部の曲率半径Rとの関係から、入射部厚み(最小厚み)tminを決定して、決定された入射部厚みtmin未満の発光部を持つLEDを選択する。
こうして、本発明の導光板を設計することができる。
なお、画面サイズが37インチ、最大厚み3.5mm、導光長480mmである導光板の場合の粒子濃度[wt%]と、光利用効率[%]および中高度合[%]との関係を図8に示す。
同図から明らかなように、粒子濃度が0.05wt%〜0.2wt%の範囲では、光利用効率は、70%を超えるが、粒子濃度が0.05wt%〜0.07wt%の範囲および0.19wt%〜0.2wt%の範囲では、中高度合はマイナス、すなわち、中央部が低い輝度分布となることがわかる。例えば、10%以上の中高度合が必要であれば、粒子濃度を0.08wt%〜0.16wt%の範囲に設計する必要があることがわかる。
Subsequently, in step S20, the incident portion thickness (minimum thickness) tmin is determined from the relationship between the maximum thickness tmax of the light guide plate and the taper (taper angle θ) and the radius of curvature R of the central curved portion. An LED having a light emitting portion with a thickness less than the incident portion thickness tmin is selected.
Thus, the light guide plate of the present invention can be designed.
The relationship between the particle concentration [wt%], the light utilization efficiency [%], and the intermediate altitude [%] in the case of a light guide plate having a screen size of 37 inches, a maximum thickness of 3.5 mm, and a light guide length of 480 mm As shown in FIG.
As is clear from the figure, in the range of the particle concentration from 0.05 wt% to 0.2 wt%, the light utilization efficiency exceeds 70%, but the particle concentration ranges from 0.05 wt% to 0.07 wt%, and It can be seen that in the range of 0.19 wt% to 0.2 wt%, the intermediate altitude is minus, that is, the luminance distribution is low in the central portion. For example, it is understood that if a medium to high degree of 10% or more is required, the particle concentration needs to be designed in the range of 0.08 wt% to 0.16 wt%.

こうして設計された画面サイズが、37インチ、42インチ、46インチ、52インチ、57インチおよび65インチである場合の導光板の導光長[mm]、最大厚み[mm]、粒子濃度[wt%]、テーパ、中央の湾曲部R[mm]、光利用効率[%]および中高度合[%]を表1に示す。 When the screen sizes designed in this way are 37 inches, 42 inches, 46 inches, 52 inches, 57 inches, and 65 inches, the light guide plate has a light guide length [mm], a maximum thickness [mm], and a particle concentration [wt%]. ], Taper, central curved portion R [mm], light utilization efficiency [%] and intermediate altitude [%] are shown in Table 1.

Figure 2009093863
Figure 2009093863

いずれの導光板の場合も、本発明の限定範囲を満たすものであるので、大画面であっても、薄型な形状であり、かつ光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。
本発明の導光板は、基本的に以上のように構成される。
Any of the light guide plates satisfies the limited range of the present invention, so that even a large screen has a thin shape, high light utilization efficiency, and emits light with little unevenness in luminance. Therefore, a light distribution near the center of the screen, which is required for a large-screen thin liquid crystal television, can be obtained, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution.
The light guide plate of the present invention is basically configured as described above.

ここで、光源12と導光板18とは、光源12の光発光面、例えば、LEDの発光面(表面)と導光板18の光入射面18d、18eとの間に0.2mm以上の間隔をあけて配置することが好ましい。すなわち、光源12の光発光面(LEDの表面)と導光板18の光入射面とは、0.2mm以上の距離があることが好ましい。その理由は、両者の間隔を0.2mm以上とすることで、導光板に温度変化による伸びや反りが生じた場合でも光源12の発光面(具体的には、LEDの表面)と導光板18とが接触し、光源12(具体的にはLEDの表面の蛍光体)が損傷することを防止できる。なお、両者の間隔の上限は、特に制限的ではないが、間隔が広すぎると、導光板18の光入射面18d、18eに入射する光源12からの光の光量が低下するので、両者の間隔は、0.5mm以下であるのが好ましい。   Here, the light source 12 and the light guide plate 18 have a distance of 0.2 mm or more between the light emitting surface of the light source 12, for example, the light emitting surface (front surface) of the LED and the light incident surfaces 18 d and 18 e of the light guide plate 18. It is preferable to dispose them. That is, it is preferable that the light emitting surface (LED surface) of the light source 12 and the light incident surface of the light guide plate 18 have a distance of 0.2 mm or more. The reason for this is that the distance between them is 0.2 mm or more, so that the light-emitting surface of the light source 12 (specifically, the surface of the LED) and the light-guide plate 18 even when the light-guide plate is stretched or warped due to temperature changes. Can be prevented from damaging the light source 12 (specifically, the phosphor on the surface of the LED). The upper limit of the distance between the two is not particularly limited, but if the distance is too wide, the amount of light from the light source 12 incident on the light incident surfaces 18d and 18e of the light guide plate 18 is reduced. Is preferably 0.5 mm or less.

図1および図2に示すバックライトユニットの説明を続ける。
次に、光学部材ユニット14について説明する。
光学部材ユニット14は、導光板18の光射出面18a側から順に、拡散フィルム15a、第1プリズムシート15b、第2プリズムシート15c、偏光分離フィルム15dの順に積層されている。
The description of the backlight unit shown in FIGS. 1 and 2 will be continued.
Next, the optical member unit 14 will be described.
The optical member unit 14 is laminated in order of the diffusion film 15a, the first prism sheet 15b, the second prism sheet 15c, and the polarization separation film 15d in this order from the light exit surface 18a side of the light guide plate 18.

次に、拡散フィルム15aについて説明する。
拡散フィルム15aは、図1に示されるように、導光板18と第1プリズムシート15bとの間に配置される。拡散フィルム15aは、フィルム状部材に光拡散性を付与して形成される。フィルム状部材は、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、MS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を材料に形成することができる。
拡散フィルム15aの製造方法は特に限定されないが、例えば、フィルム状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化を施して拡散性を付与したり、表面に光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料や、樹脂、ガラス、ジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工したり、上記顔料やビーズ類を上記透明な樹脂中に混練したりすることで形成することができる。他には、反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えばAg、Alのような金属を用いて形成することもできる。
本発明において、拡散フィルム15a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。
Next, the diffusion film 15a will be described.
As shown in FIG. 1, the diffusion film 15a is disposed between the light guide plate 18 and the first prism sheet 15b. The diffusion film 15a is formed by imparting light diffusibility to a film-like member. The film-like member is optically transparent such as PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, or COP (cycloolefin polymer). Can be formed into a material.
Although the manufacturing method of the diffusion film 15a is not particularly limited, for example, the surface of the film-like member is subjected to surface roughening by fine unevenness processing or polishing to impart diffusibility, or silica, titanium oxide that scatters light on the surface, It can be formed by coating a pigment such as zinc oxide or beads such as resin, glass or zirconia together with a binder, or kneading the pigment or beads in the transparent resin. In addition, it is possible to use a material having high reflectance and low light absorption, for example, using a metal such as Ag or Al.
In the present invention, as the diffusion film 15a, a mat type or coating type diffusion film can be used.

拡散フィルム15aは、導光板18の光射出面から所定の距離だけ離して配置されてもよく、その距離は、導光板18の光射出面からの光量分布に応じて適宜変更することができる。
このように拡散フィルム15aを導光板18の光射出面から所定の間隔だけ離すことにより、導光板18の光射出面から射出する光が、光射出面と拡散フィルム15a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15a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15aを導光板18の光射出面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15aと導光板18との間にスペーサを設ける方法などを用いることができる。
The diffusion film 15 a may be arranged at a predetermined distance from the light exit surface of the light guide plate 18, and the distance can be appropriately changed according to the light amount distribution from the light exit surface of the light guide plate 18.
Thus, by separating the diffusion film 15a from the light emission surface of the light guide plate 18 by a predetermined distance, the light emitted from the light emission surface of the light guide plate 18 is further mixed (mixed) between the light emission surface and the diffusion film 15a. ) Thereby, the brightness | luminance of the light which permeate | transmits the diffusion film 15a and illuminates the liquid crystal display panel 4 can be made further uniform.
As a method of separating the diffusion film 15a from the light exit surface of the light guide plate 18 by a predetermined distance, for example, a method of providing a spacer between the diffusion film 15a and the light guide plate 18 can be used.

第1プリズムシート15bは、図1(A)および(B)に示すように、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フィルム状シートであり、導光板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ものである。第1プリズムシート15bは、本発明においては、図示例のように、プリズム列が、すなわち各プリズム16aの頂点が、導光板18の光射出面18aと対向するように、すなわち図中下向きに、配置される。また、プリズムは、頂角が90°である。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the first prism sheet 15b is a transparent film-like sheet formed by arranging a plurality of prisms in parallel, and the light exit surface 18a of the light guide plate 18 is used. The brightness can be improved by increasing the condensing property of the light emitted from. In the present invention, as shown in the illustrated example, the first prism sheet 15b is arranged such that the prism row, that is, the apex of each prism 16a faces the light exit surface 18a of the light guide plate 18, that is, downward in the figure. Be placed. The prism has an apex angle of 90 °.

第2プリズムシート15cも、図1(A)および(B)に示すように、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フィルム状シートであり、導光板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ものである。第2プリズムシート15cは、本発明においては、図示例のように、プリズム列が、すなわち各プリズム16aの頂点が、導光板18の光射出面18aと対向するように、すなわち図中下向きに、配置される。また、プリズムは、頂角が60°である。
また、第1プリズムシート15b及び第2プリズムシート15cは、本発明においては、図示例のように、そのプリズム列の延在する方向が導光板18の光入射面18bおよび18cと平行になるように配置されるのが好ましい。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the second prism sheet 15c is also a transparent film-like sheet formed by arranging a plurality of prisms in parallel, and the light exit surface 18a of the light guide plate 18 is used. The brightness can be improved by improving the condensing property of the light emitted from. In the present invention, as shown in the illustrated example, the second prism sheet 15c has a prism row, that is, the apex of each prism 16a is opposed to the light exit surface 18a of the light guide plate 18, that is, downward in the figure. Be placed. The prism has an apex angle of 60 °.
In the present invention, the first prism sheet 15b and the second prism sheet 15c are arranged such that the extending direction of the prism row is parallel to the light incident surfaces 18b and 18c of the light guide plate 18, as shown in the illustrated example. Is preferably arranged.

次に、偏光分離フィルム15dについて説明する。
本実施形態においては、偏光分離フィルム15dは、導光板の光射出面から出射する光のうち、所定の偏光成分、例えば、p偏光成分を選択的に透過させ、それ以外の偏光成分、例えば、s偏光成分の殆どを反射させることができる。偏光分離フィルム15dは、反射した光を導光板に再度入射させて、再利用することができるので、光の利用効率を高め、輝度を格段に向上させることができる。
偏光分離フィルム15dは、例えば、透明樹脂に針状粒子を混錬して分散させて得られた板材を延伸させて、針状粒子を所定の方向に配向させることによって得られる。
また、偏光分離フィルム15dとしては、従来公知の種々のものを用いることができる。
Next, the polarization separation film 15d will be described.
In the present embodiment, the polarization separation film 15d selectively transmits a predetermined polarization component, for example, a p-polarization component, out of the light emitted from the light exit surface of the light guide plate, and other polarization components, for example, Most of the s-polarized component can be reflected. The polarized light separating film 15d allows the reflected light to enter the light guide plate again and can be reused. Therefore, the light use efficiency can be improved and the luminance can be remarkably improved.
The polarized light separation film 15d is obtained, for example, by stretching a plate material obtained by kneading and dispersing needle-like particles in a transparent resin and orienting the needle-like particles in a predetermined direction.
Moreover, conventionally well-known various things can be used as the polarization separation film 15d.

次に、バックライトユニットの反射シート22について説明する。
反射シート22は、導光板18の傾斜面18c、18dから漏洩する光を反射して、再び導光板18に入射させるものであり、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18の傾斜面18cおよび18dをそれぞれ覆うように中央部で折り曲げられて形成される。
反射シート22は、導光板18の傾斜面18c、18dから漏洩する光を反射することができるものであれば、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。
Next, the reflection sheet 22 of the backlight unit will be described.
The reflection sheet 22 reflects the light leaking from the inclined surfaces 18c and 18d of the light guide plate 18 and makes it incident on the light guide plate 18 again, and can improve the light use efficiency. The reflection sheet 22 is formed by being bent at the center so as to cover the inclined surfaces 18c and 18d of the light guide plate 18, respectively.
The reflection sheet 22 may be formed of any material as long as it can reflect light leaking from the inclined surfaces 18c and 18d of the light guide plate 18, such as PET or PP (polypropylene). Resin sheet with increased reflectivity by forming voids by kneading and stretching the filler, sheet with mirror surface formed by aluminum vapor deposition on transparent or white resin sheet surface, metal foil such as aluminum or metal foil supported It can be formed of a resin sheet or a metal thin plate having sufficient reflectivity on the surface.

さらに、反射シート22は、導光板18の傾斜面18c、18d側の面がマット処理されている。ここで、マット処理とは、シート表面のつや消し処理であり、例えば、シート表面に樹脂ビーズをバインダとともに塗布する方法、ブラスト処理により砂ズリ面にする方法等がある。
反射シート22の導光板18側の面をマット処理することで、導光板18と反射シート22との接触状態を一定にすることができる。これにより、反射シート22が導光板18の傾斜面18c、18dに部分的に貼り付き、反射シート22と導光板18の傾斜面18c、18dとの接触状態が不均一になることで生じる輝度むらの発生を防止できる。
これにより、より輝度むらが低減され、または輝度むらのない光を面状照明装置の光射出面から射出させることができる。
Further, the reflective sheet 22 is matted on the inclined surfaces 18c and 18d side of the light guide plate 18. Here, the matting treatment is a matting treatment on the sheet surface, and includes, for example, a method of applying resin beads to the sheet surface together with a binder, a method of forming a sanded surface by blasting, and the like.
By matting the surface of the reflection sheet 22 on the light guide plate 18 side, the contact state between the light guide plate 18 and the reflection sheet 22 can be made constant. As a result, the reflection sheet 22 partially adheres to the inclined surfaces 18c and 18d of the light guide plate 18, and the luminance unevenness caused by the contact state between the reflection sheet 22 and the inclined surfaces 18c and 18d of the light guide plate 18 becoming non-uniform. Can be prevented.
Thereby, uneven brightness can be further reduced, or light without uneven brightness can be emitted from the light exit surface of the planar illumination device.

以上、バックライトユニット2の各構成要素について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。   As mentioned above, although each component of the backlight unit 2 was demonstrated in detail, this invention is not limited to this.

例えば、バックライトユニットの反射シートの導光板側の面をマット処理したが、本発明はこれに限定されず、反射シートの導光板側の面をマット処理することに替えて、導光板と反射シートとの間に、導光板側の面をマット処理したマットフィルムを配置してもよい。
図9に、マットフィルムを配置したバックライトユニット100の概略断面図を示す。
For example, the surface of the reflective sheet of the backlight unit on the light guide plate side is matted, but the present invention is not limited to this. Instead of matting the surface of the reflective sheet on the light guide plate side, the light guide plate and the reflective surface are reflected. You may arrange | position the mat | matte film which carried out the mat | matte process of the surface at the side of a light-guide plate between sheets.
FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of the backlight unit 100 in which a mat film is disposed.

バックライトユニット100は、光源12と、光学部材ユニット14と、導光板18と、反射シート102と、マットフィルム104とを有する。
ここで、光源12と、光学部材ユニット14と、導光板18は、図1に示される光源、光学部材ユニット、導光板と同じ機能を有するのでその詳しい説明については省略する。
The backlight unit 100 includes a light source 12, an optical member unit 14, a light guide plate 18, a reflection sheet 102, and a mat film 104.
Here, the light source 12, the optical member unit 14, and the light guide plate 18 have the same functions as those of the light source, the optical member unit, and the light guide plate shown in FIG.

反射シート102は、導光板18の傾斜面18c、18dから漏洩する光を反射して、再び導光板18に入射させるものであり、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18の傾斜面18cおよび18dをそれぞれ覆うように中央部で折り曲げられて形成される。
反射シート102は、導光板18の傾斜面18c、18dから漏洩する光を反射することができるものであれば、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。
The reflection sheet 102 reflects light leaking from the inclined surfaces 18c and 18d of the light guide plate 18 and makes it incident on the light guide plate 18 again, and can improve the light use efficiency. The reflection sheet 22 is formed by being bent at the center so as to cover the inclined surfaces 18c and 18d of the light guide plate 18, respectively.
The reflection sheet 102 may be formed of any material as long as it can reflect light leaking from the inclined surfaces 18c and 18d of the light guide plate 18, such as PET or PP (polypropylene). Resin sheet with increased reflectivity by forming voids by kneading and stretching the filler, sheet with a mirror surface formed by vapor deposition of aluminum on the surface of a transparent or white resin sheet, metal foil such as aluminum, or metal foil It can be formed of a resin sheet or a metal thin plate having sufficient reflectivity on the surface.

マットフィルム104は、導光板18側の表面にマット処理が施された透明フィルムであり、導光板18と反射シート102との間に配置されている。ここで、透明フィルムには、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)、アクリル、COP(シクロオレフィンポリマー)等の透明な材料を用いて製造したフィルムを用いることができる。また、マット処理が施された透明フィルムは、ヘーズHbが、10%<Hb<40%である。   The mat film 104 is a transparent film in which the surface on the light guide plate 18 side has been subjected to mat processing, and is disposed between the light guide plate 18 and the reflection sheet 102. Here, the film manufactured using transparent materials, such as PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), an acryl, and COP (cycloolefin polymer), can be used for a transparent film. Moreover, the haze Hb of the transparent film on which the mat treatment has been performed is 10% <Hb <40%.

このように、導光板と反射シートとの間にマット処理したマットフィルムを配置することでも、反射フィルムで反射する光が局所的に変化して輝度むらが生じることを防止できる。さらに、マットフィルムを配置することで、バックライトユニットの視野角特性を制御することができる。
なお、マット処理が施された透明フィルムは、ヘーズHbを10%<Hb<20%とすることがより好ましい。
As described above, even when the mat film subjected to the mat treatment is disposed between the light guide plate and the reflection sheet, it is possible to prevent unevenness in luminance due to local change of light reflected by the reflection film. Furthermore, the viewing angle characteristics of the backlight unit can be controlled by disposing the matte film.
In addition, as for the transparent film to which the mat process was performed, it is more preferable that haze Hb shall be 10% <Hb <20%.

また、本実施形態では、マットフィルムとして、マット処理した透明フィルムを用いたが、透明フィルムに替えて拡散フィルムを用いてもよい。つまり、導光板18と反射シート102との間にマット処理した拡散フィルムを配置してもよい。
ここで、拡散フィルムとしては、上述の各種フィルムが用いることができ、また、そのヘーズHfは、40%<Hf<90%である。
ここで、拡散フィルムとマット処理した透明フィルムとは、バックライトユニットとして求められる視野角特性、あるいは、反射フィルムの拡散反射特性に応じて使い分けることができる。また、各フィルムのヘーズも上記範囲内で調整することで、より好適に所望のバックライトユニットの視野角特性を得ることができる。
In the present embodiment, a mat-treated transparent film is used as the mat film, but a diffusion film may be used instead of the transparent film. That is, a diffusion film that has been subjected to mat processing may be disposed between the light guide plate 18 and the reflection sheet 102.
Here, the various films described above can be used as the diffusion film, and the haze Hf is 40% <Hf <90%.
Here, the diffusing film and the matte-processed transparent film can be selectively used depending on the viewing angle characteristics required for the backlight unit or the diffusing reflection characteristics of the reflective film. Further, by adjusting the haze of each film within the above range, a desired viewing angle characteristic of the backlight unit can be obtained more suitably.

また、マットフィルムは、厚みTfを、100μm<Tf<250μmとすることが好ましい。
厚みTfを100μm以上250μm以下とすることで、導光板の傾斜面にフィットさせること(つまり、導光板とマットフィルムとをより均一に接触させること)が可能になる。
Further, the mat film preferably has a thickness Tf of 100 μm <Tf <250 μm.
By setting the thickness Tf to 100 μm or more and 250 μm or less, it is possible to fit the inclined surface of the light guide plate (that is, to make the light guide plate and the matte film contact more uniformly).

また、上記実施形態では、光源のLEDチップを、青色の波長の光を射出する青色LEDの発光面にYAG蛍光物質を塗布した構成としたが、これに限定されず、青色LEDに赤色の蛍光物質及び緑色の蛍光物質を塗布した構成も用いることができる。また、赤色の波長の光を射出する赤色LEDや緑色の波長の光を射出する緑色LED等の他の単色LEDの発光面に蛍光物質を塗布した構成のLEDチップを用いてもよい。
さらに、赤外の波長の光を射出する赤外色LEDの発光面に、青色の蛍光物質、赤色の蛍光物質及び緑色の蛍光物質を塗布した構成としてもよい。
なお、LEDの発光面に蛍光物質を配置する方法は塗布に限定されず、接着させても所定間隔離間して配置してもよい。
また、光源のLEDチップとして、赤色LED、緑色LED、青色LEDの3種類のLEDを組み合わせた構成のLEDユニットを用いることもできる。この場合は、3種類のLEDから射出された光を混色することで白色光とすることができる。
さらにLEDの代わりに半導体レーザー(LD)を用いることもできる。
In the above embodiment, the LED chip of the light source is configured by applying the YAG fluorescent material to the light emitting surface of the blue LED that emits light of the blue wavelength. However, the present invention is not limited to this, and the red fluorescent light is applied to the blue LED. A configuration in which a substance and a green fluorescent substance are applied can also be used. Moreover, you may use the LED chip of the structure which apply | coated the fluorescent substance to the light emission surface of other single color LED, such as red LED which inject | emits the light of red wavelength, and green LED which inject | emits the light of green wavelength.
Furthermore, it is good also as a structure which apply | coated the blue fluorescent material, the red fluorescent material, and the green fluorescent material to the light emission surface of the infrared color LED which inject | emits the light of an infrared wavelength.
In addition, the method of arrange | positioning a fluorescent substance in the light emission surface of LED is not limited to application | coating, You may make it adhere | attach or arrange | position at predetermined intervals.
In addition, as an LED chip of the light source, an LED unit having a configuration in which three types of LEDs, a red LED, a green LED, and a blue LED, are combined can be used. In this case, white light can be obtained by mixing the light emitted from the three types of LEDs.
Further, a semiconductor laser (LD) can be used instead of the LED.

青色LEDの発光面にYAG蛍光物質を塗布した構成のLEDチップは、単色のLEDであるため、経時、温度変化により色のバラツキが生じることが少なく、また発光効率を高くすることができ、さらに量産しやすい。
また、青色LEDに赤色の蛍光物質及び緑色の蛍光物質を塗布した構成のLEDチップは、単色のLEDであるため、経時、温度変化により色のバラツキが生じることが少なく、かつ、高い演色性の光を射出できるため色再現性を高くできる。
また、赤外の波長の光を射出する赤外色LEDの発光面に、青色の蛍光物質、赤色の蛍光物質及び緑色の蛍光物質を塗布した構成のLEDチップは、単色のLEDであるため、経時、温度変化により色のバラツキが生じることが少なく、上述の構成と比べると温度が変化した場合でも色のバラツキを特に少なくすることができる。
また、赤色LED、緑色LED、青色LEDの3種類のLEDを組み合わせた構成のLEDユニットを用いたLEDチップは、演色性を非常に高くすることができる。
The LED chip with the YAG fluorescent material coated on the light emitting surface of the blue LED is a monochromatic LED, so there are few color variations due to temperature changes over time, and the luminous efficiency can be increased. Easy to mass-produce.
In addition, an LED chip having a configuration in which a red fluorescent material and a green fluorescent material are applied to a blue LED is a single-color LED, and therefore, there is little color variation due to temperature changes over time, and high color rendering properties. Since light can be emitted, color reproducibility can be improved.
In addition, the LED chip having a configuration in which a blue fluorescent material, a red fluorescent material, and a green fluorescent material are coated on the light emitting surface of an infrared LED that emits light of an infrared wavelength is a monochromatic LED. There are few color variations due to temperature changes over time, and color variations can be particularly reduced even when the temperature changes compared to the above-described configuration.
In addition, an LED chip using an LED unit configured by combining three types of LEDs, a red LED, a green LED, and a blue LED, can have very high color rendering.

また、バックライトユニットの光射出面側に光射出面から射出される光の輝度むらを低減させる機能を有する透過率調整部材を配置してもよい。
図10に、透過率調整部材182を配置した面状照明装置180の概略断面図を示す。
Further, a transmittance adjusting member having a function of reducing luminance unevenness of light emitted from the light emitting surface may be disposed on the light emitting surface side of the backlight unit.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the planar illumination device 180 in which the transmittance adjusting member 182 is arranged.

バックライトユニット180は、光源12と、光学部材ユニット181と、導光板18と、反射シート22とを有する。また、光学部材ユニット181は、拡散フィルム15a、第1プリズムシート15b、透過率調整部材182とで構成されている。
ここで、光源12と、拡散フィルム15aと、第1プリズムシート15と、導光板18と、反射シート22は、図1に示される光源、拡散フィルム、第1プリズムシート、導光板、反射シートと同じ機能を有するのでその詳しい説明については省略する。
The backlight unit 180 includes the light source 12, the optical member unit 181, the light guide plate 18, and the reflection sheet 22. The optical member unit 181 includes a diffusion film 15a, a first prism sheet 15b, and a transmittance adjusting member 182.
Here, the light source 12, the diffusion film 15a, the first prism sheet 15, the light guide plate 18, and the reflection sheet 22 are the light source, diffusion film, first prism sheet, light guide plate, and reflection sheet shown in FIG. Since it has the same function, its detailed description is omitted.

光学部材ユニット181は、導光板18の光射出面18aに透過率調整部材182、拡散フィルム15a、プリズムシート188が順に積層されている。ここで、拡散フィルム15aは、上述した拡散フィルム15aと同様の機能形状を有する。また、プリズムシート15bは、上述したプリズムシート15bと同様の機能形状を有し、その頂角が液晶表示パネルに対向するように、つまり、底辺が導光板18の光入射面18aと平行となるプリズムが複数形成されている。
透過率調整部材182は、上述したように、導光板から射出される光の輝度むらを低減させるために用いられ、透明フィルム184と、透明フィルム184の表面に配置される多数の透過率調整体186とを有する。
In the optical member unit 181, a transmittance adjusting member 182, a diffusion film 15 a, and a prism sheet 188 are sequentially laminated on the light exit surface 18 a of the light guide plate 18. Here, the diffusion film 15a has the same functional shape as the diffusion film 15a described above. The prism sheet 15b has the same functional shape as the prism sheet 15b described above, and the apex angle thereof faces the liquid crystal display panel, that is, the base is parallel to the light incident surface 18a of the light guide plate 18. A plurality of prisms are formed.
As described above, the transmittance adjusting member 182 is used to reduce the luminance unevenness of light emitted from the light guide plate, and the transparent film 184 and a large number of transmittance adjusting bodies disposed on the surface of the transparent film 184. 186.

透明フィルム184は、フィルム状の形状を有し、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 transparent film 184 has a film shape and is made of PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, other acrylic resins, or COP. It is formed of an optically transparent member such as (cycloolefin polymer).

透過率調整体186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184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。
透過率調整体186は、拡散反射体であればよく、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やガラス、ジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工した物や、表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化パターンでもよい。他には反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、Ag、Alのような金属を用いることもできる。
また、透過率調整体186として、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や、ポリエステル系バインダ、塩化ビニル系バインダ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。
The transmittance adjusting body 186 is a dot of various sizes having a predetermined transmittance, and has a shape such as a quadrangle, a circle, or a hexagon, and has a predetermined pattern, for example, a dot size or a dot according to a position. Are formed on the entire surface of the transparent film 184 on the light guide plate unit 18 side by printing or the like.
The transmittance adjuster 186 may be a diffuse reflector, for example, a material such as silica, titanium oxide, zinc oxide or the like that scatters light or a resin or glass, zirconia or other beads coated with a binder, A surface roughening pattern by fine unevenness processing or polishing may be used on the surface. In addition, it is a material with high reflectance and low light absorption. For example, metals such as Ag and Al can be used.
As the transmittance adjusting body 186, a general white ink used in screen printing, offset printing, or the like can be used. For example, an ink in which titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfate, barium sulfate, etc. are dispersed in an acrylic binder, a polyester binder, a vinyl chloride binder, etc., or an ink in which silica is mixed with titanium oxide to impart diffusibility. Can be used.

透過率調整部材186は、多数の透過率調整体186を透明フィルム184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186のパターン密度が変化している。
ここで、透過率調整部材182の任意の位置(x,y)におけるパターン密度をρ(x,y)とし、透過率調整部材182を備えない場合のバックライトユニット180の光出射面(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。このとき、透過率調整部材182のパターン密度ρ(x,y)と、相対輝度F(x,y)との関係は、下記式を満足することが好ましい。
ρ(x,y)=c{F(x,y)−Fmin}/(Fmax−Fmin
上記式において、Fmaxは、透過率調整部材182を備えない場合のバックライトユニット180の拡散フィルム15aの光出射面から出射される光の最大輝度であり、Fminは、最小輝度である。なお、相対輝度F(x,y)は、最大輝度Fmaxを基準点(Fmax=1)としている。
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。
The transmittance adjusting member 186 arranges a number of transmittance adjusting bodies 186 in a predetermined pattern on the surface of the transparent film 184 on the light guide plate unit 18 side, so that the pattern density of the transmittance adjusting body 186 depends on the position on the surface. Has changed.
Here, the pattern density at an arbitrary position (x, y) of the transmittance adjusting member 182 is ρ (x, y), and the light emitting surface (liquid crystal display) of the backlight unit 180 when the transmittance adjusting member 182 is not provided. The relative luminance of the light emitted from an arbitrary position (x, y) on the panel 4 side surface is defined as F (x, y). At this time, the relationship between the pattern density ρ (x, y) of the transmittance adjusting member 182 and the relative luminance F (x, y) preferably satisfies the following formula.
ρ (x, y) = c {F (x, y) −F min } / (F max −F min )
In the above formula, F max is the maximum luminance of light emitted from the light emission surface of the diffusion film 15a of the backlight unit 180 when the transmittance adjusting member 182 is not provided, and F min is the minimum luminance. Note that the relative luminance F (x, y) uses the maximum luminance F max as a reference point (F max = 1).
Here, c is the maximum density, and is preferably 0.5 ≦ c ≦ 1.

また、上記の式に従って透過率調整体の配置の密度設計をした際に、正面方向以外から観察した角度によっては輝度ムラが視認される場合がある。これを改善するために、算出した密度分布にさらに「均一な密度分布(バイアス密度ρb)」を追加することが好ましい。これにより、輝度ムラを低減させ、かつ、輝度ムラの角度依存性も無くすもしくは低減させることができる。
ここで、バイアス密度ρbは、0.01〜1.50(1〜150%)とするのが好ましい。なお、配置密度が1(100%)を超える場合は、透過率調整体を2重に配置する。つまり、透過率調整体を全面に配置した上に(ρb−1)の配置密度の透過率調整体を配置する。
ここで、パターン密度ρ(x,y)とは、任意の位置(x,y)に存在する透過率調整体186の単位面積(1mm)あたりの占有率であり、ρ(x,y)=1のとき透過率調整体186は、単位面積内の全面に配置され、ρ(x,y)=0のとき、単位面積内に全く配置されない。
Further, when designing the density of the arrangement of the transmittance adjusting bodies according to the above formula, luminance unevenness may be visually recognized depending on the angle observed from other than the front direction. In order to improve this, it is preferable to add a “uniform density distribution (bias density ρb)” to the calculated density distribution. Thereby, luminance unevenness can be reduced and the angle dependency of the luminance unevenness can be eliminated or reduced.
Here, the bias density ρb is preferably 0.01 to 1.50 (1 to 150%). In addition, when the arrangement density exceeds 1 (100%), the transmittance adjusting body is arranged twice. That is, the transmittance adjusting body having the arrangement density of (ρb-1) is arranged on the entire surface of the transmittance adjusting body.
Here, the pattern density ρ (x, y) is an occupancy rate per unit area (1 mm 2 ) of the transmittance adjusting body 186 existing at an arbitrary position (x, y), and ρ (x, y). When = 1, the transmittance adjusting body 186 is disposed on the entire surface within the unit area, and when ρ (x, y) = 0, it is not disposed at all within the unit area.

透過率調整体部材182の透過率調整体186を上記式のパターン密度ρ(x,y)を満たすように配置することで、バックライトユニット180の光出射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、透過率調整部材182を用いて輝度むらを低減させることで、拡散フィルム15aは、光の拡散をそれほど十分に行う必要がなくなる。その結果、拡散フィルム15a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、安価なバックライトユニットを提供することができる。   By arranging the transmittance adjusting body 186 of the transmittance adjusting body member 182 so as to satisfy the pattern density ρ (x, y) of the above formula, the average luminance of the light emitted from the light emitting surface of the backlight unit 180 can be reduced. It is possible to suppress the decrease and reduce the luminance unevenness. Thus, by reducing the luminance unevenness by using the transmittance adjusting member 182, the diffusion film 15a does not need to sufficiently diffuse light. As a result, the diffusion film 15a can be made thinner, the use of the prism sheet can be stopped, or the number of prism sheets used can be reduced, providing a lighter and cheaper backlight unit. can do.

また、透過率調整体の形状は、四角形状、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、バックライトユニットに、本実施例のような線状光源と1軸延伸形状の導光板とを用いた場合は、透過率調整体の形状を、線状光源の軸と平行な細長い帯形状としてもよい。
Further, the shape of the transmittance adjusting body may be any shape such as a quadrangle, a triangle, a hexagon, a circle, and an ellipse.
Further, when the linear light source and the uniaxially extending light guide plate as in the present embodiment are used for the backlight unit, the shape of the transmittance adjusting body is an elongated strip shape parallel to the axis of the linear light source. It is good.

ここで、上記実施形態では、透過率調整体が配置される光学部材として透明フィルムを用いたが、本発明は、これに限定されず、拡散フィルムやプリズムシートに透過率調整体を配置してもよい。例えば、透明フィルムの代わりに、図10に示す拡散フィルム15aまたはプリズムシート15bに透過率調整体を形成してもよい。これにより部品点数を減らすことが可能となり、製造コストを低減することができる。   Here, in the said embodiment, although the transparent film was used as an optical member by which the transmittance | permeability adjustment body is arrange | positioned, this invention is not limited to this, The transmittance | permeability adjustment body is arrange | positioned to a diffusion film or a prism sheet. Also good. For example, instead of the transparent film, a transmittance adjusting body may be formed on the diffusion film 15a or the prism sheet 15b shown in FIG. As a result, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

以上、本発明に係る導光板について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。   As described above, the light guide plate according to the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. Good.

また、光学部材ユニットの構成は上述の構成に限定されず、種々の構成とすることができる。
例えば、光学部材ユニットの組み合わせとしては、導光板の光射出面側から順に、3枚の拡散フィルムと、偏光分離フィルムとが積層されている構成の光学部材ユニットを用いることが好ましい。
Moreover, the structure of an optical member unit is not limited to the above-mentioned structure, It can be set as various structures.
For example, as a combination of the optical member units, it is preferable to use an optical member unit having a configuration in which three diffusion films and a polarization separation film are laminated in order from the light exit surface side of the light guide plate.

また、導光板の光射出面側から順に、拡散フィルムと、頂角が90°で光射出面の長手方向に平行な方向に延在するプリズムが光射出面の長手方向に直交する方向に並列して、かつプリズムの頂角が導光板側とは反対側に対向するように、多数形成されたプリズムシートと、偏光分離フィルムとが積層されている構成の光学部材ユニットを用いることも好ましい。   Further, in order from the light exit surface side of the light guide plate, a diffusion film and a prism extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the light exit surface with an apex angle of 90 ° are parallel to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the light exit surface. In addition, it is also preferable to use an optical member unit having a configuration in which a large number of prism sheets and polarization separation films are laminated so that the apex angle of the prism faces the side opposite to the light guide plate side.

さらに、導光板の光射出面側から順に、拡散フィルムと、頂角が90°で光射出面の長手方向に平行な方向に延在するプリズムが前記光射出面の長手方向に直交する方向に並列して、かつプリズムの頂角が導光板側とは反対側に対向するように、多数形成されたプリズムシートと、他の拡散フィルムと、偏光分離フィルムとが積層されている構成の光学部材ユニットを用いることも好ましい。   Further, in order from the light exit surface side of the light guide plate, the diffusion film and a prism extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the light exit surface at an apex angle of 90 ° are perpendicular to the longitudinal direction of the light exit surface. An optical member having a structure in which a large number of prism sheets, another diffusion film, and a polarization separation film are laminated in parallel so that the apex angle of the prism faces the side opposite to the light guide plate side It is also preferable to use a unit.

また、導光板の光射出面側から順に、頂角が60°で光射出面の長手方向に平行な方向に延在するプリズムが光射出面の長手方向に直交する方向に並列して、かつプリズムの頂角が導光板側に対向するように、多数形成されたプリズムシートと、拡散フィルムと、偏光分離フィルムとが積層されている構成の光学部材ユニットを用いることも好ましい。   Further, in order from the light exit surface side of the light guide plate, prisms extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the light exit surface with an apex angle of 60 ° are arranged in parallel in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light exit surface, and It is also preferable to use an optical member unit having a structure in which a large number of prism sheets, a diffusion film, and a polarization separation film are laminated so that the prism apex angle faces the light guide plate side.

さらに、導光板の前記光射出面側から順に、拡散フィルムと、頂角が90°で光射出面の長手方向に平行な方向に延在するプリズムが光射出面の長手方向に直交する方向に並列して、かつプリズムの頂角が導光板側とは反対側に対向するように、多数形成された第1プリズムシートと、頂角が90°で光射出面の長手方向に直交する方向に延在するプリズムが光射出面の長手方向に直交する方向に並列して、かつプリズムの頂角が導光板側とは反対側に対向するように、多数形成された第2プリズムシートと、他の拡散フィルムと、偏光分離フィルムとが積層されている構成の光学部材ユニットを用いることも好ましい。   Further, in order from the light exit surface side of the light guide plate, a diffusion film and a prism extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the light exit surface with an apex angle of 90 ° are perpendicular to the longitudinal direction of the light exit surface. A large number of first prism sheets formed in parallel so that the apex angle of the prism faces the side opposite to the light guide plate side, and the apex angle of 90 ° in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light exit surface A plurality of second prism sheets formed in such a manner that the extending prisms are arranged in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light exit surface and the apex angle of the prisms is opposed to the side opposite to the light guide plate side, and the like It is also preferable to use an optical member unit having a configuration in which the diffusion film and the polarization separation film are laminated.

上記実施形態では、図示を省略したが、バックライトユニットは、さらに、光源、光学部材ユニット、導光板、反射シート等を収納し、支持する筐体を有する。この筐体は、光射出面側に開口が形成されており、この開口から光を射出させる。
ここで、バックライトユニットは、反射シート22と筐体との間、つまり、反射シート22の導光板18側とは反対側の面と筐体の反射シート側の面とで形成される空間に、緩衝部材を配置することが好ましい。ここで、緩衝部材は、導光板の形状に沿って変形する導光板よりも剛性が低い部材であり、例えば、スポンジ等がある。
緩衝部材により、反射シート22及び導光板18の第1傾斜面18b及び第2傾斜面18c側を支持することで、反射シート22を導光板18に均一な状態で接触させることができ、反射シート22がたわむことを防止できる。また、支持体を緩衝部材とすることにより、導光板と反射シートとを均一な状態でムラなく接触させることができる。これにより、反射シートの一部のみが接触し、光を乱反射させ、光射出面から射出される光の輝部として視認されることをより確実に防止し、均一な光を光射出面から射出させることができる。
ここで、図11(A)〜(D)は、それぞれ、導光板及び反射シートを支持する緩衝部材の概略構成の一例を示す分解断面図である。
例えば、図11(A)に示すように、反射シート22と筐体200との間に矩形状の緩衝部材202を配置してもよい。ここで、緩衝部材202としては、面状照明装置として組み立てたときに緩衝部材202から導光板18に作用する最大応力が、本実施例では、第1傾斜面と第2傾斜面との接続部に作用する応力が、5[N/cm2]以下となる材料を用いることが好ましい。
また、図11(B)に示すように、反射シート22と筐体200との間に多層の緩衝材212a、212b、212cにより構成された緩衝部材212を配置し、導光板18の形状に応じて位置により緩衝部材212の厚みが異なる形状としてもよい。このように位置に応じて、緩衝部材212の厚みを変化させることで、緩衝部材の圧縮率を低下させ、導光板に作用する最大応力を低くすることができる。これにより、導光板に作用する力をより均一にすることができ、導光板と反射シートとを均一に接触させることができる。
また、図11(C)に示すように、緩衝部材222を導光板18の傾斜面に沿った形状としてもよい。つまり、緩衝部材222は、導光板18側の面に導光板18の第1傾斜面及び第2傾斜面を同じ傾斜角の第1傾斜面222a及び第2傾斜面222bが形成された形状である。
このように、緩衝部材を導光板の傾斜面に沿った形状とすることでも導光板と反射シートとを均一な状態で接触させることができる。
さらに、図11(D)に示すように、緩衝部材232を導光板18の傾斜面に沿った形状とし、緩衝部材232の導光板18側とは反対側の面に、導光板18の傾斜面の形状に沿った板金部材234を設けた構成としてもよい。ここで、本実施形態では、筐体200と板金234が筐体となる。
緩衝部材232の導光板18側とは反対側の面に導光板18の傾斜面の形状に沿った板金部材234を設けることで、緩衝部材の圧縮率を均一にすることができ、かつ緩衝部材を介して反射シートを支持することで、導光板と反射シートとを均一に接触させることができる。
また、筐体200と板金部材234とは一体としても、別体としてもよい。
Although not shown in the above embodiment, the backlight unit further includes a housing that houses and supports a light source, an optical member unit, a light guide plate, a reflection sheet, and the like. This housing has an opening formed on the light emission surface side, and emits light from this opening.
Here, the backlight unit is in a space formed between the reflection sheet 22 and the casing, that is, the surface of the reflection sheet 22 opposite to the light guide plate 18 side and the surface of the casing on the reflection sheet side. It is preferable to arrange a buffer member. Here, the buffer member is a member having rigidity lower than that of the light guide plate deformed along the shape of the light guide plate, such as a sponge.
By supporting the reflection sheet 22 and the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c side of the light guide plate 18 with the buffer member, the reflection sheet 22 can be brought into contact with the light guide plate 18 in a uniform state. 22 can be prevented from bending. Further, by using the support as a buffer member, the light guide plate and the reflection sheet can be brought into uniform contact with each other in a uniform state. As a result, only a part of the reflection sheet comes into contact, diffusely reflects the light, and more reliably prevents the light from being viewed as a bright portion of the light emitted from the light exit surface, and emits uniform light from the light exit surface. Can be made.
Here, FIGS. 11A to 11D are exploded cross-sectional views illustrating an example of a schematic configuration of a buffer member that supports the light guide plate and the reflection sheet, respectively.
For example, as illustrated in FIG. 11A, a rectangular buffer member 202 may be disposed between the reflection sheet 22 and the housing 200. Here, as the buffer member 202, the maximum stress acting on the light guide plate 18 from the buffer member 202 when assembled as a planar lighting device is a connecting portion between the first inclined surface and the second inclined surface in this embodiment. It is preferable to use a material having a stress acting on the surface of 5 [N / cm 2 ] or less.
Further, as shown in FIG. 11B, a buffer member 212 composed of multilayer buffer materials 212 a, 212 b, and 212 c is disposed between the reflection sheet 22 and the housing 200, and according to the shape of the light guide plate 18. The thickness of the buffer member 212 may be different depending on the position. Thus, by changing the thickness of the buffer member 212 according to the position, the compression rate of the buffer member can be reduced, and the maximum stress acting on the light guide plate can be reduced. Thereby, the force which acts on a light guide plate can be made more uniform, and a light guide plate and a reflective sheet can be made to contact uniformly.
In addition, as shown in FIG. 11C, the buffer member 222 may have a shape along the inclined surface of the light guide plate 18. That is, the buffer member 222 has a shape in which the first inclined surface 222a and the second inclined surface 222b having the same inclination angle as the first inclined surface and the second inclined surface of the light guide plate 18 are formed on the surface on the light guide plate 18 side. .
Thus, the light guide plate and the reflection sheet can be brought into contact with each other in a uniform state by forming the buffer member along the inclined surface of the light guide plate.
Further, as shown in FIG. 11D, the buffer member 232 is shaped along the inclined surface of the light guide plate 18, and the inclined surface of the light guide plate 18 is disposed on the surface of the buffer member 232 opposite to the light guide plate 18 side. It is good also as a structure which provided the sheet-metal member 234 along the shape of this. Here, in this embodiment, the housing | casing 200 and the sheet metal 234 become a housing | casing.
By providing the sheet metal member 234 along the shape of the inclined surface of the light guide plate 18 on the surface opposite to the light guide plate 18 side of the buffer member 232, the compression rate of the buffer member can be made uniform, and the buffer member By supporting the reflection sheet via the light guide plate, the light guide plate and the reflection sheet can be brought into uniform contact.
Further, the housing 200 and the sheet metal member 234 may be integrated or separated.

以下、実施例に基づいて導光板を具体的に説明する。
図2(A)および(B)に示す構成の光源12および導光板18を用い、導光板18の導光長[mm]、その形状、すなわち最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、テーパ、中央部半径R[mm]、導光板18に分散させる散乱微粒子の粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を変えて、導光板18の2つの光入射面18dおよび18eから入射される光に対する光出射面18aから射出される光の割合を示す光利用効率[%]、および光出射面18aから射出される光の輝度分布を求め、光射出面18aの周辺部、すなわち光入射面18dおよび18eの近傍から射出する光の輝度に対する光射出面18aの中央部から射出する光の輝度の割合を示す光射出面18aの輝度分布の中高度合[%]を求めた。
Hereinafter, the light guide plate will be described in detail based on examples.
Using the light source 12 and the light guide plate 18 configured as shown in FIGS. 2A and 2B, the light guide length [mm] of the light guide plate 18, its shape, that is, the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm]. The incident light is incident from the two light incident surfaces 18d and 18e of the light guide plate 18 by changing the taper, the center radius R [mm], the particle diameter [μm] of the scattering fine particles dispersed in the light guide plate 18 and the particle concentration [wt%]. The light utilization efficiency [%] indicating the ratio of the light emitted from the light emitting surface 18a to the emitted light and the luminance distribution of the light emitted from the light emitting surface 18a are obtained, and the peripheral portion of the light emitting surface 18a, that is, the light The medium altitude [%] of the luminance distribution of the light emitting surface 18a indicating the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface 18a to the luminance of the light emitted from the vicinity of the incident surfaces 18d and 18e was obtained.

(実施例1)
実施例1として、画面サイズが37インチに対応する導光板18の導光長L[mm]がL=480mmの場合の最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を表1および表2に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部(湾曲部半径)R[mm]、光利用効率[%]、中高度合[%]を求めた。その結果を表2および表3に示す。
ここで、表2は、実施例1についての本発明例11〜16を示し、表3は、実施例1についての比較例11〜15を示す。
Example 1
As Example 1, the maximum thickness [mm], the minimum thickness [mm], and the particle diameter [μm] when the light guide length L [mm] of the light guide plate 18 corresponding to a screen size of 37 inches is L = 480 mm. When the particle concentration [wt%] is varied as shown in Tables 1 and 2, the taper, the central part (curved part radius) R [mm], the light utilization efficiency [%], and the intermediate altitude [%] Asked. The results are shown in Tables 2 and 3.
Here, Table 2 shows Invention Examples 11 to 16 for Example 1, and Table 3 shows Comparative Examples 11 to 15 for Example 1.

Figure 2009093863
Figure 2009093863

Figure 2009093863
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表2および表3から明らかなように、本発明例11〜16は、いずれも、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の限定範囲を満足し、また、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]も、本発明の限定範囲を満足するので、光利用効率[%]が、いずれも61%以上と55%より高く、中高度合[%]も、19%〜23%であり、0%超、25%以下の本発明の要求する限定範囲を満足する。
これに対し、比較例11は、本発明の限定範囲より、粒子濃度が高いため、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できない。
As is apparent from Tables 2 and 3, in all of Examples 11 to 16 of the present invention, the particle diameter [μm] and the particle concentration [wt%] satisfy the limited range of the present invention, and the maximum thickness Since [mm] and the minimum thickness [mm] also satisfy the limited range of the present invention, the light utilization efficiency [%] is 61% or higher and higher than 55%, and the intermediate altitude [%] is 19%. % To 23%, satisfying the limited range required by the present invention of more than 0% and 25% or less.
On the other hand, the comparative example 11 has a particle concentration higher than the limited range of the present invention, and thus exhibits the same phenomenon as a flat plate, and thus cannot achieve a medium-high luminance distribution.

比較例12は、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]のいずれも、本発明の限定範囲の上限値の6.0mmおよび3.0mmより大きく、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が50%と限定範囲の55%以上を満たさないばかりか、重量が重くなりすぎて液晶TV用光学部材として適さない。
比較例13は、本発明の限定範囲より、テーパ角が小さく0.1°未満であり、さらに、中央部半径Rが大きく、成形に適さないし、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では 中高分布を実現できない。
In Comparative Example 12, both the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] are larger than the upper limit values of 6.0 mm and 3.0 mm of the limited range of the present invention, and light penetrates and is transmitted. In addition, the light utilization efficiency does not satisfy 50% or more of the limited range of 55% or more, and the weight is too heavy to be suitable as an optical member for a liquid crystal TV.
In Comparative Example 13, the taper angle is less than 0.1 °, the center radius R is large, the particle concentration is not suitable for molding, and the light utilization efficiency is 55% or more than the limited range of the present invention. Then, middle-high distribution cannot be realized.

比較例14は、中央部半径Rが大きく、成形に適さないし、平板と同様であり、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が55%以上を実現できない。
比較例15は、本発明の限定範囲より粒子径が小さく、光利用効率は良いが、中高な輝度分布を実現できないし、比較例16は、本発明の限定範囲より粒子径が大きく、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低い。
Comparative Example 14 has a large central radius R, is not suitable for molding, is similar to a flat plate, and cannot achieve a light utilization efficiency of 55% or more at a particle concentration that achieves a medium-high luminance distribution.
Comparative Example 15 has a particle size smaller than the limited range of the present invention and good light utilization efficiency, but cannot achieve a medium-high luminance distribution, and Comparative Example 16 has a particle size larger than the limited range of the present invention and is medium-high. A luminance distribution can be realized, but the light utilization efficiency is low.

(実施例2)
実施例2として、画面サイズが42インチおよび46インチに対応する導光板18の導光長L[mm]がL=560mmおよび590mmの場合の最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を表4および表5に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部(湾曲部半径)R[mm]、光利用効率[%]、中高度合[%]を求めた。その結果を表4および表5に示す。
ここで、表4は、実施例2についての本発明例21〜24を示し、表5は、実施例2についての比較例21〜23を示す。
(Example 2)
As Example 2, the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] when the light guide length L [mm] of the light guide plate 18 corresponding to the screen size of 42 inches and 46 inches is L = 560 mm and 590 mm, When the particle diameter [μm] and particle concentration [wt%] are variously changed as shown in Tables 4 and 5, taper, central part (curved part radius) R [mm], light utilization efficiency [%], medium Altitude [%] was determined. The results are shown in Tables 4 and 5.
Here, Table 4 shows Examples 21 to 24 of the present invention for Example 2, and Table 5 shows Comparative Examples 21 to 23 for Example 2.

Figure 2009093863
Figure 2009093863

Figure 2009093863
Figure 2009093863

表4および表5から明らかなように、実施例2の本発明例21〜24は、いずれも、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の限定範囲を満足し、また、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]も、本発明の限定範囲を満足するので、光利用効率[%]が、いずれも59%〜61%と55%より高く、中高度合[%]も、14%〜15%であり、0%超、25%以下の本発明の要求する限定範囲を満足する。
これに対し、比較例21および22は、本発明の限定範囲より、粒子濃度が高いため、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できない。
また、比較例23は、最大厚さ[mm]およびテーパ角のいずれも、本発明の限定範囲の上限値の6.0mmおよび0.8°より大きく、テーパが大きすぎて、最大厚さが必要以上に大きくなり、必要以上に中高な分布になりすぎてしまうばかりか、重量が重くなりすぎて液晶TV用光学部材として適さない。
As is apparent from Tables 4 and 5, in each of Invention Examples 21 to 24 of Example 2, the particle diameter [μm] and the particle concentration [wt%] satisfied the limited range of the present invention, and Since the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] also satisfy the limited range of the present invention, the light use efficiency [%] is 59% to 61%, which is higher than 55%, [%] Is also 14% to 15%, and satisfies the limited range required by the present invention of more than 0% and 25% or less.
On the other hand, Comparative Examples 21 and 22 have a particle concentration higher than the limited range of the present invention, and thus have the same phenomenon as a flat plate, and thus cannot achieve a medium-high luminance distribution.
In Comparative Example 23, both the maximum thickness [mm] and the taper angle are larger than the upper limit values of 6.0 mm and 0.8 ° of the limited range of the present invention, the taper is too large, and the maximum thickness is In addition to being unnecessarily large and having a medium-high distribution more than necessary, the weight is too heavy and it is not suitable as an optical member for a liquid crystal TV.

(実施例3)
実施例3として、画面サイズが52インチおよび57インチに対応する導光板18の導光長L[mm]がL=660mmおよび730mmの場合の最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を表6および表7に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部(湾曲部半径)R[mm]、光利用効率[%]、中高度合[%]を求めた。その結果を表6および表7に示す。
ここで、表6は、実施例3についての本発明例31〜32を示し、表7は、実施例3についての比較例31〜35を示す。
(Example 3)
As Example 3, the maximum thickness [mm], the minimum thickness [mm] when the light guide length L [mm] of the light guide plate 18 corresponding to the screen size of 52 inches and 57 inches is L = 660 mm and 730 mm, When the particle diameter [μm] and particle concentration [wt%] are variously changed as shown in Table 6 and Table 7, taper, central portion (curved portion radius) R [mm], light utilization efficiency [%], medium Altitude [%] was determined. The results are shown in Tables 6 and 7.
Here, Table 6 shows Invention Examples 31 to 32 for Example 3, and Table 7 shows Comparative Examples 31 to 35 for Example 3.

Figure 2009093863
Figure 2009093863

Figure 2009093863
Figure 2009093863

表6および表7から明らかなように、実施例3の本発明例31〜32は、いずれも、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の限定範囲を満足し、また、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]も、本発明の限定範囲を満足するので、光利用効率[%]が、いずれも60%〜61%と55%より高く、中高度合[%]も、14%〜14.2%であり、0%超、25%以下の本発明の要求する限定範囲を満足する。
これに対し、比較例31は、本発明の限定範囲より、粒子濃度が高いため、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できない。
As is apparent from Tables 6 and 7, the inventive examples 31 to 32 of Example 3 all have a particle diameter [μm] and a particle concentration [wt%] satisfying the limited range of the present invention. Since the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] also satisfy the limited range of the present invention, the light use efficiency [%] is higher than 55%, both 60% and 61%. [%] Is also 14% to 14.2%, which satisfies the limited range required by the present invention of more than 0% and 25% or less.
On the other hand, since the comparative example 31 has a particle concentration higher than the limited range of the present invention, the phenomenon is similar to that of a flat plate, and thus a medium-high luminance distribution cannot be realized.

また、比較例32は、本発明の限定範囲より、粒子濃度が低いため、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさない。
また、比較例33は、テーパ角が本発明の限定範囲の上限値の0.8°より大きく、テーパが大きすぎて、必要以上に中高な分布になりすぎてしまう。
また、比較例34および35は、テーパ角が本発明の限定範囲の上限値の0.1°より小さく、テーパが小さすぎて、中央部半径Rが大きすぎて成形に適さない。比較例34は、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では、中高分布を実現できない。また、比較例35は、平板と同じとなり、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が55%以上を満たさない。
Further, in Comparative Example 32, since the particle concentration is lower than the limited range of the present invention, the light penetrates and passes therethrough, so that the light utilization efficiency does not satisfy 55% or more.
Further, in Comparative Example 33, the taper angle is larger than the upper limit of 0.8 ° of the limited range of the present invention, the taper is too large, and the distribution becomes excessively higher than necessary.
In Comparative Examples 34 and 35, the taper angle is smaller than the upper limit value of 0.1 ° of the present invention, the taper is too small, and the central radius R is too large, which is not suitable for molding. In Comparative Example 34, the medium-high distribution cannot be realized at a particle concentration at which the light utilization efficiency is 55% or more. Comparative Example 35 is the same as a flat plate, and the light use efficiency does not satisfy 55% or more at a particle concentration that achieves a medium-high luminance distribution.

(実施例4)
実施例4として、画面サイズが52インチおよび57インチに対応する導光板18の導光長L[mm]がL=660mmおよび730mmの場合の最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を表8および表9に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部(湾曲部半径)R[mm]、光利用効率[%]、中高度合[%]を求めた。その結果を表8および表9に示す。
ここで、表8は、実施例4についての本発明例41〜44を示し、表9は、実施例4についての比較例41〜45を示す。
Example 4
As Example 4, the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] when the light guide length L [mm] of the light guide plate 18 corresponding to the screen size of 52 inches and 57 inches is L = 660 mm and 730 mm, When the particle diameter [μm] and particle concentration [wt%] are variously changed as shown in Table 8 and Table 9, taper, central part (curved part radius) R [mm], light utilization efficiency [%], medium Altitude [%] was determined. The results are shown in Table 8 and Table 9.
Here, Table 8 shows Examples 41 to 44 of the present invention for Example 4, and Table 9 shows Comparative Examples 41 to 45 for Example 4.

Figure 2009093863
Figure 2009093863

Figure 2009093863
Figure 2009093863

表8および表9から明らかなように、実施例4の本発明例41〜44は、いずれも、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の限定範囲を満足し、また、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]も、本発明の限定範囲を満足するので、光利用効率[%]が、いずれも57%〜68%と55%より高く、中高度合[%]も、11%〜24%であり、0%超、25%以下の本発明の要求する限定範囲を満足する。
これに対し、比較例41は、本発明の限定範囲より、粒子濃度が低いため、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさない。
As is clear from Tables 8 and 9, all of the inventive examples 41 to 44 of Example 4 satisfy the limited range of the present invention in terms of the particle diameter [μm] and the particle concentration [wt%]. Since the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] also satisfy the limited range of the present invention, the light use efficiency [%] is 57% to 68%, which is higher than 55%. [%] Is also 11% to 24%, and satisfies the limited range required by the present invention of more than 0% and 25% or less.
On the other hand, in Comparative Example 41, since the particle concentration is lower than the limited range of the present invention, light penetrates and passes through, and thus the light utilization efficiency does not satisfy 55% or more.

また、比較例42は、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]のいずれも、本発明の限定範囲の上限値の6.0mmおよび3.0mmより大きく、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が50%と限定範囲の55%以上を満たさないばかりか、重量が重くなりすぎて液晶TV用光学部材として適さない。
また、比較例43は、最大厚さ[mm]が、本発明の限定範囲の下限値の1.0mmより小さく、中央部半径Rが大きすぎて、本発明の限定範囲を超え、成形に適さないし、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では、中高分布を実現できない。
比較例44は、本発明の限定範囲より粒子径が小さく、光利用効率は良いが、中高な輝度分布を実現できないし、比較例45は、本発明の限定範囲より粒子径が大きく、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低い。
In Comparative Example 42, both the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] are larger than the upper limit values of 6.0 mm and 3.0 mm of the limited range of the present invention, and light penetrates and passes through. For this reason, the light utilization efficiency does not satisfy the limited range of 55% or more, and the weight is too heavy to be suitable as an optical member for a liquid crystal TV.
In Comparative Example 43, the maximum thickness [mm] is smaller than the lower limit of 1.0 mm of the limited range of the present invention, the center radius R is too large, exceeds the limited range of the present invention, and is suitable for molding. In addition, a medium-high distribution cannot be realized at a particle concentration at which the light utilization efficiency is 55% or more.
Comparative Example 44 has a particle size smaller than the limited range of the present invention and good light utilization efficiency, but cannot achieve a medium-high luminance distribution, and Comparative Example 45 has a particle size larger than the limited range of the present invention and is medium-high. A luminance distribution can be realized, but the light utilization efficiency is low.

以上の結果から、本発明例は、いずれもの実施例においても、導光板のそれぞれの導光長の範囲に応じて、その形状が適切であり、その最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、テーパ、中央部半径R[mm]および分散させる散乱粒子の粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の限定範囲を満たし、光利用効率[%]が55%以上、中高度合[%]が0%超、25%以下であり、優れた特性を持つことが分かる。
一方、比較例は、いずれもの実施例の導光長の範囲においても、上記要件のいずれかが本発明の限定範囲を外れるため、光利用効率[%]が55%以上を満たさないか、中高度合[%]が0%超、25%以下を満たさず、優れた特性を発揮することができない。
From the above results, in any of the examples, the present invention has an appropriate shape according to the range of the respective light guide lengths of the light guide plate, and the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [ mm], taper, central radius R [mm], and the particle diameter [μm] and particle concentration [wt%] of the scattering particles to be dispersed satisfy the limited range of the present invention, and the light utilization efficiency [%] is 55% or more. The intermediate altitude [%] is more than 0% and 25% or less.
On the other hand, in the comparative example, even in the range of the light guide length of any of the examples, either of the above requirements is out of the limited range of the present invention, so that the light use efficiency [%] does not satisfy 55% or more. The degree of altitude [%] does not satisfy more than 0% and 25% or less, and excellent characteristics cannot be exhibited.

(A)は、本発明のバックライトユニットを用いる液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、(B)は、液晶表示装置の概略断面図である。(A) is a perspective view which shows the outline of the liquid crystal display device using the backlight unit of this invention, (B) is a schematic sectional drawing of a liquid crystal display device. (A)は、図1に示す導光板と光源の概略平面図であり、図2(B)は、導光板と光源の概略断面図である。(A) is a schematic plan view of the light guide plate and the light source shown in FIG. 1, and FIG. 2 (B) is a schematic cross-sectional view of the light guide plate and the light source. (A)は、図1及び図2に示す面状照明装置の光源の概略構成を示す斜視図であり、(B)は、(A)に示す光源の断面図であり、(C)は、(A)に示す光源の1つのLEDを拡大して示す概略斜視図である。(A) is a perspective view which shows schematic structure of the light source of the planar illuminating device shown in FIG.1 and FIG.2, (B) is sectional drawing of the light source shown to (A), (C) is It is a schematic perspective view which expands and shows one LED of the light source shown to (A). (A)は、図2に示す導光板の断面模式図であり、(B)は、(A)に示す導光板の部分拡大断面図である。(A) is a cross-sectional schematic diagram of the light guide plate shown in FIG. 2, and (B) is a partially enlarged cross-sectional view of the light guide plate shown in (A). (A)および(B)は、それぞれ、導光板に分散させる散乱微粒子の粒子径と粒子濃度[wt%]との関係を示すグラフである。(A) And (B) is a graph which shows the relationship between the particle diameter and particle concentration [wt%] of the scattering fine particle disperse | distributed to a light-guide plate, respectively. (A)および(B)は、それぞれ、導光板に分散させる散乱微粒子の粒子径と粒子濃度[wt%]との関係を示すグラフである。(A) And (B) is a graph which shows the relationship between the particle diameter and particle concentration [wt%] of the scattering fine particle disperse | distributed to a light-guide plate, respectively. 導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the design method of a light-guide plate. 導光板の粒子濃度[wt%]と、光利用効率[%]および中高度合[%]との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the particle | grain density | concentration [wt%] of a light-guide plate, light utilization efficiency [%], and middle altitude degree [%]. 本発明のバックライトユニットの他の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the backlight unit of this invention. 透過率調整部材を有するバックライトユニットの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the backlight unit which has a transmittance | permeability adjustment member. (A)〜(D)は、それぞれ、導光板及び反射シートを支持する緩衝部材と筐体の概略構成の一例を示す分解断面図である。(A)-(D) is an exploded sectional view which shows an example of schematic structure of the buffer member and housing | casing which respectively support a light-guide plate and a reflective sheet. 従来の平板形状の導光板の正面方向の照度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the illumination intensity distribution of the front direction of the conventional flat light-guide plate.

符号の説明Explanation of symbols

2、180 バックライトユニット
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 光学部材ユニット
15a 拡散フィルム
15b 第1プリズムシート
15c 第2プリズムシート
15d 偏光分離フィルム
18 導光板
18a 光射出面
18b 第1傾斜面
18c 第2傾斜面
18d 第1光入射面
18e 第2光入射面
18f 湾曲部
22 反射シート
50 LEDチップ
52 光源支持部
2, 180 Backlight unit 4 Liquid crystal display panel 6 Drive unit 10 Liquid crystal display device 12 Light source 14 Optical member unit 15a Diffusion film 15b First prism sheet 15c Second prism sheet 15d Polarization separation film 18 Light guide plate 18a Light exit surface 18b First Inclined surface 18c Second inclined surface 18d First light incident surface 18e Second light incident surface 18f Bending portion 22 Reflecting sheet 50 LED chip 52 Light source support portion

Claims (7)

矩形状の平坦な光射出面と、
前記光射出面の対向する2つの長辺をそれぞれ含み、互いに対向する位置に配置される2つの光入射面と、
これらの2つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な2つの傾斜背面と、
これらの2つの傾斜背面を接合する湾曲部とを有し、
その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含み、
前記2つの光入射面間の長さが、480mm以上、830mm以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下であり、
前記散乱粒子の濃度が、0.008wt%以上、0.25wt%以下であり、
前記2つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%超、25%以下である導光板と、
前記導光板の2つの前記光入射面に対向してそれぞれ配置された2つの光源と、
前記導光板の傾斜背面に接して配置され、前記導光板側の表面がマット処理されている反射シートとを有することを特徴とする面状照明装置。
A rectangular flat light exit surface;
Two light incident surfaces each including two opposing long sides of the light exit surface and disposed at positions facing each other;
Two inclined back surfaces that are symmetrically spaced from the light exit surface as they go from the two light entrance surfaces toward the center of the light exit surface,
A curved portion joining these two inclined back surfaces,
Contains scattering particles that scatter light propagating inside it,
The length between the two light incident surfaces is 480 mm or more and 830 mm or less,
The scattering particles have a particle size of 4.0 μm or more and 12.0 μm or less,
The concentration of the scattering particles is 0.008 wt% or more and 0.25 wt% or less,
The utilization efficiency of light indicating the ratio of the light incident from the two light incident surfaces being emitted from the light exit surface is 55% or more,
The medium to altitude of the luminance distribution of the light emitting surface, which indicates the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface, exceeds 0%. A light guide plate that is 25% or less;
Two light sources respectively disposed facing the two light incident surfaces of the light guide plate;
A planar lighting device, comprising: a reflective sheet disposed in contact with the inclined rear surface of the light guide plate, wherein the surface on the light guide plate side is matted.
矩形状の平坦な光射出面と、
前記光射出面の対向する2つの長辺をそれぞれ含み、互いに対向する位置に配置される2つの光入射面と、
これらの2つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な2つの傾斜背面と、
これらの2つの傾斜背面を接合する湾曲部とを有し、
その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含み、
前記2つの光入射面間の長さが、480mm以上、830mm以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下であり、
前記散乱粒子の濃度が、0.008wt%以上、0.25wt%以下であり、
前記2つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%超、25%以下である導光板と、
前記導光板の2つの前記光入射面に対向してそれぞれ配置された2つの光源と、
前記導光板の前記傾斜背面側に配置された反射シートと、
前記導光板の前記傾斜背面と前記反射シートとの間に配置され、表面がマット処理されたマットフィルムとを有することを特徴とする面状照明装置。
A rectangular flat light exit surface;
Two light incident surfaces each including two opposing long sides of the light exit surface and disposed at positions facing each other;
Two inclined back surfaces that are symmetrically spaced from the light exit surface as they go from the two light entrance surfaces toward the center of the light exit surface,
A curved portion joining these two inclined back surfaces,
Contains scattering particles that scatter light propagating inside it,
The length between the two light incident surfaces is 480 mm or more and 830 mm or less,
The scattering particles have a particle size of 4.0 μm or more and 12.0 μm or less,
The concentration of the scattering particles is 0.008 wt% or more and 0.25 wt% or less,
The utilization efficiency of light indicating the ratio of the light incident from the two light incident surfaces being emitted from the light exit surface is 55% or more,
The medium to altitude of the luminance distribution of the light emitting surface, which indicates the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface, exceeds 0%. A light guide plate that is 25% or less;
Two light sources respectively disposed facing the two light incident surfaces of the light guide plate;
A reflective sheet disposed on the inclined back side of the light guide plate;
A planar lighting device, comprising: a matte film disposed between the inclined back surface of the light guide plate and the reflective sheet and having a matte surface.
前記マットフィルムは、厚みTfが100μm<Tf<250μmであることを特徴とする請求項2に記載の面状照明装置。   The planar lighting device according to claim 2, wherein the mat film has a thickness Tf of 100 μm <Tf <250 μm. 前記マットフィルムは、拡散フィルムであり、ヘーズをHfとすると、40%<Hf<90%である請求項2または3に記載の面状照明装置。   4. The planar lighting device according to claim 2, wherein the mat film is a diffusion film, and assuming that haze is Hf, 40% <Hf <90%. 5. 前記マットフィルムは、表面がマット処理された透明フィルムであり、ヘーズをHbとすると、10%<Hb<40%である請求項2または3に記載の面状照明装置。   4. The planar lighting device according to claim 2, wherein the mat film is a transparent film whose surface is matted, and where hb is Hb, 10% <Hb <40%. 前記透明フィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル、シクロオレフィンポリマーの少なくとも1つを材料として形成されている請求項5に記載の面状照明装置。   The planar lighting device according to claim 5, wherein the transparent film is made of at least one of polyethylene terephthalate, polycarbonate, acrylic, and cycloolefin polymer. 前記導光板は、
その厚みが最も薄い前記光入射面の厚みが、0.5mm以上3.0mm以下であり、
前記厚みが最も厚い前記湾曲部の中央の厚みが、1.0mm以上6.0mm以下であり、
前記湾曲部の曲率半径が、6,000mm以上45,000mm以下であり、
前記傾斜背面のテーパが、0.1°以上0.8°以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の面状照明装置。
The light guide plate is
The thickness of the light incident surface with the smallest thickness is 0.5 mm or more and 3.0 mm or less,
The thickness of the center of the curved portion where the thickness is the largest is 1.0 mm or more and 6.0 mm or less,
The radius of curvature of the curved portion is 6,000 mm or more and 45,000 mm or less,
The planar illumination device according to any one of claims 1 to 5, wherein a taper of the inclined back surface is 0.1 ° or more and 0.8 ° or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012176697A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 シャープ株式会社 Backlight device, display device, and television receiver
JP2018018085A (en) * 2010-02-24 2018-02-01 東レ株式会社 White reflective film for edge-light type backlight of liquid crystal display and backlight using the same

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