JP2010113037A - Light ray control unit - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置等の後面照明（back lighting）に用いられる光線制御ユニットに関し、特にバックライトユニットに配設された際に、光源の数を減らしたり、バックライトユニットの厚みを減らしても正面のみならず斜め方向の輝度ムラをも軽減させることのできる光線制御ユニットに関する。 The present invention relates to a light beam control unit used for back lighting of a liquid crystal display device or the like, and particularly when disposed in a backlight unit, the number of light sources is reduced or the thickness of the backlight unit is reduced. The present invention also relates to a light beam control unit that can reduce luminance unevenness not only in the front direction but also in an oblique direction.
現在、液晶表示装置は、携帯電話、ＰＤＡ端末、デジタルカメラ、テレビ、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、ノートパソコンなどの幅広い分野で利用されている。液晶表示装置においては、例えば、液晶表示パネルの背後にバックライトユニットを配置し、このバックライトユニットからの光を液晶表示パネルに供給することにより、画像を表示する。このような液晶表示装置に用いられるバックライトユニットは、その表示画像を見やすくするために、液晶表示パネルに均一な光を供給するだけでなく、できるだけ多くの光を供給することが要求される。つまり、バックライトユニットは、光拡散性に優れると共に高い輝度が得られるという光学特性が要求される。 Currently, liquid crystal display devices are used in a wide range of fields such as mobile phones, PDA terminals, digital cameras, televisions, personal computer displays, and notebook computers. In a liquid crystal display device, for example, a backlight unit is arranged behind a liquid crystal display panel, and an image is displayed by supplying light from the backlight unit to the liquid crystal display panel. The backlight unit used in such a liquid crystal display device is required not only to supply uniform light to the liquid crystal display panel but also to supply as much light as possible in order to make the display image easy to see. That is, the backlight unit is required to have optical characteristics such as excellent light diffusibility and high brightness.
従来のバックライトユニットは、例えば、液晶表示パネルに入射する光の分布をパネル全体にわたって均一にするために、導光板或いは拡散板に凹凸構造を形成する手法が用いられていた。前記構造を形成する方法としては、ダイヤモンド刃などによって機械加工した元型から、パターン転写用の金型を作製し、射出成形或いは押出成形によって凹凸構造をシート或いはロールに加工する手法がある。しかしながら、導光板或いは拡散板全体に均一な凹凸構造を形成する手法では、バックライトの薄型化を狙う際に、輝度ムラを軽減する効果が十分ではない。 In the conventional backlight unit, for example, a method of forming a concavo-convex structure on the light guide plate or the diffusion plate is used in order to make the distribution of light incident on the liquid crystal display panel uniform over the entire panel. As a method for forming the structure, there is a method in which a mold for pattern transfer is produced from an original mold machined with a diamond blade or the like, and the concavo-convex structure is processed into a sheet or a roll by injection molding or extrusion molding. However, the method of forming a uniform concavo-convex structure on the entire light guide plate or diffuser plate is not sufficient in reducing luminance unevenness when aiming to reduce the thickness of the backlight.
ここで、レーザービームのスペックルによって感光性媒体に凹凸構造を記録し、パターン転写用の金型を製造し、この金型を用いて、直下型の大型液晶表示装置用の導光板表面に凹凸構造を形成したホログラム導光板において、前記ホログラムの模様の面積密度を制御する発明が開示されている（特許文献１の図４１）。前記文献には、導光板の表面に、光源直上の位置に対応する領域のホログラムの模様の面積密度を、光源間に対応する領域の前記密度よりも高くすることによって輝度ムラを効果的に軽減できるとの記載がある。
しかしながら、近年は、液晶表示装置の薄型化が進み、光源と、該光源光を拡散させるための光学シート（ホログラム導光板等）との間の距離が短くなったため、特許文献１に開示されている従来の方法では、画面正面から見れば輝度ムラが低減されているが、斜めから見たときに輝度ムラが発生する場合があった。 However, in recent years, the liquid crystal display device has been made thinner, and the distance between the light source and the optical sheet (hologram light guide plate or the like) for diffusing the light source light has been shortened. In the conventional method, brightness unevenness is reduced when viewed from the front of the screen, but brightness unevenness may occur when viewed from an oblique direction.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、輝度ムラを軽減させることのできる光線制御ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a light beam control unit capable of reducing luminance unevenness.
本発明の光線制御ユニットは、光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートと、前記拡散シートの上に配設された拡散板と、を具備し、前記入光面又は前記出光面は、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有し、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む出光面の第一領域の拡散角度が、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む出光面の第二領域の拡散角度より高いことを特徴とする。 The light beam control unit of the present invention is disposed above the light source and has a diffusion sheet having a light incident surface that receives light from the light source and a light output surface that emits the light, and is disposed on the diffusion sheet. The light incident surface or the light exit surface has a concavo-convex structure in which a large number of concavo-convex portions having a curved shape are continuously arranged, and the light source in a plan view of the diffusing sheet The diffusion angle of the first region of the light exit surface including the projection region is higher than the diffusion angle of the second region of the light exit surface including the projection region between the light sources in the plan view of the diffusion sheet.
本発明の光線制御ユニットは、光源の上方に配設され、前記光源からの光を入光する入光面と前記光を出光する出光面とを有する拡散シートと、前記拡散シートの上方に配設された拡散板と、を具備し、前記拡散シートの前記入光面又は前記出光面は、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有し、前記拡散シートの平面視における前記光源の投影領域を含む第一領域における凹凸部の高さが、前記拡散シートの平面視における前記光源の間の投影領域を含む第二領域における凹凸部の高さより高いことを特徴とする。 The light beam control unit of the present invention is disposed above the light source, and has a diffusion sheet having a light incident surface that receives light from the light source and a light output surface that emits the light, and is disposed above the diffusion sheet. A diffusion plate provided, and the light incident surface or the light exit surface of the diffusion sheet has a concavo-convex structure in which a large number of concavo-convex portions having a curved shape are continuously arranged, and the plane of the diffusing sheet The height of the uneven portion in the first region including the projection region of the light source in view is higher than the height of the uneven portion in the second region including the projection region between the light sources in the plan view of the diffusion sheet. To do.
本発明の光線制御ユニットによれば、光源上の投影領域に対応する領域の拡散角度を、光源間の投影領域に対応する領域の拡散角度より高くするような凹凸構造を表面に有する拡散シートと、この拡散シートの上方に拡散板と、を配設するので、光源と、該光源光を拡散させるための光学シート（ホログラム導光板など）との間の距離が短くなっても、正面の輝度ムラだけでなく斜めから見た輝度ムラも軽減させることができる。 According to the light beam control unit of the present invention, the diffusion sheet having a concavo-convex structure on the surface so that the diffusion angle of the region corresponding to the projection region on the light source is higher than the diffusion angle of the region corresponding to the projection region between the light sources, Since the diffusion plate is disposed above the diffusion sheet, the luminance of the front surface is reduced even if the distance between the light source and the optical sheet (such as the hologram light guide plate) for diffusing the light source becomes short. Not only unevenness but also luminance unevenness seen from an angle can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１、図２は、光源の投影領域と光源の間の投影領域を示したものである。前記光源は、少なくとも２つの光源からなり、光源としては、図１に示すように、冷陰極管（ＣＣＦＬ）などの線光源や、図２に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザーなどの点光源を用いることができる。図１、図２において、参照符号１−ａは拡散シートの平面視における光源上の投影領域を含む出光面の第一領域を示し、参照符号１−ｂは拡散シートの平面視における光源間の投影領域を含む出光面の第二領域を示す。また、参照符号１−ｃはＣＣＦＬ光源を示し、参照符号１−ｄはＬＥＤ光源を示す。なお、図１、図２では、全体の領域を前記第一領域と、前記第二領域との２つに分割し、第一の領域と第二の領域とが隣接している例を示しているが、少なくとも第一の領域は光源上の投影領域を含み、第二の領域は近接する光源の中間に位置する領域を含んでいれば、前記第一領域と第二の領域とは隣接していなくてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 show a projection area between the light source and the projection area between the light sources. The light source includes at least two light sources, such as a linear light source such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) as shown in FIG. 1, an LED (light emitting diode) or a laser as shown in FIG. A point light source can be used. 1 and 2, reference numeral 1-a indicates a first area of the light exit surface including a projection area on the light source in a plan view of the diffusion sheet, and reference numeral 1-b indicates between light sources in the plan view of the diffusion sheet. The 2nd area | region of the light emission surface containing a projection area | region is shown. Reference numeral 1-c indicates a CCFL light source, and reference numeral 1-d indicates an LED light source. 1 and 2 show an example in which the entire area is divided into the first area and the second area, and the first area and the second area are adjacent to each other. However, if at least the first area includes a projection area on the light source and the second area includes an area located between the adjacent light sources, the first area and the second area are adjacent to each other. It does not have to be.
図３は、本発明の光線制御ユニットの断面図を示したものである。この光線制御ユニットは、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造を有する拡散シート１４と、この拡散シート１４上の凹凸構造側に配設された拡散板１５と、拡散シート１４の凹凸構造側と反対側に配設された光源であるＣＣＦＬ１１と、ＣＣＦＬ１１の拡散シート側と反対側に配設された反射シート１３とから主に構成されている。なお、光源の幅をＲとし、光源と光源との間の距離をｐとしたとき、前記第一領域の幅ａ１と前記第二領域の幅ａ２は、Ｒ≦ａ１≦ｐ／２、Ｒ≦ａ２≦ｐ／２、をともに満たすものとする。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the light beam control unit of the present invention. The light beam control unit includes a diffusion sheet 14 having a concavo-convex structure in which a large number of concavo-convex portions having a curved shape are continuously arranged, a diffusion plate 15 disposed on the concavo-convex structure side on the diffusion sheet 14, and a diffusion sheet. The CCFL 11 is a light source disposed on the opposite side of the concavo-convex structure 14 and the reflection sheet 13 disposed on the opposite side of the diffusion sheet side of the CCFL 11. When the width of the light source is R and the distance between the light sources is p, the width a1 of the first region and the width a2 of the second region are R ≦ a1 ≦ p / 2, R ≦ Both a2 ≦ p / 2 are satisfied.
本発明に係る光線制御ユニットは、図３に示すように、拡散シート１４と、前記拡散シート１４上に配設された拡散板１５とを具備し、拡散シート１４が、一方の主面上（図３においては光源と面する主面と反対側の主面：光を出光する出光面）に、光源からの光に作用する凹凸構造を有し、前記第一領域の拡散角度が、前記第二領域の拡散角度より高くなるように凹凸構造が形成されている。なお、拡散シート１４の凹凸構造は、光源からの光を入光する入光面に設けても良い。この凹凸構造は、曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列されたものである。 As shown in FIG. 3, the light beam control unit according to the present invention includes a diffusion sheet 14 and a diffusion plate 15 disposed on the diffusion sheet 14, and the diffusion sheet 14 is on one main surface ( In FIG. 3, the main surface opposite to the main surface facing the light source has a concavo-convex structure acting on the light from the light source on the main surface opposite to the main surface: the light output surface that emits light, and the diffusion angle of the first region is The uneven structure is formed so as to be higher than the diffusion angle of the two regions. In addition, you may provide the uneven structure of the diffusion sheet 14 in the light-incidence surface which injects the light from a light source. This concavo-convex structure is a structure in which a large number of concavo-convex portions having a curved shape are continuously arranged.
ここで、本発明における「拡散角度」とは、拡散シートの凹凸構造のついた面から略平行光を入射し、その透過拡散パターンにおいて、透過光強度がピーク強度の半分に減衰する角度（半値角）の２倍の角度（ＦＷＨＭ：Full Width Half Maximum）をいう。この拡散角度は、例えば、日本電色工業株式会社製の変角色差計（ＧＣ−５０００Ｌ）で、拡散シート凹凸面に対し法線角度が０°より入射した光に対する透過光強度の角度分布を測定することによって求めることができる。 Here, the “diffusion angle” in the present invention refers to an angle (half value) at which substantially parallel light is incident from the surface of the diffusion sheet having the concavo-convex structure and the transmitted light intensity is attenuated to half of the peak intensity in the transmitted diffusion pattern. An angle twice (FWHM: Full Width Half Maximum). This diffusion angle is, for example, an angle distribution of transmitted light intensity with respect to light incident from a normal angle of 0 ° with respect to the uneven surface of the diffusion sheet, using a variable angle color difference meter (GC-5000L) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. It can be determined by measuring.
拡散シート１４は、表面にこのような凹凸構造を有することにより、前記第一領域では、図３に示すように、出光面の凹凸構造により光源からの光が十分に反射し、光源直上の領域における透過光束量を低減させることができる。一方、前記第二領域では、出光面の凹凸構造による反射が少ないため、前記第一領域で反射された光が光源間の領域から出射することになり、この結果光源直上の領域と、光源間の領域との間の透過光束量差が小さくなる。 Since the diffusion sheet 14 has such a concavo-convex structure on its surface, in the first region, as shown in FIG. 3, the light from the light source is sufficiently reflected by the concavo-convex structure on the light exit surface, and the region immediately above the light source. The amount of transmitted light flux at can be reduced. On the other hand, in the second region, since there is little reflection due to the concavo-convex structure of the light exit surface, the light reflected by the first region is emitted from the region between the light sources. The difference in the amount of transmitted light flux with the area is reduced.
ここで、拡散シート１４上に拡散板を配設することにより、拡散シート１４の前記第一領域、前記第二領域から出射する光束量の揃った光をほぼ完全拡散に近く拡散させることが出来るので、正面から見ても斜めから見ても輝度ムラのない状態を作り出すことができる。 Here, by disposing a diffusing plate on the diffusing sheet 14, the light having the same amount of light emitted from the first region and the second region of the diffusing sheet 14 can be diffused almost nearly completely. Therefore, it is possible to create a state with no luminance unevenness when viewed from the front or obliquely.
また、本発明の光線制御ユニットに用いることができる拡散シートとしては、測定方向によらず、ほぼ同じ拡散角度が得られる等方性拡散シートと、測定方向によって、拡散角度が異なる異方性拡散シートとの両方を用いることができる。異方性拡散シートとは、例えば、シート面内の直交する２つの方向で拡散角度を測定した場合に、拡散角度が異なるような拡散シートである。 In addition, the diffusion sheet that can be used in the light control unit of the present invention is an isotropic diffusion sheet that can obtain substantially the same diffusion angle regardless of the measurement direction, and an anisotropic diffusion that has a diffusion angle that varies depending on the measurement direction. Both sheets can be used. An anisotropic diffusion sheet is, for example, a diffusion sheet having different diffusion angles when the diffusion angles are measured in two orthogonal directions within the sheet surface.
そして、異方性拡散シートを用いる場合の拡散角度は、光源上の少なくとも一つの方向で測定した拡散角度を指すものとする。例えば、光源がＣＣＦＬである場合、光源の長手方向に直交する方向、或いは、光源の長手方向と平行に測定したどちらの拡散角度でも良い。また、光源がＣＣＦＬである場合、好ましくは、光源の長手方向と直交する方向の拡散角度を変えることができる。 And the diffusion angle in the case of using an anisotropic diffusion sheet shall point out the diffusion angle measured in the at least 1 direction on a light source. For example, when the light source is a CCFL, any diffusion angle measured in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source or parallel to the longitudinal direction of the light source may be used. When the light source is a CCFL, the diffusion angle in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the light source can be preferably changed.
また、本発明の光線制御ユニットを構成する拡散シートの第１の態様では、光源から距離が離れる（光源からの距離が長くなる）ほど、拡散角度が低くなることが好ましい。すなわち、輝度が一定となるように、前記第一領域から前記第二領域における拡散角度を最適化することで、輝度ムラの軽減を図っている。拡散角度は、前記光源から前記出光面までの距離が長くなるほど低くなっていることが好ましい。さらに、前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面の拡散角度が、連続的又は段階的に低くなることがより好ましい。拡散角度の変化は、厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、拡散角度の測定バラツキなどにより、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよい。その例を、図４（ａ）〜図４（ｅ）に示す。参照符号１４は光源位置を示す。図４（ａ）から図４（ｅ）には、拡散角度が、前記第一領域から前記第二領域にかけて直線状、直線と曲線の混合形状、略正弦波状或いは階段状に、減少している拡散シートの例が示されている。 Moreover, in the 1st aspect of the diffusion sheet which comprises the light beam control unit of this invention, it is preferable that a diffusion angle becomes low, so that distance from a light source leaves | separates (the distance from a light source becomes long). That is, luminance unevenness is reduced by optimizing the diffusion angle from the first region to the second region so that the luminance is constant. The diffusion angle is preferably lower as the distance from the light source to the light exit surface is longer. Furthermore, as the distance from the light source to the light exit surface becomes longer, the diffusion angle of the light exit surface is more preferably lowered continuously or stepwise. The change in the diffusion angle does not have to be strictly linear, curved, or stepped. Due to variations in the measurement of the diffusion angle, the shape is slightly different from linear, curved, or stepped, or a mixture of lines and curves. It may be a shape. Examples thereof are shown in FIGS. 4 (a) to 4 (e). Reference numeral 14 indicates a light source position. In FIG. 4A to FIG. 4E, the diffusion angle decreases from the first region to the second region in a linear shape, a mixed shape of straight lines and curves, a substantially sinusoidal shape, or a stepped shape. An example of a diffusion sheet is shown.
特に、拡散角度が一定の領域が複数存在し、各領域における拡散角度は、前記第一領域が最も高く、前記第一領域から前記第二領域に向かうに従って徐々に拡散角度が低くなり、さらに、各領域間の拡散角度は、略正弦波状になめらかに変化することが好ましい（（図４（ｂ））。すなわち、前記光源から前記出光面までの距離に対する、前記出光面から出光される光の拡散角度の分布が、略正弦波状の形状となることが好ましい。 In particular, there are a plurality of regions having a constant diffusion angle, the diffusion angle in each region is the highest in the first region, the diffusion angle gradually decreases from the first region toward the second region, It is preferable that the diffusion angle between the regions changes smoothly in a substantially sinusoidal shape ((FIG. 4B)), that is, the light emitted from the light exit surface with respect to the distance from the light source to the light exit surface. It is preferable that the diffusion angle distribution has a substantially sinusoidal shape.
また、前記第一領域における凹凸構造の個数密度は、前記第二領域における凹凸構造の個数密度より高いことが好ましい。この場合において、凹凸構造の個数密度は、前記光源から前記出光面までの距離に応じて低くなっていることが好ましい。すなわち、前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面又は前記入光面の領域における凹凸部の個数密度が、連続的又は段階的に低くなることが好ましい。なお、凹凸構造の凸部の高さを一定にして、個数密度を変化させてもよく、凹凸構造の凸部の高さを一定にせずに、個数密度を変化させてもよい。また、個数密度を変化させる構成では、距離によらず、凹凸部の凸部のアスペクト比が一定であってもよく、距離に応じて、凹凸の凸部のアスペクト比が高くなるような構成であってもよい。好ましくは、光源からの距離に応じて、凹凸の凸部のアスペクト比が低くなる方が好ましい。 The number density of the concavo-convex structure in the first region is preferably higher than the number density of the concavo-convex structure in the second region. In this case, it is preferable that the number density of the concavo-convex structure is low according to the distance from the light source to the light exit surface. That is, as the distance from the light source to the light exit surface increases, it is preferable that the number density of the concavo-convex portions in the region of the light exit surface or the light entrance surface is continuously or stepwise reduced. Note that the number density may be changed with the height of the convex portions of the concavo-convex structure made constant, or the number density may be changed without making the height of the convex portions of the concavo-convex structure constant. In addition, in the configuration in which the number density is changed, the aspect ratio of the convex portion of the concavo-convex portion may be constant regardless of the distance, and the aspect ratio of the convex portion of the concavo-convex portion increases according to the distance. There may be. It is preferable that the aspect ratio of the concavo-convex convex portion is lowered in accordance with the distance from the light source.
ここで、前記拡散シート表面に形成された凹凸構造の個数密度は、一定表面積の内の凹部又は凸部の個数として求められる。例えば、株式会社キーエンス製の超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（ＶＫ−９５００）を用い、凹部又は凸部の平均ピッチの平均値の１０倍〜１００倍程度の長さを一辺とする正方形領域内の凹部又は凸部の個数を数え、その個数を前記領域の面積で割ることにより求めることができる。また、例えば、走査型電子顕微鏡で観察した拡散シート断面形状における凹凸構造のピッチや表面粗さなどからも凹凸構造の個数密度を判断することができる。凹部又は凸部のピッチが小さいほど、或いは表面粗さＲａが小さいものほど凹凸構造の個数密度が高いと見なすことができる。 Here, the number density of the concavo-convex structure formed on the surface of the diffusion sheet is obtained as the number of concave portions or convex portions within a certain surface area. For example, an ultra-deep color 3D shape measurement microscope (VK-9500) manufactured by Keyence Corporation is used, and a square region having a length of about 10 to 100 times as long as the average value of the average pitch of the concave portion or convex portion. It can be obtained by counting the number of recesses or projections and dividing the number by the area of the region. In addition, for example, the number density of the concavo-convex structure can be determined from the pitch or surface roughness of the concavo-convex structure in the cross-sectional shape of the diffusion sheet observed with a scanning electron microscope. It can be considered that the smaller the pitch of the concave portions or convex portions, or the smaller the surface roughness Ra, the higher the number density of the concave-convex structure.
図５は、本発明に係る光源制御ユニットを構成する拡散シートの断面形状の概略図である。ここで、凹部又は凸部のピッチとは、個々の凹凸構造の断面における端部から端部までの水平距離ｗとし、凹部又は凸部の高さとは前記水平距離ｗの範囲における最大高さｌとする。また、アスペクト比は、高さｌを幅ｗで割ることによって求めることができる。 FIG. 5 is a schematic view of the cross-sectional shape of the diffusion sheet constituting the light source control unit according to the present invention. Here, the pitch of the concave or convex portions is the horizontal distance w from end to end in the cross section of each concavo-convex structure, and the height of the concave or convex portions is the maximum height l in the range of the horizontal distance w. And Further, the aspect ratio can be obtained by dividing the height l by the width w.
また、本発明に係る光線制御ユニットを構成する拡散シートは、表面に凹凸構造が形成され、前記第一領域における凹凸構造の凸部の高さが、前記第二領域における凹凸構造の凸部の高さより相対的に高くなることを特徴とする。前記第一領域では、図３に示すように、出光面の凹凸構造により光源からの光が十分に反射し、光源直上の領域における透過光束量を低減させることができる。一方、前記第二領域では、出光面の凹凸構造による反射が少ないため、前記第一領域で反射された光が光源間の領域から出射することになり、この結果、光源直上の領域と、光源間の領域との間の透過光束量差が小さくなる。ここで、前記拡散シートの上に拡散板を配設することにより、前記拡散シートの前記第一領域、前記第二領域から出射する光束量の揃った光をほぼ完全拡散に近く拡散させることが出来るので、正面から見ても斜めから見ても輝度ムラのない状態を作り出すことができる。 In addition, the diffusion sheet constituting the light beam control unit according to the present invention has a concavo-convex structure formed on the surface, and the height of the convex portion of the concavo-convex structure in the first region is the height of the convex portion of the concavo-convex structure in the second region. It is characterized by being relatively higher than the height. In the first region, as shown in FIG. 3, the light from the light source is sufficiently reflected by the uneven structure of the light exit surface, and the amount of transmitted light flux in the region directly above the light source can be reduced. On the other hand, in the second region, since there is little reflection due to the uneven structure of the light exit surface, the light reflected by the first region is emitted from the region between the light sources. As a result, the region directly above the light source and the light source The difference in the amount of transmitted light flux between the regions in between is reduced. Here, by disposing a diffusing plate on the diffusing sheet, it is possible to diffuse light having a uniform amount of light emitted from the first region and the second region of the diffusing sheet to be almost completely diffused. As a result, it is possible to create a state in which there is no luminance unevenness when viewed from the front or obliquely.
拡散シートにおける曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列された凹凸構造としては、モアレ抑制のため、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すようなランダムなピッチや高さを持つ凹凸構造であることが好ましい（例えば、ＬＳＤ：Light Shaping Diffuser（Luminit社製、商品名））。図９（ａ）と図９（ｂ）はそれぞれ、本発明の光線制御ユニットを構成する拡散シートの、前記第一領域と前記第二領域の例を示す図である。前記第一領域と前記第二領域とで高さ分布が異なり、前記第二領域における高さ分布の方が相対的に低くなっている。なお、図９（ａ）に示す拡散シートは、凹凸の平均ピッチが６．０μｍであり、平均高さが２．０μｍであり、図９（ｂ）に示す拡散シートは、凹凸の平均ピッチが６．０μｍであり、平均高さが１．２μｍである。 The concavo-convex structure in which a large number of concavo-convex portions having a curved shape in the diffusion sheet are continuously arranged has a random pitch and height as shown in FIGS. 9A and 9B in order to suppress moire. An uneven structure is preferable (for example, LSD: Light Shaping Diffuser (trade name, manufactured by Luminit)). FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams showing examples of the first region and the second region, respectively, of the diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention. The first region and the second region have different height distributions, and the height distribution in the second region is relatively lower. In addition, the diffusion sheet shown in FIG. 9A has an average pitch of unevenness of 6.0 μm and an average height of 2.0 μm, and the diffusion sheet shown in FIG. It is 6.0 μm and the average height is 1.2 μm.
本発明に係る光線制御ユニットを構成する拡散シートの第２の態様では、前記凹凸構造の個数密度が前記光源から前記出光面までの距離に関わらず略等しくなるよう多数連続して形成され、前記第一領域における前記凹凸構造の凸部の高さが、前記光源から前記出光面までの距離に応じて、低くなることが好ましい。すなわち、輝度が一定となるように、前記第一領域から前記第二領域における凹凸構造の凸部の高さを最適化することで、輝度ムラの軽減を図っている。前記第二領域における凹凸構造の凸部の高さは、前記光源から前記出光面までの距離に応じて低くなっていることが好ましい。前記凹凸構造は、前記拡散シートの出光面或いは入光面の少なくともどちらか一方の面に形成され、個々の凹凸構造の間には平坦部を有していても有していなくても良く、出光面に平坦部が無い状態で凹凸構造が形成されていることが好ましい。 In the second aspect of the diffusion sheet constituting the light beam control unit according to the present invention, a large number of the concavo-convex structures are continuously formed so as to be substantially equal regardless of the distance from the light source to the light exit surface, It is preferable that the height of the convex portion of the concavo-convex structure in the first region is lowered according to the distance from the light source to the light exit surface. In other words, luminance unevenness is reduced by optimizing the height of the convex portions of the concavo-convex structure from the first region to the second region so that the luminance is constant. It is preferable that the height of the convex portion of the concavo-convex structure in the second region is low according to the distance from the light source to the light exit surface. The concavo-convex structure is formed on at least one of the light exit surface and the light entrance surface of the diffusion sheet, and may or may not have a flat portion between the individual concavo-convex structures. It is preferable that the concavo-convex structure is formed in a state where there is no flat portion on the light exit surface.
異方拡散シートを用いる場合の凹凸構造のピッチ及び凸部の高さは、光源上の少なくとも一つの方向で測定した値を指すものとする。例えば、光源がＣＣＦＬである場合、光源の長手方向に直交する方向の凸部の高さを変えることができる。ここで、光源の長手方向に直交する方向の断面形状において、凹凸構造の凸部のピッチを略一定とし、前記第一領域における凹凸構造の凸部の高さが、前記第二領域における凹凸構造の凸部の高さより相対的に高くなるようにするのが好ましい。 When the anisotropic diffusion sheet is used, the pitch of the concavo-convex structure and the height of the convex portions indicate values measured in at least one direction on the light source. For example, when the light source is a CCFL, the height of the convex portion in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the light source can be changed. Here, in the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the light source, the pitch of the convex portions of the concave-convex structure is substantially constant, and the height of the convex portions of the concave-convex structure in the first region is the concave-convex structure in the second region It is preferable that the height is relatively higher than the height of the convex portion.
また、本発明の光線制御ユニットを構成する拡散シートでは、前記光源から前記出光面までの距離に応じて、前記凹凸構造の凸部の高さが低くなることが好ましい。例えば、前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面又は前記入光面の領域における凹凸部の高さが、連続的又は段階的に低くなることが好ましい。すなわち、輝度が一定となるように、前記第一領域から前記第二領域における凸部の高さを最適化することで、輝度ムラの軽減を図っている。凸部の高さ変化は、厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、凸部の高さの測定バラツキ等により、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよい。その例を、図６（ａ）〜図６（ｅ）に示す。参照符号１５は光源位置を示す。図６（ａ）から図６（ｅ）には、凸部の高さが、光源上の投影領域から光源の間の投影領域にかけて直線状、直線と曲線の混合形状、略正弦波状或いは階段曲線状に、減少している拡散シートの例が示されている。 Moreover, in the diffusion sheet which comprises the light beam control unit of this invention, it is preferable that the height of the convex part of the said uneven structure becomes low according to the distance from the said light source to the said light emission surface. For example, as the distance from the light source to the light exit surface increases, it is preferable that the height of the concavo-convex portion in the region of the light exit surface or the light entrance surface be continuously or stepwise reduced. In other words, luminance unevenness is reduced by optimizing the height of the convex portion from the first region to the second region so that the luminance is constant. The height change of the convex part does not have to be strictly linear, curved, or stepped, and due to measurement variations of the height of the convex part, the shape slightly deviated from the linear, curved, stepped, A mixed shape of straight lines and curves may be used. Examples thereof are shown in FIGS. 6A to 6E. Reference numeral 15 indicates a light source position. In FIG. 6A to FIG. 6E, the height of the projection is linear, from the projection area on the light source to the projection area between the light sources, a mixed shape of straight lines and curves, a substantially sinusoidal shape, or a staircase curve. An example of a diffusing diffusion sheet is shown.
特に、凸部の高さが一定の領域が、複数存在し、各領域における凸部の高さは、前記第一領域が最も高く、前記第一領域から前記第二領域に向かうに従って徐々に凸部の高さが低くなり、さらに、各領域間の凸部の高さは略正弦波状になめらかに変化することが好ましい（（図６（ｂ））。 In particular, there are a plurality of regions where the height of the convex portion is constant, and the height of the convex portion in each region is highest in the first region, and gradually increases from the first region toward the second region. It is preferable that the height of the portion is lowered, and the height of the convex portion between the regions changes smoothly in a substantially sinusoidal shape ((FIG. 6B)).
このような拡散角度分布或いは凹凸構造の高さ分布は、拡散シートの表面に曲面形状を有する凹凸構造が多数連続して形成されていることにより実現できる。凹凸構造とは、例えば、表面に多数の突起部が設けられた構造である。突起部の形状は、略円錐状、略球状、略楕円体状、略レンチキュラーレンズ状、略放物線状のいずれでもよく、各突起部は、不規則に配列していることが好ましい。また、突起部間は連続的な曲面でつながっていてもよい。 Such a diffusion angle distribution or a height distribution of the concavo-convex structure can be realized by continuously forming a large number of concavo-convex structures having a curved shape on the surface of the diffusion sheet. The uneven structure is, for example, a structure in which a large number of protrusions are provided on the surface. The shape of the protrusion may be any of a substantially conical shape, a substantially spherical shape, a substantially ellipsoidal shape, a substantially lenticular lens shape, and a substantially parabolic shape, and the protrusions are preferably arranged irregularly. Further, the protrusions may be connected by a continuous curved surface.
また、凹凸構造の各凸部及び／又は各凹部の頂点及び稜線が前記のように丸まっている構造とすることにより、他の光学シートと組み合わせた際の耐擦傷性が向上し、さらに製造時の欠陥発生率が低下することによって歩留まりが向上し、製造コストを低下させる効果もある。また、凹凸の断面形状をプリズムではなく、前記のような曲線形状とすることにより、輝度向上効果とともに輝度ムラ抑制効果が向上し、さらにプリズムに特有の、ある視野角において輝度が急激に変化するカットオフ現象の発生を抑える効果がある。 In addition, by adopting a structure in which the ridges and ridge lines of each convex part and / or each concave part of the concavo-convex structure are rounded as described above, the scratch resistance when combined with other optical sheets is improved. By reducing the defect occurrence rate, the yield is improved and the manufacturing cost is reduced. In addition, by making the cross-sectional shape of the concave and convex not the prism but the curved shape as described above, the luminance unevenness suppressing effect is improved as well as the luminance improving effect, and the luminance rapidly changes at a certain viewing angle peculiar to the prism. This has the effect of suppressing the occurrence of the cut-off phenomenon.
特に、不規則な凹凸が連続的な曲面でつながっている擬似ランダム構造も、好ましく用いることができる。この擬似ランダム構造としては、他の光学シートと積層する際に懸念されるモアレを抑制するという観点から、非平面スペックルによって特徴付けられた微細な３次元構造であることが好ましい。 In particular, a pseudo-random structure in which irregular irregularities are connected by a continuous curved surface can be preferably used. The pseudo random structure is preferably a fine three-dimensional structure characterized by non-planar speckles from the viewpoint of suppressing moire that is a concern when laminated with other optical sheets.
不均一な非平面スペックルによって特徴付けられた微細な凹凸構造（３次元構造）は、機械加工では困難であった数十μｍ以下の微細な凹凸構造の形成に適している。特に、非平面スペックルを用いて凹凸を形成する方法は、拡散シート上の領域に応じて、拡散角度を変えるような場合に、適した製法である。また、マイクロレンズのような等方的な形状や、レンチキュラーレンズのような異方的な形状も容易に形成することができる。 A fine concavo-convex structure (three-dimensional structure) characterized by non-uniform non-planar speckles is suitable for forming a fine concavo-convex structure of several tens of μm or less, which has been difficult by machining. In particular, the method of forming irregularities using non-planar speckles is a suitable manufacturing method when changing the diffusion angle according to the region on the diffusion sheet. Also, an isotropic shape such as a microlens and an anisotropic shape such as a lenticular lens can be easily formed.
前記拡散シートは、具体的には次のようにして製造することができる。まず、予め干渉露光により、レーザー光をレンズやマスクを介して感光性材料やフォトレジストに照射し、拡散角度が位置によって変化するようにスペックルパターンを形成させたサブマスタ型を作製する。レーザー照射システムを構成する部材間の距離やサイズを変えスペックルパターンの寸法、形状及び方向を調節することにより、拡散角度の範囲を制御し、異なる拡散角度をもつ凹凸構造を記録することができる。一般に、拡散角度の範囲は、スペックルの平均サイズ及び形状に依存する。また、前記凹凸の単位構造は等方性のものに限らず、異方性のものを形成することもでき、両者の複合された凹凸構造とすることもできる。スペックルが横方向の長円形であれば、角度分布の形は縦方向の長円形となる。このように拡散角度が位置によって変化するようなサブマスタ型を作製する。このサブマスタ型に電鋳などの方法で金属を被着してこの金属にスペックルパターンを転写してマスタ型を作製する。光透過性樹脂層に、上記マスタ型を用いて紫外線による賦形を行って光透過性樹脂層にスペックルパターンを転写する。 Specifically, the diffusion sheet can be manufactured as follows. First, a sub-master type in which a speckle pattern is formed so that the diffusion angle changes depending on the position by irradiating a photosensitive material or a photoresist with a laser beam through a lens or a mask in advance by interference exposure. By changing the distance and size between the members constituting the laser irradiation system and adjusting the size, shape and direction of the speckle pattern, the range of the diffusion angle can be controlled and the concavo-convex structure having different diffusion angles can be recorded. . In general, the range of the diffusion angle depends on the average size and shape of the speckle. Moreover, the unit structure of the unevenness is not limited to an isotropic one, and an anisotropic one can be formed, or an uneven structure in which both are combined can be formed. If the speckle is an oval in the horizontal direction, the shape of the angular distribution is an oval in the vertical direction. In this way, a sub-master type in which the diffusion angle changes depending on the position is manufactured. A metal is deposited on the sub-master mold by a method such as electroforming, and a speckle pattern is transferred to the metal to produce a master mold. The speckle pattern is transferred to the light-transmitting resin layer by forming the light-transmitting resin layer with ultraviolet rays using the master mold.
上述したような拡散シートは、例えば微細な凹凸構造がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート状基材上の紫外線硬化樹脂層に転写されたものを用いることができる。また、前記拡散シートは、前記マスタ型を用いて、例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどの透明材料に凹凸構造を成型したものとしても良い。 As the diffusion sheet as described above, for example, a sheet in which a fine uneven structure is transferred to an ultraviolet curable resin layer on a sheet-like base material such as polyester resin, triacetyl cellulose, or polycarbonate can be used. Moreover, the said diffusion sheet is good also as what formed the uneven structure in transparent materials, such as a polystyrene, acrylic resin, a polycarbonate, a cycloolefin polymer, for example using the said master type | mold.
前記拡散シートに、位置によって異なる拡散性を付与する方法としては、凹凸構造のピッチ及び／又は高さを変調させる手法があるが、特に、前記凹凸構造のピッチを略一定として高さを変調させる手法は、レーザーの照射工程において光学系を組み替える手順が省略でき、製造工程が簡略化されるため好ましい。さらに、前記手法においては、レーザー照射量のみを制御することによって凹凸構造の高さを変えることができるため、製品の品質が安定するため好ましい。 As a method of imparting diffusivity that varies depending on the position to the diffusion sheet, there is a method of modulating the pitch and / or height of the concavo-convex structure, and in particular, the height is modulated with the pitch of the concavo-convex structure being substantially constant. The technique is preferable because the procedure for rearranging the optical system in the laser irradiation process can be omitted, and the manufacturing process is simplified. Furthermore, the above-described method is preferable because the height of the concavo-convex structure can be changed by controlling only the laser irradiation amount, so that the quality of the product is stabilized.
ここで、ピッチが略一定であるとは、凹凸構造の凸部の最大ピッチと最小ピッチが、好ましくは±１５％以内、より好ましくは±１０％以内、更に好ましくは±５％以内、最も好ましくは、±３％以内に収まっている場合を意味する。また、凹凸の高さとピッチの関係において、第一領域における凹凸部の高さに対する、第二領域における凹凸部の高さの比が、第一の領域における凹凸部のピッチに対する、前記第二の領域における凹凸部のピッチの比より、大きいことが好ましい。また、第一領域における前記凹凸構造のピッチを好ましくは２０μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満とすることにより、個々の凹凸構造による光の拡散性が向上し、さらに、光源からの位置に対応して図４のように拡散角度を精細に変化させることが可能となり、輝度ムラ軽減効果が向上する。 Here, the substantially constant pitch means that the maximum pitch and the minimum pitch of the convex portions of the concavo-convex structure are preferably within ± 15%, more preferably within ± 10%, still more preferably within ± 5%, most preferably. Means a case where it is within ± 3%. Further, in the relationship between the height of the irregularities and the pitch, the ratio of the height of the irregularities in the second region to the height of the irregularities in the first region is the second of the pitches of the irregularities in the first region. It is preferable that it is larger than the ratio of the pitch of the uneven portions in the region. Further, by making the pitch of the concavo-convex structure in the first region preferably less than 20 μm, more preferably less than 10 μm, the light diffusibility by the individual concavo-convex structure is improved, and further, corresponding to the position from the light source As shown in FIG. 4, the diffusion angle can be changed finely, and the effect of reducing luminance unevenness is improved.
また、前記ピッチを好ましくは２０μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満とすることにより、同じアスペクト比でも、より高さを小さくして凹凸構造を形成することができるため、拡散シート本体の薄型化及び軽量化が実現できる。ここで、前記凹凸構造のピッチが精細であることは、液晶パネルを通して映像を表示した際の解像度の向上にも繋がる。拡散角度を位置によって変えた前記拡散シートの詳細な製造方法については、特表２００３−５２５４７２号公報に開示されている。この内容は、全てここに含めておく。 In addition, by making the pitch preferably less than 20 μm, more preferably less than 10 μm, it is possible to form a concavo-convex structure with a smaller height even with the same aspect ratio. Can be realized. Here, the fine pitch of the concavo-convex structure leads to an improvement in resolution when an image is displayed through the liquid crystal panel. A detailed manufacturing method of the diffusion sheet in which the diffusion angle is changed depending on the position is disclosed in JP-T-2003-525472. All this content is included here.
また、本発明では、拡散シートの出光面或いは入光面のどちらの面に凹凸構造を有していても良く、凹凸構造の設けられていない面側は、平滑面、凹凸面、マット面などであってもよい。輝度向上、及び輝度ムラ軽減の観点から、入光面側が、平滑面となっていることが好ましい。なお、一般に拡散シートを積層する場合等に、傷つき防止のため、平滑性を失わない範囲で、入光面に極微量のビーズを塗布する場合がある。このような場合も平滑面に含まれるものとする。 Further, in the present invention, either the light exit surface or the light entrance surface of the diffusion sheet may have a concavo-convex structure, and the surface side where the concavo-convex structure is not provided is a smooth surface, a concavo-convex surface, a mat surface, etc. It may be. From the viewpoint of improving luminance and reducing luminance unevenness, the light incident surface side is preferably a smooth surface. In general, when laminating diffusion sheets, a very small amount of beads may be applied to the light incident surface within a range not losing smoothness to prevent damage. Such a case is also included in the smooth surface.
本発明に用いる拡散板について、光の拡散能が高く、拡散能が面内均一であり、出射光の最大出射方向が、入射する光の角度によらずほぼ一定方向を向くもの好ましい。これにより、拡散板から出射する光の拡散パターンが面内均一となるために、優れた斜めムラ抑制効果を発揮することができる。 The diffusing plate used in the present invention is preferably one having high light diffusing ability, uniform in-plane diffusing ability, and the maximum outgoing direction of outgoing light facing a substantially constant direction regardless of the angle of incident light. Thereby, since the diffusion pattern of the light emitted from the diffusion plate becomes uniform in the surface, an excellent oblique unevenness suppressing effect can be exhibited.
具体的には、拡散板の光源側主面から、拡散板主面に対し０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角が、拡散板表面鉛直方向（主面法線）から０度〜３０度の範囲内のものが、好ましい。より好ましくは前記最大出射角が、拡散板表面鉛直方向から０度〜２０度の範囲内のものである。さらに好ましくは前記最大出射角が、拡散板表面鉛直方向から０度〜１０度の範囲内のものである。 Specifically, the maximum emission angle when substantially parallel light is incident from the light source side main surface of the diffuser plate with respect to the main surface of the diffuser from a normal angle of 0 degrees to 60 degrees is the vertical direction of the diffuser plate surface (main Those within the range of 0 to 30 degrees from the surface normal) are preferred. More preferably, the maximum emission angle is within the range of 0 to 20 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface. More preferably, the maximum emission angle is in the range of 0 to 10 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface.
本発明に用いる拡散板としては、光を拡散させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどに、光を拡散させる効果がある有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。これらの拡散板は、光を拡散させ、下部光源の光を均一化させる効果がある。また、前記拡散板は、表面に凹凸構造が形成されていても良い。前記拡散板表面の凹凸構造としては、等方性のマイクロレンズ、異方性のプリズム条列或いはレンチキュラーレンズなどが表面に形成されていても良い。これらには、必要に応じて、前記有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、２成分以上の樹脂を混合し、延伸してシート状とした拡散板も用いることができる。例えば、例えば、ポリスチレン中に平均粒径２μｍのシリコーン微粒子を１．３重量％含めた厚さ１．５ｍｍの拡散板は、拡散板の光源側主面から、拡散板主面に対し０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角が、拡散板表面鉛直方向から０度〜２０度の範囲から逸脱しない。また、ポリスチレン中に平均粒径２μｍのシリコーン微粒子を３．６重量％含めた厚さ１．５ｍｍの拡散板は、拡散板の光源側主面から、拡散板主面に対し０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角が、拡散板表面鉛直方向から０度〜１０度の範囲から逸脱しない。 As the diffusing plate used in the present invention, various materials can be used as long as they can diffuse light. For example, polystyrene, acrylic resin, polycarbonate, cycloolefin polymer, or the like added with an organic polymer or inorganic fine particles having an effect of diffusing light can be used. These diffusers have the effect of diffusing light and making the light from the lower light source uniform. The diffusion plate may have an uneven structure on the surface. As the concavo-convex structure on the surface of the diffusion plate, an isotropic microlens, an anisotropic prism array, a lenticular lens, or the like may be formed on the surface. These may be added with the organic polymer or inorganic fine particles as necessary. A diffusion plate in which two or more components are mixed and stretched to form a sheet can also be used. For example, for example, a diffusion plate having a thickness of 1.5 mm including 1.3% by weight of silicone fine particles having an average particle diameter of 2 μm in polystyrene is 0 ° to the diffusion plate main surface from the light source side main surface of the diffusion plate. The maximum emission angle when substantially parallel light is incident from the normal angle of 60 degrees does not deviate from the range of 0 to 20 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface. In addition, a diffusion plate having a thickness of 1.5 mm including 3.6% by weight of silicone fine particles having an average particle size of 2 μm in polystyrene is 0 ° to 60 ° from the light source side main surface of the diffusion plate to the main surface of the diffusion plate. The maximum emission angle when substantially parallel light is incident from the normal angle does not deviate from the range of 0 degrees to 10 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface.
ここで、本発明における「最大出射角」とは、拡散板の光源側主面から、拡散板主面に対し任意の法線角度より略平行光を入射し、その透過拡散パターンにおいて、透過光強度が最大となる角度をいう。この透過拡散パターンは、例えば、日本電色工業株式会社製の変角色差計（ＧＣ−５０００Ｌ）で測定することができる。 Here, the “maximum emission angle” in the present invention means that light substantially parallel from the light source side main surface of the diffuser plate is incident on the main surface of the diffuser plate at an arbitrary normal angle. The angle at which the intensity is maximum. This transmission diffusion pattern can be measured with, for example, a variable angle color difference meter (GC-5000L) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
次に、上述した本発明の光線制御ユニットを用いたバックライトユニットについて説明する。図７（ａ）、図７（ｂ）は、前記バックライトユニットの概略構成を示す図である。前記バックライトユニットは、少なくとも二つの光源１１，１２と、前記光源１１，１２の上方に配設される拡散シート１４と、光源１１，１２の光を拡散させる拡散板１４の上方に配設された本発明に係る拡散板１５と、を具備する構成を採る。また、光源１１，１２の下方には、光を反射させるための反射シート１３が使用される。したがって、上記構成を有していれば、さらに、少なくとも一つの光学シート、拡散シート等を配設しても良い。 Next, a backlight unit using the light beam control unit of the present invention described above will be described. FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams showing a schematic configuration of the backlight unit. The backlight unit is disposed above at least two light sources 11, 12, a diffusion sheet 14 disposed above the light sources 11, 12, and a diffusion plate 14 that diffuses light from the light sources 11, 12. Furthermore, the structure which comprises the diffusion plate 15 which concerns on this invention is taken. In addition, a reflection sheet 13 for reflecting light is used below the light sources 11 and 12. Therefore, if it has the said structure, you may arrange | position at least 1 optical sheet, a diffusion sheet, etc. further.
本発明の光線制御ユニットを構成する拡散シートの拡散角度は、１４０度以下の範囲で制御することができる。また、特に、輝度ムラを軽減させるために、前記第一領域に入射する光量と前記第二領域に入射する光量の比に対して適切な低拡散部分と高拡散部分との反射率差となる拡散角度分布にするのが好ましい。 The diffusion angle of the diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention can be controlled within a range of 140 degrees or less. In particular, in order to reduce luminance unevenness, the reflectance difference between the low diffusion portion and the high diffusion portion is appropriate for the ratio of the amount of light incident on the first region and the amount of light incident on the second region. A diffusion angle distribution is preferable.
本発明の光線制御ユニットを用いたバックライトユニットは、他の配設構成、例えば図８（ａ）から図８（ｄ）に示す配設構成を採用することができる。図８（ａ）から図８（ｄ）は、いずれも本発明の光線制御ユニットを用いた他の構成を示す図である。光源については、直下型ＣＣＦＬを用いた場合について説明しているが、光源として、直下型ＬＥＤを用いても良い。 The backlight unit using the light beam control unit of the present invention can adopt other arrangement configurations, for example, the arrangement configurations shown in FIGS. 8A to 8D. FIG. 8A to FIG. 8D are diagrams showing another configuration using the light beam control unit of the present invention. As for the light source, a case where a direct type CCFL is used is described, but a direct type LED may be used as the light source.
図８（ａ）に示す構成は、図７（ａ）に示す構成において、本発明に係る光線制御ユニットの上に、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６を少なくとも１枚配置した構成である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す構成の上に反射型偏光シート１７を配設した構成である。図８（ｃ）に示す構成は、図７（ａ）に示す構成の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート（プリズムシート）１８、反射型偏光シート１７をこの順に配置してなる構成である。また、図８（ｄ）は、図７（ａ）に示す構成の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート１８、微細な凹凸構造が表面に形成された拡散シート１６をこの順に配置してなるものである。 In the configuration shown in FIG. 8A, in the configuration shown in FIG. 7A, at least one diffusion sheet 16 having a fine concavo-convex structure formed on the surface is arranged on the light control unit according to the present invention. It is a configuration. FIG. 8B shows a configuration in which a reflective polarizing sheet 17 is disposed on the configuration shown in FIG. The configuration shown in FIG. 8C is an optical sheet (prism sheet) having a diffusion sheet 16 having a fine concavo-convex structure formed on the surface and an array-like prism arrangement structure above the configuration shown in FIG. 18 and a reflective polarizing sheet 17 are arranged in this order. 8D shows a diffusion sheet 16 having a fine concavo-convex structure formed on the surface, an optical sheet 18 having an array-like prism arrangement structure, and fine concavo-convex above the structure shown in FIG. 7A. The diffusion sheet 16 having a structure formed on the surface is arranged in this order.
ここで、拡散シート１６としては、例えば、アクリル系樹脂の球状ビーズがポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に塗布されたシートを用いることができる。また、拡散シート１６としては、紫外線硬化樹脂による微細な凹凸構造がポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、或いはポリカーボネート等のシート上に転写されたシートも用いることができる。このような拡散シート１６は、光を拡散させ均一化させる効果とともに、拡散板１４で拡散された光を集光する機能を有する。これらの拡散シート１６と、本発明の光線制御ユニットと組み合わせて使用することにより、正面輝度が高く、輝度ムラが小さく、装置全体が薄型化された光線制御ユニットを実現することができる。 Here, as the diffusion sheet 16, for example, a sheet in which spherical beads of acrylic resin are applied on a sheet of polyester resin, triacetyl cellulose, polycarbonate, or the like can be used. Further, as the diffusion sheet 16, a sheet in which a fine concavo-convex structure made of an ultraviolet curable resin is transferred onto a sheet of polyester resin, triacetyl cellulose, polycarbonate, or the like can also be used. Such a diffusion sheet 16 has a function of condensing the light diffused by the diffusion plate 14 as well as the effect of diffusing and uniformizing the light. By using these diffusion sheets 16 in combination with the light beam control unit of the present invention, it is possible to realize a light beam control unit that has high front luminance, small luminance unevenness, and a thin overall device.
これらの光線制御ユニットを用いたバックライトユニットは、液晶表示パネルに光を供給することで、液晶表示装置としても用いることができる。 A backlight unit using these light beam control units can be used as a liquid crystal display device by supplying light to the liquid crystal display panel.
光線制御ユニット全体としては、複数の光源を用いている。光源としては、図７に示すように、冷陰極管（ＣＣＦＬ）などの線光源や、ＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザーなどの点光源を用いることができる。光源の配置は画像の表示面に対して、直下に配列されている。このように、少なくとも二つの光源と、前記光源の上方に配設された本発明の光線制御ユニットとでバックライトユニットを構成することができる。 As the whole light beam control unit, a plurality of light sources are used. As the light source, as shown in FIG. 7, a linear light source such as a cold cathode tube (CCFL), or a point light source such as an LED (light emitting diode) or a laser can be used. The arrangement of the light sources is arranged directly below the image display surface. Thus, a backlight unit can be constituted by at least two light sources and the light beam control unit of the present invention disposed above the light sources.
光源の投影領域から光源の間の投影領域における拡散角度の差、及び位置による拡散角度の分布は、輝度を均一化するために調整することができる。特に、光線制御ユニットを薄型化するために、光源と拡散シートとの距離を近づけた場合には、拡散角度、凹凸構造の凸部の個数密度、高さやアスペクト比の差は、大きいことが好ましい。 The difference in the diffusion angle in the projection region between the light source projection region and the light source, and the distribution of the diffusion angle depending on the position can be adjusted to make the luminance uniform. In particular, when the distance between the light source and the diffusion sheet is reduced in order to reduce the thickness of the light beam control unit, it is preferable that the difference in the diffusion angle, the number density of convex portions of the concavo-convex structure, the height and the aspect ratio is large. .
反射シート１３は、光を反射させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどの樹脂を発泡させて内部に微細な空気の粒を入れシート状としたもの、２成分以上の樹脂を混合してシート状としたもの、屈折率の異なる樹脂層を積層したシート、などを用いることができる。また、前記反射シートは、表面に凹凸構造が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、表面に無機微粒子などを添加したものを用いることができる。 As the reflection sheet 13, various materials can be used as long as they can reflect light. For example, a resin such as polyester or polycarbonate is foamed and fine air particles are made into a sheet, and a sheet is formed by mixing two or more resins, and resin layers with different refractive indexes are laminated. Sheet, etc. can be used. The reflective sheet may have a concavo-convex structure on the surface. As these, those having inorganic fine particles added to the surface can be used as necessary.
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Next, examples carried out to clarify the effects of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
光学シートとして実施例において記載がないものについて、すなわち、表面に微細な凹凸構造を有する拡散シート、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート、反射型偏光シートについては、ソニー社製のＢＲＡＶＩＡ ＫＤＬ３２−Ｆ１に使用されている拡散シート（以下、ＤＳと略記）、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート（以下、プリズムシートと略記）、反射型偏光シート（以下、ＤＢＥＦと略記。３Ｍ社製）を用いた。 As for the optical sheet which is not described in the examples, that is, a diffusion sheet having a fine uneven structure on the surface, an optical sheet having an arrayed prism arrangement structure, and a reflective polarizing sheet, BRAVIA KDL32- manufactured by Sony Corporation Diffusion sheet used for F1 (hereinafter abbreviated as DS), optical sheet having an arrayed prism arrangement structure (hereinafter abbreviated as prism sheet), reflective polarizing sheet (hereinafter abbreviated as DBEF; manufactured by 3M) Was used.
また、光線制御ユニットの光源として、ＢＲＡＶＩＡ ＫＤＬ３２−Ｆ１のＣＣＦＬ光源を用いた。輝度及び正面から見た輝度ムラは、コニカミノルタセンシング株式会社製の２次元色彩輝度計（ＣＡ−２０００）を使用し、光線制御ユニットから７５ｃｍ離して設置し、光線制御ユニットの中心部２２ｍｍ×１７８ｍｍ［３４ドット分（ｘ）×２７５ドット分（ｙ）］の範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。輝度ムラはｘ軸（２２ｍｍ）方向の平均輝度値を求め、ｙ軸方向について、各々の点の輝度値を各々の点から±１７ドット分の輝度平均値で割り返した標準偏差値Ｓ．Ｄ．として輝度ムラを求めた。ここで、輝度ムラの判定基準を下記のように、３段階（◎，○，×）に分類した。
Ａ ◎ ： Ｓ．Ｄ．≦０．００４
Ｂ ○ ： ０．００４＜Ｓ．Ｄ．≦０．０１０
Ｃ × ： ０．０１０＜Ｓ．Ｄ．
また、斜めから見た輝度ムラは、目視により、ムラが視認出来なかったものを◎、うっすらと視認できたものは○、はっきりと視認出来たものは×に分類した。
Further, a BRAVIA KDL32-F1 CCFL light source was used as the light source of the light beam control unit. Luminance and luminance unevenness seen from the front are installed using a two-dimensional color luminance meter (CA-2000) manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd., 75 cm away from the light control unit, and the central portion of the light control unit is 22 mm × 178 mm. The average luminance value measured in the range of [34 dots (x) × 275 dots (y)] was defined as the luminance. For the luminance unevenness, an average luminance value in the x-axis (22 mm) direction is obtained, and in the y-axis direction, a standard deviation value S.D. obtained by dividing the luminance value of each point by the average luminance value of ± 17 dots from each point. D. As a result, luminance unevenness was obtained. Here, the criteria for determining the luminance unevenness were classified into three levels (，, ○, ×) as follows.
A: S. D. ≦ 0.004
B o: 0.004 <S. D. ≦ 0.010
C x: 0.010 <S. D.
In addition, the luminance unevenness viewed obliquely was classified as ◎ when the unevenness was not visually recognized, ○ when the light was visually recognized, and × when it was clearly visible.
（実施例１）
図８（ｃ）に示すように、光源上方に本発明の光線制御ユニット、拡散シート、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、実施例１の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する拡散シートについては、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に、図１に示すような、平面視における光源の投影領域（第一領域）の出光面に平均高さ２．０μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域（第二領域）の出光面に平均高さ１．２μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造を設け、前記第一領域での凸部の平均高さが、前記第二領域での凸部の平均高さよりも相対的に高くなっているが、凸部のピッチは等しくなるように、そして、前記凸部の高さは、前記第一領域から第二領域にかけ、図６（ｂ）に示すようになめらかに変化しているようなものを用いた。
Example 1
As shown in FIG. 8C, the light beam control unit of the present invention, the diffusion sheet, the prism sheet, and the reflective polarizing film were arranged in this order above the light source to constitute the light beam control unit of Example 1. The diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention has an average height on the light exit surface of the projection region (first region) of the light source in a plan view as shown in FIG. 1 on a PET substrate having a thickness of 250 μm. An uneven structure having protrusions of 2.0 μm and an average pitch of 6 μm is provided, and protrusions having an average height of 1.2 μm and an average pitch of 6 μm are provided on the light exit surface of the projection area (second area) between the light sources in plan view. The convex-concave structure is provided, and the average height of the convex portions in the first region is relatively higher than the average height of the convex portions in the second region, but the pitch of the convex portions is equal. And the height of the said convex part was used from the said 1st area | region to the 2nd area | region, and was changing smoothly as shown in FIG.6 (b).
また、本発明の光線制御ユニットを構成する拡散板については、基材のポリスチレン中に平均粒径２μｍで真比重１．３５のシリコーン微粒子を１．３重量％含み、厚さが１．５ｍｍであり、拡散板主面に対し０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角が、拡散板表面鉛直方向から０度〜２０度の範囲から逸脱しないものを用いた。 The diffusion plate constituting the light control unit of the present invention contains 1.3% by weight of silicone fine particles having an average particle diameter of 2 μm and a true specific gravity of 1.35 in the base polystyrene, and a thickness of 1.5 mm. Yes, the maximum emission angle when substantially parallel light is incident on the main surface of the diffusion plate from a normal angle of 0 to 60 degrees does not deviate from the range of 0 to 20 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface. It was.
ここで、ＣＣＦＬの中心からＤＰまでの距離ｚを１０．２ｍｍとし、実施例１の光線制御ユニットにおける輝度及び輝度ムラを上記の方法で測定した。その結果を下記表１に示す。 Here, the distance z from the center of CCFL to DP was 10.2 mm, and the luminance and luminance unevenness in the light beam control unit of Example 1 were measured by the above method. The results are shown in Table 1 below.
（実施例２）
図８（ｃ）に示すように、光源上方に本発明の光線制御ユニット、拡散シート、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、実施例２の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する拡散シートについては、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に、図１に示すような、平面視における光源の投影領域（第一領域）の出光面に平均高さ２．２μｍ、平均ピッチが６．７μｍ、CCFL光源に平行方向の平均ピッチが約４００μｍの凸部を持つ凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域（第二領域）の出光面に平均高さ１．２μｍ、ＣＣＦＬ光源に垂直方向の平均ピッチが８．６μｍであり、ＣＣＦＬ光源に平行方向の平均ピッチが約４００μｍの凸部を持つ凹凸構造を設けた。前記第一領域での凸部の平均高さが、前記第二領域での凸部の平均高さよりも相対的に高くなっているが、凸部のピッチは等しくなるように、そして、前記凸部の高さは、前記第一領域から第二領域にかけ、図６（ｂ）に示すようになめらかに変化しているようなものを用いた。
(Example 2)
As shown in FIG. 8C, the light beam control unit of the present invention, the diffusion sheet, the prism sheet, and the reflective polarizing film were arranged in this order above the light source to constitute the light beam control unit of Example 2. The diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention has an average height on the light exit surface of the projection region (first region) of the light source in a plan view as shown in FIG. 1 on a PET substrate having a thickness of 250 μm. A concave / convex structure with convex portions having an average pitch of about 400 μm is provided on the CCFL light source with an average pitch of 6.7 μm, an average pitch of 6.7 μm, and an average on the light exit surface of the projection region (second region) between the light sources in plan view A concavo-convex structure having a height of 1.2 μm, an average pitch in the direction perpendicular to the CCFL light source of 8.6 μm, and a convex portion having an average pitch in the direction parallel to the CCFL light source of about 400 μm was provided. The average height of the convex portions in the first region is relatively higher than the average height of the convex portions in the second region, but the pitch of the convex portions is equal, and the convex portions The height of the part was changed smoothly from the first region to the second region as shown in FIG. 6B.
また、本発明の光線制御ユニットを構成する拡散板については、基材のポリスチレン中に平均粒径２μｍで真比重１．３５のシリコーン微粒子を１．３重量％含み、厚さが１．５ｍｍであり、拡散板主面に対し０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角が、拡散板表面鉛直方向から０度〜２０度の範囲から逸脱しないものを用いた。 The diffusion plate constituting the light control unit of the present invention contains 1.3% by weight of silicone fine particles having an average particle diameter of 2 μm and a true specific gravity of 1.35 in the base polystyrene, and a thickness of 1.5 mm. Yes, the maximum emission angle when substantially parallel light is incident on the main surface of the diffusion plate from a normal angle of 0 to 60 degrees does not deviate from the range of 0 to 20 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface. It was.
ここで、ＣＣＦＬの中心からＤＰまでの距離ｚを９．１ｍｍとし、実施例１の光線制御ユニットにおける輝度、輝度ムラを上記の方法で測定した。その結果を下記表１に示す。 Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 9.1 mm, and the luminance and luminance unevenness in the light beam control unit of Example 1 were measured by the above method. The results are shown in Table 1 below.
（実施例３）
図８（ｃ）に示すように、光源上方に本発明の光線制御ユニット、拡散シート、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、比較例１の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する拡散シートについては、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に、図１に示すような、平面視における光源の投影領域（第一領域）の出光面に平均高さ２．０μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域（第二領域）の出光面に平均高さ１．２μｍ、平均ピッチが６μｍの凸部を持つ凹凸構造を設け、前記第一領域での凸部の平均高さが、前記第二領域での凸部の平均高さよりも相対的に高くなっているが、凸部のピッチは等しくなるように、そして、前記凸部の高さは、前記第一領域から第二領域にかけ、図６（ｂ）に示すようになめらかに変化しているようなものを用いた。
(Example 3)
As shown in FIG. 8C, the light beam control unit of the present invention, the diffusion sheet, the prism sheet, and the reflective polarizing film were arranged in this order above the light source to constitute the light beam control unit of Comparative Example 1. The diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention has an average height on the light exit surface of the projection region (first region) of the light source in a plan view as shown in FIG. 1 on a PET substrate having a thickness of 250 μm. An uneven structure having protrusions of 2.0 μm and an average pitch of 6 μm is provided, and protrusions having an average height of 1.2 μm and an average pitch of 6 μm are provided on the light exit surface of the projection area (second area) between the light sources in plan view. The convex-concave structure is provided, and the average height of the convex portions in the first region is relatively higher than the average height of the convex portions in the second region, but the pitch of the convex portions is equal. And the height of the said convex part was used from the said 1st area | region to the 2nd area | region, and was changing smoothly as shown in FIG.6 (b).
また、本発明の光線制御ユニットを構成する拡散板については、基材のポリスチレン中に平均粒径２μｍで真比重１．３５のシリコーン微粒子を０．０５重量％含み、厚さ１．５ｍｍであり、拡散板主面に対し０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角の中に、拡散板表面鉛直方向から０度〜３０度の範囲から逸脱する条件があるものを用いた。 In addition, the diffusion plate constituting the light control unit of the present invention includes 0.05% by weight of silicone fine particles having an average particle diameter of 2 μm and a true specific gravity of 1.35 in the base polystyrene, and has a thickness of 1.5 mm. A condition deviating from the range of 0 degree to 30 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface is included in the maximum emission angle when substantially parallel light is incident on the main surface of the diffusion plate from a normal angle of 0 degree to 60 degrees. Some were used.
ここで、ＣＣＦＬの中心からＤＰまでの距離ｚを１０．２ｍｍとし、実施例１の光線制御ユニットにおける輝度、輝度ムラを上記の方法で測定した。その結果を下記表１に示す。 Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 10.2 mm, and the luminance and luminance unevenness in the light beam control unit of Example 1 were measured by the above method. The results are shown in Table 1 below.
（実施例４）
図８（ｃ）に示すように、光源上方に本発明の光線制御ユニット、拡散シート、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、比較例２の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する拡散シートについては、厚さ２５０μｍのＰＥＴ基材上に、図１に示すような、平面視における光源の投影領域（第一領域）の出光面に平均高さ２．２μｍ、平均ピッチが６．７μｍ、ＣＣＦＬ光源に平行方向の平均ピッチが約４００μｍの凸部を持つ凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域（第二領域）の出光面に平均高さ１．２μｍ、ＣＣＦＬ光源に垂直方向の平均ピッチが８．６μｍ、ＣＣＦＬ光源に平行方向の平均ピッチが約４００μｍの凸部を持つ凹凸構造を設けた。前記第一領域での凸部の平均高さが、前記第二領域での凸部の平均高さよりも相対的に高くなっているが、凸部のピッチは等しくなるように、そして、前記凸部の高さは、前記第一領域から第二領域にかけ、図６（ｂ）に示すようになめらかに変化しているようなものを用いた。
Example 4
As shown in FIG. 8C, the light beam control unit of the present invention, the diffusion sheet, the prism sheet, and the reflective polarizing film were arranged in this order above the light source to constitute the light beam control unit of Comparative Example 2. The diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention has an average height on the light exit surface of the projection region (first region) of the light source in a plan view as shown in FIG. 1 on a PET substrate having a thickness of 250 μm. A concave / convex structure having convex portions with an average pitch of 6.7 μm, an average pitch of 6.7 μm, and an average pitch of about 400 μm in the direction parallel to the CCFL light source is provided. A concavo-convex structure having protrusions having a height of 1.2 μm, an average pitch in the vertical direction of the CCFL light source of 8.6 μm, and an average pitch in the parallel direction of the CCFL light source of about 400 μm was provided. The average height of the convex portions in the first region is relatively higher than the average height of the convex portions in the second region, but the pitch of the convex portions is equal, and the convex portions The height of the part was changed smoothly from the first region to the second region as shown in FIG. 6B.
また、本発明の光線制御ユニットを構成する拡散板については、基材のポリスチレン中に平均粒径２μｍで真比重１．３５のシリコーン微粒子を０．０５重量％含み、厚さが１．５ｍｍであり、拡散板主面に対し０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角の中に、拡散板表面鉛直方向から０度〜３０度の範囲から逸脱する条件があるものを用いた。 Further, the diffusion plate constituting the light control unit of the present invention contains 0.05% by weight of silicone fine particles having an average particle diameter of 2 μm and a true specific gravity of 1.35 in the base polystyrene, and has a thickness of 1.5 mm. There is a condition that deviates from the range of 0 degree to 30 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface within the maximum emission angle when substantially parallel light is incident from the normal angle of 0 degree to 60 degrees with respect to the main surface of the diffusion plate. I used the one with
ここで、ＣＣＦＬの中心からＤＰまでの距離ｚを９．１ｍｍとし、実施例１の光線制御ユニットにおける輝度、輝度ムラを上記の方法で測定した。その結果を下記表１に示す。 Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 9.1 mm, and the luminance and luminance unevenness in the light beam control unit of Example 1 were measured by the above method. The results are shown in Table 1 below.
（比較例１）
光源上方に、拡散板として基材のポリスチレン中に平均粒径２μｍで真比重１．３５のシリコーン微粒子を１．３重量％含み、厚さが１．５ｍｍであり、拡散板主面に対し０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角が、拡散板表面鉛直方向から０度〜２０度の範囲から逸脱しないものを配置し、さらにその上方に拡散シート、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、比較例３の光線制御ユニットを構成した。ここで、ＣＣＦＬの中心からＤＰまでの距離ｚを１０．２ｍｍとし、実施例１の光線制御ユニットにおける輝度、輝度ムラを上記の方法で測定した。その結果を下記表１に示す。
(Comparative Example 1)
Above the light source, 1.3% by weight of silicone fine particles having an average particle diameter of 2 μm and a true specific gravity of 1.35 are contained in polystyrene as a diffusion plate as a diffusion plate, and the thickness is 1.5 mm. The maximum emission angle when substantially parallel light is incident from a normal angle of 60 degrees to 60 degrees is arranged so that it does not deviate from the range of 0 degrees to 20 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface, and further above the diffusion sheet, The prism sheet and the reflective polarizing film were arranged in this order to constitute the light beam control unit of Comparative Example 3. Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 10.2 mm, and the luminance and luminance unevenness in the light beam control unit of Example 1 were measured by the above method. The results are shown in Table 1 below.
（比較例２）
光源上方に、拡散板として基材のポリスチレン中に平均粒径２μｍで真比重１．３５のシリコーン微粒子を１．３重量％含み、厚さが１．５ｍｍであり、拡散板主面に対し０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角が、拡散板表面鉛直方向から０度〜２０度の範囲から逸脱しないものを配置し、さらにその上方に拡散シート、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、比較例４の光線制御ユニットを構成した。ここで、ＣＣＦＬの中心からＤＰまでの距離ｚを９．１ｍｍとし、実施例１の光線制御ユニットにおける輝度、輝度ムラを上記の方法で測定した。その結果を下記表１に示す。
Above the light source, 1.3% by weight of silicone fine particles having an average particle diameter of 2 μm and a true specific gravity of 1.35 are contained in polystyrene as a diffusion plate as a diffusion plate, and the thickness is 1.5 mm. The maximum emission angle when substantially parallel light is incident from a normal angle of 60 degrees to 60 degrees is arranged so that it does not deviate from the range of 0 degrees to 20 degrees from the vertical direction of the diffusion plate surface, and further above the diffusion sheet, The prism sheet and the reflective polarizing film were arranged in this order to constitute the light beam control unit of Comparative Example 4. Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 9.1 mm, and the luminance and luminance unevenness in the light beam control unit of Example 1 were measured by the above method. The results are shown in Table 1 below.
表１の実施例１，２と実施例３，４の比較より、図７（ａ）に示す拡散板／拡散シートの構成を持つ本発明の光線制御ユニットにおいて、拡散板主面に対して０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角の中に、拡散板表面鉛直方向から０度〜３０度の範囲から逸脱する条件がある拡散板を用いた場合に対し、拡散板主面に対して０度〜６０度の法線角度より略平行光を入射したときの最大出射角が、拡散板表面鉛直方向から０度〜２０度の範囲から逸脱しない拡散板を用いたほうが、斜め輝度ムラが少ない（良い）ということが分かる。 From the comparison between Examples 1 and 2 and Tables 3 and 4 in Table 1, in the light control unit of the present invention having the configuration of the diffusion plate / diffusion sheet shown in FIG. When using a diffuser plate that has a condition that deviates from the range of 0 degree to 30 degrees from the vertical direction of the diffuser plate surface within the maximum outgoing angle when substantially parallel light is incident from a normal angle of 60 degrees to 60 degrees On the other hand, the diffusion plate does not deviate from the range of 0 ° to 20 ° from the vertical direction of the diffusion plate surface when the substantially parallel light is incident from the normal angle of 0 ° to 60 ° with respect to the main surface of the diffusion plate. It can be seen that there is less (good) oblique luminance unevenness when using.
また、実施例１，２と比較例１，２の比較より、拡散板の光源側に、表面の凹凸構造の凸部の高さを光源からの距離に応じて低くした拡散シートを配置することが、正面輝度ムラ・斜め輝度ムラを抑えるのに効果があるということが分かる。さらに、比較例１、比較例２の構成において、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までとの距離ｚを変化させていくと、ｚ＝１２．５ｍｍのところで、実施例１と同等の輝度ムラとなった。実施例１では、ｚ＝１０．２ｍｍ、実施例２ではｚ＝９．１ｍｍであることを考慮すると、比較例１，２に比べて、実施例１,２では、ＣＣＦＬ光源の径の中心からＤＰの入光面までとの距離ｚを約２〜３ｍｍ短縮することができ、バックライトユニットを薄型化できることが分かる。 Further, from the comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, a diffusion sheet in which the height of the convex portion of the concavo-convex structure on the surface is lowered according to the distance from the light source is disposed on the light source side of the diffusion plate. However, it can be seen that this is effective in suppressing the front luminance unevenness and the oblique luminance unevenness. Further, in the configurations of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, when the distance z from the center of the CCFL light source diameter to the DP incident surface is changed, it is equivalent to Example 1 at z = 12.5 mm. The brightness was uneven. Considering that z = 10.2 mm in Example 1 and z = 9.1 mm in Example 2, compared to Comparative Examples 1 and 2, in Examples 1 and 2, from the center of the diameter of the CCFL light source. It can be seen that the distance z to the light incident surface of the DP can be reduced by about 2 to 3 mm, and the backlight unit can be made thinner.
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における部材の材質、配置、形状などは例示的なものであり、適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. For example, the material, arrangement, shape, and the like of the members in the above embodiment are illustrative, and can be implemented with appropriate changes. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
１−ａ 第一領域
１−ｂ 第二領域
１−ｃ ＣＣＦＬ
１−ｄ ＬＥＤ
１１ ＣＣＦＬ
１２ ＬＥＤ光源
１３ 反射シート
１４，１６ 拡散シート
１５ 拡散板
１７ 反射型偏光シート
１８ プリズムシート
1-a first region 1-b second region 1-c CCFL
1-d LED
11 CCFL
12 LED light source 13 Reflective sheet 14,16 Diffusion sheet 15 Diffusion plate 17 Reflective polarizing sheet 18 Prism sheet
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