JP2010140035A - Light controlling sheet and surface illuminant unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light controlling sheet that makes it possible to illuminate a display screen so that brightness of the screen is uniform without unevenness regardless of a position from which the screen is viewed, particularly, a light-controlling sheet that causes gradual luminance variation even at large exit angles, and a surface illuminant unit. <P>SOLUTION: The light-control sheet 24 is arranged on a direct surface illuminant unit and makes light emitted from light sources uniform and/or converges the light. The light-control sheet 24 includes a large number of unit lenses 241 arranged in parallel, with a lens surface of each unit lens protruding to the light-exiting side. The cross section of the lens surface of each unit lens 241 taken perpendicularly to the sheet surface is asymmetrical. The unit lens 241 is equipped with three kinds of curved surfaces comprising an apex surface WT forming an apex, an upper side surface WU that becomes an upper side from the apex surface WT in use, and a lower side surface WD that becomes a lower side from the apex surface WT in use. The apex surface WT, the upper side surface WU and the lower side surface WD are all different in the radius of curvature of the surface. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

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

透過型の液晶ディスプレイ等を背面から照明する面光源として各種方式の面光源装置が提案され、実用化されている。面光源装置には、主として、面光源でない光源を面光源に変換する方式によりエッジライト型と直下型とに分類される。
例えば、直下型では、背面より並列の冷陰極管を用いて光を導入するようになっており、冷陰極管とLCDパネル等の透過型表示部との距離を適度に空け、その間に拡散板を用い、さらに、光を収束させるシートを複数組み合わせて使用していた。
しかし、このような従来の方式では、必要とする光学シートの枚数が多い割に収束特性が不十分であり、それを補う為にLCDパネルを改良して、斜め方向からの入射光に対しても画質を落とさない構造としていた。
Various surface light source devices have been proposed and put to practical use as surface light sources for illuminating a transmissive liquid crystal display or the like from the back. Surface light source devices are mainly classified into edge light type and direct type according to a method of converting a light source that is not a surface light source into a surface light source.
For example, in the direct type, light is introduced using a parallel cold cathode tube from the back side, and a distance between the cold cathode tube and a transmissive display unit such as an LCD panel is appropriately spaced, and a diffusion plate therebetween. In addition, a plurality of sheets for converging light were used.
However, in such a conventional method, the convergence characteristic is insufficient for the large number of optical sheets required, and the LCD panel is improved to compensate for the incident light from an oblique direction. Also, the structure did not degrade the image quality.

しかし、この方式では、光の利用効率が低下する上、LCDパネルの構成も複雑となり、コスト増の要因になるという問題があった。
特に、直下型では、冷陰極管に近接した部分であるか否か(冷陰極管に至近の位置であるか、並列に並んだ冷陰極管の間隙部分に至近の位置であるか)によって光強度(輝度)にムラが発生し易い。これを抑えるために冷陰極管とLCDパネルとの間隔を大きく取ってしまうとディスプレイの厚さが厚くなってしまうという問題があった。また、ムラを抑えるために拡散を強くしたり、透過量を制限したりすると、光の使用量が低減してしまうという問題があった。
However, this method has a problem in that the light use efficiency is reduced and the configuration of the LCD panel is complicated, resulting in an increase in cost.
In particular, in the direct type, the light depends on whether it is a part close to the cold cathode tube (a position close to the cold cathode tube or a position close to a gap part of the cold cathode tubes arranged in parallel). Unevenness is likely to occur in intensity (luminance). In order to suppress this, if the gap between the cold cathode fluorescent lamp and the LCD panel is made large, there is a problem that the thickness of the display increases. In addition, when the diffusion is increased or the transmission amount is limited in order to suppress unevenness, there is a problem that the amount of light used is reduced.

例えば、特許文献1及び2に記載の面光源装置では、遮光部分(ライティングカーテン,遮光ドット層)を設けることで均一性を維持しているが、この手法では、上述のように光の使用量が減少してしまっていた。
また、両面にレンチキュラーレンズを設けたシートを使用する方式も、例えば、特許文献3で報告されているが、これは、2方向の拡散制御を行うための構成で、光を収束する機能はない。従って、冷陰極管との位置関係によってLCDパネルの場所毎に光軸がばらつくことにより、画面を観察する位置によって明るさのムラ(輝度ムラ)が発生したりするという問題もあった。
For example, in the surface light source devices described in Patent Documents 1 and 2, uniformity is maintained by providing a light-shielding portion (lighting curtain, light-shielding dot layer). In this method, the amount of light used is as described above. Decreased.
Further, a method using a sheet provided with lenticular lenses on both sides has also been reported in, for example, Patent Document 3, but this is a configuration for performing diffusion control in two directions and has no function of converging light. . Accordingly, there is a problem that unevenness of brightness (luminance unevenness) occurs depending on the position of observing the screen because the optical axis varies depending on the position of the LCD panel depending on the positional relationship with the cold cathode tube.

さらに、特許文献4には、三角プリズムを多数並べて配置したことにより光を収束するフィルムが開示されている。しかし、この特許文献4に記載されている三角プリズムを持つフィルムでは、出射角度0度付近の輝度ピークの他に、60〜80度程度の大きな出射角度方向に第2の輝度ピークが存在し、黒表示時に、光の漏れ光が多くなり、コントラストが劣化してしまうという問題があった。また、特許文献4に記載されている三角プリズムを持つフィルムでは、垂直視野角及び水平視野角の両方において、急激な視野角特性の変化が生じ、明るさの変化が激しいという問題があった。   Furthermore, Patent Document 4 discloses a film that converges light by arranging a large number of triangular prisms. However, in the film having the triangular prism described in Patent Document 4, in addition to the luminance peak near the emission angle of 0 degrees, the second luminance peak exists in the direction of the large emission angle of about 60 to 80 degrees, During black display, there is a problem that the amount of light leakage increases and the contrast deteriorates. Further, the film having a triangular prism described in Patent Document 4 has a problem that a sharp change in viewing angle characteristics occurs in both the vertical viewing angle and the horizontal viewing angle, and the brightness changes drastically.

特開平05−119703号公報JP 05-119703 A 特開平11−242219号公報JP 11-242219 A 特開平06−347613号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-347613 特開昭63−318003号公報JP-A-63-318003

本発明の課題は、画面を観察する位置によらずムラのない均一な照明を行うことができ、特に大きな出射角度方向であっても輝度変化が緩やかな光制御シート、及び、面光源装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a light control sheet and a surface light source device capable of performing uniform illumination without unevenness regardless of the position where the screen is observed, and having a gradual change in luminance even in a large emission angle direction. Is to provide.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、直下型の面光源装置に設けられ、光源から出射した光を均一化、及び/又は、収束させる光制御シートであって、シート面に直交する断面形状が非対称な形状であって出射側に突出して多数並べて配列された単位レンズ(241)を備え、前記単位レンズ(241)は、頂点を形成する頂点面(241T)と、使用状態で前記頂点面よりも上側となる上側面(241U)と、使用状態で前記頂点面よりも下側となる下側面(241D)と、の3種類の曲面を有し、前記頂点面と前記上側面と前記下側面とは、いずれも面の曲率半径が異なること、を特徴とする光制御シート(24)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の光制御シートにおいて、前記3種類の曲面の曲率半径は、前記頂点面(241T)の曲率半径が最も小さく、前記下側面(241D)の曲率半径が最も大きいこと、を特徴とする光制御シート(24)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の光制御シートにおいて、前記下側面の曲率半径が無限大であり、前記下側面は、平面であること、を特徴とする光制御シートである。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光制御シートにおいて、前記頂点面(241T)の曲率半径は、0.02mm以上0.08mm以下であること、を特徴とする光制御シート(24)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光制御シートにおいて、前記単位レンズ(241)が配列されるピッチをPとし、シート面に直交する断面における前記頂点面(241T)の幅をWTとしたときに、0.05mm<P<0.5mmの関係を満たすとともに、0.025<WT/P<0.25の関係を満たすこと、を特徴とする光制御シート(24)である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光制御シートにおいて、1種類の熱可塑性樹脂により形成されていること、を特徴とする光制御シート(24)である。
請求項7の発明は、透過型表示部(11)を背面から照明する面光源装置であって、複数の光源を並べた光源部(12,13)と、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の光制御シート(24)と、を備える面光源装置である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to the Example of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention according to claim 1 is a light control sheet that is provided in a direct type surface light source device and uniformizes and / or converges the light emitted from the light source, and the cross-sectional shape orthogonal to the sheet surface is asymmetric. The unit lens (241) includes a plurality of unit lenses (241) arranged in a protruding manner on the emission side. The unit lens (241) includes a vertex surface (241T) that forms a vertex, and an upper side of the vertex surface in use. The upper side surface (241U) and the lower side surface (241D) which is lower than the vertex surface in use, and the vertex surface, the upper side surface and the lower side surface are: Both are light control sheets (24) characterized in that the curvature radii of the surfaces are different.
According to a second aspect of the present invention, in the light control sheet of the first aspect, the radius of curvature of the three types of curved surfaces is the smallest in the radius of curvature of the apex surface (241T) and the radius of curvature of the lower surface (241D). Is the light control sheet (24) characterized by the largest.
The invention according to claim 3 is the light control sheet according to claim 1 or 2, wherein the radius of curvature of the lower surface is infinite, and the lower surface is a plane. It is a sheet.
According to a fourth aspect of the present invention, in the light control sheet according to any one of the first to third aspects, the radius of curvature of the apex surface (241T) is 0.02 mm to 0.08 mm. The light control sheet (24) characterized by the above.
According to a fifth aspect of the present invention, in the light control sheet according to any one of the first to fourth aspects, the pitch at which the unit lenses (241) are arranged is P, and the cross section is orthogonal to the sheet surface. When the width of the vertex surface (241T) is WT, the relationship 0.05mm <P <0.5mm is satisfied and the relationship 0.025 <WT / P <0.25 is satisfied. The light control sheet (24) to be used.
The invention according to claim 6 is the light control sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the light control sheet is formed of one kind of thermoplastic resin. ).
The invention according to claim 7 is a surface light source device for illuminating the transmissive display portion (11) from the back, and a light source portion (12, 13) in which a plurality of light sources are arranged, and from claim 1 to claim 6, It is a surface light source device provided with the light control sheet | seat (24) of any one of Claims.

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)シート面に直交する断面形状が非対称な形状であって出射側に突出して多数並べて配列された単位レンズを備えるので、画面を観察する位置によらずムラのない均一な照明を行うことができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Since the cross-sectional shape orthogonal to the sheet surface is asymmetrical and includes unit lenses arranged in a large number so as to protrude to the exit side, uniform illumination without unevenness is performed regardless of the position where the screen is observed. Can do.

(2)単位レンズは、平面により形成された平面側と、曲面により形成された曲面側とを有するので、正面方向の輝度を高める効果と、輝度変化を緩やかにする効果とを得ることができる。 (2) Since the unit lens has a flat surface formed by a flat surface and a curved surface formed by a curved surface, the effect of increasing the luminance in the front direction and the effect of gradual luminance change can be obtained. .

(3)単位レンズ中に占める平面側と曲面側との比は、シート面に平行な方向の幅で1:1〜1:1.5の範囲内であるので、出射角度0度付近の輝度を大きく下げずに、輝度変化を緩やかにして不要な輝度ピークを抑制することができる。 (3) Since the ratio of the flat surface side to the curved surface side in the unit lens is in the range of 1: 1 to 1: 1.5 in the direction parallel to the sheet surface, the luminance near the exit angle of 0 degree. Without drastically reducing the luminance, it is possible to moderate the luminance change and suppress unnecessary luminance peaks.

(4)単位レンズの突出寸法と単位レンズの並ぶピッチとの比は、1:2〜1:2.5の範囲内であるので、出射角度0度付近の輝度を大きく下げずに、輝度変化を緩やかにして不要な輝度ピークを抑制することができる。 (4) Since the ratio between the projecting dimension of the unit lens and the pitch of the unit lens is in the range of 1: 2 to 1: 2.5, the luminance change without greatly reducing the luminance near the emission angle of 0 degree. It is possible to moderate unnecessary luminance peaks.

(5)曲面側は、使用状態で上側となるように設けられているので、上方の視野角特性について緩やかな視野角の変化とすることができる。また、平面側が使用状態で下側となり、下方の視野角特性について変化が大きくなるが、下方から表示装置を見ることは殆ど無く、この下方に設けられた平面側の作用により、出射角度0度付近の輝度が大きく低下することを防止できる。 (5) Since the curved surface side is provided so as to be on the upper side in the usage state, the viewing angle characteristic on the upper side can be changed gradually. In addition, the plane side is the lower side in use, and the change in the viewing angle characteristics below is large. However, the display device is hardly seen from below, and the output angle of 0 ° is obtained by the action of the plane side provided below. It is possible to prevent the brightness in the vicinity from greatly decreasing.

(6)単位レンズの頂点は、頂点を挟んで非対称に形成された各面を滑らかに繋げる曲面により形成されているので、輝度変化をより滑らかにでき、また、光制御シートと重ねられる他のシート等に傷をつけてしまうことを防止できる。 (6) Since the vertex of the unit lens is formed by a curved surface that smoothly connects each surface formed asymmetrically across the vertex, the luminance change can be made smoother, and other points that are overlapped with the light control sheet It is possible to prevent the sheet or the like from being damaged.

(7)頂点面と上側面と下側面とは、いずれも面の曲率半径が異なるので、さらにムラのない均一な照明を行うことができる。 (7) The vertex surface, the upper side surface, and the lower side surface all have different curvature radii, so that uniform illumination without unevenness can be performed.

(8)3種類の曲面の曲率半径は、頂点面の曲率半径が最も小さく、下側面の曲率半径が最も大きいので、高い正面輝度を保ちながら、観察頻度の多い上方の輝度変化を滑らかにできる。また、重ねて配置されるシート等を傷つけることを防止できるとともに、頂点面の欠損を防止できる。 (8) As for the curvature radii of the three types of curved surfaces, since the curvature radius of the apex surface is the smallest and the curvature radius of the lower surface is the largest, it is possible to smooth the upper luminance change frequently observed while maintaining a high front luminance. . In addition, it is possible to prevent the stacked sheets from being damaged, and to prevent the apex surface from being damaged.

(9)下側面の曲率半径が無限大であり、下側面は、平面であるので、正面輝度を高めることができる。 (9) Since the curvature radius of the lower surface is infinite and the lower surface is a flat surface, the front luminance can be increased.

(10)頂点面の曲率半径は、0.02mm以上0.08mm以下であるので、出射角度が50°以上の大きな出射角度方向に出射する不要なピークを減少させ、また、頂点面の強度を確保して頂点面の欠損を防止できる。 (10) Since the radius of curvature of the vertex surface is 0.02 mm or more and 0.08 mm or less, unnecessary peaks emitted in the direction of a large emission angle of 50 ° or more are reduced, and the strength of the vertex surface is reduced. It can be secured to prevent the loss of the apex surface.

(11)0.05mm<P<0.5mmの関係を満たすとともに、0.025<WT/P<0.25の関係を満たすので、出射角度が50°以上の大きな出射角度方向に出射する不要なピークを減少できる。また、モアレの発生も抑えることができる。 (11) Since the relationship of 0.05 mm <P <0.5 mm is satisfied and the relationship of 0.025 <WT / P <0.25 is satisfied, there is no need to emit in a large emission angle direction with an emission angle of 50 ° or more. Major peaks can be reduced. In addition, generation of moire can be suppressed.

(12)1種類の熱可塑性樹脂により形成されているので、耐環境性を高めることができる。また、耐光性を高めることができる。 (12) Since it is formed of one kind of thermoplastic resin, the environmental resistance can be improved. Moreover, light resistance can be improved.

本発明による透過型表示装置の実施例1を示す図である。It is a figure which shows Example 1 of the transmissive display apparatus by this invention. 光制御シート14を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a light control sheet 14. 光制御シート14を図2中に矢印で示したS1−S2断面で切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the light control sheet | seat 14 by the S1-S2 cross section shown by the arrow in FIG. 実施例1の光制御シート14の垂直方向の輝度分布を比較例の輝度分布と比較して示した図である。It is the figure which showed the luminance distribution of the perpendicular direction of the light control sheet | seat 14 of Example 1 compared with the luminance distribution of the comparative example. 実施例1の光制御シート14の水平方向の輝度分布を比較例の輝度分布と比較して示した図である。It is the figure which showed the luminance distribution of the horizontal direction of the light control sheet | seat 14 of Example 1 compared with the luminance distribution of the comparative example. 光制御シート14−2の垂直方向の輝度分布を比較例の輝度分布と比較して示した図である。It is the figure which showed the luminance distribution of the perpendicular direction of the light control sheet 14-2 compared with the luminance distribution of the comparative example. 実施例2の光制御シート24を図3と同様にして切断した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the light control sheet 24 of Example 2 cut in the same manner as in FIG. 3. 実施例2の光制御シート24の垂直方向の輝度分布を比較例及び実施例1の光制御シート14−2の輝度分布と比較して示した図である。It is the figure which showed the luminance distribution of the perpendicular direction of the light control sheet | seat 24 of Example 2 compared with the luminance distribution of the comparative example and the light control sheet | seat 14-2 of Example 1. FIG. シート面に平行な方向の幅の比WD:WUと、単位レンズの突出寸法と単位レンズの並ぶピッチとの比H:Pとが変化したときの、光制御シートの垂直方向の輝度分布の違いを示す図である。Difference in brightness distribution in the vertical direction of the light control sheet when the ratio WD: WU of the width in the direction parallel to the sheet surface and the ratio H: P of the projection dimension of the unit lens and the pitch of the unit lens are changed. FIG.

画面を観察する位置によらずムラのない均一な照明を行うことができ、特に大きな出射角度方向であっても輝度変化を緩やかにするという目的を、シート面に直交する断面形状が非対称な形状を有し、出射側に突出して多数並べて配列した単位レンズを有した光制御シート、特に、平面と曲面とを組み合わせて形成した単位レンズを有した光制御シートにより実現した。   Uniform illumination with no irregularity regardless of the position where the screen is observed And a light control sheet having unit lenses arranged in a large number so as to protrude toward the emission side, and in particular, a light control sheet having unit lenses formed by combining a plane and a curved surface.

図1は、本発明による透過型表示装置の実施例1を示す図である。
なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
本実施例における透過型表示装置10は、LCDパネル11,反射板12,発光管13,光制御シート14,反射型偏光性シート15,乳白板16等を備え、LCDパネル11に形成される映像情報を背面から照明して表示する透過型液晶表示装置である。なお、LCDパネル11を背面から照明する面光源装置としては、反射板12,発光管13,光制御シート14,反射型偏光性シート15,乳白板16が該当している。
FIG. 1 is a diagram showing Example 1 of a transmissive display device according to the present invention.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
The transmissive display device 10 in this embodiment includes an LCD panel 11, a reflecting plate 12, an arc tube 13, a light control sheet 14, a reflective polarizing sheet 15, a milky plate 16, and the like, and an image formed on the LCD panel 11. It is a transmissive liquid crystal display device that displays information by illuminating it from the back. As the surface light source device for illuminating the LCD panel 11 from the back, the reflecting plate 12, the arc tube 13, the light control sheet 14, the reflective polarizing sheet 15, and the milky white plate 16 are applicable.

LCDパネル11は、透過型の液晶表示素子により形成されており、30インチサイズ、800×600ドットの表示を行うことができる。発光管13の長手方向に沿った方向が、水平方向として使用され、発光管13が並ぶ方向が、垂直方向として使用される。
発光管13は、面光源装置の光源部を形成する線光源の冷陰極管であり、本実施例では、略75mm間隔で等間隔に6本が並列に並べられている。発光管13の背面には、反射板12が設けられている。
反射板12は、発光管13の光制御シート14とは反対側(背面側)の全面にわたって設けられており、背面側へ進む照明光を拡散反射して光制御シート14方向(出射方向)へ向かわせ、入射光照度を均一に近付ける働きを持つ。
反射型偏光性シート15は、LCDパネル11と光制御シート14との間に配置され、視野角を狭めることなく輝度を上昇させる偏光分離シートである。本実施例では、DBEF(住友スリーエム株式会社製)を使用している。
乳白板16は、無指向性の光拡散特性を有した拡散板であり、光制御シート14の光源側に配置されている。
The LCD panel 11 is formed of a transmissive liquid crystal display element, and can display a 30-inch size and 800 × 600 dots. The direction along the longitudinal direction of the arc tube 13 is used as the horizontal direction, and the direction in which the arc tubes 13 are arranged is used as the vertical direction.
The arc tube 13 is a cold cathode tube of a line light source that forms a light source part of the surface light source device. In this embodiment, six are arranged in parallel at regular intervals of about 75 mm. A reflection plate 12 is provided on the back surface of the arc tube 13.
The reflection plate 12 is provided over the entire surface of the arc tube 13 on the side opposite to the light control sheet 14 (back side), and diffusely reflects the illumination light traveling toward the back side toward the light control sheet 14 (outgoing direction). It works to make the incident light illuminance uniform.
The reflective polarizing sheet 15 is a polarization separation sheet that is disposed between the LCD panel 11 and the light control sheet 14 and increases the luminance without narrowing the viewing angle. In this embodiment, DBEF (manufactured by Sumitomo 3M Limited) is used.
The milky white plate 16 is a diffusion plate having non-directional light diffusion characteristics, and is disposed on the light source side of the light control sheet 14.

図2は、光制御シート14を示す斜視図である。
光制御シート14は、発光管13から出射した光の輝度ムラを低減させて均一化するレンズシートであり、出射側に光を収束して出射する単位レンズ141が形成されている。単位レンズ141は、平面と曲面とを組み合わせた形状となっており、光制御シート14の出射側表面は、この単位レンズ141が平行に多数並べて配置されている。単位レンズ141の並ぶ方向は、発光管13の並ぶ方向と一致している(図1参照)。
本実施例の光制御シート14は、屈折率1.49の透明なPMMA(アクリル樹脂)を用いた押し出し成型により形成されている。なお、光制御シート14は、PMMAに限らず、光透過性の有る他の熱可塑性樹脂を適宜選択して使用してもよいし、紫外線硬化樹脂を用いた紫外線成型と呼ばれる方法により作製してもよい。
FIG. 2 is a perspective view showing the light control sheet 14.
The light control sheet 14 is a lens sheet that reduces and equalizes the luminance unevenness of the light emitted from the arc tube 13, and a unit lens 141 that converges and emits the light is formed on the emission side. The unit lens 141 has a shape combining a flat surface and a curved surface, and a large number of the unit lenses 141 are arranged in parallel on the emission side surface of the light control sheet 14. The direction in which the unit lenses 141 are aligned is the same as the direction in which the arc tubes 13 are aligned (see FIG. 1).
The light control sheet 14 of this example is formed by extrusion molding using transparent PMMA (acrylic resin) having a refractive index of 1.49. The light control sheet 14 is not limited to PMMA, and may be used by appropriately selecting another thermoplastic resin having light permeability, or may be manufactured by a method called ultraviolet molding using an ultraviolet curable resin. Also good.

図3は、光制御シート14を図2中に矢印で示したS1−S2断面で切断した断面図である。なお、図3は、使用状態を切断した場合と同様な配置として示しており、図中の上下方向が垂直(上下)方向となり、図中の左方が出射側となるように示している。
単位レンズ141の形状については、頂点Tを基準として上側の上側形状141Uと、下側の下側形状141Dとに分けて説明する。
下側形状141Dは、位置Aから頂点Tまでのシート面に平行な方向の幅が0.09mm、すなわち図3に示した断面において上下方向の幅WD=0.09mmの平面(平面側)であり、シート面に対して46度の角度を持って形成されている。
ここで、シート面とは、光制御シート14全体として見たときにおける光制御シート14の平面方向として定義される面を示すものであり、本実施例では、光制御シート14の入射側の面と平行な面であり、以下の説明中及び特許請求の範囲において同一の定義として用いている。また、以下の説明中において出射角度とは、出射光がシート面の法線と成す角度である。
上側形状141Uは、図3に示した断面において、位置Aからシート面に平行に上方へ0.189mmにある位置Bを置き、この位置Bと頂点Tとを通る半径0.195mmの円筒面(曲面側)である。従って、この上側形状141Uの上下方向の幅WU=0.099mmであり、単位レンズ141中に占める平面側と曲面側との比は、シート面に平行な方向の幅の比WD:WU=1:1.1となっている。
3 is a cross-sectional view of the light control sheet 14 taken along the S1-S2 cross section indicated by the arrow in FIG. Note that FIG. 3 shows an arrangement similar to that when the usage state is cut, and the vertical direction in the figure is the vertical (up and down) direction, and the left side in the figure is the emission side.
The shape of the unit lens 141 will be described separately on the upper upper shape 141U and the lower lower shape 141D on the basis of the vertex T.
The lower shape 141D is a plane (plane side) having a width in the direction parallel to the sheet surface from the position A to the apex T of 0.09 mm, that is, a vertical width WD = 0.09 mm in the cross section shown in FIG. Yes, it is formed with an angle of 46 degrees with respect to the sheet surface.
Here, the sheet surface indicates a surface defined as a planar direction of the light control sheet 14 when viewed as the light control sheet 14 as a whole, and in this embodiment, the surface on the incident side of the light control sheet 14. And are used as the same definition in the following description and in the claims. In the following description, the emission angle is an angle formed by the outgoing light with the normal of the sheet surface.
In the cross section shown in FIG. 3, the upper shape 141U has a cylindrical surface (having a radius of 0.195 mm passing through the position B and the apex T) at a position B which is 0.189 mm upward in parallel with the sheet surface from the position A. Curved surface side). Therefore, the width WU in the vertical direction of the upper shape 141U is 0.099 mm, and the ratio of the plane side to the curved surface side in the unit lens 141 is the ratio of the width in the direction parallel to the sheet surface WD: WU = 1. : 1.1.

ここで、本実施例の光制御シート14において、上側形状141Uとして円筒面を設け、下側形状141Dとして平面を設けたことによる効果を確認するために、三角プリズムを有した比較例を用意し、それぞれを面光源装置に用いて輝度分布を測定した。なお、輝度分布の測定は、LCDパネル11と反射型偏光性シート15を取り除いた状態で行った。
図4は、実施例1の光制御シート14の垂直方向の輝度分布を比較例の輝度分布と比較して示した図である。なお、図4では、比較例における最大輝度の値を基準値(輝度1)として輝度を示しており、出射角度マイナス側が使用状態における上方であり、出射角度プラス側が下方である。
Here, in the light control sheet 14 of the present embodiment, a comparative example having a triangular prism is prepared in order to confirm the effect of providing a cylindrical surface as the upper shape 141U and a plane as the lower shape 141D. Each was used for a surface light source device to measure the luminance distribution. The luminance distribution was measured with the LCD panel 11 and the reflective polarizing sheet 15 removed.
FIG. 4 is a diagram showing the luminance distribution in the vertical direction of the light control sheet 14 of Example 1 in comparison with the luminance distribution of the comparative example. In FIG. 4, the luminance is shown with the maximum luminance value in the comparative example as a reference value (luminance 1), and the emission angle minus side is the upper side in use and the emission angle plus side is the lower side.

比較例では、出射角度40度付近で急激な輝度の低下があり、出射角度0度付近の輝度ピークの他に、60〜80度程度の大きな出射角度方向に第2の輝度ピークが存在している。そして、観察すると黒表示時に、光の漏れ光が多くなり、コントラストが劣化していた。これに対して本実施例の光制御シート14の場合には、出射角度0度付近の輝度が若干下がったものの、その付近の裾部分が広がり、輝度の落ち込み方がゆるやかになった。また、出射角度マイナス側(上方)の不要な輝度ピークが無くなり、出射角度プラス側(下方)の不要な輝度ピークの値も下がった。   In the comparative example, there is a sharp decrease in luminance near the emission angle of 40 degrees, and there is a second luminance peak in the large emission angle direction of about 60 to 80 degrees in addition to the luminance peak near the emission angle of 0 degrees. Yes. When observed, the amount of light leakage increased during black display, and the contrast deteriorated. On the other hand, in the case of the light control sheet 14 of the present example, although the luminance near the emission angle of 0 degree was slightly lowered, the skirt portion in the vicinity of the light control sheet 14 was widened, and the way in which the luminance decreased gradually. Further, the unnecessary luminance peak on the emission angle minus side (upper side) disappeared, and the value of the unnecessary luminance peak on the emission angle plus side (lower side) also decreased.

図5は、実施例1の光制御シート14の水平方向の輝度分布を比較例の輝度分布と比較して示した図である。
水平方向においては、比較例及び光制御シート14ともに不要な輝度ピークは存在しないものの、比較例において出射角度60度付近で急激に低下する輝度変化が、光制御シート14を使用することにより輝度の変化が滑らかになった。
このように、本実施例の光制御シート14を用いると、水平、垂直のいずれの方向においても、視野角特性の変化が緩やかになる。また、垂直方向において、不要な輝度ピークを解消、又は、抑制できる。
以下、この理由について説明する。比較例における急激な輝度の変化は、平面からなる三角プリズムを用いていることから当然に生じるものである。この急激な変化を抑制して緩やかな変化とし、不要なピークを無くすには、曲面からなる単位レンズとするとよいことが分かった。しかし、その一方で、出射角度0度付近の輝度を高くするには、平面を利用することが有効であることが分かった。
FIG. 5 is a diagram showing the luminance distribution in the horizontal direction of the light control sheet 14 of Example 1 in comparison with the luminance distribution of the comparative example.
In the horizontal direction, although there is no unnecessary luminance peak in both the comparative example and the light control sheet 14, the luminance change that suddenly decreases in the comparative example near the emission angle of 60 degrees is reduced by using the light control sheet 14. The change became smooth.
As described above, when the light control sheet 14 of the present embodiment is used, the change in viewing angle characteristics becomes gentle in both the horizontal and vertical directions. In addition, unnecessary luminance peaks can be eliminated or suppressed in the vertical direction.
Hereinafter, this reason will be described. The sudden change in luminance in the comparative example naturally occurs because a triangular prism having a flat surface is used. It was found that a unit lens made of a curved surface should be used in order to suppress this sudden change and make it a gradual change and eliminate unnecessary peaks. However, on the other hand, it has been found that it is effective to use a plane to increase the luminance near the exit angle of 0 degrees.

ここで、本実施例で示したような表示装置を見る場合には、人間の目が水平方向に並んでいることもあり、水平方向の視野角特性は、対称であることが求められる。しかし、垂直方向に関しては、視野角特性が対称である必要は無い。垂直方向の視野角特性として要求されることは、下方から見ることは殆ど無いため、下方の特性については、急峻な視野角特性で視野角を絞り、正面(出射角度0度方向)輝度を向上させることである。一方、上方の特性については、緩やかな視野角の変化が望ましく、また、不要な輝度ピークを抑える必要がある。さらに、水平方向の特性については、可能な限り広く、かつ、緩やかな視野角の変化が望ましい。
そこで、本実施例では、上側形状141Uを円筒面とし、下側形状141Dを平面とした非対称の単位レンズ141として、出射角度0度付近の輝度を大きく下げずに、上方における輝度変化を緩やかにして上方の不要な輝度ピークを抑制している。
Here, when viewing a display device as shown in this embodiment, human eyes may be arranged in the horizontal direction, and the viewing angle characteristics in the horizontal direction are required to be symmetrical. However, the viewing angle characteristics need not be symmetric with respect to the vertical direction. Since the viewing angle characteristic in the vertical direction is rarely seen from below, the viewing angle is narrowed with a steep viewing angle characteristic to improve the front (outgoing angle 0 degree direction) luminance. It is to let you. On the other hand, with respect to the upper characteristic, a gradual change in viewing angle is desirable, and it is necessary to suppress unnecessary luminance peaks. Furthermore, as for the horizontal characteristics, it is desirable to change the viewing angle as wide and gradual as possible.
Therefore, in the present embodiment, as the asymmetric unit lens 141 having the upper shape 141U as a cylindrical surface and the lower shape 141D as a plane, the luminance change in the upper direction is moderated without greatly reducing the luminance near the emission angle of 0 degrees. In this way, unnecessary upper luminance peaks are suppressed.

また、本実施例の光制御シート14では、上側形状141Uの円筒面と、下側形状141Dの平面との構成比率を変えることにより、視野角特性を変更できる。
上側形状141Uの円筒面と、下側形状141Dの平面との構成比率を変えた例として、上側形状141Uの上下方向の幅WU=0.09mmとして、単位レンズ141中に占める平面側と曲面側との比を、シート面に平行な方向の幅の比WD:WU=1:1とした光制御シート14−2(不図示)を用意した。
図6は、光制御シート14−2の垂直方向の輝度分布を比較例の輝度分布と比較して示した図である。
光制御シート14−2では、先に示した光制御シート14よりも効果が少ないものの、比較例と比べて、輝度変化が緩やかになっている。
In the light control sheet 14 of this embodiment, the viewing angle characteristics can be changed by changing the composition ratio between the cylindrical surface of the upper shape 141U and the plane of the lower shape 141D.
As an example in which the composition ratio of the cylindrical surface of the upper shape 141U and the plane of the lower shape 141D is changed, the width WU in the vertical direction of the upper shape 141U is 0.09 mm, and the plane side and the curved surface side occupied in the unit lens 141 A light control sheet 14-2 (not shown) was prepared in which the ratio of the width in the direction parallel to the sheet surface was WD: WU = 1: 1.
FIG. 6 is a diagram showing the luminance distribution in the vertical direction of the light control sheet 14-2 in comparison with the luminance distribution of the comparative example.
Although the light control sheet 14-2 is less effective than the light control sheet 14 shown above, the luminance change is moderate as compared with the comparative example.

上側形状141Uの円筒面の占める割合を増加させれば、より緩やかな特性とできるが、円筒面を増加しすぎると、正面輝度が低下してしまう。
様々な光制御シートを作製して評価した結果、単位レンズ中に占める平面側と曲面側との比は、シート面に平行な方向の幅の比WD:WU=1:1〜1:1.5の範囲内であることが、出射角度0度付近の輝度を大きく下げずに、輝度変化を緩やかにして不要な輝度ピークを抑制するために望ましいことが分かった。
また、単位レンズの突出寸法Hと単位レンズの並ぶピッチPとの比H:P=1:2〜1:2.5の範囲内であることが、出射角度0度付近の輝度を大きく下げずに、輝度変化を緩やかにして不要な輝度ピークを抑制するために望ましいことが分かった。本実施例の光制御シート14では、単位レンズ141の突出寸法H=0.093mmであり、単位レンズ141の並ぶピッチP=0.198mmであるから、単位レンズの突出寸法と単位レンズの並ぶピッチとの比H:P=1:2.13となっており、上記範囲内に入っている。
図9は、シート面に平行な方向の幅の比WD:WUと、単位レンズの突出寸法と単位レンズの並ぶピッチとの比H:Pとが変化したときの、光制御シートの垂直方向の輝度分布の違いを示す図である。なお、図9では、比較例における最大輝度の値を基準値(輝度1)として輝度を示しており、出射角度マイナス側が使用状態における上方であり、出射角度プラス側が下方である。
WD:WUが下限側の1:1から外れ1:0.75となり、H:Pが上限の1:2.5から外れ1:2.75となる光制御シートでは、出射角度は広がるが、正面(出射角度0度)方向の輝度が低下しすぎてしまう。
また、WD:WUが上限側の1:5から外れ1:1.75となり、H:Pが下限の1:2から外れ1:1.7となる光制御シートでは、出射角度が狭くなりすぎて使用できない。
このように、WD:WU=1:1〜1:1.5の範囲が望ましく、H:P=1:2〜1:2.5の範囲が望ましい。
If the ratio of the upper surface 141U to the cylindrical surface is increased, the characteristics can be made gentler. However, if the cylindrical surface is excessively increased, the front luminance is lowered.
As a result of producing and evaluating various light control sheets, the ratio of the plane side to the curved surface side in the unit lens is the ratio of the width in the direction parallel to the sheet surface WD: WU = 1: 1 to 1: 1. It was found that the range of 5 is desirable in order to moderate the luminance change and suppress the unnecessary luminance peak without greatly reducing the luminance near the emission angle of 0 degree.
The ratio H: P = 1: 2 to 1: 2.5 between the projection dimension H of the unit lens and the pitch P where the unit lenses are arranged does not greatly reduce the luminance near the exit angle of 0 degree. Further, it has been found that it is desirable to moderate the luminance change and suppress unnecessary luminance peaks. In the light control sheet 14 of the present embodiment, the projecting dimension H of the unit lens 141 is 0.093 mm, and the pitch P of the unit lenses 141 is 0.198 mm. Therefore, the projecting dimension of the unit lenses and the pitch of the unit lenses are arranged. Ratio H: P = 1: 2.13, which falls within the above range.
FIG. 9 shows the vertical direction of the light control sheet when the ratio WD: WU of the width in the direction parallel to the sheet surface and the ratio H: P of the protruding dimension of the unit lens and the pitch of the unit lenses are changed. It is a figure which shows the difference in luminance distribution. In FIG. 9, the luminance is shown using the maximum luminance value in the comparative example as a reference value (luminance 1), and the emission angle minus side is the upper side in the use state, and the emission angle plus side is the lower side.
In the light control sheet in which WD: WU is deviated from 1: 1 on the lower limit side to 1: 0.75, and H: P is deviated from the upper limit of 1: 2.5 to 1: 2.75, the emission angle is widened. The brightness in the front (exit angle 0 degree) direction is too low.
Further, in the light control sheet in which WD: WU deviates from 1: 5 on the upper limit side to 1: 1.75, and H: P deviates from the lower limit 1: 2 to 1: 1.7, the emission angle becomes too narrow. Cannot be used.
Thus, the range of WD: WU = 1: 1 to 1: 1.5 is desirable, and the range of H: P = 1: 2 to 1: 2.5 is desirable.

本実施例によれば、平面と曲面とを組み合わせた非対称の単位レンズを有した光制御シートとしたので、画面を観察する位置によらずムラのない均一な照明を行うことができ、特に大きな出射角度方向に生じる不要な輝度ピークを抑制でき、輝度変化を緩やかにできる。   According to the present embodiment, since the light control sheet has an asymmetric unit lens combining a plane and a curved surface, uniform illumination without unevenness can be performed regardless of the position where the screen is observed. Unnecessary luminance peaks generated in the emission angle direction can be suppressed, and the luminance change can be moderated.

実施例2は、単位レンズの形状を変更した他は、実施例1と同様であるので、前述した実施例1と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図7は、実施例2の光制御シート24を図3と同様にして切断した断面図である。図7は、図3と同様に、使用状態を切断した場合と同様な配置として示しており、図中の上下方向が垂直(上下)方向となり、図中の左方が出射側となるように示している。
実施例2の光制御シート24は、発光管13から出射した光の輝度ムラを低減させて均一化するレンズシートであり、出射側に光を収束して出射する単位レンズ241が形成されている。単位レンズ241は、3種類の曲面を組み合わせた形状となっており、光制御シート24の出射側表面には、この単位レンズ241が平行に多数並べて配置されている。単位レンズ241の並ぶ方向は、発光管13の並ぶ方向と一致している。
Since the second embodiment is the same as the first embodiment except that the shape of the unit lens is changed, the same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as the above-described first embodiment, and the description is repeated. Are omitted as appropriate.
7 is a cross-sectional view of the light control sheet 24 of Example 2 cut in the same manner as FIG. FIG. 7 shows an arrangement similar to that in the case where the use state is cut, as in FIG. 3, so that the vertical direction in the figure is the vertical (up and down) direction and the left side in the figure is the emission side. Show.
The light control sheet 24 of Example 2 is a lens sheet that reduces and equalizes the luminance unevenness of the light emitted from the arc tube 13, and a unit lens 241 that converges and emits light is formed on the emission side. . The unit lens 241 has a shape obtained by combining three types of curved surfaces, and a large number of the unit lenses 241 are arranged in parallel on the emission side surface of the light control sheet 24. The direction in which the unit lenses 241 are aligned is the same as the direction in which the arc tubes 13 are aligned.

単位レンズ241は、頂点形状241Tと、上側形状241Uと、下側形状241Dとの3種類の形状を組み合わせた形状となっている。
頂点形状241Tは、単位レンズ241の頂点を形成する頂点面であり、曲率半径が0.02mmであり、使用状態における上下方向の幅WT=0.011mmとなっている。
上側形状241Uは、使用状態において頂点形状241Tの上方に形成された上側面であり、曲率半径が0.195mmであり、使用状態における上下方向の幅WU=0.099mmとなっている。
下側形状241Dは、使用状態において頂点形状241Tの下方に形成された下側面であり、曲率半径が1mmであり、使用状態における上下方向の幅WU=0.09mmとなっている。
したがって、単位レンズ241は、ピッチP=0.2mmで並んでいる。
The unit lens 241 has a shape obtained by combining three types of shapes, a vertex shape 241T, an upper shape 241U, and a lower shape 241D.
The apex shape 241T is an apex surface that forms the apex of the unit lens 241, has a radius of curvature of 0.02 mm, and has a vertical width WT = 0.011 mm in use.
The upper shape 241U is an upper surface formed above the vertex shape 241T in the use state, has a radius of curvature of 0.195 mm, and has a vertical width WU = 0.099 mm in the use state.
The lower shape 241D is a lower side surface formed below the vertex shape 241T in the use state, has a radius of curvature of 1 mm, and has a vertical width WU = 0.09 mm in the use state.
Therefore, the unit lenses 241 are arranged at a pitch P = 0.2 mm.

単位レンズ241の形状を、上述のように、頂点形状241Tと、上側形状241Uと、下側形状241Dとの3種類の形状を組み合わせた形状とした理由を説明する。
上側形状241U又は下側形状241Dの曲率半径が大きいと輝度変化が急峻となるが、正面輝度を高くできる。
表示装置を下方から観察することは少ないので、下側形状241Dの形状を大きな曲率半径(無限大を含む)とすることにより、輝度変化が観察されにくい状態で、正面輝度を向上させることができる。
一方、上側形状241Uについては、輝度変化を穏やかにする目的で下側形状241Dよりも小さな曲率半径とする。
頂点形状241Tは、尖っている方が正面輝度を高めるためには望ましい。しかし、尖っていると欠けが発生したり、本シートよりも出射側に設置される反射型偏光性シート15等の他のシートを傷付けてしまう問題がある。したがって、正面輝度を維持しながら、上記問題を解決するには、小さな曲率半径とすることが望ましい。
The reason why the shape of the unit lens 241 is a combination of the three shapes of the vertex shape 241T, the upper shape 241U, and the lower shape 241D as described above will be described.
When the curvature radius of the upper shape 241U or the lower shape 241D is large, the luminance change becomes steep, but the front luminance can be increased.
Since the display device is rarely observed from below, the front luminance can be improved in a state in which the luminance change is difficult to be observed by setting the shape of the lower shape 241D to a large curvature radius (including infinity). .
On the other hand, the upper shape 241U has a smaller radius of curvature than the lower shape 241D for the purpose of moderating the luminance change.
It is desirable that the vertex shape 241T is sharp in order to increase the front luminance. However, there are problems that chipping occurs when it is sharp, and other sheets such as the reflective polarizing sheet 15 installed on the exit side of the present sheet are damaged. Therefore, in order to solve the above problem while maintaining the front luminance, it is desirable to use a small radius of curvature.

ここで、本実施例の光制御シート24において、頂点形状241Tと、上側形状241Uと、下側形状241Dとの3種類の形状を組み合わせたことによる効果を確認するために、先に示した図6の結果と比較した。
図8は、実施例2の光制御シート24の垂直方向の輝度分布を比較例及び実施例1の光制御シート14−2の輝度分布と比較して示した図である。なお、輝度分布の測定は、実施例1の場合と同様にして行い、図8の表現方法も、実施例1の図4及び図6と同様である。
本実施例の光制御シート24では、下方(出射角度プラス側)の出射角度70〜90°付近における不要な輝度ピークが光制御シート14−2よりも低く抑えられている。これは、下側形状241Dの形状を曲面としたことによる作用が主な要因である。
また、本実施例の光制御シート24では、上方(出射角度マイナス側)の出射角度−70〜−90°付近における不要な輝度ピークが光制御シート14−2よりも低く抑えられるとともに、出射角度−30〜−50°付近における輝度が向上し、この範囲の輝度変化も緩やかになっている。これは、頂点形状241Tの形状を曲面としたことによる作用が主な要因である。
Here, in the light control sheet 24 of the present embodiment, in order to confirm the effect obtained by combining the three shapes of the vertex shape 241T, the upper shape 241U, and the lower shape 241D, FIG. 6 results were compared.
FIG. 8 is a diagram showing the luminance distribution in the vertical direction of the light control sheet 24 of Example 2 compared with the luminance distribution of the light control sheet 14-2 of Example 1 and Example 1. Note that the luminance distribution is measured in the same manner as in the first embodiment, and the expression method in FIG. 8 is the same as that in FIGS. 4 and 6 in the first embodiment.
In the light control sheet 24 of the present embodiment, an unnecessary luminance peak in the vicinity of the lower emission angle (exit angle plus side) of the emission angle of 70 to 90 ° is suppressed to be lower than that of the light control sheet 14-2. This is mainly due to the action of the lower shape 241D having a curved surface.
Further, in the light control sheet 24 of the present embodiment, an unnecessary luminance peak in the vicinity of the upper (emission angle minus side) emission angle of −70 to −90 ° is suppressed to be lower than that of the light control sheet 14-2, and the emission angle. The luminance in the vicinity of −30 to −50 ° is improved, and the luminance change in this range is also gradual. This is mainly due to the action of the vertex shape 241T having a curved surface.

なお、単位レンズ241の形状は、以下の条件を満たすことが望ましい。
(条件1)頂点形状241Tの曲率半径は、0.02mm以上0.08mm以下であることが、出射角度が50°以上の大きな出射角度方向に出射する不要なピークを減少させるため、及び、重ねて配置される反射型偏光性シート15に対する傷付を防止し、頂点形状241Tの強度を確保して頂点形状241Tの欠損を防止するために望ましい。
The shape of the unit lens 241 preferably satisfies the following conditions.
(Condition 1) The radius of curvature of the vertex shape 241T is 0.02 mm or more and 0.08 mm or less to reduce unnecessary peaks emitted in a large emission angle direction with an emission angle of 50 ° or more, and overlapping. It is desirable to prevent damage to the reflective polarizing sheet 15 that is arranged in the above manner, to ensure the strength of the vertex shape 241T, and to prevent the vertex shape 241T from being lost.

(条件2)単位レンズ241が配列されるピッチをPとし、シート面に直交する断面における頂点面241Tの幅をWTとしたときに、
0.05mm<P<0.5mm ・・・式(1)
の関係を満たすとともに、
0.025<WT/P<0.25 ・・・式(2)
の関係を満たすことが望ましい。
この式(1)及び式(2)を満たすこと(条件2を満たすこと)により、出射角度が50°以上の大きな出射角度方向に出射する不要なピークを減少させることができる。なお、単位レンズ241の並ぶピッチPが大きすぎると、頂点形状241Tに曲面を形成した効果が少なくなるとともに、モアレが発生する原因ともなるので、式(1)を満たすことが望ましい。
(Condition 2) When the pitch at which the unit lenses 241 are arranged is P, and the width of the apex surface 241T in the cross section orthogonal to the sheet surface is WT,
0.05 mm <P <0.5 mm (1)
While satisfying the relationship
0.025 <WT / P <0.25 Formula (2)
It is desirable to satisfy the relationship.
By satisfying these expressions (1) and (2) (satisfying condition 2), it is possible to reduce unnecessary peaks that are emitted in a large emission angle direction with an emission angle of 50 ° or more. It should be noted that if the pitch P where the unit lenses 241 are arranged is too large, the effect of forming a curved surface on the vertex shape 241T is reduced and moire is generated, so it is desirable to satisfy the equation (1).

ここで、正面輝度、重ねられる他のシートへの傷つけ、頂点形状241Tの欠損に対して、単位レンズ241の形状がどのように影響するのかを確認するために、以下の試験を行った。
単位レンズのピッチPを0.2mmに固定し、頂点形状の幅WTを変更したサンプルを作製し、頂点形状の幅WT=0、すなわち頂点形状が無く、頂点が尖っているシートを基準として、正面輝度の低下率を測定した。
また、反射板12及び発光管13上に、乳白板16、上記サンプルの光制御シート、反射型偏光性シート15を配置した状態で振動試験を行い、光制御シートの欠損、及び、反射型偏光性シート15の傷付きを調べた。以下の表1に、その結果を示す。
Here, the following test was performed in order to confirm how the shape of the unit lens 241 affects the front luminance, the damage to other stacked sheets, and the loss of the vertex shape 241T.
A sample in which the pitch P of the unit lens is fixed to 0.2 mm and the width WT of the vertex shape is changed is prepared, and the vertex shape width WT = 0, that is, a sheet having no vertex shape and having a sharp vertex is used as a reference. The reduction rate of the front luminance was measured.
In addition, a vibration test is performed in a state where the milky white plate 16, the light control sheet of the sample, and the reflective polarizing sheet 15 are disposed on the reflective plate 12 and the arc tube 13, and the loss of the light control sheet and the reflective polarized light are detected. The adhesive sheet 15 was examined for damage. The results are shown in Table 1 below.

Figure 2010140035
Figure 2010140035

表1に示した輝度低下率が10%を超えると、正面輝度が下がりすぎて、集光効果が少なくなってしまう。表1から、WT/Pは、0.0025よりも大きいことが望ましく、0.25よりも小さいことが望ましいことが分かる。   When the luminance reduction rate shown in Table 1 exceeds 10%, the front luminance is too low and the light collecting effect is reduced. From Table 1, it can be seen that WT / P is desirably greater than 0.0025 and desirably less than 0.25.

実施例2の単位レンズ241は、曲率半径が0.02mmであるので条件1を満たし、ピッチP=0.2mmであり、頂点形状241Tの幅WT=0.011mmであるのでWT/P=0.011/0.2=0.055であり、条件2を満たしている。   The unit lens 241 of the second embodiment satisfies the condition 1 because the radius of curvature is 0.02 mm, the pitch P = 0.2 mm, and the width WT = 0.011 mm of the vertex shape 241T, so WT / P = 0. .011 / 0.2 = 0.055, which satisfies the condition 2.

本実施例によれば、大きな出射角度方向に生じる不要な輝度ピークをさらに抑制でき、必要な範囲の輝度変化も緩やかにできる。
さらに、頂点付近が曲面となっているので、耐摩耗性も向上できる。
さらにまた、押し出し成形により1種類の樹脂で作られるので、耐環境性が向上する。
その上、熱可塑性樹脂を用いることにより、耐光性を高めることができる。
According to the present embodiment, an unnecessary luminance peak that occurs in a large emission angle direction can be further suppressed, and a luminance change in a necessary range can be moderated.
Furthermore, since the vicinity of the apex is a curved surface, the wear resistance can be improved.
Furthermore, since it is made of one kind of resin by extrusion molding, environmental resistance is improved.
In addition, light resistance can be improved by using a thermoplastic resin.

(変形例)
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
(1)各実施例において、光制御シート14,24は、1種類の単位レンズ141,241が出射側に並べられている例を示したが、これに限らず、例えば、複数種類の単位レンズを組み合わせて出射側に配置してもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
(1) In each embodiment, the light control sheets 14 and 24 are examples in which one type of unit lenses 141 and 241 are arranged on the emission side. However, the present invention is not limited to this example. These may be combined and placed on the exit side.

(2)実施例1において、単位レンズ141の頂点Tは、上側形状141Uと下側形状141Dとを単に接続する尖った形状となっている例を示したが、これに限らず、例えば、頂点を挟んで非対称に形成された上側形状141Uと下側形状141Dとを滑らかに繋げる曲面を単位レンズ141の頂点部分に形成してもよい。これにより、輝度変化をより滑らかにでき、また、光制御シート14と重ねられる反射型偏光性シート15等に傷をつけてしまうことを防止できる。 (2) In Example 1, the vertex T of the unit lens 141 has a sharp shape that simply connects the upper shape 141U and the lower shape 141D. However, the present invention is not limited to this. A curved surface that smoothly connects the upper shape 141U and the lower shape 141D formed asymmetrically with respect to each other may be formed at the apex portion of the unit lens 141. Thereby, a brightness | luminance change can be made smoother and it can prevent damaging the reflective polarizing sheet 15 grade | etc., With which the light control sheet 14 is piled up.

(3)各実施例において、光源部には線光源を並べた例を示したが、これに限らず、例えば、点光源を多数並べた光源部であってもよい。 (3) In each embodiment, an example in which linear light sources are arranged in the light source unit has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a light source unit in which many point light sources are arranged may be used.

(4)各実施例において、上側形状141U(曲面側),頂点形状241T,上側形状241U,下側形状241Dは、円筒面である例を示したが、これに限らず、例えば、楕円筒面の一部としてもよいし、複数種類の曲面を組み合わせた曲面であってもよい。 (4) In each embodiment, the upper shape 141U (curved surface side), the vertex shape 241T, the upper shape 241U, and the lower shape 241D are cylindrical surfaces. However, the present invention is not limited to this example. Or a curved surface formed by combining a plurality of types of curved surfaces.

10 透過型表示装置
11 LCDパネル
12 反射板
13 発光管
14,24 光制御シート
141,241 単位レンズ
141U,241U 上側形状
141D,241D 下側形状
241T 頂点形状
15 反射型偏光性シート
16 乳白板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Transmission type display apparatus 11 LCD panel 12 Reflector 13 Light emission tube 14,24 Light control sheet 141,241 Unit lens 141U, 241U Upper shape 141D, 241D Lower shape 241T Vertex shape 15 Reflective polarizing sheet 16 Milky plate

Claims (7)

直下型の面光源装置に設けられ、光源から出射した光を均一化、及び/又は、収束させる光制御シートであって、
シート面に直交する断面形状が非対称な形状であって出射側に突出して多数並べて配列された単位レンズを備え、
前記単位レンズは、
頂点を形成する頂点面と、
使用状態で前記頂点面よりも上側となる上側面と、
使用状態で前記頂点面よりも下側となる下側面と、
の3種類の曲面を有し、
前記頂点面と前記上側面と前記下側面とは、いずれも面の曲率半径が異なること、
を特徴とする光制御シート。
A light control sheet that is provided in a direct-type surface light source device and uniformizes and / or converges light emitted from the light source,
A cross-sectional shape orthogonal to the sheet surface is an asymmetrical shape, and includes unit lenses arranged in a large number so as to protrude to the emission side,
The unit lens is
Vertex faces forming vertices;
An upper surface that is above the top surface in use, and
A lower surface that is lower than the top surface in use, and
There are three types of curved surfaces
The apex surface, the upper side surface, and the lower side surface are all different in curvature radius of the surface,
Light control sheet characterized by.
請求項1に記載の光制御シートにおいて、
前記3種類の曲面の曲率半径は、前記頂点面の曲率半径が最も小さく、前記下側面の曲率半径が最も大きいこと、
を特徴とする光制御シート。
The light control sheet according to claim 1,
The curvature radii of the three kinds of curved surfaces are such that the curvature radius of the vertex surface is the smallest and the curvature radius of the lower surface is the largest,
Light control sheet characterized by.
請求項1又は請求項2に記載の光制御シートにおいて、
前記下側面の曲率半径が無限大であり、前記下側面は、平面であること、
を特徴とする光制御シート。
In the light control sheet according to claim 1 or 2,
The radius of curvature of the lower surface is infinite, and the lower surface is a plane;
Light control sheet characterized by.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光制御シートにおいて、
前記頂点面の曲率半径は、0.02mm以上0.08mm以下であること、
を特徴とする光制御シート。
In the light control sheet according to any one of claims 1 to 3,
The radius of curvature of the apex surface is 0.02 mm or more and 0.08 mm or less,
Light control sheet characterized by.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光制御シートにおいて、
前記単位レンズが配列されるピッチをPとし、シート面に直交する断面における前記頂点面の幅をWTとしたときに、
0.05mm<P<0.5mm
の関係を満たすとともに、
0.025<WT/P<0.25
の関係を満たすこと、
を特徴とする光制御シート。
In the light control sheet according to any one of claims 1 to 4,
When the pitch at which the unit lenses are arranged is P, and the width of the apex surface in the cross section orthogonal to the sheet surface is WT,
0.05mm <P <0.5mm
While satisfying the relationship
0.025 <WT / P <0.25
Satisfying the relationship
Light control sheet characterized by.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光制御シートにおいて、
1種類の熱可塑性樹脂により形成されていること、
を特徴とする光制御シート。
In the light control sheet according to any one of claims 1 to 5,
Formed of one kind of thermoplastic resin,
Light control sheet characterized by.
透過型表示部を背面から照明する面光源装置であって、
複数の光源を並べた光源部と、
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の光制御シートと、
を備える面光源装置。
A surface light source device that illuminates a transmissive display unit from the back,
A light source section in which a plurality of light sources are arranged;
The light control sheet according to any one of claims 1 to 6,
A surface light source device comprising:
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