JP2011123379A - Light beam control unit, direct backlight apparatus and liquid crystal display apparatus - Google Patents

Light beam control unit, direct backlight apparatus and liquid crystal display apparatus Download PDF

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Tomofumi Maekawa
知文 前川
Kotaro Oda
光太郎 小田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light beam control unit which enables coexistence of excellent luminance and luminance uniformity (in a front face and in a transverse visual field) to be achieved by desired backlight thickness and a less number of light sources without using a large number of optical films together in a direct backlight. <P>SOLUTION: The light beam control unit has a light diffusion plate 14 and a diffusion sheet 15. The light diffusion plate 14 has, on its surface, two or more projections each of which has an almost trigonal pyramid shape with a trigonal bottom face and has no retroreflection characteristic to visible light. In the diffusion sheet 15, a diffusion angle of emission light periodically changes along a predetermined direction in a sheet surface when a light beam is made incident vertically on the sheet surface. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光拡散板と拡散シートとを備える光線制御ユニットおよび、光源を配置したバックライトと該光線制御ユニットを備える直下型バックライト装置に関する。   The present invention relates to a light beam control unit including a light diffusing plate and a diffusion sheet, a backlight provided with a light source, and a direct type backlight device including the light beam control unit.

一般的に液晶ディスプレイ用のバックライトとしては、エッジライト型バックライトと直下型バックライトと呼ばれる2つの方式があるが、大型の表示装置に対しては、安価で高輝度を実現できる直下型バックライトが多く用いられている。直下型バックライトとしては、従来冷陰極管のような線状光源をベースに設計されることが一般的であり、拡散板や光学フィルムを用いて面発光させる方式がとられていた。   In general, there are two types of backlights for liquid crystal displays, called edge light type backlights and direct type backlights, but for large display devices, direct type backlights that can realize high luminance at low cost. Many lights are used. The direct type backlight is generally designed on the basis of a linear light source such as a cold cathode tube, and a method of emitting light by using a diffusion plate or an optical film has been used.

ところが近年、環境問題や光源の寿命、省電力、又画質向上の観点から、冷陰極管に替わって、LEDへの光源シフトが求められている。しかしながら、冷陰極管は線光源であるのに対して、LEDは点光源であるため、輝度ムラが大きくなる問題があり、拡散板や光学フィルムには点光源を面光源に変換する技術が求められている。LED光源としては、最も安価でLED直上光の光線強度の強いランバーシャン分布を有するLEDが一般的に用いられることが多く、LED直上に指向性の強い光源をいかに面光源に変換するかが大きな課題である。   However, in recent years, there has been a demand for a light source shift to LED instead of a cold cathode tube from the viewpoint of environmental problems, light source life, power saving, and image quality improvement. However, since the cold cathode tube is a linear light source, the LED is a point light source, so there is a problem that luminance unevenness becomes large, and a technology for converting a point light source into a surface light source is required for diffusion plates and optical films. It has been. As an LED light source, an LED having the Lambertian distribution with the highest light intensity of the light directly above the LED is often used as the LED light source, and how to convert a light source with high directivity directly above the LED into a surface light source is large. It is a problem.

一方、近年液晶ディスプレイは、薄型化、低コスト化が強く求められており、バックライトとしては、光源の削減、光学フィルムの削減、且つ光源から拡散板まで短い距離で光を拡散させる技術が求められている。   On the other hand, in recent years, there has been a strong demand for liquid crystal displays to be thin and low in cost. As backlights, technologies for reducing light sources, reducing optical films, and diffusing light from a light source to a diffusion plate at a short distance are required. It has been.

従来、直下型点光源用の光拡散技術としては、複数の点状光源の中から、最も面積が小さく、かつ周の長さが最短となるような凸四角形を構成する4つの点状光源に対する光拡散板の光出射面での各点状光源の各像が、光出射面の特定の領域内に観察されるようにする像形成位置調整手段が提案されている。又、拡散板の形状としては、傾斜角の異なる凹型四角錐形状が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a light diffusing technique for a direct type point light source, among four point light sources, four point light sources that form a convex quadrilateral having the smallest area and the shortest circumference are provided. There has been proposed an image forming position adjusting means for allowing each image of each point light source on the light exit surface of the light diffusing plate to be observed within a specific region of the light exit surface. In addition, a concave quadrangular pyramid shape having a different inclination angle has been proposed as the shape of the diffusion plate (see, for example, Patent Document 1).

又、同様に、光線の利用効率向上を目的として、拡散板の光出射面側に凹型四角錐を斜列状に配置する構造が開示されている(例えば、特許文献2参照)。   Similarly, a structure in which concave quadrangular pyramids are arranged obliquely on the light exit surface side of the diffuser is disclosed for the purpose of improving the light utilization efficiency (see, for example, Patent Document 2).

又、LED光源の光量ムラを低減させる手法として、光拡散板の出射面側にコーナーキューブ形状を有する複数のプリズムが隙間なく形成されたプリズムシートをLED光源の上方に設置する構造が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Also, as a technique for reducing the unevenness of the light amount of the LED light source, a structure has been proposed in which a prism sheet in which a plurality of prisms having a corner cube shape are formed without gaps on the exit surface side of the light diffusing plate is disposed above the LED light source. (For example, see Patent Document 3).

更には、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形状を記録し、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を形成し、ホログラム導光板とする発明が開示されている(例えば、特許文献4)。   Furthermore, the concave / convex shape is recorded on the photosensitive medium by the speckle of the laser beam, and a mold for pattern transfer is manufactured. Using this mold, the concave / convex shape is formed on the surface of the light guide plate for the direct type large liquid crystal display device. An invention that forms a hologram light guide plate is disclosed (for example, Patent Document 4).

国際公開第07/114158号公報のパンフレットPamphlet of International Publication No. 07/114158 米国特許第7334920号明細書US Pat. No. 7,334,920 特開平10−274947号公報JP-A-10-274947 特開2001−23422号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-23422

しかしながら、ランバーシャン分布を有する指向性の高い点光源に対して、光拡散板として特許文献1に記載の凹型逆四角錐形状を出射面側に有する光拡散板を用いた場合、輝度ムラ低減効果が小さく、特に斜め方向からの見た場合の輝度均一性に大きな問題をかかえる。   However, when the light diffusing plate having the concave inverted quadrangular pyramid shape described in Patent Document 1 on the exit surface side is used as a light diffusing plate with respect to a highly directional point light source having a Lambertian distribution, luminance unevenness reducing effect And has a big problem in luminance uniformity especially when viewed from an oblique direction.

また、特許文献2に記載の凹型四角錐形状を出射面側に有する光拡散板についても、特許文献1と同様に、正面及び斜め方向の輝度均一性向上効果は小さい。   Also, the light diffusion plate having the concave quadrangular pyramid shape described in Patent Document 2 on the exit surface side has a small effect on improving the luminance uniformity in the front and oblique directions, as in Patent Document 1.

また、特許文献3には、点光源に対して、その上方にアクリル樹脂からなるコーナーキューブ形状の微小な複数のプリズムが隙間無く形成された厚さ1mmのプリズムシートを配置する構造が開示されているが、点光源の出光分布、拡散フィルムの拡散反射特性、及び光拡散板の表面形状の最適な組み合わせに関する記載はない。又、開示されているアクリル樹脂からなるコーナーキューブ形状を表面に有するプリズムシートは、再帰性反射特性を有するため、点光源との組み合わせで構成されるバックライトの輝度が大幅に低下する問題もある。   Patent Document 3 discloses a structure in which a prism sheet having a thickness of 1 mm, in which a plurality of corner cube-shaped prisms made of acrylic resin are formed without gaps, is disposed above a point light source. However, there is no description regarding the optimum combination of the light output distribution of the point light source, the diffuse reflection characteristics of the diffusion film, and the surface shape of the light diffusion plate. In addition, since the disclosed prism sheet having a corner cube shape made of acrylic resin has a retroreflective characteristic, there is a problem that the luminance of a backlight configured in combination with a point light source is significantly reduced. .

更に、特許文献4には、ホログラムをなす凹凸の密度が、前記光源が位置している部分は高く光源から遠くなるほど密度が低くなるように形成されたホログラム導光体が開示されているが、点光源の出光分布や、他の光拡散板との最適な組み合わせに関する記載はない。   Further, Patent Document 4 discloses a hologram light guide formed so that the density of the unevenness forming the hologram is such that the portion where the light source is located is high and the density decreases as the distance from the light source increases. There is no description regarding the light output distribution of the point light source and the optimum combination with other light diffusion plates.

一般にバックライトは、複数の光学シートにより輝度の均一化を図るものであるが、以上に挙げた特許文献1から4に記載のものは、すべて一つの光学シート単品で最適化を図るものであり、いずれの文献にも複数の光学シートの最適な組み合わせに関する記載はない。   In general, the backlight is intended to make the brightness uniform by using a plurality of optical sheets. However, all of the backlights described in Patent Documents 1 to 4 are optimized by using a single optical sheet. None of the documents describes an optimal combination of a plurality of optical sheets.

このように、これまでの従来技術では、所望のバックライト厚みにおいて、優れた輝度と輝度均一性(正面及び斜め視野)を発現するためには、光源を多数配置するか、光学フィルムを多数併用する必要があった。   As described above, in the conventional technology, a large number of light sources or a large number of optical films are used together in order to achieve excellent luminance and luminance uniformity (front and oblique view) at a desired backlight thickness. There was a need to do.

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的は、光源を用いた直下型バックライトにおいて、光学フィルムを多数併用しなくても、所望のバックライト厚みで、且つ少ない個数の光源で優れた輝度及び輝度均一性(正面及び斜め視野)の両立を可能とする光線制御ユニットおよび、直下型バックライト装置を提供することである。   The present invention solves the above-mentioned problems, and its purpose is to achieve a desired backlight thickness and a small number of light sources without using a large number of optical films in a direct type backlight using a light source. It is an object to provide a light beam control unit and a direct backlight device that can achieve both brightness and brightness uniformity (front and oblique visual fields).

本発明の光線制御ユニットは、底面が三角形である略三角錐形状の凸部が表面に複数形成され、且つ可視光に対する再帰反射特性を有さない光拡散板と、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートと、を備える。   The light beam control unit of the present invention comprises a light diffusing plate having a plurality of substantially triangular pyramid-shaped convex portions having a triangular bottom surface on the surface and having no retroreflective property for visible light, and a light beam perpendicular to the sheet surface. A diffusion sheet in which a diffusion angle of outgoing light when incident is periodically changed along a predetermined direction in the sheet surface.

また、上記光拡散板および拡散シートの構成を調整することにより光線制御ユニットのさらなる特性の向上を図ることができる。   Further, the characteristics of the light beam control unit can be further improved by adjusting the configurations of the light diffusion plate and the diffusion sheet.

本発明光線制御ユニットを用いると、良好な輝度及び輝度均一性(正面及び斜め視野)を発現するため、バックライトに用いる光源や光学フィルムの削減、及びバックライトの薄型化を達成することができる。   When the light beam control unit of the present invention is used, good luminance and luminance uniformity (front and oblique field of view) are exhibited, so that it is possible to reduce the number of light sources and optical films used for the backlight and to reduce the thickness of the backlight. .

LED−1の出光分布図である。It is a light emission distribution map of LED-1. 本発明の実施の形態に係る直下型バックライト装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the direct type | mold backlight apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る直下型バックライト装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the direct type | mold backlight apparatus which concerns on embodiment of this invention. (a)〜(c)は、本発明の実施の形態に係る直下型バックライト装置の構成の他の例を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the other example of a structure of the direct type | mold backlight apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る直下型バックライト装置の構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a structure of the direct type | mold backlight apparatus which concerns on embodiment of this invention. 光拡散板表面に賦形された凸型三角錐形状(三角錐台形状)の一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of the convex triangular pyramid shape (triangular frustum shape) shaped on the light diffusing plate surface. 光拡散板表面に賦形された頂点が曲面形状の凸型三角錐形状の一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of the convex triangular pyramid shape in which the vertex formed on the light diffusing plate surface is a curved surface shape. 光拡散板表面に賦形された凸型三角錐形状の一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of the convex triangular pyramid shape formed on the light diffusing plate surface. 光拡散板表面に賦形された凸型三角錐形状の正面図及びその断面図である。It is the front view of the convex triangular pyramid shape shaped on the light diffusing plate surface, and its sectional drawing. 光拡散板表面に賦形された凸型三角錐形状の底面三角形の内角図を示す図である。It is a figure which shows the internal angle figure of the bottom triangle of the convex triangular pyramid shape shaped on the light diffusing plate surface. 光拡散板の層構成図(同一層、連続層、セパレート層)である。It is a layer block diagram (same layer, continuous layer, separate layer) of a light diffusing plate. 凸型三角錐形状の傾斜角θと凸型三角錐形状を形成している樹脂の屈折率Aの相関図である。FIG. 6 is a correlation diagram between the inclination angle θ of the convex triangular pyramid shape and the refractive index A of the resin forming the convex triangular pyramid shape. 光拡散板表面に賦形された凸部三角錐形状とLED配置の相関図である。It is a correlation diagram of the convex triangular pyramid shape formed on the light diffusing plate surface and LED arrangement. 光拡散板表面に賦形された凸部三角錐形状とLED配置の相関図である。It is a correlation diagram of the convex triangular pyramid shape formed on the light diffusing plate surface and LED arrangement. 光拡散板表面に賦形された凸部三角錐形状とLED配置の相関図である。It is a correlation diagram of the convex triangular pyramid shape formed on the light diffusing plate surface and LED arrangement. バックライトのLED配置(格子配置)の一例を示す図(平面図)である。It is a figure (plan view) showing an example of LED arrangement (grid arrangement) of a backlight. バックライトのLED配置(千鳥配置)の一例を示す図(平面図)である。It is a figure (plan view) which shows an example of LED arrangement (staggered arrangement) of a backlight. (a),(b)は、光源の投影領域と光源の間の投影領域を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the projection area | region between the projection area | region of a light source, and a light source. (a),(b)本発明の実施の形態に係る拡散シートにおける、拡散角度の定義を示す図である。(A), (b) It is a figure which shows the definition of the diffusion angle in the diffusion sheet which concerns on embodiment of this invention. 本発明の拡散シートにおける拡散角度(アスペクト比)の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the diffusion angle (aspect ratio) in the diffusion sheet of this invention. (a)〜(f)は、本発明の拡散シートにおいて、シート面内の相対位置を横軸とし、前記シート面内の位置における拡散角度を縦軸とした拡散角度分布図の例である。(A)-(f) is an example of the diffusion angle distribution figure which made the relative position in a sheet | seat surface a horizontal axis, and made the vertical axis | shaft the diffusion angle in the position in the said sheet | seat surface in the diffusion sheet of this invention. (a),(b)は、本発明の実施の形態に係る直下型バックライト装置の断面構造を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the cross-section of the direct type | mold backlight apparatus which concerns on embodiment of this invention. (a)〜(f)は、アスペクト比が、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、或いは階段状に、変化している拡散シートの例を示す図である。(A) to (f) are examples of a diffusion sheet in which the aspect ratio changes from a projection area on the light source to a projection area between the light sources in a linear shape, a mixed shape of straight lines and curves, or a staircase shape. FIG. 本発明の実施の形態に係る直下型バックライト装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the direct type | mold backlight apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る拡散シートにおける拡散角度の、シート面内の相対位置に対する分布を示す図である。It is a figure which shows distribution with respect to the relative position in a sheet | seat surface of the diffusion angle in the diffusion sheet which concerns on embodiment of this invention. 光拡散板表面に賦形された凸部三角錐形状とLED配置の相関図である。It is a correlation diagram of the convex triangular pyramid shape formed on the light diffusing plate surface and LED arrangement. 本発明における光拡散板の一例の出光面側の正面図(凸型三角錐形状)である。It is the front view (convex triangular pyramid shape) by the side of the light emission surface of an example of the light diffusing plate in this invention. 拡散シート1の拡散角度が高い領域を示す平面図である。3 is a plan view showing a region where the diffusion angle of the diffusion sheet 1 is high. FIG. 図28中の線Y上における拡散シート1の拡散角度分布を示す図である。It is a figure which shows the diffusion angle distribution of the diffusion sheet 1 on the line Y in FIG. 図28中の線Y上における拡散シート1の拡散角度分布を示す図である。It is a figure which shows the diffusion angle distribution of the diffusion sheet 1 on the line Y in FIG.

本発明について、以下具体的に説明する。   The present invention will be specifically described below.

(光線制御ユニット)
まず、本発明にかかる光線制御ユニットについて説明する。
(Light control unit)
First, the light beam control unit according to the present invention will be described.

本発明における光線制御ユニットは、底面が三角形である略三角錐形状の凸部が表面に複数形成され、且つ可視光に対する再帰反射特性を有さない光拡散板と、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートと、を備える。   The light beam control unit according to the present invention includes a light diffusing plate having a plurality of substantially triangular pyramid-shaped convex portions having a triangular bottom surface and a retroreflective property for visible light, and a light beam perpendicular to the sheet surface. A diffusion sheet in which a diffusion angle of outgoing light when incident is periodically changed along a predetermined direction in the sheet surface.

本発明の発明者らは、直下型バックライト装置に用いられる光学シートの配設について鋭意検討した結果、上述したような特定の光拡散板と特定の光拡散シートとの組み合わせにより、良好な輝度及び輝度均一性(正面及び斜め視野)を発現することを見出したものである。本発明に用いることのできる光拡散板および拡散シートの好ましい実施形態については後述する。   The inventors of the present invention have intensively studied the arrangement of the optical sheet used in the direct type backlight device, and as a result, the combination of the specific light diffusing plate and the specific light diffusing sheet as described above has excellent luminance. And luminance uniformity (front and oblique visual field). Preferred embodiments of the light diffusion plate and diffusion sheet that can be used in the present invention will be described later.

(直下型バックライト装置)
本発明にかかるバックライト装置は、光源、該光源の上方に配設された光制御ユニットとから構成される。また、本発明における直下型バックライト装置は、液晶表示パネルに光を供給する装置として、液晶表示装置に組み込むことができる。このほか、直下型バックライト装置は、照明装置としても用いることができる。
(Direct type backlight device)
The backlight device according to the present invention includes a light source and a light control unit disposed above the light source. Further, the direct type backlight device according to the present invention can be incorporated in a liquid crystal display device as a device for supplying light to the liquid crystal display panel. In addition, the direct type backlight device can also be used as a lighting device.

(光源)
本発明の直下型バックライト装置において用いることのできる光源としては、例えば、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。
(light source)
As a light source that can be used in the direct type backlight device of the present invention, for example, a linear light source such as a cathode ray tube (CCFL), or a point light source such as an LED (light emitting diode) or a laser can be used.

好ましく用いることのできる光源としては、直上の光線強度が強い、例えば、光のピーク強度−25〜25°の出光分布を有する点光源があげられる。   Examples of the light source that can be preferably used include a point light source having a high light intensity directly above, for example, a light output distribution with a light peak intensity of −25 to 25 °.

光ピーク角度が−25〜25°であるLED光源は、光エネルギーへの変換効率が高く、電流当たりの輝度が高い特長を有するため、このような点光源を用いると、高い輝度を保持したまま、輝度均一性を高めることができる。本発明における光線制御ユニットは、従来の光拡散板で両立不可能であった点光源からの光を広範囲な角度で拡散反射させる拡散反射性能と光源間の集光性能を有している。このため、点光源、とりわけ光のピーク角度が−25〜25°である直上光の光線強度の強い点光源と本発明の光線制御ユニットとを組み合せることによって、優れた輝度を有する直下型バックライトを実現することができる。   An LED light source having a light peak angle of −25 to 25 ° has a feature of high conversion efficiency to light energy and high luminance per current. Therefore, when such a point light source is used, high luminance is maintained. , Brightness uniformity can be improved. The light beam control unit according to the present invention has a diffuse reflection performance that diffuses and reflects light from a point light source over a wide range of angles and a light collection performance between the light sources, which cannot be achieved with conventional light diffusion plates. For this reason, by combining a point light source, particularly a point light source with a light peak angle of −25 to 25 ° and a strong light beam intensity, and the light control unit of the present invention, a direct type back having excellent luminance. Light can be realized.

特に光のピーク角が0度、半値角が60度のランバーシャンタイプの出光分布を有する点光源(LED光源)(図1)がより好ましく用いられる。前記出光分布以外の条件としては特に制限はなく、例えば、青色LEDにより黄色蛍光体を励起するタイプや、青色LEDにより緑色、赤色蛍光体を励起するワンチップタイプの擬似白色LED;赤色/緑色/青色LEDを組み合わせて白色光を作るマルチチップタイプ、更には近紫外LEDと赤色/緑色/青色蛍光体を組み合わせたワンチップタイプの擬似白色LED等が挙げられる。   In particular, a point light source (LED light source) (FIG. 1) having a Lambertian type light emission distribution with a light peak angle of 0 degree and a half-value angle of 60 degrees is more preferably used. Conditions other than the above-mentioned light emission distribution are not particularly limited, for example, a type in which a yellow phosphor is excited by a blue LED, a one-chip type pseudo white LED in which green and red phosphors are excited by a blue LED; red / green / Examples include a multi-chip type that generates white light by combining blue LEDs, and a one-chip type pseudo white LED that combines a near-ultraviolet LED and a red / green / blue phosphor.

次に、上述した本発明にかかる光線制御ユニットを用いた直下型バックライト装置の一例を説明する。
(直下型バックライト装置の積層構成)
図2及び図3は、本発明の実施の形態に係る直下型バックライト装置の概略構成を示す図である。本発明にかかる光線制御ユニットは、基本的には、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、光源11,12の光を拡散させる本発明にかかる光拡散板14と、前記拡散板14の上方に配設された本発明にかかる拡散シート15と、を具備する構成を採る。
Next, an example of a direct type backlight device using the above-described light beam control unit according to the present invention will be described.
(Laminated structure of direct type backlight device)
2 and 3 are diagrams showing a schematic configuration of the direct type backlight device according to the embodiment of the present invention. The light beam control unit according to the present invention is basically disposed at least two light sources 11 and 12 and above the light sources 11 and 12 and diffuses the light from the light sources 11 and 12 according to the present invention. The structure which comprises the board 14 and the diffusion sheet 15 concerning this invention arrange | positioned above the said diffusion board 14 is taken.

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。また、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よい。   In addition, a reflection sheet 13 for reflecting light is used below the light sources 11 and 12. Moreover, if it has the said structure, you may arrange | position at least 1 optical sheet, a diffusion sheet, etc. further.

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2に示すように、冷陰極管(CCFL)11などの線光源や、図3に示すLED(発光ダイオード)12、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。   As the whole light beam control unit, a plurality of light sources are used. As the light source, as shown in FIG. 2, a linear light source such as a cold cathode tube (CCFL) 11 or a point light source such as an LED (light emitting diode) 12 shown in FIG. 3 or a laser can be used. The arrangement of the light sources is arranged directly below the image display surface.

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、ポリカーボネート等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等を用いることができる。また、前記反射シート13は、表面に凹凸形状が形成されていてもよい。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。更に反射シート13は、拡散反射率90%以上の白色樹脂シートを用いることが好ましく、95%以上の白色樹脂シートを用いることが最も好ましい。前記反射率は、分光光度計、例えば島津製作所製分光光度計UV−2200を用いて、シートに波長が450nm〜700nmの光を入射角0°で入射させたときの反射率を10nm毎に測定し、平均反射率を算出することにより求めることができる。   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 put inside to form a sheet, a sheet formed by mixing two or more resins, and a resin layer with a different refractive index is laminated. The sheet | seat etc. which were done can be used. In addition, the reflective sheet 13 may have an uneven shape on the surface. As these, those having inorganic fine particles added to the surface can be used as necessary. Further, the reflection sheet 13 is preferably a white resin sheet having a diffuse reflectance of 90% or more, and most preferably a white resin sheet having a reflectance of 95% or more. The reflectance is measured every 10 nm when light having a wavelength of 450 nm to 700 nm is incident on the sheet at an incident angle of 0 ° using a spectrophotometer, for example, a spectrophotometer UV-2200 manufactured by Shimadzu Corporation. And it can obtain | require by calculating an average reflectance.

本発明にかかる直下型バックライト装置は、他の配設構成、例えば図4(a)から図4(c)に示す配設構成を採用することができる。図4(a)から図4(c)は、いずれも本発明の実施の形態に係る直下型バックライト装置の他の構成を示す図である。直下型バックライト装置については、光源として直下型LEDを用いてもよく、本発明の拡散シート15を用いて、図5に示すような配設構成を採用することができる。   The direct type backlight device according to the present invention can employ other arrangement configurations, for example, the arrangement configurations shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c). 4 (a) to 4 (c) are diagrams showing other configurations of the direct type backlight device according to the embodiment of the present invention. For the direct type backlight device, a direct type LED may be used as a light source, and an arrangement configuration as shown in FIG. 5 can be adopted using the diffusion sheet 15 of the present invention.

図4(a)は、図2に示す構成において、光源直上に配置される本発明の光拡散板14と本発明の拡散シート15の間に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート16を配置し、さらに本発明の拡散シート15の直上に、前記表面賦形型拡散シート16を配置してなる直下型バックライト装置を示す。   FIG. 4 (a) shows a surface enhancement in which a fine concavo-convex structure is formed on the surface between the light diffusion plate 14 of the present invention and the diffusion sheet 15 of the present invention arranged immediately above the light source in the configuration shown in FIG. A direct type backlight device in which a shaped diffusion sheet 16 is disposed and the surface-shaped diffusion sheet 16 is disposed immediately above the diffusion sheet 15 of the present invention is shown.

ここで、表面賦形型拡散シート16としては、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。   Here, as the surface shaping type diffusion sheet 16, a sheet in which spherical beads of acrylic resin are coated on a sheet of polyester resin, triacetyl cellulose, polycarbonate or the like can be used.

また、表面賦形型拡散シート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を用いることができる。このような表面賦形型拡散シート16は、光を拡散させ均一化させる効果とともに、光拡散板14で拡散された光を集光する機能を有する。これらの表面賦形型拡散シート16と、本発明の光線制御ユニットとを組み合わせて使用することにより、輝度むらを軽減し、光線制御ユニットの薄型化や光源数の削減を実現することができる。   Moreover, as the surface shaping type | mold diffusion sheet 16, the sheet | seat by which the fine uneven structure by the ultraviolet curable resin was transcribe | transferred on sheets, such as a polyester-type resin, a triacetyl cellulose, or a polycarbonate can be used. Such a surface-shaped diffusion sheet 16 has a function of condensing the light diffused by the light diffusion plate 14 as well as the effect of diffusing and uniformizing the light. By using the surface-shaped diffusion sheet 16 in combination with the light beam control unit of the present invention, it is possible to reduce luminance unevenness, reduce the thickness of the light beam control unit, and reduce the number of light sources.

図4(b)は、図2に示す構成において、光源直上に配置される本発明の光拡散板14及び本発明の拡散シート15の上方に、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート17と、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート16と、をこの順で配置してなる直下型バックライト装置を示す。また図4(c)は、図2に示す構成において、光源直上に配置される本発明の光拡散板14及び本発明の拡散シート15の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート16と、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート17とを配置してなる直下型バックライト装置を示す。   FIG. 4B shows an optical sheet 17 having an arrayed prism arrangement structure above the light diffusion plate 14 of the present invention and the diffusion sheet 15 of the present invention arranged immediately above the light source in the configuration shown in FIG. 1 shows a direct type backlight device in which a surface-shaped diffusion sheet 16 having a fine concavo-convex structure formed on a surface thereof is arranged in this order. FIG. 4C shows a surface in which a fine concavo-convex structure is formed on the surface above the light diffusion plate 14 of the present invention and the diffusion sheet 15 of the present invention arranged immediately above the light source in the configuration shown in FIG. A direct type backlight device in which a shaping type diffusion sheet 16 and an optical sheet 17 having an arrayed prism arrangement structure are arranged is shown.

このようなアレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート17としては、表面に、断面形状が略三角形状、略台形状、略楕円状であるプリズム条列がアレイ状に配列しているような光学シートを用いることができる。前記断面形状の頂点を丸めた形状としたものも、耐擦傷性向上などの観点から、好ましく用いることができる。これらのプリズムシートとしては、紫外線硬化樹脂によるプリズム条列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基材シート上に転写された形態として用いることができる。このような光学シート17は再帰反射性を示すため、入射光を正面へ集光する機能を有する。この光学シートと、本発明の光線制御ユニットとを組み合わせて使用することにより、輝度むらを軽減し、直下型バックライト装置の薄型化や光源数の削減を実現することができる。   As the optical sheet 17 having such an array-like prism arrangement structure, an optical sheet in which prism rows having a substantially triangular shape, a substantially trapezoidal shape, and a substantially elliptical shape are arrayed on the surface. A sheet can be used. A shape obtained by rounding the apex of the cross-sectional shape can also be preferably used from the viewpoint of improving scratch resistance. These prism sheets can be used in a form in which a prism array made of an ultraviolet curable resin is transferred onto a base material sheet such as polyester resin, triacetyl cellulose, or polycarbonate. Since such an optical sheet 17 exhibits retroreflectivity, it has a function of collecting incident light to the front. By using this optical sheet in combination with the light beam control unit of the present invention, it is possible to reduce luminance unevenness, reduce the thickness of the direct type backlight device, and reduce the number of light sources.

図5は、図3に示す構成において、光源直上に配置される本発明にかかる光拡散板14及び本発明の拡散シート15の上方に、微細な凹凸構造が表面に形成された表面賦形型拡散シート16を配置し、アレイ状のプリズム条列を有する光学シート17と、反射型偏光シート18と、をこの順で配置してなる直下型バックライト装置を示す。   FIG. 5 shows a surface shaping mold in which a fine concavo-convex structure is formed on the surface above the light diffusing plate 14 according to the present invention and the diffusion sheet 15 according to the present invention arranged in the structure shown in FIG. 1 shows a direct type backlight device in which a diffusion sheet 16 is arranged, an optical sheet 17 having an array of prism rows, and a reflective polarizing sheet 18 are arranged in this order.

(光拡散板)
次に、上記バックライト装置に用いられる光拡散板について説明する。本発明における光拡散板は、輝度及び輝度均一性(正面及び斜視)の観点から、その表面に、底面が三角形である略三角錐形状の凸部を複数個有し、且つ可視光に対する再帰反射特性を有さない、すなわち、点光源から出光した可視光が、光拡散板による反射により、その点光源に戻ることがないものである。特に、点光源と、拡散反射板とを用いた直下型のバックライト装置に光拡散板を用いる場合においては、点光源から出た光源直上の光は、光拡散板でできるだけ、下方の拡散反射板へ拡散反射させる必要があるが、光拡散板に再帰反射特性があると、点光源から出た光は、再び点光源に戻ってくるため、輝度が大幅に低下し、輝度均一性が損なわれる。このため、光拡散板を可視光に対する再帰反射特性を有さないものとすることで、光の損失が少なくなり、輝度を向上させることが可能となる。
(Light diffusion plate)
Next, the light diffusing plate used in the backlight device will be described. The light diffusing plate according to the present invention has a plurality of substantially triangular pyramid-shaped convex portions having a triangular bottom surface on the surface thereof from the viewpoint of luminance and luminance uniformity (front and perspective), and retroreflection for visible light. It has no characteristics, that is, visible light emitted from the point light source does not return to the point light source due to reflection by the light diffusion plate. In particular, when a light diffusing plate is used in a direct backlight device using a point light source and a diffuse reflector, light directly above the light source emitted from the point light source is diffusely reflected downward as much as possible by the light diffusing plate. It is necessary to diffusely reflect the light on the plate, but if the light diffuser has a retroreflective property, the light emitted from the point light source returns to the point light source again, so the luminance is greatly reduced and the luminance uniformity is impaired. It is. For this reason, by making the light diffusing plate have no retroreflective property with respect to visible light, the loss of light is reduced, and the luminance can be improved.

さらに、分光光度計を用いて、光拡散板の入光面側から、光拡散板の水平面に対する垂線に対してから7度傾いた入射角度で、波長450〜750nmの光を入射させたときの平均反射率Rが40%以上であることが好ましく、45%以上であることがより好ましく、50%以上であることが更に好ましく、55%以上であることが最も好ましい。ここで、平均反射率Rとは、450〜750nmの波長領域において、波長1nm毎に反射率を求めたときの平均値をいう。   Furthermore, when using a spectrophotometer, light having a wavelength of 450 to 750 nm is incident from the light incident surface side of the light diffusing plate at an incident angle inclined by 7 degrees with respect to the normal to the horizontal plane of the light diffusing plate. The average reflectance R is preferably 40% or more, more preferably 45% or more, further preferably 50% or more, and most preferably 55% or more. Here, the average reflectance R means an average value when the reflectance is obtained for each wavelength of 1 nm in the wavelength region of 450 to 750 nm.

前記凸部の略三角錐形状が、例えば、底面が三角形である凸型略三角錐で、三角錐の側面の底面に対する傾斜角θが57度のという形状の場合は、光の入光ポイントに光が戻らず、再帰反射性を有さない。一方、前記凸部の略三角錐形状が、例えば、コーナーキューブ形状(前記傾斜角θが55度)を有する再帰性反射性を有する場合には、光の出光ポイントに光が戻るため、反射率が40%未満となり、輝度均一性が損なわれ、且つ輝度が大幅に低下する。   If the convex triangular pyramid shape of the convex portion is, for example, a convex substantially triangular pyramid whose bottom surface is a triangle, and the inclination angle θ of the side surface of the triangular pyramid is 57 degrees, the light incident point Light does not return and does not have retroreflectivity. On the other hand, when the substantially triangular pyramid shape of the convex portion has, for example, a retroreflective property having a corner cube shape (the inclination angle θ is 55 degrees), the light returns to the light exit point, and thus the reflectance. Is less than 40%, the luminance uniformity is impaired, and the luminance is greatly reduced.

また、前記凸部を形成する材料に拡散剤が添加された光拡散板や、後述するような拡散剤を有する拡散層を設けた光拡散板も、可視光に対する再帰反射特性を有さない。さらに、光拡散板の入光面に傾斜をつけた光拡散板も、可視光に対する再帰反射特性を有さない例えば、コーナーキューブ形状であっても、光拡散板の入光面の平均傾斜角Uを1度以上、好ましくは5度以上としたり、或いは光拡散板に拡散剤添加して、光拡散板の全光線透過率Tを85〜95%、より好ましくは87〜93%に制御することで、再帰反射特性を有さず、反射率が40%以上の光拡散板が得られる。なお、全光線透過率Tの測定方法については後述する。   In addition, a light diffusing plate in which a diffusing agent is added to the material forming the convex portion and a light diffusing plate provided with a diffusing layer having a diffusing agent as described later do not have retroreflective properties with respect to visible light. Furthermore, the light diffusing plate having an inclined light incident surface of the light diffusing plate does not have a retroreflective property with respect to visible light, for example, even in a corner cube shape, the average inclination angle of the light incident surface of the light diffusing plate. U is set to 1 degree or more, preferably 5 degrees or more, or a diffusing agent is added to the light diffusion plate to control the total light transmittance T of the light diffusion plate to 85 to 95%, more preferably 87 to 93%. Thus, a light diffusing plate having no retroreflective property and a reflectance of 40% or more can be obtained. A method for measuring the total light transmittance T will be described later.

本発明における光拡散板の凸部の略三角錐形状の側面の底面に対する傾斜角θは、輝度及び輝度均一性(正面及び斜視)の観点から、50〜62度であることが好ましく、55〜60度であることが最も好ましい。   The inclination angle θ with respect to the bottom surface of the substantially triangular pyramid side surface of the convex portion of the light diffusing plate in the present invention is preferably 50 to 62 degrees from the viewpoint of luminance and luminance uniformity (front and perspective). Most preferably, it is 60 degrees.

傾斜角θはレーザー顕微鏡やSEM(電子顕微鏡)を用いて光拡散板の断面形状を観察することにより求めることができる。   The inclination angle θ can be obtained by observing the cross-sectional shape of the light diffusion plate using a laser microscope or SEM (electron microscope).

本発明において略三角錐形状とは、底面が三角形であって、頂上が点又は面積が底面よりも小さい三角形である立体をいい、いわゆる三角錐台(図6)も含む。   In the present invention, the substantially triangular pyramid shape refers to a solid whose bottom surface is a triangle and whose top is a point or a triangle whose area is smaller than the bottom surface, and includes a so-called triangular frustum (FIG. 6).

その側面は平面であっても曲面であってもよく、又頂上が点である場合その頂点は尖っていても(図8)、曲面でも(図7)よい。   The side surface may be a flat surface or a curved surface, and when the top is a point, the apex may be pointed (FIG. 8) or curved surface (FIG. 7).

該略三角錐形状は、頂点(又は頂上の三角形の中心)と底面の三角形の中心とを結んだ直線(中心軸)が平面と垂直であること、すなわち、斜三角錐でないこと、が好ましい。   In the substantially triangular pyramid shape, it is preferable that a straight line (center axis) connecting the apex (or the center of the triangle on the top) and the center of the triangle on the bottom is perpendicular to the plane, that is, not a diagonal triangular pyramid.

本発明において、傾斜角θは、凸部の側面と底面がなす角である。   In the present invention, the inclination angle θ is an angle formed by the side surface and the bottom surface of the convex portion.

なお、側面の一部が曲面を含む場合であっても、側面に平面が含まれている場合には、その平面と底面がなす角が傾斜角θとなる。また、側面がすべて曲面である場合には、傾斜角θは、側面の接平面と底面となす角のうち最も大きい角とする。   Even when a part of the side surface includes a curved surface, when the side surface includes a flat surface, the angle formed by the flat surface and the bottom surface is the inclination angle θ. When the side surfaces are all curved surfaces, the inclination angle θ is the largest angle among the angles formed between the tangential plane of the side surfaces and the bottom surface.

また、略三角錐形状が、斜三角錐である場合には、傾斜角θは、凸部の3つの側面と底面がなす角のうち最も大きな角とする。   When the substantially triangular pyramid shape is an oblique triangular pyramid, the inclination angle θ is the largest angle among the angles formed by the three side surfaces and the bottom surface of the convex portion.

本発明における光拡散板は、その表面に前記略三角錐形状を有する同一形状の凸部を周期的に形成したものであることが好ましい。   It is preferable that the light diffusing plate in the present invention is formed by periodically forming convex portions of the same shape having the substantially triangular pyramid shape on the surface thereof.

また、輝度及び輝度均一性の観点からは、本発明の光拡散板の凸部の形状及び配置は、下記式(5)及び(6)を満たすことが好ましい。   From the viewpoint of brightness and brightness uniformity, the shape and arrangement of the convex portions of the light diffusion plate of the present invention preferably satisfy the following formulas (5) and (6).

(5)0≦c/b≦0.20
(6)0≦d/b≦0.50
ここで、b、c及びdは、それぞれ、凸部を、その頂点(凸部が三角錐台形状である場合には、頂上の三角形の中心)を通り、凸部の底面の三角形の一辺に垂直な平面で切断した断面において、凸部の一側面の接平面と底面のなす角θ´が50〜62度を満たす部分Bを水平面に投影した投影線分の長さ、Bより凸部の裾側にある部分Cを水平面に投影した投影線分の長さ、及び、Bより頂部側にある部分Dを水平面に投影した投影した投影線分の長さである(図9)。
(5) 0 ≦ c / b ≦ 0.20
(6) 0 ≦ d / b ≦ 0.50
Here, b, c, and d respectively pass the convex portion through the apex (or the center of the top triangle when the convex portion is a triangular frustum shape), and on one side of the triangle on the bottom surface of the convex portion. In the cross section cut by a vertical plane, the length of the projected line segment projected from the portion B where the angle θ ′ formed by the tangential plane of the one side surface of the convex portion and the bottom surface satisfies 50 to 62 degrees onto the horizontal plane, The length of the projection line segment which projected the part C in the skirt side on the horizontal plane, and the length of the projection line segment which projected the part D in the top side from B on the horizontal plane (FIG. 9).

なお、Cには、隣接する凸部との間の距離l×1/2分を含むものとし、Dの頂部側終端は凸部の頂点(三角錐台形状である場合には、頂部の三角形の中心)とする。   C includes the distance l × 1/2 between adjacent convex portions, and the top end of D is the apex of the convex portion (in the case of a triangular frustum shape, the top triangular shape is Center).

図9では、部分Bとして直線線分を例示しているが、部分Bはθ´が50〜62度を満たす部分であれば、曲線であってもよい。例えば、凸部を形成している材料の屈折率Aが1.59である場合は、部分Bはθ´=52〜62°の範囲で連続的に変化する曲線あってもよい。   In FIG. 9, a straight line segment is illustrated as the portion B, but the portion B may be a curve as long as θ ′ satisfies 50 to 62 degrees. For example, when the refractive index A of the material forming the convex portion is 1.59, the portion B may be a curve that continuously changes in the range of θ ′ = 52 to 62 °.

更なる輝度向上の観点から、0.01≦c/b≦0.13、及び0≦d/b≦0.30であることがより好ましく、0.01≦c/b≦0.06、及び0≦d/b≦0.20であることが最も好ましい。   From the viewpoint of further luminance enhancement, it is more preferable that 0.01 ≦ c / b ≦ 0.13 and 0 ≦ d / b ≦ 0.30, 0.01 ≦ c / b ≦ 0.06, and Most preferably, 0 ≦ d / b ≦ 0.20.

なお、b,c,dはレーザー顕微鏡やSEM(電子顕微鏡)を用いて拡散板表面の断面形状観察を行うことにより求めることができる。   Note that b, c, and d can be obtained by observing the cross-sectional shape of the diffusion plate surface using a laser microscope or SEM (electron microscope).

略三角錐形状における前記b,c,dは、その和b+c+dが5〜200μmであることが輝度均一性、モアレ、及び製造の観点から好ましく、10〜150μmであることが好ましく、15〜120μmであることが最も好ましい。   In the substantially triangular pyramid shape, the sum b + c + d of b, c and d is preferably 5 to 200 μm from the viewpoint of luminance uniformity, moire, and manufacturing, preferably 10 to 150 μm, and preferably 15 to 120 μm. Most preferably it is.

また、略三角錐形状の高さ(底面から最上部までの距離)は、10〜400μmであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the height (distance from a bottom face to the uppermost part) of a substantially triangular pyramid shape is 10-400 micrometers.

略三角錐形状の凸部は、光拡散板の2つの表面のうち、光源と組み合わせて使用した場合に、出光面側となる方の表面に形成されることが好ましい。   The substantially triangular pyramid-shaped convex portion is preferably formed on the surface on the light exit surface side when used in combination with a light source, out of the two surfaces of the light diffusion plate.

なお、以下、本明細書中においては、光源と組み合わせて使用した場合において、光源に近い方の表面を入光面、光源から遠い方の表面(光源の反対側)を出光面と定義する。   Hereinafter, in this specification, when used in combination with a light source, the surface closer to the light source is defined as the light incident surface, and the surface farther from the light source (opposite the light source) is defined as the light exit surface.

略三角錐形状の凸部は、光拡散板の表面に複数個設けられる。複数個の凸部の形状は同一であっても異なっていてもよい。   A plurality of convex portions having a substantially triangular pyramid shape are provided on the surface of the light diffusion plate. The shape of the plurality of convex portions may be the same or different.

また、複数個の凸部の配置の態様についても限定はない。例えば、前記複数の凸部を、隣り合う凸部底面三角形の向かい合う辺同士が、互いに平行となるように、隣接して配置することは、輝度均一性及び生産性の観点から好ましい。   Moreover, there is no limitation also about the aspect of arrangement | positioning of a some convex part. For example, it is preferable from the viewpoints of luminance uniformity and productivity that the plurality of convex portions are arranged adjacently so that the opposing sides of the adjacent convex portion bottom face triangles are parallel to each other.

又、凸部の底面の三角形の形状にも限定はない。例えば、その内角をそれぞれα、β、γとして場合、|α−β|、|β−γ|、|γ−α|が各々20°以下であることが輝度均一性の観点から好ましく、10°以下であることがより好ましく、5°以下であることが最も好ましい(図10)。凸部の底面の三角形のとりわけ好ましい形状は二等辺三角形、正三角形である。   Moreover, there is no limitation also in the triangular shape of the bottom face of a convex part. For example, when the inner angles are α, β, and γ, | α−β |, | β-γ |, and | γ-α | are each preferably 20 ° or less from the viewpoint of luminance uniformity, and 10 °. More preferably, it is more preferably 5 ° or less (FIG. 10). Particularly preferable shapes of the triangles on the bottom surface of the convex portion are an isosceles triangle and an equilateral triangle.

更に、光拡散板の表面に設けられる略三角錐形状の凸部は、光拡散板の水平面の70面積%以上の領域に形成されることが、輝度均一性の観点から好ましく、80面積%以上に形成されることがより好ましく、90面積%以上に形成されることが更に好ましく、95面積%以上に形成されることが最も好ましい。   Furthermore, the substantially triangular pyramid-shaped convex portions provided on the surface of the light diffusing plate are preferably formed in a region of 70 area% or more of the horizontal plane of the light diffusing plate, from the viewpoint of luminance uniformity, and 80 area% or more. More preferably, it is formed at 90 area% or more, and most preferably at 95 area% or more.

本発明における光拡散板は、少なくとも(a)レンズ層と(b)拡散層から構成されることが、輝度及び正面及び斜視の輝度均一性の観点から好ましい。(a)レンズ層とは、前記凸型三角錐形状が形成されている層であり、(b)拡散層とは透明樹脂と拡散剤を含む光を拡散させる層である。(a)層、(b)層共に単一層から形成されてもよいし、各々複数の層から形成されても構わない。   The light diffusing plate in the present invention is preferably composed of at least (a) a lens layer and (b) a diffusing layer from the viewpoint of luminance and luminance uniformity of front and perspective. (A) A lens layer is a layer in which the convex triangular pyramid shape is formed, and (b) a diffusion layer is a layer that diffuses light containing a transparent resin and a diffusing agent. Both the (a) layer and the (b) layer may be formed from a single layer, or may be formed from a plurality of layers.

前記(a)と(b)は、同一層であってもよいし、連続層であってもよいし、或いはセパレート層であってもよい(図11)。具体的には、同一層とは、(b)拡散層の表面に前記略三角錐が形成される、すなわち(b)層に(a)層が組み込まれた層構成をいい、連続層とは、(a)レンズ層と(b)拡散層が密着し、一体化した層構成をいい、セパレート層とは、(a)レンズ層と(b)拡散層が別々のシートとして存在し、2枚のシートを物理的に重ね合わせた構成をいう。セパレート層については、光源に近い方から、(a)層、(b)層、或いは(b)層、(a)層の組み合わせで配置してもよいし、更に(a)層と(b)層の間に別のシートを配置しても構わない。   Said (a) and (b) may be the same layer, a continuous layer, or a separate layer (FIG. 11). Specifically, the same layer refers to a layer structure in which the substantially triangular pyramid is formed on the surface of (b) the diffusion layer, that is, the (a) layer is incorporated in the (b) layer. , (A) Lens layer and (b) Diffusion layer are in close contact and integrated layer structure. Separate layer is (a) Lens layer and (b) Diffusion layer exist as separate sheets. This is a configuration in which the sheets are physically stacked. About a separate layer, you may arrange | position with the combination of (a) layer, (b) layer, or (b) layer, (a) layer from the side close | similar to a light source, and also (a) layer and (b) Another sheet may be arranged between the layers.

本発明における光拡散板の凸部((a)レンズ層)を構成する材料に限定はなく、例えば光透過性の高い樹脂が好ましく用いられる。具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、等のポリエステル樹脂、及びこれ等の共重合体;ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂;ポリスチレン、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、アルファメチルスチレン共重合体等のスチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリエチルアクリレート等のアクリル系樹脂;メタクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることが出来る。   There is no limitation on the material constituting the convex portion ((a) lens layer) of the light diffusing plate in the present invention. For example, a resin having high light transmittance is preferably used. Specific examples include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate, and copolymers thereof; polyolefin resins such as polypropylene, polymethylpentene, and alicyclic polyolefin; polystyrene Styrene resins such as styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, methyl methacrylate-styrene copolymer, alphamethylstyrene copolymer; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polyethyl acrylate; methacryl Examples include acid ester resins and polycarbonate resins.

本発明における光拡散板の(b)拡散層を構成する材料に限定はなく、例えば、(透明)樹脂と拡散剤を含む樹脂組成物が挙げられる。また、前記(b)拡散層は、全光線透過率Tが85〜95%、且つ拡散率Sが5〜40%であることが、輝度、輝度均一性(正面及び斜視)及び再帰反射特性を発現させない観点から好ましく、Tが87〜93%、且つSが10〜30%であることが最も好ましい。特に、(a)レンズ層に形成された凸部がθ=55度の三角錐形状である場合、(b)拡散層の拡散率Sが5%未満であると、光拡散板が再帰反射特性を示し、点光源から出光した光が、点光源に戻り、バックライトの輝度が低下する問題がある。従って、このような再帰反射性を示さないようにθとSの値を調整することが好ましい。又、(b)拡散層の拡散率Sが40%より大きい場合は、輝度均一性(正面及び斜視)が低下する傾向がある。   There is no limitation in the material which comprises the (b) diffusion layer of the light diffusing plate in this invention, For example, the resin composition containing (transparent) resin and a spreading | diffusion agent is mentioned. The (b) diffusing layer has a total light transmittance T of 85 to 95% and a diffusivity S of 5 to 40%, so that brightness, luminance uniformity (front and perspective) and retroreflective properties are obtained. It is preferable from a viewpoint not to make it express, and it is most preferable that T is 87 to 93% and S is 10 to 30%. In particular, when (a) the convex portion formed on the lens layer has a triangular pyramid shape of θ = 55 degrees, (b) when the diffusivity S of the diffusion layer is less than 5%, the light diffusion plate has a retroreflection characteristic. The light emitted from the point light source returns to the point light source, and there is a problem that the luminance of the backlight is lowered. Therefore, it is preferable to adjust the values of θ and S so as not to exhibit such retroreflectivity. In addition, when the diffusion rate S of the (b) diffusion layer is larger than 40%, the luminance uniformity (front and perspective) tends to decrease.

尚、光拡散板の全光線透過率Tは、(a)層と(b)層を重ねた状態で熱プレスすることにより表面を平滑にした後、前記熱プレス品をJIS K7105に準拠して測定することができる。   In addition, the total light transmittance T of the light diffusing plate is obtained by smoothing the surface by hot pressing with the (a) layer and the (b) layer overlapped, and then applying the hot press product to JIS K7105. Can be measured.

又、(b)拡散層の拡散率Sについては、前記光拡散板の(a)層と(b)層が同一層である場合、及び(a)層と(b)層が連続層である場合には、(a)層と(b)層を重ねた状態で熱プレスすることにより表面を平滑にした後、変角光度計(例えば日本電色工業社製GC5000L)を用いて、透過モードで光入射角0度で光を入射させたときの透過光の輝度の測定を行い、下記式により求めることが出来る。また、(a)層と(b)層がセパレート層である場合は、(b)層のみを熱プレスすることにより表面を平滑にした後、(b)層プレス品を前記同様測定することができる。   As for the diffusion rate S of the (b) diffusion layer, the (a) layer and the (b) layer of the light diffusion plate are the same layer, and the (a) layer and the (b) layer are continuous layers. In this case, after smoothing the surface by hot pressing with the (a) layer and the (b) layer overlapped, using a goniophotometer (for example, GC5000L manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the transmission mode Then, the brightness of the transmitted light when light is incident at a light incident angle of 0 degree can be obtained by the following equation. When the (a) layer and the (b) layer are separate layers, the surface of the (b) layer press product can be measured in the same manner as described above after the surface is smoothed by hot pressing only the (b) layer. it can.

拡散率S=100×(L(20度)+L(70度))/(L(5度)×2)であり、
ここで、
L(5度)は、5度の角度に出光した透過光の輝度(cd/m2)、
L(20度)は、20度の角度に出光した透過光の輝度(cd/m2)、
L(70度)は、70度の角度に出光した透過光の輝度(cd/m2)、
である。
Diffusivity S = 100 × (L (20 degrees) + L (70 degrees)) / (L (5 degrees) × 2)
here,
L (5 degrees) is the luminance (cd / m 2 ) of transmitted light emitted at an angle of 5 degrees,
L (20 degrees) is the luminance (cd / m 2 ) of transmitted light emitted at an angle of 20 degrees,
L (70 degrees) is the luminance (cd / m 2 ) of transmitted light emitted at an angle of 70 degrees,
It is.

本発明における光拡散板の(b)拡散層を構成する材料としては、透明樹脂に、該樹脂の屈折率と異なる屈折率を持った光拡散剤成分を最適粒径で最適量分散させた樹脂組成物が好ましい。樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、等のポリエステル樹脂、及びこれ等の共重合体;ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂;ポリスチレン、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、アルファメチルスチレン共重合体等のスチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリエチルアクリレート等のアクリル系樹脂;メタクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることが出来る。   The material constituting the (b) diffusion layer of the light diffusing plate in the present invention is a resin in which a light diffusing agent component having a refractive index different from the refractive index of the resin is dispersed in an optimal amount with an optimal particle size in a transparent resin. Compositions are preferred. Specific examples of the resin include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate, and copolymers thereof; polyolefin resins such as polypropylene, polymethylpentene, and alicyclic polyolefin Styrene resins such as polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, methyl methacrylate-styrene copolymer, and alphamethylstyrene copolymer; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polyethyl acrylate A methacrylic ester resin, a polycarbonate resin and the like.

光拡散剤としては、例えば、アクリル系樹脂架橋微粒子、スチレン系樹脂架橋微粒子、シリコーン系樹脂架橋微粒子、MS(メチルメタクリレート・スチレン共重合体)系架橋微粒子、フッ素樹脂微粒子、ガラス微粒子、シリカ微粒子、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ、タルク、マイカ等が挙げられ、これらは単独もしくは併用して使用することができる。また、光拡散剤の形状としては、真球状、楕円状、不定形状、針状、板状、中空状、柱状、錐状等の形状が挙げられる。   Examples of the light diffusing agent include acrylic resin crosslinked fine particles, styrene resin crosslinked fine particles, silicone resin crosslinked fine particles, MS (methyl methacrylate / styrene copolymer) crosslinked fine particles, fluororesin fine particles, glass fine particles, silica fine particles, Examples thereof include calcium carbonate, barium sulfate, titanium oxide, alumina, talc, and mica, and these can be used alone or in combination. Examples of the shape of the light diffusing agent include true sphere, ellipse, indefinite shape, needle shape, plate shape, hollow shape, columnar shape, and cone shape.

光拡散剤の平均粒径としては、輝度均一性、及び易製造の観点から1〜20μmが好ましく、2〜10μmが最も好ましい。前記平均粒径については、粒径分布計により求めることができる。   The average particle diameter of the light diffusing agent is preferably 1 to 20 μm, and most preferably 2 to 10 μm, from the viewpoint of luminance uniformity and easy manufacturing. The average particle size can be determined by a particle size distribution meter.

又、(b)拡散層を構成する樹脂と光拡散剤の屈折率差は、輝度均一性、及び易製造の観点から0.05〜0.2であることが好ましく、0.10〜0.16であることが最も好ましい。例えば、ポリスチレン樹脂に対して好ましい光拡散剤としては、アクリル系架橋微粒子やシリコーン系架橋微粒子が挙げられる。   The difference in refractive index between the resin constituting the diffusion layer (b) and the light diffusing agent is preferably 0.05 to 0.2 from the viewpoint of luminance uniformity and easy production, and is preferably 0.10 to 0.00. 16 is most preferred. For example, preferred light diffusing agents for polystyrene resins include acrylic crosslinked fine particles and silicone crosslinked fine particles.

更に、光拡散剤の添加量は、輝度均一性、及び易製造の観点から、(b)拡散層を構成する材料(例えば、樹脂組成物)全体に対して、0.02〜2重量%であることが好ましく、0.05〜1重量%であることが最も好ましい。   Furthermore, the addition amount of the light diffusing agent is 0.02 to 2% by weight with respect to the entire material (for example, the resin composition) constituting the diffusion layer (b) from the viewpoint of luminance uniformity and easy manufacture. It is preferred that it is 0.05 to 1% by weight.

本発明において、光拡散板の厚みは、剛性、光学特性(輝度、輝度均一性)、及びバックライト厚みの観点から0.5〜3.0mmであることが好ましく、0.8〜2.5mmであることが好ましく、1.0〜2.0mmであることが最も好ましい。   In the present invention, the thickness of the light diffusing plate is preferably 0.5 to 3.0 mm from the viewpoint of rigidity, optical properties (luminance, luminance uniformity), and backlight thickness, and 0.8 to 2.5 mm. It is preferable that it is 1.0-2.0 mm.

尚、本発明における光拡散板の(a)層と(b)層がセパレート層である場合は、(a)層と(b)層を重ね合わせた時の総厚を光拡散板の厚みとする。   In addition, when the (a) layer and the (b) layer of the light diffusion plate in the present invention are separate layers, the total thickness when the (a) layer and the (b) layer are superposed is the thickness of the light diffusion plate. To do.

本発明における光拡散板は、(a)層と(b)層に加え、必要に応じて更に別の層を積層した積層構造とすることができるが、その層構成は用途、目的に応じて適宜選択することができる。   The light diffusing plate in the present invention can have a laminated structure in which, in addition to the (a) layer and the (b) layer, another layer is laminated as necessary, the layer structure depends on the use and purpose. It can be selected appropriately.

層構成の例としては、レンズ層(a)層、拡散層(b)層の他、その他の樹脂組成物や化合物からなる層をX層、Y層、Z層とすると、例えばX層/(a)(b)同一層の2層構成や、X層/(a)層/(b)層、(a)層/(b)層/X層、(a)層/X層/(b)層の3層構成、X層/(a)層/(b)層/X層、X層/(a)層/(b)層/Y層、X層/(a)層/Y層/(b)層の4層構成、更にはX層/Y層/(a)/(b)/Y層、X層/(a)層/Y層/(b)層/X層、X層/(a)層/Y層/(b)層/Z層の5層構成等が挙げられる。   As an example of the layer structure, if the layer made of other resin composition or compound other than the lens layer (a) layer and the diffusion layer (b) layer is an X layer, a Y layer, and a Z layer, for example, an X layer / ( a) (b) Two-layer configuration of the same layer, X layer / (a) layer / (b) layer, (a) layer / (b) layer / X layer, (a) layer / X layer / (b) 3 layers, X layer / (a) layer / (b) layer / X layer, X layer / (a) layer / (b) layer / Y layer, X layer / (a) layer / Y layer / ( b) 4 layer constitution of layer, X layer / Y layer / (a) / (b) / Y layer, X layer / (a) layer / Y layer / (b) layer / X layer, X layer / ( Examples thereof include a five-layer configuration of a) layer / Y layer / (b) layer / Z layer.

なお、同じ樹脂組成物から構成される層を連続して複数積層することもできる。   A plurality of layers composed of the same resin composition can be continuously stacked.

又、5層以上積層してもよいが、製造の容易さを考えると光拡散板は5層以下で構成することが好ましい。   Further, although five or more layers may be laminated, it is preferable that the light diffusing plate is composed of five or less layers in view of ease of manufacture.

本発明における光拡散板には、各種添加剤を配合してもよい。このような添加剤としては、例えば、有機や無機の染料や顔料、艶消し剤、熱安定剤、難燃剤、帯電防止剤、消泡剤、整色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、増白剤、不純物の捕捉剤、増粘剤、表面調整材等が挙げられる。   You may mix | blend various additives with the light diffusing plate in this invention. Examples of such additives include organic and inorganic dyes and pigments, matting agents, heat stabilizers, flame retardants, antistatic agents, antifoaming agents, color stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, crystals Examples include nucleating agents, brighteners, impurity scavengers, thickeners, surface conditioners and the like.

本発明における光拡散板は、輝度均一性及び、バックライトに装着された指示ピンとの擦れ性の観点から、略三角錐形状の凸部が形成された面とは反対側の面、すなわち、光源と組み合せて使用された場合の好ましい態様において入光面(光源側の面)となる面、に凹凸形状をもうけることが好ましい。   The light diffusing plate according to the present invention is a surface opposite to the surface on which the substantially triangular pyramid-shaped convex portions are formed, that is, the light source from the viewpoint of luminance uniformity and rubbing with the indicator pin mounted on the backlight. In a preferred embodiment when used in combination, it is preferable to provide a concavo-convex shape on the surface that becomes the light incident surface (surface on the light source side).

具体的には、入光面の平均傾斜角Uが1〜30°であることが、輝度及び輝度均一性、及び再帰反射特性を発現させない観点から好ましく、3〜25°であることがより好ましく、5〜20°であることが最も好ましい。入光面の平均傾斜角Uが1°未満の時は、例えば出光面側の凸部の傾斜角が55度であると、光拡散板が再帰反射特性を示す。従って、例えば点光源を用いた場合、点光源から出光した光が、点光源に戻り、バックライトの輝度が低下する場合がある。又、平均傾斜角が30°を超えると、輝度均一性が悪化する傾向にある。   Specifically, the average inclination angle U of the light incident surface is preferably 1 to 30 ° from the viewpoint of not exhibiting luminance and luminance uniformity and retroreflective properties, and more preferably 3 to 25 °. 5 to 20 ° is most preferable. When the average inclination angle U of the light incident surface is less than 1 °, for example, if the inclination angle of the convex portion on the light exit surface side is 55 degrees, the light diffusion plate exhibits retroreflective characteristics. Therefore, for example, when a point light source is used, the light emitted from the point light source may return to the point light source and the brightness of the backlight may decrease. On the other hand, when the average inclination angle exceeds 30 °, the luminance uniformity tends to deteriorate.

前記平均傾斜角Uは、拡散板断面をレーザー顕微鏡で観察し、1μm幅の平均傾斜角(光拡散板の水平面に対する傾斜角)を拡散板の長手方向と短手方向に1000μm幅で連続して求め、長手方向の平均値と短手方向の平均値を計算し、更にその平均を算出することにより求めることができる。尚、(a)層と(b)層がセパレート層の場合は、(a)層、(b)層共に、入光面側の平均傾斜角を前記範囲にすることが好ましい。   The average inclination angle U is obtained by observing a cross section of the diffuser plate with a laser microscope, and continuously averaging the average inclination angle of 1 μm width (inclination angle with respect to the horizontal plane of the light diffusion plate) with a width of 1000 μm in the longitudinal direction and the short direction. It can be obtained by calculating an average value in the longitudinal direction and an average value in the lateral direction, and further calculating the average. When the (a) layer and the (b) layer are separate layers, it is preferable that the average inclination angle on the light incident surface side is within the above range for both the (a) layer and the (b) layer.

本発明における光拡散板の製造方法としては、光拡散板の各層を構成する材料、例えば、光透過性の高い樹脂を含んだ樹脂組成物を、溶融状態にて口金より押出して、所望の形状に加工したロールを用いて成形する溶融成形法;樹脂組成物を溶媒に溶解した状態にて口金より押出して、所望の形状に加工したロールを用いて成形する溶液キャスト法;溶融成形法;溶液キャスト法にて表面賦形して得た固体フィルムに、溶融樹脂を積層する押出ラミネーション法や固体フィルムどうしを積層するドライラミネーション法;溶融状態にて口金より押出した板を所望の形状に加工したプレス金型を用いて熱プレス成形する方法;更には所望の形状に加工した金型を用いて射出成形する方法などが挙げられる。これらのうち、生産性、環境適性の観点から、溶融成形法が最も好ましい成形法である。   As a method for producing a light diffusing plate in the present invention, a material constituting each layer of the light diffusing plate, for example, a resin composition containing a highly light-transmitting resin, is extruded from a die in a molten state, and has a desired shape. Melt molding method using a roll processed into a mold; Solution cast method in which a resin composition is extruded from a die in a state dissolved in a solvent and processed into a desired shape; Melt molding method; Solution Extrusion lamination method of laminating molten resin and dry lamination method of laminating solid films on solid film obtained by surface shaping by casting method; processed into a desired shape a plate extruded from a die in a molten state Examples include a method of hot press molding using a press mold; and a method of injection molding using a mold processed into a desired shape. Among these, the melt molding method is the most preferable molding method from the viewpoints of productivity and environmental suitability.

本発明における光拡散板は、とりわけ、光ピーク角度が−25〜25°である直上光の光線強度の高い点光源の上方に配置すると、広い角度で点光源からの光を拡散性反射シート側(点光源側)へ拡散反射する機能を発揮するため、好ましい。更に光拡散板で拡散反射された光を反射シートが光拡散板側へ拡散反射することにより、バックライトとして正面及び斜視の輝度均一性を保持することが可能となった。   When the light diffusing plate in the present invention is disposed above a point light source having a light peak angle of −25 to 25 ° and having high light intensity, the light from the point light source is spread over a wide angle. This is preferable because it exhibits a function of diffusing and reflecting (point light source side). Furthermore, the diffuser reflection of the light diffused and reflected by the light diffusing plate toward the light diffusing plate makes it possible to maintain the brightness uniformity of the front and perspective as a backlight.

本発明における光拡散板は、前記拡散反射性が従来の光拡散板の性能と比較して著しく高いという特徴を有する。すなわち、従来の光拡散板では拡散性を高めると反射性は大幅に低下し、両機能を両立できなかったが、本発明の光拡散板は、優れた拡散反射性を有するため、拡散性と反射性を両立する。特に光拡散板が以下の(1)、(2)式を満たす側面の傾斜角θ及び屈折率Aを有する材料から形成された三角錐形状の凸部を有する場合には(図12)、点光源間の輝度暗部にも光を集光することが可能となりバックライトの輝度均一性向上効果は著しく大きい。   The light diffusing plate in the present invention is characterized in that the diffuse reflection property is remarkably higher than the performance of the conventional light diffusing plate. That is, in the conventional light diffusing plate, when the diffusibility is increased, the reflectivity is greatly reduced and both functions cannot be achieved.However, the light diffusing plate of the present invention has excellent diffuse reflectivity, Both reflectivity. In particular, when the light diffusing plate has a triangular pyramid-shaped convex portion formed of a material having a side surface inclination angle θ and a refractive index A satisfying the following expressions (1) and (2) (FIG. 12), The light can be condensed even in the dark portion between the light sources, and the effect of improving the luminance uniformity of the backlight is remarkably large.

(1)θ≧−40A+115.2
(2)θ≦25A+22.25
さらに、前記傾斜角θと屈折率Aが下記式(3)と(4)を満たす場合(図12)に、バックライトの輝度、正面輝度均一性、及び斜視輝度均一性はより一層向上する。
(1) θ ≧ −40A + 115.2
(2) θ ≦ 25A + 22.25
Further, when the tilt angle θ and the refractive index A satisfy the following expressions (3) and (4) (FIG. 12), the backlight luminance, front luminance uniformity, and perspective luminance uniformity are further improved.

(3)θ≧−40A+116.2
(4)θ≦25A+20.25
なお、屈折率Aは凸部を形成する部位を切断分離後、熱プレスで表面が平滑なフィルムを作成し、JIS K7142に準拠してアッベ屈折計を用いることにより求めることができる。
(3) θ ≧ −40A + 116.2
(4) θ ≦ 25A + 20.25
The refractive index A can be obtained by cutting and separating the part forming the convex part, creating a film having a smooth surface by hot pressing, and using an Abbe refractometer in accordance with JIS K7142.

又、試料の屈折率Aは、試料を形成する材料のうち透明なもの(例えば、透明樹脂)によって決まり、光拡散剤等が添加されていてもそれにより屈折率自体は変化しない。そこで、凸部が光拡散剤等を含んでいて拡散性を有するために上記の方法で屈折率を測定することが難しい場合などには、凸部を形成する材料のうち透明なもの(例えば、透明樹脂原料)だけをフィルム化し、前記同様にアッベ屈折計を用いてそのフィルムの屈折率を測定し、屈折率Aを求めることもできる。   The refractive index A of the sample is determined by a transparent material (for example, transparent resin) among the materials forming the sample, and even if a light diffusing agent or the like is added, the refractive index itself does not change. Therefore, in the case where it is difficult to measure the refractive index by the above method because the convex portion contains a light diffusing agent or the like and has diffusibility, a transparent material (for example, a material forming the convex portion (for example, Only the transparent resin raw material) is formed into a film, and the refractive index A of the film is measured using an Abbe refractometer in the same manner as described above to obtain the refractive index A.

さらに、上述したような、点光源をもちいた直下型バックライトにおいては、複数の点光源の配置と本発明の光線制御ユニットに用いられる光拡散板の表面に設けられた凸部の三角錐形状が特定の関係を有する時に、特に優れた輝度均一性を発現する。   Furthermore, in the direct type backlight using the point light source as described above, the triangular pyramid shape of the convex portion provided on the surface of the light diffusion plate used in the arrangement of the plurality of point light sources and the light control unit of the present invention. Exhibits a particularly excellent luminance uniformity when has a specific relationship.

具体的には、光拡散板表面に複数の凸部が、隣り合う凸部の底面三角形の一辺同士が互いに平行となるように周期的に配置されると共に、複数の点光源が格子状に周期的に配置され、点光源と光拡散板が、光拡散板の各凸部の底面三角形の少なくとも一辺が、前記複数の点光源の格子状配置の格子を構成する四角形の対角線と平行であるような位置関係にあることが輝度均一性の観点から好ましい(図13)。前記平行な位置関係については、平行から±2°以内のずれも含む。   Specifically, a plurality of convex portions are periodically arranged on the surface of the light diffusing plate so that one side of the bottom triangle of adjacent convex portions is parallel to each other, and the plurality of point light sources are periodically arranged in a grid pattern. The point light source and the light diffusing plate are arranged such that at least one side of the bottom triangle of each convex portion of the light diffusing plate is parallel to a rectangular diagonal line constituting the lattice of the plurality of point light sources. From the viewpoint of luminance uniformity, it is preferable that the position is in a proper positional relationship (FIG. 13). The parallel positional relationship includes a deviation within ± 2 ° from the parallel.

ここで、格子とは、隣り合う四角形の辺と頂点が一致するように四角形で平面を埋め尽くした時の四角形の各頂点の配置をいう。四角形は、例えば、正方形、長方形、平行四辺形等が挙げられる。   Here, the lattice means an arrangement of the vertices of the quadrangle when the plane is filled with a quadrangle so that the apexes coincide with the sides of the adjacent quadrangle. Examples of the quadrangle include a square, a rectangle, and a parallelogram.

又、拡散板凸部三角錐の底面三角形が二等辺三角形である場合には、前記凸部の底面二等辺三角形の底辺と点光源の格子状配置の格子を構成する四角形の対角線が平行な位置関係にあることが、輝度均一性の観点からより好ましく、前記格子状配置の格子を構成する四角形が、二等辺三角形の底辺が向い合うように並んだ菱形形状であることが、更に好ましい(図14)。前記平行な位置関係については、平行から±2°以内のずれも含む。   In addition, when the bottom triangle of the convex triangular pyramid of the diffuser plate is an isosceles triangle, the base of the bottom isosceles triangle of the convex part and the rectangular diagonal lines constituting the lattice of the point light source in a lattice arrangement are parallel to each other. It is more preferable from the viewpoint of luminance uniformity, and it is more preferable that the quadrangles constituting the lattice of the lattice arrangement are in a rhombus shape in which the bases of the isosceles triangles face each other (see FIG. 14). The parallel positional relationship includes a deviation within ± 2 ° from the parallel.

更に、拡散板凸部三角錐の底面三角形が正三角形である場合には、前記凸部底面正三角形の一辺と点光源の格子状配置の格子を構成する四角形の対角線が平行な位置関係にあることが、輝度均一性の観点から更に好ましく、前記格子状配置の格子を構成する四角形が、正三角形の底面が向い合うように並んだ菱形形状であることが、最も好ましい(図15)。前記平行な位置関係については、平行から±2°以内のずれも含む。   Furthermore, when the bottom triangle of the diffusing plate convex triangular pyramid is a regular triangle, one side of the convex bottom regular triangle and the diagonal of the quadrangle constituting the lattice of the point light source in a lattice arrangement are parallel to each other. It is more preferable from the viewpoint of luminance uniformity, and it is most preferable that the quadrangles constituting the lattice of the lattice-like arrangement have a rhombus shape in which equilateral triangles face each other (FIG. 15). The parallel positional relationship includes a deviation within ± 2 ° from the parallel.

本発明の直下型バックライトに配置する点光源は、各点光源間距離を出来るだけ均一に配置することが好ましい。具体的には、点光源を画面の、すなわち光拡散板の、縦方向と横方向にそれぞれ等間隔に正方格子又は長方格子状に配置する配列方法(図16、格子を構成する四角形:正方形又は長方形)や、点光源を画面縦方向と横方向にそれぞれ等間隔に千鳥(格子)状(三角格子状)に配置する配列方法等(図17、格子を構成する四角形:菱形形状)が好ましく採用できる。   It is preferable that the point light sources arranged in the direct type backlight of the present invention are arranged as uniformly as possible between the point light sources. Specifically, an arrangement method in which point light sources are arranged in a square lattice or a rectangular lattice at equal intervals in the vertical direction and the horizontal direction on the screen, that is, the light diffusing plate (FIG. 16, squares constituting the grid: squares). Or rectangular), or an arrangement method in which point light sources are arranged in a staggered (grid) shape (triangular lattice shape) at equal intervals in the vertical and horizontal directions of the screen (FIG. 17, quadrangle constituting the lattice: rhombus shape). Can be adopted.

中でも、点光源を千鳥状に配置させることが、輝度均一性を向上させる観点で、より好ましく、図17に示すように、千鳥状に配置された点光源のバックライト(光拡散板)の横方向及び縦方向の光源間距離をn1、n2としたときに、n1/n2が0.26〜3.87であることが好ましく、0.35〜2.82であることがより好ましく、0.46〜0.75、或は1.33〜2.18であることが更に好ましく、0.51〜0.66、或は1.52〜1.96であることが最も好ましい。   In particular, it is more preferable to arrange the point light sources in a staggered manner from the viewpoint of improving luminance uniformity, and as shown in FIG. 17, the side of the backlight (light diffusing plate) of the point light sources arranged in a staggered manner. N1 / n2 is preferably 0.26 to 3.87, more preferably 0.35 to 2.82, when the distance between the light sources in the vertical direction and the vertical direction is n1 and n2. More preferably, it is 46 to 0.75, or 1.33 to 2.18, and most preferably 0.51 to 0.66, or 1.52 to 1.96.

本発明における光拡散板は、その表面(好ましくは光源と組み合せて使用されるときに出光面となる側)に複数の略三角錐形状の凸部を有することにより、直下型点光源バックライト用の光拡散板として用いた場合に、輝度向上、及び輝度均一性の向上、特に正面方向と斜視方向の輝度均一性の向上効果を発現する。そのため、本発明の直下型点光源バックライトにおいては、従来技術では達成できなかった点光源個数の削減、光学フィルムの削減、及びバックライトの薄肉化が達成され、経済的効果も大きい。   The light diffusing plate according to the present invention has a plurality of substantially triangular pyramid-shaped convex portions on the surface (preferably the side that becomes the light exit surface when used in combination with a light source), so that it is used for a direct type point light source backlight. When used as a light diffusing plate, the effect of improving luminance and luminance uniformity, in particular, improving luminance uniformity in the front direction and the perspective direction is exhibited. Therefore, in the direct type point light source backlight of the present invention, reduction of the number of point light sources, reduction of the optical film, and thinning of the backlight which cannot be achieved by the prior art are achieved, and the economic effect is great.

(拡散シート)
次に、上記バックライト装置に用いられる拡散シートについて図面を参照して詳細に説明する。
(Diffusion sheet)
Next, the diffusion sheet used in the backlight device will be described in detail with reference to the drawings.

図18(a),(b)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。なお図18においては、光源との位置関係を説明するため、本発明の光源制御ユニットにおける拡散板を省略して記載している。光源は、複数(少なくとも2つ)配設されている。図18(a)は、冷陰極管(CCFL)1などの線光源を用いる場合であり、図18(b)は、LED(発光ダイオード)2、レーザーなどの点光源を用いる場合の例である。図18(a),(b)において、参照符号3は光源直上の投影領域を示し、参照符号4は光源間の投影領域を示す。なお、図18(a),(b)では、全体の領域を光源直上の投影領域と、光源間の投影領域との2つに分割している例を示しているが、光源直上の投影領域、光源間の投影領域以外の領域を設けるように分割してもよい。また、光源間の投影領域は、光源直上の投影領域に隣接していなくてもよく、近接する光源の中間に位置する領域を含んでいればよい。   18A and 18B show the projection area between the light source and the projection area between the light sources. In FIG. 18, in order to explain the positional relationship with the light source, the diffusion plate in the light source control unit of the present invention is omitted. A plurality (at least two) of light sources are arranged. 18A shows a case where a linear light source such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) 1 is used, and FIG. 18B shows an example where a point light source such as an LED (light emitting diode) 2 or a laser is used. . In FIGS. 18A and 18B, reference numeral 3 indicates a projection area immediately above the light source, and reference numeral 4 indicates a projection area between the light sources. FIGS. 18A and 18B show an example in which the entire area is divided into a projection area immediately above the light source and a projection area between the light sources. Further, it may be divided so as to provide an area other than the projection area between the light sources. In addition, the projection area between the light sources may not be adjacent to the projection area immediately above the light source, and may include an area located in the middle of the adjacent light sources.

本発明の拡散シートは、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化することを特徴とする。シートの拡散角度の周期は、光源直上領域と光源間領域とからなる投影領域周期に合わせることが好ましい。これにより、輝度ムラを低減することができる。   The diffusion sheet of the present invention is characterized in that the diffusion angle of outgoing light when a light beam is incident perpendicularly to the sheet surface periodically changes along a predetermined direction in the sheet surface. The period of the sheet diffusion angle is preferably matched to the period of the projection area composed of the area directly above the light source and the area between the light sources. Thereby, luminance unevenness can be reduced.

図19(a)は、本発明の拡散角度の定義を示した図である。本発明における「拡散角度」とは、透過光強度がピーク強度の半分に減衰する角(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、Photon(株)社製 Far−field Profiler LD8900で、拡散シート15の凹凸面を入射面とし、前記凹凸面の法線方向に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。ここで、拡散シートの法線方向とは、図19(b)に示す方向を指す。   FIG. 19A is a diagram showing the definition of the diffusion angle of the present invention. The “diffusion angle” in the present invention refers to an angle (FWHM: Full Width Half Maximum) that is twice the angle (half-value angle) at which the transmitted light intensity is attenuated to half the peak intensity. This diffusion angle is measured, for example, by a Far-Field Profiler LD8900 manufactured by Photon Co., Ltd., where the uneven surface of the diffusion sheet 15 is the incident surface, and the angular distribution of transmitted light intensity with respect to light incident in the normal direction of the uneven surface is measured. You can ask for it. Here, the normal direction of the diffusion sheet refers to the direction shown in FIG.

また、本発明の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拡散シートと、測定方向によって、拡散角度が異なる異方拡散シートの両方を用いることができる。異方拡散シートとは、例えば、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, as the diffusion sheet of the present invention, both an isotropic diffusion sheet capable of obtaining substantially the same diffusion angle regardless of the measurement direction and an anisotropic diffusion sheet having a different diffusion angle depending on the measurement direction 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.

図20は、本発明の拡散シートにおける拡散角度(アスペクト比)の分布を示す図である。この拡散シートは、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化するものである。図20に示す拡散角度(アスペクト比)分布図おいては、シート面内の所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとっている。本発明にかかる拡散シートにおいては、拡散角度(又はアスペクト比)のピーク値と拡散角度(又はアスペクト比)のボトム値とが複数有る(図20においては1つ示している)。ピーク値とは、拡散角度(又はアスペクト比)の分布の1周期の中で最も高い拡散角度(又はアスペクト比)の値をいい、ボトム値とは、拡散角度(又はアスペクト比)の分布の1周期の中で最も低い拡散角度(又はアスペクト比)の値をいう。   FIG. 20 is a diagram showing the distribution of the diffusion angle (aspect ratio) in the diffusion sheet of the present invention. In this diffusion sheet, the diffusion angle of the emitted light when a light beam is incident on the sheet surface perpendicularly changes periodically along a predetermined direction in the sheet surface. In the diffusion angle (aspect ratio) distribution diagram shown in FIG. 20, the horizontal position indicates the relative position within the sheet surface in a predetermined direction within the sheet surface, and the vertical axis indicates the diffusion angle at the relative position within the sheet surface. For In the diffusion sheet according to the present invention, there are a plurality of peak values of the diffusion angle (or aspect ratio) and bottom values of the diffusion angle (or aspect ratio) (one is shown in FIG. 20). The peak value refers to the value of the highest diffusion angle (or aspect ratio) in one period of the distribution of the diffusion angle (or aspect ratio), and the bottom value refers to 1 of the distribution of the diffusion angle (or aspect ratio). The value of the lowest diffusion angle (or aspect ratio) in the period.

本発明では、このような拡散角度分布図において、隣り合うピーク値とボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、前記隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する拡散角度の算術平均値より大きいことが好ましい。   In the present invention, in such a diffusion angle distribution diagram, the arithmetic average value of the diffusion angles between the adjacent peak values and the bottom value is the arithmetic operation of the diffusion angles distributed between the adjacent peak value and the bottom value. It is preferably larger than the average value.

拡散角度の変化は、隣り合うピーク値とボトム値との算術平均値が、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する拡散角度の算術平均値より大きければ厳密に直線状、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。光源直上領域から光源間領域へ推移する場合、その位置に対する入光角度は直線的に大きくなっていく。入光角度が大きいほど拡散シートより下へ反射される光や拡散シートの法線方向に対して斜めに抜けてゆく光が大きくなっていくことを考慮すると、光源上領域から光源間領域へ推移するにつれて拡散すべき光の量は直線的ではなく、それ以上に大きく減衰する。つまり、隣り合うピーク値とボトム値との算術平均値が、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する拡散角度の算術平均値より大きい拡散シートであれば、拡散すべき光の減衰に合わせて輝度ムラを低減することが可能となる。図21(a)〜図21(f)は、本発明の拡散シートにおいて、シート面内の相対位置を横軸とし、前記シート面内の位置における拡散角度を縦軸とした拡散角度分布図の例である。拡散角度が、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、或いは階段状に、変化している拡散シートの例を示す。   Changes in the diffusion angle are strictly linear, curved if the arithmetic average value of the adjacent peak value and the bottom value is greater than the arithmetic average value of the diffusion angle distributed between the adjacent peak value and the bottom value, The shape may not be stepped, and may be a straight shape, a curved shape, a shape slightly deviated from the stepped shape, or a mixed shape of a straight line and a curved line due to variation in measurement of the diffusion angle. When transitioning from the region directly above the light source to the region between the light sources, the light incident angle with respect to that position increases linearly. Considering that the light reflected below the diffuser sheet and the light that passes obliquely with respect to the normal direction of the diffuser sheet increase as the incident angle increases, the transition from the upper light source region to the inter-light source region As it does so, the amount of light to be diffused is not linear and attenuates much more. In other words, if the diffusion sheet is larger than the arithmetic average value of the diffusion angles distributed between the adjacent peak value and the bottom value, it will attenuate the light to be diffused. In addition, luminance unevenness can be reduced. 21 (a) to 21 (f) are diagrams of diffusion angle distributions in the diffusion sheet of the present invention, in which the relative position in the sheet surface is the horizontal axis, and the diffusion angle at the position in the sheet surface is the vertical axis. It is an example. An example of a diffusion sheet in which the diffusion angle changes in a linear shape, a mixed shape of straight lines and curves, or a staircase shape from a projection region on the light source to a projection region between the light sources is shown.

シート内の各領域における拡散角度は、相対的に拡散角度が高い領域を光源直上に配置してもよく、相対的に拡散角度が低い領域を光源直上に配置してもよい(図21(c),(d))。また、各領域間の拡散角度はなめらかに変化することが好ましい。特に、高拡散角度領域に連続する複数のピーク値を含む形状が輝度むら低減の観点から好ましく、その形状は直線状又は下に凸の曲線状又は直線と下に凸の曲線の混合形状であることが好ましい(図21(c),(d),(f))。また、拡散角度のボトム値があり、前記ボトム値を含む低拡散角度領域における拡散角度分布が、前記ボトム値を極小値とする下に凸の曲線状であるものも輝度むら低減の観点から好ましい(図21(a)〜(e))。   As for the diffusion angle in each region in the sheet, a region having a relatively high diffusion angle may be disposed immediately above the light source, and a region having a relatively low diffusion angle may be disposed immediately above the light source (FIG. 21 (c). ), (D)). Moreover, it is preferable that the diffusion angle between each area | region changes smoothly. In particular, a shape including a plurality of peak values continuous in a high diffusion angle region is preferable from the viewpoint of reducing luminance unevenness, and the shape is a linear shape or a downwardly convex curve shape or a mixed shape of a straight line and a downwardly convex curve. It is preferable (FIGS. 21 (c), (d), (f)). Further, there is a bottom value of the diffusion angle, and the diffusion angle distribution in the low diffusion angle region including the bottom value is preferably a downward convex curve with the bottom value being the minimum value from the viewpoint of reducing luminance unevenness. (FIGS. 21A to 21E).

ここで、高拡散角度領域とは、最大FWHMの1/2以上の角度領域とし、低拡散角度領とは、域最大FWHMの1/2以下の角度領域とする。本発明におけるピーク値とボトム値から算術平均値は、上記定義に基づく拡散角度の分布を用いて算出するものとする。なお、一周期の中で、ピーク値、ボトム値は1つとは限らず、同一の値が複数存在していてもよい。例えば、図20では、一つの高拡散角度領域に複数(2つ)のピーク値が存在している。   Here, the high diffusion angle region is an angle region that is ½ or more of the maximum FWHM, and the low diffusion angle region is an angle region that is ½ or less of the region maximum FWHM. The arithmetic average value is calculated from the peak value and the bottom value in the present invention using the distribution of the diffusion angle based on the above definition. In one cycle, the peak value and the bottom value are not limited to one, and a plurality of the same values may exist. For example, in FIG. 20, there are a plurality (two) of peak values in one high diffusion angle region.

また、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布する拡散角度とは、図20の破線区間部分に存在する拡散角度をいうものとする。すなわち、ピーク値が複数存在する場合、隣り合うボトム値に対応する位置とピーク値に対応する位置との間の区間内に存在する拡散角度をいうものとする。   Further, the diffusion angle distributed between adjacent peak values and bottom values refers to the diffusion angle existing in the broken line section of FIG. That is, when there are a plurality of peak values, it means the diffusion angle existing in the section between the position corresponding to the adjacent bottom value and the position corresponding to the peak value.

本発明の拡散シートの拡散角度は、0.1度から120度の範囲で制御することが好ましい。   The diffusion angle of the diffusion sheet of the present invention is preferably controlled in the range of 0.1 to 120 degrees.

ここで、輝度の均一性をさらに向上させるために、拡散角度の差及び拡散角度の分布状態を調整することができる。特に、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(図22(a))や、光源同士の間隔を広げた場合(図22(b))は輝度むらが大きくなるため、拡散角度の差は大きい方が好ましい。また、前記拡散角度は、高い正面輝度を得るために、0.1度以上100度以下の範囲で制御されることが好ましく、0.1度から80度の範囲で制御されることがより好ましい。特に、前記拡散シートを、表面にプリズム条列が形成された光学シートと併用した場合は、前記拡散角度が0.1度から70度の範囲となるように形成され、前記拡散角度差が大きいことが、輝度むら解消及び輝度向上の観点から、好ましい。   Here, in order to further improve the uniformity of brightness, the difference in diffusion angle and the distribution state of the diffusion angle can be adjusted. In particular, when the distance between the light source and the diffusion sheet is reduced in order to reduce the thickness (FIG. 22 (a)), or when the distance between the light sources is increased (FIG. 22 (b)), the luminance unevenness increases. A larger difference in diffusion angle is preferred. The diffusion angle is preferably controlled in a range of 0.1 degrees to 100 degrees, and more preferably in a range of 0.1 degrees to 80 degrees, in order to obtain a high front luminance. . In particular, when the diffusion sheet is used in combination with an optical sheet having prism rows formed on the surface, the diffusion angle is formed to be in the range of 0.1 degrees to 70 degrees, and the diffusion angle difference is large. Is preferable from the viewpoint of eliminating uneven brightness and improving brightness.

また、本発明の拡散シートの拡散角度の最小値は、0.1度以上40度以下の範囲で制御することが好ましい。また、前記拡散角度の最小値は、輝度むら解消の観点から、0.1度以上30度以下で制御されることがより好ましく、0.1度以上20度以下で制御されることが最も好ましい。   Moreover, it is preferable to control the minimum value of the diffusion angle of the diffusion sheet of the present invention in the range of 0.1 degrees or more and 40 degrees or less. Further, the minimum value of the diffusion angle is more preferably controlled from 0.1 degrees to 30 degrees, and most preferably from 0.1 degrees to 20 degrees, from the viewpoint of eliminating luminance unevenness. .

本発明の拡散シート面内における前記拡散角度は、面内の所定の方向に沿って周期的に変化し、かつ、前記所定の方向におけるシート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の位置における拡散角度を縦軸にとったときの拡散角度分布図において、前記拡散角度の最大値と最小値との差が、40度以上80度以下であることが好ましい。前記拡散角度差を40度以上とすることにより、十分な拡散特性の差が得られ、直下型バックライト装置の薄型化や光源数削減などにおける高い輝度むら解消要求に応えることができる。また、前記拡散角度差を80度以下とし、前記シート面内の位置の変化に対する拡散特性の変化量を抑えることにより、前記拡散角分布を精細に制御することが可能となるため、輝度むら解消効果が高くなる。これにより、拡散特性の差を好ましい範囲に設定することが可能となり、輝度むらの少ない直下型バックライト装置が得られる。特に、液晶表示装置の薄型化や光源数の削減を目的とした際に、高い輝度むら解消性能を示すため、好ましく用いられる。   The diffusion angle in the plane of the diffusion sheet of the present invention periodically changes along a predetermined direction in the plane, and the relative position in the sheet plane in the predetermined direction is taken on the horizontal axis, In the diffusion angle distribution diagram when the diffusion angle at the position is taken on the vertical axis, the difference between the maximum value and the minimum value of the diffusion angle is preferably 40 degrees or more and 80 degrees or less. By setting the diffusion angle difference to be 40 degrees or more, a sufficient difference in diffusion characteristics can be obtained, and it is possible to meet demands for eliminating high luminance unevenness in reducing the thickness of the direct type backlight device and reducing the number of light sources. In addition, since the diffusion angle difference is set to 80 degrees or less, and the amount of change in the diffusion characteristics with respect to the change in the position in the sheet surface is suppressed, the diffusion angle distribution can be finely controlled, thereby eliminating uneven brightness. Increases effectiveness. As a result, the difference in diffusion characteristics can be set within a preferable range, and a direct type backlight device with less luminance unevenness can be obtained. In particular, it is preferably used because it exhibits high luminance unevenness elimination performance when the liquid crystal display device is thinned and the number of light sources is reduced.

このような拡散角度は、拡散シートの表面に多数の凹凸構造を有することにより実現することができる。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、規則的に配列していても、不規則に配列していてもよい。また、突起部間は連続的な曲面でつながっていてもよい。また、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、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。   Such a diffusion angle can be realized by having a large number of uneven structures 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 protrusions may be approximately conical, approximately spherical, approximately ellipsoidal, approximately lenticular lens, or approximately parabolic, and the protrusions may be regularly or irregularly arranged. It may be. Further, the protrusions may be connected by a continuous curved surface. Further, a pseudo random structure in which irregular irregularities are connected by a continuous curved surface can also be preferably used. This pseudo-random structure is preferably a fine three-dimensional structure characterized by non-planar speckles.

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側に多数の凹凸構造が設けられていてもよく、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、及び輝度むら軽減の観点から、出光面側が凹凸面となっていることが好ましく、さらに入光面側が平滑面或いはマット面となっていることがより好ましい。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、光学特性を損なわない範囲で、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, a large number of uneven structures may be provided on either the light exit surface or the light entrance surface of the diffusion sheet, and the surface side where the uneven structure is not provided is a smooth surface, an uneven surface, a mat surface. It may be. From the viewpoint of improving brightness and reducing unevenness in brightness, the light exit surface side is preferably an uneven surface, and the light entrance surface side is more preferably a smooth surface or a mat surface. In general, when a diffusion sheet is laminated, a very small amount of beads may be applied to the light incident surface within a range that does not impair optical characteristics in order to prevent damage. Such a case is also included in the smooth surface.

非平面スペックルによって特徴付けられた3次元構造は、機械加工では困難であった10μm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。この凹凸構造は、モアレ抑制などの観点から、高さ及びピッチが不規則であることが好ましい。   The three-dimensional structure characterized by non-planar speckle is suitable for forming a fine concavo-convex structure of 10 μm or less, which was difficult by machining. In particular, the method of forming irregularities using non-planar speckle is a manufacturing method suitable for changing the diffusion angle in accordance with 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. This concavo-convex structure is preferably irregular in height and pitch from the viewpoint of suppressing moire.

本発明において、該凹凸構造のアスペクト比は輝度むら抑制に大きく関係する。ここで、アスペクト比とは凹凸構造の高さをピッチで割った値をいう。また、ピッチとはある凹凸構造のトップからその隣の凹凸構造のトップまでの距離をいうものとする。つまり、該凹凸構造の高さ及びピッチが輝度むら抑制に大きく関係する。   In the present invention, the aspect ratio of the concavo-convex structure is greatly related to suppression of luminance unevenness. Here, the aspect ratio is a value obtained by dividing the height of the concavo-convex structure by the pitch. The pitch means the distance from the top of a certain uneven structure to the top of the adjacent uneven structure. That is, the height and pitch of the concavo-convex structure are greatly related to suppressing luminance unevenness.

本発明では、シート面内の所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置でのアスペクト比を縦軸にとったアスペクト比分布図において、前記アスペクト比のピーク値と前記アスペクト比のボトム値とが複数有り、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布するアスペクト比の算術平均値より大きいことを特徴とする。   In the present invention, in the aspect ratio distribution diagram in which the horizontal axis represents the relative position in the sheet surface in a predetermined direction within the sheet surface and the vertical axis represents the aspect ratio at the relative position in the sheet surface, the aspect ratio There are a plurality of peak values and a bottom value of the aspect ratio, and an arithmetic average value of diffusion angles between the adjacent peak values and the bottom value is between the adjacent peak value and the bottom value. It is characterized by being larger than the arithmetic average value of the distributed aspect ratio.

アスペクト比の変化は、隣り合うピーク値とボトム値との算術平均値が、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布するアスペクト比の算術平均値より大きければ厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、アスペクト比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。図23(a)〜図23(f)に、アスペクト比が、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、或いは階段状に、変化している拡散シートの例が示されている。   The change in the aspect ratio is strictly linear, curved, if the arithmetic average value of the adjacent peak value and the bottom value is larger than the arithmetic average value of the aspect ratio distributed between the adjacent peak value and the bottom value, The shape may not be stepped, and may be a straight shape, a curved shape, a shape slightly deviated from the stepped shape, or a mixed shape of a straight line and a curved line due to variation in aspect ratio measurement. 23 (a) to 23 (f), diffusion in which the aspect ratio changes in a linear shape, a mixed shape of straight lines and curves, or a staircase shape from a projection region on the light source to a projection region between the light sources. An example of a sheet is shown.

シート内の各領域におけるアスペクト比は、相対的にアスペクト比が高い領域を光源直上に配置してもよいし、相対的にアスペクト比が低い領域を光源直上に配置してもよい(図23(c),(d))。また、各領域間の凹凸高さはなめらかに変化することが好ましい。特に、高アスペクト比領域に連続する複数のピーク値を含む形状が輝度むら低減の観点から好ましく、その形状は直線状又は下に凸の曲線状または直線と下に凸の曲線の混合形状であることが好ましい(図23(c),(d),(f))。また、アスペクト比のボトム値があり、前記ボトム値を含む低アスペクト比領域におけるアスペクト比分布が、前記ボトム値を極小値とする下に凸の曲線状であるものも輝度むら低減の観点から好ましい(図23(a)〜(e))。   As for the aspect ratio of each region in the sheet, a region having a relatively high aspect ratio may be disposed immediately above the light source, or a region having a relatively low aspect ratio may be disposed directly above the light source (FIG. 23 ( c), (d)). Moreover, it is preferable that the uneven height between the regions changes smoothly. In particular, a shape including a plurality of peak values continuous in a high aspect ratio region is preferable from the viewpoint of reducing luminance unevenness, and the shape is a linear shape or a downwardly convex curve shape or a mixed shape of a straight line and a downwardly convex curve. It is preferable (FIGS. 23 (c), (d), (f)). Also, from the viewpoint of reducing luminance unevenness, there is a bottom value of the aspect ratio, and the aspect ratio distribution in the low aspect ratio region including the bottom value is a downward convex curve with the bottom value being a minimum value. (FIGS. 23A to 23E).

ここで、高アスペクト比領域とは、最大アスペクト比の1/2以上のアスペクト比を示す領域とし、低アスペクト領域とは、最大アスペクト比の1/2以下のアスペクト比を示す領域とする。本発明におけるピーク値とボトム値との間に分布するアスペクト比の算術平均値は、上記定義に基づくアスペクト比の分布を用いて算出するものとする。例えば、図20では、一つの高アスペクト比領域に複数(2つ)のピーク値が存在している。   Here, the high aspect ratio region is a region showing an aspect ratio of 1/2 or more of the maximum aspect ratio, and the low aspect region is a region showing an aspect ratio of 1/2 or less of the maximum aspect ratio. The arithmetic average value of the aspect ratio distributed between the peak value and the bottom value in the present invention is calculated using the aspect ratio distribution based on the above definition. For example, in FIG. 20, there are a plurality (two) of peak values in one high aspect ratio region.

また、隣り合うピーク値とボトム値との間に分布するアスペクト比とは、図20の破線区間部分に存在するアスペクト比をいうものとする。すなわち、ピーク値が複数存在する場合、隣り合うボトム値に対応する位置とピーク値に対応する位置との間の区間内に存在するアスペクト比をいうものとする。   Also, the aspect ratio distributed between adjacent peak values and bottom values refers to the aspect ratio existing in the broken line section of FIG. That is, when there are a plurality of peak values, the aspect ratio exists in the section between the position corresponding to the adjacent bottom value and the position corresponding to the peak value.

本発明において、アスペクト比の値を維持しながら、凹凸構造の高さが変化する形状とするのは、光学システムを変えずに行うことができるので、拡散シートを製造するのに安価かつ容易という観点から好ましい。   In the present invention, the shape in which the height of the concavo-convex structure changes while maintaining the value of the aspect ratio can be performed without changing the optical system, so that it is inexpensive and easy to manufacture a diffusion sheet. It is preferable from the viewpoint.

また、本発明において、アスペクト比の値を維持しながら、凹凸構造のピッチが変化する形状とするのは、高精細な液晶を用いた場合にモアレが発生しにくいこという観点から好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a shape in which the pitch of the concavo-convex structure changes while maintaining the value of the aspect ratio from the viewpoint that moiré is unlikely to occur when a high-definition liquid crystal is used.

この凹凸構造を表面に有し、拡散シート上の領域に応じて拡散角度が変化するような拡散シートは、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。   A diffusion sheet having this uneven structure on the surface and changing the diffusion angle according to the region on the diffusion sheet can be specifically 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. .

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。スペックルが小さければ角度範囲が広い。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の光取り出し面にスペックルパターンを転写する。拡散角度を位置によって変えたこの拡散シートの詳細な製造方法については、特表2003−535472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。また、拡散角度は凹凸構造のアスペクト比(高さ、ピッチ)を変えて制御しても構わない。   In general, the range of the diffusion angle depends on the average size and shape of the speckle. If speckle is small, the angle range is wide. 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. A speckle pattern is transferred to the light extraction surface of the light-transmitting resin layer by forming the light-transmitting resin layer with ultraviolet rays using the master mold. A detailed manufacturing method of the diffusion sheet in which the diffusion angle is changed depending on the position is disclosed in JP-T-2003-535472. All this content is included here. The diffusion angle may be controlled by changing the aspect ratio (height, pitch) of the concavo-convex structure.

表面構造の凹凸高さは、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のピッチやアスペクト比、表面粗さ等から判断できる。また、レーザー共焦点顕微鏡による拡散シート表面の観察像からも、前記ピッチ、アスペクト比や、表面粗さ等を読み取ることができる。例えば、ピッチが短いほど、或いはアスペクト比が大きいほど、或いは表面粗さが大きいものほど凹凸高さが高いと見なすことができる。   The unevenness height of the surface structure can be judged from, for example, the pitch, aspect ratio, surface roughness, etc. of the cross-sectional shape of the diffusion sheet observed with a scanning electron microscope. Further, the pitch, aspect ratio, surface roughness, and the like can also be read from an observation image of the diffusion sheet surface by a laser confocal microscope. For example, as the pitch is shorter, the aspect ratio is larger, or the surface roughness is larger, it can be considered that the unevenness height is higher.

また、本発明の拡散シートにおける凹凸構造は、シートの出光面側にあっても入光面側にあってもよい。凹凸構造が出光面側にあることは、輝度の低下を最小限に抑えつつ輝度むらを低減できるという観点から好ましい。また、凹凸構造が入光面にあることは、光源と拡散シートの面内における位置合わせが容易に行えるという観点から好ましい。   The uneven structure in the diffusion sheet of the present invention may be on the light exit surface side or the light entrance surface side of the sheet. The concavo-convex structure on the light exit surface side is preferable from the viewpoint that the luminance unevenness can be reduced while minimizing the decrease in luminance. Moreover, it is preferable that the concavo-convex structure is on the light incident surface from the viewpoint of easy alignment in the surface of the light source and the diffusion sheet.

凹凸構造がある面と反対側の面は、平滑面、凹凸面、マット面などであってもよい。輝度向上、および輝度ムラ軽減の観点から、凹凸構造がある面と反対側の面は、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、凹凸構造がある面と反対側の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。   The surface opposite to the surface having the uneven structure may be a smooth surface, an uneven surface, a mat surface, or the like. From the viewpoint of improving luminance and reducing luminance unevenness, it is preferable that the surface opposite to the surface having the concavo-convex structure is a smooth surface. In general, when laminating diffusion sheets, a very small amount of beads may be applied to the surface opposite to the surface having the concavo-convex structure within a range not losing smoothness in order to prevent damage. Such a case is also included in the smooth surface.

本発明の拡散シート15の拡散角度は、0.1度から120度の範囲で制御することができる。   The diffusion angle of the diffusion sheet 15 of the present invention can be controlled in the range of 0.1 degrees to 120 degrees.

凹凸高さについては、例えば凹凸構造のピッチを5μmとすると、液晶の高精細化(ピクセル狭小化)でもモアレが出ないという観点から、0.1μmから20μmの範囲で制御することが好ましい。   The height of the unevenness is preferably controlled in the range of 0.1 μm to 20 μm from the viewpoint that moire does not occur even when the pitch of the uneven structure is 5 μm, even if the liquid crystal has a high definition (pixel narrowing).

さらに、本発明の光線制御ユニットにおいては、前記拡散シートの拡散角度分布の周期と、前記拡散シートの入光面における照度分布の周期とを等しくすることが好ましい。拡散シートの入光面における照度分布は、例えばELDIM社のEZContrastXL88などによって測定できる。具体的には、本発明の拡散シートが設けられる直下型バックライト装置において、前記拡散シートを除き、拡散シートの入光面が位置する箇所に装置の焦点を定めて全方位輝度分布を測定し、その結果から積算光束量(Integrated Intensity)を得る、ということを面内測定対象範囲において繰り返すことで測定する。   Furthermore, in the light beam control unit of the present invention, it is preferable that the period of the diffusion angle distribution of the diffusion sheet is equal to the period of the illuminance distribution on the light incident surface of the diffusion sheet. The illuminance distribution on the light incident surface of the diffusion sheet can be measured by, for example, EZContrastXL88 manufactured by ELDIM. Specifically, in the direct type backlight device provided with the diffusion sheet of the present invention, the omnidirectional luminance distribution is measured by setting the focal point of the device at a position where the light incident surface of the diffusion sheet is located, excluding the diffusion sheet. The measurement is performed by repeating the process of obtaining the integrated light intensity (Integrated Intensity) from the result in the in-plane measurement target range.

図24は、前記直下型バックライト装置の例について、斜め上方から俯瞰した場合の模式図である。図24に示す直下型バックライト装置において、本発明の拡散シート15は、前記拡散角度が周期的に分布し、さらに前記拡散角度が周期的に分布する方向と、CCFL光源11の長手方向と直交する方向が一致するように配置されている。   FIG. 24 is a schematic view of an example of the direct type backlight device when viewed from obliquely above. In the direct-type backlight device shown in FIG. 24, the diffusion sheet 15 of the present invention is configured such that the diffusion angle is periodically distributed, and the direction in which the diffusion angle is periodically distributed is orthogonal to the longitudinal direction of the CCFL light source 11. It is arranged so that the direction to be matched.

図25は、本発明の直下型バックライト装置において、光源の間隔と、前記拡散シートの拡散角度分布周期を示した図である。図24において、前記拡散シートの入光面における照度分布の周期は光源同士の間隔と等しいため、本発明にかかる拡散シート面内の拡散角度分布周期を、光源間隔と略等しくすることが好ましい。前記拡散シートの入光面の照度分布において、光源直上領域の照度が高い場合、輝度むら解消の観点から、前記拡散シートの高拡散角度領域を配置することが好ましい。図25には、前記拡散シートの入光面における照度分布に対応するように設計した、前記拡散角度分布の例が示されている。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。   FIG. 25 is a view showing the interval between light sources and the diffusion angle distribution period of the diffusion sheet in the direct type backlight device of the present invention. In FIG. 24, since the period of the illuminance distribution on the light incident surface of the diffusion sheet is equal to the interval between the light sources, it is preferable that the diffusion angle distribution period in the diffusion sheet surface according to the present invention is substantially equal to the light source interval. In the illuminance distribution on the light incident surface of the diffusion sheet, when the illuminance in the region directly above the light source is high, it is preferable to dispose a high diffusion angle region of the diffusion sheet from the viewpoint of eliminating luminance unevenness. FIG. 25 shows an example of the diffusion angle distribution designed to correspond to the illuminance distribution on the light incident surface of the diffusion sheet. 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.

以下に、具体的な実施例及び比較例に基づいて説明する。   Below, it demonstrates based on a specific Example and a comparative example.

尚、以下の実施例中の主な測定値は以下の方法で測定した。
1.光拡散板の出光面形状
1−1 表面形状
光拡散板の出光面側をキーエンス製のレーザー顕微鏡GenerationII VK−9700で観察し、凸部の形状を観察した。
1−2 b,c,d値
凸部又は凹部多角錐形状の凸部頂点(或いは凹部底点)を通り、底面の三角形の一辺に垂直な平面で切った断面を1−1と同様にして観察し、その形状を観察した。
1−3 凸部(凹部)の側面の底面(開口面)に対する傾斜角θ(度)
1−2と同様にして、光拡散板出光面の断面観察を行い、側面と底面とがなす傾斜角(θ)を測定した。
1−4 凸部の底面三角形の一辺と点光源の格子状配置の格子を構成する四角形の対角線の成す角F(度)
1−1と同様にして、光拡散板の出光面側の凸部の三角錐形状を観察し、凸部底面三角形の一辺との格子状配置の格子を構成する四角形の対角線の成す角度を、F(度)とした(図26)。
1−5 凸部の底面三角形の内角(α、β、γ)
1−1と同様に、光拡散板の出光面側をレーザー顕微鏡で観察し、凸部の底面三角形の内角α、β、γを求めた(図10)。
2.全光線透過率T(%)
光拡散板をプレス成形して、表面を平滑にした後、日本電色工業社製の濁度計NDH2000を用いて、JIS K7105に準拠した方法で、全光線透過率Tを測定した。
3.平均反射率R(%)
島津製作所社製UV3150分光光度計を用い、光拡散板の入光面側から、光拡散板水平面に対する垂線から7度傾いた入射角度で、波長450〜750nmの光を入射させて、波長1nm毎に反射率を求め、その平均値を平均反射率R(%)とした。
In addition, the main measured values in the following examples were measured by the following methods.
1. Light Emitting Surface Shape of Light Diffusing Plate 1-1 Surface Shape The light emitting surface side of the light diffusing plate was observed with a Keyence Laser Microscope Generation II VK-9700, and the shape of the convex portion was observed.
1-2 b, c, d value A section cut through a plane perpendicular to one side of the bottom triangle passing through the top of the convex or concave polygonal pyramid (or the bottom of the concave) is the same as 1-1. Observed and observed its shape.
1-3 Inclination angle θ (degree) with respect to the bottom surface (opening surface) of the side surface of the convex portion (concave portion)
In the same manner as in 1-2, cross-sectional observation of the light diffusing plate exit surface was performed, and the inclination angle (θ) formed by the side surface and the bottom surface was measured.
1-4 Angle F (degree) formed by one side of the bottom triangle of the convex portion and the diagonal of the quadrilateral that forms the lattice of the point light source
In the same manner as in 1-1, the triangular pyramid shape of the convex portion on the light exit surface side of the light diffusing plate is observed, and the angle formed by the diagonal lines of the quadrangle that forms the lattice-like arrangement with one side of the convex bottom triangle is F (degrees) was set (FIG. 26).
1-5 Interior angle (α, β, γ) of bottom triangle of convex part
Similarly to 1-1, the light exit surface side of the light diffusing plate was observed with a laser microscope, and the interior angles α, β, and γ of the bottom triangles of the convex portions were obtained (FIG. 10).
2. Total light transmittance T (%)
The light diffusion plate was press-molded to smooth the surface, and then the total light transmittance T was measured by a method based on JIS K7105 using a turbidimeter NDH2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
3. Average reflectance R (%)
Using a UV3150 spectrophotometer manufactured by Shimadzu Corporation, light having a wavelength of 450 to 750 nm is incident from the light incident surface side of the light diffusing plate at an incident angle inclined by 7 degrees from the normal to the horizontal surface of the light diffusing plate, and every 1 nm wavelength. The reflectance was obtained, and the average value was defined as the average reflectance R (%).

尚、平均反射率R(%)は、標準板である硫酸バリウムの平均反射率を100%として、その相対値として求めた。又、光拡散板の表面形状が凸三角錐の場合は、底面三角形の少なくとも一辺が上下に向くように分光光度計に配置して求めた。
4.拡散率S(%)
光拡散板をプレス成形して、表面を平滑にした後、日本電色工業社製GC5000L変角光度計を用いて、透過モードで光入射角0度で入射した光の透過光の輝度の測定を行い、下記式により拡散率Sを求めた。
The average reflectance R (%) was obtained as a relative value with the average reflectance of barium sulfate as a standard plate as 100%. Further, when the surface shape of the light diffusing plate was a convex triangular pyramid, it was obtained by arranging in a spectrophotometer so that at least one side of the bottom triangle faces up and down.
4). Diffusion rate S (%)
After the light diffusing plate is press-molded and the surface is smoothed, the brightness of transmitted light of light incident at a light incident angle of 0 degree in the transmission mode is measured using a GC5000L variable angle photometer manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. And the diffusivity S was determined by the following formula.

拡散率S=100×(L(20度)+L(70度))/(L(5度)×2)であり、
ここで、
L(5度)は、5度の角度に出光した透過光輝度(cd/m2)、
L(20度)は、20度の角度に出光した透過光輝度(cd/m2)、
L(70度)は、70度の角度に出光した透過光輝度(cd/m2)、
である。
5.拡散板入光面凸凹部の平均傾斜角U(度)
光拡散板の入光面をレーザー顕微鏡で観察し、拡散板の長手方向と短手方向に1000μm幅で断面形状を解析し、1μm幅の平均傾斜角(水平面に対する傾斜角)を1000μm幅で連続して求め、各々長手方向の平均傾斜角と短手方向の平均傾斜角を計算し、更にその平均値を算出し、平均傾斜角Uとした。
6.平均LED距離P
最近接する4つのLEDからなる四角形の面積をSとした時、その平方根√(S)を平均LED間隔P(mm)とした。
7.LED最上部と光拡散板の平均距離H
LED光源バックライトの実装したLEDの最上部と光拡散板との間の距離(mm)を実装したLEDすべてにおいて計測し、その平均値をLED最上部と光拡散板の平均距離Hとした。
8−1.輝度ムラ(正面)
評価は目視による評価と、輝度計による評価の双方を行った。目視による評価は、バックライトの中心から直上0.5メートル輝度計による評価は、具体的には、LED光源バックライトに光拡散板及び所定の光学フィルムを配置し、LEDを点灯させて、コニカミノルタ社のCA2000を用いて輝度を測定した。尚、カメラはLED光源バックライトの中心から直上0.5メートルの位置に配置して測定を行った。本実施例、比較例で使用したLED光源バックライトの画面部寸法は306mm×306mmであるが、輝度測定部位としてはその中心部250mm×250mm部分について、縦横490×490解像度で輝度を測定した。そして、上記250mm×250mm部分の輝度データを用いて、輝度ムラを計算した。具体的には、コニカミノルタ社のソフトウエアCA−S20wのムラ強調モードにおいて、ムラ検出画素数を83としたときの画面中央部40mmx40mmのS.D.値を輝度ムラ測定値とした。
8−2.輝度ムラ(斜視)
バックライトの中心から直上0.5メートル、横に0.5メートル離れた位置から目視により輝度ムラを評価した。
Diffusivity S = 100 × (L (20 degrees) + L (70 degrees)) / (L (5 degrees) × 2)
here,
L (5 degrees) is the transmitted light intensity (cd / m 2 ) emitted at an angle of 5 degrees,
L (20 degrees) is the transmitted light luminance (cd / m 2 ) emitted at an angle of 20 degrees,
L (70 degrees) is the transmitted light intensity (cd / m 2 ) emitted at an angle of 70 degrees,
It is.
5). Average inclination angle U (degrees) of convex / concave depression on diffuser light entrance surface
The light incident surface of the light diffusing plate is observed with a laser microscope, the cross-sectional shape is analyzed with a width of 1000 μm in the longitudinal direction and the short side of the diffusing plate, and an average inclination angle of 1 μm width (inclination angle with respect to the horizontal plane) is continuously continuous with a width of 1000 μm The average inclination angle in the longitudinal direction and the average inclination angle in the short direction were calculated, and the average value was calculated as the average inclination angle U.
6). Average LED distance P
When the area of a quadrangle composed of the four LEDs closest to each other is S, the square root √ (S) is defined as an average LED interval P (mm).
7). Average distance H between top of LED and light diffuser
The distance (mm) between the top of the LED mounted with the LED light source backlight and the light diffusing plate was measured for all the mounted LEDs, and the average value was defined as the average distance H between the top of the LED and the light diffusing plate.
8-1. Uneven brightness (front)
Evaluation was performed both visually and with a luminance meter. The visual evaluation is 0.5 meter directly above the center of the backlight. Specifically, the LED light source backlight is provided with a light diffusing plate and a predetermined optical film, the LED is turned on, and Konica Luminance was measured using a CA2000 from Minolta. The measurement was performed by placing the camera at a position 0.5 meters directly above the center of the LED light source backlight. The screen size of the LED light source backlight used in this example and the comparative example is 306 mm × 306 mm, and the luminance was measured at a resolution of 490 × 490 resolution in the center portion of 250 mm × 250 mm. Then, the luminance unevenness was calculated using the luminance data of the 250 mm × 250 mm portion. Specifically, in the unevenness enhancement mode of Konica Minolta software CA-S20w, when the number of unevenness detection pixels is 83, the S.D. D. The value was determined as a luminance unevenness measurement value.
8-2. Brightness unevenness (perspective)
Luminance unevenness was visually evaluated from a position 0.5 meters directly above the center of the backlight and 0.5 meters horizontally.

なお、正面・斜視の輝度ムラの評価は以下の基準に従った。
<輝度ムラ評価>
◎ : 輝度ムラ値 ≦ 1.0
あるいは 目視で輝度ムラが全く見えないレベル
○ : 1.0 ≦ 輝度ムラ値 ≦ 2.0
あるいは 目視で僅かに輝度ムラが見えるレベル
× : 2.0 ≦ 輝度ムラ値
→ 目視で輝度ムラが見えるレベル
9.換算46インチLED個数
46インチサイズ(573mm×1018mm)をLED1個あたりの占有面積P2で割った値を換算46インチLED個数とした。
10.拡散角度(FWHM)
本実施例に示される拡散角度は、微細な凹凸構造を有する面から入光させ、Photon.Inc のFar−field Profiler LD8900で測定した角度を示している。例えば、5度は、どの方向のFWHMも、5度であることを表す。また、実施例及び比較例に記載した、シート面内において拡散角度分布を有するような拡散シートは、光源からの照度分布に対応するように前記拡散シート面内における拡散角度分布を設計し、照度が高い領域には前記拡散シートの拡散角度が高い領域を配置して用いた。
In addition, evaluation of the luminance unevenness of the front and perspective was according to the following criteria.
<Evaluation of uneven brightness>
A: Brightness unevenness value ≦ 1.0
Or a level at which no luminance unevenness can be visually observed ○: 1.0 ≦ luminance unevenness value ≦ 2.0
Or the level where the brightness unevenness is slightly visible ×: 2.0 ≦ brightness unevenness value
→ Level of visible brightness unevenness 9. Converted 46-inch LED count The value obtained by dividing the 46-inch size (573 mm × 1018 mm) by the occupied area P 2 per LED was used as the converted 46-inch LED count.
10. Diffusion angle (FWHM)
The diffusion angle shown in this example is obtained by entering light from a surface having a fine concavo-convex structure. Angles measured with Inc's Far-field Profiler LD8900. For example, 5 degrees indicates that the FWHM in any direction is 5 degrees. The diffusion sheet described in the examples and comparative examples has a diffusion angle distribution in the sheet surface, and the diffusion angle distribution in the diffusion sheet surface is designed so as to correspond to the illuminance distribution from the light source. A region having a high diffusion angle of the diffusion sheet was disposed and used in a region having a high.

次に、本実施例、比較例に用いられる光拡散板を製造する際に用いる熱プレス原板および光拡散光について説明する。
1).プレス原板1
屈折率1.59のポリスチレン樹脂(PSジャパン社製、スタイロンG9504)99.97重量部と、平均粒径5μmのアクリル系架橋粒子(積水化成品工業社製、テクポリマーMBX−5)0.3重量部をヘンシェルミキサーで混合し、二軸押出機(東芝機械社製TEM−58)で、樹脂温度230℃の条件で溶融混練し、ペレタイズした。前記ペレットをTEX−90単軸押出機で再度溶融混練し、1000mm幅Tダイより押出し、1.5mm厚シートを作成した。プレス原板1の全光線透過率Tは93%、拡散率Sは11%であった。
2).光拡散板1
プレス原板1を所定形状に賦形されたプレス金型に挟み込んで、プレス機に投入し、プレス板温度180℃、面圧100kg/cm2の条件で、30分間プレスした後、プレス原板1を挟み込んだプレス金型を水冷却したプレス機に入れ替え、10分間冷却した。冷却後、プレス金型から所定の形状に賦形された厚さ1.5mmの光拡散板を取り出した。
Next, the hot press original plate and the light diffusion light used when manufacturing the light diffusion plate used in this example and the comparative example will be described.
1). Press plate 1
99.97 parts by weight of a polystyrene resin having a refractive index of 1.59 (manufactured by PS Japan, Stylon G9504) and acrylic crosslinked particles having an average particle diameter of 5 μm (Techpolymer MBX-5, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 0.3 Weight parts were mixed with a Henschel mixer, melt kneaded and pelletized with a twin screw extruder (TEM-58 manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) at a resin temperature of 230 ° C. The pellets were melt-kneaded again with a TEX-90 single-screw extruder and extruded from a 1000 mm wide T-die to produce a 1.5 mm thick sheet. The press plate 1 had a total light transmittance T of 93% and a diffusivity S of 11%.
2). Light diffusion plate 1
The press original plate 1 is sandwiched between press dies shaped into a predetermined shape, put into a press machine, and pressed for 30 minutes under the conditions of a press plate temperature of 180 ° C. and a surface pressure of 100 kg / cm 2. The sandwiched press mold was replaced with a water-cooled press machine and cooled for 10 minutes. After cooling, a 1.5 mm-thick light diffusing plate shaped into a predetermined shape was taken out from the press mold.

得られた光拡散板は、入光面側の表面が平均傾斜角10度の凹凸形状を有するマット形状であり、出光面側の表面が周期的に形成された凸部略三角錐形状(正三角錐台形状)であった(図27参照)。   The obtained light diffusing plate is a mat shape having a concave-convex shape with an average inclination angle of 10 degrees on the surface on the light incident surface side, and a convex triangular pyramid shape (regular three-dimensional shape) in which the light-emitting surface side surface is periodically formed. The shape was a truncated pyramid (see FIG. 27).

また、この光拡散板の凸部の略三角錐の傾斜角θは54度であり、断面形状は、B部が94μm、C部が1μm、D部が5μm、底面三角形の内角α、β、γはそれぞれ60度であった。   Further, the inclination angle θ of the substantially triangular pyramid of the convex portion of the light diffusing plate is 54 degrees, and the cross-sectional shapes are 94 μm for the B portion, 1 μm for the C portion, 5 μm for the D portion, and the inner angles α, β, Each γ was 60 degrees.

また、この光拡散板は、平均反射率Rが53%であり、再帰反射特性を有していないことを確認した。
3).光拡散板2
プレス原板1を所定形状に賦形されたプレス金型に挟み込んで、プレス機に投入し、プレス板温度180℃、面圧100kg/cm2の条件で、30分間プレスした後、プレス原板1を挟み込んだプレス金型を水冷却したプレス機に入れ替え、10分間冷却した。冷却後、プレス金型から所定の形状に賦形された厚さ1.5mmの光拡散板を取り出した。
Further, it was confirmed that this light diffusing plate had an average reflectance R of 53% and did not have retroreflective properties.
3). Light diffusion plate 2
The press original plate 1 is sandwiched between press dies shaped into a predetermined shape, put into a press machine, and pressed for 30 minutes under the conditions of a press plate temperature of 180 ° C. and a surface pressure of 100 kg / cm 2. The sandwiched press mold was replaced with a water-cooled press machine and cooled for 10 minutes. After cooling, a 1.5 mm-thick light diffusing plate shaped into a predetermined shape was taken out from the press mold.

得られた光拡散板は、入光面側の表面が平均傾斜角10度の凹凸形状を有するマット形状であり、出光面側の表面が周期的に形成された凸部略三角錐形状(正三角錐台形状)であった(図27参照)。   The obtained light diffusing plate is a mat shape having a concave-convex shape with an average inclination angle of 10 degrees on the surface on the light incident surface side, and a convex triangular pyramid shape (regular three-dimensional shape) in which the light-emitting surface side surface is periodically formed. The shape was a truncated pyramid (see FIG. 27).

また、この光拡散板の凸部の略三角錐の傾斜角θは60度であり、断面形状は、B部が94μm、C部が1μm、D部が5μm、底面三角形の内角α、β、γはそれぞれ60度であった。   Further, the inclination angle θ of the substantially triangular pyramid of the convex portion of the light diffusing plate is 60 degrees, and the cross-sectional shape is 94 μm for the B portion, 1 μm for the C portion, 5 μm for the D portion, and the inner angles α, β, Each γ was 60 degrees.

また、この光拡散板は、平均反射率Rが57%であり、再帰反射特性を有していないことを確認した。
4).光拡散板3
DSF60(旭化成イーマテリアルズ製):厚さ1.5mmの光拡散板であり、両面に平均傾斜角Uが10度のマット形状を有し、その全光線透過率Tは58%、拡散率Sは83%、平均反射率Rは37%であった。
5).光拡散板4
DL216(旭化成イーマテリアルズ製):厚さ1.5mmの光拡散板であり、片面に平均傾斜角Uが10度のマット形状、もう片面にリニアレンズ形状を有し、全光線透過率Tは77%、拡散率Sは25%、平均反射率Rは38%であった。
In addition, it was confirmed that this light diffusing plate had an average reflectance R of 57% and did not have retroreflection characteristics.
4). Light diffusion plate 3
DSF60 (manufactured by Asahi Kasei E-Materials): a light diffusing plate having a thickness of 1.5 mm, having a mat shape with an average inclination angle U of 10 degrees on both surfaces, a total light transmittance T of 58%, and a diffusivity S Was 83%, and the average reflectance R was 37%.
5). Light diffusion plate 4
DL216 (manufactured by Asahi Kasei E-materials): a light diffusing plate with a thickness of 1.5 mm, having a matte shape with an average inclination angle U of 10 degrees on one side and a linear lens shape on the other side, and the total light transmittance T is The diffuse reflectance S was 25% and the average reflectance R was 38%.

次に、本実施例、比較例に用いられる拡散シートについて説明する。
1].拡散シート1
拡散シート1は、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が面内で変化しており、拡散角度が高い領域が、図28に示すように間隔n1:55.8mm、n2:32.2mmの千鳥状に配置されていることを特徴とする。さらに図28中の線Y上における拡散シート1の拡散角度分布は図29のようになっている。シート厚みは280μm、シート基材はPETである。
2].拡散シート2
拡散シート2は、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が面内で変化しており、拡散角度が高い領域が、図28に示すように間隔n1:55.8mm、n2:32.2mmの千鳥状に配置されていることを特徴とする。さらに図28中の線Y上における拡散シート2の拡散角度分布は図30のようになっている。シート厚みは270μm、シート基材はPETである。
3].拡散シート3
拡散シート3は、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が面内で変化しており、拡散角度が高い領域が、図28に示すように間隔n1:52.1mm、n2:30.1mmの千鳥格子状に配置されていることを特徴とする。さらに図28中の線Y上における拡散シート3の拡散角度分布は拡散シート1と同様に図29のようになっている。図中の相対位置とは、拡散角度が高い領域の中央からの実測距離を、線Yに平行な方向のLEDピッチn1で割った値である。シート厚みは280μm、シート基材はPETである。
4].拡散シート4
拡散シート4は、シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が面内で変化しており、拡散角度が高い領域が、図28に示すように間隔n1:37.2mm、n2:21.5mmの千鳥格子状に配置されていることを特徴とする。さらに図28中の線Y上における拡散シート4の拡散角度分布は拡散シート1と同様に図29のようになっている。図中の相対位置とは、拡散角度が高い領域の中央からの実測距離を、線Yに平行な方向のLEDピッチn1で割った値である。シート厚みは280μm、シート基材はPETである。
Next, the diffusion sheet used for a present Example and a comparative example is demonstrated.
1]. Diffusion sheet 1
In the diffusion sheet 1, the diffusion angle of the emitted light when a light beam is incident perpendicularly to the sheet surface changes in the plane, and the region having a high diffusion angle has an interval n1: 55.8 mm as shown in FIG. n2: It is arranged in a staggered pattern of 32.2 mm. Furthermore, the diffusion angle distribution of the diffusion sheet 1 on the line Y in FIG. 28 is as shown in FIG. The sheet thickness is 280 μm, and the sheet base material is PET.
2]. Diffusion sheet 2
In the diffusion sheet 2, the diffusion angle of the emitted light when a light beam is incident perpendicularly to the sheet surface changes in the plane, and the region where the diffusion angle is high has an interval n1: 55.8 mm as shown in FIG. n2: It is arranged in a staggered pattern of 32.2 mm. Furthermore, the diffusion angle distribution of the diffusion sheet 2 on the line Y in FIG. 28 is as shown in FIG. The sheet thickness is 270 μm, and the sheet base material is PET.
3]. Diffusion sheet 3
In the diffusion sheet 3, the diffusion angle of the emitted light when the light beam is incident perpendicularly to the sheet surface changes in the plane, and the region where the diffusion angle is high has an interval n1: 52.1 mm as shown in FIG. n2: It is arranged in a 30.1 mm staggered pattern. Further, the diffusion angle distribution of the diffusion sheet 3 on the line Y in FIG. 28 is as shown in FIG. The relative position in the figure is a value obtained by dividing the measured distance from the center of the region where the diffusion angle is high by the LED pitch n1 in the direction parallel to the line Y. The sheet thickness is 280 μm, and the sheet base material is PET.
4]. Diffusion sheet 4
In the diffusion sheet 4, the diffusion angle of the emitted light when a light beam is incident perpendicularly to the sheet surface changes in the plane, and the region where the diffusion angle is high has an interval n1: 37.2 mm as shown in FIG. n2: Arranged in a 21.5 mm staggered pattern. Further, the diffusion angle distribution of the diffusion sheet 4 on the line Y in FIG. 28 is as shown in FIG. The relative position in the figure is a value obtained by dividing the measured distance from the center of the region where the diffusion angle is high by the LED pitch n1 in the direction parallel to the line Y. The sheet thickness is 280 μm, and the sheet base material is PET.

本実施例、比較例におけるバックライトの光源部におけるLED種は、Cree社製の光ピーク角度が0度である白色LED(CREE製 LM6−EWN1−03−N3)を用いた(出光分布は図1参照)。   As the LED type in the light source part of the backlight in this example and the comparative example, a white LED (LM6-EWN1-03-N3 manufactured by CREE) having a light peak angle of 0 degrees manufactured by Cree was used (light emission distribution is shown in the figure). 1).

[実施例1]
LED基盤(PCB)上に白色LEDを図16に示すように、LED間隔n1:55.8mm、n2:32.2mmの千鳥状配置(配置1)で104個実装し(n1/n2=0.58(図17参照))、画面サイズ320×320mmのLED光源バックライト評価装置を作成した。このとき、平均LED間隔Pは30mmであった。対応する換算46インチLED個数は、648個であった。
[Example 1]
As shown in FIG. 16, 104 white LEDs are mounted on the LED substrate (PCB) in a staggered arrangement (arrangement 1) with an LED interval of n1: 55.8 mm and n2: 32.2 mm (n1 / n2 = 0.0). 58 (see FIG. 17)), an LED light source backlight evaluation apparatus having a screen size of 320 × 320 mm was prepared. At this time, the average LED interval P was 30 mm. The corresponding number of converted 46-inch LEDs was 648.

次に、LEDを実装したLED基盤(PCB)の上に、反射シートとして拡散反射率95%のルミラーE6SL(東レ製)を両面テープで貼り付け、反射シートとLED最上部との間の距離hを1.9mmに保った(図11参照)。次いで、LED最上部と光拡散板1との平均距離Hを30mmになるよう光反射板を反射シート上方に固定し、該光拡散板1の上に、拡散シート1を配設して、LED上に光線制御ユニット1を構成した。   Next, on the LED substrate (PCB) on which the LED is mounted, Lumirror E6SL (manufactured by Toray) having a diffuse reflectance of 95% is attached as a reflective sheet with double-sided tape, and the distance h between the reflective sheet and the top of the LED h Was kept at 1.9 mm (see FIG. 11). Next, the light reflecting plate is fixed above the reflecting sheet so that the average distance H between the LED uppermost part and the light diffusing plate 1 is 30 mm, and the diffusing sheet 1 is disposed on the light diffusing plate 1, and the LED The light beam control unit 1 was configured on the top.

次に、光線制御ユニット1上に、拡散シートTDF−127(東レセーハン製)2枚と、DBEF−D400(3M社製)とをこの順で配置し、実施例1の直下型バックライト1を構成した。   Next, two diffusion sheets TDF-127 (manufactured by Toray Seishan) and DBEF-D400 (manufactured by 3M) are arranged in this order on the light beam control unit 1, and the direct type backlight 1 of Example 1 is disposed. Configured.

なお、バックライトは、1個のLEDに20mAの電流を流して、点灯させた。その後、LED最上部と光拡散板1との平均距離Hを1mmずつ短くしていき、正面及び斜めの輝度ムラが良好な最短距離を求めたところ、12mmであった。尚、11mmまで短くすると輝度ムラが悪くなる結果となった。尚、輝度ムラの測定は、LED点灯後、バックライトを1時間エージングした後に行った。   The backlight was turned on by passing a current of 20 mA through one LED. Thereafter, the average distance H between the LED uppermost part and the light diffusing plate 1 was shortened by 1 mm, and the shortest distance with favorable front and oblique luminance unevenness was found to be 12 mm. In addition, when it shortened to 11 mm, it resulted in the brightness nonuniformity worsening. The luminance unevenness was measured after the LED was turned on and the backlight was aged for 1 hour.

[実施例2]
光拡散板2の上に拡散シート2を配設してLED上に光線制御ユニット2を構成した。次いで、反射シートと光拡散板2を反射シート上方に固定し、次に、光線制御ユニット2上に、拡散シートTDF−127(東レセーハン製)2枚と、DBEF(3M社製)とをこの順で配置し、直下型バックライト装置2を構成した。それ以外の条件は、すべて実施例1と同じものとし、輝度ムラ測定を行った。正面及び斜めの輝度ムラが良好な反射シートと光拡散板2の最短距離を求めたところ、11mmであった。尚、10mmまで短くすると輝度ムラが悪くなる結果となった。
[Example 2]
The light diffusion unit 2 was disposed on the light diffusion plate 2 to constitute the light beam control unit 2 on the LED. Next, the reflection sheet and the light diffusion plate 2 are fixed above the reflection sheet. Next, on the light control unit 2, two diffusion sheets TDF-127 (manufactured by Toray Seishan) and DBEF (manufactured by 3M) are attached. Arranged in order, a direct type backlight device 2 was configured. All other conditions were the same as in Example 1, and luminance unevenness measurement was performed. The shortest distance between the reflection sheet having favorable front and oblique luminance unevenness and the light diffusing plate 2 was found to be 11 mm. In addition, when it shortened to 10 mm, it resulted in that the brightness nonuniformity worsened.

[実施例3]
光拡散板1の上に拡散シート1を配設してLED上に光線制御ユニット3を構成した。次いで、反射シートと光拡散板1を反射シート上方に固定し、次に、光線制御ユニット2上に、拡散シートTDF−127(東レセーハン製)2枚を配置し直下型バックライト装置3を構成した。それ以外の条件は、すべて実施例1と同じものとし、輝度ムラ測定を行った。正面及び斜めの輝度ムラが良好な反射シートと光拡散板2の最短距離を求めたところ、12mmであった。尚、11mmまで短くすると輝度ムラが悪くなる結果となった。
[Example 3]
The light diffusion unit 1 is disposed on the light diffusion plate 1 to form the light beam control unit 3 on the LED. Next, the reflecting sheet and the light diffusing plate 1 are fixed above the reflecting sheet, and then two diffusing sheets TDF-127 (manufactured by Toray Seishan) are arranged on the light beam control unit 2 to constitute a direct type backlight device 3 did. All other conditions were the same as in Example 1, and luminance unevenness measurement was performed. The shortest distance between the reflection sheet with favorable front and oblique luminance unevenness and the light diffusing plate 2 was found to be 12 mm. In addition, when it shortened to 11 mm, it resulted in the brightness nonuniformity worsening.

[実施例4]
拡散シート1の上に光拡散板1を配設してLED上に光線制御ユニット4を構成した。次いで、反射シートと拡散シート1を反射シート上方に固定し、次に、光線制御ユニット4上に、拡散シートTDF−127(東レセーハン製)2枚と、DBEF−D400(3M社製)とをこの順で配置し、直下型バックライト装置4を構成した。それ以外の条件は、すべて実施例1と同じものとし、輝度ムラ測定を行った。正面及び斜めの輝度ムラが良好な反射シートと拡散シート1の最短距離を求めたところ、13mmであった。尚、12mmまで短くすると輝度ムラが悪くなる結果となった。
[Example 4]
A light diffusing plate 1 was disposed on the diffusing sheet 1 to constitute a light beam control unit 4 on the LED. Next, the reflection sheet and the diffusion sheet 1 are fixed above the reflection sheet. Next, on the light control unit 4, two diffusion sheets TDF-127 (manufactured by Toray Seishan) and DBEF-D400 (manufactured by 3M) are attached. The direct type backlight device 4 was configured by arranging in this order. All other conditions were the same as in Example 1, and luminance unevenness measurement was performed. The shortest distance between the reflection sheet with favorable front and oblique luminance unevenness and the diffusion sheet 1 was found to be 13 mm. In addition, when it shortened to 12 mm, it resulted in that the brightness nonuniformity worsened.

[実施例5]
光拡散板1の上に拡散シート1を配設してLED上に光線制御ユニット5を構成した。次いで、反射シートと光拡散板1を反射シート上方に固定し、次に、光線制御ユニット2上に、拡散シートTDF−127(東レセーハン製)1枚と、DBEF−D400(3M社製)とをこの順で配置し、直下型バックライト装置5を構成した。それ以外の条件は、すべて実施例1と同じものとし、輝度ムラ測定を行った。正面及び斜めの輝度ムラが良好な反射シートと光拡散板1の最短距離を求めたところ、13mmであった。尚、12mmまで短くすると輝度ムラが悪くなる結果となった。
[Example 5]
The light diffusion unit 1 was disposed on the light diffusion plate 1 to form a light beam control unit 5 on the LED. Next, the reflection sheet and the light diffusing plate 1 are fixed above the reflection sheet, and then on the light beam control unit 2, one diffusion sheet TDF-127 (manufactured by Toray Seyhan) and DBEF-D400 (manufactured by 3M) Are arranged in this order to constitute a direct type backlight device 5. All other conditions were the same as in Example 1, and luminance unevenness measurement was performed. The shortest distance between the reflection sheet with favorable front and oblique luminance unevenness and the light diffusing plate 1 was found to be 13 mm. In addition, when it shortened to 12 mm, it resulted in that the brightness nonuniformity worsened.

[比較例1]
光拡散板1の上に、拡散シートTDF−127(東レセーハン製)2枚と、DBEF(3M社製)とをこの順で配置し、比較例1の直下型バックライト装置6を構成した。
[Comparative Example 1]
On the light diffusion plate 1, two diffusion sheets TDF-127 (manufactured by Toray Seishan) and DBEF (manufactured by 3M) were arranged in this order, and the direct type backlight device 6 of Comparative Example 1 was configured.

それ以外の条件は、すべて実施例1と同じものとし、輝度ムラ測定を行った。正面及び斜めの輝度ムラが良好な反射シートと光拡散板1の最短距離を求めたところ、17mmであった。尚、16mmまで短くすると輝度ムラが悪くなる結果となった。   All other conditions were the same as in Example 1, and luminance unevenness measurement was performed. The shortest distance between the reflection sheet with favorable front and oblique luminance unevenness and the light diffusing plate 1 was found to be 17 mm. In addition, when it shortened to 16 mm, it resulted in a brightness nonuniformity worsening.

[比較例2]
光拡散板として、全光線透過率58%両面エンボス面を有する光拡散板3:DSF60(旭化成イーマテリアルズ製)を用い、該光拡散板3の上に、拡散シート1、拡散シートTDF−127(東レセーハン製)2枚と、DBEF(3M社製)とをこの順で配置し、比較例2の直下型バックライト装置7を構成した。それ以外の条件は、すべて実施例1と同じものとし、輝度ムラ測定を行った。正面及び斜めの輝度ムラが良好な反射シートと光拡散板3の最短距離を求めたところ、18mmであった。尚、17mmまで短くすると輝度ムラが悪くなる結果となった。
[Comparative Example 2]
As the light diffusing plate, a light diffusing plate 3: DSF60 (manufactured by Asahi Kasei E-Materials) having an embossed surface with a total light transmittance of 58% is used. On the light diffusing plate 3, the diffusing sheet 1 and the diffusing sheet TDF-127 are used. Two sheets (manufactured by Toray Seishan) and DBEF (manufactured by 3M) were arranged in this order to constitute a direct type backlight device 7 of Comparative Example 2. All other conditions were the same as in Example 1, and luminance unevenness measurement was performed. The shortest distance between the reflection sheet with favorable front and oblique luminance unevenness and the light diffusing plate 3 was found to be 18 mm. In addition, when it shortened to 17 mm, it resulted in that the brightness nonuniformity worsened.

[比較例3]
光拡散板として、レンズ面入光の全光線透過率72%で片面リニアレンズ片面エンボスの光拡散板4:DL216(旭化成イーマテリアルズ製)を用い、該光拡散板4の上に、拡散シート1、拡散シートTDF−127(東レセーハン製)2枚と、DBEF−D400(3M社製)とをこの順で配置し、比較例2の直下型バックライト装置8を構成した。それ以外の条件は、すべて実施例1と同じものとし、輝度ムラ測定を行った。正面及び斜めの輝度ムラが良好な反射シートと光拡散板4の最短距離を求めたところ、18mmであった。尚、17mmまで短くすると輝度ムラが悪くなる結果となった。
[Comparative Example 3]
As the light diffusing plate, a light diffusing plate 4: DL216 (manufactured by Asahi Kasei E-Materials) with a single-sided linear lens embossed with a total light transmittance of 72% of light incident on the lens surface is used. 1. Two diffusion sheets TDF-127 (manufactured by Toray Sehan) and DBEF-D400 (manufactured by 3M) were arranged in this order to constitute a direct type backlight device 8 of Comparative Example 2. All other conditions were the same as in Example 1, and luminance unevenness measurement was performed. The shortest distance between the reflection sheet with favorable front and oblique luminance unevenness and the light diffusing plate 4 was found to be 18 mm. In addition, when it shortened to 17 mm, it resulted in that the brightness nonuniformity worsened.

得られた光学制御ユニットおよび直下型バックライト装置の評価結果を表1に示す。   Table 1 shows the evaluation results of the obtained optical control unit and direct type backlight device.

実施例1および2においては、比較例1,2,3と比較し、輝度ムラ(正面)、輝度ムラ(斜視)が大幅に改善できたことがわかる。 In Examples 1 and 2, it can be seen that luminance unevenness (front) and luminance unevenness (perspective) can be significantly improved as compared with Comparative Examples 1, 2, and 3.

また、実施例3、4および5においては、Hを抑えつつ、比較例1,2,3と同等の輝度ムラ(正面)、輝度ムラ(斜視)を達成できたことがわかる。   In Examples 3, 4 and 5, it can be seen that the luminance unevenness (front) and luminance unevenness (perspective) equivalent to those of Comparative Examples 1, 2, and 3 were achieved while suppressing H.

[実施例6]
実施例4の直下型バックライト装置4のLED最上部と拡散シート1との距離Hが12mmの条件で輝度ムラ測定を行ったところ、正面及び斜め共に輝度ムラは×の結果となった。そこで、Hは12mmに固定した条件で、平均LED間隔Pを30mmから1mmずつ短縮させるとともに、拡散シート1の拡散角度の高低のパタンの平均間隔P(算出方法は平均LED間隔の算出方法に準ずる)も1mmずつ短縮(図29の拡散角度分布を保ったまま)させていったところ、P=28mmで輝度ムラ良好の結果となった(拡散シート1は拡散シート3に代替)。P=28mmに対応する換算46インチLED個数は、744個となった。結果を表2に示す。
[Example 6]
When the luminance unevenness measurement was performed under the condition that the distance H between the LED uppermost part of the direct type backlight device 4 of Example 4 and the diffusion sheet 1 was 12 mm, the luminance unevenness was a result of x in both the front and diagonal directions. Therefore, while H is fixed at 12 mm, the average LED interval P is shortened by 1 mm from 30 mm, and the average interval P of the pattern of the diffusion angle of the diffusion sheet 1 (the calculation method is based on the calculation method of the average LED interval). ) Was also shortened by 1 mm (while maintaining the diffusion angle distribution of FIG. 29), the result was that the brightness unevenness was good at P = 28 mm (the diffusion sheet 1 was replaced with the diffusion sheet 3). The number of converted 46 inch LEDs corresponding to P = 28 mm was 744. The results are shown in Table 2.

[実施例7]
直下型バックライト装置5のLED最上部と光拡散板1との距離Hが12mmの条件で輝度ムラ測定を行ったところ、正面及び斜め共に輝度ムラは×の結果となった。
そこで、Hは12mmに固定した条件で、平均LED間隔Pを30mmから1mmずつ短縮させるとともに、拡散角度の高低のパタンの平均間隔P(算出方法は平均LED間隔の算出方法に準ずる)も1mmずつ短縮(図29の拡散角度分布を保ったまま)させていったところ、P=28mmで輝度ムラ良好の結果となった(拡散シート1は拡散シート3に代替)。P=28mmに対応する換算46インチLED個数は、744個となった。結果を表2に示す。
[Example 7]
When the brightness unevenness measurement was performed under the condition that the distance H between the LED uppermost part of the direct type backlight device 5 and the light diffusing plate 1 was 12 mm, the brightness unevenness was indicated as x in both the front and diagonal directions.
Therefore, under the condition that H is fixed at 12 mm, the average LED interval P is shortened by 1 mm from 30 mm, and the average interval P of the pattern of the diffusion angle (the calculation method is based on the calculation method of the average LED interval) is also 1 mm. As a result of shortening (while maintaining the diffusion angle distribution of FIG. 29), the result was that the brightness unevenness was good at P = 28 mm (the diffusion sheet 1 was replaced with the diffusion sheet 3). The number of converted 46 inch LEDs corresponding to P = 28 mm was 744. The results are shown in Table 2.

[比較例4]
直下型バックライト装置6のLED最上部と光拡散板1の距離Hが12mmの条件で輝度ムラ測定を行ったところ、正面及び斜め共に輝度ムラは×の結果となった。
[Comparative Example 4]
When the luminance unevenness measurement was performed under the condition that the distance H between the LED uppermost part of the direct type backlight device 6 and the light diffusing plate 1 was 12 mm, the luminance unevenness was indicated as x in both the front and diagonal directions.

そこで、Hは12mmに固定した条件で、平均LED間隔Pを30mmから1mmずつ短縮させていったところ、P=23mmで輝度ムラ良好の結果となった。P=23mmに対応する換算46インチLED個数は、1103個となった。結果を表2に示す。   Therefore, when the average LED interval P was shortened by 1 mm from 30 mm under the condition that H was fixed at 12 mm, the brightness unevenness was good at P = 23 mm. The number of converted 46 inch LEDs corresponding to P = 23 mm was 1103. The results are shown in Table 2.

[比較例5]
直下型バックライト装置7のLED最上部と光拡散板1との距離Hが12mmの条件で輝度ムラ測定を行ったところ、正面及び斜め共に輝度ムラは×の結果となった。
そこで、Hは12mmに固定した条件で、平均LED間隔Pを30mmから1mmずつ短縮させるとともに、拡散角度の高低のパタンの平均間隔P(算出方法は平均LED間隔の算出方法に準ずる)も1mmずつ短縮(図29の拡散角度分布を保ったまま)させていったところ、P=20mmで輝度ムラ良好の結果となった(拡散シート1は拡散シート4に代替)。P=20mmに対応する換算46インチLED個数は、1458個となった。結果を表2に示す。
[Comparative Example 5]
When the brightness unevenness measurement was performed under the condition that the distance H between the LED uppermost part of the direct type backlight device 7 and the light diffusion plate 1 was 12 mm, the brightness unevenness was indicated as x in both the front and diagonal directions.
Therefore, under the condition that H is fixed at 12 mm, the average LED interval P is shortened by 1 mm from 30 mm, and the average interval P of the pattern of the diffusion angle (the calculation method is based on the calculation method of the average LED interval) is also 1 mm. When shortening (while maintaining the diffusion angle distribution of FIG. 29), P = 20 mm and the result of good luminance unevenness was obtained (the diffusion sheet 1 was replaced with the diffusion sheet 4). The number of converted 46-inch LEDs corresponding to P = 20 mm was 1458. The results are shown in Table 2.

[比較例6]
直下型バックライト装置8のLED最上部と光拡散板1との距離Hが12mmの条件で輝度ムラ測定を行ったところ、正面及び斜め共に輝度ムラは×の結果となった。
そこで、Hは12mmに固定した条件で、平均LED間隔Pを30mmから1mmずつ短縮させるとともに、拡散角度の高低のパタンの平均間隔P(算出方法は平均LED間隔の算出方法に準ずる)も1mmずつ短縮(図29の拡散角度分布を保ったまま)させていったところ、P=20mmで輝度ムラ良好の結果となった(拡散シート1は拡散シート4に代替)。P=20mmに対応する換算46インチLED個数は、1458個となった。結果を表2に示す。
[Comparative Example 6]
When the luminance unevenness was measured under the condition that the distance H between the LED uppermost part of the direct type backlight device 8 and the light diffusing plate 1 was 12 mm, the luminance unevenness was indicated as x in both the front and diagonal directions.
Therefore, under the condition that H is fixed at 12 mm, the average LED interval P is shortened by 1 mm from 30 mm, and the average interval P of the pattern of the diffusion angle (the calculation method is based on the calculation method of the average LED interval) is also 1 mm. When shortening (while maintaining the diffusion angle distribution of FIG. 29), P = 20 mm and the result of good luminance unevenness was obtained (the diffusion sheet 1 was replaced with the diffusion sheet 4). The number of converted 46-inch LEDs corresponding to P = 20 mm was 1458. The results are shown in Table 2.

実施例1,5および6においては、比較例4,5,6と同等の輝度ムラ(正面)、輝度ムラ(斜視)を達成しつつ、使用する点光源の数を大幅に減らすことができたことがわかる。 In Examples 1, 5 and 6, it was possible to significantly reduce the number of point light sources used while achieving the same luminance unevenness (front) and luminance unevenness (perspective) as in Comparative Examples 4, 5, and 6. I understand that.

本発明の光学制御ユニットは、所望のバックライト厚みで、少ない光学フィルムを用いて、著しく優れた輝度及び輝度均一性(正面及び斜視)を実現できるので、例えば、LED光源液晶テレビ、LED光源看板、LED光源照明等幅広い用途に対して有用である。   Since the optical control unit of the present invention can realize remarkably excellent luminance and luminance uniformity (front and perspective) with a desired backlight thickness and a small optical film, for example, LED light source liquid crystal televisions, LED light source signs. It is useful for a wide range of applications such as LED light source illumination.

B:凸部の断面において、(1´)及び(2´)を満たす部分。
C:凸部の断面において、Bより裾側の部分。
D:凸部の断面において、Cより頂部側の部分。
α:光拡散板表面に賦形された凸部三角錐形状の底面三角形の内角
β:光拡散板表面に賦形された凸部三角錐形状の底面三角形の内角
γ:光拡散板表面に賦形された凸部三角錐形状の底面三角形の内角
n1:LED千鳥配置のLED間距離
n2:LED千鳥配置のLED間距離
F:光拡散板表面に賦形された凸部三角錐形状の底面三角形の一辺と、点光源の格子の成す角
1,3 高拡散角度領域
2,4 低拡散角度領域
11 CCFL(冷陰極管)
12 LED(発光ダイオード)
13 反射シート
14 拡散板
15 拡散シート
16 レンズシート
17 プリズムシート
18 反射型偏光シート
B: A portion satisfying (1 ′) and (2 ′) in the cross section of the convex portion.
C: A portion on the skirt side from B in the cross section of the convex portion.
D: A portion on the top side from C in the cross section of the convex portion.
α: Inner angle of the convex triangular pyramid shaped bottom triangle shaped on the light diffusion plate surface β: Inner angle of the convex triangular pyramid shaped bottom triangle shaped on the light diffusion plate surface γ: Applied to the light diffusion plate surface Formed convex triangular pyramid shaped bottom triangle interior angle n1: LED staggered LED distance n2: LED staggered LED distance F: convex triangular pyramid shaped bottom triangle shaped on the light diffusion plate surface The angle between one side and the grid of the point light source 1,3 High diffusion angle region 2,4 Low diffusion angle region 11 CCFL (cold cathode tube)
12 LED (Light Emitting Diode)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Reflective sheet 14 Diffusion plate 15 Diffusion sheet 16 Lens sheet 17 Prism sheet 18 Reflective polarizing sheet

Claims (32)

底面が三角形である略三角錐形状の凸部が表面に複数形成され、且つ可視光に対する再帰反射特性を有さない光拡散板と、
シート面に垂直に光線を入射した場合の出射光の拡散角度が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートと、
を備えた光線制御ユニット。
A light diffusing plate having a plurality of convex portions having a substantially triangular pyramid shape whose bottom surface is a triangle and having no retroreflective property with respect to visible light;
A diffusion sheet in which a diffusion angle of emitted light when a light beam is incident perpendicularly to the sheet surface periodically changes along a predetermined direction in the sheet surface;
Light control unit with
前記光拡散板が、下記の条件(1)を満たす、請求項1に記載の光線制御ユニット:
条件(1):入光面側から、光拡散板の水平面に対する垂線に対して7度傾けた入射角度で波長450〜750nmの光を入射させたときの平均反射率Rが40%以上である。
The light control unit according to claim 1, wherein the light diffusion plate satisfies the following condition (1):
Condition (1): The average reflectance R when light having a wavelength of 450 to 750 nm is incident at an incident angle inclined by 7 degrees with respect to the normal to the horizontal plane of the light diffusion plate from the light incident surface side is 40% or more. .
前記光拡散板の前記略三角錐形状の側面の底面に対する傾斜角θ及び前記凸部を形成している材料の屈折率Aが下記式(1)及び(2)を満たす、
(1)θ≧−40A+115.2
(2)θ≦25A+22.25
請求項1または2に記載の光線制御ユニット。
The inclination angle θ with respect to the bottom surface of the substantially triangular pyramidal side surface of the light diffusing plate and the refractive index A of the material forming the convex portion satisfy the following formulas (1) and (2):
(1) θ ≧ −40A + 115.2
(2) θ ≦ 25A + 22.25
The light beam control unit according to claim 1 or 2.
前記略三角錐形状の凸部を、その頂点(凸部が三角錐台形状である場合には、頂上の三角形の中心)を通り、凸部の底面の三角形の一辺に垂直な平面で切断した断面において、凸部の一側面の接平面と底面のなす角θ´が50〜62°である、請求項1から3のいずれか一項に記載の光線制御ユニット。   The substantially triangular pyramid-shaped convex portion was cut along a plane perpendicular to one side of the triangle on the bottom surface of the convex portion, passing through its apex (or the center of the top triangle when the convex portion is a triangular frustum shape). 4. The light beam control unit according to claim 1, wherein, in a cross section, an angle θ ′ formed by a tangential plane of one side surface of the convex portion and a bottom surface is 50 to 62 °. 5. 前記光拡散板の凸部が、下記式(5)及び(6)を満たす、請求項4に記載の光線制御ユニット。
(5)0≦c/b≦0.2
(6)0≦d/b≦0.5
(ここで、b、c及びdは、それぞれ、凸部を、その頂点(凸部が三角錐台形状である場合には、頂上の三角形の中心)を通り、凸部の底面の三角形の一辺に垂直な平面で切断した断面において、凸部の一側面の接平面と底面のなす角θ´が50〜62度を満たす部分Bを水平面に投影した投影線分の長さ、Bより凸部の裾側にある部分Cを水平面に投影した投影線分の長さ、及び、Bより頂部側にある部分Dを水平面に投影した投影した投影線分の長さである。)
The light beam control unit according to claim 4, wherein the convex portion of the light diffusion plate satisfies the following formulas (5) and (6).
(5) 0 ≦ c / b ≦ 0.2
(6) 0 ≦ d / b ≦ 0.5
(Here, b, c, and d are one side of the triangle on the bottom surface of the convex part, passing through the convex part and passing through its apex (or the center of the top triangle when the convex part is a triangular frustum shape). In the cross section cut by a plane perpendicular to the length of the projected line segment projected from B, the length of the projection line B projected on the horizontal plane, the angle B ′ formed by the tangent plane of the side surface of the convex portion and the bottom surface satisfying 50 to 62 degrees The length of the projection line segment projected on the horizontal plane of the portion C on the hem side and the length of the projection line segment projected on the horizontal plane of the portion D on the top side of B.)
前記b、c及びdの和が5〜200μmである、請求項5に記載の光線制御ユニット。   The light control unit according to claim 5, wherein the sum of b, c and d is 5 to 200 μm. 前記光拡散板は、少なくとも(a)レンズ層と(b)拡散層から構成され、
前記(a)レンズ層と(b)拡散層が、同一層、連続層、又はセパレート層のいずれかであり、
前記凸部が(a)レンズ層の表面に形成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の、光線制御ユニット。
The light diffusing plate is composed of at least (a) a lens layer and (b) a diffusing layer,
The (a) lens layer and (b) diffusion layer are either the same layer, a continuous layer, or a separate layer,
The light control unit according to claim 1, wherein the convex portion is formed on a surface of the lens layer (a).
前記(b)拡散層が、透明樹脂と拡散剤を含み、全光線透過率Tが85〜95%、且つ拡散率Sが5〜40%である、請求項7に記載の光線制御ユニット。   The light control unit according to claim 7, wherein the (b) diffusion layer includes a transparent resin and a diffusing agent, has a total light transmittance T of 85 to 95% and a diffusion rate S of 5 to 40%. 前記光拡散板は、(a)レンズ層と(b)拡散層のみからなり、
前記(a)レンズ層と(b)拡散層の厚みの和が0.5〜3.0mmである、
請求項7または8に記載の光線制御ユニット。
The light diffusing plate comprises only (a) a lens layer and (b) a diffusing layer,
The sum of the thicknesses of the (a) lens layer and (b) diffusion layer is 0.5 to 3.0 mm.
The light beam control unit according to claim 7 or 8.
前記拡散シートの、
前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、前記拡散角度のピーク値と前記拡散角度のボトム値とが複数有り、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布する拡散角度の算術平均値より大きいことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の光線制御ユニット。
Of the diffusion sheet,
In the diffusion angle distribution diagram in which the horizontal position is the relative position in the sheet surface in the predetermined direction and the vertical axis is the diffusion angle at the relative position in the sheet surface, the peak value of the diffusion angle and the diffusion angle There are a plurality of bottom values, and the arithmetic average value of the diffusion angles between the adjacent peak values and the bottom value is distributed between the adjacent peak values and the bottom value. The light control unit according to claim 1, wherein the light control unit is larger than the value.
前記拡散シートの、
前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、一つの高拡散角度領域に複数のピーク値を含むことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に光線制御ユニット。
Of the diffusion sheet,
In the diffusion angle distribution diagram in which the horizontal axis represents the relative position within the sheet surface in the predetermined direction and the vertical axis represents the diffusion angle at the relative position within the sheet surface, a plurality of peaks in one high diffusion angle region. The light control unit according to claim 1, wherein the light control unit includes a value.
前記高拡散角度領域における隣接するピーク間の拡散角度分布が直線状であることを特徴とする請求項11に記載の光線制御ユニット。   The light beam control unit according to claim 11, wherein a diffusion angle distribution between adjacent peaks in the high diffusion angle region is linear. 前記高拡散角度領域における隣接するピーク間の拡散角度分布が、下に凸の曲線状または曲線と直線の混合形状であることを特徴とする請求項11に記載の光線制御ユニット。   12. The light beam control unit according to claim 11, wherein the diffusion angle distribution between adjacent peaks in the high diffusion angle region is a downwardly convex curve shape or a mixed shape of a curve and a straight line. 前記拡散シートの、
前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、前記拡散角度のボトム値があり、前記ボトム値を含む低拡散角度領域における拡散角度分布が、前記ボトム値を極小値とする下に凸の曲線状であることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の光線制御ユニット。
Of the diffusion sheet,
In the diffusion angle distribution diagram in which the horizontal axis represents the relative position within the sheet surface in the predetermined direction and the vertical axis represents the diffusion angle at the relative position within the sheet surface, there is a bottom value of the diffusion angle, The light beam control according to any one of claims 1 to 9, wherein a diffusion angle distribution in a low diffusion angle region including a bottom value is a downwardly convex curve with the bottom value being a minimum value. unit.
前記拡散シートから出光される拡散光の拡散角度が、0.1°から120°の範囲であることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の光線制御ユニット。   The light beam control unit according to any one of claims 1 to 14, wherein a diffusion angle of diffused light emitted from the diffusion sheet is in a range of 0.1 ° to 120 °. 前記拡散シートは、
シート面に設けられた凹凸構造のアスペクト比が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートであって、前記拡散シートの前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置でのアスペクト比を縦軸にとったアスペクト比分布図において、前記アスペクト比のピーク値と前記アスペクト比のボトム値とが複数有り、隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間の拡散角度の算術平均値が、前記隣り合う前記ピーク値と前記ボトム値との間に分布するアスペクト比の算術平均値より大きいことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に光線制御ユニット。
The diffusion sheet is
A diffusion sheet in which an aspect ratio of a concavo-convex structure provided on a sheet surface periodically changes along a predetermined direction in the sheet surface, and a relative position in the sheet surface in the predetermined direction of the diffusion sheet In the aspect ratio distribution diagram in which the horizontal axis is taken and the aspect ratio at the relative position in the sheet surface is taken as the vertical axis, there are a plurality of peak values of the aspect ratio and bottom values of the aspect ratio, and the adjacent peaks The arithmetic average value of the diffusion angle between the value and the bottom value is larger than the arithmetic average value of the aspect ratio distributed between the adjacent peak value and the bottom value. The light beam control unit according to any one of 9.
前記拡散シートは、
シート面に設けられた凹凸構造のアスペクト比が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートであって、前記拡散シートの前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置でのアスペクト比を縦軸にとったアスペクト比分布図において、一つの高アスペクト比領域に複数のピーク値を含むことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に光線制御ユニット。
The diffusion sheet is
A diffusion sheet in which an aspect ratio of a concavo-convex structure provided on a sheet surface periodically changes along a predetermined direction in the sheet surface, and a relative position in the sheet surface in the predetermined direction of the diffusion sheet In the aspect ratio distribution diagram in which the horizontal axis is taken and the aspect ratio at the relative position in the sheet plane is taken as the vertical axis, a plurality of peak values are included in one high aspect ratio region. The light beam control unit according to any one of 9.
前記高アスペクト比領域における隣接するピーク間のアスペクト比分布が直線状であることを特徴とする請求項17に記載の光線制御ユニット。   The light beam control unit according to claim 17, wherein the aspect ratio distribution between adjacent peaks in the high aspect ratio region is linear. 前記高アスペクト比領域における隣接するピーク間のアスペクト比分布が、下に凸の曲線状または曲線と直線の混合形状であることを特徴とする請求項17に記載の光線制御ユニット。   18. The light beam control unit according to claim 17, wherein the aspect ratio distribution between adjacent peaks in the high aspect ratio region is a downwardly convex curve shape or a mixed shape of a curve and a straight line. 前記拡散シートは、
シート面に設けられた凹凸構造のアスペクト比が前記シート面内の所定の方向に沿って周期的に変化する拡散シートであって、前記拡散シートの前記所定の方向における前記シート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の相対位置でのアスペクト比を縦軸にとったアスペクト比分布図において、前記アスペクト比のボトム値があり、前記ボトム値を含む低アスペクト比領域におけるアスペクト比分布が、前記ボトム値を極小値とする下に凸の曲線状であることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に光線制御ユニット。
The diffusion sheet is
A diffusion sheet in which an aspect ratio of a concavo-convex structure provided on a sheet surface periodically changes along a predetermined direction in the sheet surface, and a relative position in the sheet surface in the predetermined direction of the diffusion sheet In the aspect ratio distribution diagram in which the horizontal axis represents the aspect ratio at the relative position in the sheet surface and the vertical axis represents the aspect ratio distribution in the low aspect ratio region including the bottom value and the bottom value of the aspect ratio. 10. The light beam control unit according to claim 1, wherein the light beam control unit has a downwardly convex curved shape having the bottom value as a minimum value. 11.
前記凹凸構造の高さが変化することによって、前記アスペクト比が変化する形状を有することを特徴とする請求項16から請求項20のいずれか一項に記載の光線制御ユニット。   The light beam control unit according to any one of claims 16 to 20, wherein the light emitting unit has a shape in which the aspect ratio changes as the height of the uneven structure changes. 前記凹凸構造のピッチが変化することによって、前記アスペクト比が変化する形状を有することを特徴とする請求項16から請求項20のいずれか一項に記載の光線制御ユニット。   21. The light beam control unit according to claim 16, wherein the light beam control unit has a shape in which the aspect ratio changes as the pitch of the uneven structure changes. 前記凹凸構造が干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成された凹凸構造であることを特徴とする請求項16から請求項22のいずれか一項に記載の光線制御ユニット。   The light control unit according to any one of claims 16 to 22, wherein the concavo-convex structure is a concavo-convex structure formed using a speckle pattern by interference exposure. 前記拡散シートの、
前記所定の方向におけるシート面内の相対位置を横軸にとり、前記シート面内の位置での拡散角度を縦軸にとった拡散角度分布図において、前記拡散角度の最大値と最小値との差が40度以上80度以下であることを特徴とする請求項1から23のいずれか一項に記載の光線制御ユニット。
Of the diffusion sheet,
The difference between the maximum value and the minimum value of the diffusion angle in a diffusion angle distribution diagram in which the horizontal axis represents the relative position in the sheet surface in the predetermined direction and the vertical axis represents the diffusion angle at the position in the sheet surface. The light beam control unit according to any one of claims 1 to 23, wherein the angle is not less than 40 degrees and not more than 80 degrees.
複数の光源と、
前記光源の上方に配設された請求項1から24のいずれか一項に記載の光線制御ユニットと、
前記光源の下方に配設された反射シートと、
を備えた直下型バックライト装置。
Multiple light sources;
The light beam control unit according to any one of claims 1 to 24, disposed above the light source;
A reflective sheet disposed below the light source;
Direct-type backlight device with
前記光源が、LEDの点光源である、請求項25に記載の直下型バックライト装置。   The direct type backlight device according to claim 25, wherein the light source is an LED point light source. 前記反射シートの拡散反射率が90%以上である、請求項25又は26に記載の直下型バックライト装置。   The direct type backlight device according to claim 25 or 26, wherein the diffuse reflectance of the reflective sheet is 90% or more. 前記複数の点光源が格子状に周期的に配置されている、請求項26に記載の直下型バックライト装置。   The direct type backlight device according to claim 26, wherein the plurality of point light sources are periodically arranged in a grid pattern. 前記複数の点光源が、格子状に周期的に配置され、
前記光拡散板の複数の凸部は、隣り合う凸部の底面の三角形の一辺同士が、互いに平行となるように、周期的に配置され、かつ
前記複数の点光源と前記光拡散板が、光拡散板の各凸部の底面の三角形のいずれか一辺が点光源の格子状配置の格子を構成する四角形の対角線と平行となるように積層されている、
請求項26に記載の直下型バックライト装置。
The plurality of point light sources are periodically arranged in a lattice pattern,
The plurality of convex portions of the light diffusing plate are periodically arranged so that one side of the triangle of the bottom surface of the adjacent convex portion is parallel to each other, and the plurality of point light sources and the light diffusing plate are Stacked so that one side of the triangle on the bottom surface of each convex portion of the light diffusing plate is parallel to the diagonal of the quadrangle that forms the lattice of the lattice arrangement of the point light sources,
The direct type backlight device according to claim 26.
前記複数の凸部は、底面が二等辺三角形である略三角錐形状であり、
前記光拡散板の複数の凸部は、隣り合う凸部の底面の二等辺三角形の底辺同士が、互いに平行となるように周期的に配置され、かつ
前記複数の点光源と前記光拡散板が、光拡散板の各凸部の底面の二等辺三角形の底辺が点光源の格子状配置の格子を構成する四角形の対角線と平行となるように積層されている、
請求項29に記載の直下型バックライト装置。
The plurality of convex portions have a substantially triangular pyramid shape whose bottom surface is an isosceles triangle,
The plurality of convex portions of the light diffusing plate are periodically arranged such that the bases of the isosceles triangles on the bottom surfaces of adjacent convex portions are parallel to each other, and the plurality of point light sources and the light diffusing plate are The bases of the isosceles triangles on the bottom surface of each convex portion of the light diffusing plate are stacked so as to be parallel to the diagonal lines of the quadrangle constituting the lattice of the lattice arrangement of the point light sources.
The direct type backlight device according to claim 29.
複数の点光源と、請求項1から24のいずれか一項に記載の光線制御ユニットとを備えた直下型バックライト装置であって、
前記複数の点光源が、格子状に周期的に配置され、
前記複数の凸部は、隣り合う凸部の底面の正三角形の一辺同士が、互いに平行となるように周期的に配置され、かつ
前記複数の点光源と前記光拡散板が、光拡散板の各凸部の底面の正三角形のいずれか一辺が点光源の格子状配置の格子を構成する四角形の対角線と平行となるように積層されている、
直下型バックライト装置。
A direct backlight device comprising a plurality of point light sources and the light beam control unit according to any one of claims 1 to 24,
The plurality of point light sources are periodically arranged in a lattice pattern,
The plurality of convex portions are periodically arranged such that one side of an equilateral triangle on the bottom surface of adjacent convex portions is parallel to each other, and the plurality of point light sources and the light diffusing plate are made of a light diffusing plate. Stacked so that one side of the equilateral triangle on the bottom surface of each convex part is parallel to the diagonal of the quadrangle constituting the lattice of the lattice arrangement of the point light sources,
Direct type backlight device.
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を供給する請求項25から31のいずれか一項に記載の直下型バックライト装置と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。   A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal display panel; and the direct type backlight device according to any one of claims 25 to 31 for supplying light to the liquid crystal display panel.
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