JP2012009408A - Lighting unit equipped with concealment structure, lighting system, and display device - Google Patents

Lighting unit equipped with concealment structure, lighting system, and display device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concealment structure which makes the optical deflection element of a light guide plate invisible and improves front luminance.SOLUTION: The surface light source device 2 of a liquid crystal display device 1 makes light emitted from a light source 11 enter from an end face of a light guide plate 10 and deflects it to an emitting face by an optical deflection element 13. The optical deflection element 13 is arranged by a first pitch Pin a first direction q1 of the optical deflection face 12 and by a second pitch Pin a direction orthogonal to this. The concealment structure 3 has a plurality of first unit lenses 16 formed on the light emission face side 15a and a directional diffusion layer 17 having a function which diffuses more strongly to the second direction q2 than the first direction q1 formed on the light incident face side 15b. In the constitution of the concealment structure having no first unit lenses 16, when the angular distribution of intensity of light in which collimating light is made vertically enter from the light incident face side 15b and emitted from the light emission face side 15a is measured, the half-value angle of the angular distribution of the intensity of light to the second direction q2 is 3 degrees or more and less than 10 degrees.

Description

本発明は、主に照明光路制御に使用される隠蔽構造体を備えた照明ユニット、照明装置並びに表示装置に関するものである。   The present invention relates to an illumination unit, an illumination device, and a display device that include a concealing structure mainly used for illumination optical path control.

最近の大型液晶テレビやフラットディスプレイパネル等においては主に、直下型方式の照明装置と、エッジライト方式の照明装置とが採用されている。直下型方式の照明装置は、光源として複数の冷陰極管やLED(LightEmitting Diode)が、パネルの背面に規則的に配置される。液晶パネル等の画像表示素子と光源との間には、光散乱性の強い拡散板が用いられ、光源としての冷陰極管やLEDが視認されないようにしている。 In recent large-sized liquid crystal televisions, flat display panels and the like, a direct type illumination device and an edge light illumination device are mainly used. In the direct type illumination device, a plurality of cold-cathode tubes and LEDs (Light Emitting Diodes) are regularly arranged as light sources on the back surface of the panel. A light diffusing plate is used between the image display element such as a liquid crystal panel and the light source so that a cold cathode tube or LED as a light source is not visually recognized.

一方、エッジライト方式の照明装置は、複数の冷陰極管やLED等の光源が、導光板と呼ばれる透光性の板の端面に配置される。一般的に、導光板の射出面(画像表示素子と対向する面)の逆側の面には、該導光板の端面から入射する入射光を効率良く射出面へと導く光偏向面が形成され、光偏向面に形成される光偏向要素としては例えば白色のドットパターンが印刷されたもの、あるいは、レンズ形状が付与されたもの等、効率よく射出面へと導くために様々な光偏向要素が提案されている。 On the other hand, in an edge light type lighting device, a plurality of light sources such as cold cathode tubes and LEDs are arranged on an end face of a light-transmitting plate called a light guide plate. In general, a light deflection surface that efficiently guides incident light incident from the end surface of the light guide plate to the exit surface is formed on the surface opposite to the exit surface of the light guide plate (the surface facing the image display element). The light deflecting elements formed on the light deflecting surface include various light deflecting elements for efficiently leading to the exit surface, such as those printed with a white dot pattern or those provided with a lens shape. Proposed.

しかしながら、エッジライト方式は、導光板と呼ばれる透光性の板の端面にのみ光源が配置される構造のため、光源設置数に限界がある。従って液晶表示装置が大型になるにつれ、ディスプレイ全体を明るくすることは難しくなり、輝度を向上させる光学シートの役割が重要となる。 However, since the edge light system has a structure in which the light source is disposed only on the end face of a light-transmitting plate called a light guide plate, the number of light sources installed is limited. Therefore, as the liquid crystal display device becomes larger, it becomes difficult to brighten the entire display, and the role of the optical sheet for improving the brightness becomes important.

液晶表示画面の輝度を向上させる手段として、米国3M社の登録商標である輝度向上フィルム(BrightnessEnhancement Film:BEF)がレンズシートとして広く使用されている。
図18、図19は下記特許文献1、2に記載された輝度向上フィルムを示すものである。図18は、概略で面光源182と、面光源182から出射した光を入射させる輝度向上フィルムとしてのBEF185と、液晶パネル184とが配設されている。図19に示すように、BEF185は、透明基材186上に断面三角形状の単位プリズム187が一方向に周期的に配列されてなる光学フィルムである。この単位プリズム187は光の波長に比較して大きいサイズ(ピッチ)に構成されている。
As means for improving the brightness of a liquid crystal display screen, a brightness enhancement film (BEF), which is a registered trademark of 3M Corporation of the United States, is widely used as a lens sheet.
18 and 19 show the brightness enhancement films described in Patent Documents 1 and 2 below. FIG. 18 schematically shows a surface light source 182, a BEF 185 as a brightness enhancement film on which light emitted from the surface light source 182 is incident, and a liquid crystal panel 184. As shown in FIG. 19, the BEF 185 is an optical film in which unit prisms 187 having a triangular cross section are periodically arranged in one direction on a transparent substrate 186. The unit prism 187 has a size (pitch) larger than the wavelength of light.

BEF185は、“軸外(off-axis)”からの光を集光し、この光を観察者に向けて“軸上(on-axis)”に方向転換(redirect)または“リサイクル(recycle)”させることができる。すなわちBEF185は、液晶表示装置の使用時(観察時)に、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させることができる。ここで言う「軸上」とは、図14、図15において観察者の視覚方向Fに一致する方向であり、一般的には液晶パネル184の表示画面に対する法線方向側である。 The BEF 185 collects light from “off-axis” and redirects this light “on-axis” or “recycle” toward the viewer. Can be made. That is, the BEF 185 can increase the on-axis luminance by reducing the off-axis luminance when using the liquid crystal display device (when observing). Here, “on the axis” is a direction that coincides with the visual direction F of the observer in FIGS. 14 and 15, and is generally on the normal direction side with respect to the display screen of the liquid crystal panel 184.

また、図20に示すように、BEF185に代表されるレンズシート191を用いる際に、透明基材上に拡散フィラーが塗布された拡散フィルム190を導光板100とレンズシート191との間に配置することによって、導光板100から出射される光の輝度ムラを抑えることができる。 In addition, as shown in FIG. 20, when using a lens sheet 191 typified by BEF 185, a diffusion film 190 in which a diffusion filler is applied on a transparent substrate is disposed between the light guide plate 100 and the lens sheet 191. Accordingly, luminance unevenness of light emitted from the light guide plate 100 can be suppressed.

さらにまた、レンズシート191と液晶パネル184との間に拡散フィルム190を配置した場合には、プリズムシートに起因する射出光のサイドローブを低減させることができるとともに、規則的に配列されたレンズと液晶画素との間に生じるモアレ干渉縞を防ぐことができる。   Furthermore, when the diffusion film 190 is disposed between the lens sheet 191 and the liquid crystal panel 184, side lobes of emitted light caused by the prism sheet can be reduced, and lenses arranged regularly are arranged. Moire interference fringes generated between the liquid crystal pixels can be prevented.

ところで、エッジライト方式において使用される導光板100は、上述したとおり、射出面と対向する位置に光偏向面100bを備え、光偏向面100bには白色のドットパターンやマイクロレンズ(凹型、凸型)、その他レンズ形状の光偏向要素102が形成される。 Meanwhile, as described above, the light guide plate 100 used in the edge light system includes the light deflection surface 100b at a position facing the exit surface, and the light deflection surface 100b has a white dot pattern or a microlens (concave or convex). ) And other lens-shaped light deflection elements 102 are formed.

しかしながら、どのような光偏向要素102であっても、規則的に、または規則性を有する擬似不規則的に配列された反射層や構造物で形成されるため、上述のBEF185に代表されるレンズシートとの干渉(モアレ干渉縞)の問題や、光偏向面100bのムラが視認されるといった問題があり、その解決手段としては、導光板100とレンズシート191との間に、特許文献4に示されるような拡散フィルム190を使用する方法が一般的である。 However, since any light deflection element 102 is formed of a reflective layer or a structure that is regularly or regularly arranged in a pseudo-random manner, a lens represented by the above-described BEF185 is used. There is a problem of interference with the sheet (moire interference fringes) and a problem that the unevenness of the light deflection surface 100b is visually recognized. A method using a diffusion film 190 as shown is common.

また、BEF185は正面方向の輝度を向上させる最も効率的なレンズシートの1つではあるが、20インチを超える中型ないし大型の液晶表示装置においては、BEF185の集光作用だけでは表示が暗くなってしまう。正面輝度を更に向上させる方法の一つとして例えばBEF185を2枚クロスに配置する方法が挙げられるが、液晶表示装置の視野角が極端に狭くなるという問題が生じる。ノートパソコンや携帯情報端末等に比べて、テレビ用途としての液晶表示装置においては、十分な視野角が必要であり、特に水平方向に十分な視野角が必要となる。 The BEF 185 is one of the most efficient lens sheets for improving the brightness in the front direction. However, in a medium or large-sized liquid crystal display device exceeding 20 inches, the display becomes dark only by the light condensing action of the BEF 185. End up. One method for further improving the front luminance is, for example, a method in which two BEF185s are arranged in a cross, but there is a problem that the viewing angle of the liquid crystal display device becomes extremely narrow. Compared to a notebook personal computer, a portable information terminal, or the like, a liquid crystal display device for television use requires a sufficient viewing angle, and particularly requires a sufficient viewing angle in the horizontal direction.

従って、光偏向面100bに形成される光偏向要素102を隠蔽するために、集光作用をほとんど有さない拡散シート190を配置しなければならず、また液晶表示装置に必要な正面輝度を得るためには、BEF185を1枚使用するだけでは足りないという問題がある。 Therefore, in order to conceal the light deflection element 102 formed on the light deflection surface 100b, the diffusion sheet 190 having almost no light collecting action must be disposed, and the front luminance necessary for the liquid crystal display device is obtained. Therefore, there is a problem that it is not sufficient to use only one BEF185.

エッジライト方式の照明装置の正面輝度向上の手法として特許文献5には、断面形状が三角プリズム形状であるレンズシートと、断面形状が楕円形状であるレンズシートとを、略直交して配置する手段が開示されている。しかしながら、導光板100に形成される光偏向要素102を隠蔽するために、導光板100と楕円レンズシートとの間に拡散フィルム190を配置する必要があり、また、輝度向上効果が最も得られる三角プリズムレンズシートとしては、例えば上述したBEF185が、正面輝度の向上効果が得られるものの、サイドローブ光が発生してしまうため、三角プリズムレンズシートと液晶表示素子との間には拡散フィルム190を配置する必要がある。従って、特許文献5で示される構成では、拡散フィルムを2枚、楕円レンズシート、及び三角プリズムレンズシートと、4枚もの光学フィルムが必要となり、コストがかさんでしまう。 As a technique for improving the front luminance of an edge light type lighting device, Patent Document 5 discloses a means for arranging a lens sheet having a triangular prism shape in cross section and a lens sheet having an elliptical shape in cross section. Is disclosed. However, in order to conceal the light deflection element 102 formed on the light guide plate 100, it is necessary to dispose the diffusion film 190 between the light guide plate 100 and the elliptical lens sheet, and the triangular shape that provides the best brightness enhancement effect. As the prism lens sheet, for example, the above-described BEF 185 can improve the front luminance, but sidelobe light is generated. Therefore, a diffusion film 190 is disposed between the triangular prism lens sheet and the liquid crystal display element. There is a need to. Therefore, in the structure shown in Patent Document 5, two optical films, an elliptical lens sheet, and a triangular prism lens sheet, and four optical films are required, which increases costs.

また、特許文献6には、一方の面にアレー状光学素子を形成し、他方の面には異方性散乱機能を有する光学シートによって、光学シートへの入射光を制御し、高輝度、且つ拡散シートを省略することが出来る面光源装置が開示されている。すなわち、導光板100から射出される光は、導光板100内の伝搬軸方向(特許文献6における前方方向)へと光強度の偏りをもって射出され、この射出光に対して、光学シートの一方の面に形成された異方性散乱機能によって、該射出光を制御することで、拡散シート190を省略することが可能というものである。つまり、射出光強度の射出角度の偏りを制御することを目的としている。
しかしながら、光偏向要素102は所定の間隔で、更に様々な配置で形成されている。様々な配置としては例えば正方配置、長方配置、または六方配置などが挙げられる。そのため、導光板100の射出面100aにおいては、光偏向要素102との相対位置によって、射出光の射出角度、及び射出強度が異なる。そのために光偏向要素102に起因する輝度ムラが生じ、これを隠蔽する必要がある。従って単に前方方向へと強度の偏りがある射出光を制御するということだけでは、上述した導光板100の光偏向要素102を隠蔽することは難しい。更に異方性散乱機能面にコリメート光を入射した際の射出光の片側半値角の差が10度以上と開示されているが、片側半値角の差が10度以上となる異方性散乱を光学シートの裏面に形成した場合、正面輝度の低下が著しい。
Further, in Patent Document 6, an array-like optical element is formed on one surface, and the incident light on the optical sheet is controlled by an optical sheet having an anisotropic scattering function on the other surface. A surface light source device in which a diffusion sheet can be omitted is disclosed. That is, the light emitted from the light guide plate 100 is emitted with a light intensity bias toward the propagation axis direction in the light guide plate 100 (the forward direction in Patent Document 6). The diffusion sheet 190 can be omitted by controlling the emitted light by the anisotropic scattering function formed on the surface. That is, it aims at controlling the deviation of the emission angle of the emitted light intensity.
However, the light deflection elements 102 are formed in various arrangements at predetermined intervals. Examples of the various arrangements include a square arrangement, a rectangular arrangement, and a hexagonal arrangement. Therefore, on the exit surface 100a of the light guide plate 100, the exit angle and the exit intensity of the exit light differ depending on the relative position with the light deflection element 102. For this reason, luminance unevenness due to the light deflection element 102 occurs, and it is necessary to conceal this. Therefore, it is difficult to conceal the light deflection element 102 of the light guide plate 100 described above simply by controlling the emitted light having intensity bias in the forward direction. Furthermore, it is disclosed that the difference in half-value angle on one side of the emitted light when collimated light is incident on the anisotropic scattering function surface is 10 degrees or more, but anisotropic scattering in which the difference in half-value angle on one side is 10 degrees or more is disclosed. When it is formed on the back surface of the optical sheet, the front luminance is significantly reduced.

特許文献7では、導光板100の光偏向要素102を隠蔽する光学シートとして、シートの両面に光学的構造を有し、どちらか一方、または両方が異方性レンズである光偏向シートが開示されている。しかしながら、エッジライト方式には、プリズムシートのプリズムが形成される面とは対向する面に入射する光を屈折により集光するシステムと、プリズムシートのプリズムが形成される面に入射する光を反射して集光するシステムとの2種類があり、特許文献7は後者のシステムに関し、前者のシステムにおける導光板100の光偏向要素102を隠蔽するという課題の解決には至らない。 In Patent Document 7, as an optical sheet for concealing the light deflection element 102 of the light guide plate 100, a light deflection sheet having an optical structure on both sides of the sheet and one or both of them is an anisotropic lens is disclosed. ing. However, in the edge light system, the light incident on the surface of the prism sheet opposite to the surface on which the prism is formed is condensed by refraction, and the light incident on the surface of the prism sheet on which the prism is formed is reflected. Thus, Patent Document 7 relates to the latter system and cannot solve the problem of concealing the light deflection element 102 of the light guide plate 100 in the former system.

特公平1−37801号公報Japanese Patent Publication No. 1-378001 特開平6−102506号公報JP-A-6-102506 特表平10−506500号公報JP 10-506500 Gazette 特開2004−295080号公報JP 2004-295080 A 特開平8−146225号公報JP-A-8-146225 特開2001−124909号公報JP 2001-124909 A 特開2009−300989号公報JP 2009-300098 A

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素を隠蔽すると共に正面輝度を向上させることのできる隠蔽構造体を備えた照明ユニット、照明装置及びこの照明装置を用いた表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a concealing structure that conceals a light deflection element formed on a light deflection surface of a light guide plate and can improve front luminance. An object is to provide an illumination unit, an illumination device, and a display device using the illumination device.

本発明による照明ユニットは、光源と、前記光源から射出される光を入射する入射面と入射した光を観察者側へと射出する射出面と前記入射した光を前記射出面へと導く光偏向面とを備えた導光体と、前記射出面とは反対側の面から射出する光を反射して前記導光体へと導く反射シートと、を少なくとも備えた面光源装置と、前記面光源装置の光射出面側に隠蔽構造体を備えた照明ユニットであって、前記導光体は、前記光偏向面に、該導光体に入射された光を前記射出面側へと導く光偏向要素を備え、前記光偏向要素は、第一の方向に第一のピッチP1で略等間隔に配列し、また前記第一の方向とは略直交する第二の方向に、前記第一のピッチP1よりも大きい第二のピッチP2で略等間隔に配列してなる二次元配列で配置され、前記隠蔽構造体は、光入射面側である第二主面と、光射出面側である第一主面とを備えた部材であって、前記第二主面は、前記第二主面に入射した光を、前記第一の方向よりも第二の方向に広い角度分布で拡散する指向性拡散層であって、前記第一主面には、第一の単位レンズが複数形成され、前記指向性拡散層は、前記隠蔽構造体の前記第一の単位レンズのない構成において、前記第二主面側からコリメート光を垂直入射したときの前記第一主面からの射出光の光強度の前記第二の方向への角度分布の半値角が、3度以上10度未満であることを特徴とする、隠蔽構造体を備えた照明ユニットである。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、観察側から照明ユニットを目視した際に、隠蔽構造体に設けた指向性拡散層と第一の単位レンズによって、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が拡散されることで視認できない上に、正面輝度を向上させることができる。
An illumination unit according to the present invention includes a light source, an incident surface on which light emitted from the light source is incident, an emission surface that emits incident light to an observer side, and light deflection that guides the incident light to the emission surface. A surface light source device comprising: a light guide body including a surface; and a reflection sheet that reflects light emitted from a surface opposite to the light emission surface and guides the light to the light guide body; and the surface light source An illumination unit having a concealing structure on the light exit surface side of the apparatus, wherein the light guide guides light incident on the light guide to the light exit surface toward the light exit surface. The light deflection elements are arranged at substantially equal intervals in a first direction at a first pitch P1, and the first pitch in a second direction substantially orthogonal to the first direction. The concealment is arranged in a two-dimensional array arranged at substantially equal intervals with a second pitch P2 larger than P1. The structure is a member provided with a second main surface on the light incident surface side and a first main surface on the light emission surface side, and the second main surface is incident on the second main surface. A directional diffusion layer that diffuses light with a wider angular distribution in a second direction than the first direction, wherein a plurality of first unit lenses are formed on the first main surface, and the directivity In the configuration without the first unit lens of the concealing structure, the diffusion layer has the light intensity of the light emitted from the first main surface when collimated light is vertically incident from the second main surface side. An illumination unit including a concealing structure, wherein a half-value angle of an angular distribution in two directions is 3 degrees or more and less than 10 degrees.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, when the illumination unit is viewed from the observation side, the light deflection surface of the light guide plate is formed by the directional diffusion layer and the first unit lens provided in the concealment structure. In addition to the fact that the image of the light deflection element formed on the surface is diffused, it cannot be visually recognized, and the front luminance can be improved.

また、本発明による照明ユニットでは、第一の単位レンズは、少なくとも頂点を含む領域が曲面で形成されたレンズであることを特徴とする。
本発明によれば、第一の単位レンズと指向性拡散層によって、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
In the illumination unit according to the present invention, the first unit lens is a lens in which a region including at least a vertex is formed by a curved surface.
According to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate is widened by the first unit lens and the directional diffusion layer, so that the light deflection element becomes invisible. Furthermore, the front luminance can also be improved.

また、本発明による照明ユニットでは、指向性拡散層は、少なくとも頂点を含む領域が曲面で形成された第二の単位レンズを複数形成してなることを特徴とする。
本発明によれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
In the illumination unit according to the present invention, the directional diffusion layer is formed by forming a plurality of second unit lenses each having a curved surface at least including a vertex.
According to the present invention, since the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate is widened, the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

また、本発明による照明ユニットでは、第一主面には、互いに並設された第一の単位レンズが略等間隔で複数形成され、第一の単位レンズは、第二の方向に延在する一軸レンズからなることを特徴とする。
本発明によれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
In the illumination unit according to the present invention, a plurality of first unit lenses arranged in parallel to each other are formed at substantially equal intervals on the first main surface, and the first unit lenses extend in the second direction. It consists of a uniaxial lens.
According to the present invention, since the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate is widened, the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

また、本発明による照明ユニットでは、第二主面には、互いに並設された第二の単位レンズが複数形成され、第二の単位レンズは、第一の方向に延在する一軸レンズからなることを特徴とする。
本発明によれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
In the illumination unit according to the present invention, a plurality of second unit lenses arranged in parallel with each other are formed on the second main surface, and the second unit lens is formed of a uniaxial lens extending in the first direction. It is characterized by that.
According to the present invention, since the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate is widened, the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

また、本発明による照明ユニットでは、
第一の単位レンズの端部を0として、第一の方向に測った変位をx、第一の単位レンズの断面高さをf(x)、ピッチをQ1としたとき、f(x)が

Figure 2012009408
を満たし、かつ、
Figure 2012009408
Figure 2012009408
Figure 2012009408
で定義される値 D が、1.5以上5以下であることを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。 In the lighting unit according to the present invention,
When the end of the first unit lens is 0, the displacement measured in the first direction is x, the cross-sectional height of the first unit lens is f (x), and the pitch is Q1, f (x) is
Figure 2012009408
And satisfy
Figure 2012009408
Figure 2012009408
Figure 2012009408
The value D defined by is characterized by being 1.5 or more and 5 or less.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

また、本発明による照明ユニットは、
変位xが0の点におけるf(x)の微分df(x)/dxの絶対値が、

Figure 2012009408
の範囲で規定されることを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。 Moreover, the lighting unit according to the present invention comprises:
The absolute value of the differential df (x) / dx of f (x) at the point where the displacement x is 0 is
Figure 2012009408
It is specified in the range of
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

また、本発明による照明ユニットは、
R(x)が最大値となる前記変位xをx0としたとき、変位xがx0におけるf(x)の微分df(x)/dxの絶対値が、

Figure 2012009408
の範囲で規定されることを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。 Moreover, the lighting unit according to the present invention comprises:
When the displacement x where R (x) is the maximum value is x0, the absolute value of the differential df (x) / dx of f (x) when the displacement x is x0 is
Figure 2012009408
It is specified in the range of
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

また、本発明による照明ユニットは、第二の単位レンズの高さをH2、ピッチをQ2としたときに、アスペクト比を次式(H2/Q2)×100 で定義される数値とすると、前記第二主面上のいずれの位置においても、前記第二の単位レンズの前記アスペクト比が4以上10以下であることを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
In the illumination unit according to the present invention, when the height of the second unit lens is H2 and the pitch is Q2, the aspect ratio is a numerical value defined by the following formula (H2 / Q2) × 100. The aspect ratio of the second unit lens is 4 or more and 10 or less at any position on the two principal surfaces.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

また、本発明による照明ユニットは、
第二の単位レンズは、頂点を含む領域に形成される第一の面と、端部を含む領域に形成される第二の面により形成され、前記第一の面と前記第二の面の境界部において、傾斜角が非連続に変化し、前記第二の面の任意の点の傾斜角が、前記第一の面の任意の点の傾斜角よりも大きくなることを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
Moreover, the lighting unit according to the present invention comprises:
The second unit lens is formed by a first surface formed in a region including the apex, and a second surface formed in a region including the end, and the first unit and the second surface In the boundary portion, the tilt angle changes discontinuously, and the tilt angle at an arbitrary point on the second surface is larger than the tilt angle at an arbitrary point on the first surface.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

本発明による照明装置は、
前記隠蔽構造体の前記第二主面は略四角形であって、前記第二主面の前記第一の方向に平行な端辺と、前記第二主面の前記第二の方向に平行な端辺との交点のうちの任意の一つを原点とする仮想的な座標軸を設定し、前記第一の方向に平行な軸をX軸とし、前記第二の方向に平行な軸をY軸とし、前記第二主面の前記第一の方向に平行な端辺の長さをW1とし、前記第二主面の前記第二の方向に平行な端辺の長さをW2とし、前記隠蔽構造体の前記第一の単位レンズのない構成において、前記第二主面側から前記第二主面上の任意の座標(X、Y)にコリメート光を垂直入射したときの、前記第一主面からの射出光の光強度の前記第二の方向への角度分布の半値角(deg)をΦ(X,Y)とし、X0は0以上W1 以下の任意の定数とすると、Yを 0 からW2/2 まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記半値角Φ(X0、Y)が単調減少することを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
The lighting device according to the present invention comprises:
The second main surface of the concealing structure is substantially rectangular, and an end side of the second main surface parallel to the first direction and an end of the second main surface parallel to the second direction. An imaginary coordinate axis having an origin at an arbitrary point of intersection with the side is set, an axis parallel to the first direction is set as an X axis, and an axis parallel to the second direction is set as a Y axis. The length of the end side of the second main surface parallel to the first direction is W1, the length of the end side of the second main surface parallel to the second direction is W2, and the concealing structure In the configuration without the first unit lens of the body, the first main surface when collimated light is vertically incident from the second main surface side to arbitrary coordinates (X, Y) on the second main surface If the half-value angle (deg) of the angle distribution in the second direction of the light intensity of the emitted light from Φ is Φ (X, Y), and X0 is an arbitrary constant between 0 and W1, 0 when the is continuously changed from W2 / 2, wherein the half-value angle in X = X0 Φ (X0, Y) decreases monotonically.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

本発明による照明装置は、
座標(X,Y)上にある、もしくは座標(X,Y)の最も近傍にある前記第二の単位レンズの前記アスペクト比をΩ(X,Y)としたとき、Yを 0 からW2/2 まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記アスペクト比Ω(X0,Y)が単調減少することを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
The lighting device according to the present invention comprises:
When the aspect ratio of the second unit lens on the coordinate (X, Y) or nearest to the coordinate (X, Y) is Ω (X, Y), Y is changed from 0 to W2 / 2. The aspect ratio Ω (X0, Y) at X = X0 monotonously decreases when it is continuously changed.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

本発明による照明装置は、
前記第二の単位レンズが、間に平坦部が形成されるように互いに離間して複数配列され、座標(X,Y)上にある、もしくは座標(X,Y)の最も近傍にある平坦部の幅をΔ(X,Y)とすると、Yを0からW2/2まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記平坦部の幅Δ(X0,Y)が単調増加することを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
The lighting device according to the present invention comprises:
A plurality of the second unit lenses are arranged so as to be spaced apart from each other so that a flat portion is formed therebetween, and are on the coordinates (X, Y) or nearest to the coordinates (X, Y) Is Δ (X, Y), the width Δ (X0, Y) of the flat portion at X = X0 monotonously increases when Y is continuously changed from 0 to W2 / 2. Features.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

本発明による照明装置は、
前記導光体は、前記光源から射出される光を入射する一つの入射面を備え、前記一つの入射面は、前記第一の方向に平行であって、前記隠蔽構造体の前記第二主面の前記第一の方向に平行な端辺と、前記第二主面の前記第二の方向に平行な端辺との交点のうち、前記一つの入射面に近接する側の任意の交点を原点とする仮想的な座標軸を設定し、前記第一の方向に平行な軸をX軸とし、前記第二の方向に平行な軸をY軸とすると、Yを 0 からW2まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記半値角Φ(X0、Y)が単調減少することを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
The lighting device according to the present invention comprises:
The light guide includes one incident surface on which light emitted from the light source is incident, and the one incident surface is parallel to the first direction, and the second main surface of the concealing structure. Of the intersections between the end of the surface parallel to the first direction and the end of the second main surface parallel to the second direction, an arbitrary intersection on the side close to the one incident surface If a virtual coordinate axis is set as the origin, the axis parallel to the first direction is taken as the X axis, and the axis parallel to the second direction is taken as the Y axis, Y is continuously changed from 0 to W2. In this case, the half-value angle Φ (X0, Y) at X = X0 monotonously decreases.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

本発明による照明装置は、
Yを 0 からW2まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記アスペクト比Ω(X0、Y)が単調減少することを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
The lighting device according to the present invention comprises:
When Y is continuously changed from 0 to W2, the aspect ratio Ω (X0, Y) at X = X0 monotonously decreases.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

本発明による照明装置は、
Yを0からW2まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記平坦部の幅Δ(X0、Y)が単調増加することを特徴とする。
本発明による隠蔽構造体を備えた照明ユニットによれば、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素の像が広がることで、光偏向要素が視認できなくなる。さらに、正面輝度も向上させることができる。
The lighting device according to the present invention comprises:
When Y is continuously changed from 0 to W2, the flat portion width Δ (X0, Y) at X = X0 monotonously increases.
According to the illumination unit including the concealing structure according to the present invention, the image of the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate spreads, so that the light deflection element cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance can also be improved.

本発明による照明装置は、上述したいずれかに記載された照明ユニットと、該照明ユニットから出射した光を集光させる集光シートとを備えることを特徴とする。
隠蔽構造体の射出光を集光シートのプリズムによって集光させることで正面輝度がさらに向上する。
The illuminating device by this invention is equipped with the illuminating unit described in any one mentioned above, and the condensing sheet | seat which condenses the light radiate | emitted from this illuminating unit, It is characterized by the above-mentioned.
The front luminance is further improved by condensing the light emitted from the concealing structure by the prism of the condensing sheet.

また、本発明による照明装置は、照明ユニットから出射した光を偏光させる偏光分離シートを備えたことを特徴とする。
偏光分離シートを備えた場合、照明ユニットから出射した光を偏光させることができる。
In addition, the illumination device according to the present invention includes a polarization separation sheet that polarizes light emitted from the illumination unit.
When the polarization separation sheet is provided, the light emitted from the illumination unit can be polarized.

本発明による表示装置は、上述したいずれかに記載された照明装置と、表示画像を規定する画像表示素子とを有することを特徴とする。
本発明による表示装置によれば、観察側から目視した際に、面光源装置から出射した光を、隠蔽構造体によって導光板の光偏向面に形成される光偏向要素を視認できないように隠蔽すると共に正面輝度を向上させることができる。
A display device according to the present invention includes any one of the illumination devices described above and an image display element that defines a display image.
According to the display device of the present invention, when viewed from the observation side, the light emitted from the surface light source device is concealed so that the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate cannot be visually recognized by the concealment structure. At the same time, the front luminance can be improved.

本発明による照明ユニット、照明装置並びに該照明装置を用いた表示装置によれば、観察側から目視した際に、隠蔽構造体によって、導光板の光偏向面に形成される光偏向要素が視認されず、正面輝度を高くすることができる。   According to the illumination unit, the illumination device, and the display device using the illumination device according to the present invention, the light deflection element formed on the light deflection surface of the light guide plate is visually recognized by the concealment structure when viewed from the observation side. Therefore, the front luminance can be increased.

本発明の実施形態による隠蔽構造体を備えた照明ユニットを含む液晶表示装置である。1 is a liquid crystal display device including an illumination unit including a concealing structure according to an embodiment of the present invention. 導光板の光偏向面に配列される光偏向要素を表す要部説明図である。It is principal part explanatory drawing showing the light deflection | deviation element arranged on the light deflection surface of a light-guide plate. 隠蔽構造体の第二主面を表す図である。It is a figure showing the 2nd main surface of a concealment structure. (a)隠蔽構造体の一例を示す斜視図である。(b)隠蔽構造体を第一の方向に平行に切断したときの断面図である。(c)隠蔽構造体を第二の方向に平行に切断したときの断面図である。(A) It is a perspective view which shows an example of a concealment structure. (B) It is sectional drawing when a concealment structure is cut | disconnected in parallel with a 1st direction. (C) It is sectional drawing when a concealment structure is cut | disconnected in parallel with a 2nd direction. 隠蔽構造体を第一の方向に切断したときの断面図と光線の進行方向を表す図である。It is a figure showing sectional direction when a concealment structure is cut | disconnected in a 1st direction, and the advancing direction of a light ray. (a)導光板の光偏向要素が隠蔽構造体の第一の単位レンズによって線状に広がった像を示す図である。(b)導光板の光偏向要素が隠蔽構造体の第一の単位レンズと第二の単位レンズによって面状に広がった像を示す図である。(A) It is a figure which shows the image which the light deflection | deviation element of the light-guide plate spread linearly with the 1st unit lens of the concealment structure. (B) It is a figure which shows the image which the light deflection | deviation element of the light-guide plate spread in planar shape by the 1st unit lens and 2nd unit lens of a concealment structure. (a)指向性拡散層にコリメート光を入射したときの、射出光の広がりを示す模式図である。(b)指向性拡散層にコリメート光を入射したときの、射出光の光強度の角度分布を示す図である。(A) It is a schematic diagram which shows the breadth of an emitted light when collimated light injects into a directional diffusion layer. (B) It is a figure which shows angle distribution of the light intensity of an emitted light when collimated light injects into a directional diffusion layer. (a)第一の単位レンズ16の断面高さf(x)を表すグラフである。(b)f(x)の傾き df(x)/dx の絶対値を表すグラフである。(c)曲率半径R(x)を表すグラフである。(A) A graph showing the cross-sectional height f (x) of the first unit lens 16. (B) The gradient of f (x) is a graph showing the absolute value of df (x) / dx. (C) It is a graph showing the curvature radius R (x). 第二の単位レンズのアスペクト比が高い場合の光線の進行方向を表す図である。It is a figure showing the advancing direction of a light ray when the aspect ratio of a 2nd unit lens is high. 第二の単位レンズの一例を表す図である。It is a figure showing an example of the 2nd unit lens. (a)4つの端面に光源が配置された導光板の光偏向要素のパターンの例を表す図である。(b)2つの端面に光源が配置された導光板の光偏向要素のパターンの例を表す図である。(c)1つの端面に光源が配置された導光板の光偏向要素のパターンの例を表す図である。(A) It is a figure showing the example of the pattern of the light deflection | deviation element of the light-guide plate by which the light source is arrange | positioned at four end surfaces. (B) It is a figure showing the example of the pattern of the light deflection | deviation element of the light-guide plate by which the light source is arrange | positioned at two end surfaces. (C) It is a figure showing the example of the pattern of the light deflection | deviation element of the light-guide plate by which the light source is arrange | positioned at one end surface. 半値角の一例を表す図である。It is a figure showing an example of a half value angle. (a)第二の単位レンズのアスペクト比が変化する隠蔽構造体を示す斜視図である。(b)隠蔽構造体を直線LMに沿って切断した断面図である。(A) It is a perspective view which shows the concealment structure from which the aspect-ratio of a 2nd unit lens changes. (B) It is sectional drawing which cut | disconnected the concealment structure body along the straight line LM. (a)第二の単位レンズの間の平坦部の幅が変化する隠蔽構造体を示す斜視図である。(b)隠蔽構造体を直線LMに沿って切断した断面図である。(A) It is a perspective view which shows the concealment structure body from which the width | variety of the flat part between 2nd unit lenses changes. (B) It is sectional drawing which cut | disconnected the concealment structure body along the straight line LM. 半値角の一例を表す図である。It is a figure showing an example of a half value angle. (a)第二の単位レンズのアスペクト比が変化する隠蔽構造体を示す斜視図である。(b)隠蔽構造体を直線LNに沿って切断した断面図である。(A) It is a perspective view which shows the concealment structure from which the aspect-ratio of a 2nd unit lens changes. (B) It is sectional drawing which cut | disconnected the concealment structure body along the straight line LN. (a)第二の単位レンズの間の平坦部の幅が変化する隠蔽構造体を示す斜視図である。(b)隠蔽構造体を直線LNに沿って切断した断面図である。(A) It is a perspective view which shows the concealment structure body from which the width | variety of the flat part between 2nd unit lenses changes. (B) It is sectional drawing which cut | disconnected the concealment structure body along the straight line LN. 従来技術によるBEFを含む液晶表示装置の配置構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the arrangement configuration of the liquid crystal display device containing BEF by a prior art. 図18に示すBEFの斜視図である。It is a perspective view of BEF shown in FIG. 拡散シートとBEFの組み合わせからなる従来の液晶表示装置である。This is a conventional liquid crystal display device comprising a combination of a diffusion sheet and BEF.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態による表示装置として液晶画像を表示するための液晶表示装置1を示す要部縦断面図である。この液晶表示装置1は、光源11から光を出射させる面光源装置2と、レンズシートからなる隠蔽構造体3と、輝度を上昇させるための集光シートとしてのプリズムシート4と、偏光分離シート5と、例えば液晶表示素子として液晶画像を表示する画像表示素子6とを光の進行方向に向けて順次備えている。画像表示素子6の更に光の進行方向前方側が視覚方向Fとされている。
これらの液晶表示装置1は、面光源装置2と隠蔽構造体3とで照明ユニット7を構成し、照明ユニット7とプリズムシート4と偏光分離シート5とで照明装置8を構成する。なお、図1において各構成の縮図は実際のものとは一致しない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a liquid crystal display device 1 for displaying a liquid crystal image as a display device according to an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device 1 includes a surface light source device 2 that emits light from a light source 11, a concealing structure 3 made of a lens sheet, a prism sheet 4 as a condensing sheet for increasing luminance, and a polarization separation sheet 5 For example, an image display element 6 that displays a liquid crystal image as a liquid crystal display element is sequentially provided in the light traveling direction. The front side of the image display element 6 in the light traveling direction is the visual direction F.
In these liquid crystal display devices 1, the surface light source device 2 and the concealment structure 3 constitute an illumination unit 7, and the illumination unit 7, the prism sheet 4, and the polarization separation sheet 5 constitute an illumination device 8. In FIG. 1, the reduced size of each component does not match the actual one.

面光源装置2は、例えば平板形状をなす導光板10の厚み方向の端面10aに光源11が配設され、導光板10の背面側に反射板9が設けられている。そのため、この照明ユニット7はエッジライト方式が採用されている。
光源11として例えば点状光源が用いられる。点状光源として例えばLEDが用いられ、LEDとしては白色LEDやRGB−LEDや、有機EL光源等を採用できる。或いは、光源11はCCFLに代表される蛍光管であっても良い。図1では、光源11が導光板10の対向する2つの厚み方向の端面10aに配置された例を示しているが、これに限らず、1つの端面10aのみに配置してもよく、または4つの端面10aにそれぞれ配置されてもよい。導光板10の形状は、平板形状に代えて楔形状等であっても良い。
In the surface light source device 2, for example, a light source 11 is disposed on an end surface 10 a in the thickness direction of a light guide plate 10 having a flat plate shape, and a reflector 9 is provided on the back side of the light guide plate 10. Therefore, the illumination unit 7 employs an edge light system.
For example, a point light source is used as the light source 11. For example, an LED is used as the point light source, and a white LED, RGB-LED, organic EL light source, or the like can be employed as the LED. Alternatively, the light source 11 may be a fluorescent tube typified by CCFL. Although FIG. 1 shows an example in which the light source 11 is disposed on the two end faces 10a in the thickness direction of the light guide plate 10, the present invention is not limited thereto, and the light source 11 may be disposed only on one end face 10a. Each of the two end surfaces 10a may be disposed. The shape of the light guide plate 10 may be a wedge shape or the like instead of the flat plate shape.

導光板10の視覚方向Fの射出面10bとは反対側の面には光偏向面12が形成されている。光偏向面12には、光源11から導光板10へ入射する光を射出面10b側へ偏向する光偏向要素13が形成されており、光偏向要素13として、例えば白色拡散反射ドットが印刷されている。また光偏向要素13の別の例として、マイクロレンズ形状やプリズム形状等の構造物を用いてもよい。 A light deflection surface 12 is formed on the surface of the light guide plate 10 opposite to the exit surface 10b in the visual direction F. The light deflection surface 12 is formed with a light deflection element 13 that deflects light incident on the light guide plate 10 from the light source 11 toward the emission surface 10b. As the light deflection element 13, for example, white diffuse reflection dots are printed. Yes. As another example of the light deflection element 13, a structure such as a microlens shape or a prism shape may be used.

図2は本実施形態における導光板10の光偏向面12を示す図であり、光偏向面12には光偏向要素13が分散して配設されている。図2では光偏向要素13の形状が円形で示されているが、これに限らず楕円形状やプリズム形状等の形状を採用することができる。
光偏向面12に、互いに直交する第一の方向q1と第二の方向q2とを仮想的に破線で示す。そして、光偏向要素13は第一及び第二の方向q1,q2の交点に設けられており、しかも第一の方向q1にはピッチP1で配列され、第二の方向にはピッチP1より大きいピッチP2で配列された二次元配置とされる。ここで、第一の方向q1及び第二の方向q2は、液晶表示装置1の互いに直交する縦方向及び横方向である垂直視野及び水平視野に対して任意に選択することが出来る。図2に示す例では、第一の方向q1が水平視野に、第二の方向q2が垂直視野にそれぞれ一致するものとする。
図2は、第一の方向q1と第二の方向q2が互いに直交している光偏向面12の一例を示すが、それに限らず第一の方向q1と第二の方向q2が互いに傾いて交差した光偏向面12を形成する場合もありうる。
FIG. 2 is a diagram showing the light deflection surface 12 of the light guide plate 10 in the present embodiment, and the light deflection elements 13 are distributed on the light deflection surface 12. In FIG. 2, the shape of the light deflection element 13 is shown as a circle. However, the shape is not limited to this, and a shape such as an elliptical shape or a prism shape may be employed.
A first direction q1 and a second direction q2 perpendicular to each other are virtually indicated by broken lines on the light deflection surface 12. The light deflection elements 13 are provided at the intersections of the first and second directions q1 and q2, and are arranged with a pitch P1 in the first direction q1 and a pitch larger than the pitch P1 in the second direction. The two-dimensional arrangement arranged in P2. Here, the first direction q1 and the second direction q2 can be arbitrarily selected with respect to the vertical visual field and the horizontal visual field which are the vertical and horizontal directions orthogonal to each other of the liquid crystal display device 1. In the example shown in FIG. 2, it is assumed that the first direction q1 coincides with the horizontal visual field and the second direction q2 coincides with the vertical visual field.
FIG. 2 shows an example of the light deflection surface 12 in which the first direction q1 and the second direction q2 are orthogonal to each other, but not limited to this, the first direction q1 and the second direction q2 are inclined and intersect with each other. In some cases, the light deflection surface 12 may be formed.

図1に示す隠蔽構造体3は、基部15と、その光入射面を第二主面15bとし、光射出面を第一主面15aとする。そして、第二主面15bには第二主面15bに入射した光を第一の方向q1よりも第二の方向q2に広い角度分布で拡散する指向性拡散層17が形成される。第一主面15aには、第一の単位レンズ16が複数形成される。   The concealment structure 3 shown in FIG. 1 has a base 15 and its light incident surface as a second main surface 15b, and its light exit surface as a first main surface 15a. A directional diffusion layer 17 is formed on the second main surface 15b to diffuse light incident on the second main surface 15b with a wider angular distribution in the second direction q2 than in the first direction q1. A plurality of first unit lenses 16 are formed on the first major surface 15a.

図3は、隠蔽構造体3の第二主面15bが略四角形である場合の図であり、四角形の各頂点をO1、O2、O3、O4とすると、各頂点の任意の一つを原点として仮想的な座標軸を設定する(図3ではO1を原点とした)。第一の方向q1に平行な座標軸をX軸、第二の方向q2に平行な座標軸をY軸とする。さらに、第二主面15bの端辺O1O2上の任意の点をL(X0、0)とし、点Lを通り第二の方向q2に平行に引いた仮想的な直線の、端辺O3O4との交点をN(X0、W2)、直線LNの中点をM(X0、W2/2)とした。W1は、第一の方向q1に平行な端辺の長さであり、W2は、第二の方向q2に平行な端辺の長さであり、K1とK2はそれぞれ、端辺O1O4と端辺O2O3の中点である。 FIG. 3 is a diagram in the case where the second main surface 15b of the concealing structure 3 is a substantially quadrangular shape. If each vertex of the quadrangle is O1, O2, O3, O4, an arbitrary one of the vertices is used as the origin. A virtual coordinate axis is set (O1 is the origin in FIG. 3). A coordinate axis parallel to the first direction q1 is an X axis, and a coordinate axis parallel to the second direction q2 is a Y axis. Furthermore, an arbitrary point on the edge O1O2 of the second principal surface 15b is L (X0, 0), and a virtual straight line drawn through the point L and parallel to the second direction q2 is defined as the edge O3O4. The intersection point is N (X0, W2), and the midpoint of the straight line LN is M (X0, W2 / 2). W1 is the length of the edge parallel to the first direction q1, W2 is the length of the edge parallel to the second direction q2, and K1 and K2 are the edge O1O4 and the edge, respectively. This is the midpoint of O2O3.

図4(a)は、隠蔽構造体3を俯瞰的に眺めた図である。ここでは、第一の単位レンズ16がレンチキュラーレンズであり、指向性拡散層17もレンチキュラーレンズであり、第一の単位レンズ16と、指向性拡散層17のレンチキュラーレンズが互いに直交している場合を示している。 FIG. 4A is a view of the concealment structure 3 viewed from above. Here, the first unit lens 16 is a lenticular lens, the directional diffusion layer 17 is also a lenticular lens, and the first unit lens 16 and the lenticular lens of the directional diffusion layer 17 are orthogonal to each other. Show.

図4(b)は隠蔽構造体3を第一の方向q1に沿って切断したときの断面図であり、図4(c)は第二の方向q2に沿って切断したときの断面図である。
第一の単位レンズ16としては、レンチキュラーレンズの他に、頂点もしくは側面が湾曲したプリズムや、面内の2方向にレンチキュラーレンズが交差したクロスレンチキュラーレンズ、面内に2次元的に配列されたマイクロレンズなどが例として挙げられる。
指向性拡散層17としては、レンチキュラーレンズの他に、2次元的に配列した楕円マイクロレンズや、ヘアラインのような微細なピッチで形成された直線状の凹凸構造や、互いに平行に配列した波型形状の凹凸構造や、針状のフィラーをフィラーの向きが一方向に揃うようにコーティングした層などが例として挙げられる。
4B is a cross-sectional view when the concealment structure 3 is cut along the first direction q1, and FIG. 4C is a cross-sectional view when it is cut along the second direction q2. .
As the first unit lens 16, in addition to the lenticular lens, a prism having a curved vertex or side surface, a cross lenticular lens in which the lenticular lens intersects in two directions within the surface, or a micro array arranged two-dimensionally within the surface. An example is a lens.
As the directional diffusion layer 17, in addition to the lenticular lens, the two-dimensionally arranged elliptical microlens, the linear concavo-convex structure formed with a fine pitch such as a hairline, and the corrugations arranged in parallel to each other Examples thereof include a concavo-convex structure and a layer in which needle-like fillers are coated so that the fillers are aligned in one direction.

第一の単位レンズ16は、図5に示すように、断面視で例えば丸みを帯びた頂部とその両側の湾曲側面とが滑らかに接続された曲面形状に形成されている。第一の単位レンズ16の頂部T1の接線角度は0度であり、第一の単位レンズ16の端部E1における第一主面15aに対する接線の角度はα1であり、頂部から第一主面15aに至るにつれ、接線角度αは次第に大きくなる。
従って、第一主面15aに第一の単位レンズ16が多数配置された隠蔽構造体3の第二主面15bに指向性拡散層17を形成しない状態で、第二主面15b側から略ランバート光を射出するように点光源を設置した場合、点光源から射出された斜め方向の光Kが第一のレンズ16表面での屈折により正面方向へ立ち上げられ、隠蔽構造体3の第一主面15a側から点光源を観察すると、点光源は線状光源として視認される。ここで、導光板10の光偏向面12に形成された光偏向要素13であらゆる方向に進路を変更された光のうち、導光板10の光射出面10bから射出される光は、その配光分布はランバート光と異なるが、点光源と同義として扱うことが出来る。
As shown in FIG. 5, the first unit lens 16 is formed in a curved surface shape in which, for example, a rounded top portion and curved side surfaces on both sides thereof are smoothly connected in a cross-sectional view. The tangent angle of the top portion T1 of the first unit lens 16 is 0 degree, the angle of the tangent line to the first main surface 15a at the end E1 of the first unit lens 16 is α1, and the first main surface 15a from the top portion is α1. As a result, the tangent angle α gradually increases.
Accordingly, in a state where the directional diffusion layer 17 is not formed on the second main surface 15b of the concealing structure 3 in which a large number of the first unit lenses 16 are arranged on the first main surface 15a, the Lambert is approximately formed from the second main surface 15b side. When the point light source is installed so as to emit light, the oblique light K emitted from the point light source is raised in the front direction due to refraction at the surface of the first lens 16, and the first main part of the concealing structure 3. When the point light source is observed from the surface 15a side, the point light source is visually recognized as a linear light source. Here, the light emitted from the light exit surface 10b of the light guide plate 10 out of the light whose path is changed in all directions by the light deflection element 13 formed on the light deflection surface 12 of the light guide plate 10 is distributed. Although the distribution is different from Lambertian light, it can be treated as synonymous with a point light source.

すなわち、例えば図2で示されたような円形の光偏向要素13の各々を点光源としてみたとき、第一の単位レンズ16が配置された隠蔽構造体3を導光板10の光射出面10b側に配設して第一主面15a側から観察すると、図6(a)に示されるように円形の光偏向要素13が第一の方向q1に線状に広がって見える。第一の方向q1に線状に広がった光偏向要素13は、第一の方向q1にピッチP1で繰り返し配列された光偏向要素13同士が重なり合い、その結果、第二の方向q2にピッチP2/2で等間隔に配列した線状の縞模様として観察される。 That is, for example, when each of the circular light deflection elements 13 as shown in FIG. 2 is viewed as a point light source, the concealing structure 3 in which the first unit lens 16 is disposed is arranged on the light emitting surface 10b side of the light guide plate 10. When viewed from the first main surface 15a side, the circular light deflection element 13 appears to expand linearly in the first direction q1 as shown in FIG. 6 (a). The light deflection elements 13 spreading linearly in the first direction q1 are overlapped with the light deflection elements 13 repeatedly arranged at the pitch P1 in the first direction q1, and as a result, the pitch P2 / 2 is observed as a linear stripe pattern arranged at equal intervals.

このような線状の縞模様を隠蔽するために、隠蔽構造体3の第二主面15bには第一の方向q1よりも第二の方向q2に広い角度分布で拡散する指向性拡散層17が形成される。第二主面15bに入射した光を指向性拡散層17により第二の方向q2に拡散させ、さらに第一主面15aに形成した第一の単位レンズ16によって第一の方向q1に拡散させることで、光偏向要素13の像が二次元的に広がり、光偏向要素13が視認されなくなる。指向性拡散層17は第一の方向q1には必ずしも光を拡散させなくても良い。第一の方向q1へ拡散したとしても、第一の単位レンズ16の光の拡散方向と同一になるので、光偏向要素13が線状に広がり、隠蔽性に大きく寄与しないからである。図6(b)に示すように光偏向要素13の像が2次元的に広がると、図6(a)で観察されていた線状の縞模様が隠蔽されて、光偏向要素13が視認されなくなる。 In order to conceal such a linear stripe pattern, the directional diffusion layer 17 that diffuses in the second main surface 15b of the concealing structure 3 with a wider angular distribution in the second direction q2 than in the first direction q1. Is formed. The light incident on the second main surface 15b is diffused in the second direction q2 by the directional diffusion layer 17, and further diffused in the first direction q1 by the first unit lens 16 formed on the first main surface 15a. Thus, the image of the light deflection element 13 spreads two-dimensionally and the light deflection element 13 is not visually recognized. The directional diffusion layer 17 does not necessarily have to diffuse light in the first direction q1. This is because even if the light is diffused in the first direction q1, it is the same as the light diffusion direction of the first unit lens 16, so that the light deflection element 13 spreads linearly and does not greatly contribute to concealment. When the image of the light deflection element 13 spreads two-dimensionally as shown in FIG. 6B, the linear stripe pattern observed in FIG. 6A is hidden and the light deflection element 13 is visually recognized. Disappear.

ここで、図7(a)、図7(b)を用いて指向性拡散層17に求められる拡散作用について説明する。
隠蔽構造体3の第二主面15bに指向性拡散層17を形成し、第一主面15aが平坦面の状態、すなわち第一の単位レンズ16がない状態で、第二主面15b側からコリメート光Gを第二主面15bに垂直に入射すると、第一主面15aから射出する光は、第一の方向q1と比べて第二の方向q2に広い角度分布で拡散する。図7(a)は、第二主面15bの座標(X,Y)に垂直入射したコリメート光Gが、第一主面15aから第二の方向q2に広がって射出する様子を模式的に表した図であり、指向性拡散層17がレンチキュラーレンズ(第二の単位レンズ)である場合を示している。この図では、分かりやすくするためコリメート光Gのスポットサイズと比べて第二の単位レンズ17のピッチが大きく描かれているが、実際にはコリメート光Gのスポットサイズよりも第二の単位レンズ17のピッチが小さいものとする。
図7(b)は、第一主面15aから射出する光の強度の角度分布を表す。第一主面15aの鉛直方向の軸q3と第一の方向q1を含む面内における光強度の角度分布の曲線を31aとし、第一主面15aの鉛直方向の軸q3と第二の方向q2を含む面内における光強度の角度分布の曲線を31bとすると、曲線31aと比べて曲線31bの方が広がりの幅が大きくなる。図示した角度θaは曲線31aの半値角(鉛直方向q3の光強度に対して光強度が半減する角度)であり、角度 θb は曲線31bの半値角である。
Here, the diffusion action required for the directional diffusion layer 17 will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.
The directional diffusion layer 17 is formed on the second main surface 15b of the concealing structure 3, and the first main surface 15a is a flat surface, that is, without the first unit lens 16, from the second main surface 15b side. When the collimated light G is incident on the second main surface 15b perpendicularly, the light emitted from the first main surface 15a is diffused with a wider angular distribution in the second direction q2 than in the first direction q1. FIG. 7A schematically shows a state in which the collimated light G perpendicularly incident on the coordinates (X, Y) of the second main surface 15b is spread and emitted from the first main surface 15a in the second direction q2. FIG. 6 shows a case where the directional diffusion layer 17 is a lenticular lens (second unit lens). In this figure, the pitch of the second unit lens 17 is drawn larger than the spot size of the collimated light G for easy understanding, but actually the second unit lens 17 is larger than the spot size of the collimated light G. It is assumed that the pitch of is small.
FIG. 7B shows an angular distribution of the intensity of light emitted from the first major surface 15a. The curve of the angular distribution of the light intensity in the plane including the vertical axis q3 and the first direction q1 of the first main surface 15a is 31a, and the vertical axis q3 and the second direction q2 of the first main surface 15a. If the curve of the angular distribution of the light intensity in the plane including is 31b, the curve 31b is wider than the curve 31a. The illustrated angle θa is the half-value angle of the curve 31a (the angle at which the light intensity is halved relative to the light intensity in the vertical direction q3), and the angle θb is the half-value angle of the curve 31b.

第二主面15b上の任意の座標(X,Y)にコリメート光Gを入射したとき、射出光の半値角θbが3度以上10度未満の範囲内にあれば、導光板に配列される全ての光偏向要素13が視認されなくなる。さらに、隠蔽構造体3を組み込んだ照明ユニット7、照明装置8、液晶表示装置1の正面輝度を、隠蔽構造体3を拡散シートに置き換えたものと比べて3%以上上昇させることができ、照明ユニット7、照明装置8、液晶表示装置1を視覚方向F側から眺めたときに、拡散シートを置いた場合と比較して目視で明るくなることが確認できる。
ここでの拡散シートとは、フィルム状基材の表面に透明ビーズを分散したバインダー樹脂をコーティングしたシートを指す。例えば、恵和株式会社製BS912が例として挙げられる。
半値角θbが10度以上の場合、拡散シートと比べた隠蔽構造体3の正面輝度の上昇率が3%未満となり、正面輝度が低くなる。ただし光偏向要素13は視認されない。
半値角θbが3度未満の場合、正面輝度は拡散シートと比べて3%以上上昇し、正面輝度は高いが、光偏向要素13が視認される。
When the collimated light G is incident on an arbitrary coordinate (X, Y) on the second main surface 15b, if the half-value angle θb of the emitted light is within the range of 3 degrees or more and less than 10 degrees, it is arranged on the light guide plate. All the light deflection elements 13 are not visible. Furthermore, the front luminance of the illumination unit 7, the illumination device 8, and the liquid crystal display device 1 incorporating the concealing structure 3 can be increased by 3% or more compared to the case where the concealing structure 3 is replaced with a diffusion sheet. When the unit 7, the illumination device 8, and the liquid crystal display device 1 are viewed from the visual direction F side, it can be confirmed that they become brighter visually than when the diffusion sheet is placed.
A diffusion sheet here refers to the sheet | seat which coated the binder resin which disperse | distributed transparent beads on the surface of a film-form base material. For example, BS 912 manufactured by Eiwa Co., Ltd. is an example.
When the half-value angle θb is 10 degrees or more, the increase rate of the front luminance of the concealment structure 3 compared to the diffusion sheet is less than 3%, and the front luminance is lowered. However, the light deflection element 13 is not visually recognized.
When the half-value angle θb is less than 3 degrees, the front luminance is increased by 3% or more compared to the diffusion sheet and the front luminance is high, but the light deflection element 13 is visually recognized.

上述したように正面輝度が上昇し光偏向要素13が視認できなくなるような第一の単位レンズ16の形状について説明する。図4(b)に示すように、第一の単位レンズ16の端部E1を0とし、第一の方向q1に沿って測った変位を x としたときの、第一の単位レンズ16の断面高さを f(x) とすると、点 x における f(x) の曲率半径 R(x) は、以下の式で表される。

Figure 2012009408
図8(a)は、第一の単位レンズ16の断面高さを表すグラフ、図8(b)は断面高さ f(x) の微分値 df(x)/dx の絶対値を表すグラフ、図8(c)は曲率半径R(x)を表すグラフである。図8(c)は、 df(x)/dx の絶対値の傾斜が最も緩やかになる点 x を x0 とすると、x=x0 においてピークを有する曲線を形成する。曲率半径 R(x) は、 df(x)/dx の微分値の逆数に比例するので、 df(x)/dx の傾斜が水平に近くなれば、上式の分母が0に近づき、曲率半径 R(x) は x=x0 で強度の強いピークを形成する。 As described above, the shape of the first unit lens 16 is described so that the front luminance increases and the light deflection element 13 cannot be visually recognized. As shown in FIG. 4B, the cross section of the first unit lens 16 when the end E1 of the first unit lens 16 is 0 and the displacement measured along the first direction q1 is x. When the height is f (x), the radius of curvature R (x) of f (x) at the point x is expressed by the following equation.
Figure 2012009408
FIG. 8A is a graph showing the cross-sectional height of the first unit lens 16, and FIG. 8B is a graph showing the absolute value of the differential value df (x) / dx of the cross-sectional height f (x). FIG. 8C is a graph showing the radius of curvature R (x). FIG. 8C forms a curve having a peak at x = x0 where x0 is the point x where the slope of the absolute value of df (x) / dx is the most gradual. Since the radius of curvature R (x) is proportional to the reciprocal of the differential value of df (x) / dx, if the slope of df (x) / dx is nearly horizontal, the denominator of the above equation approaches 0 and the radius of curvature is R (x) forms a strong peak at x = x0.

曲率半径 R(x) が大きくなるに従って、曲面が平面に近づく。そのため、 R(x)が x=x0 で鋭く立ち上がるピークを形成している場合、第一の単位レンズ16が点x=x0 で平面に近い形状であることを表す。逆に、 R(x) のピークがなだらかな場合は、第一の単位レンズ16が円筒形状に近いことを示している。第一の単位レンズ16が完全な円筒形状であれば、曲率半径R(x) は一定値となる。 As the radius of curvature R (x) increases, the curved surface approaches a plane. Therefore, when R (x) forms a peak that rises sharply at x = x0, it indicates that the first unit lens 16 has a shape close to a plane at point x = x0. Conversely, when the peak of R (x) is gentle, it indicates that the first unit lens 16 is close to a cylindrical shape. If the first unit lens 16 is a complete cylinder, the radius of curvature R (x) is a constant value.

光偏向要素13が視認されなくするには、第一の単位レンズ16が光偏向要素13を第一の方向q1に線状に広げるのが好ましい。例えば、第一の単位レンズ16が円筒形状であれば、第一主面15aに入射した光が均等に拡散されるので、第一の方向q1に線状に広げることができる。しかしこの場合第一の単位レンズ16に入射した光があらゆる方向に均等に拡散されてしまうため集光作用が弱くなり、正面輝度が上がらない。 In order to prevent the light deflection element 13 from being visually recognized, it is preferable that the first unit lens 16 extends the light deflection element 13 linearly in the first direction q1. For example, if the first unit lens 16 has a cylindrical shape, the light incident on the first major surface 15a is evenly diffused, so that the first unit lens 16 can be linearly expanded in the first direction q1. However, in this case, the light incident on the first unit lens 16 is evenly diffused in all directions, so that the light condensing function is weakened and the front luminance is not increased.

第一の単位レンズ16の曲率半径 R(x) が、点 x=x0 において強度の大きなピークを形成する場合、x=x0 における面の曲率半径が大きいので、 x=x0 近傍に入射した光が拡散されずに特定の方向へ集光し、正面輝度を上昇させることができる。しかし、第一の単位レンズ16で強く集光しすぎると、逆に光の拡散作用が弱まり、光偏向要素13が視認されてしまうことがある。 When the radius of curvature R (x) of the first unit lens 16 forms a strong peak at the point x = x0, the curvature radius of the surface at x = x0 is large, so that the light incident in the vicinity of x = x0 The light can be condensed in a specific direction without being diffused, and the front luminance can be increased. However, if the first unit lens 16 condenses too much light, the light diffusing action is weakened, and the light deflection element 13 may be visually recognized.

ここで、下式で記すパラメータ D を定義する。

Figure 2012009408
ここで、 max は最大値、 min は最小値を表し、 R(x)は曲率半径で、R(x)の平均値は下式で定義する。
Figure 2012009408
D は、曲率半径 R(x) のコントラストを表す値である。 D が大きい場合は、曲率半径R(x) が x=x0 で強度の大きなピークを形成し、 D が小さい場合は R(x) がなだらかなピークを形成する。 D がゼロになる場合、曲率半径 R(x)は x によらずに一定値となり、これはレンズが円筒形状である場合に相当する。従って、 D の値を大きくすれば、レンズの拡散作用を弱めて集光作用を強めることができる。D の値を小さくすれば、レンズの集光作用を弱めて拡散作用を強めることができる。 Here, the parameter D described by the following formula is defined.
Figure 2012009408
Here, max represents a maximum value, min represents a minimum value, R (x) is a radius of curvature, and an average value of R (x) is defined by the following equation.
Figure 2012009408
D is a value representing the contrast of the radius of curvature R (x). When D is large, the curvature radius R (x) is x = x0 and a strong peak is formed. When D is small, R (x) is a gentle peak. When D becomes zero, the radius of curvature R (x) becomes a constant value regardless of x, which corresponds to the case where the lens has a cylindrical shape. Therefore, if the value of D is increased, the diffusion effect of the lens can be weakened and the light condensing effect can be enhanced. If the value of D is reduced, the light condensing action of the lens can be weakened and the diffusing action can be enhanced.

段落56で定義した値 D が 1.5 以上 5 以下の範囲内にある場合、第一の単位レンズ16が集光作用と拡散作用を兼ね備えるため、このような第一の単位レンズ16を配した隠蔽構造体3は、集光作用と拡散作用をバランスよく発揮することができる。そのため、光偏向要素13が視認できなくなる。さらに、照明ユニット7、照明装置8、液晶表示装置1の正面輝度が、隠蔽構造体3の代わりに拡散シートを置いたものと比べて3%以上上昇する。
D の値が 5 よりも大きくなる場合、第一の単位レンズ16の拡散作用が弱いので、光偏向要素13が視認されてしまう。逆にD の値が 1.5 よりも小さくなる場合、第一の単位レンズ16の拡散作用が強いので、正面輝度が3%未満となる。
When the value D defined in Paragraph 56 is in the range of 1.5 or more and 5 or less, the first unit lens 16 has both the condensing action and the diffusing action. Therefore, the first unit lens 16 is provided. The concealing structure 3 can exert a light collecting action and a diffusing action in a balanced manner. Therefore, the light deflection element 13 cannot be visually recognized. Furthermore, the front luminance of the illumination unit 7, the illumination device 8, and the liquid crystal display device 1 is increased by 3% or more compared to the case where the diffusion sheet is placed instead of the concealing structure 3.
When the value of D is larger than 5, the light deflection element 13 is visually recognized because the diffusing action of the first unit lens 16 is weak. Conversely, when the value of D is smaller than 1.5, the front unit luminance is less than 3% because the diffusing action of the first unit lens 16 is strong.

さらには、断面高さ f(x) の x=0 での微分 df(x)/dx (x=0)の絶対値が、下式の範囲で規定されることが望ましい。

Figure 2012009408
df(x)/dx(x=0) の絶対値が大きい方が、より斜めに進む光を視覚方向F側に立ち上げることができ、光偏向要素13を広い範囲にわたって第一の方向q1に線状に広げる。 df(x)/dx が 1.43 というのは、 f(x) の接線の傾き角度で表すと 55deg になり、55deg以上でなければ、線状の広がりが十分とは言えない。一方、 df(x)/dx の絶対値が 3.73 というのは、角度で表すと 75deg になり、75deg以上では第一の単位レンズ16を作製する際の金型の切削やレンズの成形が困難になる。そのため、 df(x)/dx(x=0) の絶対値の値は 1.43 から 3.73 の範囲に含まれることが望ましい。 Furthermore, it is desirable that the absolute value of the differential df (x) / dx (x = 0) at the cross-section height f (x) at x = 0 is defined within the range of the following equation.
Figure 2012009408
When the absolute value of df (x) / dx (x = 0) is larger, the light traveling more obliquely can be raised to the visual direction F side, and the light deflection element 13 is moved in the first direction q1 over a wide range. Spread it in a line. The fact that df (x) / dx is 1.43 is 55 deg when expressed by the inclination angle of the tangent line of f (x), and the linear spread is not sufficient unless it is 55 deg or more. On the other hand, the absolute value of df (x) / dx is 3.73, which is expressed as an angle of 75 deg. When the angle is 75 deg or more, cutting of the mold or molding of the lens when the first unit lens 16 is produced is performed. It becomes difficult. Therefore, the absolute value of df (x) / dx (x = 0) is preferably included in the range of 1.43 to 3.73.

第一の単位レンズ16の集光作用をより強めるために、曲率半径 R(x) が最大値となる変位 x を x0 としたとき、変位 x が x0 における df(x)/dx の絶対値が、下式の範囲に規定されていると良い。

Figure 2012009408
df(x)/dx(x=x0) の絶対値が 0.70 の場合は、 f(x) のx=x0 での接線の傾き角度が 35deg に相当し、 df(x)/dx(x=x0) の絶対値が 1.43 の場合は 55deg に相当する。傾斜角度が 35deg〜55deg の場合に、隠蔽構造体3に入射した光が、視覚方向F側へ立ち上げられるので、隠蔽構造体3の正面輝度が上昇する。 In order to further enhance the light condensing action of the first unit lens 16, when the displacement x where the radius of curvature R (x) is the maximum value is x0, the absolute value of df (x) / dx when the displacement x is x0 is It should be specified in the range of the following formula.
Figure 2012009408
When the absolute value of df (x) / dx (x = x0) is 0.70, the inclination angle of the tangent line at x = x0 of f (x) corresponds to 35 degg, and df (x) / dx (x = X0) is 1.43, it corresponds to 55 deg. When the inclination angle is 35 deg to 55 deg, the light incident on the obscuring structure 3 is raised to the visual direction F side, so that the front luminance of the obscuring structure 3 is increased.

次に、隠蔽構造体3の正面輝度が上昇し光偏向要素13が視認できなくなるような、最適な指向性拡散層17の形状について説明する。 Next, an optimum shape of the directional diffusion layer 17 that will increase the front luminance of the concealing structure 3 and make the light deflection element 13 invisible will be described.

指向性拡散層17の一例として、第一の方向q1に延在し、第二の方向q2に配列する第二の単位レンズ17を隠蔽構造体3の第二主面15bに配列する。第二の単位レンズ17は少なくとも頂点T1を含む領域が曲面で形成される。このような第二の単位レンズ17に光を入射させると、入射光は第一の方向q1には拡散されず、第二の方向q2に拡散される。そのため、光偏向要素13の像は第二の方向q2に線状に広がる。 As an example of the directional diffusion layer 17, the second unit lenses 17 extending in the first direction q <b> 1 and arranged in the second direction q <b> 2 are arranged on the second main surface 15 b of the concealing structure 3. In the second unit lens 17, a region including at least the vertex T1 is formed as a curved surface. When light is incident on such a second unit lens 17, the incident light is not diffused in the first direction q1, but is diffused in the second direction q2. Therefore, the image of the light deflection element 13 spreads linearly in the second direction q2.

第二の単位レンズ17は、第一の単位レンズ16との組み合わせで、光偏向要素13の像を面状に広げることで、隠蔽構造体3が視認されなくなる。しかし、第二の単位レンズ17による拡散作用が強すぎると、隠蔽構造体3の正面輝度が上がらなくなる。図9に示すように、アスペクト比の高い円筒レンズが第二主面15bに配された場合、円筒レンズの側面部から透過する斜め光Kが多量に発生し、透過した斜め光が第一主面15aで屈折して視覚方向F以外の方向へ散逸し、正面輝度が上がらなくなってしまう。 The second unit lens 17 is combined with the first unit lens 16 to expand the image of the light deflection element 13 in a planar shape, so that the concealment structure 3 is not visually recognized. However, if the diffusing action by the second unit lens 17 is too strong, the front luminance of the concealing structure 3 cannot be increased. As shown in FIG. 9, when a cylindrical lens having a high aspect ratio is arranged on the second main surface 15b, a large amount of oblique light K is transmitted from the side surface of the cylindrical lens, and the transmitted oblique light is the first main surface. The light is refracted by the surface 15a and dissipated in a direction other than the visual direction F, and the front luminance cannot be increased.

隠蔽構造体3の正面輝度が、拡散シートと比べて少なくとも3%以上正面輝度を上昇させるために、半値角 θb が3度以上10度未満の範囲になるように、第二の単位レンズ17のアスペクト比を設定する。アスペクト比は、第二の単位レンズ17のピッチをQ2、高さをh2とすると、式 (h2/Q2)×100 で表される値とする。 半値角θbが3度未満の場合、第二の単位レンズ17の拡散作用が弱いので光偏向要素13が視認されてしまう。半値角 θb が10度以上の場合、第二の単位レンズ17の拡散作用が強すぎて正面輝度が3%以上上がらなくなる。
第二の単位レンズ17の最適なアスペクト比の範囲は、4 以上10以下である。アスペクト比が 4 よりも小さい場合、第二の単位レンズ17の拡散作用が弱いので光偏向要素13が視認されてしまう。アスペクト比が 10 よりも大きい場合、第二の単位レンズ17の拡散作用が強すぎて正面輝度が3%以上上がらなくなる。
In order for the front luminance of the hiding structure 3 to increase the front luminance by at least 3% or more as compared with the diffusion sheet, the second unit lens 17 has a half-value angle θb of 3 ° or more and less than 10 °. Set the aspect ratio. The aspect ratio is a value represented by the formula (h2 / Q2) × 100, where Q2 is the pitch of the second unit lens 17 and h2 is the height. When the half-value angle θb is less than 3 degrees, the light deflection element 13 is visually recognized because the diffusing action of the second unit lens 17 is weak. When the half-value angle θb is 10 degrees or more, the diffusion effect of the second unit lens 17 is too strong, and the front luminance cannot be increased by 3% or more.
The optimal aspect ratio range of the second unit lens 17 is 4 or more and 10 or less. When the aspect ratio is smaller than 4, the light deflection element 13 is visually recognized because the diffusion action of the second unit lens 17 is weak. When the aspect ratio is larger than 10, the diffusion effect of the second unit lens 17 is too strong, and the front luminance cannot be increased by 3% or more.

第二の単位レンズ17の曲面形状としては、断面形状が円や楕円の一部、あるいは2次関数や4次関数のような多項式関数、あるいは三角関数などで規定される曲面が挙げられる。これらのレンズのアスペクト比を上記の範囲に設定することで、隠蔽構造体3の正面輝度が上昇し、光偏向要素13は視認されない。 Examples of the curved shape of the second unit lens 17 include a curved surface whose cross-sectional shape is defined by a part of a circle or an ellipse, a polynomial function such as a quadratic function or a quartic function, or a trigonometric function. By setting the aspect ratio of these lenses within the above range, the front luminance of the obscuring structure 3 is increased and the light deflection element 13 is not visually recognized.

第二の単位レンズ17の形状の他の例として、図10に示すように、頂点T2を含む領域に形成される第一の面17aと、端部E2を含む領域に形成される第二の面17bにより形成され、第一の面17aと第二の面17bの境界部Cにおいて、傾斜角が非連続に変化し、第二の面17bの任意の点の傾斜角が、第一の面17aの任意の点の傾斜角よりも大きくなるようなレンズであっても良い。ここで、図10は、第二の単位レンズ17の特徴を分かりやすくするため第二主面15b側を図4(a)とは反転して表記した。
第二の面17bは急傾斜な面であるため、光偏向要素13の像を第二の方向q2に広く広げることができる。一方、第一の面17aは緩傾斜な面であるので、視覚方向Fに直進する光が多くなり、正面輝度を上げることができる。2つの領域それぞれの傾斜角度や、第二の単位レンズ17に占める第一の面17aと第二の面17bの面積比などを調整することで、第二の単位レンズ17の集光作用や拡散作用の強さを自由に変化させることができ、正面輝度を3%以上上昇させ、光偏向要素13が視認されなくすることができる。
As another example of the shape of the second unit lens 17, as shown in FIG. 10, the first surface 17a formed in the region including the apex T2 and the second surface formed in the region including the end E2. The inclination angle is discontinuously changed at the boundary portion C between the first surface 17a and the second surface 17b, and the inclination angle at an arbitrary point on the second surface 17b is the first surface. The lens may be larger than the inclination angle of an arbitrary point 17a. Here, FIG. 10 shows the second main surface 15b side reversed from FIG. 4A in order to make the characteristics of the second unit lens 17 easy to understand.
Since the second surface 17b is a steep surface, the image of the light deflection element 13 can be widely spread in the second direction q2. On the other hand, since the first surface 17a is a gently inclined surface, the amount of light traveling straight in the visual direction F increases, and the front luminance can be increased. By adjusting the inclination angle of each of the two regions, the area ratio of the first surface 17a and the second surface 17b occupying the second unit lens 17, the condensing action and diffusion of the second unit lens 17 The strength of the action can be freely changed, the front luminance can be increased by 3% or more, and the light deflection element 13 can be prevented from being visually recognized.

ところで、導光板10に形成される光偏向要素13は、導光板10の端面10aからの位置にかかわらず一律な半径のパターンを形成するよりも、位置によって半径が異なるパターンを形成する方が望ましい。光偏向要素13の半径が一律に等しい場合、光源11と対向する導光板10の端面10a近傍で光が散乱されすぎて、導光板10の中央部付近の正面輝度が低下してしまうため、端面10a近傍では光があまり散乱されないように半径の小さな光偏向要素13を形成し、導光板10の端面10aから離れるに従って半径が大きくなるような光偏向要素13を形成する。このような光偏向要素13のパターンを形成することで、導光板の中央部へ光が伝播しやすくなり、導光板10の中央部付近の正面輝度を高めることが可能になる。 By the way, it is preferable that the light deflection element 13 formed on the light guide plate 10 forms a pattern having a different radius depending on the position, rather than forming a uniform radius pattern regardless of the position from the end face 10a of the light guide plate 10. . When the radius of the light deflection element 13 is uniformly equal, light is scattered too much in the vicinity of the end surface 10a of the light guide plate 10 facing the light source 11, and the front luminance near the center portion of the light guide plate 10 is reduced. The light deflection element 13 having a small radius is formed so that light is not scattered much in the vicinity of 10a, and the light deflection element 13 is formed so that the radius increases as the distance from the end face 10a of the light guide plate 10 increases. By forming such a pattern of the light deflection element 13, it becomes easy for light to propagate to the center portion of the light guide plate, and the front luminance near the center portion of the light guide plate 10 can be increased.

図11(a)〜(c)は、導光板10の端面10aに対向して配列される光源11と、光偏向面12に配列される光偏向要素13の配列パターンの例を表している。
図11(a)は、導光板10の4つの端面10aに対向して光源11が配列され、導光板10の中央部でパターンの半径が最大となり、端面10aに近づくにつれてパターンの半径が小さくなるような光偏向要素13の配列パターンを表す図である。
図11(b)は、導光板10の2つの端面10aに対向して光源11が配列され、光源11から第二の方向q2方向に離れるにつれてパターンの半径が大きくなり、導光板10の中央部でパターンの半径が最大となるような光偏向要素13の配列パターンを表す図である。
図11(c)は、導光板10の1つの端面10aに対向して光源11が配列され、光源11から第二の方向q2方向に離れるにつれてパターンの半径が大きくなり、光源11と対向する端面10aとは逆側の端面10a付近でパターンの半径が最大となるような光偏向要素13の配列パターンを表す図である。
図11(b)、(c)では、第一の方向q1方向ではパターンの半径が一定とした場合の光偏向要素13を描いているが、必要に応じて第一の方向q1方向でパターンの半径を変化させる場合もありうる。
FIGS. 11A to 11C show examples of arrangement patterns of the light sources 11 arranged facing the end face 10 a of the light guide plate 10 and the light deflection elements 13 arranged on the light deflection surface 12.
In FIG. 11A, the light sources 11 are arranged facing the four end surfaces 10a of the light guide plate 10, the pattern radius is maximized at the center of the light guide plate 10, and the pattern radius decreases as the end surface 10a is approached. It is a figure showing the arrangement pattern of such a light deflection element.
In FIG. 11B, the light source 11 is arranged facing the two end faces 10 a of the light guide plate 10, and the pattern radius increases as the distance from the light source 11 in the second direction q <b> 2 increases. It is a figure showing the arrangement pattern of the light deflection | deviation element 13 in which the radius of a pattern becomes the largest.
In FIG. 11C, the light source 11 is arranged facing one end surface 10 a of the light guide plate 10, and the radius of the pattern increases as the distance from the light source 11 in the second direction q <b> 2 is increased. 10a is a diagram showing an array pattern of the light deflection elements 13 in which the radius of the pattern is maximized in the vicinity of the end face 10a opposite to 10a.
In FIGS. 11B and 11C, the light deflection element 13 is depicted in the case where the radius of the pattern is constant in the first direction q1. However, if necessary, the pattern of the pattern in the first direction q1 is drawn. The radius may be changed.

このように、光偏向要素13の半径が導光板10の端面10aからの距離によって変化する場合、隠蔽構造体3の指向性拡散層17の拡散の強弱も、端面10aからの距離によって変化させても良い。例えば、光偏向要素13の半径が小さい部分では強く拡散し、光偏向要素13の半径が大きい部分では弱く拡散するように、指向性拡散層17の拡散の強弱を変化させる。ここで述べた「拡散が強い」とは図7(b)に示した光強度の角度分布が広い場合を表し、「拡散が弱い」とは光強度の角度分布が狭い場合を表す。光偏向要素13の半径が大きい部分では、指向性拡散層17の拡散が弱くても光偏向要素13の像が重なりやすくなるため、光偏向要素13を十分に視認できなくすることが可能である。指向性拡散層17の拡散が弱ければ、その分正面輝度も上昇させることができる。このように、光偏向要素17の半径の大きさに応じて指向性拡散層17の拡散の強弱を変化させることで、隠蔽構造体3による導光板10の中央部の正面輝度を効果的に上昇させることができる。 Thus, when the radius of the light deflection element 13 changes depending on the distance from the end face 10a of the light guide plate 10, the intensity of diffusion of the directional diffusion layer 17 of the concealing structure 3 is also changed according to the distance from the end face 10a. Also good. For example, the intensity of diffusion of the directional diffusion layer 17 is changed so that the light deflection element 13 is diffused strongly at a small radius and the light deflection element 13 is weakly diffused at a radius. “Strong diffusion” described here represents a case where the angular distribution of the light intensity shown in FIG. 7B is wide, and “weak diffusion” represents a case where the angular distribution of the light intensity is narrow. In the portion where the radius of the light deflection element 13 is large, even if the diffusion of the directional diffusion layer 17 is weak, the images of the light deflection element 13 are likely to be overlapped. Therefore, the light deflection element 13 can be made sufficiently invisible. . If the diffusion of the directional diffusion layer 17 is weak, the front luminance can be increased accordingly. Thus, by changing the intensity of diffusion of the directional diffusion layer 17 in accordance with the radius of the light deflection element 17, the front luminance of the central portion of the light guide plate 10 by the concealing structure 3 is effectively increased. Can be made.

図11(a)に示すように光源11が4つの端面10aに対向して配列される場合、もしくは図11(b)に示すように光源11が2つの端面10aに対向して配列される場合、一般的な導光板10の光偏向要素13の半径は、導光板10の中央部で最大となる。この場合、隠蔽構造体3の指向性拡散層17の拡散が、導光板10の中央部で最も弱くなるように形成するのが望ましい。 When the light source 11 is arranged facing the four end faces 10a as shown in FIG. 11A, or when the light source 11 is arranged facing the two end faces 10a as shown in FIG. 11B. The radius of the light deflection element 13 of the general light guide plate 10 is maximized at the center of the light guide plate 10. In this case, it is desirable to form the diffusion of the directional diffusion layer 17 of the concealing structure 3 so as to be the weakest at the center of the light guide plate 10.

隠蔽構造体3の第一の単位レンズ16のない構成において、第二主面15b側からコリメート光Gを直線LN上の点(X0、Y)に照射したときの、第一主面15aからの射出光の光強度の第二の方向q2への角度分布の半値角が関数Φ(X0、Y)で表されるとすると、Yを0からW2/2まで連続的に変化させたときにΦ(X0、Y)が単調減少するような指向性拡散層17を第二主面15bに形成する。ここで、W2は第二主面15bの第二の方向q2に平行な端辺の幅であり、X0は第二主面15bの端辺O1O2上の任意の点とする。図12は、関数Φ(X0、Y)の一例を表すグラフであり、Y=0とY=W2/2の間で単調減少し、Y=W2/2で極小値を持つ。 In the configuration without the first unit lens 16 of the obscuring structure 3, when the collimated light G is irradiated from the second main surface 15 b side to the point (X0, Y) on the straight line LN, the first main surface 15 a Assuming that the half-value angle of the angular distribution of the light intensity of the emitted light in the second direction q2 is expressed by the function Φ (X0, Y), Φ is obtained when Y is continuously changed from 0 to W2 / 2. A directional diffusion layer 17 in which (X0, Y) monotonously decreases is formed on the second major surface 15b. Here, W2 is the width of the end parallel to the second direction q2 of the second main surface 15b, and X0 is an arbitrary point on the end O1O2 of the second main surface 15b. FIG. 12 is a graph showing an example of the function Φ (X0, Y), which monotonically decreases between Y = 0 and Y = W2 / 2, and has a minimum value at Y = W2 / 2.

半値角Φ(X0、Y)が、Yを0からW2/2まで連続的に変化させたときに単調減少するような指向性拡散層17の一例として、アスペクト比が変化する第二の単位レンズ17を隠蔽構造体3の第二主面15bに形成する方法が挙げられる。図13(a)、図13(b)は、隠蔽構造体3の端辺O1O2近傍のアスペクト比が最も大きく、端辺O1O2から離れるに従ってアスペクト比が単調減少し、中線K1K2近傍でアスペクト比が最小となるように第二の単位レンズ17を配列した隠蔽構造体3を示す図である。図13(a)は中線K1K2に沿って2つに切断した隠蔽構造体3のうち、端辺O1O2を含む側の隠蔽構造体3を俯瞰して眺めた図である。図13(b)は図13(a)の隠蔽構造体3を直線LMに沿って切断したときの断面図を示す。点(X0、Y)における第二の単位レンズ17’のアスペクト比をΩ(X0、Y)とすると、Ω(X0、Y)はYを0からW2/2まで連続的に変化させたときに単調減少するように、第二の単位レンズ17を配列する。 As an example of the directional diffusion layer 17 in which the half-value angle Φ (X0, Y) monotonously decreases when Y is continuously changed from 0 to W2 / 2, a second unit lens in which the aspect ratio changes The method of forming 17 in the 2nd main surface 15b of the concealment structure 3 is mentioned. 13A and 13B, the aspect ratio in the vicinity of the edge O1O2 of the concealment structure 3 is the largest, the aspect ratio monotonously decreases as the distance from the edge O1O2 increases, and the aspect ratio in the vicinity of the center line K1K2 It is a figure which shows the concealment structure 3 which arranged the 2nd unit lens 17 so that it might become the minimum. FIG. 13A is an overhead view of the concealment structure 3 on the side including the end O1O2 in the concealment structure 3 cut into two along the middle line K1K2. FIG. 13B shows a cross-sectional view when the concealment structure 3 of FIG. 13A is cut along a straight line LM. When the aspect ratio of the second unit lens 17 ′ at the point (X0, Y) is Ω (X0, Y), Ω (X0, Y) is obtained when Y is continuously changed from 0 to W2 / 2. The second unit lenses 17 are arranged so as to monotonously decrease.

半値角Φ(X0、Y)が、Yを0からW2/2まで連続的に変化させたときに単調減少するような指向性拡散層17の別の一例として、図14(a)、(b)に示すように隣り合う第二の単位レンズ17の間に平坦部を形成し、平坦部の幅が隠蔽構造体3の端辺O1O2近傍で最も小さく、端辺O1O2から離れるに従って単調増加し、中線K1K2近傍で最大となるように第二の単位レンズ17を配列する方法が挙げられる。図14(a)は中線K1K2に沿って2つに切断した隠蔽構造体3のうち、端辺O1O2を含む側の隠蔽構造体3を俯瞰して眺めた図である。図14(b)は図14(a)の隠蔽構造体3を直線LMに沿って切断したときの断面図を示す。点(X0、Y)を含む、もしくは最も近傍にある平坦部の幅をΔ(X0、Y)とすると、Δ(X0、Y)がYを0からW2/2まで連続的に変化させたときに単調増加するように、第二の単位レンズ17が配列される。 As another example of the directional diffusion layer 17 in which the half-value angle Φ (X0, Y) monotonously decreases when Y is continuously changed from 0 to W2 / 2, FIGS. ), A flat portion is formed between the adjacent second unit lenses 17, and the width of the flat portion is the smallest in the vicinity of the edge O1O2 of the concealing structure 3, and monotonously increases as the distance from the edge O1O2 increases. An example is a method in which the second unit lenses 17 are arranged so as to be maximum near the middle line K1K2. FIG. 14A is an overhead view of the concealment structure 3 on the side including the end O1O2 in the concealment structure 3 cut into two along the middle line K1K2. FIG. 14B shows a cross-sectional view when the concealment structure 3 of FIG. 14A is cut along a straight line LM. When the width of the flat part including or near the point (X0, Y) is Δ (X0, Y), Δ (X0, Y) changes Y continuously from 0 to W2 / 2. The second unit lenses 17 are arranged so as to increase monotonously.

図11(c)は、光源11が一つの端面10aに対向して配列される場合の光偏向要素13のパターンの例であり、光源11から離れるに従って半径が小さくなるように光偏向要素13のパターンを配列する。この場合、隠蔽構造体3の指向性拡散層17の拡散が、光源11の近傍で弱く、光源11から離れるにつれて徐々に強くなるように形成するのが望ましい。 FIG. 11C shows an example of the pattern of the light deflection element 13 when the light sources 11 are arranged to face one end face 10a. The light deflection element 13 has a radius so that the radius decreases as the distance from the light source 11 increases. Arrange the patterns. In this case, the diffusion of the directional diffusion layer 17 of the concealing structure 3 is preferably formed so as to be weak in the vicinity of the light source 11 and gradually increase as the distance from the light source 11 increases.

隠蔽構造体3の端辺O1O2側に光源11が配列される場合、隠蔽構造体3の第一の単位レンズ16のない構成において、第二主面15b側からコリメート光Gを直線LN上の点(X0、Y)に照射したときの、第一主面15aからの射出光の光強度の第二の方向q2への角度分布の半値角Φ(X0、Y)が、Yを0からW2まで連続的に変化させたときに単調減少するような指向性拡散層17を第二主面15bに形成する。ここで、W2は第二主面15bの第二の方向q2に平行な端辺の幅であり、X0は第二主面15bの端辺O1O2上の任意の点とする。図15は、関数Φ(X0、Y)の一例を表すグラフであり、Y=0とY=W2の間で単調減少する。 When the light source 11 is arranged on the side of the edge O1O2 of the obscuring structure 3, in the configuration without the first unit lens 16 of the obscuring structure 3, the collimated light G is pointed on the straight line LN from the second main surface 15b side. The half-value angle Φ (X0, Y) of the angle distribution in the second direction q2 of the light intensity of the light emitted from the first major surface 15a when irradiating (X0, Y) is Y from 0 to W2. A directional diffusion layer 17 that monotonously decreases when continuously changed is formed on the second main surface 15b. Here, W2 is the width of the end parallel to the second direction q2 of the second main surface 15b, and X0 is an arbitrary point on the end O1O2 of the second main surface 15b. FIG. 15 is a graph showing an example of the function Φ (X0, Y), and monotonically decreases between Y = 0 and Y = W2.

半値角Φ(X0、Y)が、Yを0からW2まで連続的に変化させたときに単調減少するような指向性拡散層17の一例として、アスペクト比が変化する第二の単位レンズ17を隠蔽構造体3の第二主面15bに形成する方法が挙げられる。図16(a)、(b)は、隠蔽構造体3の端辺O1O2近傍のアスペクト比が最も大きく、端辺O1O2から離れるに従ってアスペクト比が単調減少するように第二の単位レンズ17を配列した隠蔽構造体3を示す図である。図16(b)は図16(a)の隠蔽構造体3を直線LNに沿って切断したときの断面図を示す。点(X0、Y)における第二の単位レンズ17’のアスペクト比をΩ(X0、Y)とすると、Ω(X0、Y)はYを0からW2まで連続的に変化させたときに単調減少するように、第二の単位レンズ17を配列する。 As an example of the directional diffusion layer 17 in which the half-value angle Φ (X0, Y) monotonously decreases when Y is continuously changed from 0 to W2, a second unit lens 17 having a change in aspect ratio is used. The method of forming in the 2nd main surface 15b of the concealment structure 3 is mentioned. 16A and 16B, the second unit lenses 17 are arranged so that the aspect ratio in the vicinity of the edge O1O2 of the concealing structure 3 is the largest, and the aspect ratio monotonously decreases as the distance from the edge O1O2 increases. It is a figure which shows the concealment structure. FIG. 16B shows a cross-sectional view when the concealment structure 3 of FIG. 16A is cut along a straight line LN. Assuming that the aspect ratio of the second unit lens 17 ′ at the point (X0, Y) is Ω (X0, Y), Ω (X0, Y) decreases monotonously when Y is continuously changed from 0 to W2. In this manner, the second unit lenses 17 are arranged.

半値角Φ(X0、Y)が、Yを0からW2まで連続的に変化させたときに単調減少するような指向性拡散層17の別の一例として、図17(a)、(b)に示すように隣り合う第二の単位レンズ17の間に平坦部を形成し、平坦部の幅が隠蔽構造体3の端辺O1O2近傍で最も小さく、端辺O1O2から離れるに従って単調増加するように第二の単位レンズ17を配列する方法が挙げられる。図17(b)は図17(a)の隠蔽構造体3を直線LNに沿って切断したときの断面図を示す。点(X0、Y)を含む、もしくは最も近傍にある平坦部の幅をΔ(X0、Y)とすると、Δ(X0、Y)がYを0からW2まで連続的に変化させたときに単調増加するように、第二の単位レンズ17が配列される。 FIGS. 17A and 17B show another example of the directional diffusion layer 17 in which the half-value angle Φ (X0, Y) monotonously decreases when Y is continuously changed from 0 to W2. As shown, a flat portion is formed between the adjacent second unit lenses 17, and the width of the flat portion is the smallest in the vicinity of the edge O1O2 of the concealing structure 3, and is increased monotonically as the distance from the edge O1O2 increases. A method of arranging the second unit lenses 17 may be mentioned. FIG. 17B shows a cross-sectional view when the concealment structure 3 of FIG. 17A is cut along a straight line LN. If the width of the flat part including or near the point (X0, Y) is Δ (X0, Y), Δ (X0, Y) is monotonous when Y is continuously changed from 0 to W2. The second unit lenses 17 are arranged so as to increase.

隠蔽構造体3に輝度向上シートとしてプリズムシート4を載せた場合に、隠蔽構造体3の第二の単位レンズ17とプリズムシート4のプリズム20同士が干渉して発生するモアレを防止するために、第二の単位レンズ17のピッチはプリズムシート4のピッチと比べてできるだけ細かくするのが好ましい。第二の単位レンズ17の配列ピッチを細かくすることで、第二の単位レンズ17と画像表示素子6との干渉によるモアレも抑えることも可能になる。
あるいは、第二の単位レンズ17のピッチ、もしくは高さ、もしくはその両方がランダムに変動するように形成しても良い。それにより、隠蔽構造体3とプリズムシート4、もしくは画像表示素子6との干渉によるモアレを抑えることができる。
In order to prevent moiré caused by interference between the second unit lens 17 of the concealment structure 3 and the prisms 20 of the prism sheet 4 when the prism sheet 4 is placed on the concealment structure 3 as a brightness enhancement sheet, The pitch of the second unit lenses 17 is preferably as fine as possible compared to the pitch of the prism sheet 4. By making the arrangement pitch of the second unit lenses 17 fine, it is also possible to suppress moire due to interference between the second unit lenses 17 and the image display element 6.
Alternatively, the second unit lens 17 may be formed such that the pitch and / or height of the second unit lens 17 varies randomly. Thereby, moire due to interference between the hiding structure 3 and the prism sheet 4 or the image display element 6 can be suppressed.

隠蔽構造体3にプリズムシート4を重ねて使用した場合、隠蔽構造体3を単体で使用する場合と比べて、照明ユニット7の正面輝度をさらに上昇させることが可能になる。
プリズムシート4は基部19上に例えば断面三角形のプリズム20を一方向に延在させたものを複数平行に配列させた構成を有している(図1参照)。ここで、プリズムシート4のプリズム20の向きが第一の単位レンズ16の延在する方向と直交するように配置した場合を考える。
以下の説明では、プリズムシート4をプリズム20の向きが照明ユニット7の水平視野方向と一致する向きに配置した場合を考え、プリズム20が延在する方向と平行な方向をH方向(水平方向)それと直交する方向をV方向(垂直方向)と呼ぶ。
When the prism sheet 4 is overlapped with the concealing structure 3 and used, the front luminance of the illumination unit 7 can be further increased as compared with the case where the concealing structure 3 is used alone.
The prism sheet 4 has a configuration in which a plurality of prisms 20 having, for example, a triangular section 20 extending in one direction are arranged in parallel on the base 19 (see FIG. 1). Here, consider a case where the prism 20 of the prism sheet 4 is arranged so that the direction of the prism 20 is orthogonal to the direction in which the first unit lens 16 extends.
In the following description, it is assumed that the prism sheet 4 is arranged in a direction in which the direction of the prism 20 coincides with the horizontal visual field direction of the illumination unit 7, and the direction parallel to the direction in which the prism 20 extends is the H direction (horizontal direction). A direction orthogonal to the direction is called a V direction (vertical direction).

第一の単位レンズ16は、H方向に広がった光の角度分布を絞り、集光する機能を有している。隠蔽構造体3における第一の単位レンズ16を透過した光が、プリズムシート4のプリズム20によりV方向の光の角度分布が絞られて、視覚方向Fへ射出される。 The first unit lens 16 has a function of converging and condensing the angular distribution of light spreading in the H direction. The light transmitted through the first unit lens 16 in the obscuring structure 3 is emitted in the visual direction F with the angular distribution of the light in the V direction narrowed by the prism 20 of the prism sheet 4.

特に32インチ以上の大型の液晶表示装置1としてテレビを挙げると、水平視野が広いことが望まれる。断面三角形のプリズム20は集光作用が強い分、視野を狭くする。一方、第一の単位レンズ16は拡散作用と集光作用とを有する。従って、プリズム20を水平視野方向に延在するように配列することで、垂直視野は狭くなるがプリズム20を載せない場合と比べて正面輝度が上昇する。 In particular, when a television is cited as a large-sized liquid crystal display device 1 having a size of 32 inches or more, a wide horizontal field of view is desired. The prism 20 having a triangular cross section narrows the field of view because of its strong light collecting effect. On the other hand, the first unit lens 16 has a diffusing action and a condensing action. Therefore, by arranging the prisms 20 so as to extend in the horizontal visual field direction, the vertical visual field becomes narrow, but the front luminance increases as compared with the case where the prisms 20 are not mounted.

例えば、プリズムシート4のプリズム20は隠蔽構造体3を構成する第一の単位レンズ16と同形状であっても良く、または別形状のレンズであっても良い。或いは、プリズム20は、丸みを帯びた三角プリズムレンズや、頂角が100度〜120度程度の三角プリズムレンズ等、視野を狭くせずに集光作用を得られるレンズであってもよい。 For example, the prism 20 of the prism sheet 4 may have the same shape as the first unit lens 16 constituting the concealing structure 3 or may be a lens having a different shape. Alternatively, the prism 20 may be a lens that can obtain a condensing function without narrowing the field of view, such as a rounded triangular prism lens or a triangular prism lens having an apex angle of about 100 to 120 degrees.

本実施形態による照明ユニット7に含まれる隠蔽構造体3は、基部15の第一主面15aに第一の単位レンズ16が、第二主面15bに第二の単位レンズ17が、UV硬化樹脂や放射線硬化樹脂等を用いて成形されるか、またはPET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、COP(シクロオレフィンポリマー)、PAN(ポリアクリロニトリル共重合体)、AS(アクリロニトリルスチレン共重合体)等を用いて、この技術分野では良く知られている押出成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって一体で形成することができる。あるいは、UV硬化樹脂や放射線硬化樹脂等を用いてレンズ形状を成形した樹脂版の型を使用して、成型する樹脂材料と樹脂版の型を圧着させて押し出すことにより第一の単位レンズ16、もしくは第二の単位レンズ17を成型しても良い。 The concealment structure 3 included in the illumination unit 7 according to the present embodiment includes a first unit lens 16 on the first main surface 15a of the base portion 15, a second unit lens 17 on the second main surface 15b, and a UV curable resin. Or PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), COP (cycloolefin polymer), PAN (polyacrylonitrile copolymer), AS ( Acrylonitrile styrene copolymer) or the like can be integrally formed by an extrusion molding method, an injection molding method, or a hot press molding method well known in this technical field. Alternatively, the first unit lens 16 is obtained by pressing and extruding the resin material to be molded and the mold of the resin plate using a resin plate mold in which a lens shape is molded using a UV curable resin, a radiation curable resin, or the like. Alternatively, the second unit lens 17 may be molded.

また、画像表示素子6は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する素子であることが好ましい。画素単位で光を透過/遮光して画像を表示するものであれば、本実施形態による照明ユニット7により、画像表示素子6を透過する画像の視覚方向Fへの輝度が向上し、光強度の視角度依存性が低減する。さらに、光偏向要素13が視認できなくなり、画像品位の高い画像を表示させることができる。
なお、画像表示素子6は液晶表示素子であることが好ましい。液晶表示素子を画像表示素子6と同一の符号を用いて説明すると、図1に示すように、液晶表示素子6は液晶パネル22の前後に偏光板23,23が積層して構成されている。液晶表示素子6は画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子に比べて画像品位を高くすることができるとともに、製造コストを低減することができる。
The image display element 6 is preferably an element that displays an image by transmitting / blocking light in pixel units. If an image is displayed by transmitting / blocking light in pixel units, the illumination unit 7 according to the present embodiment improves the luminance in the visual direction F of the image transmitted through the image display element 6 and increases the light intensity. The viewing angle dependency is reduced. Further, the light deflection element 13 cannot be visually recognized, and an image with high image quality can be displayed.
The image display element 6 is preferably a liquid crystal display element. The liquid crystal display element will be described using the same reference numerals as those of the image display element 6. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display element 6 is configured by laminating polarizing plates 23 and 23 before and after the liquid crystal panel 22. The liquid crystal display element 6 is a typical element that transmits / shields light in pixel units and displays an image. The liquid crystal display element 6 can improve image quality as compared with other display elements and can reduce manufacturing costs. it can.

なお、本発明における隠蔽構造体3は、液晶表示装置1としてのテレビ以外にも、例えば、室内や屋外の照明用途としても利用できる。特に、隠蔽構造体3を組み込んだ照明ユニット7は、明るさのムラがなく正面輝度の高い光を発光できるので、屋内や屋外の特定空間を均一に明るく照明することができる。   In addition to the television as the liquid crystal display device 1, the concealing structure 3 according to the present invention can be used for, for example, indoor or outdoor lighting applications. In particular, the illumination unit 7 incorporating the concealing structure 3 can emit light with high front luminance without unevenness in brightness, and can therefore illuminate a specific indoor or outdoor space uniformly and brightly.

図1において、例えばLEDからなる点状光源を備えた光源11から出射された光は導光板10の二辺または四辺における厚み方向の端面を通して導光板10内に入射され、光偏向面12に配列された例えば白色拡散反射ドットからなる光偏向要素13に向かう。
光偏向面12における光偏向要素13は、水平方向をなす第一の方向q1にピッチP1で、垂直方向をなす第二の方向q2にピッチP2で二次元配置されている。そして、光源11からの光は光偏向要素13で導光板10の射出面10bに向けて偏向させられる。導光板10を出射した光は、図5に示すように、例えば入射角θ を以て入射面である第二主面15bから隠蔽構造体3内に入射する。
In FIG. 1, light emitted from a light source 11 having a point light source made of, for example, an LED is incident on the light guide plate 10 through end faces in the thickness direction on two sides or four sides of the light guide plate 10 and arranged on the light deflection surface 12. For example, it goes to the light deflection element 13 made of, for example, white diffuse reflection dots.
The light deflection elements 13 on the light deflection surface 12 are two-dimensionally arranged at a pitch P1 in a first direction q1 that forms a horizontal direction and at a pitch P2 in a second direction q2 that forms a vertical direction. The light from the light source 11 is deflected by the light deflecting element 13 toward the exit surface 10 b of the light guide plate 10. As shown in FIG. 5, the light emitted from the light guide plate 10 enters the concealment structure 3 from the second main surface 15b, which is the incident surface, with an incident angle θ, for example.

隠蔽構造体3では、基部15の射出面である第一主面15aに第一の単位レンズ16が、入射面である第二主面15bには第二の単位レンズ17が互いに直交するように配列され、第二の単位レンズ17は例えば光偏向要素13が配列された第一の方向q1(H方向)と平行に延在して第二の方向q2(V方向)に配列されている。第一の単位レンズ16は光偏向要素13の第二の方向q2(V方向)と平行に延在して第一の方向q1(H方向)に配列されている。そして、隠蔽構造体3の光射出側に配設されたプリズムシート4はプリズム20が第一の方向q1(H方向)に平行に延在して第二の方向q2(V方向)に配列されている。   In the concealing structure 3, the first unit lens 16 is orthogonal to the first main surface 15a that is the exit surface of the base 15, and the second unit lens 17 is orthogonal to the second main surface 15b that is the entrance surface. For example, the second unit lenses 17 extend in parallel to the first direction q1 (H direction) in which the light deflection elements 13 are arranged, and are arranged in the second direction q2 (V direction). The first unit lens 16 extends in parallel with the second direction q2 (V direction) of the light deflection element 13 and is arranged in the first direction q1 (H direction). In the prism sheet 4 arranged on the light exit side of the concealing structure 3, the prism 20 extends in parallel with the first direction q1 (H direction) and is arranged in the second direction q2 (V direction). ing.

そのため、第二の単位レンズ17で第二の方向q2に拡散し、第一の単位レンズ16は第一の方向q1へ広がった光の角度分布を絞って集光し、更にプリズムシートの断面三角形のプリズム20によって集光し、正面輝度が上昇する。
しかも、第一の単位レンズ16とプリズムシート4のプリズムレンズ20によって垂直視野は狭くなるが正面輝度が上昇し、プリズムシート4のプリズムレンズ20は第二の方向には延在していないから、水平視野を広く確保できる。特に、大型の液晶表示装置1では、垂直方向より水平方向に広い視野を確保する必要があるため、好ましい。
Therefore, the light is diffused in the second direction q2 by the second unit lens 17, and the first unit lens 16 condenses the light by converging the angular distribution of the light spread in the first direction q1, and further has a triangular cross section of the prism sheet. The light is condensed by the prism 20 and the front luminance is increased.
Moreover, the vertical field of view is narrowed by the first unit lens 16 and the prism lens 20 of the prism sheet 4, but the front luminance is increased, and the prism lens 20 of the prism sheet 4 does not extend in the second direction. A wide horizontal field of view can be secured. In particular, the large liquid crystal display device 1 is preferable because it is necessary to secure a wider field of view in the horizontal direction than in the vertical direction.

また、導光板10の光偏向面12に配設した光偏向要素13は、第一の方向q1のピッチP1より第二の方向のピッチP2が大きく設定されている。そして、第一の単位レンズ16の延在方向が第二の方向q2と一致し、第二の単位レンズ17の延在方向が第一の方向q1と一致するため、光偏向要素13の像は第一の方向と第二の方向に二次元的な面として広がる。
そのため、液晶表示装置1において液晶表示素子6の画像を視覚方向Fから観察した際、光偏向要素13の像は視認されない。
The light deflection element 13 disposed on the light deflection surface 12 of the light guide plate 10 has a pitch P2 in the second direction larger than the pitch P1 in the first direction q1. Since the extending direction of the first unit lens 16 coincides with the second direction q2 and the extending direction of the second unit lens 17 coincides with the first direction q1, the image of the light deflection element 13 is It spreads as a two-dimensional surface in the first direction and the second direction.
Therefore, when the image of the liquid crystal display element 6 is observed from the visual direction F in the liquid crystal display device 1, the image of the light deflection element 13 is not visually recognized.

上述のように、本実施形態による照明ユニット7及び照明装置8を備えた液晶表示装置1によれば、隠蔽構造体3における第一の単位レンズ16を規定する曲率半径R(x) や、断面高さの微分値 df(x)/dx を最適な範囲に設定し、さらに半値角 θb が3度以上10度未満の第二の単位レンズ17を配列することで、光偏向要素13が視認されなくなり、正面輝度を拡散フィルムと比べて3%以上上昇する。
そして、視覚方向Fから液晶表示素子6の画像を目視した際に、隠蔽構造体3によって導光板10の光偏向面12に形成される光偏向要素13を面状に拡散させることで隠蔽して視認できないようにすると共に、水平方向の視野角を広げ、正面輝度を向上させることができる。
しかも、液晶表示素子6は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する素子であって画素単位で光を透過/遮光して画像を表示するものであるため、液晶表示素子6を透過する画像の視覚方向Fへの輝度が向上し、光強度の視野角依存性が低減する。さらに、光偏向要素13が視認されなくなり、画像品位の高い画像を表示することができる。
As described above, according to the liquid crystal display device 1 including the illumination unit 7 and the illumination device 8 according to the present embodiment, the curvature radius R (x) that defines the first unit lens 16 in the concealment structure 3, and the cross section By setting the height differential value df (x) / dx within the optimum range and arranging the second unit lenses 17 having a half-value angle θb of 3 degrees or more and less than 10 degrees, the light deflection element 13 is visually recognized. Disappears, and the front brightness increases by 3% or more compared to the diffusion film.
When the image of the liquid crystal display element 6 is viewed from the visual direction F, the light deflecting element 13 formed on the light deflecting surface 12 of the light guide plate 10 is concealed by the concealing structure 3 so as to be concealed. While making it invisible, it is possible to widen the viewing angle in the horizontal direction and improve the front luminance.
In addition, the liquid crystal display element 6 is an element that transmits / shields light in pixel units and displays an image, and transmits / shields light in pixel units to display an image. The brightness of the transmitted image in the visual direction F is improved, and the viewing angle dependency of the light intensity is reduced. Further, the light deflection element 13 is not visually recognized, and an image with high image quality can be displayed.

次に、本発明の実施例として、実施例1〜9による隠蔽構造体3と比較例1〜5による隠蔽構造体3とを製作して、それぞれを液晶表示装置1の照明装置8に組み込んで正面輝度の評価と、光偏向要素13の視認性の評価を行った。 Next, as examples of the present invention, the concealment structure 3 according to Examples 1 to 9 and the concealment structure 3 according to Comparative Examples 1 to 5 are manufactured, and each is incorporated into the illumination device 8 of the liquid crystal display device 1. The front luminance and the visibility of the light deflection element 13 were evaluated.

<面光源装置2の作製>
面光源装置2を以下のように作製した。
まず、4mm厚の導光板10を用意し、光源11としてLEDを導光板10の四辺の厚み方向の端面10aに設置した。導光板10の光偏向面12には、白色の反射インキを印刷法によって形成した。白色の反射インキは光偏向面12に規則的に配置し、その大きさを光源11が設置された導光板10の端面10aに近いほど小さく導光板10の中心に近づくほど大きく形成した。
白色の反射インキは、図2に示すように、第一の方向q1と液晶表示装置1の画面水平方向とを一致させ、第一の方向q1の配列ピッチP1を約1.45mmとし、第二の方向q2の配列ピッチP2を約2.5mmとした。そして、導光板10の光偏向面12側の背面には反射板9を配置することで、面光源装置2を得た。
<Production of surface light source device 2>
The surface light source device 2 was produced as follows.
First, a 4 mm-thick light guide plate 10 was prepared, and LEDs were installed as light sources 11 on end faces 10 a in the thickness direction of the four sides of the light guide plate 10. White reflective ink was formed on the light deflection surface 12 of the light guide plate 10 by a printing method. The white reflective ink was regularly arranged on the light deflecting surface 12, and the size of the white reflecting ink was made smaller as it was closer to the end surface 10 a of the light guide plate 10 on which the light source 11 was installed, and larger as it was closer to the center of the light guide plate 10.
As shown in FIG. 2, the white reflective ink makes the first direction q1 coincide with the horizontal screen direction of the liquid crystal display device 1, the arrangement pitch P1 in the first direction q1 is about 1.45 mm, and the second The arrangement pitch P2 in the direction q2 was about 2.5 mm. And the surface light source device 2 was obtained by arrange | positioning the reflecting plate 9 in the back surface by the side of the light deflection surface 12 of the light-guide plate 10. FIG.

<隠蔽構造体3とプリズムシート4の作製>
照明装置8における隠蔽構造体3とプリズムシート4を、以下に述べる方法で作製した。隠蔽構造体3とプリズムシート4の材料としてポリカーボネート樹脂を用いた。ポリカーボネート樹脂は屈折率が約1.59と高いため、正面輝度が高く、光偏向要素13が視認されない隠蔽構造体3を得ることが出来る。隠蔽構造体3の第一の単位レンズ16と第二の単位レンズ17は、ポリカーボネート樹脂を用いて押し出し成型により形成した。同様の方法で、プリズムシート4も作製した。
実施例1〜9、比較例1〜5による隠蔽構造体3の具体的な構成は後述する。
<Preparation of concealment structure 3 and prism sheet 4>
The concealment structure 3 and the prism sheet 4 in the illumination device 8 were produced by the method described below. Polycarbonate resin was used as a material for the hiding structure 3 and the prism sheet 4. Since the polycarbonate resin has a high refractive index of about 1.59, it is possible to obtain the concealment structure 3 having high front luminance and in which the light deflection element 13 is not visually recognized. The first unit lens 16 and the second unit lens 17 of the hiding structure 3 were formed by extrusion molding using a polycarbonate resin. The prism sheet 4 was also produced by the same method.
Specific configurations of the concealment structures 3 according to Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 will be described later.

<照明装置8の作製>
照明装置8は以下のように作製した。
先ず、面光源装置2の光射出面側に隠蔽構造体3を配置して照明ユニット7を作製する。隠蔽構造体3は、第一の単位レンズ16が延在する方向と導光板10の光偏向要素13が配列される第二の方向q2とを一致させた。また、第二の単位レンズ17が延在する方向と光偏向要素13が配列される第一の方向q1とを一致させた。
さらに、隠蔽構造体3の上に、集光シートとして頂角90°をなす断面三角形のプリズム20が配列されたプリズムシート4を配設した。プリズムシート4は、プリズム20の延在する方向が隠蔽構造体3における第一の単位レンズ16の延在する方向と垂直になるように配置し、更にその上に偏光分離反射シート5としてDBEF(3M社製)を配置することで、照明装置8を得た。
<Production of lighting device 8>
The lighting device 8 was produced as follows.
First, the concealment structure 3 is arranged on the light emission surface side of the surface light source device 2 to produce the illumination unit 7. In the concealing structure 3, the direction in which the first unit lens 16 extends matches the second direction q2 in which the light deflection elements 13 of the light guide plate 10 are arranged. In addition, the direction in which the second unit lens 17 extends and the first direction q1 in which the light deflection elements 13 are arranged are matched.
Further, on the concealing structure 3, a prism sheet 4 in which prisms 20 having a triangular cross section having an apex angle of 90 ° are arranged as a light collecting sheet is disposed. The prism sheet 4 is arranged so that the extending direction of the prism 20 is perpendicular to the extending direction of the first unit lens 16 in the concealing structure 3, and further the DBEF (polarization separating / reflecting sheet 5) is provided thereon. The lighting device 8 was obtained by arranging 3M).

次に、実施例1〜9と比較例1〜5による隠蔽構造体3を次のように作製した。
(実施例1〜2)
ピッチQ1が50μmで、Dが以下の(a)と(b)の異なる2種類の第一の単位レンズ16を設計し、第一主面15a上に第二の方向q2に平行に延在するように配列した隠蔽構造体3を、2種類作製した。
それぞれの隠蔽構造体3の第二主面15bには、ピッチQ2が20μm、アスペクト比6.0の円筒の一部からなる第二の単位レンズ17を第一の方向q1に平行に延在するように配列した。
(a)D=1.6(実施例1)
(b)D=4.8(実施例2)
Next, concealment structures 3 according to Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 were produced as follows.
(Examples 1-2)
Two types of first unit lenses 16 having a pitch Q1 of 50 μm and D different in the following (a) and (b) are designed, and extend in parallel to the second direction q2 on the first main surface 15a. Two types of concealment structures 3 arranged in this way were produced.
A second unit lens 17 made of a part of a cylinder having a pitch Q2 of 20 μm and an aspect ratio of 6.0 extends parallel to the first direction q1 on the second main surface 15b of each concealing structure 3. Arranged as follows.
(A) D = 1.6 (Example 1)
(B) D = 4.8 (Example 2)

(実施例3〜4)
隠蔽構造体3の第一主面15a上に、ピッチQ1が50μmで、Dが4.8の第一の単位レンズ16を第二の方向q2に平行に延在するように配列し、第二主面15bには、アスペクト比が以下の(c)、(d)であって、ピッチQ2が20μmの円筒の一部からなる第二の単位レンズ17を第一の方向q1に平行に延在するように配列した隠蔽構造体3を、2種類作製した。
(c)アスペクト比=5.1 (実施例3)
(d)アスペクト比=7.5 (実施例4)
(Examples 3 to 4)
A first unit lens 16 having a pitch Q1 of 50 μm and a D of 4.8 is arranged on the first main surface 15a of the obscuring structure 3 so as to extend in parallel with the second direction q2, and the second On the main surface 15b, a second unit lens 17 made of a part of a cylinder having the following aspect ratios (c) and (d) and a pitch Q2 of 20 μm extends in parallel to the first direction q1. Two types of concealment structures 3 arranged as described above were produced.
(C) Aspect ratio = 5.1 (Example 3)
(D) Aspect ratio = 7.5 (Example 4)

(実施例5〜7)
隠蔽構造体3の第一主面15a上に、ピッチQ1が50μmで、Dが4.8の第一の単位レンズ16を第二の方向q2に平行に延在するように配列し、隠蔽構造体3の第二主面15bには、ピッチQ2が20μmで、頂点の曲率半径とアスペクト比が以下の(e)、(f)、(g)であって、断面高さg(y) が二次関数で表される第二の単位レンズ17を第一の方向q1に平行に延在するように配列した隠蔽構造体3を、3種類作製した。ここでy は、図4(c)に示すように第二の単位レンズ17の端部E2を0とし、第二の方向q2に沿って測った変位であり、g(y)は変位y における第二の単位レンズ17の高さである。
(e)曲率半径=60μm アスペクト比=5.4 (実施例5)
(f)曲率半径=50μm アスペクト比=6.4 (実施例6)
(g)曲率半径=40μm アスペクト比=9.1 (実施例7)
(Examples 5-7)
A first unit lens 16 having a pitch Q1 of 50 μm and a D of 4.8 is arranged on the first main surface 15a of the concealing structure 3 so as to extend in parallel with the second direction q2, thereby concealing the concealing structure. On the second main surface 15b of the body 3, the pitch Q2 is 20 μm, the apex radius of curvature and the aspect ratio are the following (e), (f), (g), and the sectional height g (y) is: Three types of concealment structures 3 were produced in which the second unit lenses 17 represented by a quadratic function were arranged so as to extend parallel to the first direction q1. Here, y is the displacement measured along the second direction q2 with the end E2 of the second unit lens 17 being 0 as shown in FIG. 4C, and g (y) is the displacement y 2. This is the height of the second unit lens 17.
(E) Curvature radius = 60 μm Aspect ratio = 5.4 (Example 5)
(F) Curvature radius = 50 μm Aspect ratio = 6.4 (Example 6)
(G) Curvature radius = 40 μm Aspect ratio = 9.1 (Example 7)

(実施例8〜9)
隠蔽構造体3の第一主面15a上に、ピッチQ1が50μmで、Dが4.8の第一の単位レンズ16を第二の方向q2に平行に延在するように配列し、第二主面15bには、ピッチQ2が20μmで、頂点の曲率半径とアスペクト比が以下の(h)、(i)であって、断面高さg(y) が四次関数で表される第二の単位レンズ17を第一の方向q1に平行に延在するように配列した隠蔽構造体3を、2種類作製した。
(h)曲率半径=65μm アスペクト比=6.4 (実施例8)
(i)曲率半径=52μm アスペクト比=8.2 (実施例9)
(Examples 8 to 9)
A first unit lens 16 having a pitch Q1 of 50 μm and a D of 4.8 is arranged on the first main surface 15a of the obscuring structure 3 so as to extend in parallel with the second direction q2, and the second The main surface 15b has a pitch Q2 of 20 μm, a vertex radius of curvature and an aspect ratio of (h) and (i) below, and a sectional height g (y) expressed by a quartic function. Two types of concealment structures 3 in which the unit lenses 17 were arranged so as to extend parallel to the first direction q1 were produced.
(H) Curvature radius = 65 μm Aspect ratio = 6.4 (Example 8)
(I) Curvature radius = 52 μm Aspect ratio = 8.2 (Example 9)

(比較例1〜2)
ピッチQ1が50μmで、Dが以下の(j)と(k)の異なる2種類の第一の単位レンズ16を設計し、隠蔽構造体3の第一主面15a上に第二の方向q2に平行に延在するように配列した隠蔽構造体3を、2種類作製した。それぞれの隠蔽構造体3の第二主面15bには、ピッチQ2が20μm、アスペクト比6.0の円筒の一部からなる第二の単位レンズ17を第一の方向q1に平行に延在するように配列した。
(j)D=1.2 (比較例1)
(k)D=6.1 (比較例2)
(Comparative Examples 1-2)
Two types of first unit lenses 16 having a pitch Q1 of 50 μm and D different in (j) and (k) below are designed, and the first main lens 15a of the concealing structure 3 is arranged in the second direction q2. Two types of concealment structures 3 arranged so as to extend in parallel were produced. A second unit lens 17 made of a part of a cylinder having a pitch Q2 of 20 μm and an aspect ratio of 6.0 extends parallel to the first direction q1 on the second main surface 15b of each concealing structure 3. Was arranged as follows.
(J) D = 1.2 (Comparative Example 1)
(K) D = 6.1 (Comparative Example 2)

(比較例3)
隠蔽構造体3の第一主面15a上に、ピッチQ1が50μmで、Dが4.8の第一の単位レンズ16を第二の方向q2に平行に延在するように配列し、第二主面15bには、ピッチQ2が20μmで、円筒の一部からなり、アスペクト比が以下の(l)である、第二の単位レンズ17を第一の方向q1に平行に延在するように配列した。
(l)アスペクト比=11.0 (比較例3)
(Comparative Example 3)
A first unit lens 16 having a pitch Q1 of 50 μm and a D of 4.8 is arranged on the first main surface 15a of the obscuring structure 3 so as to extend in parallel with the second direction q2, and the second On the main surface 15b, a second unit lens 17 having a pitch Q2 of 20 μm, a part of a cylinder, and an aspect ratio of (l) below is extended in parallel to the first direction q1. Arranged.
(L) Aspect ratio = 11.0 (Comparative Example 3)

(比較例4〜5)
隠蔽構造体3の第一主面15a上に、ピッチQ1が50μmで、Dが4.8の第一の単位レンズ16を第二の方向q2に平行に延在するように配列し、第二主面15bには、ピッチQ2が20μmで、頂点の曲率半径とアスペクト比が以下の(m)と(n)であって、断面高さg(y) が二次関数で表される第二の単位レンズ17を第一の方向q1に平行に延在するように配列した隠蔽構造体3を、2種類作製した。
(m)曲率半径=25μm アスペクト比=12.7 (比較例4)
(n)曲率半径=130μm アスペクト比=3.0 (比較例5)
(Comparative Examples 4-5)
A first unit lens 16 having a pitch Q1 of 50 μm and a D of 4.8 is arranged on the first main surface 15a of the obscuring structure 3 so as to extend in parallel with the second direction q2, and the second The main surface 15b has a pitch Q2 of 20 μm, a vertex radius of curvature and an aspect ratio of (m) and (n) below, and a sectional height g (y) expressed by a quadratic function. Two types of concealment structures 3 in which the unit lenses 17 were arranged so as to extend parallel to the first direction q1 were produced.
(M) Curvature radius = 25 μm Aspect ratio = 12.7 (Comparative Example 4)
(N) Curvature radius = 130 μm Aspect ratio = 3.0 (Comparative Example 5)

<正面輝度の評価>
次に、照明装置8として、面光源装置2に比較例1〜5、実施例1〜9による隠蔽構造体3をそれぞれ載せ、その上にプリズムシート4を断面三角形のプリズム20が延在する方向が第一の方向q1と平行になるように配置し、さらにその上に偏光分離シート5としてDBDFを載せて照明装置8をそれぞれ組み立てた。
そして、比較例1〜5、実施例1〜9による隠蔽構造体3毎に正面輝度の測定を行った。正面輝度の測定に際して、輝度測定器としてTOPCON製分光放射輝度計SR3を使用した。
評価に際して、正面輝度は、照明装置8から隠蔽構造体3を取り去り、拡散シートに置き換えたときの正面輝度の測定値を1とした。今回用いた拡散シートは、恵和株式会社製拡散シートBS912を使用した。
<Evaluation of front brightness>
Next, as the illuminating device 8, the concealment structures 3 according to Comparative Examples 1 to 5 and Examples 1 to 9 are mounted on the surface light source device 2, respectively, and the prism sheet 4 is extended thereon in the direction in which the prism 20 having a triangular cross section extends. Are arranged so as to be parallel to the first direction q1, and the DBDF is placed thereon as the polarization separation sheet 5 to assemble the illumination devices 8 respectively.
And the front-side brightness | luminance was measured for every concealment structure 3 by Comparative Examples 1-5 and Examples 1-9. When measuring the front luminance, a spectral radiation luminance meter SR3 manufactured by TOPCON was used as a luminance measuring device.
In the evaluation, the front luminance was set to 1 when the concealment structure 3 was removed from the lighting device 8 and replaced with a diffusion sheet. The diffusion sheet used this time was a diffusion sheet BS912 manufactured by Ewa Corporation.

<隠蔽性の評価>
隠蔽性の評価は、照明装置8を視覚方向Fから目視で見て、導光板10の光偏向面12に設けた光偏向要素13としての白色反射インキの像が視認されるかどうかを確認することで行った。白色の反射インキの像が視認された場合は×、視認されない場合は○と評価した。
<Evaluation of concealment>
For the evaluation of the concealing property, the illumination device 8 is visually observed from the visual direction F, and it is confirmed whether or not the image of the white reflective ink as the light deflection element 13 provided on the light deflection surface 12 of the light guide plate 10 is visually recognized. I went there. When the image of the white reflective ink was visually recognized, it was evaluated as x, and when it was not visually recognized, it was evaluated as ◯.

<第二のレンズの拡散角度の評価>
比較例1〜5、実施例1〜9で作製した隠蔽構造体3の第二の単位レンズ17を第二主面15bに形成し、第一主面15aは平坦面としたシートをそれぞれ用意し、第二主面15b側からコリメート光を垂直入射したときの、第一主面15aからの射出光の光強度の第二の方向q2への角度分布の半値角θbを、ゴニオフォトメーターを用いて測定した。ゴニオフォトメーターは、村上色彩技術研究所製自動変角光度計GP200を使用した。
<Evaluation of the diffusion angle of the second lens>
The second unit lens 17 of the concealment structure 3 produced in Comparative Examples 1 to 5 and Examples 1 to 9 is formed on the second main surface 15b, and a sheet in which the first main surface 15a is a flat surface is prepared. Using a goniophotometer, the half-value angle θb of the angular distribution in the second direction q2 of the light intensity of the light emitted from the first main surface 15a when collimated light is vertically incident from the second main surface 15b side is used. Measured. As the goniophotometer, an automatic variable angle photometer GP200 manufactured by Murakami Color Research Laboratory was used.

比較例1〜5と実施例1〜9における隠蔽構造体3を組み込んだ照明装置8の正面輝度と隠蔽性の評価結果と、隠蔽構造体3の半値角θb の測定結果を表1に記す。

Figure 2012009408
Table 1 shows the evaluation results of the front luminance and the concealing property of the lighting device 8 incorporating the concealing structure 3 in Comparative Examples 1 to 5 and Examples 1 to 9, and the measurement result of the half-value angle θb of the concealing structure 3.
Figure 2012009408

実施例1と実施例2より、第一主面15aに形成した第一の単位レンズ16の形状を規定する値D が、1.5と5の間では正面輝度が拡散フィルムと比べて3%以上増加し、光偏向要素13が視認されないことが確認された。D が1.5よりも小さい場合(比較例1)、光偏向要素13が視認されないが、正面輝度は拡散フィルムと比べて3%未満の増加量であった。Dが5よりも大きい場合(比較例2)、正面輝度は拡散フィルムと比べて3%以上増加したが、光偏向要素13が視認された。 From Example 1 and Example 2, when the value D 1 that defines the shape of the first unit lens 16 formed on the first major surface 15a is between 1.5 and 5, the front luminance is 3% compared to the diffusion film. As a result, it was confirmed that the light deflection element 13 was not visually recognized. When D 2 is smaller than 1.5 (Comparative Example 1), the light deflection element 13 is not visually recognized, but the front luminance is an increase of less than 3% compared to the diffusion film. When D was greater than 5 (Comparative Example 2), the front luminance increased by 3% or more compared to the diffusion film, but the light deflection element 13 was visually recognized.

実施例3〜実施例9より、隠蔽構造体3の半値角 θb が3度以上10度未満の範囲である場合、正面輝度が拡散フィルムと比べて3%以上増加し、光偏向要素13が視認されないことが確認された。
隠蔽構造体3の半値角 θb が3度よりも小さい場合(比較例5)、正面輝度は拡散フィルムと比べて3%以上増加するが、光偏向要素13が視認された。
隠蔽構造体3の半値角 θb が10度以上の場合(比較例3、比較例4)、光偏向要素13は視認されないが、正面輝度は拡散フィルムと比べて3%未満の増加量であった。
From Example 3 to Example 9, when the half-value angle θb of the concealing structure 3 is in the range of 3 degrees or more and less than 10 degrees, the front luminance increases by 3% or more compared to the diffusion film, and the light deflection element 13 is visually recognized. It was confirmed that it was not.
When the half-value angle θb of the obscuring structure 3 was smaller than 3 degrees (Comparative Example 5), the front luminance increased by 3% or more as compared with the diffusion film, but the light deflection element 13 was visually recognized.
When the half-value angle θb of the obscuring structure 3 is 10 degrees or more (Comparative Example 3 and Comparative Example 4), the light deflection element 13 is not visually recognized, but the front luminance is increased by less than 3% compared to the diffusion film. .

以上の実施例1〜9、比較例1〜5の測定結果より、実施例1〜9における隠蔽構造体3を組み込んだ照明装置8の正面輝度は、比較例1〜5を組み込んだものと比べて、正面輝度が拡散シートと比べて3%以上上昇し、光偏向要素13が視認されないことを実証できた。 From the measurement results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5, the front luminance of the illuminating device 8 incorporating the concealment structure 3 in Examples 1 to 9 is higher than that of those incorporating Comparative Examples 1 to 5. Thus, the front luminance was increased by 3% or more compared to the diffusion sheet, and it was proved that the light deflection element 13 was not visually recognized.

1 液晶表示装置
2 面光源装置
3 隠蔽構造体
4 プリズムシート
5 偏光分離反射シート
6 液晶表示素子
7 照明ユニット、
8 照明装置
9 反射板
10 導光板
10a 端面
11 光源
12 光偏向面
13 光偏向要素
15 基部
15a 第一主面
15b 第二主面
16 第一の単位レンズ
17 第二の単位レンズ
17a 第一の面
17b 第二の面
19 基部
20 プリズム
22 液晶パネル
23 偏光板
100 導光板
100a 射出面
100b 光偏向面
101 光源
102 光偏向要素
182 光源
184 液晶パネル
185 BEF
186 基材
187 プリズム
190 拡散シート
191 レンズシート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display device 2 Surface light source device 3 Concealment structure 4 Prism sheet 5 Polarization separation reflection sheet 6 Liquid crystal display element 7 Illumination unit,
8 Illuminating device 9 Reflecting plate 10 Light guide plate 10a End surface 11 Light source 12 Light deflecting surface 13 Light deflecting element 15 Base 15a First main surface 15b Second main surface 16 First unit lens 17 Second unit lens 17a First surface 17b Second surface 19 Base 20 Prism 22 Liquid crystal panel 23 Polarizing plate 100 Light guide plate 100a Emission surface 100b Light deflection surface 101 Light source 102 Light deflection element 182 Light source 184 Liquid crystal panel 185 BEF
186 Base material 187 Prism 190 Diffusion sheet 191 Lens sheet

Claims (19)

光源と、
前記光源から射出される光を入射する入射面と入射した光を観察者側へと射出する射出面と前記入射した光を前記射出面へと導く光偏向面とを備えた導光体と、
前記射出面とは反対側の面から射出する光を反射して前記導光体へと導く反射シートと、を少なくとも備えた面光源装置と、
前記面光源装置の光射出面側に隠蔽構造体を備えた照明ユニットであって、
前記導光体は、前記光偏向面に、該導光体に入射された光を前記射出面側へと導く光偏向要素を備え、
前記光偏向要素は、第一の方向に第一のピッチP1で略等間隔に配列し、
また前記第一の方向とは略直交する第二の方向に、前記第一のピッチP1よりも大きい第二のピッチP2で略等間隔に配列してなる二次元配列で配置され、
前記隠蔽構造体は、光入射面側である第二主面と、光射出面側である第一主面とを備えた部材であって、
前記第二主面は、前記第二主面に入射した光を、前記第一の方向よりも前記第二の方向に広い角度分布で拡散する指向性拡散層であって、
前記第一主面には、第一の単位レンズが複数形成され、
前記指向性拡散層は、前記隠蔽構造体の前記第一の単位レンズのない構成において、前記第二主面側からコリメート光を垂直入射したときの前記第一主面からの射出光の光強度の前記第二の方向への角度分布の半値角が、3度以上10度未満であることを特徴とする、隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
A light source;
A light guide including an incident surface on which light emitted from the light source is incident, an emission surface that emits incident light to an observer side, and a light deflection surface that guides the incident light to the emission surface;
A surface light source device including at least a reflection sheet that reflects light emitted from a surface opposite to the emission surface and guides the light to the light guide;
An illumination unit comprising a concealment structure on the light exit surface side of the surface light source device,
The light guide includes, on the light deflection surface, a light deflection element that guides light incident on the light guide to the exit surface side,
The light deflection elements are arranged at substantially equal intervals in the first direction at a first pitch P1,
In a second direction substantially orthogonal to the first direction, the two-dimensional array is arranged at substantially equal intervals with a second pitch P2 larger than the first pitch P1,
The concealing structure is a member having a second main surface on the light incident surface side and a first main surface on the light exit surface side,
The second main surface is a directional diffusion layer that diffuses light incident on the second main surface with a wider angular distribution in the second direction than in the first direction,
A plurality of first unit lenses are formed on the first main surface,
The directional diffusion layer has a light intensity of light emitted from the first main surface when collimated light is vertically incident from the second main surface side in the configuration without the first unit lens of the concealing structure. A lighting unit comprising a concealing structure, wherein a half-value angle of an angle distribution in the second direction is not less than 3 degrees and less than 10 degrees.
前記第一の単位レンズは、少なくとも頂点を含む領域が曲面で形成されたレンズであることを特徴とする、請求項1に記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。 The illumination unit having a concealing structure according to claim 1, wherein the first unit lens is a lens in which a region including at least a vertex is formed by a curved surface. 前記指向性拡散層は、少なくとも頂点を含む領域が曲面で形成された第二の単位レンズを複数形成してなることを特徴とする、請求項1〜請求項2のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。 The concealing structure according to claim 1, wherein the directional diffusion layer is formed by forming a plurality of second unit lenses in which a region including at least a vertex is formed by a curved surface. Lighting unit with body. 前記第一主面には、互いに並設された第一の単位レンズが略等間隔で複数形成され、前記第一の単位レンズは、第二の方向に延在する一軸レンズからなることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。 A plurality of first unit lenses arranged in parallel to each other are formed on the first main surface at substantially equal intervals, and the first unit lens is composed of a uniaxial lens extending in a second direction. An illumination unit comprising the concealing structure according to any one of claims 1 to 3. 前記第二主面には、互いに並設された第二の単位レンズが略等間隔で複数形成され、前記第二の単位レンズは、第一の方向に延在する一軸レンズからなることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。 A plurality of second unit lenses arranged in parallel to each other are formed on the second main surface at substantially equal intervals, and the second unit lens is composed of a uniaxial lens extending in the first direction. An illumination unit comprising the concealing structure according to any one of claims 1 to 4. 前記第一の単位レンズの端部を0として、前記第一の方向に測った変位をx、前記第一の単位レンズの断面高さをf(x)、ピッチをQ1としたとき、f(x)が
Figure 2012009408
を満たし、かつ、以下の3式で定義される値 D が、1.5以上5以下であることを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
Figure 2012009408
Figure 2012009408
Figure 2012009408
When the end of the first unit lens is 0, the displacement measured in the first direction is x, the cross-sectional height of the first unit lens is f (x), and the pitch is Q1, f ( x)
Figure 2012009408
And the value D defined by the following three formulas is 1.5 or more and 5 or less, comprising the concealing structure according to any one of claims 1 to 5: Lighting unit.
Figure 2012009408
Figure 2012009408
Figure 2012009408
前記変位xが0の点におけるf(x)の微分df(x)/dxの絶対値が、以下の式の範囲で規定されることを特徴とする、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
Figure 2012009408
The absolute value of the differential df (x) / dx of f (x) at the point where the displacement x is 0 is defined in the range of the following expression: A lighting unit comprising the concealing structure described in 1.
Figure 2012009408
前記R(x)が最大値となる前記変位xをx0としたとき、前記変位xがx0におけるf(x)の微分df(x)/dxの絶対値が、以下の式の範囲で規定されることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
Figure 2012009408
The absolute value of the differential df (x) / dx of f (x) when the displacement x at which R (x) is the maximum value is x0 is defined within the range of the following equation. An illumination unit comprising the concealing structure according to any one of claims 1 to 7.
Figure 2012009408
前記第二の単位レンズの高さをH2、ピッチをQ2としたときに、アスペクト比を次式(H2/Q2)×100 で定義される数値とすると、前記第二主面上のいずれの位置においても、前記第二の単位レンズの前記アスペクト比が4以上10以下であることを特徴とする、請求項1〜請求項8のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。   When the height of the second unit lens is H2 and the pitch is Q2, when the aspect ratio is a numerical value defined by the following formula (H2 / Q2) × 100, any position on the second main surface 9, wherein the aspect ratio of the second unit lens is 4 or more and 10 or less, the illumination unit including the concealing structure according to claim 1. 前記第二の単位レンズは、頂点を含む領域に形成される第一の面と、端部を含む領域に形成される第二の面により形成され、前記第一の面と前記第二の面の境界部において、傾斜角が非連続に変化し、前記第二の面の任意の点の傾斜角が、前記第一の面の任意の点の傾斜角よりも大きくなることを特徴とする、請求項1〜請求項9のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。   The second unit lens is formed by a first surface formed in a region including an apex and a second surface formed in a region including an end, and the first surface and the second surface. In the boundary portion, the inclination angle changes discontinuously, and the inclination angle of an arbitrary point on the second surface is larger than the inclination angle of an arbitrary point on the first surface, The lighting unit provided with the concealment structure in any one of Claims 1-9. 前記隠蔽構造体の前記第二主面は略四角形であって、前記第二主面の前記第一の方向に平行な端辺と、前記第二主面の前記第二の方向に平行な端辺との交点のうちの任意の一つを原点とする仮想的な座標軸を設定し、前記第一の方向に平行な軸をX軸とし、前記第二の方向に平行な軸をY軸とし、
前記第二主面の前記第一の方向に平行な端辺の長さをW1とし、
前記第二主面の前記第二の方向に平行な端辺の長さをW2とし、
前記隠蔽構造体の前記第一の単位レンズのない構成において、前記第二主面側から前記第二主面上の任意の座標(X、Y)にコリメート光を垂直入射したときの、前記第一主面からの射出光の光強度の前記第二の方向への角度分布の半値角(deg)をΦ(X、Y)とし、
X0 は 0 以上 W1 以下の任意の定数とすると、
Yを 0 からW2/2 まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記半値角Φ(X0、Y)が単調減少することを特徴とする、請求項1〜請求項10のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
The second main surface of the concealing structure is substantially rectangular, and an end side of the second main surface parallel to the first direction and an end of the second main surface parallel to the second direction. An imaginary coordinate axis having an origin at an arbitrary point of intersection with the side is set, an axis parallel to the first direction is set as an X axis, and an axis parallel to the second direction is set as a Y axis. ,
The length of the end parallel to the first direction of the second main surface is W1,
The length of the end parallel to the second direction of the second main surface is W2,
In the configuration without the first unit lens of the concealing structure, the first when the collimated light is perpendicularly incident on an arbitrary coordinate (X, Y) on the second main surface from the second main surface side. The half-value angle (deg) of the angular distribution in the second direction of the light intensity of the light emitted from one principal surface is Φ (X, Y),
If X0 is an arbitrary constant between 0 and W1,
11. The half-value angle Φ (X0, Y) at X = X0 monotonously decreases when Y is continuously changed from 0 to W2 / 2. A lighting unit comprising the concealing structure described in 1.
座標(X,Y)上にある、もしくは座標(X,Y)の最も近傍にある前記第二の単位レンズの前記アスペクト比をΩ(X、Y)としたとき、
Yを0からW2/2 まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記アスペクト比Ω(X0、Y)が単調減少することを特徴とする、請求項11に記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
When the aspect ratio of the second unit lens on the coordinates (X, Y) or closest to the coordinates (X, Y) is Ω (X, Y),
The concealment structure according to claim 11, wherein the aspect ratio Ω (X0, Y) at X = X0 monotonously decreases when Y is continuously changed from 0 to W2 / 2. Provided lighting unit.
前記第二の単位レンズが、間に平坦部が形成されるように互いに離間して複数配列され、座標(X,Y)上にある、もしくは座標(X,Y)の最も近傍にある平坦部の幅をΔ(X、Y)とすると、
Yを0からW2/2まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記平坦部の幅Δ(X0、Y)が単調増加することを特徴とする、請求項11〜請求項12のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
A plurality of the second unit lenses are arranged so as to be spaced apart from each other so that a flat portion is formed therebetween, and are on the coordinates (X, Y) or nearest to the coordinates (X, Y) Let Δ (X, Y) be the width of
13. The flat portion width Δ (X0, Y) at X = X0 monotonously increases when Y is continuously changed from 0 to W2 / 2. A lighting unit comprising the concealing structure according to any one of the above.
前記導光体は、前記光源から射出される光を入射する一つの入射面を備え、
前記一つの入射面は、前記第一の方向に平行であって、
前記隠蔽構造体の前記第二主面の前記第一の方向に平行な端辺と、前記第二主面の前記第二の方向に平行な端辺との交点のうち、前記一つの入射面に近接する側の任意の交点を原点とする仮想的な座標軸を設定し、前記第一の方向に平行な軸をX軸とし、前記第二の方向に平行な軸をY軸とすると、
Yを 0 からW2まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記半値角Φ(X0、Y)が単調減少することを特徴とする、請求項1〜請求項10のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
The light guide includes a single incident surface on which light emitted from the light source is incident,
The one incident surface is parallel to the first direction,
Of the intersections between the end side of the second main surface of the concealing structure parallel to the first direction and the end side of the second main surface parallel to the second direction, the one incident surface A virtual coordinate axis with an arbitrary intersection on the side close to the origin as an origin, an axis parallel to the first direction as an X axis, and an axis parallel to the second direction as a Y axis,
11. The half-value angle Φ (X0, Y) at X = X0 monotonously decreases when Y is continuously changed from 0 to W2. 11. Lighting unit with a concealing structure.
Yを 0 からW2まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記アスペクト比
Ω(X0、Y)が単調減少することを特徴とする、請求項14に記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
15. The concealing structure according to claim 14, wherein the aspect ratio Ω (X0, Y) at X = X0 monotonously decreases when Y is continuously changed from 0 to W2. Lighting unit.
Yを0からW2まで連続的に変化させたときに、X=X0 における前記平坦部の幅
Δ(X0、Y)が単調増加することを特徴とする、請求項14〜請求項15のいずれかに記載の隠蔽構造体を備えた照明ユニット。
The flat portion width Δ (X0, Y) at X = X0 monotonously increases when Y is continuously changed from 0 to W2. A lighting unit comprising the concealing structure described in 1.
請求項1〜請求項16のいずれか1項に記載の隠蔽構造体と、一枚以上の輝度向上フィルムを含んだ照明装置。   The illuminating device containing the concealment structure of any one of Claims 1-16, and one or more brightness enhancement films. 請求項1〜請求項17のいずれか1項に記載の隠蔽構造体と、反射型偏光分離シートを含んだ照明装置。   The illuminating device containing the concealment structure of any one of Claims 1-17, and a reflective polarization separation sheet. 請求項17〜請求項18のいずれか1項に記載の照明装置と、表示画像を規定する画像表示素子と、を有することを特徴とする表示装置。   A display device comprising: the illumination device according to any one of claims 17 to 18; and an image display element that defines a display image.
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