JP2012243422A - Lighting system - Google Patents

Lighting system Download PDF

Info

Publication number
JP2012243422A
JP2012243422A JP2011109785A JP2011109785A JP2012243422A JP 2012243422 A JP2012243422 A JP 2012243422A JP 2011109785 A JP2011109785 A JP 2011109785A JP 2011109785 A JP2011109785 A JP 2011109785A JP 2012243422 A JP2012243422 A JP 2012243422A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
surface portion
guide plate
concavo
normal direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011109785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Oi
寛崇 大井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP2011109785A priority Critical patent/JP2012243422A/en
Publication of JP2012243422A publication Critical patent/JP2012243422A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sidelight-type lighting system restraining a hot spot in the vicinity of a light-incident surface of a light-emitting surface part, and capable of carrying out local dimming.SOLUTION: The lighting system is provided with a light source group consisting of a plurality of point light sources, a light guide plate, a light diffusion member and a reflecting member. The light guide plate is equipped with a light emission surface part emitting incident light, a rear face part opposite to the light emission part, and a side surface part placed between the light emission surface part and the rear surface part, and having a light-incident surface part where the light emitted from the light source group is partly incident. The light emission part includes a first concavo-convex structure making a diffusion angle toward a normal line direction of the light-incident surface part against transmitted light smaller than a direction crossing the normal line direction. The light incident surface part includes a second concavo-convex structure making a diffusion angle toward a normal line direction of the light emission surface part against the transmitted light smaller than a direction crossing the normal line direction. The light diffusion member is arranged facing the rear surface part of the light guide plate, and the reflecting member is arranged facing a surface of the light diffusion member opposite to the light guide plate.

Description

本発明は、サイドライト型照明装置に関するものである。   The present invention relates to a sidelight type illumination device.

液晶表示装置においては、液晶表示パネル自体は発光しないため、出光面が面状の照明装置(以下、単に「照明装置」という。)から出射された光を液晶表示パネルに供給して表示させる必要がある。そのような照明装置には、大別して、直下型とサイドライト型の2つの方式が存在する。直下型照明装置とは、光源が液晶表示パネルの背面に位置する照明装置であり、光の利用効率に優れた照明装置である。一方で、サイドライト型照明装置とは、導光板が液晶表示パネルの背面に位置し、光源が該導光板の側面に位置する照明装置であり、薄型化に適した照明装置である。   In a liquid crystal display device, since the liquid crystal display panel itself does not emit light, it is necessary to supply the liquid crystal display panel with light emitted from an illumination device having a planar light exit surface (hereinafter simply referred to as “illumination device”). There is. Such illumination devices are roughly classified into two types, a direct type and a side light type. The direct illumination device is an illumination device in which a light source is located on the back surface of the liquid crystal display panel, and is an illumination device that is excellent in light use efficiency. On the other hand, the sidelight type illumination device is an illumination device in which the light guide plate is located on the back surface of the liquid crystal display panel and the light source is located on the side surface of the light guide plate, and is an illumination device suitable for thinning.

サイドライト型照明装置における導光板は、入射した光が出射する光出射面部と、光出射面部に対向した裏面部と、光出射面部と裏面部との間に位置する側面部とを有し、当該側面部の一部が光入射面部となる。この構成により、導光板は、光入射面部から入射した光を、光出射面部と裏面部との間での全反射により光入射面部の対向面方向へ導くとともに、裏面部に設けられた光散乱パターンにより散乱させて光出射面から出射させる機能を有する。また、導光板においては、光出射面部の位置によらずほぼ一様な強度の光を出射することが望まれており、前述の光散乱パターンの大きさや密度などの配置について従来から検討されている。   The light guide plate in the sidelight type illumination device has a light emitting surface portion from which incident light is emitted, a back surface portion facing the light emitting surface portion, and a side surface portion located between the light emitting surface portion and the back surface portion, A part of the side surface portion becomes a light incident surface portion. With this configuration, the light guide plate guides light incident from the light incident surface portion toward the opposite surface of the light incident surface portion by total reflection between the light emitting surface portion and the back surface portion, and light scattering provided on the back surface portion. It has the function of scattering from the pattern and emitting from the light exit surface. In addition, in the light guide plate, it is desired to emit light with substantially uniform intensity regardless of the position of the light emitting surface portion, and the arrangement of the above-described light scattering pattern size and density has been studied conventionally. Yes.

このサイドライト型照明装置によれば、光源を液晶表示パネルの画像表示面の横側に配置できるため、液晶表示装置の薄型化が実現できる。   According to this sidelight type illumination device, since the light source can be arranged on the side of the image display surface of the liquid crystal display panel, the liquid crystal display device can be thinned.

しかしながら、サイドライト型照明装置においては、発光ダイオードなどの出射光の直線性の高い点光源を光源としたときに、光出射面部において、光入射面部近傍の領域に点光源の投影部が明るく点光源間の投影部が暗くなる輝度ムラ(以下、「ホットスポット」という。)が発生する(図7参照)。このため、サイドライト型照明装置を使用した液晶表示装置の画像表示面は、光出射面部からホットスポットが発生している光入射面部の近傍領域を除く必要があり、ホットスポットが発生する面積を少なくする手段が望まれてきた。   However, in a sidelight type illumination device, when a point light source with high linearity of emitted light such as a light emitting diode is used as a light source, the projection part of the point light source has a bright spot in the area near the light incident surface part on the light emitting surface part. Luminance unevenness (hereinafter referred to as “hot spot”) in which the projection portion between the light sources becomes dark occurs (see FIG. 7). For this reason, the image display surface of the liquid crystal display device using the sidelight type illumination device needs to exclude the area near the light incident surface portion where the hot spot is generated from the light emitting surface portion, and the area where the hot spot is generated is reduced. A means to reduce it has been desired.

そのような手段の一例として、導光板の光入射面部に光出射面部から裏面部方向へ向かう溝を形成することで入射光を拡散させ、より入射角度の大きな光を導光板の内部に導くことで、ホットスポットを低減した照明装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As an example of such means, a groove is formed in the light incident surface portion of the light guide plate from the light exit surface portion toward the back surface portion to diffuse the incident light and guide light having a larger incident angle to the inside of the light guide plate. Thus, an illumination device with reduced hot spots has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

ところで、蛍光体面を電子銃で走査して画像を表示するCRT表示装置では画像表示面の各画素は1フレームの間の一瞬しか発光しないのに対し、液晶表示装置では各画素は照明装置が点灯している間はずっと発光している。そのため、液晶表示装置においては、人間の目の残光特性によるコントラストの低下や動画ボケが発生する。その対策としては、導光板の光出射面部を複数に区分し、複数の光源の一部のみを点灯させることで該導光板の光出射面部の一部の区分のみを発光させ、他の区分は発光させないようにエリア制御を行う技術、または各区分で光量を調節する技術(以下、「ローカルディミング」と言う)が知られている。ローカルディミングは、前述の表示画像のコントラスト向上以外にも、省消費電力化や、3D画像を表示する際の右眼用画像と左眼用画像が同時に見えてしまう現象(クロストーク)の低減にも使用することができる有用な技術である。   By the way, in a CRT display device that scans a phosphor surface with an electron gun and displays an image, each pixel on the image display surface emits light only for an instant for one frame, whereas in a liquid crystal display device, each pixel is lit by an illumination device. The light is emitted all the while. Therefore, in the liquid crystal display device, a decrease in contrast and blurring of moving images occur due to the afterglow characteristics of human eyes. As a countermeasure, the light exit surface portion of the light guide plate is divided into a plurality of parts, and only a part of the light exit surface portion of the light guide plate is caused to emit light by lighting only a part of the plurality of light sources. A technique for performing area control so as not to emit light, or a technique for adjusting the amount of light in each section (hereinafter referred to as “local dimming”) is known. In addition to improving the contrast of the display image described above, local dimming reduces power consumption and reduces the phenomenon (crosstalk) in which the right eye image and the left eye image can be seen simultaneously when displaying a 3D image. Is also a useful technique that can be used.

サイドライト型照明装置を使用した液晶表示装置において、上述のローカルディミングを行うためには、導光板の光入射面部近傍に配置された複数の光源を2つ以上の区分(たとえば「上半分」「下半分」の2区分)に分けて、必要な区分のみを点灯させることになる。この時に、光源から発する光が拡散性を有している場合には、光出射面部の発光させたい区分以外の区分にも導光板の材質の臨界角に応じて光出射面部と裏面部との間で全反射が続く範囲で光が広がってしまう。これにより、光源を点灯した区分に隣接する区分も薄く発光してしまうという問題がある。   In the liquid crystal display device using the sidelight type illumination device, in order to perform the above-mentioned local dimming, a plurality of light sources arranged in the vicinity of the light incident surface portion of the light guide plate are divided into two or more sections (for example, “upper half”, “ This is divided into two categories, “lower half”, and only necessary segments are lit. At this time, if the light emitted from the light source has diffusibility, the light exit surface portion and the back surface portion may be separated according to the critical angle of the material of the light guide plate in the sections other than the section where the light exit surface portion is desired to emit light. Light spreads in the range where total reflection continues between them. As a result, there is a problem that the section adjacent to the section where the light source is turned on also emits light.

そこで、ローカルディミングを実現するための一形態として、光出射面部の発光領域を複数の短冊状の領域に区分した照明装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。また、導光板の入射面部に凸部を設けると共にその頂部に光源を配置すること、及び、導光板の入射面部にレンチキュラーレンズを配置すると共にその焦点位置に光源を配置することが提案されている(特許文献3)。   Therefore, as one form for realizing local dimming, there has been proposed an illumination device in which a light emitting area of a light emitting surface portion is divided into a plurality of strip-shaped areas (see, for example, Patent Document 2). Further, it has been proposed that a convex portion is provided on the incident surface portion of the light guide plate and a light source is disposed on the top thereof, and that a lenticular lens is disposed on the incident surface portion of the light guide plate and a light source is disposed at the focal position thereof. (Patent Document 3).

特開平10−293202号公報JP-A-10-293202 特開2001−210122号公報JP 2001-210122 A 特開2009−199927号公報JP 2009-199927 A

本発明者は、ホットスポットの抑制とローカルディミングとを両立させたサイドライト型照明装置を得ようと考えた。しかしながら、ローカルディミングを行うために前述の特許文献2記載の技術を採用すると、導光板を分割する方法であるので組立工数増や強度低下が懸念される。また、分割部分に暗線が発生してしまう。一方、特許文献3記載の技術は、入射面部に光を集光する光学構造を設けるものであり、ホットスポットの抑制のために入射面側に設ける光を拡散させる光学構造とは組み合わせることが困難である。   The present inventor has sought to obtain a sidelight type illumination device that achieves both hot spot suppression and local dimming. However, when the technique described in Patent Document 2 described above is used to perform local dimming, there is a concern that the number of assembling steps or the strength may be reduced because the light guide plate is divided. In addition, dark lines are generated in the divided portions. On the other hand, the technique described in Patent Document 3 provides an optical structure for condensing light on the incident surface portion, and is difficult to combine with an optical structure for diffusing light provided on the incident surface side to suppress hot spots. It is.

そこで、本発明は、光出射面部の光入射面部近傍のホットスポットを抑制すると共に、ローカルディミング可能なサイドライト型の照明装置を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a sidelight type illumination device capable of suppressing a hot spot in the vicinity of a light incident surface portion of a light emitting surface portion and capable of local dimming.

上記課題に鑑み、本発明者が検討した結果、前述の照明装置において、導光板の光出射面部の光入射面部近傍に輝度ムラを生じさせないためには、導光板の裏面部と反射部材との間に、光拡散部材を設けることが効果的であることを見出し、本発明を完成させた。   In view of the above problems, as a result of studies by the present inventors, in the above-described illumination device, in order to prevent luminance unevenness in the vicinity of the light incident surface portion of the light exit surface portion of the light guide plate, the back surface portion of the light guide plate and the reflecting member In the meantime, it was found that providing a light diffusing member was effective, and the present invention was completed.

本発明の照明装置は、複数の点光源が配列されてなる光源群、導光板、光拡散部材、及び反射部材を具備する照明装置であって、前記導光板は、前記導光板に入射した光が出射する光出射面部と、前記光出射面部に対向した裏面部と、前記光出射面部と前記裏面部との間に位置する側面部とを有し、前記側面部の一部に前記光源群から出射された光が入射する光入射面部を有し、前記光出射面部に、透過光に対して前記光入射面部の法線方向への拡散角度を前記法線方向と直交する方向より小さくする異方拡散性を賦与する第一の凹凸構造が形成されてなり、前記光入射面部に、透過光に対して前記光出射面部の法線方向への拡散角度を前記法線方向と直交する方向より小さくする異方拡散性を賦与する第二の凹凸構造が形成されてなり、前記光拡散部材は、入射光を拡散して透過させる平板状部材であって、前記導光板の裏面部に対向して設置されてなり、前記反射部材は、光反射性を有する平板状部材であって、前記光拡散部材の前記導光板と反対側の面に対向して設置されてなることを特徴とする。   The illuminating device of the present invention is an illuminating device including a light source group in which a plurality of point light sources are arranged, a light guide plate, a light diffusing member, and a reflecting member, and the light guide plate is light incident on the light guide plate. A light emitting surface portion that emits light, a back surface portion facing the light emitting surface portion, and a side surface portion located between the light emitting surface portion and the back surface portion, and the light source group in a part of the side surface portion A light incident surface portion on which light emitted from the light is incident, and a diffusion angle in a normal direction of the light incident surface portion with respect to transmitted light is made smaller than a direction orthogonal to the normal direction on the light output surface portion. A first concavo-convex structure imparting anisotropic diffusivity is formed, and the light incident surface portion has a diffusion angle in the normal direction of the light emitting surface portion with respect to the transmitted light, and a direction orthogonal to the normal direction. A second concavo-convex structure that imparts anisotropic diffusivity to be smaller is formed, and the front The light diffusing member is a flat plate member that diffuses and transmits incident light, and is disposed to face the back surface of the light guide plate. The reflecting member is a flat plate member having light reflectivity. The light diffusing member is disposed to face the surface opposite to the light guide plate.

本発明の照明装置において、前記導光板の前記裏面部に、前記光拡散部材が貼合されてなることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, it is preferable that the light diffusion member is bonded to the back surface portion of the light guide plate.

本発明の照明装置において、前記導光板の前記裏面部に、前記光拡散部材が一体に形成されてなることが好ましい。   In the illuminating device of the present invention, it is preferable that the light diffusing member is integrally formed on the back surface portion of the light guide plate.

本発明の照明装置において、前記第一の凹凸構造は、前記光入射面部の法線方向のピッチ、前記法線方向と直交する方向のピッチ、高さ、配置、及び断面形状のうち、少なくとも1項目が非周期的であることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, the first concavo-convex structure includes at least one of a pitch in a normal direction of the light incident surface portion, a pitch in a direction orthogonal to the normal direction, a height, an arrangement, and a cross-sectional shape. It is preferred that the item is aperiodic.

本発明の照明装置において、前記導光板の前記裏面部に、光散乱加工が施されていることが好ましい。   In the illuminating device of the present invention, it is preferable that a light scattering process is applied to the back surface portion of the light guide plate.

本発明の照明装置において、前記第二の凹凸構造は、前記光出射面部の法線方向のピッチ、前記法線方向と直交する方向のピッチ、高さ、配置、及び断面形状のうち、少なくとも1項目が非周期的であることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, the second concavo-convex structure includes at least one of a pitch in a normal direction of the light emitting surface portion, a pitch in a direction orthogonal to the normal direction, a height, an arrangement, and a cross-sectional shape. It is preferred that the item is aperiodic.

本発明の照明装置において、前記光拡散部材は、内部に透過光に対して光拡散性を賦与する添加物を含むことが好ましい。   In the illumination device of the present invention, it is preferable that the light diffusing member includes an additive that imparts light diffusibility to transmitted light inside.

本発明の照明装置において、前記光拡散部材は、少なくとも1つの面に、透過光に対して光拡散性を賦与する第三の凹凸構造が形成されてなることが好ましい。   In the illuminating device of the present invention, it is preferable that the light diffusing member has a third uneven structure that imparts light diffusibility to transmitted light on at least one surface.

本発明の照明装置において、前記第三の凹凸構造は、透過光に対して前記光入射面部の法線方向への拡散角度を前記法線方向と直交する方向より小さくするような異方拡散性を前記光拡散部材に賦与することが好ましい。   In the illuminating device of the present invention, the third concavo-convex structure has an anisotropic diffusibility so that a diffusion angle in a normal direction of the light incident surface portion with respect to transmitted light is smaller than a direction orthogonal to the normal direction. Is preferably applied to the light diffusing member.

本発明の照明装置において、前記第三の凹凸構造は、前記導光板の前記光入射面部の法線方向のピッチ、前記法線方向と直交する方向のピッチ、高さ、配置、及び断面形状のうち、少なくとも1項目が非周期的であることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, the third uneven structure has a pitch in a normal direction of the light incident surface portion of the light guide plate, a pitch in a direction orthogonal to the normal direction, a height, an arrangement, and a cross-sectional shape. Of these, at least one item is preferably aperiodic.

本発明の照明装置において、前記第一の凹凸構造、前記第二の凹凸構造、及び前記第三の凹凸構造は、スペックルパターンによる干渉露光を用いて形成された凹凸構造であることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, it is preferable that the first concavo-convex structure, the second concavo-convex structure, and the third concavo-convex structure are concavo-convex structures formed by interference exposure using a speckle pattern.

本発明によれば、光出射面部の光入射面部近傍の輝度ムラが少なく、ローカルディミング可能なサイドライト型の照明装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a sidelight type illumination device that is less likely to have uneven brightness in the vicinity of the light incident surface portion of the light emitting surface portion and can be locally dimmed.

本発明の実施の形態に係る照明装置で使用される導光板の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the light-guide plate used with the illuminating device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る照明装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the illuminating device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る照明装置で使用される導光板が有する第一、第二、及び第三の凹凸構造の模式断面図の例である。It is an example of the schematic cross section of the 1st, 2nd, and 3rd uneven structure which the light-guide plate used with the illuminating device which concerns on embodiment of this invention has. 本発明の実施の形態に係る照明装置で使用される導光板が有する第一、第二、及び第三の凹凸構造の断面形状の例である。It is an example of the cross-sectional shape of the 1st, 2nd, and 3rd uneven structure which the light-guide plate used with the illuminating device which concerns on embodiment of this invention has. 比較例1〜3及び実施例1に係る照明装置に生じる輝度ムラの評価結果である。It is an evaluation result of the brightness nonuniformity which arises in the illuminating device which concerns on Comparative Examples 1-3 and Example 1. FIG. 比較例1〜3及び実施例2に係る照明装置に生じる輝度ムラの評価結果である。It is an evaluation result of the brightness nonuniformity which arises in the illuminating device which concerns on Comparative Examples 1-3 and Example 2. FIG. 比較例1〜3及び実施例3に係る照明装置に生じる輝度ムラの評価結果である。It is an evaluation result of the brightness nonuniformity which arises in the illuminating device which concerns on Comparative Examples 1-3 and Example 3. FIG. 比較例1〜3及び実施例4に係る照明装置に生じる輝度ムラの評価結果である。It is an evaluation result of the brightness nonuniformity which arises in the illuminating device which concerns on Comparative Examples 1-3 and Example 4. FIG. 比較例1〜3及び実施例5に係る照明装置に生じる輝度ムラの評価結果である。It is an evaluation result of the brightness nonuniformity which arises in the illuminating device which concerns on Comparative Examples 1-3 and Example 5. FIG. 比較例4及び実施例6〜8に係る照明装置に生じる輝度ムラの評価結果である。It is an evaluation result of the brightness nonuniformity which arises in the illuminating device which concerns on the comparative example 4 and Examples 6-8. 比較例の導光板の光出射面部に現れる輝線の説明図である。It is explanatory drawing of the bright line which appears in the light-projection surface part of the light-guide plate of a comparative example. 従来技術の導光板の光出射面部に現れるホットスポットの説明図である。It is explanatory drawing of the hot spot which appears in the light-projection surface part of the light-guide plate of a prior art. 拡散角度の定義を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the definition of a diffusion angle. 片面に凹凸構造を有する光学シートの拡散角度の測定方向を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement direction of the diffusion angle of the optical sheet which has an uneven | corrugated structure on one side. 実施例及び比較例で輝度プロファイルを測定するラインを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the line which measures a brightness | luminance profile in an Example and a comparative example.

本発明者は、ローカルディミングを行うために光出射面部に光入射面部の法線方向に伸びるレンチキュラーレンズ状の凹凸構造を設けると共に、ホットスポットを解消するために光入射面部に光出射面部から裏面部方向に延びる溝形状を設けた導光板を作製した。そして、該導光板と複数の点光源からなる光源群と反射部材とからなるサイドライト型照明装置を試作したところ、導光板の光出射面部の光入射面部近傍に、ホットスポットとは異なる、点光源から斜めの方向に明るい領域(輝線)が発生することを見出した(図6参照)。   The present inventor has provided a lenticular lens-like uneven structure extending in the normal direction of the light incident surface portion on the light exit surface portion for performing local dimming, and at the back surface from the light exit surface portion to eliminate the hot spot. A light guide plate having a groove shape extending in the part direction was produced. Then, when a prototype of a sidelight type illumination device composed of a light source group composed of the light guide plate, a plurality of point light sources, and a reflective member, the light exit surface portion of the light guide plate is different from a hot spot in the vicinity of the light incident surface portion. It has been found that a bright region (bright line) is generated in an oblique direction from the light source (see FIG. 6).

また、光入射面部近傍に発生する輝線は、光出射面部に光入射面部の法線方向に伸びるレンチキュラーレンズ状の凹凸構造を設ける場合、又は、光入射面部に光出射面部から裏面部方向に延びる溝形状を設ける場合、のいずれかのみでは発生せず、両方を組み合わせた時に初めて発生するものであることを見出した。そこで、本発明者は、導光板の光出射面部及び光入射面部に所定の凹凸構造を設けることにより、ホットスポットを抑制すると共に、ローカルディミング可能なサイドライト型の照明装置を着想し、本願発明に至った。   Further, the bright line generated in the vicinity of the light incident surface portion is provided with a lenticular lens-shaped concavo-convex structure extending in the normal direction of the light incident surface portion on the light emitting surface portion, or extends from the light emitting surface portion toward the back surface portion on the light incident surface portion. It has been found that when a groove shape is provided, it does not occur only in either case, but occurs only when both are combined. Therefore, the present inventor conceived a sidelight type lighting device capable of suppressing hot spots and providing local dimming by providing a predetermined uneven structure on the light emitting surface portion and the light incident surface portion of the light guide plate. It came to.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」と略記する。)について図面を適宜参照しつつ詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter abbreviated as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.

(導光板)
図1は実施の形態に係る照明装置で使用される導光板1の概略斜視図である。導光板1は、略長方形の平板形状を有し、片方の主面が光出射面部であり、他方の主面が裏面部である。導光板1は、光出射面部と裏面部との間に位置する側面部(ここでは、4つの側面部)を有し、そのうち1つを光入射面部としている。なお、光入射面部は、側面部のうちの対向する2面であってもよい。また、導光板1の形状も長方形に限られない。
(Light guide plate)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a light guide plate 1 used in the illumination device according to the embodiment. The light guide plate 1 has a substantially rectangular flat plate shape, one main surface is a light emitting surface portion, and the other main surface is a back surface portion. The light guide plate 1 has a side surface portion (here, four side surface portions) located between the light emitting surface portion and the back surface portion, and one of them is a light incident surface portion. The light incident surface portion may be two opposing surfaces of the side surface portions. Further, the shape of the light guide plate 1 is not limited to a rectangle.

導光板1は光出射面部に第一の凹凸構造4を有し、光入射面部に第二の凹凸構造5を有する。第一の凹凸構造4は、光射出面部の透過光に対して光入射面部の法線方向への拡散角度を該法線方向と直交する方向より小さくするような異方拡散性を賦与する形状を有する。また第二の凹凸構造5は、光入射面部の透過光に対して光出射面部の法線方向への拡散角度を前記法線方向と直交する方向より小さくするような異方拡散性を賦与する形状を有する。ここで異方とは、方向によって性質(ここでは透過光の拡散性)の異なる状態を指す。   The light guide plate 1 has a first concavo-convex structure 4 on the light exit surface portion and a second concavo-convex structure 5 on the light incident surface portion. The first concavo-convex structure 4 has a shape that imparts anisotropic diffusibility so that the diffusion angle in the normal direction of the light incident surface portion is smaller than the direction orthogonal to the normal direction with respect to the transmitted light of the light exit surface portion. Have Further, the second concavo-convex structure 5 imparts anisotropic diffusibility so that the diffusion angle in the normal direction of the light exit surface portion is smaller than the direction orthogonal to the normal direction with respect to the transmitted light of the light incident surface portion. Has a shape. Here, the anisotropic means a state in which the property (here, the diffusibility of transmitted light) varies depending on the direction.

第一の凹凸構造4の拡散角度を、上記のように設定することにより、導光板内を光入射面部の法線方向と直交する方向に広がろうとする光を、凹凸構造によって反射し、光を点光源の正面の区分にのみ存在させることができる、すなわち、点光源の正面の区分のみを照明するローカルディミングが可能になる。また、第二の凹凸構造5における拡散角度を、上記のように設定することにより、導光板内に進入できる光の角度を大きくすることができ、ホットスポットを低減することができる。   By setting the diffusion angle of the first concavo-convex structure 4 as described above, the light that attempts to spread in the light guide plate in the direction perpendicular to the normal direction of the light incident surface portion is reflected by the concavo-convex structure. Can be present only in the front section of the point light source, i.e. local dimming is possible which only illuminates the front section of the point light source. Moreover, by setting the diffusion angle in the second concavo-convex structure 5 as described above, the angle of light that can enter the light guide plate can be increased, and hot spots can be reduced.

本発明において、「拡散角度」とは、透過光強度がピーク強度の半分に減衰する角(半値角)の2倍の角度(FWHM:Full Width Half Maximum)をいう(図8参照)。この拡散角度は、例えば、Photon社製のGoniometric Radiometers Real−Time Far−Field Angular Profiles Model LD8900(以下、「LD8900」という。)で、被測定物の凹凸構造が形成された面の法線方向から、凹凸構造に入射した光に対する透過光強度の角度分布(透過光の強度の出射角度に対する分布)を測定することによって求めることができる。ここで、凹凸構造が形成された面の法線方向とは、図9に示すように、凹凸構造が形成された面を水平面とみた時(ここでは、凹凸構造の裏面)の鉛直方向を指す。   In the present invention, the “diffusion angle” means an angle (FWHM: Full Width Half Maximum) that is twice the angle (half-value angle) at which the transmitted light intensity attenuates to half of the peak intensity (see FIG. 8). This diffusion angle is, for example, from Gotonometric Radiometers Real-Time Far-Field Angular Profiles Model LD8900 (hereinafter referred to as “LD8900”) manufactured by Photon, and from the normal direction of the surface on which the uneven structure of the object to be measured is formed. The angle distribution of transmitted light intensity with respect to light incident on the concavo-convex structure (distribution of transmitted light intensity with respect to the emission angle) can be obtained. Here, the normal direction of the surface on which the concavo-convex structure is formed refers to the vertical direction when the surface on which the concavo-convex structure is formed is regarded as a horizontal plane (here, the back surface of the concavo-convex structure), as shown in FIG. .

なお、拡散角度は理論(スネルの法則)上、基材が内部拡散性能を持たない場合であれば、基材の屈折率の影響は受けず、凹凸構造が形成された面を形成する材料の屈折率に依存する。このため、導光板の入射面部または出射面部に凹凸構造を形成する方法として、凹凸構造を有するフィルムを貼り合わせる製法を採用する場合であれば、凹凸構造を有するフィルム単独で測定した拡散角度の測定結果を、凹凸構造を有するフィルムを導光板に貼り合わせた最終形態の状態で測定した拡散角度の測定結果とみなすことができる。また、導光板を入射面部または出射面部と平行な面で切断した薄片を作製して、その拡散角度を測定してもよい。   Note that the diffusion angle is theoretically (Snell's law), if the substrate does not have internal diffusion performance, it is not affected by the refractive index of the substrate, and the material that forms the surface on which the concavo-convex structure is formed. Depends on refractive index. For this reason, as a method of forming a concavo-convex structure on the incident surface portion or the output surface portion of the light guide plate, if a manufacturing method in which a film having a concavo-convex structure is bonded is employed, measurement of the diffusion angle measured by the film having the concavo-convex structure alone The result can be regarded as a measurement result of a diffusion angle measured in a final state in which a film having an uneven structure is bonded to a light guide plate. Alternatively, a thin piece obtained by cutting the light guide plate along a plane parallel to the incident surface portion or the output surface portion may be produced, and the diffusion angle thereof may be measured.

なお、測定対象である面と対向する面が平滑でない場合には、その面を切断する等して平滑面とするか、測定対象である面の表面形状をその面を形成する材料と同じ屈折率を有する材料に転写し、転写した材料を測定することができる。これは、凹凸が反転しても、透過光強度の角度分布は変化しないので、拡散角度も変化しないためである。   In addition, when the surface facing the surface to be measured is not smooth, the surface is made smooth by cutting or the like, or the surface shape of the surface to be measured is the same refraction as the material forming the surface It can be transferred to a material having a rate and the transferred material can be measured. This is because the angle distribution of the transmitted light intensity does not change even when the unevenness is reversed, and the diffusion angle does not change.

第一の凹凸構造4は、周期的な形状でも非周期的な形状でもよいが、干渉によるモアレが発生しにくい非周期的な形状が好ましい。第一の凹凸構造4が光射出面部の透過光に与える拡散角度として、光入射面部の法線方向への拡散角度は、10°以下が好ましく、5°以下がより好ましく、1°以下が最も好ましい。また、光入射面部の法線方向と直交する方向への拡散角度は、20°以上が好ましく、40°以上がより好ましく、60°以上が最も好ましい。   The first concavo-convex structure 4 may be a periodic shape or an aperiodic shape, but an aperiodic shape in which moire due to interference hardly occurs is preferable. As a diffusion angle that the first concavo-convex structure 4 gives to the transmitted light of the light exit surface portion, the diffusion angle in the normal direction of the light incident surface portion is preferably 10 ° or less, more preferably 5 ° or less, and most preferably 1 ° or less. preferable. The diffusion angle in the direction perpendicular to the normal direction of the light incident surface portion is preferably 20 ° or more, more preferably 40 ° or more, and most preferably 60 ° or more.

光出射面部における第一の凹凸構造4は、光入射面部の法線方向のピッチよりも、光入射面部の法線方向に直交する方向のピッチの方が小さく形成されているものが好ましい。これにより、導光板内を光入射面部の法線方向と直交する方向に広がろうとする光を、凹凸構造によって反射し、光を点光源の正面の区分にのみ存在させることができる、すなわち、点光源の正面の区分のみを照明するローカルディミングが可能になる。   The first concavo-convex structure 4 in the light exit surface portion is preferably formed so that the pitch in the direction orthogonal to the normal direction of the light incident surface portion is smaller than the pitch in the normal direction of the light incident surface portion. Thereby, the light that attempts to spread in the direction perpendicular to the normal direction of the light incident surface portion in the light guide plate can be reflected by the concavo-convex structure, and the light can be present only in the front section of the point light source, that is, Local dimming in which only the front section of the point light source is illuminated becomes possible.

第一の凹凸構造4は、例えば、図3(a)に示す断面形状を有するレンチキュラーレンズ状の凹凸構造であっても良いし、図3(b)に示す断面形状を有するプリズム状の凹凸構造であっても良い。この場合のピッチは1〜300μmが好ましく、高さは1〜100μmが好ましい。   The first concavo-convex structure 4 may be, for example, a lenticular lens-like concavo-convex structure having the cross-sectional shape shown in FIG. 3A, or a prism-like concavo-convex structure having the cross-sectional shape shown in FIG. It may be. In this case, the pitch is preferably 1 to 300 μm, and the height is preferably 1 to 100 μm.

また、第一の凹凸構造4は、図3(c)に示す断面形状のように、光入射面部の法線方向のピッチ、前記法線方向と直交する方向のピッチ、高さ、配置、及び断面形状のうち、少なくとも1項目が非周期的である形状であっても良い。このような非周期的な凹凸構造は、例えば、スペックルパターンによる干渉露光を用いて形成できる。この場合の光入射面部の法線方向に直交する方向の平均ピッチは1〜50μmが好ましく、平均高さは1〜20μmが好ましい。   Further, the first concavo-convex structure 4 has a pitch in the normal direction of the light incident surface portion, a pitch in a direction orthogonal to the normal direction, a height, an arrangement, and a cross-sectional shape shown in FIG. Of the cross-sectional shapes, at least one item may be a non-periodic shape. Such a non-periodic concavo-convex structure can be formed using, for example, interference exposure using a speckle pattern. In this case, the average pitch in the direction orthogonal to the normal direction of the light incident surface portion is preferably 1 to 50 μm, and the average height is preferably 1 to 20 μm.

スペックルパターン露光を利用する場合には、具体的には次のようにして非周期的な凹凸構造を形成することができる。例えば、レーザー光を用いた干渉露光によりランダムな斑点模様や縞模様のスペックルパターンを発生させ、これをフォトレジスト等の感光性樹脂材料からなる層に照射する。次いで、露光した感光性樹脂材料層を公知の方法によって現像すると、硬化した感光性樹脂材料層の表面に上記スペックルパターンに対応した非周期的な凹凸構造が形成される。   When speckle pattern exposure is used, specifically, an aperiodic uneven structure can be formed as follows. For example, a random speckle pattern such as a speckled pattern or a striped pattern is generated by interference exposure using laser light, and this is irradiated to a layer made of a photosensitive resin material such as a photoresist. Next, when the exposed photosensitive resin material layer is developed by a known method, an aperiodic uneven structure corresponding to the speckle pattern is formed on the surface of the cured photosensitive resin material layer.

なお、ランダムな斑点模様や縞模様のスペックルパターンは、例えば、レーザー光を異方性の強い拡散層等で拡散させることによって発生させることができる。通常、レーザー光を拡散層で拡散させて露光面に照射すると、スペックルは円形ムラとして発生するが、拡散層を異方性の強いものとすると、スペックルを斑点模様や縞模様状にすることができる。さらに、レーザー光の波長やレーザー光を拡散させる条件等を適宜変更することにより、所望のランダムな斑点/縞模様を得ることが可能となる。具体的には、特表2004−508585号公報の段落0047〜0057に開示される方法等によって発生させることができる。   Note that the random speckle pattern or striped speckle pattern can be generated by, for example, diffusing laser light with a diffusion layer having strong anisotropy. Normally, when the laser beam is diffused by the diffusion layer and irradiated to the exposed surface, speckles are generated as circular unevenness. However, if the diffusion layer has a strong anisotropy, the speckles have a speckled or striped pattern. be able to. Furthermore, a desired random spot / striped pattern can be obtained by appropriately changing the wavelength of the laser light, the conditions for diffusing the laser light, and the like. Specifically, it can be generated by the method disclosed in paragraphs 0047 to 0057 of JP-T-2004-508585.

また、上記のようにして作製した凹凸構造を有するサブマスタ型として公知の方法により転写型を作製し、これを用いて透明樹脂層の表面に凹凸構造を転写することもできる。   In addition, a transfer mold can be produced by a known method as a sub-master mold having a concavo-convex structure produced as described above, and the concavo-convex structure can be transferred onto the surface of the transparent resin layer using this.

なお、干渉露光によるスペックルパターンを用いた微細な凹凸構造の作製方法は周知であり、例えば、特許第3413519号、特表2003−525472号公報及び特表2004−508585号公報等に開示されている。   In addition, a method for producing a fine concavo-convex structure using a speckle pattern by interference exposure is well known, and is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3341519, Japanese Patent Publication No. 2003-525472, Japanese Patent Publication No. 2004-508585, and the like. Yes.

第二の凹凸構造5は、周期的な形状でも非周期的な形状でもよいが、拡散光の強度分布にするどいピークが生じない非周期的な形状が好ましい。第二の凹凸構造5が光入射面部の透過光に与える拡散角度として、光出射面部の法線方向への拡散角度は、10°以下が好ましく、5°以下がより好ましく、1°以下が最も好ましい。また、光出射面部の法線方向と直交する方向への拡散角度は、15°から100°が好ましく、20°から80°がより好ましく、20°から50°が最も好ましい。   The second concavo-convex structure 5 may be a periodic shape or a non-periodic shape, but is preferably a non-periodic shape that does not cause a peak in the intensity distribution of diffused light. As the diffusion angle that the second uneven structure 5 gives to the transmitted light of the light incident surface portion, the diffusion angle in the normal direction of the light emitting surface portion is preferably 10 ° or less, more preferably 5 ° or less, and most preferably 1 ° or less. preferable. In addition, the diffusion angle in the direction perpendicular to the normal direction of the light emitting surface portion is preferably 15 ° to 100 °, more preferably 20 ° to 80 °, and most preferably 20 ° to 50 °.

また、第二の凹凸構造5は、光出射面部の法線方向のピッチよりも、光出射面部の法線方向に直交する方向のピッチの方が小さく形成されているものが好ましい。これにより、導光板内に進入できる光の光出射面部の法線方向に直交する方向の角度を大きくすることができ、ホットスポットを低減することができる。   In addition, it is preferable that the second concavo-convex structure 5 is formed so that the pitch in the direction perpendicular to the normal direction of the light emitting surface portion is smaller than the pitch in the normal direction of the light emitting surface portion. Thereby, the angle of the direction orthogonal to the normal line direction of the light emission surface part of the light which can approach in a light-guide plate can be enlarged, and a hot spot can be reduced.

第二の凹凸構造5は、例えば、図3(a)に示す断面形状を有するレンチキュラーレンズ状の凹凸構造であっても良いし、図3(b)に示す断面形状を有するプリズム状の凹凸構造であっても良い。この場合のピッチは1〜300μmが好ましく、高さは1〜100μmが好ましい。   The second concavo-convex structure 5 may be, for example, a lenticular lens-like concavo-convex structure having the cross-sectional shape shown in FIG. 3A, or a prism-like concavo-convex structure having the cross-sectional shape shown in FIG. It may be. In this case, the pitch is preferably 1 to 300 μm, and the height is preferably 1 to 100 μm.

また、第二の凹凸構造5は、図3(c)に示す断面形状のように、ピッチ、高さ、配置、断面形状のうち、少なくとも1項目が非周期的である形状であっても良い。このような非周期的な凹凸構造は、例えば、スペックルパターンによる干渉露光を用いて形成できる。この場合の光出射面部の法線方向に直交する方向の平均ピッチは1〜50μmが好ましく、平均高さは1〜20μmが好ましい。   Further, the second concavo-convex structure 5 may have a shape in which at least one of the pitch, height, arrangement, and cross-sectional shape is aperiodic, as in the cross-sectional shape shown in FIG. . Such a non-periodic concavo-convex structure can be formed using, for example, interference exposure using a speckle pattern. In this case, the average pitch in the direction orthogonal to the normal direction of the light emitting surface portion is preferably 1 to 50 μm, and the average height is preferably 1 to 20 μm.

これら第一の凹凸構造4及び第二の凹凸構造5は、拡散角度の要件を満たす限りにおいて、図3に示す断面形状以外にも、例えば図4に示すような直線と曲線の組み合わせからなる断面形状であっても良いし、これらに限定されず様々な凹凸構造を使用することができる。なお、図4において、図4(a)、(d)及び(g)は斜面が直線であり、(d)は凹凸構造の上部が平坦になっており、また、図4(g)は凹凸構造の上部が曲線になっている。図4(b)及び(e)は斜面が上に凸の曲線からなり、図4(e)は凹凸構造の上部が平坦になっている。図4(c)、(f)及び(h)は斜面が下に凸の曲線からなり、(f)は凹凸構造の上部が平坦になっており、(h)は凹凸構造の上部が曲線になっている。   The first concavo-convex structure 4 and the second concavo-convex structure 5 are cross sections formed of combinations of straight lines and curves as shown in FIG. 4 in addition to the cross-sectional shape shown in FIG. A shape may be sufficient and it is not limited to these, Various uneven structures can be used. 4A, 4D, and 4G, the slope is straight, FIG. 4D is the top of the concavo-convex structure is flat, and FIG. 4G is the concavo-convex. The upper part of the structure is curved. 4 (b) and 4 (e) have a curved surface whose slope is convex upward, and FIG. 4 (e) has a flat top of the concavo-convex structure. 4 (c), (f), and (h) are curved with convex slopes downward, (f) is flat on the top of the concavo-convex structure, and (h) is curved on the top of the concavo-convex structure. It has become.

また、第一の凹凸構造4及び/又は第二の凹凸構造5は導光板1と一体に形成されても良いし、凹凸構造を有する板状部材(または「フィルム状部材」)を導光板に貼合することで形成されても良い。なお、これら凹凸構造を有する板状部材は基材層に凹凸構造が一体に形成されていても良いし、基材層と凹凸構造を有する表層からなる多層構造であっても良い。   Further, the first concavo-convex structure 4 and / or the second concavo-convex structure 5 may be formed integrally with the light guide plate 1, or a plate-like member (or “film-like member”) having the concavo-convex structure is used as the light guide plate. It may be formed by pasting. The plate-like member having the concavo-convex structure may have the concavo-convex structure formed integrally with the base material layer, or may have a multilayer structure including the base material layer and the surface layer having the concavo-convex structure.

導光板1は、光出射面部から光を出射するために裏面部に光散乱加工が施されていることが好ましい。この光散乱加工は一面に均一な散乱性を持たせても良いし、光出射面部における出光分布を均一にするために、位置によって散乱性を変化させても良い。   The light guide plate 1 is preferably subjected to light scattering processing on the back surface portion so as to emit light from the light emitting surface portion. In this light scattering process, one surface may have a uniform scattering property, or the scattering property may be changed depending on the position in order to make the light emission distribution on the light emitting surface portion uniform.

具体的に、光散乱加工として、裏面部に、光反射性や光吸収性のインクをドット状に塗布する加工があげられる。ドット状のインクによって裏面部の光散乱度合いを変化させる場合には、一定面積のドットの密度を場所によって変えても良いし、密度を一定にしてドットの面積を変えても良いし、インクを塗り重ねて、インクの膜厚を場所によって変えても良い。各ドットの面積は、25μm以上〜250000μm以下であることが好ましい。 Specifically, as the light scattering process, a process of applying light-reflecting or light-absorbing ink in the form of dots on the back surface can be mentioned. When changing the degree of light scattering on the back surface with dot-like ink, the density of dots of a certain area may be changed depending on the location, the density of the dots may be changed to change the area of the dots, The ink film thickness may be changed depending on the location. Area of each dot is preferably 25 [mu] m 2 or more ~250000Myuemu 2 or less.

光反射性のインクとしては、反射率が高く吸収率が少ないという観点から白色インクが最も好ましい。また、塗布方法としては、白色インク硬化物のパターンを自由に形成できるため、印刷法が好ましい。ここで、白色インク硬化物とは、白色インク組成物を硬化させたものを意味し、白色インク組成物には、溶剤、白色顔料、分散剤、及び対象物表面への固着剤としての樹脂が基本成分として含まれる。   As the light reflective ink, white ink is most preferable from the viewpoint of high reflectance and low absorption. Moreover, as a coating method, since the pattern of a white ink cured material can be formed freely, a printing method is preferable. Here, the white ink cured product means a cured white ink composition, and the white ink composition includes a solvent, a white pigment, a dispersant, and a resin as a fixing agent on the surface of the object. Included as a basic ingredient.

白色インク組成物における白色顔料としては、具体的には、酸化チタン(TiO、チタンホワイト)、炭酸カルシウム、タルク、クレー、ケイ酸アルミニウム、塩基性炭酸鉛(2PbCOPb(OH)、シルバーホワイト)、酸化亜鉛(ZnO、ジンクホワイト)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO、チタンストロンチウムホワイト)、硫酸バリウムなどが単独または混合系で使用できる。 Specific examples of the white pigment in the white ink composition include titanium oxide (TiO 2 , titanium white), calcium carbonate, talc, clay, aluminum silicate, basic lead carbonate (2PbCO 3 Pb (OH) 2 , silver White), zinc oxide (ZnO, zinc white), strontium titanate (SrTiO 3 , titanium strontium white), barium sulfate and the like can be used alone or in a mixed system.

白色顔料の混合率は、白色インク組成物全体の30質量%〜60質量%とするのが好ましい。酸化チタン以外の白色顔料は、必要により分散補助等の目的で白色顔料全体の3割程度までの量で使用するのが一般的に好ましい。   The mixing ratio of the white pigment is preferably 30% by mass to 60% by mass of the entire white ink composition. It is generally preferable to use a white pigment other than titanium oxide in an amount of up to about 30% of the whole white pigment for the purpose of dispersion aid if necessary.

白色インク組成物における樹脂としては、例えば、ケトン樹脂、スルホアミド樹脂、マレイン酸樹脂、エステルガム、キシレン樹脂、アルキド樹脂、ロジン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、セルロース樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、エステル樹脂などが使用できるが、中でもアクリル系樹脂が好適に使用できる。   Examples of the resin in the white ink composition include ketone resin, sulfoamide resin, maleic acid resin, ester gum, xylene resin, alkyd resin, rosin, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl butyral, acrylic resin, melamine resin, cellulose resin, and vinyl. Resins, phenol resins, ester resins and the like can be used, and among them, acrylic resins can be preferably used.

白色インク組成物における有機溶剤は、樹脂の溶解、粘度の調整などを目的として使用するものであり、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤、n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、n−オクタン、イソオクタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどのシクロパラフィン系溶剤などが単独又は混合物として使用できる。有機溶剤の使用量は、白色インク組成物全体の30質量%〜60質量%程度である。   The organic solvent in the white ink composition is used for the purpose of dissolving the resin and adjusting the viscosity, and is an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene, xylene, ethylbenzene, n-hexane, n-heptane, isoheptane, Aliphatic hydrocarbon solvents such as n-octane and isooctane and cycloparaffin solvents such as methylcyclohexane and ethylcyclohexane can be used alone or as a mixture. The amount of the organic solvent used is about 30% by mass to 60% by mass of the entire white ink composition.

導光板の厚さ(光出射面部と裏面部との間の距離)に限定はないが、例えば、2.0〜5.0mm程度とすることができる。   The thickness of the light guide plate (the distance between the light emitting surface portion and the back surface portion) is not limited, but can be, for example, about 2.0 to 5.0 mm.

導光板の材質は、透光性のものであれば特に限定はなく、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン系共重合体等の光学部品の材料として一般に使用されている透明性の高い高分子材料やガラス等の無機材料を用いることができる。   The material of the light guide plate is not particularly limited as long as it is translucent. For example, the light guide plate is generally used as a material for optical components such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, and methyl methacrylate-styrene copolymer. High-polymer materials and inorganic materials such as glass can be used.

また、導光板は、必要に応じて有機や無機の染料や顔料、艶消し剤、熱安定剤、難燃剤、帯電防止剤、消泡剤、整色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、不純物の捕捉剤、増粘剤、表面調整剤及び離型剤等の添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で含有していてもよい。   The light guide plate is made of organic or inorganic dyes and pigments, matting agents, heat stabilizers, flame retardants, antistatic agents, antifoaming agents, color stabilizers, antioxidants, UV absorbers, impurities as necessary. Additives such as scavengers, thickeners, surface conditioners and mold release agents may be contained within a range not impairing the object of the present invention.

また、本実施の形態で示す照明装置は、上述した導光板2に加えて、図2に示すように、導光板2の裏面部に対向するように、複数の点光源6から構成される光源群から入射した光を拡散して透過させる光拡散部材2をさらに有する。また、光拡散部材2の導光板1と反対側の面に対向するように、光反射性を有する反射部材3をさらに有する。この場合、導光板1と、導光板1の裏面部に対向した光拡散部材2と、光拡散部材2の導光板1側とは反対側の面に対向した反射部材3とが積層され、導光板1の光入射面部に複数の点光源6が配置された構成となる。   In addition to the light guide plate 2 described above, the illumination device shown in the present embodiment is a light source composed of a plurality of point light sources 6 so as to face the back surface of the light guide plate 2 as shown in FIG. The light diffusion member 2 further diffuses and transmits the light incident from the group. Moreover, it further has the reflection member 3 which has light reflectivity so that the surface on the opposite side to the light guide plate 1 of the light-diffusion member 2 may be opposed. In this case, the light guide plate 1, the light diffusing member 2 facing the back surface portion of the light guide plate 1, and the reflecting member 3 facing the surface opposite to the light guide plate 1 side of the light diffusing member 2 are laminated and guided. A plurality of point light sources 6 are arranged on the light incident surface portion of the optical plate 1.

導光板1と、光拡散部材2は、単に重ねて配置されていても良く、貼合されていても良く、一体に形成されても良い。以下に、光拡散部材2、反射部材3、点光源6について説明する。   The light guide plate 1 and the light diffusing member 2 may be simply overlapped, may be bonded, or may be integrally formed. Below, the light-diffusion member 2, the reflection member 3, and the point light source 6 are demonstrated.

(光拡散部材)
光拡散部材2は、光拡散性を有する板状部材である。この光拡散性は、部材内部に光拡散性の添加物を含む部材、表面に透過光に対して光拡散性を賦与する第三の凹凸構造7を有する部材、またはその両方の特徴を有する部材のいずれかであることが好ましい。
(Light diffusion member)
The light diffusing member 2 is a plate-like member having light diffusibility. This light diffusibility is a member having a light diffusible additive inside the member, a member having a third concavo-convex structure 7 for imparting light diffusibility to transmitted light on the surface, or a member having features of both It is preferable that it is either.

光拡散性の添加物としては、有機物、無機物、ならびに有機物と無機物との複合材料のいずれも用いることができる。   As the light diffusing additive, any of organic materials, inorganic materials, and composite materials of organic materials and inorganic materials can be used.

第三の凹凸構造7としては、等方的な形状、または、透過光に対して導光板1の光入射面部の法線方向への拡散角度を前記法線方向と直交する方向より小さくするような異方拡散性を賦与する形状を用いることができる。   As the third concavo-convex structure 7, the isotropic shape or the diffusion angle of the light incident surface portion of the light guide plate 1 in the normal direction with respect to the transmitted light is made smaller than the direction orthogonal to the normal direction. Any shape that imparts anisotropic diffusivity can be used.

第三の凹凸構造7は、周期的な形状でも非周期的な形状でもよい。第三の凹凸構造7が等方性の場合は、透過光に与える拡散角度は、20°以上が好ましく、50°以上がより好ましく、70°以上が最も好ましい。   The third uneven structure 7 may have a periodic shape or a non-periodic shape. When the third concavo-convex structure 7 is isotropic, the diffusion angle given to the transmitted light is preferably 20 ° or more, more preferably 50 ° or more, and most preferably 70 ° or more.

また、第三の凹凸構造7が異方性の場合は、第三の凹凸構造7が透過光に与える拡散角度として、導光板1の光入射面部の法線方向への拡散角度は、10°以下が好ましく、5°以下がより好ましく、1°以下が最も好ましい。また、導光板1の光入射面部の法線方向と直交する方向への拡散角度は、10°以上が好ましく、50°以上がより好ましく、70°以上が最も好ましい。   When the third uneven structure 7 is anisotropic, the diffusion angle given to the transmitted light by the third uneven structure 7 is 10 ° as the diffusion angle in the normal direction of the light incident surface portion of the light guide plate 1. Or less, more preferably 5 ° or less, and most preferably 1 ° or less. Further, the diffusion angle in the direction orthogonal to the normal direction of the light incident surface portion of the light guide plate 1 is preferably 10 ° or more, more preferably 50 ° or more, and most preferably 70 ° or more.

第三の凹凸構造7は、導光板1の光入射面部の法線方向のピッチよりも、導光板1の光入射面部の法線方向に直交する方向のピッチの方が小さく形成されているものが好ましい。これにより、輝線を低減することができるためである。   The third concavo-convex structure 7 is formed such that the pitch in the direction perpendicular to the normal direction of the light incident surface portion of the light guide plate 1 is smaller than the pitch in the normal direction of the light incident surface portion of the light guide plate 1. Is preferred. This is because bright lines can be reduced.

第三の凹凸構造7は、例えば、図3(a)に示す断面形状を有するレンチキュラーレンズ状の凹凸構造であっても良いし、図3(b)に示す断面形状を有するプリズム状の凹凸構造であっても良い。この場合のピッチは1〜300μmが好ましく、高さは10〜100μmが好ましい。   The third concavo-convex structure 7 may be, for example, a lenticular lens-like concavo-convex structure having the cross-sectional shape shown in FIG. 3A, or a prism-like concavo-convex structure having the cross-sectional shape shown in FIG. It may be. In this case, the pitch is preferably 1 to 300 μm, and the height is preferably 10 to 100 μm.

また、第三の凹凸構造7は、図3(c)に示す断面形状のように、ピッチ、高さ、配置、断面形状のうち、少なくとも1項目が非周期的である形状であっても良い。このような非周期的な凹凸構造は、例えば、スペックルパターンによる干渉露光を用いて形成できる。この場合の光出射面部の法線方向に直交する方向の平均ピッチは1〜50μmが好ましく、平均高さは1〜20μmが好ましい。   Further, the third concavo-convex structure 7 may have a shape in which at least one of the pitch, height, arrangement, and cross-sectional shape is aperiodic as in the cross-sectional shape shown in FIG. . Such a non-periodic concavo-convex structure can be formed using, for example, interference exposure using a speckle pattern. In this case, the average pitch in the direction orthogonal to the normal direction of the light emitting surface portion is preferably 1 to 50 μm, and the average height is preferably 1 to 20 μm.

また、第三の凹凸構造7は、図3に示す断面形状以外にも、例えば図4に示すような直線と曲線の組み合わせからなる形状であっても良いし、これらに限定されず様々な凹凸構造を使用することができる。また、第三の凹凸構造7は、光拡散部材の導光板側に形成されていても良いし、反射部材側に形成されても良い。   In addition to the cross-sectional shape shown in FIG. 3, the third concavo-convex structure 7 may be, for example, a shape composed of a combination of a straight line and a curve as shown in FIG. Structure can be used. Moreover, the 3rd uneven structure 7 may be formed in the light-guide plate side of the light-diffusion member, and may be formed in the reflection member side.

この光拡散部材2は、基材層と凹凸構造を有する層が一体となって形成されても良いし、基材層と凹凸構造を有する層からなる多層構造であっても良い。   The light diffusing member 2 may be formed integrally with a base material layer and a layer having a concavo-convex structure, or may be a multilayer structure including a base material layer and a layer having a concavo-convex structure.

(反射部材)
反射部材3としては、光を反射させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどの樹脂を発泡させて内部に微細な空気の粒を入れシート状としたもの、2成分以上の樹脂を混合してシート状としたもの、屈折率の異なる樹脂層を積層したシート、基材の表面に金属を蒸着して作成した鏡面を有するもの、などを用いることができる。また、反射部材3としては、表面に凹凸構造が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、表面に無機微粒子などを添加したものを用いることができる。
(Reflective member)
As the reflecting member 3, various members can be used as long as they can reflect light. For example, a resin such as polyester or polycarbonate is foamed and fine air particles are made into a sheet, and a sheet is formed by mixing two or more resins, and resin layers with different refractive indexes are laminated. A sheet having a mirror surface prepared by vapor-depositing a metal on the surface of the substrate can be used. Moreover, as the reflecting member 3, the uneven structure may be formed in the surface. As these, those having inorganic fine particles added to the surface can be used as necessary.

光拡散部材2及び反射部材3に使用される基材の材質としては、有機材料、無機材料、並びに有機材料と無機材料との複合材料のいずれも用いることができる。特に有機高分子材料などの有機材料は、切断、溶接、曲げ、切削等の加工性に優れており、好ましい基材である。有機高分子としては、例えば、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリスルホン、セルロース、トリアセチルセルロース、セルロースアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロロビニル、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリエーテルスルホン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ポリエーテル−ポリアミドブロックコポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、及びシクロオレフィンポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。光拡散部材2に使用される基材の材質としては、これらの材料のうち、透明または半透明であるものが使用される。   As the material of the substrate used for the light diffusing member 2 and the reflecting member 3, any of organic materials, inorganic materials, and composite materials of organic materials and inorganic materials can be used. In particular, an organic material such as an organic polymer material is a preferable base material because it is excellent in workability such as cutting, welding, bending, and cutting. Examples of the organic polymer include polycarbonate, polyurethane, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, polyester, polyamide, polystyrene, polysulfone, cellulose, triacetyl cellulose, cellulose acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, Polytrifluorochlorovinyl, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, polyethersulfone, polymethyl (meth) acrylate, butadiene-acrylonitrile copolymer, polyether-polyamide block copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, cycloolefin polymer, etc. However, it is not limited to these. As a material of the base material used for the light diffusing member 2, a material that is transparent or translucent among these materials is used.

(光源群)
点光源6に限定はないが、LED(発光ダイオード)を用いることが好ましい。LEDの種類に限定はなく、例えば、青色LEDにより緑色、赤色蛍光体を励起するワンチップタイプの擬似白色LED、赤色/緑色/青色LEDを組み合わせて白色光を作るマルチチップタイプ、更には近紫外LEDと赤色/緑色/青色蛍光体を組み合わせたワンチップタイプの擬似白色LED等が挙げられる。
(Light source group)
Although there is no limitation in the point light source 6, it is preferable to use LED (light emitting diode). There is no limitation on the type of LED, for example, a one-chip type pseudo white LED that excites green and red phosphors by a blue LED, a multi-chip type that combines white / red / green / blue LEDs to produce white light, and the near ultraviolet One-chip type pseudo white LED that combines an LED and a red / green / blue phosphor may be used.

LEDの外形や発光面のサイズに限定はないが、外形が5.6mm(幅)×3.0mm(高さ)×1.0mm(厚み)程度で、発光面の横幅が5mm以下のものが一般的に使用されている。   There is no limitation on the outer shape of the LED and the size of the light emitting surface, but the outer shape is about 5.6 mm (width) x 3.0 mm (height) x 1.0 mm (thickness) and the width of the light emitting surface is 5 mm or less. Commonly used.

点光源6の配置方法に限定はないが、導光板1の光入射面部に沿って(光出射面部に平行に)一直線上に等間隔(「等間隔」には±10%の誤差を含むものとする)に配置した光源群とすることが好ましい。この場合、複数の点光源6の配列ピッチPは、例えば、0.2mm〜50mm程度にすることができる。   The arrangement method of the point light source 6 is not limited, but it is assumed that an equal interval (an equal interval) includes an error of ± 10% along a light incident surface portion of the light guide plate 1 (parallel to the light emitting surface portion) on a straight line. ) Is preferably used. In this case, the arrangement pitch P of the plurality of point light sources 6 can be set to, for example, about 0.2 mm to 50 mm.

また、本発明の照明装置は、導光板1としてローカルディミングに適した導光板を使用しているので、ローカルディミングを実施できるよう、光入射面部近傍に配置する光源群を2つ以上のグループに区分し、各グループを構成する各点光源の明るさ(点滅)をグループ毎に独立して制御できるようにする。さらに、複数の点光源6を、複数のグループに(好ましくは端から順に等分に)区画し、各グループに属する点光源が上下(場合によっては左右)に順次点灯するように制御すれば、3次元映像の表示に利用されるスキャニングが可能となる。   Moreover, since the illuminating device of this invention uses the light guide plate suitable for local dimming as the light guide plate 1, the light source group arrange | positioned in the light-incidence surface part vicinity is made into two or more groups so that local dimming can be implemented. The brightness (flashing) of each point light source constituting each group can be controlled independently for each group. Furthermore, by dividing the plurality of point light sources 6 into a plurality of groups (preferably equally in order from the end) and controlling so that the point light sources belonging to each group are sequentially lit up and down (in some cases left and right), Scanning used for displaying a three-dimensional image is possible.

次に、実施例及び比較例を挙げて本実施の形態をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   Next, although an Example and a comparative example are given and this Embodiment is demonstrated more concretely, unless this summary is exceeded, this invention is not limited to a following example.

[光源群] [Light source group]

後述する実施例および比較例に係るサイドライト型照明装置は、点光源として横(導光板の厚み方向)5.6mm、縦(導光板の幅方向)3mmの発光ダイオードを、ピッチPが18.8mmとなるように配列した光源群を用いた。   The sidelight type illuminating devices according to Examples and Comparative Examples to be described later are light emitting diodes having a horizontal (light guide plate thickness direction) of 5.6 mm and a vertical (light guide plate width direction) of 3 mm as a point light source. A light source group arranged to be 8 mm was used.

[輝度ムラの評価]
二次元色彩輝度計(コニカミノルタ製 CA−2000)によって測定した光出射面部の輝度データの中から、光入射面部に平行な方向の輝度プロファイルを、点光源からの距離Aが5mmから40mmの範囲で2.5mmきざみで抽出した。上記各輝度プロファイルL(X)(X軸:光入射面部と平行な方向の距離、Y軸:輝度L)から、輝度ムラと無関係の輝度勾配をキャンセルするために、発光ダイオードのピッチP(この場合は18.8mm)に相当する範囲の平均値を取ることでスムージングした値(移動平均値)を求めた(式(1)参照)。
[Evaluation of uneven brightness]
A luminance profile in a direction parallel to the light incident surface portion from the luminance data of the light emission surface portion measured by a two-dimensional color luminance meter (CA-2000 manufactured by Konica Minolta), and a distance A from a point light source in a range of 5 mm to 40 mm. And extracted in steps of 2.5 mm. In order to cancel the luminance gradient unrelated to the luminance unevenness from each of the luminance profiles L (X) (X axis: distance in the direction parallel to the light incident surface portion, Y axis: luminance L), the pitch P of the light emitting diode (this In this case, a smoothed value (moving average value) was obtained by taking an average value in a range corresponding to 18.8 mm (see formula (1)).

Figure 2012243422
Figure 2012243422

なお、Xの範囲としては、両端部の点光源を除いた範囲、つまり、光源群の端から2番目の発光ダイオードの位置から、もう一方の端から2番目の発光ダイオードの位置までを用いている。   The range of X is a range excluding point light sources at both ends, that is, from the position of the second light emitting diode from the end of the light source group to the position of the second light emitting diode from the other end. Yes.

[比較例1]
比較例1に係るサイドライト型照明装置は、上記光源群を用い、導光板として、光出射面部にピッチが290μm、高さが60μmのレンチキュラーレンズ状の第一の凹凸構造が形成され、裏面部に光散乱加工として白色ドット印刷が施された厚さ3mmの透明アクリル板を用いた。レンチキュラーレンズ状の第一の凹凸構造は、凸部(又は凹部)が光入射面部の法線方向に延在するように設け、光出射面部の透過光に対して光入射面部の法線方向への拡散角度を該法線方向と直交する方向より小さくする構成とした。また、導光板の裏面部側に反射部材(ソニー株式会社製 BRAVIA KDL−32EX700に搭載のもの)を、導光板の光出射面部側に拡散シート(ソニー株式会社製 BRAVIA KDL−32EX700に搭載のもの)を配設して作製した。
[Comparative Example 1]
The sidelight type illumination device according to Comparative Example 1 uses the light source group described above, and a light guide plate is formed with a first concavo-convex structure in the form of a lenticular lens having a pitch of 290 μm and a height of 60 μm as a light guide plate. A transparent acrylic plate with a thickness of 3 mm on which white dot printing was applied as a light scattering process was used. The first concavo-convex structure having a lenticular lens shape is provided so that the convex portion (or concave portion) extends in the normal direction of the light incident surface portion, and in the normal direction of the light incident surface portion with respect to the transmitted light of the light emitting surface portion. The diffusion angle is made smaller than the direction orthogonal to the normal direction. Further, a reflective member (mounted on BRAVIA KDL-32EX700 manufactured by Sony Corporation) is provided on the back surface side of the light guide plate, and a diffusion sheet (mounted on BRAVIA KDL-32EX700 manufactured by Sony Corporation) is provided on the light exit surface side of the light guide plate. ) Was prepared.

[比較例2]
比較例2に係るサイドライト型照明装置は、比較例1に係るサイドライト型照明装置の導光板の光入射面部に、スペックルパターンによる干渉露光を用いて凹凸構造を形成した。具体的には、拡散角度が凹凸構造の短軸方向において80°、凹凸構造の長軸方向において3°であり、短軸方向の平均ピッチが約5.4μm、長軸方向の平均ピッチが約300μm、平均高さが約3.6μmの、非周期的な第二の凹凸構造が、長軸方向が光出射面部から裏面部に向かう方向に形成された平均厚さ100μmのポリエチレンテレフタラートフィルムを、厚み25μmの透明両面接着シート(パナック株式会社製PD−S1)を用いて貼合したものを作製した。
[Comparative Example 2]
In the sidelight illumination device according to Comparative Example 2, a concavo-convex structure was formed on the light incident surface portion of the light guide plate of the sidelight illumination device according to Comparative Example 1 using interference exposure using a speckle pattern. Specifically, the diffusion angle is 80 ° in the minor axis direction of the concavo-convex structure, 3 ° in the major axis direction of the concavo-convex structure, the average pitch in the minor axis direction is about 5.4 μm, and the average pitch in the major axis direction is about 5.4 μm. A polyethylene terephthalate film having an average thickness of 100 μm, in which a non-periodic second uneven structure having an average height of about 300 μm and an average height of about 3.6 μm is formed in a direction in which the major axis direction extends from the light emitting surface portion to the back surface portion. And what was bonded using the 25-micrometer-thick transparent double-sided adhesive sheet (PD-S1 by Panac Corporation) was produced.

[比較例3]
比較例3に係るサイドライト型照明装置は、比較例1に係るサイドライト型照明装置の、導光板と反射部材の間に、光拡散部材として、拡散角度がプリズム形状の短軸方向において66°、プリズム形状の長軸方向に1°であり、頂角90度、ピッチ50μm、高さ25μmのプリズムシートを用い、第三の凹凸構造であるプリズム形状が光入射面部の法線方向に伸びるように、かつ、プリズム形状が反射部材側になるように配設して作製した。
[Comparative Example 3]
The sidelight type illumination device according to Comparative Example 3 is a light diffusion member between the light guide plate and the reflection member of the sidelight type illumination device according to Comparative Example 1, and the diffusion angle is 66 ° in the minor axis direction of the prism shape. The prism shape, which is 1 ° in the major axis direction of the prism shape, has a vertex angle of 90 degrees, a pitch of 50 μm, and a height of 25 μm, and the prism shape, which is the third uneven structure, extends in the normal direction of the light incident surface portion. In addition, the prism shape was disposed on the reflecting member side.

[実施例1]
実施例1に係るサイドライト型照明装置は、比較例2に係るサイドライト型面状照明装置の、導光板と反射部材の間に光拡散部材を設けた。光拡散部材としては、拡散角度がプリズム形状の短軸方向において66°、プリズム形状の長軸方向に1°であり、頂角90度、ピッチ50μm、高さ25μmのプリズムシートを用い、第三の凹凸構造であるプリズム形状が光入射面部の法線方向に伸びるように、かつ、プリズム形状が反射部材側になるように配設して作製した。この場合、透過光に対して導光板の光入射面部の法線方向(プリズムの長軸方向)への拡散角度が、法線方向と直行する方向(短軸方向)の拡散角度より小さくなった。
[Example 1]
In the sidelight type illumination device according to Example 1, a light diffusion member is provided between the light guide plate and the reflection member of the sidelight type planar illumination device according to Comparative Example 2. As the light diffusion member, a prism sheet having a diffusion angle of 66 ° in the minor axis direction of the prism shape and 1 ° in the major axis direction of the prism shape, an apex angle of 90 degrees, a pitch of 50 μm, and a height of 25 μm is used. The prism shape, which is the uneven structure, is arranged so as to extend in the normal direction of the light incident surface portion, and is arranged so that the prism shape is on the reflecting member side. In this case, the diffusion angle in the normal direction (major axis direction of the prism) of the light incident surface portion of the light guide plate with respect to the transmitted light is smaller than the diffusion angle in the direction perpendicular to the normal direction (minor axis direction). .

実施例1に係るサイドライト型照明装置の輝度ムラの評価結果を図5(a)に示す。なお、図5において、横軸は(点光源からの距離A)/(点光源間のピッチP)であり、縦軸はS.D.値である。   FIG. 5A shows an evaluation result of luminance unevenness of the sidelight type illumination device according to the first embodiment. In FIG. 5, the horizontal axis is (distance A from point light source) / (pitch P between point light sources), and the vertical axis is S.P. D. Value.

図5(a)より、実施例1では、光入射面部近傍(A/P=5mm/18.8mm≒0.27の位置:図10参照)において、輝度ムラの指標であるS.D.値が、比較例1に係るサイドライト型面状照明装置と比較して約90%、比較例3と比較して約86%低下した。また、比較例2と比較してA/Pの値によってS.D.値が大きく上下する傾向が解消した。また、目視評価でも、比較例1,3で視認されたホットスポット、及び比較例2で視認された輝線の発生が視認されず、輝度ムラが改善したことが確認できた。   From FIG. 5A, in Example 1, in the vicinity of the light incident surface (A / P = 5 mm / 18.8 mm≈0.27 position: see FIG. 10), the S. D. The value was reduced by about 90% compared to the sidelight type planar illumination device according to Comparative Example 1 and about 86% compared with Comparative Example 3. In addition, compared with Comparative Example 2, the S.P. D. The tendency of the value to go up and down has been eliminated. Further, even in the visual evaluation, it was confirmed that the occurrence of the hot spot visually recognized in Comparative Examples 1 and 3 and the bright line visually recognized in Comparative Example 2 were not visually recognized, and the luminance unevenness was improved.

[実施例2]
実施例2に係るサイドライト型照明装置は、実施例1に係るサイドライト型面状照明装置のプリズムシートを、プリズム形状が光入射面部の法線方向に伸びるように、かつ、プリズム形状が導光板側になるように配設して作製した。
[Example 2]
The sidelight type illumination device according to the second embodiment has the prism sheet of the sidelight type planar illumination device according to the first embodiment so that the prism shape extends in the normal direction of the light incident surface portion and the prism shape is guided. It was arranged so as to be on the optical plate side.

実施例2に係るサイドライト型照明装置の輝度ムラの評価結果を図5(b)に示す。光入射面部近傍(A/P=5mm/18.8mm≒0.27の位置)において、輝度ムラの指標であるS.D.値が、比較例1に係るサイドライト型照明装置と比較して約80%、比較例3と比較して約73%低下した。また、比較例2と比較してA/Pの値によってS.D.値が大きく上下する傾向が解消した。また、目視評価でも、比較例1,3で視認されたホットスポット、及び比較例2で視認された輝線の発生が視認されず、輝度ムラが改善したことが確認できた。   FIG. 5B shows an evaluation result of luminance unevenness of the sidelight type illumination device according to the second embodiment. In the vicinity of the light incident surface (A / P = 5 mm / 18.8 mm≈0.27 position) D. The value was reduced by about 80% compared to the sidelight type illumination device according to Comparative Example 1 and about 73% compared with Comparative Example 3. In addition, compared with Comparative Example 2, the S.P. D. The tendency of the value to go up and down has been eliminated. Further, even in the visual evaluation, it was confirmed that the occurrence of the hot spot visually recognized in Comparative Examples 1 and 3 and the bright line visually recognized in Comparative Example 2 were not visually recognized, and the luminance unevenness was improved.

[実施例3]
実施例3に係るサイドライト型照明装置は、実施例1に係るサイドライト型照明装置のプリズムシートの代わりに、基材内部に拡散剤を含み、拡散角度がプリズム形状の短軸方向において60°、プリズム形状の長軸方向に5°であり、頂角90°ピッチ50μm、高さ24μmのプリズムシートを、プリズム形状が光入射面部の法線方向に伸びるように、かつ、プリズム形状が反射部材側になるように配設して作製した。
[Example 3]
The sidelight type illumination device according to Example 3 includes a diffusing agent inside the base material instead of the prism sheet of the sidelight type illumination device according to Example 1, and the diffusion angle is 60 ° in the minor axis direction of the prism shape. The prism shape is 5 ° in the major axis direction, the apex angle is 90 °, the pitch is 50 μm, and the height is 24 μm. The prism shape extends in the normal direction of the light incident surface portion, and the prism shape is a reflecting member. It was arranged so as to be on the side.

実施例3に係るサイドライト型照明装置の輝度ムラの評価結果を図5(c)に示す。光入射面部近傍(A/P=5mm/18.8mm≒0.27の位置)において、輝度ムラの指標であるS.D.値が、比較例1に係るサイドライト型照明装置と比較して約80%、比較例3と比較して約75%低下した。また、比較例2と比較してA/Pの値によってS.D.値が大きく上下する傾向が解消した。また、目視評価でも、比較例1,3で視認されたホットスポット、及び比較例2で視認された輝線の発生が視認されず、輝度ムラが改善したことが確認できた。   FIG. 5C shows the evaluation result of luminance unevenness of the sidelight type illumination device according to Example 3. In the vicinity of the light incident surface (A / P = 5 mm / 18.8 mm≈0.27 position) D. The value was reduced by about 80% compared with the sidelight type illumination device according to Comparative Example 1 and about 75% compared with Comparative Example 3. In addition, compared with Comparative Example 2, the S.P. D. The tendency of the value to go up and down has been eliminated. Further, even in the visual evaluation, it was confirmed that the occurrence of the hot spot visually recognized in Comparative Examples 1 and 3 and the bright line visually recognized in Comparative Example 2 were not visually recognized, and the luminance unevenness was improved.

[実施例4]
実施例4に係るサイドライト型照明装置は、実施例3に係るサイドライト型照明装置の拡散剤入りプリズムシートを、プリズム形状が光入射面部の法線方向に伸びるように、かつ、プリズム形状が導光板側になるように配設して作製した。
[Example 4]
The sidelight type illuminating device according to Example 4 includes a diffusing agent-containing prism sheet of the sidelight type illuminating device according to Example 3, so that the prism shape extends in the normal direction of the light incident surface portion, and the prism shape is An arrangement was made so that it was on the light guide plate side.

実施例4に係るサイドライト型面状照明装置の輝度ムラの評価結果を図5(d)に示す。光入射面部近傍(A/P=5mm/18.8mm≒0.27の位置)において、輝度ムラの指標であるS.D.値が、比較例1に係るサイドライト型面状照明装置と比較して約78%、比較例3と比較して約71%低下した。また、比較例2と比較してA/Pの値によってS.D.値が大きく上下する傾向が解消した。また、目視評価でも、比較例1,3で視認されたホットスポット、及び比較例2で視認された輝線の発生が視認されず、輝度ムラが改善したことが確認できた。   FIG. 5 (d) shows the evaluation results of luminance unevenness of the sidelight type planar illumination device according to Example 4. In the vicinity of the light incident surface (A / P = 5 mm / 18.8 mm≈0.27 position) D. The value was reduced by about 78% compared to the sidelight type planar illumination device according to Comparative Example 1 and about 71% compared with Comparative Example 3. In addition, compared with Comparative Example 2, the S.P. D. The tendency of the value to go up and down has been eliminated. Further, even in the visual evaluation, it was confirmed that the occurrence of the hot spot visually recognized in Comparative Examples 1 and 3 and the bright line visually recognized in Comparative Example 2 were not visually recognized, and the luminance unevenness was improved.

[実施例5]
実施例5に係るサイドライト型照明装置は、実施例1に係るサイドライト型照明装置のプリズムシートを、プリズム形状が光入射面部の法線方向と直交する方向に伸びるように、かつ、プリズム形状が反射部材側になるように配設して作製した。
[Example 5]
In the sidelight type illumination device according to the fifth embodiment, the prism sheet of the sidelight type illumination device according to the first embodiment is arranged so that the prism shape extends in a direction perpendicular to the normal direction of the light incident surface portion, and the prism shape Was arranged so as to be on the reflecting member side.

実施例5に係るサイドライト型面状照明装置の輝度ムラの評価結果を図5(e)に示す。光入射面部近傍(A/P=5mm/18.8mm≒0.27の位置)において、輝度ムラの指標であるS.D.値が、比較例1に係るサイドライト型面状照明装置と比較して約81%、比較例3と比較して約75%低下した。また、比較例2と比較してA/Pの値によってS.D.値が大きく上下する傾向が改善した。また、目視評価でも、比較例1,3で視認されたホットスポット、及び比較例2で視認された輝線による輝度ムラが改善したことが確認できた。   FIG. 5 (e) shows the evaluation results of luminance unevenness of the sidelight type planar illumination device according to Example 5. In the vicinity of the light incident surface (A / P = 5 mm / 18.8 mm≈0.27 position) D. The value was reduced by about 81% compared to the sidelight type planar illumination device according to Comparative Example 1 and about 75% compared with Comparative Example 3. In addition, compared with Comparative Example 2, the S.P. D. The tendency of the value to go up and down greatly improved. Moreover, even in the visual evaluation, it was confirmed that the luminance unevenness due to the hot spot visually recognized in Comparative Examples 1 and 3 and the bright line visually recognized in Comparative Example 2 was improved.

[比較例4]
比較例4に係るサイドライト型照明装置は、導光板として、光出射面部に、ピッチが290μm、高さが80μmのレンチキュラーレンズ状の第一の凹凸構造が形成され、光入射面部に、スペックルパターンによる干渉露光を用いて形成した拡散角度が凹凸構造の短軸方向において80°、凹凸構造の長軸方向において3°であり、短軸方向及び長軸方向の平均ピッチがそれぞれ約5.4μmと300μm、平均高さ約3.6μmの、非周期的な第二の凹凸構造が、長軸方向が光出射面部から裏面部に向かう方向に形成された平均厚さ100μmのポリエチレンテレフタラートフィルムが、厚み25μmの透明両面接着シート(パナック株式会社製PD−S1)を用いて貼合され、裏面部には、光散乱加工としてレーザー加工によるくぼみが形成された厚さ3mmのアクリル板を用いた。レンチキュラーレンズ状の第一の凹凸構造は、凸部(又は凹部)が光入射面部の法線方向に延在するように設け、光出射面部の透過光に対して光入射面部の法線方向への拡散角度を該法線方向と直交する方向より小さくする構成とした。また、導光板の裏面部側に反射部材(ソニー株式会社製 BRAVIA KDL−32EX700に搭載のもの)を、導光板の光出射面部側に拡散シート(ソニー株式会社製 BRAVIA KDL−32EX700に搭載のもの)を配設して作製した。
[Comparative Example 4]
In the sidelight type illumination device according to Comparative Example 4, the first concavo-convex structure of a lenticular lens shape having a pitch of 290 μm and a height of 80 μm is formed on the light emitting surface portion as a light guide plate, and the speckle is formed on the light incident surface portion. The diffusion angle formed by interference exposure using a pattern is 80 ° in the minor axis direction of the concavo-convex structure and 3 ° in the major axis direction of the concavo-convex structure, and the average pitch in the minor axis direction and the major axis direction is about 5.4 μm, respectively. A polyethylene terephthalate film having an average thickness of 100 μm, in which a non-periodic second uneven structure having an average height of about 3.6 μm is formed in a direction in which the major axis direction is directed from the light emitting surface portion to the back surface portion. In addition, a 25 μm thick transparent double-sided adhesive sheet (PD-S1 manufactured by Panac Co., Ltd.) was used for bonding, and a recess was formed on the back surface by laser processing as light scattering processing. It was used an acrylic plate having a thickness of 3 mm. The first concavo-convex structure having a lenticular lens shape is provided so that the convex portion (or concave portion) extends in the normal direction of the light incident surface portion, and in the normal direction of the light incident surface portion with respect to the transmitted light of the light emitting surface portion. The diffusion angle is made smaller than the direction orthogonal to the normal direction. Further, a reflective member (mounted on BRAVIA KDL-32EX700 manufactured by Sony Corporation) is provided on the back surface side of the light guide plate, and a diffusion sheet (mounted on BRAVIA KDL-32EX700 manufactured by Sony Corporation) is provided on the light exit surface side of the light guide plate. ) Was prepared.

[実施例6]
実施例6に係るサイドライト型照明装置は、比較例4に係るサイドライト型照明装置の導光板と反射部材の間に、光拡散部材として、拡散角度がプリズム形状の短軸方向において66°、プリズム形状の長軸方向に1°であり、頂角90度、ピッチ50μm、高さ25μmのプリズムシートを用い、プリズム形状が光入射面部の法線方向に伸びるように、かつ、プリズム形状が反射部材側になるように配設して作製した。
[Example 6]
The sidelight type illumination device according to Example 6 is a light diffusion member between the light guide plate and the reflection member of the sidelight type illumination device according to Comparative Example 4, and the diffusion angle is 66 ° in the minor axis direction of the prism shape. Using a prism sheet with an angle of 1 ° in the major axis direction of the prism shape, an apex angle of 90 degrees, a pitch of 50 μm, and a height of 25 μm, the prism shape extends in the normal direction of the light incident surface portion, and the prism shape is reflected It was arranged so as to be on the member side.

[実施例7]
実施例7に係るサイドライト型照明装置は、比較例4に係るサイドライト型照明装置の導光板と反射部材の間に、光拡散部材として、基材内部に拡散剤を含む、拡散角度17°の拡散シートを配設して作製した。
[Example 7]
The sidelight type illumination device according to Example 7 includes a diffusion agent as a light diffusion member between the light guide plate and the reflection member of the sidelight type illumination device according to Comparative Example 4, and has a diffusion angle of 17 °. The diffusion sheet was arranged and produced.

[実施例8]
実施例8に係るサイドライト型照明装置は、比較例4に係る照明装置の導光板と反射部材の間に、光拡散部材として、スペックルパターンによる干渉露光を用いて形成した、拡散角度が凹凸構造の短軸方向において75°、凹凸構造の長軸方向において1°であり、短軸方向及び長軸方向の平均ピッチがそれぞれ約4.7μm及び1mm、平均高さ約2.1μmの、ピッチ、高さ、配置、断面形状の非周期的な凹凸構造が形成された平均厚さ100μmのポリエチレンテレフタラートフィルムを用い、凹凸構造の長軸が導光板の光入射面部の法線方向に伸びるように、かつ、凹凸構造が反射部材側になるように配設して作製した。
[Example 8]
The sidelight type illuminating device according to Example 8 is formed by using interference exposure with a speckle pattern as a light diffusing member between the light guide plate and the reflecting member of the illuminating device according to Comparative Example 4, and the diffusion angle is uneven. The pitch is 75 ° in the minor axis direction of the structure and 1 ° in the major axis direction of the concavo-convex structure, and the average pitch in the minor axis direction and the major axis direction is about 4.7 μm and 1 mm, respectively, and the average height is about 2.1 μm. A polyethylene terephthalate film having an average thickness of 100 μm on which an aperiodic uneven structure having a height, arrangement, and cross-sectional shape is formed, and the long axis of the uneven structure extends in the normal direction of the light incident surface portion of the light guide plate In addition, the concavo-convex structure was disposed on the reflecting member side.

比較例4、実施例6、実施例7、及び実施例8に係るサイドライト型照明装置の輝度ムラの評価結果を図5(f)に示す。導光板と反射部材の間に光拡散部材を設置することで実施例7及び8では、比較例4と比較してS.D.値が10%以上低下、すなわち輝度ムラが低減し、実施例6においては、A/PによってS.D.値が上下する傾向も解消した。   FIG. 5F shows the evaluation results of luminance unevenness of the sidelight type illumination devices according to Comparative Example 4, Example 6, Example 7, and Example 8. In Examples 7 and 8, a light diffusing member is installed between the light guide plate and the reflecting member. D. The value is decreased by 10% or more, that is, the luminance unevenness is reduced. D. The tendency for the value to go up and down was also eliminated.

本発明によれば、ローカルディミングによる高コントラスト化、低消費電力化された液晶表示装置及び3D液晶表示装置に好適に利用できる。   The present invention can be suitably used for a liquid crystal display device and a 3D liquid crystal display device with high contrast and low power consumption by local dimming.

1 導光板
2 光拡散部材
3 反射部材
4 第一の凹凸構造
5 第二の凹凸構造
6 点光源
7 第三の凹凸構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light guide plate 2 Light diffusing member 3 Reflective member 4 1st uneven structure 5 2nd uneven structure 6 Point light source 7 3rd uneven structure

Claims (11)

複数の点光源が配列されてなる光源群、導光板、光拡散部材、及び反射部材を具備する照明装置であって、
前記導光板は、前記導光板に入射した光が出射する光出射面部と、前記光出射面部に対向した裏面部と、前記光出射面部と前記裏面部との間に位置する側面部とを有し、前記側面部の一部に前記光源群から出射された光が入射する光入射面部を有し、前記光出射面部に、透過光に対して前記光入射面部の法線方向への拡散角度を前記法線方向と直交する方向より小さくする異方拡散性を賦与する第一の凹凸構造が形成されてなり、前記光入射面部に、透過光に対して前記光出射面部の法線方向への拡散角度を前記法線方向と直交する方向より小さくする異方拡散性を賦与する第二の凹凸構造が形成されてなり、
前記光拡散部材は、入射光を拡散して透過させる平板状部材であって、前記導光板の裏面部に対向して設置されてなり、
前記反射部材は、光反射性を有する平板状部材であって、前記光拡散部材の前記導光板と反対側の面に対向して設置されてなることを特徴とする照明装置。
A lighting device comprising a light source group in which a plurality of point light sources are arranged, a light guide plate, a light diffusion member, and a reflection member,
The light guide plate has a light emission surface portion from which light incident on the light guide plate is emitted, a back surface portion facing the light emission surface portion, and a side surface portion positioned between the light emission surface portion and the back surface portion. A light incident surface portion on which light emitted from the light source group is incident on a part of the side surface portion, and a diffusion angle in a normal direction of the light incident surface portion with respect to transmitted light on the light output surface portion A first concavo-convex structure that imparts anisotropic diffusivity is made smaller than the direction perpendicular to the normal direction, and the light incident surface portion is directed to the normal direction of the light emitting surface portion with respect to the transmitted light. A second concavo-convex structure imparting anisotropic diffusivity that makes the diffusion angle smaller than the direction perpendicular to the normal direction is formed,
The light diffusing member is a flat member that diffuses and transmits incident light, and is installed facing the back surface of the light guide plate.
The said reflecting member is a flat member which has light reflectivity, Comprising: It is installed facing the surface on the opposite side to the said light-guide plate of the said light-diffusion member, The illuminating device characterized by the above-mentioned.
前記導光板の前記裏面部に、前記光拡散部材が貼合されてなることを特徴とする請求項1記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the light diffusion member is bonded to the back surface portion of the light guide plate. 前記導光板の前記裏面部に、前記光拡散部材が一体に形成されてなることを特徴とする請求項1記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the light diffusing member is integrally formed on the back surface of the light guide plate. 前記第一の凹凸構造は、前記光入射面部の法線方向のピッチ、前記法線方向と直交する方向のピッチ、高さ、配置、及び断面形状のうち、少なくとも1項目が非周期的であることを特徴とする、請求項1及至3のいずれかに記載の照明装置。   In the first uneven structure, at least one of the pitch in the normal direction of the light incident surface portion, the pitch in the direction orthogonal to the normal direction, the height, the arrangement, and the cross-sectional shape is aperiodic. The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記導光板の前記裏面部に、光散乱加工が施されていることを特徴とする、請求項1及至4のいずれかに記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the back surface portion of the light guide plate is subjected to light scattering processing. 前記第二の凹凸構造は、前記光出射面部の法線方向のピッチ、前記法線方向と直交する方向のピッチ、高さ、配置、及び断面形状のうち、少なくとも1項目が非周期的であることを特徴とする、請求項1及至5のいずれかに記載の照明装置。   In the second concavo-convex structure, at least one of the pitch in the normal direction of the light emitting surface portion, the pitch in the direction orthogonal to the normal direction, the height, the arrangement, and the cross-sectional shape is aperiodic. The lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein 前記光拡散部材は、内部に透過光に対して光拡散性を賦与する添加物を含むことを特徴とする、請求項1及至6のいずれかに記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the light diffusing member includes an additive that imparts light diffusibility to transmitted light inside. 前記光拡散部材は、少なくとも1つの面に、透過光に対して光拡散性を賦与する第三の凹凸構造が形成されてなることを特徴とする、請求項1及至6のいずれかに記載の照明装置。   The said light-diffusion member is formed in the at least one surface by the 3rd uneven structure which provides light diffusibility with respect to transmitted light, The one in any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned. Lighting device. 前記第三の凹凸構造は、透過光に対して前記光入射面部の法線方向への拡散角度を前記法線方向と直交する方向より小さくする異方拡散性を前記光拡散部材に賦与することを特徴とする、請求項8に記載の照明装置。   The third concavo-convex structure imparts anisotropic diffusion to the light diffusing member so that a diffusion angle in the normal direction of the light incident surface portion with respect to transmitted light is smaller than a direction orthogonal to the normal direction. The lighting device according to claim 8, wherein: 前記第三の凹凸構造は、前記導光板の前記光入射面部の法線方向のピッチ、前記法線方向と直交する方向のピッチ、高さ、配置、及び断面形状のうち、少なくとも1項目が非周期的であることを特徴とする、請求項8又は9に記載の照明装置。   The third concavo-convex structure has at least one item out of a pitch in a normal direction of the light incident surface portion of the light guide plate, a pitch in a direction orthogonal to the normal direction, a height, an arrangement, and a cross-sectional shape. The lighting device according to claim 8, wherein the lighting device is periodic. 前記第一の凹凸構造、前記第二の凹凸構造、及び前記第三の凹凸構造は、スペックルパターンによる干渉露光を用いて形成された凹凸構造であることを特徴とする、請求項1及至10のいずれかに記載の照明装置。   11. The first uneven structure, the second uneven structure, and the third uneven structure are uneven structures formed by using interference exposure with a speckle pattern. The illuminating device in any one of.
JP2011109785A 2011-05-16 2011-05-16 Lighting system Withdrawn JP2012243422A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011109785A JP2012243422A (en) 2011-05-16 2011-05-16 Lighting system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011109785A JP2012243422A (en) 2011-05-16 2011-05-16 Lighting system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012243422A true JP2012243422A (en) 2012-12-10

Family

ID=47464954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011109785A Withdrawn JP2012243422A (en) 2011-05-16 2011-05-16 Lighting system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012243422A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014143173A (en) * 2012-12-26 2014-08-07 Omron Corp Surface light source device and its light guide plate
CN108534091A (en) * 2018-05-10 2018-09-14 华域视觉科技(上海)有限公司 Car light and automobile with three-dimensional lighting effect

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014143173A (en) * 2012-12-26 2014-08-07 Omron Corp Surface light source device and its light guide plate
CN108534091A (en) * 2018-05-10 2018-09-14 华域视觉科技(上海)有限公司 Car light and automobile with three-dimensional lighting effect

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI794456B (en) optical device
US9285597B2 (en) Light source device and stereoscopic display
CN110609417B (en) Lamp panel and manufacturing method thereof, backlight source and display device
JP6123678B2 (en) LIGHTING DEVICE AND DISPLAY DEVICE HAVING LIGHTING DEVICE
WO2009084176A1 (en) Illuminating device and liquid crystal display device
JP2010277982A (en) Planar lighting device and liquid crystal display with the same
KR20130069481A (en) Light guide plate and edge light backlight device
US8789997B2 (en) Light guide plate, surface light source device, and transmission image display device
KR20170044790A (en) Back light unit
TW201415135A (en) Display apparatus and light emitting module and light-guiding plate thereof
JP2018205414A (en) Optical structure and display device
TW200821631A (en) Condensing sheet and method for preparing thereof
TW201314314A (en) Light guide plate, surface light source device, and transmissive image display device
JP2013097876A (en) Light diffusion member, light guide plate and surface light source device
JP2009237290A (en) Optical member, backlight unit using the same, and display
JP2012163785A (en) Optical sheet, light source unit, and liquid crystal display
JP5782806B2 (en) Illumination unit and display device including the same
JP2012042610A (en) Diffusion sheet, light source unit, and liquid crystal display device
JP2012243422A (en) Lighting system
JP2008304700A (en) Optical sheet, illumination device and display device
JPH09197106A (en) Microarray lens array sheet and liquid crystal display device using that
WO2009084177A1 (en) Illumination device and liquid crystal display device
KR101050217B1 (en) Diffuse plate integrated light collecting sheet having optical structure and liquid crystal display device having same
JP2017004637A (en) Light guide plate, surface light source device, transmission type display device
JP2009164100A (en) Backlight

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140805