JP2013076722A - Optical sheet, surface light source device, and display device - Google Patents

Optical sheet, surface light source device, and display device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet capable of generating excellent visual field characteristics.SOLUTION: An optical sheet 60 includes a body part 65 and unit prisms 70 arranged on the incident side of the body part. Each of the unit prisms includes a first surface 71 and a second surface 72. An incident surface angle θb changes to be larger from an apex 75 of the unit prism toward a base end part 74 of the unit prism. An apex side straight line TEL2 has an angle of 45° or more and 55° or less to a sheet surface of the body part. A base end side straight line DEL2 has an angle of 60° or more and 70° or less to the sheet surface of the body part. A ratio of a maximum clearance Dx2 from a straight line SL2 connecting the apex to the base end part to the second surface and a distance Dy2 between the apex and the base end part is 0.04 or more and 0.06 or less.

Description

本発明は、入光側に複数の単位プリズムを有する光学シートに係り、優れた視野角特性をもたらすことができる光学シートに関する。また、本発明は、優れた視野角特性を呈する面光源装置および表示装置に関する。   The present invention relates to an optical sheet having a plurality of unit prisms on the light incident side, and relates to an optical sheet that can provide excellent viewing angle characteristics. The present invention also relates to a surface light source device and a display device that exhibit excellent viewing angle characteristics.

面状に光を照射する面光源装置が、例えば液晶表示装置に組み込まれ液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして、広く普及している(例えば、特許文献1)。液晶表示装置用の面光源装置は、大別すると、光学部材の直下に光源を配置する直下型と、光学部材の側方に光源を配置するエッジライト型(サイドライト型とも呼ぶ)と、に分類される。   2. Description of the Related Art A surface light source device that irradiates light in a planar shape is widely used as a backlight that is incorporated in, for example, a liquid crystal display device and illuminates a liquid crystal display panel from the back side (eg, Patent Document 1). Surface light source devices for liquid crystal display devices can be broadly classified into a direct type in which a light source is arranged directly under an optical member and an edge light type in which a light source is arranged on a side of the optical member (also referred to as a side light type). being classified.

サイドライト型(エッジライト型)の面光源装置は、直下型の面光源装置と比較して、面光源装置の薄型化を可能にするといった構造的特徴を有している。この構造的特徴から、エッジライト型面光源装置は、これまで主としてノート型パーソナルコンピュータ(以下において、単に「ノート型PC」とも呼ぶ)用の表示装置に適用されてきた。サイドライト型の面光源装置は、典型的には、導光板と、導光板の側方に配置された光源と、導光板の出光側に配置された多数の光学シートと、を有している。多数の光学シートとして、光を拡散するための光拡散シートや透過光を偏向するための集光シート等が例示される。   A side light type (edge light type) surface light source device has a structural feature that enables the surface light source device to be thinner than a direct type surface light source device. Due to this structural feature, the edge light type surface light source device has been mainly applied to a display device for a notebook personal computer (hereinafter, also simply referred to as “notebook PC”). The sidelight type surface light source device typically includes a light guide plate, a light source disposed on the side of the light guide plate, and a large number of optical sheets disposed on the light output side of the light guide plate. . Examples of the many optical sheets include a light diffusing sheet for diffusing light and a light collecting sheet for deflecting transmitted light.

そして昨今では、導光方向に延びる単位形状要素によって出光面が形成された導光板と、この導光板の出光面に向けて単位プリズムが突出するように形成されたプリズムシートと、の組み合わせが検討されつつある。このような導光板によれば、単位形状要素によって、導光方向に直交する方向に進む光の成分を正面方向に或る程度集光させることができるので、同様の機能を有する別途の光学シートを面光源装置から排除することができる。また、   In recent years, a combination of a light guide plate having a light exit surface formed by unit-shaped elements extending in the light guide direction and a prism sheet formed so that a unit prism projects toward the light exit surface of the light guide plate is considered. It is being done. According to such a light guide plate, the light component traveling in the direction orthogonal to the light guide direction can be condensed to some extent in the front direction by the unit shape element, so that the separate optical sheet having the same function Can be excluded from the surface light source device. Also,

このような導光板から出射する光の出射方向は、導光方向に沿った面内において極めて強い指向性を呈するようになる。導光板の集光側に配置されたプリズムシームは、単位プリズムでの全反射により、このような強い指向性を持った光に対して、極めて効果的に光を正面方向に集光させる。   The emission direction of the light emitted from such a light guide plate exhibits extremely strong directivity in a plane along the light guide direction. The prism seam disposed on the light condensing side of the light guide plate condenses the light in the front direction very effectively with respect to the light having such strong directivity by total reflection at the unit prism.

すなわち、導光方向に延びる単位形状要素を有した導光板および入光側に単位プリズムが形成されたプリズムシートによれば、二つの光学部材によって、二方向における集光が可能となり、優れた正面方向輝度を確保することができる。   That is, according to the light guide plate having unit-shaped elements extending in the light guide direction and the prism sheet in which the unit prism is formed on the light incident side, the two optical members enable light condensing in two directions, and an excellent front surface. Directional luminance can be ensured.

ところで、今般、携帯電話に代表される携帯端末の急速な普及にともない、サイドライト型の面光源装置の携帯端末への適用が急速に拡大している。サイドライト型の面光源装置は、薄型化が可能な点において携帯端末への適用に非常に適している。さらに、単位形状要素を有した導光板と、入光側に単位プリズムを有するプリズムシートと、を含むサイドライト型の面光源装置によれば、優れた正面方向輝度を確保しながら、更なる薄型化を実現することができる。   Nowadays, along with the rapid spread of mobile terminals typified by mobile phones, application of sidelight type surface light source devices to mobile terminals is rapidly expanding. The sidelight type surface light source device is very suitable for application to a portable terminal in that it can be thinned. Furthermore, according to the sidelight type surface light source device including the light guide plate having the unit shape element and the prism sheet having the unit prism on the light incident side, further thinning is achieved while ensuring excellent front direction luminance. Can be realized.

特開2004−226503JP 2004-226503 A

ところで、入光側に単位プリズムを有する従来のプリズムシートは、導光方向に沿った面内において、光の進行方向を極めて狭い角度範囲に絞り込むことができる。一方、導光板には、主たる機能として、導光方向に沿った出射光量の分布を均一化させることが求められている。このため、導光板の出光面をなす単位形状要素による集光機能は、プリズムシートの集光機能と同程度にまで強くはならない。結果として、面光源装置の発光面上における導光方向を含む面内での輝度の角度分布における半値角(ピーク輝度の半分の輝度が確保される方向の正面方向からの傾斜角)は、面光源装置の発光面上における導光方向に直交する方向を含む面内での輝度の角度分布における半値角と比較して、非常に狭くなる。このような視野角特性は、特定の用途、例えば、垂直視野角が狭く水平視野角が広く設定されるテレビ受像機やコンピューター用の表示装置においては、理想とされてきた。   By the way, the conventional prism sheet having the unit prism on the light incident side can narrow the traveling direction of light to an extremely narrow angle range within the plane along the light guide direction. On the other hand, the light guide plate is required to make the distribution of the emitted light quantity along the light guide direction uniform as a main function. For this reason, the light condensing function by the unit shape element which forms the light exit surface of the light guide plate does not become as strong as the light condensing function of the prism sheet. As a result, the half-value angle (inclination angle from the front direction in the direction in which half the peak luminance is ensured) in the angular distribution of luminance in the plane including the light guide direction on the light emitting surface of the surface light source device is Compared with the half-value angle in the angular distribution of the luminance in the plane including the direction orthogonal to the light guide direction on the light emitting surface of the light source device, it becomes very narrow. Such viewing angle characteristics have been ideal for specific applications, for example, television receivers and display devices for computers in which the vertical viewing angle is narrow and the horizontal viewing angle is set wide.

その一方で、本件発明者らが、単位形状要素を有した導光板と、入光側に単位プリズムを有するプリズムシートと、を含んだサイドライト型の面光源装置を携帯端末に適用したところ、薄型化が可能となる点において非常に好都合であるが、視認性が著しく劣化することに気付いた。本件発明者らがさらに検討を重ねた上で、この不具合が、次のことに起因していると予想した。   On the other hand, when the present inventors applied a side light type surface light source device including a light guide plate having a unit shape element and a prism sheet having a unit prism on the light incident side to a mobile terminal, Although it is very convenient in that the thickness can be reduced, it has been noticed that the visibility is remarkably deteriorated. After further investigation by the inventors of the present invention, it was predicted that this defect was caused by the following.

すなわち、携帯端末は利用者の手で保持されるため、利用者は携帯端末の表示面を近い位置から観察することになる。このため、利用者が表示面上の各位置を観察する方向は大きく異なるようになる。一方、入光側に単位プリズムを有する従来のプリズムシートは、導光板からの光の進行方向を、極めて狭い角度範囲内に絞り込み、半値角も非常に狭くなる。このため、観察者によって観察される映像の明るさは、表示面上の各位置において、大きく異なるようになり、結果として、映像の視認性が著しく劣化する。   That is, since the mobile terminal is held by the user's hand, the user observes the display surface of the mobile terminal from a close position. For this reason, the direction in which the user observes each position on the display surface is greatly different. On the other hand, the conventional prism sheet having a unit prism on the light incident side narrows the traveling direction of light from the light guide plate within an extremely narrow angle range, and the half-value angle is also very narrow. For this reason, the brightness of the image observed by the observer is greatly different at each position on the display surface, and as a result, the visibility of the image is significantly deteriorated.

加えて、昨今の携帯端末の多くでは、表示面に表示される映像の向きが、表示面の向きに応じて変化する。このため、表示面上の各方向における視野角特性が、同様の傾向を有していることが好ましい。上述したように、入光側に単位プリズムを有する従来のプリズムシートを用いた場合には、導光方向を含む面内での輝度の角度分布における半値角と、導光方向に直交する方向を含む面内での輝度の角度分布における半値角とが大きく異なってしまっている。したがって、携帯端末の表示面の向きを変えて映像を観察する場合、向きを変える前後において、観察される映像から受ける印象が大きく変化することになる。   In addition, in many of recent mobile terminals, the orientation of the image displayed on the display surface changes according to the orientation of the display surface. For this reason, it is preferable that the viewing angle characteristics in each direction on the display surface have the same tendency. As described above, when a conventional prism sheet having a unit prism on the light incident side is used, the half-value angle in the luminance angular distribution in the plane including the light guide direction and the direction orthogonal to the light guide direction are set. The half-value angle in the angular distribution of the luminance in the in-plane is greatly different. Therefore, when an image is observed while changing the orientation of the display surface of the portable terminal, the impression received from the observed image changes greatly before and after the orientation is changed.

本発明はこのような点を考慮してなされたものであって、優れた視野角特性をもたらすことができる光学シートを提供することを目的とする。また、本発明は、優れた視野角特性を呈する面光源装置および表示装置に関する。   The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to provide an optical sheet that can provide excellent viewing angle characteristics. The present invention also relates to a surface light source device and a display device that exhibit excellent viewing angle characteristics.

本発明による光学シートは、
シート状の本体部と、
前記本体部の入光側に並べて配置され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記本体部のシート面と平行な方向に互いに対向して配置された第1面および第2面を有し、
前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方に平行な主切断面において、前記単位プリズムの前記第2面が前記本体部のシート面に対してなす角度を入光面角度とすると、前記入光面角度は、前記本体部から最も離間した前記単位プリズムの頂部から前記本体部に最も接近した前記単位プリズムの基端部へ向けて、大きくなるように変化し、
前記主切断面において、前記頂部と前記基端部との間の前記本体部のシート面に沿った距離の5%の長さだけ前記頂部から前記基端部の側へずれた前記第2面上の位置と、前記頂部と、を結ぶ頂部側直線は、前記本体部のシート面に対して45°以上55°以下の角度をなし、且つ、前記頂部と前記基端部との間の前記本体部のシート面に沿った距離の5%の長さだけ前記基端部から前記頂部の側へずれた前記第2面上の位置と、前記基端部と、を結ぶ基端部側直線は、前記本体部のシート面に対して60°以上70°以下の角度をなし、
前記主切断面において、前記頂部と前記基端部とを結ぶ直線から、当該直線と直交する方向に沿って当該直線から最も離間する前記第2面上の位置までの離間距離の、前記頂部と前記基端部との間の距離に対する比(Dx2/Dy2)は、0.04以上0.06以下である。
The optical sheet according to the present invention is
A sheet-like body,
A plurality of unit prisms arranged side by side on the light incident side of the main body, each extending linearly in a direction intersecting the arrangement direction,
Each unit prism has a first surface and a second surface arranged to face each other in a direction parallel to the sheet surface of the main body,
In a main cutting plane parallel to both the normal direction of the main body and the arrangement direction of the unit prisms, an incident surface angle is an angle formed by the second surface of the unit prism with respect to the sheet surface of the main body Then, the light incident surface angle is changed so as to increase from the top of the unit prism farthest away from the main body to the base end of the unit prism closest to the main body.
In the main cut surface, the second surface shifted from the top to the base end by a length of 5% of the distance along the sheet surface of the main body between the top and the base end. The top side straight line connecting the upper position and the top portion forms an angle of 45 ° or more and 55 ° or less with respect to the seat surface of the main body portion, and the portion between the top portion and the base end portion is formed. A base end side straight line connecting the base end portion and the position on the second surface shifted from the base end portion to the top side by a length of 5% of the distance along the sheet surface of the main body portion. Is at an angle of 60 ° to 70 ° with respect to the sheet surface of the main body,
In the main cutting plane, the top portion having a separation distance from a straight line connecting the top portion and the base end portion to a position on the second surface that is the farthest from the straight line in a direction orthogonal to the straight line; The ratio (Dx2 / Dy2) to the distance from the base end is 0.04 or more and 0.06 or less.

本発明による光学シートにおいて、前記基端部側直線が前記本体部のシート面に対してなす角度と、前記頂部側直線が前記本体部のシート面に対してなす角度と、の差は、12°以上であるようにしてもよい。   In the optical sheet according to the present invention, the difference between the angle formed by the base end side straight line with respect to the sheet surface of the main body portion and the angle formed by the top side straight line with respect to the sheet surface of the main body portion is 12 You may make it be more than °.

本発明による光学シートにおいて、前記第1面および前記第2面が互いに接続する位置において、前記単位プリズムの前記頂部が画成され、前記主切断面において、前記第1面および前記第2面は、前記頂部を通過して前記本体部の法線方向に延びる軸線を中心として、対称性を有するようにしてもよい。   In the optical sheet according to the present invention, the top portion of the unit prism is defined at a position where the first surface and the second surface are connected to each other, and in the main cutting surface, the first surface and the second surface are In addition, symmetry may be provided about an axis that passes through the top and extends in the normal direction of the main body.

本発明による面光源装置は、
出光面と、第1方向に対向して配置された一対の側面と、を有する導光板と、
前記一対の側面のうちの前記第1方向における前記一側の側面に対応して設けられた光源と、
前記導光板の前記出光面に対向して配置された、上述した本発明による光学シートのいずれかと、を備え、
前記単位プリズムの配列方向が前記第1方向と平行となり、且つ、各単位プリズムの前記第1面が前記第1方向における一側に位置するともに前記第2面が前記第1方向における他側に位置するようにして、前記光学シートおよび前記導光板が配置されている。
A surface light source device according to the present invention comprises:
A light guide plate having a light exit surface and a pair of side surfaces disposed opposite to each other in the first direction;
A light source provided corresponding to the one side surface in the first direction of the pair of side surfaces;
Any one of the optical sheets according to the present invention described above, disposed opposite to the light exit surface of the light guide plate,
The arrangement direction of the unit prisms is parallel to the first direction, the first surface of each unit prism is located on one side in the first direction, and the second surface is on the other side in the first direction. The optical sheet and the light guide plate are arranged so as to be positioned.

本発明による面光源装置において、
前記導光板は、シート状の基部と、前記第1方向と交差する配列方向に並べて前記基部の前記光学シート側に設けられた単位形状要素と、を有するようにしてもよい。
In the surface light source device according to the present invention,
The light guide plate may include a sheet-like base portion and unit-shaped elements provided on the optical sheet side of the base portion in an arrangement direction intersecting with the first direction.

本発明による面光源装置において、前記基部の法線方向と前記単位形状要素の前記配列方向との両方に平行な導光板の主切断面において、前記単位形状要素の外輪郭が前記基部のシート面に対してなす角度を出光面角度とすると、前記基部のシート面に沿った前記単位形状要素の幅のうちの20%以上35%以下に対応する前記外輪郭上の領域において、前記単位形状要素の前記出光面角度が10°以上35°以下となっていてもよい。   In the surface light source device according to the present invention, in the main cut surface of the light guide plate parallel to both the normal direction of the base portion and the arrangement direction of the unit shape elements, the outer contour of the unit shape element is the sheet surface of the base portion. Is a light emitting surface angle, the unit shape element in a region on the outer contour corresponding to 20% to 35% of the width of the unit shape element along the sheet surface of the base portion The light exit surface angle may be 10 ° to 35 °.

本発明による面光源装置において、前記単位形状要素の前記出光面角度は、前記基部から最も離間した前記単位形状要素の前記外輪郭上の頂部から前記基部に最も接近した前記単位形状要素の前記外輪郭上の基端部へ向けて、大きくなるように変化してもよい。   In the surface light source device according to the present invention, the light exit surface angle of the unit shape element may be the outside of the unit shape element closest to the base from the top on the outer contour of the unit shape element farthest from the base. You may change so that it may become large toward the base end part on an outline.

本発明による面光源装置において、前記導光板の主切断面における前記単位形状要素の前記外輪郭上の全域において、前記出光面角度は10°以上60°以下となっていてもよい。   In the surface light source device according to the present invention, the light exit surface angle may be not less than 10 ° and not more than 60 ° in the entire region on the outer contour of the unit shape element in the main cut surface of the light guide plate.

本発明による面光源装置において、前記導光板の主切断面における前記基部のシート面に沿った前記単位形状要素の幅のうちの30%以上80%以下に対応する前記外輪郭上の領域にて、前記出光面角度が30°より大きく60°以下となっていてもよい。   In the surface light source device according to the present invention, in the region on the outer contour corresponding to 30% or more and 80% or less of the width of the unit shape element along the sheet surface of the base portion in the main cutting surface of the light guide plate. The light exit surface angle may be greater than 30 ° and 60 ° or less.

本発明による面光源装置において、前記導光板の主切断面における前記単位形状要素の前記配列方向に沿った幅Waに対する、前記主切断面における前記単位形状要素の前記基部の出光側面からの高さHaの比(Ha/Wa)が、0.3以上0.4以下となっていてもよい。   In the surface light source device according to the present invention, the height from the light exit side surface of the base of the unit-shaped element in the main cutting surface with respect to the width Wa along the arrangement direction of the unit-shaped elements in the main cutting surface of the light guide plate. The ratio of Ha (Ha / Wa) may be 0.3 or more and 0.4 or less.

本発明による面光源装置において、
前記単位形状要素は、前記導光板の主切断面において、前記基部上に一辺が位置するとともに前記外輪郭上における前記出光側面から最も離間した頂部と前記出光側面に接続する各基端部との間に二辺が位置する五角形形状、或いは、前記五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状を有し、
前記外輪郭上における前記頂部と各基端部との間に位置する前記二辺のうち、前記頂部側の一辺の出光面角度が10°以上35°以下であり、前記基端部側の一辺の出光面角度が30°より大きく60°以下であるようにしてもよい。
In the surface light source device according to the present invention,
The unit-shaped element includes a top portion of the main cutting surface of the light guide plate, the one side of which is located on the base portion and the most distant from the light exit side surface on the outer contour, and each base end portion connected to the light exit side surface. A pentagonal shape with two sides between them, or a shape formed by chamfering one or more corners of the pentagonal shape,
Of the two sides located between the top and each base end on the outer contour, the light exit surface angle of one side of the top is 10 ° or more and 35 ° or less, and one side of the base end The light exit surface angle may be greater than 30 ° and 60 ° or less.

本発明による面光源装置において、前記基部は、樹脂からなる主部と、前記主部中に分散された拡散成分と、を含むようにしてもよい。   In the surface light source device according to the present invention, the base portion may include a main portion made of resin and a diffusion component dispersed in the main portion.

本発明による面光源装置が、前記一対の側面のうちの前記第1方向における他側の側面に対応して設けられた第2の光源を、さらに備えるようにしてもよい。   The surface light source device according to the present invention may further include a second light source provided corresponding to the other side surface in the first direction of the pair of side surfaces.

本発明による表示装置は、
上述した本発明による面光源装置のいずれかと、
前記面光源装置に対向して配置された透過型表示パネルと、を備える。
A display device according to the present invention comprises:
Any of the surface light source devices according to the present invention described above;
A transmissive display panel disposed to face the surface light source device.

本発明による表示装置が、前記光源に接続された制御装置をさらに備え、
前記導光板は、基部と、前記基部の一側の面上に一方向に配列され前記出光面をなす複数の線状の単位形状要素と、を有し、
前記光源は、前記一方向に配列された複数の点状発光体を含み、
前記制御装置は、表示されるべき映像に応じて各点状発光体の出力を調節するように構成されていてもよい。
The display device according to the present invention further comprises a control device connected to the light source,
The light guide plate includes a base, and a plurality of linear unit-shaped elements arranged in one direction on a surface on one side of the base to form the light exit surface,
The light source includes a plurality of point-like light emitters arranged in the one direction,
The said control apparatus may be comprised so that the output of each point-like light-emitting body may be adjusted according to the image | video which should be displayed.

本発明によれば、優れた視野角特性を確保することができる。   According to the present invention, excellent viewing angle characteristics can be ensured.

図1は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a display device and a surface light source device for explaining an embodiment according to the present invention. 図2は、図1の面光源装置の作用を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the surface light source device of FIG. 図3は、図1の面光源装置に組み込まれた導光板を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a light guide plate incorporated in the surface light source device of FIG. 図4は、導光板の作用を説明するための図であって、図3のIV−IV線に沿った断面において導光板を示す図である。FIG. 4 is a view for explaining the operation of the light guide plate, and is a view showing the light guide plate in a cross section taken along line IV-IV in FIG. 3. 図5は、図4に対応する断面図であって、導光板の作用を説明するための図である。FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 and is a view for explaining the operation of the light guide plate. 図6は、図1の面光源装置に組み込まれた光学シートを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an optical sheet incorporated in the surface light source device of FIG. 図7は、光学シートの作用を説明するための図であって、図6のVII−VII線に沿った光学シートの部分断面図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the optical sheet, and is a partial cross-sectional view of the optical sheet along the line VII-VII in FIG. 6. 図8は、図7に対応する断面図であって、光学シートの単位プリズムを示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 7 and showing a unit prism of the optical sheet. 図9は、図7と同様の断面において、光学シートの一変形例を説明するための図である。FIG. 9 is a view for explaining a modification of the optical sheet in the same cross section as FIG. 図10は、図4と同様の断面において、導光板の一変形例を説明するための図である。FIG. 10 is a view for explaining a modification of the light guide plate in the same cross section as FIG. 図11は、図4と同様の断面において、導光板の他の変形例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining another modification of the light guide plate in the same cross section as FIG. 4. 図12は、図1に対応する図であって、面光源装置の一変形例を示す図である。FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 1 and showing a modification of the surface light source device. 図13は、サンプル1に係る面光源装置の発光面での輝度分布を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the luminance distribution on the light emitting surface of the surface light source device according to Sample 1. 図14は、サンプル2に係る面光源装置の発光面での輝度分布を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the luminance distribution on the light emitting surface of the surface light source device according to Sample 2. 図15は、サンプル3に係る面光源装置の発光面での輝度分布を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing the luminance distribution on the light emitting surface of the surface light source device according to Sample 3. 図16は、サンプル4に係る面光源装置の発光面での輝度分布を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the luminance distribution on the light emitting surface of the surface light source device according to Sample 4. 図17は、サンプル5に係る面光源装置の発光面での輝度分布を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the luminance distribution on the light emitting surface of the surface light source device according to Sample 5. 図18は、サンプル6に係る面光源装置の発光面での輝度分布を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the luminance distribution on the light emitting surface of the surface light source device according to Sample 6. 図19は、サンプル7に係る面光源装置の発光面での輝度分布を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing the luminance distribution on the light emitting surface of the surface light source device according to Sample 7. 図20は、サンプル8に係る面光源装置の発光面での輝度分布を示すグラフである。FIG. 20 is a graph showing the luminance distribution on the light emitting surface of the surface light source device according to Sample 8. 図21は、サンプル1〜8に係る面光源装置の導光板の出光面での輝度分布を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing the luminance distribution on the light exit surface of the light guide plate of the surface light source device according to Samples 1-8. 図22は、各サンプルに係る面光源装置に組み込まれた導光板を、当該導光板の主切断面で示す図であって、導光板の単位形状要素の断面形状を説明するための図である。FIG. 22 is a diagram illustrating a light guide plate incorporated in a surface light source device according to each sample by a main cut surface of the light guide plate, and is a diagram for explaining a cross-sectional shape of a unit shape element of the light guide plate. .

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.

図1〜図8は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち、図1は、液晶表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図であり、図2は、面光源装置の作用を説明するための断面図である。図3は、面光源装置に含まれた導光板を示す斜視図であり、図4および図5は、導光板の主切断面を示す断面図である。図6は、面光源装置に含まれた光学シートを示す斜視図であり、図7は、光学シートの主切断面を示す断面図である。なお、図1および図2の断面は、図3におけるA−A線および図6におけるVII−VII線に沿った断面に対応している。   FIGS. 1-8 is a figure for demonstrating one Embodiment by this invention. Among these, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal display device and the surface light source device, and FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the operation of the surface light source device. FIG. 3 is a perspective view showing a light guide plate included in the surface light source device, and FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views showing main cut surfaces of the light guide plate. FIG. 6 is a perspective view showing an optical sheet included in the surface light source device, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main cut surface of the optical sheet. 1 and 2 correspond to the cross section taken along the line AA in FIG. 3 and the line VII-VII in FIG.

図1に示すように、表示装置10は、液晶表示パネル15と、液晶表示パネル15の背面側に配置され液晶表示パネル15を背面側から面状に照らす面光源装置20と、液晶表示パネル15および面光源装置20を制御する制御装置18と、を備えている。表示装置10は、表示面11を有している。   As shown in FIG. 1, the display device 10 includes a liquid crystal display panel 15, a surface light source device 20 that is disposed on the back side of the liquid crystal display panel 15 and illuminates the liquid crystal display panel 15 in a planar shape from the back side, and the liquid crystal display panel 15. And a control device 18 for controlling the surface light source device 20. The display device 10 has a display surface 11.

図示された液晶表示パネル15は、出光側に配置された上偏光板13と、入光側に配置された下偏光板14と、上偏光板13と下偏光板14との間に配置された液晶セル12と、を有している。このうち、液晶セル12は、ガラス等からなる一対の支持板と、支持板間に配置された液晶と、液晶分子の配向を一つの画素を形成する領域毎に電場によって制御する電極と、を有する部材である。制御装置18は、画素毎の液晶分子の配向を制御するように構成されている。この結果、液晶表示パネル15は、面光源装置20からの光の透過および遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、面光源装置20からの面状光を選択して透過させることにより、画像を形成するようになる。液晶表示パネル15の詳細については、種々の公知文献(例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典(内田龍男、内池平樹監修)」2001年工業調査会発行)に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。   The illustrated liquid crystal display panel 15 is disposed between the upper polarizing plate 13 disposed on the light output side, the lower polarizing plate 14 disposed on the light incident side, and the upper polarizing plate 13 and the lower polarizing plate 14. And a liquid crystal cell 12. Among these, the liquid crystal cell 12 includes a pair of support plates made of glass or the like, a liquid crystal disposed between the support plates, and an electrode for controlling the orientation of liquid crystal molecules by an electric field for each region forming one pixel. It is a member having. The control device 18 is configured to control the alignment of liquid crystal molecules for each pixel. As a result, the liquid crystal display panel 15 functions as a shutter that controls transmission and blocking of light from the surface light source device 20 for each pixel, and by selecting and transmitting the planar light from the surface light source device 20, the image is displayed. Will come to form. The details of the liquid crystal display panel 15 are described in various known documents (for example, “Flat Panel Display Dictionary” (supervised by Tatsuo Uchida, Hiraki Uchiike), 2001, Industrial Research Council). Detailed description is omitted.

次に、面光源装置20について説明する。面光源装置20は、面状に光を発光する発光面21を有し、液晶表示パネル15を背面側から照明する装置である。図1に示すように、面光源装置20は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板30と、導光板30の側方に配置された光源24a,24bと、を有している。導光板30は、液晶表示パネル15側の主面によって構成された出光面31と、出光面31に対向するもう一方の主面からなる裏面32と、出光面31および裏面32の間を延びる側面と、を有している。そして、導光板30の側面の一部分によって少なくとも一つの入光面が形成され、この入光面に対向して光源24a,24bが配置されている。また、側面の一部分によって一つの入光面33に対向する反対面34も形成され、当該一つの入光面33から導光板30に入射した光は、概ね、当該一つの入光面33と、当該一つの入光面33に対向する反対面34と、を結ぶ第1方向(導光方向)に導光板30内を導光されるようになる。加えて、面光源装置20は、導光板30の裏面32に対向して配置された反射シート22と、導光板30の出光面31に対向して配置された光学シート60と、をさらに有している。光学シート60の出光面が面光源装置20の出光面21を構成している。反射シート22は、導光板30の裏面32に対向するようにして配置され、導光板30を裏面側から覆っている。   Next, the surface light source device 20 will be described. The surface light source device 20 has a light emitting surface 21 that emits light in a planar shape, and illuminates the liquid crystal display panel 15 from the back side. As shown in FIG. 1, the surface light source device 20 is configured as an edge light type surface light source device, and includes a light guide plate 30 and light sources 24 a and 24 b disposed on the sides of the light guide plate 30. . The light guide plate 30 includes a light output surface 31 constituted by a main surface on the liquid crystal display panel 15 side, a back surface 32 formed of the other main surface facing the light output surface 31, and a side surface extending between the light output surface 31 and the back surface 32. And have. Then, at least one light incident surface is formed by a part of the side surface of the light guide plate 30, and the light sources 24a and 24b are arranged to face the light incident surface. In addition, an opposite surface 34 that faces one light incident surface 33 is also formed by a part of the side surface, and the light incident on the light guide plate 30 from the one light incident surface 33 is approximately the light incident surface 33, The light guide plate 30 is guided in the first direction (light guide direction) connecting the opposite surface 34 facing the one light incident surface 33. In addition, the surface light source device 20 further includes a reflection sheet 22 disposed to face the back surface 32 of the light guide plate 30 and an optical sheet 60 disposed to face the light exit surface 31 of the light guide plate 30. ing. The light exit surface of the optical sheet 60 constitutes the light exit surface 21 of the surface light source device 20. The reflection sheet 22 is disposed so as to face the back surface 32 of the light guide plate 30 and covers the light guide plate 30 from the back surface side.

なお、図示する例において、液晶表示装置10の表示面11および面光源装置20の発光面21とともに、導光板30の出光面31は、四角形形状に形成されている。すなわち、導光板30は、全体的に、一対の主面(出光面31および裏面32)を有する四角形板状の部材として構成されている。したがって、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。そして、図1に示すように、側面のうちの第1方向に対向する二つの面が、入光面33,34をなしている。言い換えると、上述した一つの入光面が第1入光面33として機能し、この一つの入光面に対向する反対面が第2入光面34として機能するようになっている。そして、図1に示すように、第1入光面33に対向して第1光源24aが設けられ、第2入光面34に対向して第2光源24bが設けられている。また、本実施の形態における導光板30は、第1方向に沿った各位置において、一定の断面形状を有するようになっている。   In the illustrated example, the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is formed in a rectangular shape together with the display surface 11 of the liquid crystal display device 10 and the light emitting surface 21 of the surface light source device 20. That is, the light guide plate 30 is generally configured as a quadrangular plate-like member having a pair of main surfaces (light-emitting surface 31 and back surface 32). Therefore, the side surface defined between the pair of main surfaces includes four surfaces. And as shown in FIG. 1, the two surfaces which oppose the 1st direction among the side surfaces comprise the light-incidence surfaces 33 and 34. As shown in FIG. In other words, the one light incident surface described above functions as the first light incident surface 33, and the opposite surface facing the one light incident surface functions as the second light incident surface 34. As shown in FIG. 1, a first light source 24 a is provided to face the first light incident surface 33, and a second light source 24 b is provided to face the second light incident surface 34. In addition, the light guide plate 30 in the present embodiment has a constant cross-sectional shape at each position along the first direction.

第1光源24aおよび第2光源24bは、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のLED(発光ダイオード)や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、第1光源24aおよび第2光源24bの各々は、対応する入光面33,34の長手方向に沿って、並べて配置された多数の点状発光体、具体的には、多数の発光ダイオード(LED)によって、構成されている。なお、図3には、第1光源24aをなす多数の点状発光体25の配置位置が示されている。制御装置18は、各点状発光体25の出力、すなわち、各点状発光体25の点灯および消灯、及び/又は、各点状発光体25の点灯時の明るさを、他の点状発光体の出力から独立して調節し得るように構成されている。   The 1st light source 24a and the 2nd light source 24b can be comprised by various aspects, such as fluorescent lamps, such as a linear cold cathode tube, point-like LED (light emitting diode), and an incandescent lamp, for example. In the present embodiment, each of the first light source 24a and the second light source 24b includes a large number of point light emitters arranged side by side along the longitudinal direction of the corresponding light incident surfaces 33 and 34, specifically, It is comprised by many light emitting diodes (LED). FIG. 3 shows the arrangement positions of a large number of point-like light emitters 25 forming the first light source 24a. The control device 18 determines the output of each point light emitter 25, that is, the brightness at the time of turning on and off each point light emitter 25 and / or the lighting of each point light emitter 25, as another point light emission. It is configured to be adjusted independently of the body output.

反射シート22は、導光板30の裏面32から出射した光を反射して、再び導光板30内に入射させるための部材である。反射シート22は、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート等から、構成され得る。   The reflection sheet 22 is a member for reflecting the light emitted from the back surface 32 of the light guide plate 30 so as to enter the light guide plate 30 again. The reflection sheet 22 is composed of a white scattering reflection sheet, a sheet made of a material having a high reflectance such as metal, a sheet containing a thin film (for example, a metal thin film) made of a material having a high reflectance as a surface layer, and the like. obtain.

なお、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。   In the present specification, terms such as “sheet”, “film”, and “plate” are not distinguished from each other only based on the difference in names. Therefore, for example, a “sheet” is a concept including a member that can also be called a film or a plate.

また、本明細書において「シート面(板面、フィルム面)」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、導光板30の板面、光学シート60のシート面、反射シート22のシート面、液晶表示パネルのパネル面、表示装置10の表示面11、面光源装置20の発光面21、後述する導光板30の基部40のシート面、後述する導光板30の基部40の出光側面41、後述する光学シート60の本体部65のシート面、および、後述する光学シート60の本体部65の入光側面66等は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置20の発光面21に対する法線の方向nd(例えば、図2および図4参照)であり、本実施の形態においては、表示装置10の表示面11への法線方向、導光板30の板面への法線方向、光学シート60のシート面への法線方向、全体的かつ大局的に見た場合における導光板30の出光面31への法線方向、等にも一致する。   Further, in this specification, the “sheet surface (plate surface, film surface)” corresponds to the planar direction of the target sheet-like member when the target sheet-like member is viewed as a whole and globally. Refers to the surface. In the present embodiment, the plate surface of the light guide plate 30, the sheet surface of the optical sheet 60, the sheet surface of the reflection sheet 22, the panel surface of the liquid crystal display panel, the display surface 11 of the display device 10, and the surface light source device 20. The light emitting surface 21, the sheet surface of the base 40 of the light guide plate 30 described later, the light exit side surface 41 of the base 40 of the light guide plate 30 described later, the sheet surface of the main body 65 of the optical sheet 60 described later, and the optical sheet 60 described later. The light incident side surfaces 66 and the like of the main body 65 are parallel to each other. Further, in the present specification, the “front direction” is a direction nd of a normal to the light emitting surface 21 of the surface light source device 20 (see, for example, FIG. 2 and FIG. 4), and in the present embodiment, the display device 10. The normal direction to the display surface 11, the normal direction to the plate surface of the light guide plate 30, the normal direction to the sheet surface of the optical sheet 60, and the light exit surface of the light guide plate 30 when viewed globally and globally It also coincides with the normal direction to 31 and so on.

さらに、本明細書において、「単位形状要素」、「単位光学要素」、「単位プリズム」、「単位レンズ」といった用語は、入射光に対して種々の光学的作用(例えば、反射や屈折)を及ぼし得る形状を有した要素(光学要素)を意味するものである。また、「単位形状要素」、「単位光学要素」、「単位プリズム」および「単位レンズ」等の用語は、光学要素として、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。   Further, in this specification, the terms “unit shape element”, “unit optical element”, “unit prism”, and “unit lens” refer to various optical actions (for example, reflection and refraction) on incident light. It means an element (optical element) having a shape that can be exerted. In addition, terms such as “unit shape element”, “unit optical element”, “unit prism”, and “unit lens” are not distinguished from each other based only on the difference in names as optical elements.

次に、図2〜図5を主に参照して、導光板30についてさらに詳述する。図2および図3によく示されているように、導光板30は、板状に形成された基部40と、基部40の一側面(出光側面)41上に形成された複数の単位形状要素(単位光学要素、単位プリズム)50と、を有している。基部40は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、光学シート60に対面しない側に位置する基部40の他側の面42によって、導光板30の裏面32が構成されている。   Next, the light guide plate 30 will be described in detail with reference mainly to FIGS. 2 and 3, the light guide plate 30 includes a base portion 40 formed in a plate shape and a plurality of unit shape elements (on a light emitting side surface) 41 formed on one side surface (light emitting side surface) 41 ( Unit optical element, unit prism) 50. The base 40 is configured as a flat member having a pair of parallel main surfaces. And the back surface 32 of the light-guide plate 30 is comprised by the surface 42 of the other side of the base 40 located in the side which does not face the optical sheet 60. FIG.

図2に示すように、基部40は、樹脂からなる主部44と、主部44中に分散された拡散成分45と、を有している。ここでいう拡散成分45とは、基部40内を進む光に対し、反射や屈折等によって、当該光の進路方向を変化させる作用を及ぼし得る成分のことである。このような拡散成分45の光拡散機能(光散乱機能)は、例えば、主部44をなす材料とは異なる屈折率を有した材料から拡散成分45を構成することにより、あるいは、光に対して反射作用を及ぼし得る材料から拡散成分45を構成することにより、付与され得る。主部44をなす材料とは異なる屈折率を有する拡散成分45として、金属化合物、気体を含有した多孔質物、さらには、単なる気泡が例示される。なお、図1および図2以外の図においては、拡散成分45を省略している。   As shown in FIG. 2, the base portion 40 has a main portion 44 made of a resin and a diffusion component 45 dispersed in the main portion 44. The diffusion component 45 referred to here is a component that can exert an action of changing the traveling direction of the light traveling in the base 40 by reflection or refraction. Such a light diffusing function (light scattering function) of the diffusing component 45 can be achieved, for example, by configuring the diffusing component 45 from a material having a refractive index different from that of the material forming the main portion 44 or with respect to light. It can be applied by constructing the diffusing component 45 from a material that can exert a reflective action. Examples of the diffusion component 45 having a refractive index different from that of the material forming the main portion 44 include a metal compound, a porous material containing a gas, and simple bubbles. Note that the diffusion component 45 is omitted in the drawings other than FIGS. 1 and 2.

次に、基部40の一側面41上に設けられた単位形状要素50について説明する。図3によく示されているように、複数の単位形状要素50は、第1方向に交差し且つ基部40の一側面41(基部40のシート面)と平行な配列方向に沿って、基部40の一側面41上に、配列されている。各単位形状要素50は、基部40の一側面41上を、その配列方向と交差するようにして線状に延びている。   Next, the unit shape element 50 provided on the one side surface 41 of the base 40 will be described. As shown well in FIG. 3, the plurality of unit-shaped elements 50 are arranged along the arrangement direction that intersects the first direction and is parallel to one side surface 41 of the base 40 (the sheet surface of the base 40). Are arranged on one side surface 41 of each other. Each unit shape element 50 extends linearly on one side surface 41 of the base 40 so as to intersect the arrangement direction thereof.

とりわけ本実施の形態において、複数の単位形状要素50は、基部40の一側面41上に、第1方向と直交する第2方向(配列方向)に隙間無く並べて配列されている。したがって、導光板30の出光面31は、単位形状要素50の出光側面51によって構成されている。また、各単位形状要素50は、第2方向と直交する第1方向に沿って、直線状に延びている。さらに、各単位形状要素50は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。また、本実施の形態において、複数の単位形状要素50は、互いに同一に構成されている。   In particular, in the present embodiment, the plurality of unit shape elements 50 are arranged on the one side surface 41 of the base 40 side by side in the second direction (arrangement direction) orthogonal to the first direction without a gap. Therefore, the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is constituted by the light exit side surface 51 of the unit shape element 50. Each unit shape element 50 extends linearly along a first direction orthogonal to the second direction. Furthermore, each unit shape element 50 is formed in a columnar shape and has the same cross-sectional shape along the longitudinal direction. In the present embodiment, the plurality of unit shape elements 50 are configured identically.

次に、図4および図5に示された断面、すなわち、単位形状要素の配列方向(第2方向)および基部40のシート面(基部40の一側面41、導光板30の板面)への法線方向ndの両方向に平行な断面(以下においては、単に「導光板の主切断面」とも呼ぶ)における、各単位形状要素50の断面形状について説明する。本実施の形態において、単位形状要素50の主切断面における外輪郭(出光側面)51は、当該外輪郭が基部40のシート面に対してなす角度である出光面角度θaが、10°以上35°以下となる領域(第1領域)Z1を含んでいる。そして、出光面角度θaが10°以上35°以下となっているこの第1領域Z1は、基部40のシート面(より具体的には、第2方向)に沿った単位形状要素50の全幅Waのうちの20%以上35%以下の幅に対応する外輪郭51上の領域を占めている。   Next, the cross section shown in FIGS. 4 and 5, that is, the arrangement direction of unit shape elements (second direction) and the sheet surface of the base 40 (one side surface 41 of the base 40, the plate surface of the light guide plate 30). A cross-sectional shape of each unit shape element 50 in a cross section parallel to both directions of the normal direction nd (hereinafter, also simply referred to as “main cut surface of the light guide plate”) will be described. In the present embodiment, the outer contour (light-emitting side surface) 51 in the main cutting surface of the unit-shaped element 50 has a light-emitting surface angle θa that is an angle formed by the outer contour with respect to the sheet surface of the base 40 and is 10 ° or more and 35. A region (first region) Z1 that is less than or equal to ° is included. And this 1st area | region Z1 whose light emission surface angle (theta) a is 10 degrees or more and 35 degrees or less is the full width Wa of the unit-shaped element 50 along the sheet | seat surface (more specifically, 2nd direction) of the base 40. Occupies an area on the outer contour 51 corresponding to a width of 20% to 35%.

すなわち、出光面角度θaが10°以上35°以下となっている第1領域Z1は、正面方向ndに投影された場合に、単位形状要素50の全幅のうちの20%以上35%以下を占めるようになる。図4に示された例においては、単位形状要素50の配列方向に沿った単位形状要素50の第1領域Z1の幅Waaは、単位形状要素50の全幅Waに対して20%以上35%以下となっている。この結果、正面方向ndから導光板30の出光面31を観察した場合、単位形状要素50の出光側面(外輪郭)51が占めている領域のうちの20%以上35%以下の領域において、単位形状要素50の出光面角度θaが10°以上35°以下となっている。このように、出光面角度θaが、10°以上35°以下となる第1領域Z1を単位形状要素50の出光側面51に設けることによって、優れた正面方向輝度を確保することができるとともに、単位形状要素50の配列方向に沿った面内での輝度の角度分布において、正面方向から大きく傾斜した方向への輝度(明るさ)の第2ピーク(サイドローブ)が、発生することを効果的に防止することが可能となる。   That is, the first region Z1 in which the light exit surface angle θa is 10 ° or more and 35 ° or less occupies 20% or more and 35% or less of the entire width of the unit shape element 50 when projected in the front direction nd. It becomes like this. In the example shown in FIG. 4, the width Waa of the first region Z1 of the unit shape elements 50 along the arrangement direction of the unit shape elements 50 is 20% or more and 35% or less with respect to the total width Wa of the unit shape elements 50. It has become. As a result, when the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is observed from the front direction nd, in the region of 20% to 35% of the region occupied by the light exit side surface (outer contour) 51 of the unit shape element 50, the unit The light exit surface angle θa of the shape element 50 is not less than 10 ° and not more than 35 °. As described above, by providing the first region Z1 having the light exit surface angle θa of 10 ° to 35 ° on the light exit side surface 51 of the unit-shaped element 50, excellent front direction luminance can be ensured and the unit In the angular distribution of luminance in the plane along the arrangement direction of the shape elements 50, it is effective that the second peak (side lobe) of luminance (brightness) in a direction greatly inclined from the front direction occurs. It becomes possible to prevent.

なお、ここでいう出光面角度θaとは、上述したように、導光板30の主切断面において、単位形状要素50の出光側面(外輪郭)51が基部40のシート面に対してなす角度である。図4に示す例のように、単位形状要素50の主切断面における外輪郭(出光側面)51が折れ線状に形成されている場合には、折れ線を構成する各直線部と基部40のシート面との間に形成される角度(厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))が出光面角度θaとなる。一方、後述する変形例にように、単位形状要素50の主切断面における外輪郭(出光側面)51が曲面によって構成されることもある(図10および図11参照)。そして、曲面状の単位形状要素50の外輪郭51については、当該外輪郭への接線TLと基部40のシート面との間に形成される角度(厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))を、出光面角度θaとして特定することとする。   Here, the light exit surface angle θa is an angle formed by the light exit side surface (outer contour) 51 of the unit shape element 50 with respect to the sheet surface of the base 40 in the main cut surface of the light guide plate 30 as described above. is there. When the outer contour (light-emitting side surface) 51 in the main cutting surface of the unit-shaped element 50 is formed in a polygonal line shape as in the example shown in FIG. 4, each linear part constituting the polygonal line and the sheet surface of the base part 40 (Strictly speaking, the smaller one of the two formed angles (subordinate angle)) is the light exit surface angle θa. On the other hand, as in a modification described later, the outer contour (light emission side surface) 51 in the main cutting surface of the unit shape element 50 may be configured by a curved surface (see FIGS. 10 and 11). For the outer contour 51 of the curved unit-shaped element 50, an angle formed between the tangent TL to the outer contour and the sheet surface of the base 40 (strictly speaking, of the two formed corners) Is determined as the light exit surface angle θa.

また、本実施の形態において、単位形状要素50の主切断面における外輪郭(出光側面)51は、出光面角度θaが、30°より大きく60°以下となる領域(第2領域)Z2をさらに含んでいる。そして、出光面角度θaが30°より大きく60°以下となっているこの第2領域Z2は、導光板の主切断面における基部40のシート面(より具体的には、第2方向)に沿った単位形状要素50の全幅Waのうちの30%以上80%以下の幅に対応する外輪郭51上の領域を占めている。すなわち、出光面角度θaが30°より大きく60°以下となっている第2領域Z2は、正面方向ndに投影された場合に、単位形状要素50の全幅Waのうちの30%以上80%以下を占めるようになる。結果として、正面方向から導光板30の出光面31を観察した場合、単位形状要素50の出光側面(外輪郭)51が占めている領域のうちの30%以上80%以下の領域において、単位形状要素50の出光面角度が30°より大きく60°以下となっている。このように、出光面角度θaが、30°より大きく60°以下となる第2領域Z2を単位形状要素50の出光側面51に設けることによって、単位形状要素50の配列方向(第2方向)に沿った光の成分に対して優れた集光機能を発揮することが可能となる。   In the present embodiment, the outer contour (light-emitting side surface) 51 on the main cutting surface of the unit-shaped element 50 further includes a region (second region) Z2 where the light-emitting surface angle θa is greater than 30 ° and equal to or less than 60 °. Contains. And this 2nd area | region Z2 where the light emission surface angle (theta) a is larger than 30 degrees and is 60 degrees or less is along the sheet | seat surface (more specifically, 2nd direction) of the base 40 in the main cut surface of a light-guide plate. The unit shape element 50 occupies a region on the outer contour 51 corresponding to a width of 30% to 80% of the total width Wa. That is, the second region Z2 in which the light exit surface angle θa is greater than 30 ° and less than or equal to 60 ° is projected in the front direction nd, and is 30% to 80% of the full width Wa of the unit shape element 50. Occupy. As a result, when the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is observed from the front direction, the unit shape is 30% to 80% of the region occupied by the light exit side surface (outer contour) 51 of the unit shape element 50. The light exit surface angle of the element 50 is greater than 30 ° and 60 ° or less. As described above, by providing the second region Z2 in which the light exit surface angle θa is greater than 30 ° and less than or equal to 60 ° on the light exit side surface 51 of the unit shape elements 50, the unit shape elements 50 are arranged in the arrangement direction (second direction). It is possible to exhibit an excellent light collecting function with respect to the light components along.

さらに、本実施の形態において、単位形状要素50の主切断面における外輪郭(出光側面)51上の全域において、出光面角度θaは10°以上60°以下となっている。このような、導光板30を用いることによって、正面方向ndから大きく傾斜した方向への輝度の第2ピーク(サイドローブ)の発生を防止することが可能になるとともに、単位形状要素50の配列方向(第2方向)に沿った光の成分に対して優れた集光機能を発揮することができる。   Further, in the present embodiment, the light exit surface angle θa is 10 ° or more and 60 ° or less in the entire region on the outer contour (light exit side surface) 51 in the main cutting surface of the unit shape element 50. By using the light guide plate 30 as described above, it is possible to prevent the occurrence of the second peak of luminance (side lobe) in the direction greatly inclined from the front direction nd, and the arrangement direction of the unit shape elements 50 An excellent light condensing function can be exhibited with respect to light components along the (second direction).

加えて、本実施の形態において、単位形状要素50の出光面角度θaは、基部40から最も離間した単位形状要素50の外輪郭51上の頂部52aから基部40に最も接近した単位形状要素50の外輪郭51上の基端部52bへ向けて大きくなるよう、変化する。このような導光板30によれば、正面方向ndから大きく傾斜した方向への輝度の第2ピーク(サイドローブ)の発生を防止する機能、並びに、単位形状要素50の配列方向(第2方向)に沿った光の成分を集光させる機能の両方がより効果的に発揮されるようになる。   In addition, in the present embodiment, the light exit surface angle θa of the unit shape element 50 is set so that the unit shape element 50 closest to the base portion 40 from the top 52a on the outer contour 51 of the unit shape element 50 most distant from the base portion 40 is used. It changes so that it may become large toward the base end part 52b on the outer contour 51. According to such a light guide plate 30, the function of preventing the occurrence of the second peak (side lobe) of luminance in the direction greatly inclined from the front direction nd, and the arrangement direction of the unit shape elements 50 (second direction). Both of the functions of condensing the light components along the line are more effectively exhibited.

なお、単位形状要素50の外輪郭51上の頂部52aから基端部52bへ向けて出光面角度θaが大きくなるよう変化するとは、出光面角度が常に増大するように変化し続けることのみを意味するものではない。図4に示す例のように、単位形状要素50の主切断面における外輪郭51が折れ線状または折れ線の折れ曲がり部を面取りしてなる形状からなり、出光面角度θaが変化しない領域があってもよい。すなわち、ここでいう、単位形状要素50の外輪郭51上の頂部52aから基端部52bへ向けて出光面角度θaが大きくなるように変化する形状とは、頂部52aでの出光面角度θaよりも基端部52bでの出光面角度θaの方が大きく、且つ、頂部52aから基端部52bへ向けて出光面角度θaが小さくなるように変化する箇所を含んでいない形状も含む。   Note that changing the light exit surface angle θa from the top 52a on the outer contour 51 of the unit shape element 50 toward the base end portion 52b only means that the light exit surface angle continues to change so as to always increase. Not what you want. As in the example shown in FIG. 4, even if there is a region where the outer contour 51 of the main cutting surface of the unit-shaped element 50 has a polygonal line shape or a shape obtained by chamfering a bent portion of the polygonal line, and the light exit surface angle θa does not change. Good. That is, the shape that changes so that the light exit surface angle θa increases from the top portion 52a on the outer contour 51 of the unit shape element 50 toward the base end portion 52b is based on the light exit surface angle θa at the top portion 52a. In addition, the light output surface angle θa at the base end portion 52b is larger, and a shape that does not include a portion that changes so that the light output surface angle θa decreases from the top portion 52a toward the base end portion 52b is also included.

ところで、図4および図5に示された一具体例としての単位形状要素50は、導光板30の主切断面において、基部40の一側面(出光側面)41上に一辺が位置するとともに外輪郭41上における頂部52aと各基端部52bとの間に二辺が位置する五角形形状、或いは、この五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状となっている。また、図示する例においては、正面方向輝度を効果的に上昇させること、および、第2方向に沿った面内での輝度の角度分布に対称性を付与することを目的として、単位形状要素50の主切断面における断面形状は、正面方向ndを中心として、対称性を有している。すなわち、図4および図5によく示されているように、各単位形状要素50の出光側面51は、正面方向を中心として対称的に構成された一対の折れ面37,38によって構成されている。一対の折れ面37,38は、互いに接続されて頂部52aを画成している。各折れ面37,38は、頂部52aを画成する第1傾斜面37a,38aと、第1傾斜面37a,38aへ基部40の側から接続する第2傾斜面37b,38bと、を有している。一対の第1傾斜面37a,38aは正面方向ndを中心として対称的な構成を有するとともに、一対の第2傾斜面37b,38bも正面方向ndを中心として対称的な構成を有している。   Incidentally, the unit shape element 50 as one specific example shown in FIG. 4 and FIG. 5 has an outer contour with one side located on one side surface (light emitting side surface) 41 of the base 40 in the main cut surface of the light guide plate 30. 41 has a pentagonal shape in which two sides are located between the top portion 52a and each base end portion 52b, or a shape formed by chamfering one or more corners of this pentagonal shape. Further, in the illustrated example, the unit shape element 50 is used for the purpose of effectively increasing the luminance in the front direction and imparting symmetry to the angular distribution of the luminance in the plane along the second direction. The cross-sectional shape of the main cutting plane is symmetrical with respect to the front direction nd. That is, as well shown in FIGS. 4 and 5, the light emitting side surface 51 of each unit-shaped element 50 is configured by a pair of bent surfaces 37 and 38 that are configured symmetrically about the front direction. . The pair of folding surfaces 37 and 38 are connected to each other to define a top portion 52a. Each of the folding surfaces 37 and 38 includes first inclined surfaces 37a and 38a that define the top 52a, and second inclined surfaces 37b and 38b that are connected to the first inclined surfaces 37a and 38a from the base 40 side. ing. The pair of first inclined surfaces 37a and 38a have a symmetric configuration with respect to the front direction nd, and the pair of second inclined surfaces 37b and 38b also have a symmetric configuration with respect to the front direction nd.

そして、図4に示された単位形状要素50は、主切断面での外輪郭51上における頂部52aと各基端部52bとの間に位置する二つの辺のうち、第1傾斜面37a,38aによって構成される頂部52a側の辺は、10°以上35°以下の出光面角度θa1を有し、第2傾斜面37b,38bによって構成される基端部52b側の辺は、30°より大きく60°以下の出光面角度θa2を有している。すなわち、単位形状要素50の出光側面51の上述した第1領域Z1は、正面方向ndを中心として対称的に構成された一対の第1傾斜面37a,38aが配置されている領域となり、単位形状要素50の出光側51面の上述した第2領域Z2は、正面方向を中心として対称的に構成された一対の第2傾斜面37b,38bが配置されている領域となる。   And the unit shape element 50 shown by FIG. 4 is the 1st inclined surface 37a of two sides located between the top part 52a and each base end part 52b on the outer contour 51 in a main cut surface. The side on the top 52a side constituted by 38a has a light exit surface angle θa1 of 10 ° or more and 35 ° or less, and the side on the base end portion 52b side constituted by the second inclined surfaces 37b, 38b is from 30 °. It has a light exit surface angle θa2 of 60 ° or less. That is, the above-described first region Z1 of the light emitting side surface 51 of the unit shape element 50 is a region where a pair of first inclined surfaces 37a and 38a configured symmetrically with respect to the front direction nd is disposed, and the unit shape The above-described second region Z2 on the light output side 51 surface of the element 50 is a region where a pair of second inclined surfaces 37b and 38b configured symmetrically with respect to the front direction is disposed.

なお、単位形状要素50の全体的な構成として、導光板30の主切断面における基部40のシート面に沿った単位形状要素50の幅Waに対する、導光板30の主切断面における基部40の法線方向に沿った単位形状要素50の基部40からの突出高さHaの比(Ha/Wa)が、0.3以上0.4以下となっていることが好ましい。このような単位形状要素50によれば、出光側面51での屈折および反射により、単位形状要素50の配列方向(第2方向)に沿った光の成分に対して優れた集光機能を発揮することが可能となり且つサイドローブの発生を効果的に抑制することも可能となる。   In addition, as a whole structure of the unit shape element 50, the method of the base 40 in the main cutting surface of the light guide plate 30 with respect to the width Wa of the unit shape element 50 along the sheet surface of the base 40 in the main cutting surface of the light guide plate 30 is used. It is preferable that the ratio (Ha / Wa) of the protrusion height Ha from the base 40 of the unit-shaped element 50 along the linear direction is 0.3 or more and 0.4 or less. According to such a unit shape element 50, an excellent light collecting function is exhibited with respect to light components along the arrangement direction (second direction) of the unit shape elements 50 due to refraction and reflection at the light exit side surface 51. And generation of side lobes can be effectively suppressed.

なお、本件明細書における「五角形形状」とは、厳密な意味での五角形形状のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略五角形形状を含む。また同様に、本明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」および「対称」等の用語も、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。   In addition, the “pentagonal shape” in the present specification includes not only a pentagonal shape in a strict sense but also a substantially pentagonal shape including limitations in manufacturing technology, errors in molding, and the like. Similarly, terms used in the present specification to specify other shapes and geometric conditions, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, and “symmetric” are not limited to strict meanings. Interpretation will be made including such an error that a similar optical function can be expected.

ここで、導光板30の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位形状要素50の具体例として、幅Wa(図4参照)を0.05mm以上0.5mm以下とすることができる。また、単位形状要素50の主切断面における外輪郭51が折れ線の折れ曲がり部を面取りしてなる形状となっている場合、主切断面において、面取りされた箇所の曲率半径の値が単位形状要素50の幅Waの値以下となっていることが好ましい。面取りされた部分の曲率半径が単位形状要素50の幅Waの値よりも大きくなっている場合、単位形状要素50が期待された機能を発揮することができなくなるためである。一方、基部40の厚みは、0.5mm〜6mmとすることができる。   Here, the dimension of the light guide plate 30 may be set as follows as an example. First, as a specific example of the unit shape element 50, the width Wa (see FIG. 4) can be set to 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. In addition, when the outer contour 51 on the main cutting surface of the unit shape element 50 has a shape formed by chamfering the bent portion of the broken line, the value of the radius of curvature of the chamfered portion on the main cutting surface is the unit shape element 50. The width Wa is preferably equal to or less than the value Wa. This is because when the radius of curvature of the chamfered portion is larger than the value of the width Wa of the unit shape element 50, the unit shape element 50 cannot perform the expected function. On the other hand, the thickness of the base 40 can be set to 0.5 mm to 6 mm.

以上のような構成からなる導光板30は、基材上に単位形状要素50を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製することができる。導光板30の基部40の主部44および単位形状要素50をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)が好適に使用され得る。一方、拡散成分45は、一例として、平均粒径が0.5〜100μm程度であるシリカ(二酸化珪素)、アルミナ(酸化アルミニウム)、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等の透明物質からなる粒子を、用いることができる。   The light guide plate 30 having the above configuration can be manufactured by molding the unit shape element 50 on a base material or by extrusion molding. Various materials can be used as the material forming the main portion 44 of the base portion 40 of the light guide plate 30 and the unit shape element 50. However, it is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device, and has excellent mechanical properties, optical properties, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost, such as acrylic, styrene, polycarbonate, Transparent resins mainly composed of one or more of polyethylene terephthalate, acrylonitrile and the like, and epoxy acrylate and urethane acrylate-based reactive resins (ionizing radiation curable resins and the like) can be suitably used. On the other hand, the diffusion component 45 includes particles made of a transparent material such as silica (silicon dioxide), alumina (aluminum oxide), acrylic resin, polycarbonate resin, and silicone resin having an average particle diameter of about 0.5 to 100 μm. Can be used.

電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって導光板30を作製する場合、単位形状要素50とともに、単位形状要素50と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、基部40は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。また、基材として、拡散成分とともに押し出し成型された樹脂材料からなる板材を、用いることができる。   When the light guide plate 30 is produced by curing the ionizing radiation curable resin on the base material, the sheet-shaped land portion that is positioned between the unit shape element 50 and the base material is provided together with the unit shape element 50. It may be formed on a substrate. In this case, the base 40 is composed of a base material and a land portion formed of an ionizing radiation curable resin. Moreover, the board | plate material which consists of a resin material extrusion-molded with the diffusion component as a base material can be used.

一方、押し出し成型で作製された導光板30においては、基部40と、基部40の一側面41上の複数の単位形状要素50と、が一体的に形成され得る。また、押し出し成型によって導光板30を作製する場合、単位形状要素50が、基部40の主部44をなす材料と同一の樹脂材料と、基部40の拡散成分45をなす粒子と、から構成されてもよい。あるいは、いわゆる共押し出しにより導光板30が作製され、基部40が、樹脂材料からなる主部44と、主部44中に分散された拡散成分45と、から構成され、その一方で、単位形状要素50が、基部40の主部44をなす材料と同一の樹脂材料と、基部40の拡散成分45とは別途の機能を有した粒子と、から構成されてもよいし、あるいは、基部40の主部44をなす材料と同一の樹脂材料のみから構成されてもよい。   On the other hand, in the light guide plate 30 manufactured by extrusion molding, the base portion 40 and the plurality of unit shape elements 50 on one side surface 41 of the base portion 40 can be integrally formed. When the light guide plate 30 is produced by extrusion molding, the unit shape element 50 is composed of the same resin material as the material forming the main portion 44 of the base portion 40 and particles forming the diffusion component 45 of the base portion 40. Also good. Alternatively, the light guide plate 30 is manufactured by so-called coextrusion, and the base portion 40 is composed of a main portion 44 made of a resin material and a diffusion component 45 dispersed in the main portion 44, while a unit shape element 50 may be composed of the same resin material as the material forming the main portion 44 of the base portion 40, and particles having a separate function as the diffusion component 45 of the base portion 40, or You may comprise only the same resin material as the material which forms the part 44. FIG.

次に、図2、図6〜図8を主に参照して、光学シート60についてさらに詳述する。光学シート60は、透過光の進行方向を変化させる機能を有した部材である。とりわけ、ここで説明する光学シート60は、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向の輝度を集中的に向上させるためのシート状部材である。図2および図6によく示されているように、光学シート60は、板状に形成された本体部65と、本体部65の入光側面66上に形成された複数の単位プリズム(単位形状要素、単位光学要素、単位レンズ)70と、を有している。本体部65は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、導光板30に対面しない側に位置する本体部65の出光側面67によって、面光源装置20の発光面21をなす光学シート60の出光面が構成されている。   Next, the optical sheet 60 will be described in detail with reference mainly to FIGS. 2 and 6 to 8. The optical sheet 60 is a member having a function of changing the traveling direction of transmitted light. In particular, the optical sheet 60 described here is a sheet-like member for changing the traveling direction of light incident from the light incident side and emitting the light from the light output side to intensively improve the luminance in the front direction. 2 and 6, the optical sheet 60 includes a main body 65 formed in a plate shape and a plurality of unit prisms (unit shapes) formed on the light incident side surface 66 of the main body 65. Element, unit optical element, unit lens) 70. The main body portion 65 is configured as a flat plate-like member having a pair of parallel main surfaces. And the light emission surface of the optical sheet 60 which comprises the light emission surface 21 of the surface light source device 20 is comprised by the light emission side surface 67 of the main-body part 65 located in the side which does not face the light-guide plate 30. FIG.

次に、本体部65の入光側面66上に設けられた単位プリズム70について説明する。図6によく示されているように、複数の単位プリズム70は、本体部65の入光側面66上に並べて配置されている。各単位プリズム70は、線状に形成され、その配列方向と交差する方向に延びている。   Next, the unit prism 70 provided on the light incident side surface 66 of the main body 65 will be described. As well shown in FIG. 6, the plurality of unit prisms 70 are arranged side by side on the light incident side surface 66 of the main body 65. Each unit prism 70 is formed in a linear shape and extends in a direction intersecting with the arrangement direction.

本実施の形態において、複数の単位プリズム70は互いに同一に構成されている。そして、図示する例において、各単位プリズム70は直線状に延びている。また、各単位プリズム70は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。さらに、複数の単位プリズム70は、その長手方向に直交する方向に沿って、本体部65の入光側面66上に隙間無く並べられている。   In the present embodiment, the plurality of unit prisms 70 are configured identically. In the illustrated example, each unit prism 70 extends linearly. Each unit prism 70 is formed in a columnar shape and has the same cross-sectional shape along the longitudinal direction. Further, the plurality of unit prisms 70 are arranged on the light incident side surface 66 of the main body 65 with no gap along the direction orthogonal to the longitudinal direction.

なお、上述してきたように、光学シート60は、導光板30に重ねられるようにして配置され、光学シート60の単位プリズム70が導光板30の出光面31に対面するようになっている。また、図1および図2に示すように、光学シート60は、単位プリズム70の長手方向が導光板30による導光方向(導光板30の入光面33と当該入光面に対向する反対面34とを結ぶ第1方向)と交差するように、導光板30に対して位置決めされている。より厳密には、単位プリズム70の長手方向が導光板30による導光方向(つまり、第1方向)と直交するとともに、単位プリズム70の配列方向が導光板30による導光方向と平行になるように、光学シート60が導光板30に対して位置決めされている。   As described above, the optical sheet 60 is disposed so as to overlap the light guide plate 30, and the unit prism 70 of the optical sheet 60 faces the light exit surface 31 of the light guide plate 30. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical sheet 60 has a longitudinal direction of the unit prism 70 in the light guide direction by the light guide plate 30 (the light incident surface 33 of the light guide plate 30 and the opposite surface facing the light incident surface). 34 is positioned with respect to the light guide plate 30 so as to intersect the first direction). More precisely, the longitudinal direction of the unit prisms 70 is orthogonal to the light guide direction by the light guide plate 30 (that is, the first direction), and the arrangement direction of the unit prisms 70 is parallel to the light guide direction by the light guide plate 30. Further, the optical sheet 60 is positioned with respect to the light guide plate 30.

各単位プリズム70は、本体部65のシート面と平行な方向に互いに対向して配置された第1面71および第2面72を有するようになっている。第1面71は、第1方向における一側(図1および図2の紙面における左側)に位置し、第2面72は、第1方向における他側(図1および図2の紙面における右側)に位置している。そして、第2面72は、主として、第1方向における一側に配置された第1光源24aから発光された光であって、導光板30内を進み、その後、第1面71を介して光学シート60へ入射する光に対し、偏向作用を及ぼす。一方、第1面71は、主として、第1方向における他側に配置された第2光源24bから発光された光であって、導光板30内を進み、その後、第2面72を介して光学シート60へ入射する光に対し、偏向作用を及ぼす。   Each unit prism 70 has a first surface 71 and a second surface 72 that are arranged to face each other in a direction parallel to the sheet surface of the main body 65. The first surface 71 is located on one side in the first direction (left side of the paper surface of FIGS. 1 and 2), and the second surface 72 is the other side in the first direction (right side of the paper surface of FIGS. 1 and 2). Is located. The second surface 72 is mainly light emitted from the first light source 24 a disposed on one side in the first direction, travels through the light guide plate 30, and then optically passes through the first surface 71. It deflects the light incident on the sheet 60. On the other hand, the first surface 71 is mainly light emitted from the second light source 24b disposed on the other side in the first direction, travels through the light guide plate 30, and then optically passes through the second surface 72. It deflects the light incident on the sheet 60.

図7および図8によく示されているように、第1面71および第2面72は、それぞれ本体部65から延び出るとともに互いに接続されている。第1面71および第2面72が本体部65にそれぞれ接続する位置において、単位プリズム70の基端部74が画成されている。また、第1面71および第2面72が互いに接続する位置において、本体部65から最も入光側に突出した単位プリズム70の頂部(先端部)75が画成されている。また、光源24a,24bおよび導光板24が導光方向における中心位置Pc(図2参照)を中心として対称的な構成を有していることに対応し、一実施の形態として図示された単位プリズム70をなす第1面71および第2面72は、頂部75を通過して光学シート60の法線方向ndに延びる面を中心として、対称的(線対称)に形成されている。   As well shown in FIGS. 7 and 8, the first surface 71 and the second surface 72 extend from the main body portion 65 and are connected to each other. A base end portion 74 of the unit prism 70 is defined at a position where the first surface 71 and the second surface 72 are respectively connected to the main body portion 65. In addition, at the position where the first surface 71 and the second surface 72 are connected to each other, a top portion (tip portion) 75 of the unit prism 70 that protrudes most from the main body portion 65 toward the light incident side is defined. The unit prism illustrated as an embodiment corresponds to the fact that the light sources 24a and 24b and the light guide plate 24 have a symmetric configuration with respect to the center position Pc (see FIG. 2) in the light guide direction. The first surface 71 and the second surface 72 that form 70 are formed symmetrically (line symmetric) about a surface that passes through the top 75 and extends in the normal direction nd of the optical sheet 60.

上述したように、また図6に示すように、本体部65のシート面への法線方向nd(本体部65の入光側面66、光学シート60のシート面)および単位プリズム70の配列方向の両方に平行な断面(以下においては、単に「導光板の主切断面」とも呼ぶ)における各単位プリズム70の断面形状は、当該単位プリズム70の長手方向(直線状に延びている方向)に沿って一定となっている。以下において、光学シート60の主切断面における単位プリズム70の断面形状についてさらに詳細に説明する。なお、図1および図2では、光学シートの主切断面と平行な断面において、面光源装置20(表示装置10)が示されている。   As described above and as shown in FIG. 6, the normal direction nd to the sheet surface of the main body 65 (the light incident side surface 66 of the main body 65, the sheet surface of the optical sheet 60) and the arrangement direction of the unit prisms 70. The cross-sectional shape of each unit prism 70 in a cross section parallel to both (hereinafter, also simply referred to as “main cutting surface of the light guide plate”) is along the longitudinal direction of the unit prism 70 (direction extending linearly). Is constant. Hereinafter, the cross-sectional shape of the unit prism 70 on the main cut surface of the optical sheet 60 will be described in more detail. 1 and 2 show the surface light source device 20 (display device 10) in a cross section parallel to the main cutting surface of the optical sheet.

図7に示すように、本実施の形態においては、光学シートの主切断面における各単位プリズム70の断面形状は、入光側(導光板の側)に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、主切断面において、本体部65のシート面と平行な単位プリズム70の幅は、本体部65の法線方向ndに沿って本体部65から離間するにつれて小さくなっていく。   As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the cross-sectional shape of each unit prism 70 on the main cut surface of the optical sheet is a shape that tapers toward the light incident side (light guide plate side). Yes. In other words, the width of the unit prism 70 parallel to the sheet surface of the main body 65 on the main cut surface decreases as the distance from the main body 65 increases along the normal direction nd of the main body 65.

また、図示された本実施の形態において、光学シートの主切断面において、単位プリズム70の外輪郭は、直線部をつなぎ合わせてなる、或いは、直線部をつなぎ合わせるとともにつなぎ目を面取りしてなる形状を有している。言い換えると、単位プリズム70の外輪郭は、折れ線状に、或いは、折れ線の角部を面取りしてなる形状に、形成されている。図7およびに示された例では、単位プリズム70の第1面71および第2面72は、それぞれ、三つの直線部71a,71b,71c,72a,72b,72cからなる折れ線状に形成されている。ただし、図示された例に限られず、光学シートの主切断面における単位プリズムの外輪郭が、一以上の弧(円弧または楕円弧)を含んで構成されるようにしてもよいし、一以上の弧(円弧または楕円弧)および一以上の直線部を含んで構成されるようにしてもよい。   In the illustrated embodiment, on the main cut surface of the optical sheet, the outer contour of the unit prism 70 is formed by joining straight portions, or joining straight portions and chamfering joints. have. In other words, the outer contour of the unit prism 70 is formed in a polygonal line shape or a shape formed by chamfering the corners of the polygonal line. In the example shown in FIG. 7 and FIG. 7, the first surface 71 and the second surface 72 of the unit prism 70 are each formed in a polygonal line composed of three linear portions 71a, 71b, 71c, 72a, 72b, 72c. Yes. However, the present invention is not limited to the illustrated example, and the outer contour of the unit prism in the main cutting surface of the optical sheet may be configured to include one or more arcs (arc or elliptic arc), or one or more arcs. (A circular arc or an elliptical arc) and one or more linear portions may be included.

本実施の形態において、光学シート60の主切断面において単位プリズム70の外輪郭(入光側面をなす第1面71および第2面72)が、本体部65のシート面に対してなす角度を入光面角度θbとすると、この入光面角度θbは、第1面71内または第2面72内において一定とはなっていない。図6および図7に示すように、入光面角度θbは、第1面71内および第2面72内において、本体部65から最も離間した当該単位プリズムの頂部75から本体部65に最も接近した当該単位プリズム60の基端部74へ向けて、大きくなるように変化する。このような単位プリズム60によれば、第1面71および第2面72のうちの、正面方向ndに対する傾斜角度が比較的に小さくなる方向に進む比較的に立ち上がった光L73が主として入射するようになる基端部74側の領域、並びに、正面方向ndに対する傾斜角度が非常に大きくなる方向に進む比較的に寝た光L74が主として入射するようになる頂部75側の領域の両方において、優れた集光機能を確保することができる。   In the present embodiment, the angle formed by the outer contours of the unit prism 70 (the first surface 71 and the second surface 72 forming the light incident side surface) with respect to the sheet surface of the main body 65 on the main cutting surface of the optical sheet 60. When the light incident surface angle θb is set, the light incident surface angle θb is not constant in the first surface 71 or the second surface 72. As shown in FIGS. 6 and 7, the light incident surface angle θb is closest to the main body 65 from the top 75 of the unit prism farthest from the main body 65 in the first surface 71 and the second surface 72. It changes so that it may become large toward the base end part 74 of the said unit prism 60 concerned. According to such a unit prism 60, the relatively rising light L73 traveling in the direction in which the inclination angle with respect to the front direction nd becomes relatively small out of the first surface 71 and the second surface 72 is mainly incident. Excellent in both the region on the base end 74 side and the region on the top 75 side where the relatively sleeping light L74 traveling in a direction in which the inclination angle with respect to the front direction nd becomes very large is mainly incident. The light condensing function can be secured.

ここでいう入光面角度θbとは、上述したように、光学シート60の主切断面において、単位プリズム60の入光側面(第1面71および第2面72)が本体部65のシート面に対してなす角度である。図7に示す例のように、単位プリズム70の主切断面における入光側面(第1面71および第2面72)が折れ線状に形成されている場合には、折れ線を構成する各直線部と本体部65のシート面との間に形成される角度(厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))が入光面角度θbとなる。一方、後述する変形例にように、単位プリズム70の主切断面における外輪郭(第1面71および第2面72)が曲面によって構成されることもある(後述する図9参照)。そして、曲面状の単位プリズム70の外輪郭(第1面71および第2面72)については、当該外輪郭への接線TLと本体部65のシート面との間に形成される角度(厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))を、入光面角度θbとして特定することとする。   The light incident surface angle θb here is the sheet surface of the main body 65 where the light incident side surfaces (first surface 71 and second surface 72) of the unit prism 60 are the main cut surfaces of the optical sheet 60 as described above. It is an angle made with respect to. When the light incident side surfaces (the first surface 71 and the second surface 72) in the main cutting surface of the unit prism 70 are formed in a polygonal line as in the example shown in FIG. And the sheet surface of the main body 65 (strictly speaking, the smaller one of the two formed angles (subordinate angle)) is the light incident surface angle θb. On the other hand, the outer contour (first surface 71 and second surface 72) of the main cutting surface of the unit prism 70 may be formed of a curved surface as in a modification described later (see FIG. 9 described later). For the outer contour (the first surface 71 and the second surface 72) of the curved unit prism 70, an angle formed between the tangent TL to the outer contour and the sheet surface of the main body 65 (strictly, Is to specify the smaller one of the two angles to be formed (the minor angle) as the light incident surface angle θb.

なお、単位プリズム70の外輪郭(第1面71および第2面72)上の頂部75から基端部74へ向けて入光面角度θbが大きくなるよう変化するとは、入光面角度θbが常に増大するように変化し続けることのみを意味するものではない。図7に示す例のように、単位プリズム70の主切断面における外輪郭(第1面71および第2面72)が折れ線状または折れ線の折れ曲がり部を面取りしてなる形状からなり、入光面角度θbが変化しない領域があってもよい。すなわち、ここでいう、単位プリズム70の外輪郭(第1面71および第2面72)上の頂部75から基端部74へ向けて入光面角度θbが大きくなるように変化する形状とは、頂部75での入光面角度θbよりも基端部74での入光面角度θbの方が大きく、且つ、頂部75から基端部74へ向けて入光面角度θbが小さくなるように変化する箇所を含んでいない形状も含む。   Note that the light incident surface angle θb changes from the top 75 to the base end 74 on the outer contour (the first surface 71 and the second surface 72) of the unit prism 70 so as to increase. It doesn't just mean that it keeps changing to always increase. As shown in the example shown in FIG. 7, the outer contour (first surface 71 and second surface 72) of the main cutting surface of the unit prism 70 has a polygonal line shape or a shape formed by chamfering a bent portion of the polygonal line. There may be a region where the angle θb does not change. That is, the shape that changes so that the light incident surface angle θb increases from the top 75 to the base end 74 on the outer contour (the first surface 71 and the second surface 72) of the unit prism 70 here. The light incident surface angle θb at the base end portion 74 is larger than the light incident surface angle θb at the top portion 75, and the light incident surface angle θb decreases from the top portion 75 toward the base end portion 74. Also includes shapes that do not include changing locations.

また、図8に示すように、光学シート60の主切断面において、単位プリズム70の頂部75と基端部74との間の本体部65のシート面に沿った距離La,Lbの5%の長さLa1,Lb1だけ頂部75から基端部74の側へずれた第1面71および第2面72上の頂部近傍位置Pa1,Pa2と、頂部75と、を結ぶ頂部側直線TEL1,TEL2が、本体部65のシート面に対して45°以上55°以下の角度(この角度を「頂部側傾斜角度」とも呼ぶ)θx1,θx2をなすようになっている。加えて、図8に示すように、光学シート60の主切断面において、単位プリズム70の頂部75と基端部74との間の本体部65のシート面に沿った距離La,Lbの5%の長さLa2,Lb2だけ基端部74から頂部75の側へずれた第1面71および第2面72上の基端部近傍位置Pb1,Pb2と、基端部74と、を結ぶ頂部側直線DEL1,DEL2が、本体部65のシート面に対して60°以上70°以下の角度(この角度を「基端部側傾斜角度」とも呼ぶ)θy1,θy2をなすようになっている。またさらに、図7に示すように、光学シートの主切断面において、単位プリズム70の頂部75と基端部74とを結ぶ直線SL1,SL2から、当該直線SL1,SL2と直交する方向に沿って当該直線SL1,SL2から最も離間する第1面71または第2面72上の位置までの離間距離Dx1,Dx2の、単位プリズム70の頂部75と基端部74との間の距離Dy1,Dy2に対する比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)は、0.04以上0.06以下となっている。   Further, as shown in FIG. 8, in the main cut surface of the optical sheet 60, 5% of the distances La and Lb along the sheet surface of the main body 65 between the top 75 and the base end 74 of the unit prism 70. Top side straight lines TEL1 and TEL2 connecting the top part 75 and the top vicinity positions Pa1 and Pa2 on the first surface 71 and the second surface 72 shifted from the top part 75 to the base end part 74 side by the lengths La1 and Lb1 respectively. The angle of 45 ° to 55 ° with respect to the sheet surface of the main body 65 (this angle is also referred to as “the top side tilt angle”) θx1 and θx2. In addition, as shown in FIG. 8, 5% of distances La and Lb along the sheet surface of the main body portion 65 between the top portion 75 and the base end portion 74 of the unit prism 70 in the main cut surface of the optical sheet 60. The base end side connecting the base end portion 74 and the base end vicinity positions Pb1 and Pb2 on the first surface 71 and the second surface 72 shifted from the base end portion 74 toward the top portion 75 by the lengths La2 and Lb2 The straight lines DEL1 and DEL2 form an angle θy1 and θy2 of 60 ° or more and 70 ° or less with respect to the sheet surface of the main body 65 (this angle is also referred to as a “base end side inclination angle”). Furthermore, as shown in FIG. 7, along the direction orthogonal to the straight lines SL1 and SL2 from the straight lines SL1 and SL2 connecting the top 75 and the base end 74 of the unit prism 70 on the main cut surface of the optical sheet. The distances Dx1 and Dx2 from the straight lines SL1 and SL2 to the position on the first surface 71 or the second surface 72 farthest from the straight lines SL1 and SL2 with respect to the distances Dy1 and Dy2 between the top 75 and the base end 74 of the unit prism 70 The ratio (Dx1 / Dy1, Dx2 / Dy2) is 0.04 or more and 0.06 or less.

本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、頂部側傾斜角度θx1,θx2、基端部側傾斜角度θy1,θy2、および、距離Dx1,Dx2の距離Dy1,Dy2に対する比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)が、上述した条件を満たす場合、光学シート60が優れた集光機能を発揮するとともに、単位プリズム70の配列方向に沿った面内で広い視野角を確保し得ることが、知見された。すなわち、頂部側傾斜角度θx1,θx2、基端部側傾斜角度θy1,θy2、および、距離Dx1,Dx2の距離Dy1,Dy2に対する比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)が、上述した条件を満たす場合、光学シート60の出光面上で、正面方向に比較的に高い輝度を確保することができ、且つ、単位プリズム70の配列方向および正面方向に沿った面内で測定される輝度の角度分布において半値角を拡大することができる。   As a result of extensive research by the present inventors, the top side tilt angles θx1, θx2, the base end side tilt angles θy1, θy2, and the ratios of the distances Dx1, Dx2 to the distances Dy1, Dy2 (Dx1 / Dy1, Dx2 / When Dy2) satisfies the above-described conditions, it has been found that the optical sheet 60 exhibits an excellent light collecting function and can ensure a wide viewing angle in a plane along the arrangement direction of the unit prisms 70. . That is, when the top side inclination angles θx1, θx2, the base end side inclination angles θy1, θy2, and the ratios of the distances Dx1, Dx2 to the distances Dy1, Dy2 (Dx1 / Dy1, Dx2 / Dy2) satisfy the above-mentioned conditions In the angle distribution of the luminance measured on the light emitting surface of the optical sheet 60, relatively high luminance can be secured in the front direction, and measured in the plane along the arrangement direction of the unit prisms 70 and the front direction. The half-value angle can be enlarged.

さらに、頂部側傾斜角度θx1,θx2、基端部側傾斜角度θy1,θy2、および、距離Dx1,Dx2の距離Dy1,Dy2に対する比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)が、上述した条件を満たす光学シートを、出光面を単位形状要素によって形成された導光板と、単位形状要素50の配列方向と単位プリズムの配列方向とが直交するようにして、重ねて用いる場合、次のことが実現され得ることも知見された。まず、導光板30の導光方向および導光板30の法線方向の両方に沿った面内における導光板30の出光面31上での輝度の角度分布は、正面方向から大きく傾斜した方向にピーク輝度を持つようになる。そして、このピーク輝度が65°以上75°以下となっている場合、光学シート60の出光面上において単位プリズム70の配列方向および正面方向に沿った面内で計測された輝度の角度分布における半値角と、単位プリズム70の長手方向および正面方向に沿った面内で計測された輝度の角度分布における半値角と、を概ね同様の大きさとすることができる。結果として、導光板30および光学シート60を表示装置10に組み込むと、当該表示装置からの映像光は、直交する二方向において同様の視野角特性を呈することができる。   Furthermore, the top side inclination angles θx1 and θx2, the base end side inclination angles θy1 and θy2, and the ratio of the distances Dx1 and Dx2 to the distances Dy1 and Dy2 (Dx1 / Dy1, Dx2 / Dy2) satisfy the above-described conditions. In the case where the sheet is used by overlapping the light guide plate having the light exit surface formed by the unit shape elements and the arrangement direction of the unit shape elements 50 and the arrangement direction of the unit prisms being orthogonal to each other, the following can be realized. It was also discovered. First, the angular distribution of luminance on the light exit surface 31 of the light guide plate 30 in the plane along both the light guide direction of the light guide plate 30 and the normal direction of the light guide plate 30 peaks in a direction greatly inclined from the front direction. Has brightness. And when this peak brightness | luminance is 65 degrees or more and 75 degrees or less, it is a half value in the angular distribution of the brightness | luminance measured in the surface along the arrangement direction of the unit prism 70 and the front direction on the light emission surface of the optical sheet 60. The angle and the half-value angle in the angular distribution of the luminance measured in the plane along the longitudinal direction and the front direction of the unit prism 70 can be set to substantially the same size. As a result, when the light guide plate 30 and the optical sheet 60 are incorporated in the display device 10, the image light from the display device can exhibit the same viewing angle characteristics in two orthogonal directions.

また、本件発明者らがさらに研究を重ねたところ、基端部側直線DEL1,DEL2が本体部65のシート面に対してなす基端部側傾斜角度θy1,θy2と、頂部側直線TEL1,TEL2が本体部65のシート面に対してなす頂部側傾斜角度θx1,θx2との差が、12°以上25°以下となっている場合に、単位プリズム70の配列方向(第1方向)に沿った面内での輝度分布における半値角と、単位プリズム70の長手方向(第2方向)に沿った面内での輝度分布における半値角と、を概ね同一とすることができた。そして、このような導光板30および光学シート60が組み込まれた表示装置、とりわけ、携帯端末の表示装置が、異なる二方向において、目視では判別不可能な視野角特性を呈するようになった。   Further, when the inventors further researched, the base end side straight lines DEL1 and DEL2 make base end side inclination angles θy1 and θy2 with respect to the seat surface of the main body 65, and the top side straight lines TEL1 and TEL2 Along the arrangement direction (first direction) of the unit prisms 70 when the difference between the top side inclination angles θx1 and θx2 formed by the main body 65 with respect to the sheet surface is 12 ° or more and 25 ° or less. The half-value angle in the in-plane luminance distribution and the half-value angle in the in-plane luminance distribution along the longitudinal direction (second direction) of the unit prism 70 could be made substantially the same. Then, a display device in which such a light guide plate 30 and the optical sheet 60 are incorporated, in particular, a display device of a mobile terminal, has come to exhibit viewing angle characteristics that cannot be visually recognized in two different directions.

以上の構成からなる光学シート60の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位プリズム70の具体例として、光学シート60のシート面に沿った幅Wb(図7参照)を0.02mm以上0.3mm以下とすることができ、光学シート60のシート面への法線方向ndに沿った単位プリズム70の本体部65の入光側面66からの高さHb(図7参照)を0.02mm以上0.25mm以下とすることができる。一方、本体部65の厚みは、0.1mm〜0.6mmとすることができる。   The dimensions of the optical sheet 60 having the above configuration can be set as follows as an example. First, as a specific example of the unit prism 70, the width Wb (see FIG. 7) along the sheet surface of the optical sheet 60 can be set to 0.02 mm or more and 0.3 mm or less. The height Hb (see FIG. 7) from the light incident side surface 66 of the main body 65 of the unit prism 70 along the line direction nd can be set to 0.02 mm or more and 0.25 mm or less. On the other hand, the thickness of the main body 65 can be 0.1 mm to 0.6 mm.

以上のような構成からなる光学シート60は、例えば、上述した導光板30の作製に用いられる材料を用いて、上述した導光板30の作製と同様に、基材上に単位プリズム70を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製され得る。   The optical sheet 60 having the above-described configuration is formed by, for example, molding the unit prism 70 on the base material using the material used for manufacturing the light guide plate 30 described above, as in the case of manufacturing the light guide plate 30 described above. Or by extrusion molding.

次に、以上のような構成からなる表示装置10の作用について説明する。   Next, the operation of the display device 10 having the above configuration will be described.

まず、図2に示すように、光源24b,24bをなす発光体25で発光された光は、入光面33,34を介し、導光板30に入射する。図2には、一例として、第1光源24aから第1入光面33を介して導光板30に光が入射する例が示されている。以下、この図2に示された例に基づいて面光源装置20および表示装置10の作用について説明する。ただし、導光板30は、第1方向における中央位置Pcを中心として対称的な構成を有している。また、第1光源24aおよび第2光源24bは、第1方向に導光板30を挟んで、対称的に構成されている。さらに、光学シート60等の面光源装置20の他の構成要素、および、液晶表示パネル15も、同様に対称性を有している。このような構成の対称性にともない、第2光源24bから第2入光面34を介して導光板30に入射する光に対しても、以下の説明が同様に当てはまる。   First, as shown in FIG. 2, the light emitted from the light emitters 25 forming the light sources 24 b and 24 b enters the light guide plate 30 through the light incident surfaces 33 and 34. FIG. 2 shows an example in which light enters the light guide plate 30 from the first light source 24a via the first light incident surface 33 as an example. The operation of the surface light source device 20 and the display device 10 will be described below based on the example shown in FIG. However, the light guide plate 30 has a symmetric configuration with the center position Pc in the first direction as the center. The first light source 24a and the second light source 24b are configured symmetrically with the light guide plate 30 sandwiched in the first direction. Further, the other components of the surface light source device 20 such as the optical sheet 60 and the liquid crystal display panel 15 have symmetry as well. Due to the symmetry of such a configuration, the following description applies similarly to the light incident on the light guide plate 30 from the second light source 24b via the second light incident surface 34.

図2に示すように、導光板30へ入射した光L21,L22は、導光板30の出光面31および裏面32において、反射、とりわけ導光板30をなす材料と空気との屈折率差に起因して全反射を繰り返し、導光板30の入光面33と反対面(他方の入光面)34とを結ぶ第1方向(導光方向)へ進んでいく。   As shown in FIG. 2, the light L21 and L22 incident on the light guide plate 30 is reflected on the light output surface 31 and the back surface 32 of the light guide plate 30, particularly due to a difference in refractive index between the material forming the light guide plate 30 and air. Then, the total reflection is repeated, and the light proceeds to the first direction (light guide direction) connecting the light incident surface 33 and the opposite surface (the other light incident surface) 34 of the light guide plate 30.

ただし、導光板30の基部40内には拡散成分45が分散されている。このため、図2に示すように、導光板30内を進む光L21,L22は、拡散成分45によって進行方向を不規則に変更され、全反射臨界角未満の入射角度で出光面31および裏面32に入射することもある。この場合、当該光は、導光板30の出光面31および裏面32から、出射し得るようになる。出光面31から出射した光L21,L22は、導光板30の出光側に配置された光学シート60へと向かう。一方、裏面32から出射した光は、導光板30の背面に配置された反射シート22で反射され再び導光板30内に入射して導光板30内を進むことになる。   However, the diffusion component 45 is dispersed in the base 40 of the light guide plate 30. For this reason, as shown in FIG. 2, the light L21 and L22 traveling in the light guide plate 30 has their traveling directions irregularly changed by the diffusion component 45, and the light exit surface 31 and the back surface 32 at an incident angle less than the total reflection critical angle. May be incident. In this case, the light can be emitted from the light exit surface 31 and the back surface 32 of the light guide plate 30. The light L21 and L22 emitted from the light exit surface 31 travels to the optical sheet 60 disposed on the light exit side of the light guide plate 30. On the other hand, the light emitted from the back surface 32 is reflected by the reflection sheet 22 disposed on the back surface of the light guide plate 30, enters the light guide plate 30 again, and travels through the light guide plate 30.

導光板30内を進行する光と、導光板30内に分散された拡散成分45と、の衝突は、導光板30内の導光方向に沿った各区域において、生じる。このため、導光板30内を進んでいる光は、少しずつ、出光面31から出射するようになる。これにより、導光板30の出光面31から出射する光の導光方向(第1方向)に沿った光量分布を均一化させることができる。   The collision between the light traveling in the light guide plate 30 and the diffusion component 45 dispersed in the light guide plate 30 occurs in each area along the light guide direction in the light guide plate 30. For this reason, the light traveling in the light guide plate 30 is gradually emitted from the light exit surface 31. Thereby, the light quantity distribution along the light guide direction (first direction) of the light emitted from the light exit surface 31 of the light guide plate 30 can be made uniform.

とりわけ、図4に示すように、単位形状要素50の主切断面における断面形状は、正面方向を中心として対称的に配置された五角形形状または当該五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状となっている。より詳細には上述したように、導光板30の出光面31は、導光板30の裏面32に対して傾斜した折れ面37,38として、構成されている。そして、この折れ面37,38からなる出光面31で全反射して導光板30内を進む光およびこの折れ面37,38からなる出光面31を通過して導光板30から出射する光は、この折れ面37,38からなる出光面31によって、以下に説明する作用を及ぼされるようになる。まず、折れ面37,38からなる出光面31で全反射して導光板30内を進む光に対して及ぼされる作用について説明する。   In particular, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the main cutting surface of the unit shape element 50 is a pentagonal shape symmetrically arranged around the front direction or a shape formed by chamfering one or more corners of the pentagonal shape. It has become. More specifically, as described above, the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is configured as the bent surfaces 37 and 38 that are inclined with respect to the back surface 32 of the light guide plate 30. The light that is totally reflected by the light exit surface 31 formed by the bent surfaces 37 and 38 and travels through the light guide plate 30 and the light that passes through the light output surface 31 formed by the bent surfaces 37 and 38 and is emitted from the light guide plate 30 are as follows. The light-exiting surface 31 composed of the bent surfaces 37 and 38 has an effect described below. First, the effect exerted on the light traveling through the light guide plate 30 after being totally reflected by the light exit surface 31 including the bent surfaces 37 and 38 will be described.

図4には、出光面31および裏面32において全反射を繰り返しながら導光板30内を導光方向(第1方向)に進む光L41,L42の光路が、導光板の主切断面内に示されている。上述したように、導光板30の出光面31は、正面方向を中心として対称的に配置された五角形形状または当該五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状を断面形状として有している単位形状要素50の出光側面51によって形成され、より具体的には、基部40の一側面41への法線方向ndを挟んで互いに逆側に傾斜した二種類の折れ面37,38を含んでいる。また、互いに逆側に傾斜した二種類の折れ面37,38は、第2方向に沿って、交互に並べられている。そして、図4に示すように、導光板30内を出光面31に向けて進み出光面31に入射する光L41,L42は、多くの場合、二種類の折れ面37,38のうちの、導光板の主切断面において基部40の一側面41への法線方向ndを基準として当該光の進行方向とは逆側に傾斜した傾斜面へ入射する。   In FIG. 4, the optical paths of the lights L41 and L42 that travel in the light guide direction (first direction) through the light guide plate 30 while repeating total reflection on the light exit surface 31 and the back surface 32 are shown in the main cut surface of the light guide plate. ing. As described above, the light exit surface 31 of the light guide plate 30 has a pentagonal shape arranged symmetrically with respect to the front direction or a shape formed by chamfering one or more corners of the pentagonal shape as a cross-sectional shape. More specifically, the unit-shaped element 50 includes two kinds of bent surfaces 37 and 38 that are formed by the light-emitting side surface 51 and are inclined opposite to each other across the normal direction nd to the one side surface 41 of the base 40. Yes. Further, the two types of bent surfaces 37 and 38 that are inclined to the opposite sides are alternately arranged along the second direction. As shown in FIG. 4, the light L41 and L42 that travel in the light guide plate 30 toward the light exit surface 31 and enter the light exit surface 31 are often guided out of the two types of bent surfaces 37 and 38. In the main cutting plane of the optical plate, the light enters the inclined surface inclined to the opposite side to the traveling direction of the light with respect to the normal direction nd to the one side surface 41 of the base 40.

この結果、図4に示すように、導光板30内を進む光L41,L42は、出光面31の折れ面37,38で全反射する多くの場合、導光板の主切断面においてその進行方向は正面方向ndを中心として逆側に向くようになる。つまり、当該光の第2方向に沿った成分が、出光面31での全反射により、逆側に向かされやすくないっている。このようにして、導光板30内を第1方向(導光方向)に誘導される光は、出光面31で全反射する度に、その第2方向における進行方向を逆転されやすくなっている。この結果、光源24a,24bの発光体25から第1方向に対して大きく傾斜した方向に発光され導光板30内に入射した光も、第2方向への移動を規制されながら、主として第1方向へ進むようになる。これにより、導光板30の出光面31から出射する光の第2方向に沿った光量分布を、光源24a,24bの構成(例えば、発光体25の配列)や、発光体25の出力によって、調節することが可能となる。   As a result, as shown in FIG. 4, the light L41 and L42 traveling in the light guide plate 30 is totally reflected by the bent surfaces 37 and 38 of the light exit surface 31, and in many cases, the traveling direction is the main cut surface of the light guide plate. It turns to the opposite side centering on the front direction nd. That is, the component along the second direction of the light is not easily directed to the opposite side due to total reflection at the light exit surface 31. In this manner, the light guided in the first direction (light guide direction) in the light guide plate 30 is easily reversed in the traveling direction in the second direction every time it is totally reflected by the light exit surface 31. As a result, light that is emitted from the light emitters 25 of the light sources 24a and 24b in a direction greatly inclined with respect to the first direction and enters the light guide plate 30 is also mainly controlled in the first direction while being restricted from moving in the second direction. Go on to. Thereby, the light quantity distribution along the second direction of the light emitted from the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is adjusted by the configuration of the light sources 24 a and 24 b (for example, the arrangement of the light emitters 25) and the output of the light emitter 25. It becomes possible to do.

次に、折れ面37,38を通過して導光板30から出射する光に対して、折れ面37,38から及ぼされる作用について説明する。図4に示すように、単位形状要素50を介して導光板30から出射する光L41,L42は、導光板30の出光面31をなす単位形状要素50の出光側面51をなす傾斜面37,38において屈折する。この屈折により、主切断面において正面方向ndから傾斜した方向に進む光L41,L42の進行方向(出射方向)は、主として、導光板30内を通過している際における光の進行方向と比較して、正面方向ndに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。このような作用により、単位形状要素50は、導光方向と直交する第2方向に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向nd側に絞り込むことができる。すなわち、単位形状要素50は、導光方向と直交する第2方向に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。このようにして、導光板30から出射する光の出射角度は、導光板30の単位形状要素50の配列方向と平行な面内において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。   Next, the effect exerted from the folding surfaces 37 and 38 on the light that passes through the folding surfaces 37 and 38 and is emitted from the light guide plate 30 will be described. As shown in FIG. 4, the light L41 and L42 emitted from the light guide plate 30 through the unit shape element 50 are inclined surfaces 37 and 38 forming the light output side surface 51 of the unit shape element 50 forming the light output surface 31 of the light guide plate 30. Refracts at. Due to this refraction, the traveling direction (outgoing direction) of the light L41 and L42 traveling in the direction inclined from the front direction nd on the main cut surface is mainly compared with the traveling direction of the light when passing through the light guide plate 30. Thus, it is bent so that the angle formed with respect to the front direction nd is small. By such an action, the unit shape element 50 can narrow the traveling direction of the transmitted light to the front direction nd side with respect to the light component along the second direction orthogonal to the light guide direction. That is, the unit shape element 50 has a light condensing effect on the light component along the second direction orthogonal to the light guide direction. In this way, the emission angle of the light emitted from the light guide plate 30 is narrowed down to a narrow angle range centering on the front direction in a plane parallel to the arrangement direction of the unit shape elements 50 of the light guide plate 30.

以上のようにして最終的に導光板30の出光面31から出射した光L21,L22は、図2に示すように、光学シート60へ入射する。なお、第1方向における一側に位置する第1光源24aで発光された光L21,L22は、導光板30内を第1入光面33の側から第2入光面34の側へ向けて進んでいる途中に、導光板30の出光面31から出射する。このため、第1光源24aで発光された光L21,L22の導光板30からの出射方向は、正面方向ndと導光方向(第1方向)との両方向に沿った図2の断面において、正面方向ndから第1方向における他側(第2入光面34の側)に傾斜するようになる。通常使用されている導光板30においては、導光板30をなす材料と空気との屈折率差にも影響を受け、導光板30の出光面31から出射する第1光源24aからの光の第1方向成分の出射角度(出射光の第1方向成分と導光板30の板面への法線方向ndとがなす角度)θcは、45°〜85°の範囲内に偏る、傾向がある。同様に、第1方向における他側に位置する第2光源24bからの光の第1方向成分の導光板30からの出射角度θcは、第1光源24aからの光とは正面方向ndを挟んで逆側に45°〜85°傾斜した角度範囲内に偏る、傾向がある。   The lights L21 and L22 finally emitted from the light exit surface 31 of the light guide plate 30 as described above enter the optical sheet 60 as shown in FIG. Lights L21 and L22 emitted from the first light source 24a located on one side in the first direction are directed from the first light incident surface 33 side to the second light incident surface 34 side in the light guide plate 30. On the way, the light exits from the light exit surface 31 of the light guide plate 30. For this reason, the light L21 and L22 emitted from the first light source 24a are emitted from the light guide plate 30 in the cross section of FIG. 2 along both the front direction nd and the light guide direction (first direction). It inclines from the direction nd to the other side (the second light incident surface 34 side) in the first direction. In the light guide plate 30 that is normally used, the first light of the first light source 24 a emitted from the light output surface 31 of the light guide plate 30 is also affected by the refractive index difference between the material forming the light guide plate 30 and air. The outgoing angle of the direction component (the angle formed by the first direction component of the outgoing light and the normal direction nd to the plate surface of the light guide plate 30) θc tends to be biased within a range of 45 ° to 85 °. Similarly, the emission angle θc from the light guide plate 30 of the first direction component of the light from the second light source 24b located on the other side in the first direction is sandwiched between the light from the first light source 24a and the front direction nd. There is a tendency to deviate within an angle range inclined 45 ° to 85 ° on the opposite side.

また、上述したように、この光学シート60は、導光板30の側へ向けて頂部75が突出する単位プリズム70を有している。図2によく示されているように、単位プリズム70の長手方向は、導光板30による導光方向(第1方向)と交差する方向、とりわけ本実施の形態では導光方向と直交する第2方向と、平行になっている。   Further, as described above, the optical sheet 60 includes the unit prism 70 from which the top portion 75 projects toward the light guide plate 30 side. As shown in FIG. 2, the longitudinal direction of the unit prism 70 intersects with the light guide direction (first direction) by the light guide plate 30, particularly in the present embodiment, the second direction orthogonal to the light guide direction. It is parallel to the direction.

この結果、第1方向における一側(図1の紙面における左側)に配置された第1光源24aで発光され導光板30を介して光学シート30へ向かう光L21,L22は、互いに接続された第1面71および第2面72のうちの、第1方向における一側に位置する第1面71を介して単位プリズム70へ入射する。図2に示すように、この光L21,L22は、その後、第1方向における他側(図1の紙面における右側)に位置する第2面72で全反射する。これに対して第1方向における他側に位置する第2光源24bから導光板30を介して光学シート60へ向かう光は、互いに接続された第1面71および第2面72のうちの、第1方向における他側に位置する第2面72を介して単位プリズム70へ入射し、その後、第1方向における一側に位置する第1面71で全反射してその進行方向を変化させるようになる。   As a result, the lights L21 and L22 emitted from the first light source 24a disposed on one side in the first direction (left side in the drawing of FIG. 1) and traveling toward the optical sheet 30 through the light guide plate 30 are connected to each other. Of the first surface 71 and the second surface 72, the light enters the unit prism 70 via the first surface 71 located on one side in the first direction. As shown in FIG. 2, the lights L21 and L22 are then totally reflected by the second surface 72 located on the other side in the first direction (the right side of the paper surface of FIG. 1). On the other hand, the light traveling from the second light source 24b located on the other side in the first direction to the optical sheet 60 via the light guide plate 30 is the first of the first surface 71 and the second surface 72 connected to each other. The light enters the unit prism 70 via the second surface 72 located on the other side in one direction, and then undergoes total reflection on the first surface 71 located on one side in the first direction to change its traveling direction. Become.

そして、単位プリズム70のプリズム面(第1面および第2面)71,72での全反射により、図2の断面(第1方向(導光方向)と正面方向ndとの両方向に平行な断面)において正面方向ndから傾斜した方向に進む光L21,L22は、その進行方向が正面方向ndに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。このような作用により、単位プリズム70は、第1方向(導光方向)に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向nd側に絞り込むことができる。すなわち、光学シート60は、第1方向に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。   Then, due to total reflection at the prism surfaces (first surface and second surface) 71 and 72 of the unit prism 70, a cross section parallel to both the cross section (first direction (light guide direction) and front direction nd) of FIG. ), The lights L21 and L22 traveling in the direction inclined from the front direction nd are bent so that the angle formed by the traveling direction with respect to the front direction nd is small. By such an action, the unit prism 70 can narrow the traveling direction of the transmitted light to the front direction nd side with respect to the light component along the first direction (light guide direction). That is, the optical sheet 60 exerts a condensing action on the light component along the first direction.

なお、このように光学シート60の単位プリズム70によってその進行方向を大きく変化させられる光は、主として、単位プリズム70の配列方向である第1方向に進む成分であり、導光板30の単位形状要素50の傾斜面37,38によって集光させられる第2方向に進む成分とは異なる。したがって、光学シート60の単位プリズム70での光学的作用によって、導光板30の単位形状要素50によって上昇させられた正面方向輝度を害すことなく、さらに、正面方向輝度を向上させることができる。   The light whose traveling direction is greatly changed by the unit prisms 70 of the optical sheet 60 is mainly a component that travels in the first direction, which is the arrangement direction of the unit prisms 70, and is a unit shape element of the light guide plate 30. It is different from the component traveling in the second direction that is collected by the 50 inclined surfaces 37 and 38. Therefore, the front direction luminance can be further improved without harming the front direction luminance raised by the unit shape element 50 of the light guide plate 30 by the optical action of the unit prism 70 of the optical sheet 60.

以上のように、面光源装置20では、第1方向(導光方向)に沿った出射光量の分布を均一化させ、さらに、正面方向輝度を向上させ、発光面21から光を面状に発光する。面光源装置20を出光した光は、その後、液晶表示パネル15に入射する。液晶表示パネル15は、面光源装置20からの光を画素毎に選択的に透過させる。これにより、液晶表示装置10の観察者が、映像を観察することができるようになる。   As described above, in the surface light source device 20, the distribution of the emitted light amount along the first direction (light guide direction) is made uniform, the front direction luminance is improved, and light is emitted from the light emitting surface 21 in a planar shape. To do. The light emitted from the surface light source device 20 then enters the liquid crystal display panel 15. The liquid crystal display panel 15 selectively transmits light from the surface light source device 20 for each pixel. Thereby, the observer of the liquid crystal display device 10 can observe an image.

なお、上述したように、導光板30内に入射した光は、単位形状要素50の出光側面51をなす折れ面37,38によって第2方向への移動を規制されながら、第1方向へ進むようになる。すなわち、光源24a,24bをなす多数の発光体25の各々で発光された光は、導光板30の出光面31のうちの、第2方向における所定の位置に位置し且つ第1方向に延びる特定の領域内から、主として出射することになる。したがって、表示装置10の表示面11に表示される映像に対応して、制御装置18が、各発光体25の出力を調節するようにしてもよい。   As described above, the light that has entered the light guide plate 30 travels in the first direction while being restricted from moving in the second direction by the bent surfaces 37 and 38 that form the light exit side surface 51 of the unit-shaped element 50. become. That is, the light emitted from each of the multiple light emitters 25 constituting the light sources 24a and 24b is located at a predetermined position in the second direction on the light exit surface 31 of the light guide plate 30, and extends in the first direction. The light is mainly emitted from within the region. Therefore, the control device 18 may adjust the output of each light emitter 25 in accordance with the image displayed on the display surface 11 of the display device 10.

例えば、表示装置10の表示面11内のある領域に何も表示しない場合、言い換えると、表示装置10の表示面11内のある領域に黒を表示する場合、表示面10の当該領域に対応する導光板30の出光面31の領域に光を供給する点状発光体25を消灯させるようにしてもよい。この場合、面光源装置20からの照明光を表示パネル15で完全に遮断できないことに起因するコントラストの低下といった従来の不具合を解消することができる。また、電気使用量を節約することができ、省エネルギーの観点からも好ましい。   For example, when nothing is displayed in a certain area within the display surface 11 of the display device 10, in other words, when black is displayed in a certain region within the display surface 11 of the display device 10, this corresponds to the region of the display surface 10. The point light emitter 25 that supplies light to the region of the light exit surface 31 of the light guide plate 30 may be turned off. In this case, it is possible to eliminate conventional problems such as a decrease in contrast caused by the illumination light from the surface light source device 20 being not completely blocked by the display panel 15. Further, the amount of electricity used can be saved, which is preferable from the viewpoint of energy saving.

さらに、黒を表示する例に限られず、表示面11に表示される映像に対応して各点状発光体25の出力の程度を調節することにより、表示パネル15のみに依存することなく、表示される映像の各領域における明るさを調節するようにしてもよい。このような例においても、表示される像のコントラストを向上させることができるとともに、省エネルギーを実現することができる。   Furthermore, the display is not limited to the example of displaying black, and the display level is not dependent on only the display panel 15 by adjusting the output level of each point-like light emitter 25 corresponding to the image displayed on the display surface 11. You may make it adjust the brightness in each area | region of the image | video to be performed. Even in such an example, the contrast of the displayed image can be improved and energy saving can be realized.

ところで、上述したように、入光側に突出する単位プリズムを有した従来のプリズムシートは。極めてすぐれた集光機能を発揮する。この従来のプリズムシートを利用した場合、単位プリズムの配列方向およびプリズムシートの法線方向の両方に沿った面内について計測された輝度の角度分布での半値角は極めて狭くなってしまう。これに対して、この従来のプリズムシートに代えて用いられる上述の光学シート60によれば、入光面角度θbが、第1面71内および第2面72内において、本体部65から最も離間した当該単位プリズムの頂部75から本体部65に最も接近した当該単位プリズム60の基端部74へ向けて、大きくなるように変化する。このような光学シート60によれば、次に説明するように、集光機能が有効に発揮されながら光拡散機能も適切に発揮されて、結果として、十分な正面方向輝度を確保しながら、十分に拡大された半値角を有するようになり、十分に広い視野角を確保することができる。   By the way, as described above, the conventional prism sheet having the unit prism protruding toward the light incident side. It exhibits an extremely excellent light collecting function. When this conventional prism sheet is used, the half-value angle in the luminance angular distribution measured in the plane along both the arrangement direction of the unit prisms and the normal direction of the prism sheet becomes extremely narrow. On the other hand, according to the above-described optical sheet 60 used in place of the conventional prism sheet, the light incident surface angle θb is the farthest from the main body 65 in the first surface 71 and the second surface 72. The unit prism changes so as to increase from the top 75 of the unit prism toward the base end 74 of the unit prism 60 closest to the main body 65. According to such an optical sheet 60, as described below, the light diffusing function is also appropriately exhibited while the light condensing function is effectively exhibited, and as a result, sufficient front direction luminance is ensured and sufficient. Thus, a sufficiently wide viewing angle can be secured.

まず、第1方向に沿った成分をより多く含む光(例えば、図7における光L74)は、当然に、単位プリズム70の入光側面(第1面71および第2面72)のうちの本体部60に近接する頂部75側の領域に入射しやすくなる。その一方で、第1方向に沿った成分を比較的に少なく含む光(例えば、図4における光L71,L72,L73)は、概ね、単位プリズム70の入光面(第1面71および第2面72)の全領域に均等に入射し得る。したがって、単位プリズム70の入光側面(第1面71および第2面72)のうちの基端部74から離間した頂部75を含む領域に入射する光は、本体部650に近接した基端部74を含む領域に入射する光との比較において、第1方向に沿った成分が僅かである光をより高い割合で含むようになる。   First, the light including more components along the first direction (for example, the light L74 in FIG. 7) is naturally the main body of the light incident side surfaces (the first surface 71 and the second surface 72) of the unit prism 70. It becomes easy to enter the region on the top 75 side close to the portion 60. On the other hand, the light including relatively few components along the first direction (for example, the lights L71, L72, and L73 in FIG. 4) is generally the light incident surface (the first surface 71 and the second surface) of the unit prism 70. It can be uniformly incident on the entire area of the surface 72). Therefore, the light incident on the region including the top portion 75 that is separated from the base end portion 74 of the light incident side surfaces (the first surface 71 and the second surface 72) of the unit prism 70 is the base end portion close to the main body portion 650. In comparison with the light incident on the region including 74, light having a small component along the first direction is included at a higher rate.

つまり、図7に示すように、単位プリズム70の基端部74側のプリズム面(第1面71および第2面72)には、正面方向ndに対して大きく傾斜しない方向に進む光L73が主として入射し、このような光L73は、光学シート60のシート面に対して比較的に大きく傾斜したプリズム面71c,72cで反射して、その進行方向を変化させる。また、単位プリズム70の頂部75側のプリズム面(第1面71および第2面72)には、正面方向ndに対して非常に大きく傾斜した方向に進む光L74も入射し、このような光L74は、光学シート60のシート面に対して比較的に大きく傾斜していないプリズム面71a,72aで反射して、その進行方向を変化させる。すなわち、単位プリズム70の反射面として機能する第1面71および第2面72の各位置における入光面角度θbは、当該位置への光の入射方向の傾向に応じて変化しており、光学シート60への入射光に対して優れた集光機能を発揮するようになっている。   That is, as shown in FIG. 7, the light L73 traveling in a direction that does not significantly tilt with respect to the front direction nd is formed on the prism surface (the first surface 71 and the second surface 72) on the base end portion 74 side of the unit prism 70. Incident light, such light L73 is reflected by prism surfaces 71c and 72c which are relatively inclined with respect to the sheet surface of the optical sheet 60, and changes its traveling direction. Further, light L74 traveling in a direction greatly inclined with respect to the front direction nd is also incident on the prism surface (first surface 71 and second surface 72) on the top 75 side of the unit prism 70, and such light L74 is reflected by the prism surfaces 71a and 72a which are not relatively inclined with respect to the sheet surface of the optical sheet 60, and changes its traveling direction. That is, the light incident surface angle θb at each position of the first surface 71 and the second surface 72 functioning as the reflecting surface of the unit prism 70 changes according to the tendency of the incident direction of light at the position, An excellent condensing function with respect to the incident light on the sheet 60 is exhibited.

また、一例を図21に示すように、導光板30の出光面31上で計測された導光方向と正面方向との両方に平行な面内での輝度の角度分布におけるピーク角度は、正面方向ndから非常に大きく傾斜する、例えば65°以上75°以下の角度を正面方向に対してなす傾向がある。当該輝度の角度分布では、必然的に、半値角も極めて小さくなる。そして、入光側に突出する単位プリズムを有した従来のプリズムシートは、このように極めて強い方向性を有した導光板からの出射光に対し、例えば図20に示すように極めて強い集光機能を発揮することになっていた。   Further, as shown in FIG. 21, for example, the peak angle in the luminance angle distribution in the plane parallel to both the light guide direction and the front direction measured on the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is the front direction. There is a tendency to make a very large inclination from nd, for example, an angle of 65 ° to 75 ° with respect to the front direction. In the angular distribution of the brightness, the half-value angle is inevitably small. The conventional prism sheet having the unit prism protruding toward the light incident side has an extremely strong light collecting function as shown in FIG. 20, for example, with respect to the light emitted from the light guide plate having such a strong direction. Was supposed to demonstrate.

一方、ここで説明した光学シート60によれば、単位プリズム70の第1面71内で入光面角度θbが変化し、単位プリズム70の第2面72内でも入光面角度θbが変化する。このため、或る方向に進んで光学シート60の単位プリズム70に入射する光L71,L72,L73は、単位プリズム70の第1面71内および第2面72内における入射位置に応じて、光学シート60から出射する際の進行方向が変化する。このため、本実施の形態による光学シートによれば、光学シート60の出光面上で計測された導光方向(単位プリズム70の配列方向)に沿った面内での輝度の角度分布における半値角を、従来のプリズムシートを用いた場合と比較して、大きくすることができる。   On the other hand, according to the optical sheet 60 described here, the light incident surface angle θb changes in the first surface 71 of the unit prism 70, and the light incident surface angle θb also changes in the second surface 72 of the unit prism 70. . For this reason, the light L71, L72, and L73 that travels in a certain direction and enters the unit prism 70 of the optical sheet 60 is optically dependent on the incident positions in the first surface 71 and the second surface 72 of the unit prism 70. The traveling direction when the light is emitted from the sheet 60 changes. Therefore, according to the optical sheet according to the present embodiment, the half-value angle in the angular distribution of luminance in the plane along the light guide direction (the arrangement direction of the unit prisms 70) measured on the light exit surface of the optical sheet 60. Can be made larger than when a conventional prism sheet is used.

すなわち、本実施の形態の光学シート10によれば集光機能を有効に発揮しながら、光学シート60の出光面上で計測された導光方向(単位プリズム70の配列方向)に沿った面内での輝度の角度分布における半値角を十分な大きさとすることができる。したがって、出光面31上で計測された導光方向と正面方向との両方に平行な面内での輝度の角度分布においてピーク角度が正面方向から65°以上75°以下だけ傾斜した方向に現れるようになる導光板30と組み合わせて、この光学シート60を表示装置10に組み込んだ際に、表示面11内の各位置を観察する際の観察方向が大きく異なったとしても、表示面上の各位置に観察される映像の明るさが大きくばらつくことはない。これにより、観察される映像の明るさのバラツキに起因した視認性の悪化を効果的に防止することができる。このため、光学シート60が携帯端末用の表示装置に適用され、観察者が表示装置11を近接した位置から観察したとしても、観察される映像の明るさのバラツキに起因した視認性の悪化を効果的に防止することができる。この点において、本実施の形態による光学シート60、並びに、本実施の形態による光学シート60と導光板30の組み合わせは、携帯端末用の表示装置10への適用に適していると言える。   In other words, according to the optical sheet 10 of the present embodiment, in-plane along the light guide direction (the arrangement direction of the unit prisms 70) measured on the light exit surface of the optical sheet 60 while effectively exhibiting the light collecting function. The half-value angle in the angular distribution of brightness at can be made sufficiently large. Therefore, the peak angle appears in a direction inclined by 65 ° or more and 75 ° or less from the front direction in the luminance angle distribution in a plane parallel to both the light guide direction and the front direction measured on the light exit surface 31. When the optical sheet 60 is incorporated into the display device 10 in combination with the light guide plate 30 that becomes, even if the observation direction when observing each position in the display surface 11 is greatly different, each position on the display surface The brightness of the observed image does not vary greatly. As a result, it is possible to effectively prevent deterioration in visibility due to variations in the brightness of the observed image. For this reason, even if the optical sheet 60 is applied to a display device for a portable terminal and the observer observes the display device 11 from a close position, the visibility deteriorates due to variations in the brightness of the observed image. It can be effectively prevented. In this respect, it can be said that the optical sheet 60 according to the present embodiment and the combination of the optical sheet 60 and the light guide plate 30 according to the present embodiment are suitable for application to the display device 10 for portable terminals.

加えて、ここで説明した光学シートによれば、上述したように、頂部側直線TEL1,TEL2と本体部65のシート面とによってなされる角度である頂部側傾斜角度θx1,θx2が、45°以上55°以下となっている。また、基端部側直線DEL1,TEL2と本体部65のシート面とによってなされる角度である基端部側傾斜角度θy1,θy2が、60°以上70°以下となっている。加えて、単位プリズム70の頂部75と基端部74とを結ぶ直線SL1,SL2に対する、当該直線SL1,SL2に直交する方向に沿って当該直線SL1,SL2から最も離間する第1面71または第2面72上の位置までの離間距離Dx1,Dx2の比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)が、0.04以上0.06以下に設定されている。   In addition, according to the optical sheet described here, as described above, the top side inclination angles θx1 and θx2 that are angles formed by the top side straight lines TEL1 and TEL2 and the sheet surface of the main body 65 are 45 ° or more. It is 55 degrees or less. Further, the base end side inclination angles θy1 and θy2 that are angles formed by the base end side straight lines DEL1 and TEL2 and the sheet surface of the main body 65 are 60 ° or more and 70 ° or less. In addition, the first surface 71 or the first surface 71 farthest from the straight lines SL1 and SL2 along the direction perpendicular to the straight lines SL1 and SL2 with respect to the straight lines SL1 and SL2 connecting the top 75 and the base end portion 74 of the unit prism 70. The ratio (Dx1 / Dy1, Dx2 / Dy2) of the separation distances Dx1, Dx2 to the position on the second surface 72 is set to 0.04 or more and 0.06 or less.

本件発明者らが、鋭意研究を重ねたところ、後述する実施例でも実証されているように、これら三つの条件が同時に満たされる場合、入光側に突出した単位プリズム70が、導光板30の単位形状要素70の集光機能に対応した程度の集光機能を発揮するようになることが知見された。本件発明者らの実験結果からすれば、上記三つの条件が満たされる場合、光学シートの主切断面における単位プリズム70の外輪郭(第1面71および第2面72)が、当該単位プリズム70の頂部75と基端部74とを結ぶ直線SL1,SL2から、適度に膨出するようになる。これにより、光学シート60が、導光板30から出射する強い指向性を有した光の進行方向を全体的に補正し、且つ、当該光を適度に拡散させることができる。   As a result of extensive research conducted by the inventors of the present invention, as demonstrated in the examples described later, when these three conditions are satisfied at the same time, the unit prism 70 protruding to the light incident side It has been found that the light collecting function corresponding to the light collecting function of the unit shape element 70 is exhibited. According to the experiment results of the present inventors, when the above three conditions are satisfied, the outer contour (the first surface 71 and the second surface 72) of the unit prism 70 on the main cutting surface of the optical sheet is the unit prism 70. From the straight lines SL1 and SL2 connecting the top portion 75 and the base end portion 74, the bulges moderately. Thereby, the optical sheet 60 can correct | amend the advancing direction of the light which has the strong directivity radiate | emitted from the light-guide plate 30, and can diffuse the said light moderately.

結果として、導光板30の出光面31上で計測された導光方向と正面方向との両方に平行な面内での輝度の角度分布においてピーク角度が正面方向から65°以上75°以下だけ傾斜した方向に現れるようになる導光板30上に、この光学シート60を設けた場合、
光学シート60の出光面上で計測される単位プリズム70の配列方向(第1方向)と正面方向ndとの両方に平行な面内での視野角特性と、光学シート60の出光面上で計測される単位形状要素50の配列方向(第2方向)と正面方向ndとの両方に平行な面内での視野角特性を同様とすることができる。したがって、光学シート60の出光面上で計測される単位プリズム70の配列方向(第1方向)と正面方向ndとの両方に平行な面内での輝度の角度分布における半値角と、光学シート60の出光面上で計測される単位形状要素50の配列方向(第2方向)と正面方向ndとの両方に平行な面内での輝度の角度分布における半値角と、を概ね同一の値とすることができる。さらには、光学シート60の出光面上で計測される単位プリズム70の配列方向(第1方向)と正面方向ndとの両方に平行な面内での輝度の角度分布と、光学シート60の出光面上で計測される単位形状要素50の配列方向(第2方向)と正面方向ndとの両方に平行な面内での輝度の角度分布とが、同一のグラフ上において、概ね同一の輪郭を有するようにすることも可能となる。
As a result, the peak angle in the angular distribution of luminance in a plane parallel to both the light guide direction and the front direction measured on the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is inclined by 65 ° or more and 75 ° or less from the front direction. When this optical sheet 60 is provided on the light guide plate 30 that appears in the direction
Viewing angle characteristics in a plane parallel to both the arrangement direction (first direction) of the unit prisms 70 and the front direction nd measured on the light exit surface of the optical sheet 60, and measurement on the light exit surface of the optical sheet 60 The viewing angle characteristics in the plane parallel to both the arrangement direction (second direction) of the unit shape elements 50 to be performed and the front direction nd can be made the same. Therefore, the half-value angle in the angular distribution of luminance in a plane parallel to both the arrangement direction (first direction) of the unit prisms 70 and the front direction nd measured on the light exit surface of the optical sheet 60, and the optical sheet 60. The half-value angles in the angular distribution of luminance in a plane parallel to both the arrangement direction (second direction) of the unit shape elements 50 measured on the light exit surface and the front direction nd are set to substantially the same value. be able to. Furthermore, the angular distribution of luminance in a plane parallel to both the arrangement direction (first direction) of the unit prisms 70 measured on the light exit surface of the optical sheet 60 and the front direction nd, and the light output of the optical sheet 60. The angular distribution of luminance in a plane parallel to both the arrangement direction (second direction) of the unit shape elements 50 measured on the plane and the front direction nd has substantially the same contour on the same graph. It is also possible to have it.

この場合、この導光板30と光学シート60とを組み込まれた表示装置10では、直交する二方向での視野角特性、例えば、水平方向の視野角と、水平方向に直交する方向での視野角特性を同一とすることも可能である。したがって、表示装置の向きに応じて表示される映像の向きが変化する携帯端末用の表示装置に、上述してきた導光板30および光学シート60が適用された場合には、携帯端末の向きを変化させたとしても、同様のあかるさで映像が向きを変えて表示されるようになり、向きを変える前後において観察される映像から受ける印象が大きく変化することはない。この点において、本実施の形態による光学シート60、並びに、本実施の形態による光学シート60と導光板30の組み合わせは、携帯端末用の表示装置10への適用に適していると言える。   In this case, in the display device 10 in which the light guide plate 30 and the optical sheet 60 are incorporated, the viewing angle characteristics in two orthogonal directions, for example, the viewing angle in the horizontal direction and the viewing angle in the direction orthogonal to the horizontal direction. It is also possible to have the same characteristics. Therefore, when the light guide plate 30 and the optical sheet 60 described above are applied to a display device for a mobile terminal in which the orientation of the displayed image changes according to the orientation of the display device, the orientation of the mobile terminal is changed. Even if the image is displayed, the image is displayed with the same brightness, and the impression received from the image observed before and after the direction is changed does not change greatly. In this respect, it can be said that the optical sheet 60 according to the present embodiment and the combination of the optical sheet 60 and the light guide plate 30 according to the present embodiment are suitable for application to the display device 10 for portable terminals.

また、本件発明者らがさらに研究を重ねたところ、基端部側直線DEL1,DEL2が本体部65のシート面に対してなす基端部側傾斜角度θy1,θy2と、頂部側直線TEL1,TEL2が本体部65のシート面に対してなす頂部側傾斜角度θx1,θx2との差が、12°以上25°以下となっている場合に、単位プリズム70の配列方向(第1方向)に沿った面内での輝度分布における半値角と、単位プリズム70の長手方向(第2方向)に沿った面内での輝度分布における半値角と、をより安定して概ね同一とすることができた。そして、このような導光板30および光学シート60が組み込まれた表示装置、とりわけ、携帯端末の表示装置が、より安定して、異なる二方向において目視では判別不可能な視野角特性を呈するようになった。   Further, when the inventors further researched, the base end side straight lines DEL1 and DEL2 make base end side inclination angles θy1 and θy2 with respect to the seat surface of the main body 65, and the top side straight lines TEL1 and TEL2 Along the arrangement direction (first direction) of the unit prisms 70 when the difference between the top side inclination angles θx1 and θx2 formed by the main body 65 with respect to the sheet surface is 12 ° or more and 25 ° or less. The half-value angle in the in-plane luminance distribution and the half-value angle in the in-plane luminance distribution along the longitudinal direction (second direction) of the unit prism 70 can be made more stable and substantially the same. The display device in which the light guide plate 30 and the optical sheet 60 are incorporated, in particular, the display device of the portable terminal is more stable and exhibits viewing angle characteristics that cannot be visually recognized in two different directions. became.

ところで、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、正面方向に対して45°程度傾斜したプリズム面(傾斜面)を有する線状の単位形状要素50を導光板30に設けた場合、単位形状要素の配列方向に沿った面内での輝度の角度分布に、正面方向ndから大きく傾斜した角度域に第2の明るさのピークが発生すること、すなわち、いわゆるサイドローブが出現することが知見された。サイドローブを形成する光は、正面方向から大きく傾斜した方向に進む光であって、映像を有効に形成する光として観察者によって認識され得ない光である。すなわち、サイドローブの発生は、単に正面方向から大きく傾斜した方向において思いがけず映像が明るく観察されるようになるだけでなく、観察者によって有効に観察され得る映像を形成しないといった点において、光源で発光された光を有効に使用しているとは言えない。すなわち、サイドローブの発生は、エネルギー効率の面においても好ましくない。   By the way, as a result of extensive research conducted by the present inventors, when the linear unit-shaped element 50 having a prism surface (inclined surface) inclined by about 45 ° with respect to the front direction is provided on the light guide plate 30, the unit shape It is found that the second brightness peak occurs in the angular range greatly inclined from the front direction nd, that is, so-called side lobes appear in the angular distribution of luminance in the plane along the element arrangement direction. It was done. The light that forms the side lobe is light that travels in a direction greatly inclined from the front direction, and cannot be recognized by the observer as light that effectively forms an image. That is, the occurrence of side lobes is not limited to the fact that the image is brightly observed in a direction that is largely inclined from the front direction, but does not form an image that can be effectively observed by an observer. It cannot be said that the emitted light is used effectively. That is, the generation of side lobes is not preferable in terms of energy efficiency.

サイドローブの発生原因は次のように推定される。図4を参照しながら既に説明したように、導光板30内を出光面31に向けて進み出光面31に入射する光L41,L42は、多くの場合、二種類の折れ面37,38のうちの、導光板の主切断面において基部40の一側面41への法線方向ndを基準として当該光の進行方向とは逆側に傾斜した傾斜面へ入射する。しかしながら、図5に示すように、光L51の進行方向と正面方向ndとによってなされる角度が小さい場合、当該光L51は、法線方向ndを基準として当該光の進行方向と同じ側に傾斜した傾斜面へも入射し得る。そしてこの場合、当該光L51は、入射したプリズム面(図5では傾斜面37)で全反射し得り、多くの場合、当該プリズム面に対向する反対側の傾斜面(図7では傾斜面38)へ入射する。   The cause of the occurrence of side lobes is estimated as follows. As already described with reference to FIG. 4, the light L41 and L42 that travel in the light guide plate 30 toward the light exit surface 31 and enter the light exit surface 31 are often out of the two types of bent surfaces 37 and 38. In the main cut surface of the light guide plate, the light enters the inclined surface inclined to the side opposite to the traveling direction of the light with reference to the normal direction nd to the one side surface 41 of the base 40. However, as shown in FIG. 5, when the angle formed by the traveling direction of the light L51 and the front direction nd is small, the light L51 is inclined to the same side as the traveling direction of the light with respect to the normal direction nd. It can also enter the inclined surface. In this case, the light L51 can be totally reflected by the incident prism surface (inclined surface 37 in FIG. 5), and in many cases, the opposite inclined surface (inclined surface 38 in FIG. 7) facing the prism surface. ).

このとき、反対側の傾斜面の出光面角度θaが、集光に適するとされている比較的に大きな角度の場合、とりわけ、最も優れた集光機能を発揮すると考えられている45°程度の場合、当該光の反対側の傾斜面への入射角度は比較的に小さくなる。この結果、当該光は、図5における光L51aのように、反対側の傾斜面で反射されることなく、屈折して単位形状要素から出射する。そして、導光板の主切断面において、当該光L51aの出射角度は極めて大きくなる。このような光L51aは、の進行方向を補正するためには、第2方向に配列された単位形状要素を有する光学シートや、光拡散機能を有した光拡散シートを導光板の出光側に配置しない限り、その進行方向を補正されることはない。そして、このような光L51aが、サイドローブを形成する原因となっているものと推測される。   At this time, when the light exit surface angle θa of the inclined surface on the opposite side is a relatively large angle that is considered suitable for light collection, it is particularly about 45 ° that is considered to exhibit the most excellent light collection function. In this case, the incident angle of the light on the opposite inclined surface is relatively small. As a result, like the light L51a in FIG. 5, the light is refracted and emitted from the unit shape element without being reflected by the opposite inclined surface. And in the main cut surface of a light-guide plate, the emission angle of the said light L51a becomes very large. In order to correct the traveling direction of the light L51a, an optical sheet having unit shape elements arranged in the second direction or a light diffusing sheet having a light diffusing function is arranged on the light output side of the light guide plate. Unless it is not corrected, the direction of travel is not corrected. And it is estimated that such light L51a is a cause which forms a side lobe.

これに対して、本実施の形態によれば、上述したように単位形状要素50の配列方向に沿った単位形状要素50の全幅Waのうちの20%以上35%以下の幅領域に対応する外輪郭上の領域(第1領域Z1)で、導光板30の主切断面において単位形状要素50の出光側面51または出光側面51への接線が基部40の一側面41に対してなす角度である出光面角度θa1が、10°以上35°以下となっている。   On the other hand, according to the present embodiment, as described above, the outer region corresponding to the width region of 20% or more and 35% or less of the total width Wa of the unit shape elements 50 along the arrangement direction of the unit shape elements 50. In the region on the contour (first region Z1), the light output that is an angle formed by the light output side surface 51 of the unit-shaped element 50 or the tangent to the light output side surface 51 on the main cut surface of the light guide plate 30 with respect to the side surface 41 of the base 40 The surface angle θa1 is 10 ° to 35 °.

本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、10°以上35°以下といった比較的小さな出光面角度θaを有した単位形状要素50の出光側面51によれば、図5に示すように、導光板の主切断面において正面方向ndに対して大きく傾斜しない方向に進み且つその後に法線方向ndを基準としてその進行方向と同じ側に傾斜した傾斜面で全反射して当該面に入射してきた光L51を、全反射させることが可能となる。すなわち、出光面角度θaが10°以上35°以下と比較的に小さくなっている第1領域Z1は、サイドローブを形成する正面方向ndから大きく傾斜した方向に光L51が出射することを効果的に防止することができる。なお、単位形状要素50の第1領域Z1で全反射した光は、その後、導光板30の裏面32や反射シート22での反射によって、再び出光側へ向けて進行するようになる。すなわち、これまでサイドローブを形成し無駄になっていた光の進行方向を補正して、当該光を有効に映像を形成する光として利用することができる。   As a result of extensive research conducted by the present inventors, according to the light emitting side surface 51 of the unit-shaped element 50 having a relatively small light emitting surface angle θa of 10 ° or more and 35 ° or less, as shown in FIG. Light that has traveled in a direction that is not significantly inclined with respect to the front direction nd on the main cutting plane, and that is then totally reflected by an inclined surface that is inclined to the same side as the traveling direction with respect to the normal direction nd as a reference, and is incident on the surface L51 can be totally reflected. In other words, the first region Z1 in which the light exit surface angle θa is relatively small at 10 ° to 35 ° is effective in that the light L51 is emitted in a direction greatly inclined from the front direction nd forming the side lobe. Can be prevented. The light totally reflected by the first region Z1 of the unit shape element 50 then proceeds again toward the light exit side by reflection on the back surface 32 of the light guide plate 30 or the reflection sheet 22. That is, it is possible to correct the traveling direction of the light that has been formed by wasting side lobes so far and use the light as light for effectively forming an image.

本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、単位形状要素50の配列方向に沿った単位形状要素50の全幅Waのうちの20%以上に対応する外輪郭51上の領域で、出光面角度θaが10°以上35°以下となっている場合には、図1に示された構成の表示装置において、すなわち、第2方向に沿った光の進行方向を補正するための光学シート類が導光板の出光側に配置されていない表示装置において、表示装置10の表示面11でのサイドローブの発生を目視で感知不可能な程度にまで、第2方向に沿った面内での輝度の角度分布における第2のピークを目立たなくさせることができた。   As a result of extensive research conducted by the present inventors, the light exit surface angle θa is a region on the outer contour 51 corresponding to 20% or more of the total width Wa of the unit shape elements 50 along the arrangement direction of the unit shape elements 50. Is 10 ° or more and 35 ° or less, in the display device having the configuration shown in FIG. 1, that is, the optical sheet for correcting the traveling direction of light along the second direction is a light guide plate. In the display device that is not arranged on the light-emission side, the luminance angle distribution in the plane along the second direction is such that the occurrence of side lobes on the display surface 11 of the display device 10 cannot be visually detected. The second peak at could be made inconspicuous.

また、本件発明らの研究結果によれば、単位形状要素50の配列方向に沿った単位形状要素50の全幅Waのうちの35%以下の幅領域に対応する外輪郭上の領域(第1領域Z1)で、出光面角度θa1が10°以上35°以下となっていれば、出光面角度θa1が10°以上35°以下となる第1領域Z1を設けない場合と概ね同等の正面方向輝度を確保し得ることが確認された。このような現象は、これまでにサイドローブを形成して無駄になってきた光が逆に有効に利用され得るようになったことに起因しているもと予測される。そして、このような作用効果は、直角二等辺三角形形状の断面形状を有した単位形状要素が最も優れた集光機能を発揮し得ると考えられていた従来の技術水準から予測される範囲を超えた顕著なものと言える。   Further, according to the research results of the present inventors, a region on the outer contour (first region) corresponding to a width region of 35% or less of the total width Wa of the unit shape elements 50 along the arrangement direction of the unit shape elements 50 In Z1), if the light exit surface angle θa1 is 10 ° or more and 35 ° or less, the luminance in the front direction is substantially the same as the case where the first region Z1 in which the light exit surface angle θa1 is 10 ° or more and 35 ° or less is not provided. It was confirmed that it could be secured. Such a phenomenon is predicted based on the fact that light that has been wasted by forming side lobes so far can be effectively used. Such an effect exceeds the range predicted from the state of the art, where the unit shape element having a right-angled isosceles triangular cross-sectional shape was considered to be able to exhibit the most excellent light collecting function. It can be said that it is remarkable.

とりわけ、本実施の形態においては、単位形状要素50の配列方向に沿った単位形状要素50の全幅Waのうちの30%以上80%以下に対応する外輪郭上の領域(第2領域)Z2において、出光面角度θa2が30°より大きく60°以下となっている。本件発明らが鋭意研究を重ねたところ、このような導光板30を用いた場合、上述したように当該導光板30の単位形状要素50が、出光面角度θaが10°以上35°以下となる出光側面51(出光面31)を含んでいたとしても、単位形状要素50の配列方向(第2方向)に沿って集光機能を有効に発揮し得ることが確認された。   In particular, in the present embodiment, in the region (second region) Z2 on the outer contour corresponding to 30% to 80% of the total width Wa of the unit shape elements 50 along the arrangement direction of the unit shape elements 50. The light exit surface angle θa2 is greater than 30 ° and 60 ° or less. As a result of extensive studies by the present inventors, when such a light guide plate 30 is used, the unit-shaped element 50 of the light guide plate 30 has a light exit surface angle θa of 10 ° to 35 ° as described above. It was confirmed that the light condensing function can be effectively exhibited along the arrangement direction (second direction) of the unit shape elements 50 even if the light emitting side surface 51 (light emitting surface 31) is included.

さらに、本実施の形態においては、単位形状要素50の主切断面における外輪郭51上の全域において、出光面角度は10°以上60°以下となっている。これによって、単位形状要素50の配列方向(第2方向)に沿った成分に対して集光作用を全く及ぼされること無く、光が導光板30から出射することを防止することができる。   Further, in the present embodiment, the light exit surface angle is 10 ° or more and 60 ° or less in the entire region on the outer contour 51 in the main cutting surface of the unit shape element 50. Thereby, it is possible to prevent light from being emitted from the light guide plate 30 without having any light collecting action on the components along the arrangement direction (second direction) of the unit shape elements 50.

以上のような本実施の形態によれば、頂部側傾斜角度θx1,θx2、基端部側傾斜角度θy1,θy2、および、距離Dx1,Dx2の距離Dy1,Dy2に対する比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)が所定の条件を満たすように構成された光学シート60によって、優れた視野角特性を確保することが可能となる。また、入光側に突出して導光方向に延びる単位形状要素50を有した導光板30と、とりわけ、出光面31上で計測された導光方向と正面方向との両方に平行な面内での輝度の角度分布においてピーク角度が正面方向から65°以上75°以下だけ傾斜した方向に現れるようになる導光板30と、頂部側傾斜角度θx1,θx2、基端部側傾斜角度θy1,θy2、および、距離Dx1,Dx2の距離Dy1,Dy2に対する比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)が所定の条件を満たすように構成された光学シート60と、の組み合わせにおいては、導光板30の単位形状要素50の配列方向に沿った視野角特性と、光学シート60の単位プリズム60の配列方向に沿った視野角特性と、を目視による識別が不可能な程度に、同様の傾向とすることができる。このような優れた視野角特性は導光板30および光学シート60の二つの構成要素によって主として実現されるため、この二つの部材を用いて表示装置10を作製することにより、優れた視野角特性を確保しながら薄型化を実現することもできる。とりわけ、例えば表示装置10の向きに対応して、映像が表示される方向が変化する携帯端末用の表示装置10においては、映像が表示される位置に応じて観察される映像の明るさにムラが生じることを防止することができるとともに、同様の明るさで同一の映像が向きを変えて観察されるようになる。   According to the present embodiment as described above, the top side inclination angles θx1, θx2, the base end side inclination angles θy1, θy2, and the ratio of the distances Dx1, Dx2 to the distances Dy1, Dy2 (Dx1 / Dy1, Dx2 / With the optical sheet 60 configured so that Dy2) satisfies a predetermined condition, it is possible to ensure excellent viewing angle characteristics. Further, in the light guide plate 30 having the unit-shaped element 50 that protrudes toward the light incident side and extends in the light guide direction, and particularly in a plane parallel to both the light guide direction and the front direction measured on the light exit surface 31. In the luminance angle distribution, the light guide plate 30 whose peak angle appears in a direction inclined by 65 ° or more and 75 ° or less from the front direction, top side inclination angles θx1, θx2, base end side inclination angles θy1, θy2, In the combination with the optical sheet 60 configured such that the ratio (Dx1 / Dy1, Dx2 / Dy2) of the distances Dx1, Dx2 to the distances Dy1, Dy2 satisfies the predetermined condition, the unit shape element of the light guide plate 30 The viewing angle characteristics along the arrangement direction of 50 and the viewing angle characteristics along the arrangement direction of the unit prisms 60 of the optical sheet 60 have the same tendency to the extent that visual identification is impossible. Door can be. Such excellent viewing angle characteristics are mainly realized by the two components of the light guide plate 30 and the optical sheet 60. Therefore, by manufacturing the display device 10 using these two members, excellent viewing angle characteristics can be obtained. Thinning can also be realized while ensuring. In particular, in the display device 10 for a mobile terminal in which the direction in which the video is displayed changes in accordance with the orientation of the display device 10, for example, the brightness of the observed video varies depending on the position where the video is displayed. Can be prevented, and the same image can be observed with the same brightness while changing its direction.

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いており、重複する説明を省略する。   Note that various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above-described embodiment are used, and redundant descriptions are omitted.

上述した実施の形態において、頂部側傾斜角度θx1,θx2、基端部側傾斜角度θy1,θy2、および、距離Dx1,Dx2の距離Dy1,Dy2に対する比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)が所定の条件を満たすように構成された光学シートの一例を示したが、これに限られない。例えば、光学シートの主切断面における単位プリズム70の形状を変更することができる。既に述べているが、図9に示すように、光学シートの主切断面での単位プリズム70の断面形状が曲線を含むようにしてもよい。このような変形例では、入光面角度θbは、図9に示すように、単位プリズム70の主切断面における外輪郭(第1面71および第2面72)への接線TLと、本体部65のシート面と、によってなされる角度、より厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))の値として特定される。このような変形例においても、頂部側傾斜角度θx1,θx2、基端部側傾斜角度θy1,θy2、および、距離Dx1,Dx2の距離Dy1,Dy2に対する比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)が上述した条件を満たしていれば、上述の実施の形態と同様の作用効果が奏される。なお、光学シートの主切断面における単位プリズム70の第1面71および第2面72が曲線として構成される場合、上述した頂部側直線TEL1,TEL2や基端部側直線DEL1,DEL2は、当該曲線に対する弦となる。   In the above-described embodiment, the top side inclination angles θx1, θx2, the base end side inclination angles θy1, θy2, and the ratio of the distances Dx1, Dx2 to the distances Dy1, Dy2 (Dx1 / Dy1, Dx2 / Dy2) are predetermined. Although an example of the optical sheet configured to satisfy the conditions has been shown, the present invention is not limited to this. For example, the shape of the unit prism 70 on the main cutting surface of the optical sheet can be changed. As already described, as shown in FIG. 9, the cross-sectional shape of the unit prism 70 at the main cutting surface of the optical sheet may include a curve. In such a modification, as shown in FIG. 9, the light incident surface angle θb includes the tangent line TL to the outer contour (the first surface 71 and the second surface 72) on the main cutting surface of the unit prism 70, and the main body portion. It is specified as a value of an angle formed by 65 sheet surfaces, more strictly, a smaller angle (subordinate angle) of two formed angles. Also in such a modification, the top side inclination angles θx1 and θx2, the base end side inclination angles θy1 and θy2, and the ratio of the distances Dx1 and Dx2 to the distances Dy1 and Dy2 (Dx1 / Dy1, Dx2 / Dy2) are described above. If the above conditions are satisfied, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained. When the first surface 71 and the second surface 72 of the unit prism 70 on the main cutting surface of the optical sheet are configured as curves, the top side straight lines TEL1, TEL2 and the base end side straight lines DEL1, DEL2 are A string for a curve.

また、上述した実施の形態において、光学シート60の単位プリズム70が互いに隣接して配置されている例を示したが、これに限られない。例えば、図9に示すように、隣り合う二つの単位プリズム70間に平坦部68が形成されていてもよいし、図9に二点差線で示すように、隣り合う二つの単位プリズム70間に凹部69が形成されていてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the unit prisms 70 of the optical sheet 60 are arranged adjacent to each other has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9, a flat portion 68 may be formed between two adjacent unit prisms 70, or between two adjacent unit prisms 70 as indicated by a two-dot chain line in FIG. A recess 69 may be formed.

さらに、光学シート60が、透過光を拡散させる拡散成分を含有し、等方性拡散機能または異方性拡散機能を発揮するようにしてもよい。このような変形例によれば、各方向における視野角特性をさらに高い自由度で調節することができる。   Furthermore, the optical sheet 60 may contain a diffusing component that diffuses transmitted light, and may exhibit an isotropic diffusion function or an anisotropic diffusion function. According to such a modification, the viewing angle characteristic in each direction can be adjusted with a higher degree of freedom.

また、導光板30の単位形状要素50の上述した構成は例示に過ぎない。一例として、導光板の主切断面において、単位形状要素50の外輪郭51が曲線を含むようにしてもよい。なお、既に述べているが、導光板の主切断面での単位形状要素50の断面形状が曲線を含む場合、出光面角度θaは、図10および図11に示すように、単位形状要素50の主切断面における外輪郭51への接線TLと、基部40のシート面と、によってなされる角度、より厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度(劣角の角度))の値として特定される。このような変形例においても、単位形状要素50が上述した構成を有していることが好ましい。   Moreover, the structure mentioned above of the unit shape element 50 of the light-guide plate 30 is only an illustration. As an example, the outer contour 51 of the unit shape element 50 may include a curve on the main cut surface of the light guide plate. As already described, when the cross-sectional shape of the unit-shaped element 50 at the main cutting surface of the light guide plate includes a curve, the light exit surface angle θa is set to be equal to that of the unit-shaped element 50 as shown in FIGS. The angle formed by the tangent TL to the outer contour 51 in the main cut surface and the sheet surface of the base 40, more precisely, the smaller one of the two formed angles (subordinate angle)) Specified as the value of. Also in such a modification, it is preferable that the unit shape element 50 has the above-described configuration.

また、上述した実施の形態において、導光板30の単位形状要素50が互いに隣接して配置されている例を示したが、これに限られない。例えば、図10に示すように、隣り合う二つの単位形状要素50間に平坦部58が形成されていてもよいし、図11に示すように、隣り合う二つの単位形状要素50間に凹部59が形成されていてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the unit shape elements 50 of the light guide plate 30 are disposed adjacent to each other has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 10, a flat portion 58 may be formed between two adjacent unit shape elements 50, or as shown in FIG. May be formed.

さらに、上述した実施の形態において、単位形状要素50が、その長手方向に沿って一定の断面形状を有する例を示したが、これに限られず、単位形状要素50の断面形状が、当該単位形状要素の長手方向に沿って変化するようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the unit shape element 50 has a constant cross-sectional shape along the longitudinal direction thereof is shown, but the present invention is not limited thereto, and the cross-sectional shape of the unit shape element 50 is the unit shape. You may make it change along the longitudinal direction of an element.

さらに、上述した実施の形態において、導光板30の側面のうちの対向する二つの面33,34が入光面を構成する例を示したが、これに限られない。例えば、図12に示す変形例のように、導光板30の側面のうちの一つの面33のみが入光面として機能するようにしてもよい。なお、このような変形例では、面光源装置20の発光面21への法線方向ndおよび第1方向の両方向に平行な断面における、導光板30から出射する出射光の出射方向は、正面方向ndに対して概ね一方の側のみに傾斜するようになる。すなわち、光源24aが、第1方向(導光方向)における一側のみ配置されている場合、第1方向(導光方向)における一側に位置する単位プリズム70の第1面71は、光の進行方向を偏向するための反射面として機能しない。したがって、第2面72のみが、上述した頂部側傾斜角度θx2、基端部側傾斜角度θy2、および、距離Dx2の距離Dy2に対する比(Dx2/Dy2)の条件を満たすようにすればよい。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the two opposing surfaces 33 and 34 among the side surfaces of the light guide plate 30 form the light incident surface is shown, but the present invention is not limited thereto. For example, as in the modification shown in FIG. 12, only one of the side surfaces 33 of the light guide plate 30 may function as a light incident surface. In such a modification, the emission direction of the emitted light emitted from the light guide plate 30 in the cross section parallel to both the normal direction nd to the light emitting surface 21 of the surface light source device 20 and the first direction is the front direction. It is inclined to only one side with respect to nd. That is, when the light source 24a is disposed only on one side in the first direction (light guide direction), the first surface 71 of the unit prism 70 located on one side in the first direction (light guide direction) It does not function as a reflecting surface for deflecting the traveling direction. Therefore, only the second surface 72 needs to satisfy the above-mentioned conditions of the top side inclination angle θx2, the base end side inclination angle θy2, and the ratio of the distance Dx2 to the distance Dy2 (Dx2 / Dy2).

さらに、上述した実施の形態において、基部40内に拡散成分45を分散させることによって、導光板30に入射した光が導光板30から出射し得るようにした例を示した。このような導光板30においては、通常、出光面31上で計測された導光方向と正面方向との両方に平行な面内での輝度の角度分布においてピーク角度が正面方向から65°以上75°以下だけ傾斜した方向に現れるようになる。しかしながら、上述した例に限られず、一例として、図12に示すように、導光板30の出光面31および裏面32を互いに対して傾斜させるようにしてもよい。図12に示された導光板30においても、通常、出光面31上で計測された導光方向と正面方向との両方に平行な面内での輝度の角度分布においてピーク角度が正面方向から65°以上75°以下だけ傾斜した方向に現れるようになる。   Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the light incident on the light guide plate 30 can be emitted from the light guide plate 30 by dispersing the diffusion component 45 in the base portion 40 has been described. In such a light guide plate 30, the peak angle is usually 65 ° or more and 75 from the front direction in the angular distribution of luminance in a plane parallel to both the light guide direction and the front direction measured on the light exit surface 31. Appears in an inclined direction of less than °. However, the present invention is not limited to the above example, and as an example, as shown in FIG. 12, the light output surface 31 and the back surface 32 of the light guide plate 30 may be inclined with respect to each other. Also in the light guide plate 30 shown in FIG. 12, the peak angle is usually 65 degrees from the front direction in the angular distribution of luminance in a plane parallel to both the light guide direction and the front direction measured on the light exit surface 31. It appears in a direction inclined by not less than ° and not more than 75 °.

図12に示す例では、導光板30の裏面32は、入光面33から反対面34に向かうにつれて、出光面32に対して接近するように傾斜した複数の傾斜面32aと、隣り合う二つの傾斜面32aを連結する段差面32bと、を有している。このうち段差面32bは、導光板30の板面の法線方向ndに延びている。したがって、導光板30内を入光面33の側から反対面34の側へと進む光の多くは、裏面32のうち、段差面32bに入射することなく、傾斜面32aにて反射するようになる。このため、図12に示すように、出光面31および裏面32にて反射して導光板30内を光L111が進む場合、当該光L111の出光面31および裏面32への入射角度は、裏面32で反射する度に小さくなり、全反射を繰り返した後に全反射臨界角未満となる。この結果、導光板30内を進む光L111は、基部40内で光散乱剤45に衝突しなくとも、入光面33から離間した領域において、導光板30内から出射するようになる。これにより、第1方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。   In the example shown in FIG. 12, the back surface 32 of the light guide plate 30 includes a plurality of inclined surfaces 32 a that are inclined so as to approach the light exit surface 32 as it goes from the light incident surface 33 to the opposite surface 34, and two adjacent two surfaces. And a step surface 32b connecting the inclined surfaces 32a. Among these, the step surface 32 b extends in the normal direction nd of the plate surface of the light guide plate 30. Therefore, most of the light traveling in the light guide plate 30 from the light incident surface 33 side to the opposite surface 34 side is reflected by the inclined surface 32 a without entering the step surface 32 b of the back surface 32. Become. For this reason, as shown in FIG. 12, when the light L111 is reflected by the light exit surface 31 and the back surface 32 and travels through the light guide plate 30, the incident angle of the light L111 on the light exit surface 31 and the back surface 32 is the back surface 32. It becomes smaller every time it is reflected, and becomes less than the critical angle for total reflection after repeating total reflection. As a result, the light L111 traveling in the light guide plate 30 is emitted from the light guide plate 30 in a region separated from the light incident surface 33 without colliding with the light scattering agent 45 in the base 40. Thereby, the emitted light quantity along the first direction can be made uniform.

さらに、上述した実施の形態での例や図12に示す例に限られず、導光板30に入射した光を導光板30から出射させるための別の構成(別の光取り出し構成)を、既述の構成と代えて又は既述の構成に加えて、採用することができる。   Furthermore, the present invention is not limited to the example in the above-described embodiment or the example illustrated in FIG. 12, and another configuration (another light extraction configuration) for emitting light incident on the light guide plate 30 from the light guide plate 30 is described above. Instead of the above configuration or in addition to the above-described configuration, it can be adopted.

さらに、上述した面光源装置20および表示装置10の構成は、単なる例示に過ぎず、種々の変更が可能である。例えば、透過光を拡散させる機能を有した光拡散シートや、特定の偏光成分のみを透過し、それ以外の偏光成分を反射する偏光分離機能を有した偏光分離シート等を、光学シート60の出光側に設けるようにしてもよい。   Furthermore, the configurations of the surface light source device 20 and the display device 10 described above are merely examples, and various modifications can be made. For example, a light diffusion sheet having a function of diffusing transmitted light, a polarization separation sheet having a polarization separation function of transmitting only a specific polarization component and reflecting other polarization components, etc. You may make it provide in the side.

なお、以上において、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。   In addition, although the some modification with respect to embodiment mentioned above was demonstrated above, naturally, it is also possible to apply combining a some modification suitably.

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, this invention is not limited to this Example.

以下に説明するサンプル1〜8に係る面光源装置、並びに、この面光源装置を用いた表示装置を作製した。作製された各サンプルについて、視野角特性を比較した。   A surface light source device according to Samples 1 to 8 described below and a display device using the surface light source device were manufactured. The viewing angle characteristics were compared for each of the produced samples.

〔面光源装置および表示装置の構成〕
面光源装置および液晶表示パネルを有した表示装置を作製した。面光源装置は、導光板と、光源と、反射シートと、光学シートとが、上述した実施の形態と同様の位置関係で配置されてなる装置とした。ただし、第2の光源は設けなかった。光学シートおよび導光板以外の構成要素、すなわち、液晶表示パネル、並びに、面光源装置の光源および反射シートは、市販されている液晶表示装置に組み込まれているものを使用した。そして、サンプル間において、光学シートのみを互いに異なるものを使用し、液晶表示パネル、並びに、面光源装置の導光板、光源および反射シートついては同一のものを使用した。
[Configuration of surface light source device and display device]
A display device having a surface light source device and a liquid crystal display panel was produced. The surface light source device is a device in which a light guide plate, a light source, a reflection sheet, and an optical sheet are arranged in the same positional relationship as in the above-described embodiment. However, the second light source was not provided. As components other than the optical sheet and the light guide plate, that is, the liquid crystal display panel, and the light source and the reflection sheet of the surface light source device, those incorporated in a commercially available liquid crystal display device were used. And between samples, the thing from which only an optical sheet mutually differs was used, and the same thing was used about the liquid crystal display panel, the light guide plate of a surface light source device, a light source, and a reflective sheet.

(光学シート)
光学シートは、シート状の本体部と、本体部の入光側面に突出する多数の直線状単位プリズムと、を有するようにした。多数の単位プリズムは、その長手方向に直交する方向に隙間無く並べられていた。各単位プリズムの断面形状は、単位プリズムの長手方向に沿って一定とした。各サンプルに組み込まれた光学シート間において、単位プリズムの主切断面における断面形状の外輪郭を変更した。各サンプルに組み込まれた光学シート間において、単位プリズムの幅Wb(図7参照)および高さHb(図7参照)は同一とした。
(Optical sheet)
The optical sheet has a sheet-like main body portion and a large number of linear unit prisms protruding from the light incident side surface of the main body portion. Many unit prisms were arranged without gaps in a direction perpendicular to the longitudinal direction. The cross-sectional shape of each unit prism is constant along the longitudinal direction of the unit prism. The outer contour of the cross-sectional shape on the main cutting surface of the unit prism was changed between the optical sheets incorporated in each sample. The width Wb (see FIG. 7) and the height Hb (see FIG. 7) of the unit prism are the same between the optical sheets incorporated in each sample.

サンプル1,4,5,6については、図7および図8に示す例と同様に、単位プリズムの第1面および第2面が、光学シートの主切断面において、三つの直線部(頂部側の直線部、中間部直線部、および、基端部側直線部)からなる折れ線状となるようにした。サンプル2,3,7については、単位プリズムの第1面および第2面が、光学シートの主切断面において、四つの直線部(頂部側の直線部、二つの中間部直線部、および、基端部側直線部)からなる折れ線状となるようにした。サンプル1〜7において、入光面角度は、頂部の側から基端部の側へ向けて、大きくなっていくようにした。サンプル8については、単位プリズムが、光学シートの主切断面において二等辺三角形形状となるようにした。また、サンプル1〜8において、単位プリズムの第1面と第2面は、光学シートの主切断面において、単位プリズムの頂部を通り正面方向へ延びる軸線を中心として、線対称となるように構成した。   For samples 1, 4, 5, and 6, as in the example shown in FIGS. 7 and 8, the first surface and the second surface of the unit prism have three straight portions (on the top side) on the main cutting surface of the optical sheet. A straight line portion, an intermediate portion straight portion, and a base end portion side straight portion). For Samples 2, 3, and 7, the first and second surfaces of the unit prism are arranged on the main cutting surface of the optical sheet with four straight portions (a straight portion on the top side, two straight portions on the middle portion, and a base portion). It was made into the shape of a polygonal line consisting of the end side straight part). In samples 1 to 7, the light incident surface angle was increased from the top side toward the base end side. For sample 8, the unit prism was formed in an isosceles triangle shape on the main cut surface of the optical sheet. Further, in Samples 1 to 8, the first surface and the second surface of the unit prism are configured to be line symmetric about the axis extending through the top of the unit prism in the front direction on the main cutting surface of the optical sheet. did.

表1に、各サンプルに組み込まれた光学シートの単位プリズムの主切断面における形状を示す。なお、表1における「幅割合」とは、光学シートの主切断面にて、対称となる直線部が、本体部のシート面に沿った方向において、第1面または第2面に対して占める割合を百分率で示している。また、表1における「Dx/Dy」の「値」の欄には、光学シートの主切断面において、単位プリズムの頂部と基端部とを結ぶ直線SL1,SL2から、当該直線SL1,SL2と直交する方向に沿って当該直線SL1,SL2から最も離間する第1面または第2面上の位置までの離間距離Dx1,Dx2の、単位プリズムの頂部と基端部との間の距離Dy1,Dy2に対する比(Dx1/Dy1,Dx2/Dy2)を示している(図7参照)。表1における「Dx/Dy」の「充足」の欄には、「Dx/Dy」の値が、0.04以上0.06以下となっている場合に「○」を付し、0.04以上0.06以下となっていない場合に「×」を付した。   Table 1 shows the shape of the main prism of the unit prism of the optical sheet incorporated in each sample. The “width ratio” in Table 1 means that the symmetric linear portion of the main cutting surface of the optical sheet occupies the first surface or the second surface in the direction along the sheet surface of the main body. The percentage is shown as a percentage. Further, in the “value” column of “Dx / Dy” in Table 1, the straight line SL1, SL2 connecting the top and the base end of the unit prism on the main cut surface of the optical sheet, Distances Dy1, Dy2 between the top and base ends of the unit prisms of the separation distances Dx1, Dx2 from the straight lines SL1, SL2 to the position on the first surface or the second surface that are farthest from the straight lines SL1, SL2 along the orthogonal direction (Dx1 / Dy1, Dx2 / Dy2) are shown (see FIG. 7). In the “Satisfaction” column of “Dx / Dy” in Table 1, “O” is added when the value of “Dx / Dy” is 0.04 or more and 0.06 or less, and 0.04 When it was not 0.06 or less, “X” was given.

(導光板)
導光板は、上述した実施の形態と同様に、基部と、基部の一側面上に隙間無く第2方向に並べて配列された複数の単位形状要素と、を含んでいた。導光板の主切断面における単位形状要素の断面形状は、図22に示すとおりとした。一つの導光板に含まれる複数の単位形状要素は、互いに同一に構成した。基部は、厚さが一定の平板状に形成された主部と、主部内に分散された拡散成分(光拡散粒子)と、を有する矩形状の板材として形成した。導光板は、導光方向に対面する一対の側面のうちの一方のみがそれぞれ入光面をなすようにした。すなわち、一対の側面の一方のみに対向して、後述する光源が配置されるようにした。
(Light guide plate)
The light guide plate includes a base and a plurality of unit shape elements arranged side by side in the second direction on one side surface of the base with no gap, as in the above-described embodiment. The cross-sectional shape of the unit shape element on the main cut surface of the light guide plate was as shown in FIG. The plurality of unit shape elements included in one light guide plate were configured identically. The base was formed as a rectangular plate having a main part formed in a flat plate shape with a constant thickness and a diffusion component (light diffusion particles) dispersed in the main part. In the light guide plate, only one of the pair of side faces facing the light guide direction forms a light incident surface. That is, the light source described later is arranged so as to face only one of the pair of side surfaces.

(光源)
上述した実施の形態と同様に、点状発光体から光源を構成した。具体的には、導光板の導光方向に対面する一対の側面のうちの一方に対向する位置に、第2方向に沿って、LEDチップを2mmの間隔で配列してなる構成を採用した。
(light source)
As in the above-described embodiment, a light source is configured from a point light emitter. Specifically, a configuration is adopted in which LED chips are arranged at intervals of 2 mm along the second direction at positions facing one of a pair of side surfaces facing the light guide direction of the light guide plate.

(反射シート)
反射シートは、鏡面シートを採用した。
(Reflective sheet)
A mirror sheet was used as the reflection sheet.

Figure 2013076722
Figure 2013076722

<評価結果>
各サンプルに係る面光源装置の発光面上、すなわち光学シートの出光面上での輝度の角度分布を測定した。輝度の角度分布は、第1方向(単位プリズムの配列方向)および正面方向の両方に平行な面内と、第2方向(単位形状要素の配列方向)および正面方向の両方に平行な面内と、で測定した。図13〜図21に、測定された輝度の角度分布を示す。図13〜図20において、実線が、第1方向(単位プリズムの配列方向)および正面方向の両方に平行な面内での輝度の角度分布を示しており、点線が、第2方向(単位形状要素の配列方向)および正面方向の両方に平行な面内での輝度の角度分布を示している。また、図21には、導光板の出光面上で計測された、第1方向(単位形状要素の長手方向)および正面方向の両方に平行な面内での輝度の角度分布を示している。図21に示された導光板の出光面上での輝度の角度分布は、サンプル1〜8の間で共通する結果である。
<Evaluation results>
The angular distribution of luminance on the light emitting surface of the surface light source device according to each sample, that is, on the light emitting surface of the optical sheet was measured. The angular distribution of the brightness is in a plane parallel to both the first direction (unit prism arrangement direction) and the front direction, and in a plane parallel to both the second direction (unit shape element arrangement direction) and the front direction. , Measured by. FIGS. 13 to 21 show the angular distribution of the measured luminance. 13 to 20, the solid line indicates the angular distribution of luminance in a plane parallel to both the first direction (unit prism arrangement direction) and the front direction, and the dotted line indicates the second direction (unit shape). The angular distribution of luminance in a plane parallel to both the element arrangement direction and the front direction is shown. FIG. 21 shows an angular distribution of luminance in a plane parallel to both the first direction (longitudinal direction of the unit shape element) and the front direction, measured on the light exit surface of the light guide plate. The angular distribution of luminance on the light exit surface of the light guide plate shown in FIG. 21 is a result common to the samples 1-8.

サンプル1〜3では、第1方向(単位プリズムの配列方向)および正面方向の両方に平行な面内での輝度の角度分布と、第2方向(単位形状要素の配列方向)および正面方向の両方に平行な面内での輝度の角度分布とが、グラフ上で同様の輪郭を示し、半値角も略同一となった。サンプル4〜8では、第1方向(単位プリズムの配列方向)および正面方向の両方に平行な面内での輝度の角度分布と、第2方向(単位形状要素の配列方向)および正面方向の両方に平行な面内での輝度の角度分布とが大きく異なっていた。   In Samples 1 to 3, the luminance angular distribution in a plane parallel to both the first direction (unit prism arrangement direction) and the front direction, and both the second direction (unit shape element arrangement direction) and the front direction. The angle distribution of the luminance in the plane parallel to the curve shows the same contour on the graph, and the half-value angle is substantially the same. In Samples 4 to 8, the angular distribution of luminance in a plane parallel to both the first direction (unit prism arrangement direction) and the front direction, and both the second direction (unit shape element arrangement direction) and the front direction are used. The angular distribution of luminance in a plane parallel to the image was significantly different.

また、各サンプルに係る表示装置によって表示される映像を、表示面から正面方向に30cm離れた位置から観察した。サンプル1〜3では、10cm×15cmの表示領域に表示された映像が、均一な明るさ分布で、観察された。一方、サンプル4〜8では、10cm×15cmの表示領域の内の外縁部に観察される映像が、表示領域の内の中央に観察される映像よりも暗く感じられた。   Moreover, the image | video displayed by the display apparatus which concerns on each sample was observed from the position 30 cm away from the display surface in the front direction. In samples 1 to 3, an image displayed in a display area of 10 cm × 15 cm was observed with a uniform brightness distribution. On the other hand, in samples 4 to 8, the image observed at the outer edge of the 10 cm × 15 cm display area was felt darker than the image observed at the center of the display area.

10 表示装置
15 液晶表示パネル
18 制御装置
20 面光源装置
22 反射シート
24a,24b 光源
25 発光体
26 光学シート
30 導光板
31 出光面
32 裏面
33 入光面(第1入光面)
34 反対面(第2入光面)
37 折れ面
37a 第1傾斜面
37b 第2傾斜面
38 折れ面
38a 第1傾斜面
38b 第2傾斜面
40 基部
41 一側面、出光側面
44 主部
45 拡散成分
50 単位形状要素
51 出光側面(外輪郭)
52a 頂部
52b 端部
60 光学シート
65 本体部
66 入光側面
67 出光側面
70 単位プリズム
71 第1面
72 第2面
74 基端部(端部)
75 頂部(先端部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display apparatus 15 Liquid crystal display panel 18 Control apparatus 20 Surface light source device 22 Reflection sheet 24a, 24b Light source 25 Light emitter 26 Optical sheet 30 Light guide plate 31 Light emission surface 32 Back surface 33 Light incident surface (1st light incident surface)
34 Opposite surface (second light entrance surface)
37 Folded surface 37a First inclined surface 37b Second inclined surface 38 Folded surface 38a First inclined surface 38b Second inclined surface 40 Base 41 One side, light exit side 44 Main part 45 Diffusion component 50 Unit shape element 51 Light exit side (outer contour) )
52a Top portion 52b End portion 60 Optical sheet 65 Main body portion 66 Light incident side surface 67 Light exit side surface 70 Unit prism 71 First surface 72 Second surface 74 Base end portion (end portion)
75 Top (tip)

Claims (13)

シート状の本体部と、
前記本体部の入光側に並べて配置され、各々が配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を備え、
各単位プリズムは、前記本体部のシート面と平行な方向に互いに対向して配置された第1面および第2面を有し、
前記本体部の法線方向と前記単位プリズムの配列方向との両方に平行な主切断面において、前記単位プリズムの前記第2面が前記本体部のシート面に対してなす角度を入光面角度とすると、前記入光面角度は、前記本体部から最も離間した前記単位プリズムの頂部から前記本体部に最も接近した前記単位プリズムの基端部へ向けて、大きくなるように変化し、
前記主切断面において、前記頂部と前記基端部との間の前記本体部のシート面に沿った距離の5%の長さだけ前記頂部から前記基端部の側へずれた前記第2面上の位置と、前記頂部と、を結ぶ頂部側直線は、前記本体部のシート面に対して45°以上55°以下の角度をなし、且つ、前記頂部と前記基端部との間の前記本体部のシート面に沿った距離の5%の長さだけ前記基端部から前記頂部の側へずれた前記第2面上の位置と、前記基端部と、を結ぶ基端部側直線は、前記本体部のシート面に対して60°以上70°以下の角度をなし、
前記主切断面において、前記頂部と前記基端部とを結ぶ直線から、当該直線と直交する方向に沿って当該直線から最も離間する前記第2面上の位置までの離間距離の、前記頂部と前記基端部との間の距離に対する比は、0.04以上0.06以下である、光学シート。
A sheet-like body,
A plurality of unit prisms arranged side by side on the light incident side of the main body, each extending linearly in a direction intersecting the arrangement direction,
Each unit prism has a first surface and a second surface arranged to face each other in a direction parallel to the sheet surface of the main body,
In a main cutting plane parallel to both the normal direction of the main body and the arrangement direction of the unit prisms, an incident surface angle is an angle formed by the second surface of the unit prism with respect to the sheet surface of the main body Then, the light incident surface angle is changed so as to increase from the top of the unit prism farthest away from the main body to the base end of the unit prism closest to the main body.
In the main cut surface, the second surface shifted from the top to the base end by a length of 5% of the distance along the sheet surface of the main body between the top and the base end. The top side straight line connecting the upper position and the top portion forms an angle of 45 ° or more and 55 ° or less with respect to the seat surface of the main body portion, and the portion between the top portion and the base end portion is formed. A base end side straight line connecting the base end portion and the position on the second surface shifted from the base end portion to the top side by a length of 5% of the distance along the sheet surface of the main body portion. Is at an angle of 60 ° to 70 ° with respect to the sheet surface of the main body,
In the main cutting plane, the top portion having a separation distance from a straight line connecting the top portion and the base end portion to a position on the second surface that is the farthest from the straight line in a direction orthogonal to the straight line; The ratio with respect to the distance between the said base end parts is an optical sheet which is 0.04 or more and 0.06 or less.
前記基端部側直線が前記本体部のシート面に対してなす角度と、前記頂部側直線が前記本体部のシート面に対してなす角度と、の差は、12°以上である、請求項1に記載の光学シート。   The difference between the angle formed by the base end side straight line with respect to the seat surface of the main body portion and the angle formed by the top side straight line with respect to the seat surface of the main body portion is 12 ° or more. The optical sheet according to 1. 前記第1面および前記第2面が互いに接続する位置において、前記単位プリズムの前記頂部が画成され、
前記主切断面において、前記第1面および前記第2面は、前記頂部を通過して前記本体部の法線方向に延びる軸線を中心として、対称性を有している、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のプリズムシート。
The top of the unit prism is defined at a position where the first surface and the second surface are connected to each other;
In the main cut surface, the first surface and the second surface have symmetry about an axis passing through the top and extending in a normal direction of the main body.
The prism sheet according to claim 1 or 2, wherein
出光面と、第1方向に対向して配置された一対の側面と、を有し、
前記一対の側面のうちの前記第1方向における前記一側の側面に対応して設けられた光源と、
前記導光板の前記出光面に対向して配置された、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学シートと、を備え、
前記単位プリズムの配列方向が前記第1方向と平行となり、且つ、各単位プリズムの前記第1面が前記第1方向における一側に位置するともに前記第2面が前記第1方向における他側に位置するようにして、前記光学シートおよび前記導光板が配置されている、面光源装置。
A light exit surface, and a pair of side surfaces disposed opposite to each other in the first direction,
A light source provided corresponding to the one side surface in the first direction of the pair of side surfaces;
The optical sheet according to any one of claims 1 to 3, disposed opposite the light exit surface of the light guide plate,
The arrangement direction of the unit prisms is parallel to the first direction, the first surface of each unit prism is located on one side in the first direction, and the second surface is on the other side in the first direction. A surface light source device in which the optical sheet and the light guide plate are arranged so as to be positioned.
前記導光板は、
シート状の基部と、
前記第1方向と交差する配列方向に並べて前記基部の前記光学シート側に設けられた単位形状要素と、を有する、請求項4に記載の面光源装置。
The light guide plate is
A sheet-like base;
5. The surface light source device according to claim 4, further comprising unit-shaped elements arranged in an arrangement direction intersecting the first direction and provided on the optical sheet side of the base.
前記基部の法線方向と前記単位形状要素の前記配列方向との両方に平行な導光板の主切断面において、前記単位形状要素の外輪郭が前記基部のシート面に対してなす角度を出光面角度とすると、前記基部のシート面に沿った前記単位形状要素の幅のうちの20%以上35%以下に対応する前記外輪郭上の領域において、前記単位形状要素の前記出光面角度が10°以上35°以下となっている、請求項5に記載の面光源装置。   In the main cutting surface of the light guide plate parallel to both the normal direction of the base and the arrangement direction of the unit shape elements, the light exit surface forms an angle formed by the outer contour of the unit shape elements with respect to the sheet surface of the base In terms of an angle, in the region on the outer contour corresponding to 20% to 35% of the width of the unit shape element along the sheet surface of the base, the light exit surface angle of the unit shape element is 10 °. The surface light source device according to claim 5, wherein the surface light source device is at least 35 °. 前記単位形状要素の前記出光面角度は、前記基部から最も離間した前記単位形状要素の前記外輪郭上の頂部から前記基部に最も接近した前記単位形状要素の前記外輪郭上の基端部へ向けて、大きくなるように変化する、請求項5または6に記載の面光源装置。   The light exit surface angle of the unit shape element is directed from the top on the outer contour of the unit shape element farthest from the base to the base end on the outer contour of the unit shape element closest to the base. The surface light source device according to claim 5, wherein the surface light source device changes so as to increase. 前記導光板の主切断面における前記単位形状要素の前記配列方向に沿った幅Waに対する、前記主切断面における前記単位形状要素の前記基部の出光側面からの高さHaの比が、0.3以上0.4以下である、請求項5〜7のいずれか一項に記載の面光源装置。   The ratio of the height Ha from the light emission side surface of the base of the unit-shaped element in the main cutting surface to the width Wa along the arrangement direction of the unit-shaped elements in the main cutting surface of the light guide plate is 0.3. The surface light source device according to claim 5, which is 0.4 or more and 8 or less. 前記単位形状要素は、前記導光板の主切断面において、前記基部上に一辺が位置するとともに前記外輪郭上における前記出光側面から最も離間した頂部と前記出光側面に接続する各基端部との間に二辺が位置する五角形形状、或いは、前記五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状を有し、
前記外輪郭上における前記頂部と各基端部との間に位置する前記二辺のうち、前記頂部側の一辺の出光面角度が10°以上35°以下であり、前記基端部側の一辺の出光面角度が30°より大きく60°以下である、請求項5〜8のいずれか一項に記載の面光源装置。
The unit-shaped element includes a top portion of the main cutting surface of the light guide plate, the one side of which is located on the base portion and the most distant from the light exit side surface on the outer contour, and each base end portion connected to the light exit side surface. A pentagonal shape with two sides between them, or a shape formed by chamfering one or more corners of the pentagonal shape,
Of the two sides located between the top and each base end on the outer contour, the light exit surface angle of one side of the top is 10 ° or more and 35 ° or less, and one side of the base end The surface light source device according to claim 5, wherein the light exit surface angle is greater than 30 ° and 60 ° or less.
前記基部は、樹脂からなる主部と、前記主部中に分散された拡散成分と、を含む、請求項5〜9のいずれか一項に記載の面光源装置。   The surface light source device according to any one of claims 5 to 9, wherein the base includes a main portion made of resin and a diffusion component dispersed in the main portion. 前記一対の側面のうちの前記第1方向における他側の側面に対応して設けられた第2の光源を、さらに備える、請求項4〜10のいずれか一項に記載の面光源装置。   The surface light source device according to any one of claims 4 to 10, further comprising a second light source provided corresponding to the other side surface in the first direction of the pair of side surfaces. 請求項4〜11のいずれか一項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置に対向して配置された透過型表示パネルと、を備える、表示装置。
A surface light source device according to any one of claims 4 to 11,
A transmissive display panel disposed to face the surface light source device.
前記光源に接続された制御装置をさらに備え、
前記導光板は、基部と、前記基部の一側の面上に一方向に配列され前記出光面をなす複数の線状の単位形状要素と、を有し、
前記光源は、前記一方向に配列された複数の点状発光体を含み、
前記制御装置は、表示されるべき映像に応じて各点状発光体の出力を調節するように構成されている、請求項12の記載の表示装置。
A controller connected to the light source;
The light guide plate includes a base, and a plurality of linear unit-shaped elements arranged in one direction on a surface on one side of the base to form the light exit surface,
The light source includes a plurality of point-like light emitters arranged in the one direction,
The display device according to claim 12, wherein the control device is configured to adjust an output of each point light emitter in accordance with an image to be displayed.
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