JP2013137927A - Sheet-like light guide plate, planar lighting device, and planar lighting unit - Google Patents

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高充 奥村
Osamu Iwasaki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet-like light guide plate of large and thin size which has high light utilization efficiency, little luminance unevenness, and can uniformly emit light even in bening, and a planar lighting device using the same, and a planar lighting device for flexible planar illumination can be used by bending a light-emitting face in a concavo-convex shape.SOLUTION: The thin-size sheet-like light guide plate has a rectangular light-emission face, light-incident faces, and a rear face, with diffusion particles dispersed inside, and has two or more layers by way of a first layer and a second layer with different particle concentration. The second layer has a cross-sectional shape which has at least a part wherein a thickness becomes a maximum by continuously increasing in a direction away from the light-incident face, and the diffusion particles are dispersed so that a compound scattering cross-sectional area S in a thickness direction of the two or more layers may be continuously and monotonously increased as they are separated from the light-incident face, and the maximum value Sand the minimum value Sof the compound scattering cross-sectional area S satisfy A*k≤S≤B*k, and C*k≤S≤D*k ( a coefficient k is an inverse of a ratio to a reference light guide length, A, B, C and D are a constant determined by the light guide length).

Description

本発明は、面状照明光を出射させるための拡散微粒子等の拡散材料を分散させ、凹凸に曲げて使用することができるフレキシブル照明用の薄型、特に超薄型2層構造のシート状導光板、並びに液晶ディスプレイ(液晶表示装置)や広告用ディスプレイのバックライト及び環境照明用面光源等として用いられる、面状照明光を発光させることができる面状照明装置、並びに発光面を凹凸に曲げて使用することができるフレキシブル面照明用の面状照明ユニットに関するものである。   The present invention relates to a sheet-like light guide plate having a thin, particularly ultra-thin, two-layer structure for flexible lighting, in which a diffusion material such as diffusion fine particles for emitting planar illumination light can be dispersed and bent into irregularities. In addition, a planar illumination device capable of emitting planar illumination light, used as a backlight of a liquid crystal display (liquid crystal display device) or an advertising display, a surface light source for environmental illumination, and the like, and a light emitting surface bent into an uneven shape The present invention relates to a planar lighting unit for flexible surface lighting that can be used.

液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射し、液晶表示パネルを照明する面状照明装置(バックライトユニット)が用いられている。バックライトユニットは、照明用の光源が発する光を拡散して液晶表示パネルを照射する導光板、導光板から出射される光を均一化するプリズムシートや拡散シートなどの部品を用いて構成される。
また、広告用ディスプレイのバックライト及び環境照明用面光源においても、ディスプレイパネルの照明をしたり、環境を面状に照明したりするために、照明用の光源が発する光を拡散して面状照明光を出射させるための導光板が用いられている。
As the liquid crystal display device, a planar illumination device (backlight unit) that irradiates light from the back side of the liquid crystal display panel and illuminates the liquid crystal display panel is used. The backlight unit is configured using components such as a light guide plate that diffuses light emitted from a light source for illumination and irradiates the liquid crystal display panel, a prism sheet that diffuses light emitted from the light guide plate, and a diffusion sheet. .
In addition, in backlights for advertising displays and surface light sources for environmental illumination, in order to illuminate the display panel and illuminate the environment in a planar shape, the light emitted from the illumination light source is diffused into a planar shape. A light guide plate for emitting illumination light is used.

現在、大型の液晶テレビや、大型の広告用ディスプレイや、大型の環境照明用面光源においても薄型化が求められており、そのバックライトユニットも、照明用の光源の直上に導光板を配置した直下型と呼ばれる方式よりも、透明樹脂に光を散乱させるための散乱粒子を混入させた板状の導光板を用い、照明用の光源を導光板の側面に配置し、側面から光を入射し、表面から光を出射する方式が求められるようになってきている。   Currently, there is a need to reduce the thickness of large LCD TVs, large advertising displays, and large surface light sources for environmental lighting, and the backlight unit also has a light guide plate directly above the light source for illumination. Rather than using the direct type, a plate-shaped light guide plate in which scattering particles for scattering light are mixed into a transparent resin is used. A light source for illumination is placed on the side of the light guide plate, and light enters from the side. Therefore, a method of emitting light from the surface has been demanded.

例えば、特許文献1には、相補的な形状を有する少なくとも2つの光散乱導光体ブロック領域を含む板状光散乱導光素子と、その側方より光を入射させることのできる少なくとも1個の光入射手段とを備え、各光散乱導光体ブロック領域の散乱能を有効散乱照射パラメータ値で表わした時、各有効散乱照射パラメータ値の内の少なくとも1つは他のいずれの有効散乱照射パラメータ値とも等しくなく、かつ、板状光散乱導光素子の厚み方向の断面上における有効散乱照射パラメータの平均値が、光入射手段に相対的に近い部分では相対的に小さく、光入射手段に相対的に遠い部分では相対的に大きい光散乱導光光源装置が提案されている。   For example, Patent Document 1 discloses a plate-like light scattering light guide element including at least two light scattering light guide block regions having complementary shapes, and at least one light that can be incident from the side thereof. Light scattering means, and when the scattering ability of each light scattering light guide block area is represented by an effective scattering irradiation parameter value, at least one of the effective scattering irradiation parameter values is any other effective scattering irradiation parameter. The average value of the effective scattering irradiation parameter on the cross section in the thickness direction of the plate-like light scattering light guide element is relatively small at a portion relatively close to the light incident means, and is not relative to the light incident means. A relatively large light-scattering light-guiding light source device has been proposed in a far part.

また、特許文献2には、少なくとも1つの非散乱導光領域と、これと同じ材料に屈折率が異なる粒子を均一に分散した少なくとも1つの散乱導光領域とが、重なる部分を有する板状体において、端面に光源灯を装着すると共に、両領域の板厚で粒子の濃度を局所的に調整することによって、主面からの出射両の分布状態を制御したことを特徴とする面光源装置であって、散乱導光領域が凸状の導光体ブロックであり、非散乱導光領域が凸状の導光体ブロックに対応する凹状の導光体ブロックである面光源装置が提案されている。   Patent Document 2 discloses a plate-like body in which at least one non-scattering light guiding region and at least one scattering light guiding region in which particles having different refractive indexes are uniformly dispersed in the same material are overlapped. In the surface light source device, the light source lamp is mounted on the end face, and the distribution state of both emission from the main surface is controlled by locally adjusting the particle concentration by the thickness of both regions. A surface light source device is proposed in which the scattering light guide region is a convex light guide block and the non-scattering light guide region is a concave light guide block corresponding to the convex light guide block. .

さらに、特許文献3には、2層からなる導光板であり、第1層と第2層との境界面が端部から導光板の中央に向かうに従って、光出射面に近づく方向に傾斜した傾斜面である導光板(断面形状が、例えば二等辺三角形)が開示されている。   Further, Patent Document 3 is a light guide plate composed of two layers, and an inclination inclined in a direction approaching the light exit surface as the boundary surface between the first layer and the second layer goes from the end toward the center of the light guide plate. A light guide plate (a cross-sectional shape is, for example, an isosceles triangle) that is a surface is disclosed.

特許第3215218号(特開平06−324330号)公報Japanese Patent No. 3215218 (Japanese Patent Laid-Open No. 06-324330) 特許第4127897号(特開平11−345512号)公報Japanese Patent No. 4127897 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-345512) 特開2009−117357号公報JP 2009-117357 A

ところで、特許文献1に提案された光散乱導光装置は、板状光散乱導光素子を光散乱能の異なる2つ〜3つの光散乱導光体ブロック領域で構成し、光入射手段に相対的に遠い部分では、高い光散乱能を持つ光散乱導光体ブロック領域の厚さが厚くなるように構成するものであるが、均一で明るい光出射面を得るものであり、板状光散乱導光素子の光散乱導光体ブロック領域の形状を、液晶表示装置のバックライトユニットに要求される出射光量分布に最適化するために調整することは考慮されていなかった。
また、特許文献2に記載の面光源装置においても、出光面(主面)からの出光輝度とその均整度を高めるために、導光体を散乱導光領域と非散乱導光領域とで構成するものであるが、散乱導光領域の形状を上述の液晶表示装置のバックライトユニットに要求される出射光量分布に最適化するために調整することは考慮されていなかった。
By the way, the light-scattering light guide device proposed in Patent Document 1 is composed of two to three light-scattering light-guiding body block regions having different light-scattering capacities, each of which has a plate-like light-scattering light-guiding element. The light-scattering light guide block region having high light scattering ability is configured to be thick at the far part, but it is intended to obtain a uniform and bright light exit surface, and plate-like light scattering It has not been considered to adjust the shape of the light scattering light guide block region of the light guide element in order to optimize the emitted light amount distribution required for the backlight unit of the liquid crystal display device.
Also in the surface light source device described in Patent Document 2, the light guide is composed of a scattering light guide region and a non-scattering light guide region in order to increase the light emission luminance from the light emission surface (main surface) and the uniformity thereof. However, it has not been considered to adjust the shape of the scattering light guide region in order to optimize the distribution of the emitted light quantity required for the backlight unit of the liquid crystal display device described above.

また、大型の導光板は、周囲の温度・湿度による伸縮が大きく、50型(50インチ;対角長:1270mm)程度のサイズでは、5mm以上の伸縮を繰り返す。そのため、特許文献1、及び2に開示の導光板(板状光散乱導光素子や導光体)のように、平板であると、光出射面側と反射面側のどちらに反るかわからず、光出射面側に反った場合、伸縮した導光板が液晶パネルを押し上げ、液晶表示装置から出射される光にプール状のむらが発生する。これを避けるためには、予め液晶パネルとバックライトユニットとの距離を大きくとることが考えられるが、これでは液晶表示装置の薄型化が不可能であるという問題がある。   In addition, the large light guide plate greatly expands and contracts due to ambient temperature and humidity, and repeats expansion and contraction of 5 mm or more in the size of about 50 type (50 inches; diagonal length: 1270 mm). Therefore, as in the light guide plates (plate-like light scattering light guide elements and light guides) disclosed in Patent Documents 1 and 2, if the plate is a flat plate, it cannot be determined whether the light exit surface side or the reflection surface side is warped. However, when the light guide plate warps, the stretched light guide plate pushes up the liquid crystal panel, and pool-like unevenness occurs in the light emitted from the liquid crystal display device. In order to avoid this, it is conceivable to increase the distance between the liquid crystal panel and the backlight unit in advance, but there is a problem that it is impossible to make the liquid crystal display device thin.

特許文献3に記載の導光板は、確かに、粒子濃度の異なる2層からなる導光板であり、その結果、特許文献1と同様に散乱能の異なる2層からなる導光板であり、第1層と第2層との境界面が端部から導光板の中央に向かうに従って、光出射面に近づく方向に傾斜した断面形状が略二等辺三角形である導光板であるが、第2層の形状を出射光量を最適化するために調整することは考慮されていなかった。   The light guide plate described in Patent Document 3 is certainly a light guide plate composed of two layers having different particle concentrations. As a result, the light guide plate composed of two layers having different scattering powers as in Patent Document 1, As the boundary surface between the layer and the second layer is directed from the end toward the center of the light guide plate, the cross-sectional shape inclined in the direction approaching the light output surface is a substantially isosceles triangle, but the shape of the second layer It was not taken into account to adjust the light intensity to optimize the amount of emitted light.

また、バックライトユニットを薄型、大型化すると、光を導光板の奥まで導光するために、散乱粒子の粒子濃度を低くする必要があるが、散乱粒子の粒子濃度が低いと、光入射面近傍では入射した光が十分に拡散されていないため、光入射面近傍から出射される出射光に、光源の配置間隔等に起因する輝線(暗線、ムラ)が視認されてしまうおそれがある。
一方、光入射面近傍の領域で散乱粒子の粒子濃度が高いと、光入射面から入射した光が、光入射面近傍の領域で反射されて、光入射面から戻り光として出射したり、筺体に覆われていて利用されない光入射面付近の領域からの出射光が増加するおそれがある。
In addition, when the backlight unit is thin and large, it is necessary to reduce the particle concentration of the scattering particles in order to guide the light to the depth of the light guide plate, but if the particle concentration of the scattering particles is low, the light incident surface Since the incident light is not sufficiently diffused in the vicinity, bright lines (dark lines, unevenness) due to the arrangement interval of the light sources may be visually recognized in the outgoing light emitted from the vicinity of the light incident surface.
On the other hand, if the particle concentration of the scattering particles is high in the region near the light incident surface, the light incident from the light incident surface is reflected in the region near the light incident surface and emitted from the light incident surface as return light, or There is a risk that light emitted from a region near the light incident surface that is covered and not used increases.

また、薄型(特に、1.2mm以下の)シート状導光板の場合、従来技術である厚さ4mm程度の印刷導光板では、従来通りの印刷パターンの大きさでは視認されてしまう問題を有している。これに対し、印刷パターンを視認されないように小さくすれば対応可能であるが、従来のスクリーン印刷版では、サイズが0.3mm未満のパターンとなった場合にはインクの目詰まりなどが起こり、印刷が困難となるという問題がある。一方、インクジェット法によれば、原理的には印刷可能であるが、ノズルを微細化する必要があるため、製造コストが非常に高いという問題点が容易に予想できる。
このため、従来技術である印刷導光板では、1.2mm以下の薄型シート状導光板が実現できていなかった。
In addition, in the case of a thin (particularly, 1.2 mm or less) sheet-like light guide plate, the conventional print light guide plate having a thickness of about 4 mm has a problem that the conventional print pattern size is visually recognized. ing. On the other hand, it is possible to cope with this by reducing the print pattern so that it is not visually recognized. However, in the case of a conventional screen printing plate, if the pattern is smaller than 0.3 mm, ink clogging occurs, and printing is performed. There is a problem that becomes difficult. On the other hand, according to the ink jet method, printing is possible in principle, but since the nozzle needs to be miniaturized, a problem that the manufacturing cost is very high can be easily predicted.
For this reason, in the conventional printed light guide plate, a thin sheet-like light guide plate of 1.2 mm or less has not been realized.

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、大型かつ薄型な形状であり、光利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される、出射光の輝度分布において画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布、すなわち光出射面からの出射光の輝度分布において中央部の輝度が入射部等の周辺部の輝度よりも高い釣鐘状の分布(以下、「中高分布」とする)を得ることができ、曲げても均一発光することを可能とする、薄型(超薄型)のシート状導光板及びこれを用いる面状照明装置、並びに発光面を凹凸に曲げて使用することができるフレキシブル面照明用の面状照明ユニットを提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, has a large and thin shape, can emit light with high light utilization efficiency and little luminance unevenness, and is required for a large-screen thin liquid crystal television. In the brightness distribution of the emitted light, the distribution near the center of the screen is brighter than the peripheral part, that is, the so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution, that is, the brightness distribution of the emitted light from the light exit surface. Thin (ultra-thin) that can obtain a bell-shaped distribution (hereinafter referred to as “medium-high distribution”) whose luminance is higher than that of the peripheral part such as the incident part, and that can emit light even when bent. ) Sheet-like light guide plate, a planar illumination device using the same, and a planar illumination unit for flexible surface illumination that can be used by bending the light emitting surface into irregularities.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係るシート状導光板は、矩形状の光出射面と、前記光出射面の端辺側に設けられ、前記光出射面に略平行な方向に進行する光を入射する少なくとも1つの光入射面と、前記光出射面とは反対側の背面とを有し、内部に拡散粒子が分散された、厚さが1.2mm以下の薄型のシート状導光板であって、前記導光板は、前記光出射面に略垂直な方向に重なった2つ以上の層を有し、前記2つ以上の層の各層には、1種類以上の前記拡散粒子が互いに異なる粒子濃度で分散されており、前記2つ以上の層は、少なくとも、前記光出射面側に位置する第1層と、前記背面側に位置し、前記第1層と接する第2層とを有し、前記第2層は、前記光出射面に略平行な方向において、前記光出射面に略垂直な方向の厚さが変化し、その厚さが光入射面から遠ざかる方向において連続して増加して極大となる部分を少なくとも有する断面形状を成し、前記光出射面に略平行な方向に沿った位置における前記2つの層の前記光出射面に略垂直な方向の合成散乱断面積Sが前記光入射面から遠ざかるにつれて連続にかつ単調増加するように、前記拡散粒子が分散され、前記合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminは、下記式(1)を満足することを特徴とする。
A・k≦Smax≦B・k
C・k≦Smin≦D・k (1)
ここで、係数kは、基準となる画面サイズV又は導光長L(mm)に対する画面サイズV又は導光長L(mm)の比の逆数(k=V/V=L/L)であり、A、B、C及びDは、前記基準画面サイズV又は基準導光長Lにおいて決まる定数である。
In order to solve the above problems, a sheet-like light guide plate according to a first aspect of the present invention is provided on a rectangular light emitting surface and an end side of the light emitting surface, and is substantially parallel to the light emitting surface. A thin surface having a thickness of 1.2 mm or less, having at least one light incident surface on which light traveling in any direction is incident, and a back surface opposite to the light emitting surface, in which diffused particles are dispersed The light guide plate has two or more layers that overlap each other in a direction substantially perpendicular to the light exit surface, and each of the two or more layers includes one or more types. The diffusing particles are dispersed at different particle concentrations, and the two or more layers are at least a first layer located on the light emitting surface side and a back surface side and in contact with the first layer A second layer, and the second layer is substantially perpendicular to the light exit surface in a direction substantially parallel to the light exit surface. The thickness of the direction changes, and the cross-sectional shape has at least a portion where the thickness continuously increases in the direction away from the light incident surface and becomes a local maximum, along the direction substantially parallel to the light emitting surface The diffused particles are dispersed so that the combined scattering cross section S in the direction substantially perpendicular to the light emitting surface of the two layers at a position increases continuously and monotonously as the distance from the light incident surface increases. The maximum value S max and the minimum value S min of the area S satisfy the following formula (1).
A ・ k ≦ S max ≦ B ・ k
C ・ k ≦ S min ≦ D ・ k (1)
Here, the coefficient k is the reciprocal of the ratio of the screen size V or the light guide length L (mm) to the reference screen size V 0 or the light guide length L 0 (mm) (k = V 0 / V = L 0 / L), and A, B, C, and D are constants determined in the reference screen size V 0 or the reference light guide length L 0 .

ここで、前記基準画面サイズVが、20型(20インチ;対角長:508mm)の画面サイズである時、又は前記基準導光長Lが、269.5mmである時、上記式(1)において、両側入射の場合、A=0.833、B=2.150、C=0.672、D=1.590であり、片側入射の場合、A=1.000、B=1.761、C=0.500、D=0.645であるのが好ましい。
また、前記第2層は、前記光出射面に略平行な方向において、前記光出射面に略垂直な方向の厚さが、少なくとも1つの極小値と、少なくとも1つの極大値とを有する断面形状を成すのが好ましい。
また、前記少なくとも1つの光入射面が、前記光出射面の対向する2つの端辺側に設けられた2つの光入射面であるのが好ましい。
また、前記第2層の前記断面形状は、3つの円弧、又は4つの円弧からなるのが好ましく、また、前記2つの光入射面のそれぞれの側に前記極小値を有し、前記2つの光入射面間の略中央に前記極大値を有するのが好ましく、また、前記2つの光入射面のそれぞれの側に前記極小値を形成する円弧を有し、前記2つの光入射面間の略中央に前記極大値を形成する円弧を有するのが好ましい。
また、前記第2層の厚さが、前記光出射面の略中央で最も厚いのが好ましい。
Here, when the reference screen size V 0 is a screen size of 20 type (20 inches; diagonal length: 508 mm), or when the reference light guide length L 0 is 269.5 mm, the above formula ( 1), A = 0.833, B = 2.150, C = 0.672, D = 1.590 in the case of bilateral incidence, and A = 1.000, B = 1. 761, C = 0.500, and D = 0.645.
The second layer has a cross-sectional shape in which a thickness in a direction substantially perpendicular to the light emitting surface in a direction substantially parallel to the light emitting surface has at least one minimum value and at least one maximum value. It is preferable that
The at least one light incident surface is preferably two light incident surfaces provided on two opposite sides of the light emitting surface.
The cross-sectional shape of the second layer preferably includes three arcs or four arcs, and has the minimum value on each side of the two light incident surfaces, and the two light beams It is preferable that the maximum value is at the approximate center between the incident surfaces, and an arc forming the minimum value is provided on each side of the two light incident surfaces, and the approximate center between the two light incident surfaces is provided. It is preferable to have an arc that forms the maximum value.
Moreover, it is preferable that the thickness of the second layer is the thickest in the approximate center of the light emitting surface.

また、前記少なくとも1つの光入射面が、前記光出射面の1つの端辺側に設けられた1つの光入射面であり、前記第2層の前記断面形状は、前記1つの光入射面の側に前記極小値を有し、前記光出射面の他方の端辺側に前記極大値を有するのが好ましい。
また、前記第2層の前記断面形状は、前記1つの光入射面の側に前記極小値を形成する円弧を有し、前記光出射面の他方の端辺側に前記極大値を形成する円弧を有するのが好ましい。
また、前記2つ以上の層は、さらに、前記背面側に位置し、前記第2層と接する第3層とを有するのが好ましく、また、前記第2層と第3層との境界面は、前記光出射面に略平行であるのが好ましい。
Further, the at least one light incident surface is one light incident surface provided on one end side of the light emitting surface, and the cross-sectional shape of the second layer is that of the one light incident surface. It is preferable to have the minimum value on the side and to have the maximum value on the other end side of the light emitting surface.
The cross-sectional shape of the second layer has an arc that forms the minimum value on the one light incident surface side, and an arc that forms the maximum value on the other end side of the light emitting surface. It is preferable to have.
The two or more layers preferably further include a third layer located on the back surface side and in contact with the second layer, and a boundary surface between the second layer and the third layer is The light exit surface is preferably substantially parallel to the light exit surface.

また、前記光出射面に略平行な方向に進行する光の、前記1つの光入射面からもう1つの光入射面までの又は他端までの導光長が、260mm(20型(20インチ:対角長:508mm))以上、1350mm(100型(100インチ;対角長:2540mm))以下であり、前記拡散粒子の粒径が、4.5μm以上、12.0μm以下であり、前記第2層に分散させる前記拡散粒子の濃度が、0.005wt%以上、4.438wt%以下であり、前記第2層に分散させる前記拡散粒子の粒径及び濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記拡散粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.5,0.005)、(4.5,1.085)、(7.0,0.0006)、(7.0,1.693)、(12.0,0.019)及び(12.0,4.438)で囲まれる領域内にあるのが好ましい。具体的には、前記光出射面の対向する2つの端辺側に設けられた2つの光入射面から前記光が入射する両側入射の場合には、前記1つの光入射面から中央までの片側の前記光の導光長がそれぞれ130mm(20型)以上、675mm(100型)以下であり、合計の前記光の全導光長が260mm(20型)以上、1350mm(100型)以下であり、又は前記光出射面の一方の端辺側に設けられた1つの光入射面から前記光が入射する1辺入射の場合には、前記1つの光入射面から他端(前記光出射面の他方の端辺側)までの前記光の導光長が、260mm(20型)以上、1350mm(100型)以下であるのが好ましい。
また、前記第1層に分散させる前記拡散粒子の濃度が、0.0004wt%以上、0.195wt%以下であり、前記第1層に分散させる前記拡散粒子の粒径及び濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記拡散粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.5,0.0004)、(4.5,0.048)、(7.0,0.0006)、(7.0,0.074)、(12.0,0.0015)及び(12.0,0.195)で囲まれる領域内にあるのが好ましい。
The light guide length of light traveling in a direction substantially parallel to the light emitting surface from the one light incident surface to the other light incident surface or to the other end is 260 mm (20 type (20 inches: Diagonal length: 508 mm)) to 1350 mm (100 type (100 inches; diagonal length: 2540 mm)) or less, and the particle size of the diffusion particles is 4.5 μm to 12.0 μm, The concentration of the diffusing particles dispersed in the two layers is 0.005 wt% or more and 4.438 wt% or less, and the particle size and concentration of the diffusing particles dispersed in the second layer are the particle size of the scattering particles ( In the graph in which the horizontal axis is μm) and the particle concentration (wt%) of the diffusing particles is the vertical axis, 6 points (4.5, 0.005), (4.5, 1.085), (7. 0,0.0006), (7.0,1.693), (12. Preferably in the surrounded by regions at 0.019) and (12.0,4.438). Specifically, in the case of double-sided incidence in which the light is incident from two light incident surfaces provided on two opposite sides of the light emitting surface, one side from the one light incident surface to the center The light guide lengths of the light are 130 mm (20 type) or more and 675 mm (100 type) or less, respectively, and the total light guide length of the light is 260 mm (20 type) or more and 1350 mm (100 type) or less. Or in the case of one side incidence where the light is incident from one light incident surface provided on one end side of the light emitting surface, the other end (of the light emitting surface of the light emitting surface). The light guide length to the other end side) is preferably 260 mm (20 type) or more and 1350 mm (100 type) or less.
The concentration of the diffusion particles dispersed in the first layer is 0.0004 wt% or more and 0.195 wt% or less, and the particle size and concentration of the diffusion particles dispersed in the first layer are the scattering particles. In the graph in which the horizontal axis is the particle diameter (μm) of the particle and the vertical axis is the particle concentration (wt%) of the diffusion particles, 6 points (4.5, 0.0004), (4.5, 0.048) , (7.0, 0.0006), (7.0, 0.074), (12.0, 0.0015) and (12.0, 0.195). .

また、前記少なくとも1つの光入射面から入射した光が前記光出射面から出射された割合を示す光の利用効率が70%以上であり、前記光出射面の前記周辺部近傍から出射する光の輝度に対する前記光出射面の中央部から出射する光の輝度の割合を示す前記光出射面の輝度分布の中高度合が、0%超、45%以下であり、前記光出射面の前記中央部の輝度分布が凸型であるのが好ましい。
また、前記背面が、前記光出射面に平行な平面であるのが好ましい。
Further, the light use efficiency indicating the ratio of the light incident from the at least one light incident surface being emitted from the light exit surface is 70% or more, and the light emitted from the vicinity of the peripheral portion of the light exit surface The middle portion of the luminance distribution of the light emitting surface indicating the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance is more than 0% and 45% or less, and the central portion of the light emitting surface It is preferable that the luminance distribution is convex.
Moreover, it is preferable that the said back surface is a plane parallel to the said light-projection surface.

また、上記課題を解決するために、本発明の第2の態様に係る面状照明装置は、上記第1の態様のシート状導光板と、前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源と、前記導光板及び前記光源を収納し、前記導光板の前記光出射面側に、前記光出射面よりも小さい開口部を有する筐体とを有することを特徴とする。   Moreover, in order to solve the said subject, the planar illuminating device which concerns on the 2nd aspect of this invention arrange | positions the sheet-like light-guide plate of the said 1st aspect, and the said light-incidence surface of the said light-guide plate facing. The light guide plate and the light source, and a housing having an opening smaller than the light exit surface on the light exit surface side of the light guide plate.

また、上記課題を解決するために、本発明の第3の態様に係る面状照明ユニットは、上記第1の態様のシート状導光板と、該導光板の前記光出射面及び前記背面にそれぞれ配置される光学部材と、を含む複数の構成部材で構成される面状照明ユニットであって、該面状照明ユニット全体を構成する前記複数の構成部材は、下記式(3)で表わされる前記面状照明ユニット全体のたわみ剛性D[N・m]が下記式(2)を満足するように構成されていることを特徴とする。
D<1.3 ……(2)
Moreover, in order to solve the said subject, the planar illumination unit which concerns on the 3rd aspect of this invention is the sheet-like light-guide plate of the said 1st aspect, and the said light-projection surface and the said back surface of this light-guide plate, respectively. A planar lighting unit including a plurality of structural members including the optical member, wherein the plurality of structural members configuring the entire planar lighting unit is represented by the following formula (3): It is characterized in that the deflection rigidity D [N · m] of the entire planar illumination unit is configured to satisfy the following formula (2).
D <1.3 (2)

ここで、kは、前記面状照明ユニットを構成する前記複数の構成部材の異なる材質の材料の種類数、Nは、材料kの部品点数、Eは、材料kのヤング率[N/m]、hは、材料kの厚さ[mm]、νは、ポアソン比である。 Here, k is the number of types of materials of different materials of the plurality of constituent members constituting the planar lighting unit, N k is the number of parts of the material k, E k is the Young's modulus of the material k [N / m 2 ], h k is the thickness [mm] of the material k, and ν is the Poisson's ratio.

ここで、前記複数の構成部材は、さらに、前記導光板及び前記光学部材とを収容する筐体を含むものであるのが好ましい。
また、前記導光板の前記材料の材質は、アクリルであり、前記筐体を構成する部品の前記材料の材質は、アルミニウム合金であり、前記筐体の前記材料の厚さは、0.5mm以下であり、前記光学部材の厚さは、0.6mm以下であるのが好ましい。
Here, it is preferable that the plurality of constituent members further include a housing that houses the light guide plate and the optical member.
Moreover, the material of the material of the light guide plate is acrylic, the material of the material of the parts constituting the housing is an aluminum alloy, and the thickness of the material of the housing is 0.5 mm or less. The thickness of the optical member is preferably 0.6 mm or less.

また、上記課題を解決するために、本発明の第4の態様に係る面状照明装置は、上記第3の態様の面状照明ユニットと、該面状照明ユニットの前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源と、を有することを特徴とする。   Moreover, in order to solve the said subject, the planar illuminating device which concerns on the 4th aspect of this invention is the light incidence of the planar illuminating unit of the said 3rd aspect, and the said light-guide plate of this planar illuminating unit. And a light source disposed so as to face the surface.

本発明によれば、従来の導光板を用いた面照明ユニットでは実現できない、曲げても発光可能な、いわゆるフレキシブルな面状照明装置や面光源装置を実現することができる。
また、本発明によれば、大型、薄型な形状であり、かつ光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい輝度分布、いわゆる中高または釣鐘状の明るさの中高の輝度分布を得ることができる。特に、本発明によれば、従来の平板導光板では達成できない高い効率(例えば、70%以上)において、中高の輝度分布を同時に実現できる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, what is called a flexible planar illumination device and surface light source device which cannot be implement | achieved by the surface illumination unit using the conventional light-guide plate, and can light-emit even if it bends is realizable.
In addition, according to the present invention, the central portion of the screen required for a large-sized thin liquid crystal television has a large and thin shape and can emit light with high light utilization efficiency and little luminance unevenness. It is possible to obtain a brightness distribution whose brightness is brighter in the vicinity, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness. In particular, according to the present invention, a medium-high luminance distribution can be simultaneously realized at a high efficiency (for example, 70% or more) that cannot be achieved by a conventional flat light guide plate.

また、本発明によれば、導光板および筐体部品の厚さを薄型、特に、超薄型のシート状にすることで、同時に超軽量化を実現できる。
また、本発明によれば、2層シート状導光板の断面形状設計の手法も含まれているので、この手法に基づいて設計することで、背面側の第2層(下層)の断面形状を決定した場合に内部に分散させる拡散粒子条件を自由に選択することができ、設計の自由度を向上させることができる。
Further, according to the present invention, the light guide plate and the casing component are made thin, in particular, an ultra-thin sheet, thereby simultaneously realizing super light weight.
In addition, according to the present invention, a method for designing the cross-sectional shape of the two-layer sheet-shaped light guide plate is also included. When it is determined, the condition of the diffusing particles to be dispersed inside can be freely selected, and the degree of freedom in design can be improved.

本発明に係るシート状導光板を用いる面状照明装置を備える液晶表示装置の一実施形態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows one Embodiment of a liquid crystal display device provided with the planar illuminating device using the sheet-like light-guide plate which concerns on this invention. 図1に示す液晶表示装置のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of the liquid crystal display device shown in FIG. (A)は、図2に示す面状照明装置の、III−III線矢視図であり、(B)は、(A)のB−B線断面図である。(A) is the III-III arrow directional view of the planar illuminating device shown in FIG. 2, (B) is BB sectional drawing of (A). (A)は、図1及び図2に示す面状照明装置の光源の概略構成を示す斜視図であり、(B)は、(A)に示す光源の1つのLEDを拡大して示す概略斜視図である。(A) is a perspective view which shows schematic structure of the light source of the planar illuminating device shown to FIG.1 and FIG.2, (B) is a schematic perspective view which expands and shows one LED of the light source shown to (A). FIG. 図3に示すシート状導光板の形状を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the shape of the sheet-like light-guide plate shown in FIG. 図5に示すシート状導光板の層構造を説明するためのVI−VI線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI for explaining the layer structure of the sheet-like light guide plate shown in FIG. 5. (a)及び(b)は、それぞれ本発明のシート状導光板の一例の画面サイズと合成散乱断面積の最大値及び最小値との関係を示すグラフである。(A) And (b) is a graph which shows the relationship between the screen size of an example of the sheet-like light-guide plate of this invention, and the maximum value and minimum value of a synthetic | combination scattering cross section, respectively. (a)及び(b)は、それぞれ本発明のシート状導光板の他の例の画面サイズと合成散乱断面積の最大値及び最小値との関係を示すグラフである。(A) And (b) is a graph which shows the relationship between the screen size of the other example of the sheet-like light-guide plate of this invention, and the maximum value and minimum value of a synthetic | combination scattering cross section, respectively. 本発明のシート状導光板の一例の上層に分散させる散乱粒子の粒子径[μm]と粒子濃度[wt%]の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the particle diameter [micrometer] of the scattering particle disperse | distributed to the upper layer of an example of the sheet-like light-guide plate of this invention, and particle concentration [wt%]. 本発明のシート状導光板の一例の下層に分散させる散乱粒子の粒子径[μm]と粒子濃度[wt%]の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the particle diameter [micrometer] of the scattering particle disperse | distributed to the lower layer of an example of the sheet-like light-guide plate of this invention, and particle concentration [wt%]. 本発明のシート状導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the design method of the sheet-like light-guide plate of this invention. 図11に示すシート状導光板の設計方法で設計されたシート状導光板の第2層(下層)の断面形状の3つの例を示すグラフである。It is a graph which shows three examples of the cross-sectional shape of the 2nd layer (lower layer) of the sheet-like light-guide plate designed with the design method of the sheet-like light-guide plate shown in FIG. 図11に示すシート状導光板の設計方法で設計されたシート状導光板の5つの設計例についての導光位置に対する単位長さ当たりの合成散乱断面積を示すグラフである。It is a graph which shows the synthetic | combination scattering cross section per unit length with respect to the light guide position about five design examples of the sheet-like light guide plate designed with the design method of the sheet-like light guide plate shown in FIG. 図11に示すシート状導光板の設計方法で設計されたシート状導光板の第2層(下層)の粒子濃度に対する入射光の利用効率及び出射光の中高度合を示すグラフである。It is a graph which shows the utilization efficiency of incident light with respect to the particle | grain density | concentration of the 2nd layer (lower layer) of the sheet-like light-guide plate designed with the design method of the sheet-like light-guide plate shown in FIG. (A)〜(D)は、本発明に係るシート状導光板の他の一例を示す概略断面図である。(A)-(D) are schematic sectional drawings which show another example of the sheet-like light-guide plate which concerns on this invention. (A)〜(D)は、本発明に係るシート状導光板の他の一例を示す概略断面図である。(A)-(D) are schematic sectional drawings which show another example of the sheet-like light-guide plate which concerns on this invention. 本発明に係る面状照明装置の他の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the planar illuminating device which concerns on this invention. (A)〜(E)は、本発明に係るシート状導光板の他の一例を示す概略断面図である。(A)-(E) are schematic sectional drawings which show another example of the sheet-like light-guide plate which concerns on this invention.

以下に、本発明に係るシート状導光板、及びこれを用いる面状照明装置、並びにフレキシブル面照明用の面状照明ユニットを、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の態様に係るシート状導光板を用いる面状照明装置を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図2は、図1に示した液晶表示装置のII−II線断面図である。
また、図3(A)は、図2に示した面状照明装置(以下「バックライトユニット」ともいう。)のIII−III線矢視図であり、図3(B)は、(A)のB−B線断面図である。
Below, the sheet-like light-guide plate which concerns on this invention, the planar illuminating device using the same, and the planar illuminating unit for flexible surface illumination are demonstrated in detail based on suitable embodiment shown to attached drawing.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display device including a planar illumination device using the sheet-like light guide plate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of the liquid crystal display device shown in FIG. It is II-II sectional view taken on the line.
3A is a view taken along the line III-III of the planar illumination device (hereinafter also referred to as “backlight unit”) shown in FIG. 2, and FIG. It is a BB sectional view taken on the line.

液晶表示装置10は、バックライトユニット20と、そのバックライトユニット20の光出射面側に配置される液晶表示パネル12と、液晶表示パネル12を駆動する駆動ユニット14とを有する。なお、図1においては、バックライトユニットの構成を示すため、液晶表示パネル12の一部の図示を省略している。   The liquid crystal display device 10 includes a backlight unit 20, a liquid crystal display panel 12 disposed on the light emission surface side of the backlight unit 20, and a drive unit 14 that drives the liquid crystal display panel 12. In FIG. 1, a part of the liquid crystal display panel 12 is not shown in order to show the configuration of the backlight unit.

液晶表示パネル12は、予め特定の方向に配列してある液晶分子に、部分的に電界を印加してこの分子の配列を変え、液晶セル内に生じた屈折率の変化を利用して、液晶表示パネル12の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
なお、本発明のシート状導光板が対象とする液晶表示パネル12は、特に制限的ではないが、その画面サイズが、20型(20インチ(20”):対角長:508mm)以上、100型(100インチ(100“);対角長:2540mm)までの大画面であり、このようなサイズの画面を持つ薄型液晶テレビに用いられるものであるのが好ましく、より好ましくは、37型(37インチ(37”);対角長:940mm)以上の大画面であり、このような大画面を持つ大型かつ薄型液晶テレビに用いられるものである。このような液晶表示パネル12の大画面サイズとしては、この他、例えば、40型(40インチ(40”);対角長:1016mm)、42型(42インチ(42”);対角長:1067mm)、46型(46インチ(46”);対角長:1168mm)、52型(52インチ(52”);対角長:1321mm)、55型(55インチ(55”);対角長:1397mm)、65型(65インチ(65”);対角長:1651mm)、70型(70インチ(70“);対角長:1778mm)、80型(80インチ(80”);対角長:2032mm)、90型(90インチ(90“);対角長:2286mm)などの大画面を挙げることができる。
駆動ユニット14は、液晶表示パネル12内の透明電極に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル12を透過する光の透過率を制御する。
The liquid crystal display panel 12 applies a partial electric field to liquid crystal molecules arranged in a specific direction in advance to change the arrangement of the molecules, and uses the change in the refractive index generated in the liquid crystal cell to make a liquid crystal display. Characters, figures, images, etc. are displayed on the surface of the display panel 12.
The liquid crystal display panel 12 targeted by the sheet-like light guide plate of the present invention is not particularly limited, but the screen size is 20 inches (20 inches (20 ″): diagonal length: 508 mm) or more, 100 It is a large screen of a type (100 inches (100 "); diagonal length: 2540 mm), and is preferably used for a thin liquid crystal television having a screen of such a size, more preferably 37 type ( 37 inches (37 ″); diagonal length: 940 mm) or more, and is used for large and thin LCD TVs having such a large screen. Large screen size of such a liquid crystal display panel 12 In addition, for example, 40 type (40 inch (40 "); diagonal length: 1016 mm), 42 type (42 inch (42"); diagonal length: 1067 mm), 46 type (46 inch (4 "); Diagonal length: 1168 mm), 52 type (52 inches (52"); diagonal length: 1321 mm), 55 types (55 inches (55 "); diagonal length: 1397 mm), 65 types (65 inches ( 65 ″); diagonal length: 1651 mm), 70 type (70 inch (70 ″); diagonal length: 1778 mm), 80 type (80 inch (80 ″); diagonal length: 2032 mm), 90 type (90 inch) (90 "); diagonal length: 2286 mm).
The drive unit 14 applies a voltage to the transparent electrode in the liquid crystal display panel 12, changes the direction of the liquid crystal molecules, and controls the transmittance of light transmitted through the liquid crystal display panel 12.

バックライトユニット20は、本発明の第2及び第4の態様に係る面状照明装置を構成するが、液晶表示パネル12の背面から、液晶表示パネル12の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル12の画像表示面と略同一形状の光出射面24aを有する。   The backlight unit 20 constitutes the planar illumination device according to the second and fourth aspects of the present invention, and is an illumination device that irradiates light from the back surface of the liquid crystal display panel 12 to the entire surface of the liquid crystal display panel 12. The liquid crystal display panel 12 has a light emission surface 24a having substantially the same shape as the image display surface.

本実施形態におけるバックライトユニット20は、図1、図2、図3(A)及び図3(B)に示すように、2つの光源28、本発明に係るシート状導光板(以下、単に導光板ともいう)30及び光学部材ユニット32を有する照明装置本体24と、下部筐体42、上部筐体44、折返部材46及び支持部材48を有する筐体26とを有する。また、図1に示すように筐体26の下部筐体42の裏側には、光源28に電力を供給する複数の電源を収納する電源収納部49が取り付けられている。   As shown in FIGS. 1, 2, 3A and 3B, the backlight unit 20 in the present embodiment includes two light sources 28 and a sheet-like light guide plate according to the present invention (hereinafter simply referred to as a guide). A lighting device main body 24 having an optical member unit 32, and a housing 26 having a lower housing 42, an upper housing 44, a folding member 46, and a support member 48. As shown in FIG. 1, a power storage unit 49 that stores a plurality of power supplies for supplying power to the light source 28 is attached to the back side of the lower housing 42 of the housing 26.

まず、本発明の第1の態様のシート状導光板に先立ち、本発明の第3の態様に係る面状照明ユニット及びこれを用いる本発明の第4の態様の面状照明装置について説明する。
ここで、バックライトユニット20は、発光面を凹凸に曲げて使用することができるフレキシブル面状照明用の、本発明の第3の態様に係る面状照明ユニット及びこれを用いる本発明の第4の態様の面状照明装置としても機能する。
本実施形態のバックライトユニット20は、後述する矩形状の光出射面30aと、背面30bと、光入射面30c、30dとを有し、内部に拡散粒子が分散されたシート状の導光板30と、この導光板30の光出射面30a及び背面30bにそれぞれ配置される光学部材(光学部材ユニット32の拡散シート32a、32cやプリズムシート32b、及び反射板34、上下部誘導反射板36、38)と、導光板30及びこれらの光学部材を収容する筐体26とを含む複数の構成部材で構成される本発明の第3の態様に係る面状照明ユニットを含み、この面状照明ユニットとその導光板30の光入射面30c、30dに対面して配置され、筐体26に収納される光源28を備えるものである。以下の説明では、バックライトユニット20は、面状照明ユニットをも表すものとする。
First, prior to the sheet-like light guide plate of the first aspect of the present invention, the planar illumination unit according to the third aspect of the present invention and the planar illumination apparatus of the fourth aspect of the present invention using the same will be described.
Here, the backlight unit 20 has a planar lighting unit according to the third aspect of the present invention for flexible planar lighting that can be used with the light-emitting surface bent into irregularities, and the fourth aspect of the present invention using the same. It also functions as a planar illumination device of the aspect.
The backlight unit 20 of the present embodiment has a sheet-like light guide plate 30 having a rectangular light emitting surface 30a, a back surface 30b, and light incident surfaces 30c and 30d, which will be described later, in which diffusing particles are dispersed. And optical members (the diffusion sheets 32a and 32c of the optical member unit 32, the prism sheet 32b, the reflecting plate 34, the upper and lower guide reflecting plates 36 and 38, which are respectively disposed on the light emitting surface 30a and the back surface 30b of the light guide plate 30. And a planar illumination unit according to the third aspect of the present invention comprising a plurality of constituent members including a light guide plate 30 and a housing 26 that accommodates these optical members, and the planar illumination unit The light guide plate 30 includes a light source 28 that is disposed to face the light incident surfaces 30 c and 30 d and is accommodated in the housing 26. In the following description, the backlight unit 20 also represents a planar illumination unit.

このようなバックライトユニット20の全体を構成する複数の構成部材は、バックライトユニット20全体の、下記式(3)で表わされるたわみ剛性D[N・m]が下記式(2)を満足するように構成されているである必要がある。
D<1.3 ……(2)
In the plurality of constituent members constituting the entire backlight unit 20, the deflection rigidity D [N · m] represented by the following formula (3) of the entire backlight unit 20 satisfies the following formula (2). Need to be configured.
D <1.3 (2)

ここで、kは、バックライトユニット20を構成する複数の構成部材の異なる材質の材料の種類数、Nは、材料kの部品点数、Eは、材料kのヤング率[N/m]、hは、材料kの厚さ[mm]、νは、ポアソン比である。 Here, k is the number of types of materials of different materials constituting the backlight unit 20, N k is the number of parts of the material k, and E k is the Young's modulus of the material k [N / m 2 ], H k is the thickness [mm] of the material k, and ν is the Poisson's ratio.

バックライトユニット20全体のたわみ剛性Dを上記範囲に限定する理由は、このたわみ剛性Dが、上記範囲を満足すると、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置や、フレキシブル面光源装置等を実現することができるが、従来の導光板を用いた面照明ユニットのように、たわみ剛性Dが1.3N/m以上では、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置や、フレキシブル面光源装置等を実現できないからである。
なお、バックライトユニット20全体のたわみ剛性Dの下限値は、特に限定されるものではなく、できるだけ低い方が良いが、使用される材料によって限度があるので、使用される材料に応じて決めれば良いが、導光板、筐体、フィルム等で構成する面状照明装置の実現可能性を考慮すると、0.2N/m以上であるのが好ましい。
なお、筐体がない両面出射タイプ又は両面発光タイプのような場合には、0.04N/m以上であるのが好ましい。
The reason why the deflection rigidity D of the entire backlight unit 20 is limited to the above range is that when the deflection rigidity D satisfies the above range, a flexible planar lighting device that can be bent and emit light, a flexible surface light source device, and the like are realized. However, when the flexural rigidity D is 1.3 N / m 2 or more as in a conventional surface illumination unit using a light guide plate, a flexible planar illumination device capable of emitting light by bending, a flexible surface light source device, etc. This is because it cannot be realized.
The lower limit value of the deflection rigidity D of the entire backlight unit 20 is not particularly limited and should be as low as possible. However, since there is a limit depending on the material used, it may be determined according to the material used. Although it is good, considering the feasibility of the planar lighting device composed of a light guide plate, a housing, a film, etc., it is preferably 0.2 N / m 2 or more.
In the case of a dual emission type or a dual emission type without a housing, it is preferably 0.04 N / m 2 or more.

本発明の第3の態様においては、バックライトユニット20の全体を構成する複数の構成部材は、以下のような材料条件を満たすのが好ましい。
ここで、導光板30を構成する材料は、光学的に透明な樹脂の材料であればどのようなものでも良い。このように導光板30に用いられる透明樹脂の材料の材質としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、アクリル樹脂、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレート、MS樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)のような透明樹脂が挙げられるが、これらの中では、アクリル樹脂が好ましい。
また、導光板30の材料の厚さは、1.2mm以下であるのが好ましい。その理由は、上記範囲を満足すると、曲げて使用しても、材料が壊れずに継続して使い続けられる条件、塑性変形しない条件を満足し、フレキシブル面状照明ユニットとして使用される場合に必要となる最小の曲率半径、例えば、R300で曲げたときの応力が許容応力(比例限度)未満となるので、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置等を実現できるが、導光板30の材料の厚さが1.2mm超では、上記曲率半径で塑性変形を起こす可能性があり、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置等を実現するのが困難となるからである。
なお、導光板30の材料の厚さの下限値は、特に限定されるものではなく、導光板30としての要求性能を満足できれば、できるだけ薄い方が良いが、使用される材料には限度があるので、使用される材料に応じて決めれば良いが、あまりに薄いと、強度が不足するし、強度的には可能であっても、しなやかに曲げることができず、折れたり、しわが生じたりして使用できなくなるので、実現可能性を考慮すると、0.3mm以上であるのが好ましい。
In the 3rd aspect of this invention, it is preferable that the some structural member which comprises the whole backlight unit 20 satisfy | fills the following material conditions.
Here, as long as the material which comprises the light-guide plate 30 is an optically transparent resin material, what kind of thing may be sufficient as it. Thus, as a material of the material of the transparent resin used for the light guide plate 30, for example, PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), acrylic resin, PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS A transparent resin such as a resin or COP (cycloolefin polymer) can be mentioned, and among these, an acrylic resin is preferable.
Moreover, it is preferable that the thickness of the material of the light-guide plate 30 is 1.2 mm or less. The reason for this is that if the above range is satisfied, even if it is bent and used, the material will continue to be used without being broken, and it will not be plastically deformed. The minimum curvature radius, for example, the stress when bent at R300 is less than the allowable stress (proportional limit), so that it is possible to realize a flexible planar lighting device that can be bent to emit light, but the material of the light guide plate 30 This is because if the thickness exceeds 1.2 mm, plastic deformation may occur at the curvature radius, and it becomes difficult to realize a flexible planar lighting device that can be bent and emit light.
The lower limit value of the material thickness of the light guide plate 30 is not particularly limited, and is preferably as thin as possible as long as the required performance as the light guide plate 30 can be satisfied. However, there is a limit to the material used. Therefore, it can be determined according to the material used, but if it is too thin, the strength will be insufficient, and even if it is possible in strength, it cannot be bent flexibly, and it may be bent or wrinkled. In view of feasibility, the thickness is preferably 0.3 mm or more.

また、筐体26を構成する部品、例えば下部筐体42、上部筐体44、折返部材46及び支持部材48等の材料の材質は、導光板30及び光学部材ユニット32の光学部材や反射板34等の光学部材の折り曲げに応じて折り曲げることができ、導光板30及び光学部材を曲げた状態、即ち湾曲した状態で収容して保持することができればどのようなものでも良いが、薄くても強度があり、かつ軽量であるのが好ましく、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレスシート、りん青銅シート等の金属や、金属フィラー入り樹脂などが挙げられるが、これらの中では、アルミニウム合金が好ましい。
また、筐体を構成する部品の材料の厚さは、0.5mm以下であるのが好ましい。その理由は、上記範囲を満足すると、曲げて使用しても、材料が壊れずに継続して使い続けられる条件、塑性変形しない条件を満足し、フレキシブル面状照明ユニットとして使用される場合に必要となる最小の曲率半径、例えば、R300で曲げたときの応力が許容応力(比例限度)未満となるので、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置等を実現できるが、筐体構成部品の材料の厚さが0.5mm超では、上記曲率半径で塑性変形を起こす可能性があり、曲げて発光可能なフレキシブル面状照明装置等を実現するのが困難となるからである。
なお、上記材料の許容曲げ応力をσa、ヤング率をE、曲率半径をRとする時、材料厚さtの上限値taは、ta<t=2Rσa/Eを満足しなければならない。
なお、筐体構成部品の材料の厚さの下限値は、特に限定されるものではなく、フレキシブル面状照明ユニットとしての要求性能を満足できれば、できるだけ薄い方が良いが、使用される材料には限度があるので、使用される材料に応じて決めれば良いが、あまりに薄いと、強度が不足するし、強度的には可能であっても、しなやかに曲げることができず、折れたり、しわが生じたりして使用できなくなるので、実現可能性を考慮すると、0.3mm以上であるのが好ましい。
In addition, the materials of the components constituting the casing 26, such as the lower casing 42, the upper casing 44, the folding member 46, and the support member 48, are the optical members and the reflecting plate 34 of the light guide plate 30 and the optical member unit 32. As long as the light guide plate 30 and the optical member can be accommodated and held in a bent state, that is, in a curved state, the optical member can be bent according to the bending of the optical member, etc. In addition, a metal such as an aluminum alloy, a magnesium alloy, a stainless steel sheet, and a phosphor bronze sheet, a resin containing a metal filler, and the like can be given. Of these, an aluminum alloy is preferable.
Moreover, it is preferable that the thickness of the material of the component which comprises a housing | casing is 0.5 mm or less. The reason for this is that if the above range is satisfied, even if it is bent and used, the material will continue to be used without being broken, and it will not be plastically deformed. The minimum curvature radius, for example, the stress when bent at R300 is less than the allowable stress (proportional limit), so that it is possible to realize a flexible planar lighting device and the like that can be bent and emit light. If the thickness is more than 0.5 mm, plastic deformation may occur at the radius of curvature, which makes it difficult to realize a flexible planar lighting device that can be bent to emit light.
When the allowable bending stress of the material is σa, the Young's modulus is E, and the radius of curvature is R, the upper limit value ta of the material thickness t must satisfy ta <t = 2Rσa / E.
In addition, the lower limit of the thickness of the material of the casing component is not particularly limited, and as long as the required performance as a flexible planar lighting unit can be satisfied, it is better to be as thin as possible. Since there is a limit, it may be determined according to the material used, but if it is too thin, the strength will be insufficient, and even if it is possible in strength, it can not be bent flexibly, it will be bent or wrinkled In view of the feasibility, it is preferably 0.3 mm or more.

また、導光板30の光出射面30a及び背面30bにそれぞれ配置される光学部材も、特制限的ではなく、薄いシート状のものが好ましいが、面状照明ユニットに通常用いられる光学部材であれば、どのようなものを用いても良い。例えば、光学部材として用いられる光出射面30a側に配置される光学部材ユニット32の拡散シート32a、32c及びプリズムシート32b、並びに背面30bに配置される反射板34及び上下部誘導反射板36、38等も、通常、面状照明装置等に用いられる拡散フイルムや反射フイルム等の従来公知のものを用いれば良い。
ここで、使用される各光学部材の材料の厚さは、0.3mm以上0.5mm以下であるのが好ましい。その理由は、筐体を構成する部品の材料の場合と同様である。
本発明の第3の態様に係る面状照明ユニットを構成するバックライトユニット20は、基本的に以上のように構成される。
Further, the optical members respectively disposed on the light emitting surface 30a and the back surface 30b of the light guide plate 30 are not particularly limited and are preferably a thin sheet, but any optical member that is usually used in a planar illumination unit may be used. Anything may be used. For example, the diffusion sheets 32a and 32c and the prism sheet 32b of the optical member unit 32 disposed on the light emitting surface 30a side used as an optical member, and the reflection plate 34 and the upper and lower guide reflection plates 36 and 38 disposed on the back surface 30b. Also, conventionally known ones such as a diffusion film and a reflection film which are usually used in a planar lighting device or the like may be used.
Here, it is preferable that the thickness of the material of each optical member used is 0.3 mm or more and 0.5 mm or less. The reason is the same as in the case of the material of the parts constituting the housing.
The backlight unit 20 constituting the planar illumination unit according to the third aspect of the present invention is basically configured as described above.

以下、バックライトユニット20を構成する各構成部品について説明する。
照明装置本体24は、光を出射する光源28と、光源28から出射された光を面状の光として出射する導光板30と、導光板30から出射された光を、散乱や拡散させてよりムラのない光とする光学部材ユニット32とを有する。
Hereinafter, each component which comprises the backlight unit 20 is demonstrated.
The illuminating device body 24 includes a light source 28 that emits light, a light guide plate 30 that emits light emitted from the light source 28 as planar light, and a light that is emitted from the light guide plate 30 by scattering or diffusing the light. And an optical member unit 32 having light without unevenness.

まず、光源28について説明する。
図4(A)は、図1及び図2に示すバックライトユニット20の光源28の概略構成を示す概略斜視図であり、図4(B)は、図4(A)に示す光源28の1つのLEDチップのみを拡大して示す概略斜視図である。
図4(A)に示すように、光源28は、複数の発光ダイオードのチップ(以下「LEDチップ」という)50と、光源支持部52とを有する。
First, the light source 28 will be described.
4A is a schematic perspective view showing a schematic configuration of the light source 28 of the backlight unit 20 shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4B is one of the light sources 28 shown in FIG. It is a schematic perspective view which expands and shows only one LED chip.
As shown in FIG. 4A, the light source 28 includes a plurality of light emitting diode chips (hereinafter referred to as “LED chips”) 50 and a light source support portion 52.

LEDチップ50は、青色光を出射する発光ダイオードの表面に蛍光物質を塗布したチップであり、所定面積の発光面58を有し、この発光面58から白色光を出射する。
つまり、LEDチップ50の発光ダイオードの表面から出射された青色光が蛍光物質を透過すると、蛍光物質が蛍光する。これにより、LEDチップ50からは、発光ダイオードが出射した青色光と、蛍光物質が蛍光して出射された光とにより白色光が生成され、出射される。
ここで、LEDチップ50としては、GaN系発光ダイオード、InGaN系発光ダイオード等の表面にYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光物質を塗布したチップが例示される。
The LED chip 50 is a chip in which a fluorescent material is applied to the surface of a light emitting diode that emits blue light. The LED chip 50 has a light emitting surface 58 having a predetermined area, and emits white light from the light emitting surface 58.
That is, when the blue light emitted from the surface of the light emitting diode of the LED chip 50 passes through the fluorescent material, the fluorescent material fluoresces. Accordingly, white light is generated and emitted from the LED chip 50 by the blue light emitted from the light emitting diode and the light emitted by the fluorescent substance fluorescent.
Here, the LED chip 50 is exemplified by a chip in which a YAG (yttrium / aluminum / garnet) fluorescent material is applied to the surface of a GaN-based light-emitting diode, InGaN-based light-emitting diode, or the like.

光源支持部52は、一面が導光板30の光入射面(30c、30d)に対向して配置される板状部材である。
光源支持部52は、導光板30の光入射面(30c、30d)に対向する面となる側面に、複数のLEDチップ50を、互いに所定間隔離間した状態で支持している。具体的には、光源28を構成する複数のLEDチップ50は、後述する導光板30の第1光入射面30cまたは第2光入射面30dの長手方向に沿って、言い換えれば、光出射面30aと第1光入射面30cとが交わる線と平行に、または、光出射面30aと第2光入射面30dとが交わる線と平行に、アレイ状に配列され、光源支持部52上に固定されている。
The light source support portion 52 is a plate-like member that is disposed so that one surface thereof faces the light incident surface (30c, 30d) of the light guide plate 30.
The light source support 52 supports the plurality of LED chips 50 on a side surface that is a surface facing the light incident surface (30c, 30d) of the light guide plate 30 with a predetermined distance therebetween. Specifically, the plurality of LED chips 50 constituting the light source 28 are arranged along the longitudinal direction of the first light incident surface 30c or the second light incident surface 30d of the light guide plate 30, which will be described later, in other words, the light emitting surface 30a. Are arranged in an array parallel to the line where the first light incident surface 30c intersects, or parallel to the line where the light emitting surface 30a and the second light incident surface 30d intersect, and are fixed on the light source support 52. ing.

光源支持部52は、銅やアルミニウム合金等の熱伝導性の良い金属で形成されており、LEDチップ50から発生する熱を吸収し、外部に放散させるヒートシンクとしての機能も有する。なお、光源支持部52には、表面積を広くし、かつ、放熱効果を高くすることができるフィンを設けても、熱を放熱部材に伝熱するヒートパイプを設けてもよい。   The light source support 52 is made of a metal having good thermal conductivity such as copper or aluminum alloy, and also has a function as a heat sink that absorbs heat generated from the LED chip 50 and dissipates it to the outside. The light source support 52 may be provided with fins that can increase the surface area and increase the heat dissipation effect, or may be provided with a heat pipe that transfers heat to the heat dissipation member.

ここで、図4(B)に示すように、本実施形態のLEDチップ50は、LEDチップ50の配列方向の長さよりも、配列方向に直交する方向の長さが短い長方形形状、つまり、後述する導光板30の厚み方向(光出射面30aに垂直な方向)が短辺となる長方形形状を有する。言い換えれば、LEDチップ50は、導光板30の光出射面30aに垂直な方向の長さをa、配列方向の長さをbとしたときに、b>aとなる形状である。また、LEDチップ50の配置間隔をqとするとq>bである。このように、LEDチップ50の導光板30の光出射面30aに垂直な方向の長さa、配列方向の長さb、LEDチップ50の配置間隔qの関係が、q>b>aを満たすことが好ましい。
LEDチップ50を長方形形状とすることにより、大光量の出力を維持しつつ、薄型な光源とすることができる。光源28を薄型化することにより、バックライトユニットを薄型にすることができる。また、LEDチップの配置個数を少なくすることができる。
Here, as shown in FIG. 4B, the LED chip 50 of the present embodiment has a rectangular shape whose length in the direction orthogonal to the arrangement direction is shorter than the length of the LED chip 50 in the arrangement direction, that is, described later. The light guide plate 30 has a rectangular shape in which the thickness direction (the direction perpendicular to the light emitting surface 30a) is a short side. In other words, the LED chip 50 has a shape in which b> a when the length in the direction perpendicular to the light emitting surface 30a of the light guide plate 30 is a and the length in the arrangement direction is b. Further, q> b, where q is the arrangement interval of the LED chips 50. Thus, the relationship among the length a in the direction perpendicular to the light emitting surface 30a of the light guide plate 30 of the LED chip 50, the length b in the arrangement direction, and the arrangement interval q of the LED chips 50 satisfies q>b> a. It is preferable.
By making the LED chip 50 into a rectangular shape, a thin light source can be obtained while maintaining a large light output. By making the light source 28 thinner, the backlight unit can be made thinner. In addition, the number of LED chips can be reduced.

なお、LEDチップ50は、光源28をより薄型にできるため、導光板30の厚み方向を短辺とする長方形形状とすることが好ましいが、本発明はこれに限定はされず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等種々の形状のLEDチップを用いることができる。
また、本実施形態では、LEDチップを1列に並べ、単層構造としたが、本発明はこれに限定されず、アレイ支持体に複数のLEDチップ50を配置した構成のLEDアレイを複数個、積層させた構成の多層LEDアレイを光源として用いることもできる。このようにLEDアレイを積層させる場合でもLEDチップ50を長方形形状とし、LEDアレイを薄型にすることで、より多くのLEDアレイを積層させることができる。このように、多層のLEDアレイを積層させ、LEDアレイ(LEDチップ)の充填率を高くすることで、より大光量を出力することができる。また、LEDアレイのLEDチップと隣接する層のLEDアレイのLEDチップも上述と同様に配置間隔が上記式を満たすことが好ましい。つまり、LEDアレイは、LEDチップと隣接する層のLEDアレイのLEDチップとを所定距離離間させて積層させることが好ましい。
In addition, since the LED chip 50 can make the light source 28 thinner, it is preferable that the LED chip 50 has a rectangular shape with a short side in the thickness direction of the light guide plate 30. LED chips having various shapes such as a shape, a polygonal shape, and an elliptical shape can be used.
In this embodiment, the LED chips are arranged in a single row to form a single layer structure. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of LED arrays having a plurality of LED chips 50 arranged on an array support are provided. A multilayer LED array having a laminated structure can also be used as a light source. Even when LED arrays are stacked in this manner, more LED arrays can be stacked by making the LED chip 50 rectangular and thinning the LED array. In this way, a larger amount of light can be output by stacking multilayer LED arrays and increasing the filling rate of the LED arrays (LED chips). In addition, the LED chip of the LED array in the layer adjacent to the LED chip of the LED array preferably has the arrangement interval satisfying the above formula as described above. In other words, the LED array is preferably laminated with the LED chip and the LED chip of the LED array in the adjacent layer separated by a predetermined distance.

次に、図2、図3(A)、(B)、図5及び図6を参照して、本発明の第1の態様に係るシート状導光板30について説明する。
導光板30は、(A)、(B)、図5及び図6に示すように、厚みの薄い直方体を成す透明なシート状であり、略矩形、例えば長方形形状の平坦な平面である光出射面30aと、この光出射面30aの反対側、つまり、導光板30の背面側に位置し、光出射面30aと略同形状の平坦な平面である背面30bと、光出射面30aの長辺側の両端面に、光出射面30aに対してほぼ垂直に形成された2つの光入射面(第1光入射面30cと第2光入射面30d)とを有している。
Next, with reference to FIG. 2, FIG. 3 (A), (B), FIG. 5, and FIG. 6, the sheet-like light guide plate 30 according to the first aspect of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the light guide plate 30 is a transparent sheet that forms a rectangular parallelepiped with a small thickness, and is a light emission that is a flat surface of a substantially rectangular shape, for example, a rectangular shape. A surface 30a, a back surface 30b that is located on the opposite side of the light emitting surface 30a, that is, on the back surface side of the light guide plate 30, and has a flat surface substantially the same shape as the light emitting surface 30a, and a long side of the light emitting surface 30a Both end surfaces on the side have two light incident surfaces (a first light incident surface 30c and a second light incident surface 30d) formed substantially perpendicular to the light emitting surface 30a.

なお、導光板30の第1光入射面30c及び第2光入射面30dには、それぞれに対向するように、上述した2つの光源28が配置されている。ここで、本実施形態では、光出射面30aに略垂直な方向において、光源28のLEDチップ50の発光面58の長さと第1光入射面30c及び第2光入射面30dの長さが略同じ長さであるのが好ましい。
このように、本実施形態のバックライトユニット20では、2つの光源28が、導光板30をはさみこむように配置されている。つまり、所定間隔離間して向い合って配置された2つの光源28の間に導光板30が配置されている。
The two light sources 28 described above are arranged on the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d of the light guide plate 30 so as to face each other. Here, in the present embodiment, the length of the light emitting surface 58 of the LED chip 50 of the light source 28 and the length of the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d are substantially the same in the direction substantially perpendicular to the light emitting surface 30a. The same length is preferred.
Thus, in the backlight unit 20 of the present embodiment, the two light sources 28 are disposed so as to sandwich the light guide plate 30. That is, the light guide plate 30 is disposed between the two light sources 28 that are disposed to face each other with a predetermined distance therebetween.

したがって、2つの光入射面30c及び30dは、光出射面30aの対向する長辺側に対向して位置しており、それぞれ対向して配置された2つの光源28から2つの光入射面30c及び30dにそれぞれ入射した光は、光出射面30aの中央部(対向する短辺の2等分線)に向かって、光出射面30aに略平行に、導光板30内の拡散粒子(詳細は後述する)によって散乱され拡散されつつ、導光板30の内部を伝播し、光出射面30aから出射する。   Accordingly, the two light incident surfaces 30c and 30d are located opposite to the opposite long sides of the light emitting surface 30a, and the two light incident surfaces 30c and 30c are disposed from the two light sources 28 disposed opposite to each other. The light respectively incident on 30d is directed toward the central portion of the light exit surface 30a (the bisector of the short side facing it) and is substantially parallel to the light exit surface 30a and diffused particles in the light guide plate 30 (details will be described later). The light propagates through the light guide plate 30 and is emitted from the light exit surface 30a.

ここで、本発明においては、第1光入射面30cと第2光入射面30dとの間の光が伝播する導光長Lは、20型(インチ)の画面サイズ以上の液晶パネル12を対象としているので、260mm以上である必要があり、最大100型(インチ)の画面サイズの液晶パネル12を対象とするので、1350mm以下であるのが好ましい。例えば、20型(インチ)の画面サイズに対しては、導光長Lは、260mm〜270mmであり、40型(インチ)付近、即ち、37型(インチ)、40型(インチ)、42型(インチ)及び46型(インチ)の画面サイズに対しては、導光長Lは、500mm以上、630mm以下であり、具体的には、40型(インチ)の画面サイズで539mmであり、例えば、55型(インチ)付近、即ち、52型(インチ)、55型(インチ)及び65型(インチ)の画面サイズに対しては、導光長Lは、700mm以上、880mm以下、具体的には、52型(インチ)の画面サイズで700mmであり、例えば、100型(インチ)の画面サイズに対しては、導光長Lは、1250mm〜1350mmであるのが良い。
なお、図3、図5及び図6等に示す両側入射の導光板30の場合には、第1光入射面30c及び第2光入射面30dに入射した光を各入射面30c及び30dから中央まで導光すればよいので、各入射面30c及び30dから入射した光の導光長は、両入射面30c及び30d間の距離の半分であれば良いが、本発明においては、導光長Lは、全体の導光長を表すものとして、両側入射の場合には、第1光入射面30cと第2光入射面30dとの間の距離で定義し、図17等に示す片側入射の場合には、光入射面80cと側面80dとの間の距離で定義するものとする。
Here, in the present invention, the light guide length L through which the light between the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d propagates is intended for the liquid crystal panel 12 having a screen size of 20 inches (inch) or more. Therefore, it is necessary to be 260 mm or more, and since it is intended for the liquid crystal panel 12 having a screen size of a maximum of 100 inches (inch), it is preferably 1350 mm or less. For example, for a screen size of 20 inches (inch), the light guide length L is 260 mm to 270 mm, and is around 40 inches (inch), that is, 37 inches (inch), 40 inches (inch), 42 inches. For screen sizes of (inch) and 46 type (inch), the light guide length L is not less than 500 mm and not more than 630 mm. Specifically, the screen size of 40 type (inch) is 539 mm. In the vicinity of 55-inch (inch), ie, 52-inch (inch), 55-inch (inch) and 65-inch (inch) screen sizes, the light guide length L is 700 mm or more and 880 mm or less, Is 700 mm with a 52-inch (inch) screen size. For example, for a 100-inch (inch) screen size, the light guide length L is preferably 1250 mm to 1350 mm.
In the case of the both-side incident light guide plate 30 shown in FIGS. 3, 5, 6 and the like, the light incident on the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d is centered from the respective incident surfaces 30c and 30d. Therefore, the light guide length of the light incident from each of the incident surfaces 30c and 30d may be half the distance between the both incident surfaces 30c and 30d, but in the present invention, the light guide length L Represents the overall light guide length, and in the case of bilateral incidence, it is defined by the distance between the first light incidence surface 30c and the second light incidence surface 30d, and in the case of single side incidence as shown in FIG. Is defined as the distance between the light incident surface 80c and the side surface 80d.

ここで、導光板30は、その内部に光入射面30c及び30dから入射した光を散乱して拡散させる拡散粒子を分散させているが、光出射面30aに略垂直な方向に重なった、互いに拡散粒子の粒子濃度の異なる2つの層、即ち光出射面30a側の第1層60と、背面30b側の第2層62とに分かれた2層構造で形成されている。第1層60と第2層62との境界を境界面zとすると、第1光入射面30c及び第2光入射面30dは、それぞれ境界面zで第1層60の側と第2層62の側とに分けられ、第1層60は、光出射面30a側にある層であり、光出射面30aと境界面zとで囲まれた断面の領域であり、第2層62は、第1層60に対して背面30b側にある層であり、境界面zと背面30bとで囲まれた断面の領域である。   Here, the light guide plate 30 has dispersed therein diffused particles that scatter and diffuse light incident from the light incident surfaces 30c and 30d, but overlap each other in a direction substantially perpendicular to the light emitting surface 30a. It is formed in a two-layer structure that is divided into two layers having different particle concentrations of diffusion particles, that is, a first layer 60 on the light emitting surface 30a side and a second layer 62 on the back surface 30b side. Assuming that the boundary between the first layer 60 and the second layer 62 is a boundary surface z, the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d are respectively the first layer 60 side and the second layer 62 at the boundary surface z. The first layer 60 is a layer on the light emitting surface 30a side, is a cross-sectional area surrounded by the light emitting surface 30a and the boundary surface z, and the second layer 62 is It is a layer on the back surface 30b side with respect to one layer 60, and is a cross-sectional area surrounded by the boundary surface z and the back surface 30b.

また、第1層60と第2層62との境界面zは、光入射面30cの長手方向に垂直な断面で見た際に、光出射面30aに略平行な方向において、光出射面30aに略垂直な方向における第2層62の厚さが、光出射面30aの中央部(即ち、2等分線α上)において極大(図示例では最大)となり、この極大から、それぞれ第1光入射面30c及び第2光入射面30dに向かって薄くなるように連続的に変化し、さらに、第1光入射面30c及び第2光入射面30dの手前でそれぞれ極小(図示例では最小)となり、これらの極小から、それぞれ第1光入射面30c及び第2光入射面30dに向かって厚くなるように連続的に変化している。   Further, the boundary surface z between the first layer 60 and the second layer 62 has a light emitting surface 30a in a direction substantially parallel to the light emitting surface 30a when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface 30c. The thickness of the second layer 62 in a direction substantially perpendicular to the maximum becomes a maximum (maximum in the illustrated example) at the central portion (that is, on the bisector α) of the light emitting surface 30a. It continuously changes so as to become thinner toward the incident surface 30c and the second light incident surface 30d, and becomes minimum (minimum in the illustrated example) before the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d. From these minimums, the thickness gradually changes toward the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d, respectively.

具体的には、図6に示すように、光入射面30cの長手方向に垂直な、境界面zの断面形状は、光出射面30aの中央部における、光出射面30aに向かって凸の曲線、好ましくは1つの円弧R1(曲率半径R1)と、この凸の曲線に滑らかに接続され、それぞれ光入射面30c、30dに接続される2つの凹の曲線、好ましくは2つの円弧R2(曲率半径R2)とからなる。
なお、凹凸の曲線は、円弧に限定されず、楕円、放物線、双曲線等の2次曲線の一部であっても、3次以上の高次曲線や三角関数やその他の曲線の一部であっても良い。また、凸の曲線と凹の曲線との接続部分や、凹の曲線と光入射面30c、30dとの接続部分に直線部分が含まれていても良い。
Specifically, as shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of the boundary surface z, which is perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface 30c, is a curve that is convex toward the light emitting surface 30a at the center of the light emitting surface 30a. , Preferably one arc R1 (curvature radius R1) and two concave curves, preferably two arcs R2 (curvature radius) connected smoothly to this convex curve and connected to the light incident surfaces 30c, 30d respectively. R2).
Note that the uneven curve is not limited to a circular arc, and may be a part of a quadratic curve such as an ellipse, a parabola, or a hyperbola, or a part of a cubic or higher order curve, a trigonometric function, or another curve. May be. In addition, a straight line portion may be included in a connection portion between the convex curve and the concave curve, or in a connection portion between the concave curve and the light incident surfaces 30c and 30d.

したがって、図6に示す導光板30においては、上記の断面における境界面zの断面形状、即ち第2層62の断面形状は、曲率半径R1の1つの円弧R1と、曲率半径R2の2つの円弧R2との3つの円弧からなる。したがって、第2層62の厚さは、光出射面30aの中央部の1つの極大値と、それぞれ光入射面30c及び30dの側の2つの極小値との3つの極値からなる。
なお、本明細書では、曲線の凹凸は、光出射面30aに向かって言い、光出射面30a側を上側、背面30b側を下側と呼ぶこともある。
Therefore, in the light guide plate 30 shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of the boundary surface z in the cross section, that is, the cross-sectional shape of the second layer 62, is one arc R1 having a curvature radius R1 and two arcs having a curvature radius R2. It consists of three arcs with R2. Therefore, the thickness of the second layer 62 is composed of three extreme values: one maximum value at the central portion of the light emitting surface 30a and two minimum values on the light incident surfaces 30c and 30d sides.
In the present specification, the unevenness of the curve is referred to toward the light emitting surface 30a, and the light emitting surface 30a side may be referred to as the upper side, and the back surface 30b side may be referred to as the lower side.

上述したように、本発明の導光板30は、母材となる透明樹脂に、光を散乱して拡散させるための拡散粒子(以下、散乱粒子という)が混錬分散されて形成されているものである。
導光板30に用いられる透明樹脂の材料としては、上述のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。
導光板30に混錬分散させる散乱粒子としては、トスパール、シリコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマなどの微粒子を用いることができる。
As described above, the light guide plate 30 of the present invention is formed by kneading and dispersing diffusion particles (hereinafter referred to as scattering particles) for scattering and diffusing light in a transparent resin as a base material. It is.
Examples of the transparent resin material used for the light guide plate 30 include optically transparent resins as described above.
As scattering particles to be kneaded and dispersed in the light guide plate 30, fine particles such as Tospearl, silicone, silica, zirconia, and dielectric polymer can be used.

本発明の第1の態様に係る導光板30では、散乱粒子は、第1層60と第2層62とにおいて異なる粒子濃度で分散されるが、光入射面30c及び30dから、それぞれ光出射面30aに略平行な方向に沿った導光位置における第1層60と第2層62の、光出射面30aに略垂直な方向の、単位長さ当たりの合成散乱断面積Sが、光入射面30c及び30dからそれぞれ遠ざかるにつれて、即ち導光位置(長さ又は距離)が大きくなるにつれて連続にかつ単調増加する部分を少なくとも有するように分散されている必要がある。即ち、導光板30は、単位長さ当たりの合成散乱断面積Sが、極小値又は最小値から、光入射面30c及び30dからの導光距離に応じて連続的に単調増加して極大値又は最大値に至る部分を有している必要がある。
なお、詳細は後述するが、図17に示すバックライトユニット70の1辺(片側)入射の導光板80の第1層82及び第2層84についても、それぞれ、2辺(両側)入射の導光板30の第1層60及び第2層62と同様である。以下では、主に、両側入射の導光板30の第1層60及び第2層62を代表例として説明し、同様な説明は省略するが、必要に応じて、片側入射の導光板80の第1層82及び第2層84についても説明する。
In the light guide plate 30 according to the first aspect of the present invention, the scattering particles are dispersed at different particle concentrations in the first layer 60 and the second layer 62, but from the light incident surfaces 30c and 30d, respectively, the light exit surface. The combined scattering cross section S per unit length of the first layer 60 and the second layer 62 in the light guide position along the direction substantially parallel to 30a in the direction substantially perpendicular to the light exit surface 30a is the light incident surface. It is necessary to be distributed so as to have at least a portion that continuously and monotonously increases as the distance from 30c and 30d increases, that is, as the light guide position (length or distance) increases. That is, in the light guide plate 30, the combined scattering cross section S per unit length continuously increases monotonically from the minimum value or the minimum value according to the light guide distance from the light incident surfaces 30c and 30d, or the maximum value or It is necessary to have a portion that reaches the maximum value.
Although details will be described later, the first layer 82 and the second layer 84 of the light guide plate 80 incident on one side (one side) of the backlight unit 70 shown in FIG. This is the same as the first layer 60 and the second layer 62 of the optical plate 30. In the following description, the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide plate 30 that are incident on both sides will be described as representative examples, and the same description will be omitted. The first layer 82 and the second layer 84 will also be described.

そして、この単位長さ当たりの合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminは、下記式(1)を満足する必要がある。
A・k≦Smax≦B・k
C・k≦Smin≦D・k (1)
ここで、係数kは、基準となる画面サイズV又は導光長Lに対する画面サイズV又は導光長Lの比の逆数(k=V/V=L/L)であり、A、B、C及びDは、基準画面サイズV又は基準導光長Lにおいて決まる定数である。
ここで、本発明の導光板は、単位長さ当たりの合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminは、上記式(1)を満足することにより、大型、薄型な形状であっても、光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高または釣鐘状の明るさの中高分布を得ることができる。
The maximum value S max and the minimum value S min of the combined scattering cross section S per unit length must satisfy the following formula (1).
A ・ k ≦ S max ≦ B ・ k
C ・ k ≦ S min ≦ D ・ k (1)
Here, the coefficient k is the reciprocal of the ratio of the screen size V or the light guide length L to the reference screen size V 0 or the light guide length L 0 (k = V 0 / V = L 0 / L), and A , B, C, and D are constants determined by the reference screen size V 0 or the reference light guide length L 0 .
Here, in the light guide plate of the present invention, the maximum value S max and the minimum value S min of the combined scattering cross section S per unit length have a large and thin shape by satisfying the above formula (1). However, it is possible to emit light with high light utilization efficiency and less unevenness in brightness, and a light distribution near the center of the screen, which is required for large-screen thin LCD TVs, compared to the periphery, so-called medium-high or bell A medium-high distribution of brightness can be obtained.

なお、基準画面サイズVが、20型(インチ)の画面サイズである時、又は基準導光長Lが、269.5mmである時、定数A(mm)、B(mm)、C(mm)及びD(mm)の値は、
図3、図5及び図6等に示すような両側入射の場合には、A=0.833(mm)、B=2.150(mm)、C=0.672(mm)、D=1.590(mm)であり、
一方、後述の図17等に示すような片側入射の場合には、A=1.000(mm)、B=1.761(mm)、C=0.500(mm)、D=0.645(mm)であるのが好ましい。
When the reference screen size V 0 is a 20-inch (inch) screen size or when the reference light guide length L 0 is 269.5 mm, constants A (mm 2 ), B (mm 2 ), The values of C (mm 2 ) and D (mm 2 ) are
In the case of double-sided incidence as shown in FIGS. 3, 5, 6, etc., A = 0.833 (mm 2 ), B = 2.150 (mm 2 ), C = 0.672 (mm 2 ), D = 1.590 (mm 2 )
On the other hand, in the case of one-side incidence as shown in FIG. 17 and the like described later, A = 1.000 (mm 2 ), B = 1.761 (mm 2 ), C = 0.500 (mm 2 ), D = It is preferable that it is 0.645 (mm < 2 >).

即ち、このような両側入射の場合には、例えば、画面サイズVが、20型(インチ)の基準画面サイズVであり、導光長Lが269.5mmの基準導光長Lである場合には、上記式(1)は、下記式(1a)で表される。
0.833(mm)≦Smax≦2.150(mm
0.672(mm)≦Smin≦1.590(mm) (1a)
また、例えば、画面サイズVが、40型(インチ)であり、導光長Lが539mmである場合には、上記式(1)は、下記式(1b)で表される。
0.417(mm)≦Smax≦1.075(mm
0.336(mm)≦Smin≦0.795(mm) (1b)
また、例えば、画面サイズVが、46型(インチ)であり、導光長Lが620mmである場合には、上記式(1)は、下記式(1c)で表される。
0.362(mm)≦Smax≦0.935(mm
0.292(mm)≦Smin≦0.691(mm) (1c)
また、例えば、画面サイズVが、100型(インチ)であり、導光長Lが1347.5mmである場合には、上記式(1)は、下記式(1d)で表される。
0.167(mm)≦Smax≦0.430(mm
0.135(mm)≦Smin≦0.318(mm) (1d)
That is, in the case of such a both side incident, for example, screen size V is a reference picture size V 0 which 20-inch (inch), light guiding length L is the reference light guiding length L 0 of 269.5mm In the case, the above formula (1) is represented by the following formula (1a).
0.833 (mm 2 ) ≦ S max ≦ 2.150 (mm 2 )
0.672 (mm 2 ) ≦ S min ≦ 1.590 (mm 2 ) (1a)
For example, when the screen size V is 40 inches (inch) and the light guide length L is 539 mm, the above equation (1) is expressed by the following equation (1b).
0.417 (mm 2 ) ≦ S max ≦ 1.075 (mm 2 )
0.336 (mm 2 ) ≦ S min ≦ 0.795 (mm 2 ) (1b)
For example, when the screen size V is 46 type (inch) and the light guide length L is 620 mm, the above formula (1) is expressed by the following formula (1c).
0.362 (mm 2 ) ≦ S max ≦ 0.935 (mm 2 )
0.292 (mm 2 ) ≦ S min ≦ 0.691 (mm 2 ) (1c)
Further, for example, when the screen size V is 100 inches (inch) and the light guide length L is 1347.5 mm, the above equation (1) is expressed by the following equation (1d).
0.167 (mm 2 ) ≦ S max ≦ 0.430 (mm 2 )
0.135 (mm 2 ) ≦ S min ≦ 0.318 (mm 2 ) (1d)

以上から、両側入射の場合、画面サイズVが20型(インチ)から100型(インチ)までの範囲では、図7(a)及び(b)に示すグラフのように、画面サイズ(型(インチ))を横軸とし、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminをそれぞれ縦軸とする時、合成散乱断面積Sの最大値Smax(mm)が、4点(20,0.833)、(40,0.417)、(46,0.362)及び(100,0.167)を通る双曲線の線分と、4点(20,2.150)、(40、1.075)、(46、0.935)及び(100,0.430)を通る双曲線の線分とで囲まれる領域内にあるのが好ましく、合成散乱断面積Sの最小値Smin(mm)が、4点(20,0.672)、(40,0.336)、(46,0.292)及び(100,0.135)を通る双曲線の線分と、4点(20,1.590)、(40,0.795)、(46,0.691)及び(100,0.318)を通る双曲線の線分とで囲まれる領域内にあるのが好ましい。 From the above, in the case of both-side incidence, when the screen size V is in the range from 20 inches (inch) to 100 inches (inch), as shown in the graphs of FIGS. )) As the horizontal axis and the maximum value S max and the minimum value S min of the combined scattering cross section S as the vertical axis, the maximum value S max (mm 2 ) of the combined scattering cross section S is 4 points (20 , 0.833), (40, 0.417), (46, 0.362) and (100, 0.167) and four points (20, 2.150), (40, 1.075), (46, 0.935) and a region surrounded by a hyperbolic line segment passing through (100, 0.430), and the minimum value S min (mm 2), four points (20,0.672), (40,0.336), (46,0.29 ) And (100, 0.135) and a hyperbolic line segment and four points (20, 1.590), (40, 0.795), (46, 0.691) and (100, 0.318) It is preferable that it exists in the area | region enclosed with the hyperbolic line segment which passes through.

また、片側入射の場合には、例えば、画面サイズVが、20型(インチ)の基準画面サイズVであり、導光長Lが269.5mmの基準導光長Lである場合には、上記式(1)は、下記式で表される。
このような両側入射の場合には、例えば、画面サイズVが、20型(インチ)の基準画面サイズVであり、導光長Lが269.5mmの基準導光長Lである場合には、上記式(1)は、下記式(1e)で表される。
1.000(mm)≦Smax≦1.761(mm
0.500(mm)≦Smin≦0.645(mm) (1e)
また、例えば、画面サイズVが、40型(インチ)であり、導光長Lが539mmである場合には、上記式(1)は、下記式(1f)で表される。
0.500(mm)≦Smax≦0.881(mm
0.250(mm)≦Smin≦0.323(mm) (1f)
また、例えば、画面サイズVが、46型(インチ)であり、導光長Lが620mmである場合には、上記式(1)は、下記式(1g)で表される。
0.435(mm)≦Smax≦0.766(mm
0.217(mm)≦Smin≦0.280(mm) (1g)
また、例えば、画面サイズVが、100型(インチ)であり、導光長Lが1347.5mmである場合には、上記式(1)は、下記式(1h)で表される。
0.200(mm)≦Smax≦0.352(mm
0.100(mm)≦Smin≦0.128(mm) (1h)
In the case of one-side incidence, for example, when the screen size V is a 20-inch (inch) reference screen size V 0 and the light guide length L is a reference light guide length L 0 of 269.5 mm. The above formula (1) is represented by the following formula.
In the case of such both-side incidence, for example, when the screen size V is a 20-inch (inch) reference screen size V 0 and the light guide length L is a reference light guide length L 0 of 269.5 mm. Is represented by the following formula (1e).
1.000 (mm 2 ) ≦ S max ≦ 1.761 (mm 2 )
0.500 (mm 2 ) ≦ S min ≦ 0.645 (mm 2 ) (1e)
For example, when the screen size V is 40 inches (inch) and the light guide length L is 539 mm, the above equation (1) is expressed by the following equation (1f).
0.500 (mm 2 ) ≦ S max ≦ 0.881 (mm 2 )
0.250 (mm 2 ) ≦ S min ≦ 0.323 (mm 2 ) (1f)
For example, when the screen size V is 46 type (inch) and the light guide length L is 620 mm, the above formula (1) is expressed by the following formula (1g).
0.435 (mm 2 ) ≦ S max ≦ 0.766 (mm 2 )
0.217 (mm 2 ) ≦ S min ≦ 0.280 (mm 2 ) (1 g)
For example, when the screen size V is 100 inches (inch) and the light guide length L is 1347.5 mm, the above formula (1) is expressed by the following formula (1h).
0.200 (mm 2 ) ≦ S max ≦ 0.352 (mm 2 )
0.100 (mm 2 ) ≦ S min ≦ 0.128 (mm 2 ) (1h)

以上から、片側入射の場合、画面サイズVが20型(インチ)から100型(インチ)までの範囲では、図8(a)及び(b)に示すグラフのように、画面サイズ(型(インチ))を横軸とし、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminをそれぞれ縦軸とする時、合成散乱断面積Sの最大値Smax(mm)が、4点(20,1.000)、(40、0.500)、(46、0.435)及び(100,0.200)を通る双曲線の線分と、4点(20,1.761)、(40、0.881)、(46、0.766)及び(100,0.352)を通る双曲線の線分とで囲まれる領域内にあるのが好ましく、合成散乱断面積Sの最小値Smin(mm)が、4点(20,0.500)、(40、0.250)、(46、0.217)及び(100,0.10)を通る双曲線の線分と、4点(20,0.645)、(40、0.323)、(46、0.280)及び(100,0.128)を通る双曲線の線分とで囲まれる領域内にあるのが好ましい。 From the above, in the case of single-sided incidence, when the screen size V is in the range from 20 inches (inch) to 100 inches (inch), as shown in the graphs of FIGS. )) As the horizontal axis and the maximum value S max and the minimum value S min of the combined scattering cross section S as the vertical axis, the maximum value S max (mm 2 ) of the combined scattering cross section S is 4 points (20 , 1.000), (40, 0.500), (46, 0.435) and (100, 0.200) and four points (20, 1.761), (40, 0.881), (46, 0.766), and preferably within a region surrounded by hyperbolic line segments passing through (100, 0.352), and the minimum value S min (mm 2), four points (20,0.500), (40,0.250), (46,0.21 ) And (100, 0.10) and a hyperbolic line segment and four points (20, 0.645), (40, 0.323), (46, 0.280) and (100, 0.128) It is preferable that it exists in the area | region enclosed with the hyperbolic line segment which passes through.

ここで、単位長さ当たりの合成散乱断面積S[mm]は、下記式(4)、(5)及び(6)から以下のようにして算出することができる。
Here, the synthetic scattering cross section S [mm 2 ] per unit length can be calculated from the following formulas (4), (5) and (6) as follows.

但し、σx(σ[mm])は導光板30の各導光位置xにおける合成散乱断面積、△xは単位長さ、aは散乱粒子の粒径、Tは導光板30の厚さ、tx1及びtx2(txi、i=1,2)は導光位置xにおける第1層(上層)60及び第2層(下層)60の厚さ、N1及びN(N、i=1,2)は各導光位置xにおける第1層60及び第2層62の断面粒子数、C[wt%](i=1,2)は第1層60及び第2層62の粒子濃度、d及びdは散乱粒子及び母材の比重である。また、Qsca1及びQsca2[mm2](Qscai、i=1,2)は、第1層60及び第2層62に分散している散乱粒子の散乱効率であり、散乱粒子条件(散乱粒子及び母材の屈折率及び波長)からMie理論に基づき求められる。 However, (sigma) x ((sigma) [mm < 2 >]) is the synthetic | combination scattering cross section in each light guide position x of the light-guide plate 30, (DELTA) x is unit length, a is the particle size of a scattering particle, T is the thickness of the light-guide plate 30, t x1 and t x2 (t xi , i = 1, 2) are the thicknesses of the first layer (upper layer) 60 and the second layer (lower layer) 60 at the light guide position x, and N 1 and N 2 (N i , i = 1, 2) is the number of cross-sectional particles of the first layer 60 and the second layer 62 at each light guide position x, and C i [wt%] (i = 1, 2) is that of the first layer 60 and the second layer 62. particle concentration, d p and d m is the density of the scattering particles and the base material. Qsca1 and Qsca2 [mm 2 ] (Qscai, i = 1, 2) are scattering efficiency of the scattering particles dispersed in the first layer 60 and the second layer 62, and the scattering particle condition (scattering particles and mother particles). Based on the Mie theory from the refractive index and wavelength of the material.

本発明においては、導光位置における第1層60及び第2層62の合成散乱断面積Sが光入射面30c及び30dからそれぞれ遠ざかる(導光位置が大きくなる)につれて連続にかつ単調増加するように散乱粒子が分散され、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが上記式(1)を満足するという本発明の散乱粒子分散条件を満足する必要がある。
ところで、本発明では、この粒子分散条件を満足すれば、第1層60及び第2層62に分散される散乱粒子の粒子濃度はどのようなものであっても良いが、第1層60の散乱粒子の粒子濃度をNpoとし、第2層62の散乱粒子の粒子濃度をNprとすると、NpoとNprとの関係は、0≦Npo<Nprとするのが好ましい。即ち、導光板30は、光出射面30a側の第1層60よりも、背面30b側の第2層の方が散乱粒子の粒子濃度が高いのが好ましい。なお、本発明では、第1層60の散乱粒子の粒子濃度Npoは0、即ち第1層60は、散乱粒子が分散されていない母材透明樹脂のみからなる層であっても良い。
In the present invention, the combined scattering cross section S of the first layer 60 and the second layer 62 at the light guide position increases continuously and monotonously as the distance from the light incident surfaces 30c and 30d increases (the light guide position increases). It is necessary to satisfy the scattering particle dispersion condition of the present invention in which the scattering particles are dispersed and the maximum value S max and the minimum value S min of the combined scattering cross section S satisfy the above formula (1).
By the way, in the present invention, the particle concentration of the scattering particles dispersed in the first layer 60 and the second layer 62 may be any as long as this particle dispersion condition is satisfied. When the particle concentration of the scattering particles is Npo and the particle concentration of the scattering particles of the second layer 62 is Npr, the relationship between Npo and Npr is preferably 0 ≦ Npo <Npr. That is, the light guide plate 30 preferably has a higher particle concentration of scattering particles in the second layer on the back surface 30b side than in the first layer 60 on the light exit surface 30a side. In the present invention, the particle concentration Npo of the scattering particles of the first layer 60 is 0, that is, the first layer 60 may be a layer made of only a base material transparent resin in which scattering particles are not dispersed.

上述のように、本実施形態の導光板30では、第1層60よりも散乱粒子の粒子濃度の高い第2層62の厚さが、出射面30aの中央部で厚くなる1つの極大値(図示例では最も厚くなる最大値)と、光入射面30c及び30dの近傍でそれぞれ薄くなる2つの極小値(図示例では最も薄くなる最小値)とを有するように連続的に変化させることにより、散乱粒子の合成散乱断面積を、出射面30aの中央部で極大値(最大値)を取り、光入射面30c及び30dの各近傍でそれぞれ極小値(最小値)を取るように変化させている。
その結果、本実施形態の導光板30においては、上述した合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが、上記式(1)を満足するように、互いに異なる粒子濃度で散乱粒子を分散させた第1層60及び第2層62を形成することができ、大型、薄型な形状であっても、光の利用効率が高く、例えば70%以上、輝度むらが少ない光を出射することができ、中央部付近が周辺部に比べて明るい中高分布、例えば0%超45%以下、好ましくは10%以上45%以下の中高分布を得ることができる。
As described above, in the light guide plate 30 of the present embodiment, one maximum value (in which the thickness of the second layer 62 having a higher particle concentration of scattering particles than that of the first layer 60 is increased at the center of the emission surface 30a ( By continuously changing so as to have a maximum value that is the thickest in the illustrated example) and two local minimum values that are thin in the vicinity of the light incident surfaces 30c and 30d (the minimum value that is the thinnest in the illustrated example), The combined scattering cross section of the scattering particles is changed so as to have a maximum value (maximum value) at the center of the exit surface 30a and a minimum value (minimum value) near each of the light incident surfaces 30c and 30d. .
As a result, in the light guide plate 30 of the present embodiment, the scattering particles with different particle concentrations so that the maximum value S max and the minimum value S min of the above-described combined scattering cross section S satisfy the above formula (1). The first layer 60 and the second layer 62 can be formed, and even when the shape is large and thin, light use efficiency is high, for example, 70% or more, and light with less unevenness in brightness is emitted. It is possible to obtain a medium-high distribution in which the vicinity of the center is brighter than the peripheral portion, for example, a medium-high distribution of more than 0% and 45% or less, preferably 10% or more and 45% or less.

また、境界面zの形状を調整する場合には、本発明の散乱粒子分散条件を満足する範囲内で、輝度分布(散乱粒子の濃度分布)も任意に設定することができ、効率を最大限に向上できる。
また、光出射面30a側の第1層60の粒子濃度を低くするものでは、全体での散乱粒子の量を少なくすることができ、コストダウンにもつなげることができる。
In addition, when adjusting the shape of the boundary surface z, the luminance distribution (scattering particle concentration distribution) can be arbitrarily set within the range satisfying the scattering particle dispersion condition of the present invention, thereby maximizing the efficiency. Can be improved.
In addition, if the particle concentration of the first layer 60 on the light emitting surface 30a side is lowered, the amount of scattered particles as a whole can be reduced, and the cost can be reduced.

ここで、図示例の導光板30は、境界面zで第1層60と第2層62とに分かれているが、第1層60と第2層62とは、粒子濃度が異なるのみで、同じ透明樹脂に同じ散乱粒子を分散させた構成であり、構造上は一体となっている。つまり、導光板30は、境界面zを基準として分けた場合、それぞれの領域の粒子濃度は異なるが、境界面zは、仮想的な線であり、第1層60及び第2層62は一体となっている。
このような導光板30は、押出成形法や射出成形法を用いて製造することができる。
Here, the light guide plate 30 in the illustrated example is divided into the first layer 60 and the second layer 62 at the boundary surface z, but the first layer 60 and the second layer 62 differ only in the particle concentration. The same scattering particles are dispersed in the same transparent resin, and are structurally integrated. That is, when the light guide plate 30 is divided on the basis of the boundary surface z, the particle concentration in each region is different, but the boundary surface z is a virtual line, and the first layer 60 and the second layer 62 are integrated. It has become.
Such a light guide plate 30 can be manufactured using an extrusion molding method or an injection molding method.

なお、導光板30では、光源28から出射され、第1光入射面30c及び第2光入射面30dから入射した光は、導光板30の第1層60と第2層62の内部に含まれる散乱粒子(散乱体)によって散乱されつつ、光出射面30aに略平行に導光板30の内部を進行して通過し、直接光出射面30aから出射され、又は一旦背面30bから漏出し、導光板30の背面30b側に配置された反射板34(詳細は後述する)によって反射され、再び導光板30の内部に入射した後、光出射面30aから出射される。   In the light guide plate 30, the light emitted from the light source 28 and incident from the first light incident surface 30 c and the second light incident surface 30 d is included in the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide plate 30. While being scattered by the scattering particles (scattering body), the light travels through and passes through the light guide plate 30 substantially parallel to the light exit surface 30a, and is emitted directly from the light exit surface 30a or once leaked from the back surface 30b. The light is reflected by a reflecting plate 34 (details will be described later) disposed on the back surface 30b side of the light 30 and enters the light guide plate 30 again, and then is emitted from the light emitting surface 30a.

ここで、導光板30の第1層60と第2層62の内部に分散させる散乱粒子の好ましい例について説明する。
ここで、本発明の導光板30の第1層60と第2層62に分散させる散乱粒子の粒径は、特に制限的ではないが、第2層62に分散させる散乱粒子の粒径は、4.5μm以上、かつ12.0μm以下であるのが好ましい。その理由は、高い散乱効率を得ることができ、前方散乱性が大きくかつ波長依存性が少なく、色むらがないように選択できるからである。
なお、本発明の導光板30の第1層60と第2層62に分散させる散乱粒子の最適な粒子径選択については、波長依存性の観点に加え、以下の点をも考慮するのが好ましい。
まず、単一の粒子による散乱光強度分布(角度分布)においては、前方0〜5°に散乱する光が90%以上となる条件を満たすようにするのが好ましい。なぜならば、本発明の導光板30は、例えば、100型(インチ)の画面サイズに対応する場合、導光板30の側面の光入射面30c及び第2光入射面30dから最低でも675mm以上の距離、後述する片側入射の導光板80の場合は、光入射面80c(図17参照)から最低1350mm以上の距離を導光する必要があるからである。
Here, a preferable example of scattering particles dispersed in the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide plate 30 will be described.
Here, the particle size of the scattering particles dispersed in the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide plate 30 of the present invention is not particularly limited, but the particle size of the scattering particles dispersed in the second layer 62 is It is preferably 4.5 μm or more and 12.0 μm or less. The reason is that high scattering efficiency can be obtained, the forward scattering property is large, the wavelength dependency is small, and color unevenness can be selected.
In addition, regarding the selection of the optimum particle size of the scattering particles to be dispersed in the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide plate 30 of the present invention, it is preferable to consider the following points in addition to the viewpoint of wavelength dependence. .
First, in the scattered light intensity distribution (angular distribution) by a single particle, it is preferable to satisfy the condition that the light scattered in the forward 0 to 5 ° is 90% or more. This is because, for example, when the light guide plate 30 of the present invention corresponds to a screen size of 100 inches (inch), the distance from the light incident surface 30c and the second light incident surface 30d on the side surface of the light guide plate 30 is at least 675 mm or more. In the case of the one-side incident light guide plate 80 to be described later, it is necessary to guide a distance of at least 1350 mm or more from the light incident surface 80c (see FIG. 17).

このため、第2層62に分散させる散乱粒子の粒子径が、4.5μmより小さいと、即ち4.5μm未満では、散乱が等方性となるため、上記条件を満たすことができなくなるからである。その結果、母材としてアクリル樹脂、散乱粒子としてシリコーン樹脂を選択することもできる。
一方、第2層62に分散させる散乱粒子の粒径が、12.0μmより大きいと、即ち12.0μm超では、散乱粒子の前方散乱性が強くなりすぎるため、系内の平均自由行程が大きくなり、散乱回数が減少することから、入射端付近で光源(LED)28間の輝度ムラ(ホタルムラ)が現れてしまうため、上限値は、12.0μmに制限されるのが良い。
その理由は、粒子濃度が高すぎる場合、中高分布を実現できなくなるからであり、粒子濃度が低すぎる場合、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が70%以上を満たさなくなるからである。
For this reason, if the particle diameter of the scattering particles dispersed in the second layer 62 is smaller than 4.5 μm, that is, less than 4.5 μm, the scattering becomes isotropic, so that the above condition cannot be satisfied. is there. As a result, an acrylic resin can be selected as the base material, and a silicone resin can be selected as the scattering particles.
On the other hand, if the particle size of the scattering particles dispersed in the second layer 62 is larger than 12.0 μm, that is, if it exceeds 12.0 μm, the forward scattering property of the scattering particles becomes too strong, so that the mean free path in the system is large. Thus, since the number of scattering times decreases, luminance unevenness (firefly unevenness) between the light sources (LEDs) 28 appears near the incident end, and therefore the upper limit value is preferably limited to 12.0 μm.
The reason is that if the particle concentration is too high, the medium-high distribution cannot be realized. If the particle concentration is too low, light penetrates and penetrates, so that the light utilization efficiency does not satisfy 70% or more. It is.

このように、本発明では、散乱粒子の粒子径の限定範囲に含まれる最適な粒径(散乱粒子屈折率と母材屈折率との組み合わせ)を選択することにより、波長ムラのない出射光を得ることができる。
なお、上述した例では、単一粒径の散乱粒子を用いているが、本発明はこれに限定されず、複数粒径の散乱粒子を混合して用いても良い。
また、本発明では、上述した例のように、導光板30の第1層60と第2層62の内部に分散させる散乱粒子として、同一の粒子径の同一の散乱粒子を用いるのが好ましいが、本発明はこれに限定されず、上述した本発明の散乱粒子分散条件を満足できれば、異なる散乱粒子を用いても良い。
As described above, in the present invention, by selecting an optimum particle size (combination of the scattering particle refractive index and the base material refractive index) included in the limited range of the particle diameter of the scattering particles, the outgoing light without wavelength unevenness can be obtained. Can be obtained.
In the above-described example, scattering particles having a single particle size are used. However, the present invention is not limited to this, and scattering particles having a plurality of particle sizes may be mixed and used.
In the present invention, as in the example described above, it is preferable to use the same scattering particles having the same particle diameter as the scattering particles dispersed in the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide plate 30. The present invention is not limited to this, and different scattering particles may be used as long as the scattering particle dispersion conditions of the present invention described above can be satisfied.

また、散乱粒子の粒子濃度は、上述したように、導光板30の第1層60と第2層62とで異ならしめることが好ましいが、本発明の導光板30の導光長が260mm〜1350mmである場合、第1層60では、0.0004wt%以上、0.195wt%以下であるのが好ましく、第2層62では、0.001wt%以上、4.438wt%以下であるのが好ましい。   In addition, as described above, the particle concentration of the scattering particles is preferably different between the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide plate 30, but the light guide length of the light guide plate 30 of the present invention is 260 mm to 1350 mm. In the case of the first layer 60, it is preferably 0.0004 wt% or more and 0.195 wt% or less, and in the second layer 62, it is preferably 0.001 wt% or more and 4.438 wt% or less.

即ち、導光長Lが260mm〜1350mmである場合には、第1層60では、粒子径を4.5μm以上、12.0μm以下、粒子濃度を0.0004wt%以上、0.195wt%以下とするのが良く、第2層62では、粒子径を4.5μm以上、12.0μm以下、粒子濃度を0.001wt%以上、4.438wt%以下とするのが良い。   That is, when the light guide length L is 260 mm to 1350 mm, in the first layer 60, the particle diameter is 4.5 μm or more and 12.0 μm or less, and the particle concentration is 0.0004 wt% or more and 0.195 wt% or less. In the second layer 62, the particle diameter is preferably 4.5 μm or more and 12.0 μm or less, and the particle concentration is 0.001 wt% or more and 4.438 wt% or less.

具体的には、第1層60では、粒子径が4.5μmの場合、粒子濃度を0.0004wt%以上、0.048wt%以下とするのが良く、粒子径が7.0μmの場合、粒子濃度を0.0006wt%以上、0.075wt%以下とするのが良く、粒子径が12.0μmの場合、粒子濃度を0.0015wt%以上、0.195wt%以下とするのが良い。
即ち、第1層(上層)60では、図9に示すグラフのように、散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および粒子濃度が、6点(4.5,0.0004)、(4.5,0.048)、(7.0,0.0006)、(7.0,0.075)、(12.0,0.0015)及び(12.0,0.195)で囲まれる領域内にあるのが好ましい。
なお、後述する図17等に示す片側入射の導光板80の第1層(上層)82の場合も、同様に、散乱粒子の粒径及び粒子濃度が上記領域内にあるのが好ましい。
Specifically, in the first layer 60, when the particle diameter is 4.5 μm, the particle concentration may be 0.0004 wt% or more and 0.048 wt% or less, and when the particle diameter is 7.0 μm, The concentration is preferably 0.0006 wt% or more and 0.075 wt% or less, and when the particle diameter is 12.0 μm, the particle concentration is preferably 0.0015 wt% or more and 0.195 wt% or less.
That is, in the first layer (upper layer) 60, as shown in the graph of FIG. The particle size and particle concentration of the particles are 6 points (4.5, 0.0004), (4.5, 0.048), (7.0, 0.0006), (7.0, 0.075). , (12.0, 0.0015) and (12.0, 0.195).
Similarly, in the case of the first layer (upper layer) 82 of the one-side incident light guide plate 80 shown in FIG.

また、第2層62では、粒子径が4.5μmの場合、粒子濃度を0.001wt%以上、1.085wt%以下とするのが好ましく、より好ましくは0.002wt%以上、0.580wt%以下、最も好ましくは、0.022wt%以上、0.452wt%以下とするのが良く、粒子径が7.0μmの場合、粒子濃度を0.001wt%以上、1.693wt%以下とするのが好ましく、より好ましくは0.002wt%以上、0.707wt%以下、最も好ましくは、0.027wt%以上、0.551wt%以下とするのが良く、粒子径が12.0μmの場合、粒子濃度を0.002wt%以上、4.438wt%以下とするのが好ましく、より好ましくは0.008wt%以上、2.869wt%以下、最も好ましくは、0.108wt%以上、2.235wt%以下とするのが良い。
即ち、第2層(下層)62では、図10に示すグラフのように、散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および粒子濃度が、6点(4.5,0.001)、(4.5,1.085)、(7.0,0.001)、(7.0,1.693)、(12.0,0.002)及び(12.0,4.438)で囲まれる領域内にあるのが好ましい。
なお、片側入射の導光板80の第2層(下層)84(図17参照)の場合も、同様に、散乱粒子の粒径及び粒子濃度が上記領域内にあるのが好ましく、より好ましくは、粒子濃度を、粒子径が4.5μmの場合、0.001wt%以上、0.363wt%以下、最も好ましくは、0.010wt%以上、0.363wt%以下、粒子径が7.0μmの場合、0.001wt%以上、0.443wt%以下、最も好ましくは、0.012wt%以上、0.443wt%以下、粒子径が12.0μmの場合、0.002wt%以上、1.797wt%以下、最も好ましくは、0.049wt%以上、1.797wt%以下とするのが良い。
In the second layer 62, when the particle diameter is 4.5 μm, the particle concentration is preferably 0.001 wt% or more and 1.085 wt% or less, more preferably 0.002 wt% or more and 0.580 wt%. Hereinafter, most preferably 0.022 wt% or more and 0.452 wt% or less, and when the particle diameter is 7.0 μm, the particle concentration is 0.001 wt% or more and 1.663 wt% or less. More preferably, it is 0.002 wt% or more and 0.707 wt% or less, and most preferably 0.027 wt% or more and 0.551 wt% or less. When the particle diameter is 12.0 μm, the particle concentration is It is preferably 0.002 wt% or more and 4.438 wt% or less, more preferably 0.008 wt% or more and 2.869 wt% or less, and most preferably 0.108 w. % Or more, is good for more than 2.235wt%.
That is, in the second layer (lower layer) 62, as shown in the graph in FIG. 10, when the horizontal axis is the particle size (μm) of the scattering particles and the vertical axis is the particle concentration (wt%) of the scattering particles, The particle size and particle concentration of the particles are 6 points (4.5, 0.001), (4.5, 1.085), (7.0, 0.001), (7.0, 1.893). , (12.0, 0.002) and (12.0, 4.438).
In the case of the second layer (lower layer) 84 (see FIG. 17) of the one-side incident light guide plate 80, similarly, the particle diameter and particle concentration of the scattering particles are preferably in the above-mentioned region, more preferably When the particle diameter is 4.5 μm, the particle concentration is 0.001 wt% or more and 0.363 wt% or less, most preferably 0.010 wt% or more and 0.363 wt% or less, and the particle diameter is 7.0 μm, 0.001 wt% or more and 0.443 wt% or less, most preferably 0.012 wt% or more and 0.443 wt% or less, and when the particle size is 12.0 μm, 0.002 wt% or more and 1.797 wt% or less, most Preferably, it is good to set it as 0.049 wt% or more and 1.797 wt% or less.

上述したように、本発明の導光板30において、第1層60及び第2層62内の散乱粒子の粒径および粒子濃度が、片側入射の導光板80の第1層82及び第2層84(図17参照)の場合も、同様に、図9や図10に示すグラフの6点で囲まれた領域内にある必要がある理由は、この領域を外れると、粒子濃度が高すぎる場合には、0%超45%未満の中高な輝度分布を実現できないし、粒子濃度が低すぎる場合には、光が突き抜けて透過してしまうために光利用効率70%以上を満たさなくなるからであり、粒径が小さすぎる場合には、光利用効率はよくなるが、中高な輝度分布を実現できないし、粒径が大きすぎる場合には、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低いからである。   As described above, in the light guide plate 30 of the present invention, the particle size and the particle concentration of the scattering particles in the first layer 60 and the second layer 62 are the first layer 82 and the second layer 84 of the one-side incident light guide plate 80. Similarly, in the case of (see FIG. 17), the reason why it is necessary to be within the region surrounded by the six points in the graphs shown in FIG. 9 and FIG. This is because a medium-high luminance distribution of more than 0% and less than 45% cannot be realized, and when the particle concentration is too low, light penetrates through and does not satisfy the light utilization efficiency of 70% or more. If the particle size is too small, the light utilization efficiency is improved, but a medium-high luminance distribution cannot be realized, and if the particle size is too large, a medium-high luminance distribution can be realized, but the light utilization efficiency is low. is there.

導光板30の第1層60と第2層62とが上記関係を満たすことで、導光板30は、粒子濃度が低い第1層60では、入射した光をあまり散乱せずに導光板30の奥(中央)まで導光することができ、導光板の中央に近づくにつれて、粒子濃度が高い第2層62により光を散乱して、光出射面30aから出射する光の量を増やすことができる。つまり、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
ここで、粒子濃度[wt%]とは、母材の重量に対する散乱粒子の重量の割合である。
When the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide plate 30 satisfy the above relationship, the light guide plate 30 does not scatter incident light so much in the first layer 60 having a low particle concentration. The light can be guided to the back (center), and as it approaches the center of the light guide plate, light can be scattered by the second layer 62 having a high particle concentration, and the amount of light emitted from the light exit surface 30a can be increased. . That is, it is possible to make the illuminance distribution medium to high at a suitable ratio while further improving the light utilization efficiency.
Here, the particle concentration [wt%] is the ratio of the weight of the scattering particles to the weight of the base material.

また、本発明のシート状導光板の厚さは、上述したように、1.2mm以下である必要がある。即ち、本発明のシート状導光板の厚さは、厚さ1.2mm超の導光板、特に、従来の4mm程度の厚さの印刷導光板では問題とならないドットパターンが認識される等の問題を生じさせる厚さであるので、フィルム状の、いわゆる導光シートであってもよい。
特に、本発明では、厚さ1mm以下のフィルム状の導光板、いわゆる導光シートであるのが好ましい。
なお、本発明の2層に異なる粒子濃度の散乱粒子を混練分散させた、フィルム状の導光板の作製方法としては、1層目となる、散乱粒子を含有するベースフィルムを押し出し成型法等で作製し、作製したベースフィルム上に、散乱粒子を分散させたモノマー樹脂液体(透明樹脂の液体)を塗布した後、紫外線や可視光を照射して、モノマー樹脂液体を硬化させることで、所望の粒子濃度の2層目を作製して、フィルム状の導光板とする方法のほか、2層押し出し成形法等がある。
特に、導光板を厚さ1mm以下のフィルム状の導光シートとした場合でも、2層の導光板とすることで、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
Moreover, the thickness of the sheet-like light guide plate of the present invention needs to be 1.2 mm or less as described above. That is, the thickness of the sheet-like light guide plate of the present invention is such that a dot pattern that is not a problem with a light guide plate having a thickness of more than 1.2 mm, particularly a conventional printed light guide plate with a thickness of about 4 mm is recognized. Therefore, it may be a film-like light guide sheet.
In particular, in the present invention, a film-like light guide plate having a thickness of 1 mm or less, that is, a so-called light guide sheet is preferable.
In addition, as a method for producing a film-shaped light guide plate in which scattering particles having different particle concentrations are kneaded and dispersed in the two layers of the present invention, a base film containing scattering particles as a first layer is formed by an extrusion molding method or the like. After applying the monomer resin liquid (transparent resin liquid) in which the scattering particles are dispersed on the prepared base film, the monomer resin liquid is cured by irradiating with ultraviolet rays or visible light, thereby obtaining a desired In addition to a method of producing a second layer having a particle concentration to form a film-shaped light guide plate, there are a two-layer extrusion molding method and the like.
In particular, even when the light guide plate is a film-like light guide sheet having a thickness of 1 mm or less, by using a two-layer light guide plate, the illuminance distribution is increased to a medium-high ratio at a suitable ratio while improving the light utilization efficiency. be able to.

導光板の厚さを薄くするほど導光板が軽量化し、また材料費が削減できるメリットがあるが、 厚さが小さ過ぎると、光入射面が小さくなり、光源のサイズも小さくなり、光量も少なくなるため、光源からの光入射が少なくなり、光出射面から十分な輝度の光を出射することができない。逆に、厚さが大き過ぎると、重量が重すぎて液晶表示装置などの光学部材として適さないし、中高な輝度分布を達成する粒子濃度で拡散粒子を分散させると、周辺部で光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が低下し、逆に、光利用効率を高くする粒子濃度で拡散粒子を分散させると、中高の輝度分布を実現できない。したがって、導光板の使用用途に合わせて、光源の種類(サイズ)及び導光板の厚さを選択すればよい。なお、本発明においては、1.2mmの導光板では、その要求性能から導光板厚さ方向の発光部分の幅が1〜1.1mm程度の3×1.4mmのLEDを光源として使用すれば良い。なお、少ない光束でも間接照明として使用可能な照明用途ではこのような制約はないので、携帯電話用に用いられるような0.1〜0.5mm程度のLEDを用いることができる。したがって、本発明の厚さ0.1mm以上、1mm以下のフィルム状の導光シートを使用できる。   The thinner the light guide plate is, the lighter the light guide plate is, and there is an advantage that the material cost can be reduced. However, if the thickness is too small, the light incident surface becomes smaller, the size of the light source becomes smaller, and the amount of light is less. Therefore, light incidence from the light source is reduced, and light with sufficient luminance cannot be emitted from the light emission surface. On the other hand, if the thickness is too large, the weight is too heavy to be suitable as an optical member such as a liquid crystal display device, and if the diffusing particles are dispersed at a particle concentration that achieves a medium-high luminance distribution, light penetrates through the periphery. If the diffusion particles are dispersed at a particle concentration that increases the light utilization efficiency, the medium-high luminance distribution cannot be realized. Therefore, what is necessary is just to select the kind (size) of a light source, and the thickness of a light-guide plate according to the use application of a light-guide plate. In the present invention, with a 1.2 mm light guide plate, if a 3 × 1.4 mm LED having a width of the light emitting portion in the light guide plate thickness direction of about 1 to 1.1 mm is used as a light source from the required performance. good. In addition, there is no such restriction in an illumination application that can be used as indirect illumination even with a small amount of light, so that an LED of about 0.1 to 0.5 mm that is used for a mobile phone can be used. Therefore, the film-like light guide sheet of the present invention having a thickness of 0.1 mm or more and 1 mm or less can be used.

また、本発明の導光板30の第1層60及び第2層62の厚さ及びその形状、例えば円弧R1及びR2は、第1層60及び第2層62の内部に分散させる散乱粒子の分散条件、上記式(1)を含む上記した本発明の散乱粒子分散条件を満足する厚さとする必要があるが、上記散乱粒子分散条件を満足すれば、特に制限的ではない。しかしながら、第1層60及び第2層62の厚さ及びその形状は、製造のし易さ、例えば、2層を同時に溶融押出する押出装置や、溶融押出するライン速度等の制約に応じて決定すればよい。
例えば、導光板30の場合、第2層62の最大厚さは、製造安定性や高効率を実現するためには、導光板30の厚みに近ければ近いほど、好ましい。また、第2層62の最小厚さの割合は、最大厚みに対し、1/4以下となることがより好ましく、製造安定性を考慮すると1/10程度が最も好ましい。
In addition, the thickness and shape of the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide plate 30 of the present invention, for example, the arcs R1 and R2, are dispersed in the first layer 60 and the second layer 62. The thickness should satisfy the above-described scattering particle dispersion condition of the present invention including the above formula (1), but is not particularly limited as long as the scattering particle dispersion condition is satisfied. However, the thickness and shape of the first layer 60 and the second layer 62 are determined depending on the ease of manufacturing, for example, restrictions such as an extrusion apparatus that simultaneously melt-extrudes two layers and a line speed for melt-extrusion. do it.
For example, in the case of the light guide plate 30, it is preferable that the maximum thickness of the second layer 62 is closer to the thickness of the light guide plate 30 in order to realize manufacturing stability and high efficiency. The ratio of the minimum thickness of the second layer 62 is more preferably 1/4 or less with respect to the maximum thickness, and about 1/10 is most preferable in consideration of manufacturing stability.

なお、第2層62の形状、即ち凹凸の曲線、例えば円弧R1及びR2については、導光板30のサイズと、第2層62の最大厚さ及び最小厚さ等に応じて決定すれば良い。
例えば、1.2mmの導光板30において、導光長Lが260mm≦L≦1350mmである場合には、上述した第2層62の最大厚さとなる凸の円弧R1の曲率半径R1は、1417mm≦R1≦843750mm、上述した第2層62の最小厚さとなる凹の円弧R2の曲率半径R2は、3333mm≦R2≦866667mmであるのが好ましい。ここで、曲率半径R1及びR2は、導光長Lが260mm≦L≦270mmである場合、1417mm≦R1≦35000mm、3333mm≦R2≦33333mmであるのがより好ましく、導光長Lが500mm≦L≦615mmである場合には、5000mm≦R1≦135000mm、13333mm≦R2≦135000mmであるのがより好ましく、導光長Lが700mm≦L≦850mmである場合には、12991mm≦R1≦356586mm、35556mm≦R2≦366667mmであるのがより好ましく、導光長Lが1250mm≦L≦1350mmである場合、30796mm≦R1≦843750mm、81197mm≦R2≦866667mmであるのがより好ましい。
In addition, the shape of the second layer 62, that is, the uneven curves, for example, the arcs R1 and R2, may be determined according to the size of the light guide plate 30, the maximum thickness and the minimum thickness of the second layer 62, and the like.
For example, in the 1.2 mm light guide plate 30, when the light guide length L is 260 mm ≦ L ≦ 1350 mm, the radius of curvature R1 of the convex arc R1 that is the maximum thickness of the second layer 62 described above is 1417 mm ≦ The radius of curvature R2 of the concave arc R2 that is R1 ≦ 8443750 mm and the minimum thickness of the second layer 62 described above is preferably 3333 mm ≦ R2 ≦ 866667 mm. Here, when the light guide length L is 260 mm ≦ L ≦ 270 mm, the curvature radii R1 and R2 are more preferably 1417 mm ≦ R1 ≦ 35000 mm, 3333 mm ≦ R2 ≦ 33333 mm, and the light guide length L is 500 mm ≦ L. When ≦ 615 mm, it is more preferable that 5000 mm ≦ R1 ≦ 135000 mm, 13333 mm ≦ R2 ≦ 135000 mm, and when the light guide length L is 700 mm ≦ L ≦ 850 mm, 12991 mm ≦ R1 ≦ 356586 mm, 35556 mm ≦ R2 ≦ 366667 mm is more preferable, and when the light guide length L is 1250 mm ≦ L ≦ 1350 mm, it is more preferable that 307996 mm ≦ R1 ≦ 843750 mm and 81197 mm ≦ R2 ≦ 866667 mm.

なお、導光板30の厚さが1.2mmと異なる場合には、その違いに応じて、上記範囲を変更すれば良い。
例えば、0.6mmの導光板30において、導光長Lが260mm≦L≦1350mmである場合には、上述の曲率半径R1は、2833mm≦R1≦1687500mm、上述の曲率半径R2は、6667mm≦R2≦1733333mmであるのが好ましい。即ち、0.6mmの導光板30においては、好ましい数値範囲も、より好ましい数値範囲も、1.2mmの場合の数値の2倍に設定すればよい。
また、0.3mmの導光板30において、導光長Lが260mm≦L≦1350mmである場合には、上述の曲率半径R1は、5667mm≦R1≦3375000mm、上述の曲率半径R2は、13333mm≦R2≦3466667mmであるのが好ましい。即ち、0.3mmの導光板30においては、好ましい数値範囲も、より好ましい数値範囲も、1.2mmの場合の数値の4倍、又は0.6mmの場合の数値の2倍に設定すればよい。
更に、図17に示す後述の片側(1辺)入射の場合は、図2、図5及び図6に示す上述の両側(2辺)入射の場合の4倍にすれば良い。例えば、1.2mmの板厚の場合では、導光長Lが、1040mm≦L≦5400mmである場合には、上述した第2層62の最大厚さとなる凸の円弧R1の曲率半径R1は、5667mm≦R1≦3375000mm、上述した第2層62の最小厚さとなる凹の円弧R2の曲率半径R2は、13333mm≦R2≦3466667mmであるのが好ましい。
In addition, what is necessary is just to change the said range according to the difference, when the thickness of the light-guide plate 30 differs from 1.2 mm.
For example, in the light guide plate 30 of 0.6 mm, when the light guide length L is 260 mm ≦ L ≦ 1350 mm, the above-mentioned radius of curvature R1 is 2833 mm ≦ R1 ≦ 1687500 mm, and the above-mentioned radius of curvature R2 is 6667 mm ≦ R2. It is preferable that ≦ 1733333 mm. That is, in the 0.6 mm light guide plate 30, both a preferable numerical range and a more preferable numerical range may be set to twice the numerical value in the case of 1.2 mm.
Further, in the 0.3 mm light guide plate 30, when the light guide length L is 260 mm ≦ L ≦ 1350 mm, the curvature radius R1 is 5667 mm ≦ R1 ≦ 3375000 mm, and the curvature radius R2 is 13333 mm ≦ R2. It is preferable that ≦ 3466667 mm. That is, in the 0.3 mm light guide plate 30, the preferable numerical range and the more preferable numerical range may be set to 4 times the numerical value in the case of 1.2 mm or twice the numerical value in the case of 0.6 mm. .
Furthermore, in the case of one-side (one side) incidence described later shown in FIG. 17, it may be four times that in the case of the above-described two-side (two sides) incidence shown in FIGS. For example, in the case of a plate thickness of 1.2 mm, when the light guide length L is 1040 mm ≦ L ≦ 5400 mm, the curvature radius R1 of the convex arc R1 that is the maximum thickness of the second layer 62 described above is It is preferable that the radius of curvature R2 of the concave arc R2 which is 5667 mm ≦ R1 ≦ 3375000 mm and the minimum thickness of the second layer 62 described above is 13333 mm ≦ R2 ≦ 3466667 mm.

本発明の導光板は、基本的に以上のように構成されるが、以下のようにして設計することができる。
図11は、本発明の導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。
以下では、図1及び図2に示す液晶表示装置10のバックライトユニット20に用いられる図2、図3、図5及び図6に示す第1層(以下、上層ともいう)60及び第2層(以下、下層ともいう)からなる2層導光板30を設計する場合を代表例として説明する。
まず、図11に示すように、ステップS10において、本発明の導光板30を用いるバックライトユニット20が適用される液晶表示装置10の画面サイズ(光出射面30aの有効な画面エリア)から、画面サイズの短辺長さに、上部筺体44で覆われる部分の長さ(ミキシングゾーン長を含む)として、いわゆる額縁の幅として10〜30mmを加えて、導光長Lを決定する。厳密には、光源28の設置位置(LEDの発光面と導光板30の光入射面30c、30dとの距離)等も考慮されて導光長Lが決定される。
The light guide plate of the present invention is basically configured as described above, but can be designed as follows.
FIG. 11 is a flowchart showing an example of the light guide plate designing method of the present invention.
Below, the 1st layer (henceforth upper layer) 60 and 2nd layer which are used for the backlight unit 20 of the liquid crystal display device 10 shown in FIG.1 and FIG.2 and are shown in FIG.2, FIG.3, FIG.5 and FIG. A case where a two-layer light guide plate 30 made of (hereinafter also referred to as a lower layer) is designed will be described as a representative example.
First, as shown in FIG. 11, in step S10, from the screen size (effective screen area of the light emitting surface 30a) of the liquid crystal display device 10 to which the backlight unit 20 using the light guide plate 30 of the present invention is applied, the screen is changed. The light guide length L is determined by adding 10 to 30 mm as the width of the so-called frame as the length (including the mixing zone length) of the portion covered with the upper casing 44 to the short side length of the size. Strictly speaking, the light guide length L is determined in consideration of the installation position of the light source 28 (distance between the light emitting surface of the LED and the light incident surfaces 30c and 30d of the light guide plate 30).

次に、ステップS12において、用途や画面サイズ、決定された導光長Lに基づいて、バックライトユニット20全体のたわみ剛性Dが上記式(2)を満たすように、バックライトユニット20を構成する複数の構成部材の材質、厚さ、及び部材点数、即ち、導光板30の材質、厚さ、及び筐体26の構成部品の材質、厚さ等を決定する。
即ち、導光板30の材質及び厚さ、筐体26の構成部品の材質及び厚さ、並びに使用される光学部材の材質及び厚さを用いて、バックライトユニット20全体のたわみ剛性Dを上記式(3)から求め、求められたたわみ剛性Dが上記式(2)のたわみ剛性条件を満たすように、構成部材の材質、厚さ、及び部材点数、即ち、導光板30の材質及び厚さ、筐体26の構成部品の材質及び厚さ、並びに使用される光学部材の材質及び厚さの組み合わせを求める。こうして、導光板30の材質及び厚さが決定される。
続いて、ステップS14において、導光板30の下層62の断面形状(画面に垂直で、画面サイズの短辺に平行な断面の形状)を決定する。具体的には、導光板30の厚さに応じて、下層最大厚さ及び下層最小厚さ(上層最大厚さ)を決定し、それらに基づいて、下層厚さの極大値(下層最大厚さ)を構成する1つの凸の円弧R1及び下層厚さの極小値(下層最小厚さ)を構成する2つの凹の円弧R2を決定する。その結果、導光板30の上層60の断面形状も自動的に決定される。
例えば、導光板30の画面サイズが40型で、導光長Lが540mm、厚さが1.0mmである時、下層62の断面形状として、図12にそれぞれ実線、点線及び1点鎖線で示す3つの下層断面A、B及びCを決定することができる。
この時の、下層断面A、B及びCの下層最大厚さ、下層最小厚さ、極大値を構成する凸の円弧R1及び極小値を構成する凹の円弧R2を表1に示す。
Next, in step S12, the backlight unit 20 is configured so that the deflection rigidity D of the entire backlight unit 20 satisfies the above formula (2) based on the application, screen size, and determined light guide length L. The material, thickness, and the number of members of the plurality of constituent members, that is, the material and thickness of the light guide plate 30, and the material and thickness of the constituent components of the housing 26 are determined.
That is, using the material and thickness of the light guide plate 30, the material and thickness of the components of the housing 26, and the material and thickness of the optical member used, the deflection rigidity D of the backlight unit 20 as a whole is expressed by the above equation. The material, thickness, and number of members of the constituent members, that is, the material and the thickness of the light guide plate 30 so that the flexural rigidity D obtained from (3) satisfies the flexural rigidity condition of the above formula (2), The combination of the material and thickness of the component parts of the housing 26 and the material and thickness of the optical member used is obtained. Thus, the material and thickness of the light guide plate 30 are determined.
Subsequently, in step S14, the cross-sectional shape (the cross-sectional shape perpendicular to the screen and parallel to the short side of the screen size) of the lower layer 62 of the light guide plate 30 is determined. Specifically, the lower layer maximum thickness and the lower layer minimum thickness (upper layer maximum thickness) are determined according to the thickness of the light guide plate 30, and based on them, the maximum value of the lower layer thickness (lower layer maximum thickness) ) And two concave arcs R2 constituting the minimum value of the lower layer thickness (lower layer minimum thickness) are determined. As a result, the cross-sectional shape of the upper layer 60 of the light guide plate 30 is also automatically determined.
For example, when the screen size of the light guide plate 30 is 40, the light guide length L is 540 mm, and the thickness is 1.0 mm, the cross-sectional shape of the lower layer 62 is shown by a solid line, a dotted line, and a one-dot chain line in FIG. Three lower layer cross sections A, B and C can be determined.
Table 1 shows the lower layer maximum thickness, the lower layer minimum thickness, the convex arc R1 that constitutes the maximum value, and the concave arc R2 that constitutes the minimum value.

次に、ステップS16において、決定された下層62及び上層60の断面形状に基づいて、導光位置xにおける単位長さ当たりの合成散乱断面積Sを上記式(4)〜(6)から求め、求められた合成散乱断面積Sが上記式(1)を満たすように拡散粒子分散条件を決定する。なお、上述したように、画面サイズVが、40型(インチ)であり、導光長Lが540mmである両側入射の導光板の場合には、合成散乱断面積Sの条件は、上記式(1)は、上記式(1b)で表される。
例えば、具体的には、拡散粒子分散条件として、導光板30の母材樹脂、及び拡散粒子の材質及び粒径、並びに上層60および下層60の粒子濃度等を決定する。
本発明においては、下層62の断面形状が異なる場合、例えば、図12に示す下層断面A〜Cの場合でも、上層60および下層60の粒子濃度等の粒子条件を最適に選択することにより、同様の合成散乱断面積分布を作ることができる。
Next, in step S16, based on the determined cross-sectional shapes of the lower layer 62 and the upper layer 60, the combined scattering cross section S per unit length at the light guide position x is obtained from the above formulas (4) to (6). The diffusion particle dispersion condition is determined so that the obtained combined scattering cross section S satisfies the above formula (1). As described above, in the case of a double-sided light guide plate having a screen size V of 40 inches (inch) and a light guide length L of 540 mm, the condition of the combined scattering cross section S is expressed by the above formula ( 1) is represented by the above formula (1b).
For example, specifically, as the diffusion particle dispersion condition, the base material resin of the light guide plate 30, the material and particle size of the diffusion particle, the particle concentration of the upper layer 60 and the lower layer 60, and the like are determined.
In the present invention, when the cross-sectional shape of the lower layer 62 is different, for example, even in the case of the lower layer cross sections A to C shown in FIG. The combined scattering cross section distribution can be made.

例えば、導光板30の導光長Lが540mm、厚さが1.0mmであり、導光板の下層62の断面形状が図12に示す下層断面Bである時、合成散乱断面積Sとして、図13に示す5つの設計例1〜5の合成散乱断面積分布を上記式(4)〜(6)から求めることができる。なお、5つの設計例1〜5の上層粒子濃度は、0.004wt%であり、設計例1〜5の下層粒子濃度は、それぞれ、0.169wt%、0.208wt%、0.096wt%、0.227wt%、及び0.267wt%である。
こうして得られた5つの設計例1〜5の合成散乱断面積Sの分布を示す図13のグラフから、設計例1〜3は、上記式(1)、即ち、上記式(1b)を満足し、設計例4〜5は、上記式(1)、即ち、上記式(1b)を満足しないことが分かる。
For example, when the light guide length L of the light guide plate 30 is 540 mm, the thickness is 1.0 mm, and the cross-sectional shape of the lower layer 62 of the light guide plate is the lower layer cross section B shown in FIG. 13 can be obtained from the above formulas (4) to (6). The upper layer particle concentrations of the five design examples 1 to 5 are 0.004 wt%, and the lower layer particle concentrations of the design examples 1 to 5 are 0.169 wt%, 0.208 wt%, and 0.096 wt%, respectively. 0.227 wt% and 0.267 wt%.
From the graph of FIG. 13 showing the distribution of the combined scattering cross sections S of the five design examples 1 to 5 thus obtained, the design examples 1 to 3 satisfy the above formula (1), that is, the above formula (1b). It can be seen that the design examples 4 to 5 do not satisfy the above formula (1), that is, the above formula (1b).

続いて、ステップS18において、こうして設計された導光板30を、(a)入射光の利用効率、(b)光出射面30aからの出射光の輝度分布の中高度合、(c)光出射面30aの中央部の凹凸形状の3項目について光学評価し、これらの3項目の各項目の設定値を満足するか否かを吟味する。
例えば、図13に示す合成散乱断面積分布となる導光板の5つの設計例1〜5について光学評価した結果、上記式(1b)を満足する設計例1〜3は、いずれにおいても光出射面30aからの出射光の輝度分布は、所望の中高輝度分布となるが、上記式(1b)を満足しない設計例4〜5は、凹形状となり、所望の中高輝度分布とならない。
即ち、上記式(1b)を満足する設計例1〜3は、(a)利用効率がそれぞれ77%、77%及び72%、(b)中高度合がそれぞれ26%、17%及び39%、(c)中央部の凹凸形状が全て凸形状であり、それぞれの設定値の(a)70%以上、(b)0%超45%未満、及び(c)凸形状の3項目の規定値を満足する。
Subsequently, in step S18, the light guide plate 30 thus designed is subjected to (a) use efficiency of incident light, (b) medium to high altitude of luminance distribution of light emitted from the light emission surface 30a, and (c) light emission surface. Optical evaluation is performed on the three items of the uneven shape at the center of 30a, and it is examined whether or not the set values of these three items are satisfied.
For example, as a result of optical evaluation of five design examples 1 to 5 of the light guide plate having the combined scattering cross-section distribution shown in FIG. 13, the design examples 1 to 3 satisfying the above formula (1b) The luminance distribution of the emitted light from 30a is a desired medium-high luminance distribution, but Design Examples 4 to 5 that do not satisfy the above formula (1b) have a concave shape and do not have the desired medium-high luminance distribution.
That is, in Design Examples 1 to 3 that satisfy the above formula (1b), (a) the utilization efficiency is 77%, 77%, and 72%, respectively, (b) the intermediate altitude is 26%, 17%, and 39%, (C) All the concave and convex shapes in the central part are convex shapes, and the set values of (a) 70% or more of each set value, (b) more than 0% and less than 45%, and (c) convex values of three items are specified. Satisfied.

これに対し、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが、共に、上記式(1b)の下限値より高く、上記式(1b)を満足しない設計例4及び5は、(a)利用効率は共に78%と高く、規定値を満足するものの、(c)中央部の凹凸形状は、中央部の輝度分布が凹形状となり、(b)中高度合が0%未満となるため、中央部輝度が低下し、中央部付近が帯ムラとして視認されてしまう。 In contrast, design examples 4 and 5 in which the maximum value S max and the minimum value S min of the combined scattering cross section S are both higher than the lower limit value of the above equation (1b) and do not satisfy the above equation (1b) are ( a) Both usage efficiencies are as high as 78% and satisfy the specified value, but (c) the uneven shape in the central part has a concave luminance distribution in the central part, and (b) the intermediate altitude is less than 0%. For this reason, the brightness of the central portion is lowered, and the vicinity of the central portion is visually recognized as band unevenness.

こうして設計された多数の導光板30についての(a)利用効率、及び(b)の中高度合の2項目についての評価結果を図14に示す。
図14は、設計された多数の導光板についての第2層(下層)の粒子濃度[wt%]に対する入射光の利用効率[%]及び出射光の中高度合[%]を示すグラフである。
図14を用いて、下層62の粒子濃度を決定する方法の一例について説明する。
まず、下層62の粒子濃度以外のパラメータは、以下の通りに設定されているものとする。
FIG. 14 shows the evaluation results for two items of (a) utilization efficiency and (b) medium to high degree for a large number of light guide plates 30 designed in this way.
FIG. 14 is a graph showing incident light utilization efficiency [%] and outgoing light medium altitude [%] with respect to the particle concentration [wt%] of the second layer (lower layer) for a number of designed light guide plates. .
An example of a method for determining the particle concentration of the lower layer 62 will be described with reference to FIG.
First, parameters other than the particle concentration of the lower layer 62 are set as follows.

次に、下層62の散乱粒子の粒子濃度範囲は、以下のような手順で決定することができる。
まず、図14のグラフから、(a)入射光の利用効率が70%以上となる粒子濃度xの範囲を決定する。その結果、粒子濃度範囲として、x1≧0.061[wt%]を求めることができる。
次に、図14のグラフから、(b)中高度合が0%超45%未満となる粒子濃度xの範囲を決定する。その結果、粒子濃度範囲として、x≧0.208[wt%]を求めることができる。
続いて、(c)輝度分布の中央部の凹凸形状が、凹形状でない粒子濃度xの範囲を決定する。その結果、粒子濃度範囲として、x≦0.208[wt%]を求めることができる。
こうして得られた粒子濃度範囲x、x、及びxから、適用可能な下層62の粒子濃度範囲は、0.061≦x≦0.208[wt%]と決定することができる。
Next, the particle concentration range of the scattering particles of the lower layer 62 can be determined by the following procedure.
First, from the graph of FIG. 14, to determine the extent of particle concentration x 1 comprising (a) and the utilization efficiency of the incident light is 70% or more. As a result, x 1 ≧ 0.061 [wt%] can be obtained as the particle concentration range.
Next, from the graph of FIG. 14, the range of the particle concentration x 2 in which the intermediate altitude (b) is more than 0% and less than 45% is determined. As a result, x 2 ≧ 0.208 [wt%] can be obtained as the particle concentration range.
Subsequently, (c) the range of the particle concentration x 3 in which the uneven shape at the center of the luminance distribution is not concave is determined. As a result, x 3 ≦ 0.208 [wt%] can be obtained as the particle concentration range.
From the particle concentration ranges x 1 , x 2 , and x 3 thus obtained, the applicable particle concentration range of the lower layer 62 can be determined as 0.061 ≦ x ≦ 0.208 [wt%].

こうして、第1層(上層)60及び第2層(下層)62の断面形状、それらに分散させる散乱粒子の粒子濃度等の条件が決定された導光板は、本発明の散乱粒子分散条件等の限定範囲を満たすものであるので、大画面であっても、薄型な形状であり、かつ光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。
本発明の導光板は、基本的に以上のように構成される。
Thus, the light guide plate in which conditions such as the cross-sectional shapes of the first layer (upper layer) 60 and the second layer (lower layer) 62 and the particle concentration of the scattering particles dispersed therein are determined can be used for the scattering particle dispersion conditions of the present invention. Because it satisfies the limited range, even a large screen has a thin shape, high light utilization efficiency, and can emit light with little unevenness in luminance, which is required for a large-screen thin LCD TV It is possible to obtain a lighter distribution in the vicinity of the center of the screen than the peripheral part, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution.
The light guide plate of the present invention is basically configured as described above.

ここで、光源28と導光板30とは、光源28の光発光面、例えば、LEDの発光面(表面)と導光板30の光入射面30c、30dとの間に0.2mm以上の間隔をあけて配置することが好ましい。すなわち、光源28の光発光面(LEDの表面)と導光板30の光入射面とは、0.2mm以上の距離があることが好ましい。その理由は、両者の間隔を0.2mm以上とすることで、導光板30に温度変化による伸びや反りが生じた場合でも光源28の発光面(具体的には、LEDの表面)と導光板30とが接触し、光源28(具体的にはLEDの表面の蛍光体)が損傷することを防止できる。なお、両者の間隔の上限は、特に制限的ではないが、間隔が広すぎると、導光板30の光入射面30c、30dに入射する光源28からの光の光量が低下するので、両者の間隔は、0.5mm以下であるのが好ましい。   Here, the light source 28 and the light guide plate 30 have an interval of 0.2 mm or more between the light emitting surface of the light source 28, for example, the light emitting surface (front surface) of the LED and the light incident surfaces 30 c and 30 d of the light guide plate 30. It is preferable to dispose them. That is, it is preferable that the light emitting surface (LED surface) of the light source 28 and the light incident surface of the light guide plate 30 have a distance of 0.2 mm or more. The reason for this is that the distance between them is 0.2 mm or more, so that the light-emitting surface of the light source 28 (specifically, the surface of the LED) and the light-guide plate even when the light-guide plate 30 is stretched or warped due to temperature changes. It is possible to prevent the light source 28 (specifically, the phosphor on the surface of the LED) from being damaged. The upper limit of the distance between the two is not particularly limited, but if the distance is too wide, the amount of light from the light source 28 incident on the light incident surfaces 30c and 30d of the light guide plate 30 is reduced. Is preferably 0.5 mm or less.

図1及び図2に示すバックライトユニットの説明を続ける。
次に、本発明において好ましく用いることができる光学部材ユニット32について説明する。
光学部材ユニット32は、導光板30の光出射面30aから出射された照明光をより輝度むら及び照度むらのない光にして、照明装置本体24の光出射面24aから出射するためのもので、図2に示すように、導光板30の光出射面30aから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート32aと、光入射面30c,30dと光出射面30aとの接線と平行なマイクロプリズム列が形成されたプリズムシート32bと、プリズムシート32bから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート32cとを有する。
The description of the backlight unit shown in FIGS. 1 and 2 will be continued.
Next, the optical member unit 32 that can be preferably used in the present invention will be described.
The optical member unit 32 is for making the illumination light emitted from the light emission surface 30a of the light guide plate 30 light with more uneven brightness and illuminance, and emitting it from the light emission surface 24a of the illumination device body 24. As shown in FIG. 2, the diffusion sheet 32a that diffuses the illumination light emitted from the light emitting surface 30a of the light guide plate 30 to reduce luminance unevenness and illuminance unevenness, and the light incident surfaces 30c and 30d and the light emitting surface 30a. It has a prism sheet 32b on which microprism rows parallel to the tangent line are formed, and a diffusion sheet 32c that diffuses illumination light emitted from the prism sheet 32b to reduce luminance unevenness and illuminance unevenness.

拡散シート32a及び32c、プリズムシート32bとしては、特に制限的ではなく、公知の拡散シートやプリズムシートを使用することができ、例えば、本出願人の出願に係る特開2005−234397号公報の[0028]〜[0033]に開示されているものを適用することができる。   The diffusion sheets 32a and 32c and the prism sheet 32b are not particularly limited, and a known diffusion sheet or prism sheet can be used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-23497 related to the application of the present applicant [ The ones disclosed in [0028] to [0033] can be applied.

なお、本実施形態では、光学部材ユニットを2枚の拡散シート32a及び32cと、2枚の拡散シートの間に配置したプリズムシート32bとで構成したが、プリズムシート及び拡散シートの配置順序や配置数は特に限定されず、また、プリズムシート、拡散シートとしても特に限定されず、導光板30の光出射面30aから出射された照明光の輝度むら及び照度むらをより低減することができるものであれば、種々の光学部材を用いることができる。
例えば、光学部材として、上述の拡散シート及びプリズムシートに、加えてまたは代えて、拡散反射体からなる多数の透過率調整体を輝度むら及び照度むらに応じて配置した透過率調整部材も用いることもできる。また、光学部材ユニットを、プリズムシート及び拡散シートを各1枚ずつ用いるか、あるいは、拡散シートのみを2枚用いて、2層構成としてもよい。
In this embodiment, the optical member unit is composed of the two diffusion sheets 32a and 32c and the prism sheet 32b disposed between the two diffusion sheets. However, the arrangement order and arrangement of the prism sheets and the diffusion sheets are not limited. The number is not particularly limited, and is also not particularly limited as a prism sheet or a diffusion sheet, and the brightness unevenness and the illumination unevenness of the illumination light emitted from the light exit surface 30a of the light guide plate 30 can be further reduced. If there are, various optical members can be used.
For example, as an optical member, in addition to or instead of the above-described diffusion sheet and prism sheet, a transmittance adjusting member in which a large number of transmittance adjusting bodies made of a diffuse reflector are arranged in accordance with luminance unevenness and illuminance unevenness is also used. You can also. Further, the optical member unit may have a two-layer configuration using one prism sheet and one diffusion sheet, or using only two diffusion sheets.

次に、照明装置本体24の反射板34について説明する。
反射板34は、導光板30の背面30bから漏洩する光を反射して、再び導光板30に入射させるために設けられており、光の利用効率を向上させることができる。反射板34は、導光板30の背面30bに対応した形状で、背面30bを覆うように形成される。本実施形態では、図2に示すように、導光板30の背面30bが平面、つまり断面が直線形状に形成されているので、反射板34もこれに補形する形状に形成されている。
Next, the reflecting plate 34 of the lighting device body 24 will be described.
The reflection plate 34 is provided to reflect the light leaking from the back surface 30b of the light guide plate 30 and make it incident on the light guide plate 30 again, and can improve the light use efficiency. The reflection plate 34 has a shape corresponding to the back surface 30b of the light guide plate 30 and is formed so as to cover the back surface 30b. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the back surface 30 b of the light guide plate 30 is flat, that is, the cross section is formed in a linear shape. Therefore, the reflecting plate 34 is also formed in a shape complementary to this.

反射板34は、導光板30の背面30bから漏洩する光を反射することができれば、どのような材料で形成されてもよく、例えば、PETやPP(ポリプロピレン)等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。   The reflection plate 34 may be formed of any material as long as it can reflect light leaking from the back surface 30b of the light guide plate 30. For example, the reflection plate 34 may be stretched after a filler is kneaded into PET, PP (polypropylene), or the like. Resin sheet with increased reflectivity by forming voids, a sheet with a mirror surface formed by vapor deposition of aluminum on the surface of a transparent or white resin sheet, a resin sheet carrying a metal foil or metal foil such as aluminum, or sufficient on the surface It can be formed of a thin metal plate having excellent reflectivity.

上部誘導反射板36は、導光板30と拡散シート32aとの間、つまり、導光板30の光出射面30a側に、光源28及び導光板30の光出射面30aの端部(第1光入射面30c側の端部及び第2光入射面30d側の端部)を覆うようにそれぞれ配置されている。言い換えれば、上部誘導反射板36は、光軸方向に平行な方向において、導光板30の光出射面30aの一部から光源28の光源支持部52の一部までを覆うように配置されている。つまり、2つの上部誘導反射板36が、導光板30の両端部にそれぞれ配置されている。
このように、上部誘導反射板36を配置することで、光源28から出射された光が導光板30に入射することなく、光出射面30a側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源28から出射された光を効率よく導光板30の第1光入射面30c及び第2光入射面30dに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
The upper guide reflection plate 36 is disposed between the light guide plate 30 and the diffusion sheet 32a, that is, on the light emission surface 30a side of the light guide plate 30, and at the end of the light emission surface 30a of the light source 28 and the light guide plate 30 (first light incident). The end portion on the surface 30c side and the end portion on the second light incident surface 30d side) are disposed so as to cover each other. In other words, the upper guide reflection plate 36 is arranged so as to cover a part of the light emitting surface 30a of the light guide plate 30 to a part of the light source support part 52 of the light source 28 in a direction parallel to the optical axis direction. . That is, the two upper guide reflectors 36 are disposed at both ends of the light guide plate 30, respectively.
Thus, by arranging the upper guide reflection plate 36, it is possible to prevent the light emitted from the light source 28 from leaking to the light emitting surface 30 a side without entering the light guide plate 30.
Thereby, the light emitted from the light source 28 can be efficiently incident on the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d of the light guide plate 30, and the light utilization efficiency can be improved.

下部誘導反射板38は、導光板30の背面30b側に、光源28の一部を覆うように配置されている。また、下部誘導反射板38の導光板30中心側の端部は、反射板34と連結されている。
ここで、上部誘導反射板36及び下部誘導反射板38としては、上述した反射板34に用いる各種材料を用いることができる。
下部誘導反射板38を設けることで、光源28から出射された光が導光板30に入射することなく、導光板30の背面30b側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源28から出射された光を効率よく導光板30の第1光入射面30c及び第2光入射面30dに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
なお、本実施形態では、反射板34と下部誘導反射板38とを連結させたが、これに限定されず、それぞれを別々の部材としてもよい。
The lower guide reflection plate 38 is disposed on the back surface 30 b side of the light guide plate 30 so as to cover a part of the light source 28. The end of the lower guide reflector 38 on the center side of the light guide plate 30 is connected to the reflector 34.
Here, as the upper guide reflector 36 and the lower guide reflector 38, various materials used for the reflector 34 described above can be used.
By providing the lower guide reflection plate 38, it is possible to prevent light emitted from the light source 28 from entering the light guide plate 30 and leaking to the back surface 30 b side of the light guide plate 30.
Thereby, the light emitted from the light source 28 can be efficiently incident on the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d of the light guide plate 30, and the light utilization efficiency can be improved.
In addition, in this embodiment, although the reflecting plate 34 and the lower induction | guidance | derivation reflecting plate 38 were connected, it is not limited to this, Each is good also as a separate member.

ここで、上部誘導反射板36及び下部誘導反射板38は、光源28から出射された光を第1光入射面30cまたは第2光入射面30d側に反射させ、光源28から出射された光を第1光入射面30cまた第2光入射面30dに入射させることができ、導光板30に入射した光を導光板30中心側に導くことができれば、その形状及び幅は特に限定されない。
また、本実施形態では、上部誘導反射板36を導光板30と拡散シート32aとの間に配置したが、上部誘導反射板36の配置位置はこれに限定されず、光学部材ユニット32を構成するシート状部材の間に配置してもよく、光学部材ユニット32と上部筐体44との間に配置してもよい。
なお、上述した反射板34、上部誘導反射板36及び下部誘導反射板38は、光源28から出射された光を効率よく導光板30の光出射面30aから出射させるために用いられるもので、いずれも導光板30外の光を導光板30内に反射させる機能を持つ光学部材である。
Here, the upper guide reflector 36 and the lower guide reflector 38 reflect the light emitted from the light source 28 toward the first light incident surface 30c or the second light incident surface 30d, and the light emitted from the light source 28 is reflected. The shape and width are not particularly limited as long as the light can be incident on the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d and the light incident on the light guide plate 30 can be guided to the center side of the light guide plate 30.
In the present embodiment, the upper guide reflector 36 is disposed between the light guide plate 30 and the diffusion sheet 32a. However, the position of the upper guide reflector 36 is not limited to this, and constitutes the optical member unit 32. You may arrange | position between sheet-like members, and may arrange | position between the optical member unit 32 and the upper housing | casing 44. FIG.
The reflector 34, the upper guide reflector 36, and the lower guide reflector 38 described above are used for efficiently emitting the light emitted from the light source 28 from the light exit surface 30a of the light guide plate 30. The optical member has a function of reflecting light outside the light guide plate 30 into the light guide plate 30.

次に、筐体26について説明する。
図2に示すように、筐体26は、照明装置本体24を収納して支持し、かつその光出射面24a側と導光板30の背面30b側とから挟み込み、固定するものであり、下部筐体42と上部筐体44と折返部材46と支持部材48とを有する。
Next, the housing 26 will be described.
As shown in FIG. 2, the housing 26 accommodates and supports the lighting device main body 24, and is sandwiched and fixed from the light emitting surface 24 a side and the back surface 30 b side of the light guide plate 30. It has a body 42, an upper housing 44, a folding member 46, and a support member 48.

下部筐体42は、上面が開放され、底面部と、底面部の4辺に設けられ底面部に垂直な側面部とで構成された形状である。つまり、1面が開放された略直方体の箱型形状である。下部筐体42は、図2に示すように、上方から収納された照明装置本体24を底面部及び側面部で支持すると共に、照明装置本体24の光出射面24a以外の面、つまり、照明装置本体24の光出射面24aとは反対側の面(背面)及び側面を覆っている。   The lower housing 42 has a shape having an open top surface and a bottom surface portion and side surfaces provided on four sides of the bottom surface portion and perpendicular to the bottom surface portion. That is, it is a substantially rectangular parallelepiped box shape with one surface open. As shown in FIG. 2, the lower housing 42 supports the illuminating device main body 24 housed from above with a bottom surface portion and a side surface portion, and also a surface other than the light emitting surface 24 a of the illuminating device main body 24, that is, the illuminating device. The main body 24 covers a surface (back surface) and a side surface opposite to the light emitting surface 24a.

上部筐体44は、上面に開口部となる照明装置本体24の矩形状の光出射面24aより小さい矩形状の開口が形成され、かつ下面が開放された直方体の箱型形状である。
上部筐体44は、図2に示すように、照明装置本体24及び下部筐体42の上方(光出射面側)から、照明装置本体24及びこれが収納された下部筐体42をその4方の側面部も覆うように被せられて配置されている。
The upper housing 44 has a rectangular parallelepiped box shape in which a rectangular opening smaller than the rectangular light emitting surface 24a of the lighting device body 24 serving as an opening is formed on the upper surface, and the lower surface is opened.
As shown in FIG. 2, the upper housing 44 includes the lighting device main body 24 and the lower housing 42 in which the lighting device main body 24 and the lower housing 42 are housed from above the lighting device main body 24 and the lower housing 42. The side portion is also placed so as to cover the side portion.

折返部材46は、断面の形状が常に同一の凹(U字)型となる形状である。つまり、延在方向に垂直な断面の形状がU字形状となる棒状部材である。
折返部材46は、図2に示すように、下部筐体42の側面と上部筐体44の側面との間に嵌挿され、U字形状の一方の平行部の外側面が下部筐体42の側面部と連結され、他方の平行部の外側面が上部筐体44の側面と連結されている。
ここで、下部筐体42と折返部材46との接合方法、折返部材46と上部筐体44との接合方法としては、ボルト及びナット等を用いる方法、接着剤を用いる方法等種々の公知の方法を用いることができる。
The folding member 46 has a concave (U-shaped) shape whose cross-sectional shape is always the same. That is, it is a rod-like member having a U-shaped cross section perpendicular to the extending direction.
As shown in FIG. 2, the folding member 46 is inserted between the side surface of the lower housing 42 and the side surface of the upper housing 44, and the outer surface of one U-shaped parallel part is the bottom surface of the lower housing 42. It is connected to the side surface portion, and the outer side surface of the other parallel portion is connected to the side surface of the upper housing 44.
Here, as a method for joining the lower housing 42 and the folding member 46, and a method for joining the folding member 46 and the upper housing 44, various known methods such as a method using bolts and nuts, a method using an adhesive, and the like. Can be used.

このように、下部筐体42と上部筐体44との間に折返部材46を配置することで、筐体26の剛性を高くすることができ、導光板30が反ることを防止できる。これにより、例えば、輝度むら及び照度むらがないまたは少ない光を効率よく出射させることができる反面、反りが生じ易い導光板を用いる場合であっても、反りをより確実に矯正でき、または、導光板に反りが生じることをより確実に防止でき、輝度むら及び照度むら等のない、または低減された光を光出射面から出射させることができる。
なお、筐体の上部筐体、下部筐体及び折返部材には、金属、樹脂等の種々の材料を用いることができる。なお、材料としては、軽量で高強度の材料を用いることが好ましい。
また、本実施形態では、折返部材を別部材としたが、上部筐体または下部筐体と一体にして形成してもよい。また、折返部材を設けない構成としてもよい。
Thus, by arranging the folding member 46 between the lower housing 42 and the upper housing 44, the rigidity of the housing 26 can be increased, and the light guide plate 30 can be prevented from warping. As a result, for example, there is no unevenness in brightness and unevenness in illuminance, or a small amount of light can be emitted efficiently, but even when a light guide plate that is likely to warp is used, the warp can be corrected more reliably or guided. It is possible to more reliably prevent the optical plate from being warped, and light with reduced or reduced brightness and illuminance unevenness can be emitted from the light exit surface.
In addition, various materials, such as a metal and resin, can be used for the upper housing | casing of a housing | casing, a lower housing | casing, and a folding member. In addition, as a material, it is preferable to use a lightweight and high-strength material.
In the present embodiment, the folding member is a separate member, but it may be formed integrally with the upper housing or the lower housing. Moreover, it is good also as a structure which does not provide a folding | turning member.

支持部材48は、延在方向に垂直な断面の形状が同一の棒状部材である。
支持部材48は、図2に示すように、反射板34と下部筐体42との間、より具体的には、導光板30の背面30bの第1光入射面30c側の端部及び第2光入射面30d側の端部に対応する位置の反射板34と下部筐体42との間に配置され、導光板30及び反射板34を下部筐体42に固定し、支持する。
支持部材48により反射板34を支持することで、導光板30と反射板34とを密着させることができる。さらに、導光板30及び反射板34を、下部筐体42の所定位置に固定することができる。
The support member 48 is a rod-like member having the same cross-sectional shape perpendicular to the extending direction.
As shown in FIG. 2, the support member 48 is formed between the reflecting plate 34 and the lower housing 42, more specifically, the end of the rear surface 30 b of the light guide plate 30 on the first light incident surface 30 c side and the second end. The light guide plate 30 and the reflection plate 34 are fixed to and supported by the lower housing 42 and disposed between the reflection plate 34 and the lower housing 42 at a position corresponding to the end on the light incident surface 30d side.
The light guide plate 30 and the reflection plate 34 can be brought into close contact with each other by supporting the reflection plate 34 with the support member 48. Further, the light guide plate 30 and the reflection plate 34 can be fixed at predetermined positions of the lower housing 42.

また、本実施形態では、支持部材を独立した部材として設けたが、これに限定されず、下部筐体42、または反射板34と一体で形成してもよい。つまり、下部筐体42の一部に突起部を形成し、この突起部を支持部材として用いても、反射板34の一部に突起部を形成し、この突起部を支持部材として用いてもよい。
また、配置位置も特に限定されず、反射板と下部筐体との間の任意の位置に配置することができるが、導光板を安定して保持するために、導光板の端部側、つまり、本実施形態では、第1光入射面30c近傍、第2光入射面30d近傍に配置することが好ましい。
In this embodiment, the support member is provided as an independent member. However, the present invention is not limited to this, and the support member may be formed integrally with the lower housing 42 or the reflection plate 34. That is, even if a protrusion is formed on a part of the lower housing 42 and this protrusion is used as a support member, a protrusion is formed on a part of the reflector 34 and this protrusion is used as a support member. Good.
Further, the arrangement position is not particularly limited, and it can be arranged at an arbitrary position between the reflector and the lower housing, but in order to stably hold the light guide plate, In the present embodiment, it is preferable to dispose near the first light incident surface 30c and near the second light incident surface 30d.

また、支持部材48の形状は特に限定されず、種々の形状とすることができ、また、種々の材料で作製することもできる。例えば、支持部材を複数設け、所定間隔ごとに配置してもよい。
また、支持部材を反射板と下部筐体とで形成される空間の全域を埋める形状とし、つまり、反射板側の面を反射板に沿った形状とし、下部筐体側の面を下部筐体に沿った形状としてもよい。このように、支持部材により反射板の全面を支持する場合は、導光板と反射板とが離れることを確実に防止することができ、反射板を反射した光により輝度むら及び照度むらが生じることを防止することができる。
Further, the shape of the support member 48 is not particularly limited, and can be various shapes, and can be made of various materials. For example, a plurality of support members may be provided and arranged at predetermined intervals.
In addition, the support member has a shape that fills the entire space formed by the reflector and the lower housing, that is, the surface on the reflector side is shaped along the reflector, and the surface on the lower housing side is the lower housing. It is good also as a shape along. As described above, when the entire surface of the reflection plate is supported by the support member, it is possible to reliably prevent the light guide plate and the reflection plate from separating, and uneven brightness and illuminance are caused by the light reflected from the reflection plate. Can be prevented.

バックライトユニット20は、基本的に以上のように構成される。
バックライトユニット20は、導光板30の両端にそれぞれ配置された光源28から出射された光が導光板30の光入射面(第1光入射面30c及び第2光入射面30d)に入射する。それぞれの面から入射した光は、導光板30の内部に含まれる散乱体によって散乱されつつ、導光板30内部を通過し、直接、または背面30bで反射した後、光出射面30aから出射する。このとき、背面から漏出した一部の光は、反射板34によって反射され再び導光板30の内部に入射する。
このようにして、導光板30の光出射面30aから出射された光は、光学部材32を透過し、照明装置本体24の光出射面24aから出射され、液晶表示パネル12を照明する。
液晶表示パネル12は、駆動ユニット14により、位置に応じて光の透過率を制御することで、液晶表示パネル12の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
The backlight unit 20 is basically configured as described above.
In the backlight unit 20, light emitted from the light sources 28 disposed at both ends of the light guide plate 30 is incident on the light incident surfaces (the first light incident surface 30 c and the second light incident surface 30 d) of the light guide plate 30. Light incident from each surface passes through the light guide plate 30 while being scattered by the scatterers included in the light guide plate 30, and is reflected directly or by the back surface 30b, and then exits from the light exit surface 30a. At this time, part of the light leaking from the back surface is reflected by the reflecting plate 34 and enters the light guide plate 30 again.
In this way, the light emitted from the light emitting surface 30 a of the light guide plate 30 passes through the optical member 32 and is emitted from the light emitting surface 24 a of the illuminating device body 24 to illuminate the liquid crystal display panel 12.
The liquid crystal display panel 12 displays characters, figures, images, and the like on the surface of the liquid crystal display panel 12 by controlling the light transmittance according to the position by the drive unit 14.

図2、図3、図5及び図6に示す導光板30においては、第2層62は、上記断面における断面形状が3つの円弧R1,R2,R2からなるが、本発明においては、これに限定されず、上記散乱粒子分散条件を満足し、光出射面に略平行な方向において、光出射面に略垂直な方向の厚さが変化し、その厚さが光入射面から遠ざかる方向に連続して増加して極大となる部分を少なくとも持つ断面形状を有していれば、どのような形状でも良く、どのような断面形状を有していても良い。   In the light guide plate 30 shown in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 5 and FIG. 6, the second layer 62 is composed of three arcs R1, R2, R2 in the cross section. Without being limited, the above scattering particle dispersion condition is satisfied, and the thickness in the direction substantially perpendicular to the light exit surface changes in a direction substantially parallel to the light exit surface, and the thickness continues in a direction away from the light entrance surface. As long as it has a cross-sectional shape having at least a maximum portion, it may have any shape, and may have any cross-sectional shape.

例えば、図15(A)に示す導光板31aのように、上記断面における境界面zの断面形状は、第2層62の厚さが光出射面30aの中央部(即ち、2等分線αの近傍)で極大(最大)となる、光出射面30aと平行な直線部L1と、この直線部L1に接続され、第2層62の厚さが直線部L1からそれぞれ第1光入射面30c及び第2光入射面30dに向かって薄くなるように連続的に変化する、光出射面30aに向かって凸の2つの曲線(曲率半径R3の2つの円弧R3)と、これらの2つの凸の曲線にそれぞれ滑らかに接続され、第2層62の厚さが第1光入射面30c及び第2光入射面30dの手前でそれぞれ極小となり、これらの極小からそれぞれ第1光入射面30c及び第2光入射面30dに向かって第2層62の厚さが厚くなるように連続的に変化して光入射面30c、30dに接続される2つの凹の曲線(曲率半径R4の2つの円弧R4)とを有する4つの円弧からなるものであっても良い。   For example, as in the light guide plate 31a shown in FIG. 15A, the cross-sectional shape of the boundary surface z in the cross section is such that the thickness of the second layer 62 is the central portion of the light emitting surface 30a (that is, the bisector α). A linear portion L1 parallel to the light emitting surface 30a and having a maximum (maximum) in the vicinity of the first light incident surface 30c. The thickness of the second layer 62 is connected to the linear portion L1 from the linear portion L1. And two curves convex toward the light exit surface 30a (two arcs R3 having a radius of curvature R3), which continuously change so as to become thinner toward the second light incident surface 30d, and the two convex shapes Each of the second layers 62 has a minimum thickness before the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d, and the first light incident surface 30c and the second light input surface 30c are respectively connected to the curved lines smoothly. The thickness of the second layer 62 increases toward the light incident surface 30d. Continuously changes to the light incident surface 30c as, (two arcs R4 radius of curvature R4) two concave curves which are connected to 30d and may be composed of four arcs having.

例えば、図15(B)に示す導光板31bのように、上記断面における境界面zの断面形状は、第2層62の厚さが光出射面30aの中央部(即ち、2等分線α上)近傍で極大(最大)となる、中央部における第1の凸の曲線(例えば、曲率半径R5の円弧R5)と、この第1の凸の曲線に滑らかに接続され、それぞれ背面30bと光入射面30c、30dとの接続部(角部)に接続される2つの第2の凸の曲線(例えば、異なる曲率半径R6の2つの円弧R6)とを有する3つの円弧からなるもの、いわゆるかまぼこ形状であっても良い。
なお、この例でも、第1の凸の曲線と第2の凸の曲線との接続部分や、第2の凸の曲線と接続部との角部との接続部分に直線部分が含まれていても良い。また、第2の凸の曲線は、角部ではなく、光入射面30c、30dとの接続部に接続されていても良いし、光入射面30c、30dの近傍において背面30bと接続されていても良い。
For example, as in the light guide plate 31b shown in FIG. 15B, the cross-sectional shape of the boundary surface z in the above cross section is such that the thickness of the second layer 62 is the central portion of the light emitting surface 30a (that is, the bisector α). The first convex curve (for example, the arc R5 having a radius of curvature R5) having a local maximum (maximum) in the vicinity, and the first convex curve smoothly connected to the back surface 30b and the light respectively. A so-called kamaboko having three arcs having two second convex curves (for example, two arcs R6 having different radii of curvature R6) connected to the connection parts (corner parts) with the incident surfaces 30c and 30d. It may be a shape.
In this example as well, a straight line portion is included in the connection portion between the first convex curve and the second convex curve and the connection portion between the second convex curve and the corner portion of the connection portion. Also good. Further, the second convex curve may be connected to the connection portion with the light incident surfaces 30c and 30d instead of the corner portion, or connected to the back surface 30b in the vicinity of the light incident surfaces 30c and 30d. Also good.

例えば、図15(C)に示す導光板31cのように、上記断面における境界面zの断面形状は、第2層62の厚さが光出射面30aの中央部で極大(最大)となる、光出射面30aと平行な直線部L2と、この直線部L2に接続され、第2層62の厚さが直線部L2からそれぞれ第1光入射面30c及び第2光入射面30dに向かって薄くなるように連続的に変化して光入射面30c、30dに接続される2つの凸の曲線(例えば、曲率半径R7の2つの円弧R7)とを有する2つの円弧からなるもの(かまぼこ形状)であっても良い。
なお、この例でも、凸の曲線と光入射面30c、30dとの接続部分に直線部分が含まれていても良い。また、凸の曲線は、背面30bと光入射面30c、30dとの接続部に接続されていても良いし、光入射面30c、30dではなく、光入射面30c、30dの近傍において背面30bと接続されていても良い。
For example, as in the light guide plate 31c shown in FIG. 15C, the cross-sectional shape of the boundary surface z in the cross section has a maximum (maximum) thickness of the second layer 62 at the central portion of the light emitting surface 30a. A straight line portion L2 parallel to the light emission surface 30a and the second layer 62 connected to the straight line portion L2 are thinner from the straight line portion L2 toward the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d, respectively. It consists of two circular arcs (kamaboko shape) having two convex curves (for example, two circular arcs R7 having a radius of curvature R7) connected continuously to the light incident surfaces 30c and 30d. There may be.
In this example as well, a straight line portion may be included in the connection portion between the convex curve and the light incident surfaces 30c and 30d. Further, the convex curve may be connected to a connection portion between the back surface 30b and the light incident surfaces 30c and 30d, and not the light incident surfaces 30c and 30d but the back surface 30b in the vicinity of the light incident surfaces 30c and 30d. It may be connected.

例えば、図15(D)に示す導光板31dのように、上記断面における境界面zの断面形状は、第2層62の厚さが光出射面30aの中央部(即ち、2等分線α上)近傍で極大(最大)となり、それぞれ第1光入射面30c及び第2光入射面30dに向かって薄くなるように連続的に変化して光入射面30c、30dに接続される1つの凸の曲線(例えば、曲率半径R8の2つの円弧R8)を有する1つの円弧からなるもの(かまぼこ形状)であっても良い。
なお、この例でも、凸の曲線と光入射面30c、30dとの接続部分に直線部分が含まれていても良い。また、凸の曲線は、背面30bと光入射面30c、30dとの接続部に接続されていても良いし、光入射面30c、30dではなく、光入射面30c、30dの近傍において背面30bと接続されていても良い。
For example, as in the light guide plate 31d shown in FIG. 15D, the cross-sectional shape of the boundary surface z in the cross-section is such that the thickness of the second layer 62 is the central portion of the light emitting surface 30a (that is, the bisector α Top) One convexity connected to the light incident surfaces 30c and 30d by maximizing (maximum) in the vicinity and continuously changing so as to become thinner toward the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d, respectively. (For example, two circular arcs R8 having a radius of curvature R8) may be a single circular arc (kamaboko shape).
In this example as well, a straight line portion may be included in the connection portion between the convex curve and the light incident surfaces 30c and 30d. Further, the convex curve may be connected to a connection portion between the back surface 30b and the light incident surfaces 30c and 30d, and not the light incident surfaces 30c and 30d but the back surface 30b in the vicinity of the light incident surfaces 30c and 30d. It may be connected.

ところで、図2及び図6に示す導光板30の光出射面30aにおいて、上部筺体44の開口部44aに対応する領域は、光出射面30aの有効な領域(有効画面エリアE)であり、バックライトユニット20としての光の出射に寄与する領域である。これに対し、導光板30(光出射面30a)の光入射面30c、30d近傍の領域は、上部筺体44の開口部44aよりも外側、即ち、開口部44aを形成する額縁部分に配置されているので、バックライトユニット20としての光の出射には寄与しないが、光入射面30c、30dからから入射した光を拡散するための、いわゆるミキシングゾーンMである。   By the way, in the light emitting surface 30a of the light guide plate 30 shown in FIGS. 2 and 6, the region corresponding to the opening 44a of the upper housing 44 is an effective region (effective screen area E) of the light emitting surface 30a. This is a region contributing to the emission of light as the light unit 20. On the other hand, the regions near the light incident surfaces 30c and 30d of the light guide plate 30 (light emitting surface 30a) are arranged outside the opening 44a of the upper housing 44, that is, in the frame portion forming the opening 44a. Therefore, this is a so-called mixing zone M for diffusing the light incident from the light incident surfaces 30c and 30d, although it does not contribute to the emission of light as the backlight unit 20.

そこで、図16(A)に示す導光板31eのように、光入射面30aの長手方向に垂直な断面で見た際の境界面zの断面形状を、光出射面30aのミキシングゾーンMを除く有効画面エリアEでは、図2及び図6に示す導光板30と同様に形成し、即ち第2層62の厚さが光出射面30aの中央部で第1の極大値を取るように上に凸の曲線(円弧R1)を形成し、続いて第2層62の厚さが薄くなるように連続的に変化してそれぞれ光入射面30c及び30dの近傍で極小値を取るように凹の曲線(円弧R2)を形成し、さらに、第1光入射面30c及び第2光入射面30d付近で、一旦厚くなり、両側のミキシングゾーンMでは導光板30と異なり、第2の極大値を取った後、再び薄くなるように連続的に変化して凹の曲線(例えば、円弧R9)を形成するようにしても良い。導光板31eでは、上部筺体44の開口部44aの境界の位置となる各ミキシングゾーンMの内側端部では、第2層62の厚さが第2の極大値を取り、各ミキシングゾーンMの外側端部では、境界面zが背面30bと光入射面30c、30d上との角部と一致し、第2層62の厚さが0となる。   Therefore, like the light guide plate 31e shown in FIG. 16A, the cross-sectional shape of the boundary surface z when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface 30a is excluded from the mixing zone M of the light emitting surface 30a. In the effective screen area E, it is formed in the same manner as the light guide plate 30 shown in FIGS. 2 and 6, that is, the thickness of the second layer 62 is set so that the first maximum value is taken at the central portion of the light emitting surface 30a. A convex curve (arc R1) is formed, and subsequently the second layer 62 is continuously changed so that the thickness thereof is reduced, and a concave curve is taken so as to take local minimum values in the vicinity of the light incident surfaces 30c and 30d, respectively. (Arc R2) is formed, and further thickened in the vicinity of the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d. In the mixing zone M on both sides, unlike the light guide plate 30, the second maximum value is obtained. After that, it changes continuously so that it becomes thinner again, and a concave curve (for example, an arc 9) may be formed of. In the light guide plate 31e, the thickness of the second layer 62 takes the second maximum value at the inner end of each mixing zone M, which is the position of the opening 44a of the upper housing 44, and the outer side of each mixing zone M. At the end, the boundary surface z coincides with the corners between the back surface 30b and the light incident surfaces 30c and 30d, and the thickness of the second layer 62 becomes zero.

このように、導光板31eにおいては、第1層60よりも散乱粒子の粒子濃度が高い第2層の厚さを、導光板31eの中央部で最も厚くなる第1の極大値と、光入射面30c及び30dの各近傍の各ミキシングゾーンMの内側端部で一旦厚くなる第2極大値とを有するように連続的に変化させることにより、散乱粒子の合成散乱断面積sが、各ミキシングゾーンMの内側端部で第2の極大値を持ち、光出射面30a(有効画面エリアE)の中央部において、第2の極大値よりも大きい第1の極大値を持つように変化するようにしている。   Thus, in the light guide plate 31e, the thickness of the second layer having a higher particle concentration of scattering particles than that of the first layer 60 is set to the first maximum value that is the thickest in the central portion of the light guide plate 31e, and the light incidence. The composite scattering cross-section s of the scattering particles is changed to each mixing zone by continuously changing it so as to have the second maximum value once thickened at the inner end of each mixing zone M in the vicinity of each of the surfaces 30c and 30d. It has a second maximum value at the inner end of M, and changes so as to have a first maximum value larger than the second maximum value at the center of the light exit surface 30a (effective screen area E). ing.

その結果、導光板31eでは、その第2層の厚さ(合成散乱断面積s)を、中央部で最大となる第1の極大値とすることによって、大型かつ薄型な導光板であっても、光入射面30c、30dから入射する光を光入射面30c、30dからより遠い位置まで届けることができ、光出射面30a(有効画面エリアE)からの出射光の輝度分布を中高な輝度分布とすることができると共に、光入射面30c、30d近傍(ミキシングゾーンMの内側端部)に、第2層の厚さ(合成散乱断面積s)の第2の極大値を配置することによって、光入射面30c、30dから入射した光を、ミキシングゾーンMで十分に拡散し、ミキシングゾーンM近傍の有効画面エリアEから出射される出射光に、光源28の配置間隔等に起因する輝線(暗線、ムラ)が視認されることを防止することができる。   As a result, in the light guide plate 31e, even if the light guide plate 31e is a large and thin light guide plate by setting the thickness of the second layer (synthetic scattering cross section s) to the first maximum value that is maximum in the central portion. The light incident from the light incident surfaces 30c and 30d can be delivered to a position farther from the light incident surfaces 30c and 30d, and the luminance distribution of the light emitted from the light emitting surface 30a (effective screen area E) is a medium-high luminance distribution. And arranging the second maximum value of the thickness of the second layer (synthetic scattering cross section s) in the vicinity of the light incident surfaces 30c and 30d (inner end of the mixing zone M), Light incident from the light incident surfaces 30c and 30d is sufficiently diffused in the mixing zone M, and the emission light emitted from the effective screen area E in the vicinity of the mixing zone M is a bright line (dark line) caused by the arrangement interval of the light sources 28, etc. , Unevenness) It can be prevented from being certified.

また、導光板31eでは、ミキシングゾーンMにおいては、粒子濃度の高い第2層の厚さを、その第1の極大値よりも薄い厚さとして、粒子濃度を低減することによって、入射した光が、散乱粒子によって散乱されて、光入射面から出射される戻り光や、筺体に覆われていて利用されない光入射面付近の領域(ミキシングゾーンM)からの出射光となることを低減して、光出射面30aの有効画面エリアEから出射する光の利用効率を向上させることができる。
また、導光板31eでは、第2層の厚さの第2の極大値となる位置をミキシングゾーンMの内側端部側に配置することにより、筺体に覆われていて利用されないミキシングゾーンMからの出射光を低減し、光出射面30aの有効画面エリアEから出射する光の利用効率を向上させることができる。
Further, in the light guide plate 31e, in the mixing zone M, the thickness of the second layer having a high particle concentration is set to be thinner than the first maximum value, so that the incident light is reduced by reducing the particle concentration. , The return light scattered by the scattering particles and emitted from the light incident surface, and the output light from the region near the light incident surface that is not used because it is covered by the housing (mixing zone M), The utilization efficiency of the light emitted from the effective screen area E of the light emission surface 30a can be improved.
Further, in the light guide plate 31e, the position where the second maximum thickness of the second layer is disposed on the inner end side of the mixing zone M, the mixing zone M is covered with the casing and is not used. The emitted light can be reduced, and the utilization efficiency of the light emitted from the effective screen area E of the light emitting surface 30a can be improved.

なお、導光板31eにおいては、第2層の厚さの第2の極大値の位置をミキシングゾーンMの内側端部(上部筺体44の開口部44aの境界の位置)に配置したが、本発明は、これに限定はされず、第2層の厚さの第2の極大値の位置は、ミキシングゾーンMの内側端部の近傍であれば、有効画面エリアE内(開口部44aの内側)の位置に配置してもよいし、ミキシングゾーンM内の位置に配置されてもよい。
また、導光板31eにおいて、境界面zは、ミキシングゾーンM、即ち第2の極大値の位置から光入射面30c、30dまでの領域では、下に凹の曲面(円弧)であり、光入射面30c、30dの背面30b側の端部(光入射面30c、30dと背面30bとの角部)に接続される形状としたが、本発明は、これに限定はされない。
In the light guide plate 31e, the position of the second maximum value of the thickness of the second layer is arranged at the inner end of the mixing zone M (the position of the boundary of the opening 44a of the upper housing 44). However, the position of the second maximum value of the thickness of the second layer is within the effective screen area E (inside the opening 44a) as long as the position of the second maximum value is in the vicinity of the inner end of the mixing zone M. May be arranged at a position in the mixing zone M.
Further, in the light guide plate 31e, the boundary surface z is a curved surface (arc) that is concave downward in the mixing zone M, that is, in the region from the position of the second maximum value to the light incident surfaces 30c and 30d. Although it was set as the shape connected to the edge part (the corner | angular part of the light-incidence surfaces 30c and 30d and the back surface 30b) of 30c and 30d at the back surface 30b side, this invention is not limited to this.

図16(B)〜(D)に示す導光板31f、31g及び31hは、図16(A)に示す導光板31eにおいて、ミキシングゾーンMにおける第1層60及び第2層62の厚さ、すなわち、光入射面30c、30dから第2の極大値の位置までの境界面zの形状を変更した以外は、同じ構成を有するので、同じ部位には、同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行なう。   The light guide plates 31f, 31g, and 31h shown in FIGS. 16B to 16D are the thicknesses of the first layer 60 and the second layer 62 in the mixing zone M in the light guide plate 31e shown in FIG. Since the configuration is the same except that the shape of the boundary surface z from the light incident surfaces 30c and 30d to the position of the second maximum value is changed, the same portions are denoted by the same reference numerals and the following description is different. Do the site mainly.

図16(B)に示す導光板31fは、同様に、第1層60と、第1層60よりも粒子濃度が高い第2層62とから構成されるが、ミキシングゾーンMにおける、第1層60と第2層62との境界面zは、第2の極大値の位置に接続され、光出射面30aに向かって凸の曲面(例えば、円弧R10)であり、光入射面30c、30dと背面30bとの角部に接続される形状である。
なお、図16(A)及び(B)に示す導光板31e及び31fでは、境界面zは、第2の極大値の位置から光入射面30c、30dまでの領域であるミキシングゾーンMにおいては、それぞれ光出射面30aに向かって凹及び凸の曲面としたが、本発明は、これに限定はされず、平面としても良いし、凹凸面としても良い。
Similarly, the light guide plate 31f shown in FIG. 16B includes a first layer 60 and a second layer 62 having a particle concentration higher than that of the first layer 60. However, the first layer in the mixing zone M is the first layer 60. The boundary surface z between 60 and the second layer 62 is connected to the position of the second maximum value, is a curved surface (for example, arc R10) convex toward the light exit surface 30a, and the light incident surfaces 30c and 30d The shape is connected to the corner with the back surface 30b.
In the light guide plates 31e and 31f shown in FIGS. 16A and 16B, the boundary surface z is a mixing zone M that is a region from the position of the second maximum value to the light incident surfaces 30c and 30d. Although the concave and convex curved surfaces are respectively formed toward the light emitting surface 30a, the present invention is not limited to this, and may be a flat surface or an uneven surface.

図16(C)に示す導光板31gは、図16(B)に示す導光板31fと異なり、ミキシングゾーンMにおける第1層60と第2層62との境界面zの、第2の極大値の位置から光入射面30c、30d側に向かう終端部が、ミキシングゾーンMの略中央で背面30bに接続される形状である。ここで、境界面zの終端部が、背面30bに接続される位置は、ミキシングゾーンM内であれば、略中央でなくても良い。
なお、図16(C)に示す導光板31gでは、ミキシングゾーンM内における境界面zの形状は、光出射面30aに向かって凸の曲面(例えば、円弧R11)としたが、本発明は、これに限定はされず、凹の曲面としても良いし、平面としても良いし、凹凸面としても良い。
Unlike the light guide plate 31f shown in FIG. 16B, the light guide plate 31g shown in FIG. 16C has a second maximum value of the boundary surface z between the first layer 60 and the second layer 62 in the mixing zone M. The terminal portion from the position toward the light incident surfaces 30c and 30d is connected to the back surface 30b at the approximate center of the mixing zone M. Here, the position at which the terminal portion of the boundary surface z is connected to the back surface 30 b may not be substantially in the center as long as it is within the mixing zone M.
In the light guide plate 31g shown in FIG. 16C, the shape of the boundary surface z in the mixing zone M is a curved surface (for example, arc R11) convex toward the light exit surface 30a. However, the present invention is not limited to this, and may be a concave curved surface, a flat surface, or an uneven surface.

図16(D)に示す導光板31hでは、図16(A)〜(C)に示す導光板31e〜31gのいずれとも異なり、第1層60と第2層62との境界面zが、第2の極大値の位置でなくなり、ミキシングゾーンMにおいては、第1層60のみで構成される。即ち、境界面zは、第2の極大値の位置を通り、光入射面30c、30dに平行な平面を有し、境界面zの終端部は、キシングゾーンMの内側端部で背面30bに接続される形状である。   In the light guide plate 31h shown in FIG. 16D, unlike the light guide plates 31e to 31g shown in FIGS. 16A to 16C, the boundary surface z between the first layer 60 and the second layer 62 is the first. In the mixing zone M, the position of the maximum value of 2 is eliminated, and only the first layer 60 is included. That is, the boundary surface z has a plane parallel to the light incident surfaces 30c and 30d through the position of the second maximum value, and the terminal end of the boundary surface z is on the back surface 30b at the inner end of the kissing zone M. The shape to be connected.

図16(A)〜(D)に示す導光板31e〜31hのように、境界面zの形状を、第2層62の厚さの第1極大値の位置から光入射面30c、30dに向かって第2層62の厚さが小さくなるように形成することにより、第2の極大値の位置から光入射面側30c、30dまで領域(ミキシングゾーンM)の粒子濃度を、第2の極大値よりも低い粒子濃度とし、入射した光が光入射面から出射される戻り光や、筺体に覆われていて利用されない光入射面付近の領域(ミキシングゾーンM)からの出射光を低減し、光出射面の有効な領域(有効画面エリアE)から出射する光の利用効率を向上させることができる。   As in the light guide plates 31e to 31h shown in FIGS. 16A to 16D, the shape of the boundary surface z is changed from the position of the first maximum value of the thickness of the second layer 62 toward the light incident surfaces 30c and 30d. By forming the second layer 62 so as to reduce the thickness, the particle concentration in the region (mixing zone M) from the position of the second maximum value to the light incident surface side 30c, 30d is changed to the second maximum value. The particle concentration is lower than that of the incident light to reduce the return light emitted from the light incident surface and the light emitted from the region (mixing zone M) near the light incident surface that is covered with the housing and is not used. The utilization efficiency of the light emitted from the effective area (effective screen area E) of the emission surface can be improved.

また、上述した例においては、光出射面30aは平面としたが、これに限定はされず、光出射面を凹面としてもよい。光出射面を凹面とすることにより、導光板が熱や湿気によって伸縮した際に、導光板が光出射面側に反ることを防止することができ、導光板が液晶表示装置12に接触することを防止できる。
また、上述した例においては、背面30bは平面としたが、これに限定はされず、背面を凹面、すなわち、光入射面から離間するに従って、厚さが薄くなる方向に傾斜した面としてもよく、あるいは、凸面、すなわち、光入射面から離間するに従って、厚さが厚くなる方向に傾斜した面としてもよい。
Moreover, in the example mentioned above, although the light-projection surface 30a was made into the plane, it is not limited to this, A light-projection surface is good also as a concave surface. By making the light exit surface concave, the light guide plate can be prevented from warping toward the light exit surface when the light guide plate expands and contracts due to heat or moisture, and the light guide plate contacts the liquid crystal display device 12. Can be prevented.
In the above-described example, the back surface 30b is a flat surface. However, the present invention is not limited to this, and the back surface may be a concave surface, that is, a surface inclined in a direction in which the thickness decreases as the distance from the light incident surface increases. Alternatively, it may be a convex surface, that is, a surface inclined in a direction in which the thickness increases as the distance from the light incident surface increases.

ここで、上記実施形態では、2つの光源を導光板の2つ光入射面に配置した両側入射であったが、これに限定はされず、1つの光源のみを導光板の1つの光入射面に配置した片側入射としてもよい。光源の数を減らすことで部品点数を削減し、コストダウンできる。
また、片側入射とする場合には、境界面zの形状が非対称な導光板としてもよい。例えば、1つの光入射面を有し、光出射面の2等分線よりも光入射面から遠い位置で導光板の第2層の厚さが最大になるような、第2層の形状が非対称な導光板でもよい。
Here, in the said embodiment, although it was the both-sides incidence which has arrange | positioned two light sources on the two light-incidence surfaces of a light-guide plate, it is not limited to this, Only one light source is one light-incidence surface of a light-guide plate. It is good also as the one-sided incident arrange | positioned. By reducing the number of light sources, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
In addition, in the case of one-side incidence, a light guide plate having an asymmetric shape of the boundary surface z may be used. For example, the shape of the second layer has one light incident surface, and the thickness of the second layer of the light guide plate is maximized at a position farther from the light incident surface than the bisector of the light output surface. An asymmetrical light guide plate may be used.

図17は、それぞれ、本発明の導光板の他の一例を用いるバックライトユニットの一部を示す概略断面図である。なお、図17に示すバックライトユニット70においては、図2に示す導光板30に代えて、片側入射用導光板80を有し、光源28を1つのみ有する以外は、図2に示すバックライトユニット20と同じ構成を有する以外は、バックライトユニット20と同じ構成を有するので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略し、以下では異なる構成要素についての説明を主に行う。   FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a part of a backlight unit using another example of the light guide plate of the present invention. The backlight unit 70 shown in FIG. 17 has the one-side incident light guide plate 80 instead of the light guide plate 30 shown in FIG. Since it has the same configuration as the backlight unit 20 except that it has the same configuration as the unit 20, the same components are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and different components will be described below. The explanation is mainly given.

図17に示すバックライトユニット70は、導光板80と、導光板80に光を入射するための光源28とを有する。
導光板80は、矩形状の平坦な平面からなる光出射面80aと、この光出射面80aの反対側、つまり裏側に位置し、光出射面80aと略同形状の平坦な平面である背面80bと、光出射面80aの長辺側の一方の端面に、光出射面80aに対してほぼ垂直に形成され、光源28が対向して配置される1つの光入射面80cと、光入射面30cの反対側、つまり裏側に位置する側面80dとを有する。なお、導光板80の光出射面80a、背面80b及び光入射面80cは、それぞれ図2に示す導光板30の光出射面30a、背面30b及び第1光入射面30cに対応するもので、導光板80の側面80dには、光源28が対向して配置されておらず、導光板30の第2光入射面30dとは異なる。
The backlight unit 70 shown in FIG. 17 includes a light guide plate 80 and a light source 28 for making light incident on the light guide plate 80.
The light guide plate 80 has a light emitting surface 80a formed of a rectangular flat plane, and a back surface 80b that is located on the opposite side of the light emitting surface 80a, that is, on the back side, and is a flat plane having substantially the same shape as the light emitting surface 80a. A light incident surface 80c that is formed substantially perpendicular to the light exit surface 80a on one end surface on the long side of the light exit surface 80a and the light source 28 is opposed to, and a light incident surface 30c. Side surface 80d located on the opposite side, that is, the back side. The light emitting surface 80a, the back surface 80b, and the light incident surface 80c of the light guide plate 80 correspond to the light emitting surface 30a, the back surface 30b, and the first light incident surface 30c of the light guide plate 30 shown in FIG. The light source 28 is not disposed to face the side surface 80d of the light plate 80, and is different from the second light incident surface 30d of the light guide plate 30.

また、導光板80は、2層シート状導光板であり、光出射面80a側の第1層82と背面80b側の第2層82とにより形成されている。
第1層82と第2層84との境界面zは、光入射面80cの長手方向に垂直な断面で見た際に、光入射面80cから側面80dに向かって、一旦、第2層84が薄くなるように変化した後、第2層84が厚くなるように変化し、再び第2層84が薄くなるように連続的に変化している。即ち、境界面zは、光入射面80c側では、光出射面80aに向かって凹の曲面(例えば、円弧R12)であり、側面80d側では、光出射面80aに向かって凸の曲面(例えば、円弧R13)である。すなわち、第2層84の厚さは、光入射面80c側において極小値を持ち、側面80d側において極大値を持つように変化する曲線である。
The light guide plate 80 is a two-layer sheet light guide plate, and is formed of a first layer 82 on the light emitting surface 80a side and a second layer 82 on the back surface 80b side.
The boundary surface z between the first layer 82 and the second layer 84 is once seen from the light incident surface 80c toward the side surface 80d when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface 80c. , The second layer 84 is changed to be thicker, and the second layer 84 is continuously changed to be thinner again. That is, the boundary surface z is a curved surface (for example, arc R12) that is concave toward the light exit surface 80a on the light incident surface 80c side, and a curved surface that is convex toward the light exit surface 80a (for example, arc R12) on the side surface 80d side. , Arc R13). That is, the thickness of the second layer 84 is a curve that changes so as to have a minimum value on the light incident surface 80c side and a maximum value on the side surface 80d side.

なお、図示例の導光板80においても、図2に示す導光板30と同様に、上述した本発明の散乱粒子分散条件を満足する必要があることは言うまでもない。即ち、導光板80では、散乱粒子は、第1層82と第2層84とにおいて異なる粒子濃度で分散されるが、光入射面30cから、それぞれ光出射面30aに略平行な方向に沿った導光位置における第1層82と第2層84の、光出射面30aに略垂直な方向の合成散乱断面積Sが、光入射面30cから導光距離が大きくなるにつれて連続的かつ単調に増加する部分、例えば、極小値又は最小値から、光入射面30c及び30dからの導光距離に応じて連続的に単調増加して極大値又は最大値に至る部分を有し、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが上記式(1)を満足する必要がある。 Needless to say, the light guide plate 80 in the illustrated example also needs to satisfy the above-described scattering particle dispersion condition of the present invention, similarly to the light guide plate 30 shown in FIG. In other words, in the light guide plate 80, the scattering particles are dispersed at different particle concentrations in the first layer 82 and the second layer 84, but each extends from the light incident surface 30c in a direction substantially parallel to the light emitting surface 30a. The combined scattering cross section S of the first layer 82 and the second layer 84 at the light guide position in the direction substantially perpendicular to the light exit surface 30a continuously and monotonously increases as the light guide distance increases from the light incident surface 30c. For example, from a minimum value or a minimum value to a maximum value or a maximum value continuously increasing monotonously according to the light guide distance from the light incident surfaces 30c and 30d, and the combined scattering cross section S The maximum value S max and the minimum value S min of the lens must satisfy the above formula (1).

なお、図示例の導光板80において、境界面zの凹形及び凸形の曲面が、光入射面の長手方向に垂直な断面において、円弧で表される曲線である場合には、凹形の円弧R12の曲率半径R12は、10,000mm≦R12≦1,800,000mmであるが好ましく、凸形の円弧13の曲率半径R13は、10,000mm≦R13≦1,960,000mmであるが好ましい。円弧R12およびR13を上記範囲とすることにより、より好適に光の照度分布を中高にすることができる。また、後述する図17に示す後述の片側(1辺)入射の場合は、図2、図5及び図6に示す上述の両側(2辺)入射の場合の4倍にすれば良い。
なお、導光板80の境界面zを形成する凹形及び凸形の曲面は、光入射面80cの長手方向に垂直な断面において、円弧に限定されず、楕円、放物線、双曲線等の2次曲線の一部であってもよいし、3次以上の高次曲線、あるいは多項式で表される曲線であってもよいし、これらを組み合わせた曲線であってもよいのはもちろんである。
In the illustrated light guide plate 80, when the concave and convex curved surfaces of the boundary surface z are curves expressed by arcs in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface, the concave shape The curvature radius R12 of the arc R12 is preferably 10,000 mm ≦ R12 ≦ 1,800,000 mm, and the curvature radius R13 of the convex arc 13 is preferably 10,000 mm ≦ R13 ≦ 1,960,000 mm. . By setting the arcs R12 and R13 in the above range, it is possible to make the illuminance distribution of the light more suitably medium-high. Further, in the case of one-side (one side) incidence described later shown in FIG. 17, which will be described later, it may be four times the case of the above-described two-side (two side) incidence shown in FIGS.
Note that the concave and convex curved surfaces forming the boundary surface z of the light guide plate 80 are not limited to arcs in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface 80c, but are quadratic curves such as ellipses, parabolas, and hyperbolic curves. Of course, it may be a part of the above, a higher-order curve of 3rd order or higher, a curve represented by a polynomial, or a curve combining these.

このように、1つの光源のみを用いる片側入射の場合には、境界面zの形状を、光入射面に近い位置で、第2層の厚さが最小になり、光入射面から遠い位置で、第2層の厚さが最大になるような非対称な形状とすることにより、光源から出射され、光入射面から入射した光を、導光板の奥まで導光することができ、光出射面から出射する光の照度分布を中高にすることができ、光の利用効率を向上させることができる。
また、平均厚さが同じシート状導光板と比べても、光入射面を大きくとることができるため、光の入射効率を高くすることができ、導光板を軽くすることができる。
Thus, in the case of single-sided incidence using only one light source, the shape of the boundary surface z is set at a position close to the light incident surface, the thickness of the second layer is minimized, and at a position far from the light incident surface. By setting the asymmetric shape so that the thickness of the second layer is maximized, the light emitted from the light source and incident from the light incident surface can be guided to the back of the light guide plate. The illuminance distribution of the light emitted from the light can be made medium to high, and the light utilization efficiency can be improved.
Moreover, since the light incident surface can be made larger than the sheet-like light guide plate having the same average thickness, the light incident efficiency can be increased and the light guide plate can be lightened.

なお、本発明に用いられる導光板80においても、第2層62の断面形状は、2つの円弧R12及び13からなるものに限定されず、上記散乱粒子分散条件を満足すれば、どのような形状でも良い。
例えば、図18(A)に示す導光板81aのように、第1層82と第2層84との境界面zが、光入射面80cの長手方向に垂直な断面で見た際に、光入射面80cから側面80dに向かって、一旦、第2層84が薄くなるように変化した後、第2層84が厚くなるように変化し、その後、第2層84の厚さが一定となるように連続的に変化していても良い。すなわち、境界面zは、光入射面80c側では、光出射面80aに向かって凹の曲面(例えば、断面円弧R14)であり、導光板中央部では、光出射面80aに向かって凸の曲面(例えば、断面円弧R15)であり、凸の曲面の頂点から、側面80d側では、光出射面80aに平行な平面(例えば、断面直線L3)であっても良い。
In the light guide plate 80 used in the present invention, the cross-sectional shape of the second layer 62 is not limited to the one formed by the two arcs R12 and 13, and any shape can be used as long as the scattering particle dispersion condition is satisfied. But it ’s okay.
For example, when the boundary surface z between the first layer 82 and the second layer 84 is viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface 80c as in the light guide plate 81a shown in FIG. After changing from the incident surface 80c toward the side surface 80d so that the second layer 84 becomes thinner, the second layer 84 changes to become thicker, and then the thickness of the second layer 84 becomes constant. It may change continuously. That is, the boundary surface z is a curved surface that is concave toward the light exit surface 80a (for example, the cross-section arc R14) on the light incident surface 80c side, and a curved surface that is convex toward the light exit surface 80a at the center of the light guide plate. (For example, a cross-section arc R15), and may be a plane parallel to the light exit surface 80a (for example, a cross-section straight line L3) from the apex of the convex curved surface to the side surface 80d side.

なお、図示例の導光板81aにおいて、境界面zの凹形及び凸形の曲面が、光入射面の長手方向に垂直な断面において、円弧で表される曲線である場合には、凹形の円弧R14の曲率半径R14は、10,000mm≦R14≦1,800,000mmであるが好ましく、凸形の円弧R15の曲率半径R15は、10,000mm≦R15≦1,960,000mmであるが好ましい。また、後述する図17に示す後述の片側(1辺)入射の場合は、図2、図5及び図6に示す上述の両側(2辺)入射の場合の4倍にすれば良い。
R14およびR15を上記範囲とすることにより、より好適に光の照度分布を中高にすることができる。
In the illustrated light guide plate 81a, when the concave and convex curved surfaces of the boundary surface z are curves expressed by arcs in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface, the concave shape The radius of curvature R14 of the arc R14 is preferably 10,000 mm ≦ R14 ≦ 1,800,000 mm, and the radius of curvature R15 of the convex arc R15 is preferably 10,000 mm ≦ R15 ≦ 1,960,000 mm. . Further, in the case of one-side (one side) incidence described later shown in FIG. 17, which will be described later, it may be four times the case of the above-described two-side (two side) incidence shown in FIGS.
By setting R14 and R15 in the above range, the illuminance distribution of light can be more suitably made medium to high.

また、図18(B)〜(E)に示す導光板81b〜81eのように、光入射面30c近傍のミキシングゾーンMにおける第1層82と第2層84との境界面zの形状を、図16(A)〜(D)に示す導光板31e〜31hの場合と同様に、変更しても良い。
なお、図18(B)〜(D)に示す導光板81b〜81dは、図17に示す導光板80と、図18(E)に示す導光板81edは、図18(A)に示す導光板81aと、光入射面30c近傍のミキシングゾーンMにおける境界面zの形状を除いて、同様の構成を有しているので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略し、以下では異なる構成要素についての説明を主に行う。
Further, like the light guide plates 81b to 81e shown in FIGS. 18B to 18E, the shape of the boundary surface z between the first layer 82 and the second layer 84 in the mixing zone M near the light incident surface 30c is The light guide plates 31e to 31h shown in FIGS. 16A to 16D may be changed in the same manner.
The light guide plates 81b to 81d shown in FIGS. 18B to 18D are the light guide plate 80 shown in FIG. 17, and the light guide plate 81ed shown in FIG. 18E is the light guide plate shown in FIG. Since it has the same structure except 81a and the shape of the boundary surface z in the mixing zone M in the vicinity of the light incident surface 30c, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be given. Is omitted, and the following description will mainly focus on the different components.

図18(B)に示す導光板81bでは、図16(B)に示す導光板31fの場合と同様に、光入射面30c近傍のミキシングゾーンMにおける境界面zの断面形状を凸の曲線(例えば、円弧R16)で形成し、ミキシングゾーンMの内側端部において第2層84の厚さの極大値を設けている。
図18(C)に示す導光板81cでは、図16(C)に示す導光板31gの場合と同様に、光入射面30c近傍のミキシングゾーンMにおける境界面zの断面形状を凸の曲線(例えば、円弧R17)で形成し、境界面zの終端部をミキシングゾーンMの略中央の背面80bに接続すると共に、ミキシングゾーンMの内側端部において第2層84の厚さの極大値を設けている。
In the light guide plate 81b shown in FIG. 18B, similarly to the light guide plate 31f shown in FIG. 16B, the cross-sectional shape of the boundary surface z in the mixing zone M in the vicinity of the light incident surface 30c is changed to a convex curve (for example, , Arc R16), and a maximum value of the thickness of the second layer 84 is provided at the inner end of the mixing zone M.
In the light guide plate 81c shown in FIG. 18C, similarly to the light guide plate 31g shown in FIG. 16C, the cross-sectional shape of the boundary surface z in the mixing zone M near the light incident surface 30c is changed to a convex curve (for example, Arc R17), the end of the boundary surface z is connected to the substantially central back surface 80b of the mixing zone M, and the maximum value of the thickness of the second layer 84 is provided at the inner end of the mixing zone M. Yes.

図18(D)に示す導光板81dでは、図16(D)に示す導光板31hの場合と同様に、光入射面30c近傍のミキシングゾーンMにおいては、第2層84を設けず、キシングゾーンMの内側端部における境界面zの断面形状を光入射面30cと略平行な平面とし、その終端部を背面80bに接続すると共に、ミキシングゾーンMの内側端部において第2層84の厚さの極大値を設けている。
図18(E)に示す導光板81eでは、図16(B)に示す導光板31fの場合と同様に、光入射面30c近傍のミキシングゾーンMにおける境界面zの断面形状を凸の曲線(例えば、円弧R18)で形成し、ミキシングゾーンMの内側端部において第2層84の厚さの極大値を設けている。
なお、上述した例において、ミキシングゾーンMにおける境界面zの断面形状を、凸の曲線に変えて、凹の曲線、平面、又はこれらの組み合わせ等を用いても良い。
In the light guide plate 81d shown in FIG. 18D, as in the case of the light guide plate 31h shown in FIG. The cross-sectional shape of the boundary surface z at the inner end portion of M is a plane that is substantially parallel to the light incident surface 30c, the end portion thereof is connected to the back surface 80b, and the thickness of the second layer 84 at the inner end portion of the mixing zone M. The maximum value is set.
In the light guide plate 81e shown in FIG. 18E, as in the case of the light guide plate 31f shown in FIG. 16B, the sectional shape of the boundary surface z in the mixing zone M near the light incident surface 30c is changed to a convex curve (for example, , Arc R18), and a maximum value of the thickness of the second layer 84 is provided at the inner end of the mixing zone M.
In the above-described example, the sectional shape of the boundary surface z in the mixing zone M may be changed to a convex curve, and a concave curve, a plane, or a combination thereof may be used.

なお、本発明の導光板を用いるバックライトユニットは、上記の種々の実施形態に限定されず、2つの光源に加えて、導光板の光出射面の短辺側の側面の一方又は両方にも対向して光源を配置してもよい。光源の数を増やすことで、装置が出射する光の強度を高くすることができる。
また、光出射面のみならず背面側から光を出射してもよい。
また、本発明の導光板は、散乱粒子の粒子濃度が異なる2つの層からなるものとしたが、これにも限定はされず、散乱粒子の粒子濃度が異なる3つ以上の層からなる構成としてもよい。
In addition, the backlight unit using the light guide plate of the present invention is not limited to the above-described various embodiments. In addition to the two light sources, one or both of the side surfaces on the short side of the light emission surface of the light guide plate are also provided. You may arrange | position a light source facing. Increasing the number of light sources can increase the intensity of light emitted by the device.
Further, light may be emitted not only from the light emitting surface but also from the back side.
In addition, the light guide plate of the present invention is composed of two layers having different particle concentrations of scattering particles, but is not limited thereto, and has a configuration of three or more layers having different particle concentrations of scattering particles. Also good.

以上、本発明に係る導光板、これを用いる面状照明装置について種々の実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行っても良いのはもちろんである。   The light guide plate according to the present invention and the planar lighting device using the same have been described in detail with reference to various embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and the gist of the present invention. It goes without saying that various improvements and changes may be made without departing from the scope of the present invention.

以下、本発明の第1の態様に係る導光板及び第3の態様に係る面状照明ユニットについて実施例を挙げて具体的に説明する。
[実施例I]
まず、本発明の第3の態様に係る面状照明ユニットの実施例について説明する。
実施例1として、図1及び図2に示すようなバックライトユニット20を用い、構成部材として、筐体26の部品材料の材質をアルミニウム、その厚さを0.3mmとし、導光板30の材料の材質をアクリル樹脂、その厚さを1.0mmとし、反射板34として用いる反射シートの材質をPET、その厚さを0.2mmとし、光学部材ユニット32の拡散シート32aの材質をPET、その厚さを0.2mmとして、計算機シミュレーションにより、上記式(3)を用いて、バックライトユニット20全体のたわみ剛性Dを求め、上記式(2)のたわみ剛性条件を満足するか否かを判定した。
たわみ剛性Dの値は、0.48であり、上記式(2)を満足するので、判定は良であった。
その結果を表3に示す。
Hereinafter, the light guide plate according to the first aspect of the present invention and the planar illumination unit according to the third aspect will be specifically described by way of examples.
[Example I]
First, an example of the planar illumination unit according to the third aspect of the present invention will be described.
As the first embodiment, the backlight unit 20 as shown in FIGS. 1 and 2 is used, and the component material of the casing 26 is aluminum and the thickness is 0.3 mm as the constituent members. The material of the optical member unit 32 is acrylic resin, the thickness is 1.0 mm, the material of the reflection sheet used as the reflection plate 34 is PET, the thickness is 0.2 mm, the material of the diffusion sheet 32a of the optical member unit 32 is PET, The thickness is set to 0.2 mm, and the above-described equation (3) is used to calculate the deflection rigidity D of the backlight unit 20 as a whole by computer simulation, and it is determined whether or not the deflection rigidity condition of the above equation (2) is satisfied. did.
The value of the flexural rigidity D was 0.48, which satisfied the above formula (2), so the determination was good.
The results are shown in Table 3.

実施例2〜7及び比較例1〜4として、表1に示す構成部材で構成されたバックライトユニット20を、実施例1と同様にして、計算機シミュレーションにより、上記式(3)を用いて、バックライトユニット20全体のたわみ剛性Dを求め、上記式(2)のたわみ剛性条件を満足するか否かを判定した。
得られた結果を表3及び表4に示す。
As Example 2-7 and Comparative Examples 1-4, the backlight unit 20 comprised with the structural member shown in Table 1 is carried out similarly to Example 1, and uses said Formula (3) by computer simulation, The deflection rigidity D of the entire backlight unit 20 was obtained, and it was determined whether or not the deflection rigidity condition of the above formula (2) was satisfied.
The obtained results are shown in Tables 3 and 4.

上記の表3及び表4において、たわみ剛性Dの値が上記式(2)を満足する場合の判定を良として○で記載し、たわみ剛性Dの値が上記式(2)を満足しない場合の判定を不良として×で記載した。
ここで、上記の表3は、筐体26の部品の材料及び導光板30の材料が上記材料を満たす実施例1〜7を示し、いずれもバックライトユニット20全体のたわみ剛性Dが上記式(2)を満足するもので、○(良)に判定されるものであるが、上記の表4は、筐体26の部品の材料及び導光板30の材料が上記材料を満たさない比較例1〜4を示し、いずれもたわみ剛性Dが上記式(2)を満足せず、×(不良)に判定されるものである。
以上の実施例Iの結果から、本発明の効果は明らかである。
In Table 3 and Table 4 above, the determination when the value of the flexural rigidity D satisfies the above formula (2) is indicated as “Good”, and the value of the flexural rigidity D does not satisfy the above formula (2). Judgment was described as x as bad.
Here, Table 3 above shows Examples 1 to 7 in which the material of the component of the casing 26 and the material of the light guide plate 30 satisfy the above materials, and the deflection rigidity D of the entire backlight unit 20 is expressed by the above formula ( 2) is satisfied, and is determined to be good (good), but Table 4 above shows Comparative Examples 1 to 1 in which the material of the component of the casing 26 and the material of the light guide plate 30 do not satisfy the above-mentioned materials. In all cases, the flexural rigidity D does not satisfy the above formula (2) and is determined as x (defective).
From the results of Example I above, the effect of the present invention is clear.

[実施例II]
次に、本発明の第1の態様に係る導光板の実施例について説明する。
実施例IIとして、図2、図3、図5及び図6に示すような境界面zを有する2層シート状、両側(2辺)入射の導光板30を用いて、計算機シミュレーションにより、導光板30の光出射面30aから出射される出射光の照度分布及び輝度分布を求め、(a)導光板30の光入射面30c、30dから入射された光の利用効率、(b)光出射面30aからの出射光の輝度分布の中高度合、及び(c)光出射面30aの中央部の凹凸形状を求め、これらの3項目について光学評価し、これらの3項目の各項目の設定値(a)70%以上、(b)0%超45%以下、及び(c)凸形状を満足するか否かを判定した。
なお、シミュレーションにおいては、導光板30の透明樹脂の材料はPMMA、散乱粒子の材料はシリコーンとしてモデル化した。この点については、以下の全ての実施例について同様である。
Example II
Next, examples of the light guide plate according to the first aspect of the present invention will be described.
As Example II, by using a two-layer sheet-shaped light guide plate 30 having a boundary surface z as shown in FIGS. 2, 3, 5 and 6, both sides (two sides) incident light guide plate 30 was obtained by computer simulation. The illuminance distribution and the luminance distribution of the emitted light emitted from the 30 light emitting surfaces 30a are obtained, (a) the utilization efficiency of the light incident from the light incident surfaces 30c and 30d of the light guide plate 30, and (b) the light emitting surface 30a. And (c) the unevenness shape of the central portion of the light exit surface 30a is obtained, optical evaluation is performed for these three items, and the set values (a It was determined whether or not 70) or more, (b) more than 0% and 45% or less, and (c) a convex shape was satisfied.
In the simulation, the transparent resin material of the light guide plate 30 was modeled as PMMA, and the scattering particle material was modeled as silicone. This is the same for all the following embodiments.

実施例IIでは、画面サイズが、20型(インチ)に対応する導光長269.5mm、40型(インチ)に対応する導光長539mm、及び100型(インチ)に対応する導光長1347.5mmの導光板30を用いた。具体的には、各画面サイズの導光板30の厚みを全て1.0mmとし、2等分線αにおける、第2層62の厚さが最も厚い最大厚さ、即ち極大値の位置での第2層62の厚さを0.4mmとし、第2層62の厚さが最も薄い最小厚さ、極小値の位置での第2層62の厚さを0.075mmとした導光板を用いた。また、導光板に混練分散させる散乱粒子は、粒径4.5μm、7.0μm及び12μmの3種を用い、図11に示す本発明の導光板の設計方法に従って、3種の画面サイズの導光板30の材質及び厚さを決定し、第1層60及び第2層62の断面形状を決定し、第1層60の粒子濃度を散乱粒子の粒径に応じて複数種類設定し、次いで、これに応じて第2層62の粒子濃度を複数種類決定して、複数種類の導光板を設計製造した。
得られた複数種類の導光板30の導光位置における合成散乱断面積Sを上記式(4)〜(6)を用いて求めた。
得られた結果を表5〜表13に示す。
In Example II, the screen size is 269.5 mm in light guide length corresponding to 20 inches (inch), 539 mm in light guide length corresponding to 40 inches (inch), and the light guide length 1347 corresponding to 100 inches (inch). A 5 mm light guide plate 30 was used. Specifically, the thicknesses of the light guide plates 30 of each screen size are all 1.0 mm, and the second layer 62 is thickest at the bisector α, that is, at the maximum value position. A light guide plate was used in which the thickness of the second layer 62 was 0.4 mm, the thickness of the second layer 62 was the smallest, and the thickness of the second layer 62 at the position of the minimum value was 0.075 mm. . In addition, the scattering particles to be kneaded and dispersed in the light guide plate are three types having a particle size of 4.5 μm, 7.0 μm, and 12 μm. According to the light guide plate design method of the present invention shown in FIG. The material and thickness of the optical plate 30 are determined, the cross-sectional shapes of the first layer 60 and the second layer 62 are determined, the particle concentration of the first layer 60 is set according to the particle size of the scattering particles, and then In response to this, a plurality of types of particle concentrations of the second layer 62 were determined, and a plurality of types of light guide plates were designed and manufactured.
The combined scattering cross section S at the light guide position of the obtained multiple types of light guide plates 30 was determined using the above formulas (4) to (6).
The obtained results are shown in Tables 5 to 13.

上記の表5〜表13は、それぞれ、4.5μm、7.0μm及び12μmの3種の散乱粒子の粒径と、20型、40型、及び100型の3種の画面サイズとの9種類の組み合わせの導光板30に対応する。
なお、表5、表8及び表11は、いずれも画面サイズが20型で、それぞれ散乱粒子の粒径が4.5μm、7.0μm及び12μmである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが、上記式(1a)を満足する実施例11〜20、41〜50及び71〜80、並びに、上記式(1a)を満足しない比較例11〜13、41〜43及び71〜73を示す。
また、表6、表9及び表12は、いずれも画面サイズが40型で、それぞれ散乱粒子の粒径が4.5μm、7.0μm及び12μmである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが、上記式(1b)を満足する実施例21〜30、51〜60及び81〜90、並びに、上記式(1b)を満足しない比較例21〜23、51〜53及び81〜83を示す。
また、表7、表10及び表13は、いずれも画面サイズが100型で、それぞれ散乱粒子の粒径が4.5μm、7.0μm及び12μmである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが、上記式(1d)を満足する実施例31〜40、61〜70及び91〜100、並びに、上記式(1d)を満足しない比較例31〜33、61〜63及び91〜93を示す。
Tables 5 to 13 above show nine types of particle sizes of three types of scattering particles of 4.5 μm, 7.0 μm, and 12 μm and three types of screen sizes of 20 type, 40 type, and 100 type, respectively. It corresponds to the light guide plate 30 of the combination.
Tables 5, 8 and 11 all show the case of a light guide plate having a screen size of 20 and particle sizes of scattering particles of 4.5 μm, 7.0 μm and 12 μm, respectively. Examples 11 to 20, 41 to 50 and 71 to 80 in which the maximum value S max and the minimum value S min of the cross-sectional area S satisfy the above formula (1a), and the comparative example 11 that does not satisfy the above formula (1a). -13, 41-43 and 71-73 are shown.
Tables 6, 9 and 12 are for light guide plates having a screen size of 40 types and particle sizes of scattering particles of 4.5 μm, 7.0 μm and 12 μm, respectively. Examples 21 to 30, 51 to 60 and 81 to 90 in which the maximum value S max and the minimum value S min of the cross-sectional area S satisfy the above formula (1b), and Comparative Example 21 in which the above formula (1b) is not satisfied -23, 51-53 and 81-83.
Tables 7, 10 and 13 all show the case of a light guide plate having a screen size of 100 type and particle sizes of scattering particles of 4.5 μm, 7.0 μm and 12 μm, respectively. Examples 31 to 40, 61 to 70 and 91 to 100 in which the maximum value S max and the minimum value S min of the cross-sectional area S satisfy the above formula (1d), and Comparative Example 31 in which the above formula (1d) is not satisfied. -33, 61-63 and 91-93 are shown.

表5〜表13に示す実施例11〜100、並びに比較例11〜13、21〜23、31〜33、41〜43、51〜53、61〜63、71〜73、81〜83及び91〜93について、上記(a)光の利用効率、(b)中高度合、及び(c)中央部の凹凸形状を求め、これらの3項目について光学評価し、これらの3項目の各項目の設定値(a)70%以上、(b)0%超45%以下、及び(c)凸形状を満足するか否かを判定した。
ここで、判定においては、(a)、(b)、(c)全て満足し、特に(b)について、30〜40%の範囲にある場合には、◎とし、前記◎の中で、(b)が30〜40%の範囲にない場合には、○とし、(a)、(b)、(c)のうちひとつでも満足しない場合には、×とした。
以上の結果も表5〜表13に示す。
Examples 11 to 100 shown in Table 5 to Table 13, and Comparative Examples 11 to 13, 21 to 23, 31 to 33, 41 to 43, 51 to 53, 61 to 63, 71 to 73, 81 to 83, and 91 to 91 For 93, the above (a) light utilization efficiency, (b) medium altitude, and (c) the uneven shape at the center are obtained, and optical evaluation is performed for these three items, and the set values for each of these three items It was determined whether (a) 70% or more, (b) more than 0% and 45% or less, and (c) a convex shape was satisfied.
Here, in the determination, (a), (b), and (c) are all satisfied, and in particular, when (b) is in the range of 30 to 40%, “◎” is given. When b) was not in the range of 30 to 40%, it was marked as ◯, and when any one of (a), (b), and (c) was not satisfied, it was marked as x.
The above results are also shown in Tables 5 to 13.

表5〜表13の結果から明らかなように、合成散乱断面積Sが本発明の散乱粒子分散条件を満足する実施例11〜100は、いずれも、(a)光の利用効率が70%以上、(b)輝度分布の中高度合が0%超45%以下、及び(c)輝度分布の中央部の形状が凸形状であり、これらの3項目の規定値を満足し、◎、又は○に判定されるものであるが、合成散乱断面積Sが本発明の散乱粒子分散条件を満足しない比較例11〜13、21〜23、31〜33、41〜43、51〜53、61〜63、71〜73、81〜83及び91〜93は、いずれも、上記3項目の内の少なくとも1つが規定値から外れ、×に判定されるものである。
以上の実施例IIの結果から、本発明の効果は明らかである。
As is clear from the results of Tables 5 to 13, all of Examples 11 to 100 in which the combined scattering cross section S satisfies the scattering particle dispersion condition of the present invention (a) the light utilization efficiency is 70% or more. , (B) The medium altitude of the luminance distribution is more than 0% and 45% or less, and (c) the shape of the central portion of the luminance distribution is a convex shape, satisfying the specified values of these three items, ◎ or ○ Comparative Examples 11-13, 21-23, 31-33, 41-43, 51-53, 61-63 whose composite scattering cross section S does not satisfy the scattering particle dispersion condition of the present invention. , 71-73, 81-83, and 91-93 are determined as x because at least one of the above three items deviates from the specified value.
From the results of Example II above, the effect of the present invention is clear.

[実施例III]
次に、本発明の第1の態様に係る導光板の実施例IIIについて説明する。
実施例IIIとして、図2、図3、図5及び図6に示す両側(2辺)入射の導光板30の代わりに、図17に示す片側(1辺)入射の導光板80を用い、第2層84の形状、最大厚さ及び最小厚さを変えた以外は、実施例IIと全く同様にして、画面サイズが、20型(インチ)、40型(インチ)、及び100型(インチ)の複数種類の導光板80を設計製造した。具体的には、各画面サイズの導光板80の厚みを全て1.0mmとし、第2層84の厚さが最も厚い最大厚さ、即ち極大値の位置での第2層84の厚さを0.45mmとし、第2層84の厚さが最も薄い最小厚さ、極小値の位置での第2層84の厚さを0.055mmとした。
製造された複数種類の導光板80を、実施例IIと全く同様にして、光学評価した。
得られた複数種類の導光板80の導光位置における合成散乱断面積Sを上記式(4)〜(6)を用いて求めた。
得られた結果を表14〜表22に示す。
Example III
Next, Example III of the light guide plate according to the first aspect of the present invention will be described.
As Example III, instead of the light guide plate 30 incident on both sides (two sides) shown in FIGS. 2, 3, 5 and 6, a light guide plate 80 on one side (one side) shown in FIG. Except for changing the shape, maximum thickness, and minimum thickness of the two layers 84, the screen sizes were 20 inches (inch), 40 inches (inch), and 100 inches (inch) in exactly the same manner as in Example II. A plurality of types of light guide plates 80 were designed and manufactured. Specifically, the thickness of the light guide plate 80 of each screen size is 1.0 mm, and the maximum thickness of the second layer 84 is the largest, that is, the thickness of the second layer 84 at the position of the maximum value. The thickness of the second layer 84 was set to 0.45 mm, and the thickness of the second layer 84 at the position where the thickness of the second layer 84 was the smallest and the minimum value was set to 0.055 mm.
A plurality of types of manufactured light guide plates 80 were optically evaluated in the same manner as in Example II.
The combined scattering cross section S at the light guide position of the obtained multiple types of light guide plates 80 was determined using the above formulas (4) to (6).
The obtained results are shown in Tables 14-22.

上記の表14〜表22は、それぞれ、4.5μm、7.0μm及び12μmの3種の散乱粒子の粒径と、20型、40型、及び100型の3種の画面サイズとの9種類の組み合わせの導光板80に対応する。
なお、表14、表17及び表20は、いずれも画面サイズが20型で、それぞれ散乱粒子の粒径が4.5μm、7.0μm及び12μmである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが、上記式(1e)を満足する実施例101〜107、131〜137及び161〜167、並びに、上記式(1e)を満足しない比較例101〜102、131〜132及び161〜162を示す。
また、表15、表18及び表21は、いずれも画面サイズが40型で、それぞれ散乱粒子の粒径が4.5μm、7.0μm及び12μmである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが、上記式(1f)を満足する実施例111〜117、141〜137及び171〜177、並びに、上記式(1f)を満足しない比較例111〜112、141〜142及び171〜172を示す。
また、表16、表19及び表22は、いずれも画面サイズが100型で、それぞれ散乱粒子の粒径が4.5μm、7.0μm及び12μmである導光板の場合であり、それぞれ、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが、上記式(1h)を満足する実施例121〜127、151〜157及び181〜187、並びに、上記式(1h)を満足しない比較例121〜122、151〜152及び181〜182を示す。
Tables 14 to 22 above show nine types of particle sizes of three kinds of scattering particles of 4.5 μm, 7.0 μm, and 12 μm and three types of screen sizes of 20 type, 40 type, and 100 type, respectively. It corresponds to the light guide plate 80 of the combination.
Tables 14, 17 and 20 are all cases of a light guide plate having a screen size of 20 and particle sizes of scattering particles of 4.5 μm, 7.0 μm and 12 μm, respectively. Examples 101 to 107, 131 to 137 and 161 to 167 in which the maximum value S max and the minimum value S min of the cross-sectional area S satisfy the above formula (1e), and the comparative example 101 that does not satisfy the above formula (1e). -102, 131-132 and 161-162.
Tables 15, 18 and 21 are for light guide plates having a screen size of 40 and particle sizes of scattering particles of 4.5 μm, 7.0 μm and 12 μm, respectively. Examples 111 to 117, 141 to 137, and 171 to 177 in which the maximum value S max and the minimum value S min of the cross-sectional area S satisfy the above formula (1f), and the comparative example 111 that does not satisfy the above formula (1f). ~ 112, 141-142 and 171-172.
Tables 16, 19 and 22 are the cases where the screen size is 100 type and the light guide plate has scattering particle sizes of 4.5 μm, 7.0 μm and 12 μm, respectively. Examples 121 to 127, 151 to 157 and 181 to 187 in which the maximum value S max and the minimum value S min of the cross-sectional area S satisfy the above formula (1h), and the comparative example 121 that does not satisfy the above formula (1h). ~ 122, 151-152 and 181-182.

表14〜表22に示す実施例101〜107、111〜117、121〜127、131〜137、141〜147、151〜157、161〜167、171〜177及び181〜187、並びに比較例101〜102、111〜112、121〜122、131〜132、141〜142、151〜152、161〜162、171〜172及び181〜182について、実施例IIと全く同様にして、上記3項目について光学評価し、これらの3項目の各項目の設定値を満足するか否かを判定した。
以上の結果も表14〜表22に示す。
Examples 101 to 107, 111 to 117, 121 to 127, 131 to 137, 141 to 147, 151 to 157, 161 to 167, 171 to 177, and 181 to 187 shown in Tables 14 to 22, and Comparative Examples 101 to 101 102, 111-112, 121-122, 131-132, 141-142, 151-152, 161-162, 171-172, and 181-182 were optically evaluated for the above three items in exactly the same manner as in Example II. Then, it was determined whether or not the set values of these three items were satisfied.
The above results are also shown in Tables 14 to 22.

表14〜表22の結果から明らかなように、合成散乱断面積Sが本発明の散乱粒子分散条件を満足する実施例101〜107、111〜117、121〜127、131〜137、141〜147、151〜157、161〜167、171〜177及び181〜187は、いずれも、(a)光の利用効率が70%以上、(b)輝度分布の中高度合が0%超45%以下、及び(c)輝度分布の中央部の形状が凸形状であり、これらの3項目の規定値を満足し、◎、又は○に判定されるものであるが、合成散乱断面積Sが本発明の散乱粒子分散条件を満足しない比較例101〜102、111〜112、121〜122、131〜132、141〜142、151〜152、161〜162、171〜172及び181〜182は、いずれも、上記3項目の内の少なくとも1つが規定値から外れ、×に判定されるものである。
以上の実施例IIIの結果からも、本発明の効果は明らかである。
As is clear from the results of Tables 14 to 22, Examples 101 to 107, 111 to 117, 121 to 127, 131 to 137, 141 to 147 in which the combined scattering cross section S satisfies the scattering particle dispersion conditions of the present invention. 151-157, 161-167, 171-177, and 181-187 all have (a) a light utilization efficiency of 70% or more, (b) a medium-to-high degree of luminance distribution of more than 0% to 45%, And (c) the shape of the central portion of the luminance distribution is a convex shape, satisfies the specified values of these three items, and is judged as ◎ or ○, but the combined scattering cross section S is Comparative Examples 101 to 102, 111 to 112, 121 to 122, 131 to 132, 141 to 142, 151 to 152, 161 to 162, 171 to 172, and 181 to 182 that do not satisfy the scattering particle dispersion condition, Serial at least one of the three items is deviated from a specified value, it is those determined in ×.
The effect of the present invention is clear from the results of Example III.

[実施例IV]
次に、本発明の第1の態様に係る導光板の実施例IVについて説明する。
実施例IVとして、画面サイズが46型(インチ)に対応する導光長620mmの導光板30を用いた以外は、実施例IIと全く同様にして、複数種類の導光板30を設計製造した。具体的には、導光板30の厚みを1.0mmとし、2等分線αにおける、第2層62の厚さが最も厚い最大厚さ、即ち極大値の位置での第2層62の厚さを0.37mmとし、第2層62の厚さが最も薄い最小厚さ、極小値の位置での第2層62の厚さを0.17mmとした。製造された複数種類の導光板を、実施例IIと全く同様にして、光学評価した。
得られた複数種類の導光板30の導光位置における合成散乱断面積Sを上記式(4)〜(6)を用いて求めた。
得られた結果を表23に示す。
[Example IV]
Next, Example IV of the light guide plate according to the first aspect of the present invention will be described.
As Example IV, a plurality of types of light guide plates 30 were designed and manufactured in exactly the same manner as Example II, except that a light guide plate 30 having a light guide length of 620 mm corresponding to a 46-inch (inch) screen size was used. Specifically, the thickness of the light guide plate 30 is 1.0 mm, and the thickness of the second layer 62 at the position of the maximum value, that is, the thickness of the second layer 62 at the bisector α is the largest. The thickness was 0.37 mm, and the thickness of the second layer 62 at the position where the thickness of the second layer 62 was the smallest and the minimum value was 0.17 mm. A plurality of types of manufactured light guide plates were optically evaluated in the same manner as in Example II.
The combined scattering cross section S at the light guide position of the obtained multiple types of light guide plates 30 was determined using the above formulas (4) to (6).
The results obtained are shown in Table 23.

上記の表23は、合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminが、上記式(1c)を満足する実施例191〜200及び上記式(1c)を満足しない比較例191〜193を示す。
表23に示す実施例191〜200及び比較例191〜193について、上記3項目について光学評価し、これらの3項目の各設定値を満足するか否かを判定した。
以上の結果も表23に示す。
Table 23 above shows Examples 191 to 200 in which the maximum value S max and the minimum value S min of the combined scattering cross section S satisfy the above formula (1c) and the comparative examples 191 to 193 that do not satisfy the above formula (1c). Indicates.
For Examples 191 to 200 and Comparative Examples 191 to 193 shown in Table 23, optical evaluation was performed on the above three items, and it was determined whether or not each set value of these three items was satisfied.
The above results are also shown in Table 23.

表23の結果から明らかなように、合成散乱断面積Sが本発明の散乱粒子分散条件を満足する実施例191〜200は、いずれも、(a)光の利用効率が70%以上、(b)輝度分布の中高度合が0%超45%以下、及び(c)輝度分布の中央部の形状が凸形状であり、これらの3項目の規定値を満足し、◎、又は○に判定されるものであるが、合成散乱断面積Sが本発明の散乱粒子分散条件を満足しない比較例191〜193は、いずれも、上記3項目の内の少なくとも1つが規定値から外れ、×に判定されるものである。
以上の実施例IVの結果からも、本発明の効果は明らかである。
As is clear from the results in Table 23, in all of Examples 191 to 200 in which the combined scattering cross section S satisfies the scattering particle dispersion condition of the present invention, (a) the light utilization efficiency is 70% or more, (b ) The medium altitude of the luminance distribution is more than 0% and 45% or less, and (c) The shape of the central part of the luminance distribution is convex, satisfying the specified values of these three items, and judged as ◎ or ○ However, in Comparative Examples 191 to 193 in which the combined scattering cross-section S does not satisfy the scattering particle dispersion condition of the present invention, at least one of the above three items deviates from the specified value, and is determined as x. Is.
The effects of the present invention are also apparent from the results of Example IV above.

10 液晶表示装置
12 液晶表示パネル
14 駆動ユニット
20、70 バックライトユニット(面状照明装置)
24 照明装置本体
24a、30a、80a 光出射面
26 筐体
28 光源
30、31a,31b,31c,31d,31e,31f,31g,31h,80,81a,81b,81c,81d,81e 導光板
30b、80b 背面
30c、30d、80c 光入射面
32 光学部材ユニット
32a、32c 拡散シート
32b プリズムシート
34 反射板
36 上部誘導反射板
38 下部誘導反射板
42 下部筐体
44 上部筐体
44a 開口部
46 折返部材
48 支持部材
49 電源収納部
50 LEDチップ
52 光源支持部
58 発光面
60、82 第1層
62、84 第2層
80d 側面
α 2等分線
z 境界面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid crystal display device 12 Liquid crystal display panel 14 Drive unit 20, 70 Backlight unit (planar illumination device)
24 Illuminating device body 24a, 30a, 80a Light exit surface 26 Case 28 Light source 30, 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, 31g, 31h, 80, 81a, 81b, 81c, 81d, 81e Light guide plate 30b, 80b Back surface 30c, 30d, 80c Light incident surface 32 Optical member unit 32a, 32c Diffusing sheet 32b Prism sheet 34 Reflecting plate 36 Upper guiding reflecting plate 38 Lower guiding reflecting plate 42 Lower housing 44 Upper housing 44a Opening portion 46 Folding member 48 Support member 49 Power supply storage unit 50 LED chip 52 Light source support unit 58 Light emitting surface 60, 82 First layer 62, 84 Second layer 80d Side surface α2 bisector z Boundary surface

Claims (21)

矩形状の光出射面と、前記光出射面の端辺側に設けられ、前記光出射面に略平行な方向に進行する光を入射する少なくとも1つの光入射面と、前記光出射面とは反対側の背面とを有し、内部に拡散粒子が分散された、厚さが1.2mm以下の薄型のシート状導光板であって、
前記導光板は、前記光出射面に略垂直な方向に重なった2つ以上の層を有し、
前記2つ以上の層の各層には、1種類以上の前記拡散粒子が互いに異なる粒子濃度で分散されており、
前記2つ以上の層は、少なくとも、前記光出射面側に位置する第1層と、前記背面側に位置し、前記第1層と接する第2層とを有し、
前記第2層は、前記光出射面に略平行な方向において、前記光出射面に略垂直な方向の厚さが変化し、その厚さが光入射面から遠ざかる方向において連続して増加して極大となる部分を少なくとも有する断面形状を成し、
前記光出射面に略平行な方向に沿った位置における前記2つの層の前記光出射面に略垂直な方向の合成散乱断面積Sが前記光入射面から遠ざかるにつれて連続にかつ単調増加するように、前記拡散粒子が分散され、
前記合成散乱断面積Sの最大値Smax及び最小値Sminは、下記式(1)を満足することを特徴とするシート状導光板。
A・k≦Smax≦B・k
C・k≦Smin≦D・k (1)
ここで、係数kは、基準となる画面サイズV又は導光長L(mm)に対する画面サイズV又は導光長L(mm)の比の逆数(k=V/V=L/L)であり、A、B、C及びDは、前記基準画面サイズV又は基準導光長Lにおいて決まる定数である。
The light emitting surface having a rectangular shape, at least one light incident surface that is provided on the edge side of the light emitting surface and that enters light traveling in a direction substantially parallel to the light emitting surface, and the light emitting surface A thin sheet-like light guide plate having a thickness of 1.2 mm or less, having a back surface on the opposite side and having diffusion particles dispersed therein,
The light guide plate has two or more layers overlapped in a direction substantially perpendicular to the light exit surface,
In each of the two or more layers, one or more kinds of the diffusing particles are dispersed at different particle concentrations,
The two or more layers include at least a first layer located on the light emitting surface side and a second layer located on the back surface side and in contact with the first layer,
The second layer has a thickness that changes in a direction substantially parallel to the light exit surface in a direction substantially parallel to the light exit surface, and the thickness continuously increases in a direction away from the light entrance surface. A cross-sectional shape having at least a maximum portion is formed,
The combined scattering cross section S of the two layers in a direction substantially perpendicular to the light exit surface at a position along a direction substantially parallel to the light exit surface is continuously and monotonously increased as the distance from the light entrance surface increases. The diffusing particles are dispersed,
A maximum value S max and a minimum value S min of the combined scattering cross section S satisfy the following formula (1).
A ・ k ≦ S max ≦ B ・ k
C ・ k ≦ S min ≦ D ・ k (1)
Here, the coefficient k is the reciprocal of the ratio of the screen size V or the light guide length L (mm) to the reference screen size V 0 or the light guide length L 0 (mm) (k = V 0 / V = L 0 / L), and A, B, C, and D are constants determined in the reference screen size V 0 or the reference light guide length L 0 .
前記基準画面サイズVが、20型(20インチ;対角長:508mm)の画面サイズである時、上記式(1)において、
両側入射の場合、A=0.833、B=2.150、C=0.672、D=1.590であり、
片側入射の場合、A=1.000、B=1.761、C=0.500、D=0.645である請求項1に記載のシート状導光板。
When the reference screen size V 0 is a screen size of 20 type (20 inches; diagonal length: 508 mm), in the above formula (1),
In the case of bilateral incidence, A = 0.833, B = 2.150, C = 0.672, D = 1.590,
2. The sheet-like light guide plate according to claim 1, wherein A = 1.000, B = 1.761, C = 0.500, and D = 0.645 in the case of one-side incidence.
前記第2層は、前記光出射面に略平行な方向において、前記光出射面に略垂直な方向の厚さが、少なくとも1つの極小値と、少なくとも1つの極大値とを有する断面形状を成す請求項1又は2に記載のシート状導光板。   The second layer has a cross-sectional shape in which the thickness in a direction substantially parallel to the light emitting surface is substantially perpendicular to the light emitting surface, and has at least one minimum value and at least one maximum value. The sheet-like light guide plate according to claim 1 or 2. 前記少なくとも1つの光入射面が、前記光出射面の対向する2つの端辺側に設けられた2つの光入射面である請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート状導光板。   The sheet light guide plate according to any one of claims 1 to 3, wherein the at least one light incident surface is two light incident surfaces provided on two opposite sides of the light emitting surface. 前記第2層の前記断面形状は、3つの円弧、又は4つの円弧からなる請求項4に記載のシート状導光板。   The sheet-like light guide plate according to claim 4, wherein the cross-sectional shape of the second layer includes three arcs or four arcs. 前記第2層の前記断面形状は、前記2つの光入射面のそれぞれの側に前記極小値を有し、前記2つの光入射面間の略中央に前記極大値を有する請求項4又は5に記載のシート状導光板。   The cross-sectional shape of the second layer has the local minimum value on each side of the two light incident surfaces, and the local maximum value in the approximate center between the two light incident surfaces. The sheet-like light guide plate as described. 前記第2層の前記断面形状は、前記2つの光入射面のそれぞれの側に前記極小値を形成する円弧を有し、前記2つの光入射面間の略中央に前記極大値を形成する円弧を有する請求項4〜6のいずれか1項に記載のシート状導光板。   The cross-sectional shape of the second layer has an arc that forms the minimum value on each side of the two light incident surfaces, and an arc that forms the maximum value at a substantially center between the two light incident surfaces. The sheet-like light guide plate according to any one of claims 4 to 6. 前記第2層の厚さが、前記光出射面の略中央で最も厚い請求項1〜7のいずれか1項に記載のシート状導光板。   The sheet-like light guide plate according to any one of claims 1 to 7, wherein the thickness of the second layer is the thickest at substantially the center of the light emitting surface. 前記少なくとも1つの光入射面が、前記光出射面の1つの端辺側に設けられた1つの光入射面であり、
前記第2層の前記断面形状は、前記1つの光入射面の側に前記極小値を有し、前記光出射面の他方の端辺側に前記極大値を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート状導光板。
The at least one light incident surface is one light incident surface provided on one end side of the light emitting surface;
The cross-sectional shape of the second layer has the minimum value on the one light incident surface side, and has the maximum value on the other end side of the light emitting surface. The sheet-like light guide plate according to Item 1.
前記第2層の前記断面形状は、前記1つの光入射面の側に前記極小値を形成する円弧を有し、前記光出射面の他方の端辺側に前記極大値を形成する円弧を有する請求項9に記載のシート状導光板。   The cross-sectional shape of the second layer has an arc that forms the minimum value on the one light incident surface side, and an arc that forms the maximum value on the other side of the light emitting surface. The sheet-like light guide plate according to claim 9. 前記2つ以上の層は、さらに、前記背面側に位置し、前記第2層と接する第3層とを有する請求項1〜10のいずれか1項に記載の導光板。   The light guide plate according to claim 1, wherein the two or more layers further include a third layer located on the back side and in contact with the second layer. 前記第2層と第3層との境界面は、前記光出射面に略平行である請求項11に記載の導光板。   The light guide plate according to claim 11, wherein a boundary surface between the second layer and the third layer is substantially parallel to the light emitting surface. 前記光出射面に略平行な方向に進行する光の、前記1つの光入射面から中央又は他端までの導光長が、260mm以上、1350mm以下であり、
前記拡散粒子の粒径が、4.5μm以上、12.0μm以下であり、
前記第2層に分散させる前記拡散粒子の濃度が、0.001wt%以上、4.438wt%以下であり、
前記第2層に分散させる前記拡散粒子の粒径及び濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記拡散粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.5,0.001)、(4.5,1.085)、(7.0,0.001)、(7.0,1.693)、(12.0,0.002)及び(12.0,4.438)で囲まれる領域内にある請求項1〜12のいずれか1項に記載のシート状導光板。
The light guide length from the one light incident surface to the center or the other end of the light traveling in a direction substantially parallel to the light emitting surface is 260 mm or more and 1350 mm or less,
The diffusion particle has a particle size of 4.5 μm or more and 12.0 μm or less,
The concentration of the diffusing particles dispersed in the second layer is 0.001 wt% or more and 4.438 wt% or less;
The particle size and concentration of the diffusing particles dispersed in the second layer is a graph in which the horizontal axis is the particle size (μm) of the scattering particles and the vertical axis is the particle concentration (wt%) of the diffusing particles. Points (4.5,0.001), (4.5,1.085), (7.0,0.001), (7.0,1.693), (12.0,0.002) And the sheet-like light-guide plate of any one of Claims 1-12 which exists in the area | region enclosed by (12.0, 4.438).
前記第1層に分散させる前記拡散粒子の濃度が、0.0004wt%以上、0.195wt%以下であり、
前記第1層に分散させる前記拡散粒子の粒径及び濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記拡散粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.5,0.0004)、(4.5,0.048)、(7.0,0.0006)、(7.0,0.074)、(12.0,0.0015)及び(12.0,0.195)で囲まれる領域内にある請求項13に記載のシート状導光板。
The concentration of the diffusing particles dispersed in the first layer is 0.0004 wt% or more and 0.195 wt% or less,
The particle size and concentration of the diffusing particles dispersed in the first layer is a graph in which the horizontal axis represents the particle size (μm) of the scattering particles and the vertical axis represents the particle concentration (wt%) of the diffusing particles. Points (4.5, 0.0004), (4.5, 0.048), (7.0, 0.0006), (7.0, 0.074), (12.0, 0.0015) And the sheet-like light-guide plate of Claim 13 which exists in the area | region enclosed by (12.0,0.195).
前記少なくとも1つの光入射面から入射した光が前記光出射面から出射された割合を示す光の利用効率が70%以上であり、
前記光出射面の前記周辺部近傍から出射する光の輝度に対する前記光出射面の中央部から出射する光の輝度の割合を示す前記光出射面の輝度分布の中高度合が、0%超、45%以下であり、
前記光出射面の前記中央部の輝度分布が凸型である請求項1〜14のいずれかに記載のシート状導光板。
The light utilization efficiency indicating the ratio of the light incident from the at least one light incident surface being emitted from the light exit surface is 70% or more,
The medium to altitude of the luminance distribution of the light emitting surface indicating the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the peripheral portion of the light emitting surface is more than 0%, 45% or less,
The sheet-like light guide plate according to any one of claims 1 to 14, wherein a luminance distribution at the central portion of the light emitting surface is convex.
前記背面が、前記光出射面に平行な平面である請求項1〜15のいずれかに記載のシート状導光板。   The sheet-like light guide plate according to claim 1, wherein the back surface is a plane parallel to the light emitting surface. 請求項1〜16のいずれか1項に記載のシート状導光板と、
前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源と、
前記導光板及び前記光源を収納し、前記導光板の前記光出射面側に、前記光出射面よりも小さい開口部を有する筐体とを有することを特徴とする面状照明装置。
The sheet-like light guide plate according to any one of claims 1 to 16,
A light source disposed facing the light incident surface of the light guide plate;
A planar lighting device comprising: a housing that houses the light guide plate and the light source and has an opening smaller than the light exit surface on the light exit surface side of the light guide plate.
請求項1〜16のいずれか1項に記載のシート状導光板と、
該導光板の前記光出射面及び前記背面にそれぞれ配置される光学部材と、を含む複数の構成部材で構成される面状照明ユニットであって、
該面状照明ユニット全体を構成する前記複数の構成部材は、下記式(3)で表わされる前記面状照明ユニット全体のたわみ剛性D[N・m]が下記式(2)を満足するように構成されていることを特徴とする面状照明ユニット。
D<1.3 ……(2)
ここで、kは、前記面状照明ユニットを構成する前記複数の構成部材の異なる材質の材料の種類数、Nは、材料kの部品点数、Eは、材料kのヤング率[N/m]、hは、材料kの厚さ[mm]、νは、ポアソン比である。
The sheet-like light guide plate according to any one of claims 1 to 16,
A planar illumination unit composed of a plurality of constituent members including optical members respectively disposed on the light exit surface and the back surface of the light guide plate,
The plurality of constituent members constituting the entire planar lighting unit is such that the deflection rigidity D [N · m] of the entire planar lighting unit represented by the following formula (3) satisfies the following formula (2). A planar lighting unit characterized by being configured.
D <1.3 (2)
Here, k is the number of types of materials of different materials of the plurality of constituent members constituting the planar lighting unit, N k is the number of parts of the material k, E k is the Young's modulus of the material k [N / m 2 ], h k is the thickness [mm] of the material k, and ν is the Poisson's ratio.
前記複数の構成部材は、さらに、前記導光板及び前記光学部材とを収容する筐体を含むものである請求項18に記載の面状照明ユニット。   The planar lighting unit according to claim 18, wherein the plurality of constituent members further include a housing that houses the light guide plate and the optical member. 前記導光板の前記材料の材質は、アクリル樹脂であり、前記筐体を構成する部品の前記材料の材質は、アルミニウム合金であり、前記筐体の前記材料の厚さは、0.5mm以下であり、前記光学部材の厚さは、0.6mm以下である請求項19に記載の面状照明ユニット。   The material of the material of the light guide plate is acrylic resin, the material of the material of the parts constituting the housing is an aluminum alloy, and the thickness of the material of the housing is 0.5 mm or less. The planar illumination unit according to claim 19, wherein the thickness of the optical member is 0.6 mm or less. 請求項18〜20のいずれか1項に記載の面状照明ユニットと、
該面状照明ユニットの前記導光板の前記光入射面に対面して配置される光源と、を有することを特徴とする面状照明装置。
The planar lighting unit according to any one of claims 18 to 20,
And a light source arranged to face the light incident surface of the light guide plate of the planar illumination unit.
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