JP2014072019A - Light guide board and surface illuminant device - Google Patents

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竜二 堀口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light guide board which can reduce a luminance irregularity of emitted light.SOLUTION: Tabular light guide boards 10 and 110 emitting light from a light emitting surface while making light from a light source 29 enter and leading it in a light guide direction comprise a diffraction structure layer 13 possessing diffraction structure patterns 13a-13f on the light emitting surface by being formed with unevenness. At least one of the diffraction structure patterns have a structure where an edge is elongated in the light guide direction and the unevenness is arranged alternately in a direction different from the light guide direction.

Description

本発明は、液晶ディスプレイ等に用いられる面光源装置に具備される導光板、及び該導光板を用いた面光源装置に関する。   The present invention relates to a light guide plate provided in a surface light source device used for a liquid crystal display or the like, and a surface light source device using the light guide plate.

液晶テレビ等の液晶表示装置には、液晶パネルに対して背面側から照明する面光源装置が備えられている。面光源装置は大別すると、光学部材の背面側に光源を配置する直下型と、光学部材の側方に光源を配置するエッジライト型と、に分類される。エッジライト型の面光源装置は、直下型の面光源装置と比較して、面光源装置の厚さを薄くすることができるといった利点を有している。   A liquid crystal display device such as a liquid crystal television is provided with a surface light source device that illuminates a liquid crystal panel from the back side. The surface light source devices are roughly classified into a direct type in which a light source is arranged on the back side of the optical member and an edge light type in which a light source is arranged on the side of the optical member. The edge light type surface light source device has an advantage that the thickness of the surface light source device can be reduced as compared with the direct type surface light source device.

エッジライト型の面光源装置では、側方からの光源光を中央方向に導く導光板が設けられている。すなわち、光源からの光は、導光板の1つの端面である入光面から導光板内に入射する。導光板内へ入射した光は、導光板内で反射を繰り返し、入光面に対向する面の方向(導光方向)に向けてに導光板内を進んでいく。導光板内を進む光は、導光板の光学的な作用により、導光板内を進むにつれて少しずつ出光面から出射する。この結果、導光板の出光面からの出射光量が、導光方向に沿って、均一化されるようになる。   The edge light type surface light source device is provided with a light guide plate that guides light from the side toward the center. That is, light from the light source enters the light guide plate from a light incident surface that is one end surface of the light guide plate. The light that has entered the light guide plate is repeatedly reflected in the light guide plate and travels in the light guide plate in the direction of the surface facing the light incident surface (light guide direction). The light traveling through the light guide plate is gradually emitted from the light exit surface as it travels through the light guide plate due to the optical action of the light guide plate. As a result, the amount of light emitted from the light exit surface of the light guide plate is made uniform along the light guide direction.

例えば特許文献1には、出光面に所定の大きさの三角形断面を有する複数のプリズムが配列された層を具備する導光板が開示されている。このような要素により、面光源装置から出射される光の向きを制御して効率の良い光の利用を可能としている。   For example, Patent Document 1 discloses a light guide plate including a layer in which a plurality of prisms having a triangular cross section having a predetermined size are arranged on a light exit surface. Such an element enables efficient use of light by controlling the direction of light emitted from the surface light source device.

国際公報WO2012/008212号International Publication WO2012 / 008212

特許文献1にも表れているように、エッジライト型の面光源装置では、導光板の入光面に対向して複数の光源が所定の間隔で配列されている形態が多い。ところが、このような光源の配列により、各光源の光軸に沿った部位と、光軸間に沿った部位との間に輝度のムラを生じてしまうことがあった。   As shown in Patent Document 1, the edge light type surface light source device often has a plurality of light sources arranged at predetermined intervals so as to face the light incident surface of the light guide plate. However, such an arrangement of light sources sometimes causes luminance unevenness between a portion along the optical axis of each light source and a portion along the optical axis.

そこで本発明は、上記の問題に鑑み、出光する光の輝度ムラを低減できる導光板を提供することを課題とする。また、当該導光板を備える面光源装置を提供する。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a light guide plate capable of reducing luminance unevenness of emitted light. Moreover, a surface light source device provided with the said light-guide plate is provided.

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を付記するが、それにより本発明が図示の形態のみに限定されるものではない。   The present invention will be described below. In addition, in order to make an understanding of this invention easy, the referential mark of an accompanying drawing is appended, but this invention is not limited only to the form of illustration by it.

請求項1に記載の発明は、光源29からの光を入射させ導光方向に導きつつ出光面から光を出射させる導光板10、110であって、出光面には、凹凸が形成されることによりなる回折構造パターン13a〜13fが具備された回折構造層12を備え、回折構造パターンの少なくとも1つは、導光方向に稜線が延び、該導光方向とは異なる方向に凹凸が交互に配列される構造を有する、導光板である。   The invention according to claim 1 is the light guide plates 10 and 110 that allow light from the light source 29 to enter and guide the light in the light guide direction and emit light from the light exit surface, and the light exit surface has irregularities formed thereon. The diffractive structure layer 12 including the diffractive structure patterns 13a to 13f is provided, and at least one of the diffractive structure patterns has a ridge line extending in the light guide direction, and irregularities are alternately arranged in a direction different from the light guide direction. It is a light-guide plate which has the structure made.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の導光板10、110において、複数の回折構造パターン13a〜13fが含まれる領域を単位回折構造13とし、回折構造層12は、複数の単位回折構造13が導光方向及び該導光方向とは異なる方向に並べて配置されることにより形成され、単位回折構造には、導光方向に稜線が延び、該導光方向とは異なる方向に凹凸が交互に配列される、形態が異なる2種以上の回折構造パターンが含まれる。   According to the second aspect of the present invention, in the light guide plates 10 and 110 according to the first aspect, the region including the plurality of diffraction structure patterns 13a to 13f is defined as the unit diffraction structure 13, and the diffraction structure layer 12 includes the plurality of unit structures. The diffractive structure 13 is formed by being arranged side by side in a light guide direction and a direction different from the light guide direction. The unit diffractive structure has a ridge line extending in the light guide direction and uneven in a direction different from the light guide direction. Include two or more diffractive structure patterns having different forms.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の導光板110において、回折構造層12の導光方向のうち光源側端部には、導光方向に稜線が延び、該導光方向とは異なる方向に凹凸が交互に配列される回折構造パターンのみからなる領域が具備される。   According to a third aspect of the present invention, in the light guide plate 110 according to the first or second aspect, a ridge line extends in the light guide direction at the light source side end of the light guide direction of the diffractive structure layer 12, and the light guide A region having only a diffractive structure pattern in which irregularities are alternately arranged in a direction different from the direction is provided.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の導光板10、110と、導光板の導光方向の一端側に形成される入光面に対向して配置される光源29と、導光板の回折構造層12に対向するように配置され、回折構造層に対して凸となる複数の単位プリズム32aが配列された偏向光学シート30と、を備える、面光源装置1である。   Invention of Claim 4 is arrange | positioned facing the light-incidence surface formed in the light guide plate 10 and 110 in any one of Claims 1-3, and the one end side of the light guide direction of a light guide plate. A surface light source device 1 including a light source 29 and a deflecting optical sheet 30 arranged so as to face the diffractive structure layer 12 of the light guide plate and arranged with a plurality of unit prisms 32a that are convex with respect to the diffractive structure layer. It is.

本発明によれば、出光する光の輝度ムラを低減することができ、より輝度の均一性の高い面光源を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce luminance unevenness of emitted light, and to provide a surface light source with higher luminance uniformity.

面光源装置1の構成を表す分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a configuration of the surface light source device 1. 面光源装置1の断面の一部である。It is a part of cross section of the surface light source device 1. 面光源装置1の他の断面の一部である。It is a part of other cross section of the surface light source device 1. FIG. 導光板10の出光面側からの平面図である。3 is a plan view from the light exit surface side of the light guide plate 10. FIG. 第1の例に係る単位回折構造13を説明する図である。It is a figure explaining the unit diffraction structure 13 which concerns on a 1st example. 第2の例に係る単位回折構造13を説明する図である。It is a figure explaining the unit diffraction structure 13 which concerns on a 2nd example. 第3の例に係る単位回折構造13を説明する図である。It is a figure explaining the unit diffraction structure 13 which concerns on a 3rd example. 第4の例に係る単位回折構造13を説明する図である。It is a figure explaining the unit diffraction structure 13 which concerns on a 4th example. 光拡散フィルムの拡散特性の評価方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the evaluation method of the diffusion characteristic of a light-diffusion film. 拡散特性の評価対象となる回折格子素子モデルの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the diffraction grating element model used as evaluation object of a diffusion characteristic. 入射光束の強度の角度分布の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of angle distribution of the intensity | strength of incident light beam. 図11に示された配向の入射光束が、図10に示された回折格子素子モデルに入射した場合における、出射光束の強度の角度分布の計算結果を示すグラフである。11 is a graph showing the calculation result of the angular distribution of the intensity of the emitted light beam when the incident light beam having the orientation shown in FIG. 11 is incident on the diffraction grating element model shown in FIG. 光拡散フィルムの設計方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the design method of a light-diffusion film. 導光板成形のための金型ロールである。This is a mold roll for forming a light guide plate. 導光板成形のための賦形シートである。It is a shaping sheet for light guide plate formation. 押し出し法による導光板の成形方法を説明する図である。It is a figure explaining the shaping | molding method of the light-guide plate by the extrusion method. 偏向光学シート30の単位プリズム32aを説明する図である。4 is a diagram for explaining a unit prism 32a of the deflection optical sheet 30. FIG. 面光源装置110の出光面側からの平面図である。It is a top view from the light emission surface side of the surface light source device 110. FIG. 液晶表示装置200の構造を示す分解斜視図である。4 is an exploded perspective view showing a structure of a liquid crystal display device 200. FIG.

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。   The above-described operation and gain of the present invention will be clarified from embodiments for carrying out the invention described below. Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.

図1は1つの実施形態を説明する図であり、導光板10を具備する面光源装置1の分解斜視図である。図2には図1にII−IIで示した線(導光方向)に沿った面光源装置1の厚さ方向(図1の紙面上下方向)断面図のうち一部、図3には、図1にIII−IIIで示した線(光源配列方向)に沿った面光源装置1の厚さ方向(図1の紙面上下方向)断面図の一部を示した。なお、本図及び以下で示す図では、わかりやすさのため部材の厚さや形状等を誇張して示すことがあり、繰り返しとなる符号は一部を省略することもある。
図1〜図3からわかるように、面光源装置1は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板10、光源29、偏向光学シート30、及び反射シート40を有している。
FIG. 1 is a diagram illustrating one embodiment, and is an exploded perspective view of a surface light source device 1 including a light guide plate 10. 2 is a part of a cross-sectional view in the thickness direction (vertical direction in FIG. 1) of the surface light source device 1 taken along the line II-II in FIG. 1 (light guide direction), and FIG. FIG. 1 shows a part of a sectional view in the thickness direction (vertical direction in FIG. 1) of the surface light source device 1 along the line III-III (light source arrangement direction). In addition, in this figure and the figure shown below, the thickness, shape, etc. of a member may be shown exaggerated for easy understanding, and a part of repeated reference numerals may be omitted.
As can be seen from FIGS. 1 to 3, the surface light source device 1 is configured as an edge light type surface light source device, and includes a light guide plate 10, a light source 29, a deflecting optical sheet 30, and a reflection sheet 40.

導光板10は、基部11、及び回折構造層12を有している。導光板10は透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材であり、一方の板面側に回折構造層12が配置され出光面として機能している。他方の板面側は裏面となる。
また、出光面と裏面との間で、導光板10の板厚を形成する端面は光源29に対向する入光面、該入光面とは反対側に配置される対向面、及び入光面と対向面とを渡すように2つの側面がそれぞれ形成されている。
The light guide plate 10 has a base 11 and a diffractive structure layer 12. The light guide plate 10 is a plate-like member as a whole formed of a light-transmitting material, and the diffractive structure layer 12 is disposed on one plate surface side and functions as a light exit surface. The other plate surface side is the back surface.
Further, an end surface forming the plate thickness of the light guide plate 10 between the light exit surface and the back surface is a light incident surface facing the light source 29, a counter surface disposed on the side opposite to the light incident surface, and a light incident surface. Two side surfaces are formed so as to pass between and the opposite surface.

基部11は、回折構造層12のベースとなる透光性を有する部位であり、所定の厚さを有する板状である。図1、図2からわかるように、基部11の裏面側(回折構造層12が配置される側とは反対側の板面)には、三角柱状であるプリズム11aが複数設けられている。プリズム11aは、導光方向とは直交する方向(光源配列方向)に延びる複数の柱状の部位であり、これが導光方向に所定の間隔で並べて配列されている。
本実施形態のプリズム11aは三角柱状であるがこれに限定されることはなく、四角以上の多角柱状であってもよい。
The base 11 is a part having translucency that serves as a base of the diffractive structure layer 12 and has a plate shape having a predetermined thickness. As can be seen from FIGS. 1 and 2, a plurality of prisms 11 a having a triangular prism shape are provided on the back side of the base 11 (the plate surface opposite to the side on which the diffraction structure layer 12 is disposed). The prism 11a is a plurality of columnar portions extending in a direction (light source arrangement direction) orthogonal to the light guide direction, and these are arranged in a line at a predetermined interval in the light guide direction.
The prism 11a of the present embodiment has a triangular prism shape, but is not limited to this, and may be a polygonal prism shape with four or more squares.

回折構造層12は、基部11のうち出光面側に形成される層であり、導光された光が偏向光学シート30に出光されるに際し、少なくとも光源配列方向に光を拡散し、輝度ムラを改善する機能を有するように構成された回折構造パターンを備える層である。図4には導光板10を出光面方向から見た平面図を表した。従って図4には回折構造層12が表れている。また、図4には向きも併せて示している。   The diffractive structure layer 12 is a layer formed on the light exit surface side of the base portion 11, and diffuses light at least in the light source arrangement direction when the guided light is emitted to the deflecting optical sheet 30, thereby reducing luminance unevenness. A layer comprising a diffractive structure pattern configured to have a function to improve. FIG. 4 shows a plan view of the light guide plate 10 viewed from the light exit surface direction. Therefore, the diffraction structure layer 12 appears in FIG. FIG. 4 also shows the direction.

図4からわかるように回折構造層12は、所定の形態を有する1単位である単位回折構造13が基部11の面に沿って導光方向及び光源配列方向に複数並べて配置されている。1つの単位回折構造13の形態は図4には正方形で表されているがこれに限らず長方形や他の多角形状であってもよく、適宜設定できる。また、回折構造層12が光源配列方向に光を拡散させる機能を含むことから、単位回折構造13の形状のうち、光源配列方向の大きさ(例えば図5にAで示した大きさ参照。)は、配列されている複数の光源29の1ピッチよりも小さいことが好ましい。   As can be seen from FIG. 4, in the diffraction structure layer 12, a plurality of unit diffraction structures 13, which are one unit having a predetermined form, are arranged along the surface of the base 11 in the light guide direction and the light source arrangement direction. The form of one unit diffraction structure 13 is represented by a square in FIG. 4, but is not limited to this, and may be a rectangle or other polygonal shape, and can be set as appropriate. Further, since the diffraction structure layer 12 includes a function of diffusing light in the light source arrangement direction, the size of the unit diffraction structure 13 in the light source arrangement direction (see, for example, the size indicated by A in FIG. 5). Is preferably smaller than one pitch of the plurality of light sources 29 arranged.

単位回折構造13内の具体的構造は出光する光を光源配列方向に拡散することができる構造を含み、その他の機能を奏するための構造を追加することも可能であり、限定されることはない。図5〜図8は単位回折構造13の構造例を説明するものである。   The specific structure in the unit diffraction structure 13 includes a structure capable of diffusing emitted light in the light source arrangement direction, and a structure for performing other functions can be added, and is not limited. . 5 to 8 illustrate examples of the structure of the unit diffraction structure 13.

図5は、第1の例に係る単位回折構造13であり、単位回折構造13の中に1種類の回折構造パターン13aが含まれている例である。図5(a)は1つの単位回折構造13の平面図で図4と同じ視点による図である。図5(b)は図5(a)のVb−Vb断面図である。すなわち図5(b)は単位回折構造13の光源配列方向に沿った断面図である。
図5(a)、図5(b)からわかるように、回折構造パターン13aは断面形状が矩形である凸部が所定のピッチで光源配列方向に並列され、凸部間に形成される凹部により、凹凸形状の回折構造となっている。これにより凸部を透過する光の位相変調量と凹部を透過する光の位相変調量とが異なるようになり、結果として回折構造パターン13aとして光は所定のパターンで回折する。従って、回折構造パターン13aを構成する凹凸は、回折現象を用いて光を拡散する凹凸であり、光の屈折を利用して光を偏向する凹凸とは異なる。これは具体的には凹凸のピッチp、凸部及び凹部のピッチ方向大きさa、b、並びに凸部の高さ(凹部の深さ)hの大きさの程度が大きく異なることで区別することができる。例えば、pの大きさは0.5μm〜20μm、a、bの大きさは、0.2μm〜10μm、hの大きさは1μm〜10μm程度を挙げることができる
特に、回折構造パターン13aのうち、凹凸の稜線が導光方向に延び、これとは直交する方向である光源配列方向に凹凸が交互に配列される回折構造パターンは、1次光により、場合によっては2次光以降の高次光も併せて、光を光源配列方向に拡散することができ、これにより光源配列方向の輝度ムラを改善することできる。
FIG. 5 shows the unit diffraction structure 13 according to the first example, in which one type of diffraction structure pattern 13 a is included in the unit diffraction structure 13. FIG. 5A is a plan view of one unit diffraction structure 13 and is a view from the same viewpoint as FIG. FIG. 5B is a Vb-Vb cross-sectional view of FIG. That is, FIG. 5B is a cross-sectional view of the unit diffraction structure 13 along the light source arrangement direction.
As can be seen from FIG. 5A and FIG. 5B, the diffractive structure pattern 13a has convex portions having a rectangular cross-sectional shape arranged in parallel in the light source arrangement direction at a predetermined pitch, and is formed by concave portions formed between the convex portions. It has a concavo-convex diffractive structure. As a result, the phase modulation amount of the light transmitted through the convex portion differs from the phase modulation amount of the light transmitted through the concave portion, and as a result, the light is diffracted in a predetermined pattern as the diffraction structure pattern 13a. Accordingly, the unevenness constituting the diffractive structure pattern 13a is an unevenness that diffuses light by using a diffraction phenomenon, and is different from an unevenness that deflects light by utilizing light refraction. This pitch p 1 of the unevenness in particular, the pitch direction size of the peaks and valleys a 1, b 1, and the height of the protrusions (depth of the concave portion of) the order of magnitude of h 1 is largely different Can be distinguished. For example, the size of p 1 can be 0.5 μm to 20 μm, the sizes of a 1 and b 1 can be 0.2 μm to 10 μm, and the size of h 1 can be about 1 μm to 10 μm. 13a, the diffractive structure pattern in which the ridges of the concavo-convex extend in the light guide direction and the concavo-convex is alternately arranged in the light source arrangement direction that is orthogonal to the ridge line is primary light, and in some cases, secondary light or later In addition to the higher-order light, the light can be diffused in the light source array direction, thereby improving luminance unevenness in the light source array direction.

図6は、第2の例に係る単位回折構造13の例であり、1つの単位回折構造13の中に光源配列方向に並べられた3種類の回折構造パターン13a、13b、13cが含まれている例である。図6(a)は単位回折構造13の平面視で図5(a)に相当する図である。図6(b)は図6(a)のVIb−VIb断面図である。すなわち図6(b)は単位回折構造13の光源配列方向に沿った断面図である。
3種類の回折構造パターン13a、13b、13cはいずれも導光方向に稜線が延び、これとは直交する方向である光源配列方向に凹凸が交互に並列されている。さらに、回折構造パターン13a、13b、13cでは、ピッチp、p、p及び凸部及び凹部のピッチ方向大きさa、b、a、b、a、bがそれぞれ異なるように形成されている。すなわち、p>p>p、a>a>a、かつ、b>b>bである。
このような単位回折構造13によれば、さらに光源配列方向に滑らかに光を拡散することができる。回折構造パターン13a、13b、13cは、その形状の差異に基づいて、光源配列方向面内における拡散角度が異なる。従って第2の例に係る単位回折構造13では、全体としてこれらを平均(合成)したように光が拡散され、光源配列方向にさらにムラなく光を拡散することが可能となる。
FIG. 6 is an example of the unit diffraction structure 13 according to the second example, and one unit diffraction structure 13 includes three types of diffraction structure patterns 13a, 13b, and 13c arranged in the light source array direction. This is an example. FIG. 6A is a diagram corresponding to FIG. 5A in plan view of the unit diffraction structure 13. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line VIb-VIb in FIG. That is, FIG. 6B is a cross-sectional view of the unit diffraction structure 13 along the light source arrangement direction.
Each of the three types of diffractive structure patterns 13a, 13b, and 13c has a ridge line extending in the light guide direction, and irregularities are alternately arranged in the light source arrangement direction that is orthogonal to the ridge line. Furthermore, in the diffraction structure patterns 13a, 13b, and 13c, the pitches p 1 , p 2 , and p 3 and the pitch direction sizes a 1 , b 1 , a 2 , b 2 , a 3 , and b 3 of the convex portions and the concave portions are respectively Are formed differently. That is, p 2 > p 1 > p 3 , a 2 > a 1 > a 3 , and b 2 > b 1 > b 3 .
According to such a unit diffraction structure 13, light can be diffused more smoothly in the light source array direction. The diffraction structure patterns 13a, 13b, and 13c have different diffusion angles in the light source array direction plane based on the difference in shape. Therefore, in the unit diffraction structure 13 according to the second example, light is diffused as if they were averaged (combined) as a whole, and light can be diffused more uniformly in the light source arrangement direction.

図7は、第3の例に係る単位回折構造13の例であり、1つの単位回折構造13の中に光源配列方向に並べられた2種類の回折構造パターン13a、13dが含まれている例である。図7は単位回折構造13の平面視で図5(a)に相当する図である。
当該第3の例に係る単位回折構造13では、上記した回折構造パターン13aに加え、回折構造パターン13dが設けられている。回折構造パターン13dは、凹凸の稜線が光源配列方向に延び、導光方向に凹凸が交互に配列されたパターンである。これにより導光方向面内にも光が拡散される。
FIG. 7 shows an example of the unit diffraction structure 13 according to the third example, in which two types of diffraction structure patterns 13a and 13d arranged in the light source array direction are included in one unit diffraction structure 13. It is. FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 5A in plan view of the unit diffraction structure 13.
In the unit diffraction structure 13 according to the third example, a diffraction structure pattern 13d is provided in addition to the diffraction structure pattern 13a described above. The diffractive structure pattern 13d is a pattern in which concave and convex ridge lines extend in the light source arrangement direction and irregularities are alternately arranged in the light guide direction. Thereby, light is diffused also in the light guide direction plane.

図8は、第4の例に係る単位回折構造13の例であり、1つの単位回折構造13の中に4種類の回折構造パターン13a、13d、13e、13fが含まれている例である。図8は第4の例に係る単位回折構造13の平面視で図5(a)に相当する図である。
当該第4の例に係る単位回折構造13では、上記した第3の例に係る単位回折構造13に加え、これらの導光方向に並べられた回折構造パターン13e、13fが設けられている。回折構造パターン13e、13fは、凹凸の稜線が光源配列方向及び導光方向に対して斜めに延び、当該延びる方向に直交する方向に凹凸が交互に配列されている。回折構造パターン13eと回折構造パターン13fとは、その延びる方向が異なる構造であり、当該延びる方向が直交するように構成されている。
このような単位回折構造13によれば、さらに異なる面内に光を拡散させることができ、光を拡散させることができる方向を増やすことができる。
FIG. 8 shows an example of the unit diffraction structure 13 according to the fourth example, in which four types of diffraction structure patterns 13 a, 13 d, 13 e, and 13 f are included in one unit diffraction structure 13. FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 5A in plan view of the unit diffraction structure 13 according to the fourth example.
In the unit diffraction structure 13 according to the fourth example, in addition to the unit diffraction structure 13 according to the third example, diffraction structure patterns 13e and 13f arranged in the light guide direction are provided. In the diffractive structure patterns 13e and 13f, the ridges of the projections and depressions extend obliquely with respect to the light source arrangement direction and the light guide direction, and the projections and depressions are alternately arranged in a direction orthogonal to the extending direction. The diffractive structure pattern 13e and the diffractive structure pattern 13f are structures having different extending directions, and are configured such that the extending directions are orthogonal to each other.
According to such a unit diffraction structure 13, light can be diffused in different planes, and the directions in which light can be diffused can be increased.

以上説明した例のように、導光方向に稜線が延び、光源配列方向に沿って凹凸が設けられる少なくとも1つのパターンを具備する単位回折構造13を備えることにより、光源配列方向に光を拡散することができ、光の均一性を向上して輝度ムラを改善することが可能となる。
また、これに他のパターンの回折構造を組み合わせることにより他の方向にも光を拡散することができる。
As in the example described above, the unit diffractive structure 13 including at least one pattern having a ridge line extending in the light guide direction and having unevenness along the light source array direction diffuses light in the light source array direction. It is possible to improve the uniformity of the light and improve the luminance unevenness.
In addition, by combining this with a diffraction structure of another pattern, light can be diffused in other directions.

ここで、回折構造層12に具備される単位回折構造13の全てに、導光方向に稜線が延び、光源配列方向に沿って凹凸が設けられる少なくとも1つのパターンを具備する回折構造パターンが含まれていることが好ましいが、必ずしも全てである必要はない。このときには、導光板の導光方向の光源側半分に具備される導光方向に稜線が延び、光源配列方向に沿って凹凸が設けられるパターンの量が、その反対側半分に備えられる該パターンの量より多いことが好ましい。光源に起因する輝度ムラは光源側に近い方が大きいからである。   Here, all of the unit diffractive structures 13 included in the diffractive structure layer 12 include a diffractive structure pattern including at least one pattern in which a ridge line extends in the light guide direction and unevenness is provided in the light source arrangement direction. It is preferable, but not necessarily all. At this time, the ridge line extends in the light guide direction provided in the light source side half of the light guide direction of the light guide plate, and the amount of the pattern provided with unevenness along the light source arrangement direction is the amount of the pattern provided in the opposite half More than the amount is preferred. This is because the luminance unevenness caused by the light source is larger near the light source side.

ここで、上記の各例の断面形状において、凸部の角部、凹部の隅部が円弧状、又はテーパ状にされていてもよい。これにより製造が容易になる。   Here, in the cross-sectional shape of each of the above examples, the corners of the protrusions and the corners of the recesses may be arcuate or tapered. This facilitates manufacturing.

以上のような構成からなる導光板10は、基部11の一方の面に回折構造層12を直接形成してもよいし、基部11の一方の面に回折構造層12を貼り付けるようにしてもよい。具体的な製造方法の例は後で説明する。基部11、及び回折構造層12を構成する材料は、透明性が高いものが好ましく、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、熱硬化性ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。その他、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、トリアジン(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系化合物、不飽和ポリエステル系化合物、メラミン系化合物、エポキシ系化合物等からなるラジカル重合性プレポリマー、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のラジカル重合性不飽和単量体等の中から選択した1種乃至2種以上からなる組成物からなる電離放射線硬化性樹脂も挙げることができる。なお、ここで「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又メタクリレートを意味する。   In the light guide plate 10 configured as described above, the diffractive structure layer 12 may be directly formed on one surface of the base 11, or the diffractive structure layer 12 may be attached to one surface of the base 11. Good. An example of a specific manufacturing method will be described later. The material constituting the base 11 and the diffractive structure layer 12 is preferably highly transparent. For example, thermoplastic resins such as acrylic resins, polycarbonate resins, and styrene resins, epoxy resins, thermosetting urethane resins, and thermosetting polyesters. There may be mentioned thermoplastic resins such as resins. Other (meth) acrylates such as polyester (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, polyol (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, and triazine (meth) acrylate Radical-polymerizable prepolymers such as 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa An ionizing radiation curable resin comprising a composition comprising one or more selected from radically polymerizable unsaturated monomers such as (meth) acrylates may also be mentioned. Here, “(meth) acrylate” means acrylate or methacrylate.

次に導光板10を製造する方法の一例を説明する。導光板10は、各回折構造パターン形状を得て、回折構造層の形態を得る工程、及び、得られた回折構造層の形態に基づいて型を作製してこれにより導光板を成形する工程を含んで製造される。以下各工程について説明する。   Next, an example of a method for manufacturing the light guide plate 10 will be described. The light guide plate 10 obtains each diffractive structure pattern shape, obtains the form of the diffractive structure layer, and forms a light guide plate by producing a mold based on the obtained form of the diffractive structure layer. Manufactured including. Each step will be described below.

回折構造層の形態を得る工程では、上記した機能を有する各回折構造パターン形状を得ることができれば特に限定されることはないが、例えば次のような方法を採用することができる。   The step of obtaining the form of the diffractive structure layer is not particularly limited as long as each diffractive structure pattern shape having the functions described above can be obtained. For example, the following method can be employed.

ここでは初めに複数の回折構造パターンを含むときの回折構造層の拡散特性の評価方法について説明する。
導光板が設計及び作製されると、実際に種々の装置等に適用する前に、通常、得られた導光板の拡散特性を評価することになる。例えば、光拡散剤を内添してなるよく知られた光拡散性のフィルムについては製造が容易であることから、実際に製造して得られた現物を適用対象物に組み込んで、拡散特性を評価すればよい。一方、WO2005−0708483及びJP2001−356673Aに開示されているような計算機合成ホログラムを用いた光拡散性のフィルムを製造するには、一般的に、超精密構造を有した型を製造する必要が生じる。このため、計算機合成ホログラムを用いた従来の光拡散フィルムでは、高価な型を用意する前に、シミュレーションにより拡散特性が評価されることも多い。しかしながらその計算は非常に複雑で長時間にわたってしまう。
Here, a method for evaluating the diffusion characteristics of a diffraction structure layer when a plurality of diffraction structure patterns are included will be described first.
When the light guide plate is designed and fabricated, the diffusion characteristics of the obtained light guide plate are usually evaluated before actually applying to various devices. For example, a well-known light diffusing film with a light diffusing agent added therein is easy to manufacture. You should evaluate. On the other hand, in order to manufacture a light diffusing film using a computer-generated hologram as disclosed in WO2005-0708383 and JP2001-356673A, it is generally necessary to manufacture a mold having a super-precision structure. . For this reason, in a conventional light diffusion film using a computer-generated hologram, the diffusion characteristics are often evaluated by simulation before preparing an expensive mold. However, the calculation is very complicated and takes a long time.

その一方で、上述した導光板では、不規則的な干渉縞を有した計算機合成ホログラムとは異なり、回折構造層を用いて光拡散機能を発現するようになっている。このため、個々の単位光学構造の拡散特性は、計算機合成ホログラムの拡散特性と比較して、短時間で精度良く計算され得る。加えて、以下に説明する評価方法では、複数の回折構造パターンの面積比を用いることにより、異なる回折構造パターンを有する複数の単位回折構造を含む導光板の拡散特性を、短時間で精度良く算出することができる。以下、図9〜図13を参照しながら、回折構造層の拡散特性の評価方法について説明する。   On the other hand, unlike the computer-generated hologram having irregular interference fringes, the light guide plate described above expresses a light diffusion function using a diffractive structure layer. For this reason, the diffusion characteristic of each unit optical structure can be calculated accurately in a short time compared with the diffusion characteristic of the computer-generated hologram. In addition, in the evaluation method described below, by using the area ratio of a plurality of diffraction structure patterns, the diffusion characteristics of a light guide plate including a plurality of unit diffraction structures having different diffraction structure patterns are accurately calculated in a short time. can do. Hereinafter, a method for evaluating the diffusion characteristics of the diffractive structure layer will be described with reference to FIGS.

図9に示すように、ここで説明する回折構造層の拡散特性の評価方法は、
・回折構造層に含まれる回折構造パターンのそれぞれについて、対応する構成を有した回折格子素子モデルを設定する、モデル設定工程と、
・選択された複数の回折格子素子モデルのそれぞれについて、回折効率を計算する、第1計算工程と、
・入射光の強度の角度分布、各回折格子素子モデルでの回折方向、各回折格子素子モデルについて計算された回折効率、および、回折構造層内における各回折格子素子モデルの面積比を考慮して、出射光の強度の角度分布を計算する、第2計算工程と、
を含んでいる。
As shown in FIG. 9, the method for evaluating the diffusion characteristics of the diffractive structure layer described here is:
A model setting step for setting a diffraction grating element model having a corresponding configuration for each of the diffraction structure patterns included in the diffraction structure layer;
A first calculation step of calculating diffraction efficiency for each of a plurality of selected diffraction grating element models;
・ Considering the angular distribution of the intensity of incident light, the diffraction direction in each diffraction grating element model, the diffraction efficiency calculated for each diffraction grating element model, and the area ratio of each diffraction grating element model in the diffraction structure layer A second calculation step for calculating an angular distribution of the intensity of the emitted light;
Is included.

モデル設定工程は、評価対象となる回折構造層に含まれる複数の回折構造パターンを、回折格子素子モデルとして特定する。対象となる回折構造層の回折構造パターンが、屈折率界面をなす凹凸面によって画成されているとすると、上述したように、選択された複数の回折格子素子モデルの間において、凹凸面のピッチp、凹凸面のピッチpに対する凹凸面をなす凸部の幅aの比(a/p)、凹凸面をなす凸部の配列方向、凹凸面をなす凸部の高さh、凹凸面の断面形状、他の回折格子素子モデルに対する面積比、及び、凹凸面の両側における屈折率差、のうちの一以上が異なっているようにする。なお、回折構造層が、同一に構成された多数の単位回折構造からなる場合には、一つの単位回折構造に含まれる複数の回折構造パターンのみに着目すればよい。   In the model setting step, a plurality of diffraction structure patterns included in the diffraction structure layer to be evaluated are specified as a diffraction grating element model. Assuming that the diffractive structure pattern of the target diffractive structure layer is defined by the concavo-convex surface forming the refractive index interface, as described above, the pitch of the concavo-convex surface between the selected diffraction grating element models. p, the ratio (a / p) of the width a of the convex portion forming the concave and convex surface to the pitch p of the concave and convex surface, the arrangement direction of the convex portion forming the concave and convex surface, the height h of the convex portion forming the concave and convex surface, and the cross section of the concave and convex surface One or more of the shape, the area ratio with respect to another diffraction grating element model, and the refractive index difference on both sides of the uneven surface are made different. When the diffractive structure layer is composed of a large number of unit diffractive structures that are configured identically, it is only necessary to focus on a plurality of diffractive structure patterns included in one unit diffractive structure.

一具体例として、図7に示された回折構造層に含まれる回折構造パターン13a及び回折構造パターン13dを、図10に示された第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bとして評価した。この評価では、理解の便宜を図り、第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bを次のように設定した。第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bは、入光側の第1層及び出光側の第2層とからなり、第1層と第2層との間に、屈折率界面をなす凹凸面が形成されていることにした。また、第1層をなす材料の屈折率を1.588とし、第2層をなす屈折率を1.410とした。第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bは、格子パターンの配列方向が異なる点において異なり、他の凹凸面の構成は同一とした。すなわち、第1回折格子素子モデル55aを90°回すと、第2回折格子素子モデル55bと同一になるように特定した。また、第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bの面積比は、1:1とした。   As a specific example, the diffraction structure pattern 13a and the diffraction structure pattern 13d included in the diffraction structure layer shown in FIG. 7 are used as the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b shown in FIG. evaluated. In this evaluation, for the convenience of understanding, the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b are set as follows. The first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b are composed of a first layer on the light incident side and a second layer on the light emission side, and a refractive index interface between the first layer and the second layer. It was decided that a concavo-convex surface was formed. The refractive index of the material forming the first layer was 1.588, and the refractive index of the material forming the second layer was 1.410. The first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b are different in that the arrangement directions of the grating patterns are different, and the configurations of the other uneven surfaces are the same. In other words, the first diffraction grating element model 55a is specified to be the same as the second diffraction grating element model 55b when turned 90 °. The area ratio of the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b was set to 1: 1.

次に、第1計算工程では、選択された複数の回折格子素子モデルのそれぞれについて、回折効率を計算する。各回折格子素子モデルについて、0次の回折効率、1次の回折効率、さらに必要に応じて2次以上の回折効率について計算する。例えば、厳密結合波理論(Rigorous Coupled Wave Analysis)または時間領域差分法(FDTD Finite Difference Time Domain method)を用いて、各回折格子素子モデルについて、各次数の回折効率を計算することができる。厳密結合波理論や時間領域差分法を用いる場合には、入射光の入射角度、入射光の波長、回折格子素子モデルの構成(断面形状や凹凸面での屈折率差)を特定して、各次の回折効率を計算することができる。したがって、評価対象となる回折構造層に複数波長域の光が入射することが想定されている場合、第1計算工程および次に説明する第2計算工程において、複数の波長域の光のそれぞれについて計算を実施すればよい。また、評価対象となる回折構造層に角度幅を持って光が入射することが想定される場合には、複数の入射角度に対して、回折効率を計算しておく。   Next, in the first calculation step, the diffraction efficiency is calculated for each of the plurality of selected diffraction grating element models. For each diffraction grating element model, calculation is performed for zero-order diffraction efficiency, first-order diffraction efficiency, and, if necessary, second-order or higher diffraction efficiency. For example, the diffraction efficiency of each order can be calculated for each diffraction grating element model by using rigorous coupled wave theory or time domain difference method (FDTD Finite Difference Time Domain method). When using the rigorous coupled wave theory or the time domain difference method, specify the incident angle of incident light, the wavelength of incident light, and the configuration of the diffraction grating element model (cross-sectional shape and refractive index difference on the uneven surface). The following diffraction efficiency can be calculated. Therefore, when it is assumed that light in a plurality of wavelength regions is incident on the diffraction structure layer to be evaluated, in each of the light in the plurality of wavelength regions in the first calculation step and the second calculation step described below. What is necessary is just to perform calculation. In addition, when it is assumed that light enters the diffraction structure layer to be evaluated with an angle width, diffraction efficiency is calculated for a plurality of incident angles.

ここで、図10に示された第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bについて、凹凸面のピッチを0.9μmおよび凹凸面をなす凸部の高さhを1.3μmに設定した例では、各次の回折効率を計算した結果が表1のようになった。なお、表1の回折効率は、入射光が、第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bに正面方向から入射した場合の計算結果である。   Here, in the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b shown in FIG. 10, the pitch of the uneven surface is 0.9 μm and the height h of the convex portion forming the uneven surface is 1.3 μm. In the set example, the results of calculating the diffraction efficiency of each order are as shown in Table 1. The diffraction efficiency in Table 1 is a calculation result when incident light is incident on the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b from the front direction.

Figure 2014072019
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最後に、第2計算工程では、入射光の強度の角度分布、各回折格子素子モデルでの回折方向、各回折格子素子モデルについて計算された回折効率、および、回折構造層内における各回折格子素子モデルの面積比を考慮して、出射光の強度の角度分布を計算する。出射光の強度の角度分布は、次の式を用いて計算することができる。   Finally, in the second calculation step, the angular distribution of the intensity of incident light, the diffraction direction in each diffraction grating element model, the diffraction efficiency calculated for each diffraction grating element model, and each diffraction grating element in the diffraction structure layer The angle distribution of the intensity of the emitted light is calculated in consideration of the area ratio of the model. The angular distribution of the intensity of the emitted light can be calculated using the following formula.

Figure 2014072019
Figure 2014072019

Figure 2014072019
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ここで、
m :回折格子の番号
n :回折次数
λ :波長
(x,y) :入射光の方向余弦
(X,Y) :出射光の方向余弦
(d,d) :格子ベクトル
σ:m番目の回折格子の面積比
O(X,Y,λ) :出射光の強度の角度分布
ηm,n(x,y,λ) :m番目の回折格子のn次の回折効率
m,n(X,Y,x,y,λ):m番目の回折格子のn次の回折光分布
I(x,y,λ) :入射光の強度の角度分布
となっている。m番目の回折格子のn次の回折光分布を示すDm,n(X,Y,x,y,λ)の式では、デルタ関数δを用いており、デルタ関数中の(d,d)は格子ベクトルである。したがって、Dm,n(X,Y,x,y,λ)の式は、入射光が回折格子素子モデルにより回折されて伝播方向が変わることを表している。また、O(X,Y,λ)は、基本的に光線追跡法で求められる。すなわち、まず、入射光束を多数の光線で表し、一本ごとの光線の回折格子素子モデルでの回折現象を計算する。その後、回折された光を集め、出射光束の強度の角度分布を得ている。計算機合成ホログラムを用いた従来の光拡散フィルムでは、このような方法により、O(X,Y,λ)を求めることは不可能である。
here,
m: diffraction grating number n: diffraction order λ: wavelength (x, y): direction cosine of incident light (X, Y): direction cosine of outgoing light (d x , d y ): grating vector σ m : m th Diffraction grating area ratio O (X, Y, λ): angle distribution of emitted light intensity η m, n (x, y, λ): nth-order diffraction efficiency D m, n ( X, Y, x, y, λ): n-th order diffracted light distribution I (x, y, λ) of the m-th diffraction grating: angular distribution of the intensity of incident light. In the expression of D m, n (X, Y, x, y, λ) indicating the n-th order diffracted light distribution of the m-th diffraction grating, the delta function δ is used, and (d x , d in the delta function is used. y ) is a lattice vector. Accordingly, the expression D m, n (X, Y, x, y, λ) represents that the incident light is diffracted by the diffraction grating element model and the propagation direction is changed. O (X, Y, λ) is basically obtained by the ray tracing method. That is, first, the incident light beam is represented by a number of light beams, and the diffraction phenomenon of each light beam in the diffraction grating element model is calculated. Thereafter, the diffracted light is collected to obtain an angular distribution of the intensity of the emitted light beam. In a conventional light diffusion film using a computer-generated hologram, it is impossible to obtain O (X, Y, λ) by such a method.

図11には、入射光束の強度の角度分布の一例を表すグラフが示されている。図11のグラフにおいて、実線が、正面方向および第1方向d1の両方に沿った面内での入射光束の強度の角度分布を示しており、破線が、正面方向および第2方向d2の両方に沿った面内での入射光束の強度の角度分布を示している。図11に示された配向を有する入射光束が、図10に示された第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bに入射した場合における、第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bを透過した出射光束の強度の角度分布を、図12のグラフとして示している。   FIG. 11 shows a graph representing an example of the angular distribution of the intensity of the incident light beam. In the graph of FIG. 11, the solid line indicates the angular distribution of the intensity of the incident light beam in the plane along both the front direction and the first direction d1, and the broken line indicates both the front direction and the second direction d2. The angular distribution of the intensity | strength of the incident light beam in the in-plane is shown. When the incident light flux having the orientation shown in FIG. 11 is incident on the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b shown in FIG. 10, the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55a. The angular distribution of the intensity of the emitted light beam that has passed through the diffraction grating element model 55b is shown as a graph in FIG.

図12のグラフでは、正面方向および第1方向d1の両方に沿った面内での出射光束の強度の角度分布が示されている。この強度の角度分布の評価は、すなわち、図12の結果が得られた評価では、400nmの光、500nmの光、600nmの光及び700nmの光が同一の光量で入射光束に含まれているとの条件を採用した。また、図12の結果が得られた評価では、図10に示された第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bの凹凸面のピッチを0.9μmおよび凹凸面をなす凸部の高さhを1.3μm、凹凸面をなす凸部の幅aを0.45μmに設定した。さらに、入射光束は、第1方向d1に沿って振動する直線偏光とした。   The graph of FIG. 12 shows the angular distribution of the intensity of the emitted light beam in the plane along both the front direction and the first direction d1. In this evaluation of the angular distribution of the intensity, that is, in the evaluation obtained as a result of FIG. 12, it is assumed that 400 nm light, 500 nm light, 600 nm light and 700 nm light are included in the incident light flux with the same light amount. The conditions were adopted. Further, in the evaluation with which the result of FIG. 12 was obtained, the pitch of the concave and convex surfaces of the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b shown in FIG. The height h was set to 1.3 μm, and the width a of the convex portion forming the irregular surface was set to 0.45 μm. Further, the incident light beam is linearly polarized light that vibrates along the first direction d1.

また、図10の第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bの凹凸面のピッチpと、第1回折格子素子モデル55a及び第2回折格子素子モデル55bの凹凸面をなす凸部の高さhと、を種々の値に設定して、第1回折格子素子モデル55aおよび第2回折格子素子モデル55bの拡散特性を評価して計算した。凹凸面のピッチpについては、0.9μmから2.1μmまで0.2μmずつ変化させた。凹凸面をなす凸部の高さhについては、1.3μm、1.5μmおよび1.7μmに設定した。   Further, the pitch p of the concavo-convex surfaces of the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b in FIG. 10 and the convex portions forming the concavo-convex surfaces of the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b. The height h was set to various values, and the diffusion characteristics of the first diffraction grating element model 55a and the second diffraction grating element model 55b were evaluated and calculated. The pitch p of the uneven surface was changed by 0.2 μm from 0.9 μm to 2.1 μm. About the height h of the convex part which makes an uneven surface, it set to 1.3 micrometers, 1.5 micrometers, and 1.7 micrometers.

各条件について求められた、正面方向輝度の比、正面方向および第1方向d1の両方向に沿った面内での出射光強度の角度分布における正面方向輝度比、半値角、色分散係数を、それぞれ、表2、表3および表4に示す。なお、色分散係数とは、回折構造層の法線方向に沿った各波長の出射光の強度に関する最大値、最小値、平均値を特定し、最大値と最小値との間の差X(図12参照)の平均値yに対する比の値(x/y)のことである。色分散係数の値が大きい程、色が分散していることになる。表2〜表4に示すように、凹凸面のピッチpおよび凹凸面をなす凸部の高さhを変化させることにより、回折構造層の拡散特性を大きく変化させ得ることが確認された。
ここで、回折構造層への入射光の角度は、回折構造層への法線方向からの入射光に限らず、当該法線方向から所定の角度を有する斜め入射のときであっても同様に算出することができる。
The ratio of the front direction luminance, the front direction luminance ratio, the half-value angle, and the chromatic dispersion coefficient in the angular distribution of the emitted light intensity in the plane along both the front direction and the first direction d1, obtained for each condition, Table 2, Table 3 and Table 4 show. The chromatic dispersion coefficient refers to the maximum value, minimum value, and average value related to the intensity of the emitted light of each wavelength along the normal direction of the diffractive structure layer, and the difference X ( It is a ratio value (x / y) to the average value y of (see FIG. 12). The greater the value of the chromatic dispersion coefficient, the more dispersed the color. As shown in Tables 2 to 4, it was confirmed that the diffusion characteristics of the diffractive structure layer can be greatly changed by changing the pitch p of the uneven surface and the height h of the convex portion forming the uneven surface.
Here, the angle of the incident light on the diffractive structure layer is not limited to the incident light from the normal direction to the diffractive structure layer, and even in the case of oblique incidence having a predetermined angle from the normal direction. Can be calculated.

Figure 2014072019
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Figure 2014072019
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Figure 2014072019
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他の回折構造パターンを有する回折構造層も同様に行うことができる。以上のような回折構造層の拡散特性の評価方法によれば、回折構造層に含まれる回折構造パターンが周期的な格子パターンを有するとともに、異なる格子パターンを有した二以上の単位回折構造の面積比を利用しているので、計算機合成ホログラムを用いた従来の光拡散性を有するフィルムのように、パターンの端部の形状を考慮する必要がなく、また、パターンの計算面積を検討する必要もない。これにより、誤差が少なく評価結果の精度が大幅に向上し、且つ、計算時間も短縮する。とりわけ、同一に構成された多数の単位回折構造からなる回折構造層では、そのごく一部分のみを計算対象とすればよく、大面積を計算する必要があった計算機合成ホログラムを用いた従来の光拡散フィルムと比較して、計算時間を大幅に短縮することができる。   Diffraction structure layers having other diffraction structure patterns can be similarly formed. According to the method for evaluating the diffusion characteristics of the diffractive structure layer as described above, the diffractive structure pattern included in the diffractive structure layer has a periodic grating pattern and the areas of two or more unit diffractive structures having different grating patterns. Because the ratio is used, it is not necessary to consider the shape of the pattern edge as in the case of a conventional light diffusing film using a computer-generated hologram, and it is also necessary to consider the calculation area of the pattern Absent. Thereby, there are few errors, the accuracy of the evaluation result is greatly improved, and the calculation time is shortened. In particular, in the case of a diffractive structure layer composed of a number of unit diffractive structures that are configured identically, only a small part of the diffractive structure layer needs to be calculated, and a conventional light diffusion using a computer-generated hologram that requires a large area to be calculated. Compared with film, the calculation time can be greatly reduced.

次に回折構造層の設計方法について説明する。以上で説明したように、回折構造層の拡散特性は、計算機合成ホログラムを用いた従来の光拡散フィルムの拡散特性と比較して、短時間で高精度に評価することができる。そして、この点を利用することにより、所望の拡散機能を発揮し得る回折構造層を、計算機を用いて短時間で高精度に設計し得る。以下、回折構造層の設計方法について説明する。   Next, a method for designing the diffractive structure layer will be described. As described above, the diffusion characteristics of the diffractive structure layer can be evaluated with high accuracy in a short time compared to the diffusion characteristics of a conventional light diffusion film using a computer-generated hologram. By utilizing this point, a diffractive structure layer that can exhibit a desired diffusion function can be designed with high accuracy in a short time using a computer. Hereinafter, a method for designing the diffractive structure layer will be described.

図13に示すように、ここで説明する回折構造層の設計方法は、
・回折構造層に含まれる複数の回折構造パターンのそれぞれについて、特定の構成を付与された回折格子素子モデルを選択する、モデル設定工程と、
・選択された複数の回折格子素子モデルのそれぞれについて、回折効率を計算する、第1計算工程と、
・入射光の強度の角度分布、各回折格子素子モデルでの回折方向、各回折格子素子モデルについて計算された回折効率、および、回折構造層内における各回折格子素子モデルの面積比を考慮して、出射光の強度の角度分布を計算する、第2計算工程と、
前記計算された出射光の強度の角度分布に基づき、予め設定された条件が満たされるか否かを確認する、確認工程と、
を含んでいる。
As shown in FIG. 13, the design method of the diffractive structure layer described here is:
A model setting step of selecting a diffraction grating element model given a specific configuration for each of a plurality of diffraction structure patterns included in the diffraction structure layer;
A first calculation step of calculating diffraction efficiency for each of a plurality of selected diffraction grating element models;
・ Considering the angular distribution of the intensity of incident light, the diffraction direction in each diffraction grating element model, the diffraction efficiency calculated for each diffraction grating element model, and the area ratio of each diffraction grating element model in the diffraction structure layer A second calculation step for calculating an angular distribution of the intensity of the emitted light;
Confirming whether or not a preset condition is satisfied based on the calculated angular distribution of the intensity of the emitted light, and a confirmation step;
Is included.

まず、モデル設計工程では、互いに異なる格子パターンを有する複数の回折格子素子モデルが選択される。一例として、モデル設定工程で設定される各回折格子素子モデルが凹凸面としてモデル化されている場合には、複数の回折格子素子モデル間において、凹凸面のピッチp、凹凸面のピッチpに対する凹凸面をなす凸部の幅aの比(a/p)、凹凸面をなす凸部の配列方向、凹凸面をなす凸部の高さh、凹凸面の断面形状、他の回折格子素子モデルに対する面積比、及び、凹凸面の両側における屈折率差、のうちの一以上が異なるように、複数の回折格子素子モデルが選択され得る。   First, in the model design process, a plurality of diffraction grating element models having different grating patterns are selected. As an example, when each diffraction grating element model set in the model setting process is modeled as an uneven surface, the uneven surface pitch p and the uneven surface pitch p between the multiple uneven surface element models The ratio (a / p) of the width a of the convex portion forming the surface, the arrangement direction of the convex portion forming the concave and convex surface, the height h of the convex portion forming the concave and convex surface, the cross-sectional shape of the concave and convex surface, and other diffraction grating element models A plurality of diffraction grating element models can be selected so that one or more of the area ratio and the refractive index difference on both sides of the uneven surface are different.

なお、モデル設定工程では、予め設定された条件が満たされることを考慮して、複数の回折格子素子モデルが選択されることが好ましい。この際、事前に得られている結果等に基づき、例えば、予め評価の基礎となる情報を事前に調査および獲得しておくとともに、この情報を所望の出射光の配向と対比して、複数の回折格子素子モデルを選択することが好ましい。   In the model setting step, it is preferable that a plurality of diffraction grating element models are selected in consideration that a preset condition is satisfied. At this time, based on the results obtained in advance, for example, the information that is the basis of the evaluation is investigated and acquired in advance, and this information is compared with the desired orientation of the emitted light, and a plurality of information is obtained. It is preferable to select a diffraction grating element model.

次に実施される第1計算工程および第2計算工程は、上記説明した回折構造層の拡散特性の評価方法における第1計算工程および第2計算工程と同様に行われる。第2計算工程を経ることにより、仮設計された回折構造層の拡散特性に関する情報が得られる。   The first calculation step and the second calculation step performed next are performed in the same manner as the first calculation step and the second calculation step in the method for evaluating the diffusion characteristics of the diffraction structure layer described above. Through the second calculation step, information on the diffusion characteristics of the temporarily designed diffraction structure layer can be obtained.

確認工程では、得られた拡散特性に関する情報に基づき、モデル設定工程で仮設計された回折構造層が、想定される配向の入射光束に対して有効な光拡散機能を発揮し、これにより、出射光束の強度の角度分布に関する所定の条件が満たされるか否かを検討する。ここで確認される所定の条件とは、設計対象となる回折構造層に予定された用途等に応じて定められる条件である。   In the confirmation process, the diffractive structure layer provisionally designed in the model setting process based on the information on the obtained diffusion characteristics exhibits an effective light diffusion function for the incident light flux with the assumed orientation. It is examined whether or not a predetermined condition regarding the angular distribution of the intensity of the light beam is satisfied. The predetermined condition confirmed here is a condition determined according to the intended use of the diffraction structure layer to be designed.

一例として、確認工程において、特定の方向に沿った面内での出射光の強度の角度分布の半値角が、予め設定された値以上となっているか(または予め設定された値を超えているか)否かや、回折構造層の法線方向に進む出射光の強度が、予め設定された角度以上となっているか(または予め設定された角度を超えているか)否か、或いは、回折構造層の法線方向に進む出射光の強度が、予め設定された値未満となっているか(または予め設定された値以下となっているか)否か等が、判断され得る。   As an example, in the confirmation step, whether the half-value angle of the angular distribution of the intensity of emitted light in a plane along a specific direction is greater than or equal to a preset value (or exceeds a preset value) ) Whether or not the intensity of the emitted light traveling in the normal direction of the diffractive structure layer is greater than or equal to a preset angle (or exceeds a preset angle), or the diffractive structure layer It can be determined whether the intensity of the outgoing light traveling in the normal direction is less than a preset value (or less than a preset value).

第1計算工程および第2計算工程において、複数の波長の光について計算が行われる場合には、確認工程において、各波長の光について計算された出射光の強度の角度分布に基づき、予め設定された条件が満たされるか否かが確認されるようにしてもよい。例えば、計算されたすべての波長の光に関する強度の角度分布が、所定の条件を満たすか否かが判断されてもよい。また、確認工程において、色度の角度変化が予め定められた条件として、確認されてもよい。具体例として、回折構造層の法線方向に沿った各波長の出射光の強度に関する最大値、最小値、平均値を特定し、最大値と最小値との間の差の平均値に対する比の値、すなわち上述した色分散係数が、予め設定された値以下となっているか(または予め設定された値未満となっているか)否かが、確認工程で判断されてもよい。   In the first calculation step and the second calculation step, when calculation is performed for light of a plurality of wavelengths, the confirmation step sets in advance based on the angular distribution of the intensity of the emitted light calculated for the light of each wavelength. It may be confirmed whether or not the conditions are satisfied. For example, it may be determined whether or not the calculated angular distribution of the intensity for light of all wavelengths satisfies a predetermined condition. Further, in the confirmation step, the chromaticity angle change may be confirmed as a predetermined condition. As a specific example, the maximum value, minimum value, and average value regarding the intensity of the emitted light of each wavelength along the normal direction of the diffractive structure layer are specified, and the ratio of the difference between the maximum value and the minimum value to the average value is determined. Whether or not the value, that is, the above-described chromatic dispersion coefficient is equal to or less than a preset value (or less than a preset value) may be determined in the confirmation step.

図13に示すように、確認工程で予め設定された条件が満たされていることが確認された場合には、計算対象となっていた回折格子素子モデルの構成が、対応する回折格子素子の構成として決定され、回折構造層の設計が終了する。一方、確認工程で予め設定された条件が満たされていないことが確認された場合には、モデル設定工程まで戻って、回折構造層に含まれる複数の回折構造パターンのそれぞれについて特定の構成を付与された回折格子素子モデルを選択し直して、第1計算工程、第2計算工程および確認工程を再度行う。このとき二回目の確認工程で予め設定された条件が満たされていることが確認されれば、二回目に計算対象となっていた回折格子素子モデルの構成が、回折格子素子の構成として決定され設計が終了する。逆に、二回目の確認工程で予め設定された条件が満たされていないことが確認された場合には、その後に実施される確認工程で、予め設定された条件が満たされていることが確認されるまで、モデル設定工程、第1計算工程、第2計算工程および確認工程が繰り返し実施される。   As shown in FIG. 13, when it is confirmed that a preset condition is satisfied in the confirmation process, the configuration of the diffraction grating element model that is the calculation target is the configuration of the corresponding diffraction grating element. And the design of the diffractive structure layer is completed. On the other hand, when it is confirmed that the preset condition is not satisfied in the confirmation process, the process returns to the model setting process, and a specific configuration is assigned to each of the plurality of diffraction structure patterns included in the diffraction structure layer. The selected diffraction grating element model is selected again, and the first calculation step, the second calculation step, and the confirmation step are performed again. At this time, if it is confirmed that a preset condition is satisfied in the second confirmation step, the configuration of the diffraction grating element model that is the second calculation target is determined as the configuration of the diffraction grating element. The design ends. Conversely, when it is confirmed that the preset condition is not satisfied in the second confirmation process, it is confirmed that the preset condition is satisfied in the confirmation process performed thereafter. Until it is done, the model setting process, the first calculation process, the second calculation process, and the confirmation process are repeated.

一例として、確認工程で予め設定された条件が満たされていないことが確認された場合には、引き続き行われるモデル設定工程で複数の回折格子素子モデルを選択し直す際に、回折格子素子モデルの面積比のみが変更される、すなわち、各回折格子素子モデルの面積比以外の構成は維持されるようにしてもよい。このような手法を用いる場合には、最初のモデル設定工程において、選択される複数の回折格子素子モデルのうちの二以上の回折格子素子モデルの間で、格子パターンの方向が互いに異なっていることが好ましい。このような手法によれば、再度の第2計算工程を行う際に、一回目の第2計算工程で得られた計算結果の一部を利用することが可能となり、さらに、一回目の第1計算工程で得られた計算結果をそのまま利用することにより、再度の第1計算工程を実際に実施する必要がなくなる。   As an example, when it is confirmed that a preset condition is not satisfied in the confirmation process, when reselecting a plurality of diffraction grating element models in the subsequent model setting process, Only the area ratio is changed, that is, the configuration other than the area ratio of each diffraction grating element model may be maintained. When such a method is used, the direction of the grating pattern is different between two or more of the selected diffraction grating element models in the first model setting process. Is preferred. According to such a method, when the second calculation process is performed again, it is possible to use a part of the calculation result obtained in the first second calculation process. By using the calculation result obtained in the calculation process as it is, it is not necessary to actually perform the first calculation process again.

なお、確認工程で予め設定された条件が満たされていないことが確認された場合には、引き続き行われるモデル設定工程で複数の回折格子素子モデルを選択し直す必要がある。次のモデルの条件値を決定する方法としては、評価値(条件が満たされた程度を表す値)が向上する方向にモデルの条件値を変化させる方法と、モデルの条件値を変えてみて評価値が向上するならその変化を採用して次に進む方法が例示され得る。前者には減衰最小自乗法(damped least−squares method:DLM)等が例示され、後者には遺伝的アルゴリズム(genetic algorithm:GA)やシミュレーテッドアニーリング(Simulated Annealing:SA)等が例示される。   When it is confirmed that the preset condition is not satisfied in the confirmation process, it is necessary to reselect a plurality of diffraction grating element models in the model setting process that is subsequently performed. The next model condition value is determined by changing the model condition value so that the evaluation value (a value indicating the degree to which the condition is satisfied) is improved, and changing the model condition value. If the value improves, a method of adopting the change and proceeding to the next can be exemplified. Examples of the former include a damped least-squares method (DLM), and examples of the latter include a genetic algorithm (GA) and simulated annealing (SA).

以上のようにして、想定される入射光に対して有効な光拡散特性を発揮して出射光の配向を制御し得る回折構造層の形状を設計することができる。   As described above, it is possible to design the shape of the diffractive structure layer that exhibits effective light diffusion characteristics with respect to the assumed incident light and can control the orientation of the emitted light.

次に、得られた回折構造層の形態に基づいて型を作製してこれにより導光板10を成形する工程について説明する。   Next, a process of producing a mold based on the form of the obtained diffractive structure layer and thereby forming the light guide plate 10 will be described.

本例では導光板10の形態が連続してなる導光板用帯状シート10’(図16参照)を押し出し法により作製し、ここから所定の大きさで抜き打ちすることにより導光板10を得る方法を説明する。具体的には次の通りである。
本例では、押し出し法により導光板用帯状シート10’を製作するに先立ち、プリズム11aの形状を賦形できる金型ロール50、及び回折構造層12の形状を賦形できる賦型シート60を準備する。図14(a)に金型ロール50の形態を概念的な斜視図で示した。また、図14(b)には金型ロール50の表面に形成される溝51の長手方向に直交する断面形状を表した。一方、図15(a)に賦形シート60の形態を概念的な斜視図で示した。また、図15(b)には賦形シート60の表面に形成される溝61の長手方向に直交する断面形状を表した。なお、本例は図5に示した第1の例に係る回折構造層12により説明する。
In this example, a method of obtaining the light guide plate 10 by producing a light guide plate strip 10 ′ (see FIG. 16) having a continuous form of the light guide plate 10 by an extrusion method and punching it out at a predetermined size therefrom. explain. Specifically, it is as follows.
In this example, prior to manufacturing the light guide plate strip 10 ′ by the extrusion method, a mold roll 50 capable of shaping the prism 11a and a shaping sheet 60 capable of shaping the diffraction structure layer 12 are prepared. To do. FIG. 14A is a conceptual perspective view showing the form of the mold roll 50. FIG. 14B shows a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the groove 51 formed on the surface of the mold roll 50. On the other hand, the form of the shaping sheet 60 was shown with the conceptual perspective view to Fig.15 (a). FIG. 15B shows a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the groove 61 formed on the surface of the shaped sheet 60. This example will be described using the diffraction structure layer 12 according to the first example shown in FIG.

金型ロール50は上記のようにプリズム11aの形状を賦形できるロール状の金型である。従って金型ロール50は、図14(b)に示したようにプリズム11aの凸部形状に対応する形状の溝51をその外周面に具備している。溝51は、図14(a)からわかるようにロール状である金型の回転軸に沿った方向に延び、周方向に複数の溝51が並べられている。複数の溝51の配列ピッチは導光板10のプリズム11aの配列ピッチに対応している。   The mold roll 50 is a roll mold that can shape the shape of the prism 11a as described above. Accordingly, the mold roll 50 has a groove 51 having a shape corresponding to the convex shape of the prism 11a as shown in FIG. The groove | channel 51 is extended in the direction along the rotating shaft of the metal mold | die which is roll shape so that FIG.14 (a) may show, and the several groove | channel 51 is arranged in the circumferential direction. The arrangement pitch of the plurality of grooves 51 corresponds to the arrangement pitch of the prisms 11 a of the light guide plate 10.

賦形シート60は上記のように回折構造層12の形状を賦形できる帯状のシートである。従って賦形シート60には、図15(b)に示したように回折構造層12の形状に対応する複数の溝61が一方側のシート面に形成されている。溝61は、図15(a)からわかるように帯状であるシートの長手方向(賦形シートの送り方向)に沿った方向に延び、シートの幅方向に複数の溝61が並べられている。複数の溝61の配列ピッチは上記得られた回折構造パターンに対応している。当該形状は例えば次のようにして得ることができる。   The shaped sheet 60 is a belt-like sheet that can shape the shape of the diffractive structure layer 12 as described above. Therefore, in the shaped sheet 60, as shown in FIG. 15B, a plurality of grooves 61 corresponding to the shape of the diffractive structure layer 12 are formed on one sheet surface. As can be seen from FIG. 15A, the groove 61 extends in a direction along the longitudinal direction of the belt-like sheet (the feeding direction of the shaped sheet), and a plurality of grooves 61 are arranged in the width direction of the sheet. The arrangement pitch of the plurality of grooves 61 corresponds to the diffractive structure pattern obtained above. The shape can be obtained as follows, for example.

まず、合成石英等の基板上に表面低反射クロム薄膜を積層したフォトマスクブランク板のクロム薄膜上に、ドライエッチング耐性のあるレジスト層を薄膜状に形成する。ドライエッチング用レジストとしては、一例として、日本ゼオン株式会社製のZEP7000等を使用することができ、レジストの積層は、スピンナー等を用いた回転塗付によって行うことができる。このレジスト層に対し、パターン露光を行なうが、パターン露光は、板状のパターン、レーザー描画装置によるレーザービームの走査、又は、電子線描画装置による電子線の走査により行うことができる。この露光によりレジスト樹脂が硬化した易溶化部分と、未露光部分と、が形成されるので、現像液を噴霧して行なうスプレー現像等によって、溶剤現像して易溶化部分を除去し、レジストパターンを形成する。   First, a resist layer having dry etching resistance is formed in a thin film shape on a chromium thin film of a photomask blank plate in which a surface low-reflection chromium thin film is laminated on a substrate such as synthetic quartz. As an example of the resist for dry etching, ZEP7000 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. can be used, and the lamination of the resist can be performed by spin coating using a spinner or the like. The resist layer is subjected to pattern exposure. The pattern exposure can be performed by a plate-like pattern, laser beam scanning with a laser drawing apparatus, or electron beam scanning with an electron beam drawing apparatus. This exposure forms a readily soluble part in which the resist resin is cured and an unexposed part. Therefore, the resist pattern is formed by removing the easily soluble part by solvent development by spray development performed by spraying a developer. Form.

形成されたレジストパターンを利用して、ドライエッチングにより、レジストで被覆されていない部分のクロム薄膜を除去し、除去した部分において、下層の石英基板を露出させる。次いで、露出した石英基板に対して、同様にドライエッチングを施して、石英基板をエッチングし、エッチングの進行により生じた凹部と、クロム薄膜およびレジスト薄膜とが下から順に被覆している石英基板の元の部分からなる凸部とを形成する。この後、レジスト薄膜を溶解等により除去し、石英基板がエッチングされて生じた凹部と、頂部にクロム薄膜が積層した部分からなる凸部とを有する石英基板を得る。   Using the formed resist pattern, the portion of the chromium thin film not covered with the resist is removed by dry etching, and the underlying quartz substrate is exposed in the removed portion. Next, dry etching is similarly performed on the exposed quartz substrate, and the quartz substrate is etched. The quartz substrate in which the concave portion generated by the progress of etching, the chromium thin film, and the resist thin film are sequentially coated from the bottom. A convex portion made of the original portion is formed. Thereafter, the resist thin film is removed by dissolution or the like, and a quartz substrate having a concave portion formed by etching the quartz substrate and a convex portion composed of a portion where a chromium thin film is laminated on the top is obtained.

以上の方法のみでは、凸部と凹部の、二値的(高低の二段、深さとしては、元の石英基板の表面に加えて、もうひとつのレベルの面が生じる。) のものしか得られないが、上記で得られたものに対し、さらにレジストの形成→パターン露光→レジストの現像→クロム薄膜のドライエッチング→石英基板のドライエッチング→ レジスト除去からなる、フォトエッチングの工程を繰り返すことにより、1回目のフォトエッチングにより生じた凹部および凸部に対してさらにフォトエッチングを施すことができる。これを複数回繰り返すことにより、複数の高低差を有する凹凸を精度よく得ることが可能である。このようにして、所定の段数を得た後、クロム薄膜をウェットエッチングにより除去し、石英基板表面に所定の段数の深さの凹凸が形成された型形状を得ることができる。この凹凸型をもとに、フィルム表面塗布された樹脂などの表面に凹凸形状を形成し、賦型シートを得ることができる。   With only the above method, only the binary structure of the convex part and the concave part (high and low two steps, the depth is generated in addition to the surface of the original quartz substrate) is obtained. However, by repeating the photo-etching process consisting of resist formation → pattern exposure → resist development → chromium thin film dry etching → quartz substrate dry etching → resist removal for those obtained above. Photoetching can be further performed on the concave portions and the convex portions generated by the first photoetching. By repeating this a plurality of times, it is possible to accurately obtain a plurality of irregularities having a height difference. In this way, after obtaining a predetermined number of steps, the chromium thin film is removed by wet etching to obtain a mold shape in which irregularities having a predetermined number of steps are formed on the surface of the quartz substrate. Based on this concavo-convex mold, a concavo-convex shape can be formed on the surface of a resin or the like coated on the film surface to obtain a shaped sheet.

また、図5のような一次元に延びるパターンのみによる凹凸を得る場合は、凹凸形状の全体、または、一部を加工した切削用バイトを準備し、メッキ加工したロールに、旋盤加工によりロール版を作成する。この版を用いて、フィルム表面塗布された樹脂などの表面に凹凸形状を形成し、賦型シートを得ることができる。   In addition, in order to obtain unevenness only by a one-dimensionally extending pattern as shown in FIG. 5, a cutting tool in which the entire unevenness shape or a part of the unevenness shape is processed is prepared, and a roll plate is obtained by lathe processing on a plated roll. Create Using this plate, an uneven shape can be formed on the surface of a resin or the like coated on the film surface to obtain a shaped sheet.

以上のように準備された金型ロール50、及び賦形シート60等を次のように配置するとともに、材料を供給して押し出し法により導光板10が備えている凹凸形状を含む導光板用帯状シート10’を得る。図16に概念的な説明図を示した。すなわち、金型ロール50と、該金型ロール50に対して所定の間隙を有して配置される送りロール70と、の間に賦形シート60を順次送り出し、さらに賦形シート60と金型ロール50との間に溶融した熱可塑性樹脂をノズル74から流入する。ここで賦形シート60の送り方向は帯状である賦形シート60の長手方向である。また、流入される熱可塑性樹脂の形態は金型ロール50及び賦形シート60の幅方向大きさと同程度の大きさ(幅)を有する帯状であることが好ましい。これにより幅方向に均一な材料供給が可能である。   The mold roll 50 prepared as described above, the shaping sheet 60, and the like are arranged as follows, and the belt shape for the light guide plate including the concavo-convex shape provided in the light guide plate 10 by supplying materials and extruding is provided. A sheet 10 ′ is obtained. FIG. 16 shows a conceptual explanatory diagram. That is, the shaped sheet 60 is sequentially fed between the mold roll 50 and the feed roll 70 arranged with a predetermined gap with respect to the mold roll 50, and the shaped sheet 60 and the mold are further fed. A molten thermoplastic resin flows into the roll 50 from the nozzle 74. Here, the feeding direction of the shaped sheet 60 is the longitudinal direction of the shaped sheet 60 having a strip shape. Moreover, it is preferable that the form of the thermoplastic resin to flow in is a strip | belt shape which has a magnitude | size (width | variety) comparable as the width direction magnitude | size of the mold roll 50 and the shaping sheet | seat 60. FIG. Thereby, uniform material supply in the width direction is possible.

供給された熱可塑性樹脂は金型ロール50と賦形シート60との間に所定の圧力を具備しつつ流入する。これにより熱可塑性樹脂が金型ロール50及び賦形シート60の溝51、61にそれぞれ充填され、熱可塑性樹脂が溝51、61に沿った形状となる。そして最終的に熱可塑性樹脂が硬化して形状が固定されて導光板用帯状シート10’となる。より詳しくは、金型ロール50と賦形シート60との間から出た導光板用帯状シート10’は、賦形シート60を伴って金型ロール50側の外周に追随して移動し、ニップロール71、及び離型ロール72を経て離型される。そして、分離ロール73で、導光板用帯状シート10’と賦形シート60とを分離する。導光板用帯状シート10’は巻き取られてシートロールとされる。
そしてシートロールを巻き戻しつつ、所定の大きさに打ち抜くことにより導光板10を得る。
The supplied thermoplastic resin flows between the mold roll 50 and the shaping sheet 60 with a predetermined pressure. Thereby, the thermoplastic resin is filled in the mold roll 50 and the grooves 51 and 61 of the shaping sheet 60, respectively, and the thermoplastic resin has a shape along the grooves 51 and 61. Finally, the thermoplastic resin is cured and the shape is fixed, so that the light guide plate strip 10 'is obtained. More specifically, the strip-shaped sheet 10 ′ for the light guide plate coming out between the mold roll 50 and the shaping sheet 60 moves following the outer periphery on the mold roll 50 side along with the shaping sheet 60, and the nip roll 71 and the release roll 72 to release the mold. And the strip | belt-shaped sheet | seat 10 'for light guide plates and the shaping sheet 60 are isolate | separated with the separation roll 73. FIG. The strip-shaped sheet 10 ′ for the light guide plate is wound up into a sheet roll.
And the light guide plate 10 is obtained by punching out to a predetermined size while rewinding the sheet roll.

このような押し出し加工による製造は射出成型やプレス成型に比べて連続性が高く、効率よく薄い導光板を製造することができる。
本例で金型ロール50及び賦形シート60により概ね同時に表裏の凹凸を形成する例を挙げたが、これに限定されることなく、いずれか一方を先行させて他方をその後に形成する態様であってもよい。
Manufacturing by such an extrusion process has higher continuity than injection molding and press molding, and can efficiently manufacture a thin light guide plate.
Although the example which forms the unevenness | corrugation of front and back by the die roll 50 and the shaping sheet 60 was given at this example substantially in this example, it is not limited to this, In the aspect which makes one side precede and the other after that There may be.

図1〜図3に戻って、光源29について説明する。光源29は、導光板10の基部11の端面のうち入光面に対向して配置される。従って光源29は、導光板10の導光方向一端側に配置される。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のLED(発光ダイオード)、又は白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施形態では光源29は複数のLEDが光源配列方向に並べて配置され、不図示の制御装置により各LEDの出力、すなわち、各LEDの点灯および消灯、および/又は、各LEDの点灯時の明るさを、他のLEDの出力から独立して調節し得るように構成されている。   Returning to FIGS. 1 to 3, the light source 29 will be described. The light source 29 is disposed to face the light incident surface of the end surface of the base 11 of the light guide plate 10. Accordingly, the light source 29 is disposed on one end side of the light guide plate 10 in the light guide direction. The type of the light source is not particularly limited, but may be configured in various forms such as a fluorescent lamp such as a linear cold cathode tube, a point LED (light emitting diode), or an incandescent lamp. In the present embodiment, the light source 29 has a plurality of LEDs arranged in the light source arrangement direction, and a control device (not shown) outputs each LED, that is, turns on and off each LED, and / or brightness when each LED is turned on. It can be adjusted independently from the output of other LEDs.

次に偏向光学シート30について説明する。図1、図2からわかるように、偏向光学シート30は、シート状に形成された本体部31と、本体部31の面のうち、導光板10に対向する面、つまり入光側面に設けられた単位プリズム部32と、を有している。   Next, the deflection optical sheet 30 will be described. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the deflecting optical sheet 30 is provided on the surface of the main body 31 formed in a sheet shape and the surface of the main body 31 that faces the light guide plate 10, that is, the light incident side surface. Unit prism portion 32.

この偏向光学シート30は、後述するように、入光側から入射した光の進行方向を変化(偏向)させて出光側から出射させ、正面方向(法線方向)の輝度を集中的に向上させる機能(集光機能)を有している。この集光機能は、主として、偏向光学シート30のうち、単位プリズム部32によって発揮される。   As will be described later, the deflection optical sheet 30 changes (deflects) the traveling direction of light incident from the light incident side and emits the light from the light output side, thereby intensively improving the luminance in the front direction (normal direction). It has a function (light collecting function). This condensing function is mainly exhibited by the unit prism portion 32 of the deflecting optical sheet 30.

図1〜図3に示すように、本体部31は、単位プリズム部32を支持する機能を有した平板状のシート状部材である。そして、本体部31の面のうち、導光板10に対面する側とは反対側の面が出光側面となる。本実施形態において、本体部31の出光側面は、平坦(平ら)で平滑な面として形成されている。ただし、出光側面は平滑面であることに限定されることはなく、微小な凹凸が付された面(いわゆるマット面)であってもよく、必要に応じた表面形態を適用することが可能である。   As shown in FIGS. 1 to 3, the main body 31 is a flat sheet-like member having a function of supporting the unit prism portion 32. And the surface on the opposite side to the side which faces the light-guide plate 10 among the surfaces of the main-body part 31 becomes a light emission side surface. In the present embodiment, the light outgoing side surface of the main body 31 is formed as a flat (flat) and smooth surface. However, the light emission side surface is not limited to being a smooth surface, and may be a surface with a minute unevenness (so-called mat surface), and it is possible to apply a surface form as required. is there.

単位プリズム部32は、図1〜図3によく表れているように、複数の単位プリズム32aが本体部31の入光側面に沿って並べられるように配置されている。より具体的には、単位プリズム32aは、当該並べられる方向に直交する方向に、図2に示した三角形断面形状を維持して延びるように形成された柱状の部材である。その延在する方向は、単位プリズム32aが並べられる方向に直交する方向である他、上記した導光板10の導光方向に対して90度ずれた方向である。   The unit prism portion 32 is arranged such that a plurality of unit prisms 32 a are arranged along the light incident side surface of the main body portion 31 as well shown in FIGS. 1 to 3. More specifically, the unit prism 32a is a columnar member formed so as to extend while maintaining the triangular cross-sectional shape shown in FIG. 2 in a direction orthogonal to the arranged direction. The extending direction is a direction that is orthogonal to the direction in which the unit prisms 32 a are arranged, and is a direction that is shifted by 90 degrees with respect to the light guide direction of the light guide plate 10 described above.

次に単位プリズム32aの並列方向の断面形状について説明する。図17は、図2のうち、偏向光学シート30の一部を拡大した図である。ここでndは本体部31のシート面の法線方向を表わしている。   Next, the sectional shape of the unit prism 32a in the parallel direction will be described. FIG. 17 is an enlarged view of a part of the deflection optical sheet 30 in FIG. Here, nd represents the normal direction of the sheet surface of the main body 31.

図17からわかるように、本実施形態では、単位プリズム32aは本体部31の導光板10側の面が、突出した二等辺三角形の断面を有している。つまり、本体部31のシート面と平行な方向の単位プリズム32aの幅は、本体部31の法線方向ndに沿って本体部31から離れるにつれて小さくなる。   As can be seen from FIG. 17, in this embodiment, the unit prism 32a has a cross section of an isosceles triangle protruding from the surface of the main body 31 on the light guide plate 10 side. That is, the width of the unit prism 32 a in the direction parallel to the sheet surface of the main body 31 decreases as the distance from the main body 31 increases along the normal direction nd of the main body 31.

また、本実施形態では、単位プリズム32aの外輪郭は、本体部31の法線方向ndと平行な軸を対称軸として、線対称となっており、断面が二等辺三角形である。これにより、偏向光学シート30の出光面における輝度は、単位プリズム32aの並列方向に平行な面において、正面方向を中心として対称的な輝度の角度分布を有するようになる。   In the present embodiment, the outer contour of the unit prism 32a is line symmetric with respect to an axis parallel to the normal direction nd of the main body 31, and the cross section is an isosceles triangle. Thereby, the luminance on the light exit surface of the deflecting optical sheet 30 has a symmetrical angular distribution of luminance about the front direction on the surface parallel to the parallel direction of the unit prisms 32a.

ここで、単位プリズム32aの寸法は特に限定されるものではないが、頂角θ(図17参照)は60°〜70°、底辺幅Wは50μm程度とすることにより適切な集光特性を得ることができることが多い。 Here, the dimensions of the unit prism 32a are not particularly limited, but appropriate light collection characteristics can be obtained by setting the apex angle θ 1 (see FIG. 17) to 60 ° to 70 ° and the base width W to about 50 μm. Can often be obtained.

以上のような構成を有する偏向光学シート30は、押し出し成型により、又は、本体部31上に単位プリズム32aを賦型することにより、製造することができる。偏向光学シート30をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)が好適に使用され得る。   The deflecting optical sheet 30 having the above-described configuration can be manufactured by extrusion molding or by molding the unit prism 32a on the main body 31. Various materials can be used as the material forming the deflection optical sheet 30. However, it is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device, and has excellent mechanical properties, optical properties, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost, such as acrylic, styrene, polycarbonate, Transparent resins mainly composed of one or more of polyethylene terephthalate, acrylonitrile and the like, and epoxy acrylate and urethane acrylate-based reactive resins (ionizing radiation curable resins and the like) can be suitably used.

本実施形態では上記のように断面形状が三角形である単位プリズムについて説明したが、これに限定されるものでなく、当該三角形の頂点部が短い上底となる台形であってもよい。また斜辺の形状が折れ線状や曲線であってもよい。   In the present embodiment, the unit prism having a triangular cross section as described above has been described. However, the present invention is not limited to this, and a trapezoid having a short upper base at the apex of the triangle may be used. The shape of the hypotenuse may be a polygonal line or a curve.

図1〜図3に戻って、面光源装置1の反射シート40について説明する。反射シート40は、導光板10の裏面から出射した光を反射して、再び導光板10内に光を入射させるための部材である。反射シート40は、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート等のいわゆる鏡面反射を可能とするものを好ましく適用することができる。これにより、光の収束性を向上させることが可能となり、エネルギー利用効率を向上させることができる。   Returning to FIGS. 1 to 3, the reflection sheet 40 of the surface light source device 1 will be described. The reflection sheet 40 is a member that reflects light emitted from the back surface of the light guide plate 10 and makes light enter the light guide plate 10 again. The reflection sheet 40 is a sheet that is capable of so-called specular reflection, such as a sheet made of a material having a high reflectivity such as a metal, or a sheet that includes a thin film (for example, a metal thin film) made of a material having a high reflectivity as a surface layer. It can be preferably applied. As a result, the light convergence can be improved, and the energy utilization efficiency can be improved.

次に、以上のような構成を備える導光板10、及びこれを備える面光源装置1の作用について、光路例を示しつつ説明する。   Next, the operation of the light guide plate 10 having the above-described configuration and the surface light source device 1 having the same will be described with reference to an example of an optical path.

まず、図2に示すように、光源29から出射された光は、導光板10の入光面を介して導光板10内に入射する。図2には、一例として、光源29から導光板10に入射した光L21、L22の光路例が示されている。ここで、光源29から出射された光が効率よく入光面から導光板10内に入るために、該入光面が平滑面であることが好ましい。   First, as shown in FIG. 2, the light emitted from the light source 29 enters the light guide plate 10 through the light incident surface of the light guide plate 10. FIG. 2 shows an example of an optical path of the light L21 and L22 incident on the light guide plate 10 from the light source 29 as an example. Here, in order for the light emitted from the light source 29 to enter the light guide plate 10 from the light incident surface efficiently, the light incident surface is preferably a smooth surface.

図2に示すように、導光板10へ入射した光L21、L22は、導光板10の回折構造層12の面およびその反対側の裏面において、空気との屈折率差による全反射を繰り返して導光方向へ進んでいく。   As shown in FIG. 2, the light L21 and L22 incident on the light guide plate 10 is repeatedly guided by total reflection due to a difference in refractive index with air on the surface of the diffraction structure layer 12 of the light guide plate 10 and the back surface on the opposite side. Proceed in the light direction.

ただし、導光板10の基部11のうち裏面には、プリズム11aが設けられている。このため、図2に示すように、導光板10内を進む光L21、L22は、プリズム11aの斜め界面によって進行方向を変更され、全反射臨界角未満の入射角度で回折構造層12及び裏面に入射することもある。この場合、当該光は、導光板10の回折構造層12及び裏面から出射し得る。   However, a prism 11 a is provided on the back surface of the base 11 of the light guide plate 10. Therefore, as shown in FIG. 2, the light L21 and L22 traveling in the light guide plate 10 has their traveling direction changed by the oblique interface of the prism 11a, and is incident on the diffraction structure layer 12 and the back surface at an incident angle less than the total reflection critical angle. It may be incident. In this case, the light can be emitted from the diffraction structure layer 12 and the back surface of the light guide plate 10.

回折構造層12出射した光L21、L22は、導光板10の出光側に配置された偏向光学シート30へと向かう。一方、裏面から出射した光は、導光板10の背面に配置された反射シート40で反射され、再び導光板10内に入射して導光板10内を進むことになる。   The lights L21 and L22 emitted from the diffractive structure layer 12 travel to the deflecting optical sheet 30 disposed on the light output side of the light guide plate 10. On the other hand, the light emitted from the back surface is reflected by the reflection sheet 40 disposed on the back surface of the light guide plate 10, enters the light guide plate 10 again, and travels through the light guide plate 10.

プリズム11aは所定の間隔を有して配置されているため、導光板10内を進んでいる光は、少しずつ、出光面から出射するようになる。これにより、導光板10の回折構造層12から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。   Since the prisms 11a are arranged with a predetermined interval, the light traveling through the light guide plate 10 is gradually emitted from the light exit surface. Thereby, the light quantity distribution along the light guide direction of the light emitted from the diffractive structure layer 12 of the light guide plate 10 can be made uniform.

導光板10の回折構造層12は、上記のように単位回折構造13を有しその中には、稜線が導光方向に延び、光源配列方向に凹凸が交互に配列された回折構造パターン13aを具備する回折構造層12を有している。これにより、回折構造層12を介して導光板10から出射する光は、例えば図3に光L31、L32で示したように、導光板10から出射するときに光源配列方向に拡散する成分を含むようになる。これにより光源配列方向において光の均一性が高められ、輝度ムラを減らすことができる。   The diffractive structure layer 12 of the light guide plate 10 has the unit diffractive structure 13 as described above, and includes a diffractive structure pattern 13a in which ridge lines extend in the light guide direction and irregularities are alternately arranged in the light source arrangement direction. The diffractive structure layer 12 is provided. Thereby, the light emitted from the light guide plate 10 via the diffractive structure layer 12 includes a component that diffuses in the light source arrangement direction when emitted from the light guide plate 10, for example, as indicated by the lights L 31 and L 32 in FIG. It becomes like this. Thereby, the uniformity of light is improved in the light source arrangement direction, and unevenness in luminance can be reduced.

図17を参照しつつ引き続き光路について説明する。導光板10を出射した光は、その後、偏向光学シート30に入射する。偏向光学シート30の単位プリズム32aは、単位プリズム32aの入光面での屈折及び全反射によって透過光に対して集光作用を及ぼす。偏向光学シート30では、偏向光学シート30のうち導光方向の成分を集光する。すなわち、図17にL141で示したように、単位プリズム32aに入射した光は、単位プリズム32aと空気との屈折率差に基づいてその界面で全反射する。そのとき、単位プリズム32aの斜辺はシート面法線ndに対してθ/2傾いているので、界面における反射光は入射光よりも法線ndに近付けられる角度となる。 The optical path will be described continuously with reference to FIG. The light emitted from the light guide plate 10 then enters the deflection optical sheet 30. The unit prism 32a of the deflecting optical sheet 30 exerts a condensing action on the transmitted light by refraction and total reflection at the light incident surface of the unit prism 32a. In the deflection optical sheet 30, components in the light guide direction of the deflection optical sheet 30 are condensed. That is, as indicated by L141 in FIG. 17, the light incident on the unit prism 32a is totally reflected at the interface based on the refractive index difference between the unit prism 32a and air. At this time, since the hypotenuse of the unit prism 32a is inclined by θ 1/2 with respect to the sheet surface normal nd, the reflected light at the interface has an angle closer to the normal nd than the incident light.

次に、他の実施形態について説明する。当該他の実施形態は上記実施形態の導光板10の代わりに導光板110が用いられる点で異なり、他の構成は同様である。さらには、導光板110のうち、回折構造層112の形態が回折構造層12と異なるのみであり、他の部位は同じである。そこで、ここでは回折構造層112について説明する。図18に、回折構造層112を説明する図で図4に相当する図を示した。回折構造層112では、図18からわかるように、導光方向のうち光源側の所定の領域である光源側領域において、単位回折構造113が配列されている。光源側領域以外の領域については、上記した回折構造層と同様に単位回折構造113が配列されている。   Next, another embodiment will be described. The other embodiment is different in that a light guide plate 110 is used instead of the light guide plate 10 of the above embodiment, and the other configurations are the same. Further, in the light guide plate 110, only the form of the diffractive structure layer 112 is different from that of the diffractive structure layer 12, and other parts are the same. Therefore, here, the diffraction structure layer 112 will be described. FIG. 18 is a diagram illustrating the diffractive structure layer 112 and a diagram corresponding to FIG. 4. In the diffractive structure layer 112, as can be seen from FIG. 18, the unit diffractive structures 113 are arranged in the light source side region which is a predetermined region on the light source side in the light guide direction. In the region other than the light source side region, the unit diffraction structures 113 are arranged in the same manner as the above-described diffraction structure layer.

単位回折構造113は、ここに含まれる回折構造パターンがいずれも、稜線が導光方向に延び、光源配列方向に凹凸が交互に配列される形態のみにより構成され、例えば図5、図6に示した例のような形状を備えている。
これは、導光方向に近い光源側領域では、光源からの光の放射状広がりが十分でなく、光源配列方向に明暗の輝度ムラが他に比べて大きいことから、この部位では単位回折構造113のような構造を適用することにより光源配列方向の光の拡散を大きくし、該光源配列方向の輝度ムラを低減するものである。
The unit diffractive structure 113 includes only diffractive structure patterns included in the ridge line extending in the light guide direction and the unevenness being alternately arranged in the light source arrangement direction, for example, as shown in FIGS. 5 and 6. It has a shape like the example.
This is because, in the light source side region close to the light guide direction, the radial spread of light from the light source is not sufficient, and brightness unevenness in the light source arrangement direction is larger than the others, so in this part, the unit diffraction structure 113 By applying such a structure, the diffusion of light in the light source array direction is increased, and luminance unevenness in the light source array direction is reduced.

光源側領域の大きさは特に限定されることはないが、定性的な観点からは隣り合う光源からの入射拡散光が重なる位置までの領域である。具体的には、光源の光拡散特性にもよるが、入光面から導光方向に0mm以上20mm以下の範囲を設定することができる。
また、LEDの存在する部分と存在しない部分とで構造を変化させ、回折構造パターンの形状(ピッチや深さ等)を設定し、回折効率の変動や、拡散角の程度を変調することもできる。
Although the size of the light source side region is not particularly limited, it is a region up to a position where incident diffused light from adjacent light sources overlap from a qualitative viewpoint. Specifically, although it depends on the light diffusion characteristics of the light source, a range of 0 mm or more and 20 mm or less can be set in the light guide direction from the light incident surface.
It is also possible to change the structure between the portion where the LED exists and the portion where the LED does not exist, set the shape (pitch, depth, etc.) of the diffraction structure pattern, and modulate the diffraction efficiency fluctuation and the degree of diffusion angle. .

以上説明した10、110について、図19に示したように、面光源装置1の出光側に液晶パネル201及び光学シート202を備えることにより液晶表示装置を形成することが可能となる。これら液晶パネル201及び光学シート202は公知の構造を適用することができる。   As shown in FIG. 19, the liquid crystal display device 10 and 110 described above can be formed by providing the liquid crystal panel 201 and the optical sheet 202 on the light output side of the surface light source device 1. A known structure can be applied to the liquid crystal panel 201 and the optical sheet 202.

1 面光源装置
10、110 導光板
10’ 導光板用帯状シート
11 基部
12、112 回折構造層
13、113 単位回折構造
13a〜13f 回折構造パターン
29 光源
30 偏向光学シート
40 反射シート
50 金型ロール
51、61 溝
55a〜55b 回折格子素子モデル
60 賦型シート
70 送りロール
71 ニップロール
72 離型ロール
73 分離ロール
74 ノズル
200 液晶表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface light source device 10,110 Light guide plate 10 'Light guide plate strip | belt sheet | seat 11 Base part 12,112 Diffraction structure layer 13,113 Unit diffraction structure 13a-13f Diffraction structure pattern 29 Light source 30 Deflection optical sheet 40 Reflection sheet 50 Mold roll 51 61 Grooves 55a to 55b Diffraction grating element model 60 Molding sheet 70 Feed roll 71 Nip roll 72 Release roll 73 Separation roll 74 Nozzle 200 Liquid crystal display device

Claims (4)

光源からの光を入射させ導光方向に導きつつ出光面から前記光を出射させる導光板であって、
前記出光面には、凹凸が形成されることによりなる回折構造パターンが具備された回折構造層を備え、
前記回折構造パターンの少なくとも1つは、前記導光方向に稜線が延び、該導光方向とは異なる方向に凹凸が交互に配列される構造を有する、導光板。
A light guide plate that emits light from a light exit surface while allowing light from a light source to enter and guide the light in a light guide direction,
The light exit surface includes a diffractive structure layer provided with a diffractive structure pattern formed by forming irregularities,
At least one of the diffractive structure patterns is a light guide plate having a structure in which ridge lines extend in the light guide direction and irregularities are alternately arranged in a direction different from the light guide direction.
複数の前記回折構造パターンが含まれる領域を単位回折構造とし、前記回折構造層は、複数の前記単位回折構造が前記導光方向及び該導光方向とは異なる方向に並べて配置されることにより形成され、
前記単位回折構造には、前記導光方向に稜線が延び、該導光方向とは異なる方向に凹凸が交互に配列される、形態が異なる2種以上の回折構造パターンが含まれる、請求項1に記載の導光板。
A region including a plurality of the diffraction structure patterns is a unit diffraction structure, and the diffraction structure layer is formed by arranging the plurality of unit diffraction structures side by side in a direction different from the light guide direction and the light guide direction. And
2. The unit diffractive structure includes two or more types of diffractive structure patterns having ridges extending in the light guide direction and irregularities alternately arranged in a direction different from the light guide direction. The light guide plate described in 1.
前記回折構造層の前記導光方向のうち光源側端部には、前記導光方向に稜線が延び、該導光方向とは異なる方向に凹凸が交互に配列される前記回折構造パターンのみからなる領域が具備される請求項1又は2に記載の導光板。   A light source side end of the light guide direction of the diffraction structure layer includes only the diffraction structure pattern in which a ridge line extends in the light guide direction and irregularities are alternately arranged in a direction different from the light guide direction. The light guide plate according to claim 1, wherein a region is provided. 請求項1〜3のいずれかに記載の導光板と、
前記導光板の前記導光方向の一端側に形成される入光面に対向して配置される光源と、
前記導光板の前記回折構造層に対向するように配置され、前記回折構造層に対して凸となる複数の単位プリズムが配列された偏向光学シートと、を備える、面光源装置。
The light guide plate according to any one of claims 1 to 3,
A light source disposed opposite to a light incident surface formed on one end side in the light guide direction of the light guide plate;
A surface light source device, comprising: a deflecting optical sheet that is disposed so as to face the diffractive structure layer of the light guide plate and in which a plurality of unit prisms that are convex with respect to the diffractive structure layer are arranged.
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