JP2015191818A - Surface light source device and transmission type display device - Google Patents
Surface light source device and transmission type display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015191818A JP2015191818A JP2014069092A JP2014069092A JP2015191818A JP 2015191818 A JP2015191818 A JP 2015191818A JP 2014069092 A JP2014069092 A JP 2014069092A JP 2014069092 A JP2014069092 A JP 2014069092A JP 2015191818 A JP2015191818 A JP 2015191818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- guide plate
- light guide
- light source
- source device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
Description
本発明は、面光源装置、透過型表示装置に関するものである。 The present invention relates to a surface light source device and a transmissive display device.
従来、LCD(Liquid Crystal Display)パネル等の透過型表示部を背面から面光源装置(バックライト)によって照明し、映像を表示する透過型表示装置が知られている。
面光源装置は、大きく分けて、各種光学シート等の光学部材の直下に光源を配置する直下型のものと、光学部材の側面側に光源が配置されるエッジライト型のものがある。このエッジライト型の面光源装置は、光源を導光板等の光学部材の側面側に配置することから、直下型のものに比べて面光源装置をより薄型化できるという利点を有し、広く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a transmissive display device that displays an image by illuminating a transmissive display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display) panel from the back with a surface light source device (backlight) is known.
Surface light source devices are broadly classified into a direct type in which a light source is arranged directly under an optical member such as various optical sheets and an edge light type in which a light source is arranged on a side surface side of the optical member. This edge light type surface light source device has an advantage that the surface light source device can be made thinner than the direct type because the light source is arranged on the side surface side of the optical member such as a light guide plate, and is widely used. It has been.
一般的に、エッジライト型の面光源装置では、導光板の側面である入光面に対面する位置に光源が配置されており、光源が発する光は、入光面から導光板に入射し、出光面とこれに対向する背面とで反射を繰り返しながら、入光面から入光面に対向する面側へ進む(この光の進む方向を導光方向という)。
近年、光を反射して出光面への入射角度を変化させる斜面を有するプリズム形状等や、V字状の溝が、背面に複数配列された導光板が広く用いられるようになってきている。
このようなエッジライト型の面光源装置は、導光板の背面側や、入光面に対向する対向面側に反射シート等の反射部材が配置され、導光板の背面側や対向面側から出射した光を導光板に戻し出光面から出射させることにより光の利用効率を高めている(例えば、特許文献1)。
しかし、このような面光源装置は、導光板の対向面から出射した光を十分に導光板に戻すことができなかったり、戻したとしても出光面から十分に出射させることができなかったりして、光の利用効率が低減してしまう場合があった。
Generally, in an edge light type surface light source device, a light source is disposed at a position facing a light incident surface that is a side surface of a light guide plate, and light emitted from the light source enters the light guide plate from the light incident surface, The light advances from the light incident surface to the surface facing the light incident surface while repeating reflection at the light exit surface and the back surface facing the light exit surface (the light traveling direction is referred to as the light guide direction).
In recent years, a light guide plate in which a prism shape having a slope that reflects light and changes an incident angle on a light exit surface and a plurality of V-shaped grooves are arranged on the back surface has been widely used.
In such an edge light type surface light source device, a reflective member such as a reflection sheet is disposed on the back side of the light guide plate or on the opposite side facing the light incident surface, and emitted from the back side or the opposite side of the light guide plate. The light utilization efficiency is increased by returning the light thus returned to the light guide plate from the light exit surface (for example, Patent Document 1).
However, such a surface light source device cannot sufficiently return the light emitted from the opposite surface of the light guide plate to the light guide plate, or cannot sufficiently emit the light from the light exit surface even if the light is returned. In some cases, the light use efficiency is reduced.
本発明の課題は、導光板の対向面から出射する光の利用効率を向上させることができる面光源装置、透過型表示装置を提供することである。 The subject of this invention is providing the surface light source device which can improve the utilization efficiency of the light radiate | emitted from the opposing surface of a light-guide plate, and a transmissive display apparatus.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、光が入射する入光面(13a)と、前記入光面に交差し光が出射する出光面(13c)と、前記出光面に対向する背面(13d)と、前記入光面に対向する対向面(13b)とを有し、前記入光面から入射した光を導光方向(X方向)に導光しながら前記出光面から出射する導光板(13)と、前記導光板の対向面側に配置され、前記導光板の前記対向面から出射した光を前記導光板側に反射する対向面反射部材(14b)とを備え、前記対向面反射部材は、前記導光板の前記対向面との距離dが、0mm<d<1.0mmの範囲内であること、を特徴とする面光源装置(10)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の面光源装置において、前記導光板(13)の背面(13d)側に配置され、前記導光板の前記背面から出射した光を前記導光板側に反射する背面反射部材(14a)を備え、前記対向面反射部材(14b)は、前記背面反射部材と一体で形成されていること、を特徴とする面光源装置(10)である。
請求項3の発明は、請求項2に記載の面光源装置において、背面反射部材(14a)は、前記導光板(13)の前記背面(13d)における前記対向面(13b)側と接合されていること、を特徴とする面光源装置(10)である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の面光源装置(10)と、前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部(11)と、を備える透過型表示装置(1)である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 includes a light incident surface (13a) on which light is incident, a light output surface (13c) that intersects the light incident surface and emits light, a back surface (13d) that faces the light output surface, A light guide plate (13) that has a facing surface (13b) facing the writing light surface and emits light incident from the light incident surface in the light guide direction (X direction) from the light exit surface; An opposing surface reflecting member (14b) disposed on the opposing surface side of the light guide plate and reflecting light emitted from the opposing surface of the light guide plate to the light guide plate side, wherein the opposing surface reflecting member is A surface light source device (10) characterized in that a distance d between the light plate and the facing surface is in a range of 0 mm <d <1.0 mm.
According to a second aspect of the present invention, in the surface light source device according to the first aspect, the light emitted from the rear surface of the light guide plate is arranged on the rear surface (13d) side of the light guide plate (13). The surface light source device (10) is characterized by including a back reflecting member (14a) for reflecting, and the opposing surface reflecting member (14b) is formed integrally with the back reflecting member.
According to a third aspect of the present invention, in the surface light source device according to the second aspect, the back reflecting member (14a) is joined to the facing surface (13b) side of the back surface (13d) of the light guide plate (13). It is a surface light source device (10) characterized by being.
The invention of claim 4 is the surface light source device (10) according to any one of claims 1 to 3, and a transmissive display unit (11) illuminated from the back side by the surface light source device. Is a transmissive display device (1).
本発明によれば、導光板の対向面から出射する光の利用効率を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the utilization efficiency of the light radiate | emitted from the opposing surface of a light-guide plate can be improved.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本実施形態において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In this embodiment, words such as plate and sheet are used, but these are generally used in the order of thickness in the order of plate, sheet, and film, and are also used in this specification. It is used following that. However, such proper use has no technical meaning and can be replaced as appropriate.
Numerical values such as dimensions and material names of the respective members described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面(板面,フィルム面)とは、各シート(板,フィルム)において、そのシート(板,フィルム)全体として見たときにおける、シート(板,フィルム)の平面方向となる面を示すものであるとする。
In this specification, terms that specify shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal It also includes a state having an error of.
In this specification, the sheet surface (plate surface, film surface) is the planar direction of the sheet (plate, film) when viewed as the entire sheet (plate, film) in each sheet (plate, film). It is assumed that the surface to be
(実施形態)
図1は、本実施形態の透過型表示装置1を説明する図である。
図2は、本実施形態の面光源装置の詳細を説明する図である。図2は、導光板の導光方向(X方向)及び出光方向(Z方向)に平行な面(XZ平面)における断面図である。
なお、図1を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、透過型表示装置1の使用状態において、透過型表示装置1の画面に平行であって互いに直交する2方向をX方向(X1−X2方向)、Y方向(Y1−Y2方向)とし、透過型表示装置1の画面に直交する方向をZ方向(Z1−Z2方向)とする。なお、Z方向においてZ1側が背面側であり、Z2側は観察者側である。
また、図2及び以降に示す図5、図7、図9は、導光板の各単位光学形状及びプリズムシートの単位プリズムの図示は省略している。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a transmissive display device 1 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating details of the surface light source device of the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the light guide plate on a plane (XZ plane) parallel to the light guide direction (X direction) and the light exit direction (Z direction).
In addition, in the following drawings including FIG. 1 and the following description, in order to facilitate understanding, when the transmissive display device 1 is in use, the transmissive display device 1 is parallel to the screen of the transmissive display device 1 and orthogonal to each other. The directions are the X direction (X1-X2 direction) and the Y direction (Y1-Y2 direction), and the direction orthogonal to the screen of the transmissive display device 1 is the Z direction (Z1-Z2 direction). In the Z direction, the Z1 side is the back side, and the Z2 side is the observer side.
2, FIG. 5, FIG. 7, and FIG. 9, the unit optical shapes of the light guide plate and the unit prism of the prism sheet are not shown.
本実施形態の透過型表示装置1は、LCDパネル11、面光源装置10等を備えている。透過型表示装置1は、LCDパネル11を背面側から面光源装置10で照明し、LCDパネル11に形成される映像情報を表示する。
本実施形態の透過型表示装置1の画面は、LCDパネル11の最も観察者側の面(以下、表示面という)11aに相当し、透過型表示装置1の「正面方向」とは、この表示面11aの法線方向であり、Z方向に平行であり、後述するプリズムシート15のシート面への法線方向や導光板13の板面等への法線方向と一致するものとする。
The transmissive display device 1 of the present embodiment includes an
The screen of the transmissive display device 1 of the present embodiment corresponds to the
LCDパネル11は、透過型の液晶表示素子により形成され、その表示面に映像情報を形成する透過型表示部である。
本実施形態のLCDパネル11は、略平板状である。LCDパネル11の外形及び表示面11aは、Z方向から見て矩形形状であり、X方向に平行な対向する2辺と、Y方向に平行な対向する2辺とを有している。
なお、透過型表示装置1は、LCDパネル11の観察者側(Z2側)に設けられLCDパネル11の周縁部を被覆し、保持する枠状のベゼル(不図示)や、図2に示すように、LCDパネル11及び面光源装置10を内部に配置して保持する箱状の筐体部20を備えている。
The
The
The transmissive display device 1 is provided on the observer side (Z2 side) of the
面光源装置10は、LCDパネル11を背面側から照明する装置であり、光源部12、導光板13、反射部材14、プリズムシート15、光拡散シート16を備えている。この面光源装置10は、所謂、エッジライト型の面光源装置(バックライト)である。
この面光源装置10を構成する導光板13、反射部材14、プリズムシート15、光拡散シート16等は、正面方向(Z方向)から見て矩形形状であり、X方向に平行な対向する2辺と、Y方向に平行な対向する2辺とを有している。
The surface
The
光源部12は、LCDパネル11を照明する光を発する部分である。この光源部12は、導光板13のX方向の一方(X1側)の端面である入光面13aに対面する位置に、Y方向に沿って配置されている。
光源部12は、点光源121がY方向に所定の間隔で複数配列されて形成されている。本実施形態の点光源121は、LED(Light Emitting Diode)光源を用いている。
The
The
導光板13は、光を導光する略平板状の部材である。本実施形態では、入光面13a及び対向面13bは、導光板13のX方向の両端部(X1側端部、X2側端部)に位置し、板面の法線方向(Z方向)から見てY方向に延在している。また、導光板13の板面は、XY面に平行であり、出光面13cは、この板面に平行な面であるとする。
この導光板13は、XZ面内において、光源部12が発する光を入光面13aから入射させ、出光面13cと背面13dとで全反射させながら、入光面13aに対向する対向面13b側(X2側)へ、主としてX方向に導光しながら、出光面13cからプリズムシート15側(Z2側)へ適宜出射させる。
The
In the XZ plane, the
図3は、本実施形態の導光板13の形状を説明する図である。図3(a)は、出光側単位光学形状135を説明する図であり、図3(b)は、背面側単位光学形状131を説明する図である。図3(a)では、導光板13のYZ面に平行な断面の一部を拡大して示し、図3(b)では、導光板13のXZ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
図4は、本実施形態の背面側単位光学形状131を説明する図である。図4では、図3(b)に示す断面における背面側単位光学形状131を、さらに拡大して示している。
出光側単位光学形状135は、図1及び図3(a)に示すように、出光側(LCDパネル11側、Z2側)に凸となる三角柱状であり、長手方向(稜線方向)をX方向とし、Y方向に複数配列されている。
出光側単位光学形状135は、図3(a)に示すように、その配列方向に平行であって導光板13の板面に直交する断面(YZ面)での断面形状が頂角をγとする二等辺三角形形状である。また、出光側単位光学形状135の配列ピッチは、P2であり、配列ピッチP2は、出光側単位光学形状135の配列方向の幅W2に等しい(P2=W2)形態となっている。
FIG. 3 is a diagram illustrating the shape of the
FIG. 4 is a diagram illustrating the back-side unit
As shown in FIG. 1 and FIG. 3A, the light output side unit
As shown in FIG. 3A, the light exit side unit
出光側単位光学形状135の配列ピッチP2としては、10〜100μm程度とすることが好ましい。
配列ピッチP2がこの範囲よりも小さいと、出光側単位光学形状135の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチP2がこの範囲よりも大きいと、LCDパネル11の画素とのモアレが生じやすくなったり、面光源装置10等としての使用状態において、出光側単位光学形状135のピッチが認識されやすくなったりする。従って、配列ピッチP2は、上記範囲とすることが好ましい。
The arrangement pitch P2 of the light exit side unit
If the arrangement pitch P2 is smaller than this range, it is difficult to manufacture the light output side unit
なお、出光側単位光学形状135は、上記の例に限らず、例えば、断面形状が台形形状や五角形形状等の多角柱形状や、長軸が導光板13の板面(出光面13c)に直交する楕円柱の一部形状としてもよいし、円柱の一部形状としてもよいし、複数種類の曲面や平面を組み合わせてなる形状としてもよい。
The light output side unit
出光側単位光学形状135は、導光板13の主たる光の導光方向(X方向)に直交する方向(Y方向)に配列されており、出光面13cから出射する光に対して、その配列方向における光線制御作用を有する。従って、出光側単位光学形状135により、導光板13からの出射光のY方向における集光性等を向上させることができる。なお、このような光線制御作用を必要としない場合には、出光面13cに出光側単位光学形状135を形成しない形態としてもよい。
The light output side unit
背面側単位光学形状131は、図1,図3(b)に示すように、背面側(Z1側)に凸となる柱状であり、長手方向(稜線方向)をY方向とし、導光方向となるX方向に複数配列されている。
背面側単位光学形状131は、図3(b)に示すように、その配列方向に平行であって導光板13の板面に直交する方向における断面(XZ面)における断面形状が略台形形状である。背面側単位光学形状131は、入光面側(X1側)に位置する第1斜面部132と、対向面側(X2側)に位置し、入射する光の少なくとも一部を全反射する第2斜面部133と、第1斜面部132及び第2斜面部133との間に位置する頂面部134とを有している。
この背面側単位光学形状131の配列ピッチは、P1であり、配列ピッチP1は、背面側単位光学形状131の配列方向の幅W1に等しい(P1=W1)形態となっている。また、本実施形態の配列ピッチP1は、導光方向において一定である。
As shown in FIGS. 1 and 3B, the back side unit
As shown in FIG. 3B, the back-side unit
The arrangement pitch of the back side unit
第1斜面部132は、導光板13の板面(出光面13cに平行な面、XY面に平行な面)と角度βをなしている。また、第2斜面部133は、導光板13の板面(出光面13cに平行な面、XY面に平行な面)と角度αをなしている。角度α,βは、α<βを満たしている。
第1斜面部132は、入光面側端部よりも対向面側(頂面部側)端部が背面側となるように傾斜しており、導光板13内を導光する光は、入光面13aから対向面13bへ(X1側からX2側へ)進むので、第1斜面部132には入射しにくい。
The first
The first
頂面部134は、第1斜面部132と第2斜面部133との間に位置している。この頂面部134は、導光板13の板面(出光面13c)に平行な面である。また、この頂面部134は、後述する反射部材14の背面反射部材14aの表面(シート面)に平行又は略平行である。
第2斜面部133は、導光板13内を導光する光の一部が入射し、かつ、その入射した光の少なくとも一部を全反射する。そして、第2斜面部133で全反射することにより、出光面13c(XY面に平行な面)に対する入射角度が小さくなる方向に、その光の進行方向が変化する。従って、光の導光効率及び取り出し効率の双方を向上させる観点から、角度αは、1°<α≦5°を満たすことが好ましい。
The
The second
α≦1°であると、導光方向(X方向)に進む光が、第2斜面部133で全反射したとき、全反射前後での出光面13c(XY面に平行な面)となす角度の変化量が小さくなり過ぎ、十分に光を取り出すことができず、光の取り出し効率が低下する。
また、α>5°であると、導光方向(X方向)に進む光が、第2斜面部133で全反射したとき、全反射前後での出光面13c(XY面に平行な面)となす角度の変化量が大きくなり過ぎ、導光効率が低下する。また、導光板13からの出光方向のばらつきも大きくなるので、後述するプリズムシート15での正面方向への偏向作用が不十分となり、収束性が低下して、正面輝度が低下する。
以上のことから、角度αは、上記の範囲とすることが好ましい。
When α ≦ 1 °, when the light traveling in the light guide direction (X direction) is totally reflected by the second
Further, when α> 5 °, when the light traveling in the light guide direction (X direction) is totally reflected by the
From the above, it is preferable that the angle α be in the above range.
背面側単位光学形状131の配列ピッチP1は、P1=50〜300μm程度とすることが好ましい。
配列ピッチP1が、この範囲よりも小さいと、背面側単位光学形状131の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチP1がこの範囲よりも大きいと、モアレが生じやすくなったり、面光源装置10等としての使用状態において、背面側単位光学形状131のピッチが認識されやすくなったりする。
従って、配列ピッチP1は、上記範囲とすることが好ましい。
The arrangement pitch P1 of the back side unit
If the arrangement pitch P1 is smaller than this range, it becomes difficult to manufacture the back unit
Therefore, the arrangement pitch P1 is preferably in the above range.
図4に示すように、背面側単位光学形状131の配列方向における、頂面部134の寸法をWa、両斜面部の寸法(第1斜面部132及び第2斜面部133を合わせた寸法)をWbとし、背面側単位光学形状131の幅W1に対して占める比率をそれぞれ、比Wa/W1、比Wb/W1とすると、これらの比は、背面側単位光学形状131の配列方向(X方向)に沿って変化している。
入光面13a近傍では、比Wa/W1は、比Wb/W1よりも大きい。しかし、対向面13b側へ向かうにつれて、比Wa/W1は小さく、比Wb/W1は大きくなり、対向面13b近傍では、比Wa/W1は、比Wb/W1よりも小さい。
比Wa/W1及び比Wb/W1は、背面側単位光学形状131の配列方向に沿って、連続的に、次第に変化する形態としてもよいし、段階的に変化する形態としてもよい。
このように、対向面側へ向かうにつれて、両斜面部(特に、第2斜面部133)が占める比Wb/W1を大きくすることにより、導光方向において効率よく光を出光させることができ、導光方向における明るさの均一性を向上させることができる。
As shown in FIG. 4, in the arrangement direction of the back side unit
In the vicinity of the
The ratio Wa / W1 and the ratio Wb / W1 may be changed continuously and gradually along the arrangement direction of the back side unit
Thus, by increasing the ratio Wb / W1 occupied by both slope portions (particularly, the second slope portion 133) as it goes to the facing surface side, light can be emitted efficiently in the light guide direction, The uniformity of brightness in the light direction can be improved.
本実施形態では、最も入光面側(X1側)では、比Wa/W1が約80/100、比Wb/W1が約20/100であり、最も対向面側(X2側)では、比Wa/W1が約20/100、比Wb/W1が約80/100となっている。
しかし、これに限らず、この比Wa/W1及び比Wb/W1に関しては、所望する光学性能等に応じて、適宜設定できる。例えば、比Wb/W1は、最も入光面側で約10/100、最も対向面側で約90/100となるような範囲内であれば、適宜設定してよい。
In this embodiment, the ratio Wa / W1 is about 80/100 and the ratio Wb / W1 is about 20/100 on the most incident surface side (X1 side), and the ratio Wa on the most opposed surface side (X2 side). / W1 is about 20/100, and the ratio Wb / W1 is about 80/100.
However, the present invention is not limited to this, and the ratio Wa / W1 and the ratio Wb / W1 can be appropriately set according to the desired optical performance or the like. For example, the ratio Wb / W1 may be set as appropriate as long as it is within a range of about 10/100 on the most light incident surface side and about 90/100 on the most opposite surface side.
導光板13は、押出成形法や射出成形法等により形成される。使用する熱可塑性樹脂は、光透過性が高いものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、COP(シクロオレフィンポリマー)樹脂、PC(ポリカーボネート)樹脂等が挙げられる。
なお、これに限らず、押出成形法等により成形したシート状の部材の両面に、紫外線成形法によって、背面側単位光学形状131及び出光側単位光学形状135を一体に形成して、導光板13としてもよい。
The
The
図1及び図2に戻って、反射部材14は、光を反射可能なシート状の部材であり、導光板13の背面13dや、対向面13bから出射した光を導光板側に反射させ、面光源装置10の光の利用効率を向上させる。反射部材14は、この光の利用効率等を高める観点等から、主として拡散反射性を有する反射率の高い白色の樹脂製(PET等)のシート状部材等を用いる。
なお、これに限らず、反射部材14は、例えば、主として鏡面反射性(正反射性)を有する部材を用いることも可能である。例えば、反射部材14は、少なくとも反射面(導光板13側の面)が金属等の高い反射率を有する材料により形成されたシート状の部材や、高い反射率を有する材料により形成された薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート状の部材等を用いることができる。
1 and 2, the reflecting
However, the present invention is not limited thereto, and for example, a member having mainly specular reflectivity (regular reflectivity) can be used as the
反射部材14は、導光板13よりも背面13d側(Z1側)に配置される背面反射部材14aと、導光板13の対向面13b側(X2側)に配置される対向面反射部材14bから構成されている。
背面反射部材14aは、導光板13の背面13dの外形とほぼ同等の形状に形成されている。背面反射部材14aは、導光板13の背面13dに重なるようにして配置されることによって、導光板13の背面13dから出射する光を反射して、導光板13へ戻すことができる。
The reflecting
The
対向面反射部材14bは、導光板13の対向面13bの外形とほぼ同等の形状に形成されている。対向面反射部材14bは、導光板13の対向面13bに重なるようにして配置されることによって、導光板13の対向面13bから出射する光を反射して、導光板13へ戻すことができる。
ここで、対向面反射部材14bは、導光板13の対向面13bに対して所定の距離dを離した状態で配置されている。この距離dは、導光板13の対向面13bから出射した光を反射させて導光板13に戻し、導光板13の出光面13cから効率よく出射させる観点から、0mm<d<1.0mmであることが好ましい。また、0.1mm≦d≦0.5mmであることが更に好ましい。
The facing
Here, the facing
図5は、導光板の対向面及び対向面反射部材間の距離dの変化による反射光の軌跡を説明する図である。図5(a)は、距離dが、0mm<d<1.0mmの場合の反射光の軌跡を示す図であり、図5(b)は、距離dが、d=0の場合の反射光の軌跡を示す図であり、図5(c)は、距離dがd>1.0mmの場合の反射光の軌跡を示す図である。なお、図5において、光源部12から出光する光L0が導光方向(X方向)に平行な方向に向かうものとして図示されているが、この光L0には、導光方向に平行な方向に向かう光だけでなく、導光板13の対向面13bに入射する程度に導光方向に対して傾いた光も含むものとする。
FIG. 5 is a diagram illustrating a locus of reflected light due to a change in the distance d between the opposing surface of the light guide plate and the opposing surface reflecting member. FIG. 5A is a diagram showing a locus of reflected light when the distance d is 0 mm <d <1.0 mm, and FIG. 5B is a reflected light when the distance d is d = 0. FIG. 5C is a diagram illustrating the trajectory of the reflected light when the distance d is d> 1.0 mm. In FIG. 5, the light L0 emitted from the
ここで、距離dが0mmである場合、すなわち、導光板13の対向面13bと対向面反射部材14bとが接触している場合、図5(b)に示すように、光源部12から出光した光L0は、対向面13bから出射しても対向面反射部材14bにより反射光L5となって導光板に戻ることとなるが、反射してもほとんど傾きが変化しないため、導光板13の出光面13cから出射しにくくなり、光の利用効率が低下してしまうこととなる。また、導光方向に対して傾いた光L0も、対向面反射部材14bで反射しても、その反射光のほとんどが導光板13の出光面13cから出射する程度には傾いていないので、出光面13cから出射しにくく、光の利用効率が低下してしまう。
また、距離dがd>1.0mmの場合、図5(c)に示すように、導光板13の対向面13bと対向面反射部材14bとの間隔が離れすぎてしまうので、光源部12から出光した光L0は、導光板13の対向面13bから出射して対向面反射部材14bで反射したとしても、その反射光の多く(G)が導光板13へ戻らず、光の利用効率が低下してしまうこととなる。
Here, when the distance d is 0 mm, that is, when the facing
Further, when the distance d is d> 1.0 mm, as shown in FIG. 5C, the distance between the facing
これに対して、本実施形態では、上述したように、導光板13の対向面13bと対向面反射部材14bとの距離dが0mm<d<1.0mmに規定されているので、図5(a)に示すように、光源部12から出光した光L0は、対向面13bから出射して対向面反射部材14bで反射しても、導光板13に戻らない反射光Gは非常に少なく、反射光のほとんど(L1〜L4)が、導光板13に戻る。ここで、この導光板13に戻る反射光(L1〜L4)は、対向面13bに対して斜めに入射するものが多い。そのため、導光板13に戻った反射光(L1〜L4)は、導光板13内で反射を繰り返して出光面13cから出射され易くなり、光の利用効率が向上することとなる。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the distance d between the facing
本実施形態の反射部材14は、背面反射部材14aと対向面反射部材14bとが一体で形成されている。具体的には、背面反射部材14aと対向面反射部材14bとは、図2に示すように、シート状の反射部材14の一端縁を略垂直に折り曲げることによって形成されており、折り曲げられた一端縁が対向面反射部材14bとなり、その他の部分が背面反射部材14aとなる。
また、本実施形態の反射部材14は、導光板13の背面13dの対向面側(X2側)の端部と接合されている。具体的には、図1及び図2に示すように、反射部材14の背面反射部材14aと、導光板13の背面13dの対向面側(X2側)の端部近傍とが粘着剤17により接合されている。
In the reflecting
Further, the reflecting
このように、背面反射部材14a及び対向面反射部材14bが一体に形成され、反射部材14が導光板13の背面13dの対向面側(X2側)の端部と接合されることによって、吸湿や温度等による伸縮特性の相違する導光板13及び反射部材14が、それぞれ個別に伸縮したとしても、導光板13の対向面13bと対向面反射部材14bとの距離dを一定に保つことができ、各部材の伸縮による光の利用効率が変化してしまうのを極力抑制することができる。
なお、本実施形態では、図1に示すように、粘着剤17による導光板13及び反射部材14の接合は、導光板13のY方向の両端部と、その中央の3点で固定されている例を示すが、これに限定されるものでない。例えば、粘着剤17を、導光板13の対向面側の端縁全体に延在させて設け、導光板13及び背面反射部材14aを接合するようにしてもよい。
In this way, the back
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the joining of the
図6は、本実施形態のプリズムシート15を説明する図である。図6では、プリズムシート15のXZ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
プリズムシート15は、導光板13よりもLCDパネル11側(Z2側)に配置されている(図1参照)。プリズムシート15は、導光板13の出光面13cから出射した光の進行方向を、正面方向(Z方向)又は、Z方向となす角度が小さい方向へ偏向(集光)する作用を有する偏向光学シートである。
プリズムシート15は、プリズム基材層152と、プリズム基材層152の導光板13側(Z1側)に複数配列されて形成された単位プリズム151とを有している。
FIG. 6 is a diagram illustrating the
The
The
プリズム基材層152は、プリズムシート15のベース(基材)となる部分である。プリズム基材層152は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材が用いられている。
単位プリズム151は、導光板13側(Z1側)に凸となる三角柱形状であり、プリズム基材層152の背面側(Z1側)の面に、長手方向(稜線方向)をY方向とし、X方向に複数配列されている。即ち、単位プリズム151の配列方向は、透過型表示装置1の表示面の法線方向(Z方向)から見て、導光板13の背面側単位光学形状131の配列方向に平行であり、出光側単位光学形状135の配列方向と直交している。
The prism
The
本実施形態の単位プリズム151は、その配列方向(X方向)及びシート面に直交する方向(Z方向)に平行な断面(XZ面)での断面形状が、頂角をεとする二等辺三角形形状である例を示している。しかし、これに限らず、単位プリズム151の断面形状は、不等辺三角形形状としてもよい。また、単位プリズム151は、少なくとも一方の面が複数の面からなる折れ面状となっていてもよいし、曲面と平面とを組み合わせた形状としてもよいし、断面形状が配列方向において非対称な形状としてもよい。
単位プリズム151は、配列ピッチがP3、配列方向の幅がW3であり、配列方向において配列ピッチと配列方向のレンズ幅が等しい(P3=W3)形状となっている。
プリズムシート15は、導光板13から出射し、一方の面(例えば、面151a)から入射した光L1を他方の面(例えば、面151b)で全反射させることにより、その進行方向を正面方向(Z方向)又は正面方向に対してなす角度が小さくなる方向へ偏向(集光)する。
The
The
The
プリズムシート15は、例えば、PET樹脂製や、PC樹脂製等のシート状のプリズム基材層152の片面に、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により単位プリズム151を形成して作製される。
なお、これに限らず、例えば、プリズムシート15は、PC樹脂、MBS(メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン共重合体)樹脂、PET樹脂、PS(ポリスチレン)樹脂等の熱可塑性樹脂を押し出し成形することにより形成してもよい。
The
For example, the
図1に戻って、光拡散シート16は、光を拡散する作用を有するシート状の部材である。光拡散シート16は、プリズムシート15のLCDパネル11側(Z2側)に設けられている。
このような光拡散シート16を設けることにより、視野角を適度に広げたり、LCDパネル11の不図示の画素と単位プリズム151等とによって生じるモアレ等を低減したりする効果が得られる。
光拡散シート16は、各種汎用の光拡散性を有するシート状の部材を、面光源装置10及び透過型表示装置1として所望される光学性能や、導光板13の光学特性等に合わせて、適宜選択して用いてよい。
このような光拡散シート16としては、拡散材を含有する樹脂製のシート状の部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の少なくとも片面等に拡散材を含有するバインダをコートした部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の片面等にマイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズシート等を用いることができる。
Returning to FIG. 1, the
By providing such a
The
As such a
また、前述のプリズムシート15のプリズム基材層152の出光側(Z2側)の面に、光拡散シート16との光学密着の防止や、光拡散機能の付与を目的として、微細凹凸形状を形成してもよい。このような凹凸形状としては、ビーズ状フィラーを含有するバインダをコートして形成した層等が好適であるが、この限りではない。
In addition, a fine uneven shape is formed on the light output side (Z2 side) surface of the
なお、光拡散シート16に限らず、プリズムシート15よりもLCDパネル11側(Z2側)に、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光については反射する機能を有する偏光選択反射シートを配置してもよい。なお、このような偏光選択反射シートを用いる場合には、偏光選択反射シートの透過軸が、LCDパネル11の入光側(Z1側)に位置する不図示の偏光板の透過軸と平行となるように配置することが、輝度向上や光の利用効率向上の観点から好ましい。このような偏光選択反射シートとしては、例えば、DBEFシリーズ(住友スリーエム株式会社製)を使用することができる。
また、光拡散シート16に限らず、レンチキュラーレンズシート等の各種光学シート等を配置してもよい。
さらに、光拡散シート16のLCDパネル11側に、さらに、上述のような偏光選択反射シートや各種光学シート等を配置してもよい。
In addition, not only the
In addition to the
Further, a polarization selective reflection sheet as described above, various optical sheets, and the like may be further disposed on the
次に、導光板の対向面と対向面反射部材との距離dの変化による面光源装置の輝度の変化の評価結果について説明する。
図7は、面光源装置から出光する光の輝度の評価方法を説明する図である。図7(a)は、面光源装置の導光方向の輝度分布の測定を説明する概略図であり、図7(b)は、輝度の均一性を評価するにあたって測定した輝度の測定点を示す図である。
図8は、面光源装置の導光方向の輝度分布を示す図である。
Next, an evaluation result of a change in luminance of the surface light source device due to a change in the distance d between the opposing surface of the light guide plate and the opposing surface reflecting member will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating a method for evaluating the luminance of light emitted from the surface light source device. FIG. 7A is a schematic diagram for explaining the measurement of the luminance distribution in the light guide direction of the surface light source device, and FIG. 7B shows the measurement points of the luminance measured in evaluating the luminance uniformity. FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating a luminance distribution in the light guide direction of the surface light source device.
(面光源装置の輝度分布の評価)
まず、導光板13の対向面13b及び対向面反射部材14b間の距離dが相違する面光源装置の試験体について、面光源装置の導光方向の輝度分布の測定を行い、距離dと輝度との関係について評価する。
面光源装置の輝度の測定は、図7(a)に示すように、筐体部20上に反射部材14、導光板13、プリズムシート15、光拡散シート16を積層し、導光板13の入光面13a側に光源部12を配置した面光源装置の試験体を構成し、その試験体の鉛直上側(Z2側)から試験体の出光面(光拡散シート16の上面)に向けて輝度計を配置し、試験体の光源部12を発光させた状態で行った。
(Evaluation of luminance distribution of surface light source device)
First, for a specimen of a surface light source device in which the distance d between the facing
As shown in FIG. 7A, the luminance of the surface light source device is measured by laminating the
本評価測定では、輝度計に対して試験体を搬送ステージ等によって導光方向(X方向)に移動させることによって、試験体の導光方向における輝度の分布を測定した。なお、輝度の分布の測定は、これに限定されるものでなく、例えば、試験体に対して輝度計を導光方向に移動させるようにしてもよい。
ここで、輝度計は、試験体の出光面(光拡散シート16の上面)から鉛直上側(Z2側)に高さh=500mmの位置に配置され、試験体の出光面の幾何学的中心上を通るようにして、試験体(導光板)のX1側端部(幾何学的中心から導光方向に−75mmの位置)から、X2側端部(幾何学的中心から導光方向に+75mmの位置)まで、5mm間隔で移動して輝度を測定する。
In this evaluation measurement, the luminance distribution in the light guide direction of the test body was measured by moving the test body with respect to the luminance meter in the light guide direction (X direction) using a transport stage or the like. Note that the measurement of the luminance distribution is not limited to this, and for example, the luminance meter may be moved in the light guide direction with respect to the specimen.
Here, the luminance meter is arranged at a height h = 500 mm from the light exit surface (upper surface of the light diffusion sheet 16) of the test body to the vertical upper side (Z2 side), and on the geometric center of the light exit surface of the test body. From the X1 side end of the test body (light guide plate) (position of −75 mm in the light guide direction from the geometric center) to the X2 side end (+75 mm in the light guide direction from the geometric center). The brightness is measured by moving to the position) at intervals of 5 mm.
評価に使用した試験体の反射部材14や、導光板13等の寸法、仕様等は、以下の通りである。
反射部材14:176mm(X方向)×300mm(Y方向)、厚さ約150μm、白色系PET板材(東レ社製、E6QD)。
導光板13:174.5mm(X方向)×300mm(Y方向)、厚さ約550μm、アクリル樹脂製。
プリズムシート15:171mm(X方向)×300mm(Y方向)、厚さ約180μm、PETフィルムに屈折率1.51のアクリル系紫外線硬化樹脂により成形させた頂角ε=66°の逆向きプリズムシート。
光拡散シート16:171mm(X方向)×300mm(Y方向)、厚さ約160μm、住友スリーエム株式会社製。
輝度計:BM−7(TOPCON社製)、試験体の出光面から鉛直上側(Z2側)に高さh=500mmの位置に配置する。
The dimensions, specifications, and the like of the reflecting
Reflective member 14: 176 mm (X direction) × 300 mm (Y direction), thickness of about 150 μm, white PET sheet (E6QD, manufactured by Toray Industries, Inc.).
Light guide plate 13: 174.5 mm (X direction) × 300 mm (Y direction), thickness of about 550 μm, made of acrylic resin.
Prism sheet 15: 171 mm (X direction) × 300 mm (Y direction), thickness of about 180 μm, reverse prism sheet with apex angle ε = 66 ° formed from a PET film with an acrylic ultraviolet curable resin having a refractive index of 1.51 .
Light diffusion sheet 16: 171 mm (X direction) × 300 mm (Y direction), thickness of about 160 μm, manufactured by Sumitomo 3M Limited.
Luminance meter: BM-7 (manufactured by TOPCON), arranged at a height of h = 500 mm from the light exit surface of the test body vertically upward (Z2 side).
輝度分布の測定には、導光板13の対向面13b及び対向面反射部材14b間の距離dが相違するを面光源装置の試験体を複数用意した。すなわち、距離dがd=0mm、d=0.1mm、d=0.3mm、d=0.5mm、d=0.8mm、d=1.0mm、d=1.2mmの7種類の試験体を用意し、それぞれの試験体の導光方向(X方向)の輝度分布を測定し、図8にまとめた。
ここで、図8において、横軸は、試験体(導光板)の導光方向(X方向)における輝度の測定位置を示し、縦軸は、輝度計により測定された輝度値を示す。横軸の左側が導光板13の入光面13a側であり、右側が導光板13の対向面13b側となる。
For the measurement of the luminance distribution, a plurality of surface light source device test bodies were prepared in which the distance d between the facing
Here, in FIG. 8, the horizontal axis indicates the luminance measurement position in the light guide direction (X direction) of the test body (light guide plate), and the vertical axis indicates the luminance value measured by the luminance meter. The left side of the horizontal axis is the
図8に示すように、各試験体とも導光板13の入光面13a側の輝度は互いに近似しているが、光源部12から遠くなる対向面13b側の輝度には差異が生じている。具体的には、対向面側の輝度は、導光板13の対向面13b及び対向面反射部材14b間の距離dが大きくなるにつれて低下する傾向となる。これは、距離dが大きくなるにつれて対向面反射部材14bの反射光のうち導光板13に戻る光が減少し、光の利用効率が低減しているものと考えられる。
なお、d=0の場合の輝度が、d=0.1mmの場合の輝度よりも低くなっているのは、上述したように、図5(a)に示すように、光源部12から出光した光が、対向面13bから出射しても、その多くが対向面反射部材14bにより導光板に戻ることとなるが、その戻った光のほとんどが導光方向(X方向)に平行であるため、導光板13の出光面13cから出射しにくくなるためと考えられる。
以上より、面光源装置の出光面の幾何学的中心を通る導光方向において、距離dが0.5mm以下であると、対向面13b側の輝度が、入光面13a側の輝度と同程度であることが確認された。
As shown in FIG. 8, the luminances on the
Note that the luminance when d = 0 is lower than the luminance when d = 0.1 mm, as described above, the light is emitted from the
From the above, when the distance d is 0.5 mm or less in the light guide direction passing through the geometric center of the light exit surface of the surface light source device, the luminance on the facing
(面光源装置の輝度の均一性の評価)
次に、導光板の対向面及び対向面反射部材間の距離dが相違する面光源装置の試験体についての輝度の均一性を評価する。
面光源装置の輝度の測定は、上述の輝度の分布の測定と同様に、筐体部20上に反射部材14、導光板13、プリズムシート15、光拡散シート16を積層し、導光板13の入光面13a側に光源部12を配置した面光源装置の試験体(測定例1〜測定例7)を構成し、その試験体の鉛直上側(Z2側)に輝度計を配置し、試験体の光源部12を発光させた状態で行った。
輝度の測定には、導光板13の対向面13b及び対向面反射部材14b間の距離dが相違するを面光源装置の試験体を複数(測定例1〜7)用意した。すなわち、距離dがd=0mm(測定例1)、d=0.1mm(測定例2)、d=0.3mm(測定例3)、d=0.5mm(測定例4)、d=0.8mm(測定例5)、d=1.0mm(測定例6)、d=1.2mm(測定例7)の7種類の試験体を用意し、それぞれの試験体の輝度を測定した。
(Evaluation of luminance uniformity of surface light source device)
Next, the uniformity of luminance is evaluated for the specimen of the surface light source device in which the distance d between the opposing surface of the light guide plate and the opposing surface reflecting member is different.
In the measurement of the luminance of the surface light source device, the
For the measurement of the luminance, a plurality of surface light source device test bodies (measurement examples 1 to 7) having different distances d between the facing
各試験体の輝度の測定点は、図7(b)に示すように、試験体の出光面(光拡散シート16の上面)の幾何学的中心点と、出光面の四隅の点と、その四隅の各点の中点と、その四隅の各点と幾何学的中心点との中点とから構成される13点である。
評価に使用した各測定例の面光源装置は、反射部材14や、導光板13等の寸法等は、上述の輝度の分布の評価に使用した試験体と同様である。
また、各試験体との比較対象として、比較例の面光源装置を準備して、各試験体(測定例1〜7)と同様の輝度の測定を行った。比較例の面光源装置には、対向面反射部材が設けられておらず、導光板の対向面には、暗色に着色された筐体部の内壁が対向する構成となる。
As shown in FIG. 7B, the measurement points of the brightness of each test specimen are the geometric center point of the light exit surface (upper surface of the light diffusion sheet 16) of the test specimen, the four corner points of the light exit face, There are 13 points composed of the midpoints of the four corner points and the midpoints of the four corner points and the geometric center point.
The surface light source device of each measurement example used for the evaluation is the same as the test body used for the evaluation of the luminance distribution described above in terms of the dimensions of the reflecting
Moreover, the surface light source device of the comparative example was prepared as a comparison object with each test body, and the brightness | luminance measurement similar to each test body (measurement examples 1-7) was performed. The surface light source device of the comparative example is not provided with a facing surface reflecting member, and the inner wall of the casing portion colored in dark color faces the facing surface of the light guide plate.
測定例1〜7の面光源装置及び比較例の面光源装置の輝度の均一性と、画面輝度ムラの評価結果を表1、表2にまとめる。 Tables 1 and 2 summarize the luminance uniformity of the surface light source devices of the measurement examples 1 to 7 and the surface light source device of the comparative example and the evaluation results of the screen luminance unevenness.
ここで、表1における輝度の均一性は、上記13点の測定点の輝度値のうち、最小輝度値を最大輝度値で割った値である(最小輝度値/最大輝度値)。
また、画面輝度ムラは、各測定例の面光源装置及び比較例の面光源装置の出光面の輝度ムラの有無を目視により評価した結果であり、出光面全体を通して輝度ムラが認められないものを◎と評価し、輝度ムラが若干認められるが製品として十分使用できるものを○と評価した。また、輝度ムラが若干認められるが製品として推奨して使用できないものを△と評価し、明らかに輝度ムラが認められ製品として使用できないものを×と評価した。
Here, the brightness uniformity in Table 1 is a value obtained by dividing the minimum brightness value by the maximum brightness value among the 13 measurement points (minimum brightness value / maximum brightness value).
The screen brightness unevenness is a result of visual evaluation of the presence or absence of brightness unevenness on the light exit surface of the surface light source device of each measurement example and the surface light source device of the comparative example, and the brightness unevenness is not recognized throughout the light exit surface. It was evaluated as “”, and a product that could be used as a product was evaluated as “good” although some luminance unevenness was observed. Moreover, although the brightness nonuniformity was recognized slightly, the thing which cannot be recommended and used as a product was evaluated as (triangle | delta), and the brightness nonuniformity was recognized and the thing which cannot be used as a product was evaluated as x.
比較例の面光源装置は、表1に示すように、輝度均一性が63.1%であり、画面輝度ムラの評価が×であった。これは、本実施形態の面光源装置のように、導光板の対向面側に対向面反射部材が設けられておらず、また、対向面に対向する筐体部の内壁が暗色系に着色されているため、導光板の対向面から出射した光が筐体部の内壁で吸収され、導光板にほとんど戻っていないことが要因と考えられる。そのため、比較例の面光源装置は、導光板の対向面側が入光面側に比して輝度が低下してしまい、輝度均一性、画面輝度ムラの評価がともに低くなったものと考えられる。 As shown in Table 1, the surface light source device of the comparative example had a luminance uniformity of 63.1% and an evaluation of screen luminance unevenness of x. This is because, unlike the surface light source device of the present embodiment, the opposed surface reflecting member is not provided on the opposed surface side of the light guide plate, and the inner wall of the housing portion facing the opposed surface is colored in a dark color system. Therefore, it is considered that the light emitted from the opposing surface of the light guide plate is absorbed by the inner wall of the casing and hardly returned to the light guide plate. Therefore, in the surface light source device of the comparative example, it is considered that the luminance of the opposite surface side of the light guide plate is lower than that of the light incident surface side, and both the evaluation of luminance uniformity and screen luminance unevenness are lowered.
測定例1の面光源装置は、輝度均一性が70.6%であり、画面輝度ムラの評価が△であった。これは、測定例1の面光源装置は、比較例の面光源装置と相違して対向面反射部材を備えているため、比較例の面光源装置に比して輝度均一性が向上したものと考えられる。しかし、測定例1の面光源装置は、導光板の対向面と対向面反射部材との距離dが0mmであるため、導光板の対向面から出射した光の利用効率が低く、対向面側の輝度が入光面側に比して暗かったので、画面輝度ムラの評価が△になったものと考えられる。
ここで、測定例1の面光源装置は、上述の図8の輝度分布の評価において、距離dが0.1mmの場合に比して対向面側の輝度が高いが、d=0mmでは光がX1方向に進みやすいため、特に導光板の対向面側の縁(図8の測定領域外)では出向面側に立ち上がりにくくなり、その対向面側の縁の領域に黒いスジが視認されたため、画面輝度ムラの評価が△になった。
The surface light source device of Measurement Example 1 had a luminance uniformity of 70.6%, and the evaluation of screen luminance unevenness was Δ. This is because, unlike the surface light source device of the comparative example, the surface light source device of the measurement example 1 is provided with an opposing surface reflection member, and thus the luminance uniformity is improved as compared with the surface light source device of the comparative example. Conceivable. However, since the distance d between the opposing surface of the light guide plate and the opposing surface reflecting member is 0 mm in the surface light source device of Measurement Example 1, the utilization efficiency of the light emitted from the opposing surface of the light guide plate is low, and Since the brightness was darker than that on the light incident surface side, the evaluation of the screen brightness unevenness is considered to be Δ.
Here, in the evaluation of the luminance distribution of FIG. 8 described above, the surface light source device of Measurement Example 1 has higher luminance on the opposite surface side as compared to the case where the distance d is 0.1 mm. Since it is easy to proceed in the X1 direction, it is difficult to stand up on the outgoing surface side especially at the edge on the opposite surface side of the light guide plate (outside the measurement region in FIG. 8), and black streaks are visually recognized in the edge region on the opposite surface side The evaluation of luminance unevenness was Δ.
また、測定例6の面光源装置は、輝度均一性が68.8%であり、画面輝度ムラの評価が△であった。これは、測定例6の面光源装置は、比較例の面光源装置と相違して対向面反射部材を備えているため、比較例の面光源装置に比して輝度均一性が向上したものと考えられる。しかし、測定例6の面光源装置は、導光板の対向面と対向面反射部材との距離dが1.0mmと広すぎるため、対抗面反射部材で反射した反射光の多くが導光板に戻らず、対向面側の輝度が入光面側に比して暗くなったので、画面輝度ムラの評価が△になったものと考えられる。
測定例7の面光源装置は、輝度均一性が64.0%であり、画面輝度ムラの評価が×であった。これは、測定例7の面光源装置は、導光板の対向面と対向面反射部材との距離dが1.0mmよりも大きいため、対向面反射部材を備えていても、反射光が導光板に戻される量が少なくなるため、比較例の面光源装置と同程度の評価になったものと考えられる。
In addition, the surface light source device of Measurement Example 6 had a luminance uniformity of 68.8% and a screen luminance unevenness evaluation of Δ. This is because, unlike the surface light source device of the comparative example, the surface light source device of the measurement example 6 is provided with an opposing surface reflection member, so that the luminance uniformity is improved as compared with the surface light source device of the comparative example. Conceivable. However, in the surface light source device of Measurement Example 6, since the distance d between the opposing surface of the light guide plate and the opposing surface reflecting member is too wide as 1.0 mm, most of the reflected light reflected by the opposing surface reflecting member returns to the light guide plate. Since the brightness on the opposite surface side became darker than that on the light incident surface side, it is considered that the evaluation of the screen brightness unevenness was Δ.
The surface light source device of Measurement Example 7 had a luminance uniformity of 64.0% and a screen luminance unevenness evaluation of x. This is because, in the surface light source device of Measurement Example 7, since the distance d between the opposing surface of the light guide plate and the opposing surface reflecting member is greater than 1.0 mm, even if the opposing surface reflecting member is provided, the reflected light is transmitted through the light guide plate. Since the amount returned to is reduced, it is considered that the evaluation was comparable to that of the surface light source device of the comparative example.
これに対して、測定例2の面光源装置は、輝度均一性が75.1%であり、画面輝度ムラの評価が◎であった。また、測定例3、4の面光源装置も、それぞれ輝度均一性が74.4%、74.1%であり、ともに画面輝度ムラの評価が◎であった。これは、測定例2〜4の面光源装置は、導光板の対向面及び対向面反射部材間の距離dが0.1〜0.5mmになることによって、導光板の対向面から出射して対向面反射部材で反射した反射光のほとんどが、導光板に戻るため、輝度均一性が向上し、また、画面輝度ムラの評価も◎になったものと考えられる。 In contrast, the surface light source device of Measurement Example 2 had a luminance uniformity of 75.1% and an evaluation of screen luminance unevenness was ◎. In addition, the surface light source devices of Measurement Examples 3 and 4 also had luminance uniformity of 74.4% and 74.1%, respectively, and the evaluation of screen luminance unevenness was ◎. This is because the surface light source devices of Measurement Examples 2 to 4 emit light from the facing surface of the light guide plate when the distance d between the facing surface of the light guide plate and the facing surface reflecting member is 0.1 to 0.5 mm. Since most of the reflected light reflected by the opposing surface reflecting member returns to the light guide plate, the luminance uniformity is improved, and the evaluation of the screen luminance unevenness is considered to be ◎.
また、測定例5の面光源装置は、輝度均一性が72.0%であり、画面輝度ムラの評価が○であった。これは、測定例2〜4の場合と同様に、導光板の対向面から出射して対向面反射部材で反射した反射光のほとんどが、導光板に戻るため、輝度均一性が向上したものと考えられる。但し、測定例5の面光源装置は、測定例2〜4に比して距離dが離れているため、導光板の対向面側の輝度が入光面に比して若干暗くなり、画面輝度ムラの評価が○になったものと考えられる。 In addition, the surface light source device of Measurement Example 5 had a luminance uniformity of 72.0% and an evaluation of screen luminance unevenness was good. As in the case of Measurement Examples 2 to 4, since most of the reflected light emitted from the opposing surface of the light guide plate and reflected by the opposing surface reflecting member returns to the light guide plate, the luminance uniformity is improved. Conceivable. However, since the surface light source device of Measurement Example 5 has a distance d farther than that of Measurement Examples 2 to 4, the luminance on the opposite surface side of the light guide plate is slightly darker than that of the light incident surface, resulting in screen luminance. It is probable that the evaluation of unevenness was ○.
以上の評価結果より、距離dが、0mm<d<1.0mmを満たす面光源装置、すなわち測定例2〜5の面光源装置が、輝度均一性が72%以上で良好であり、画面輝度ムラの評価も◎又は○で十分に抑制されることが確認された。また、面光源装置の画面輝度ムラをより効果的に抑制するには、評価が◎となる必要があるため、距離dが、0.1mm≦d≦0.5mmであることが更に好ましいことも確認された。 From the above evaluation results, the surface light source device in which the distance d satisfies 0 mm <d <1.0 mm, that is, the surface light source devices in Measurement Examples 2 to 5, have good luminance uniformity of 72% or more, and have uneven screen luminance. It was confirmed that the evaluation was sufficiently suppressed by ◎ or ○. Moreover, in order to more effectively suppress the screen luminance unevenness of the surface light source device, since the evaluation needs to be ◎, it is more preferable that the distance d is 0.1 mm ≦ d ≦ 0.5 mm. confirmed.
以上より、本発明による面光源装置10は、対向面反射部材14bが、導光板13の対向面13bとの距離dが、0mm<d<1.0mmの範囲内であるので、光源部12から出光した光が、対向面13bから出射して対向面反射部材14bで反射し、その反射光のほとんどが、導光板13に戻り、光の利用効率を向上することができる。
また、面光源装置10は、対向面反射部材14bが、背面反射部材14aと一体で形成されているので、対向面反射部材14bを背面反射部材14aとともに筐体部20に同時に設置することができ、背面反射部材14aと対向面反射部材14bとが別体で構成されている場合に比して簡易に面光源装置を製造することができる。
As described above, in the surface
Further, in the surface
更に、面光源装置10は、対向面反射部材14bが背面反射部材14aと一体で形成されているとともに、背面反射部材14aが導光板13の背面13dにおける対向面13b側と接合されているので、導光板13及び反射部材14がそれぞれ個別に吸湿等によって伸縮したとしても、導光板13の対向面13bと対向面反射部材14bとの距離dを一定に保つことができ、光の利用効率が変化してしまうのを極力抑制することができる。
Further, in the surface
(変形形態)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
図9は、変形形態の面光源装置を説明する図であり、図2に対応する図である。
(Deformation)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made as in the modifications described later, and these are also included in the present invention. Within the technical scope. In addition, the effects described in the embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments. It should be noted that the above-described embodiment and modifications described later can be used in appropriate combination, but detailed description thereof is omitted.
FIG. 9 is a diagram for explaining a modified surface light source device, and corresponds to FIG. 2.
(1)実施形態において、反射部材14は、背面反射部材14a及び対向面反射部材14bから構成される例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、反射部材14は、図9に示すように、背面反射部材14a及び対向面反射部材14bだけでなく、導光板13の対向面13b及び対向面反射部材14b間の上側(Z2側)の開口部を覆う出光側反射部材14cを備えるようにしてもよい。また、これらの反射部材を一体で形成するようにしてもよい。このように出光側反射部材14cを設けることで、対向面反射部材14bで反射した反射光が、導光板13の対向面13b及び対向面反射部材14b間の上側(Z2側)の開口部から漏れ出てしまうのを抑制するとともに、その反射光を導光板13に戻すことができ、光の利用効率を向上させることができる。
(1) In the embodiment, the example in which the reflecting
(2)本実施形態では、背面反射部材14aと対向面反射部材14bとが一体で形成されている例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、各反射部材が別体で形成されるようにしてもよい。
(3)反射部材14は、その表面(導光板13と対向する面)に微細な凹凸形状からなるマット層を形成するようにしてもよい。マット層を設けることにより、反射部材14に導光板13を積層させた場合に、両者が光学密着してしまうのを抑制することができる。
(2) In the present embodiment, an example in which the
(3) You may make it form the mat | matte layer which consists of fine uneven | corrugated shape on the surface (surface facing the light-guide plate 13) of the
(4)背面側単位光学形状131は、例えば、頂面部134が複数の出光面13cに平行な面からなり、頂面部134内において対向面側に向かうにつれて背面側への高さが高くなる階段状となっている形態としてもよい。このような形状とすることにより、頂面部134が平面状である導光板13と同様の光学性能を有しながら、反射部材14と導光板13との接触面積を小さくでき、より光学密着を抑制できる。
また、例えば、導光板13の背面13dを平面状とし、V字状の溝が複数形成されることにより、背面側単位光学形状が形成され、この溝の斜面が第2斜面部133のように光を全反射させ、かつ、偏向させる作用を有する形態としてもよい。
(4) The back-side unit
Further, for example, the
(5)背面側単位光学形状131は、板面内において導光方向に直交する方向(Y方向)に不連続な島状に形成されていてもよい。例えば、背面側単位光学形状131は、背面側に凸となる略四角台形状であり、導光方向及びこれに直交する方向(X方向及びY方向)に配列される形態としてもよい。
(5) The back side unit
(6)出光側単位光学形状135は、配列ピッチP2が配列方向における幅W2よりも大きく、各出光側単位光学形状135間に、平面部や凹部等が形成された形状としてもよい。なお、背面側単位光学形状131についても同様である。
(7)導光板13の総厚は、入光面側(X1側)が厚く、対向面側(X2側)へ進むにつれて次第に薄くなる形状としてもよい。
(6) The light emission side unit
(7) The total thickness of the
(8)背面側単位光学形状131の角度αは、配列方向において、段階的又は連続的に、変化する形態としてもよい。
(9)使用環境や所望の光学性能に合わせて、面光源装置10として導光板13と組み合わせて用いる各種光学シート等は、適宜選択して用いることができる。例えば、プリズムシート15とLCDパネル11との間に、各種レンズ形状やプリズム形状が形成された他の光学シート等を、適宜組み合わせて配置してもよい。また、プリズムシート15以外の偏向作用を有する光学シートを用いてもよい。
(8) The angle α of the back side unit
(9) Various optical sheets used in combination with the
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態等によって限定されることはない。 In addition, although this embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the above-described embodiments and the like.
1 透過型表示装置
10 面光源装置
11 LCDパネル
12 光源部
13 導光板
131 背面側単位光学形状
132 第1斜面部
133 第2斜面部
134 頂面部
14 反射部材
14a 背面反射部材
14b 対向面反射部材
15 プリズムシート
16 光拡散シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission
Claims (4)
前記導光板の対向面側に配置され、前記導光板の前記対向面から出射した光を前記導光板側に反射する対向面反射部材とを備え、
前記対向面反射部材は、前記導光板の前記対向面との距離dが、0mm<d<1.0mmの範囲内であること、
を特徴とする面光源装置。 A light incident surface on which light is incident; a light exit surface that intersects the light incident surface and emits light; a rear surface that faces the light exit surface; and a facing surface that faces the light incident surface; A light guide plate that emits light from the light exit surface while guiding light incident from the surface in the light guide direction;
An opposing surface reflecting member that is disposed on the opposing surface side of the light guide plate and reflects light emitted from the opposing surface of the light guide plate to the light guide plate side;
The opposing surface reflecting member has a distance d between the opposing surface of the light guide plate and a range of 0 mm <d <1.0 mm;
A surface light source device.
前記導光板の背面側に配置され、前記導光板の前記背面から出射した光を前記導光板側に反射する背面反射部材を備え、
前記対向面反射部材は、前記背面反射部材と一体で形成されていること、
を特徴とする面光源装置。 The surface light source device according to claim 1,
A rear reflection member that is disposed on the back side of the light guide plate and reflects light emitted from the back side of the light guide plate to the light guide plate side;
The opposing surface reflecting member is formed integrally with the back reflecting member;
A surface light source device.
背面反射部材は、前記導光板の前記背面における前記対向面側と接合されていること、
を特徴とする面光源装置。 The surface light source device according to claim 2,
The back reflecting member is bonded to the opposite surface side of the back surface of the light guide plate;
A surface light source device.
前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部と、
を備える透過型表示装置。 The surface light source device according to any one of claims 1 to 3,
A transmissive display unit illuminated from the back side by the surface light source device;
A transmissive display device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014069092A JP2015191818A (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Surface light source device and transmission type display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014069092A JP2015191818A (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Surface light source device and transmission type display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015191818A true JP2015191818A (en) | 2015-11-02 |
Family
ID=54426147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014069092A Pending JP2015191818A (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Surface light source device and transmission type display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015191818A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018106828A (en) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 大日本印刷株式会社 | Surface light source device and transmission type display device |
-
2014
- 2014-03-28 JP JP2014069092A patent/JP2015191818A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018106828A (en) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 大日本印刷株式会社 | Surface light source device and transmission type display device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5765301B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, transmissive display device | |
JP5919964B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, display device | |
JP2012164583A (en) | Light guide plate, surface light source device, and transmission type display device | |
US9239420B2 (en) | Light guide plate, surface source device and transmission-type display device | |
JP5700084B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, transmissive display device | |
JP6354207B2 (en) | Reflective sheet, surface light source device, transmissive display device | |
JP5804216B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, transmissive display device | |
JP5804011B2 (en) | Transmission type display device | |
JP6044661B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, transmissive display device | |
JP2017208287A (en) | Surface light source device and transmission type display device | |
JP5929552B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, transmissive display device | |
JP6303649B2 (en) | Surface light source device, transmissive display device | |
JP2017004637A (en) | Light guide plate, surface light source device, transmission type display device | |
JP2015191818A (en) | Surface light source device and transmission type display device | |
JP5700169B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, transmissive display device | |
JP6593183B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, transmissive display device | |
JP2016134353A (en) | Light guide plate, surface light source device, and transmission type display device | |
JP2015069932A (en) | Surface light source device and transmission type display device | |
JP5664609B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, transmissive display device | |
JP2018106828A (en) | Surface light source device and transmission type display device | |
JP5935459B2 (en) | Light guide plate, surface light source device, display device | |
JP2013068834A (en) | Liquid crystal display device | |
JP2008305590A (en) | Surface light source device and transmission type display device | |
JP2015069764A (en) | Reflection sheet, surface light source device and transparent type display device | |
JP5679020B1 (en) | Light guide plate, surface light source device, transmissive display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160928 |