以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.
図１〜図１２は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、液晶表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図であり、図２は面光源装置の作用を説明するための断面図であり、図３は面光源装置を示す上面図である。図４及び図５は面光源装置に含まれた導光板を示す斜視図であり、図６は導光板の主切断面において導光板を示す断面図である。図７は面光源装置に含まれた光学シートを示す斜視図であり、図８は光学シートの主切断面において光学シートを示す断面図であり、図９及び図１０は、光学シートの作用を説明するための図である。図１１及び図１２は、表示装置の表示面上での規格化された輝度の角度分布の一例を示す図である。
FIGS. 1-12 is a figure for demonstrating one Embodiment by this invention. Among these, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device and a surface light source device, FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the operation of the surface light source device, and FIG. 3 shows the surface light source device. It is a top view. 4 and 5 are perspective views showing the light guide plate included in the surface light source device, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing the light guide plate in the main cut surface of the light guide plate. FIG. 7 is a perspective view showing an optical sheet included in the surface light source device, FIG. 8 is a cross-sectional view showing the optical sheet on the main cutting surface of the optical sheet, and FIGS. 9 and 10 show the action of the optical sheet. It is a figure for demonstrating. FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams showing an example of the normalized luminance angular distribution on the display surface of the display device.
図１に示すように、表示装置１０は、表示パネル１５と、表示パネル１５の背面側に配置され表示パネル１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、表示パネル１５と面光源装置２０との間に設けられた粘着層１７と、を備えている。表示装置１０は、画像を表示する表示面１１を有している。表示パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面１１に像を表示するように構成されている。本実施の形態で示す一実施例において、表示装置１０は液晶表示装置であり、表示パネル１５は液晶表示パネルである。ただし、表示パネル１５は液晶表示パネルに限定されるものではなく、他の透過型表示パネルを用いることもできる。
As shown in FIG. 1, the display device 10 includes a display panel 15, a surface light source device 20 that is disposed on the back side of the display panel 15 and illuminates the display panel 15 in a planar shape from the back side, and the display panel 15 and the surface light source device. 20 and an adhesive layer 17 provided between the two. The display device 10 has a display surface 11 for displaying an image. The display panel 15 functions as a shutter that controls transmission or blocking of light from the surface light source device 20 for each pixel, and is configured to display an image on the display surface 11. In one example shown in the present embodiment, the display device 10 is a liquid crystal display device, and the display panel 15 is a liquid crystal display panel. However, the display panel 15 is not limited to a liquid crystal display panel, and other transmissive display panels can also be used.
図示された液晶表示パネル１５は、出光側に配置された上偏光板１３と、入光側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶層１２と、を有している。偏光板１４，１３は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
The illustrated liquid crystal display panel 15 is disposed between the upper polarizing plate 13 disposed on the light output side, the lower polarizing plate 14 disposed on the light incident side, and the upper polarizing plate 13 and the lower polarizing plate 14. And a liquid crystal layer 12. The polarizing plates 14 and 13 decompose the incident light into two orthogonally polarized components (P wave and S wave) and oscillate in one direction (direction parallel to the transmission axis) (for example, P wave). ) And absorbs a linearly polarized light component (for example, S wave) that vibrates in the other direction (direction parallel to the absorption axis) perpendicular to the one direction.
液晶層１２には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶層１２中の液晶分子の配向方向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分は、電界印加された液晶層１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶層１２を通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶層１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
An electric field can be applied to the liquid crystal layer 12 for each region where one pixel is formed. Then, the alignment direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 12 changes depending on whether or not an electric field is applied. As an example, a polarization component in a specific direction that has passed through the lower polarizing plate 14 disposed on the light incident side rotates the polarization direction by 90 ° when passing through the liquid crystal layer 12 to which an electric field is applied. When passing through the liquid crystal layer 12 that is not applied, the polarization direction is maintained. In this case, depending on whether or not an electric field is applied to the liquid crystal layer 12, does the polarized light component that vibrates in a specific direction transmitted through the lower polarizing plate 14 further pass through the upper polarizing plate 13 disposed on the light output side of the lower polarizing plate 14? Alternatively, it is possible to control whether the light is absorbed and blocked by the upper polarizing plate 13.
このようにして液晶表示パネル１５では、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示パネル１５の詳細については、種々の公知文献（例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典（内田龍男、内池平樹監修）」２００１年工業調査会発行）に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
In this way, the liquid crystal display panel 15 can control transmission or blocking of light from the surface light source device 20 for each pixel. The details of the liquid crystal display panel 15 are described in various publicly known documents (for example, “Flat Panel Display Dictionary (supervised by Tatsuo Uchida, Hiraki Uchiike)” published in 2001 by the Industrial Research Council). The detailed description above is omitted.
粘着層１７は、面光源装置２０と表示パネル１５との間に設けられ、面光源装置２０を表示パネル１５に接合する。粘着層１７としては、アクリル系粘着剤が用いられることが好ましい。また、粘着層１７の厚みは、表示装置１０の厚さが厚くなりすぎないこと等を考慮すると、１００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以下であることがより好ましい。
The adhesive layer 17 is provided between the surface light source device 20 and the display panel 15 and joins the surface light source device 20 to the display panel 15. As the adhesive layer 17, an acrylic adhesive is preferably used. The thickness of the adhesive layer 17 is preferably 100 μm or less, more preferably 30 μm or less, considering that the thickness of the display device 10 is not too large.
また、粘着層１７に、より詳しくは面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までに、拡散機能が付与されている。すなわち、面光源装置２０の粘着層１７側の面での拡散、表示パネル１５の粘着層１７側の面での拡散、及び粘着層１７の内部拡散のうち少なくとも１つが付与されている。面光源装置２０の粘着層１７側の面での拡散は、典型的な例として、面光源装置２０と粘着層１７との凹凸界面での屈折率差に起因した拡散とすることができる。他の例として、面光源装置２０の粘着層１７側の面がマット層として形成され、当該マット層が、バインダー樹脂と、バインダー樹脂とは異なる屈折率を有した拡散成分を含む層として形成されていてもよい。表示パネル１５の粘着層１７側の面での拡散は、場所が異なるだけで、面光源装置２０の粘着層１７側の面での拡散と同様の構成にて発現させることができる。粘着層１７の内部拡散は、粘着層１７がシート状のベース内に拡散成分を含有することで、発現され得る。拡散成分は、反射性を有した材料からなる粒子や、ベースとは異なる屈折率を有した粒子や気泡とすることができる。
More specifically, a diffusion function is given to the adhesive layer 17 from the adhesive layer 17 side surface of the surface light source device 20 to the adhesive layer 17 side surface of the display panel 15. That is, at least one of diffusion on the surface of the surface light source device 20 on the adhesive layer 17 side, diffusion on the surface of the display panel 15 on the adhesive layer 17 side, and internal diffusion of the adhesive layer 17 is provided. As a typical example, the diffusion on the surface of the surface light source device 20 on the adhesive layer 17 side can be diffusion caused by a difference in refractive index at the uneven interface between the surface light source device 20 and the adhesive layer 17. As another example, the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 is formed as a mat layer, and the mat layer is formed as a layer containing a binder resin and a diffusion component having a refractive index different from that of the binder resin. It may be. The diffusion on the surface of the display panel 15 on the adhesive layer 17 side can be expressed by the same configuration as the diffusion on the surface of the surface light source device 20 on the adhesive layer 17 side only in different places. The internal diffusion of the adhesive layer 17 can be expressed when the adhesive layer 17 contains a diffusion component in the sheet-like base. The diffusing component can be a particle made of a reflective material, a particle having a refractive index different from that of the base, or a bubble.
そして、この拡散機能による面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までのヘイズは、９０％以下、より好ましくは８０％以下である。このヘイズを９０％以下に設定することで、後述するように、目視で感知可能な程度にまでピーク輝度の低下を抑制することができ、８０％以下とすることで、目視で感知可能な程度にピーク輝度が得られる方向以外の方向への出光を抑制することができる。また、このヘイズは３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。このヘイズを３０％以上に設定することで、後述するように、表示面１１上において通常の観察ではぎらつきや虹むらが認識されず、５０％以上とすることで、任意の態様で表示面１１上におけるぎらつきや虹むらが認識されなくなる。ここで、ぎらつきとは、表示面１１に表示される画像において本来表示すべき色とは異なる色が粒状に視認される現象である。ぎらつきは、光学シート６０の構成に起因してその出光面６１から出光する光に明暗パターンが生じ、液晶層１２の赤、緑、青の各画素部に均一な強度で光が入光しないことを、主たる原因の一つとしていると考えられている。虹むらとは、虹のような色むらが視認される現象である。虹むらは、表示装置１０に入射した外光が光学シート６０により波長ごとに異なる向きに反射されることで、表示面１１に表示される画像の色が外光の反射光と混ざることを主たる原因の一つとしていると考えられている。
The haze from the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 to the surface on the adhesive layer 17 side of the display panel 15 by this diffusion function is 90% or less, more preferably 80% or less. By setting this haze to 90% or less, as will be described later, it is possible to suppress a decrease in peak luminance to a level that can be visually detected, and by setting it to 80% or less, a level that can be visually detected. In addition, light emission in directions other than the direction in which peak luminance is obtained can be suppressed. The haze is preferably 30% or more, and more preferably 50% or more. By setting this haze to 30% or more, as will be described later, glare and rainbow unevenness are not recognized on the display surface 11 by normal observation, and by setting it to 50% or more, the display surface can be displayed in an arbitrary manner. 11 is not recognized. Here, the glare is a phenomenon in which a color different from the color that should be originally displayed in the image displayed on the display surface 11 is visually recognized in granular form. The glare is caused by the configuration of the optical sheet 60, causing a light / dark pattern in the light emitted from the light exit surface 61, and the light does not enter the red, green, and blue pixel portions of the liquid crystal layer 12 with uniform intensity. This is considered to be one of the main causes. Rainbow unevenness is a phenomenon in which color unevenness like a rainbow is visually recognized. The rainbow spot is mainly that the external light incident on the display device 10 is reflected by the optical sheet 60 in different directions for each wavelength, so that the color of the image displayed on the display surface 11 is mixed with the reflected light of the external light. It is considered as one of the causes.
なお、ヘイズは、透過ヘイズとして、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所製、製品番号；ＨＭ−１５０）を用いてＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠した方法により測定することができる。
In addition, a haze can be measured by the method based on JISK7136 using a haze meter (Murakami Color Research Laboratory make, product number; HM-150) as a permeation | transmission haze.
次に、面光源装置２０について説明する。面光源装置２０は、面状に光を発光する発光面２１を有し、本実施の形態では、液晶表示パネル１５を背面側から照明する装置として用いられている。
Next, the surface light source device 20 will be described. The surface light source device 20 has a light emitting surface 21 that emits light in a planar shape, and is used as a device that illuminates the liquid crystal display panel 15 from the back side in the present embodiment.
図１に示す例では、面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板３０と、導光板３０の一方の側（図１に於いては左側）の側方に配置された光源２４と、導光板３０にそれぞれ対面するようにして配置された光学シート（プリズムシート）６０及び反射シート２８と、を有している。図示された例では、光学シート６０が、液晶表示パネル１５に直面して配置されている。そして、光学シート６０の出光面６１（第２出光面）によって、面光源装置２０の発光面２１が画成されている。
In the example illustrated in FIG. 1, the surface light source device 20 is configured as an edge light type surface light source device, and is disposed on the side of the light guide plate 30 and one side (left side in FIG. 1) of the light guide plate 30. And the optical sheet (prism sheet) 60 and the reflection sheet 28 disposed so as to face the light guide plate 30, respectively. In the illustrated example, the optical sheet 60 is disposed facing the liquid crystal display panel 15. The light emitting surface 21 of the surface light source device 20 is defined by the light emitting surface 61 (second light emitting surface) of the optical sheet 60.
図示する例において、導光板３０の出光面３１（第１出光面）は、液晶表示装置１０の表示面１１および面光源装置２０の発光面２１と同様に、平面視形状（図１に於いては、上方から見下ろして見た形状）が四角形形状に形成されている。この結果、導光板３０は、全体的に、一対の主面（出光面３１および裏面３２）を有する相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されており、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。同様に、光学シート６０及び反射シート２８は、全体的に、相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されている。
In the example shown in the drawing, the light exit surface 31 (first light exit surface) of the light guide plate 30 has a plan view shape (in FIG. 1), similar to the display surface 11 of the liquid crystal display device 10 and the light emitting surface 21 of the surface light source device 20. The shape when viewed from above is formed in a quadrangular shape. As a result, the light guide plate 30 is generally configured as a rectangular parallelepiped member having a pair of main surfaces (the light exit surface 31 and the back surface 32) in which the sides in the thickness direction are smaller than the other sides. A side surface defined between the pair of main surfaces includes four surfaces. Similarly, the optical sheet 60 and the reflection sheet 28 are generally configured as rectangular parallelepiped members having relatively thin sides in the thickness direction than other sides.
導光板３０は、液晶表示パネル１５側の一方の主面によって構成された出光面３１と、出光面３１に対向するもう一方の主面からなる裏面３２と、出光面３１および裏面３２の間を延びる側面と、を有している。側面のうちの第１方向ｄ１に対向する二つの面のうちの一方の側面が、入光面３３をなしている。図１および図３に示すように、入光面３３に対面して光源２４が設けられている。図２に示すように、入光面３３から導光板３０内に入射した光は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って入光面３３に対向する反対面３４に向け、概ね第１方向（導光方向）ｄ１に沿って導光板３０内を導光されるようになる。図１および図２に示すように、光学シート６０は、導光板３０の出光面３１に対面するようにして配置され、反射シート２８は、導光板３０の裏面３２に対面するようにして配置されている。
The light guide plate 30 includes a light output surface 31 constituted by one main surface on the liquid crystal display panel 15 side, a back surface 32 formed of the other main surface facing the light output surface 31, and a space between the light output surface 31 and the back surface 32. And a side surface extending. One of the two surfaces facing the first direction d 1 of the side surfaces forms the light incident surface 33. As shown in FIGS. 1 and 3, a light source 24 is provided facing the light incident surface 33. As shown in FIG. 2, the light that has entered the light guide plate 30 from the light incident surface 33 is directed substantially toward the opposite surface 34 that faces the light incident surface 33 along the first direction (light guide direction) d 1 . comes to be guided in one direction (light guide direction) light guide plate 30 along the d 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical sheet 60 is disposed so as to face the light exit surface 31 of the light guide plate 30, and the reflection sheet 28 is disposed so as to face the back surface 32 of the light guide plate 30. ing.
光源は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、光源２４は、入光面３３の長手方向（図１に於いては、紙面に直交する方向、即ち、紙面の表裏方向）に沿って、並べて配置された多数の点状発光体２５、具体的には、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって、構成されている。なお、図３及び図４に示された導光板３０には、光源２４をなす多数の点状発光体２５の配置位置が示されている。
The light source may be configured in various modes such as a fluorescent lamp such as a linear cold cathode tube, a point LED (light emitting diode), an incandescent lamp, and the like. In the present embodiment, the light source 24 has a large number of dots arranged side by side along the longitudinal direction of the light incident surface 33 (in FIG. 1, the direction orthogonal to the paper surface, that is, the front and back direction of the paper surface). The light emitter 25, specifically, a plurality of light emitting diodes (LEDs). Note that the light guide plate 30 shown in FIGS. 3 and 4 shows the arrangement positions of a large number of point-like light emitters 25 forming the light source 24.
反射シート２８は、導光板３０の裏面３２から漏れ出した光を反射して、再び導光板３０内に入射させるための部材である。反射シート２８は、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート、ＥＳＲ（Enhanced Specular Reflector）等の反射型偏光シート等から、構成され得る。反射シート２８での反射は、正反射（鏡面反射）でもよく、拡散反射でもよい。反射シート２８での反射が拡散反射の場合には、当該拡散反射は、等方性拡散反射であってもよいし、異方性拡散反射であってもよい。
The reflection sheet 28 is a member for reflecting the light leaking from the back surface 32 of the light guide plate 30 so as to enter the light guide plate 30 again. The reflection sheet 28 is a white scattering reflection sheet, a sheet made of a material having a high reflectance such as metal, a sheet containing a thin film (for example, a metal thin film) made of a material having a high reflectance as a surface layer, ESR (Enhanced Specular) It can be configured from a reflective polarizing sheet such as a reflector. The reflection on the reflection sheet 28 may be regular reflection (specular reflection) or diffuse reflection. When the reflection on the reflection sheet 28 is diffuse reflection, the diffuse reflection may be isotropic diffuse reflection or anisotropic diffuse reflection.
ところで、本明細書において、「出光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート６０、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、例えば図１における紙面の上側）のことであり、「入光側」とは、光源２４、導光板３０、光学シート６０、粘着層１７、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。
By the way, in this specification, the “light-emitting side” means that the light source 24, the light guide plate 30, the optical sheet 60, the liquid crystal display panel 15, and the components of the display device 10 are advanced without going back to each other. It is the downstream side (observer side, for example, the upper side of the paper surface in FIG. 1) in the traveling direction of the light emitted and directed to the observer, and the “light incident side” is the light source 24, the light guide plate 30, and the optical sheet 60. It is the upstream side in the traveling direction of the light emitted from the display device 10 and traveling toward the observer without going back between the adhesive layer 17, the liquid crystal display panel 15, and the components of the display device 10.
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。
Further, in the present specification, terms such as “sheet”, “film”, and “plate” are not distinguished from each other only based on the difference in names. Therefore, for example, a “sheet” is a concept including a member that can also be called a film or a plate.
さらに、本明細書において「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態において、導光板３０の板面、導光板３０の後述する基部４０のシート面（板面）、光学シート６０のシート面、反射シート２８のシート面、液晶表示パネルのパネル面、表示装置１０の表示面１１、および、面光源装置２０の発光面２１は、互いに平行となっている。また、本明細書において、シート状の部材の法線方向とは、対象となるシート状の部材のシート面への法線方向のことを指す。さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置２０の発光面２１への法線方向ｎｄのことであり、本実施の形態においては、面光源装置２０の発光面２１への法線方向、導光板３０の板面への法線方向、光学シート６０のシート面への法線方向、表示装置１０の表示面１１への法線方向等にも一致する（例えば、図１，図２参照）。
Further, in this specification, the “sheet surface (plate surface, film surface)” corresponds to the planar direction of the target sheet-like member when the target sheet-like member is viewed as a whole and globally. Refers to the surface. In this embodiment, the plate surface of the light guide plate 30, the sheet surface (plate surface) of the base 40 (to be described later) of the light guide plate 30, the sheet surface of the optical sheet 60, the sheet surface of the reflective sheet 28, and the panel of the liquid crystal display panel The surface, the display surface 11 of the display device 10, and the light emitting surface 21 of the surface light source device 20 are parallel to each other. Moreover, in this specification, the normal line direction of a sheet-like member refers to the normal line direction to the sheet surface of the sheet-like member used as object. Further, in the present specification, the “front direction” refers to the normal direction nd to the light emitting surface 21 of the surface light source device 20, and in this embodiment, the method to the light emitting surface 21 of the surface light source device 20. It also coincides with the line direction, the normal direction to the plate surface of the light guide plate 30, the normal direction to the sheet surface of the optical sheet 60, the normal direction to the display surface 11 of the display device 10 (for example, FIG. (See FIG. 2).
次に、図２〜図６を主に参照して、導光板３０についてさらに詳述する。図２〜図６によく示されているように、導光板３０は、板状に形成された基部４０と、基部４０の一側の面（観察者側を向く面、出光側面）４１上に形成された複数の単位光学要素５０と、を有している。基部４０は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、反射シート２８に対面している側に位置する基部４０の他側の面４２によって、導光板３０の裏面３２が構成されている。
Next, the light guide plate 30 will be described in more detail with reference mainly to FIGS. As shown in FIGS. 2 to 6, the light guide plate 30 is formed on a base portion 40 formed in a plate shape and a surface (surface facing the observer side, light-emitting side surface) 41 on one side of the base portion 40. A plurality of unit optical elements 50 formed. The base 40 is configured as a flat member having a pair of parallel main surfaces. The back surface 32 of the light guide plate 30 is configured by the surface 42 on the other side of the base 40 located on the side facing the reflection sheet 28.
なお、本明細書における「単位プリズム」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。
The “unit prism”, “unit shape element”, “unit optical element”, and “unit lens” in the present specification refer to the optical action such as refraction and reflection on the light, and indicate the traveling direction of the light. It refers to an element having a function to be changed, and is not distinguished from each other based only on a difference in designation.
図５によく示されているように、導光板３０の裏面３２をなす基部４０の他方の主面をなす他側面４２は凹凸面として形成されている。具体的な構成として、基部４０の他側面４２の凹凸によって、裏面３２が、傾斜面３７と、導光板３０の法線方向ｎｄに延びる段差面３８と、導光板３０の板面方向に延びる接続面３９と、を有している。導光板３０内での導光は、導光板３０の一対の主面３１，３２での全反射作用によっている。その一方で、傾斜面３７は、入光面３３側から反対面３４側へ向かうにつれて出光面３１に接近するよう、導光板３０の板面に対して傾斜している。したがって、傾斜面３７で反射した光については、一対の主面３１，３２に入射する際の入射角度は小さくなる。傾斜面３７で反射することにより、一対の主面３１，３２への入射角度が全反射臨界角度未満になると、当該光は、導光板３０から出射するようになる。すなわち、傾斜面３７は、導光板３０から光を取り出すための要素として機能する。
As well shown in FIG. 5, the other side surface 42 that forms the other main surface of the base portion 40 that forms the back surface 32 of the light guide plate 30 is formed as an uneven surface. As a specific configuration, the back surface 32 has an inclined surface 37, a step surface 38 extending in the normal direction nd of the light guide plate 30, and a connection extending in the plate surface direction of the light guide plate 30 due to the unevenness of the other side surface 42 of the base 40. And a surface 39. The light guide in the light guide plate 30 is based on the total reflection action on the pair of main surfaces 31 and 32 of the light guide plate 30. On the other hand, the inclined surface 37 is inclined with respect to the plate surface of the light guide plate 30 so as to approach the light exit surface 31 from the light incident surface 33 side toward the opposite surface 34 side. Therefore, the incident angle when the light reflected by the inclined surface 37 enters the pair of main surfaces 31 and 32 becomes small. When the incident angle on the pair of main surfaces 31 and 32 is less than the total reflection critical angle by reflecting on the inclined surface 37, the light is emitted from the light guide plate 30. That is, the inclined surface 37 functions as an element for extracting light from the light guide plate 30.
導光方向である第１方向ｄ１に沿った傾斜面３７の分布を裏面３２内で調節することにより、導光板３０からの出射光量の第１方向ｄ１に沿った分布を調整することができる。図２〜図６に示された例では、導光方向に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２うちの傾斜面３７が占める割合が高くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入射面３３から離間した領域での導光板３０からの光の出射が促進され、入射面３３から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。
The distribution of the inclined surface 37 along the first direction d 1 is a light guiding direction by adjusting in the back surface 32, to adjust the first distribution along the direction d 1 of the amount of light emitted from the light guide plate 30 it can. In the example shown in FIGS. 2 to 6, the proportion of the inclined surface 37 in the back surface 32 increases as the distance from the incident surface 33 approaches the opposite surface 34 along the light guide direction. According to such a configuration, emission of light from the light guide plate 30 in a region separated from the incident surface 33 along the light guide direction is promoted, and the amount of emitted light decreases as the distance from the incident surface 33 increases. Can be effectively prevented.
なお、図示された一例において、第１方向ｄ１における傾斜面３７の配列ピッチＰｓ（図３参照）は一定となっている。また、各傾斜面３７の傾斜角度は、複数の接続面３９の間で互いに同一となっている。一方、一つの傾斜面３７の第１方向ｄ１における長さは、複数の傾斜面３７の間で異なっている。傾斜面３７の第１方向ｄ１における長さは、傾斜面３７の配置位置が第１方向ｄ１における一側から他側に向かうにつれて、しだいに長くなっていく。なお、「しだいに長く」とは、常に長くなるように変化し続ける必要はなく、第１方向ｄ１に隣り合う二つの傾斜面３７の第１方向ｄ１における長さが、互いに同一となっていてもよい。すなわち、「しだいに長く」とは、複数の傾斜面３７の第１方向ｄ１における長さが一定ではなく、且つ、一つの傾斜面３７の第１方向ｄ１における長さが、当該一つの傾斜面３７よりも第１方向ｄ１における一側に位置する他の傾斜面３７の第１方向ｄ１における長さより、短くならない、ことを意味している。
Note that in one example shown, the arrangement pitch Ps of the inclined surface 37 in the first direction d 1 (see FIG. 3) is constant. In addition, the inclination angles of the inclined surfaces 37 are the same among the plurality of connection surfaces 39. On the other hand, the length of one inclined surface 37 in the first direction d 1 is different among the plurality of inclined surfaces 37. Length in the first direction d 1 of the inclined surface 37, as position of the inclined surface 37 toward the other side from one side in the first direction d 1, gradually becomes longer. Note that "gradually longer", not always necessary to continue to change as long, the length in the first direction d 1 of the two inclined surfaces 37 adjacent in the first direction d 1 is made identical to each other It may be. In other words, “slowly longer” means that the length of the plurality of inclined surfaces 37 in the first direction d 1 is not constant and the length of one inclined surface 37 in the first direction d 1 This means that it is not shorter than the length in the first direction d 1 of the other inclined surface 37 located on one side in the first direction d 1 than the inclined surface 37.
次に、基部４０の一側の面４１上に設けられた単位光学要素５０について説明する。図４によく示されているように、複数の単位光学要素５０は、第１方向ｄ１に交差し且つ基部４０の一側の面４１と平行な配列方向（図４に於いては左右方向）に並べられて、基部４０の一側の面４１上に、配列されている。各単位光学要素５０は、基部４０の一側の面４１上を、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。
Next, the unit optical element 50 provided on the surface 41 on one side of the base 40 will be described. As seen in FIG. 4, a plurality of unit optical elements 50, is at the first direction d 1 and intersect and one side face 41 parallel to the array direction of the base 40 (Fig. 4 left-right direction ) And arranged on the surface 41 on one side of the base 40. Each unit optical element 50 extends linearly on the surface 41 on one side of the base 40 in a direction intersecting with the arrangement direction.
とりわけ本実施の形態では、図４に示すように、複数の単位光学要素５０は、基部４０の一側の面４１上に、第１方向ｄ１と直交する第２方向（配列方向）ｄ２に隙間無く並べて配列されている。したがって、導光板３０の出光面３１は、単位光学要素５０の表面によってなされる傾斜面３５，３６として、構成されている。また、各単位光学要素５０は、配列方向と直交する第１方向ｄ１に沿って、直線状に延びている。さらに、各単位光学要素５０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。また、本実施の形態において、複数の単位光学要素５０は、互いに同一に構成されている。この結果、本実施の形態における導光板３０は、第１方向ｄ１に沿った各位置において、一定の断面形状を有するようになっている。
In particular, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the plurality of unit optical elements 50 are arranged on the surface 41 on one side of the base 40 in the second direction (arrangement direction) d 2 orthogonal to the first direction d 1. Are arranged side by side without any gaps. Therefore, the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is configured as inclined surfaces 35 and 36 formed by the surface of the unit optical element 50. Each unit optical element 50 extends linearly along a first direction d 1 orthogonal to the arrangement direction. Further, each unit optical element 50 is formed in a column shape and has the same cross-sectional shape along the longitudinal direction thereof. In the present embodiment, the plurality of unit optical elements 50 are configured identically. As a result, the light guide plate 30 in the present embodiment, at each position along the first direction d 1, which is to have a constant cross-sectional shape.
次に、図６に示された断面、すなわち、単位光学要素の配列方向（第２方向）ｄ２および基部４０の一側面４１（導光板３０の板面）への法線方向ｎｄの両方向に平行な断面（以下においては、単に導光板の主切断面とも呼ぶ）における、各単位光学要素５０の断面形状について説明する。図６では、導光板３０の図４におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った断面が示されている。図６に示すように、図示された例において、導光板の主切断面における各単位光学要素５０の断面形状は、出光側に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、導光板の主切断面において、導光板３０の板面と平行な単位光学要素５０の幅は、導光板３０の法線方向ｎｄに沿って基部４０から離間するにつれて小さくなっていく。
Then, cross-section shown in FIG. 6, ie, in both the normal direction nd of the arrangement direction of the unit optical elements one side 41 of the (second direction) d 2 and the base 40 (the plate surface of the light guide plate 30) A cross-sectional shape of each unit optical element 50 in a parallel cross section (hereinafter, also simply referred to as a main cut surface of the light guide plate) will be described. In FIG. 6, the cross section along the VI-VI line in FIG. 4 of the light-guide plate 30 is shown. As shown in FIG. 6, in the illustrated example, the cross-sectional shape of each unit optical element 50 on the main cut surface of the light guide plate is a shape that tapers toward the light output side. That is, in the main cut surface of the light guide plate, the width of the unit optical element 50 parallel to the plate surface of the light guide plate 30 decreases as the distance from the base 40 increases along the normal direction nd of the light guide plate 30.
また、本実施の形態において、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭（出光面３１に対応する）５１は、当該外輪郭が基部４０の一方の主面をなす一側面４１に対してなす角度である出光面角度θａが、基部４０から最も離間した単位光学要素５０の外輪郭５１上の先端部５２ａから基部４０に最も接近した単位光学要素５０の外輪郭５１上の基端部５２ｂへ向けて大きくなるよう、変化している。この出光面角度θａについては、例えば特開２０１３−５１１４９に開示されたように設定することができる。
Further, in the present embodiment, the outer contour (corresponding to the light exit surface 31) 51 in the main cut surface of the unit optical element 50 is formed with respect to the one side surface 41 that forms the one main surface of the base portion 40. is the angle the light exit surface an angle theta a is, the base end portion 52b on the outer contour 51 of the unit optical elements 50 closest to the base portion 40 from the tip portion 52a of the outer contour 51 of the farthest unit optical elements 50 from the base portion 40 It is changing to become bigger. About this light emission surface angle (theta) a , it can set as disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-51149, for example.
なお、ここでいう出光面角度θａとは、上述したように、導光板の主切断面において、単位光学要素５０の出光側面（外輪郭）５１が基部４０の一側面４１に対してなす角度である。図６に示す例のように、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭（出光側面）５１が折れ線状に形成されている場合には、折れ線を構成する各直線部と基部４０の一側面４１との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））が出光面角度θａとなる。一方、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭（出光側面）５１が曲面によって構成される場合には、当該外輪郭への接線と基部４０の一側面４１との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））を、出光面角度θａとして特定することとする。
Here, the light exit surface angle θ a is an angle formed by the light exit side surface (outer contour) 51 of the unit optical element 50 with respect to the one side surface 41 of the base 40 in the main cut surface of the light guide plate as described above. It is. As in the example shown in FIG. 6, when the outer contour (light-emitting side surface) 51 in the main cut surface of the unit optical element 50 is formed in a polygonal line shape, one side surface of each linear part and the base part 40 constituting the polygonal line. (strictly, the smaller the angle of the ones of the two angles formed (angle of minor angle)) the angle formed between the 41 becomes the light exit surface an angle theta a. On the other hand, when the outer contour (light-emitting side surface) 51 on the main cutting surface of the unit optical element 50 is configured by a curved surface, an angle formed between the tangent to the outer contour and one side surface 41 of the base 40 ( strictly speaking, the smaller the angle of the ones of the two angles formed (angle of minor angle)), and be identified as the light exit surface an angle theta a.
図６に示された一具体例としての単位光学要素５０は、導光板３０の主切断面において、基部４０の一側面４１上に一辺が位置するとともに外輪郭４１上における先端部５２ａと各基端部５２ｂとの間に二辺が位置する五角形形状、或いは、この五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状となっている。また、図示する例においては、輝度ピークを示す角度での輝度を効果的に向上させること、および、第２方向ｄ２に沿った面内での輝度の角度分布に対称性を付与することを目的として、単位光学要素５０の主切断面における断面形状は、正面方向ｎｄを中心として、対称性を有している。すなわち、図６によく示されているように、各単位光学要素５０の出光側面５１は、正面方向を中心として対称的に構成された一対の折れ面３５，３６によって構成されている。一対の折れ面３５，３６は、互いに接続されて先端部５２ａを画成している。各折れ面３５，３６は、先端部５２ａを画成する第１面３５ａ，３６ａと、第１面３５ａ，３６ａへ基部４０の側から接続する第２面３５ｂ，３６ｂと、を有している。一対の第１傾斜面３５ａ，３６ａは正面方向ｎｄを中心として対称的な構成を有するとともに、一対の第２傾斜面３５ｂ，３６ｂも正面方向ｎｄを中心として対称的な構成を有している。
The unit optical element 50 as one specific example shown in FIG. 6 has one side located on one side surface 41 of the base 40 on the main cut surface of the light guide plate 30 and the front end 52a on the outer contour 41 and each base. It is a pentagonal shape in which two sides are located between the end 52b or a shape formed by chamfering one or more corners of this pentagonal shape. Further, in the example shown, to effectively improve the brightness of an angle showing the luminance peak, and to impart symmetry to the angular distribution of luminance in a plane along the second direction d 2 For the purpose, the cross-sectional shape of the unit optical element 50 at the main cutting plane has symmetry with respect to the front direction nd. That is, as well shown in FIG. 6, the light exit side surface 51 of each unit optical element 50 is configured by a pair of bent surfaces 35 and 36 that are configured symmetrically about the front direction. The pair of bent surfaces 35 and 36 are connected to each other to define a tip portion 52a. Each folding surface 35, 36 has a first surface 35a, 36a that defines a tip 52a, and a second surface 35b, 36b that connects to the first surface 35a, 36a from the base 40 side. . The pair of first inclined surfaces 35a and 36a have a symmetric configuration with respect to the front direction nd, and the pair of second inclined surfaces 35b and 36b also have a symmetric configuration with the front direction nd as the center.
単位光学要素５０の全体的な構成として、導光板３０の主切断面における単位光学要素５０の配列方向への幅Ｗａに対する、導光板３０の主切断面における単位光学要素５０の基部４０からの正面方向に沿った突出高さＨａの比（Ｈａ／Ｗａ）が、０．３以上０．４５以下となっていることが好ましい。このような単位光学要素５０によれば、出光側面５１での屈折および反射により、単位光学要素５０の配列方向（第２方向）に沿った光の成分に対して優れた集光機能を発揮することが可能となり且つサイドローブの発生を効果的に抑制することも可能となる。
As an overall configuration of the unit optical element 50, the width from the base cutting surface of the light guide plate 30 to the width W a in the arrangement direction of the unit optical elements 50 on the main cutting surface of the light guide plate 30 from the base 40 of the unit optical element 50. the ratio of protrusion height H a along the front direction (H a / W a) are preferably has a 0.3 to 0.45. According to such a unit optical element 50, an excellent light condensing function is exhibited with respect to light components along the arrangement direction (second direction) of the unit optical elements 50 due to refraction and reflection at the light exit side surface 51. And generation of side lobes can be effectively suppressed.
なお、本件明細書における「五角形形状」とは、厳密な意味での五角形形状のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略五角形形状を含む。また同様に、本明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」および「対称」等の用語も、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。
In addition, the “pentagonal shape” in the present specification includes not only a pentagonal shape in a strict sense but also a substantially pentagonal shape including limitations in manufacturing technology, errors in molding, and the like. Similarly, terms used in the present specification to specify other shapes and geometric conditions, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, and “symmetric” are not limited to strict meanings. Interpretation will be made including such an error that a similar optical function can be expected.
ここで、導光板３０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位光学要素５０の具体例として、幅Ｗａ（図６参照）を１０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。一方、基部４０の厚みは、０．２ｍｍ〜６ｍｍとすることができる。
Here, the dimension of the light guide plate 30 may be set as follows as an example. First, as a specific example of the unit optical element 50, the width W a (see FIG. 6) can be set to 10 μm or more and 500 μm or less. On the other hand, the thickness of the base 40 can be 0.2 mm to 6 mm.
以上のような構成からなる導光板３０は、基材上に単位光学要素５０を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製することができる。導光板３０の基部４０及び単位光学要素５０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。とりわけ、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、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ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。尚、必要に応じて、導光板３０中に光を拡散させる機能を有する拡散成分を添加することもできる。拡散成分は、一例として、平均粒径が０．５〜１００μｍ程度であるシリカ（二酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、アクリル、ポリカーボネート、シリコーン等の透明物質からなる粒子を、用いることができる。
The light guide plate 30 having the above-described configuration can be produced by molding the unit optical element 50 on a base material or by extrusion molding. Various materials can be used as the material forming the base portion 40 and the unit optical element 50 of the light guide plate 30. In particular, 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, polystyrene, polycarbonate, Transparent resins mainly composed of one or more of polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile and the like, and epoxy acrylate and urethane acrylate-based reactive resins (ionizing radiation curable resins and the like) can be suitably used. Note that a diffusion component having a function of diffusing light can be added to the light guide plate 30 as necessary. As an example of the diffusing component, particles made of a transparent substance such as silica (silicon dioxide), alumina (aluminum oxide), acrylic, polycarbonate, silicone, and the like having an average particle diameter of about 0.5 to 100 μm can be used.
電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって導光板３０を作製する場合、単位光学要素５０とともに、単位光学要素５０と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、基部４０は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。また、基材として、光拡散粒子とともに押し出し成型された樹脂材料からなる板材を、用いることができる。一方、押し出し成型で作製された導光板３０においては、基部４０と、基部４０の一側面４１上の複数の単位光学要素５０と、が一体的に形成され得る。
When the light guide plate 30 is produced by curing the ionizing radiation curable resin on the base material, the sheet-shaped land portion that is positioned between the unit optical element 50 and the base material is provided together with the unit optical element 50. It may be formed on a substrate. In this case, the base 40 is composed of a base material and a land portion formed of an ionizing radiation curable resin. Moreover, the board | plate material which consists of a resin material extrusion-molded with the light-diffusion particle as a base material can be used. On the other hand, in the light guide plate 30 manufactured by extrusion molding, the base 40 and the plurality of unit optical elements 50 on one side surface 41 of the base 40 can be integrally formed.
次に、図２、図３、図７〜図１０を主に参照して、光学シート（プリズムシート）６０についてさらに詳述する。光学シート６０は、透過光の進行方向を変化させる機能を有した部材である。
Next, the optical sheet (prism sheet) 60 will be described in further detail with reference mainly to FIGS. 2, 3, and 7 to 10. The optical sheet 60 is a member having a function of changing the traveling direction of transmitted light.
図７によく示されているように、光学シート６０は、板状に形成された本体部６５と、本体部６５の入光側面６７上に形成された複数の単位プリズム（単位形状要素、単位光学要素、単位レンズ）７０と、を有している。本体部６５は、一対の平行な主面を有する平板状の部材として構成されている。そして、導光板３０に対面しない側に位置する本体部６５の出光側面６６によって、光学シート６０の出光面６１が構成されている。
As shown in FIG. 7, the optical sheet 60 includes a main body portion 65 formed in a plate shape and a plurality of unit prisms (unit shape elements, unit units) formed on the light incident side surface 67 of the main body portion 65. Optical element, unit lens) 70. The main body portion 65 is configured as a flat plate-like member having a pair of parallel main surfaces. The light exit surface 61 of the optical sheet 60 is configured by the light exit side surface 66 of the main body 65 located on the side not facing the light guide plate 30.
次に、本体部６５の入光側面上に設けられた単位プリズム７０について説明する。図２及び図７によく示されているように、複数の単位プリズム７０は、本体部６５の入光側面６７上に並べて配置されている。各単位プリズム７０は、柱状に形成され、その配列方向と交差する方向に延びている。
Next, the unit prism 70 provided on the light incident side surface of the main body 65 will be described. As well shown in FIGS. 2 and 7, the plurality of unit prisms 70 are arranged side by side on the light incident side surface 67 of the main body 65. Each unit prism 70 is formed in a columnar shape and extends in a direction intersecting with the arrangement direction.
本実施の形態において、各単位プリズム７０は直線状に延びている。また、各単位プリズム７０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。さらに、複数の単位プリズム７０は、その長手方向に直交する方向に沿って、本体部６５の入光側面６７上に隙間無く並べられている。したがって、光学シート６０の入光面６２は、本体部６５上に隙間無く配列された単位プリズム７０の表面（プリズム面）７１，７２によって形成されている。図７に示すように、複数の単位プリズム７０は、第３方向ｄ３（プリズム配列方向）に配列されている。各単位プリズム７０は、その配列方向である第３方向ｄ３に直交する第４方向ｄ４に直線状に延びている。
In the present embodiment, each unit prism 70 extends linearly. Each unit prism 70 is formed in a columnar shape and has the same cross-sectional shape along the longitudinal direction. Further, the plurality of unit prisms 70 are arranged on the light incident side surface 67 of the main body 65 with no gap along the direction orthogonal to the longitudinal direction. Therefore, the light incident surface 62 of the optical sheet 60 is formed by the surfaces (prism surfaces) 71 and 72 of the unit prisms 70 arranged on the main body portion 65 without a gap. As shown in FIG. 7, the plurality of unit prisms 70 are arranged in the third direction d 3 (prism arrangement direction). Each unit prism 70 extends linearly in the fourth direction d 4 perpendicular to the third direction d 3 which is the arrangement direction.
なお、上述してきたように、光学シート６０は、導光板３０に重ねられるようにして配置され、光学シート６０の単位プリズム７０が導光板３０の出光面３１に対面するようになっている。図３に示された例では、光学シート６０は、単位プリズム７０の長手方向（第４方向ｄ４）が導光板３０による導光方向（導光板３０の入光面３３と当該入光面に対向する反対面３４とを結ぶ第１方向）ｄ１と交差するように、導光板３０に対して位置決めされている。また、単位プリズム７０の配列方向である第３方向ｄ３は、導光方向である第１方向ｄ１に対して平行又は傾斜して配置されている。とりわけ、図３に示された例では、第３方向ｄ３は、第１方向ｄ１に対して４５°未満の角度で傾斜している。後述するように、このような光学シート６０を用いた場合、第１方向ｄ１に対して第３方向ｄ３を傾斜させることにより、輝度ピークが発生する方向を種々の方向に制御することができる。ただし、この例に限られず、単位プリズム７０の配列方向である第３方向ｄ３が、導光方向である第１方向ｄ１と平行になるようにしてもよい。
As described above, the optical sheet 60 is disposed so as to overlap the light guide plate 30, and the unit prism 70 of the optical sheet 60 faces the light exit surface 31 of the light guide plate 30. In the example shown in FIG. 3, in the optical sheet 60, the longitudinal direction of the unit prism 70 (fourth direction d 4 ) is guided in the light guide direction by the light guide plate 30 (the light incident surface 33 of the light guide plate 30 and the light incident surface). so as to intersect with the first direction) d 1 connecting the opposite surface 34 opposite are positioned with respect to the light guide plate 30. The third direction d 3 is the arrangement direction of the unit prisms 70 are disposed parallel or inclined to the first direction d 1 is a light guiding direction. In particular, in the example shown in FIG. 3, the third direction d 3 is inclined at an angle of less than 45 ° with respect to the first direction d 1 . As will be described later, when such an optical sheet 60 is used, the direction in which the luminance peak occurs can be controlled in various directions by inclining the third direction d 3 with respect to the first direction d 1 . it can. However, not limited to this example, the third direction d 3 is the arrangement direction of the unit prisms 70, may be made in parallel to the first direction d 1 is a light guiding direction.
図８によく示されているように、各単位プリズム７０は、単位プリズム７０の配列方向、つまり第３方向ｄ３に沿って、互いに対向して配置された第１プリズム面７１および第２プリズム面７２を有している。各単位プリズム７０の第１プリズム面７１は、第３方向ｄ３における一側（図８の紙面における左側）に位置し、第２プリズム面７２は、第３方向ｄ３における他側（図８の紙面における右側）に位置している。図１、図２、図９及び図１０に示された導光板の主切断面に沿った面光源装置の断面において、第３方向ｄ３の一方の側は、第１方向ｄ１において一側となり、第３方向ｄ３の他方の側は、第１方向ｄ１において他側となる。
As seen in FIG. 8, each unit prism 70, the arrangement direction of the unit prisms 70, i.e. along a third direction d 3, the first prism surface 71 and a second prism arranged to face each other A surface 72 is provided. The first prism surface 71 of each unit prism 70 is located on one side in the third direction d 3 (left side in the paper surface of FIG. 8), and the second prism surface 72 is on the other side in the third direction d 3 (FIG. 8). On the right side of the paper. 1, 2, in the cross section of the surface light source device along the main cut surface of the light guide plate shown in FIGS. 9 and 10, one side of the third direction d 3 is a side in the first direction d 1 next, the other side in the third direction d 3 becomes the other side in the first direction d 1.
より詳細には、各単位プリズム７０の第１プリズム面７１は、第３方向ｄ３における光源２４の側に位置して第１方向ｄ１における一側（光源側）を向く。各単位プリズム７０の第２プリズム面７２は、第３方向ｄ３における光源２４から離間する側に位置し、第１方向ｄ１における他側（光源とは反対側）を向く。後述するように、第１プリズム面７１は、主として、第１方向ｄ１における一側に配置された光源２４から導光板３０内に進み、その後に導光板３０から出射した光が、光学シート６０へ入射する際の入射面として機能する。一方、第２プリズム面７２は、光学シート６０へ入射した光を反射して、当該光の光路を補正する機能を有する。
More specifically, the first prism surface 71 of each unit prism 70 is directed first direction d 1 of the one side positioned on the side of the light source 24 (light source side) in the third direction d 3. The second prism surface 72 of each unit prism 70 is located on the side away from the light source 24 in a third direction d 3, facing the other side in the first direction d 1 (the side opposite to the light source). As will be described later, the first prism surface 71 mainly travels from the light source 24 arranged on one side in the first direction d 1 into the light guide plate 30, and then the light emitted from the light guide plate 30 is converted into the optical sheet 60. It functions as an incident surface when entering the lens. On the other hand, the second prism surface 72 has a function of reflecting light incident on the optical sheet 60 and correcting the optical path of the light.
図８によく示されているように、第１プリズム面７１および第２プリズム面７２は、それぞれ本体部６５から延び出るとともに互いに接続されている。第１プリズム面７１および第２プリズム面７２が本体部６５にそれぞれ接続する位置において、単位プリズム７０の基端部７５ｂが画成されている。また、第１プリズム面７１および第２プリズム面７２が互いに接続する位置において、本体部６５から最も入光側に突出した単位プリズム７０の先端部（頂部）７５ａが画成されている。
As well shown in FIG. 8, the first prism surface 71 and the second prism surface 72 extend from the main body portion 65 and are connected to each other. A base end portion 75b of the unit prism 70 is defined at a position where the first prism surface 71 and the second prism surface 72 are connected to the main body portion 65, respectively. In addition, at a position where the first prism surface 71 and the second prism surface 72 are connected to each other, a tip portion (a top portion) 75a of the unit prism 70 that protrudes most from the main body portion 65 to the light incident side is defined.
上述したように、図８に示すように、本体部６５のシート面（本体部６５の入光側面６７、光学シート６０のシート面）への法線方向ｎｄおよび単位プリズム７０の配列方向である第３方向ｄ３の両方に平行な断面（以下においては、単に光学シートの主切断面とも呼ぶ）における各単位プリズム７０の断面形状は、当該単位プリズム７０の長手方向（直線状に延びている方向）に沿って一定となっている。
As described above, as shown in FIG. 8, the normal direction nd to the sheet surface of the main body 65 (the light incident side surface 67 of the main body 65, the sheet surface of the optical sheet 60) and the arrangement direction of the unit prisms 70. The cross-sectional shape of each unit prism 70 in a cross section parallel to both of the third directions d 3 (hereinafter, also simply referred to as a main cutting surface of the optical sheet) is the longitudinal direction (linearly extending) of the unit prism 70. Direction).
以下において、光学シートの主切断面における単位プリズム７０の断面形状についてさらに詳細に説明する。なお、図８では、光学シートの主切断面に相当する図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った光学シートの断面が示されている。その一方で、図９及び図１０では、導光板の主切断面と平行な断面における、導光板３０および光学シート６０が示されている。図８に示すように、本実施の形態においては、光学シートの主切断面における各単位プリズム７０の断面形状は、入光側（導光板の側）に向けて先細りしていく形状となっている。つまり、主切断面において、本体部６５のシート面と平行な単位プリズム７０の幅は、本体部６５の法線方向ｎｄに沿って本体部６５から離間するにつれて小さくなっていく。
Hereinafter, the cross-sectional shape of the unit prism 70 on the main cutting surface of the optical sheet will be described in more detail. In addition, in FIG. 8, the cross section of the optical sheet along the VIII-VIII line | wire of FIG. 7 equivalent to the main cut surface of an optical sheet is shown. On the other hand, in FIG.9 and FIG.10, the light-guide plate 30 and the optical sheet 60 in the cross section parallel to the main cut surface of a light-guide plate are shown. As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the cross-sectional shape of each unit prism 70 on the main cut surface of the optical sheet is a shape that tapers toward the light incident side (light guide plate side). Yes. In other words, the width of the unit prism 70 parallel to the sheet surface of the main body 65 on the main cut surface decreases as the distance from the main body 65 increases along the normal direction nd of the main body 65.
本実施の形態において、光学シート６０の主切断面において単位プリズム７０の外輪郭の一部をなす第２プリズム面７２（入光側面の一部をなす第２プリズム面７２）が、第３方向ｄ３に対してなす角度を傾斜角度θｔとすると、少なくとも一つの単位プリズム７０の傾斜角度θｔは、第２プリズム面７２内において一定とはなっていない。図８に示すように、傾斜角度θｔは、第２プリズム面７２内において、本体部６５から最も離間した当該単位プリズムの先端部７５ａから本体部６５に最も接近した当該単位プリズム６０の基端部７５ｂへ向けて、大きくなるように変化する。図９および図１０に示すように、このような単位プリズム６０によれば、第２プリズム面７２のうちの、正面方向ｎｄに対する傾斜角度が比較的小さくなる方向に進む比較的に立ち上がった光Ｌ９１，Ｌ１０１が主として入射するようになる基端部７５ｂ側の領域、並びに、正面方向ｎｄに対する傾斜角度が非常に大きくなる方向に進む比較的に寝た光Ｌ９２，Ｌ１０２が主として入射するようになる先端部７５ａ側の領域の両方において、優れた集光機能を確保することができる。すなわち、一つの単位プリズム７０から進み出る光が、より狭い角度範囲内の方向に進むようになる。
In the present embodiment, the second prism surface 72 that forms part of the outer contour of the unit prism 70 on the main cutting surface of the optical sheet 60 (the second prism surface 72 that forms part of the light incident side surface) is in the third direction. When the angle with respect to d 3 and the inclination angle theta t, the inclination angle theta t of at least one of the unit prisms 70 is not in the constant in the second prism surface 72. As shown in FIG. 8, the inclination angle θ t is the base end of the unit prism 60 closest to the main body 65 from the tip 75 a of the unit prism farthest from the main body 65 in the second prism surface 72. It changes so that it may become large toward the part 75b. As shown in FIGS. 9 and 10, according to such unit prism 60, the relatively rising light L <b> 91 that proceeds in the direction in which the inclination angle with respect to the front direction nd of the second prism surface 72 is relatively small. , L101 mainly enters the region on the base end portion 75b side, and the tip on which the relatively sleeping light L92 and L102 traveling in the direction in which the inclination angle with respect to the front direction nd becomes very large mainly enters. An excellent light condensing function can be ensured in both the regions on the part 75a side. That is, the light traveling from one unit prism 70 travels in a direction within a narrower angle range.
具体的な構成として、光学シートの主切断面において、第３方向ｄ３に対する傾斜角度θｔが、単位プリズム７０の先端部７５ａの側から基端部７５ｂの側へ向けて、しだいに大きくなるように配置されたｎ（ｎは２以上の自然数）個の要素面７３、すなわち複数の要素面を含んでいる。図示された本実施の形態では、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の輪郭は、光学シートの主切断面において、直線部をつなぎ合わせてなる、或いは、直線部をつなぎ合わせるとともにつなぎ目を面取りしてなる形状を有している。言い換えると、単位プリズム７０の第２プリズム面７２の外輪郭は、折れ線状に、或いは、折れ線の角部を面取りしてなる形状に、形成されている。とりわけ図示された例において、第２プリズム面７２は、先端部７５ａを画成する第１要素面７３ａと、第１要素面７３ａに本体部６５の側から隣接する第２要素面７３ｂと、を有している。そして、図８に示すように、第１要素面７３ａの傾斜角度θ１が、第２要素面７３ｂでの傾斜角度θ２よりも小さくなっている。ただし、この例に限られず、第２プリズム面７２は、三以上の要素面７３を有するようにしてもよいし、曲面となっていてもよいし、単一性の平坦面（単一の要素面）となっていてもよい。
As a specific configuration, the inclination angle θ t with respect to the third direction d 3 gradually increases from the distal end portion 75a side to the proximal end portion 75b side of the unit prism 70 on the main cut surface of the optical sheet. In this way, n element surfaces 73 (n is a natural number of 2 or more), that is, a plurality of element surfaces are included. In the illustrated embodiment, the contour of the second prism surface 72 of the unit prism 70 is formed by joining the straight portions on the main cut surface of the optical sheet, or joining the straight portions and chamfering the joint. The shape is In other words, the outer contour of the second prism surface 72 of the unit prism 70 is formed in a polygonal line shape or a shape formed by chamfering the corners of the polygonal line. In particular, in the illustrated example, the second prism surface 72 includes a first element surface 73a that defines the distal end portion 75a, and a second element surface 73b that is adjacent to the first element surface 73a from the main body 65 side. Have. As shown in FIG. 8, the inclination angle θ 1 of the first element surface 73a is smaller than the inclination angle θ 2 of the second element surface 73b. However, the present invention is not limited to this example, and the second prism surface 72 may have three or more element surfaces 73, may be a curved surface, or may be a flat single surface (single element). Surface).
なお、傾斜角度θｔ，θ１，θ２とは、上述したように、光学シート６０の主切断面において、単位プリズム７０の入光側面（第２プリズム面７２）が第３方向ｄ３に対してなす角度である。折れ線を構成する各要素面７３と第３方向ｄ３との間に形成される角度（厳密には、形成される二つの角のうちの小さい方の角度（劣角の角度））が傾斜角度θｔ，θ１，θ２となる。
As described above, the inclination angles θ t , θ 1 , and θ 2 are such that the light incident side surface (second prism surface 72) of the unit prism 70 is in the third direction d 3 in the main cut surface of the optical sheet 60. It is the angle to make. Each element surface 73 constituting a line (strictly, the angle of the angle (inferior angle smaller of the two angles formed)) the angle formed between the third direction d 3 is the inclination angle θ t, θ 1, the θ 2.
以上のような構成を有した光学シート６０において、光学シートの主切断面において単位プリズム７０の配列方向に沿った単位プリズム７０の幅Ｗｂ（図８参照）の、光学シートの主切断面において本体部６５の法線方向ｎｄに沿った単位プリズム７０の高さＨｂに対する比、すなわち第２プリズム面７２のアスペクト比（Ｗｂ／Ｈｂ）の大きさ、並びに、第２プリズム面７２をなす各要素面７３の傾斜角度θｔは、当該光学シート６０の集光性、さらには集光されるべき方向、言い換えると輝度ピークが生じる方向に影響を与える。図９に示すように、正面方向ｎｄから導光方向である第１方向ｄ１へ傾斜した方向に導光板３０の出光面３１から進み出る出射光Ｌ９１，Ｌ９２の進行方向を、正面方向ｎｄまで戻しきらないようにして、輝度ピークを第１方向ｄ１に対して傾斜した方向に生じさせるには、単位プリズム７０のアスペクト比（Ｗｂ／Ｈｂ）を１．１５以上１．５以下にとし、さらに、第１要素面７３ａの傾斜角度θ１を３８°以上５３°以下にとし、第２要素面７３ｂの傾斜角度θ２を４３°以上５７°以下にとすることが好ましい。一方、図１０に示すように、正面方向ｎｄから導光方向である第１方向ｄ１へ傾斜した方向に導光板３０の出光面３１から進み出る出射光Ｌ１０１，Ｌ１０２の進行方向を、正面方向ｎｄを越えて変化させるようにして、輝度ピークを第１方向ｄ１に対して傾斜した方向に生じさせるには、単位プリズム７０のアスペクト比（Ｗｂ／Ｈｂ）を１．１以上１．５０以下にとし、さらに、第１要素面７３ａの傾斜角度θ１を５３°以上６８°以下にとし、第２要素面７３ｂの傾斜角度θ２を５９°以上７２°以下にとすることが好ましい。
In the optical sheet 60 having the above-described configuration, in the main cutting surface of the optical sheet, the width W b (see FIG. 8) of the unit prisms 70 along the arrangement direction of the unit prisms 70 in the main cutting surface of the optical sheet. The ratio of the unit prism 70 to the height H b along the normal direction nd of the main body 65, that is, the aspect ratio (W b / H b ) of the second prism surface 72, and the second prism surface 72 the inclination angle theta t of each element surface 73 Nasu, condensing of the optical sheet 60, and further influences the direction the direction to be focused, in other words the intensity peak occurs. As shown in FIG. 9, the traveling direction of the outgoing light L91, L92 which come forward in a direction inclined to the first direction d 1 is a light guiding direction from the front direction nd of the light exit surface 31 of the light guide plate 30, back to front direction nd In order to cause the luminance peak to occur in a direction inclined with respect to the first direction d 1 without being interrupted, the aspect ratio (W b / H b ) of the unit prism 70 is set to 1.15 or more and 1.5 or less. further, it is preferable that the inclination angle theta 1 of the first element surface 73a city 38 ° or 53 ° or less, the inclination angle theta 2 to 43 ° or more 57 ° or less of the second component surface 73b. On the other hand, as shown in FIG. 10, the traveling direction of the emitted light L101, L102 to come forward in a direction inclined to the first direction d 1 is a light guiding direction from the front direction nd of the light exit surface 31 of the light guide plate 30, the front direction nd The aspect ratio (W b / H b ) of the unit prism 70 is 1.1 or more and 1.50 in order to generate the luminance peak in the direction inclined with respect to the first direction d 1 . city below, further, it is preferable that the inclination angle theta 1 of the first element surface 73a city 53 ° or 68 ° or less, the inclination angle theta 2 to 59 ° or more 72 ° or less of the second component surface 73b.
したがって、以上のような構成を有した光学シート６０によれば、第２プリズム面７２が発光面２１に垂直な方向に対して傾斜することで、発光面２１への法線方向とプリズム配列方向との両方に平行な面において、導光板３０から第１プリズム面７１に入射して第２プリズム面７２で反射した光を、発光面２１に垂直な方向から傾斜させて出光させることができる。さらに、プリズム配列方向は、第１方向ｄ１に対して傾斜し、各単位プリズム７０が第１方向ｄ１と直交する方向に対して傾斜する方向に線状に延びることで、発光面２１への法線方向に沿って光学シート６０を見た際に、導光板３０から第１プリズム面７１に入射して第２プリズム面７２で反射した光を第１方向ｄ１に平行な方向から傾斜した方向に出光させることができる。これにより、発光面２１の任意の方向にピーク輝度を有する角度分布の光を出光させることができる。
Therefore, according to the optical sheet 60 having the above-described configuration, the second prism surface 72 is inclined with respect to the direction perpendicular to the light emitting surface 21, whereby the normal direction to the light emitting surface 21 and the prism arrangement direction. The light incident on the first prism surface 71 from the light guide plate 30 and reflected by the second prism surface 72 from the light guide plate 30 can be emitted from the direction perpendicular to the light emitting surface 21 on a plane parallel to both of the above. Furthermore, the prism array direction is inclined with respect to the first direction d 1 , and each unit prism 70 extends linearly in a direction inclined with respect to the direction orthogonal to the first direction d 1, and thus the light emitting surface 21. the slope of the time viewed optical sheet 60 along the normal direction, the light reflected by the second prism surface 72 from the light guide plate 30 is incident on the first prism surface 71 from a first direction parallel to the direction d 1 The light can be emitted in the selected direction. Thereby, it is possible to emit light having an angular distribution having peak luminance in an arbitrary direction of the light emitting surface 21.
光学シート６０の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、以上のような構成からなる単位プリズム７０の具体例として、プリズム配列方向ｄ３に沿った単位プリズム７０の配列ピッチ（図示された例では、単位プリズム７０の幅Ｗｂに相当）を１０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。ただし、昨今においては、単位プリズム７０の配列の高精細化が急速に進んでおり、プリズム配列方向ｄ３に沿った単位プリズム７０の配列ピッチを１０μｍ以上３５μｍ以下とすることが好ましい。同様に、プリズム配列方向ｄ３に沿った単位プリズム７０の第２プリズム面７２の幅Ｗｂ２を５μｍ以上１００μｍ以下とすることができ、昨今の傾向を考慮すると、５μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。また、光学シート６０のシート面への法線方向ｎｄに沿った本体部６５からの単位プリズム７０の突出高さＨｂを５．５μｍ以上１８０μｍ以下とすることができる。
The dimension of the optical sheet 60 can be set as follows as an example. First, more specific examples of the unit prisms 70 having the configuration such as, (in the example shown, corresponds to the width W b of the unit prisms 70) arrangement pitch of the unit prisms 70 along the prism array direction d 3 10 [mu] m to It can be set to 200 μm or less. However, in recent years, higher definition of the arrangement of the unit prisms 70 is proceeding rapidly, the arrangement pitch of the unit prisms 70 along the prism array direction d 3 is preferably set to 10μm or 35μm or less. Similarly, the width W b2 of the second prism surface 72 of the unit prisms 70 along the prism array direction d 3 can be set to 5μm or 100μm or less, considering the recent trend that a 5μm or 20μm or less it can. Further, the protruding height Hb of the unit prism 70 from the main body 65 along the normal direction nd to the sheet surface of the optical sheet 60 can be set to 5.5 μm or more and 180 μm or less.
以上のような構成からなる光学シート６０は、基材上に光学シート６０を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製することができる。光学シート６０の本体部６５及び単位プリズム７０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。とりわけ、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、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ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 optical sheet 60 having the above-described configuration can be produced by molding the optical sheet 60 on a base material or by extrusion molding. Various materials can be used as the material forming the main body 65 and the unit prism 70 of the optical sheet 60. In particular, 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, polystyrene, polycarbonate, Transparent resins mainly composed of one or more of polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile and the like, and epoxy acrylate and urethane acrylate-based reactive resins (ionizing radiation curable resins and the like) can be suitably used.
電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって光学シート６０を作製する場合、単位プリズム７０とともに、単位プリズム７０と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、本体部６５は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。一方、押し出し成型で作製された光学シート６０においては、本体部６５と、本体部６５の入光側面６７上の複数の単位プリズム７０と、が一体的に形成され得る。
When the optical sheet 60 is produced by curing the ionizing radiation curable resin on the base material, the sheet-like land portion that is positioned between the unit prism 70 and the base material is used together with the unit prism 70. You may make it form on a material. In this case, the main body portion 65 is composed of a base material and a land portion formed of an ionizing radiation curable resin. On the other hand, in the optical sheet 60 produced by extrusion molding, the main body portion 65 and the plurality of unit prisms 70 on the light incident side surface 67 of the main body portion 65 can be integrally formed.
ところで、本実施の形態では、表示面１１から出光する全方向における輝度の角度分布において、ピーク輝度が得られる方向から４０°傾斜した少なくともいずれかの方向での輝度が、ピーク輝度の５．５％以下となっている。本件発明者らが確認したところ、このような輝度特性によれば、ピーク輝度の低下を抑制することができる。また、より安定してピーク輝度の低下を抑制する観点からは、ピーク輝度が得られる方向から４０°傾斜した少なくともいずれかの方向での輝度が、ピーク輝度の５．３％以下となっていることがより好ましい。
By the way, in the present embodiment, in the angular distribution of luminance in all directions emitted from the display surface 11, the luminance in at least one direction inclined by 40 ° from the direction in which the peak luminance is obtained is 5.5 of the peak luminance. % Or less. As a result of confirmation by the present inventors, such luminance characteristics can suppress a decrease in peak luminance. Further, from the viewpoint of suppressing the decrease in peak luminance more stably, the luminance in at least one direction inclined by 40 ° from the direction in which the peak luminance is obtained is 5.3% or less of the peak luminance. It is more preferable.
また、表示面上での輝度の角度分布において、ピーク輝度が得られる方向と少なくともいずれかの方向との間に位置し且つピーク輝度の半分の輝度が得られる方向が、ピーク輝度が得られる方向に対してなす角度が、１８°以下となっていることが好ましい。本件発明者らが確認したところ、このような輝度特性によれば、ピーク輝度が得られる方向以外の方向への出光を抑制することができる。また、より安定してピーク輝度が得られる方向以外の方向への出光を抑制する観点からは、表示面上での輝度の角度分布において、ピーク輝度が得られる方向と少なくともいずれかの方向との間に位置し且つピーク輝度の半分の輝度が得られる方向が、ピーク輝度が得られる方向に対してなす角度は１５°以下となっていることがより好ましい。
Further, in the angular distribution of luminance on the display surface, a direction that is located between at least one of the directions in which the peak luminance is obtained and obtains half the peak luminance is a direction in which the peak luminance is obtained. Is preferably 18 ° or less. As a result of confirmation by the present inventors, according to such luminance characteristics, it is possible to suppress light emission in directions other than the direction in which peak luminance is obtained. In addition, from the viewpoint of suppressing light emission in directions other than the direction in which peak luminance can be obtained more stably, in the angular distribution of luminance on the display surface, the direction in which peak luminance is obtained and at least one of the directions More preferably, the angle between the direction in which the brightness is half of the peak brightness and the direction in which the peak brightness is obtained is 15 ° or less.
なお、このような輝度特性は、上述した表示装置の構成において、例えば上述した範囲で形状や各寸法の大きさ等を変更することで、実現され得る。すなわち、表示パネルを面光源装置に接合する粘着層を設け、さらに面光源装置の粘着層側の面から表示パネルの粘着層側の面までに拡散機能を付与するとともに、例えば上述した範囲で形状や各寸法の大きさ等を変更することで、実現され得る。
Such luminance characteristics can be realized by changing the shape, the size of each dimension, and the like in the above-described range in the configuration of the display device described above. That is, an adhesive layer for joining the display panel to the surface light source device is provided, and further, a diffusion function is given from the surface on the adhesive layer side of the surface light source device to the surface on the adhesive layer side of the display panel. It can be realized by changing the size of each dimension.
次に、以上のような構成からなる表示装置１０の作用について説明する。
Next, the operation of the display device 10 having the above configuration will be described.
まず、図１及び図２に示すように、光源２４をなす発光体２５で発光された光は、入光面３３を介し、導光板３０に入射する。図２に示すように、導光板３０へ入射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、導光板３０の出光面３１および裏面３２において、反射、とりわけ導光板３０をなす材料と空気との屈折率差に起因して全反射を繰り返し、導光板３０の入光面３３と反対面３４とを結ぶ第１方向（導光方向）ｄ１へ進んでいく。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, the light emitted from the light emitter 25 constituting the light source 24 enters the light guide plate 30 via the light incident surface 33. As shown in FIG. 2, the light L21 and L22 incident on the light guide plate 30 is reflected on the light output surface 31 and the back surface 32 of the light guide plate 30, particularly due to a difference in refractive index between the material forming the light guide plate 30 and air. The total reflection is repeated, and the light advances to the first direction (light guide direction) d 1 connecting the light incident surface 33 and the opposite surface 34 of the light guide plate 30.
導光板３０の裏面３２は、入光面３３から反対面３４に向かうにつれて、出光面３１に対して接近するように傾斜した傾斜面３７を有している。傾斜面３７は段差面３８及び接続面３９を介して連結されている。このうち段差面３８は、導光板３０の板面の法線方向ｎｄに延びている。したがって、導光板３０内を入光面３３の側から反対面３４の側へと進む光の殆どは、裏面３２のうち、段差面３８に入射することなく、傾斜面３７又は接続面３９にて反射するようになる。そして、裏面３２のうちの傾斜面３７で反射すると、図２に示された断面における当該光の進行方向は、導光板３０の板面に対する傾斜角度を増大させる。すなわち、裏面３２のうちの傾斜面３７で反射すると、以降における、当該光の出光面３１及び裏面３２への入射角度が小さくなる。したがって、導光板３０内を進む光の出光面３１及び裏面３２への入射角度は、裏面３２のうちの傾斜面３７での一以上の反射によって、次第に小さくなっていき、全反射臨界角未満となる。この場合、当該光は、導光板３０の出光面３１および裏面３２から、出射し得るようになる。出光面３１から出射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、導光板３０の出光側に配置された光学シート６０へと向かう。一方、裏面３２から出射した光は、導光板３０の背面に配置された反射シート２８で反射され再び導光板３０内に入射して導光板３０内を進むことになる。
The back surface 32 of the light guide plate 30 has an inclined surface 37 that is inclined so as to approach the light exit surface 31 from the light incident surface 33 toward the opposite surface 34. The inclined surface 37 is connected via a step surface 38 and a connection surface 39. Among these, the step surface 38 extends in the normal direction nd of the plate surface of the light guide plate 30. Therefore, most of the light traveling in the light guide plate 30 from the light incident surface 33 side to the opposite surface 34 side does not enter the step surface 38 of the back surface 32, and is incident on the inclined surface 37 or the connection surface 39. Reflected. Then, when reflected by the inclined surface 37 of the back surface 32, the traveling direction of the light in the cross section shown in FIG. 2 increases the inclination angle with respect to the plate surface of the light guide plate 30. That is, when the light is reflected by the inclined surface 37 of the back surface 32, the incident angle of the light on the light output surface 31 and the back surface 32 in the following becomes small. Therefore, the incident angle of the light traveling in the light guide plate 30 to the light exit surface 31 and the back surface 32 is gradually reduced by one or more reflections on the inclined surface 37 of the back surface 32, and is less than the total reflection critical angle. Become. In this case, the light can be emitted from the light exit surface 31 and the back surface 32 of the light guide plate 30. The light L21 and L22 emitted from the light exit surface 31 travels to the optical sheet 60 disposed on the light exit side of the light guide plate 30. On the other hand, the light emitted from the back surface 32 is reflected by the reflection sheet 28 disposed on the back surface of the light guide plate 30, enters the light guide plate 30 again, and travels through the light guide plate 30.
とりわけ、図示された例においては、導光方向となる第１方向ｄ１に沿って入光面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２のうちの傾斜面３７が占める割合が高くなっている。より具体的には、傾斜面３７は、第１方向ｄ１に一定ピッチＰｓで配置されているが、各傾斜面３７の第１方向ｄ１に沿った長さが、第１方向ｄ１における一側から他側に向けてしだいに長くなっている。これにより、出射光量が少なくなってしまう傾向がある入光面３３から離間した領域において、導光板３０の出光面３１からの出射光量を十分に確保し、導光方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。
In particular, in the illustrated example, as the light incident surface 33 approaches the opposite surface 34 along the first direction d 1 that is the light guide direction, the proportion of the inclined surface 37 in the back surface 32 increases. Yes. More specifically, the inclined surface 37 has been arranged at a predetermined pitch Ps in the first direction d 1, the length along the first direction d 1 of the inclined surfaces 37, in the first direction d 1 The length gradually increases from one side to the other. This ensures a sufficient amount of light emitted from the light exit surface 31 of the light guide plate 30 in a region separated from the light incident surface 33 where the amount of emitted light tends to decrease, and the amount of emitted light uniform along the light guide direction. Can be achieved.
ところで、図示する導光板３０の出光面３１は複数の単位光学要素５０によって構成され、各単位光学要素５０の主切断面における断面形状は、正面方向を中心として対称的に配置された五角形形状または当該五角形形状の一以上の角を面取りしてなる形状となっている。より詳細には上述したように、導光板３０の出光面３１は、導光板３０の裏面３２に対して傾斜した折れ面として、構成されている（図６参照）。この折れ面は、基部４０の出光側面４１への法線方向ｎｄを挟んで互いに逆側に傾斜した傾斜面３５，３６となっている。そして、この傾斜面３５，３６で全反射して導光板３０内を進む光およびこの傾斜面３５，３６を通過して導光板３０から出射する光は、この傾斜面３５，３６から、以下に説明する作用を及ぼされるようになる。まず、傾斜面３５，３６で全反射して導光板３０内を進む光に対して及ぼされる作用について説明する。
By the way, the light exit surface 31 of the illustrated light guide plate 30 is constituted by a plurality of unit optical elements 50, and the cross-sectional shape of the main cut surface of each unit optical element 50 is a pentagonal shape arranged symmetrically about the front direction or The shape is formed by chamfering one or more corners of the pentagonal shape. More specifically, as described above, the light exit surface 31 of the light guide plate 30 is configured as a bent surface inclined with respect to the back surface 32 of the light guide plate 30 (see FIG. 6). The bent surfaces are inclined surfaces 35 and 36 inclined to opposite sides with respect to the normal direction nd to the light output side surface 41 of the base 40. The light that is totally reflected by the inclined surfaces 35 and 36 and travels through the light guide plate 30 and the light that passes through the inclined surfaces 35 and 36 and is emitted from the light guide plate 30 are transmitted from the inclined surfaces 35 and 36 to the following. It comes to have an effect to explain. First, the effect exerted on the light traveling through the light guide plate 30 after being totally reflected by the inclined surfaces 35 and 36 will be described.
図６には、出光面３１および裏面３２において全反射を繰り返しながら導光板３０内を進む光Ｌ６１，Ｌ６２の光路が、導光板の主切断面内に示されている。上述したように、導光板３０の出光面３１をなす傾斜面３５，３６は、基部４０の出光側面４１への法線方向ｎｄを挟んで互いに逆側に傾斜した二種類の面を含んでいる。また、互いに逆側に傾斜した二種類の傾斜面３５，３６は、第２方向ｄ２に沿って、交互に並べられている。そして、図６に示すように、導光板３０内を出光面３１に向けて進み出光面３１に入射する光Ｌ６１，Ｌ６２は、多くの場合、二種類の傾斜面３５，３６のうちの、導光板の主切断面において基部４０の出光側面４１への法線方向ｎｄを基準として当該光の進行方向とは逆側に傾斜した傾斜面へ入射する。
In FIG. 6, the optical paths of the lights L61 and L62 that travel through the light guide plate 30 while repeating total reflection on the light exit surface 31 and the back surface 32 are shown in the main cut surface of the light guide plate. As described above, the inclined surfaces 35 and 36 forming the light exit surface 31 of the light guide plate 30 include two types of surfaces inclined opposite to each other across the normal direction nd to the light exit side surface 41 of the base 40. . Further, the two types of inclined surfaces 35 and 36 inclined in opposite sides to each other, along the second direction d 2, are arranged alternately. As shown in FIG. 6, the light L61 and L62 that travel in the light guide plate 30 toward the light exit surface 31 and enter the light exit surface 31 are often guided out of the two types of inclined surfaces 35 and 36. The light enters the inclined surface inclined to the opposite side of the traveling direction of the light with reference to the normal direction nd to the light exit side surface 41 of the base 40 on the main cut surface of the optical plate.
この結果、図６に示すように、導光板３０内を進む光Ｌ６１，Ｌ６２は、出光面３１の傾斜面３５，３６で全反射する多くの場合、第２方向ｄ２に沿った成分を低減されるようになり、さらには、主切断面においてその進行方向は正面方向ｎｄを中心として逆側に向くようにもなる。このようにして、導光板３０の出光面３１をなす傾斜面３５，３６によって、ある発光点で放射状に発光された光が、そのまま第２方向ｄ２に拡がり続けることが規制される。すなわち、光源２４の発光体２５から第１方向ｄ１に対して大きく傾斜した方向に発光され導光板３０内に入射した光も、第２方向ｄ２への移動を規制されながら、主として第１方向ｄ１へ進むようになる。これにより、導光板３０の出光面３１から出射する光の第２方向ｄ２に沿った光量分布を、光源２４の構成（例えば、発光体２５の配列）や、発光体２５の出力によって、調節するといったことが可能となる。
As a result, as shown in FIG. 6, the light L61, L62 traveling in the light guide plate 30 are often totally reflected by the inclined surfaces 35 and 36 of the light exit surface 31, reduces the component along the second direction d 2 Further, the traveling direction of the main cut surface is directed to the opposite side with respect to the front direction nd. In this way, the inclined surfaces 35, 36 forming the exit surface 31 of the light guide plate 30, light emitted radially emitting point there is, it is restricted to continue spreading it in the second direction d 2. That is, light emitted from the light emitter 25 of the light source 24 in a direction greatly inclined with respect to the first direction d 1 and entering the light guide plate 30 is also mainly controlled in the first direction while being restricted from moving in the second direction d 2 . so advance in the direction d 1. Thus, the light intensity distribution along the second direction d 2 of the light emitted from the light exit surface 31 of the light guide plate 30, the configuration of a light source 24 (e.g., the sequence of emitters 25) and, by the output of the light emitter 25, adjusted It becomes possible to do.
次に、出光面３１を通過して導光板３０から出射する光に対して及ぼされる作用について説明する。図６に示すように、出光面３１を介し導光板３０から出射する光Ｌ６１，Ｌ６２は、導光板３０の出光面３１をなす単位光学要素５０の出光側面において屈折する。この屈折により、主切断面において正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ６１，Ｌ６２の進行方向（出射方向）は、主として、導光板３０内を通過している際における光の進行方向と比較して、正面方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。このような作用により、単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向ｄ２に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向ｄ２に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。このようにして、導光板３０から出射する光の出射角度は、導光板３０の単位光学要素５０の配列方向と平行な面内において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。
Next, the effect exerted on the light that passes through the light exit surface 31 and exits from the light guide plate 30 will be described. As shown in FIG. 6, the lights L <b> 61 and L <b> 62 emitted from the light guide plate 30 through the light output surface 31 are refracted on the light output side surface of the unit optical element 50 that forms the light output surface 31 of the light guide plate 30. Due to this refraction, the traveling direction (outgoing direction) of the light L61 and L62 traveling in the direction inclined from the front direction nd on the main cut surface is mainly compared with the traveling direction of the light when passing through the light guide plate 30. Thus, it is bent so that the angle formed with respect to the front direction nd is small. Such action unit optical element 50, the component of light along the second direction d 2 perpendicular to the light guiding direction, the traveling direction of the transmitted light can be narrowed down in the front direction nd side. In other words, the unit optical element 50, the component of light along the second direction d 2 perpendicular to the light guiding direction, so exert a light condensing effect. In this way, the emission angle of the light emitted from the light guide plate 30 is narrowed down to a narrow angle range centering on the front direction in a plane parallel to the arrangement direction of the unit optical elements 50 of the light guide plate 30.
以上のようにして、導光板３０から出射する光の出射角度は、導光板３０の単位光学要素５０の配列方向と平行な面において、正面方向ｎｄを中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。その一方で、導光板３０から出射する光の出射角度は、それまで、導光板３０内を主として第１方向ｄ１に進んでいたことに起因して、図２に示すように、第１方向（導光方向）ｄ１と平行な面において、正面方向ｎｄから比較的大きく傾斜した比較的に大きな出射角度θｋとなる。つまり、導光板３０から出射する光の第１方向成分ｄ１の出射角度（出射光の第１方向成分と導光板３０の板面への法線方向ｎｄとがなす角度θｋ（図２参照））は、比較的大きな角度となる。とりわけ、本実施の形態において、導光板３０の裏面３２が、第１方向ｄ１に配列された複数の傾斜面３７を含んでおり、各傾斜面３７は、第１方向ｄ１における一側から他側に向かうにつれて出光面３１に接近するように、導光板３０の法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１に対して傾斜している。この結果、図２に示すように、第１方向（導光方向）ｄ１と平行な面において、導光板３０からの出射方向は、正面方向ｎｄから比較的大きく傾斜した比較的に大きな出射角度θｋとなる狭い角度範囲内に偏る、傾向が生じる。
As described above, the emission angle of the light emitted from the light guide plate 30 is narrowed down to a narrow angle range centering on the front direction nd on the plane parallel to the arrangement direction of the unit optical elements 50 of the light guide plate 30. On the other hand, the emission angle of the light emitted from the light guide plate 30 has so far progressed mainly in the first direction d 1 in the light guide plate 30 until the first direction as shown in FIG. in (light guiding direction) d 1 parallel to the plane, a relatively large emission angle theta k was relatively large inclination from the front direction nd. That is, the outgoing angle of the first direction component d 1 of the light emitted from the light guide plate 30 (the angle θ k formed by the first direction component of the outgoing light and the normal direction nd to the plate surface of the light guide plate 30 (see FIG. 2). )) Is a relatively large angle. In particular, in the present embodiment, the back surface 32 of the light guide plate 30 includes a plurality of inclined surfaces 37 arranged in the first direction d 1 , and each inclined surface 37 is from one side in the first direction d 1 . The light guide plate 30 is inclined with respect to the normal direction nd and the first direction d 1 so as to approach the light exit surface 31 as it goes to the other side. As a result, as shown in FIG. 2, in a first direction (light guide direction) d 1 parallel to the plane, the emission direction from the light guide plate 30, relatively large emission angle which is relatively large inclination from the front direction nd There is a tendency to be biased within a narrow angle range of θ k .
例えば、上述の例示の形状および寸法からなる導光板３０では、導光板３０の法線方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方に平行な面内における各方向への導光板３０の出光面３１上での輝度の角度分布において、輝度ピークが得られる方向が導光板３０の法線方向ｎｄから第１方向ｄ１に沿って他側（反対面３４の側）へ傾斜した角度θａＩｍａｘ１、及び、導光板３０の法線方向ｎｄと輝度ピークが得られる方向との間に位置する輝度ピークの半分の輝度が得られる方向が輝度ピークが得られる方向から第１方向ｄ１に沿って一側（入光面３３の側）へ傾斜した角度θａＩα１を、次の条件（１）及び（２）、より好ましくは条件（１’）及び（２’）、を満たす範囲に設定することができる。
６０° ≦ θａＩｍａｘ１ ≦ ８０° ・・・（１）
５°≦ θａＩα１ ≦ ２５° ・・・（２）
７０° ≦ θａＩｍａｘ１ ≦ ８０° ・・・（１’）
５°≦ θａＩα１ ≦ １５° ・・・（２’）
For example, in the light guide plate 30 having the above-described exemplary shape and size, on the light exit surface 31 of the light guide plate 30 in each direction in a plane parallel to both the normal direction nd and the first direction d 1 of the light guide plate 30. The angle θ aImax1 in which the direction in which the luminance peak is obtained is inclined from the normal direction nd of the light guide plate 30 along the first direction d 1 to the other side (opposite surface 34 side), and The direction in which half the luminance peak located between the normal direction nd of the light guide plate 30 and the direction in which the luminance peak is obtained is one side along the first direction d 1 from the direction in which the luminance peak is obtained ( The angle θ aIα1 inclined to the light incident surface 33 side can be set to a range that satisfies the following conditions (1) and (2), more preferably the conditions (1 ′) and (2 ′).
60 ° ≦ θ aImax1 ≦ 80 ° (1)
5 ° ≦ θ aIα1 ≦ 25 ° (2)
70 ° ≦ θ aImax1 ≦ 80 ° (1 ′)
5 ° ≦ θ aIα1 ≦ 15 ° (2 ′)
また、上述の例示の形状および寸法からなる導光板３０では、導光板３０の主切断面内における各方向への導光板３０の出光面３１上での輝度の角度分布において、輝度ピークが得られる方向が導光板３０の法線方向ｎｄに対してなす角度の大きさθａＩｍａｘ２、及び、輝度ピークが得られる方向の両側にそれぞれ位置し輝度ピークの半分の輝度が得られる方向が、輝度ピークが得られる方向から傾斜した角度の大きさの平均値θａＩα２（＝（θａＩα２ｘ＋θａＩα２ｙ）／２）を、次の範囲に設定することができる。
０° ≦ θａＩｍａｘ２ ≦ ３° ・・・（３）
１２°≦ θａＩα２ ≦ ２７° ・・・（４）
Moreover, in the light guide plate 30 having the above-described exemplary shape and size, a luminance peak is obtained in the angular distribution of the luminance on the light output surface 31 of the light guide plate 30 in each direction within the main cut surface of the light guide plate 30. The direction of the angle θ aImax2 that the direction forms with respect to the normal direction nd of the light guide plate 30 and the direction in which the luminance peak is obtained and half the luminance peak is obtained are the luminance peaks. The average value θ aIα2 (= (θ aIα2x + θ aIα2y ) / 2) of the angle inclined from the obtained direction can be set in the following range.
0 ° ≦ θ aImax2 ≦ 3 ° (3)
12 ° ≦ θ aIα2 ≦ 27 ° (4)
導光板３０から出射した光は、その後、光学シート６０へ入射する。上述したように、この光学シート６０は、導光板３０の側へ向けて先端部７５ａが突出する単位プリズム７０を有している。図３によく示されているように、単位プリズム７０の長手方向は、導光板３０による導光方向（第１方向）ｄ１と交差する方向第４方向ｄ４に延びている。なお、図３において、導光板３０の傾斜面３７を点線で示し、光学シート６０の単位プリズム７０を一点鎖線で示している。
The light emitted from the light guide plate 30 then enters the optical sheet 60. As described above, the optical sheet 60 includes the unit prism 70 with the tip end portion 75a protruding toward the light guide plate 30 side. As seen in FIG. 3, the longitudinal direction of the unit prisms 70 extend in a direction fourth direction d4 crossing by the light guide plate 30 guiding light direction (first direction) d 1 and. In FIG. 3, the inclined surface 37 of the light guide plate 30 is indicated by a dotted line, and the unit prism 70 of the optical sheet 60 is indicated by a one-dot chain line.
この結果、第１方向ｄ１における一側（図２の紙面における左側）に配置された光源２４で発光され導光板３０を介して光学シート６０へ向かう光Ｌ２１，Ｌ２２は、互いに接続された第１プリズム面７１および第２プリズム面７２のうちの、第１方向ｄ１における光源２４側となる一側に位置する第１プリズム面７１を介して単位プリズム７０へ入射する。図２に示すように、この光Ｌ２１，Ｌ２２は、その後、第１方向ｄ１における光源とは反対側の他側（図２の紙面における右側）に位置する第２プリズム面７２で全反射してその進行方向を変化させるようになる。
The result, light L21, L22 toward the optical sheet 60 through the light guide plate 30 is emitted by a light source 24 disposed (the left side in the plane of FIG. 2) the first one side in the direction d 1 is connected to one another The light enters the unit prism 70 via the first prism surface 71 located on one side of the first prism surface 71 and the second prism surface 72 which is the light source 24 side in the first direction d 1 . As shown in FIG. 2, the light L21, L22 is then the first light source in the direction d 1 is totally reflected by the second prism surface 72 located on the other side of the opposite side (right side in the plane of FIG. 2) Change its direction of travel.
そして、単位プリズム７０の第２プリズム面７２での全反射により、図９または図１０に示された光学シートの主切断面（第１方向（導光方向）ｄ１と正面方向ｎｄとの両方向に平行な断面）において正面方向ｎｄから大きく傾斜した方向に進む光Ｌ９１，Ｌ９２，Ｌ１０１，Ｌ１０２は、その進行方向が正面方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。このような作用により、単位プリズム７０は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向ｎｄから傾斜した方向に絞り込むことができる。すなわち、光学シート６０は、第１方向ｄ１に沿った光の成分に対して、正面方向ｎｄから傾斜した方向へ向けて集光作用を及ぼすようになる。
Then, by total reflection at the second prism surface 72 of the unit prisms 70, the main cross the optical sheet shown in FIG. 9 or 10 (the first direction (light guide direction) d 1 and both the front direction nd Light L91, L92, L101, L102 traveling in a direction greatly inclined from the front direction nd in the cross section parallel to the front direction nd is bent so that the angle formed by the traveling direction with respect to the front direction nd is small. Such action, the unit prisms 70 is the component of the first direction (light guide direction) light along the d 1, the traveling direction of the transmitted light can be narrowed down in a direction inclined from the front direction nd. That is, the optical sheet 60, the component of light along the first direction d 1, will exert a light condensing effect toward the direction inclined from the front direction nd.
なお、このように光学シート６０の単位プリズム７０によってその進行方向を大きく変化させられる光は、主として、単位プリズム７０の配列方向である第１方向ｄ１に進む成分であり、導光板３０の単位光学要素５０の傾斜面３５，３６によって集光させられる第２方向ｄ２に進む成分とは異なる。したがって、光学シート６０の単位プリズム７０での光学的作用によって、導光板３０の単位光学要素５０によって低下を抑制された輝度ピークを示す角度での輝度を害すことなく、さらに、輝度ピークを示す角度での輝度を向上させることができる。
The light whose traveling direction is largely changed by the unit prisms 70 of the optical sheet 60 is mainly a component that travels in the first direction d 1 that is the arrangement direction of the unit prisms 70, and is a unit of the light guide plate 30. This is different from the component traveling in the second direction d 2 that is collected by the inclined surfaces 35 and 36 of the optical element 50. Therefore, the angle at which the luminance peak is further displayed without harming the luminance at the angle at which the luminance peak is suppressed by the unit optical element 50 of the light guide plate 30 due to the optical action of the unit prism 70 of the optical sheet 60. The brightness at can be improved.
本実施の形態では、各単位プリズム７０は、第３方向ｄ３の一方の側を向き且つ導光板３０の出光面３１から出射した光の入射面をなす第１プリズム面７１と、第３方向ｄ３の他方の側を向き且つ第１プリズム面７１を通過して当該単位プリズム７０内に入射した光を全反射する第２プリズム面７２と、を有している。そして、単位プリズム７０による集光機能は、第２プリズム面７２での全反射機能による。このため、光学シート６０は、光の進行方向を大きく変化させることができ、且つ、高い自由度で集光方向を調整することができる。図９に示された例では、正面方向ｎｄから導光方向である第１方向ｄ１へ傾斜した方向に導光板３０の出光面３１から進み出る出射光Ｌ９１，Ｌ９２の進行方向を、正面方向ｎｄまで戻しきらないようにして、輝度ピークを第１方向ｄ１に対して傾斜した方向に生じさせている。一方、図１０に示された例では、正面方向ｎｄから導光方向である第１方向ｄ１へ傾斜した方向に導光板３０の出光面３１から進み出る出射光Ｌ９１，Ｌ９２の進行方向を、正面方向ｎｄを越えて変化させるようにして、輝度ピークを第１方向ｄ１に対して傾斜した方向に生じさせている。このような光学シート６０を有する面光源装置２０によれば、簡易な構成により、発光面２１上での輝度ピークを正面方向以外に生じさせることができる。
In the present embodiment, each unit prism 70 has a first prism surface 71 that faces one side in the third direction d 3 and forms an incident surface for light emitted from the light exit surface 31 of the light guide plate 30, and the third direction. through the other side direction and the first prism surface 71 of the d 3 has a second prism surface 72 for totally reflecting the light incident on the unit prisms 70, a. The light collecting function by the unit prism 70 is based on the total reflection function on the second prism surface 72. For this reason, the optical sheet 60 can change the traveling direction of light greatly, and can adjust the condensing direction with a high degree of freedom. In the example shown in FIG. 9, the traveling direction of the outgoing light L91, L92 which come forward in a direction inclined to the first direction d 1 is a light guiding direction from the front direction nd of the light exit surface 31 of the light guide plate 30, the front direction nd The luminance peak is generated in a direction inclined with respect to the first direction d 1 so as not to return to the maximum. On the other hand, in the example shown in FIG. 10, the traveling direction of the outgoing light L91, L92 which come forward in a direction inclined to the first direction d 1 is a light guiding direction from the front direction nd of the light exit surface 31 of the light guide plate 30, a front The luminance peak is generated in a direction inclined with respect to the first direction d 1 so as to change beyond the direction nd. According to the surface light source device 20 having such an optical sheet 60, a luminance peak on the light emitting surface 21 can be generated in a direction other than the front direction with a simple configuration.
面光源装置２０の発光面２１を形成する光学シート６０から出射した光は、図２に示すように、その後、表示パネル１５に向かう。液晶表示パネル１５へ入射した光のうち一方の偏光成分の光が、下偏光板１４を透過する。下偏光板１４を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶表示パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。
The light emitted from the optical sheet 60 forming the light emitting surface 21 of the surface light source device 20 is then directed to the display panel 15 as shown in FIG. Of the light incident on the liquid crystal display panel 15, the light of one polarization component is transmitted through the lower polarizing plate 14. The light transmitted through the lower polarizing plate 14 selectively passes through the upper polarizing plate 13 according to the state of electric field application to each pixel. In this manner, the liquid crystal display panel 15 selectively transmits light from the surface light source device 20 for each pixel, so that an observer of the liquid crystal display device 10 can observe an image.
ところで、本実施の形態では、表示パネル１５を面光源装置２０に接合する粘着層１７が設けられている。図示された例において、粘着層１７は、表示パネル１５と光学シート６０を接合している。したがって、光学シート６０から出射した光は、粘着層１７を介して、表示パネル１５に進む。粘着層１７によって表示パネル１５と面光源装置２０とが接合されると、表示パネル１５と面光源装置２０との間に屈折率差の大きい界面、典型的には空気界面が存在しなくなるため、面光源装置２０から表示パネル１５へ進む光の大きな拡散を避けることができる。これにより、表示装置１０の表示面１１上でのピーク輝度を効果的に向上させることができ、予め設定された所望の方向に向けて明るく画像を表示することができる。とりわけ本実施の形態の表示装置１０では、画像光の拡散を効果的に抑制することによって、意図した所望の方向に画像光を集めている。すなわち、光源の出力を増大させることなく、光源光の利用効率を改善することで所望の方向から画像を明るく観察することを可能にしており、省エネルギーの観点からも極めて好ましい。
By the way, in this Embodiment, the adhesion layer 17 which joins the display panel 15 to the surface light source device 20 is provided. In the illustrated example, the adhesive layer 17 joins the display panel 15 and the optical sheet 60. Therefore, the light emitted from the optical sheet 60 proceeds to the display panel 15 via the adhesive layer 17. When the display panel 15 and the surface light source device 20 are joined by the adhesive layer 17, an interface having a large refractive index difference, typically an air interface, does not exist between the display panel 15 and the surface light source device 20. Large diffusion of light traveling from the surface light source device 20 to the display panel 15 can be avoided. Thereby, the peak luminance on the display surface 11 of the display device 10 can be effectively improved, and a bright image can be displayed in a desired direction set in advance. In particular, in display device 10 of the present embodiment, image light is collected in an intended desired direction by effectively suppressing diffusion of image light. In other words, it is possible to brightly observe an image from a desired direction by improving the utilization efficiency of the light source light without increasing the output of the light source, which is extremely preferable from the viewpoint of energy saving.
その一方で、面光源装置２０と表示パネル１５とを粘着層１７で接合した場合、新たな問題が発生した。上述したように、面光源装置２０と表示パネル１５との間に空気界面が形成されている場合、意図しない拡散が生じていたが、透明な粘着層１７を用いた場合、表示面１１からの出射光にぎらつきや虹むらといった不具合が生じた。このような不具合に対処するため、本実施の形態では、面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までに拡散機能が付与されている。粘着層１７を設けることによって、面光源装置２０と表示パネル１５の間において光が拡散され、ぎらつきや虹むらが低減されて認識されないようにすることができる。
On the other hand, when the surface light source device 20 and the display panel 15 are joined by the adhesive layer 17, a new problem has occurred. As described above, when an air interface is formed between the surface light source device 20 and the display panel 15, unintentional diffusion has occurred, but when the transparent adhesive layer 17 is used, Problems such as glare in the emitted light and uneven rainbow occurred. In order to deal with such a problem, in this embodiment, a diffusion function is provided from the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 to the surface on the adhesive layer 17 side of the display panel 15. By providing the adhesive layer 17, light is diffused between the surface light source device 20 and the display panel 15, and glare and rainbow unevenness can be reduced so that they are not recognized.
このような面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までに設けられる拡散機能は、強過ぎると、面光源装置２０から表示パネル１５を離して配置した場合と同様に、光に利用効率を低下させピーク輝度の低下を引き起こす。この点本実施の形態では、表示面１１上での輝度の角度分布において、ピーク輝度が得られる方向から４０°傾斜した少なくともいずれかの方向での輝度が、ピーク輝度の５．５％以下となっている。また、面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までのヘイズが９０％以下となっている。これらの条件の一以上が満たされる程度に、面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までの拡散機能を制限しておくことで、一般的な表示装置の用途への適用において、目視で感知可能な程度にまでピーク輝度の低下を抑制することができた。加えて、ピーク輝度の５．５％以下となる明るさで表示される画像は、何らかの像として認識することが困難となる程度にまで暗く表示されるようになるが、通常の表示装置の観察において観察角度を一度に４０°以上変化させることは稀であり、したがって、このような拡散の程度は、光源光の有効活用といった観点からだけでなく、意図しない方向への二重像（ゴースト）の発生防止といった観点からも有効である。
If the diffusion function provided from the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 to the surface on the adhesive layer 17 side of the display panel 15 is too strong, the display panel 15 is arranged away from the surface light source device 20. As in the case, the utilization efficiency of light is lowered, and the peak luminance is lowered. In this regard, in this embodiment, in the angular distribution of luminance on the display surface 11, the luminance in at least one direction inclined by 40 ° from the direction in which the peak luminance is obtained is 5.5% or less of the peak luminance. It has become. Further, the haze from the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 to the surface on the adhesive layer 17 side of the display panel 15 is 90% or less. By limiting the diffusion function from the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 to the surface on the adhesive layer 17 side of the display panel 15 to the extent that one or more of these conditions is satisfied, a general display is performed. In application to the usage of the apparatus, it was possible to suppress the decrease in peak luminance to such an extent that it can be visually detected. In addition, an image that is displayed at a brightness that is 5.5% or less of the peak luminance is displayed so dark that it is difficult to recognize it as an image. It is rare to change the observation angle by 40 ° or more at a time in this case. Therefore, the degree of such diffusion is not only from the viewpoint of effective use of light source light, but also a double image (ghost) in an unintended direction. This is also effective from the standpoint of preventing the occurrence of this.
また、面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までのヘイズが８０％以下となっていることが好ましい。このように面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までの拡散機能を制限しておくことで、目視で感知可能な程度にまで、表示面１１からのピーク輝度が得られる方向以外の方向への出光を抑制することが確認できた。
The haze from the surface of the surface light source device 20 on the adhesive layer 17 side to the surface of the display panel 15 on the adhesive layer 17 side is preferably 80% or less. In this way, by restricting the diffusion function from the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 to the surface on the adhesive layer 17 side of the display panel 15, the display surface 11 can be visually detected. It was confirmed that light emission in a direction other than the direction in which the peak luminance was obtained was suppressed.
さらに、表示面１１上での輝度の角度分布において、ピーク輝度が得られる方向と、ピーク輝度の５．５％以下となる方向との間に位置し且つ前記ピーク輝度の半分の輝度が得られる方向が、ピーク輝度が得られる方向に対してなす角度が、１８°以下といなっていることが好ましい。このように拡散機能が制限されることで、表示装置１０が使用される環境によらず、例えば、家庭用のテレビ受像器への用途に限られず、屋外で使用される携帯端末での用途や自動車等の車両に搭載される表示装置の用途においても、感知可能な程度にまでピーク輝度の低下を抑制することができる。
Further, in the angular distribution of luminance on the display surface 11, the luminance is located between the direction in which the peak luminance is obtained and the direction in which the peak luminance is 5.5% or less and half the peak luminance. It is preferable that the angle formed by the direction with respect to the direction in which the peak luminance is obtained is 18 ° or less. By limiting the diffusion function in this way, the display device 10 is not limited to the environment in which it is used. For example, it is not limited to the application to a home television receiver, Even in the use of a display device mounted on a vehicle such as an automobile, a decrease in peak luminance can be suppressed to a perceivable level.
一方、この拡散機能の下限として、面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までのヘイズが、３０％以上となっていることが好ましい。このヘイズが３０％以上であれば、表示面１１におけるぎらつきや虹むらが通常の観察において認識されなくなる。さらに、このヘイズが５０％以上であれば、任意の態様、例えば表示面１１を観察する角度や表示面１１に入射する光の角度を変える等、表示装置１０の使用される環境によらず、注意深く観察しても、表示面１１においてぎらつきや虹むらが効果的に認識されなくなる。
On the other hand, as the lower limit of the diffusion function, it is preferable that the haze from the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 to the surface on the adhesive layer 17 side of the display panel 15 is 30% or more. If this haze is 30% or more, glare and rainbow unevenness on the display surface 11 will not be recognized in normal observation. Furthermore, if this haze is 50% or more, any mode, for example, changing the angle of observing the display surface 11 or the angle of light incident on the display surface 11, regardless of the environment in which the display device 10 is used, Even with careful observation, glare and rainbow irregularities are not effectively recognized on the display surface 11.
ここで、図１１及び図１２は、実際に、複数のサンプルの表示装置１０を作製して、その性能を確認したグラフである。図１１及び図１２の縦軸は、最大輝度を１としたときの規格化輝度（相対輝度）を表し、横軸は、第１方向ｄ１における一側を負の数とし、他側を正の数とした、正面方向に対する第１方向ｄ１における視野角を表している。各表示装置１０のサンプルは、面光源装置２０と表示パネル１５とを有するようにした。面光源装置２０は、上述してきた図１〜図１０の例と同様の構成を有するようにした。ただし、単位プリズム７０の配列方向ｄ３と導光板３０における導光方向ｄ１が平行となるようにした。そして、光学シート６０の単位プリズム７０および面光源装置２０は、ピーク輝度が正面方向に生じるように設計した。一方、表示パネル１５は、市販されている自動車に搭載される表示装置１０に組み込まれていた液晶表示パネルを採用した。したがって、各表示装置１０から出光する光は、正面方向ピーク輝度を有する。
Here, FIG. 11 and FIG. 12 are graphs in which the display device 10 of a plurality of samples is actually manufactured and its performance is confirmed. The vertical axis in FIGS. 11 and 12 represents normalized luminance (relative luminance) when the maximum luminance is 1, and the horizontal axis is a negative number on one side in the first direction d 1 and positive on the other side. The viewing angle in the first direction d 1 with respect to the front direction. The sample of each display device 10 has the surface light source device 20 and the display panel 15. The surface light source device 20 is configured to have the same configuration as the example of FIGS. 1 to 10 described above. However, the arrangement direction d 3 of the unit prisms 70 and the light guide direction d 1 in the light guide plate 30 are made parallel to each other. The unit prism 70 and the surface light source device 20 of the optical sheet 60 are designed so that peak luminance occurs in the front direction. On the other hand, the display panel 15 employs a liquid crystal display panel incorporated in the display device 10 mounted on a commercially available car. Therefore, the light emitted from each display device 10 has a peak luminance in the front direction.
表示装置１０のサンプル１〜７間において、面光源装置２０および表示パネル１５は共通とした。サンプル１において、面光源装置２０および表示パネル１５は、粘着層１７で互いに接合されることなく、間に空隙層を形成するように配置された。すなわち、面光源装置２０と表示パネル１５とは「別置き」となっている。一方、サンプル２〜７では、面光源装置２０および表示パネル１５を粘着層１７で接合した。粘着層１７に含有される拡散粒子の密度を各サンプルで変更した。具体的には、粘着層１７でのヘイズ、厳密には面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までのヘイズが、０％（サンプル２）、３０％（サンプル３）、５０％（サンプル４）、８０％（サンプル５）、９０％（サンプル６）、９５％（サンプル７）となるよう、粘着層１７に拡散粒子を含有させた。
The surface light source device 20 and the display panel 15 are common between the samples 1 to 7 of the display device 10. In Sample 1, the surface light source device 20 and the display panel 15 were arranged so as to form a void layer therebetween without being bonded to each other by the adhesive layer 17. That is, the surface light source device 20 and the display panel 15 are “separately placed”. On the other hand, in samples 2 to 7, the surface light source device 20 and the display panel 15 were joined by the adhesive layer 17. The density of the diffusing particles contained in the adhesive layer 17 was changed for each sample. Specifically, the haze at the adhesive layer 17, strictly speaking, the haze from the adhesive layer 17 side surface of the surface light source device 20 to the adhesive layer 17 side surface of the display panel 15 is 0% (sample 2), 30 Diffusion particles were included in the adhesive layer 17 so as to be% (sample 3), 50% (sample 4), 80% (sample 5), 90% (sample 6), and 95% (sample 7).
図１２から理解されるように、サンプル１とサンプル２〜７との比較から、粘着層１７で面光源装置２０および表示パネル１５を接合することによって、特に視野角４０°以上における相対輝度が低下している。これは、面光源装置２０と表示パネル１５の間での拡散が減少したためであると考えられる。一方、サンプル２〜７では、ヘイズが下降するにつれて視野角４０°以上における相対輝度が減少している。すなわち、拡散が小さいほど大きな視野角での相対輝度を抑えることができる。図１２から、ヘイズが９０％以下であれば、視野角４０°における相対輝度を５．５％以下とすることができ、８０％以下であれば、視野角４０°における相対輝度を５．３％以下とすることができることが、理解される。
As can be understood from FIG. 12, from the comparison between Sample 1 and Samples 2 to 7, the relative luminance decreases particularly when the viewing angle is 40 ° or more by bonding the surface light source device 20 and the display panel 15 with the adhesive layer 17. doing. This is considered to be because diffusion between the surface light source device 20 and the display panel 15 is reduced. On the other hand, in samples 2 to 7, the relative luminance at a viewing angle of 40 ° or more decreases as the haze decreases. That is, as the diffusion is smaller, the relative luminance at a larger viewing angle can be suppressed. From FIG. 12, if the haze is 90% or less, the relative luminance at a viewing angle of 40 ° can be 5.5% or less, and if it is 80% or less, the relative luminance at a viewing angle of 40 ° is 5.3. It is understood that it can be less than or equal to%.
具体的には、ヘイズが９５％であるサンプル７においては、サンプル１と比較して、目視ではピーク輝度の上昇が確認できなかった。一方、ヘイズが９０％であるサンプル６においては、サンプル１と比較して、目視でピーク輝度の上昇が感知された。さらに、ヘイズが８０％であるサンプル５においては、サンプル１と比較して、目視において、表示面１１からのピーク輝度が得られる方向以外の方向への出光を抑制することが感知できた。
Specifically, in sample 7 having a haze of 95%, an increase in peak luminance could not be confirmed visually as compared with sample 1. On the other hand, in sample 6 having a haze of 90%, an increase in peak luminance was visually detected as compared with sample 1. Further, in sample 5 having a haze of 80%, it was visually recognized that light emission in a direction other than the direction in which the peak luminance from the display surface 11 was obtained was visually suppressed.
また、ヘイズが０％であるサンプル２においては、表示面１１にぎらつきや虹むらの発生が確認されたが、ヘイズが３０％であるサンプル３においては、通常の観察では表示面１１にぎらつきや虹むらが確認されなかった。さらに、ヘイズが５０％であるサンプル４においては、表示装置１０の使用される環境によらず、任意の態様で注意深く観察しても、表示面１１にぎらつきや虹むらが確認されなかった。
In sample 2 where the haze is 0%, glare and rainbow unevenness were confirmed on the display surface 11. However, in sample 3 where the haze was 30%, glare and Rainbow spot was not confirmed. Further, in sample 4 having a haze of 50%, no glare or rainbow unevenness was observed on the display surface 11 even when carefully observed in any manner regardless of the environment in which the display device 10 is used.
以上のように、本実施の形態の表示装置１０は、表示面１１を有する表示装置であって、表示パネル１５と、表示パネル１５の背面側に配置され表示パネル１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、表示パネル１５を面光源装置２０に接合する粘着層１７と、を備え、面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までに拡散機能が付与されており、表示面１１から出光する光の全方向における輝度の角度分布において、ピーク輝度が得られる方向から４０°傾斜した少なくともいずれかの方向での輝度が、ピーク輝度の５．５％以下となっている。このような表示装置１０によれば、光源の出力を増大させることなく、ピーク輝度の低下を抑制することができる。言い換えると、光源光の利用効率を改善することで所望の方向での輝度を効果的に改善することができる。また、ピーク輝度が得られる方向から４０°傾斜した方向には、何らかの画像と認識され難い程度の輝度しか得られない。したがって、ゴーストの発生を効果的に防止することができる。
As described above, the display device 10 according to the present embodiment is a display device having the display surface 11, which is arranged on the back side of the display panel 15 and the display panel 15, so that the display panel 15 is planar from the back side. A surface light source device 20 that illuminates and an adhesive layer 17 that joins the display panel 15 to the surface light source device 20, from the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 to the surface on the adhesive layer 17 side of the display panel 15. In the angular distribution of luminance in all directions of light emitted from the display surface 11 with a diffusion function, the luminance in at least one direction inclined by 40 ° from the direction in which the peak luminance is obtained is 5% of the peak luminance. Less than 5%. According to such a display device 10, it is possible to suppress a decrease in peak luminance without increasing the output of the light source. In other words, the luminance in the desired direction can be effectively improved by improving the utilization efficiency of the light source light. In addition, in a direction inclined by 40 ° from the direction in which the peak luminance is obtained, only a luminance that is difficult to recognize as an image can be obtained. Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of ghost.
また、本実施形態の表示装置１０は、表示面１１を有する表示装置であって、表示パネル１５と、表示パネル１５の背面側に配置され表示パネル１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、表示パネル１５を面光源装置２０に接合する粘着層１７と、を備え、面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までに拡散機能が付与されており、面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までのヘイズが、９０％以下である。このような表示装置１０によれば、十分に高いピーク輝度を得ることができるとともに、ピーク輝度が得られる方向からずれた方向での輝度を大きく低下させることができる。すなわち、光源の出力を増大させることなく、ピーク輝度を上昇させることができる。言い換えると、光源光の利用効率を改善することで所望の方向での輝度を効果的に改善することができる。
The display device 10 of the present embodiment is a display device having a display surface 11, and is a display panel 15 and a surface light source device that is arranged on the back side of the display panel 15 and illuminates the display panel 15 in a planar shape from the back side. 20 and an adhesive layer 17 that joins the display panel 15 to the surface light source device 20, and a diffusion function is imparted from the surface of the surface light source device 20 on the adhesive layer 17 side to the surface of the display panel 15 on the adhesive layer 17 side. The haze from the surface of the surface light source device 20 on the adhesive layer 17 side to the surface of the display panel 15 on the adhesive layer 17 side is 90% or less. According to such a display device 10, a sufficiently high peak luminance can be obtained, and the luminance in a direction deviating from the direction in which the peak luminance can be obtained can be greatly reduced. That is, the peak luminance can be increased without increasing the output of the light source. In other words, the luminance in the desired direction can be effectively improved by improving the utilization efficiency of the light source light.
さらに、本実施の形態の表示装置１０において、面光源装置２０の粘着層１７側の面から表示パネル１５の粘着層１７側の面までのヘイズが、３０％以上である。このような表示装置１０によれば、表示装置１０の表示面１１から出光する光のぎらつきや虹むらを低減することができる。したがって、表示部１１に表示される画像をより鮮明にすることができる。
Furthermore, in the display device 10 of the present embodiment, the haze from the surface on the adhesive layer 17 side of the surface light source device 20 to the surface on the adhesive layer 17 side of the display panel 15 is 30% or more. According to such a display device 10, glare of light emitted from the display surface 11 of the display device 10 and rainbow unevenness can be reduced. Therefore, the image displayed on the display unit 11 can be made clearer.
また、本実施の形態の表示装置１０において、表示面１１上での輝度の角度分布において、ピーク輝度が得られる方向と少なくともいずれかの方向との間に位置し且つピーク輝度の半分の輝度が得られる方向が、ピーク輝度が得られる方向に対してなす角度が、１８°以下である。このような表示装置１０によれば、光源からの光をピーク輝度が得られる特定方向に集光させ、他の方向へは視認されにくくなるよう出光が抑制されている。したがって、光を効率よく利用しながら、高輝度で特定方向に光を出光させ、他の方向への光の出光を抑制することができる。
Further, in the display device 10 of the present embodiment, in the angular distribution of the luminance on the display surface 11, the luminance is located between the direction in which the peak luminance is obtained and at least one of the directions, and half the peak luminance. The angle formed by the obtained direction with respect to the direction in which the peak luminance is obtained is 18 ° or less. According to such a display device 10, light from the light source is condensed in a specific direction in which peak luminance is obtained, and light emission is suppressed so that it is difficult to be seen in other directions. Therefore, it is possible to emit light in a specific direction with high brightness while efficiently using light, and to suppress light emission in other directions.
本実施の形態に係る表示装置１０は、種々の用途に用いることができ、とりわけ、車載表示装置に表示装置１０を用いることが好適である。車両への搭乗者は、車載表示装置を概ね一定の方向から観察することになるが、通常、車両内スペースの制約により、搭乗者による車載表示装置の観察方向は、当該表示装置の表示面への法線方向に対して傾斜した方向となる。したがって、光が正面方向以外の方向に強く出射することが望まれる。すなわち、簡易な構成により輝度ピークが生じる方向を正面方向以外の方向に設定することができる本実施の形態の表示装置１０及び面光源装置２０は、車載表示装置、より具体的には、表示装置を用いた車載センターコンソール、表示装置を用いた車載バックミラー、表示装置を用いた車載サイドミラー、インストルメント・パネル等にとりわけ好適である。画像光の出射方向を制御することで、光によるフロントガラス等への画像の映り込みが搭乗者に観察されることを防止しながら、搭乗者に向けて画像を明るく表示することができる。
The display device 10 according to the present embodiment can be used for various applications, and it is particularly preferable to use the display device 10 for an in-vehicle display device. A passenger on the vehicle observes the in-vehicle display device from a substantially fixed direction. Usually, the observation direction of the in-vehicle display device by the occupant is directed to the display surface of the display device due to space restrictions in the vehicle. The direction is inclined with respect to the normal direction. Therefore, it is desired that the light is strongly emitted in a direction other than the front direction. That is, the display device 10 and the surface light source device 20 of the present embodiment that can set the direction in which the luminance peak occurs with a simple configuration to a direction other than the front direction are an in-vehicle display device, more specifically, a display device. It is particularly suitable for a vehicle-mounted center console using a display, a vehicle-mounted rearview mirror using a display device, a vehicle-mounted side mirror using a display device, an instrument panel, and the like. By controlling the emission direction of the image light, it is possible to brightly display the image toward the passenger while preventing the image of the image reflected on the windshield or the like from being observed by the passenger.
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
Note that various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above-described embodiment are used for parts that can be configured in the same manner as in the above-described embodiment, and overlapping Description to be omitted is omitted.
まず、上述した実施の形態において、光学シート６０の単位プリズム７０の一例について説明したが、この例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、複数の単位プリズム７０が、互いに異なる構成を有していてもよい。また、第２プリズム面７２が、二つの要素面７３を含む例を示したがこれに限られず、第２プリズム面７２が、三以上の要素面７３を含んでいてもよい。さらに、単位プリズム７０の主切断面における断面形状が、図８に示された具体例に限られず、例えば、五角形形状、或いは六角形形状等であってもよい。
First, in the above-described embodiment, an example of the unit prism 70 of the optical sheet 60 has been described. However, the present invention is not limited to this example, and various modifications can be made. For example, the plurality of unit prisms 70 may have different configurations. Moreover, although the 2nd prism surface 72 showed the example containing two element surfaces 73, it is not restricted to this, The 2nd prism surface 72 may contain the 3 or more element surfaces 73. Furthermore, the cross-sectional shape of the main cutting surface of the unit prism 70 is not limited to the specific example shown in FIG. 8, and may be, for example, a pentagonal shape or a hexagonal shape.
また、光学シート６０の単位プリズム７０によって形成される面とは反対側となる出光面６１に、光拡散粒子を有する光拡散層（マット層）が形成されていてもよい。また、粘着層１７が、光拡散粒子を有することによって、光拡散機能を有していてもよい。
Further, a light diffusion layer (mat layer) having light diffusion particles may be formed on the light exit surface 61 that is opposite to the surface formed by the unit prism 70 of the optical sheet 60. Moreover, the adhesion layer 17 may have a light-diffusion function by having a light-diffusion particle.
さらに、上述した実施の形態において、導光板３０の単位光学要素５０の一例について説明したが、この例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、導光板３０に含まれる複数の単位光学要素５０が、互いに異なる構成を有していてもよい。また、単位光学要素５０の主切断面における断面形状が、図６に示された具体例に限られず、例えば三角形形状や半円状であってもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example of the unit optical element 50 of the light guide plate 30 has been described. However, the present invention is not limited to this example, and various modifications can be made. For example, the plurality of unit optical elements 50 included in the light guide plate 30 may have different configurations. Further, the cross-sectional shape of the unit optical element 50 at the main cut surface is not limited to the specific example shown in FIG. 6 and may be, for example, a triangular shape or a semicircular shape.
導光板３０の単位光学要素５０の具体的な一変形例について説明する。図１３は、図６に対応する単位光学要素５０の図であり、導光板３０の一部の断面が拡大して示されている。
A specific modification of the unit optical element 50 of the light guide plate 30 will be described. FIG. 13 is a diagram of the unit optical element 50 corresponding to FIG. 6, and shows a partially enlarged cross section of the light guide plate 30.
図１３に示す表面側単位光学要素５０の各々は、出光面３１側から裏面３２側に凹となる凹曲面５０ａを有する溝形状に形成されている。その凹曲面５０ａの第２方向ｄ２の両端には、溝形状の端縁部５０ｄから底部５０ｃ側へと傾斜する傾斜面５０ｂが形成されている。単位光学要素５０は、図１３に示す断面において、底部５０ｃを通り厚み方向（すなわち法線方向ｎｄ）に平行な線を境に左右対称（線対称）に形成されている。
Each of the front-side unit optical elements 50 shown in FIG. 13 is formed in a groove shape having a concave curved surface 50a that is concave from the light exit surface 31 side to the back surface 32 side. In that the second direction d 2 ends of concave curved surface 50a, inclined surface 50b which inclines from the edges 50d of the groove shape to the bottom 50c side. In the cross section shown in FIG. 13, the unit optical element 50 is formed symmetrically (line symmetric) with respect to a line passing through the bottom 50 c and parallel to the thickness direction (that is, the normal direction nd).
これによりこの変形例の導光板３０は、導光板３０内において導光される光をより第２方向ｄ２へ広げて出射させることができる。そのため、光源２４に使用されるＬＥＤに色ムラや輝度ムラが存在したとしても、出光面３１の中央部分に筋状のムラが生じてしまったり、入光面３３近傍にホットスポットと呼ばれる周囲より局所的に明るい箇所が生じてしまったりするのを抑制することができる。また導光板３０の第１出光面３１に付着した塵等の異物をエアーブロー等によって容易に除去することが可能になる。
Thus the light guide plate 30 of this modification can be emitted to expand the light guided to the more second direction d 2 in the light guide plate 30. Therefore, even if color unevenness or brightness unevenness exists in the LED used for the light source 24, streaky unevenness occurs in the central portion of the light exit surface 31, or from the vicinity called a hot spot near the light incident surface 33. It is possible to suppress the occurrence of a locally bright spot. In addition, foreign matters such as dust attached to the first light exit surface 31 of the light guide plate 30 can be easily removed by air blow or the like.
また、隣り合う単位光学要素５０間に、出光面３１と略平行な平坦部５３が設けられている。導光板３０の出光面３１において、単位光学要素５０が出光面３１から窪んだ溝形状に形成されているため、この平坦部５３が、導光板３０の厚み方向（法線方向ｎｄ）において最も出光側に位置する部位となり、出光面３１上に積層される光学シート６０と接触する。このように表面側単位光学要素５０間に平坦部５３を設けることによって、導光板３０の出光面３１と光学シート６０の導光板３０側の面との接触面積を増やすことができる。これにより、単位光学要素５０の境界部（平坦部５３）や光学シート６０の導光板３０側の面が、傷ついたり破損したりしてしまう危険性を大幅に抑制することができる。
A flat portion 53 that is substantially parallel to the light exit surface 31 is provided between the adjacent unit optical elements 50. Since the unit optical element 50 is formed in a groove shape recessed from the light exit surface 31 on the light exit surface 31 of the light guide plate 30, the flat portion 53 is the most light exit in the thickness direction (normal direction nd) of the light guide plate 30. It becomes a site | part located in the side and contacts with the optical sheet 60 laminated | stacked on the light emission surface 31. FIG. Thus, by providing the flat part 53 between the surface side unit optical elements 50, the contact area of the light emission surface 31 of the light-guide plate 30 and the surface at the side of the light-guide plate 30 of the optical sheet 60 can be increased. Thereby, the danger that the boundary part (flat part 53) of the unit optical element 50 and the surface of the optical sheet 60 on the light guide plate 30 side may be damaged or damaged can be significantly suppressed.
ここで平坦部５３が出光面３１と略平行であるとは、平坦部５３が出光面３１に対して完全に平行である場合だけでなく、平坦部５３が出光面３１に対して若干傾斜（例えば出光面３１に対して±５度の範囲で傾斜）している場合も含む。また平坦部５３とは、完全に平坦な面だけでなく、裏面３２側に微少に湾曲した凹曲面状や出光面３１側に微少に湾曲した凸曲面状に形成される面（例えば曲率半径が１０μｍ以上の凹曲面及び凸曲面）も含む。
Here, the flat portion 53 is substantially parallel to the light exit surface 31 as well as the case where the flat portion 53 is completely parallel to the light exit surface 31 and the flat portion 53 is slightly inclined with respect to the light exit surface 31 ( For example, it includes a case where it is inclined with respect to the light exit surface 31 within a range of ± 5 degrees. The flat portion 53 is not only a completely flat surface, but also a surface formed into a concave curved surface slightly curved on the back surface 32 side or a convex curved surface slightly curved on the light output surface 31 side (for example, a radius of curvature). A concave curved surface and a convex curved surface of 10 μm or more).
図示された例において、単位光学要素５０の主切断面における外輪郭５１（出光面３１に対応する）は、当該外輪郭が基部４０の一側面４１に対してなす角度である出光面角度θａが、基部４０から最も離間した単位光学要素５０の外輪郭５１上の先端部５２ａから基部４０に最も接近した単位光学要素５０の外輪郭５１上の基端部５２ｂへ向けて大きくなるよう、変化していた。しかしながら、出光面角度θａが、外輪郭５１上の先端部５２ａから基端部５２ｂへ向けて、小さくなるように変化してもよい。また、単位光学要素５０が、基部４０から突出した凸部として形成されている例を示したが、この例に限られず、凹んだ凹部として形成されていてもよい。さらに、凸部や凹部は、曲面に形成されていてもよいし、曲面と平坦面とを含んで形成されていてもよい。あるいは、単位光学要素５０は、プリズムとして形成されていてもよい。また、各単位光学要素５０の先端部または基端部の間に平坦面が設けられていてもよい。
In the illustrated example, the outer contour 51 (corresponding to the light exit surface 31) in the main cut surface of the unit optical element 50 is a light exit surface angle θ a that is an angle formed by the outer contour with respect to the one side surface 41 of the base 40. Is changed so as to increase from the tip 52a on the outer contour 51 of the unit optical element 50 furthest away from the base 40 toward the base end 52b on the outer contour 51 of the unit optical element 50 closest to the base 40. Was. However, the light exit surface an angle theta a is, toward the front end portion 52a on the outer contour 51 to the base end portion 52 b, it may vary so as to become smaller. Moreover, although the example in which the unit optical element 50 is formed as a convex portion protruding from the base portion 40 is shown, the present invention is not limited to this example, and the unit optical element 50 may be formed as a concave concave portion. Furthermore, the convex part and the concave part may be formed on a curved surface, or may be formed including a curved surface and a flat surface. Alternatively, the unit optical element 50 may be formed as a prism. Further, a flat surface may be provided between the distal end portion or the proximal end portion of each unit optical element 50.
また、図示は略すが、面光源裝置２０に於いて、光学シート６０の出光面（図１に於いては面光源裝置の発光面２１）と液晶表示パネル１５の下偏光板１４との間に、公知の反射型偏光子（偏光分離膜とも呼稱される）を配置してもよい。斯かる形態に於いては、光学シート６０から出光する光のうち、特定偏光成分のみ透過し、該特定偏光成分と直交する偏光成分は吸收せずに反射する。該反射型偏光子から反射された偏光成分は反射シート２８等によって反射して偏光解消（特定偏光成分と該特定偏光成分と直交する偏光成分とを両方含んだ状態）した上で、再度、反射型偏光子に入射する。よって、再度入射する光のうち特定偏光成分に変換されていた偏光成分は反射型偏光子を透過し、該特定偏光成分と直交する偏光成分は再度反射される。以下、同上の過程を繰り返す事により、当初光学シート６０から出光した光の７０〜８０％程度が該特定偏光成分となった光源光として出光される。従って、該反射型偏光子の特定偏光成分（透過軸成分）の偏光方向と液晶表示パネル１５の下偏光板１４の透過軸方向とを位置させることにより、面光源裝置２０からの出射光は全て液晶表示パネル１５で画像形成に利用可能となる。其の為、光源２４から投入される光エネルギーが同じであっても、該反射型偏光子を未配置の場合に比べて、より高輝度の画像形成が可能となり、又光源２４（更には其の電源の）エネルギー利用效率も向上する。
Although not shown, in the surface light source device 20, between the light exit surface of the optical sheet 60 (the light emitting surface 21 of the surface light source device in FIG. 1) and the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal display panel 15. A known reflective polarizer (also referred to as a polarization separation film) may be disposed. In such a configuration, only the specific polarization component of the light emitted from the optical sheet 60 is transmitted, and the polarization component orthogonal to the specific polarization component is reflected without being absorbed. The polarized light component reflected from the reflective polarizer is reflected by the reflective sheet 28 and the like to depolarize (including both the specific polarized light component and the polarized light component orthogonal to the specific polarized light component), and then reflected again. Is incident on the polarizer. Therefore, the polarization component that has been converted into the specific polarization component in the light incident again passes through the reflective polarizer, and the polarization component orthogonal to the specific polarization component is reflected again. Hereinafter, by repeating the above process, about 70 to 80% of the light emitted from the optical sheet 60 is emitted as the light source light that has become the specific polarization component. Accordingly, by positioning the polarization direction of the specific polarization component (transmission axis component) of the reflective polarizer and the transmission axis direction of the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal display panel 15, all the light emitted from the surface light source device 20 is emitted. The liquid crystal display panel 15 can be used for image formation. Therefore, even when the light energy input from the light source 24 is the same, it is possible to form an image with higher brightness than in the case where the reflective polarizer is not arranged, and the light source 24 (and more The energy utilization efficiency (of the power source) is also improved.
さらに、図示は略すが、面光源装置２０が、光を等方拡散または異方拡散させる光拡散シートを含むようにしてもよい。光拡散シートは、一例として、面光源装置の最も出光側に配置され、発光面２１を形成するようにしてもよい。
Furthermore, although illustration is omitted, the surface light source device 20 may include a light diffusing sheet for isotropically or anisotropically diffusing light. As an example, the light diffusion sheet may be disposed on the most light-emitting side of the surface light source device to form the light emitting surface 21.
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
In addition, although the some modification with respect to embodiment mentioned above was demonstrated above, naturally, it is also possible to apply combining several modifications suitably.
産業上の利用分野Industrial application fields
以上に説明した表示装置１０は、一例として以下の用途に適用することができる。
・車載表示装置への適用
画像光の出射方向を制御することで、フロントガラス等への画像の映り込み等を防止しながら、運転手などの視聴者に向けて画像を明るく表示することができる。
・現金自動預け払い機（ＡＴＭ）の表示装置及び当該表示装置の面光源装置への適用
ＡＴＭの操作時に、横からの覗き見を防止することができる。
・デジタルサイネージへの適用
光学シートの単位プリズムの向きを変化させることで、デジタルサイネージ（電子看板、電子広告板、電子掲示板等とも呼稱される）の設置場所や視聴者の位置に好適な光学特性を得ることができる。斯かる好適な光学特性とは、例えば、デジタルサイネージの表示面から想定される視聽者に向かう方向に出射光の輝度ピーク方向を合致させ、又輝度の角度分布を想定される視聽者の分布する範囲を包含させる様に設定することが挙げられる。
・電車車内の表示装置への適用
視聴者は表示装置を下方から観察することになるので、視聴者（設置位置よりも下方向）に向けて画像を表示することが好ましい。また、中吊り広告の位置に適用する場合には、電車は細長いことから、横方向への視野角の広がりは不要となる。したがって、視聴者に向けて効率的に画像を表示することができる。
・警備室等の表示装置への適用
多数の表示装置の各々を、中央に位置する視聴者（警備員）に合わせた出光特性にできる。
・テーブルディスプレイへの適用
ディスプレイが内蔵された机に対し、視聴者はいつも同じ相対位置に位置する。したがって、視聴者の位置に合わせた出光特性に設定できる。
・アミューズメント施設への適用
例えばゲームセンターに設置されるゲーム機器の表示装置等、設置位置と使用者の位置関係が通常であれば一定となる場合に、表示面から特定の使用者（観察者）に向かう方向に出射光の輝度ピーク方向を合致させる光学特性にできる。
・照明への適用
間接照明やデスク用ライト等、照明の用途や照明の設置位置等に合わせて出光特性を適宜設定することができる。
・自動改札の表示装置、及び当該表示装置の面光源装置への適用
改札通過者の目線の位置が限られるので、出射光の輝度ピーク方向をその位置（乃至は目線の方向）に合わせた出光特性とすることが望ましい。
・腕時計用表示装置への適用
正面から見るためには腕を捻る必要があり、多くの場合腕時計の斜め下方向から観察される。其の為、出射光の輝度ピーク方向と輝度角度分布とを、通常多用される腕時計の位置と観察者の目の位置とを結ぶ方向の範囲を包含するように設定する。また、日光下で観察されることも多いので、高い輝度を有していることが望ましい。
・その他の例として、飛行機等のシート裏の表示装置、飛行機等の安全設備の説明等に用いられる表示装置、観光バスなどの天井付近の表示装置、空港や駅などの運行案内の表示装置、複数画面（例えば、水平面内の画面と鉛直面内の画面）を有するゲーム機の少なくとも一方の表示装置、液晶操作パネル（キーボード等）等への適用も可能である。
The display device 10 described above can be applied to the following uses as an example.
・ Application to in-vehicle display device By controlling the direction of image light emission, it is possible to brighten the image for viewers such as drivers while preventing the image from being reflected on the windshield etc. .
-Application of automatic teller machine (ATM) to display device and surface light source device of display device During operation of ATM, peeping from the side can be prevented.
・ Application to digital signage Optics suitable for the location of digital signage (also called electronic signage, electronic billboards, electronic bulletin boards, etc.) and the position of viewers by changing the direction of the unit prism of the optical sheet Characteristics can be obtained. Such suitable optical characteristics include, for example, the distribution of the estimated viewers by matching the luminance peak direction of the emitted light with the direction toward the viewer assumed from the display surface of the digital signage, and assuming the angular distribution of luminance. For example, the range may be included.
-Application to a display device in a train car Since the viewer observes the display device from below, it is preferable to display an image toward the viewer (downward from the installation position). In addition, when applied to the position of a hanging advertisement, the train is long and narrow, and it is not necessary to widen the viewing angle in the horizontal direction. Therefore, an image can be efficiently displayed for the viewer.
-Application to a display device such as a security room Each of a large number of display devices can have a light emission characteristic that matches the viewer (guard) located in the center.
-Application to table display The viewer is always located at the same relative position to the desk with built-in display. Therefore, it is possible to set the light output characteristics according to the position of the viewer.
-Application to amusement facilities For example, display devices of game machines installed at game centers, etc. When the positional relationship between the installation position and the user is usually constant, a specific user (observer) from the display surface It is possible to achieve an optical characteristic that matches the direction of the luminance peak of the emitted light in the direction toward.
-Application to lighting Light emission characteristics can be set as appropriate according to the usage of lighting, the installation position of lighting, such as indirect lighting and desk light.
・ Automatic ticket gate display device and application of the display device to a surface light source device Since the position of the line of sight of the ticket gate passer is limited, the light emission that matches the luminance peak direction of the emitted light to that position (or the direction of the line of sight) It is desirable to have characteristics.
-Application to a display device for a wristwatch It is necessary to twist an arm in order to view it from the front, and it is often observed from an oblique downward direction of the wristwatch. Therefore, the luminance peak direction of the emitted light and the luminance angle distribution are set so as to include a range in a direction connecting the position of the wristwatch and the position of the eyes of the observer that are normally used. Moreover, since it is often observed under sunlight, it is desirable to have high luminance.
Other examples include display devices behind the seats of airplanes, display devices used to explain safety equipment such as airplanes, display devices near the ceiling such as sightseeing buses, display devices for operation guidance such as airports and stations, The present invention can also be applied to at least one display device of a game machine having a plurality of screens (for example, a screen in a horizontal plane and a screen in a vertical plane), a liquid crystal operation panel (such as a keyboard), and the like.
