JP2951525B2 - Surface light source - Google Patents

Surface light source

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JP2951525B2
JP2951525B2 JP5323214A JP32321493A JP2951525B2 JP 2951525 B2 JP2951525 B2 JP 2951525B2 JP 5323214 A JP5323214 A JP 5323214A JP 32321493 A JP32321493 A JP 32321493A JP 2951525 B2 JP2951525 B2 JP 2951525B2
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light
light source
film
equation
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道子 竹内
俊和 西尾
暢 増渕
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

【0001】本発明は、フィルムレンズ及びそれを用い
た面光源に関し、特に、液晶表示装置などの表示装置の
バックライト用、照明広告、交通標識などに有用なもの
である。
The present invention relates to a film lens and a surface light source using the same, and is particularly useful for a backlight of a display device such as a liquid crystal display device, a lighting advertisement, a traffic sign, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、液晶表示装置のバックライト用
の面光源の従来例を模式的に示す斜視図である。図4の
面光源100は、導光板1と、導光板1の裏面に形成さ
れた光反射層2と、導光板1の側端部の少なくとも1箇
所に隣接して設置された線状又は点状の光源3と、導光
板1の光反射層2とは反対面に設置されたフィルムレン
ズ4と、光源光反射鏡5などから構成されていた。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a perspective view schematically showing a conventional example of a surface light source for a backlight of a liquid crystal display device. The surface light source 100 shown in FIG. 4 includes a light guide plate 1, a light reflection layer 2 formed on the back surface of the light guide plate 1, and a linear or point disposed adjacent to at least one side end of the light guide plate 1. A light source 3, a light guide plate 1, a film lens 4 provided on the surface opposite to the light reflection layer 2, a light source light reflection mirror 5, and the like.

【0003】導光板1は、透明な平行平板からなり、側
端面から光を入射させ、平板内部の全反射を利用して、
その光を導光板1の全域に遍く伝播させ、その伝播した
光の一部を導光板1の裏面に設けられた光散乱性の光反
射層2によって、臨界角未満の拡散反射光とし、導光板
1の表面から光を放出させる(実開昭55−16220
1)。
The light guide plate 1 is made of a transparent parallel flat plate. Light is incident from a side end face, and the total internal reflection inside the flat plate is used.
The light is propagated throughout the light guide plate 1, and a part of the propagated light is diffused and reflected by a light-scattering light reflection layer 2 provided on the back surface of the light guide plate 1 to be less than a critical angle. Light is emitted from the surface of the light plate 1 (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 55-16220).
1).

【0004】ただし、この構成だけでは、放出光の拡散
角が広がり過ぎるために、これを適度に集光するよう
に、導光板1の上にフィルムレンズ4を配置している。
このフィルムレンズ4は、表面に突起(微小単位レン
ズ)を有し、裏面を平滑面としたものであり、導光板1
の表面に、レンズ面を上して重ね、レンズの光収束作用
を利用して、その拡散放射光を所望の角度範囲に均一等
方的に拡散させることができる(実開平4−10720
1,特開平5−119218,特開平5−127159
等)。
However, with this configuration alone, the diffusion angle of the emitted light is too wide, so that the film lens 4 is arranged on the light guide plate 1 so that the emitted light is appropriately condensed.
The film lens 4 has projections (micro-unit lenses) on the front surface and a smooth rear surface.
The diffused radiated light can be uniformly and isotropically diffused in a desired angle range by utilizing the light converging function of the lens, with the lens surface facing up (see Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 4-10720).
1, JP-A-5-119218, JP-A-5-127159
etc).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の面光源
は、図5に示すように、2枚のフィルムレンズ4−1,
4−2を、その稜線が直交するように組み合わせて使用
することにより、拡散角度を2方向(上下方向、左右方
向)に制御することが考えられる。
As shown in FIG. 5, the conventional surface light source described above has two film lenses 4-1 and 4-1.
It is conceivable to control the diffusion angle in two directions (vertical direction, horizontal direction) by using 4-2 in combination such that the ridge lines are orthogonal.

【0006】しかし、2枚のフィルムレンズ4−1,4
−2を重ねて使用した場合に、下側のフィルムレンズ4
−1の表面の単位レンズ42と、上側のフィルムレンズ
4−2の裏面の平滑面との間に等厚干渉縞(ニュートン
リング等)が発生し、画像品質を低下させる、という問
題があった。
However, the two film lenses 4-1 and 4
-2, the lower film lens 4
−1, a uniform interference fringe (e.g., Newton's ring) is generated between the unit lens 42 on the front surface and the smooth surface on the back surface of the upper film lens 4-2, thereby deteriorating the image quality. .

【0007】本発明の目的は、フィルムレンズを他のフ
ィルムレンズ等と重ねて使用する場合にも、等厚干渉縞
を発生しないフィルムレンズ及びそれを用いた面光源を
提供することである。
An object of the present invention is to provide a film lens which does not generate interference fringes having the same thickness even when the film lens is used by being overlapped with another film lens or the like, and a surface light source using the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、透光性平板からなる導光体と、
前記導光体の側端面の双方又は一方に隣接して設けられ
た光源ユニットと、前記導光体の裏面に形成された光反
射層と、前記導光体の光放出面上に積層され、微小単位
レンズを1次元的又は2次元的に配列したレンズ配列が
表面に形成された第1のフィルムレンズと、前記第1の
フィルムレンズのレンズ配列上に積層され、微小突起を
前記第1のフィルムレンズの表面側に向けて積層した第
2のフィルムレンズと、を備え、前記第2のフィルムレ
ンズは、前記レンズ面と接する面に、部分的又は全面に
微小突起を形成し、前記微小突起の高さΔhは、このフ
ィルムレンズを観察する光源の可視光スペクトルの最長
波長をλmax 、このフィルムレンズ面上の反射面を通し
て観察者から前記光源を見た場合のその光源の角半径を
Δθとしたときに、〔数1〕の条件を満たし、 〔数1〕 Δh≧λmax /2Δθ2 前記微小突起は、1次元的及び2次元的配列が非周期的
であり、その微小突起の幅Δxは、〔数2〕の条件を満
たし、 〔数2〕 Δx≦100μm かつ、相隣り合う前記各微小突起間の平均距離dが、前
記単位レンズの周期Pに対して〔数3〕の条件を満たす 〔数3〕 d<2P ことを特徴とする面光源である。
In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to provide a light guide comprising a light-transmitting flat plate,
A light source unit provided adjacent to both or one of the side end surfaces of the light guide, a light reflection layer formed on the back surface of the light guide, and stacked on a light emission surface of the light guide, A first film lens having a lens array in which micro unit lenses are arranged one-dimensionally or two-dimensionally is formed on a surface thereof, and a first film lens is laminated on the lens array of the first film lens. A second film lens laminated toward the front side of the film lens, wherein the second film lens forms a minute projection partially or entirely on a surface in contact with the lens surface; Is the longest wavelength of the visible light spectrum of the light source observing the film lens, λ max , and the angular radius of the light source when the observer sees the light source through a reflecting surface on the film lens surface is Δθ. And when, (1) Δh ≧ λ max / 2Δθ 2 The microprojections have a non-periodic one-dimensional and two-dimensional array, and the width Δx of the microprojections is [Expression 2 ] Δx ≦ 100 μm, and the average distance d between the adjacent minute projections satisfies the condition of Equation 3 with respect to the period P of the unit lens. d <2P is a surface light source characterized by the following.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、微小単位レンズが形成された
レンズ面に重ね合わされる面に所定の条件を満たした微
小突起を設けたので、等厚干渉縞の発生を抑制すること
ができる。
According to the present invention, minute projections satisfying a predetermined condition are provided on the surface superimposed on the lens surface on which the minute unit lens is formed, so that the occurrence of interference fringes having the same thickness can be suppressed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面などを参照しながら、実施例をあ
げて、さらに詳しく説明する。図1は、本発明によるフ
ィルムレンズの一実施例を示す斜視図、図2は、本発明
によるフィルムレンズの原理を説明する模式図、図3
は、本発明によるフィルムレンズを用いた面光源の一実
施例を示す斜視図である。なお、前述した従来例と同様
な機能を果たす部分には、同一の符号を付して説明す
る。第1の実施例のフィルムレンズ4は、柱状体(図1
は、このうち楕円柱の場合を図示している)の単位レン
ズ42をその稜線方向を平行にして隣接して配列させて
なる柱状レンズ群(広義のレンチキュラーレンズ)が表
面に形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments will be described in more detail with reference to the drawings and the like. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a film lens according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the principle of the film lens according to the present invention, and FIG.
1 is a perspective view showing an embodiment of a surface light source using a film lens according to the present invention. In addition, parts performing the same functions as those of the above-described conventional example will be described with the same reference numerals. The film lens 4 of the first embodiment has a columnar body (FIG. 1).
A columnar lens group (a lenticular lens in a broad sense) is formed on the surface by arranging unit lenses 42 adjacent to each other with their ridge directions parallel to each other.

【0012】このフィルムレンズ4には、裏面に微小突
起41が形成されている。微小突起41の高さΔhは、
このフィルムレンズ4を観察する光源の可視光スペクト
ルの最長波長をλmax 、観察者からこのフィルムレンズ
面上の反射面を通して前記光源を見た場合のその光源の
角半径をΔθとしたときに、〔数1〕の条件を満たして
いる。 〔数1〕 Δh≧λmax /2Δθ2 また、この微小突起41は、1次元的及び2次元的配列
が非周期的であり、微小突起41の幅Δxは、〔数2〕
の条件を満たしている。 〔数2〕 Δx≦100μm
The film lens 4 has a minute projection 41 formed on the back surface. The height Δh of the minute projection 41 is
When the longest wavelength of the visible light spectrum of the light source for observing the film lens 4 is λ max , and the angular radius of the light source when the observer views the light source through the reflection surface on the film lens surface is Δθ, The condition of [Equation 1] is satisfied. [Equation 1] The Δh ≧ λ max / 2Δθ 2, the microprojections 41 are one-dimensional and two-dimensional array is non-periodic, the width Δx of the microprojections 41, expression (2)
Satisfies the conditions. [Equation 2] Δx ≦ 100 μm

【0013】さらに、相隣り合う各微小突起41の平均
距離dが、単位レンズ42の周期Pに対して〔数3〕の
条件を満たしている。 〔数3〕 d<2P
Further, the average distance d between the adjacent minute projections 41 satisfies the condition of [Equation 3] with respect to the period P of the unit lens 42. [Equation 3] d <2P

【0014】本実施例では、図1に示すフィルムレンズ
4−1,4−2のように、同じ構造のものを単位レンズ
42の稜線が直交するように2枚積層して使用してお
り、図3に示すように、導光板1、反射層2、光源3、
光源光反射板5など組み合わせて、面光源100として
使用される。
In the present embodiment, like the film lenses 4-1 and 4-2 shown in FIG. 1, two lenses having the same structure are stacked so that the ridges of the unit lenses 42 are orthogonal to each other. As shown in FIG. 3, the light guide plate 1, the reflection layer 2, the light source 3,
The surface light source 100 is used in combination with the light source light reflection plate 5 and the like.

【0015】つぎに、本実施例のフィルムレンズ4の裏
面に形成された微小突起41の高さと、フィルムレンズ
4、4の積層面における等厚干渉縞の消失条件について
説明する。本発明においては、図2に示すように、表面
側のフィルムレンズ4−1の裏面に微小突起41を設け
て、フィルムレンズ4−1とフィルムレンズ4−2との
間の空隙H(x) を増大させ、以って界面S1 で反射する
光線L1 と、界面S2 で反射する光線L2 との干渉によ
る等厚干渉縞(Newton環の上位概念)の発生を抑
制するものである。
Next, the height of the minute projections 41 formed on the back surface of the film lens 4 of the present embodiment and the conditions for eliminating the equal-thickness interference fringes on the laminated surface of the film lenses 4 and 4 will be described. In the present invention, as shown in FIG. 2, a minute projection 41 is provided on the back surface of the film lens 4-1 on the front surface side, and a gap H (x) between the film lens 4-1 and the film lens 4-2 is provided. , Thereby suppressing the occurrence of equal thickness interference fringes (upper concept of Newton rings) due to interference between the light ray L 1 reflected at the interface S 1 and the light ray L 2 reflected at the interface S 2. .

【0016】このとき、等厚干渉縞としては、全等厚干
渉縞は、微小突起41の等厚干渉縞と、微小突起41以
外(周辺部)の等厚干渉縞とが重なり合ったものである
ことを考慮する必要である。これらのうち、微小突起4
1以外(周辺部)の等厚干渉縞についてであるが、その
場合の空隙層(空気層)の厚さH(x) は、微小突起41
の存在のために、フィルムレンズ4−1及び4−2を直
接接触積層させた場合の厚さh(x) と微小突起41の高
さΔhとの和になる。即ち、 〔数4〕 H(x) =h(x) +Δh ここで、Δh>0であるから、0≦h(x) であっても
(即ち、h(x) →0となり0に漸近しても) 〔数5〕 H(x) ≧Δh>0 となり、H(x) は0に漸近しなくなる。
At this time, as the equal-thickness interference fringes, the full-thickness interference fringes are the same-thickness interference fringes of the minute projections 41 and the same-thickness interference fringes other than the minute projections 41 (peripheral portion). It is necessary to consider that. Of these, the microprojections 4
Regarding the interference fringes other than 1 (peripheral portion), the thickness H (x) of the void layer (air layer) in this case is the minute protrusion 41.
Is the sum of the thickness h (x) when the film lenses 4-1 and 4-2 are directly contacted and laminated, and the height Δh of the minute protrusion 41. That is, [Equation 4] H (x) = h (x) + Δh Here, since Δh> 0, even if 0 ≦ h (x) (that is, h (x) → 0 and asymptotically approaches 0 ) [Equation 5] H (x) ≧ Δh> 0, and H (x) does not gradually approach 0.

【0017】等厚干渉縞は、空隙部の厚さHが大きくな
るに従って消失して行く。よって、Hの増大によって等
厚干渉縞の消失されるHの下限値を求め、これを〔数
5〕に代入したものが、微小突起41の周辺部の等厚干
渉縞の消失条件である。
The equal thickness interference fringes disappear as the thickness H of the gap increases. Therefore, the lower limit value of H at which the equal-thickness interference fringes disappear due to an increase in H is obtained, and this is substituted into [Equation 5] to obtain the conditions for eliminating the equal-thickness interference fringes around the microprojections 41.

【0018】以下、この条件を算出する。「波動光学」
(久保田広著、岩波書店発行、1975年8月30日第
4刷発行)第87〜89頁によれば、光源が空間的広が
りを有する場合に、観察者から反射面S1 ,S2 を通し
て見た(フィルムレンズ4を外部から観察する)外部光
源7の角半径をΔθ〔ラジアン〕、光源光の波長をλ
〔μm〕、空隙の厚みをH〔μm〕とするときに、 〔数6〕 Δθ≪(λ/2H)1/2 であれば、等厚干渉縞が認められることが知られてい
る。よって、〔数6〕より、等厚干渉縞が目視不可能な
条件(干渉縞を生じない条件)をH(x) について求める
と、 〔数7〕 H(x) ≧λ/2Δθ2 となる。〔数7〕を〔数5〕に代入すると、微小突起4
1の高さΔhは、 〔数8〕 Δh≧λ/2Δθ2〔μm〕 であればよいことが導出される。
Hereinafter, this condition will be calculated. `` Wave optics ''
(Hiroshi Kubota, published by Iwanami Shoten, 4th print on August 30, 1975) According to pages 87 to 89, when the light source has a spatial spread, the observer passes through the reflective surfaces S 1 and S 2 . The angle radius of the external light source 7 viewed (observing the film lens 4 from the outside) is Δθ [radian], and the wavelength of the light source light is λ.
[Μm], and when the thickness of the gap is H [μm], it is known that if [Equation 6] Δθ≪ (λ / 2H) 1/2 , equal thickness interference fringes are recognized. Therefore, from Expression 6, when a condition under which the equal-thickness interference fringe is not visible (a condition under which no interference fringe is generated) is obtained for H (x) , Expression 7 is obtained. H (x) ≧ λ / 2Δθ 2 . By substituting [Equation 7] into [Equation 5], the minute projection 4
It is derived that the height Δh of 1 should be as follows: Δh ≧ λ / 2Δθ 2 [μm]

【0019】以上は、単色光光源の場合であるが、通常
使用される発光スペクトル分布を持つ光源については、
〔数8〕はλに正比例するために、光源スペクトル(λ
min≦λ≦λmax)のうちで、スペクトル分布の上限値λ
max が〔数8〕を満たせば、残りのλは総て〔数8〕を
満たすと言える。従って、 〔数1〕 Δh≧λmax/2Δθ2〔μm〕 がスペクトル分布を持つ光源についての微小突起41の
高さの条件となる。
The above is a case of a monochromatic light source. However, for a light source having a normally used emission spectrum distribution,
Since [Equation 8] is directly proportional to λ, the light source spectrum (λ
min ≦ λ ≦ λ max ), the upper limit value λ of the spectrum distribution
If max satisfies [Equation 8], it can be said that all the remaining λ satisfies [Equation 8]. Accordingly, the height of the conditions of the minute projection 41 on the light source having a equation (1) Δh ≧ λ max / 2Δθ 2 [μm] is the spectral distribution.

【0020】いま、〔数1〕の具体的数値を求めると、
外部光源7として0.38μm≦λ≦0.78μmの白
色光を用いてフィルムレンズ4の表面を観察するとし、
また、その外部光源7の角半径を通常屋内照明又は窓か
らの自然光によって、10°≦Δθ≦120°、即ち
0.175〔rad〕≦Δθ≦2.094〔rad〕と
すると、〔数1〕より〔数1〕の右辺が最も大きい、Δ
θ=0.175〔rad〕、及びλmax=0.78〔μ
m〕に対応する値として、 〔数9〕 Δh≧12.5〔μm〕 を得る。
Now, when a specific numerical value of [Equation 1] is obtained,
Assuming that the surface of the film lens 4 is observed using white light of 0.38 μm ≦ λ ≦ 0.78 μm as the external light source 7,
Further, if the angular radius of the external light source 7 is normally set to 10 ° ≦ Δθ ≦ 120 °, that is, 0.175 [rad] ≦ Δθ ≦ 2.094 [rad] by indoor lighting or natural light from a window, Δ is the largest on the right side of [Equation 1], Δ
θ = 0.175 [rad] and λ max = 0.78 [μ
[Equation 9] Δh ≧ 12.5 [μm] is obtained as a value corresponding to [m].

【0021】尚、〔数8〕、〔数1〕、〔数9〕は、最
低限の必要条件であるが、その他下記条件が付加され
る。即ち、フィルムレンズ4が完全剛体と見做せる物体
からなる場合には、最低、同一直線上にない(3角形の
頂点をなす)3点の突起で支持すれば足りる。しかし、
フィルムレンズ4が例えば合成樹脂でできた薄く可撓性
のある物体からなる場合は、微小突起41間の距離が離
れ過ぎると、微小突起41の部分でフィルムレンズ4が
撓み、h(x) 更には、H(x) が〔数8〕、〔数1〕、
〔数9〕及び〔数5〕の条件を満たさなくなる。
[Equation 8], [Equation 1], and [Equation 9] are minimum necessary conditions, but the following additional conditions are added. In other words, when the film lens 4 is made of an object that can be regarded as a completely rigid body, it is sufficient to support at least three projections that are not on the same straight line (form a vertex of a triangle). But,
When the film lens 4 is made of a thin and flexible object made of, for example, a synthetic resin, if the distance between the minute projections 41 is too large, the film lens 4 bends at the minute projection 41, and h (x) Is that H (x) is [Equation 8], [Equation 1],
The conditions of [Equation 9] and [Equation 5] are not satisfied.

【0022】そこで、この場合には、撓みを生じても、
常に〔数8〕、〔数1〕、〔数9〕及び〔数5〕の条件
が満たされるように、十分な密度により裏面の微小突起
41を設ける。この微小突起41の密度の目安として
は、一般的には、下側のフィルムレンズ4−2の単位レ
ンズ42の周期Pの2倍以下、更に好ましくは1/2以
下の周期により2次元的に分布させるようにする。つま
り、相隣り合う微小突起41,41の平均距離dが、単
位レンズ42の周期Pに対して〔数3〕の条件を満たす
ようにすればよい。 〔数3〕 d<2p ここで、図16を参照して、〔数3〕の条件についてさ
らに説明する。簡単のために、微小突起41のうちで、
最寄りの3点A,B,Cが正三角形△ABCをなし、フ
ィルムレンズ4が単位レンズ42の線型(1次元)配列
だけであるとした場合には、図16(A),(B)に示
すように、2つの微小突起間の距離AB=距離BC=距
離CA=2Pのときに、微小突起A,Bが単位レンズ4
2−1,42−3に接すると、x軸方向のみに着目する
と、確かに微小突起A,Bの中間には微小突起と接しな
い単位レンズ42−2が存在するように見える。しか
し、2次元的にみれば、単位レンズ42−2はy軸方向
に離れた微小突起Cによって支持されている。このよう
にすれば、総ての単位レンズ42はもれなく微小突起4
1によって、図16(C),(D)に示すように、3点
支持の集合体により支持されるので、フィルムレンズ4
−1と4−2との撓みによる接触は最低限に抑えられ
る。また、実験的にも、d=2Pを境として、dがPを
越えると、△h、△xがそれぞれ〔数1〕,〔数2〕の
条件を満たしても、等厚干渉縞が目視され始まることが
確認されている。よって、前述した〔数3〕の条件を得
る。このようにすれば、大略総べての単位レンズ42の
2個毎に1箇所の微小突起41によって支持されること
になり、撓みの影響はなくなる。但し、平均距離dが余
り小さくなり、微小突起41が密集し過ぎると、放出光
の拡散角が広がり過ぎるために、適当な範囲を選ぶこと
が好ましい。
Therefore, in this case, even if bending occurs,
The microprojections 41 on the back surface are provided with sufficient density so that the conditions of [Equation 8], [Equation 1], [Equation 9] and [Equation 5] are always satisfied. As a standard of the density of the minute projections 41, generally, the period P of the unit lens 42 of the lower film lens 4-2 is not more than twice, more preferably, not more than 1/2, two-dimensionally. Make it distributed. That is, the average distance d between the adjacent minute projections 41 may satisfy the condition of [Equation 3] with respect to the period P of the unit lens 42. [ Equation 3] d <2p Here, the condition of [Equation 3] will be further described with reference to FIG. For simplicity, among the small projections 41,
If the three nearest points A, B, and C form an equilateral triangle △ ABC, and the film lens 4 has only a linear (one-dimensional) array of the unit lenses 42, FIG. 16A and FIG. As shown, when the distance AB between the two micro projections is equal to the distance BC = the distance CA = 2P, the micro projections A and B are
When contacting 2-1 and 42-3, focusing only on the x-axis direction, it appears that there is a unit lens 42-2 that does not contact the minute projections in the middle of the minute projections A and B. However, when viewed two-dimensionally, the unit lens 42-2 is supported by the minute projections C separated in the y-axis direction. In this way, all the unit lenses 42 are not leaked and the minute projections 4
As shown in FIGS. 16 (C) and 16 (D), the film lens 4
The contact due to deflection between -1 and 4-2 is minimized. Also, experimentally, if d exceeds P starting from d = 2P, even if Δh and Δx satisfy the conditions of [Equation 1] and [Equation 2], the equal thickness interference fringes are visually observed. It has been confirmed that it will begin. Therefore, the condition of [Equation 3] is obtained. In this way, almost every two of the unit lenses 42 are supported by one minute projection 41, and the influence of bending is eliminated. However, if the average distance d is too small and the minute projections 41 are too dense, the diffusion angle of the emitted light becomes too wide, so it is preferable to select an appropriate range.

【0023】次に、微小突起41の等厚干渉縞について
説明する。微小突起41の近傍ではH(x) →0(収束)
するために、等厚干渉縞は不可避である。これを事実上
回避するための手段としては、微小突起41の分布に、
1次元的にも2次元的にも周期を持たせず乱雑に配置さ
せ、かつ、微小突起41の幅ΔXを目視不能な大きさに
形成することである。このようにすることにより、等厚
干渉縞が発生しても、それは微小突起41の領域内にの
み局在するために、それ自体は目視されない。
Next, the interference fringes having the same thickness of the minute projections 41 will be described. H (x) → 0 (convergence) near the minute protrusion 41
Therefore, interference fringes of equal thickness are inevitable. As means for practically avoiding this, the distribution of the minute projections 41
This is to arrange them randomly without any periodicity in one dimension or two dimensions, and to make the width ΔX of the minute projections 41 invisible. By doing so, even if the interference fringes having the same thickness are generated, they are localized only in the region of the minute projections 41, and therefore are not visually recognized.

【0024】しかし、もし、微小突起41が周期的に配
列していると、微小突起41と単位レンズ42とは、必
ずある周期で接触するために、遠方から観察すると、微
小突起41の微小干渉縞が積算されて、干渉縞として目
視されることになる。微小突起41の配列は、非周期的
とすることにより、微視的な微小突起41の干渉縞は、
遠方から観察すると明暗が乱雑に積算されて零となり、
目視されなくなる。そこで、微小突起41の幅ΔXとし
ては、通常100μm以下程度とすれば、実用上目的は
達せられる。すなわち、〔数2〕を満たせばよいことに
なる。 〔数2〕 Δx≦100μm
However, if the minute projections 41 are periodically arranged, the minute projections 41 and the unit lens 42 always contact at a certain period. The fringes are integrated and visually observed as interference fringes. The arrangement of the microprojections 41 is aperiodic, so that the interference fringes of the microprojections 41 are
When observed from a distance, the light and dark are randomly integrated and become zero,
It is no longer visible. Therefore, if the width ΔX of the minute projections 41 is usually about 100 μm or less, the object can be achieved in practical use. That is, it suffices to satisfy [Equation 2]. [Equation 2] Δx ≦ 100 μm

【0025】なお、この微小突起41は、無色透明であ
ることが好ましく、その製法もフィルムレンズ4の裏面
への熱プレスによるエンボス(型押)加工、サンドブラ
スト加工などの機械的加工、透明樹脂の注型(キャステ
ィング)法、透明な微粒子を透明なバインダーに分散さ
せた塗料を、吹付け塗装、ロールコート等で塗装する方
法が用いられる。透明な微粒子としては、15〜30μ
mのアクリルビーズ,ポリカーボネートビーズ等が好ま
しく用いられる。15μm以下であると、フィルムレン
ズの透明性が失われるし、30μm以上であると、印刷
適性、塗布適性に欠けるからである。ビーズの屈折率は
1.60〜1.00程度の範囲が好ましく、また、ビー
ズの濃度はバインダー樹脂分の2〜5%が好ましい。ま
た、バインダー樹脂としては、透明で屈折率が1.60
〜1.00程度の範囲のものが用いられる。ここで、光
を屈折させることが目的でないので、バインダー樹脂の
屈折率は極力ビーズと一致させることが好ましい。この
樹脂としては、アクリル,ポリスチレン,ポリエステ
ル,ビニル重合体などがあげられる。また、アクリルビ
ーズ以外にも、炭酸カルシウム、シリカ、アクリル樹脂
等の透明な微粒子を透明バインダーに分散させた塗料を
塗工して、塗膜の表面に微粒子の凹凸を現出させる方
法、或いは特開平3−223883号、米国特許第45
76850号等に開示されるロール凹版上で紫外線又は
電子線硬化性樹脂液を表面が艶消し微小凹凸となる様に
成形する方法等を用いることもできる。
The fine projections 41 are preferably colorless and transparent, and the manufacturing method thereof is also the mechanical processing such as embossing (pressing), sandblasting or the like on the rear surface of the film lens 4 by hot pressing, or the transparent resin. A casting method or a method in which a coating material in which transparent fine particles are dispersed in a transparent binder is applied by spray coating, roll coating, or the like is used. 15-30 μm as transparent fine particles
m acrylic beads, polycarbonate beads and the like are preferably used. If the thickness is 15 μm or less, the transparency of the film lens is lost, and if it is 30 μm or more, the suitability for printing and coating is poor. The refractive index of the beads is preferably in the range of about 1.60 to 1.00, and the concentration of the beads is preferably 2 to 5% of the binder resin. The binder resin is transparent and has a refractive index of 1.60.
A range of about 1.00 to about 1.00 is used. Here, since the purpose is not to refract light, it is preferable to make the refractive index of the binder resin match that of the beads as much as possible. Examples of this resin include acrylic, polystyrene, polyester, and vinyl polymers. Also, in addition to acrylic beads, a method in which transparent fine particles such as calcium carbonate, silica, acrylic resin, etc. are dispersed in a transparent binder is applied, and a method of causing the fine particles to appear on the surface of the coating film, or No. 223883, U.S. Pat. No. 45
No. 76850, etc., may be used a method of molding an ultraviolet or electron beam curable resin liquid on a roll intaglio plate such that the surface becomes matte and has fine irregularities.

【0026】また、この微小突起41は、フィルムレン
ズ4の機能を失うことなく、等厚干渉縞の発生を抑止す
ることができるとともに、ランダムに形成することによ
り、液晶セルと組み合わせた場合に、モアレの発生を防
止できる。また、バックライト用のアクリル板に印刷さ
れる反射用ドットを見えにくくすることができる。
Further, the fine projections 41 can suppress the occurrence of interference fringes having the same thickness without losing the function of the film lens 4, and can be formed at random so that when they are combined with a liquid crystal cell, Moire generation can be prevented. Further, it is possible to make the reflection dots printed on the backlight acrylic plate less visible.

【0027】本発明は、以上説明した実施例に限定され
ず、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明
の範囲内である。本発明のレンズシート4は、例えば、
図6のように、柱状体の単位レンズ42をその稜線方向
を平行にして隣接して配列させてなる柱状レンズ群(広
義のレンチキュラーレンズ)、又は、図14のように、
半球面等周囲が独立した突起状の単位レンズ42を多数
2次元方向に配列してなる蝿の眼レンズが使用される。
此処で、単位レンズ42の断面形状としては、図12、
図14のように円、楕円、カージオイド、ランキンの卵
形、サイクロイド、又はインボリュート曲線等の連続で
滑らかな曲線、或いは図6の様に三角形、四角形、又は
六角形等の多角形の一部分又は全体を用いる。これら単
位レンズ42は、図12の様な凸レンズでも、図13の
様な凹レンズでも良い。これらの中でも、好ましいのは
設計、製造の容易さ、集光、光の拡散特性(半値角、サ
イドローブ光(斜め方向に出来る輝度のピーク)の少な
さ、半値角内輝度の等方性、法線方向の輝度)等の点か
ら円柱又は楕円柱である。特に面光源の法線方向が長軸
となった楕円が輝度が高く好ましい。長軸/短軸=1.
27〜1.85の範囲が特に良好である。
The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be variously modified and changed, and they are also within the scope of the present invention. The lens sheet 4 of the present invention includes, for example,
As shown in FIG. 6, a columnar lens group (a lenticular lens in a broad sense) in which columnar unit lenses 42 are arranged adjacent to each other with their ridge lines parallel to each other, or as shown in FIG.
A fly's eye lens is used in which a large number of projecting unit lenses 42 each having an independent periphery such as a hemisphere are arranged in a two-dimensional direction.
Here, the sectional shape of the unit lens 42 is as shown in FIG.
A continuous smooth curve such as a circle, an ellipse, a cardioid, an egg shape of Rankin, a cycloid, or an involute curve as shown in FIG. Use the whole. These unit lenses 42 may be convex lenses as shown in FIG. 12 or concave lenses as shown in FIG. Among these, preferred are ease of design, manufacture, light collection, light diffusion characteristics (half value angle, low side lobe light (peak of brightness generated in an oblique direction), isotropic brightness within half value angle, It is a column or an elliptical column from the viewpoint of luminance in the normal direction). In particular, an ellipse having the long axis in the normal direction of the surface light source is preferable because of its high luminance. Long axis / short axis = 1.
The range of 27 to 1.85 is particularly good.

【0028】これらのフィルムレンズ4は、1枚構成で
用いることもできるが、柱状レンズを用いて2方向(上
下方向、左右方向)の光拡散角を制御するためには、図
3、図15のように2枚のフィルムレンズ4−1,4−
2を、その稜線が直交するように積層しても良い。この
場合レンズ面の向きは、図15のように2枚とも同じ向
きにするのが、光の透過性が高く最も良好であるが、勿
論各フィルムレンズ4のレンズが対抗して向き合う(レ
ンズ面は2枚のフィルムレンズ4の間に挟まれるので、
微小突起41は、いずれかのレンズ面の表面に形成され
る)又そのフィルムレンズ4は図6のように透光性基材
を一体成形して得ても良いし、又図10のように透光性
平板(又はシート)44の上に単位レンズ42を形成し
たものでも良い。
These film lenses 4 can be used in a single lens configuration. However, in order to control the light diffusion angles in two directions (vertical and horizontal directions) using a columnar lens, FIGS. As shown in the drawing, two film lenses 4-1 and 4-
2 may be stacked such that their ridges are orthogonal. In this case, the direction of the lens surfaces should be the same as shown in FIG. 15 for the best light transmission and the best. However, of course, the lenses of each film lens 4 face each other (lens surface). Is sandwiched between two film lenses 4,
The minute projection 41 is formed on one of the lens surfaces.) The film lens 4 may be obtained by integrally molding a light-transmitting base material as shown in FIG. 6, or as shown in FIG. The unit lens 42 may be formed on a light transmitting flat plate (or sheet) 44.

【0029】このフィルムレンズ4は、透光性基材から
形成される。此処で透光性基材としては、ポリメタアク
リル酸メチル、ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸エ
ステル又はメタアクリル酸エステルの単独若しくは共重
合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
スチレン、ポリメチルペンテン等熱可塑性樹脂、或いは
紫外線又は電子線で架橋した、多官能のウレタンアクリ
レート、ポリエステルアクリレート等のアクリレート、
不飽和ポリエステル等透明な樹脂、透明な硝子等、透明
なセラミックス等が用いられる。
This film lens 4 is formed from a light-transmitting substrate. Here, as the translucent substrate, polymethyl methacrylate, a homo- or copolymer of acrylate or methacrylate such as polymethyl acrylate, polyethylene terephthalate, polyester such as polybutylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene , A thermoplastic resin such as polymethylpentene, or an acrylate such as a polyfunctional urethane acrylate or polyester acrylate cross-linked by ultraviolet rays or electron beams,
Transparent resin such as unsaturated polyester, transparent ceramics such as transparent glass, and the like are used.

【0030】この透光性基材は、フィルムレンズ4とし
て用いる場合には、通常総厚みが20〜1000μm程
度とする。
When this translucent substrate is used as the film lens 4, the total thickness is usually about 20 to 1000 μm.

【0031】レンズ形状を形成する方法としては、例え
ば、公知の熱プレス法(特開昭56−157310号公
報記載)、紫外線硬化性の熱可塑性樹脂フィルムにロー
ルエンボス版によってエンボス加工したのちに、紫外線
を照射してそのフィルムを硬化させる方法(特開昭61
−156273号公報記載)、レンズ形状を刻設した回
転するロール凹版上に紫外線又は電子線硬化性樹脂液を
塗布し凹部に充填後、樹脂液を介してロール凹版上に透
明基材フィルムを被覆したまま紫外線又は電子線を照射
し硬化させた樹脂と、それに接着した基材フィルムとを
ロール凹版から離型し、ロール凹版のレンズ形状を硬化
樹脂層に賦型する方法(特開平3−223883号、米
国特許第4576850号等)等を用いる。もちろん、
これらの方法は、微小突起41を形成する場合にも適用
できる。
As a method for forming a lens shape, for example, a known hot pressing method (described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-157310), an ultraviolet-curable thermoplastic resin film, which is embossed with a roll embossing plate, A method of curing the film by irradiating ultraviolet rays (Japanese Unexamined Patent Publication No.
JP-A-156273), an ultraviolet or electron beam curable resin liquid is applied to a rotating roll intaglio engraved with a lens shape, and after filling into the concave portion, a transparent substrate film is coated on the roll intaglio via the resin liquid. A method in which a resin cured by irradiating an ultraviolet ray or an electron beam while being cured and a substrate film adhered thereto are released from the roll intaglio, and the lens shape of the roll intaglio is shaped into a cured resin layer (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3-223883). No. 4,576,850). of course,
These methods can be applied to the case where the minute projections 41 are formed.

【0032】透光性基材に要求される透光性は、各用途
の使用に支障のない程度に、拡散光を最低限透過するよ
うに選定する必要があり、無色透明が一番望ましいが、
用途によっては着色透明又は艶消半透明であってもよ
い。ここで、艶消透明とは、透過光を半立体角内のあら
ゆる方向にほぼ均一等方的に拡散透過させる性質をい
い、光等方拡散性と同義語に用いられる。つまり、艶消
透明とは、透明性基材の表面の法線方向とのなす角をθ
とした場合に、平行光束を裏面から入射させたとき(入
射角i=0°)における透過光強度の角度分布I
0 (θ)がcos分布〔I0 (θ)=I0 mDcosθ、
−90°≦θ≦90°〕、θは法線Nとのなす角、I0
mDは法線方向の透過光強度又はそれに類似する分布とな
ることを云う。
The translucency required of the translucent substrate must be selected so as to transmit the diffused light at a minimum so as not to hinder the use of each application. ,
Depending on the application, it may be colored transparent or matte translucent. Here, the term “matte transparency” refers to the property of transmitting transmitted light almost uniformly and isotropically in all directions within a semi-solid angle, and is used synonymously with light isotropic diffusion. That is, matte transparency means that the angle between the surface of the transparent substrate and the normal direction is θ.
, The angle distribution I of transmitted light intensity when a parallel light beam is incident from the back surface (incident angle i = 0 °)
0 (θ) is a cos distribution [I 0 (θ) = I 0 mD cos θ,
−90 ° ≦ θ ≦ 90 °], where θ is the angle between the normal N and I 0
The mD means that the transmitted light intensity in the normal direction or a distribution similar thereto is obtained.

【0033】この微小突起41は、図1のようにフィル
ムレンズ4−1の単位レンズ42とフィルムレンズ4−
2の裏面との間にできる等厚干渉縞の発生を抑止するこ
とが目的である。
As shown in FIG. 1, the minute projections 41 are formed by the unit lens 42 of the film lens 4-1 and the film lens 4-.
It is an object of the present invention to suppress the occurrence of an equal-thickness interference fringe formed between the back surface of the light emitting device 2 and the back surface thereof.

【0034】この目的が達せられれば、この微小突起4
1はいかなる凹凸形状でも良いが、所望の拡散角内での
均一な輝度の角度分布と光源面内での均一な輝度分布と
を得る点から、最も好ましい態様は、図1、図6、図
9、図10のようにフィルムレンズ4の裏面にランダム
な凹凸形状(例えば砂目模様、梨地模様等)を全面に形
成したものである。
If this purpose is achieved, the fine projections 4
Although 1 may have any uneven shape, the most preferable embodiments are shown in FIGS. 1, 6, and 6 in terms of obtaining a uniform luminance angle distribution within a desired diffusion angle and a uniform luminance distribution within a light source surface. 9, random irregularities (for example, a grain pattern, a satin pattern, etc.) are formed on the entire back surface of the film lens 4 as shown in FIG.

【0035】また、図11のように、微小突起41は、
網点等の互いに隔たった点状パターンが平面内に分布配
列したものを用いる事もできる。但し、この様にすると
パターン41が目立つ為、艶消し剤をフィルムレンズ4
に分散させる等の工夫が必要となる。さらに、微小突起
41と隣接する微小突起41との間は、図2,図11の
ように平滑面でもよいが、特に、放出光の均一な拡散を
目的とする場合には、この微小突起41によりも高さの
低い微小突起又は粗面(図示せず)にすることもでき
る。もちろん、このような低い微小突起又は粗面の高さ
は〔数1〕を満たすから等厚干渉縞が発生することはな
い。
As shown in FIG. 11, the minute projections 41
It is also possible to use a pattern in which dot-like patterns such as halftone dots are distributed and arranged in a plane. However, since the pattern 41 is conspicuous in this case, the matting agent is applied to the film lens 4.
It is necessary to devise measures such as dispersing it in. Further, a smooth surface may be provided between the minute protrusion 41 and the adjacent minute protrusion 41, as shown in FIGS. 2 and 11. Particularly, when uniform emission of emitted light is intended, the minute protrusion 41 may be used. Thus, a fine projection or a rough surface (not shown) having a lower height can be formed. Of course, since such a low height of the fine projections or the rough surface satisfies [Equation 1], no interference fringes of equal thickness are generated.

【0036】本発明の面光源は、図3、図7又は図8の
斜視図で示される構成となっている。導光板1、その側
端部の少なくとも1箇所に隣接して設置された線状又は
点状光源3、導光板の裏面の光反射層2、導光板の光反
射層とは反対面に設置されたフィルムレンズ4、とを最
低限の構成となすものである。通常これらに、光源光反
射鏡5、全体を収納し、光放出面を窓とした収納筐体
(図示せず)、電源(図示せず)等も付随する。
The surface light source of the present invention has the structure shown in the perspective view of FIG. 3, FIG. 7 or FIG. A light guide plate 1; a linear or point light source 3 installed adjacent to at least one of its side edges; a light reflection layer 2 on the back surface of the light guide plate; And the film lens 4 as a minimum configuration. Usually, a light source light reflecting mirror 5, a housing (not shown) that houses the entire light source, and a light emitting surface is a window, a power supply (not shown), and the like are also attached thereto.

【0037】導光板1の光反射層の反対面は平面であ
り、表面粗さ(JIS−B−0601の十点平均粗さR
z等で計測される)は、光源光の波長以下に仕上げる。
通常光源は可視光線であり、その波長は0.4〜0.8
μmであるから、表面粗さは0.4μm以下とする。こ
の程度の粗さに仕上げる方法としては公知の手法、例え
ば鏡面板での熱プレス、鏡面性の形を用いた射出成形、
注型(キャスティング)成形、光学レンズ等で行われて
いる精密研磨等を用いれば良い。
The opposite side of the light reflecting layer of the light guide plate 1 is a flat surface and has a surface roughness (10-point average roughness R according to JIS-B-0601).
(measured by z or the like) is finished to the wavelength of the light source light or less.
Usually the light source is visible light, the wavelength of which is 0.4-0.8
μm, the surface roughness is set to 0.4 μm or less. As a method of finishing to such a degree of roughness, known methods, for example, hot pressing on a mirror plate, injection molding using a mirror-like shape,
Casting molding, precision polishing performed with an optical lens or the like may be used.

【0038】導光板1の材料としては、前記のフィルム
レンズの材料と同様の透光性材料の中から選択する。通
常は、アクリル又はポリカーボネートの樹脂が用いられ
る。導光板の厚みは、通常1〜10mm程度のものが用
いられる。
The material of the light guide plate 1 is selected from the same translucent materials as those of the film lens. Usually, acrylic or polycarbonate resin is used. The thickness of the light guide plate is usually about 1 to 10 mm.

【0039】光源3としては、蛍光燈等の線光源が全面
均一の輝度を売る上で好ましいが、白熱電球等の点光源
を用いる事も可能である。この光源3は、図示した様に
導光板の側端部の外に隔離して設ける以外に、導光板1
の側端部を一部切り欠いて、一部又は全部を導光板の中
に埋設する事も可能である。高輝度と輝度の面内での均
一性向上の点から、光源3を導光板1のもう片方の側端
部にも設置する事もできる。光源光反射鏡5としては公
知のもの、例えば放物面柱、双曲線柱、楕円柱等の形状
をした板の内面に金属蒸着をしたものが用いられる。
As the light source 3, a line light source such as a fluorescent lamp is preferable from the viewpoint of selling uniform brightness, but a point light source such as an incandescent lamp can also be used. The light source 3 is provided separately from the side end of the light guide plate as shown in FIG.
It is also possible to cut out a part of the side end and partially or entirely embed it in the light guide plate. The light source 3 can also be installed on the other side end of the light guide plate 1 from the viewpoint of improving the uniformity in the plane of high luminance and luminance. As the light source light reflecting mirror 5, a known one, for example, a parabolic column, a hyperbolic column, an elliptic column, or the like having a metal deposited on the inner surface of a plate is used.

【0040】導光板1の平滑平面上には、フィルムレン
ズ4−2を載置する。その際フィルムレンズ4−2のレ
ンズ面を外側(平面の反対面)に、微小突起41が内側
(平面側)を向くようにして載せる。この場合には、導
光板1上に載せるフィルムレンズ4−2と導光板1の平
滑面10との間の微小突起は、高さ△hが面光源の光源
3の光源光スペクトルの最長波長Λmaxよりも高くす
ることが必要となる。 〔数10〕 △h≧Λmax その理由は、光源光の波長A以上の空隙9が少なくとも
一部分はできるようにすることにより、導光板1とフィ
ルムレンズ4の裏面の間には、光の波長以上の空気層
(屈折率は導光板1よりも低い)が部分的に形成され
る。そして、この空気層と平滑な導光板1の表面との界
面では、光の全反射が起こり、光はその場所では放出さ
れずに、導光板1のより遠方(光源3に対して)へ分配
される。また、導光板1とフィルムレンズ4の裏面の微
小突起41とが直接接する部分では、光は外部へ透過し
て放出される。よって、導光板1の表面から出力される
光量と、導光板1の全体に分配される光量とがバランス
し、全面均一な輝度の面光源が得られる。なお、〔数
1〕からわかるように、通常の屋内使用条件において
は、〔数1〕の条件と〔数10〕の条件とは共通部を有
するために、もし、フィルムレンズ4−2にも本発明の
フィルムレンズを用いる場合には、〔数1〕と〔数1
0〕の両方を満たすものを用いる。次いで、フィルムレ
ンズ4−2の上に本発明のフィルムレンズ4−1を、図
2のように載置する。
The film lens 4-2 is placed on the smooth plane of the light guide plate 1. At this time, the film lens 4-2 is placed on the outer side (opposite side of the plane) with the minute projections 41 facing inward (flat side). In this case, the minute protrusion between the film lens 4-2 mounted on the light guide plate 1 and the smooth surface 10 of the light guide plate 1 has a height {h whose longest wavelength of the light source light spectrum of the light source 3 of the surface light source 3}. It is necessary to make it higher than max . [Equation 10] Δh ≧ Λ max The reason is that by allowing at least a part of the gap 9 having the wavelength A or more of the light source light, the light wavelength between the light guide plate 1 and the back surface of the film lens 4 is reduced. The above air layer (the refractive index is lower than that of the light guide plate 1) is partially formed. At the interface between the air layer and the smooth surface of the light guide plate 1, total reflection of light occurs, and the light is not emitted at that location, but is distributed farther (to the light source 3) of the light guide plate 1. Is done. In a portion where the light guide plate 1 and the minute protrusion 41 on the back surface of the film lens 4 are in direct contact, light is transmitted to the outside and emitted. Therefore, the amount of light output from the surface of the light guide plate 1 and the amount of light distributed to the entire light guide plate 1 are balanced, and a surface light source with uniform brightness over the entire surface is obtained. As can be seen from [Equation 1], under normal indoor use conditions, the condition of [Equation 1] and the condition of [Equation 10] have a common part. When the film lens of the present invention is used, [Equation 1] and [Equation 1]
0]. Next, the film lens 4-1 of the present invention is placed on the film lens 4-2 as shown in FIG.

【0041】光反射層2は、光を拡散反射させる性能を
持つ層であって、以下のように構成することができる。 導光板層の片面に、高隠蔽性かつ白色度の高い顔
料、例えば、二酸化チタン、アルミニウム等の粉末を分
散させた白色層を塗装などによって形成する。 サンドブライト加工、エンボス加工等によって艶消
微細凹凸を形成した導光板の凹凸模様面に、更に、アル
ミニウム、クロム、銀等のような金属をメッキ又は蒸着
等して、金属薄膜層を形成する。 隠蔽性が低く単にマット面を塗布で形成した白色層
に、金属薄膜層を形成する。 網点状の白色層に形成し、光源から遠ざかるに従っ
て面積率を増やして、光源の光量が減衰するのを補正す
るようにしてもよい。
The light reflecting layer 2 is a layer having a function of diffusing and reflecting light, and can be configured as follows. On one surface of the light guide plate layer, a white layer in which a pigment having high concealing property and high whiteness, for example, a powder of titanium dioxide, aluminum or the like is dispersed is formed by painting or the like. A metal thin film layer is formed by plating or vapor-depositing a metal such as aluminum, chromium, silver, or the like on the uneven pattern surface of the light guide plate having the matte fine unevenness formed by sand brightening, embossing, or the like. A metal thin film layer is formed on a white layer having a low concealing property and simply formed by coating a matte surface. It may be formed in a halftone dot-like white layer, and the area ratio may be increased as the distance from the light source increases, so that the attenuation of the light amount of the light source may be corrected.

【0042】なお、本発明の面光源100を透過型LC
D等の透過型表示装置のバックライト(背面光源)とし
て使用する場合の構成は、図8の通りである。即ち、本
発明の面光源100のフィルムレンズ4−1のレンズ面
(単位レンズ42のある側)の上に透過型表示装置6を
積層すれば良い。また、図3のような面光源100上に
透過型表示装置6を積層すれば良い。
Note that the surface light source 100 of the present invention is
FIG. 8 shows a configuration in the case of using as a backlight (back light source) of a transmission type display device such as D. That is, the transmission type display device 6 may be laminated on the lens surface (the side where the unit lens 42 is provided) of the film lens 4-1 of the surface light source 100 of the present invention. Further, the transmission type display device 6 may be stacked on the surface light source 100 as shown in FIG.

【0043】面光源の光の分布状態を評価するには、拡
散角が有効である。拡散角としては例えば半値角θH
用いられる。これは、透過光輝度(又は強度)が光放出
面の法線からの角度θの減少関数I(θ)とした時に、
I(θH )=I(θ)/2となる角θH の2倍、即ち2
θH として定義される。
The diffusion angle is effective for evaluating the light distribution state of the surface light source. As the diffusion angle, for example, a half-value angle θ H is used. This is because when the transmitted light luminance (or intensity) is a decreasing function I (θ) of the angle θ from the normal to the light emitting surface,
Twice the angle θ H such that I (θ H ) = I (θ) / 2, that is, 2
Defined as θ H.

【0044】〔製造例〕材料 基材:透明な2軸延伸PETフィルム(膜厚100μ
m)上に、透明な接着層を約1μmになるように塗布
し、この上に、単位レンズ42のパターンを形成させる
ウレタンアクリレートのプレポリマーを主成分とする紫
外線硬化型樹脂を塗布して、樹脂塗膜を硬化(固化)後
に型を離型することにより、ピッチ110μmで、単位
レンズ形状が長軸長/短軸長=1.85の楕円柱を稜線
が互いに平行になるように、隣接して配列された図12
のようなリニアなレンズ形状を形成したフィルムレンズ
を用いる。このフィルムレンズのレンズ形成面と反対面
側に、下記の要領で微小突起を形成した。 〔組成〕 ビーズ:粒径20μmの架橋アクリル樹脂(積水化成品
工業(株)製、MBX−20) バインダー:(株)昭和インク工業所製、 化X−MD
メヂウム(塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体系とアクリ
ル系の混合物) 帯電防止剤:ヘンケル白水(株)DEHYDAT 80
[Production Example] Material substrate: transparent biaxially stretched PET film (100 μm thick)
m), a transparent adhesive layer is applied so as to have a thickness of about 1 μm, and an ultraviolet-curable resin mainly containing a urethane acrylate prepolymer for forming a pattern of the unit lens 42 is applied thereon, After the resin coating is cured (solidified), the mold is released, so that an elliptic cylinder having a pitch of 110 μm and a unit lens shape of long axis length / short axis length = 1.85 is adjacent to the elliptic cylinder so that the ridge lines are parallel to each other. FIG. 12 arranged as
A film lens having a linear lens shape as described above is used. Microprojections were formed on the surface of the film lens opposite to the lens forming surface in the following manner. [Composition] Beads: Crosslinked acrylic resin having a particle size of 20 μm (MBX-20, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) Binder: Chemical X-MD manufactured by Showa Ink Industry Co., Ltd.
Medium (mixture of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer and acrylic) Antistatic agent: DEHYDAT 80 by Henkel Hakusui Co., Ltd.
X

【0045】製造工程 上記ビーズを上記バインダー樹脂分の3%、上記帯電防
止剤を上記バインダー樹脂分の20%を入れたインキ
を、MEK:トルエン:IPA=2:2:1の溶剤で希
釈し、粘度をザーンカップ粘度計#3で17秒とした。
このインキをグラビア方式によって上記基材の非レンズ
面に塗布した(グラビア版は電子彫刻機、ヘリオクリッ
ショグラフで製版した48線/cm角度設定ものベタ版
を用いた)。その後、溶剤を乾燥させて、塗膜を固化さ
せた。この塗膜には、高さΔh=15〜20μmの範囲
の微小突起が平均間隔d=150μmでランダムな配列
で形成されていた。
Manufacturing Process An ink containing 3% of the above-mentioned beads for the above-mentioned binder resin and 20% of the above-mentioned antistatic agent for the above-mentioned binder resin is diluted with a solvent of MEK: toluene: IPA = 2: 2: 1. The viscosity was 17 seconds with a Zahn cup viscometer # 3.
This ink was applied to the non-lens surface of the above substrate by a gravure method (a gravure plate was a solid plate with an angle of 48 lines / cm set by an electronic engraving machine and heliocrissograph). Thereafter, the solvent was dried to solidify the coating film. On this coating film, microprojections having a height Δh = 15 to 20 μm were formed in a random arrangement at an average interval d = 150 μm.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のフィルム
レンズは、裏面(レンズ面の対向する面)の所定の大き
さ分布の微小突起を設けたので、このフィルムシートの
裏面との間に等厚干渉縞の発生を抑止することができ
る、という効果がある。
As described above, the film lens of the present invention is provided with the minute projections having a predetermined size distribution on the back surface (the surface opposite to the lens surface). There is an effect that the generation of the equal thickness interference fringes can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるフィルムレンズの一実施例を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a film lens according to the present invention.

【図2】本発明によるフィルムレンズの原理を説明する
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the principle of a film lens according to the present invention.

【図3】本発明によるフィルムレンズを用いた面光源の
一実施例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing one embodiment of a surface light source using a film lens according to the present invention.

【図4】液晶表示装置のバックライト用の面光源の従来
例を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a conventional example of a surface light source for a backlight of a liquid crystal display device.

【図5】液晶表示装置のバックライト用の面光源の他の
従来例を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing another conventional example of a surface light source for a backlight of a liquid crystal display device.

【図6】本発明のフィルムレンズの他の実施例(三角プ
リズム型レンチキュラーレンズで裏面に直接微小突起を
形成した場合)を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the film lens of the present invention (in the case where minute projections are directly formed on the back surface using a triangular prism type lenticular lens).

【図7】本発明の面光源の他の実施例を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing another embodiment of the surface light source of the present invention.

【図8】実施例に係る面光源を液晶表示装置の背面光源
として使用した場合を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a case where the surface light source according to the example is used as a back light source of a liquid crystal display device.

【図9】本発明のフィルムレンズの他の実施例(三角プ
リズム型レンチキュラーレンズで裏面の微小突起を別の
層して形成した場合)を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing another embodiment of the film lens of the present invention (in the case where minute projections on the back surface are formed in another layer using a triangular prism type lenticular lens).

【図10】本発明のフィルムレンズの他の実施例(透明
基板上に形成された場合)を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment (when formed on a transparent substrate) of the film lens of the present invention.

【図11】本発明のフィルムレンズの他の実施例(微小
突起が部分的に形成された場合)を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing another embodiment of the film lens of the present invention (in the case where minute projections are partially formed).

【図12】本発明のフィルムレンズの他の実施例(凸レ
ンズ状円柱型レンチキュラーレンズの場合)を示す斜視
図である。
FIG. 12 is a perspective view showing another embodiment (in the case of a convex lenticular cylindrical lenticular lens) of the film lens of the present invention.

【図13】本発明のフィルムレンズの他の実施例(凹レ
ンズ状円柱型レンチキュラーレンズの場合)を示す斜視
図である。
FIG. 13 is a perspective view showing another embodiment (in the case of a concave lenticular cylindrical lenticular lens) of the film lens of the present invention.

【図14】本発明のフィルムレンズの他の実施例(半球
面等周囲が独立した突起状の単位レンズの場合)を示す
斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view showing another embodiment of the film lens of the present invention (in the case of a protruding unit lens whose periphery is independent such as a hemisphere).

【図15】本発明のフィルムレンズの他の実施例(2枚
のフィルムレンズを軸が直交するように積層した場合)
を示す斜視図である。
FIG. 15 shows another embodiment of the film lens of the present invention (when two film lenses are stacked so that their axes are orthogonal to each other).
FIG.

【図16】微小突起と単位レンズの関係を示す説明図で
ある。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a relationship between a minute projection and a unit lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 導光板 2 光反射層 3 光源(ユニット) 4,4−1,4−2 フィルムレンズ 41 レンズ単位 42 微小突起 44 透明性平板 5 反射鏡 6 透過型表示装置 7 外部光源 100 面光源 200 表示装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 light guide plate 2 light reflection layer 3 light source (unit) 4, 4-1, 4-2 film lens 41 lens unit 42 minute projection 44 transparent flat plate 5 reflecting mirror 6 transmission type display device 7 external light source 100 surface light source 200 display device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−120037(JP,A) 特開 平5−313164(JP,A) 特開 平5−313004(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 5/02 G02B 3/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-3-120037 (JP, A) JP-A-5-313164 (JP, A) JP-A-5-313004 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) G02B 5/02 G02B 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 透光性平板からなる導光体と、 前記導光体の側端面の双方又は一方に隣接して設けられ
た光源ユニットと、 前記導光体の裏面に形成された光反射層と、 前記導光体の光放出面上に積層され、微小単位レンズを
1次元的又は2次元的に配列したレンズ配列が表面に形
成された第1のフィルムレンズと、 前記第1のフィルムレンズのレンズ配列上に積層され、
微小突起を前記第1のフィルムレンズの表面側に向けて
積層した第2のフィルムレンズと、 を備え、 前記第2のフィルムレンズは、 前記レンズ面と接する面に、部分的又は全面に微小突起
を形成し、 前記微小突起の高さΔhは、このフィルムレンズを観察
する光源の可視光スペクトルの最長波長をλmax 、この
フィルムレンズ面上の反射面を通して観察者から前記光
源を見た場合のその光源の角半径をΔθとしたときに、
〔数1〕の条件を満たし、 〔数1〕 Δh≧λmax /2Δθ2 前記微小突起は、1次元的及び2次元的配列が非周期的
であり、その微小突起の幅Δxは、〔数2〕の条件を満
たし、 〔数2〕 Δx≦100μm かつ、相隣り合う前記各微小突起間の平均距離dが、前
記単位レンズの周期Pに対して〔数3〕の条件を満たす 〔数3〕 d<2P ことを特徴とする面光源。」
1. A light guide comprising a light- transmitting flat plate, and a light guide provided adjacent to both or one of side end surfaces of the light guide.
Light source unit, a light reflecting layer formed on the back surface of the light guide, and a micro unit lens stacked on the light emission surface of the light guide.
One-dimensional or two-dimensional lens array is formed on the surface
A first film lens formed, and a lens array of the first film lens,
With the micro projections facing the front side of the first film lens
A second film lens that is laminated , wherein the second film lens has minute projections formed partially or entirely on a surface that is in contact with the lens surface, and the height Δh of the minute projections is When the longest wavelength of the visible light spectrum of the light source for observing the lens is λ max , and when the angular radius of the light source is Δθ when the light source is viewed from the observer through the reflecting surface on the film lens surface,
The condition of [Equation 1] is satisfied, and [Equation 1] Δh ≧ λ max / 2Δθ 2 The one-dimensional and two-dimensional arrangement of the minute projections is aperiodic, and the width Δx of the minute projection is 2] Δx ≦ 100 μm, and the average distance d between the adjacent microprojections satisfies the condition of Equation 3 with respect to the period P of the unit lens. D <2P A surface light source characterized by the following: "
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