JP3106050B2 - Brightness enhancement sheet surface light source - Google Patents

Brightness enhancement sheet surface light source

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

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置などに使われるバックライトユニットの正面輝度を、光学的な手段によって向上させる技術に関する。 The present invention relates to a front luminance of the backlight unit used for a liquid crystal display device, a technique for improving the optical means.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年カラー液晶表示装置を備えた携帯用ノートパソコンや、カラー液晶パネルを使った携帯用液晶TVあるいはビデオ一体型液晶TVなどのバッテリー駆動を前提とした製品において、消費電力が大きい液晶表示装置がバッテリー駆動時間を伸ばすための障害になっている。 BACKGROUND OF THE INVENTION portable notebook computers and with a recent color liquid crystal display device, in a product that assumes the battery drive, such as a portable LCD TV or video integrated liquid crystal TV that uses a color liquid crystal panel, power consumption is high the liquid crystal display device is in the failure to extend the battery life. 中でもこれに使われているバックライトの消費電力の割合は大きく、これを低く抑えることがバッテリー駆動時間を伸ばし、上記商品の実用価値を高める上で重要な目標とされている。 Greater among them the rate of power consumption of the backlight being used for this stretch is battery life kept low this is an important goal in enhancing the practical value of the product.

【0003】この際、消費電力を抑えるためにバックライトの輝度を低下させたのでは表示が見にくくなって好ましくない。 [0003] unfavorable this time, the display is difficult to see than reduced the brightness of the backlight to reduce power consumption. そこで輝度を犠牲にすることなく消費電力を抑えるために、バックライトの光学的な効率を改善することが望まれているが、これを実現する手段として、 Therefore, in order to reduce power consumption without sacrificing brightness, as a means it is desired to improve the optical efficiency of the backlight, to achieve this,
図9のごとく片面にプリズム列2を形成したプリズムシート1をバックライト3の発光面4の上におく方法が、 The method of placing on the light-emitting surface 4 of the backlight 3 prism sheet 1 formed with the prism column 2 on one side as in FIG. 9,
現在実用化されている。 It has already been put to practical use. このプリズムシートによる正面輝度の増加は次のようなメカニズムによって引き起こされる。 Increase the front luminance by the prism sheet is caused by the following mechanism.

【0004】面光源からの光はプリズムシートでその一部が屈折透過し、残りが反射して面光源に戻される。 [0004] Light from the surface light source is partially a prism sheet is refracted and transmitted, the remainder is returned to the surface light source is reflected. 図9の3のようなエッジライト式の面光源は一般的に正面輝度が比較的低く、斜め方向から見た輝度が高い指向性を持っているため、プリズムシート1による屈折で正面輝度が増加するように指向特性が改善される。 Edge-light type surface light source, such as 3 in Figure 9 generally front luminance is relatively low, because the brightness when viewed from an oblique direction with high directivity, the front luminance in refraction by the prism sheet 1 increases directional characteristics are improved to. またプリズムシート1からの反射光は面光源の発光面の拡散シート4で拡散反射され、発光面の輝度を増加させるが、これに伴って正面輝度も増加する。 The light reflected from the prism sheet 1 is diffused and reflected by the diffusion sheet 4 of the light emitting surface of the surface light source, increases the brightness of the light emitting surface, the front luminance increases with this.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】図8はこのようなプリズムシートのプリズムの両斜面に垂直な断面を示したもので、入射した光線はその入射角によって、直接プリズム斜面を透過する成分a(以後一次透過光と記す)、いったんプリズム斜面で反射した後もう一方の斜面で再び反射して入射側に戻される成分b(以後戻り光と記す)、いったんプリズム斜面で反射した後もう一方の斜面を透過して前に出る成分c(以後二次透過光と記す) [0007] Figure 8 shows a cross-section perpendicular to both the slope of such a prism sheet of the prism, light incident by the angle of incidence, component transmitted directly prism slope a ( hereinafter referred to as the primary transmission light), once referred to as a re-reflected component is returned to the incident side b (hereinafter returning light on the other slope after being reflected by the prism slopes), once the other slope after being reflected by the prism inclined surfaces appear before transmitted through the component c (hereinafter referred to as the secondary transmitted light)
におおよそ分けられる(プリズム頂角の選択によってはさらに多重反射する成分も存在するが、その割合は通常少ない)。 Roughly divided into (component further multiple reflection by the choice of the prism apex angle is also present, its percentage is usually less). このとき成分aは正面すなわち観測する方向に出る光を含む実際に利用される光線であり、また成分bは面光源の発光面の拡散シートで拡散反射され、発光面の輝度を増加させる有効な光線である。 In this case component a is the ray is actually utilized includes light exiting in the direction of the front That observation, also component b is diffused and reflected by the diffusion sheet of the light-emitting surface of the surface light source, effective to increase the brightness of the light emitting surface is a ray. これに対して成分cは液晶パネルの有効な視野角外の広角度に出る光線であり、役に立たない成分である。 Component c contrast is a ray exiting the effective viewing angle outside the wide angle of the liquid crystal panel, a component useless.

【0006】この結果プリズムシートからの光はプリズムの稜線に垂直な方向について、正面から±40゜前後の視野角(頂角90゜〜100゜,屈折率1.5〜1.59程度の場合) [0006] For the direction of light is perpendicular to the ridge lines of the prisms from the results prism sheet, a viewing angle of about ± 40 ° from the front (vertical angle 90 ° to 100 °, when the refractive index of about 1.5 to 1.59)
の幅に明るい光(一次透過光)を放ち、それ以上の視野角になると輝度は急激に低下し、いったんほとんどゼロになってから更に大きな視野角で再び輝度が増加する(二次透過光)。 Width emits bright light (primary transmission light), at the more the viewing angle luminance rapidly decreases, once almost again luminance at larger viewing angles from becoming zero is increased (secondary transmission light) . 結果的に出射光線の角度範囲を絞って明るさを増した形になっている。 It is in the form of increased brightness squeezing angular range of the resulting emitted light.

【0007】ここで問題になるのは、第一に40゜前後の視野角以上において輝度が急激に低下する指向性である。 [0007] The problem here is the luminance in the first 40 ° or more the viewing angle of the front and rear are directed to decrease rapidly. 近年液晶パネルの指向性は改善が進み、指向性が狭い方向においても40゜以上の視野角で十分実用的なコントラストを示すものが開発されている。 Recently directivity of the liquid crystal panel is improved proceeds, which exhibits sufficient practical contrast viewing angle of more than 40 ° even in a narrow directivity direction is developed. このような液晶パネルには視野角の増加に伴う輝度の低下が緩やかで、 Such reduction in luminance with increasing viewing angle in the liquid crystal panel is moderate,
ある程度広い指向性を示すことが望まれている。 It is desirable to exhibit a degree wide directivity.

【0008】また第二の問題点は役に立たない二次透過光の存在であり、この成分を減らすことができればより一層の効率改善が期待できる。 [0008] is the presence of a second problem useless secondary transmission light can be more expected further efficiency if it is possible to reduce this component. このためにはUSP2,474,3 To do this USP2,474,3
17に指摘されているようにプリズムの頂角を The apex angle of the prism, as is pointed out in 17

【0009】 [0009]

【数2】 180゜-4(90゜-θc)/m,(mは3以上の整数)・・・(2) [Number 2] 180 ° 4 (90 ° -θc) / m, (m is an integer of 3 or more) (2)

【0010】に選択することが考えられる。 [0010] It is considered to be selected. これによって二次透過光はゼロになり、全体としての効率は改善されるが依然として上記した第一の問題点は残る。 This becomes the secondary transmitted light zero efficiency as a whole remains first problem but are improvements still above.

【0011】本発明の目的は正面方向に最も高い輝度を示し、所定の視野角を越えた方向には視野角の増加に伴って緩やかに低下する輝度分布を持ち、且つ上記した二次透過光の発生を抑えた高効率の輝度増加効果を持つ光学シートを開発することである。 An object of the present invention showed the highest luminance in the front direction, in the direction beyond the predetermined viewing angle has a brightness distribution that gradually decreases with increasing viewing angle, and the above secondary transmission light it is to develop an optical sheet with high efficiency brightness enhancement effect that suppresses the occurrence.

【0012】 [0012]

【課題を解決するための手段】本発明請求項1の輝度向 Means for Solving the Problems The present invention of claim 1 luminance direction
透明シートは、一方の面に、互いに母線が平行である二つの凸の曲柱面とそれぞれにつながる平面が左右対称に結合した形状単位が、該母線と垂直な方向に多数並んで形成された透明シートであって、該両曲柱面の結合部および左右各曲柱面と各平面の結合部では、各接面および平面が180゜より小さい角度で交わるとともに、該透 Upper transparent sheet, on one side, the shape units plane leading to respectively tune cylindrical surface of the two convex parallel bus to each other bound symmetrically formed alongside large number mother line perpendicular direction a transparent sheet, the coupling portion of the coupling portion and left and right tracks cylindrical surface and each plane of the both songs cylindrical surface, with each contact surface and the plane intersect at an angle smaller than 180 °, the transparent
明シートの法線に平行にz軸をとり、凸の曲柱面の母線 Parallel to the normal of the light sheet take z-axis, the generatrix of songs cylindrical surface of the convex
に平行にy軸をとり、形成単位の列方向にx軸をとると Parallel to take the y axis, taking the x-axis in the column direction of the forming unit
き、該形成単位の形状が以下の式(1)を満たすように Can, so that the shape of said forming units satisfies the following formula (1)
形成されていることを特徴とするものである。 And it is characterized in that it is formed.

【0013】 [0013]

【0014】 [0014]

【数3】 [Number 3]

【0015】なおここでφ=0.8θc〜1.2θc,θc=sin [0015] It should be noted here φ = 0.8θc~1.2θc, θc = sin
-1 (1/n),nは形成単位の屈折率を表す。 -1 (1 / n), n represents the refractive index of the forming unit. またp=0.8 The p = 0.8
T〜1.5T,Tは形成単位の幅を表す。 T~1.5T, T denotes the width of the forming units.

【0016】さらに本発明請求項は一方の面に、四つの平面が左右対称に結合した部分多角柱面が、該多角柱面の母線と垂直な方向に多数並んで形成された透明シートであって、該多角柱面の隣合う面はそれぞれ180 Furthermore, the present invention according to claim 2 on one side, the transparent sheet portion polygonal faces four planes bound symmetrically were formed alongside a number to the generatrix perpendicular to the direction in which the multi-prism surface a is, each surface adjacent the multi prismatic surface 180
゜より小さい角度で交わる形状をなしていることを特徴とする輝度向上透明シートである。 It is brightness enhancement transparent sheet, characterized in that a shape meeting at smaller angle degrees.

【0017】 [0017]

【作用】以下本発明の作用を図を使って説明する。 [Action] Hereinafter, the operation of the present invention using FIG. 図2は本発明請求項2の透明シートのxz断面図であり、 Figure 2 is a xz cross-sectional view of a transparent sheet of the present invention according to claim 2,
(1)式のφ=θc,p=Tである最も特徴的でかつ本 (1) The most characteristic and and present a formula of φ = θc, p = T
発明のレンズ設計を説明するのに適した場合を表している。 It shows a case suitable for illustrating the lens design of the invention. ここでOR,PS間は平面であり、その機能は図8 Here OR, PS between is a plane, its function 8
のプリズムシートの斜面と同様である。 Is the same as the slope of the prism sheet. OR間の傾斜を The slope between the OR
Aとすると、OR間およびPS間は以下の式のように表 Table As When A, between OR and between the PS following formula
される。 It is. なお、Bは点Rのx軸の値を示す。 Incidentally, B represents a value of x-axis of the point R.

【0018】 [0018]

【数4】z=Ax (0≦x≦B:OR間) z=−A(x−T) (T−B≦x≦T:PS間) Equation 4] z = Ax (0 ≦ x ≦ B: between OR) z = -A (x-T) (T-B ≦ x ≦ T: between PS)

【0019】一方RQ,SQ間は本発明によって導入された曲柱面である。 Meanwhile RQ, SQ between is music cylindrical surface introduced by the present invention. 図8の従来のプリズムシートにおいて、二次透過光はそのほとんどがプリズムの頂角付近から発しているから、これを発生させない為には頂角付近の形状を変えて、対向する斜面で反射した光がすべてこの部分で全反射するようにすればよい。 In conventional prism sheet of FIG. 8, the secondary transmitted light because most of which originates from the vicinity of the apex angle of the prism, by changing the shape of the vicinity of the apex angle in order not to cause this was reflected by the opposite inclined surfaces light all may be so as to totally reflect at this portion. このために図2 FIG. 2 for this
の透明シートでは頂角付近のRQ,SQ間を凸の曲柱面とし、対向する斜面からこの部分に達する光が常に全反射角θc=sin -1 (1/n)以上の入射角でこの部分に入射するようにしてある。 RQ near apex angle in the transparent sheet, a song cylindrical surface of the convex between SQ, this light reaches the portion from opposite slope is always total reflection angle θc = sin -1 (1 / n ) or more incident angles It is to be incident on part. RQ間の各点から見たとき最も小さな入射角で入射する光線は点Pからの反射光であるから、PからRQ間の各点を結んだ直線が同点における面の法線となす角がθcと等しくなるように選べば、右斜面の他の点からの反射光は全てRQ間で反射することになる。 Because light incident at the smallest incidence angle when viewed from the point between the RQ is reflected light from the point P, the straight line connecting the respective points between the RQ is normal to the angle of the surface in the equalizer from the P be selected to be equal and .theta.c, reflected light from other points of the right slope will reflect between all RQ. このとき点Oを原点にとると、点Pの座標は(T,0)となり、曲柱面RQの満たす条件は Taking this time point O to the origin, the coordinates of the point P (T, 0), and the condition satisfying the Kyokuhashiramen RQ is

【0020】 [0020]

【数5】 [Number 5]

【0021】となる。 The [0021]. 実際には平面部ORと点Rで一致する境界条件のもとにこの式を数値積分してRQの形が決定される。 In practice, the shape of the RQ is determined by numerically integrating the equation based on the boundary conditions for a matching flat portion OR and the point R. SQ間についても同様に曲柱面SQの満た Similarly, less than a Kyokubashira surface SQ also between the SQ
す条件は以下のようになり 、x=T/2を中心に左右対称の形状になる。 To conditions as follows, a shape symmetrical about the x = T / 2. このようにして一つの形状単位ORQS In this way one shape units ORQS
Pの全体は(1)式で表されることになる。 Total P will be represented by the equation (1).

【数6】 [6]

【0022】このように図2の断面形状の透明シートでは、ほとんどの光がAのような一次透過光になるかB, [0022] or such a transparent sheet of the cross-sectional shape of Figure 2, most of the light is the primary transmission light such as A B,
Cのように戻り光になり、特に曲柱面RQSからは二次透過光が出ることはない。 Becomes return light as and C, never secondary transmission light exits from the particular Kyokubashira surface RQS. 斜面OR及びPSからは若干の二次透過光が出るが、(1)式のBを適当に選べばほとんどの二次透過光は隣の形状単位にぶつかって吸収され、その一部が戻り光に加わる。 Although some of the secondary transmission light exits from the slope OR and PS, (1) formula for most of the secondary transmission light when suitably choose the B is absorbed collides with the next shape unit, a part of return light applied to. 結果として図8のcのような広角度に出る光はほとんどなくなることになる。 As a result the light exiting the wide angle, such as c in FIG. 8 will be almost eliminated.

【0023】本透明シートの形状単位の平面部OR,P The flat portion OR of shape units of the transparent sheet, P
Sの機能は従来のプリズムシートの斜面と同等であるため、ここからの一次透過光は従来のプリズムシートと同等な指向性を示すが、曲柱面RQSの傾斜は平面部より緩く且つ曲面であることにより、この部分からの一次透過光は平面部OR,PSのそれより広く且つ輝度が徐々に角度変化する指向性を持っている。 Because S functionality is equivalent to the slope of the conventional prism sheet, the primary light transmitted from here show comparable directional and conventional prism sheet, the slope of Kyokuhashiramen RQS is loosely and curved than the planar portion by some, primary transmitted light from this portion has a flat portion OR, directivity wide and brightness than that of the PS gradually angular change. この結果本透明シートは従来のプリズムシートの視野角を越えても急激に輝度が低下するようなことがなく、輝度−角度曲線に肩を作りつつ徐々にゼロに近づく指向性を示すことになる。 As a result the transparent sheet without such luminance abruptly even beyond the viewing angle of the conventional prism sheet is reduced, brightness - will exhibit directivity approaches zero while gradually making the shoulder angle curve .

【0024】以上は(1)式のφ=θc,p=Tの場合について説明したが、φ,pの値を調節することによって得られる特性を若干変化させることが可能である。 The above is possible is described, where phi, is slightly changed properties obtained by adjusting the values ​​of p for the case of (1) of φ = θc, p = T. 例えばφ>θcあるいはp<Tとすれば形成単位の曲柱面RQ For example, φ> θc or p <T Tosureba of forming units song cylindrical surface RQ
Sの傾斜は一様に緩くなり、より視野角が広げられる。 The slope of the S will be uniformly loosely, more viewing angle can be widened.
従って特に広い視野角を必要とする場合に有効である。 Therefore it is effective when requiring particularly wide viewing angle.
この場合にも二次透過光は生じないが、視野角を広げたことによって正面輝度の増加率はφ=θc,p=Tの場合に比べて低下する。 In this case no secondary transmission light in the increase rate of the front luminance by widening the viewing angle is reduced as compared with the case of φ = θc, p = T. 正面輝度の増加率があまり低くなると透明シートのメリットが薄くなるためφは大きくても1.2θc程度まで、pは小さくとも0.8T程度までとするのが好ましい。 Front until 1.2θc about even increase rate is φ to become thinner benefits of the transparent sheet becomes too low increases the brightness, p is preferably set to both up to about 0.8T small.

【0025】一方、φ<θcあるいはp>Tとすれば視野角は狭まり、正面輝度の増加率をより高めることが期待できる。 On the other hand, phi narrowing the <.theta.c or p> T Tosureba viewing angle can be expected to increase the rate of increase in front luminance. この場合には二次透過光を生じることになるが、φの減少あるいはpの増加が僅かであれば大きな問題にならない。 Although will produce a secondary transmission light in this case, decrease or increase in the p of φ is not a big problem if slightly. しかしながらpをあまり大きく取ったり、φを小さくし過ぎたりすると二次透過光が増加して正面輝度の低下を招くため好ましくない。 However or take too large a p, increases secondary transmission light or too small a φ undesirably lowering the front luminance. φは小さくとも0.8θc程度まで、pは大きくとも1.5T程度までとするのが好ましい。 φ is also up to about 0.8θc smaller, p is preferably up to about 1.5T even greater.

【0026】上記した透明シートにおいて(1)式のAすなわち平面部分OR,PSの傾斜は輝度が最も高い視野角範囲を決定するもので、この視野角をωとおくとωは以下の式で表される。 The above-mentioned transparent in the sheet (1) of A or planar portion OR, inclination of PS intended to determine the highest viewing angle range luminance, the ω when put this viewing angle and ω by the following formula expressed.

【0027】 [0027]

【数7】 [Equation 7]

【0028】屈折率1.59(ポリカーボネート),1.49 [0028] The refractive index of 1.59 (polycarbonate), 1.49
(ポリメチルメタクリレート)の場合のγとωの関係を図4に示した。 Shows the relationship between γ and ω in the case of (polymethylmethacrylate) in FIG. γを小さくすればωは大きくなり視野角は広くなるがあまり小さくすると輝度の改善効果が薄れて好ましくない。 Viewing angle becomes large ω by reducing the γ becomes wider but when too small is not preferable fading effect of improving luminance. またあまり視野角を狭くすることは実用上好ましくなく、結果としてγは35゜〜55゜の範囲で選択することが好ましく、特に40゜〜50゜の間が最も実用的である。 Also narrowing the less viewing angle practically not preferable, it is preferable to select at 35 ° to 55 ° range γ as a result, particularly between 40 ° and 50 ° are most practical. なお上述したように本発明の透明シートはωを越えた角度において輝度は低下するものの、曲柱面部R Note although the transparent sheet brightness in the angle exceeding the ω of the present invention as described above decreases, songs pillar surface R
QSからの一次透過光によって低下の度合いは緩やかであり、実用的な視野角はω以上に広がっている。 The degree of reduction by the primary light transmitted from the QS is gradual, practical viewing angle is spread over omega.

【0029】また(1)式のBは、形成単位における平面部分と曲柱面部分の比率を決定している。 Further (1) of B is to determine the ratio of the flat portion and the Kyokubashira surface portion in forming units. Bはあまり大きくすると従来のプリズムシートに近くなり、本発明の効果が薄れて好ましくなく、また小さくすれば視野角は改善されるが、あまり小さくすると輝度の改善効果が低下して好ましくない。 B is close to a conventional prism sheet when too large, unfavorable fading effect of the present invention, Although the viewing angle is made smaller to improve, when too small is not preferable to decrease the effect of improving the luminance. Bは0.2T〜0.35Tの範囲で選択するのが実用的に好ましい。 B has practical preferably chosen in the range of 0.2T~0.35T.

【0030】以上のように(1)式で示される断面形状の形成単位の列を片面に持つ透明シートは、なだらかな輝度変化を示す指向特性と、二次透過光を抑えることによる効率向上を同時に実現できることがわかる。 The transparent sheet having above the rows of forming units sectional shape shown in (1) on one side, the directional characteristics showing a gradual brightness changes, the efficiency improvement by suppressing the secondary transmission light it can be seen that that can be realized at the same time. しかしながらこの効果は曲柱面RQ,SQの断面形状が(1)式で表される場合に必ずしも限るものではなく。 However, rather than necessarily only if this effect is to Kyokuhashiramen RQ, the cross-sectional shape of SQ is expressed by equation (1). 効果の大きさに違いはあるものの、その形状が凸の曲柱面であって傾斜の絶対値が平面部OR,PSより小さいものであれば他の関数形(円柱面、二次の曲柱面など)でも、図2 Although the effect size differences, the absolute value of the shape is inclined to a song cylindrical surface of the convex plane part OR, as long as less than PS other functional forms (cylindrical surface, secondary songs Column surface, etc.) but, as shown in FIG. 2
のごとき作用や輝度の角度変化を緩める作用をもっている(請求項1)。 It has the effect of loosening the effects or angular change in brightness such as (claim 1).

【0031】さらにRQ,SQは請求項3のように平面であっても、その傾斜の絶対値がOR,PSより小さければ同様の作用を持つ。 Furthermore RQ, SQ is be flat as claimed in claim 3, the absolute value of the inclination is OR, has the same action is smaller than PS. 図3は図2のRQ,SQ間を平面に置き換えたものであるが、図中に点線で示した従来のプリズム形状ではB'のように二次透過光となる一部の光が平面RQで反射して戻り光Bとなり、同様に従来のプリズム形状でC'のように広角度に向かう二次透過光の一部がCのように平面RQでより大きく曲げられて隣の形成単位に入り、この一部が戻り光となる。 3 RQ in FIG. 2, but is replaced between SQ to the plane, a portion of the light plane RQ serving as a secondary transmission light as B 'in the conventional prism shape shown by a dotted line in FIG. in reflected back light B, and the similarly larger and more curved with next formation unit portion of the secondary transmission light toward the wide angle is a plane RQ as C as C 'in a conventional prism-shaped enter, this part is the return light. RQ, RQ,
SQ間の傾斜を更に小さくすれば二次透過光をゼロにすることも可能である。 It is also possible to secondary transmission light when further small inclination between SQ to zero. 但しこれらの場合の輝度角度分布は請求項1,請求項2の透明シート程緩やかなものではなく、平面部OR,PSからの一次透過光が作る比較的狭い角度分布とRQ,SQ間の一次透過光が作る比較的広い角度分布の重ね合わせによって段階的に変化する特徴的なものとなる。 However luminance angular distribution claim 1 of these cases, not gradual as transparent sheet of claim 2, primary among flat portions OR, a relatively narrow angular distribution and RQ to produce the primary light transmitted from the PS, SQ It becomes a characteristic which changes stepwise by the superposition of a relatively wide angular distribution of the transmitted light make.

【0032】本発明請求項1および請求項2の透明シートの斜視図を図1に示した。 [0032] The present invention perspective view of a transparent sheet according to claim 1 and claim 2 are shown in FIG. 実際のシートの厚さは0.1m The thickness of the actual sheet 0.1m
m〜3mm程度、形成単位のピッチTは30μm〜0.5mm程度である。 About M~3mm, pitch T of the forming unit is about 30Myuemu~0.5Mm. 本透明シートは図9のプリズムシート1に置き換えて使われる。 This transparent sheet is used by replacing the prism sheet 1 of FIG. また本発明の透明シートをその形成単位直交させて二枚重ねて使えばさらに正面輝度は改善される。 The frontal luminance With Te two-ply a transparent sheet that is forming units perpendicular to the invention is improved.

【0033】 [0033]

【実施例】屈折率1.59(ポリカーボネート)について、 EXAMPLES refractive index of 1.59 for (polycarbonate),
φ=θc,p=T,A=1(傾斜45゜),B=T/4のときの請求項2の形成単位の形状を求めたものを図5に実線で示した。 φ = θc, p = T, A = 1 (inclined 45 °), it is shown by the solid line in FIG. 5 ones determined the shape of the forming units according to claim 2 when the B = T / 4. これは(1)式から数値積分によって容易に計算できる。 This can be easily calculated by numerical integration from (1). これをもとにT=50μmとして同図と相似形の断面形状の溝を並べた金型を製作し、厚さ2mmのポリカーボネート透明板に熱プレスして請求項2の透明シートを製作した。 This produced a mold by arranging grooves in the figure similar to the shape of the cross-sectional shape as the T = 50 [mu] m based on was fabricated transparent sheet of claim 2 by hot pressing a polycarbonate transparent plate having a thickness of 2 mm. さらにこの透明シートをエッジライト式面光源の発光面に重ね、輝度の角度分布を測定し、この結果を図8に実線で示した。 Further overlapping the transparent sheet to the light emitting surface of the edge light type surface light source, by measuring the angular distribution of luminance, indicated by a solid line the results in Figure 8. このときの正面輝度増加率は1.55倍であった。 Front luminance increase rate at this time was 1.55 times.

【0034】また図5の点線のごとく各頂点を直線で結んだ断面形状で、同様にT=50μmとして同図と相似形の断面形状の溝を並べた金型を製作し、厚さ2mmのポリカーボネート透明板に熱プレスして請求項3の透明シートを製作した。 [0034] In connecting it cross section by a straight line of each vertex as a dotted line in FIG. 5, similarly produced a mold lined grooves similar cross-sectional shape the same figure as T = 50 [mu] m, a thickness of 2mm hot press to have produced a transparent sheet of claim 3 in polycarbonate transparent plate. この透明シートについて先と同様に輝度の角度分布を測定した結果を図8に点線で示した。 Above and the results of measuring the angular distribution of luminance in the same manner for the transparent sheet are shown in dotted lines in FIG. 8. このときの正面輝度増加率は1.54倍であった。 Front luminance increase rate at this time was 1.54 times.

【0035】比較例として頂角90゜および112゜のプリズムを50μmピッチで並べた形の金型を製作し、厚さ2mm [0035] to prepare a mold form arranged an apex angle 90 ° and 112 ° prism 50μm pitch as a comparative example, the thickness 2mm
のポリカーボネート透明板に熱プレスして従来のプリズムシートを製作した。 It was manufactured a conventional prism sheet and hot pressing the polycarbonate transparent plate. ここで頂角112゜は(2)式においてm=3とおいたものである。 Here are those placed with m = 3 in the apex angle 112 ° is (2). この透明シートを先ほどと同じ面光源の発光面に重ね、輝度の角度分布を測定した。 Overlapping the transparent sheet to the light emitting surface of the same surface light source as before, to measure the angular distribution of luminance. この結果を図7にそれぞれ実線と点線で示した。 Respectively The results in Figure 7 indicated by the solid line and dotted line. このときの正面輝度増加率は頂角90゜の場合で1.52倍、頂角112゜の場合で1.46倍であった。 Front luminance increase rate at this time is 1.52 times in the case of vertex angle 90 ° was 1.46 times in the case of the apex angle 112 °.

【0036】図6と図7を比較すれば明らかなように、 [0036] As is clear from a comparison of FIG. 6 and FIG. 7,
本発明の透明シートは従来のプリズムシートに遜色ない正面輝度増加率を持ちながら、視野角の増加に伴って徐々に輝度が低下するという従来のプリズムシートにない特徴を持ち、広視野角の液晶パネルの性能を生かす指向性を実現していることが分かる。 While having a transparent sheet not inferior front luminance increase rate in the conventional prism sheet of the present invention has a feature not in the conventional prism sheet that gradually brightness decreases with increasing viewing angle, wide viewing angle LCD it can be seen that to achieve directivity to utilize the performance of the panel. また図6の実線と点線の比較から分かるように、より滑らかな輝度分布を実現するためには曲柱面を導入した請求項2の透明シートのほうがより好ましいが、金型製作の簡便さは請求項3の方が勝っており、性能とコストのいずれをより重視するかによってどちらかを選択すれば良い。 Also as can be seen from a comparison of the solid line and dotted line in FIG. 6, smoother in order to achieve a luminance distribution is more preferably towards the transparent sheet according to claim 2 in which the introduction of songs cylindrical surface, the ease of mold manufacture and won better according to claim 3, it may be selected either by or more emphasis on either of performance and cost.

【0037】 [0037]

【発明の効果】本発明の透明シートは従来のプリズムシートの両斜面をそれぞれ二分割し、このうち頂角をなす面を傾斜の緩い凸の曲柱面(請求項1、請求項2)或いは平面(請求項3)に変えることによって指向特性を改善し、その正面輝度改善効果を損なうことなく広視野角の液晶パネルに使用可能な指向性を有するバックライトを実現することを可能にした。 Transparent sheet of the present invention exhibits respectively bisects both slopes of conventional prism sheet, music cylindrical surface (claim 1, claim 2) loose convex of these inclined surfaces forming an apex angle or improved directional characteristics by changing the plane (claim 3), it made it possible to realize a backlight having a possible directivity using a liquid crystal panel without wide viewing angle compromising its front brightness improvement.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の透明シートの斜視図である。 1 is a perspective view of a transparent sheet of the present invention.

【図2】本発明の透明シートの作用を説明する断面図である。 2 is a sectional view for explaining the operation of the transparent sheet of the present invention.

【図3】本発明の透明シートの作用を説明する断面図である。 3 is a sectional view for explaining the operation of the transparent sheet of the present invention.

【図4】プリズムシートの斜面の傾斜と視野角の関係を表すグラフである。 4 is a graph showing the relationship between the slope and the viewing angle of the slope of the prism sheet.

【図5】本発明の透明シートの片面に形成される形成単位の設計例の断面図である。 5 is a cross-sectional view of a design example of a forming unit formed on one surface of the transparent sheet of the present invention.

【図6】実施例の透明シートを使ったバックライトの輝度の角度変化を示すグラフである。 6 is a graph showing the angular variation of the luminance of the backlight using the transparent sheet of Example.

【図7】比較例のプリズムシートを使ったバックライトの輝度の角度変化を示すグラフである。 7 is a graph showing the angular variation of the luminance of the backlight using the prism sheet of Comparative Example.

【図8】従来のプリズムシートの作用を説明する断面図である。 8 is a sectional view for explaining the operation of the conventional prism sheet.

【図9】従来のプリズムシートの使用される形態を示す斜視図である。 9 is a perspective view showing a form used in the conventional prism sheet.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ・・・プリズムシート 2 ・・・プリズム列 3 ・・・バックライト 4 ・・・拡散フィルム 5 ・・・冷陰極管 6 ・・・反射フィルム 7 ・・・導光体 8 ・・・透明シート表面の形成単位 9 ・・・本発明の透明シート 1 ... prism sheet 2 ... prism rows 3 ... Backlight 4 ... diffusion film 5 ... cold cathode tube 6 ... reflection film 7 ... light guide 8 ... transparent sheet transparent sheets forming units 9 ... present invention the surface

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 一方の面に、互いに母線が平行である二つの凸の曲柱面とそれぞれにつながる平面が左右対称に結合した形状単位が、該母線と垂直な方向に多数並んで形成された透明シートであって、該両曲柱面の結合部および各曲面と各平面の結合部では、各接面および平面が180゜より小さい角度で交わるとともに、透明シート To claim 1 wherein one of the surface, the shape units plane leading to respectively tune cylindrical surface of the two convex parallel bus to each other bound symmetrically formed alongside large number mother line perpendicular direction a transparent sheet, the coupling portion of the coupling portion and the curved surface and the plane of the both songs cylindrical surface, with each contact surface and the plane intersect at an angle smaller than 180 °, the transparent sheet
    の法線に平行にz軸をとり、凸の曲柱面の母線に平行に Take z-axis parallel to the normal of, parallel to the generatrices of the song cylindrical surface of the convex
    y軸をとり、形成単位の列方向にx軸をとるとき、該形 taken in the y-axis, when taking x-axis in the column direction of the forming unit, transformant
    成単位の形状が以下の式(1)を満たすように形成され The shape of the formed unit is formed so as to satisfy the following equation (1)
    ていることを特徴とする輝度向上透明シート。 Brightness enhancement transparent sheet, characterized in that is. 【数1】 [Number 1] (式中、φ=0.8θc〜1.2θc,θc=sin-1(1/n),nは (Wherein, φ = 0.8θc~1.2θc, θc = sin -1 (1 / n), n is
    形成単位の屈折率を表す。 It represents the refractive index of the forming unit. p=0.8T〜1.5T,Tは形成 p = 0.8T~1.5T, T formation
    単位の幅を表す。 It represents the width of the unit. )
  2. 【請求項2】 一方の面に、四つの平面が左右対称に結合した部分多角柱面が、該多角柱面の母線と垂直な方向に多数並んで形成された透明シートであって、該多角柱面の隣合う面はそれぞれ180゜より小さい角度で交わる形状をなしていることを特徴とする輝度向上透明シート。 To 2. A one side, partial polygonal surface which four planes bound symmetrically is a transparent sheet formed alongside a number to the generatrix perpendicular to the direction in which the multi-prismatic surface, multi brightness enhancement transparent sheet, wherein the surface adjacent the prismatic surface which has a shape which intersects at an angle less than 180 degrees, respectively.
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