JP4212030B2

JP4212030B2 - Surface light source device, light guide used therefor, and display device using them

Info

Publication number: JP4212030B2
Application number: JP2002355274A
Authority: JP
Inventors: 浩紀松本
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2004186121A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッジライト方式の面光源装置に関するものであり、特に、発光面のうちの一次光源とは反対側の隅部に該隅部の角度をほぼ二等分するように斜めに現れる高輝度部分である斜光の発生の防止を企図した面光源装置に関するものであり、更に、それに用いられる導光体であって、斜光発生の防止を企図した面光源装置用導光体に関するものであり、更にこれらを用いた表示装置に関するものである。本発明の面光源装置は、例えば、携帯用ノートパソコン等のモニターや液晶テレビやビデオ一体型液晶テレビ等の表示部として使用される液晶表示装置のバックライトに、或は、携帯電話機などの携帯型電子機器のディスプレイパネルや各種機器のインジケータとして使用される比較的小型の液晶表示装置のバックライトに、好適に適用される。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、液晶表示装置は、携帯用ノートパソコン等のモニターとして、あるいは液晶テレビやビデオ一体型液晶テレビ等の表示部として、更にはその他の種々の分野で広く使用されてきている。液晶表示装置は、基本的にバックライトと液晶表示素子とから構成されている。バックライトとしては、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式のものが多用されている。従来、エッジライト方式のバックライトとしては、矩形板状の導光体の少なくとも１つの端面を光入射端面として用いて、該光入射端面に沿って直管型蛍光ランプなどの線状または棒状の一次光源を配置し、該一次光源から発せられた光を導光体の光入射端面から導光体内部へと導入し、該導光体の２つの主面のうちの一方である光出射面から出射させるものが広く利用されている。
【０００３】
また、近年、携帯電話機や携帯用ゲーム機などの携帯用電子機器あるいは各種電気機器また電子機器のインジケータなどの比較的小さな画面寸法の液晶表示装置について、小型化とともに消費電力の低減が要望されている。そこで、消費電力低減のために、エッジライト方式のバックライトの一次光源として、点状光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用されている。ＬＥＤを一次光源として用いたエッジライト方式のバックライトとしては、例えば特開平７−２７０６２４号公報（特許文献２）に記載されているように、線状の一次光源を用いるものと同様な機能を発揮させるために、複数のＬＥＤを導光体の光入射端面に沿って一次元に配列している。このように複数のＬＥＤの一次元配列による一次光源を用いることにより、所要の光量と画面全体にわたる輝度分布の均一性とを得ることができる。
【０００４】
また、特公平７−２７１３７号公報（特許文献１）では、光出射面が粗面（マット面）の導光体を用い、多数のプリズム列を配列形成した面を有するプリズムシートを、そのプリズム列形成面が導光体側となるように（即ちプリズム列形成面が入光面となるように）導光体の光出射面上に配置し、エッジライト方式のバックライトの消費電力を抑えるとともに、輝度も極力犠牲にしないために出射光の分布を狭くする方法が提案されている。
【０００５】
ところで、エッジライト方式のバックライトにおいては、以上のような輝度及びその均一性の向上をもたらす技術的改善その他に基づき、消費電力を低減すべく一次光源を矩形状導光体の１つの辺に対応する端面にのみ対向するように配置しても、発光面の外側領域を除けば所要の発光機能を実現することは可能である。ここで、発光面の外側領域を除外したのは、次のような理由によるものである。
【０００６】
即ち、図１０を参照して説明するに、このようなバックライトにおいては、一次光源１０２から発せられ導光体１０４の光入射端面１４１から該導光体に入射した光は、光入射端面１４１と反対側の反入射端面１４２の方へと拡散しながら進行し、その導光過程で適度に光出射面１４３から出射する。ここで、特に反入射端面１４２及びそれに隣接する側端面１４５，１５６へと到達した光は、そこで反射され、この反射光は更に導光体１０４内を導光され、光出射面１４３から出射される。しかして、特にこれら端面１４２，１４５，１４６の交わる部分の近傍の導光体隅部においては、光入射端面１４２から到来する光に加えて上記反射光も集中して存在することになるので、ここでの光出射面１４３の輝度が部分的に高くなる輝度むらが生ずることがある。この輝度むらは、端面１４２，１４５のなす角度及び端面１４２，１４６のなす角度をそれぞれ略二等分するような斜め方向に延びた直線状の高輝度部分（斜光と称される）１００として、発現する。
【０００７】
導光体１０４の光出射面１４３から発せられ、不図示の光偏向素子により偏向されて、面光源装置の発光面から発せられる光は、液晶表示素子に入射されるのであるが、液晶表示素子を含む表示装置の表示画面は、面光源装置の発光領域より小さく、即ち該発光領域のうち外側の枠状部分（いわゆる額縁部分）を除く有効発光領域（導光体１０４の対応領域をＦで示す）に対応するのが一般的である。従って、面光源装置の発光領域から面状に発せられる光のうちの上記有効発光領域から発せられる光のみが最終的に表示に有効利用されることになる。このため、上記斜光１００が有効発光領域Ｆの外即ち額縁部分にあれば、実際上、斜光に基づく輝度むらの問題は生じない。
【０００８】
しかるに、近年、面光源装置の発光領域に対する有効発光領域の大きさをできるだけ大きくする（即ち額縁部分の幅をできるだけ狭くする）ことが要請されている。換言すれば、有効表示領域の大きさを維持しつつ面光源装置の小型化を図ることが要求されている。この要求に従えば、図１０に示されているように、斜光１００が有効発光領域Ｆ内に位置することになり、これが液晶表示装置の表示画像の品位を低下させる。従って、この斜光発生の防止が強く望まれている。
【０００９】
尚、特開２００２−２５８０５７号公報（特許文献３）には、エッジライト方式のバックライトにおいて、導光体の光入射端面側の隅部の輝度低下による輝度むらを解消するために、導光体の光出射面及びその反対側の裏面の少なくとも一方において、光入射端面側の隅部に平均傾斜角が他の領域より大きな領域を形成することが開示されている。しかしながら、これは、上記の斜光発生の防止を目的とするものではない。
【００１０】
本発明の目的は、以上のような従来技術の問題点に鑑み、面光源装置における斜光発生を防止して有効発光領域の拡大を可能にする導光体を提供することにある。更に、本発明の目的は、そのような導光体を使用することで外形寸法に比して広い有効発光領域が可能な面光源装置及びそれを用いた表示装置を提供することにある。
【００１１】
【特許文献１】
特公平７−２７１３７号公報
【特許文献２】
特開平７−２７０６２４号公報
【特許文献３】
特開２００２−２５８０５７号公報
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
一次光源から発せられる光を導光し、且つ前記一次光源から発せられる光が入射する光入射端面と導光される光が出射する光出射面と該光出射面の反対側の裏面とを有する板状の導光体であって、
前記光出射面において、前記光入射端面の反対側の反入射端面と該反入射端面に隣接する側端面とが交わる部分の近傍の反入射隅部に粗面からなる斜光発生防止機能領域が設けられており、該斜光発生防止機能領域の平均傾斜角は周囲の領域の平均傾斜角より大きいことを特徴とする面光源装置用導光体、
が提供される。
【００１３】
本発明の一態様においては、前記斜光発生防止機能領域は平均傾斜角が連続的に変化しているグラデーション領域を含む。本発明の一態様においては、前記グラデーション領域は前記反入射端面または前記側端面から離れるに従って平均傾斜角が連続的に低下する。
【００１４】
本発明の一態様においては、前記斜光発生防止機能領域は前記反入射端面と前記側端面とが交わる部分から前記反入射端面及び前記側端面のそれぞれに沿って延びた略Ｌ字形状をなす。本発明の一態様においては、前記斜光発生防止機能領域は前記反入射隅部の１ｍｍ四方の領域を完全に含む。
【００１５】
本発明の一態様においては、前記光出射面及び前記裏面の少なくとも一方には、前記光出射面からの光出射に寄与する光出射機構が形成されている。本発明の一態様においては、前記光出射機構は粗面からなる。本発明の一態様においては、前記光出射機構の平均傾斜角は０．５〜８．０°の範囲内にある。本発明の一態様においては、前記斜光発生防止機能領域は前記光出射機構の形成されている前記光出射面または前記裏面に設けられている。本発明の一態様においては、前記斜光発生防止機能領域の少なくとも一部は前記周囲の領域より平均傾斜角が０．５°以上大きい。
【００１６】
また、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
上記面光源装置用導光体と、該導光体の前記光入射端面に隣接して配置された前記一次光源と、前記導光体の光出射面に隣接して配置されたシート状の光偏向素子とを備えており、前記光偏向素子は前記導光体の光出射面に対向して位置する入光面とその反対側の出光面とを有していることを特徴とする面光源装置、が提供される。
【００１７】
本発明の一態様においては、前記光偏向素子は、前記入光面及び前記出光面の少なくとも一方に複数のプリズム列が並列して形成されている。本発明の一態様においては、前記光偏向素子のプリズム列のそれぞれは前記導光体の前記光入射端面と略平行の方向に直線状に延びている。
【００１８】
更に、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、上記面光源装置と、該面光源装置の前記光偏向素子の出光面上に配置されている表示素子とを備えていることを特徴とする表示装置が提供される。
【００１９】
本発明の一態様においては、前記表示素子の有効表示領域は前記面光源装置の発光領域より小さく且つ該発光領域に包含されるような対応関係にて配置されており、前記有効表示領域に対応する前記面光源装置の有効発光領域に対応する前記導光体の有効発光領域の外に前記斜光発生防止機能領域が形成されている。本発明の一態様においては、前記表示素子は液晶表示素子である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１は本発明による面光源装置の一実施形態を示す分解斜視図である。尚、図１には、面光源装置と組み合わせて表示装置を構成する液晶表示素子も示されている。
【００２２】
図１に示されているように、本実施形態の面光源装置は、Ｙ方向に延びた線状の一次光源２と、該一次光源から発せられる光を導光する板状の導光体４と、光偏向素子６と、光反射素子８とを備えている。また、一次光源２はリフレクタ（反射器）１０を伴っている。
【００２３】
光偏向素子６の上面（出光面）により面光源装置の発光面が形成され、この発光面上に液晶表示素子ＬＣＤが配置される。液晶表示素子ＬＣＤは、筐体その他により画定される有効表示領域Ｆ”を有している。この有効表示領域Ｆ”に対応する面光源装置の発光面部分が有効発光領域Ｆ’である。この有効発光領域Ｆ’は発光領域から外周部（額縁部分）を除外した領域であり、ここかから出た光が有効表示領域Ｆ”を照射する。
【００２４】
導光体４は、ＸＹ面と平行に配置され、全体として矩形板状をなしている。導光体４は、４つの側端面を有しており、そのうちのＹＺ面と平行な１対の側端面の一方が光入射端面４１とされ、該光入射端面と対向するように一次光源２が隣接配置されている。導光体４のＹＺ面と平行な１対の側端面のうちの他方の側端面は反入射端面４２である。他の２つの側端面は、ＸＺ面と平行な１対の側端面４５，４６である。導光体４の光入射端面に略直交する２つの主面は、いずれもＺ方向と略直交するように配置されており、一方の主面である上面が光出射面４３とされており、他方の主面が裏面４４である。
【００２５】
図２に、一次光源２及び導光体４の平面図を示す。図１及び図２に示されているように、光出射面４３は、光出射制御機能構造（光出射機構と略称）としての粗面（マット面）からなる主領域４３−１、及び、反入射端面４２とそれに隣接する側端面４５，４６とが交わる部分の近傍の２つの反入射隅部に設けられた斜光発生防止機能領域４３−２とからなる。斜光発生防止機能領域４３−２は、周囲の主領域４３−１より大きな平均傾斜角を持つ粗面（マット面）からなる。主領域４３−１は、面光源装置の有効発光領域Ｆ’に対応する有効発光領域Ｆを包含している。有効発光領域Ｆから出射した光が有効発光領域Ｆ’に到達し、ここから出射する。
【００２６】
主領域４３−１のマット面の詳細については後述するが、主領域４３−１からは、光出射面４３の法線方向（Ｚ方向）及び光入射端面４１と直交するＸ方向の双方を含むＸＺ面内の分布において指向性のある光を出射させる。この出射光分布のピークの方向が光出射面となす角度は例えば１０°〜４０°であり、出射光分布の半値全幅は例えば１０°〜４０°である。
【００２７】
図１に示されているように、導光体４の光出射面４３と反対側の主面（裏面）４４には、光出射面４３からの出射光の一次光源２の延在方向と平行な面（例えばＹＺ面）内での指向性を制御するために、光入射端面４１に対して略垂直の方向（Ｘ方向）に互いに平行に延びる多数のレンズ列（縦プリズム列）４４ａが形成されている。該レンズ列４４ａとしては、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等を用いることができるが、ＹＺ断面の形状が略三角形状のプリズム列を用いるのが好ましい。このプリズム列の頂角は、７０〜１１０°の範囲とすることが好ましい。これは、プリズム頂角をこの範囲とすることで、光出射面４３からの出射光を十分に集光させることができ、面光源装置としての輝度の一層の向上を図ることができるからである。即ち、プリズム頂角をこの範囲とすることで、出射光分布におけるピーク光を含みＸＺ面に垂直な面において出射光分布の半値全幅が３５〜５５°である集光された出射光を出射させることができ、面光源装置としての輝度を向上させることができる。特に、導光体４を作製する際のプリズム列形状の転写性の観点からは、プリズム列の深さが浅い形状で、輝度向上にも効果のある９０〜１１０°の頂角とすることが好ましく、より好ましくは９５〜１０５°の範囲である。
【００２８】
一方、輝度向上の観点からは、プリズム列の頂角を７０〜８０°とすることが好ましい。このようにプリズム列の頂角を比較的鋭角とすることによって、導光体４を作製する際のプリズム列形状の転写性は低下する傾向にあるため、プリズム列の頂部を適度の曲面とすることで転写性の低下を抑止することが好ましい。
【００２９】
また、レンズ列４４ａの配列ピッチＰ１は、例えば１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜８０μｍ、より好ましくは３０〜６０μｍである。なお、導光体４からの出射光のＹＺ面内での指向性を高めることがそれほど要求されない場合には、導光体裏面４４にレンズ列４４ａを形成しなくともよい。
【００３０】
なお、導光体４に形成される光出射機構としては、上記の様な光出射面４３に形成したマット面からなるものと併用して、導光体４の内部に光拡散性微粒子を混入分散することで形成したものを用いることができる。また、導光体４としては、図１に示される様な全体として一様な厚さ（光出射面４３の凹凸マット面の微細形状及び裏面４４のプリズム列形状を無視した場合の厚さ）の板状のものの他に、Ｘ方向に関して光入射端面４１から端面４２の方へと次第に厚さが小さくなる様なくさび状のもの等の種々の断面形状のものを使用することができる。
【００３１】
光偏向素子６は、導光体４の光出射面４３上に配置されている。光偏向素子６の２つの主面は、それぞれ全体としてＸＹ面と平行に位置する。２つの主面のうちの一方（導光体の光出射面４３側に位置する主面）は入光面６１とされており、他方が出光面６２とされている。出光面６２は、導光体４の光出射面４３と平行な平坦面とされている。入光面６１は、多数のプリズム列６１ａが互いに平行に配列されたプリズム列形成面とされている。
【００３２】
入光面６１のプリズム列６１ａは、一次光源２の方向と略平行のＹ方向に延び、互いに平行に形成されている。プリズム列６１ａの配列ピッチＰ２は、１０〜１００μｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは２０〜８０μｍ、さらに好ましくは３０〜７０μｍの範囲である。また、プリズム列６１ａの頂角は、４０〜８０°の範囲とすることが好ましく、より好ましくは４５〜７５°の範囲である。また、光偏向素子６の厚さは、例えば５０〜３００μｍである。
【００３３】
図３に、光偏向素子６による光偏向の様子を示す。この図は、ＸＺ面内での導光体４からのピーク出射光（出射光分布のピークに対応する光）の進行方向を示すものである。導光体４の光出射面４３から斜めに出射される光は、プリズム列６１ａの第１面へ入射し第２面により全反射されてほぼ出光面６２の法線の方向に出射する。また、ＹＺ面内では、上記のようなレンズ列４４ａの作用により出光面６２の法線の方向の輝度の向上を図ることができる。図３では、光出射面４３の主領域４３−１からの光出射が示されており、上記のように、この光出射は指向性光出射機構としてのマット面の作用によりＸＺ面内で高い指向性をもってなされる。
【００３４】
光偏向素子６は、導光体４からの出射光を目的の方向に偏向（変角）させる機能を果たすものであり、少なくとも一方の面に多数のレンズ単位が並列して形成されたレンズ面を有するレンズシート等を使用することができる。上記の様な指向性の高い光を出射する導光体４と組み合わせる場合には、レンズシートを使用することが特に好ましい。レンズシートに形成されるレンズ形状は、目的に応じて種々のものが使用され、例えば、プリズム形状、レンチキュラーレンズ形状、フライアイレンズ形状、波型形状等が挙げられる。中でも断面略三角形状の多数のプリズム列が並列に配置されたプリズムシートが特に好ましい。
【００３５】
導光体４及び光偏向素子６は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、環状ポリオレフィン樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であるものが好ましい。導光体４及び光偏光素子６の粗面の表面構造やプリズム列等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。
【００３６】
導光体４の光出射面４３の主領域４３−１及び斜光発生防止機能領域４３−２に形成するマット面のための転写パターンは、金型基材に対するガラスビーズなどのブラスト加工により形成することができ、このブラスト加工の条件を変えることで平均傾斜角の異なるマット面を得ることができる。
【００３７】
光反射素子８としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子８として反射シートに代えて、導光体４の裏面４４に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。尚、導光体４の光入射端面として利用される端面以外の端面にも反射部材を付することが好ましい。
【００３８】
一次光源２には、一次光源２から発せられる光を少ないロスで導光体４の光入射端面４１へと導くためのリフレクタ１０が付されている。該リフレクタ１０としては、例えば、表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。図示されているように、リフレクタ１０は、光反射素子８の端縁部外面から一次光源２の外面を経て光偏光素子６の出光面端縁部へと巻き付けられている。別法として、光源リフレクタ１０は、光偏光素子６を避けて、光反射素子８の端縁部外面から一次光源２の外面を経て導光体４の光出射面端縁部へと巻き付けることも可能である。
【００３９】
さて、本実施形態では、導光体４の光出射面４３の主領域４３−１のマット面は、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが０．５°〜8．０°の範囲のものとすることが、上記指向性光出射に基づく輝度向上及び光出射面４３内での輝度均斉度の向上を図る点から好ましい。平均傾斜角θａは、さらに好ましくは０．５°〜５．０°の範囲であり、特に好ましくは１．０°〜３．０°の範囲である。
【００４０】
尚、本明細書において、平均傾斜角などの角度または方向の基準としてレンズ列の形成された裏面４４やマット面とされた光出射面４３などの面をとる場合には、それらに形成されているレンズ列構造や粗面構造の微細形状を度外視した平面をいうものとする。
【００４１】
導光体４の光出射面４３に形成されるマット面の平均傾斜角θａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４に従って、触針式表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、測定方向の座標をｘとして、得られた傾斜関数ｆ（ｘ）から次の（３）式および（４）式を用いて求めることができる。ここで、Ｌは測定長さであり、Δａは平均傾斜角θａの正接である。
【００４２】
Δａ＝（１／Ｌ）∫₀ ^L｜（ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ・・・（３）
θａ＝ｔａｎ^-1（Δａ）・・・（４）
さらに、導光体４の光出射面主領域４３−１は、その光出射率が０．５％〜５％の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは１％〜３％の範囲である。これは、光出射率が０．５％より小さくなると導光体４から出射する光量が少なくなり十分な輝度が得られなくなる傾向にあり、光出射率が５％より大きくなると光源２近傍で多量の光が出射して、光出射面主領域４３−１内でのＹ方向における光の減衰が著しくなり、光出射面主領域４３−１での輝度の均斉度が低下する傾向にあるためである。このように導光体４の光出射面主領域４３−１の光出射率を０．５％〜５％とすることにより、光出射面主領域４３−１から出射するピーク光の角度が光出射面の法線に対し５０°〜８０°の範囲にあり、Ｘ方向を含み光出射面４３に垂直な面における出射光分布の半値全幅が１０°〜４０°であるような指向性の高い出射特性の光を導光体４から出射させることができ、その出射方向を光偏向素子６で効率的に偏向させることができ、高い輝度を有する面光源装置を提供することができる。
【００４３】
導光体４の光出射面主領域４３−１からの光出射率は次のように定義される。光出射面４３の光入射端面４１側での出射光の光強度（Ｉ₀ ）と該端面から距離Ｌの位置での出射光強度（Ｉ）との関係は、導光体４の厚さ（Ｚ方向寸法）をｔとすると、次の（５）式のような関係を満足する。
【００４４】
Ｉ＝Ｉ₀ ・α（１−α）^L/t ・・・（５）
ここで、定数αが光出射率であり、光出射面４３におけるＹ方向での単位長さ（導光体厚さｔに相当する長さ）当たりの導光体４から光が出射する割合（％）である。この光出射率αは、縦軸に光出射面４３からの出射光の光強度の対数と横軸に（Ｌ／ｔ）をプロットすることで、その勾配から求めることができる。
【００４５】
なお、導光体の光出射機構は、導光体４の光出射面主領域４３−１内で出射率が不均一分布となるように設けることもできる。例えば、光出射機能構造としてのマット面の表面粗さの光出射面主領域４３−１内での分布が不均一となるように粗面化処理を施すことによって出射率の不均一分布を形成することができる。
【００４６】
図４は、導光体４の部分拡大図であり、特に反入射隅部を示すものである。有効発光領域Ｆの外周縁と反入射端面４２及び側端面４５との間の距離（即ち額縁部分の幅）はｗ０である。斜光発生防止機能領域４３−２は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ沿って延びた略Ｌ字形状をなしており、Ｘ方向に延びた部分及びＹ方向に延びた部分は、いずれも長さがＬで幅がｗである。但し、Ｘ方向に延びた部分とＹ方向に延びた部分とは、長さ及び幅が同一でなくともよい。幅ｗはｗ０と同一またはそれより小さいのが好ましいが、これに限定されることはなく、斜光発生防止機能領域４３−２の一部が有効発光領域Ｆ内に位置してもよい。ｗ０が１〜２ｍｍ程度の場合には、長さＬは例えば１〜１５ｍｍである。
【００４７】
斜光発生防止機能領域４３−２の平均傾斜角は、その周囲の主領域４３−１の部分の平均傾斜角より大きく、好ましくは０．５°以上大きい。斜光発生防止機能領域４３−２は、全体的に均一な平均傾斜角を持つものでもよいし、少なくとも一部に平均傾斜角が連続的に変化するグラデーション領域を含むものであってもよい。このグラデーション領域は、反入射端面４２または側端面４５，４６から離れるに従って平均傾斜角が連続的に低下するのが好ましく、特に主領域４３−１と接するように配置されその境界線の少なくとも一部において双方の領域の平均傾斜角が等しくなるようなものとすることができる。
【００４８】
斜光は反入射端面４２または側端面４５，４６からの反射光が導光体４内にて導光され光出射面４３から出射することで発生すると考えられるので、本発明では、比較的高い平均傾斜角を持ち従って比較的高い光出射率とされた斜光発生防止機能領域４３−２を設けることで、この反射光の出射が有効発光領域Ｆの外でなされるようにしている。このようにして、斜光の長さ（反入射端面４２と側端面４５，４６とが交わる位置から斜光の先端までの距離）を減少させ或いはその発生を阻止することで、額縁部分の幅ｗ０を小さくしても斜光が有効発光領域Ｆに存在しないようにすることができる。このような機能は反入射端面４２や側端面４５，４６に対して特別の処理たとえば光吸収剤の塗布や光拡散面となす加工などを施すことなしに発揮することができ、導光体製造の際に単に金型作製のブラスト処理などの条件を適宜設定することのみで実現可能である。このため、導光体成形に際して、側端面処理済のものとは異なり、金型からの取り出し操作が面倒になることはなく、また成形後の端面加工も不要であるなど、製造工程を複雑化させることがないという大きな利点がある。
【００４９】
図５〜７は、いずれも導光体４の部分拡大図であり、特に反入射隅部に設けられた斜光発生防止機能領域４３−２の変形例を示すものである。
【００５０】
図５の例では、斜光発生防止機能領域４３−２は、全体として略Ｌ字形状をなしているが、両端ほど幅が狭くなっている。斜光発生防止機能への高平均傾斜角領域の寄与の程度は、反入射端面４２と側端面４５，４６とが交わる位置から離れるに従って次第に低くなるので、両端ほど幅を細くしても実質的な機能低下はない。
【００５１】
図６の例では、斜光発生防止機能領域４３−２は、全体として略Ｌ字形状をなしているが、両端に先端ほど幅が狭くなっている長さＬ２の領域とし、それ以外は一定幅ｗで長さＬ１の領域としたものである。
【００５２】
図７の例では、斜光発生防止機能領域４３−２は、矩形状例えば正方形状である。このような形状であっても、斜光発生防止の機能を発揮することができる。この場合、斜光発生防止機能領域４３−２は反入射隅部の１ｍｍ四方の領域を完全に含むことが好ましい。
【００５３】
以上のような一次光源２、導光体４、光偏向素子６および光反射素子８からなる面光源装置の発光面（光偏光素子６の出光面６２）上に液晶表示素子ＬＣＤを配置することにより液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、図１における上方から液晶表示素子ＬＣＤを通して観察者により観察される。導光体４の光出射面４３に斜光発生防止機能領域４３−２を設けたことで、液晶表示素子ＬＣＤの有効表示領域Ｆ”に表示される画像には斜光の影響がなくなり、良好な品質での画像表示が可能である。
【００５４】
なお、光偏光素子６の出光面６２上に、光拡散素子を隣接配置することができる。この光拡散素子により、画像表示の品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑などを抑止し、画像表示の品質を更に向上させることができる。光拡散素子は、光拡散材を混入したシート状のものとすることができ、光偏向素子６の出光面６２側にて該光偏向素子６に接合などにより一体化させてもよいし、光偏向素子６上に載置してもよい。
【００５５】
図８は本発明による面光源装置の他の一実施形態を示す斜視図である。この図において、上記図１及び図２におけると同様の機能を有する部材または部分等には同一の符号が付されている。
【００５６】
本実施形態では、一次光源２として、略点状の光源であるＬＥＤを複数個使用している。本実施形態では、リフレクタ１０は、有効発光領域Ｆ’以外の領域の光偏向素子６、導光体４及び光反射素子８の積層体の端面部並びにＬＥＤ２を覆うように配置されている。これにより、積層体の端面部から出射する光及びＬＥＤ２のケースから漏れ出す光をＸＹ面内において良好に拡散させて反射させ導光体４へと再入射させることができ、導光体光出射面４３の広い領域へと所要の強度の光を導くことができ、輝度の均斉度の向上に寄与することができる。
【００５７】
図９は本発明による面光源装置の更に別の実施形態を示す側面図である。図９において、図１、図２及び図８におけると同様の機能を有する部材または部分等には同一の符号が付されている。
【００５８】
本実施形態では、有効発光領域Ｆ’以外の領域の導光体４及び光反射素子８の積層体の端面部並びにＬＥＤ２を覆うようにして、光拡散性を有する反射シート１０が付設されている。その上に、光偏向素子６が配置されている。これによっても、図８の実施形態と類似の作用効果を得ることができる。
【００５９】
以上の実施形態では、ＬＥＤなどの点状一次光源を複数用いている。この場合、複数の点状光源は、それらから発せられる光の最大強度光の方向が互いに平行となるように配置するのが好ましい。
【００６０】
以上の実施形態では斜光発生防止機能領域及び光出射機構がいずれも光出射面４３に形成されているが、本発明においては斜光発生防止機能領域を裏面４４に形成することも可能であり、また光出射面４３及び裏面４４の双方に形成することも可能である。光出射機構についても同様である。但し、斜光発生防止機能領域と光出射機構とを同一の面に形成することが、導光体製造工程の効率化の観点からは好ましい。レンズ列４４ａの形成された面に斜光発生防止機能領域や光出射機構のためのマット面を形成する場合のこれらの平均傾斜角はレンズ列４４ａの延在方向に測定したもの（即ちレンズ列４４ａの形状による傾斜を含まないもの）である。
【００６１】
また、本発明の表示装置の表示素子は液晶表示素子に限定されず、たとえばロール状の透光性画像担持フィルムを走行させる形式の表示装置や、各種の標示のための透光性固定画像担持体であってもよい。
【００６２】
【実施例】
以下、本発明の実施例示す。尚、実施例において、平均傾斜角θａの測定は次のようにして行った。即ち、触針式表面粗さ計（東京精器社製サーフコム５７０Ａ型）にて、触針として１μｍＲ、５５゜円錐ダイヤモンド針（０１０−２５２８）を用いて、駆動速度０．０３ｍｍ／秒で、表面粗さを測定した。測定長は２ｍｍとした。抽出曲線の平均線の傾斜の補正を行った後、前記（１）式および（２）式に従ってその曲線を微分した曲線の中心線平均値を求めることで平均傾斜角θａの値を得た。
【００６３】
［実施例１］
鏡面仕上げをした２４０ｍｍ×３１０ｍｍのステンレススチール板（SUS板）の表面を、ガラスビーズ（ポッターズバロティーニ社製Ｊ２２０）を用いて、ステンレススチール板から吹付けノズルまでの距離を３５ｃｍとし、吹付け圧力０．１ＭＰａで全面に第１のブラスト処理を行って粗面化した。次いで、ステンレススチール板の粗面化した表面の隣接する２つの隅部に対して、アルミナ粒子（昭和電工株式会社モランダムＡ４００）を用いて所定形状のブラスト用マスクを用いて、ステンレススチール板から吹付けノズルまでの距離を３５ｃｍとし、吹付け圧力０．３ＭＰａで第２のブラスト処理を行って、図６に示すような斜光発生防止機能領域４３−２の形状（Ｌ１＝５ｍｍ；Ｌ２＝５ｍｍ；ｗ＝１．２ｍｍ）に対応する領域のみを更に粗面化し、光出射面転写用の第１の金型を得た。
【００６４】
一方、裏面転写用の第２の金型は、鏡面仕上げの表面に対して頂角１００°で先端曲面（Ｒ／Ｐ１＝０．２に対応）を有するダイヤモンドバイトを用いて短手方向にピッチ５０μｍで多数のプリズム列を連続して切削することで作製した。
【００６５】
以上の第１の金型及び第２の金型を用いて射出成形を行い、長辺の長さが２９０ｍｍで短辺の長さが２１９ｍｍの長方形で、厚さが短辺に沿って２．０ｍｍから０．７ｍｍへと変化するくさび形状であり、一方の面（光出射面４３）が平均傾斜角１．５°の主領域４３−１と平均傾斜角４．０°の斜光発生防止機能領域４３−２とからなり、他方の面（裏面４４）が１００°の頂角を有する多数のプリズム列が並列した透明アクリル樹脂板を作製し、これを導光体４とした。
【００６６】
導光体の厚さ２．０ｍｍの長辺側端面に対向するようにして、該長辺に沿って冷陰極管を配置し、該冷陰極管の導光体光入射端面側の部分以外を覆う様に光源リフレクタを配置した。また、導光体の裏面側には光反射素子として光散乱反射シート（東レ社製Ｅ６０）を配置し、光出射面側には光偏向素子として頂角６５°でピッチ５０μｍのプリズム列が多数並列に形成されたプリズムシート（三菱レイヨン社製Ｍ１６５）を、そのプリズム列形成面が対向するように配置し、図１〜７に関して説明したような面光源装置を作製した。
【００６７】
得られた面光源装置の有効発光面Ｆ’（額縁部分の幅ｗ０はＸ方向１．８ｍｍでＹ方向１．６ｍｍ）を観察したところ、斜光は全く観察されず、全面にわたって輝度均斉度が極めて良好であった。有効発光面Ｆ’以外の額縁部分にのみ輝度むらが観察された。
【００６８】
［実施例２］
第１の金型を作製する際の第２のブラスト処理で吹付け圧力を０．２ＭＰａとし、斜光発生防止機能領域４３−２の平均傾斜角を３．４°としたこと以外は、実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００６９】
得られた面光源装置の有効発光面Ｆ’（額縁部分の幅ｗ０はＸ方向１．８ｍｍでＹ方向１．６ｍｍ）を観察したところ、斜光は極僅かに観察されたが実用上全く支障のない程度であり、全面にわたって輝度均斉度が良好であった。有効発光面Ｆ’以外の額縁部分にのみ若干の輝度むらが観察された。
【００７０】
［実施例３］
第１の金型を作製する際の第２のブラスト処理で吹付け圧力を０．１ＭＰａとし、斜光発生防止機能領域４３−２の平均傾斜角を２．６°としたこと以外は、実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００７１】
得られた面光源装置の有効発光面Ｆ’（額縁部分の幅ｗ０はＸ方向１．８ｍｍでＹ方向１．６ｍｍ）を観察したところ、斜光は僅かに観察されたが実用上支障のない程度であり、全面にわたって輝度均斉度が良好であった。有効発光面Ｆ’以外の額縁部分にも輝度むらは観察されなかった。
【００７２】
［実施例４］
第１のブラスト処理により粗面化したステンレススチール板の表面の隣接する２つの隅部に対して、所定形状のブラスト用マスクを用いて、ステンレススチール板から吹付けノズルまでの距離を３５ｃｍとし、吹付け圧力０．２ＭＰａで第２のブラスト処理を行って、図７に示すような斜光発生防止機能領域４３−２の形状（１ｍｍ四方）に対応する領域のみを更に粗面化し、光出射面転写用の第１の金型を得たこと以外は、実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００７３】
得られた面光源装置の有効発光面Ｆ’（額縁部分の幅ｗ０はＸ方向１．８ｍｍでＹ方向１．６ｍｍ）を観察したところ、実施例２の場合に比べて幅広でぼんやりした斜光が観察されたが低コントラストで実用上支障のない程度であり、全面にわたって輝度均斉度が良好であった。有効発光面Ｆ’以外の額縁部分にも輝度むらは観察されなかった。
【００７４】
［比較例１］
第１の金型を作製する際の第２のブラスト処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして面光源装置を作製した。
【００７５】
得られた面光源装置の有効発光面Ｆ’（額縁部分の幅ｗ０はＸ方向１．８ｍｍでＹ方向１．６ｍｍ）を観察したところ、斜光がくっきりと観察され実用上支障があり、輝度均斉度が不良であった。有効表示領域Ｆ’‘内の額縁部分にも輝度むらが観察された。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、導光体の光出射面において、反入射隅部に、周囲の領域の平均傾斜角より大きな平均傾斜角を持つ斜光発生防止機能領域を設けることで、面光源装置における斜光発生を防止して有効発光領域を拡大することができ、外形寸法に比して広い有効発光領域が可能な面光源装置及びそれを用いた表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による面光源装置を示す分解斜視図である。
【図２】本発明による面光源装置の導光体及び一次光源を示す平面図である。
【図３】光偏向素子による光偏向の様子を示す図である。
【図４】導光体の部分拡大図である。
【図５】導光体の部分拡大図である。
【図６】導光体の部分拡大図である。
【図７】導光体の部分拡大図である。
【図８】本発明による面光源装置を示す斜視図である。
【図９】本発明による面光源装置を示す側面図である。
【図１０】斜光発生の説明図である。
【符号の説明】
２一次光源
４導光体
４１光入射端面
４２反入射端面
４３光出射面
４３−１主領域
４３−２斜光発生防止機能領域
４４裏面
４４ａレンズ列
４５，４６側端面
６光偏向素子
６１入光面
６１ａプリズム列
６２出光面
８光反射素子
１０リフレクタ
ＬＣＤ液晶表示素子
Ｆ，Ｆ’ 有効発光領域
Ｆ” 有効表示領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an edge light type surface light source device, and more particularly, to a light emitting surface at a corner opposite to a primary light source on a side opposite to a primary light source so that the angle of the corner is substantially bisected. The present invention relates to a surface light source device that is intended to prevent generation of oblique light that is a luminance portion, and further relates to a light guide used for the light source, and to a light source for a surface light source device that is intended to prevent generation of oblique light. Further, the present invention relates to a display device using these. The surface light source device of the present invention is used for a backlight of a liquid crystal display device used as a display unit of a monitor such as a portable notebook personal computer or a liquid crystal television or a video integrated liquid crystal television, or a portable phone such as a mobile phone. The present invention is preferably applied to a backlight of a relatively small liquid crystal display device used as a display panel of a type electronic device or an indicator of various devices.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
In recent years, liquid crystal display devices have been widely used as monitors for portable notebook computers or the like, as display units for liquid crystal televisions and video-integrated liquid crystal televisions, and in various other fields. A liquid crystal display device basically includes a backlight and a liquid crystal display element. As the backlight, an edge light type is often used from the viewpoint of making the liquid crystal display device compact. Conventionally, as an edge light type backlight, at least one end face of a rectangular plate-shaped light guide is used as a light incident end face, and a linear or rod-like shape such as a straight tube fluorescent lamp is provided along the light incident end face. A primary light source is disposed, light emitted from the primary light source is introduced from the light incident end surface of the light guide into the light guide, and the light exit surface is one of the two main surfaces of the light guide. What is emitted from the projector is widely used.
[0003]
In recent years, liquid crystal display devices having relatively small screen dimensions such as portable electronic devices such as mobile phones and portable game machines or indicators of various electric devices and electronic devices have been required to be reduced in size and to reduce power consumption. Yes. Therefore, in order to reduce power consumption, a light emitting diode (LED) that is a point light source is used as a primary light source of an edge light type backlight. As an edge light type backlight using an LED as a primary light source, for example, as described in JP-A-7-270624 (Patent Document 2), the same function as that using a linear primary light source is provided. In order to exhibit, a plurality of LEDs are arranged one-dimensionally along the light incident end face of the light guide. As described above, by using the primary light source having a one-dimensional array of a plurality of LEDs, it is possible to obtain a required light amount and uniformity of luminance distribution over the entire screen.
[0004]
In Japanese Patent Publication No. 7-27137 (Patent Document 1), a prism sheet having a surface in which a large number of prism rows are arranged and formed using a light guide having a rough light emitting surface (mat surface) is used. It is arranged on the light output surface of the light guide so that the row formation surface is on the light guide side (that is, the prism row formation surface is the light incident surface), and the power consumption of the edge light type backlight is reduced. A method of narrowing the distribution of emitted light has been proposed in order not to sacrifice luminance as much as possible.
[0005]
By the way, in the backlight of the edge light system, the primary light source is placed on one side of the rectangular light guide to reduce the power consumption based on the technical improvement and the like that improve the brightness and the uniformity as described above. Even if it is arranged so as to face only the corresponding end face, it is possible to realize a required light emitting function except for the outer area of the light emitting face. Here, the reason why the outer region of the light emitting surface is excluded is as follows.
[0006]
That is, as described with reference to FIG. 10, in such a backlight, light emitted from the primary light source 102 and incident on the light guide from the light incident end surface 141 of the light guide 104 is light incident end surface 141. It proceeds while diffusing toward the opposite incident end surface 142 on the opposite side, and is appropriately emitted from the light exit surface 143 in the light guiding process. Here, in particular, the light reaching the anti-incident end face 142 and the side end faces 145 and 156 adjacent thereto is reflected there, and this reflected light is further guided in the light guide 104 and emitted from the light exit face 143. The Thus, particularly in the light guide corner near the intersection of these end faces 142, 145, and 146, in addition to the light coming from the light incident end face 142, the reflected light is also concentrated. There may be uneven brightness where the brightness of the light exit surface 143 is partially increased. The uneven luminance is a linear high-luminance portion (called oblique light) 100 extending in an oblique direction so as to bisect the angle formed by the end faces 142 and 145 and the angle formed by the end faces 142 and 146, respectively. To express.
[0007]
Light emitted from the light exit surface 143 of the light guide 104, deflected by a light deflection element (not shown), and emitted from the light emitting surface of the surface light source device is incident on the liquid crystal display element. The display screen of the display device including the light emitting region is smaller than the light emitting region of the surface light source device, that is, the effective light emitting region excluding the outer frame-like portion (so-called frame portion) of the light emitting region. It is common to correspond to (shown). Therefore, only the light emitted from the effective light emitting region out of the light emitted from the light emitting region of the surface light source device in a planar form is finally effectively used for display. For this reason, if the oblique light 100 is outside the effective light emitting region F, that is, in the frame portion, the problem of uneven brightness due to oblique light does not actually occur.
[0008]
However, in recent years, it has been demanded to increase the size of the effective light emitting region with respect to the light emitting region of the surface light source device as much as possible (that is, to narrow the width of the frame portion as much as possible). In other words, it is required to reduce the size of the surface light source device while maintaining the size of the effective display area. If this requirement is followed, as shown in FIG. 10, the oblique light 100 is located in the effective light emission region F, which lowers the quality of the display image of the liquid crystal display device. Therefore, prevention of this oblique light generation is strongly desired.
[0009]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-258057 (Patent Document 3) discloses a light guide in an edge light type backlight in order to eliminate luminance unevenness due to a decrease in luminance at the corner on the light incident end face side of the light guide. In at least one of the light emitting surface of the body and the back surface on the opposite side, it is disclosed that a region having an average inclination angle larger than other regions is formed at the corner on the light incident end surface side. However, this is not intended to prevent the occurrence of oblique light.
[0010]
An object of the present invention is to provide a light guide that prevents the occurrence of oblique light in a surface light source device and enables an effective light emitting area to be enlarged in view of the above-described problems of the prior art. Furthermore, an object of the present invention is to provide a surface light source device capable of providing an effective light emitting area wider than the outer dimensions by using such a light guide and a display device using the same.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-27137
[Patent Document 2]
JP 7-270624 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-258057
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, the object as described above is achieved.
  A light incident end surface for guiding light emitted from the primary light source and receiving light emitted from the primary light source, a light emitting surface from which the guided light is emitted, and a back surface opposite to the light emitting surface. A plate-shaped light guide,
  In the light emitting surface, at the anti-incident corner near the portion where the anti-incident end surface opposite to the light incident end surface and the side end surface adjacent to the anti-incident end surface intersect.Consisting of rough surfaceA function area for preventing oblique light generation is provided.The average inclination angle of the oblique light generation prevention functional area is larger than the average inclination angle of the surrounding area.A light guide for a surface light source device,
Is provided.
[0013]
In one aspect of the present invention, the oblique light generation preventing functional area includes a gradation area in which an average inclination angle continuously changes. In one aspect of the present invention, the average inclination angle of the gradation region continuously decreases as the gradation region moves away from the counter-incident end surface or the side end surface.
[0014]
In one aspect of the present invention, the oblique light generation preventing functional region has a substantially L shape extending from a portion where the anti-incident end face and the side end face intersect along the anti-incident end face and the side end face. In one aspect of the present invention, the oblique light generation preventing functional region completely includes a 1 mm square region of the anti-incident corner.
[0015]
In one aspect of the present invention, a light emission mechanism that contributes to light emission from the light emission surface is formed on at least one of the light emission surface and the back surface. In one aspect of the present invention, the light emitting mechanism is a rough surface. In an aspect of the present invention, the average inclination angle of the light emitting mechanism is in the range of 0.5 to 8.0 °. In one aspect of the present invention, the oblique light generation preventing functional region is provided on the light emitting surface or the back surface where the light emitting mechanism is formed. In one aspect of the present invention, at least a part of the oblique light generation preventing functional area has an average inclination angle larger than the surrounding area by 0.5 ° or more.
[0016]
In addition, according to the present invention, the object as described above is achieved.
The light source for the surface light source device, the primary light source disposed adjacent to the light incident end surface of the light guide, and the sheet-like light disposed adjacent to the light emitting surface of the light guide. A surface light source comprising: a light incident surface positioned opposite to the light exit surface of the light guide; and a light exit surface opposite to the light entrance surface. An apparatus is provided.
[0017]
In one aspect of the present invention, the light deflection element includes a plurality of prism rows arranged in parallel on at least one of the light incident surface and the light exit surface. In one aspect of the present invention, each of the prism rows of the light deflection element extends linearly in a direction substantially parallel to the light incident end face of the light guide.
[0018]
Furthermore, according to the present invention, the above-described surface light source device and a display element disposed on the light output surface of the light deflection element of the surface light source device are provided to achieve the above-described object. A display device is provided.
[0019]
In one aspect of the present invention, the effective display area of the display element is smaller than the light emitting area of the surface light source device and is arranged in a correspondence relationship included in the light emitting area, and corresponds to the effective display area. The oblique light generation preventing functional area is formed outside the effective light emitting area of the light guide corresponding to the effective light emitting area of the surface light source device. In one embodiment of the present invention, the display element is a liquid crystal display element.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a surface light source device according to the present invention. FIG. 1 also shows a liquid crystal display element that constitutes a display device in combination with a surface light source device.
[0022]
As shown in FIG. 1, the surface light source device of this embodiment includes a linear primary light source 2 extending in the Y direction and a plate-like light guide 4 that guides light emitted from the primary light source. And a light deflection element 6 and a light reflection element 8. The primary light source 2 is accompanied by a reflector (reflector) 10.
[0023]
A light emitting surface of the surface light source device is formed by the upper surface (light emitting surface) of the light deflection element 6, and the liquid crystal display element LCD is disposed on the light emitting surface. The liquid crystal display element LCD has an effective display area F ″ defined by a casing and the like. A light emitting surface portion of the surface light source device corresponding to the effective display area F ″ is an effective light emission area F ′. This effective light emitting area F ′ is an area obtained by excluding the outer peripheral portion (frame portion) from the light emitting area, and the light emitted therefrom irradiates the effective display area F ″.
[0024]
The light guide 4 is disposed in parallel with the XY plane and has a rectangular plate shape as a whole. The light guide 4 has four side end faces, and one of the pair of side end faces parallel to the YZ plane is a light incident end face 41, and the primary light source 2 so as to face the light incident end face. Are arranged adjacent to each other. The other side end face of the pair of side end faces parallel to the YZ plane of the light guide 4 is the anti-incident end face 42. The other two side end faces are a pair of side end faces 45 and 46 parallel to the XZ plane. The two principal surfaces that are substantially orthogonal to the light incident end surface of the light guide 4 are both arranged so as to be substantially orthogonal to the Z direction, and the upper surface that is one of the principal surfaces is a light emitting surface 43. The other main surface is the back surface 44.
[0025]
FIG. 2 shows a plan view of the primary light source 2 and the light guide 4. As shown in FIGS. 1 and 2, the light emitting surface 43 includes a main region 43-1 including a rough surface (mat surface) as a light emitting control function structure (abbreviated as a light emitting mechanism), and It comprises an oblique light generation preventing functional region 43-2 provided at two anti-incident corners in the vicinity of a portion where the incident end face 42 and the side end faces 45 and 46 adjacent thereto intersect. The oblique light generation preventing functional region 43-2 is formed of a rough surface (mat surface) having an average inclination angle larger than that of the surrounding main region 43-1. The main area 43-1 includes an effective light emission area F corresponding to the effective light emission area F 'of the surface light source device. The light emitted from the effective light emitting region F reaches the effective light emitting region F ′ and is emitted therefrom.
[0026]
Although details of the mat surface of the main region 43-1 will be described later, the main region 43-1 includes both the normal direction (Z direction) of the light emitting surface 43 and the X direction orthogonal to the light incident end surface 41. Light having directivity in the distribution in the XZ plane is emitted. The angle between the direction of the peak of the emitted light distribution and the light emitting surface is, for example, 10 ° to 40 °, and the full width at half maximum of the emitted light distribution is, for example, 10 ° to 40 °.
[0027]
As shown in FIG. 1, the main surface (back surface) 44 opposite to the light emitting surface 43 of the light guide 4 is parallel to the extending direction of the primary light source 2 of the light emitted from the light emitting surface 43. In order to control the directivity in a smooth surface (for example, the YZ surface), a large number of lens rows (vertical prism rows) 44a extending in parallel to each other in a direction substantially perpendicular to the light incident end surface 41 (X direction) are formed. Has been. As the lens array 44a, a prism array, a lenticular lens array, a V-shaped groove or the like can be used, but it is preferable to use a prism array having a substantially triangular YZ cross section. The apex angle of this prism row is preferably in the range of 70 to 110 °. This is because by setting the prism apex angle within this range, the emitted light from the light emitting surface 43 can be sufficiently condensed, and the luminance as a surface light source device can be further improved. . That is, by setting the prism apex angle within this range, the condensed emitted light including the peak light in the emitted light distribution and having a full width at half maximum of 35 to 55 ° on the plane perpendicular to the XZ plane is emitted. Thus, the luminance of the surface light source device can be improved. In particular, from the viewpoint of transferability of the prism array shape when the light guide 4 is manufactured, the apex angle of 90 to 110 ° is effective because it has a shallow prism array shape and is effective in improving luminance. Preferably, it is in the range of 95 to 105 °.
[0028]
On the other hand, from the viewpoint of improving luminance, it is preferable to set the apex angle of the prism row to 70 to 80 °. By making the apex angle of the prism row relatively acute in this way, the transferability of the prism row shape when producing the light guide 4 tends to be lowered, so that the apex portion of the prism row has an appropriate curved surface. Therefore, it is preferable to suppress a decrease in transferability.
[0029]
The arrangement pitch P1 of the lens rows 44a is, for example, 10 to 100 μm, preferably 20 to 80 μm, and more preferably 30 to 60 μm. Note that when it is not so required to increase the directivity of the light emitted from the light guide 4 in the YZ plane, the lens array 44 a may not be formed on the light guide back surface 44.
[0030]
The light emitting mechanism formed on the light guide 4 is used in combination with the matte surface formed on the light emitting surface 43 as described above, and light diffusing fine particles are mixed inside the light guide 4. What was formed by dispersing can be used. Further, the light guide 4 has a uniform thickness as shown in FIG. 1 (thickness when the fine shape of the uneven mat surface of the light emitting surface 43 and the prism array shape of the back surface 44 are ignored). In addition to the plate-like ones, those having various cross-sectional shapes such as a rust-like one can be used such that the thickness gradually decreases from the light incident end face 41 toward the end face 42 in the X direction.
[0031]
The light deflection element 6 is disposed on the light emitting surface 43 of the light guide 4. The two main surfaces of the light deflecting element 6 are respectively positioned parallel to the XY plane as a whole. One of the two main surfaces (the main surface located on the light output surface 43 side of the light guide) is a light incident surface 61, and the other is a light output surface 62. The light exit surface 62 is a flat surface parallel to the light exit surface 43 of the light guide 4. The light incident surface 61 is a prism row forming surface in which a large number of prism rows 61a are arranged in parallel to each other.
[0032]
The prism rows 61a on the light incident surface 61 extend in the Y direction substantially parallel to the direction of the primary light source 2, and are formed in parallel to each other. The arrangement pitch P2 of the prism rows 61a is preferably in the range of 10 to 100 μm, more preferably 20 to 80 μm, and still more preferably 30 to 70 μm. The apex angle of the prism row 61a is preferably in the range of 40 to 80 °, more preferably in the range of 45 to 75 °. The thickness of the light deflection element 6 is, for example, 50 to 300 μm.
[0033]
FIG. 3 shows a state of light deflection by the light deflection element 6. This figure shows the traveling direction of the peak outgoing light (light corresponding to the peak of the outgoing light distribution) from the light guide 4 in the XZ plane. The light emitted obliquely from the light emitting surface 43 of the light guide 4 is incident on the first surface of the prism row 61a, is totally reflected by the second surface, and is emitted in the direction of the normal line of the light emitting surface 62. Further, in the YZ plane, the luminance in the normal direction of the light exit surface 62 can be improved by the action of the lens array 44a as described above. FIG. 3 shows light emission from the main region 43-1 of the light emission surface 43. As described above, this light emission is high in the XZ plane due to the action of the matte surface as the directional light emission mechanism. Made with directivity.
[0034]
The light deflecting element 6 functions to deflect (change angle) the light emitted from the light guide 4 in a target direction, and a lens surface in which a large number of lens units are formed in parallel on at least one surface. A lens sheet or the like having When combined with the light guide 4 that emits light having high directivity as described above, it is particularly preferable to use a lens sheet. Various lens shapes are used depending on the purpose, and examples thereof include a prism shape, a lenticular lens shape, a fly-eye lens shape, and a wave shape. Among them, a prism sheet in which a large number of prism rows having a substantially triangular cross section are arranged in parallel is particularly preferable.
[0035]
The light guide 4 and the light deflection element 6 can be made of a synthetic resin having a high light transmittance. Examples of such synthetic resins include methacrylic resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins, vinyl chloride resins, and cyclic polyolefin resins. In particular, methacrylic resins are optimal because of their high light transmittance, heat resistance, mechanical properties, and molding processability. Such a methacrylic resin is a resin mainly composed of methyl methacrylate, and preferably has a methyl methacrylate content of 80% by weight or more. When forming the rough surface structure of the light guide 4 and the light polarizing element 6 and the surface structure such as a prism array, the transparent synthetic resin plate is formed by hot pressing using a mold member having a desired surface structure. Alternatively, the shape may be imparted simultaneously with molding by screen printing, extrusion molding, injection molding, or the like. The structural surface can also be formed using heat or a photocurable resin. Furthermore, on a transparent substrate such as a polyester film, acrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride resin, polymethacrylamide resin, or other transparent substrate or rough surface structure made of an active energy ray curable resin. Moreover, a lens array arrangement structure may be formed on the surface, or such a sheet may be bonded and integrated on a separate transparent base material by a method such as adhesion or fusion. As the active energy ray-curable resin, polyfunctional (meth) acrylic compounds, vinyl compounds, (meth) acrylic acid esters, allyl compounds, (meth) acrylic acid metal salts, and the like can be used.
[0036]
The transfer pattern for the mat surface formed in the main region 43-1 and the oblique light generation preventing functional region 43-2 of the light emitting surface 43 of the light guide 4 is formed by blasting such as glass beads on the mold base. It is possible to obtain mat surfaces having different average inclination angles by changing the blasting conditions.
[0037]
As the light reflecting element 8, for example, a plastic sheet having a metal vapor deposition reflecting layer on the surface can be used. In the present invention, it is also possible to use a light reflection layer or the like formed on the back surface 44 of the light guide 4 by metal vapor deposition or the like instead of the reflection sheet as the light reflection element 8. In addition, it is preferable to attach a reflection member also to end surfaces other than the end surface utilized as the light-incidence end surface of the light guide 4.
[0038]
The primary light source 2 is provided with a reflector 10 for guiding the light emitted from the primary light source 2 to the light incident end face 41 of the light guide 4 with a small loss. As this reflector 10, the plastic film which has a metal vapor deposition reflective layer on the surface can be used, for example. As shown in the figure, the reflector 10 is wound from the outer surface of the edge of the light reflecting element 8 to the edge of the light emitting surface of the light polarizing element 6 through the outer surface of the primary light source 2. Alternatively, the light source reflector 10 may be wound around the light emitting surface edge of the light guide 4 through the outer surface of the primary light source 2 from the outer edge of the light reflecting element 8, avoiding the light polarizing element 6. Is possible.
[0039]
In the present embodiment, the mat surface of the main region 43-1 of the light exit surface 43 of the light guide 4 has an average inclination angle θa in the range of 0.5 ° to 8.0 ° according to ISO 4287 / 1-1984. It is preferable to improve the luminance based on the directional light emission and to improve the luminance uniformity in the light emission surface 43. The average inclination angle θa is more preferably in the range of 0.5 ° to 5.0 °, and particularly preferably in the range of 1.0 ° to 3.0 °.
[0040]
In this specification, when taking a surface such as the back surface 44 on which the lens array is formed or the light emitting surface 43 which is a mat surface as an angle or direction reference such as an average inclination angle, it is formed on them. A plane in which the fine shape of the lens array structure or the rough surface structure is viewed from outside.
[0041]
The average inclination angle θa of the mat surface formed on the light exit surface 43 of the light guide 4 is measured in accordance with ISO 4287 / 1-1984 by measuring the rough surface shape using a stylus type surface roughness meter, and the coordinates in the measurement direction. X can be obtained from the obtained gradient function f (x) using the following equations (3) and (4). Here, L is the measurement length, and Δa is the tangent of the average inclination angle θa.
[0042]
Δa = (1 / L) ∫₀ ^L| (D / dx) f (x) | dx (3)
θa = tan^-1(Δa) (4)
Further, the light exit surface main region 43-1 of the light guide 4 preferably has a light exit rate in the range of 0.5% to 5%, more preferably in the range of 1% to 3%. This is because when the light emission rate is smaller than 0.5%, the amount of light emitted from the light guide 4 tends to be small and sufficient luminance cannot be obtained. When the light emission rate is larger than 5%, a large amount of light is emitted in the vicinity of the light source 2. Is emitted, the attenuation of the light in the Y direction in the light exit surface main region 43-1 becomes significant, and the luminance uniformity in the light exit surface main region 43-1 tends to decrease. is there. Thus, by setting the light emission rate of the light emission surface main region 43-1 of the light guide 4 to 0.5% to 5%, the angle of the peak light emitted from the light emission surface main region 43-1 is light. High directivity such that the full width at half maximum of the outgoing light distribution is in the range of 50 ° to 80 ° with respect to the normal of the outgoing surface and is perpendicular to the light outgoing surface 43 including the X direction. Light having emission characteristics can be emitted from the light guide 4, and the emission direction can be efficiently deflected by the light deflection element 6, and a surface light source device having high luminance can be provided.
[0043]
The light output rate from the light output surface main region 43-1 of the light guide 4 is defined as follows. The light intensity (I of the outgoing light on the light incident end face 41 side of the light outgoing face 43₀ ) And the intensity (I) of the emitted light at a distance L from the end surface, when the thickness (dimension in the Z direction) of the light guide 4 is t, the relationship is as shown in the following equation (5). Satisfied.
[0044]
I = I₀ ・ Α (1-α)^{L / t}   (5)
Here, the constant α is the light output rate, and the ratio of light output from the light guide 4 per unit length in the Y direction on the light output surface 43 (the length corresponding to the light guide thickness t) ( %). The light emission rate α can be obtained from the gradient by plotting the logarithm of the light intensity of light emitted from the light emission surface 43 on the vertical axis and (L / t) on the horizontal axis.
[0045]
In addition, the light emission mechanism of the light guide can also be provided so that the emission rate has a non-uniform distribution in the light emission surface main region 43-1 of the light guide 4. For example, a nonuniform distribution of the emission rate is formed by performing a roughening process so that the distribution of the surface roughness of the matte surface as the light emission function structure in the light emission surface main region 43-1 is nonuniform. can do.
[0046]
FIG. 4 is a partially enlarged view of the light guide 4 and particularly shows a counter-incident corner. The distance between the outer peripheral edge of the effective light emitting region F and the anti-incident end face 42 and the side end face 45 (that is, the width of the frame portion) is w0. The oblique light generation preventing functional region 43-2 has a substantially L shape extending along the X direction and the Y direction, respectively, and the length extending in the X direction and the portion extending in the Y direction are both lengths. L and width is w. However, the portion extending in the X direction and the portion extending in the Y direction may not have the same length and width. The width w is preferably equal to or smaller than w0. However, the width w is not limited to this, and a part of the oblique light generation preventing functional region 43-2 may be located in the effective light emitting region F. When w0 is about 1 to 2 mm, the length L is, for example, 1 to 15 mm.
[0047]
The average inclination angle of the oblique light generation preventing functional area 43-2 is larger than the average inclination angle of the portion of the surrounding main area 43-1, preferably 0.5 ° or more. The oblique light generation preventing functional region 43-2 may have a uniform average inclination angle as a whole, or may include a gradation region in which the average inclination angle continuously changes at least partially. In this gradation area, it is preferable that the average inclination angle continuously decreases as the distance from the anti-incident end face 42 or the side end faces 45 and 46 increases. In particular, the gradation area is arranged so as to be in contact with the main area 43-1 and at least a part of the boundary line. The average inclination angle of both regions can be made equal.
[0048]
The oblique light is considered to be generated when the reflected light from the anti-incident end face 42 or the side end faces 45 and 46 is guided in the light guide 4 and emitted from the light exit face 43. By providing the oblique light generation preventing function region 43-2 having an inclination angle and thus a relatively high light emission rate, the reflected light is emitted outside the effective light emission region F. In this manner, the width w0 of the frame portion is reduced by reducing the length of the oblique light (the distance from the position where the anti-incident end face 42 and the side end faces 45, 46 intersect to the front edge of the oblique light) or preventing its occurrence. Even if the size is reduced, oblique light can be prevented from existing in the effective light emitting region F. Such a function can be exerted on the anti-incident end face 42 and the side end faces 45 and 46 without any special treatment such as application of a light absorbent or processing to form a light diffusion surface. In this case, it can be realized simply by appropriately setting conditions such as a blasting process for mold production. For this reason, when the light guide is formed, unlike the processed side end face, the removal operation from the mold does not become troublesome, and the end face processing after forming is not required, which complicates the manufacturing process. There is a big advantage of not letting it.
[0049]
FIGS. 5 to 7 are partially enlarged views of the light guide 4, and particularly show a modification of the oblique light generation preventing functional region 43-2 provided at the counter-incident corner.
[0050]
In the example of FIG. 5, the oblique light generation preventing functional area 43-2 has a substantially L shape as a whole, but the width is narrowed toward both ends. The degree of contribution of the high average inclination angle region to the oblique light generation preventing function gradually decreases as the distance from the position where the anti-incident end face 42 and the side end faces 45 and 46 intersect with each other. There is no functional degradation.
[0051]
In the example of FIG. 6, the oblique light generation preventing functional region 43-2 is substantially L-shaped as a whole, but is a region having a length L <b> 2 that is narrower toward the tip at both ends, and a constant width other than that. An area having a length L1 is represented by w.
[0052]
In the example of FIG. 7, the oblique light generation preventing functional region 43-2 has a rectangular shape, for example, a square shape. Even with such a shape, the function of preventing the occurrence of oblique light can be exhibited. In this case, it is preferable that the oblique light generation preventing functional region 43-2 completely includes a 1 mm square region at the anti-incident corner.
[0053]
The liquid crystal display element LCD is disposed on the light emitting surface (the light exit surface 62 of the light polarizing element 6) of the surface light source device including the primary light source 2, the light guide 4, the light deflecting element 6, and the light reflecting element 8 as described above. Thus, a liquid crystal display device is configured. The liquid crystal display device is observed by an observer through the liquid crystal display element LCD from above in FIG. By providing the oblique light generation preventing functional region 43-2 on the light emitting surface 43 of the light guide 4, the image displayed in the effective display region F ″ of the liquid crystal display element LCD is not affected by oblique light, and has good quality. It is possible to display images with
[0054]
A light diffusing element can be disposed adjacent to the light exit surface 62 of the light polarizing element 6. With this light diffusing element, it is possible to suppress glare, brightness spots, and the like that cause degradation in image display quality, and to further improve the quality of image display. The light diffusing element may be a sheet-like material mixed with a light diffusing material, and may be integrated with the light deflecting element 6 by bonding or the like on the light exit surface 62 side of the light deflecting element 6. It may be placed on the deflection element 6.
[0055]
FIG. 8 is a perspective view showing another embodiment of the surface light source device according to the present invention. In this figure, members or parts having the same functions as in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals.
[0056]
In the present embodiment, as the primary light source 2, a plurality of LEDs that are substantially point light sources are used. In the present embodiment, the reflector 10 is disposed so as to cover the end surface portion of the laminated body of the light deflecting element 6, the light guide 4 and the light reflecting element 8 in the region other than the effective light emitting region F ′, and the LED 2. Thereby, the light emitted from the end surface portion of the laminated body and the light leaking from the case of the LED 2 can be diffused and reflected well in the XY plane and re-entered to the light guide 4, and the light guide light is emitted. Light having a required intensity can be guided to a wide area of the surface 43, which can contribute to an improvement in luminance uniformity.
[0057]
FIG. 9 is a side view showing still another embodiment of the surface light source device according to the present invention. In FIG. 9, members or parts having the same functions as those in FIGS. 1, 2, and 8 are denoted by the same reference numerals.
[0058]
In the present embodiment, a reflective sheet 10 having a light diffusibility is attached so as to cover the end face portion of the laminated body of the light guide 4 and the light reflecting element 8 in the region other than the effective light emitting region F ′ and the LED 2. . On top of this, the light deflection element 6 is arranged. Also by this, the effect similar to embodiment of FIG. 8 can be acquired.
[0059]
In the above embodiment, a plurality of point-like primary light sources such as LEDs are used. In this case, the plurality of point light sources are preferably arranged so that the directions of the maximum intensity light emitted from them are parallel to each other.
[0060]
In the above embodiment, both the oblique light generation preventing functional region and the light emitting mechanism are formed on the light emitting surface 43. However, in the present invention, the oblique light generation preventing functional region can be formed on the back surface 44, and It is also possible to form both on the light emitting surface 43 and the back surface 44. The same applies to the light emission mechanism. However, it is preferable from the viewpoint of improving the efficiency of the light guide manufacturing process that the oblique light generation preventing functional region and the light emitting mechanism are formed on the same surface. These average inclination angles when forming the oblique light generation preventing functional region and the mat surface for the light emitting mechanism on the surface on which the lens array 44a is formed are measured in the extending direction of the lens array 44a (that is, the lens array 44a). It does not include an inclination due to the shape of
[0061]
The display element of the display device of the present invention is not limited to a liquid crystal display element. For example, a display device of a type in which a roll-shaped translucent image carrying film is run, or a translucent fixed image carrier for various signs. It may be a body.
[0062]
【Example】
Examples of the present invention will be described below. In the examples, the average inclination angle θa was measured as follows. That is, with a stylus type surface roughness meter (Surfcom 570A type manufactured by Tokyo Seiki Co., Ltd.), using a 1 μm R, 55 ° conical diamond needle (010-2528) as a stylus, at a driving speed of 0.03 mm / second, The surface roughness was measured. The measurement length was 2 mm. After correcting the inclination of the average line of the extracted curve, the average inclination angle θa was obtained by obtaining the center line average value of the curve obtained by differentiating the curve according to the above equations (1) and (2).
[0063]
[Example 1]
Using a glass bead (J220 manufactured by Potters Barotini Co., Ltd.), the distance from the stainless steel plate to the spray nozzle is 35 cm, and the surface of a mirror-finished 240 mm x 310 mm stainless steel plate (SUS plate) is sprayed. The entire surface was roughened by performing a first blast treatment at a pressure of 0.1 MPa. Next, two adjacent corners of the roughened surface of the stainless steel plate are blown from the stainless steel plate using a blast mask having a predetermined shape using alumina particles (Morundum A400, Showa Denko KK). The distance to the attachment nozzle was set to 35 cm, and the second blast treatment was performed at a spraying pressure of 0.3 MPa, so that the shape of the oblique light generation prevention functional region 43-2 as shown in FIG. 6 (L1 = 5 mm; L2 = 5 mm; Only the region corresponding to w = 1.2 mm) was further roughened to obtain a first mold for transferring the light exit surface.
[0064]
On the other hand, the second die for back surface transfer is pitched in the short direction using a diamond tool having a tip curved surface (corresponding to R / P1 = 0.2) at an apex angle of 100 ° with respect to the mirror-finished surface. It was produced by cutting a large number of prism rows continuously at 50 μm.
[0065]
1. Injection molding is performed using the first mold and the second mold described above, and the rectangle has a long side length of 290 mm and a short side length of 219 mm, and has a thickness of 2. Wedge shape changing from 0 mm to 0.7 mm, one surface (light emitting surface 43) having a main region 43-1 having an average inclination angle of 1.5 ° and an oblique light generation preventing function having an average inclination angle of 4.0 ° A transparent acrylic resin plate in which a large number of prism rows having the apex angle of 100 ° on the other surface (back surface 44) composed of the region 43-2 was produced, and this was used as the light guide 4.
[0066]
A cold-cathode tube is arranged along the long side so as to face the long-side end surface of the light guide having a thickness of 2.0 mm. A light source reflector was arranged so as to cover. In addition, a light scattering reflection sheet (E60 manufactured by Toray Industries, Inc.) is disposed as a light reflecting element on the back surface side of the light guide, and a large number of prism rows having an apex angle of 65 ° and a pitch of 50 μm are disposed on the light emitting surface side as light deflecting elements. The prism sheet (M165 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) formed in parallel was placed so that the prism row forming surfaces face each other, and a surface light source device as described with reference to FIGS.
[0067]
When the effective light emitting surface F ′ of the obtained surface light source device (the width w0 of the frame portion is 1.8 mm in the X direction and 1.6 mm in the Y direction) is observed, oblique light is not observed at all, and the luminance uniformity over the entire surface is extremely high. It was good. The luminance unevenness was observed only in the frame portion other than the effective light emitting surface F ′.
[0068]
[Example 2]
Example except that the spraying pressure was set to 0.2 MPa and the average inclination angle of the oblique light generation preventing functional region 43-2 was set to 3.4 ° in the second blasting process for producing the first mold. A surface light source device was produced in the same manner as in Example 1.
[0069]
When the effective light emitting surface F ′ of the obtained surface light source device (the width w0 of the frame portion is 1.8 mm in the X direction and 1.6 mm in the Y direction) was observed, oblique light was observed very slightly, but there was no practical problem. The brightness uniformity was good over the entire surface. Some luminance unevenness was observed only in the frame portion other than the effective light emitting surface F ′.
[0070]
[Example 3]
Example except that the spraying pressure was set to 0.1 MPa and the average inclination angle of the oblique light generation preventing functional region 43-2 was set to 2.6 ° in the second blasting process for producing the first mold. A surface light source device was produced in the same manner as in Example 1.
[0071]
When the effective light emitting surface F ′ of the obtained surface light source device (the width w0 of the frame portion is 1.8 mm in the X direction and 1.6 mm in the Y direction) is observed, oblique light is observed slightly, but there is no practical problem. The luminance uniformity was good over the entire surface. No luminance unevenness was observed in the frame portion other than the effective light emitting surface F ′.
[0072]
[Example 4]
Using two blast masks of a predetermined shape for the two adjacent corners of the surface of the stainless steel plate roughened by the first blast treatment, the distance from the stainless steel plate to the spray nozzle is 35 cm, The second blasting process is performed at a spraying pressure of 0.2 MPa, and only the region corresponding to the shape (1 mm square) of the oblique light generation preventing functional region 43-2 as shown in FIG. A surface light source device was produced in the same manner as in Example 1 except that the first mold for transfer was obtained.
[0073]
When the effective light emission surface F ′ (the width w0 of the frame portion is 1.8 mm in the X direction and 1.6 mm in the Y direction) of the obtained surface light source device was observed, the oblique light that was wider and blurred compared to the case of Example 2 was observed. Although observed, the contrast was low and there was no practical problem, and the luminance uniformity was good over the entire surface. No luminance unevenness was observed in the frame portion other than the effective light emitting surface F ′.
[0074]
[Comparative Example 1]
A surface light source device was produced in the same manner as in Example 1 except that the second blasting process for producing the first mold was not performed.
[0075]
When the effective light emitting surface F ′ (the width w0 of the frame portion is 1.8 mm in the X direction and 1.6 mm in the Y direction) of the obtained surface light source device is observed, the oblique light is clearly observed and there is a practical problem, and the luminance is uniform. The degree was bad. Brightness unevenness was also observed in the frame portion in the effective display area F ″.
[0076]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the light guideOn the light exit surface,The surrounding area at the anti-incident cornerAverage inclination angleBy providing an oblique light generation prevention function area having a larger average inclination angle, the effective light emission area can be expanded by preventing the generation of oblique light in the surface light source device, and a wider effective light emission area is possible compared to the external dimensions. A surface light source device and a display device using the same are provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a surface light source device according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a light guide and a primary light source of a surface light source device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a state of light deflection by an optical deflection element.
FIG. 4 is a partially enlarged view of a light guide.
FIG. 5 is a partially enlarged view of the light guide.
FIG. 6 is a partially enlarged view of the light guide.
FIG. 7 is a partially enlarged view of the light guide.
FIG. 8 is a perspective view showing a surface light source device according to the present invention.
FIG. 9 is a side view showing a surface light source device according to the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of generation of oblique light.
[Explanation of symbols]
2 Primary light source
4 Light guide
41 Light incident end face
42 Anti-incident end face
43 Light exit surface
43-1 Main area
43-2 Functional area for preventing oblique light generation
44 Back
44a Lens array
45,46 side end face
6 Light deflection elements
61 Light entrance
61a prism row
62 Light-emitting surface
8 Light reflecting element
10 Reflector
LCD Liquid crystal display element
F, F 'effective light emission area
F ”Effective display area

Claims

A light incident end surface for guiding light emitted from the primary light source and receiving light emitted from the primary light source, a light emitting surface from which the guided light is emitted, and a back surface opposite to the light emitting surface. A plate-shaped light guide,
In the light emitting surface, a diagonal light generation preventing functional region including a rough surface is provided at a counter incident corner near a portion where a counter incident end surface opposite to the light incident end surface intersects with a side end surface adjacent to the counter incident end surface. A light guide for a surface light source device, wherein an average inclination angle of the oblique light generation preventing functional area is larger than an average inclination angle of surrounding areas .

2. The oblique light generation preventing functional area has a substantially L shape extending from a portion where the anti-incident end face and the side end face intersect along each of the anti-incident end face and the side end face. A light guide for a surface light source device according to 1.

The light guide for a surface light source device according to claim 1, wherein an average inclination angle of at least a part of the oblique light generation preventing functional region is 0.5 ° or more larger than that of the surrounding region.

A light guide for a surface light source device according to any one of claims 1 to 3, the primary light source disposed adjacent to the light incident end face of the light guide, and a light exit surface of the light guide. A sheet-like light deflecting element disposed adjacent to the light guide element, the light deflecting element having a light incident surface located opposite to the light emitting surface of the light guide and a light emitting surface on the opposite side. A surface light source device.

A display device comprising: the surface light source device according to claim 4; and a display element disposed on a light exit surface of the light deflection element of the surface light source device.

The effective display area of the display element is smaller than the light emitting area of the surface light source device and is arranged in a correspondence relationship included in the light emitting area, and the effective light emission of the surface light source device corresponding to the effective display area. The display device according to claim 5, wherein the oblique light generation preventing functional area is formed outside an effective light emitting area of the light guide corresponding to the area.