JP4750679B2 - Surface illumination device and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、光出射面から均一な面状の光を出射させるための面状照明装置、及び、それを用いる液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a planar illumination device for emitting uniform planar light from a light emitting surface, and a liquid crystal display device using the same.
液晶表示装置には、液晶パネル(LCD)の裏面側から光を照射し、液晶パネルを照明するバックライトユニットが用いられている。バックライトユニットは、照明用の光源、この光源から出射した光を拡散して液晶パネルを照射する導光板、導光板から放射される光を均一化するプリズムシートや拡散シートなどの部品を用いて構成される。
このようなバックライトユニットとしては、例えば特許文献1に開示のバックライトユニットが知られている。
A liquid crystal display device uses a backlight unit that irradiates light from the back side of a liquid crystal panel (LCD) to illuminate the liquid crystal panel. The backlight unit uses a light source for illumination, a light guide plate that diffuses light emitted from the light source and irradiates the liquid crystal panel, and a component such as a prism sheet and a diffusion sheet that uniformizes the light emitted from the light guide plate. Composed.
As such a backlight unit, for example, a backlight unit disclosed in
図20は、特許文献1に開示された面光源装置の概略断面図である。
同図に示す面光源装置(バックライトユニット)は、導光板100に蛍光ランプ102を埋め込んだ後、導光板100の背面に反射シート104を配置し、導光板100の出射面に透過光量補正シート106、光拡散板108、プリズムシート110を積層することで形成される。
導光板100は、略長方形形状を有し、照明光を拡散する微粒子が分散混入された樹脂を用いて形成されている。また、導光板100の上面は平坦になっており、出射面に割り当てられる。さらに、導光板100の背面(出射面と反対側の面)には蛍光ランプ102を埋め込む断面U字状の溝100aが形成され、導光板100の出射面には、蛍光ランプ102の真上を避けて、照明光の出射を促す光量補正面100bが形成されている。
FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of the surface light source device disclosed in
In the surface light source device (backlight unit) shown in the figure, after the
The
このように、特許文献1には、微粒子を混入して導光板100を形成すると共に、蛍光ランプ102の真上を除いた出射面の一部または全部に形成した光量補正面100bにより照明光の出射を促すことにより、全体の厚さを薄型化し、かつ出射光の不自然な輝度むらを低減できることが記載されている。
As described above, in
また、特許文献2には、バックライトの照射量を減らすことなく、液晶表示装置の小型軽量化や薄型化およびコスト・消費電力の低減化を実現することができる液晶表示装置のバックライトを得るために、長方形の照射面と、短辺の中央部に長辺と平行にくり抜かれた、光源を嵌挿するための矩形断面の溝と、この溝を挟んで長辺の両側面方向に向かって板厚が次第に薄くなるように形成された背面とを有する導光板が開示されている。
また、特許文献3には、液晶表示装置の額縁を狭くし、厚みを薄くすることができ、光利用効率がよく明るいバックライトユニットを得るために、光源を配置するための凹部の幅方向に平行な断面の形状が、深さ方向を主軸とする放物線形状である導光体(導光板)が開示されている。
Further, in
このような導光板を用いたバックライトユニットでは、輝線、暗線などの輝度分布が生じることから、これを改善するための種々の方法が提案されている(例えば、特許文献4〜6)。
In a backlight unit using such a light guide plate, luminance distributions such as bright lines and dark lines are generated, and various methods for improving the luminance distribution have been proposed (for example,
特許文献4では、拡散板の表面に光透過を阻止するドッド上の印刷部が形成されている。さらに、その印刷部の密度を冷陰極蛍光灯が直下に位置付けられる領域において密にし、該領域から遠ざかるにつれ疎にすることにより、拡散板側に放出される光量は、該拡散板の全面にいたって均一となると記載されている。
In
また、特許文献5では、導光板は、板体の下面に線光源から遠ざかるにつれて面積率が大きくなるように光散乱層が形成されている。光散乱層は、線光源からの輝度変化に応じて導光板の板体内部の光を上面から取り出すために用いるものであることが記載されている。
Moreover, in
また、特許文献6では、透過調整手段は、線状光源の光源光量に反比例することによってその直射による輝度上昇を抑制するように透明基板の長手方向に添う帯状にして、高反射性インクにより印刷した密度変調のドットパターンをなすものとしてあり、このとき該ドットの密度変調パターンは、これを、上記突出縁部の端縁から面内方向にドット面積又はドット数を減少変化したものとしてある。
これによって線状光源の光源光は、各突出縁部を介してその表面の出光面に形成した透過調整手段に至り、その密度変調によって透過量と透過防止量とを、突出縁部の端縁側から面内方向に漸増するように調整して、光源光の直射による線状光源を配置する部分の輝度上昇を抑止して、上記導光手段による導光の照明輝度との均一性を確保している。
Further, in Patent Document 6, the transmission adjusting means is printed with a highly reflective ink in a band shape along the longitudinal direction of the transparent substrate so as to suppress the increase in luminance due to direct irradiation by being inversely proportional to the light source amount of the linear light source. In this case, the dot density modulation pattern is obtained by decreasing the dot area or the number of dots in the in-plane direction from the edge of the protruding edge.
As a result, the light source light of the linear light source reaches the transmission adjusting means formed on the light emitting surface of the surface through each protruding edge, and the transmission amount and the transmission preventing amount are changed by the density modulation to the edge side of the protruding edge. Is adjusted so as to gradually increase in the in-plane direction, and the increase in the luminance of the portion where the linear light source is arranged due to the direct light source light is suppressed, and the uniformity of the illumination luminance of the light guide by the light guide means is ensured. ing.
特許文献7では、液晶表示装置のバックライトユニットに使用される光学部材である光拡散シートに、バックライトユニットの光出射面の少なくとも輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像が印刷されている。
この輝度分布反転像は、バックライトユニットの光出射面の輝度分布を反映した高精度のグラデーションパターンを備えているため、導光板の出射光は光拡散シートを透過した後は、輝度むらの少ない状態となり、輝線の発生が防止されることが記載されている。
In Patent Document 7, luminance is formed by reversing the gradation of data obtained by measuring at least the luminance distribution of the light exit surface of the backlight unit on a light diffusion sheet that is an optical member used in the backlight unit of the liquid crystal display device. A distribution inversion image is printed.
This luminance distribution inversion image has a highly accurate gradation pattern that reflects the luminance distribution of the light exit surface of the backlight unit, so that the light emitted from the light guide plate has little luminance unevenness after passing through the light diffusion sheet. It is described that the occurrence of bright lines is prevented.
ところで、大画面の液晶テレビや液晶モニタに用いられる大型の面状照明装置を作製する場合は、大サイズの導光板を作製する必要がある。しかしながら、導光板を作製するための金型の寸法の制約から、作製可能な導光板の寸法には限界がある。したがって、1つの金型から製造される導光板ブロックを複数個連結して大サイズの導光板を作製し、この大サイズの導光板を用いて面状照明装置を構成する方法が採用されている。ところが、複数の導光板ブロックを連結した導光板を用いて面状照明装置を構成した場合、導光板ブロックの連結部分の輝度が他の部分と異なり、その連結部分が輝線又は暗線として視認されることがあった。 By the way, when manufacturing a large planar illumination device used for a large-screen liquid crystal television or a liquid crystal monitor, it is necessary to manufacture a large-sized light guide plate. However, the size of the light guide plate that can be produced is limited due to the limitation of the size of the mold for producing the light guide plate. Therefore, a method is adopted in which a plurality of light guide plate blocks manufactured from one mold are connected to produce a large light guide plate, and a planar illumination device is configured using the large light guide plate. . However, when a planar illumination device is configured using a light guide plate in which a plurality of light guide plate blocks are connected, the luminance of the connection portion of the light guide plate block is different from other portions, and the connection portion is visually recognized as a bright line or a dark line. There was a thing.
本発明者は、特願2004−258340号において、線状光源の輝線の発生を抑制するために、透明フィルム上に所定のパターン密度で透過率調整体を配置して構成される透過率調整体ユニットを開示した。このような透過率調整体ユニットを用いることにより、導光板の光出射面から出射した光をより均一で輝度むらの抑制された出射光にすることができる。 In the Japanese Patent Application No. 2004-258340, the present inventor has a transmittance adjusting body configured by arranging a transmittance adjusting body at a predetermined pattern density on a transparent film in order to suppress generation of bright lines of a linear light source. Disclosed unit. By using such a transmittance adjusting body unit, the light emitted from the light exit surface of the light guide plate can be made more uniform and emitted light with reduced luminance unevenness.
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、本発明の第1の課題は、複数の導光板ユニットを連結したときに隣接する導光板ユニットの接続部分に相当する領域において輝線又は暗線が視認されることがなく、輝度むらのない照明光で広い範囲を照明することのできる面状照明装置を提供することにある。
また、本発明の第2の課題は、大サイズであっても均一で輝度むらが少なく、良好な画質で画像を表示できる液晶表示装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and a first object of the present invention is to provide bright lines or dark lines in a region corresponding to a connection portion of adjacent light guide plate units when a plurality of light guide plate units are connected. Is to provide a planar illumination device capable of illuminating a wide range with illumination light having no luminance unevenness.
A second object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can display an image with good image quality evenly even with a large size with little uneven brightness.
上記第1の課題を解決するために、本発明の第1の態様は、棒状光源と、前記棒状光源を収容する溝が形成された背面、及び、前記背面の反対面で前記棒状光源の光を出射するための光出射面とを有する少なくとも2つの平板状の導光板ユニットが一体となって形成された導光板ブロックが複数個並列に配置されて構成される導光板と、前記導光板の光射出面側に配置され、光透過性を有するシート状の光学部材、及び前記光学部材の少なくとも一方の表面上に配置される多数の透過率調整体を有し、前記導光板の光出射面から出射した光を拡散させて出射する透過率調整体ユニットとを備え、前記導光板ブロックの繋ぎ目部分に対応する位置の前記透過率調整体ユニットの前記透過率調整体の密度分布と、前記導光板ユニットの接続部に対応する位置の前記透過率調整体ユニットの前記透過率調整体の密度分布とが、互いに異なることを特徴とする面状照明装置を提供する。 In order to solve the first problem, a first aspect of the present invention is a light source of a rod-shaped light source, a back surface in which a groove for accommodating the rod-shaped light source is formed, and a surface opposite to the back surface. A light guide plate formed by arranging a plurality of light guide plate blocks formed integrally with at least two flat light guide plate units each having a light output surface for emitting light; and A light-emitting surface of the light guide plate, comprising: a sheet-like optical member that is disposed on the light-emitting surface side and has light transmittance; and a large number of transmittance adjusting bodies that are disposed on at least one surface of the optical member. A transmittance adjusting body unit that diffuses and emits light emitted from the light guide plate block, a density distribution of the transmittance adjusting body of the transmittance adjusting body unit at a position corresponding to a joint portion of the light guide plate block, and Paired with the connection part of the light guide plate unit And density distribution of the transmittance adjusters of the transmittance adjusting member unit in the position is to provide a planar lighting device that different from each other.
本発明の第1の態様の面状照明装置は、前記導光板ブロックの繋ぎ目部分に対応する位置の前記透過率調整体ユニットの前記透過率調整体の密度が、前記導光板ユニット同士で一体化され対応する位置の前記透過率調整体ユニットの前記透過率調整体の密度よりも高いことが好ましい。
また、本発明の第1の態様の面状照明装置は、前記導光板ブロックに対応する領域の所定位置(x,y)における前記透過率調整体ユニットの前記透過率調整体のパターン密度をρ(x,y)とし、前記透過率調整体ユニットを備えない場合に得られる照明光の最大輝度Fmaxを1とし、前記所定位置(x,y)から出射される照明光の前記最大輝度Fmaxに対する相対輝度をF(x,y)としたときに、
前記相対輝度F(x,y)と前記パターン密度ρ(x,y)との関係が下記式、
ρ(x,y)=c{F(x,y)−Fmin}/(Fmax−Fmin)
(式中、cは、0.5≦c≦1を満たし、Fminは、相対輝度F(x,y)の最小輝度である)
または、
ρ(x,y)=c{F(x,y)−Fmin}/(Fmax−Fmin)+ρb
(式中、cは、0.5≦c≦1、ρbは、0<ρb≦1.5を満たし、Fminは、相対輝度F(x,y)の最小輝度である)
を満足することが好ましい。
In the planar lighting device according to the first aspect of the present invention, the density of the transmittance adjusting body of the transmittance adjusting body unit at a position corresponding to the joint portion of the light guide plate block is integrated between the light guide plate units. It is preferable that the density of the transmittance adjusting body of the transmittance adjusting body unit at the corresponding position is higher than the density.
In the planar illumination device according to the first aspect of the present invention, the pattern density of the transmittance adjusting body of the transmittance adjusting body unit at a predetermined position (x, y) in the region corresponding to the light guide plate block is ρ. (X, y), the maximum luminance F max of illumination light obtained when the transmittance adjusting unit unit is not provided, and the maximum luminance F of illumination light emitted from the predetermined position (x, y). When the relative luminance with respect to max is F (x, y),
The relationship between the relative luminance F (x, y) and the pattern density ρ (x, y) is expressed by the following equation:
ρ (x, y) = c {F (x, y) −F min } / (F max −F min )
(Where c is 0.5 ≦ c ≦ 1 and F min is the minimum luminance of relative luminance F (x, y))
Or
ρ (x, y) = c {F (x, y) −F min } / (F max −F min ) + ρ b
(Where c is 0.5 ≦ c ≦ 1, ρ b satisfies 0 <ρ b ≦ 1.5, and F min is the minimum luminance of the relative luminance F (x, y))
Is preferably satisfied.
上記第1の課題を解決するために、本発明の第2の態様は、棒状光源と、前記棒状光源を収容する溝が形成された背面、及び、前記背面の反対面で前記棒状光源の光を出射するための光出射面とを有する少なくとも2つの平板状の導光板ユニットが一体となって形成された導光板ブロックが複数個並列に配置されて構成される導光板と、前記導光板の光射出面側に配置され、光透過性を有するシート状の第1光学部材、及び前記第1光学部材の少なくとも一方の表面上に配置される多数の第1透過率調整体を有する第1透過率調整部材と、光透過性を有するシート状の第2光学部材、及び前記第1光学部材の少なくとも一方の表面上の前記導光板ブロックの繋ぎ目部分に対応する位置に配置される多数の第2透過率調整体を有する第2透過率調整部材とを含む透過率調整体ユニットとを備え、前記第2透過率調整体の密度分布と、前記導光板ユニットの接続部に対応する位置の前記第1透過率調整体の密度分布とが、互いに異なることを特徴とする面状照明装置を提供する。 In order to solve the first problem, the second aspect of the present invention is a light source of a rod-shaped light source, a rear surface on which a groove for accommodating the rod-shaped light source is formed, and a surface opposite to the rear surface. A light guide plate formed by arranging a plurality of light guide plate blocks formed integrally with at least two flat light guide plate units each having a light output surface for emitting light; and A first transmission member that is disposed on the light exit surface side and has a light-transmitting sheet-like first optical member, and a plurality of first transmittance adjusting bodies disposed on at least one surface of the first optical member. A number of second adjustment members disposed at positions corresponding to joint portions of the light guide plate block on at least one surface of the first optical member and a sheet-shaped second optical member having light transmittance; Second transmittance having two transmittance adjusters A transmittance adjusting body unit including a regulating member, and a density distribution of the second transmittance adjusting body and a density distribution of the first transmittance adjusting body at a position corresponding to a connection portion of the light guide plate unit. The planar illumination device is characterized by being different from each other.
本発明の第2の態様の面状照明装置において、前記第1透過率調整体の所定位置(x1,y1)におけるパターン密度をρ1(x1,y1)とし、前記透過率調整体ユニットを備えない場合の照明光の最大輝度F1maxを1とし、前記所定位置(x1,y1)から出射される照明光の前記最大輝度F1maxに対する相対輝度をF1(x1,y1)としたときに、前記相対輝度F1(x1,y1)と前記パターン密度ρ1(x1,y1)との関係が下記式、
ρ1(x1,y1)=c1{F1(x1,y1)−F1min}/(F1max−F1min)
(式中、c1は、0.5≦c1≦1を満たし、F1minは、相対輝度F1(x1,y1)の最小輝度である)
または、
ρ1(x1,y1)=c1{F1(x1,y1)−F1min}/(F1max−F1min)+ρb
(式中、c1は、0.5≦c1≦1、ρbは、0<ρb≦1.5を満たし、F1minは、相対輝度F1(x1,y1)の最小輝度である)
を満足することが好ましい。
In the planar illumination device according to the second aspect of the present invention, the pattern density at a predetermined position (x1, y1) of the first transmittance adjusting body is ρ1 (x1, y1), and the transmittance adjusting body unit is not provided. In this case, when the maximum luminance F1 max of the illumination light is 1, and the relative luminance with respect to the maximum luminance F1 max of the illumination light emitted from the predetermined position (x1, y1) is F1 (x1, y1), the relative The relationship between the brightness F1 (x1, y1) and the pattern density ρ1 (x1, y1) is the following formula:
ρ1 (x1, y1) = c 1 {F1 (x1, y1) −F1 min } / (F1 max −F1 min )
(Wherein, c 1 satisfies 0.5 ≦ c 1 ≦ 1, F1 min is the minimum luminance of the relative brightness F1 (x1, y1))
Or
ρ1 (x1, y1) = c 1 {F1 (x1, y1) −F1 min } / (F1 max −F1 min ) + ρ b
(Wherein, c 1 is, 0.5 ≦ c 1 ≦ 1, ρ b satisfies 0 <ρ b ≦ 1.5, F1 min is the minimum luminance of the relative brightness F1 (x1, y1))
Is preferably satisfied.
また、前記第2透過率調整体の所定位置(x2,y2)におけるパターン密度をρ2(x2,y2)とし、前記第2透過率調整部材を備えない場合における前記透過率調整体ユニットの光出射面から出射される照明光の最大輝度F2maxを1とし、前記所定位置(x2,y2)から出射される照明光の前記最大輝度F2maxに対する相対輝度をF2(x2,y2)としたときに、前記相対輝度F2(x2,y2)と前記パターン密度ρ2(x2,y2)との関係が下記式、
ρ2(x2,y2)=c2{F2(x2,y2)−F2min}/(F2max−F2min)
(式中、c2は、0.5≦c2≦1を満たし、F2minは、相対輝度F2(x2,y2)の最小輝度である)
を満足することが好ましい。
Further, when the pattern density at a predetermined position (x2, y2) of the second transmittance adjusting body is ρ2 (x2, y2), and the second transmittance adjusting member is not provided, the light emission of the transmittance adjusting body unit. When the maximum luminance F2 max of the illumination light emitted from the surface is 1, and the relative luminance with respect to the maximum luminance F2 max of the illumination light emitted from the predetermined position (x2, y2) is F2 (x2, y2) , The relationship between the relative luminance F2 (x2, y2) and the pattern density ρ2 (x2, y2) is
ρ2 (x2, y2) = c 2 {F2 (x2, y2) −F2 min } / (F2 max −F2 min )
(Wherein, c 2 satisfies 0.5 ≦ c 2 ≦ 1, F2 min is the minimum luminance of the relative brightness F2 (x2, y2))
Is preferably satisfied.
上記第2の課題を解決するために、本発明の第3の態様は、本発明の第1又は第2の態様に従う面状照明装置と、前記面状照明装置の光射出面側に配置される液晶表示パネルと、前記記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有する液晶表示装置を提供する。 In order to solve the second problem, a third aspect of the present invention is a planar illumination device according to the first or second aspect of the present invention and a light emission surface side of the planar illumination device. There is provided a liquid crystal display device having a liquid crystal display panel and a drive unit for driving the liquid crystal display panel.
本発明の第1及び第2の態様の面状照明装置は、複数の導光板ブロックを連結した導光板を用いて照明光の出射面積を大きくしても、隣接する導光板ブロックの接続部分で発生する輝線又は暗線が視認されることがないので、輝度むらのない面状照明光で広範囲を照明することができる。
また、本発明の第3の態様の液晶表示装置は、上記第1又は第2の態様の面状照明装置を用いているので、表示面積を従来よりも大きくしても輝度むらが少なく、良好な画質で画像を表示することができる。
In the planar illumination devices according to the first and second aspects of the present invention, even if the emission area of illumination light is increased by using a light guide plate in which a plurality of light guide plate blocks are connected, the connection portion between adjacent light guide plate blocks is used. Since the generated bright line or dark line is not visually recognized, it is possible to illuminate a wide area with the planar illumination light having no luminance unevenness.
Further, since the liquid crystal display device of the third aspect of the present invention uses the planar illumination device of the first or second aspect, even if the display area is made larger than the conventional one, the luminance unevenness is small and good. An image can be displayed with high image quality.
以下、本発明の面状照明装置、及び、それを用いる液晶表示装置について、添付の図面に示される好適な態様を基に詳細に説明する。
図1に、本発明の第1の態様の面状照明装置2(以下、バックライトユニットともいう)を用いた本発明の第2の態様の液晶表示装置10の概略断面図を示す。図2(A)には、図1に示したバックライトユニット2の一つの導光板ブロック17の概略断面図を、図2(B)には、図1に示したバックライトユニット2の一つの導光板ユニット18の概略断面図を示す。図1、図2(A)及び(B)に示すように、液晶表示装置10は、基本的に、バックライトユニット2と、バックライトユニット2の光出射面側に配置される液晶表示パネル4と、それらを駆動するための駆動ユニット6(バックライトユニット2との接続部は図示せず)とを有する。
Hereinafter, a planar illumination device of the present invention and a liquid crystal display device using the same will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid
液晶表示パネル4は、予め特定の方向に配列してある液晶分子に、部分的に電界を印加してこの分子の配列を変え、液晶セル内に生じた屈折率の変化を利用して、液晶表示パネル4の表面上に文字、図形、画像などを表示することができる。
液晶表示パネル4には、例えば、GH,PC,TN,STN,ECB,PDLC,IPS(In-Plane Switching),VA(Vertical Aligned)方式の各種(MVA,PVA,EVA)、OCB、強誘電性液晶、反強誘電性液晶などの液晶表示モードに従う液晶表示パネルを利用することができる。また、液晶表示パネル4の駆動方式も特に限定されず、単純マトリクス方式、アクティブマトリクス方式など既に知られた駆動方式を利用することができる。
また、駆動ユニット6は、液晶表示パネル4内の透明電極(図示しない)に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル4を透過する光の透過率を制御したりすることができる。
The liquid
The liquid
Further, the drive unit 6 can control the transmittance of light transmitted through the liquid
バックライトユニット2は、液晶表示パネル4の背後から、液晶表示パネル4の全面に均一な光を照射するための面状照明装置であり、液晶表示パネル4の画像表示面と略同一の光出射面(発光面)を有する。バックライトユニット2は、図1に示すように、基本的には、光源12と、拡散フィルム14と、プリズムシート16と、導光板19と、リフレクタ20と、反射シート22と、透過率調整体ユニット24とを有する。また、図1に示すように、本実施形態のバックライトユニット2に用いられる導光板19は、3つの導光板ユニットが一体化されて構成された複数の導光板ブロック17から構成されている。本発明では、光を射出するための平坦な矩形状の光射出面と、その光射出面の反対面で線状光源を収容するための1つの溝が形成された背面とを有する導光部材を導光板ユニットと称し、一体成形される少なくとも2つの導光板ユニットを導光板ブロックと称する。そして、導光板ブロックを複数接続して構成された大きなサイズの導光部材を導光板と称する。以下、バックライトユニット2の構成部品についてそれぞれ説明する。
The
(光源)
光源(棒状光源)12は、細径の棒状の冷陰極管であり、液晶表示パネル4を照明するために用いられる。光源12は、導光板ユニット18に形成された平行溝18f内に配置され、駆動ユニット6と接続されている(図示せず)。ここでは、光源12として冷陰極管を用いたが、本発明はこれに限定されず、棒状光源であれば、どのようなものでもよい。光源12としては、例えば、外部電極管、通常の蛍光管や、LED(発光ダイオード)なども用いることもできる。
例えば、後述する導光板ユニット18の平行溝18fと同等の長さを有する円柱状又は角柱状の透明な導光体を用い、その導光体の上面及び底面にLEDを配置したLED光源を光源12の代わりに用いても良い。このようなLED光源は、導光体の上面及び底面からLEDの光を入射して導光体の側面からLEDの光を出射することができる。
(light source)
The light source (rod-shaped light source) 12 is a rod-shaped cold cathode tube having a small diameter, and is used for illuminating the liquid
For example, an LED light source in which a columnar or prismatic transparent light guide having a length equivalent to a
(導光板)
前述したように、バックライトユニットを構成する導光板19は、3つの導光板ユニット18が一体化されて構成された導光板ブロック17が複数並列に連結されることによって構成されている。図2(A)には、3つの導光板ユニット18A、18B及び18Cが一体化されて構成された導光板ブロック(3連タイプの導光板ユニット)17の断面模式図を示し、図2(B)には、導光板ユニット18の断面模式図を示した。導光板ユニット18は、図2(A)及び図2(B)に示されるように、矩形状の光出射面18aと、その一辺に平行な厚肉部18bと、この厚肉部18bの両側に前記一辺に平行に形成される薄肉端部18cと、厚肉部18bから前記一辺に直行する方向に両側の薄肉端部18cに向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面18dを形成する傾斜背面部18eと、厚肉部18bに前記一辺に平行に形成される、光源12を収納するための平行溝18fとを有する。導光板ユニット18は、表面の外形形状が矩形状の平板であり、透明樹脂により形成されている。
傾斜背面18dは、図2(B)に示されるように端部が部分的に曲面で形成されており、隣接する導光板ユニット18の傾斜背面と滑らかに接続されている。ここでは、傾斜背面18dの端部を部分的に曲面として形成しているが、平面としてもよい。また、傾斜背面18dの全体を曲面で形成することも可能である。
(Light guide plate)
As described above, the
As shown in FIG. 2B, the
また、図2(B)に示すように、導光板ユニット18は、平行溝18fの中心を通って導光板ユニット18の光出射面18aに垂直な中心線Mに対して対称な形状を有している。導光板ユニット18の厚肉部18bの光出射面18aと反対側には、光源12を収容するための平行溝18fが長手方向に延在して形成されている。平行溝18fの深さは、光源12の一部が導光板ユニット18の下面からはみ出さないように決定されることが好ましく、光源12の寸法や導光板ユニット18の機械的強度、経時変化を考慮して決定することが好ましい。また導光板ユニット18の厚肉部18bや薄肉端部18cの厚みは、光源12の寸法に応じて任意に変更することができる。ここで、導光板ユニット18の平行溝18fは、導光板ユニット18の長手方向に対して垂直な方向に形成してもよいが、平行溝18fに収容される光源12からの光利用効率を高めるためには長手方向に形成することが好ましい。
図2(A)に示されるように、導光板ブロック17は、図2(B)に示される構造を有する導光板ユニットが一体的に接続されて構成されている。換言すれば、導光板ブロック17は、図2(A)に示されるように、平坦な矩形状の光射出面17aと、その反対側に、棒状光源を収容するための3つの直線状の平行溝が形成された背面とを有する板状の透明部材である。背面の平行溝18fは、互いに平行に等間隔に背面に形成されている。それぞれの平行溝18fに挟まれた背面は、各平行溝18fから遠ざかるに従って厚みが漸減するように光射出面に対して傾斜している。また、両方の外側に位置する平行溝18fから、導光板ブロック17の端面に向かう部分の背面もまた同様に板厚が漸減するように光射出面に対して傾斜している。かかる構造の導光板ブロック17が個別に製造される。
図示例では、導光板ブロック17の背面に3つの平行溝を形成しているが、本発明は、これに限定されず、導光板ブロック17の背面に光源12を収容するための平行溝が少なくとも2本形成されていればよい。
Further, as shown in FIG. 2B, the light
As shown in FIG. 2 (A), the light
In the illustrated example, three parallel grooves are formed on the back surface of the light
図2(A)に示す構造を有する導光板ブロック17において、各導光板ユニット18の平行溝18fに配置された光源12から放射される光のうち、平行溝18fを形成している側壁(入光面)から導光板ユニット18の内部に入射した光は、それぞれの導光板ユニット18の傾斜背面18dで反射した後、光出射面18aから出射する。このとき、それぞれの導光板ユニット18の下面から一部の光が漏洩するが、その漏洩した光は、導光板ユニット18の傾斜背面18d側に形成された後述する反射シート22(図1参照)により反射して再び導光板ユニット18の内部に入射して光出射面18aから出射する。こうして、導光板ユニット18の光出射面18aから均一な光が放射される。
In the light
3つの導光板ユニット18から構成される導光板ブロック17は、例えば、加熱した原料樹脂を押し出し成形や射出成形によって成形する方法、型中でモノマー、オリゴマー等を重合させて成形する注形重合法等を用いて一体的に製造することができる。導光板ブロック17の材料としては、例えば、MS樹脂、アクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)などの透明樹脂を用いることができ、より具体的には、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、ベンジルメタクリレートなどを用いることができる。透明樹脂には、光を散乱させるための微粒子を混入させても良く、これにより光出射面からの光の出射効率を一層高めることができる。
The light
本実施形態において、導光板ブロック17の各導光板ユニット18の平行溝18fは、当該平行溝18fの長さ方向に垂直な断面形状(以下、単に平行溝の断面形状という)が三角形状になるように形成されている。平行溝18fの形状については、後述する。
図2(A)の例では、3つの導光板ユニット18を一体で成形させることによって導光板ブロック17を構成しているが、2つの導光板ユニットを一体で成形させることによって導光板ブロックを構成してもよく、また、4つ以上の導光板ユニットを一体で成形させることによって導光板ブロックを構成してもよい。
In the present embodiment, the
In the example of FIG. 2A, the light
(プリズムシート)
プリズムシート16は、複数のプリズムを平行に配列させることにより形成された透明なシートであり、導光板19の導光板ユニット18の光出射面18aから出射する光の集光性を高めて輝度を改善することができる。プリズムシート16は、そのプリズム列の延在する方向が導光板19の導光板ユニット18の平行溝18fと平行になるように配置されている。また、プリズムシート16は、プリズムの頂角が導光板ユニット18の光出射面18aに対して対向しないように配置される。
ここでは、プリズムシートを1枚としたが、更にプリズムシートを追加することもできる。複数のプリズムシートを使用する場合は、それらの配置順序は特に限定されない。例えば、図1において、導光板19の直上に、導光板19を構成する各導光板ユニット18の平行溝と平行な方向に延在するプリズムを有する第1のプリズムシートを配置し、その第1のプリズムシートの上に、導光板19を構成する各導光板ユニット18の平行溝18fと垂直な方向に延在するプリズムを有する第2のプリズムシートを配置しても良く、また、その逆でも良い。
(Prism sheet)
The
Although one prism sheet is used here, a prism sheet can be further added. In the case of using a plurality of prism sheets, the arrangement order thereof is not particularly limited. For example, in FIG. 1, a first prism sheet having a prism extending in a direction parallel to the parallel groove of each light
また、図1に示した例では、プリズムシートを用いたが、プリズムシートの代わりに、プリズムに類する光学素子が規則的に配置されたシートを用いても良い。また、レンズ効果を有する素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子を規則的に備えるシートをプリズムシートの代わりに用いることもできる。 In the example shown in FIG. 1, a prism sheet is used, but a sheet in which optical elements similar to prisms are regularly arranged may be used instead of the prism sheet. In addition, a sheet that regularly includes an optical element such as a lens effect, for example, a lenticular lens, a concave lens, a convex lens, or a pyramid type can be used instead of the prism sheet.
本発明においては、更に、図3(A)及び(B)に示すように、反射シート22と導光板ユニット18の光出射面18aとは反対側の傾斜背面18dとの間にもプリズムシート23を設けることが好ましい。図3(A)は、反射シート22と導光板ユニット18の傾斜背面18dとの間にプリズムシート23が配置されている様子を示す概略断面図であり、図3(B)は、反射シート22と導光板ユニット18の傾斜背面18dとの間に配置されているプリズムシート23を導光板側から見た概略平面図及び概略横断面図である。反射シート22と導光板ユニット18の傾斜背面18dとの間に設けられるプリズムシート23は、プリズム23aの延在する方向が導光板ユニット18の平行溝18fと垂直になるように配置されるとともに、プリズム23aの頂角が導光板ユニット18の傾斜背面18dと対向するように配置することが好ましい。
In the present invention, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
図3(A)及び(B)では、反射シート22と導光板ユニット18の傾斜背面18dとの間にプリズムシート23を配置したが、プリズムシートと同様の効果を有する光学素子を配置しても良く、レンズ効果を有する光学素子、例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型などの光学素子が規則的に配置されたシートを設けても良い。
なお、図3(A)及び(B)では、好ましい態様として、プリズムシート23を用いてバックライトユニットを構成したが、導光板ユニット18の平行溝18fによる光出射面18aにおける輝度がより均一化されている場合には、このようなプリズムシート23はもちろん不要であるし、更にはプリズムシート16を用いなくても良い。高価なプリズムシートの使用枚数を減らし、あるいは、プリズムシートの使用をやめることにより、装置コストを低減させることができる。
3A and 3B, the
3A and 3B, as a preferred embodiment, the backlight unit is configured using the
(反射シート及びリフレクタ)
反射シート22は、導光板19の各導光板ブロック17の背面(図中、下面)から漏洩する光を反射して、再び各導光板ブロック17に入射させるためのものであり、光の利用効率を向上させることができる。反射シート22は、各導光板ブロック17の下面(傾斜背面)、つまり、導光板ユニット18の傾斜背面18dを覆うように形成される。リフレクタ20は、それぞれの導光板ブロック17の各導光板ユニット18の平行溝18fを塞ぐように光源12の背後に設けられる。リフレクタ20は、光源12の下面から光を反射して、各導光板ユニット18の平行溝18fの側壁面から光を入射させることができる。なお、本実施形態では、反射フィルム22とリフレクタ20とを別々に設けたが、反射フィルム22とリフレクタ20とを一体とし、1枚の板状部材としてもよい。
(Reflective sheet and reflector)
The
反射シート22は、各導光板ブロック17の背面(図中、下面)から漏洩する光を反射することができるのであれば、どのような材料で形成されてもよく、例えば、PETやPP(ポリプロピレン)等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは上記のような白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。
The
(拡散フィルム)
拡散フィルム14は、導光板19の光出射面から出射する光を拡散して均一化するための一枚のフィルムであり、例えば、MS樹脂、アクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)のような光学的に透明な樹脂、より具体的には、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートなどの光学的に透明な樹脂からなるフィルム状部材に光拡散性を付与して形成される。その方法は特に限定されないが、例えば、上記平板状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化(以降これらを施した面を「砂擦り面」という。)を施して拡散性を付与したり、表面に光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂やガラス、ジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工したり、上記の樹脂中に光を散乱させる前述の顔料、ビーズ類を混練することで形成される。本発明において、拡散フィルム14としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散フィルムを用いることができる。
本発明において、拡散フィルム14としては、上記の素材を用い、かつ、光拡散性を付与した厚み500μm以下のフィルム状部材を用いることが好ましい。
(Diffusion film)
The
In the present invention, as the
(透過率調整体ユニット)
次に、透過率調整体ユニット24について説明する。透過率調整体ユニット24は、第1透過率調整部材28と第2透過率調整部材30とから構成されている。図示例では、第1透過率調整部材28は第2透過率調整部材30よりも光入射側に配置されている。しかし、本発明では、第1透過率調整部材28と第2透過率調整部材30の配置順に限定はない。また、第1透過率調整部材28と第2透過率調整部材30は、互いに密着して配置されていてもよいし、所定間隔離間して配置されていてもよい。
(Transmittance adjustment unit)
Next, the
第1透過率調整部材28は、主に、導光板ブロック17の光出射面から出射する面状の照明光の輝度むらを低減する機能を有している。第2透過率調整部材30は、導光板ブロック17を複数組み合わせて大型の導光板19を構成したときに、互いに隣接する導光板ブロック17の境界部分の輝線又は暗線の発生を防止又は低減する機能を有している。このように第1透過率調整部材28と第2透過率調整部材30とを組み合わせて構成された透過率調整体ユニット24を用いることにより、導光板ブロックの光出射面からの面状の照明光の輝度むらと、互いに隣接する導光板ブロックの境界部分の輝度むらを同時に低減することができ、導光板19から輝度むらの低減された均一な照明光を得ることができる。
第1透過率調整部材28と第2透過率調整部材30は、共に、透明フィルムに多数の透過率調整体が配置されて構成されている。第1透過率調整部材28の透明フィルム29に配置される透過率調整体(第1透過率調整体)26と、第2透過率調整部材30の透明フィルム34に配置される透過率調整体(第2透過率調整体)32は、同じ材料で構成されることができる。
The first
Both the first
以下、第1透過率調整部材28と第2透過率調整部材30について詳細に説明する。
まず、第1透過率調整部材28について説明する。
本実施形態の第1透過率調整部材28は、上述したように、導光板ブロック17の光射出面17aから出射される光の輝度むらを低減させるために用いられ、透明フィルム29と、透明フィルム29の表面に配置される多数の第1透過率調整体26とを有する。
透明フィルム29は、フィルム状の形状を有し、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレートやMS樹脂、その他のアクリル系樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)等の光学的に透明な部材で形成されている。
Hereinafter, the first
First, the first
As described above, the first
The
第1透過率調整体26は、所定の透過率を有する種々の大きさのドットであり、四角形や円形、六角形などの形状を有し、所定パターン、例えば、位置に応じてドットの大きさ、ドットの配置数が異なるパターン(網点パターン)で透明フィルム29の導光板ユニット18側の表面全面に印刷等によって形成されている。
第1透過率調整体26は、拡散反射体であればよく、例えば、光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料もしくは樹脂やガラス、ジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工した物や、表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化パターンでもよい。他には反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、Ag、Alのような金属を用いることもできる。
また、第1透過率調整体26として、スクリーン印刷、オフセット印刷等で用いられる、一般的な白インクを用いることができる。一例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸バリウム等を、アクリル系バインダや、ポリエステル系バインダ、塩化ビニル系バインダ等に分散したインク、酸化チタンにシリカを混合し拡散性を付与したインクを用いることができる。
The first
The first
As the first
図4に、第1透過率調整体26を網点パターンで配置した一例を示す。ここで、図4(A)は、透明フィルム29に形成された第1透過率調整体26の配置パターンであって、1枚の導光板ブロック17の光射出面に対応する領域に配置される第1透過率調整体26の配置パターンの一例を示す模式図であり、図4(B)は、図4(A)の第1透過率調整体26の配置パターンの1つの導光板ユニット18に対応する部分を拡大して示す拡大模式図である。なお、図4(A)及び図4(B)において、導光板ユニット18の中心、つまり平行溝18fの中心を一点鎖線Mで示す。
第1透過率調整部材28の第1透過率調整体26の配置パターンは、後に詳述されるように、第1透過率調整部材28を備えずに、導光板ブロック17を用いてバックライトユニットを構成した場合の照明光の輝度分布に基づいて設計される。したがって、導光板ブロック17を複数組み合わせて大型の導光板を構成して、この大型の導光板を用いてバックライトユニットを構成した場合には、図4(A)に示される第1透過率調整体26の配置パターンが、それぞれの導光板ブロックに対応するように繰り返し形成され、それによって1枚の第1透過率調整部材が作製される。
FIG. 4 shows an example in which the first
The arrangement pattern of the first
ここで、第1透過率調整部材28の第1透過率調整体26の配置パターンの設計方法の一例について説明する。まず、第1透過率調整部材28の任意の位置(x1,y1)におけるパターン密度をρ1(x1,y1)とする。そして、第1透過率調整部材28を備えずに、導光板ブロック17を用いてバックライトユニットを構成した場合に、そのバックライトユニット2の光出射面(液晶表示パネル4側の面)の任意の位置(x1,y1)から出射される光の相対輝度をF1(x1,y1)とする。このとき、第1透過率調整部材28のパターン密度ρ1(x1,y1)と、相対輝度F1(x1,y1)との関係が、下記式1または式2を満足するようにパターン密度ρ1(x1,y1)が設計される。
ρ1(x1,y1)=c1{F1(x1,y1)−Fmin}/(Fmax−Fmin) ・・・式1
または、
ρ1(x1,y1)=c1{F1(x1,y1)−Fmin}/(Fmax−Fmin)+ρb ・・・式2
式1及び式2において、Fmaxは、第1透過率調整部材28を備えない場合のバックライトユニット2の拡散フィルム14の光出射面から出射される光の最大輝度であり、Fminは、最小輝度である。なお、相対輝度F1(x1,y1)は、最大輝度Fmaxを基準点(Fmax=1)としている。
式1及び式2において、c1は最大密度であり、0.5≦c1≦1とすることが好ましい。
ここで、パターン密度ρ1(x1,y1)とは、任意の位置(x1,y1)に存在する透過率調整体26の単位面積(1mm2)あたりの占有率であり、ρ1(x1,y1)=1のとき透過率調整体26は、単位面積内の全面に配置され、ρ1(x1,y1)=0のとき、単位面積内に全く配置されない。
また、上記の式1に従って透過率調整体の配置の密度設計をした際に、正面方向以外から観察した角度によっては輝度ムラが視認される場合がある。これを改善するために、上記の式2に示すように、算出した密度分布にさらに「均一な密度分布(バイアス密度ρb)」を追加することが好ましい。これにより、輝度ムラを低減させ、かつ、輝度ムラの角度依存性も無くすもしくは低減させることができる。
ここで、バイアス密度ρbは、0〜1.50(0〜150%)つまり、0<ρb≦1.5とすることが好ましく、0.01≦ρb≦1.5とすることがより好ましい。なお、配置密度が1(100%)を超える場合は、透過率調整体を2重に配置する。つまり、透過率調整体を全面に配置した上に(ρb−1)の配置密度の透過率調整体を配置する。ここで、透過率調整体は均一な厚みであり、透過率調整体が2重に配置された部分は、透過率調整体の厚みが2倍となる。
Here, an example of the design method of the arrangement pattern of the first
ρ1 (x1, y1) = c 1 {F1 (x1, y1) −F min } / (F max −F min )
Or
ρ1 (x1, y1) = c 1 {F1 (x1, y1) −F min } / (F max −F min ) + ρ b Equation 2
In
In
Here, the pattern density ρ1 (x1, y1) is an occupation rate per unit area (1 mm 2 ) of the
Moreover, when the density design of the arrangement of the transmittance adjusting bodies is performed according to the
Here, the bias density ρ b is preferably 0 to 1.50 (0 to 150%), that is, 0 <ρ b ≦ 1.5, and 0.01 ≦ ρ b ≦ 1.5. More preferred. In addition, when the arrangement density exceeds 1 (100%), the transmittance adjusting body is arranged twice. That is, the transmittance adjusting body having the arrangement density of (ρ b −1) is arranged on the entire surface of the transmittance adjusting body. Here, the transmittance adjusting body has a uniform thickness, and the thickness of the transmittance adjusting body is doubled in the portion where the transmittance adjusting body is arranged in a double layer.
第1透過率調整体部材28の第1透過率調整体26を上記式1のパターン密度ρ1(x1,y1)を満たすように配置することによって、バックライトユニット2の導光板ブロック17に相当する領域の光出射面から出射される照明光の平均輝度の低下を抑え、かつ輝度むらを低減することができる。このように、第1透過率調整部材28を用いて導光板ブロックに対応する領域の輝度むらを低減させることで、拡散フィルム14は、光の拡散をそれほど十分に行う必要がなくなる。その結果、拡散フィルム14をより薄くすることができ、また、プリズムシートの使用を止めることができ、あるいは、プリズムシートの使用枚数を減らすことができ、より軽量で、安価なバックライトユニットを提供することができる。
ここで、上述したように、最大密度c1は、0.5≦c1≦1とすることが好ましい。最大密度c1を0.5以上とすることで、平均輝度の低減も抑えることができ、高輝度で均一な光を出射させることができる。
また、第1透過率調整体26は、パターン密度ρ1(x、y)=1、つまり第1透過率調整体を全面に配置した場合の透過率が10%以上50%以下であることが好ましく、20%以上40%以下とすることがより好ましい。
透過率を10%以上とすることで、輝度むらを好適に低減させることができ、50%以下とすることで、平均輝度を低下させることなく、輝度むらを低減させることができる。
さらに、透過率を20%以上40%以下とすることで、上記効果をより好適に得ることができる。
By arranging the first
Here, as described above, the maximum density c 1 is preferably 0.5 ≦ c 1 ≦ 1. Maximum density c 1 a by 0.5 or more, it is possible to suppress the reduction of the average luminance can be emitted uniform light with high luminance.
The first
By setting the transmittance to 10% or more, luminance unevenness can be suitably reduced, and by setting the transmittance to 50% or less, luminance unevenness can be reduced without reducing the average luminance.
Furthermore, the said effect can be acquired more suitably by making the transmittance | permeability into 20% or more and 40% or less.
本実施形態では、第1透過率調整体26を四角形状で配置したが、本発明はこれに限定されず、三角形、六角形、円形、楕円形等、どのような形状でもよい。
また、本実施形態のように、線状光源と1軸延伸形状の複数の導光板ユニットとを用いてバックライトユニットを構成した場合は、第1透過率調整体の形状を、線状光源の軸と平行な細長い帯形状としてもよい。
In the present embodiment, the first
In addition, as in the present embodiment, when a backlight unit is configured using a linear light source and a plurality of uniaxially extending light guide plate units, the shape of the first transmittance adjusting body is changed to that of the linear light source. It is good also as an elongate strip shape parallel to an axis | shaft.
つぎに、第2透過率調整部材30について説明する。
第2透過率調整部材30は、図1に示すように、第1透過率調整部材28の光出射側に配置されている。第1透過率調整部材28の光出射側に配置される第2透過率調整部材30は、隣接する導光板ブロック17の繋ぎ目の部分に相当する領域の輝線又は暗線の発生を防止するために設けられている。第2透過率調整部材30は、透明フィルム34の上に第2透過率調整体32が所定のパターンで形成されて構成されており、第2透過率調整体32は、第1透過率調整体26と同じ材料によって構成されている。透明フィルム34は、第1透過率調整部材28の透明フィルム29と同じ材料を用いて構成されてもよく、異なる材料を用いて構成されてもよい。第2透過率調整体32は、透明フィルム34上で、隣接する導光板ブロック17の繋ぎ目の部分に相当する領域に所定の密度分布で配置されている。
Next, the second
As shown in FIG. 1, the second
前述したように、第1透過率調整部材28の配置パターンは、第1透過率調整部材28を備えずに、1つの導光板ブロックを用いてバックライトユニットを構成した場合の照明光の輝度分布に基づいて設計されている。したがって、図1に示されるように、複数の導光板ブロック17を接続して大型の導光板19を構成し、この大型の導光板19の光射出面側に1枚の第1透過率調整部材28を配置してバックライトユニットを構成した場合には、そのバックライトユニットの照明光の輝度分布を観察したときに、各導光板ブロック17の繋ぎ目部分(接続部分)に対応する領域で輝線又は暗線が発生する恐れがある。そこで、本実施形態のバックライトユニットでは、第2透過率調整部材30を、このような各導光板ブロック17の繋ぎ目部分における輝度むらを補正するために設けている。第2透過率調整部材30の第2透過率調整体28の配置パターンは、導光板ブロックを複数組み合わせて構成された大型の導光板の光射出面側に第1透過率調整部材を配置してバックライトユニットを構成した場合に、そのバックライトユニットの導光板ブロックの繋ぎ目部分からの照明光の輝度分布に基づいて設計される。このような輝度分布に基づく第2透過率調整体の配置パターンの設計方法は、上述の第1透過率調整体28の配置パターンの設計方法と同様の方法を利用することができる。以下に、具体的に説明する。
As described above, the arrangement pattern of the first
まず、第2透過率調整部材の任意の位置(x2,y2)におけるパターン密度をρ2(x1,y1)とする。そして、第1透過率調整部材28を備えるが、第2透過率調整部材30は備えずに、複数の導光板ブロック17から構成される導光板19を用いてバックライトユニットを構成した場合に、そのバックライトユニットの光出射面(液晶表示パネル4側の面)の任意の位置(x2,y2)から出射される光の相対輝度をF2(x2,y2)とする。このとき、第2透過率調整体32のパターン密度ρ2(x2,y2)と、相対輝度F2(x2,y2)との関係が、下記式2を満足するようにパターン密度ρ2(x2,y2)が設計される。
ρ2(x2,y2)=c2{F2(x2,y2)−F2min}/(F2max−F2min) ・・・式3
式3において、F2maxは、第2透過率調整部材30を備えない場合のバックライトユニット2の拡散フィルム14の光出射面から出射される光の最大輝度であり、F2minは、最小輝度である。なお、相対輝度F2(x2,y2)は、最大輝度F2maxを基準点(F2max=1)としている。
式3において、c2は最大密度であり、0.5≦c2≦1とすることが好ましい。
ここで、パターン密度ρ2(x2,y2)とは、任意の位置(x2,y2)に存在する透過率調整体26の単位面積(1mm2)あたりの占有率であり、ρ2(x2,y2)=1のとき第2透過率調整体32は、単位面積内の全面に配置され、ρ2(x2,y2)=0のとき、単位面積内に全く配置されない。
First, the pattern density at an arbitrary position (x2, y2) of the second transmittance adjusting member is set to ρ2 (x1, y1). And, when the backlight unit is configured using the
ρ2 (x2, y2) = c 2 {F2 (x2, y2) −F2 min } / (F2 max −F2 min )
In
In
Here, the pattern density ρ2 (x2, y2) is an occupation rate per unit area (1 mm 2 ) of the
ここでは、第1透過率調整部材28と第2透過率調整部材30の2つの透過率調整部材を用いて透過率調整体ユニット24を構成したが、一枚の透過率調整部材だけで透過率調整体ユニット24を構成することもできる。これにより部品点数が減り、コストを低減することができる。また、この場合は、導光板19の光射出側の面全体を覆う1枚の第1透過率調整部材において、導光板ユニットが物理的に一体となって接続されている部分に対応する位置に配置される第1透過率調整体の密度分布を、導光板ブロック同士が物理的に独立に接続されている部分(繋ぎ目部分)に対応する位置に配置される第1透過率調整体の密度分布と異なるように設計すればよい。また、このように一枚の透過率調整部材だけで透過率調整体ユニットを構成した場合に、例えば、導光板ブロックの繋ぎ目部分が輝線となる場合には、その繋ぎ目部分に対応する領域に配置される透過率調整体の密度を、導光板ユニットが一体となって接続されている部分に対応する領域に配置される透過率調整体の密度よりも増加させればよい。また、その導光板ブロックの繋ぎ目部分に対応する領域が暗線となる場合は、その繋ぎ目部分に対応する領域に配置される透過率調整体の密度を、導光板ユニットが物理的に一体となって接続されている部分に対応する領域に配置される透過率調整体の密度よりも低下させればよい。このように、導光板ブロックの繋ぎ目部分に対応する領域の透過率調整体の密度分布を、導光板ユニットが物理的に一体となって接続されている部分に対応する領域に配置される透過率調整体と異ならせることにより、複数の導光板ブロックの繋ぎ目部分に対応する領域において生じる輝度むらを防止又は抑制することができる。その結果、均一で輝度むらのない大きな面積の照明光が得られる。
Here, the
また、本発明では、図1に示される拡散フィルム14の少なくとも一方の面に第2透過率調整体32を形成し、プリズムシート16に第1透過率調整体26を形成することもできる。この場合は、拡散フィルム14と、その表面上に形成された第2透過率調整体32とによって第2透過率調整部材が構成され、プリズムシート16の表面上に形成された第1透過率調整体26によって第1透過率調整部材が構成されることになる。
また、図1において、導光板19の光射出面上に第2透過率調整体を形成し、更に、第2透過率調整体を形成した面上に第1透過率調整体を配置することもできる。この場合は、図における第1透過率調整部材28が不要となるので、更に部品点数が減り、コストを更に低減することができる。また、導光板19の光射出面側に第1透過率調整部材を配置する場合は、製造時に、導光板19と第1透過率調整部材28のアライメントを行う必要があるが、導光板の光射出面上に第2透過率調整体を形成し、更に、第2透過率調整体を形成した面上に第1透過率調整体を配置することによって、製造時にアライメントを行う必要が無くなり、組立工程を簡素化することができる。
なお、第1透過率調整体及び第2透過率調整体を導光板上に直接配置することで、位置ずれ防止等の効果を得ることはできるが、第1透過率調整体26を導光板19の光射出面上に直接形成する場合は、第2透過率調整体32を透明フィルム30上、またはプリズムシート上に配置することが好ましい。第2透過率調整体32をシート状部材に形成することで、導光板ブロックの接続部に生じる輝度むらをより好適に抑制することができる。
In the present invention, the second
In FIG. 1, the second transmittance adjusting body may be formed on the light exit surface of the
Although the first transmittance adjusting body and the second transmittance adjusting body can be directly arranged on the light guide plate, an effect such as misalignment prevention can be obtained, but the first
また、本実施形態では、透過率調整体ユニット24を導光板19と拡散フィルム14との間に設けたが、配置位置はこれに限定されず、拡散フィルム14とプリズムシート16との間に配置してもよい。
In this embodiment, the
また、本実施形態は、図1に示されるように導光板19の出射面側に透過率調整体ユニット24、拡散フィルム14、プリズムシート16の順に積層した構成としたが、導光板19の出射面側の各部材の配置順序に特に限定はなく、例えば、導光板19の出射面側に、透過率調整体ユニット、プリズムシート、拡散フィルムの順に積層させてもよい。
また、上記実施形態では、好適な態様として、第1透過率調整部材28の第1透過率調整体26を上記式1のパターン密度ρ(x,y)を満たすように配置したが、本発明はこれに限定されず、輝度むらの発生を抑制するための種々のパターン密度で第1透過率調整体を配置させることができる。例えば、第1透過率調整部材として、線状光源の軸に垂直な方向に密度の分布を有するように第1透過率調整体が配置された公知の透過率調整体ユニットとすることもできる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
Moreover, in the said embodiment, although the 1st transmittance |
ここで、第1透過率調整体26を導光板19の光射出面上、つまり、導光板ブロック17の光射出面上に配置する場合は、上述の式2において、最大密度c1を0<c1≦0.3とし、バイアス密度ρbを0.5≦ρbとすることも好ましい。
Here, when the first
第1透過率調整体26を導光板19の光射出面上に直接配置することで、例えば、光射出面が鉛直方向と平行になるように面状照明装置を配置した場合、光射出面を鉛直方向下向きに配置した場合も光射出面と透過率調整体の配置パターンとの間に位置ずれが生じることを防止できる。
By arranging the first
また、第1透過率調整部材28の第1透過率調整体26の最大密度c1を0<c1≦0.3とし、バイアス密度ρbを0.5≦ρbとした上記式2のパターン密度ρ(x,y)を満たすように配置することで、第1透過率調整体28を光射出面上に直接配置した場合でも、面状照明装置10の光出射面から出射される光の平均輝度の低下を抑え、かつ輝度むらを低減することができる。
Further, the maximum density c 1 of the first
また、上記式2において、ρbを0.5以上とし、導光板19の光射出面の全面に一定密度以上の第1透過率調整体26を配置することで、第1透過率調整体26のパターン密度によって生じることがあった角度依存むらの発生を防止することができる。
ここで、角度依存むらとは、光射出面を観察する角度、例えば、光射出面に垂直な方向から見た場合と45°傾いた方向から見た場合等によって輝度分布が変化し、観察する角度によっては輝度むらが生じることをいう。
つまり、ρbを0.5以上とすることで、導光板の光射出面から射出される光の輝度分布(輝度むら)が、導光板の光射出面を見る角度によって変化することを防止できる。
さらに、上記式2を用いて、相対輝度F1(x1,y1)に応じてパターン密度を決定することで、高輝度を維持しつつ、輝度むらも低減することができる。
また、cの範囲を0.3以下とすることで、第1透過率調整体を光射出面に直接配置した場合でも、輝度むらを好適に低減させることができる。
In the
Here, the angle-dependent unevenness is observed when the luminance distribution changes depending on the angle at which the light exit surface is observed, for example, when viewed from a direction perpendicular to the light exit surface and when viewed from a direction inclined by 45 °. Depending on the angle, this means uneven brightness.
That is, by the [rho b 0.5 or more, it is possible to prevent the brightness distribution of the light emitted from the light exit surface of the light guide plate (luminance unevenness), varies depending on the viewing angle the light exit surface of the light guide plate .
Further, by determining the pattern density according to the relative luminance F1 (x1, y1) using the
In addition, by setting the range of c to 0.3 or less, even when the first transmittance adjusting body is directly disposed on the light exit surface, the luminance unevenness can be suitably reduced.
以上より、第1透過率調整部材28の第1透過率調整体26の最大密度c1を0<c1≦0.3とし、バイアス密度ρbを0.5≦ρbとした上記式2のパターン密度ρ1(x1,y1)を満たすように配置することで、光射出面に対して垂直な方向にも斜め方向にも輝度むらが低減されて高輝度な光を射出させることができる。
As described above, the maximum density c 1 of the first
このように、第1透過率調整部材28を用いて輝度むらを低減させれば、拡散フィルム14により、光の拡散をそれほど十分に行う必要がなくなるため、拡散フィルム14をより薄くすることができる。また、プリズムシートの使用を止めることができ、あるいは、プリズムシートの使用枚数を減らすことができ、より軽量で、安価なバックライトユニットを提供することができる。
In this way, if the luminance unevenness is reduced by using the first
また、第1透過率調整部材28の第1透過率調整体26は、第1透過率調整部材28に入射する光に応じてパターン密度分布が調整されるが、第1透過率調整体26のパターン密度分布は、第1透過率調整体26の大きさを変化させることによって調整されても、一定形状の第1透過率調整体26の配置間隔を変化させることによって調整されてもよい。
パターン密度に応じた第1透過率調整体26の配置方法としては、FMスクリーニング方式、AMスクリーニング方式等種々の方式を用いることができ、これらのうち、FMスクリーニング方式を用いることが好ましい。FMスクリーニング方式を用いることにより、第1透過率調整体を微細で均一なドットとして分散集合させて配置することができ、バックライトユニットの光射出面から、第1透過率調整体26の配置パターンを視認しにくくすることができる。つまり、バックライトユニットの光射出面から第1透過率調整体26の配置パターンが投影され、むらのある光が射出されることを防止でき、より均一な光を射出することができる。また、ドット寸法が小さくなりすぎ、第1透過率調整体26の形成が困難になることも防止できる。
また、第2透過率調整部材30の第2透過率調整体32についてもFMスクリーニング方式、AMスクリーニング方式等種々の方式を用いて配置することができ、FMスクリーニング方式を用いて配置した場合には上記と同様の効果を得ることができる。
The first
As an arrangement method of the first
Further, the second
第1透過率調整体26及び第2透過率調整体32は、最大寸法を500μm以下、例えば、矩形形状の場合は一辺の長さを500μm以下、楕円形状の場合は、長径を500μm以下とすることが好ましく、200μm以下とすることがより好ましい。第1透過率調整体26及び第2透過率調整体32の最大寸法を500μm以下とすることで、第1透過率調整体26及び第2透過率調整体32の形状が目視されにくくなり、最大寸法を200μm以下とすることで、第1透過率調整体26及び第2透過率調整体32の形状が目視できなくなり、実際に液晶表示装置として使用する際に、第1透過率調整体26及び第2透過率調整体32の形状がバックライトユニットの光射出面に投影されて輝度むらとなることがなく、効率よく輝度むらを低減することができる。
また、第1透過率調整体26及び第2透過率調整体32は、最大寸法を100μm以下とすることがさらに好ましい。最大寸法を100μm以下とすることで、寸法がより確実に肉眼の判別能以下とすることができ、実際に液晶表示装置として使用する際に、第1透過率調整体26及び第2透過率調整体32の形状がバックライトユニットの光射出面に投影されて輝度むらとなることがなく、より確実に、かつ、効率よく輝度むらを低減することができる。
The first
Moreover, it is more preferable that the first
また、第1透過率調整体及び第2透過率調整体を透明フィルムの表面に印刷する方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷等の種々の印刷方法を用いることができる。オフセット印刷は生産性に優れるという利点を有し、スクリーン印刷は、インク厚を厚くすることができ、インク濃度を高くしなくても、パターン部分の透過率を低くすることができるという利点を有する。また、インクジェット印刷は、立体物に印刷することが可能であり、導光板の表面に第1又は第2透過率調整体を形成する方法として最適である。
このような印刷法により、第1透過率調整体及び第2透過率調整体を、透明フィルム、拡散フィルム、プリズムシート、導光板などに形成する場合は、第1透過率調整体の印刷と第2透過率調整体の印刷の2回の印刷を行えばよいが、更に印刷回数を増やしてもよい。
また、第1透過率調整体及び第2透過率調整体を透明フィルムの表面に印刷する際に、アライメントマークを、それら第1透過率調整体及び第2透過率調整体が形成される領域以外の領域に形成してもよい。これにより、導光板の表面上に、第1透過率調整部材及び第2透過率調整部材を配置する際に位置決めが容易になる。
Moreover, as a method for printing the first transmittance adjusting body and the second transmittance adjusting body on the surface of the transparent film, various printing methods such as screen printing, offset printing, gravure printing, and ink jet printing can be used. Offset printing has the advantage that it is excellent in productivity, and screen printing has the advantage that the ink thickness can be increased and the transmittance of the pattern portion can be lowered without increasing the ink density. . Inkjet printing can be printed on a three-dimensional object, and is optimal as a method for forming the first or second transmittance adjusting body on the surface of the light guide plate.
When the first transmittance adjusting body and the second transmittance adjusting body are formed on a transparent film, a diffusion film, a prism sheet, a light guide plate, etc. by such a printing method, the first transmittance adjusting body and the second transmittance adjusting body are printed. It is only necessary to perform two printings of the two transmittance adjusting body, but the number of printings may be further increased.
Moreover, when printing the 1st transmittance | permeability adjuster and the 2nd transmittance | permeability adjuster on the surface of a transparent film, alignment marks are other than the area | region where these 1st transmittance | permeability adjusters and a 2nd transmittance | permeability adjuster are formed. You may form in this area | region. Thereby, when arrange | positioning a 1st transmittance | permeability adjustment member and a 2nd transmittance | permeability adjustment member on the surface of a light-guide plate, positioning becomes easy.
以上、本発明のバックライトユニットの好適な実施形態について詳細に説明したが、つぎに、具体的実施例とともに、本発明の透過率調整体ユニットを備える本発明のバックライトユニットについてより詳細に説明する。 The preferred embodiment of the backlight unit of the present invention has been described above in detail. Next, the backlight unit of the present invention including the transmittance adjusting body unit of the present invention will be described in more detail together with specific examples. To do.
本実施例では、図1に示すバックライトユニットと同様の構成のバックライトユニットを作製した。すなわち、本実施例のバックライトユニット2は、光源12と、拡散フィルム14と、プリズムシート16と、導光板19と、リフレクタ20と、反射フィルム22と、第1透過率調整部材28と、第2透過率調整部材30で構成される。
また、本実施例では、光源12に直径Rが2.6mmの冷陰極管を使用した。また、導光板ユニット18は、図2(A)に示すように、導光板ユニット18の中心から導光板ユニット18の厚みが最も薄くなる面、つまり隣接する導光板ユニット18との接合面までの距離Lを14mmとし、導光板ユニット18の肉厚部18bの厚みが最も厚い部分の厚みDを5.5mmとし、平行溝18fの先端部分と光出射面との距離d1を1.0mmとし、傾斜背面の端部を平坦としたときの導光板ユニットの厚みが最も薄くなる面の厚みd2を1.5mmとし、平行溝18fの光出射面18aと反対側の端部の幅G1を5.3mmとし、平行溝18fの先端部分を曲面形状として、最先端部の曲率半径r1を0.25mmとし、隣接する導光板との接合部の傾斜背面を平面形状とし、その接合面18g近傍の極小厚部の曲率半径r2を15mmとした形状とした。
また、拡散フィルムは、ヘイズ87.6%、全光線透過率87.3%とした。
また、プリズムシート16は、ベースは材質がPETで、厚さは400μmで、プリズムはピッチが100μm、頂角が90°のものを用いた。リフレクタ20は、反射フィルムと一体とし、反射フィルム22は、三井化学製、ホワイトレフスター厚さ180μm品(ポリプロピレンベースフィルム内に、無機フィラーと空洞(ボイド)を混合させたもの)を用いた。
In this example, a backlight unit having the same configuration as the backlight unit shown in FIG. 1 was produced. That is, the
In this embodiment, a cold cathode tube having a diameter R of 2.6 mm was used as the
The diffusion film had a haze of 87.6% and a total light transmittance of 87.3%.
The
また、第1透過率調整部材28として、図4に示したパターン密度で第1透過率調整体26が配置された第1透過率調整部材28を作製した。
透明フィルム29として、厚さ0.18mmのアクリルフィルムを用意し、TiO2スクリーンインクを用いて、所定のパターンをスクリーン印刷機でアクリルフィルムに印刷して第1透過率調整部材28を作製した。パターンの印刷では、網点面積率を50%とし、網点サイズを300μm(60線)とした。
また、スクリーンインクには、十条インキレイキュアー4707M高濃度白を用いた。また、色調整インクには、十条インキレイキュアー4746M藍と帝国インキUV FIL−135TCマゼンダを1:1の重量比率で混合したインクを用いた。また、印刷に使用する版は、プリマックス社製のメッシュ355を使用した。
ここで、第1透過率調整部材28の第1透過率調整体26のパターン密度の算出方法について、詳細に説明する。
Moreover, the 1st transmittance |
An acrylic film having a thickness of 0.18 mm was prepared as the
As the screen ink, Jujo Ink Cure 4707M high density white was used. As the color adjustment ink, an ink prepared by mixing Jujo Ink Cure Cure 4746M Indigo and Teikoku Ink UV FIL-135TC Magenta at a weight ratio of 1: 1 was used. Further, a mesh used for printing was a mesh 355 manufactured by Premax.
Here, a method for calculating the pattern density of the first
上記式1を満足する第1透過率調整部材28のパターン密度ρ1(x1,y1)を算出するために、図1に示すバックライトユニットにおいて、透過率調整体ユニット24、すなわち、第1透過率調整部材28及び第2透過率調整部材30を備えず、且つ、1つの導光板ブロックだけを用いた以外は、図1と同じ構成及び形状のバックライトユニットを用い、そのバックライトユニットの光出射面から出射される光の相対輝度F1(x1,y1)を測定した。
In order to calculate the pattern density ρ1 (x1, y1) of the first
ここで、相対輝度F1(x1,y1)を、次のようにして測定した。
まず、上記バックライトユニットをXYステージに固定し、バックライトユニットの光出射面に垂直になるように輝度計を固定する。そして輝度計によってバックライトユニットの光出射面の位置における輝度を測定して導光板ユニットの光出射面の特定位置に関する輝度の情報を得る。
その後、XYステージを移動させることにより、バックライトユニットの光出射面上の位置と輝度の関係を求めて、算出した輝度の最大輝度をF1maxとし、最小輝度をF1minとする。この最大輝度F1maxを1とし、最大輝度F1maxに対する各位置における輝度の比率を、その位置(x1,y1)における相対輝度F1(x1,y1)とした。このようにして、測定した測定結果を図5に示す。ここで図5のグラフを縦軸は相対輝度を示し、横軸は、導光板の中心(平行溝の中心)からの距離を示す。
Here, the relative luminance F1 (x1, y1) was measured as follows.
First, the backlight unit is fixed to an XY stage, and a luminance meter is fixed so as to be perpendicular to the light emission surface of the backlight unit. Then, the luminance at the position of the light emitting surface of the backlight unit is measured by a luminance meter to obtain information on the luminance regarding the specific position of the light emitting surface of the light guide plate unit.
Thereafter, by moving the XY stage, the relationship between the position on the light exit surface of the backlight unit and the luminance is obtained, and the maximum luminance of the calculated luminance is F1 max and the minimum luminance is F1 min . The maximum brightness F1 max was set to 1, and the ratio of the brightness at each position to the maximum brightness F1 max was set as the relative brightness F1 (x1, y1) at that position (x1, y1). The measurement results thus measured are shown in FIG. Here, in the graph of FIG. 5, the vertical axis represents relative luminance, and the horizontal axis represents the distance from the center of the light guide plate (the center of the parallel groove).
次に、測定した最大輝度F1maxと、最小輝度F1minから上記式1を用いて相対輝度F1(x1,y1)に対応するパターン密度ρ1(x1,y1)を算出する。ここで、本実施例では、最大密度c1をそれぞれc1=0.25、0.5、0.75、1とした場合の相対輝度F1(x1,y1)とパターン密度ρ1(x1,y1)との関係を算出した。図6に、算出結果を示す。図6において、縦軸は、パターン密度ρ1(x1,y1)を示し、横軸は、相対輝度F1(x1,y1)を示す。
図6に示すように、相対輝度F1(x1,y1)とパターン密度ρ1(x1,y1)との関係は、比例関係となり、相対輝度F1(x1,y1)が最小輝度F1minのときにパターン密度ρ1(x1,y1)は0、最大輝度F1maxのときにパターン密度ρ1(x1,y1)が最大密度c1となる。
Next, the pattern density ρ1 (x1, y1) corresponding to the relative luminance F1 (x1, y1) is calculated from the measured maximum luminance F1 max and the minimum luminance F1 min using the
As shown in FIG. 6, the relationship between the relative luminance F1 (x1, y1) and the pattern density ρ1 (x1, y1) is a proportional relationship, and the pattern is obtained when the relative luminance F1 (x1, y1) is the minimum luminance F1 min. density ρ1 (x1, y1) is 0, the pattern density at the maximum brightness F1 max ρ1 (x1, y1) is the maximum density c 1.
次に、図6に示した相対輝度F1(x1,y1)とパターン密度ρ1(x1,y1)との関係に基づいて、図5に示した本実施形態のバックライトユニットの相対輝度F1(x1,y1)に対応するパターン密度ρ1(x1,y1)の分布を算出する。図7に、最大密度c1をc1=0.25、0.5、0.75、1とした場合について算出したパターン密度ρ1(x1,y1)の分布を示す。図7において、縦軸は、パターン密度ρ1(x1,y1)を示し、横軸は、導光板ユニットの中心(平行溝の中心)からの距離を示す。 Next, based on the relationship between the relative luminance F1 (x1, y1) and the pattern density ρ1 (x1, y1) shown in FIG. 6, the relative luminance F1 (x1) of the backlight unit of the present embodiment shown in FIG. , Y1), the distribution of the pattern density ρ1 (x1, y1) is calculated. Figure 7 shows the distribution of the calculated pattern density ρ1 (x1, y1) for the case where the maximum density c 1 was c 1 = 0.25,0.5,0.75,1. In FIG. 7, the vertical axis indicates the pattern density ρ1 (x1, y1), and the horizontal axis indicates the distance from the center of the light guide plate unit (the center of the parallel groove).
次に、算出した最大密度c1をc1=0.25、0.5、0.75、1とした場合に、式1を満足するパターン密度ρ1(x1,y1)の分布に基づいて、第1透過率調整体26が配置された第1透過率調整部材28をそれぞれ作製した。
ここで、本実施形態では、パターン密度ρ(x,y)の分布を幅方向(図3(A)中の横方向)の0.5mm毎に算出し、算出したパターン密度ρ(x,y)に応じて、幅方向の大きさが0〜1mmの第1透過率調整体26を適宜配置することで第1透過率調整部材28を作製した。つまり、図4(B)に示した第1透過率調整部材のL1およびL4をL1=L4=1.0mm、L2およびL3をL2=L3=0.5mm、w1〜w4を0mm<w≦1mmとして第1透過率調整体26を繰り返し配置し、第1透過率調整部材28を作製した。
ここで、本実施例では、第1透過率調整体26を全面に配置した場合、つまりパターン密度ρ1(x1,y1)が1のとき、波長550nmでの透過率が33%である白色インクにより作製した第1透過率調整体26を配置した。
Next, when the calculated maximum density c 1 is set to c 1 = 0.25, 0.5, 0.75, 1, based on the distribution of the pattern density ρ1 (x1, y1) that satisfies
Here, in the present embodiment, the distribution of the pattern density ρ (x, y) is calculated every 0.5 mm in the width direction (lateral direction in FIG. 3A), and the calculated pattern density ρ (x, y ), The first
Here, in this embodiment, when the first
このようにして作製した第1透過率調整部材28をそれぞれバックライトユニットに配置した場合に、バックライトユニットの出射面から出射される光の相対輝度を測定した。測定方法は上述の相対輝度F1(x1,y1)を測定した測定方法と同様の方法で測定した。測定結果を図8に示す。ここで、図8において、縦軸は、相対輝度を示し、横軸は、導光板の中心(平行溝の中心)からの距離を示す。また、比較のために、透過率調整体ユニット24を備えないこと以外、すなわち、第1透過率調整部材28及び第2透過率調整部材30を備えないこと以外は、図1に示すバックライトユニットと同じ構成のバックライトユニットの光出射面から出射された光の垂直輝度を併せて示す。
When the first
図8に示すように、第1透過率調整部材28を配置することで、第1透過率調整部材28及び第2透過率調整部材30を配置しない場合に比べて輝度むらを低減させることができることがわかる。
さらに、この結果から、輝度むらを±10%以下にするには、最大密度c1を0.5≦c1≦1とすればよいことがわかる。
As shown in FIG. 8, by arranging the first
Furthermore, it can be seen from this result that the maximum density c 1 should be 0.5 ≦ c 1 ≦ 1 in order to make the luminance unevenness ± 10% or less.
ついで、第2透過率調整部材30を以下のようにして作製した。
まず、透明フィルム34として、第1透過率調整部材28と同様に厚さ0.18mmのアクリルフィルムを用意した。ついで、TiO2スクリーンインクを用いて、所定のパターンをスクリーン印刷機でアクリルフィルムに印刷して第2透過率調整部材30を作製した。パターンの印刷では、網点面積率を50%とし、網点サイズを300μm(60線)とした。また、印刷に使用する版は、プリマックス社製のメッシュ355を使用した。
Next, the second
First, an acrylic film having a thickness of 0.18 mm was prepared as the
ここで、第2透過率調整部材30の第2透過率調整体32のパターン密度の算出方法について、詳細に説明する。
第2透過率調整部材を備えない以外は、図1に示すバックライトユニットと同様の構成を有するバックライトユニットを作製し、そのバックライトユニットの光射出面から出射される照明光の相対輝度を測定した。相対輝度の測定方法は上述と同様である。図9に、バックライトユニットの光射出面の、隣接する導光板ブロックの連結部分に対応する領域の輝度分布を示した。図9において、横軸は、隣接する導光板ブロックの連結部分からの距離を示し、縦軸は、相対輝度を示す。図9からわかるように、隣接する導光板ブロックの連結部分に対応する位置で輝線が発生している。
Here, a method for calculating the pattern density of the second
A backlight unit having the same configuration as the backlight unit shown in FIG. 1 except that the second transmittance adjusting member is not provided is manufactured, and the relative luminance of the illumination light emitted from the light exit surface of the backlight unit is set. It was measured. The relative luminance measurement method is the same as described above. FIG. 9 shows the luminance distribution of the region corresponding to the connecting portion of adjacent light guide plate blocks on the light exit surface of the backlight unit. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the distance from the connecting portion of the adjacent light guide plate blocks, and the vertical axis indicates the relative luminance. As can be seen from FIG. 9, bright lines are generated at positions corresponding to connecting portions of adjacent light guide plate blocks.
次に、この輝度分布に基づいて、上述した第1透過率調整体のパターン密度の算出と同様にして第2透過率調整体のパターン密度を求めた。図10に、隣接する導光板ブロックの連結部分に対応する位置における第2透過率調整体32のパターン密度の分布を示す。そして、このパターン密度の分布に基づいて、アクリルフィルムの、隣接する導光板ブロックの連結部分に対応するそれぞれの位置に第2透過率調整体32を印刷により形成して第2透過率調整部材30を作製した。
Next, based on this luminance distribution, the pattern density of the second transmittance adjusting body was obtained in the same manner as the calculation of the pattern density of the first transmittance adjusting body described above. FIG. 10 shows a pattern density distribution of the second
以上のようにして得られた第1透過率調整部材28と第2透過率調整体部材30を用いて、図1に示す構造のバックライトユニットを作製し、そのバックライトユニットの光射出面の輝度分布を測定した。図11に、第1透過率調整部材28と第2透過率調整体部材30を用いたバックライトユニットの光射出面の、隣接する導光板ブロックの連結部分に対応する位置の相対輝度分布を示した。図11において、横軸は、隣接する導光板ブロックの接続部分からの距離を示し、縦軸は、相対輝度を示す。図11に示されるように、隣接する導光板ブロックの連結部分に対応する位置において、輝線が視認されなくなり、良好な輝度均一性を得ることができた。
Using the first
また、液晶パネルと組み合わせることによって、薄型軽量で良好な画質の液晶表示装置を得ることができた。以上、本発明のバックライトユニットの実施例を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。 Also, by combining with a liquid crystal panel, a thin and light liquid crystal display device with good image quality could be obtained. As mentioned above, although the Example of the backlight unit of this invention was described in detail, this invention is not limited to this.
また、上記実施形態及び実施例では、導光板の傾斜背面の端部を部分的に曲面で形成したが、導光板の形状は特に限定されず、例えば、図12に示すように、傾斜背面48dの端部も平面で形成してもよい。すなわち、矩形状の光出射面48aと、その一辺に平行で矩形状略中央部に位置する厚肉部48bと、厚肉部48bに平行に形成される薄肉端部48cと、棒状光源12を収納するための平行溝48fが、厚肉部48bの略中央に前記一辺と平行に形成されており、平行溝48fの両側に棒状光源12の軸を含み光出射面48aに対して垂直な面に対して対称であり、厚肉部48bから前記一辺に直交する方向に両側の薄肉端部48cに向かって肉厚が薄くなり、傾斜背面48dを形成する傾斜背面部48eとを有する形状の導光板48を用いることもできる。このような形状の導光板48を用いた場合も、導光板48から出射される光の輝度むらが低減されるため、より輝度むらが少ないバックライトユニットを提供することができる。
Moreover, in the said embodiment and Example, although the edge part of the inclination back surface of a light-guide plate was partially formed in the curved surface, the shape of a light-guide plate is not specifically limited, For example, as shown in FIG. The end of each may also be formed in a plane. That is, a rectangular
また、本実施形態では、導光板ユニット18の平行溝18fの断面形状を三角形状としたが、平行溝18fの断面形状は、平行溝18fの最深部又は中心を通って導光板ユニット18の、光出射面に垂直な中心線に対して対称であって、光出射面18aに向かって細くなるような形状であればよく、例えば、図13及び14に示すように、双曲線形状、楕円形状することができる。或いは、導光板ユニット18の平行溝18fの断面形状は懸垂線形状でも良い。
Further, in the present embodiment, the cross-sectional shape of the
また、平行溝の断面形状において、平行溝の最深部(平行溝を形成する側壁の接続部)が尖点となるような形状にすることもできる。すなわち、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な1つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板の光出射面に垂直な中心線に対して対称な2つの曲線又は直線の一部から形成することができる。本発明においては、導光板の平行溝の断面形状が、上記いずれの形状であっても、導光板の光出射面から均一な光を出射させることができる。 Moreover, in the cross-sectional shape of a parallel groove, it can also be set as the shape where the deepest part (connection part of the side wall which forms a parallel groove) of a parallel groove becomes a cusp. That is, two curved lines or straight lines that are symmetrical with respect to a center line that passes through the center of the parallel groove and is perpendicular to the light exit surface of the light guide plate, the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove having one sharp intersection that intersects each other It can form from a part of. In the present invention, even if the cross-sectional shape of the parallel groove of the light guide plate is any of the above shapes, uniform light can be emitted from the light exit surface of the light guide plate.
図15には、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な1つの交点を有する、平行溝18fの中心を通って導光板の光出射面に垂直な中心線に対して対称な2つの曲線の一部からなる場合の一例を示した。図15に示した導光板50は、平行溝の中心を通って導光板50の光出射面52に垂直な中心線Sに対して対称な2つの曲線54a及び54bが円弧の場合である。この場合は、図15に示すように、平行溝18fを形成する一方の側壁に対応する円弧54aの中心の位置と他方の側壁に対応する円弧54bの中心の位置が異なるように形成される。これにより円弧状の両側壁が交わる部分56は、図15に示すように尖った形状となる。
In FIG. 15, the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove is symmetrical with respect to a center line perpendicular to the light exit surface of the light guide plate through the center of the
また、図16には、平行溝の先端部分の断面形状が、互いに交わる先鋭な1つの交点を有する、平行溝の中心を通って導光板の光出射面に垂直な中心線に対して対称な2つの曲線の一部からなる場合の更に別の例を示した。図16に示した導光板60は、平行溝18fの中心を通って導光板の光出射面に垂直な中心線Xに対して対称な2つの曲線64a及び64bが放物線の場合である。図16においては、平行溝18fの一方の側壁に対応する曲線64aの焦点と、他方の側壁22bに対応する曲線64bの焦点とが互いに異なるように、平行溝18fの側壁が形成される。
Further, in FIG. 16, the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove is symmetrical with respect to the center line perpendicular to the light exit surface of the light guide plate through the center of the parallel groove having one sharp intersection that intersects each other. Still another example in the case of consisting of a part of two curves is shown. The
図16に示すように、平行溝の先端部分の断面形状が、交点64で交わる2つの曲線64a及び64bから形成される場合において、平行溝18fの一方の側壁に対応する曲線64aの、交点(尖点)64における接線と、他方の側壁に対応する曲線64bの、交点64における接線が互いになす角θは、90度以下が好ましく、60度以下がより一層好ましい。
As shown in FIG. 16, in the case where the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove is formed by two
図1〜図16では、平行溝の断面形状において、平行溝の側壁を形成する曲線が、平行溝の中心に向かって凹状の導光板の例を示したが、これらとは異なる本発明の導光板の別の態様を図17及び図18に示す。図17は、平行溝18fの断面形状が、平行溝18fの中心に向かって凸の2つの曲線72a及び72bから形成される導光板70の例であり、図18は、平行溝18fの断面形状が、平行溝18fの中心に向かって凸の曲線82a及び82bと凹の曲線84a及び84bを組み合わせた曲線から形成される導光板80の例である。図17及び図18に示したような断面形状の平行溝を有する導光板70及び80も、輝線の発生を抑制しつつ光出射面から十分な照度の光を出射することができる。
1 to 16 show examples of the light guide plate in which the curved lines forming the side walls of the parallel grooves are concave toward the center of the parallel grooves in the cross-sectional shape of the parallel grooves. Another embodiment of the light plate is shown in FIGS. FIG. 17 shows an example of the
このように、導光板の平行溝の断面形状において、平行溝に相当する部分は、平行溝の中心に向かって凸若しくは凹の曲線状又は直線状にすることができ、それらの組み合わせであってもよい。これらの曲線は、図示例の円弧に限定されず、平行溝の中心に向かって凸または凹の、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であればよい。また、本発明においては、平行溝の先端部分の断面形状が、後述するように先細化されていれば、平行溝を構成する曲線は、平行溝の中心に向かって凸または凹の、円、楕円、放物線、または双曲線などの曲線の一部であれば良く、10次の関数によって近似できる曲線であることが好ましい。 Thus, in the cross-sectional shape of the parallel groove of the light guide plate, the portion corresponding to the parallel groove can be a convex or concave curve or straight line toward the center of the parallel groove, and a combination thereof. Also good. These curves are not limited to the arc in the illustrated example, and may be any part of a curve such as an ellipse, a parabola, or a hyperbola that is convex or concave toward the center of the parallel groove. In the present invention, if the cross-sectional shape of the tip portion of the parallel groove is tapered as will be described later, the curve constituting the parallel groove is a circle that is convex or concave toward the center of the parallel groove, It may be a part of a curve such as an ellipse, a parabola, or a hyperbola, and is preferably a curve that can be approximated by a tenth-order function.
また、平行溝の先端部分の頂部(最深部)の断面形状が、平行溝の中心線に対して対称に先鋭な1つの交点が、面取りされた平坦状、もしくは、丸められた円形状のみならず、楕円形状、放物線状、または双曲線状であっても良いのはもちろんである。さらに、これに加え、上述したように、平行溝の先端部分の頂部(最深部)を砂擦り面とすることにより、照度のピーク値を低減するようにしても良い。 Also, if the cross-sectional shape of the top (deepest part) of the tip of the parallel groove is only one chamfered flat shape or rounded circular shape with one sharp intersection symmetrically with respect to the center line of the parallel groove Of course, it may be oval, parabolic, or hyperbolic. In addition to this, as described above, the peak value of the illuminance may be reduced by using a top portion (deepest portion) of the tip portion of the parallel groove as a rubbing surface.
さらに、導光板の表面において、照度と輝度は略同様に扱うことができる。それゆえ、導光板の形状においては、輝度においても同様に、上記に示した形状になるように設計することで、導光板の光出射面における輝度についても均一化できると考えられる。 Furthermore, illuminance and luminance can be handled in substantially the same manner on the surface of the light guide plate. Therefore, in the shape of the light guide plate, it is considered that the luminance on the light exit surface of the light guide plate can also be made uniform by designing the light guide plate to have the shape shown above.
ここで、本発明のバックライトユニット(面状照明装置)に用いる導光板においては、各導光板ユニット18の光出射面18aにおける平行溝18f以外、すなわち傾斜背面18dに相当する部分(第2部分)に形成される照度の平均値に対する、導光板ユニット18の光出射面18aにおける平行溝18fに相当する部分(第1部分)に形成される輝線のピーク値(照度のピーク値)の比に応じて、導光板ユニット18の平行溝18fの先端形状の先細化を行う、すなわち、この比の値に応じて、導光板ユニット18の平行溝18fの先端形状の先細化の程度を制御することが好ましい。なお、この場合においては、この比は、3以下、より好ましくは、2以下とするのが好ましい。
Here, in the light guide plate used in the backlight unit (planar illumination device) of the present invention, a portion (second portion) corresponding to the
なお、この比は、バックライトユニット2の厚み(導光板ユニット18の光出射面18aと透過率調整体ユニット24の第1透過率調整部材28との間の距離)や、バックライトユニット2において使用される拡散フィルム14の拡散効率や枚数、プリズムシート16および23の拡散効率や使用枚数等に応じて、設定するのが好ましい。すなわち、バックライトユニット2の厚み(導光板ユニット18の光出射面18aと透過率調整体ユニット24の第1透過率調整部材28との間の距離)がある程度厚く(または大きく)できる場合や、バックライトユニット2において使用される拡散フィルム14の拡散効率が高く、使用枚数を多くできる場合や、プリズムシート16および23の拡散効率が高く、使用枚数を多くできる場合には、導光板ユニット18の光出射面18aから射出された照明光の拡散(ミキシングなど)を十分に行うことができるので、高コストとはなるが、導光板ユニット18の光出射面18aの第2部分の照度の平均値に対する、導光板ユニット18の光出射面18aの第1部分の照度のピーク値の比を、ある程度大きく設定することができる。しかし、そうでない場合には、低コスト化できるが、この比の値を小さく設定する必要がある。
This ratio is determined by the thickness of the backlight unit 2 (the distance between the
一方、本発明の面状照明装置に用いる導光板においては、導光板ユニット18の光出射面18aの第1部分の照度のピーク値が、導光板ユニット18の光出射面18aの第2部分の照度の平均値の3倍以下、より好ましくは、2倍以下となるように、導光板ユニット18の平行溝18fの先端形状の先細化を行う。ここで、導光板ユニット18の光出射面18aの第1部分の照度のピーク値が、導光板ユニット18の光出射面18aの第2部分の照度の平均値の3倍以下となるようにすることで、導光板ユニット18の光出射面18aから射出された照明光の照度分布が、従来より均一化される。
その結果、導光板ユニット18の光出射面18aから射出された照明光の拡散(ミキシングなど)をそれほど十分に行う必要がなくなる。
このような導光板を用いることで、本発明の面状照明装置は、拡散効率のあまり高くない低コストの拡散フィルム14の使用が可能となり、また使用枚数を減らすことができ、また、高価なプリズムシート16および23自体の使用を止めることができ、あるいは、拡散効率のあまり高くない低コストのプリズムシート16および23の使用が可能となったり、使用枚数を減らすことができる。これにより、より軽量で、安価なバックライトユニットを提供することができる。
On the other hand, in the light guide plate used in the planar illumination device of the present invention, the peak value of the illuminance of the first portion of the
As a result, it is not necessary to sufficiently diffuse the illumination light emitted from the
By using such a light guide plate, the planar illumination device of the present invention can use a low-
なお、本発明のバックライトユニットに用いる導光板では、導光板ユニット18の平行溝18fの断面形状において、平行溝18fの先細化を行う先端部分は、棒状光源12の中心から光出射面18aに向かう垂線に対する角度が、両側で90度以内となる部分、より好ましくは、60度以内となる部分とするのが好ましい。すなわち、本発明において、導光板ユニット18の光出射面18aの平行溝18fに相当する第1部分の照度のピーク値を低減するために、平行溝18fの先細化を行う部分は、平行溝18fの全体でも良いが、ピーク値の低減化が可能であれば、所定の先端部分で良い。
In the light guide plate used in the backlight unit of the present invention, in the cross-sectional shape of the
また、複数の導光板ユニットを連結して大型の導光板を形成するには、別々に成形した導光板ユニットの薄肉部を連結して形成してもよいし、製造効率の観点から、必要な画面サイズに相当する導光板を形成するのに必要な数の導光板ユニットを一体で成形してもよい。 Further, in order to connect a plurality of light guide plate units to form a large light guide plate, it may be formed by connecting thin parts of separately formed light guide plate units, or from the viewpoint of manufacturing efficiency. A number of light guide plate units necessary to form a light guide plate corresponding to the screen size may be integrally formed.
また、本発明のバックライトユニットにおいては、図19に示すように、最も外側に配置される導光板ブロック17の側面に反射板35を配置してもよい。このような反射板35を側面に配置することで導光板ブロック17の側面からの光の漏出を防止することができ、光利用効率を一層高めることができる。なお、反射板35は、前述した反射シート、またはリフレクタと同様な材料を用いて形成することができる。
Further, in the backlight unit of the present invention, as shown in FIG. 19, the
ここで、本発明の透過率調整体ユニットは、上記形状に限定されず、タンデム型、直下型等種々の形状の導光板を用いるバックライトユニット及び液晶表示装置に用いることができる。 Here, the transmittance adjusting body unit of the present invention is not limited to the above shape, and can be used for a backlight unit and a liquid crystal display device using light guide plates of various shapes such as a tandem type and a direct type.
以上、本発明の拡散フィルム及びそれを備えるバックライトユニット並びに液晶表示装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施態様に限定はされず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 As mentioned above, although the diffusion film of this invention, the backlight unit provided with the same, and the liquid crystal display device were demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of this invention, it is various improvement. Of course, you may make changes.
2 バックライトユニット(面状照明装置)
4 液晶表示パネル
6 駆動ユニット
10 液晶表示装置
12 光源(線状光源)
14 拡散フィルム
16 プリズムシート
17 導光板ブロック
18 導光板ユニット
18a、48a 光出射面
18b、48b 肉厚部
18c、48c 薄肉端部
18d、48d 傾斜背面
18f、48f 平行溝
19 導光板
22 反射シート
23 プリズムシート
23a プリズム
24 透過率調整体ユニット
26 第1透過率調整体(透過率調整体)
28 第1透過率調整部材
29、34 透明フィルム
30 第2透過率調整部材
32 第2透過率調整体(透過率調整体)
48、50、60、80、100 導光板
52 光出射面
54a,54b,64a,64b,72a,72b,82a,82b 曲線
64 交点
94、96 導光板ユニット
94d、96d 傾斜背面
100b 光量補正面
2 Backlight unit (planar lighting device)
4 Liquid crystal display panel 6
14
28 First
48, 50, 60, 80, 100
Claims (8)
前記棒状光源を収容する溝が形成された背面、及び、前記背面の反対面で前記棒状光源の光を出射するための光出射面とを有する少なくとも2つの平板状の導光板ユニットが一体となって形成された導光板ブロックが複数個並列に配置されて構成される導光板と、
前記導光板の光射出面側に配置され、光透過性を有するシート状の光学部材、及び前記光学部材の少なくとも一方の表面上に配置される多数の透過率調整体を有し、前記導光板の光出射面から出射した光を拡散させて出射する透過率調整体ユニットとを備え、
前記導光板ブロックの繋ぎ目部分に対応する位置の前記透過率調整体ユニットの前記透過率調整体の密度分布と、前記導光板ユニットの接続部に対応する位置の前記透過率調整体ユニットの前記透過率調整体の密度分布とが、互いに異なり、かつ、前記透過率調整体のパターン密度が1以上となる領域を有し、パターン密度が1以上の領域には、前記透過率調整体が2重に配置されることを特徴とする面状照明装置。 A rod-shaped light source;
At least two flat light guide plate units having a back surface in which a groove for accommodating the rod-shaped light source is formed and a light emitting surface for emitting light of the rod-shaped light source on the opposite surface of the back surface are integrated. A light guide plate formed by arranging a plurality of light guide plate blocks arranged in parallel;
A light-transmitting sheet-like optical member disposed on the light exit surface side of the light guide plate, and a plurality of transmittance adjusting bodies disposed on at least one surface of the optical member; A transmittance adjusting body unit that diffuses and emits light emitted from the light exit surface of
Density distribution of the transmittance adjusting body of the transmittance adjusting body unit at a position corresponding to the joint portion of the light guide plate block, and the transmittance adjusting body unit at a position corresponding to the connection portion of the light guide plate unit. and density distribution of the transmittance adjusters is, unlike each other, and has an area where the pattern density is 1 or more of the transmittance adjusters, the one or more regions the pattern density, the transmittance adjusters are A planar illumination device, wherein the planar illumination device is arranged in a double manner .
前記相対輝度F(x,y)と前記パターン密度ρ(x,y)との関係が下記式、
ρ(x,y)=c{F(x,y)−Fmin}/(Fmax−Fmin)+ρ b
(式中、cは、0.5≦c≦1を満たし、ρ b は、0<ρ b ≦1.5を満たし、Fminは、相対輝度F(x,y)の最小輝度である)
を満足する請求項1又は2に記載の面状照明装置。 A pattern density of the transmittance adjusting body of the transmittance adjusting body unit at a predetermined position (x, y) in a region corresponding to the light guide plate block is ρ (x, y), and the transmittance adjusting body unit is not provided. The maximum luminance F max of the illumination light obtained in this case is set to 1, and the relative luminance with respect to the maximum luminance F max of the illumination light emitted from the predetermined position (x, y) is F (x, y), which is added to the whole. the bias density is uniform density distributions when the [rho b,
The relationship between the relative luminance F (x, y) and the pattern density ρ (x, y) is expressed by the following equation:
ρ (x, y) = c {F (x, y) −F min } / (F max −F min ) + ρ b
(Where c satisfies 0.5 ≦ c ≦ 1, ρ b satisfies 0 <ρ b ≦ 1.5, and F min is the minimum luminance of the relative luminance F (x, y))
The planar illumination device according to claim 1 or 2, wherein:
前記棒状光源を収容する溝が形成された背面、及び、前記背面の反対面で前記棒状光源の光を出射するための光出射面とを有する少なくとも2つの平板状の導光板ユニットが一体となって形成された導光板ブロックが複数個並列に配置されて構成される導光板と、
前記導光板の光射出面側に配置され、光透過性を有するシート状の第1光学部材、及び前記第1光学部材の少なくとも一方の表面上に配置される多数の第1透過率調整体を有する第1透過率調整部材と、光透過性を有するシート状の第2光学部材、及び前記第1光学部材の少なくとも一方の表面上の前記導光板ブロックの繋ぎ目部分に対応する位置に配置される多数の第2透過率調整体を有する第2透過率調整部材とを含む透過率調整体ユニットとを備え、
前記第1透過率調整部材の前記第1透過率調整体のパターン密度が1以上となる領域を有し、パターン密度が1以上の領域には、前記透過率調整体が2重に配置されており、
かつ、前記第2透過率調整体の密度分布と、前記導光板ユニットの接続部に対応する位置の前記第1透過率調整体の密度分布とが、互いに異なることを特徴とする面状照明装置。 A rod-shaped light source;
At least two flat light guide plate units having a back surface in which a groove for accommodating the rod-shaped light source is formed and a light emitting surface for emitting light of the rod-shaped light source on the opposite surface of the back surface are integrated. A light guide plate formed by arranging a plurality of light guide plate blocks arranged in parallel;
A sheet-shaped first optical member disposed on the light exit surface side of the light guide plate and having light transmittance, and a plurality of first transmittance adjusting bodies disposed on at least one surface of the first optical member. A first transmissivity adjusting member, a sheet-like second optical member having light transmissivity, and a position corresponding to a joint portion of the light guide plate block on at least one surface of the first optical member. A transmittance adjusting body unit including a second transmittance adjusting member having a plurality of second transmittance adjusting bodies.
The first transmittance adjusting member has a region where the pattern density of the first transmittance adjusting body is 1 or more, and the transmittance adjusting body is doubled in a region where the pattern density is 1 or more. And
And the density distribution of the said 2nd transmittance | permeability adjustment body and the density distribution of the said 1st transmittance | permeability adjustment body of the position corresponding to the connection part of the said light-guide plate unit differ mutually, The planar illumination device characterized by the above-mentioned .
前記相対輝度F1(x1,y1)と前記パターン密度ρ1(x1,y1)との関係が下記式、
ρ1(x1,y1)=c1{F1(x1,y1)−F1min}/(F1max−F1min)+ρ b
(式中、c1は、0.5≦c1≦1を満たし、ρ b は、0<ρ b ≦1.5を満たし、F1minは、相対輝度F1(x1,y1)の最小輝度である)
を満足する請求項4又は5に記載の面状照明装置。 The pattern density at a predetermined position (x1, y1) of the first transmittance adjuster is ρ1 (x1, y1), the maximum luminance F1 max of illumination light when the transmittance adjuster unit is not provided is 1, the relative luminance with respect to the maximum brightness F1 max of the illumination light emitted from the predetermined position (x1, y1) and F1 (x1, y1), when the bias density is uniform density distribution that is added to the whole was [rho b In addition,
The relationship between the relative luminance F1 (x1, y1) and the pattern density ρ1 (x1, y1) is expressed by the following equation:
ρ1 (x1, y1) = c 1 {F1 (x1, y1) −F1 min } / (F1 max −F1 min ) + ρ b
(Wherein, c 1 satisfies 0.5 ≦ c 1 ≦ 1, ρ b satisfies 0 <ρ b ≦ 1.5, F1 min is the minimum luminance of the relative brightness F1 (x1, y1) is there)
The planar illumination device according to claim 4 or 5, satisfying
前記相対輝度F2(x2,y2)と前記パターン密度ρ2(x2,y2)との関係が下記式、
ρ2(x2,y2)=c2{F2(x2,y2)−F2min}/(F2max−F2min)
(式中、c2は、0.5≦c2≦1を満たし、F2minは、相対輝度F2(x2,y2)の最小輝度である)
を満足する請求項4〜6のいずれか一項に記載の面状照明装置。 The pattern density at a predetermined position (x2, y2) of the second transmittance adjuster is ρ2 (x2, y2), and the light transmittance surface of the transmittance adjuster unit when the second transmittance adjuster member is not provided. When the maximum brightness F2 max of the emitted illumination light is 1, and the relative brightness of the illumination light emitted from the predetermined position (x2, y2) with respect to the maximum brightness F2 max is F2 (x2, y2),
The relationship between the relative luminance F2 (x2, y2) and the pattern density ρ2 (x2, y2) is expressed by the following equation:
ρ2 (x2, y2) = c 2 {F2 (x2, y2) −F2 min } / (F2 max −F2 min )
(Wherein, c 2 satisfies 0.5 ≦ c 2 ≦ 1, F2 min is the minimum luminance of the relative brightness F2 (x2, y2))
The planar illumination device according to any one of claims 4 to 6, which satisfies
前記面状照明装置の光射出面側に配置される液晶表示パネルと、
前記記液晶表示パネルを駆動する駆動ユニットとを有する液晶表示装置。 The planar illumination device according to any one of claims 1 to 7,
A liquid crystal display panel disposed on the light exit surface side of the planar illumination device;
A liquid crystal display device comprising: a drive unit that drives the liquid crystal display panel.
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