JP5295826B2 - Light source unit and liquid crystal display device - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置等の後面照明(back lighting)に用いられる光ユニット、及び、それを用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an optical source unit used in the surface lighting after the liquid crystal display device (back lighting), and a liquid crystal display device using the same.

一般に、直下型光源ユニット等の光源ユニットを備えた液晶表示装置では、光源近傍とそれ以外とでは光強度が異なるため、輝度ムラが発生しやすい。そこで、従来では、光源ユニットと拡散性能を有するシートとの間に一定の距離を置き、バックライトの光を拡散させ、光強度の面内バラツキを最小にする手法をとっている。   In general, in a liquid crystal display device including a light source unit such as a direct light source unit, the light intensity is different between the vicinity of the light source and the others, and therefore, uneven brightness tends to occur. Therefore, conventionally, a method has been adopted in which a certain distance is placed between the light source unit and the sheet having diffusion performance to diffuse the light of the backlight and minimize the in-plane variation of the light intensity.

近年は、液晶表示装置の薄型化が進み、光源と、該光源光を拡散させるための光学シート(ホログラム導光体等)との間の距離が短くなっている。また、コスト低減及び消費電力低減のため、液晶表示装置の光源数を削減する手法も用いられている。ここで、従来の光源ユニットと比較し、光源のピッチ(p)と光源−光学シート間距離(z)の比(p/z)が大きくなるほど、つまり、zが小さくなるほど(図10(a)のz’)、及び/或いは、pが大きくなる(図10(b)のp’)ほど、光源ユニットの輝度ムラが顕著になる。   In recent years, liquid crystal display devices have become thinner, and the distance between a light source and an optical sheet (such as a hologram light guide) for diffusing the light source light has become shorter. In order to reduce cost and power consumption, a method of reducing the number of light sources of the liquid crystal display device is also used. Here, as compared with the conventional light source unit, the larger the ratio (p / z) of the light source pitch (p) and the light source-optical sheet distance (z), that is, the smaller z (FIG. 10A). Z ′) and / or p becomes larger (p ′ in FIG. 10B), the luminance unevenness of the light source unit becomes more prominent.

近年、輝度むらを軽減させることのできる拡散シートとして、光の拡散度合が異なる複数の拡散層が分布形成されていることを特徴とする拡散シートが存在する(特許文献1)。この拡散シートは、入射光を拡散出射することで輝度ムラを低減する機能を有し、例えば、少なくとも光源の直上位置にあたる表面部位に第一の拡散層を、また、光源の非直上位置にあたる表面部位に第二の拡散層を分布形成する。その結果、光源近傍の部位では大きな拡散度合で光が出射するため輝度が低減され、光源から離れた部位では小さな拡散度合で光が出射するため輝度の低下が抑制される。   In recent years, there is a diffusion sheet characterized in that a plurality of diffusion layers having different degrees of light diffusion are distributed and formed as a diffusion sheet that can reduce uneven brightness (Patent Document 1). This diffusion sheet has a function of reducing luminance unevenness by diffusing and emitting incident light. For example, the first diffusion layer is provided at least on a surface portion corresponding to a position directly above the light source, and a surface corresponding to a position directly above the light source A second diffusion layer is distributed and formed at the site. As a result, the luminance is reduced because light is emitted with a high degree of diffusion in a portion near the light source, and the luminance is suppressed from being lowered because light is emitted with a small degree of diffusion in a portion far from the light source.

特開2007−3852号公報JP 2007-3852 A

しかしながら、この拡散シート(第一の拡散シート)を用いた光線制御ユニットは、部分的に大きな拡散度合で光が出射するため輝度が低減することがあるが、拡散された光を効率的に利用する方法については、明示されていない。   However, the light control unit using this diffusion sheet (first diffusion sheet) emits light with a large degree of diffusion, which may reduce the brightness, but efficiently uses the diffused light. How to do is not specified.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、拡散された光を効率的に利用できる光ユニット及び液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the foregoing, and an object thereof is to provide a light source unit and a liquid crystal display device capable of utilizing the diffused light efficiently.

本発明の光ユニットは、複数の光源と、前記光源上に配設された光線制御ユニットとを備えた光源ユニットであって、前記光線制御ユニットが、シート面に垂直に光線を入射した場合に、前記シート面内の所定の方向に沿って、拡散角度が周期的に変化する第一の拡散シートと、シート面に垂直に光線を入射した場合に、拡散角度が最大値を示す第一方向での拡散角度Aと、前記第一方向に対し前記シート面内において垂直な第二方向での拡散角度Bとが異なる第二の拡散シートと、を備え、前記光源からの距離が近い順に、前記第一の拡散シート、前記第二の拡散シートであることを特徴とする。 If the light source unit of the present invention is a light source unit comprising a plurality of light sources, and a light beam control unit which is arranged on said light source, said light beam control unit, incident light rays perpendicular to the sheet surface A first diffusion sheet whose diffusion angle periodically changes along a predetermined direction in the sheet surface, and a first diffusion sheet having a maximum diffusion angle when a light beam is incident perpendicularly to the sheet surface. a diffusion angle a in the direction, comprising a, and a different second diffusion sheet and the diffusion angle B in the second direction perpendicular in the first direction with respect to the said sheet surface, in order a short distance from the light source the first diffusion sheet, and the second diffusion sheet der characterized Rukoto.

本発明の光ユニットにおいては、前記第一の拡散シートにおいて、拡散角度の変化の周期が最も小さい方向と、前記第二の拡散シートにおける前記第一方向とが直交していることが好ましい。 In light source unit of the present invention, in the first diffusion sheet, and the period is the smallest change of the direction of the diffusion angle, it is preferable that the said first direction in said second diffusion sheet are orthogonal.

本発明の光ユニットにおいては、前記第二の拡散シートに垂直に光線を入射した場合における前記第一方向での拡散角度Aが50°以上であることが好ましい。 In light source unit of the present invention, it is preferred diffusion angle A in the first direction when incident light rays perpendicular to the second diffusion sheet is 50 ° or more.

本発明の光ユニットにおいては、前記第一の拡散シートの拡散角度が、前記第一の拡散シートのシート面に形成された凹凸構造により生じることが好ましい。 In light source unit of the present invention, the diffusion angle of the first diffusion sheet is preferably produced by uneven structure formed on the sheet surface of the first diffusion sheet.

本発明の光ユニットにおいては、前記第二の拡散シートの拡散角度が、前記第二の拡散シートのシート面に形成された凹凸構造により生じることが好ましい。 In light source unit of the present invention, the diffusion angle of the second diffusion sheet is preferably produced by the second concave-convex structure formed on the sheet surface of the diffusion sheet.

本発明の光ユニットにおいては、前記凹凸構造が、干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成されていることが好ましい。 In light source unit of the present invention, the uneven structure is preferably formed by using a speckle pattern due to the interference exposure.

本発明の光ユニットにおいては、プリズムシートをさらに有し、前記第一の拡散シート、前記プリズムシート、前記第二の拡散シートの順番、又は、前記第一の拡散シート、前記第二の拡散シート、前記プリズムシートの順番に配設され、前記プリズムシートのプリズム延在方向が、前記第二の拡散シートの前記第一方向と平行であることが好ましい。 In light source unit of the present invention further includes a prism sheet, wherein the first diffusion sheet, the prism sheet, the second diffusion sheet sequence, or, the first diffusion sheet, the second diffusion Preferably, the prism sheet is disposed in this order, and the prism extending direction of the prism sheet is parallel to the first direction of the second diffusion sheet.

本発明の光源ユニットは前記光源が線状光源又は点状光源であることが好ましい The light source unit of the present invention, it is preferable that the light source is a linear light source or a point light source.

本発明の光源ユニットにおいては、前記第一の拡散シートの平面視において、高拡散角度領域は前記光源の投影領域を含んでいることが好ましい。この場合においては、前記第一の拡散シートは、前記シート面内において前記光源の投影領域からの距離が長くなるに従って、前記第一方向での拡散角度が連続的又は段階的に低くなることが好ましい。 In the light source unit of the present invention, in a plan view of the first diffusion sheet, a high diffusion angle region preferably includes a projection area of the light source. In this case, the first diffusion sheet, the distance from the projection area of the light source becomes longer within the seat face, that the diffusion angle in the first direction is continuously or stepwise decreased preferable.

本発明の液晶表示装置は、上記光源ユニットと、前記光源ユニットの上方に配設された液晶表示パネルと、を備えたことを特徴とする。   A liquid crystal display device according to the present invention includes the light source unit, and a liquid crystal display panel disposed above the light source unit.

本発明によれば、シート面に垂直に光線を入射した場合に、前記シート面内の所定の方向に沿って、拡散角度が周期的に変化する第一の拡散シートと、シート面に垂直に光線を入射した場合に、拡散角度が最大値を示す第一方向での拡散角度Aと、前記第一方向に対し前記シート面内において垂直な第二方向での拡散角度Bとが異なる第二の拡散シートと、を備え、前記光源からの距離が近い順に、前記第一の拡散シート、前記第二の拡散シートであるので、拡散された光を効率的に利用できる光ユニット及び液晶表示装置を実現することができる。 According to the present invention, when a light beam is incident on the sheet surface perpendicularly, the first diffusion sheet whose diffusion angle periodically changes along a predetermined direction in the sheet surface, and the perpendicular to the sheet surface. when incident light rays, and the diffusion angle a in the first direction indicating the maximum diffusion angle, the second of the diffusion angle B in the second direction perpendicular in said sheet surface with respect to the first direction are different comprising of a diffusion sheet, and in order distance is closer from the light source, the first diffusion sheet, the second diffusion sheet der Runode, diffused light source unit and a liquid crystal light can efficiently utilize the A display device can be realized.

光源の投影領域と光源の間の投影領域を示す図である。It is a figure which shows the projection area | region between the projection area | region of a light source, and a light source. 光源の投影領域と光源の間の投影領域を示す図である。It is a figure which shows the projection area | region between the projection area | region of a light source, and a light source. 本発明の光線制御ユニットの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the light beam control unit of this invention. 本発明の光線制御ユニットの作用を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the effect | action of the light beam control unit of this invention. (a)〜(f)は、本発明の光線制御ユニットの第一の拡散シートの拡散角度分布の例を示す図である。(A)-(f) is a figure which shows the example of the diffusion angle distribution of the 1st diffusion sheet of the light beam control unit of this invention. (a),(b)は、本発明の光線制御ユニットを用いた光源ユニットの構成を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the structure of the light source unit using the light beam control unit of this invention. (a)〜(d)は、本発明の光線制御ユニットを用いた光源ユニットの構成を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the structure of the light source unit using the light beam control unit of this invention. 異方性拡散シートの表面形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the surface form of an anisotropic diffusion sheet. 拡散角度の測定方向を示す図である。It is a figure which shows the measurement direction of a diffusion angle. (a),(b)は、光源のピッチ(p)と光源−光学シート間距離(z)を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the pitch (p) of a light source, and the distance (z) between light sources-optical sheets.

本発明の光線制御ユニットは第一の拡散シートと第二の拡散シートとを備えている。第一の拡散シートは、シート面内の所定の方向に沿って拡散角度が周期的に変化したものであり、このことにより、光源ユニットにおける周期的な光量分布を均一化する。第二の拡散シートは、拡散角度が最大値を示す第一方向での拡散角度Aと、前記第一方向に対しシート面内において垂直な第二方向での拡散角度Bとが異なる第二の拡散シートとを備えることを特徴としており、このことにより正面輝度を高くすることができる。   The light beam control unit of the present invention includes a first diffusion sheet and a second diffusion sheet. In the first diffusion sheet, the diffusion angle is periodically changed along a predetermined direction in the sheet surface, and thereby, the periodic light amount distribution in the light source unit is made uniform. The second diffusion sheet is different in that the diffusion angle A in the first direction in which the diffusion angle is maximum is different from the diffusion angle B in the second direction perpendicular to the first direction in the sheet plane. And a diffusion sheet, which can increase the front luminance.

ここで、正面輝度と正面輝度ムラの観点より、A/Bが1.1以上であることが好ましく、さらに好ましくは1.5以上200以下である。また、正面輝度の観点より、A>Bを満たす範囲で、第二方向の拡散角度Bは60°以下が好ましい。より好ましくは30°以下。最も好ましいのは、10°以下である。   Here, from the viewpoint of front luminance and front luminance unevenness, A / B is preferably 1.1 or more, and more preferably 1.5 or more and 200 or less. Further, from the viewpoint of front luminance, the diffusion angle B in the second direction is preferably 60 ° or less in a range satisfying A> B. More preferably, it is 30 ° or less. Most preferred is 10 ° or less.

ここで、本発明における拡散角度とは、輝度がピーク輝度の半分に減衰する角(半値角)の2倍の角度(FWHM:Full Width Half Maximum)をいう。この拡散角度は例えば日本電色工業株式会社製の変角光度計(GC−5000L)で拡散シート凹凸面の法線方向から、凹凸面側に入射した光に対する透過光強度の角度分布を測定することによって求めることができる。ここで言う拡散シート凹凸面の法線方向とは、図9に示す矢印の方向である。ここでA=Bは等方性拡散であることを意味し、それ以外は異方性拡散であることを意味しており、本発明における拡散角度の表記方法としてはすべて、「A×B」という形で表す。   Here, the diffusion angle in the present invention refers to an angle (FWHM: Full Width Half Maximum) that is twice the angle at which the luminance attenuates to half of the peak luminance (half-value angle). This diffusion angle is measured by, for example, an angle distribution photometer (GC-5000L) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., from the normal direction of the uneven surface of the diffusion sheet, and the angular distribution of transmitted light intensity with respect to light incident on the uneven surface side. Can be determined by The normal direction of the uneven surface of the diffusion sheet referred to here is the direction of the arrow shown in FIG. Here, A = B means isotropic diffusion, and other than that means anisotropic diffusion, and all the notation methods of the diffusion angle in the present invention are “A × B”. It expresses in the form.

また、第一の拡散シートにおいて、拡散角度の変化の周期が最も小さい方向、すなわち、シート面内の様々な方向に沿って、拡散角度を測定した場合、測定した方向のうち、極大値あるいは極小値が現れる周期が最も小さい方向と、第二の拡散シートにおける前記第一方向とが、略直交していると、第一の拡散シートで拡散された光の量を効果的に維持することができるため好ましい。   Further, in the first diffusion sheet, when the diffusion angle is measured along the direction in which the change period of the diffusion angle is the smallest, that is, along various directions in the sheet surface, the maximum value or the minimum value among the measured directions. When the direction in which the period in which the value appears is smallest and the first direction in the second diffusion sheet are substantially orthogonal, the amount of light diffused in the first diffusion sheet can be effectively maintained. This is preferable because it is possible.

輝度ムラの抑制の観点より、第二の拡散シートにおいて前記第一方向の拡散角度Aが50°以上であることが好ましい。さらに好ましい拡散角度は60°以上であり、さらに好ましくは70°以上である。また、輝度の観点より、拡散角度は140°以下であることが好ましい。また、第二の拡散シートの面内拡散角度分布は均一であると、制御設計がしやすいので好ましい。   From the viewpoint of suppressing luminance unevenness, the diffusion angle A in the first direction is preferably 50 ° or more in the second diffusion sheet. A more preferable diffusion angle is 60 ° or more, and more preferably 70 ° or more. From the viewpoint of luminance, the diffusion angle is preferably 140 ° or less. Further, it is preferable that the in-plane diffusion angle distribution of the second diffusion sheet is uniform because control design is easy.

このような拡散角度は、拡散シート中どこかに、拡散シート面内方向に屈折率変化を持たせることにより実現できる。例えば、基材内部に基材とは屈折率の異なる球状あるいは楕円球状の粒子を含有させてもよく、表面に多数の凹凸構造を設けても良い。表面に多数の凹凸構造を設けて拡散シートと成した方が、シートの厚みを薄くできる、拡散角度制御が容易になる、光源ユニットに組み込んだ場合に、より高い輝度ムラ解消効果を発揮するという点で好ましい。凹凸構造とは、例えば、表面に多数の突起部が設けられた構造である。突起部の形状は、略円錐状、略球状、略楕円体状、略レンチキュラーレンズ状、略放物線状のいずれでもよく、各突起部は、規則的に配列していても、不規則に配列していてもよい。また、突起部間は連続的な曲面でつながっていてもよい。また、不規則な凹凸が連続的な曲面でつながっている擬似ランダム構造も、好ましく用いることができる。この擬似ランダム構造としては、干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成される微細な3次元構造であることが好ましい。   Such a diffusion angle can be realized by providing a change in refractive index somewhere in the diffusion sheet in the in-plane direction of the diffusion sheet. For example, spherical or oval spherical particles having a refractive index different from that of the base material may be contained in the base material, and a number of uneven structures may be provided on the surface. If the diffusion sheet is made by providing a large number of uneven structures on the surface, the thickness of the sheet can be reduced, the diffusion angle can be controlled easily, and when incorporated in a light source unit, it will exhibit a higher brightness unevenness elimination effect. This is preferable. The uneven structure is, for example, a structure in which a large number of protrusions are provided on the surface. The shape of the protrusions may be approximately conical, approximately spherical, approximately ellipsoidal, approximately lenticular lens, or approximately parabolic, and the protrusions may be regularly or irregularly arranged. It may be. Further, the protrusions may be connected by a continuous curved surface. Further, a pseudo random structure in which irregular irregularities are connected by a continuous curved surface can also be preferably used. The pseudo-random structure is preferably a fine three-dimensional structure formed using a speckle pattern by interference exposure.

干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成される微細な3次元構造は、機械加工では困難であった20μm以下の微細な凹凸構造の形成に適している。特に、非平面スペックルを用いて凹凸を形成する方法は、拡散シート上の領域に応じて、拡散角度を変えるような場合に、適した製法である。また、マイクロレンズのような等方的な形状や、レンチキュラーレンズのような異方的な形状も容易に形成することができる。この凹凸構造は、モアレ抑制などの観点から、高さ及びピッチが不規則であることが好ましい。   A fine three-dimensional structure formed using a speckle pattern by interference exposure is suitable for forming a fine concavo-convex structure of 20 μm or less, which was difficult by machining. In particular, the method of forming irregularities using non-planar speckles is a suitable manufacturing method when changing the diffusion angle according to the region on the diffusion sheet. Also, an isotropic shape such as a microlens and an anisotropic shape such as a lenticular lens can be easily formed. This concavo-convex structure is preferably irregular in height and pitch from the viewpoint of suppressing moire.

表面構造の凹凸密度は、例えば走査型電子顕微鏡で観察した拡散シート断面形状のピッチやアスペクト比、表面粗さ等から判断できる。また、レーザー共焦点顕微鏡による拡散シート表面の観察像からも、前記ピッチ、アスペクト比や、表面粗さ等を読み取ることができる。   The uneven density of the surface structure can be determined from, for example, the pitch, aspect ratio, surface roughness, etc. of the cross-sectional shape of the diffusion sheet observed with a scanning electron microscope. Further, the pitch, aspect ratio, surface roughness, and the like can also be read from an observation image of the diffusion sheet surface by a laser confocal microscope.

この干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成された3次元構造を表面に有する拡散シートは、具体的には次のようにして製造することができる。まず、予め干渉露光により、レーザー光をレンズやマスクを介して感光性材料やフォトレジストに照射し、スペックルパターンを形成させたサブマスタ型を作製する。拡散角度が位置によって変化する第一の拡散シートのような場合は、レーザー照射システムを構成する部材間の距離やサイズを変えスペックルパターンの寸法、形状及び方向を調節することにより、拡散角度を制御し、異なる拡散角度をもつ凹凸構造を記録することができる。   Specifically, a diffusion sheet having a three-dimensional structure formed on the surface using a speckle pattern formed by interference exposure can be manufactured as follows. First, a sub-master type in which a speckle pattern is formed by irradiating a photosensitive material or a photoresist with laser light through a lens or a mask in advance by interference exposure. In the case of the first diffusion sheet in which the diffusion angle changes depending on the position, the diffusion angle is adjusted by changing the distance and size between the members constituting the laser irradiation system and adjusting the size, shape and direction of the speckle pattern. It is possible to control and record concavo-convex structures with different diffusion angles.

一般に、拡散角度は、スペックルの平均サイズ及び形状に依存する。スペックルが小さければ拡散角度が高い。また、前記凹凸の単位構造は等方性のものに限らず、異方性のものを形成することもでき、両者の複合された凹凸構造とすることもできる。スペックルが横方向の長円形であれば、角度分布の形は縦方向の長円形となる。図8はこの方法により得られた異方性拡散シートの表面形態の一例であり、矢印方向が拡散角度Aに相当する。このように作製したサブマスタ型に電鋳などの方法で金属を被着してこの金属にスペックルパターンを転写してマスタ型を作製する。光透過性樹脂層に、上記マスタ型を用いて紫外線による賦形を行って光透過性樹脂層の光取り出し面にスペックルパターンを転写する。拡散角度を位置によって変えた第一の拡散シートの詳細な製造方法については、特表2003−525472号公報に開示されている。この内容は、全てここに含めておく。また、拡散角度は凹凸構造のピッチ、高さ、アスペクト比を変えて制御しても構わない。   In general, the diffusion angle depends on the average size and shape of the speckle. If the speckle is small, the diffusion angle is high. Moreover, the unit structure of the unevenness is not limited to an isotropic one, and an anisotropic one can be formed, or an uneven structure in which both are combined can be formed. If the speckle is an oval in the horizontal direction, the shape of the angular distribution is an oval in the vertical direction. FIG. 8 is an example of the surface form of the anisotropic diffusion sheet obtained by this method, and the arrow direction corresponds to the diffusion angle A. A metal is deposited on the thus produced submaster mold by a method such as electroforming, and a speckle pattern is transferred to the metal to produce a master mold. A speckle pattern is transferred to the light extraction surface of the light-transmitting resin layer by forming the light-transmitting resin layer with ultraviolet rays using the master mold. A detailed manufacturing method of the first diffusion sheet in which the diffusion angle is changed depending on the position is disclosed in JP-T-2003-525472. All this content is included here. The diffusion angle may be controlled by changing the pitch, height, and aspect ratio of the concavo-convex structure.

また、本発明の拡散シートを拡散シート表面の凹凸構造によって実現する場合、凹凸構造はシートの入光面、出光面どちらにあっても、あるいは両方にあっても良いが、輝度向上、及び輝度ムラ軽減の観点から、主たる凹凸構造は出光面にあることが好ましく、入射面側が平滑面となっていることがより好ましい。なお、一般に拡散シートを積層する場合等に、傷つき防止のため、光学特性に大きな影響を与えない範囲で、入射面に極微量のビーズを塗布する場合がある。このような場合も平滑面に含まれるものとする。   Further, when the diffusion sheet of the present invention is realized by the concavo-convex structure on the surface of the diffusing sheet, the concavo-convex structure may be on either the light incident surface or the light exit surface of the sheet, or both. From the viewpoint of reducing unevenness, the main uneven structure is preferably on the light exit surface, and more preferably on the incident surface side is a smooth surface. In general, when a diffusion sheet is laminated, a very small amount of beads may be applied to the incident surface within a range that does not significantly affect the optical characteristics in order to prevent damage. Such a case is also included in the smooth surface.

また、本発明に係る光線制御ユニットにプリズムシートを好ましく併用することができる。このとき、プリズムシートは、第一の拡散シート、プリズムシート、第二の拡散シートの順番、あるいは第一の拡散シート、第二の拡散シート、プリズムシートの順番のように、第一拡散シートの上方に配置されることが好ましい。このとき、第一の拡散シート、第二の拡散シート、プリズムシートの間などに、さらに他の光学シートを組み合わせても良い。また、前記プリズムシートのプリズム延在方向は、前記第二拡散シートの前記第一方向と正面輝度を高くする観点で、平行であることが好ましい。   Moreover, a prism sheet can be preferably used in combination with the light beam control unit according to the present invention. At this time, the prism sheet is the order of the first diffusion sheet, the prism sheet, the second diffusion sheet, or the order of the first diffusion sheet, the second diffusion sheet, and the prism sheet. It is preferable to be arranged on the upper side. At this time, another optical sheet may be further combined between the first diffusion sheet, the second diffusion sheet, and the prism sheet. The prism extending direction of the prism sheet is preferably parallel to the first direction of the second diffusion sheet from the viewpoint of increasing the front luminance.

次に、上述した本発明に係る光線制御ユニットを用いた光源ユニットについて説明する。
図1及び図2は、光源の投影領域と光源の間の投影領域を示したものである。前記光源は、少なくとも2つの光源からなり、光源としては、図1に示すように、冷陰極管(CCFL)などの線光源や、図2に示すように、LED(発光ダイオード)、レーザーなどの点光源を用いることができる。図1及び図2において、参照符号1−aは第一の拡散シートの平面視における光源上の投影領域を含む出光面の第一領域を示し、参照符号1−bは第一の拡散シートの平面視における光源間の投影領域を含む出光面の第二領域を示す。また、参照符号1−cはCCFL光源を示し、参照符号1−dはLED光源を示す。なお、図1及び図2では、全体の領域を前記第一領域と、前記第二領域との2つに分割しているが、少なくとも光源上の投影領域を含む第一の領域と、近接する光源の中間に位置する第二の領域とで差異があればよく、領域内の拡散角度はさらに光源との距離によって変化していてもよい。
Next, a light source unit using the above-described light beam control unit according to the present invention will be described.
1 and 2 show a projection area between a light source and a projection area between the light sources. The light source includes at least two light sources, such as a linear light source such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) as shown in FIG. 1, an LED (light emitting diode) or a laser as shown in FIG. A point light source can be used. 1 and 2, reference numeral 1-a indicates a first area of the light exit surface including a projection area on the light source in a plan view of the first diffusion sheet, and reference numeral 1-b indicates the first diffusion sheet. The 2nd area | region of the light emission surface containing the projection area | region between the light sources in planar view is shown. Reference numeral 1-c indicates a CCFL light source, and reference numeral 1-d indicates an LED light source. In FIGS. 1 and 2, the entire area is divided into the first area and the second area, but at least close to the first area including the projection area on the light source. It is sufficient that there is a difference between the second region located in the middle of the light source, and the diffusion angle in the region may further change depending on the distance from the light source.

図3は、本発明の光線制御ユニットの一例の断面図を示したものである。この光線制御ユニットは、シート表面に曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列されており、この凹凸構造によって、部分的に拡散性能の異なる第一の拡散シート11と、拡散層として曲面形状を有する凹凸部が多数連続して配列し、拡散性能が面内均一な第二の拡散シート10と、第一の拡散シート11の凹凸構造側と反対側に配設された光源であるCCFL12と、CCFL12の拡散シート側と反対側に配設された反射シート13とから主に構成されている。このとき、拡散シートの設置順番や凹凸面の向きなどの配設については図3に限定されないが、図3に示すように、光源からの距離が近い順に、第一の拡散シート、第二の拡散シートであることが好ましく、凹凸面が出光面に設けられていることが、正面輝度が高くし正面輝度ムラも抑制することができるので好ましい。   FIG. 3 shows a cross-sectional view of an example of the light beam control unit of the present invention. In this light beam control unit, a large number of concave and convex portions having a curved surface shape are continuously arranged on the surface of the sheet, and by this concave and convex structure, the first diffusion sheet 11 having partially different diffusion performance and the curved surface shape as a diffusion layer. A plurality of concavo-convex portions having a plurality of concavities and convexities, the second diffusion sheet 10 having a uniform diffusion performance in the surface, and the CCFL 12 that is a light source disposed on the opposite side of the first diffusion sheet 11 to the concavo-convex structure side; The reflection sheet 13 is disposed mainly on the opposite side of the CCFL 12 from the diffusion sheet side. At this time, the arrangement of the diffusion sheets, such as the order of installation and the direction of the uneven surface, is not limited to FIG. 3, but as shown in FIG. It is preferable that the sheet is a diffusion sheet, and it is preferable that the uneven surface is provided on the light exit surface because the front luminance is high and the front luminance unevenness can be suppressed.

図4に示すように、CCFL12から直接的に、もしくは反射シート13を介して間接的に第一の拡散シート11に入った光は、第一の拡散シート11表面の凹凸構造に伴う拡散性能の違いにより、前記第一領域では、出光面の凹凸構造により光源からの光が十分に拡散し、光源直上の領域における輝度を低減させることができる。一方、前記第二領域では、出光面の凹凸構造による拡散が少なく、前記第一領域で拡散された光が光源間の領域から出射することになり、この結果、光源直上の領域と、光源間の領域との間の輝度差が小さくなる。   As shown in FIG. 4, the light that has entered the first diffusion sheet 11 directly from the CCFL 12 or indirectly via the reflection sheet 13 has diffusion performance associated with the uneven structure on the surface of the first diffusion sheet 11. Due to the difference, in the first region, the light from the light source is sufficiently diffused by the concavo-convex structure of the light exit surface, and the luminance in the region directly above the light source can be reduced. On the other hand, in the second region, there is little diffusion due to the uneven structure of the light exit surface, and the light diffused in the first region is emitted from the region between the light sources. The brightness difference with the area is reduced.

ここで、第一の拡散シート11の上方に第二の拡散シート10を配設することにより、第一の拡散シート11の前記第一領域、前記第二領域から出射する光の向きを揃え、特に第一領域で拡散され、光源間の第二領域へ出射する光の向きを、異方性の第二拡散シートにより第一領域に再拡散されることを抑制しつつ、正面に立ち上げることが出来るため、正面から見て輝度の高い状態を作り出すことができる。   Here, by arranging the second diffusion sheet 10 above the first diffusion sheet 11, the first region of the first diffusion sheet 11 and the direction of light emitted from the second region are aligned, In particular, the direction of the light diffused in the first region and emitted to the second region between the light sources is raised to the front while suppressing re-diffuse to the first region by the anisotropic second diffusion sheet Therefore, it is possible to create a state of high brightness when viewed from the front.

図5は、第一の拡散シートの拡散角度分布の例を示している。図5に示すように、第一の拡散シートの高拡散角度領域は、光源の投影領域(光源の直上領域、前記第一領域)を含むことが正面輝度ムラ抑制のために好ましい。ここでいう高拡散角度領域とは、拡散角度が、最大値の1/2以上となる領域とする。   FIG. 5 shows an example of the diffusion angle distribution of the first diffusion sheet. As shown in FIG. 5, the high diffusion angle region of the first diffusion sheet preferably includes a light source projection region (a region directly above the light source, the first region) in order to suppress front luminance unevenness. Here, the high diffusion angle region is a region where the diffusion angle is ½ or more of the maximum value.

本発明において、第一の拡散シートは、シート面内において光源の投影領域からの距離が離れるほど、拡散角度が低くなることが好ましい。すなわち、面内の光の量が一定となるように、前記第一領域から前記第二領域における拡散角度を最適化することで、輝度ムラの軽減を図ることができる。拡散角度は、前記光源から前記出光面までの距離が長くなるほど低くなっていることが好ましい。さらに、前記光源から前記出光面までの距離が長くなるに従って、前記出光面の拡散角度が、連続的又は段階的に低くなることがより好ましい。拡散角度の変化は、厳密に直線状、曲線状、階段状でなくてもよく、拡散角度の測定バラツキなどにより、直線状、曲線状、階段状から若干はずれた形状や、直線と曲線の混合形状であってもよい。図5(a)から図5(f)には、拡散角度が、前記第一領域から前記第二領域にかけて直線状、直線と曲線の混合形状、或いは階段状に、減少している第一の拡散シートの例が示されている。   In the present invention, it is preferable that the first diffusion sheet has a lower diffusion angle as the distance from the projection region of the light source increases in the sheet surface. That is, luminance unevenness can be reduced by optimizing the diffusion angle from the first region to the second region so that the amount of light in the plane is constant. The diffusion angle is preferably lower as the distance from the light source to the light exit surface is longer. Furthermore, as the distance from the light source to the light exit surface becomes longer, the diffusion angle of the light exit surface is more preferably lowered continuously or stepwise. The change in the diffusion angle does not have to be strictly linear, curved, or stepped. Due to variations in the measurement of the diffusion angle, the shape is slightly different from linear, curved, or stepped, or a mixture of lines and curves. It may be a shape. In FIG. 5A to FIG. 5F, the diffusion angle decreases from the first region to the second region in a linear shape, a mixed shape of straight lines and curves, or a staircase shape. An example of a diffusion sheet is shown.

シート内の各領域間の拡散角度はなめらかに変化することが好ましい。特に、高拡散角度領域に連続する複数のピーク値を含む形状が輝度むら低減の観点から好ましい(図5(d))。また、低拡散角度領域の形状が下に凸の曲線状であるものも輝度むら低減の観点から好ましい(図5(b),(d),(f))。   It is preferable that the diffusion angle between the regions in the sheet changes smoothly. In particular, a shape including a plurality of peak values continuous in the high diffusion angle region is preferable from the viewpoint of reducing luminance unevenness (FIG. 5D). In addition, it is also preferable that the shape of the low diffusion angle region is a downward convex curve from the viewpoint of reducing luminance unevenness (FIGS. 5B, 5D, and 5F).

第一の拡散シートが異方性拡散シートである場合、少なくとも一方向での拡散角度が周期的に変化していれば良い。例えば、周期的に変化する方向の拡散角度と前記方向と垂直な拡散角度で、周期の最大値と最小値を示したとき、50°×30°〜50°×1°のように高拡散方向が変化せず、それと垂直な低拡散方向の拡散角度が変化してもよく、1°×60°〜1°×80°のように、高拡散方向が変化しても良い。   When the first diffusion sheet is an anisotropic diffusion sheet, it is sufficient that the diffusion angle in at least one direction changes periodically. For example, when the maximum value and the minimum value of the period are shown by the diffusion angle in the direction that changes periodically and the diffusion angle perpendicular to the direction, the high diffusion direction such as 50 ° × 30 ° to 50 ° × 1 °. Does not change, the diffusion angle in the low diffusion direction perpendicular thereto may change, and the high diffusion direction may change, such as 1 ° × 60 ° to 1 ° × 80 °.

本発明に係る光線制御ユニットは、第一の拡散シートの下に、平面性・自立性を保持するために、透明な板や拡散板を好ましく併用することができる。拡散板は、光を拡散させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどに、光を拡散させる効果がある有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、前記拡散板は、表面に凹凸構造が形成されていても良い。前記拡散板表面の凹凸構造としては、等方性のマイクロレンズ、異方性のプリズム条列或いはレンチキュラーレンズなどが表面に形成されていても良い。これらには、必要に応じて、前記有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、2成分以上の樹脂を混合し、延伸してシート状とした拡散板も用いることができる。また、さらに拡散シートや反射型偏光シートなどの光学シートと組み合わせても良い。   In the light beam control unit according to the present invention, a transparent plate or a diffusion plate can be preferably used together under the first diffusion sheet in order to maintain flatness and self-supporting property. Various diffusers can be used as long as they can diffuse light. For example, polystyrene, acrylic resin, polycarbonate, cycloolefin polymer, or the like can be used in which an organic polymer or inorganic fine particles having an effect of diffusing light are added. The diffusion plate may have an uneven structure on the surface. As the concavo-convex structure on the surface of the diffusion plate, an isotropic microlens, an anisotropic prism array, a lenticular lens, or the like may be formed on the surface. These may be added with the organic polymer or inorganic fine particles as required. A diffusion plate in which two or more components are mixed and stretched to form a sheet can also be used. Further, it may be combined with an optical sheet such as a diffusion sheet or a reflective polarizing sheet.

反射シート13は、光を反射させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどの樹脂を発泡させて内部に微細な空気の粒を入れシート状としたもの、2成分以上の樹脂を混合してシート状としたもの、屈折率の異なる樹脂層を積層したシート、などを用いることができる。また、前記反射シートは、表面に凹凸構造が形成されていても良い。これらには、必要に応じて、表面に無機微粒子などを添加したものを用いることができる。   As the reflection sheet 13, various materials can be used as long as they can reflect light. For example, a resin such as polyester or polycarbonate is foamed and fine air particles are made into a sheet, and a sheet is formed by mixing two or more resins, and resin layers with different refractive indexes are laminated. Sheet, etc. can be used. The reflective sheet may have a concavo-convex structure on the surface. As these, those having inorganic fine particles added to the surface can be used as necessary.

次に、上述した本発明の光線制御ユニットを用いた光源ユニットについて説明する。図6(a),(b)は、光源ユニットの概略構成を示す図である。前記光源ユニットは、少なくとも二つの光源12と、前記光源12の上方に配設される第一の拡散シート11と、その上方に配設される第二の拡散シート10と、を具備する構成を採る。また、光源12の下方には、光を反射させるための反射シート13が使用される。したがって、上記構成を有していれば、さらに、少なくとも一つの光学シート、輝度向上フィルム等を配設しても良い。   Next, a light source unit using the light beam control unit of the present invention described above will be described. 6A and 6B are diagrams showing a schematic configuration of the light source unit. The light source unit includes at least two light sources 12, a first diffusion sheet 11 disposed above the light source 12, and a second diffusion sheet 10 disposed above the light source unit. take. Further, below the light source 12, a reflection sheet 13 for reflecting light is used. Therefore, if it has the said structure, you may arrange | position at least 1 optical sheet, a brightness enhancement film, etc. further.

本発明の光線制御ユニットを用いた光源ユニットは、他の配設構成、例えば図7(a)から図7(d)に示す配設構成を採用することができる。図7(a)から図7(d)は、いずれも本発明の光線制御ユニットを用いた他の構成を示す図である。光源については、直下型CCFLを用いた場合について説明しているが、光源として、直下型LEDを用いても良い。   The light source unit using the light beam control unit of the present invention can adopt other arrangement configurations, for example, the arrangement configurations shown in FIGS. 7 (a) to 7 (d). FIG. 7A to FIG. 7D are diagrams showing other configurations using the light beam control unit of the present invention. As for the light source, a case where a direct type CCFL is used is described, but a direct type LED may be used as the light source.

図7(a)に示す構成は、図6(a)に示す構成において、本発明に係る光線制御ユニットに、拡散板14を少なくとも1枚配置した構成である。図7(b),(c)は、図7(a)に示す構成の上に、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート(プリズムシート)15を組み込んだ構成(図7(b)では第二の拡散シート10の上、図7(c)では第一の拡散シート11と第二の拡散シート10の間)である。また、図7(d)は、図6(a)に示す構成の下方(第一の拡散シート11の下)に、拡散板14を配置し、上方にアレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート15、反射型偏光シート16をこの順に配置してなるものである。   The configuration shown in FIG. 7A is a configuration in which at least one diffusion plate 14 is arranged in the light beam control unit according to the present invention in the configuration shown in FIG. 7B and 7C show a configuration in which an optical sheet (prism sheet) 15 having an arrayed prism arrangement structure is incorporated on the configuration shown in FIG. 7A (first in FIG. 7B). On the second diffusion sheet 10, in FIG. 7C, it is between the first diffusion sheet 11 and the second diffusion sheet 10. FIG. 7D shows an optical sheet in which a diffusion plate 14 is arranged below the configuration shown in FIG. 6A (below the first diffusion sheet 11) and has an array of prism arrangement structures above. 15 and the reflective polarizing sheet 16 are arranged in this order.

拡散板14は、平面性・自立性を保持するために、好ましく併用することができる。拡散板14は、光を拡散させることのできるものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、ポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどに、光を拡散させる効果がある有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、前記拡散板14は、表面に凹凸構造が形成されていても良い。前記拡散板表面の凹凸構造としては、等方性のマイクロレンズ、異方性のプリズム条列或いはレンチキュラーレンズなどが表面に形成されていても良い。これらには、必要に応じて、前記有機ポリマーや無機微粒子を添加したものを用いることができる。また、2成分以上の樹脂を混合し、延伸してシート状とした拡散板も用いることができる。   The diffusing plate 14 can be preferably used together in order to maintain flatness and self-supporting property. As the diffusing plate 14, various materials can be used as long as they can diffuse light. For example, polystyrene, acrylic resin, polycarbonate, cycloolefin polymer, or the like can be used in which an organic polymer or inorganic fine particles having an effect of diffusing light are added. Further, the diffusion plate 14 may have an uneven structure on the surface. As the concavo-convex structure on the surface of the diffusion plate, an isotropic microlens, an anisotropic prism array, a lenticular lens, or the like may be formed on the surface. These may be added with the organic polymer or inorganic fine particles as required. A diffusion plate in which two or more components are mixed and stretched to form a sheet can also be used.

光線制御ユニット全体としては、複数の光源を用いている。光源としては、図6に示すように、冷陰極管(CCFL)などの線光源や、LED(発光ダイオード)、レーザーなどの点光源を用いることができる。光源の配置は画像の表示面に対して、直下に配列されている。このように、少なくとも二つの光源と、前記光源の上方に配設された本発明の光線制御ユニットとで光源ユニットを構成することができる。   As the whole light beam control unit, a plurality of light sources are used. As the light source, as shown in FIG. 6, a linear light source such as a cold cathode tube (CCFL), or a point light source such as an LED (light emitting diode) or a laser can be used. The arrangement of the light sources is arranged directly below the image display surface. Thus, a light source unit can be constituted by at least two light sources and the light beam control unit of the present invention disposed above the light sources.

これらの光源ユニットは、図6や図7に示す構成上に液晶表示パネルを配設して、液晶表示パネルに光を供給することで、液晶表示装置としても用いることができる。   These light source units can be used as a liquid crystal display device by disposing a liquid crystal display panel on the configuration shown in FIGS. 6 and 7 and supplying light to the liquid crystal display panel.

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Next, examples carried out to clarify the effects of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.

光学シートとして実施例1〜実施例5及び比較例1において記載がないものについて、すなわち、反射シート、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート、反射型偏光シートについては、ソニー社製のBRAVIA KDL32−JE1に使用されている反射シート、アレイ状のプリズム配列構造を有する光学シート(以下、プリズムシートと略記)、反射型偏光シート(以下、DBEFと略記。3M社製)を用いた。拡散板は厚み1.5mmのデラグラス(登録商標)DL(旭化成ケミカルズ社製、商品名(DSF60))を用いた。   As for the optical sheet which is not described in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, that is, for the reflective sheet, the optical sheet having an arrayed prism arrangement structure, and the reflective polarizing sheet, BRAVIA KDL32 manufactured by Sony Corporation is used. -A reflective sheet used in JE1, an optical sheet having an arrayed prism arrangement structure (hereinafter abbreviated as a prism sheet), and a reflective polarizing sheet (hereinafter abbreviated as DBEF; manufactured by 3M) were used. Delaglass (registered trademark) DL (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, trade name (DSF60)) having a thickness of 1.5 mm was used as the diffusion plate.

また、光線制御ユニットの光源として、BRAVIA KDL32−JE1のCCFL光源を用いた。輝度及び正面から見た輝度ムラは、コニカミノルタセンシング株式会社製の2次元色彩輝度計(CA−2000)を使用し、光線制御ユニットから75cm離して設置し、光線制御ユニットの中心部22mm×178mm[34ドット分(x)×275ドット分(y)]の範囲で測定した平均輝度値を輝度とした。このとき、図1に示すようにx軸はCCFLと平行であり、y軸はCCFL光源と垂直となるように測定した。   Further, a BRAVIA KDL32-JE1 CCFL light source was used as the light source of the light beam control unit. The brightness unevenness seen from the brightness and the front is measured by using a two-dimensional color luminance meter (CA-2000) manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd., 75 cm away from the light control unit, and the center of the light control unit is 22 mm × 178 mm. The average luminance value measured in the range of [34 dots (x) × 275 dots (y)] was defined as the luminance. At this time, as shown in FIG. 1, measurement was performed so that the x axis was parallel to the CCFL and the y axis was perpendicular to the CCFL light source.

(実施例1)
光源下方に反射シート、光源上方に拡散板、本発明の光線制御ユニット、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、実施例1の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する第一の拡散シートについては、厚さ100μmのPET基材上に、図1に示すような、平面視における光源の投影領域(第一領域)の出光面に最大拡散角度が30°×30°となる凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域(第二領域)の出光面に最小拡散角度が1°×1°となる凹凸構造を設け、前記第一領域から第二領域にかけ、図5(d)に示すようになめらかに変化しているような等方拡散シートを用いた。このとき、拡散角度の変化の周期の最も小さい方向を、y軸方向と一致するよう配設した。
Example 1
The light source control unit of Example 1 was configured by arranging the reflection sheet below the light source, the diffuser plate above the light source, the light beam control unit of the present invention, the prism sheet, and the reflective polarizing film in this order. About the 1st diffusion sheet which comprises the light beam control unit of this invention, on the light emission surface of the projection area | region (1st area | region) of the light source in planar view as shown in FIG. An uneven structure with a maximum diffusion angle of 30 ° × 30 ° is provided, and an uneven structure with a minimum diffusion angle of 1 ° × 1 ° is provided on the light exit surface of the projection region (second region) between the light sources in plan view, An isotropic diffusion sheet that is smoothly changed from the first region to the second region as shown in FIG. 5 (d) was used. At this time, the direction with the smallest period of change of the diffusion angle was arranged so as to coincide with the y-axis direction.

また、本発明の光線制御ユニットを構成する第二の拡散シートについては、拡散角度が60°×95°の異方拡散シートを用いた。このとき、高拡散方向をx軸方向と一致するように配設した。   For the second diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention, an anisotropic diffusion sheet having a diffusion angle of 60 ° × 95 ° was used. At this time, the high diffusion direction was arranged so as to coincide with the x-axis direction.

ここで、CCFLの中心からDPまでの距離zを14.6mmとし、実施例1の光線制御ユニットにおける輝度を上記の方法で測定した。その結果を下記表1に示す。   Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 14.6 mm, and the luminance in the light control unit of Example 1 was measured by the above method. The results are shown in Table 1 below.

(実施例2)
光源下方に反射シート、光源上方に拡散板、本発明の光線制御ユニット、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、実施例2の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する第一の拡散シートについては、厚さ100μmのPET基材上に、図1に示すような、平面視における光源の投影領域(第一領域)の出光面に最大拡散角度が30°×30°となる凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域(第二領域)の出光面に最小拡散角度が1°×1°となる凹凸構造を設け、前記第一領域から第二領域にかけ、図5(d)に示すようになめらかに変化しているような等方拡散シートを用いた。このとき、拡散角度の変化の周期の最も小さい方向を、y軸方向と一致するよう配設した。
(Example 2)
The light source control unit of Example 2 was configured by arranging the reflection sheet below the light source, the diffusion plate above the light source, the light beam control unit of the present invention, the prism sheet, and the reflective polarizing film in this order. About the 1st diffusion sheet which comprises the light beam control unit of this invention, on the light emission surface of the projection area | region (1st area | region) of the light source in planar view as shown in FIG. An uneven structure with a maximum diffusion angle of 30 ° × 30 ° is provided, and an uneven structure with a minimum diffusion angle of 1 ° × 1 ° is provided on the light exit surface of the projection region (second region) between the light sources in plan view, An isotropic diffusion sheet that is smoothly changed from the first region to the second region as shown in FIG. 5 (d) was used. At this time, the direction with the smallest period of change of the diffusion angle was arranged so as to coincide with the y-axis direction.

また、本発明の光線制御ユニットを構成する第二の拡散シートについては、拡散角度が60°×10°の異方拡散シートを用いた。このとき、高拡散方向をy軸方向と一致するように配設した。   For the second diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention, an anisotropic diffusion sheet having a diffusion angle of 60 ° × 10 ° was used. At this time, the high diffusion direction was arranged so as to coincide with the y-axis direction.

ここで、CCFLの中心からDPまでの距離zを14.6mmとし、実施例2の光線制御ユニットにおける輝度を上記の方法で測定した。その結果を下記表1に併記する。   Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 14.6 mm, and the luminance in the light beam control unit of Example 2 was measured by the above method. The results are also shown in Table 1 below.

(実施例3)
光源下方に反射シート、光源上方に拡散板、本発明の光線制御ユニット、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、実施例3の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する第一の拡散シートについては、厚さ100μmのPET基材上に、図1に示すような、平面視における光源の投影領域(第一領域)の出光面に最大拡散角度が30°×30°となる凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域(第二領域)の出光面に最小拡散角度が1°×1°となる凹凸構造を設け、前記第一領域から第二領域にかけ、図5(d)に示すようになめらかに変化しているような等方拡散シートを用いた。このとき、拡散角度の変化の周期の最も小さい方向を、y軸方向と一致するよう配設した。
(Example 3)
The light source control unit of Example 3 was configured by arranging the reflection sheet below the light source, the diffusion plate above the light source, the light beam control unit of the present invention, the prism sheet, and the reflective polarizing film in this order. About the 1st diffusion sheet which comprises the light beam control unit of this invention, on the light emission surface of the projection area | region (1st area | region) of the light source in planar view as shown in FIG. An uneven structure with a maximum diffusion angle of 30 ° × 30 ° is provided, and an uneven structure with a minimum diffusion angle of 1 ° × 1 ° is provided on the light exit surface of the projection region (second region) between the light sources in plan view, An isotropic diffusion sheet that is smoothly changed from the first region to the second region as shown in FIG. 5 (d) was used. At this time, the direction with the smallest period of change of the diffusion angle was arranged so as to coincide with the y-axis direction.

また、本発明の光線制御ユニットを構成する第二の拡散シートについては、拡散角度が60°×10°の異方拡散シートを用いた。このとき、高拡散方向をx軸方向と一致するように配設した。   For the second diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention, an anisotropic diffusion sheet having a diffusion angle of 60 ° × 10 ° was used. At this time, the high diffusion direction was arranged so as to coincide with the x-axis direction.

ここで、CCFLの中心からDPまでの距離zを14.6mmとし、実施例3の光線制御ユニットにおける輝度を上記の方法で測定した。その結果を下記表1に併記する。   Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 14.6 mm, and the luminance in the light control unit of Example 3 was measured by the above method. The results are also shown in Table 1 below.

(実施例4)
光源下方に反射シート、光源上方に拡散板、本発明の光線制御ユニット、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、実施例4の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する第一の拡散シートについては、厚さ100μmのPET基材上に、図1に示すような、平面視における光源の投影領域(第一領域)の出光面に最大拡散角度が30°×30°となる凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域(第二領域)の出光面に最小拡散角度が1°×1°となる凹凸構造を設け、前記第一領域から第二領域にかけ、図5(d)に示すようになめらかに変化しているような等方拡散シートを用いた。このとき、拡散角度の変化の周期の最も小さい方向を、y軸方向と一致するよう配設した。
Example 4
A light reflection unit of Example 4 was configured by arranging a reflection sheet below the light source, a diffuser plate above the light source, the light beam control unit of the present invention, a prism sheet, and a reflective polarizing film in this order. About the 1st diffusion sheet which comprises the light beam control unit of this invention, on the light emission surface of the projection area | region (1st area | region) of the light source in planar view as shown in FIG. An uneven structure with a maximum diffusion angle of 30 ° × 30 ° is provided, and an uneven structure with a minimum diffusion angle of 1 ° × 1 ° is provided on the light exit surface of the projection region (second region) between the light sources in plan view, An isotropic diffusion sheet that is smoothly changed from the first region to the second region as shown in FIG. 5 (d) was used. At this time, the direction with the smallest period of change of the diffusion angle was arranged so as to coincide with the y-axis direction.

また、本発明の光線制御ユニットを構成する第二の拡散シートについては、拡散角度が0.5°×90°の異方拡散シートを用いた。このとき、高拡散方向をx軸方向と一致するように配設した。   For the second diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention, an anisotropic diffusion sheet having a diffusion angle of 0.5 ° × 90 ° was used. At this time, the high diffusion direction was arranged so as to coincide with the x-axis direction.

ここで、CCFLの中心からDPまでの距離zを14.6mmとし、実施例4の光線制御ユニットにおける輝度を上記の方法で測定した。その結果を下記表1に併記する。   Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 14.6 mm, and the luminance in the light control unit of Example 4 was measured by the above method. The results are also shown in Table 1 below.

(実施例5)
光源下方に反射シート、光源上方に拡散板、本発明の光線制御ユニット、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、実施例5の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する第一の拡散シートについては、厚さ100μmのPET基材上に、図1に示すような、平面視における光源の投影領域(第一領域)の出光面に最大拡散角度が30°×30°となる凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域(第二領域)の出光面に最小拡散角度が1°×1°となる凹凸構造を設け、前記第一領域から第二領域にかけ、図5(d)に示すようになめらかに変化しているような等方拡散シートを用いた。このとき、拡散角度の変化の周期の最も小さい方向を、y軸方向と一致するよう配設した。
(Example 5)
The light source control unit of Example 5 was configured by arranging the reflection sheet below the light source, the diffuser plate above the light source, the light beam control unit of the present invention, the prism sheet, and the reflective polarizing film in this order. About the 1st diffusion sheet which comprises the light beam control unit of this invention, on the light emission surface of the projection area | region (1st area | region) of the light source in planar view as shown in FIG. An uneven structure with a maximum diffusion angle of 30 ° × 30 ° is provided, and an uneven structure with a minimum diffusion angle of 1 ° × 1 ° is provided on the light exit surface of the projection region (second region) between the light sources in plan view, An isotropic diffusion sheet that is smoothly changed from the first region to the second region as shown in FIG. 5 (d) was used. At this time, the direction with the smallest period of change of the diffusion angle was arranged so as to coincide with the y-axis direction.

また、本発明の光線制御ユニットを構成する第二の拡散シートについては、拡散角度が60°×1°の異方拡散シートを用いた。このとき、高拡散方向をx軸方向と一致するように配設した。   For the second diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention, an anisotropic diffusion sheet having a diffusion angle of 60 ° × 1 ° was used. At this time, the high diffusion direction was arranged so as to coincide with the x-axis direction.

ここで、CCFLの中心からDPまでの距離zを14.6mmとし、実施例5の光線制御ユニットにおける輝度を上記の方法で測定した。その結果を下記表1に併記する。   Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 14.6 mm, and the luminance in the light beam control unit of Example 5 was measured by the above method. The results are also shown in Table 1 below.

(比較例1)
光源下方に反射シート、光源上方に拡散板、本発明の光線制御ユニット、プリズムシート、反射型偏光フィルムをこの順で配置し、比較例1の光線制御ユニットを構成した。本発明の光線制御ユニットを構成する第一の拡散シートについては、厚さ100μmのPET基材上に、図1に示すような、平面視における光源の投影領域(第一領域)の出光面に最大拡散角度が30°×30°となる凹凸構造を設け、平面視における光源間の投影領域(第二領域)の出光面に最小拡散角度が1°×1°となる凹凸構造を設け、前記第一領域から第二領域にかけ、図5(d)に示すようになめらかに変化しているような等方拡散シートを用いた。このとき、拡散角度の変化の周期の最も小さい方向を、y軸方向と一致するよう配設した。
(Comparative Example 1)
The light control unit of Comparative Example 1 was configured by arranging the reflection sheet below the light source, the diffuser plate above the light source, the light beam control unit of the present invention, the prism sheet, and the reflective polarizing film in this order. About the 1st diffusion sheet which comprises the light beam control unit of this invention, on the light emission surface of the projection area | region (1st area | region) of the light source in planar view as shown in FIG. An uneven structure with a maximum diffusion angle of 30 ° × 30 ° is provided, and an uneven structure with a minimum diffusion angle of 1 ° × 1 ° is provided on the light exit surface of the projection region (second region) between the light sources in plan view, An isotropic diffusion sheet that is smoothly changed from the first region to the second region as shown in FIG. 5 (d) was used. At this time, the direction with the smallest period of change of the diffusion angle was arranged so as to coincide with the y-axis direction.

また、本発明の光線制御ユニットを構成する第二の拡散シートについては、拡散角度が80°×80°の等方拡散シートを用いた。   For the second diffusion sheet constituting the light beam control unit of the present invention, an isotropic diffusion sheet having a diffusion angle of 80 ° × 80 ° was used.

ここで、CCFLの中心からDPまでの距離zを14.6mmとし、比較例1の光線制御ユニットにおける輝度を上記の方法で測定した。その結果を下記表1に併記する。
Here, the distance z from the center of the CCFL to the DP was 14.6 mm, and the luminance in the light control unit of Comparative Example 1 was measured by the above method. The results are also shown in Table 1 below.

表1の比較例との輝度の差から分かるように、本発明の光線制御ユニットの第一の拡散シートと第二の拡散シートの組み合わせでは、第二の拡散シートが異方拡散シートであると高輝度を示すことがわかる。また、実施例2と実施例3の結果より、第二の拡散シートの拡散角度が最大値を示す第一方向(実施例2は図1のy軸方向、実施例3はx軸方向と一致)と、第一の拡散シートの拡散角度の変化の周期が最も小さい方向(図1のy軸方向)とが直交する方が、より高輝度となることがわかる。   As can be seen from the difference in luminance from the comparative examples in Table 1, in the combination of the first diffusion sheet and the second diffusion sheet of the light control unit of the present invention, the second diffusion sheet is an anisotropic diffusion sheet. It can be seen that high brightness is exhibited. Further, from the results of Example 2 and Example 3, the first direction in which the diffusion angle of the second diffusion sheet shows the maximum value (Example 2 is the y-axis direction in FIG. 1 and Example 3 is the same as the x-axis direction). ) And the direction in which the cycle of the change in the diffusion angle of the first diffusion sheet is the smallest (y-axis direction in FIG. 1) is found to have higher luminance.

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における部材の材質、配置、形状などは例示的なものであり、適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. For example, the material, arrangement, shape, and the like of the members in the above embodiment are illustrative, and can be implemented with appropriate changes. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明は、液晶表示装置のような表示デバイスの光源ユニットに有効である。 The present invention is effective for a light source unit of a display device such as a liquid crystal display device.

10 第二の拡散シート
11 第一の拡散シート
12 光源
13 反射シート
14 拡散板
15 光学シート
16 反射型偏光シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Second diffuser sheet 11 First diffuser sheet 12 Light source 13 Reflective sheet 14 Diffuser plate 15 Optical sheet 16 Reflective polarizing sheet

Claims (12)

複数の光源と、前記光源上に配設された光線制御ユニットとを備えた光源ユニットであって、
前記光線制御ユニットが、シート面に垂直に光線を入射した場合に、前記シート面内の所定の方向に沿って、拡散角度が周期的に変化する第一の拡散シートと、シート面に垂直に光線を入射した場合に、拡散角度が最大値を示す第一方向での拡散角度Aと、前記第一方向に対し前記シート面内において垂直な第二方向での拡散角度Bとが異なる第二の拡散シートと、を備え
前記光源からの距離が近い順に、前記第一の拡散シート、前記第二の拡散シートであることを特徴とする光ユニット。
A light source unit comprising a plurality of light sources and a light beam control unit disposed on the light source,
When the light beam control unit enters a light beam perpendicular to the sheet surface, a first diffusion sheet whose diffusion angle periodically changes along a predetermined direction in the sheet surface, and perpendicular to the sheet surface when incident light rays, and the diffusion angle a in the first direction indicating the maximum diffusion angle, the second of the diffusion angle B in the second direction perpendicular in said sheet surface with respect to the first direction are different equipped of a diffusion sheet, a,
In order distance is closer from the light source, the first diffusion sheet, the light source unit to the second diffusion sheet Der characterized Rukoto.
前記第一の拡散シートにおいて、拡散角度の変化の周期が最も小さい方向と、前記第二の拡散シートにおける前記第一方向とが直交していることを特徴とする請求項1に記載の光ユニット。 In the first diffusion sheet, the light source according to claim 1, wherein the smallest direction period of the change in the spread angle, the fact that the said first direction in said second diffusion sheet is perpendicular unit. 前記第二の拡散シートに垂直に光線を入射した場合における前記第一方向での拡散角度Aが50°以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光ユニット。 Light source unit according to claim 1 or claim 2 diffusion angle A in the first direction when incident light rays perpendicular to the second diffusion sheet is characterized in that 50 ° or more. 前記第一の拡散シートの拡散角度が、前記第一の拡散シートのシート面に形成された凹凸構造により生じることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の光ユニット。 Wherein the first diffusion angle of the diffusion sheet, the light source unit as claimed in any one of claims 3, characterized in that caused by the first concave-convex structure formed on the sheet surface of the diffusion sheet. 前記第二の拡散シートの拡散角度が、前記第二の拡散シートのシート面に形成された凹凸構造により生じることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の光ユニット。 The diffusion angle of the second diffusion sheet, the light source unit as claimed in any one of claims 4, characterized in that caused by the second concave-convex structure formed on the sheet surface of the diffusion sheet. 前記凹凸構造が、干渉露光によるスペックルパターンを用いて形成されていることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の光ユニット。 Light source unit according to claim 4 or claim 5 wherein the relief structure, characterized in that it is formed by using a speckle pattern due to the interference exposure. 前記光線制御ユニットは、プリズムシートをさらに有し、前記第一の拡散シート、前記プリズムシート、前記第二の拡散シートの順番、又は、前記第一の拡散シート、前記第二の拡散シート、前記プリズムシートの順番に配設され、前記プリズムシートのプリズム延在方向が、前記第二の拡散シートの前記第一方向と平行であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の光ユニット。 The light beam control unit further includes a prism sheet, the first diffusion sheet, the prism sheet, the order of the second diffusion sheet, or the first diffusion sheet, the second diffusion sheet, the 7. The prism sheet according to claim 1 , wherein the prism sheets are arranged in order, and a prism extending direction of the prism sheet is parallel to the first direction of the second diffusion sheet. light source unit according. 前記光源が線状光源であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の光源ユニット。 The light source unit according to claim 1, wherein the light source is a linear light source. 前記光源が点状光源であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の光源ユニット。 The light source unit according to claim 1, wherein the light source is a point light source. 前記第一の拡散シートの平面視において、高拡散角度領域は前記光源の投影領域を含んでいることを特徴とする請求項から請求項のいずれかに記載の光源ユニット。 In a plan view of the first diffusion sheet, a light source unit as claimed in any one of claims 9 high diffusion angle region, characterized in that it includes a projection area of the light source. 前記第一の拡散シートは、前記シート面内において前記光源の投影領域からの距離が長くなるに従って、前記第一方向での拡散角度が連続的又は段階的に低くなることを特徴とする請求項10に記載の光源ユニット。 Wherein the first diffusion sheet, claim, wherein the the distance from the projection area of the light source in the sheet surface is increased, the diffusion angle in the first direction is continuously or stepwise decreased The light source unit according to 10 . 請求項から請求項1のいずれかに記載の光源ユニットと、前記光源ユニットの上方に配設された液晶表示パネルと、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising: the light source unit according to any one of claims 1 to 11; and a liquid crystal display panel disposed above the light source unit.
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