JP5700084B2 - Light guide plate, surface light source device, transmissive display device - Google Patents

Light guide plate, surface light source device, transmissive display device Download PDF

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Description

本発明は、導光板、及び、これを備える面光源装置、透過型表示装置に関するものである。   The present invention relates to a light guide plate, a surface light source device including the same, and a transmissive display device.

従来、LCD(Liquid Crystal Display)パネル等の透過型表示部を背面から面光源装置(バックライト)によって照明し、映像を表示する透過型表示装置が知られている。
面光源装置は、大きく分けて、各種光学シート等の光学部材の直下に光源を配置する直下型のものと、光学部材の側面側に光源が配置されるエッジライト型のものがある。このエッジライト型の面光源装置は、光源を導光板等の光学部材の側面側に配置することから、直下型のものに比べて面光源装置をより薄型化できるという利点を有し、近年広く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a transmissive display device that displays an image by illuminating a transmissive display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display) panel from the back with a surface light source device (backlight) is known.
Surface light source devices are broadly classified into a direct type in which a light source is arranged directly under an optical member such as various optical sheets and an edge light type in which a light source is arranged on a side surface side of the optical member. This edge light type surface light source device has an advantage that the surface light source device can be made thinner than the direct type since the light source is arranged on the side surface side of the optical member such as a light guide plate. It is used.

一般的に、エッジライト型の面光源装置では、導光板の側面である入光面に対面する位置に光源が配置されており、光源が発する光は、入光面から導光板に入射し、出光面とこれに対向する背面とで反射を繰り返しながら、入光面に略直交する方向(導光方向)へ進む。
そして、導光板の背面に設けられた拡散パターンやプリズム形状等によって光の進行方向を変化させることにより、出光面の導光方向に沿った各位置から少しずつ光がLCDパネル側へ出光していく(例えば、特許文献1〜4参照)。
Generally, in an edge light type surface light source device, a light source is disposed at a position facing a light incident surface that is a side surface of a light guide plate, and light emitted from the light source enters the light guide plate from the light incident surface, While repeating reflection at the light exit surface and the back surface opposite to the light exit surface, the light travels in a direction substantially perpendicular to the light entrance surface (light guide direction).
Then, by changing the traveling direction of the light according to the diffusion pattern or prism shape provided on the back surface of the light guide plate, light is gradually emitted from each position along the light guide direction of the light exit surface to the LCD panel side. (For example, see Patent Documents 1 to 4).

特開平9−43433号公報JP-A-9-43433 特開2007−227405号公報JP 2007-227405 A 特開2005−259361号公報JP 2005-259361 A 特開平9−166713号公報JP-A-9-166713

特許文献1,2に示すような背面に拡散パターンを有する導光板を用いた場合には、光が背面の拡散パターンによって拡散反射されて出光するため、光の収束性が低下し、正面輝度が低下するという問題がある。また、このような導光板を用いた場合には、導光方向以外の方向にも光が拡散反射されるため、導光効率が低下し、導光方向において光源から遠い側が暗くなるという問題が生じる場合がある。   When using a light guide plate having a diffusion pattern on the back surface as shown in Patent Documents 1 and 2, the light is diffused and reflected by the diffusion pattern on the back surface, and thus the light convergence is reduced, and the front luminance is reduced. There is a problem of lowering. In addition, when such a light guide plate is used, light is diffusely reflected in directions other than the light guide direction, so that the light guide efficiency is lowered and the side far from the light source in the light guide direction is dark. May occur.

そのため、近年では、特許文献3,4に示すような、背面にプリズム形状等が複数配列された導光板が広く用いられるようになってきている。このような導光板は、光を拡散反射しないので、正面輝度を高くすることができ、また、導光方向において、光源から離れた領域であっても、十分に導光することができ、光の均一性も良好である。
しかし、このような背面側に複数のプリズム形状等を有する導光板では、組み立て作業中や搬送中等において、プリズム形状の頂部や光が反射する斜面が傷付き易く、その傷ついた部分に入光面からの光が入射すると、その光が拡散反射されて一部が出光面から出射する等し、導光効率の低下や、輝度ムラ等を招くという問題があった。
Therefore, in recent years, as shown in Patent Documents 3 and 4, a light guide plate in which a plurality of prism shapes and the like are arranged on the back surface has been widely used. Since such a light guide plate does not diffusely reflect light, the front luminance can be increased, and even in a region away from the light source in the light guide direction, light can be sufficiently guided, The uniformity is also good.
However, in such a light guide plate having a plurality of prism shapes or the like on the back side, the top of the prism shape or the slope on which the light is reflected is easily damaged during assembly work or transportation, and the incident surface is exposed to the damaged portion. When the light from the light enters, there is a problem that the light is diffusely reflected and partly emitted from the light exit surface, leading to a reduction in light guide efficiency and luminance unevenness.

さらに、導光板の背面側に形成されるプリズム形状等の単位光学形状の一部に平坦部を設けて、前述のような傷付き等の防止を図った導光板も開発されている。
しかし、このような平坦部を有する場合、その平坦部と導光板のさらに背面側に位置する反射シート等とが光学密着を生じる。そして、光学密着を生じた平坦部で反射した光が、本来の光学設計外の方向に出射するため、輝度ムラが生じたり、導光効率が低下したりするという問題があった。
Furthermore, a light guide plate has also been developed in which a flat portion is provided in a part of a unit optical shape such as a prism shape formed on the back side of the light guide plate to prevent damage as described above.
However, when such a flat portion is provided, the flat portion and a reflection sheet or the like positioned further on the back side of the light guide plate cause optical adhesion. And since the light reflected by the flat part which produced optical contact is radiate | emitted in the direction outside original optical design, there existed a problem that a brightness nonuniformity produced or light guide efficiency fell.

本発明の課題は、明るさの均一性が高い良好な導光板、面光源装置、透過型表示装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a good light guide plate, surface light source device, and transmissive display device with high uniformity of brightness.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、光が入射する入光面(13a)と、前記入光面に交差し光が出射する出光面(13c)と、前記出光面に対向する背面(13d)とを有し、前記入光面から入射した光を導光方向(X方向)に導光しながら前記出光面から出射する導光板(13)であって、前記背面に、背面側単位光学形状(131)が前記導光方向に複数配列され、前記背面側単位光学形状は、背面側に凸であり、その配列方向に平行であって該導光板の厚み方向に平行な断面において、その断面形状が略四角形形状であり、入光面側に位置する第1斜面部(132)と、これに対向して他方側に位置して入射する光の少なくとも一部を全反射する第2斜面部(133)と、前記第1斜面部と前記第2斜面部との間に位置し、最も背面側となる頂面部(134)とを有し、少なくとも一部の前記背面側単位光学形状において、前記頂面部は、前記出光面に平行であって前記背面側への高さが異なる複数の面(134a〜134d)を有し、前記第1斜面部(132)が前記出光面に平行な面となす角度をβ、前記出光面(13c)での臨界角をθ、前記第2斜面部(133)が前記出光面に平行な面となす角度をαとするとき、角度βは、(90°−θ)<β、かつ、α<βを満たし、前記入光面(13a)は1つであり、前記第1斜面部(132)は、前記入光面から前記導光方向(X方向)に進む光が入射しない領域に位置し、前記頂面部(134)は、前記複数の面(134a〜134d)が前記背面側単位光学形状(131)の配列方向に平行に配列され、階段状であり、前記複数の面は、最も前記第1斜面部側に位置する面(134a)が最も前記背面側への高さが小さく、前記第2斜面部側へ向かうにつれて前記背面側への高さが大きくなること、を特徴とする導光板(13)である。
請求項の発明は、請求項に記載の導光板において、前記複数の面のそれぞれの間には、前記第1斜面部と平行な斜面が形成されていること、を特徴とする導光板である。
請求項の発明は、請求項1又は請求項2に記載の導光板において、前記背面側単位光学形状(131)は、柱状であり、前記導光方向(X方向)に直交する方向を長手方向として、前記導光方向に配列されていること、を特徴とする導光板(13)である。
請求項の発明は、請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の導光板において、前記背面側単位光学形状(131)の配列方向における寸法W1に対して、前記第1斜面部(132)及び前記第2斜面部(133)が前記背面側単位光学形状の配列方向において占める寸法Wbの比Wb/W1は、前記入光面(13a)から離れるにつれて大きくなること、を特徴とする導光板(13)である。
請求項の発明は、請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の導光板(13)と、前記導光板の前記入光面(13a)に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部(12)と、前記導光板の前記出光面側に配置され、前記導光板から出射した光を、そのシート面の法線方向又は法線方向となす角度が小さくなる方向へ向ける偏向作用を有する偏向光学シート(15)と、前記導光板の前記背面側に配置され、前記導光板の前記背面から出射した光を前記導光板側に反射する反射部材と、を備える面光源装置(10)である。
請求項の発明は、請求項に記載の面光源装置(10)と、前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部(11)と、を備える透過型表示装置(1)である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 has a light incident surface (13a) on which light is incident, a light exit surface (13c) that intersects the light incident surface and emits light, and a back surface (13d) that faces the light exit surface. A light guide plate (13) that emits light incident from the light incident surface in the light guide direction (X direction) and exits from the light exit surface; Are arranged in the light guide direction, and the unit optical shape on the back side is convex on the back side, and the cross-sectional shape is substantially the same in the cross section parallel to the array direction and parallel to the thickness direction of the light guide plate. The first inclined surface portion (132) that is rectangular and is located on the light incident surface side, and the second inclined surface portion (133) that totally reflects at least a part of the incident light that is located on the other side facing the first inclined surface portion (132). And a top surface portion that is located between the first inclined surface portion and the second inclined surface portion and that is the rearmost side ( 34), and at least a part of the rear unit optical shape, the top surface portion has a plurality of surfaces (134a to 134d) that are parallel to the light exit surface and have different heights toward the back surface side. An angle formed by the first inclined surface portion (132) and a surface parallel to the light exit surface is β, a critical angle at the light exit surface (13c) is θ, and the second slope portion (133) is the light exit surface. when the alpha angle formed between a plane parallel to, the angle β, (90 ° -θ) < β, and meets the alpha <beta, the light incident surface (13a) is one, the second One inclined surface portion (132) is located in a region where light traveling in the light guide direction (X direction) from the light incident surface is not incident, and the top surface portion (134) includes the plurality of surfaces (134a to 134d). Arranged in parallel with the arrangement direction of the back side unit optical shape (131), are stepped, and the plurality of surfaces are: Smaller the height of the surface located on the first inclined surface portion (134a) is the most the back side, and characterized in that, the height is increased to the rear side toward the second slope portion A light guide plate (13).
The invention according to claim 2 is the light guide plate according to claim 1 , wherein a slope parallel to the first slope is formed between each of the plurality of surfaces. It is.
A third aspect of the present invention is the light guide plate according to the first or second aspect , wherein the unit optical shape on the back side (131) has a columnar shape and extends in a direction perpendicular to the light guide direction (X direction). The light guide plate (13) is characterized by being arranged in the light guide direction as a direction.
According to a fourth aspect of the present invention, in the light guide plate according to any one of the first to third aspects, the first inclined surface with respect to the dimension W1 in the arrangement direction of the rear unit optical shape (131). The ratio Wb / W1 of the dimension Wb occupied by the portion (132) and the second inclined surface portion (133) in the arrangement direction of the back unit optical shape increases as the distance from the light incident surface (13a) increases. The light guide plate (13).
The invention of claim 5 is provided at a position facing the light guide plate (13) according to any one of claims 1 to 4 and the light incident surface (13a) of the light guide plate. A light source unit (12) that projects light onto the writing light surface, and an angle that is disposed on the light exit surface side of the light guide plate and that emits light emitted from the light guide plate with the normal direction or normal direction of the sheet surface A deflecting optical sheet (15) having a deflecting action toward a direction in which the light guide decreases, and a reflecting member disposed on the back side of the light guide plate and reflecting light emitted from the back side of the light guide plate to the light guide plate side Are surface light source devices (10).
The invention of claim 6 includes a surface light source device (10) according to claim 5, transmissive display device comprising a transmissive type display unit (11) which is illuminated from the rear side by the surface light source device (1) It is.

本発明によれば、明るさの均一性が高い良好な導光板、面光源装置、透過型表示装置を提供できるという効果を奏することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an advantageous effect that it is possible to provide a good light guide plate, surface light source device, and transmissive display device with high brightness uniformity.

本実施形態の透過型表示装置1を説明する図である。It is a figure explaining the transmissive display apparatus 1 of this embodiment. 本実施形態の導光板13の形状を説明する図である。It is a figure explaining the shape of the light-guide plate 13 of this embodiment. 本実施形態の背面側単位光学形状131を説明する図である。It is a figure explaining the back side unit optical shape 131 of this embodiment. 本実施形態の背面側単位光学形状131の配列方向の各部における形状を示す図である。It is a figure which shows the shape in each part of the arrangement direction of the back side unit optical shape 131 of this embodiment. プリズムシート15を説明する図である。It is a figure explaining the prism sheet. 本実施形態の導光板13における光の導光の様子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mode of the light guide in the light-guide plate 13 of this embodiment. 比較例1〜3の導光板13B,13C,13Dにおける光の導光の様子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mode of the light guide in the light-guide plates 13B, 13C, and 13D of Comparative Examples 1-3.

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In this specification, the terms “plate”, “sheet”, and the like are used, but these are generally used in the order of thickness, “plate”, “sheet”, “film”. Above all, it uses it. However, there is no technical meaning in such proper use, so these terms can be replaced as appropriate.

本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面(板面,フィルム面)とは、各シート(板,フィルム)において、そのシート(板,フィルム)全体として見たときにおける、シート(板,フィルム)の平面方向となる面を示すものであるとする。
Numerical values such as dimensions and material names of the respective members described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
In this specification, terms that specify shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal It also includes a state having an error of.
In this specification, the sheet surface (plate surface, film surface) is the planar direction of the sheet (plate, film) when viewed as the entire sheet (plate, film) in each sheet (plate, film). It is assumed that the surface to be

(実施形態)
図1は、本実施形態の透過型表示装置1を説明する図である。
本実施形態の透過型表示装置1は、LCDパネル11と面光源装置10とを備えている。透過型表示装置1は、LCDパネル11を背面側から面光源装置10で照明し、LCDパネル11に形成される映像情報を表示する。
なお、図1を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、透過型表示装置1の使用状態において、透過型表示装置1の画面に平行であって互いに直交する2方向をX方向(X1−X2方向)、Y方向(Y1−Y2方向)とし、透過型表示装置1の画面に直交する方向をZ方向(Z1−Z2方向)とする。なお、Z方向においてZ1側が背面側であり、Z2側は観察者側である。
本実施形態の透過型表示装置1の画面は、LCDパネル11の最も観察者側の面(以下、表示面という)11aに相当し、透過型表示装置1の「正面方向」とは、この表示面11aの法線方向であり、Z方向に平行であり、後述するプリズムシート15のシート面への法線方向や導光板13の板面等への法線方向と一致するものとする。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a transmissive display device 1 according to the present embodiment.
The transmissive display device 1 of the present embodiment includes an LCD panel 11 and a surface light source device 10. The transmissive display device 1 illuminates the LCD panel 11 with the surface light source device 10 from the back side, and displays video information formed on the LCD panel 11.
In addition, in the following drawings including FIG. 1 and the following description, in order to facilitate understanding, when the transmissive display device 1 is in use, the transmissive display device 1 is parallel to the screen of the transmissive display device 1 and orthogonal to each other. The directions are the X direction (X1-X2 direction) and the Y direction (Y1-Y2 direction), and the direction orthogonal to the screen of the transmissive display device 1 is the Z direction (Z1-Z2 direction). In the Z direction, the Z1 side is the back side, and the Z2 side is the observer side.
The screen of the transmissive display device 1 of the present embodiment corresponds to the surface 11a closest to the viewer (hereinafter referred to as a display surface) 11a of the LCD panel 11, and the “front direction” of the transmissive display device 1 is the display. The normal direction of the surface 11a is parallel to the Z direction, and coincides with the normal direction to the sheet surface of the prism sheet 15 to be described later, the normal direction to the plate surface of the light guide plate 13, and the like.

LCDパネル11は、透過型の液晶表示素子により形成され、その表示面に映像情報を形成する透過型表示部である。
本実施形態のLCDパネル1は、略平板状である。LCDパネル11の外形及び表示面11aは、Z方向から見て矩形形状であり、X方向に平行な対向する2辺と、Y方向に平行な対向する2辺とを有している。
The LCD panel 11 is a transmissive display unit that is formed of a transmissive liquid crystal display element and forms video information on its display surface.
The LCD panel 1 of this embodiment is substantially flat. The outer shape of the LCD panel 11 and the display surface 11a are rectangular when viewed from the Z direction, and have two opposite sides parallel to the X direction and two opposite sides parallel to the Y direction.

面光源装置10は、LCDパネル11を背面側から照明する装置であり、光源部12、導光板13、反射シート14、プリズムシート15、光拡散シート16を備えている。この面光源装置10は、所謂、エッジライト型の面光源装置(バックライト)である。
この面光源装置10を構成する導光板13、反射シート14、プリズムシート15、光拡散シート16等は、正面方向(Z方向)から見て矩形形状であり、X方向に平行な対向する2辺と、Y方向に平行な対向する2辺とを有している。
The surface light source device 10 is a device that illuminates the LCD panel 11 from the back side, and includes a light source unit 12, a light guide plate 13, a reflection sheet 14, a prism sheet 15, and a light diffusion sheet 16. The surface light source device 10 is a so-called edge light type surface light source device (backlight).
The light guide plate 13, the reflection sheet 14, the prism sheet 15, the light diffusion sheet 16, etc. that constitute the surface light source device 10 are rectangular when viewed from the front direction (Z direction) and are opposed to two sides parallel to the X direction. And two opposite sides parallel to the Y direction.

光源部12は、LCDパネル11を照明する光を発する部分である。この光源部12は、導光板13のX方向の一方(X1側)の端面である入光面13aに対面する位置に、Y方向に沿って配置されている。
光源部12は、点光源121がY方向に所定の間隔で複数配列されて形成されている。本実施形態の点光源121は、LED(Light Emitting Diode)光源を用いている。なお、光源部12は、例えば、冷陰極管等の線光源としてもよいし、Y方向に延在するライトガイドの端面に光源を配置した形態としてもよい。また、光源部12の発する光の利用効率を向上させる観点から、光源部12の外側を覆うように不図示の反射板を設けてもよい。
The light source unit 12 is a part that emits light that illuminates the LCD panel 11. The light source unit 12 is disposed along the Y direction at a position facing the light incident surface 13a that is one end surface (X1 side) of the light guide plate 13 in the X direction (X1 side).
The light source unit 12 is formed by arranging a plurality of point light sources 121 at predetermined intervals in the Y direction. The point light source 121 of this embodiment uses an LED (Light Emitting Diode) light source. The light source unit 12 may be, for example, a line light source such as a cold cathode tube, or may have a form in which a light source is disposed on an end surface of a light guide extending in the Y direction. Further, from the viewpoint of improving the utilization efficiency of light emitted from the light source unit 12, a reflection plate (not shown) may be provided so as to cover the outside of the light source unit 12.

導光板13は、光を導光する略平板状の部材である。本実施形態では、入光面13a及び対向面13bは、導光板13のX方向の両端部(X1側端部、X2側端部)に位置し、板面の法線方向(Z方向)から見てY方向に平行な2辺である。また、導光板13の板面は、XY面に平行であり、出光面13cは、この板面に平行な面であるとする。
この導光板13は、光源部12が発する光を入光面13aから入射させ、出光面13cと背面13dとで全反射させながら、入光面13aに対向する対向面13b側(X2側)へ、主としてX方向に導光しながら、出光面13cからプリズムシート15側(Z2側)へ適宜出射させる。
以下、導光板13の各部について説明する。
The light guide plate 13 is a substantially flat member that guides light. In the present embodiment, the light incident surface 13a and the opposing surface 13b are located at both ends of the light guide plate 13 in the X direction (X1 side end, X2 side end) and from the normal direction (Z direction) of the plate surface. Two sides parallel to the Y direction as seen. The plate surface of the light guide plate 13 is parallel to the XY plane, and the light output surface 13c is a surface parallel to the plate surface.
The light guide plate 13 allows light emitted from the light source unit 12 to be incident from the light incident surface 13a and totally reflected by the light output surface 13c and the back surface 13d, and toward the facing surface 13b (X2 side) facing the light incident surface 13a. The light is appropriately emitted from the light exit surface 13c to the prism sheet 15 side (Z2 side) while being guided mainly in the X direction.
Hereinafter, each part of the light guide plate 13 will be described.

図2は、本実施形態の導光板13の形状を説明する図である。図2(a)は、出光側単位光学形状135を説明する図であり、図2(b)は、背面側単位光学形状131を説明する図である。図2(a)では、導光板13のYZ面に平行な断面の一部を拡大して示し、図2(b)では、導光板13のXZ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
図3は、本実施形態の背面側単位光学形状131を説明する図である。図3では、図2(b)に示す導光板13のXZ面に平行な断面の一部をさらに拡大して示している。
導光板13は、図2に示すように、出光面13cには、出光側単位光学形状135が複数配列して形成され、背面13dには、背面側単位光学形状131が複数配列されて形成されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating the shape of the light guide plate 13 of the present embodiment. FIG. 2A is a diagram for explaining the light exit side unit optical shape 135, and FIG. 2B is a diagram for explaining the back side unit optical shape 131. In FIG. 2A, a part of the cross section parallel to the YZ plane of the light guide plate 13 is shown enlarged, and in FIG. 2B, a part of the cross section parallel to the XZ plane of the light guide plate 13 is enlarged. Show.
FIG. 3 is a diagram for explaining the back-side unit optical shape 131 of the present embodiment. In FIG. 3, a part of a cross section parallel to the XZ plane of the light guide plate 13 shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the light guide plate 13 is formed by arranging a plurality of light output side unit optical shapes 135 on the light output surface 13c, and formed by arranging a plurality of back side unit optical shapes 131 on the back surface 13d. ing.

出光側単位光学形状135は、図1及び図2(a)に示すように、出光側(LCDパネル11側、Z2側)に凸となる三角柱状であり、長手方向(稜線方向)をX方向とし、Y方向に複数配列されている。
出光側単位光学形状135は、図2(a)に示すように、その配列方向に平行であって導光板13の板面に直交する断面(YZ面)での断面形状が頂角をγとする二等辺三角形形状である。また、この出光側単位光学形状135の配列ピッチは、P2であり、配列ピッチP2は、出光側単位光学形状135の配列方向の幅W2に等しい(P2=W2)形態となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2A, the light exit side unit optical shape 135 has a triangular prism shape that is convex on the light output side (LCD panel 11 side, Z2 side), and the longitudinal direction (ridge line direction) is the X direction. And a plurality of them are arranged in the Y direction.
As shown in FIG. 2A, the light exit side unit optical shape 135 has a cross-sectional shape in a cross-section (YZ plane) that is parallel to the arrangement direction and orthogonal to the plate surface of the light guide plate 13, and the apex angle is γ. The isosceles triangle shape. Further, the arrangement pitch of the light output side unit optical shapes 135 is P2, and the arrangement pitch P2 is equal to the width W2 in the arrangement direction of the light output side unit optical shapes 135 (P2 = W2).

配列ピッチP2としては、10〜100μm程度とすることが好ましい。
配列ピッチP2がこの範囲よりも小さいと、出光側単位光学形状135の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチP2がこの範囲よりも大きいと、LCDパネル11の画素とのモアレが生じやすくなったり、面光源装置10等としての使用状態において、出光側単位光学形状135のピッチが認識されやすくなったりする。従って、配列ピッチP2は、上記範囲とすることが好ましい。
The arrangement pitch P2 is preferably about 10 to 100 μm.
If the arrangement pitch P2 is smaller than this range, it is difficult to manufacture the light output side unit optical shape 135, and the designed shape cannot be obtained. Further, if the arrangement pitch P2 is larger than this range, moire with the pixels of the LCD panel 11 is likely to occur, or the pitch of the light output side unit optical shape 135 is easily recognized in the usage state as the surface light source device 10 or the like. It becomes. Therefore, the arrangement pitch P2 is preferably in the above range.

なお、出光側単位光学形状135は、上記の例に限らず、例えば、断面形状が台形形状や五角形形状等の多角柱形状や、長軸が導光板13の板面(出光面13c)に直交する楕円柱の一部形状としてもよいし、円柱の一部形状としてもよいし、複数種類の曲面や平面を組み合わせてなる形状としてもよい。   The light output side unit optical shape 135 is not limited to the above example. For example, the cross sectional shape is a polygonal column shape such as a trapezoidal shape or a pentagonal shape, and the long axis is orthogonal to the plate surface (light output surface 13c) of the light guide plate 13. It may be a partial shape of the elliptical cylinder, a partial shape of the cylinder, or a shape formed by combining a plurality of types of curved surfaces and planes.

出光側単位光学形状135は、導光板13の主たる光の導光方向(X方向)に直交する方向(Y方向)に配列されており、出光面13cから出射する光に対して、その配列方向における光線制御作用を有する。従って、出光側単位光学形状135により、導光板13からの出射光のY方向における明るさの均一性を向上させることができる。なお、このような光線制御作用を必要としない場合には、出光面13cに出光側単位光学形状135を形成しない形態としてもよい。   The light output side unit optical shapes 135 are arranged in a direction (Y direction) orthogonal to the light guide direction (X direction) of the main light of the light guide plate 13, and the arrangement direction with respect to the light emitted from the light output surface 13c Has a light beam control action. Therefore, the light emission side unit optical shape 135 can improve the uniformity of the brightness in the Y direction of the light emitted from the light guide plate 13. In addition, when such a light beam control action is not required, the light output side unit optical shape 135 may not be formed on the light output surface 13c.

背面側単位光学形状131は、図1,図2(b),図3に示すように、背面側(Z1側)に凸となる柱状であり、長手方向(稜線方向)をY方向とし、導光方向となるX方向に複数配列されている。
背面側単位光学形状131は、図2(b)に示すように、その配列方向に平行であって導光板13の板面に直交する方向における断面(XZ面)における断面形状が略台形状である。背面側単位光学形状131は、入光面側(X1側)に位置する第1斜面部132と、対向面側(X2側)に位置し、入射する光の少なくとも一部を全反射する第2斜面部133と、第1斜面部132及び第2斜面部133との間に位置する頂面部134とを有している。
この背面側単位光学形状131の配列ピッチは、P1であり、配列ピッチP1は、背面側単位光学形状131の配列方向の幅W1に等しい(P1=W1)形態となっている。
As shown in FIGS. 1, 2B, and 3, the back side unit optical shape 131 is a columnar shape that is convex on the back side (Z1 side), and the longitudinal direction (ridge line direction) is the Y direction. A plurality are arranged in the X direction, which is the light direction.
As shown in FIG. 2B, the back-side unit optical shape 131 has a substantially trapezoidal cross-sectional shape in a cross section (XZ plane) in a direction parallel to the arrangement direction and perpendicular to the plate surface of the light guide plate 13. is there. The back side unit optical shape 131 is located on the light incident surface side (X1 side) and the second inclined surface portion 132, and is located on the opposite surface side (X2 side), and totally reflects at least part of the incident light. It has a slope part 133 and a top face part 134 located between the first slope part 132 and the second slope part 133.
The arrangement pitch of the back side unit optical shapes 131 is P1, and the arrangement pitch P1 is equal to the width W1 in the arrangement direction of the back side unit optical shapes 131 (P1 = W1).

配列ピッチP1は、P1=50〜300μm程度とすることが好ましい。
配列ピッチP1が、この範囲よりも小さいと、背面側単位光学形状1351の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチP1がこの範囲よりも大きいと、モアレが生じやすくなったり、面光源装置10等としての使用状態において、背面側単位光学形状131のピッチが認識されやすくなったりする。
従って、配列ピッチP1は、上記範囲とすることが好ましい。
The arrangement pitch P1 is preferably about P1 = 50 to 300 μm.
When the arrangement pitch P1 is smaller than this range, it is difficult to manufacture the back unit optical shape 1351, and the designed shape cannot be obtained. Further, when the arrangement pitch P1 is larger than this range, moire tends to occur, and the pitch of the back-side unit optical shape 131 can be easily recognized when used as the surface light source device 10 or the like.
Therefore, the arrangement pitch P1 is preferably in the above range.

第1斜面部132は、導光板13の板面(出光面13cに平行な面、XY面に平行な面)と角度βをなしている。また、第2斜面部133は、導光板13の板面(出光面13cに平行な面、XY面に平行な面)と角度αをなしている。このとき、角度α,βは、α<βである。
第1斜面部132と導光板13の板面(出光面13cに平行な面)とがなす角度βは、図3に示す断面において、出光面13c(XY面に平行な面)における臨界角をθとするとき、(90°−θ)<βを満たしている。従って、入光面13a側から対向面13b側へ(X1側からX2側へ)導光する光は、この第1斜面部132に入射しない。
このような角度βは、導光板13の臨界角θにもよるが、約50〜85°であることが好ましい。
The first inclined surface portion 132 forms an angle β with the plate surface of the light guide plate 13 (a surface parallel to the light exit surface 13c, a surface parallel to the XY plane). The second inclined surface portion 133 forms an angle α with the plate surface of the light guide plate 13 (a surface parallel to the light output surface 13c, a surface parallel to the XY plane). At this time, the angles α and β are α <β.
The angle β formed by the first inclined surface portion 132 and the plate surface of the light guide plate 13 (surface parallel to the light output surface 13c) is the critical angle at the light output surface 13c (surface parallel to the XY surface) in the cross section shown in FIG. When θ, (90 ° −θ) <β is satisfied. Therefore, the light guided from the light incident surface 13a side to the opposing surface 13b side (from the X1 side to the X2 side) does not enter the first slope portion 132.
Such an angle β is preferably about 50 to 85 °, although it depends on the critical angle θ of the light guide plate 13.

第2斜面部133は、導光板13内を導光する光の一部が入射し、かつ、その入射した光の少なくとも一部を全反射する。そして、第2斜面部133で全反射することにより。その光が出光面13c(XY面に平行な面)に対する入射角度が小さくなる方向に、その光の進行方向が変化する。従って、光の導光効率及び取り出し効率の双方を向上させる観点から、角度αは、1°<α≦5°を満たすことが好ましい。
α≦1°であると、導光方向(X方向)に進む光が、第2斜面部133で全反射したとき、全反射前後での出光面13c(XY面に平行な面)となす角度の変化量が小さくなり過ぎ、十分に光を取り出すことができず、光の取り出し効率が低下する。
また、α>5°であると、導光方向(X方向)に進む光が、第2斜面部133で全反射したとき、全反射前後での出光面13c(XY面に平行な面)となす角度の変化量が大きくなり過ぎ、導光効率が低下する。また、導光板13からの出光方向のばらつきも大きくなるので、後述するプリズムシート15での偏向作用が不十分となり、収束性が低下して、正面輝度が低下する。
以上のことから、角度αは、上記の範囲とすることが好ましい。
The second inclined surface portion 133 receives a part of the light guided through the light guide plate 13 and totally reflects at least a part of the incident light. And, by total reflection at the second slope portion 133. The traveling direction of the light changes in a direction in which the incident angle of the light with respect to the light exit surface 13c (a surface parallel to the XY plane) decreases. Therefore, from the viewpoint of improving both the light guiding efficiency and the light extraction efficiency, the angle α preferably satisfies 1 ° <α ≦ 5 °.
When α ≦ 1 °, when the light traveling in the light guide direction (X direction) is totally reflected by the second inclined surface portion 133, the angle formed by the light exit surface 13c (a surface parallel to the XY plane) before and after the total reflection The amount of change in the light intensity becomes too small, so that light cannot be extracted sufficiently, and the light extraction efficiency decreases.
Further, when α> 5 °, when the light traveling in the light guide direction (X direction) is totally reflected by the second slope portion 133, the light exit surface 13c (a surface parallel to the XY plane) before and after the total reflection The amount of change in the angle formed becomes too large, and the light guide efficiency decreases. Further, since the variation in the light output direction from the light guide plate 13 is also increased, the deflection action at the prism sheet 15 described later becomes insufficient, the convergence is lowered, and the front luminance is lowered.
From the above, it is preferable that the angle α be in the above range.

頂面部134は、背面側(Z1側)への高さhの異なる複数の面を有している。ここで、背面側(Z1側)への高さhとは、背面側単位光学形状131間の谷底に位置する点vを通り、導光板13の板面に平行な面(出光面13cに平行な面)から、背面側(Z1側)への寸法であるものとする。
一例として、図3に示す頂面部134は、面134a,134b,134c,134dを有している。この面134a〜134dは、出光面13cに平行な面であり、背面側単位光学形状131の長手方向(Y方向)を長手方向とし、背面側単位光学形状131の配列方向(X方向)に平行な方向に配列されている。また、面134a〜134dは、それぞれ、背面側への高さhがそれぞれ異なる。
The top surface portion 134 has a plurality of surfaces with different heights h to the back surface side (Z1 side). Here, the height h to the back side (Z1 side) refers to a plane parallel to the plate surface of the light guide plate 13 (parallel to the light exit surface 13c), passing through the point v located at the valley bottom between the back side unit optical shapes 131. It is assumed that the dimension is from the surface to the back side (Z1 side).
As an example, the top surface part 134 shown in FIG. 3 has surfaces 134a, 134b, 134c, and 134d. These surfaces 134a to 134d are surfaces parallel to the light exit surface 13c, and the longitudinal direction (Y direction) of the back side unit optical shape 131 is the longitudinal direction, and is parallel to the arrangement direction (X direction) of the back side unit optical shape 131. Are arranged in various directions. Further, the surfaces 134a to 134d have different heights h from the back side.

面134a〜134dのうち、最も第1斜面部132側(入光面側、X1側)に位置する面134aの背面側への高さhが最も小さく、第2斜面部133側(対向面側、X2側)に向かうにつれて、次第に背面側への高さhが大きくなり、最も第2斜面部133側に位置する面134dの背面側のへの高さhが最も大きくなっている。そして、頂面部134は、これらの面134a〜134dを有することにより、配列方向に沿って階段状となっている。各面間の背面側への高さhの差は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
また、面134a〜134dの間に斜面134eが形成されている。この斜面134eは、導光板13の板面(XY面に平行な面)と角度βをなし、第1斜面部132に平行な斜面である。
なお、本実施形態では、面134a〜134dは、その配列方向における幅が等しい例を挙げて説明するが、配列方向における幅は、等しくなくてもよい。
Of the surfaces 134a to 134d, the height h to the back side of the surface 134a located closest to the first slope portion 132 side (light incident surface side, X1 side) is the smallest, and the second slope portion 133 side (opposite surface side) , X2 side), the height h toward the back side gradually increases, and the height h toward the back side of the surface 134d located closest to the second slope portion 133 side increases. And the top surface part 134 has step shape along the sequence direction by having these surfaces 134a-134d. The difference in height h from the back surface to the back surface may be constant or different.
A slope 134e is formed between the surfaces 134a to 134d. The inclined surface 134e is an inclined surface that forms an angle β with the plate surface of the light guide plate 13 (a surface parallel to the XY plane) and is parallel to the first inclined surface portion 132.
In the present embodiment, the surfaces 134a to 134d are described with an example in which the width in the arrangement direction is equal, but the width in the arrangement direction may not be equal.

図4は、本実施形態の背面側単位光学形状131の配列方向の各部における形状を示す図である。図4(a)は、入光面13a近傍であり、図4(b)は、配列方向中央であり、図4(c)は、対向面13b近傍である。
背面側単位光学形状131の配列方向において、背面側単位光学形状131の幅W1とし、頂面部134の寸法Wa、第1斜面部132及び第2斜面部133が占める寸法Wbとする。
背面側単位光学形状131は、その配列方向において、配列ピッチP1、幅W1、角度α,βは一定である。しかし、背面側単位光学形状131の幅W1に対する、第1斜面部132及び第2斜面部133の寸法Wbの比Wb/W1が、配列方向に沿って入光面13aから離れるにつれて大きくなっている。また、背面側単位光学形状131の幅W1に対する頂面部134の寸法Waの比Wa/W1は、配列方向に沿って入光面13aから離れるにつれて小さくなっている。
FIG. 4 is a diagram illustrating the shape of each part in the arrangement direction of the back side unit optical shape 131 of the present embodiment. 4A shows the vicinity of the light incident surface 13a, FIG. 4B shows the center in the arrangement direction, and FIG. 4C shows the vicinity of the facing surface 13b.
In the arrangement direction of the back-side unit optical shapes 131, the width W1 of the back-side unit optical shapes 131 is assumed to be the dimension Wa of the top surface part 134, and the dimension Wb occupied by the first slope part 132 and the second slope part 133.
The rear unit optical shape 131 has a constant arrangement pitch P1, width W1, and angles α, β in the arrangement direction. However, the ratio Wb / W1 of the dimension Wb of the first inclined surface portion 132 and the second inclined surface portion 133 with respect to the width W1 of the back unit optical shape 131 increases as the distance from the light incident surface 13a increases in the arrangement direction. . In addition, the ratio Wa / W1 of the dimension Wa of the top surface portion 134 to the width W1 of the back unit optical shape 131 decreases as the distance from the light incident surface 13a increases in the arrangement direction.

即ち、図4(a)に示すように、入光面13a(光源部側)近傍では、背面側単位光学形状131の幅W1に対して頂面部134の寸法Waが占める比Wa/W1が大きく、背面側単位光学形状131の幅W1に対して第1斜面部132及び第2斜面部133の寸法Wbが占める比Wb/W1が小さい。
対向面側(X2側)へ進むにつれて、図4(b)に示すように、次第に比Wa/W1が小さく、比Wb/W1が大きくなる。そして、図4(c)に示すように、対向面13b近傍では比Wb/W1が大きく、比Wa/W1が小さい。
このように、対向面側へ向かうにつれて、両斜面部(特に、第2斜面部133)が占める比率を大きくすることにより、効率よく光を出光させることができる。本実施形態では、比Wb/W1は、最も入光面側(X1側)で約20/100であり、最も対向面側(X2側)で約80/100となっている。しかし、これに限らず、この比Wb/W1に関しては、所望する光学性能等に応じて、適宜設定でき、最も入光面側で約10/100、最も対向面側で約90/100となるような範囲内であれば、適宜設定してよい。
That is, as shown in FIG. 4A, in the vicinity of the light incident surface 13a (on the light source side), the ratio Wa / W1 occupied by the dimension Wa of the top surface portion 134 with respect to the width W1 of the back unit optical shape 131 is large. The ratio Wb / W1 occupied by the dimension Wb of the first slope portion 132 and the second slope portion 133 is small with respect to the width W1 of the back unit optical shape 131.
As proceeding to the facing surface side (X2 side), as shown in FIG. 4B, the ratio Wa / W1 gradually decreases and the ratio Wb / W1 increases. As shown in FIG. 4C, the ratio Wb / W1 is large and the ratio Wa / W1 is small in the vicinity of the facing surface 13b.
Thus, light can be efficiently emitted by increasing the ratio of both slope portions (particularly, the second slope portion 133) toward the facing surface side. In this embodiment, the ratio Wb / W1 is about 20/100 on the most light incident surface side (X1 side) and about 80/100 on the most opposite surface side (X2 side). However, the present invention is not limited to this, and the ratio Wb / W1 can be appropriately set according to the desired optical performance and the like, and is about 10/100 on the most light incident surface side and about 90/100 on the most opposite surface side. If it is in such a range, you may set suitably.

本実施形態では、角度α,βは、一定であり、図4に示すように、対向面側(X2側)に向かうにつれて、頂面部134を形成する面の数を少なくし、背面側単位光学形状131の幅W1に対して両斜面部(特に、第2斜面部133)の幅Wbが占める比率を大きくしている。
なお、これに限らず、頂面部134を形成する面の数を一定とし、その幅を調整することにより、頂面部134の寸法Waを調整する形態としてもよい。
また、最も対向面側及びその近傍においては、頂面部134の幅Waは十分に小さく、反射シート14と頂面部134との光学密着による影響が小さいので、最も対向面側やその近傍に位置する背面側単位光学形状131では、頂面部134が、1つの面から形成される形態としてもよい。
In the present embodiment, the angles α and β are constant, and as shown in FIG. 4, the number of surfaces forming the top surface portion 134 is reduced toward the opposite surface side (X2 side), and the rear-side unit optics is formed. The ratio of the width Wb of both slope portions (particularly, the second slope portion 133) to the width W1 of the shape 131 is increased.
In addition, it is good also as a form which adjusts the dimension Wa of the top surface part 134 by making constant the number of the surfaces which form the top surface part 134, and adjusting the width | variety.
Further, the width Wa of the top surface portion 134 is sufficiently small on the most facing surface side and in the vicinity thereof, and the influence of the optical contact between the reflection sheet 14 and the top surface portion 134 is small, so that it is located on the most facing surface side and in the vicinity thereof. In the back side unit optical shape 131, the top surface part 134 is good also as a form formed from one surface.

本実施形態の導光板13は、バイト等で背面側単位光学形状131を賦形する凹状の型を切削して成型型を作製し、その成型型を用いて、押出成形法や射出成形する等により形成される。使用する熱可塑性樹脂は、光透過性が高いものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、COP(シクロオレフィンポリマー)樹脂、PC樹脂等が挙げられる。
なお、これに限らず、押出成形等により成形したシート状の部材の両面に、紫外線成形法によって、背面側単位光学形状131及び出光側単位光学形状135を一体に形成して、導光板13としてもよい。
The light guide plate 13 of the present embodiment is produced by cutting a concave mold that shapes the back-side unit optical shape 131 with a cutting tool or the like to produce a molding die, and using the molding die, an extrusion molding method, an injection molding, or the like. It is formed by. The thermoplastic resin to be used is not particularly limited as long as it has high light transmittance, and examples thereof include acrylic resins, COP (cycloolefin polymer) resins, and PC resins.
The light guide plate 13 is not limited to this, and the back side unit optical shape 131 and the light exit side unit optical shape 135 are integrally formed on both surfaces of a sheet-like member formed by extrusion molding or the like by an ultraviolet molding method. Also good.

図1に戻って、反射シート14は、光を反射可能なシート状の部材であり、導光板13よりも背面側(Z1側)に配置されている。この反射シート14は、導光板13からZ1側へ向かう光を反射して、導光板13内へ向ける機能を有している。
反射シート14は、光の利用効率等を高める観点等から、主として鏡面反射性(正反射性)を有するものが好ましい。反射シート14は、例えば、少なくとも反射面(導光板13側の面)が金属等の高い反射率を有する材料により形成されたシート状の部材、高い反射率を有する材料により形成された薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート状の部材等を用いることができる。なお、これに限らず、反射シート14は、例えば、主として拡散反射性を有し、反射率の高い白色の樹脂製のシート状部材等としてもよい。
Returning to FIG. 1, the reflection sheet 14 is a sheet-like member capable of reflecting light, and is disposed on the back side (Z1 side) of the light guide plate 13. The reflection sheet 14 has a function of reflecting light traveling from the light guide plate 13 toward the Z1 side and directing the light into the light guide plate 13.
The reflecting sheet 14 preferably has mainly specular reflectivity (regular reflectivity) from the viewpoint of increasing the light use efficiency and the like. The reflection sheet 14 is, for example, a sheet-like member having at least a reflection surface (surface on the light guide plate 13 side) formed of a material having a high reflectance such as a metal, or a thin film formed of a material having a high reflectance (for example, A sheet-like member containing a metal thin film as a surface layer can be used. However, the present invention is not limited to this, and the reflective sheet 14 may be, for example, a sheet-like member made of a white resin having mainly diffuse reflectivity and high reflectivity.

図5は、プリズムシート15を説明する図である。図5では、プリズムシート15のXZ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
プリズムシート15は、導光板13よりもLCDパネル11側(Z2側)に配置されている(図1参照)。プリズムシート15は、導光板13の出光面13cから出射した光の進行方向を、正面方向(Z方向)又は、Z方向となす角度が小さい方向へ偏向(集光)する作用を有する偏向光学シートである。
プリズムシート15は、プリズム基材層152と、プリズム基材層152の導光板13側(Z1側)に複数配列されて形成された単位プリズム151とを有している。
FIG. 5 is a diagram illustrating the prism sheet 15. In FIG. 5, a part of a cross section parallel to the XZ plane of the prism sheet 15 is shown enlarged.
The prism sheet 15 is disposed closer to the LCD panel 11 (Z2 side) than the light guide plate 13 (see FIG. 1). The prism sheet 15 has a function of deflecting (condensing) the traveling direction of light emitted from the light exit surface 13c of the light guide plate 13 in the front direction (Z direction) or in a direction having a small angle with the Z direction. It is.
The prism sheet 15 includes a prism base layer 152 and a plurality of unit prisms 151 that are arranged in a plurality on the light guide plate 13 side (Z1 side) of the prism base layer 152.

プリズム基材層152は、プリズムシート15のベース(基材)となる部分である。プリズム基材層152は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材が用いられている。
単位プリズム151は、導光板13側(Z1側)に凸となる三角柱形状であり、プリズム基材層152の背面側(Z1側)の面に、長手方向(稜線方向)をY方向とし、X方向に複数配列されている。即ち、単位プリズム151の配列方向は、透過型表示装置1の表示面の法線方向(Z方向)から見て、導光板13の背面側単位光学形状131の配列方向に平行であり、出光側単位光学形状135の配列方向と直交している。
The prism base material layer 152 is a portion that becomes a base (base material) of the prism sheet 15. For the prism base material layer 152, a resin-made sheet-like member having optical transparency is used.
The unit prism 151 has a triangular prism shape convex toward the light guide plate 13 side (Z1 side), and the longitudinal direction (ridge line direction) is set to the Y direction on the back side (Z1 side) surface of the prism base material layer 152. A plurality are arranged in the direction. That is, the arrangement direction of the unit prisms 151 is parallel to the arrangement direction of the rear unit optical shapes 131 of the light guide plate 13 when viewed from the normal direction (Z direction) of the display surface of the transmissive display device 1, and the light exit side The unit optical shape 135 is orthogonal to the arrangement direction.

本実施形態の単位プリズム151は、その配列方向(X方向)及びシート面に直交する方向(Z方向)に平行な断面(XZ面)での断面形状が、頂角をεとする二等辺三角形形状である例を示している。しかし、これに限らず、単位プリズム151の断面形状は、不等辺三角形形状としてもよい。また、単位プリズム151は、少なくとも一方の面が複数の面からなる折れ面状となっていてもよいし、曲面と平面とを組み合わせた形状としてもよいし、断面形状が配列方向において非対称な形状としてもよい。
単位プリズム151は、配列ピッチがP3、配列方向の幅がW3であり、配列方向において配列ピッチと配列方向のレンズ幅が等しい(P3=W3)形状となっている。
プリズムシート15は、導光板13から出射し、一方の面(例えば、面151a)から入射した光L1を他方の面(例えば、面151b)で全反射させることにより、その進行方向を正面方向(Z方向)又は正面方向に対してなす角度が小さくなる方向へ偏向(集光)する。
The unit prism 151 of the present embodiment is an isosceles triangle whose cross-sectional shape in a cross section (XZ plane) parallel to the arrangement direction (X direction) and the direction orthogonal to the sheet plane (Z direction) is an apex angle ε. The example which is a shape is shown. However, the present invention is not limited to this, and the cross-sectional shape of the unit prism 151 may be an unequal triangular shape. Further, the unit prism 151 may have a bent surface shape in which at least one surface is composed of a plurality of surfaces, or may have a shape in which a curved surface and a flat surface are combined, or a cross-sectional shape that is asymmetric in the arrangement direction. It is good.
The unit prism 151 has an arrangement pitch P3 and a width in the arrangement direction W3, and the arrangement pitch and the lens width in the arrangement direction are equal in the arrangement direction (P3 = W3).
The prism sheet 15 is emitted from the light guide plate 13 and totally reflected by the other surface (for example, the surface 151b) the light L1 incident from one surface (for example, the surface 151a). Z direction) or deflected (condensed) in a direction where the angle formed with respect to the front direction becomes smaller.

プリズムシート15は、例えば、PET樹脂製や、PC樹脂製等のシート状のプリズム基材層152の片面に、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により単位プリズム151を形成して作製される。
なお、これに限らず、例えば、プリズムシート15は、PC樹脂、MBS(メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン共重合体)樹脂、PET樹脂、PS(ポリスチレン)樹脂等の熱可塑性樹脂を押し出し成形することにより形成してもよい。
The prism sheet 15 is produced, for example, by forming a unit prism 151 with ionizing radiation curable resin such as ultraviolet curable resin on one side of a sheet-like prism base layer 152 made of PET resin or PC resin. The
For example, the prism sheet 15 may be a PC resin, an MBS (methyl methacrylate / butadiene / styrene copolymer) resin, an MS (methyl methacrylate / styrene copolymer) resin, a PET resin, or PS (polystyrene). You may form by extruding thermoplastic resins, such as resin.

図1に戻って、光拡散シート16は、光を拡散する作用を有するシート状の部材である。光拡散シート16は、プリズムシート15のLCDパネル11側(Z2側)に設けられている。
このような光拡散シート16を設けることにより、視野角を適度に広げたり、LCDパネル11の不図示の画素と単位プリズム151等とによって生じるモアレ等を低減したりする効果が得られる。
光拡散シート16は、各種汎用の光拡散性を有するシート状の部材を、面光源装置10及び表示装置1として所望される光学性能や、導光板13の光学特性等に合わせて、適宜選択して用いてよい。
このような光拡散シート16としては、拡散材を含有する樹脂製のシート状の部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の少なくとも片面等に拡散材を含有するバインダをコートした部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の片面等にマイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズシート等を用いることができる。
Returning to FIG. 1, the light diffusion sheet 16 is a sheet-like member having an action of diffusing light. The light diffusion sheet 16 is provided on the prism panel 15 on the LCD panel 11 side (Z2 side).
By providing such a light diffusing sheet 16, it is possible to obtain an effect of appropriately widening the viewing angle or reducing moire or the like caused by pixels (not shown) of the LCD panel 11 and the unit prism 151.
The light diffusing sheet 16 is appropriately selected from various general-purpose light-diffusing sheet-like members in accordance with the optical performance desired for the surface light source device 10 and the display device 1, the optical characteristics of the light guide plate 13, and the like. May be used.
As such a light diffusing sheet 16, a resin sheet-shaped member containing a diffusing material, or a member in which a binder containing a diffusing material is coated on at least one surface of a resin sheet-like member serving as a base material. Alternatively, a microlens sheet or the like in which a microlens array is formed on one surface of a resin sheet-like member serving as a substrate can be used.

また、前述のプリズムシート15のプリズム基材層152の出光側(Z2側)の面に、光拡散シート16との光学密着の防止や、光拡散機能の付与を目的として、微細凹凸形状を形成してもよい。このような凹凸形状としては、ビーズ状フィラーを含有するバインダをコートして形成したマット層等が好適であるが、この限りではない。   In addition, a fine uneven shape is formed on the light output side (Z2 side) surface of the prism base layer 152 of the prism sheet 15 in order to prevent optical adhesion with the light diffusion sheet 16 and to provide a light diffusion function. May be. As such a concavo-convex shape, a mat layer formed by coating a binder containing a bead-like filler is suitable, but not limited thereto.

なお、光拡散シート16に限らず、プリズムシート15よりもLCDパネル11側(Z2側)に、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光については反射する機能を有する偏光選択反射シートを配置してもよい。なお、このような偏光選択反射シートを用いる場合には、偏光選択反射シートの透過軸が、LCDパネル11の入光側(Z1側)に位置する不図示の偏光板の透過軸と平行となるように配置することが、輝度向上や光の利用効率向上の観点から好ましい。このような偏光選択反射シートとしては、例えば、DBEFシリーズ(住友スリーエム株式会社製)を使用することができる。
また、光拡散シート16に限らず、レンチキュラーレンズシート等の各種光学シート等を配置してもよい。
さらに、光拡散シート16のLCDパネル11側に、さらに、上述のような偏光選択反射シートや各種光学シート等を配置してもよい。
In addition, not only the light diffusion sheet 16 but also a polarized light having a function of transmitting light in a specific polarization state to the LCD panel 11 side (Z2 side) from the prism sheet 15 and reflecting light in other polarization states. A selective reflection sheet may be arranged. When such a polarization selective reflection sheet is used, the transmission axis of the polarization selective reflection sheet is parallel to the transmission axis of a polarizing plate (not shown) located on the light incident side (Z1 side) of the LCD panel 11. Such arrangement is preferable from the viewpoint of improving luminance and improving light utilization efficiency. As such a polarization selective reflection sheet, for example, DBEF series (manufactured by Sumitomo 3M Limited) can be used.
In addition to the light diffusion sheet 16, various optical sheets such as a lenticular lens sheet may be disposed.
Further, a polarization selective reflection sheet as described above, various optical sheets, and the like may be further disposed on the LCD panel 11 side of the light diffusion sheet 16.

本実施形態では、上述のような導光板13を備えることにより、反射シート14と導光板13との光学密着を抑制し、明るさの面均一性向上等を図っている。
図6は、本実施形態の導光板13における光の導光の様子の一例を示す図である。
図7は、比較例1〜3の導光板13B,13C,13Dにおける光の導光の様子の一例を示す図である。図7(a)は、比較例の導光板13Bでの光の様子を示し、図7(b)は、比較例の導光板13Cでの光の様子を示し、図7(c)は、比較例の導光板13Dでの光の様子を示している。図6及び図7では、各導光板及び反射シート14のXZ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
比較例1の導光板13Bは、頂面部134Bが、1つの平面状であり、出光面13cに平行である点が、本実施形態の導光板13と異なる以外は、本実施形態の導光板13と同様の形態である。
In the present embodiment, by providing the light guide plate 13 as described above, the optical adhesion between the reflection sheet 14 and the light guide plate 13 is suppressed, and the surface uniformity of brightness is improved.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of how light is guided in the light guide plate 13 of the present embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of how light is guided in the light guide plates 13B, 13C, and 13D of Comparative Examples 1 to 3. FIG. 7A shows the state of light in the light guide plate 13B of the comparative example, FIG. 7B shows the state of light in the light guide plate 13C of the comparative example, and FIG. The state of the light in the example light guide plate 13D is shown. In FIG.6 and FIG.7, a part of cross section parallel to XZ surface of each light-guide plate and the reflection sheet 14 is expanded and shown.
The light guide plate 13B of Comparative Example 1 is different from the light guide plate 13 of the present embodiment in that the top surface portion 134B has a single planar shape and is parallel to the light exit surface 13c. Is the same form.

比較例2の導光板13Cは、頂面部134Cが、出光面13cに平行な複数の面134f〜134iを有しているが、配列方向において最も第1斜面部132側(入光面側)に位置する面134fの背面側への高さが一番高く、対向面側(X2側)に向かうにつれて階段状に高さが低くなっている点が、本実施形態の導光板13と異なる以外は、本実施形態の導光板13と同様の形態である。
この比較例2の導光板13Cにおいて、隣接する面の間の斜面134jが、出光面13cに平行な面となす角度は、角度αであり、斜面134jは、第2斜面部133に平行となっている。
In the light guide plate 13C of Comparative Example 2, the top surface portion 134C has a plurality of surfaces 134f to 134i parallel to the light exit surface 13c, but is closest to the first slope portion 132 side (light incident surface side) in the arrangement direction. Except for the difference from the light guide plate 13 of the present embodiment in that the height to the back side of the surface 134f that is positioned is the highest, and the height decreases stepwise toward the opposite surface side (X2 side). This is the same form as the light guide plate 13 of the present embodiment.
In the light guide plate 13C of Comparative Example 2, the angle formed by the inclined surface 134j between the adjacent surfaces with the surface parallel to the light exit surface 13c is an angle α, and the inclined surface 134j is parallel to the second inclined surface portion 133. ing.

比較例3の導光板13Dは、頂面部134Dが、出光面13cに平行な複数の面134k〜134nを有しているが、各面の背面側(Z1側)への高さの変化か階段状ではなく、不規則である点が、本実施形態の導光板13と異なる以外は、本実施形態の導光板13と同様の形態である。
この比較例3の導光板13Dにおいて、面134kとその対向面側に隣接する面134lとの間の斜面、面134lとその対向面側に隣接する面134mとの間の斜面は、出光面13cに平行な面と角度βをなす斜面134eであり、面134mとその対向面側に隣接する面134nとの間の斜面は、出光面13cに平行な面と角度αをなす斜面134jとなっている。
In the light guide plate 13D of Comparative Example 3, the top surface portion 134D has a plurality of surfaces 134k to 134n parallel to the light exit surface 13c, but the height change to the back side (Z1 side) of each surface or the stairs The configuration is the same as that of the light guide plate 13 of the present embodiment except that it is irregular and not different from that of the light guide plate 13 of the present embodiment.
In the light guide plate 13D of Comparative Example 3, the slope between the surface 134k and the surface 134l adjacent to the opposite surface side, and the slope between the surface 134l and the surface 134m adjacent to the opposite surface side are the light exit surface 13c. Is an inclined surface 134e that forms an angle β with the surface parallel to the surface 134m and an inclined surface 134j that forms an angle α with the surface parallel to the light exit surface 13c. Yes.

比較例1の導光板13Bでは、頂面部134が、1つの面であり、この頂面部134全体が反射シート14と接触し、光学密着を生じる。このとき、頂面部134に入射した光L3は、図7(a)に示すように、頂面部134で全反射することなく、反射シート14により反射する。これにより、光L3は、光学設計上の方向(図7(a)に破線で示す方向)とは異なる方向に進み、導光板13Bから出射したり、導光距離が設計よりも短くなったりする。そのため、比較例1の導光板13Bを備える面光源装置では、部分的に明るい箇所が生じて輝度ムラとなったり、導光効率が低下して、光源部12から遠い側での明るさが低下したりする。   In the light guide plate 13B of Comparative Example 1, the top surface portion 134 is a single surface, and the entire top surface portion 134 is in contact with the reflective sheet 14 to cause optical adhesion. At this time, the light L3 incident on the top surface portion 134 is reflected by the reflecting sheet 14 without being totally reflected by the top surface portion 134 as shown in FIG. As a result, the light L3 travels in a direction different from the optical design direction (the direction indicated by the broken line in FIG. 7A), and is emitted from the light guide plate 13B or the light guide distance becomes shorter than the design. . For this reason, in the surface light source device including the light guide plate 13B of Comparative Example 1, a bright part is partially generated, resulting in uneven brightness, light guide efficiency is reduced, and brightness on the side far from the light source unit 12 is reduced. To do.

比較例2の導光板13Cでは、頂面部134Cが、複数の面から構成されおり、最も背面側(Z1)側への高さが高い面134fでのみ反射シート14と接触するので、比較例1の導光板13Bに比べて、反射シート14との光学密着による影響は大幅に低減される。
しかし、図7(b)に示すように、一部の光L4が、出光面13cと角度αをなす斜面134jに入射して全反射し、出光面13cに平行な面となす角度が変化する。そのため、出光面13cに平行な頂面部で全反射して導光を続ける光L4が、光学設計上とは異なる方向に進み、比較例2の導光板13Cを備える面光源装置では、部分的に明るい箇所が生じて輝度ムラとなったり、導光効率が低下して、光源部12から遠い側での明るさが低下したりする。
また、このような斜面134jは、筋状となって観察され、導光板13Cの外観性の低下や、面光源装置としての外観性や光学性能の低下も招く。
In the light guide plate 13C of the comparative example 2, the top surface portion 134C is composed of a plurality of surfaces, and is in contact with the reflective sheet 14 only on the surface 134f having the highest height on the back side (Z1) side. Compared with the light guide plate 13B, the effect of optical contact with the reflection sheet 14 is greatly reduced.
However, as shown in FIG. 7B, a part of the light L4 is incident on the inclined surface 134j that forms an angle α with the light exit surface 13c, is totally reflected, and the angle formed with the surface parallel to the light exit surface 13c changes. . Therefore, the light L4 that is totally reflected at the top surface parallel to the light exit surface 13c and continues to guide light travels in a direction different from the optical design. In the surface light source device that includes the light guide plate 13C of Comparative Example 2, Bright portions are generated, resulting in uneven brightness, light guide efficiency is reduced, and brightness on the side far from the light source unit 12 is reduced.
Further, such a slope 134j is observed as a streak, which causes a decrease in the appearance of the light guide plate 13C and a decrease in the appearance and optical performance of the surface light source device.

比較例3の導光板13Dでは、頂面部134Dが、複数の面134k〜134nを有しており、最も背面側(Z1側)への高さが高い面134mでのみ反射シート14と接触するので、前述の比較例1の導光板13Bに比べて、反射シート14との光学密着による影響は大幅に低減される。
しかし、図7(c)に示すように、一部の光L5が、斜面134jに入射して全反射し、出光面13cに平行な面となす角度が変化する。そのため、光学設計上は、出光面13cに平行な頂面部で全反射して導光を続ける光L5が、光学設計上とは異なる方向に進み、比較例3の導光板13Dを備える面光源装置では、部分的に明るい箇所が生じて輝度ムラとなったり、導光効率が低下して、光源部12から遠い側での明るさが低下したりする。
また、このような斜面134jは、まだらな筋状や不規則な縞状となって観察され、導光板13Dの外観性の低下や、面光源装置としての外観性や光学性能の低下も招く。
In the light guide plate 13D of Comparative Example 3, the top surface portion 134D has a plurality of surfaces 134k to 134n, and is in contact with the reflective sheet 14 only on the surface 134m having the highest height on the back surface side (Z1 side). Compared to the light guide plate 13B of Comparative Example 1 described above, the effect of optical contact with the reflective sheet 14 is greatly reduced.
However, as shown in FIG. 7C, the angle formed by a part of the light L5 incident on the inclined surface 134j and totally reflected to form a surface parallel to the light exit surface 13c changes. Therefore, in the optical design, the surface light source device including the light guide plate 13D of the comparative example 3 in which the light L5 that is totally reflected by the top surface parallel to the light exit surface 13c and continues to be guided proceeds in a direction different from the optical design. Then, a bright part is partially generated, resulting in luminance unevenness, light guide efficiency is reduced, and brightness on the side far from the light source unit 12 is reduced.
Further, such a slope 134j is observed as a mottled streak or an irregular stripe, which causes a decrease in the appearance of the light guide plate 13D and a decrease in the appearance and optical performance of the surface light source device.

これに対して、本実施形態の導光板13は、頂面部134が複数の面134a〜134dを有しており、最も背面側(Z1)側への高さが高い面134dのみで反射シート14と接触するので、前述の比較例1の導光板13Bに比べて、反射シート14との光学密着による影響は大幅に低減される。
また、入光面側に位置する面134aから対向面側に向かって次第に背面側への高さhが高くなっており、各面の間に位置する斜面134eが出光面13cに平行な面と角度βをなし、出光面13cに平行な面と角度αをなす斜面134jが存在しない。また、各面の間の角度βをなす斜面134eには、入光面側から導光する光は入射しない。そのため、本実施形態の頂面部134は、光学設計上は、出光面13cに平行な1つの面からなる頂面部と等しい。
従って、本実施形態によれば、図6に示すように、頂面部134に入射した光L2は、全反射することができ、光学設計外の方向へ進む光が殆ど生じない。よって、明るさの面均一性が高い良好な導光板13、及び、面光源装置10、透過型表示装置1とすることができる。
On the other hand, in the light guide plate 13 of the present embodiment, the top surface portion 134 has a plurality of surfaces 134a to 134d, and only the surface 134d having the highest height on the back side (Z1) side is the reflective sheet 14. Therefore, compared with the light guide plate 13B of Comparative Example 1 described above, the influence of optical contact with the reflective sheet 14 is greatly reduced.
Further, the height h from the surface 134a located on the light incident surface side toward the opposite surface side gradually increases toward the back surface side, and the slope 134e located between the surfaces is parallel to the light exit surface 13c. There is no inclined surface 134j that forms an angle β and forms an angle α with a surface parallel to the light exit surface 13c. Further, the light guided from the light incident surface side does not enter the inclined surface 134e forming the angle β between the surfaces. Therefore, the top surface part 134 of this embodiment is equal to the top surface part which consists of one surface parallel to the light emission surface 13c on optical design.
Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, the light L2 incident on the top surface part 134 can be totally reflected, and light traveling in a direction outside the optical design hardly occurs. Therefore, it can be set as the favorable light-guide plate 13 with high surface uniformity of the surface, the surface light source device 10, and the transmissive display apparatus 1. FIG.

また、本実施形態によれば、頂面部134には、出光面13cに平行な面と角度αをなす斜面134jが存在しないので、外観性も良好である。
さらに、本実施形態によれば、背面側単位光学形状131の幅W1に対する、両斜面部(特に、第2斜面部133)の寸法Wbの比Wb/W1が、入光面13aから離れるにつれて大きくなるので、導光効率及び光の取り出し効率が良好であり、明るさの面均一性を向上できる。
さらにまた、本実施形態によれば、背面側単位光学形状131は、配列方向における配列ピッチP1が一定であり、背面側単位光学形状131の幅W1に対する、両斜面部(特に、第2斜面部133)の寸法Wbの比Wb/W1を変化させているので、モアレ(自己モアレ及びプリズムシート15の単位プリズム151やLCDパネル11の画素とのモアレ)を大幅に低減しながら、良好な導光効率等を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, since the top surface portion 134 does not have the slope 134j that forms an angle α with the surface parallel to the light exit surface 13c, the appearance is good.
Furthermore, according to the present embodiment, the ratio Wb / W1 of the dimension Wb of both slope portions (particularly, the second slope portion 133) to the width W1 of the back unit optical shape 131 increases as the distance from the light incident surface 13a increases. Therefore, the light guide efficiency and the light extraction efficiency are good, and the surface uniformity of brightness can be improved.
Furthermore, according to the present embodiment, the rear-side unit optical shape 131 has a constant arrangement pitch P1 in the arrangement direction, and both slope portions (particularly the second slope portion) with respect to the width W1 of the rear-side unit optical shape 131. 133) The ratio Wb / W1 of the dimension Wb is changed, so that the moire (the self moire and the moire between the unit prism 151 of the prism sheet 15 and the pixels of the LCD panel 11) is significantly reduced and the light guide is good. Efficiency etc. can be obtained.

(実施例)
本実施形態の実施例の導光板13及び面光源装置10、透過型表示装置1の各部の寸法等は以下の通りである。
LCDパネル11:有効表示画面サイズ294×165mm
導光板13:アクリル樹脂製、総厚約550μm
背面側単位光学形状131:配列ピッチP1=100μm、角度α=2°、角度β=70°、入光面側端部での比Wb/W1=20/100、対向面側端部での比Wb/W1=80/100、各面の背面側への高さの差約0.1μm
出光側単位光学形状135:配列ピッチP2=50μm、頂角γ=120°
反射シート14:白色のPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂製シート状部材
プリズムシート15:
プリズム基材層152:PET樹脂製のシート状の部材、厚さ125μm
単位プリズム151:アクリル系の紫外線硬化型樹脂製、頂角ε=66°、配列ピッチP3=34μm
光拡散シート16:アクリル系樹脂(屈折率1.51)を母材とし、拡散材(アクリル樹脂製ビーズ、屈折率1.49)含有
なお、各部の寸法や材料等は、実施例としての一例であり、これに限定されるものではなく、所望する光学性能や使用環境等に応じて、適宜選択してよい。
(Example)
The dimensions of each part of the light guide plate 13, the surface light source device 10, and the transmissive display device 1 of the example of the present embodiment are as follows.
LCD panel 11: Effective display screen size 294 × 165 mm
Light guide plate 13: made of acrylic resin, total thickness of about 550 μm
Back-side unit optical shape 131: arrangement pitch P1 = 100 μm, angle α = 2 °, angle β = 70 °, ratio Wb / W1 = 20/100 at the light incident surface side end, ratio at the opposite surface side end Wb / W1 = 80/100, height difference to the back side of each surface is about 0.1 μm
Output side unit optical shape 135: arrangement pitch P2 = 50 μm, apex angle γ = 120 °
Reflective sheet 14: White PET (polyethylene terephthalate) resin sheet-like member Prism sheet 15:
Prism base material layer 152: sheet-like member made of PET resin, thickness 125 μm
Unit prism 151: made of acrylic ultraviolet curable resin, apex angle ε = 66 °, arrangement pitch P3 = 34 μm
Light diffusion sheet 16: Acrylic resin (refractive index: 1.51) as a base material and a diffusing material (acrylic resin beads, refractive index: 1.49) included. The dimensions and materials of each part are examples as examples. However, the present invention is not limited to this, and may be appropriately selected according to desired optical performance, use environment, and the like.

このような本実施形態の実施例の導光板13及び面光源装置10、透過型表示装置1を作製し、その明るさの面均一性等を確認したところ、輝度ムラやモアレ等もなく、明るさの面均一性が高く良好であった。   When the light guide plate 13, the surface light source device 10, and the transmissive display device 1 according to the example of the present embodiment were manufactured and the surface uniformity of the brightness was confirmed, the brightness was not uneven and the moire was not observed. The surface uniformity was high and good.

(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)背面側単位光学形状131は、導光方向に配列され、導光方向及び導光板13の板面に直交する方向における断面形状が前述の形態であれば、板面内において導光方向に直交する方向(Y方向)に不連続な島状に形成されていてもよい。
例えば、背面側単位光学形状131は、背面側に凸となる略四角台形状であり、導光方向及びこれに直交する方向(X方向及びY方向)に配列される形態としてもよい。
(Deformation)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) The rear-side unit optical shapes 131 are arranged in the light guide direction, and if the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the light guide direction and the plate surface of the light guide plate 13 is the above-described form, the light guide direction in the plate surface. It may be formed in a discontinuous island shape in a direction orthogonal to the direction (Y direction).
For example, the back side unit optical shape 131 is a substantially square trapezoidal shape that is convex on the back side, and may be arranged in a light guide direction and a direction (X direction and Y direction) perpendicular thereto.

(2)面光源装置10は、光源部12をさらに対向面13bに対向する位置に配置してもよい。この場合、背面側単位光学形状131は、その配列方向において対称な形状であることが好ましい。 (2) The surface light source device 10 may further arrange the light source unit 12 at a position facing the facing surface 13b. In this case, the back unit optical shape 131 is preferably a symmetrical shape in the arrangement direction.

(3)背面側単位光学形状131の配列方向における配列ピッチP1は、配列方向において、段階的又は連続的に、変化する形態としてもよい。また、角度αに関しても、同様である。良好な光学性能を得るために、角度α、配列ピッチP1は適宜設定してよい。 (3) The arrangement pitch P1 in the arrangement direction of the back side unit optical shapes 131 may be changed stepwise or continuously in the arrangement direction. The same applies to the angle α. In order to obtain good optical performance, the angle α and the arrangement pitch P1 may be set as appropriate.

(4)本実施形態において、出光側単位光学形状135は、その配列ピッチP2と、配列方向における幅W2とが等しい例を示したが、これに限らず、配列ピッチP2が配列方向における幅W2よりも大きく、各出光側単位光学形状135間に、平面部や凹部等が形成された形状としてもよい。
なお、背面側単位光学形状131についても同様である。
(4) In the present embodiment, the light emitting unit optical shape 135 has an example in which the arrangement pitch P2 is equal to the width W2 in the arrangement direction, but the present invention is not limited to this, and the arrangement pitch P2 is the width W2 in the arrangement direction. It is also possible to use a shape in which a flat portion, a concave portion, or the like is formed between the light exit side unit optical shapes 135.
The same applies to the back unit optical shape 131.

(5)導光板13の総厚は、入光面側(X1側)が厚く、対向面側(X2側)へ進むにつれて次第に薄くなる形状としてもよい。 (5) The total thickness of the light guide plate 13 may be a shape in which the light incident surface side (X1 side) is thicker and gradually becomes thinner toward the opposite surface side (X2 side).

(6)面光源装置10は、導光板13に背面側(Z1側)に反射シート14が配置される例を示したが、これに限らず、例えば、反射シートではなく、面光源装置10又は透過型表示装置1の導光板13の背面側に位置する筐体の導光板13側の面に、光反射性を有する塗料や金属箔等を塗付又は転写等して形成してもよい。 (6) Although the surface light source device 10 showed the example by which the reflective sheet 14 is arrange | positioned at the back side (Z1 side) on the light-guide plate 13, it is not restricted to this, For example, not a reflective sheet but the surface light source device 10 or It may be formed by applying or transferring a light-reflecting paint or metal foil to the surface on the light guide plate 13 side of the housing located on the back side of the light guide plate 13 of the transmissive display device 1.

(7)面光源装置10は、プリズムシート15とLCDパネル11との間に、拡散作用を有する光学シートや、各種レンズ形状やプリズム形状が形成された他の光学シート等を組み合わせ配置してもよい。また、面光源装置10は、プリズムシート15以外の偏向作用を有する光学シートを用いてもよい。
使用環境や所望の光学性能に合わせて、面光源装置10として導光板13と組み合わせて用いる各種光学シート等は、適宜選択して用いることができる。
(7) The surface light source device 10 may be arranged by combining a prism sheet 15 and the LCD panel 11 with an optical sheet having a diffusing action, other optical sheets formed with various lens shapes or prism shapes, and the like. Good. Further, the surface light source device 10 may use an optical sheet having a deflecting action other than the prism sheet 15.
Various optical sheets used in combination with the light guide plate 13 as the surface light source device 10 can be appropriately selected and used in accordance with the use environment and desired optical performance.

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態等によって限定されることはない。   In addition, although this embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the above-described embodiments and the like.

1 透過型表示装置
10 面光源装置
11 LCDパネル
12 光源部
13 導光板
131 背面側単位光学形状
132 第1斜面部
133 第2斜面部
134 頂面部
134a,134b,134c,134d 面
135 出光側単位光学形状
14 反射シート
15 プリズムシート
16 光拡散シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission type display apparatus 10 Surface light source device 11 LCD panel 12 Light source part 13 Light guide plate 131 Back side unit optical shape 132 1st slope part 133 2nd slope part 134 Top surface part 134a, 134b, 134c, 134d Surface 135 Light emission side unit optical Shape 14 Reflective sheet 15 Prism sheet 16 Light diffusion sheet

Claims (6)

光が入射する入光面と、前記入光面に交差し光が出射する出光面と、前記出光面に対向する背面とを有し、前記入光面から入射した光を導光方向に導光しながら前記出光面から出射する導光板であって、
前記背面に、背面側単位光学形状が前記導光方向に複数配列され、
前記背面側単位光学形状は、背面側に凸であり、その配列方向に平行であって該導光板の厚み方向に平行な断面において、その断面形状が略四角形形状であり、入光面側に位置する第1斜面部と、これに対向して他方側に位置して入射する光の少なくとも一部を全反射する第2斜面部と、前記第1斜面部と前記第2斜面部との間に位置し、最も背面側となる頂面部とを有し、
少なくとも一部の前記背面側単位光学形状において、前記頂面部は、前記出光面に平行であって前記背面側への高さが異なる複数の面を有し、
前記第1斜面部が前記出光面に平行な面となす角度をβ、前記出光面での臨界角をθ、前記第2斜面部が前記出光面に平行な面となす角度をαとするとき、角度βは、
(90°−θ)<β、かつ、α<β
を満たし、
前記入光面は1つであり、
前記第1斜面部は、前記入光面から前記導光方向に進む光が入射しない領域に位置し、
前記頂面部は、前記複数の面が前記背面側単位光学形状の配列方向に平行に配列され、階段状であり、
前記複数の面は、最も前記第1斜面部側に位置する面が最も前記背面側への高さが小さく、前記第2斜面部側へ向かうにつれて前記背面側への高さが大きくなること、
を特徴とする導光板。
A light incident surface on which light is incident; a light exit surface that intersects the light incident surface and emits light; and a back surface that faces the light exit surface, and guides light incident from the light incident surface in a light guide direction. A light guide plate that emits from the light exit surface while shining,
On the back side, a plurality of back side unit optical shapes are arranged in the light guide direction,
The back unit optical shape is convex on the back side, is parallel to the arrangement direction, and is parallel to the thickness direction of the light guide plate. A first slope portion located between the first slope portion and the second slope portion, the second slope portion facing the opposite side and totally reflecting at least part of incident light; And has a top surface part which is the back side most,
In at least some of the back side unit optical shapes, the top surface portion has a plurality of surfaces that are parallel to the light exit surface and have different heights toward the back side,
When the angle formed by the first inclined surface portion and the surface parallel to the light emitting surface is β, the critical angle at the light emitting surface is θ, and the angle formed by the second inclined surface portion and the surface parallel to the light emitting surface is α. , The angle β is
(90 ° −θ) <β and α <β
Meet the,
The light incident surface is one,
The first slope portion is located in a region where light traveling in the light guide direction from the light incident surface is not incident,
The top surface portion has a plurality of surfaces arranged in parallel to the arrangement direction of the back unit optical shape, and has a step shape.
The plurality of surfaces are such that the surface located closest to the first slope portion side has the smallest height to the back surface side, and the height to the back surface side increases toward the second slope surface portion side,
A light guide plate characterized by
請求項に記載の導光板において、
前記複数の面のそれぞれの間には、前記第1斜面部と平行な斜面が形成されていること、
を特徴とする導光板。
The light guide plate according to claim 1 ,
A slope parallel to the first slope portion is formed between each of the plurality of surfaces,
A light guide plate characterized by
請求項1又は請求項2に記載の導光板において、
前記背面側単位光学形状は、柱状であり、前記導光方向に直交する方向を長手方向として、前記導光方向に配列されていること、
を特徴とする導光板。
In the light guide plate according to claim 1 or 2 ,
The back side unit optical shape is a columnar shape, and a direction perpendicular to the light guide direction is a longitudinal direction and is arranged in the light guide direction,
A light guide plate characterized by
請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の導光板において、
前記背面側単位光学形状の配列方向における寸法W1に対して、前記第1斜面部及び前記第2斜面部が前記背面側単位光学形状の配列方向において占める寸法Wbの比Wb/W1は、前記入光面から離れるにつれて大きくなること、
を特徴とする導光板。
In the light-guide plate of any one of Claim 1- Claim 3 ,
The ratio Wb / W1 of the dimension Wb that the first inclined surface portion and the second inclined surface portion occupy in the arrangement direction of the back side unit optical shape with respect to the dimension W1 in the arrangement direction of the back side unit optical shape is the input To increase as you move away from the light surface,
A light guide plate characterized by
請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の導光板と、
前記導光板の前記入光面に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部と、
前記導光板の出光面側に配置され、前記導光板から出射した光を、そのシート面の法線方向又は法線方向となす角度が小さくなる方向へ向ける偏向作用を有する偏向光学シートと、
前記導光板の前記背面側に配置され、前記導光板の前記背面から出射した光を前記導光板側に反射する反射部材と、
を備える面光源装置。
The light guide plate according to any one of claims 1 to 4 ,
A light source unit provided at a position facing the light incident surface of the light guide plate, and projecting light onto the light incident surface;
A deflecting optical sheet disposed on the light exit surface side of the light guide plate and having a deflection action to direct light emitted from the light guide plate in a direction in which a normal angle of the sheet surface or an angle with the normal direction is reduced;
A reflective member that is disposed on the back side of the light guide plate and reflects light emitted from the back side of the light guide plate to the light guide plate side;
A surface light source device comprising:
請求項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部と、
を備える透過型表示装置。
A surface light source device according to claim 5 ;
A transmissive display unit illuminated from the back side by the surface light source device;
A transmissive display device.
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