JPH09101520A - Liquid crystal back light device - Google Patents
Liquid crystal back light deviceInfo
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- JPH09101520A JPH09101520A JP7258753A JP25875395A JPH09101520A JP H09101520 A JPH09101520 A JP H09101520A JP 7258753 A JP7258753 A JP 7258753A JP 25875395 A JP25875395 A JP 25875395A JP H09101520 A JPH09101520 A JP H09101520A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶バックライト
装置及びそれに用いられるプラスチックシートに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal backlight device and a plastic sheet used therein.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶バックライト装置は、液晶表示面に
対する光源の配置によって、エッジ式と直下式に大別さ
れる。エッジ式は表示面の側辺部に線光源で近似される
ランプを配置し、透明性のよい導光体を通して光を導
き、反射板と拡散板を組み合わせて、表示面の輝度の均
一化を図る方式である。エッジ式液晶バックライト装置
は、一般に薄型化が可能であり、ランプ発熱の影響を小
さくできるメリットがあり、液晶用バックライトとして
広く使われているが、光の利用効率が低いという問題が
ある。このような問題点を解消するため、導光体の反射
面をヘアライン処理により乱反射させたもの、導光体の
形状を部分的に変化させたもの、反射面をマット化した
もの、反射面にアルミ蒸着したもの等が提案されてい
る。また、導光体と特殊な光学素子を組み合わせた複合
方式、指向性を絞ることにより高輝度化を達成したタイ
プ等も提案されている。従来の液晶バックライト装置の
一例を図１３により説明する。このバックライト装置
は、平板状の透明な導光板１と、この導光板１の一つの
側面の近傍に配置された光源２と、導光板１の下面に沿
って設けられた平板状の光反射板３と、導光板１の上面
に沿って設けられた透明な拡散板４と、この拡散板４の
上面に沿って設けられた透明なプリズムシート５とを有
し、液晶６の背面にこのバックライト装置が配置されて
いる。ここで、拡散板４は、少なくとも光が出射する面
を光を散乱するように梨地仕上げとしてある。ここに、
梨地仕上げとは、表面に機械的又は化学的処理により微
細な凹凸を均一に形成させたつや消し仕上げをいう。ま
た、図１４に示すように、プリズムシート５は、構造面
１２とその裏面１４を有し、構造面１２側に断面が３角
形のプリズムを光源２（ランプ）に平行な方向（Ｘ方
向）に一定間隔で多数並べた形状に形成されている。2. Description of the Related Art A liquid crystal backlight device is roughly classified into an edge type and a direct type according to the arrangement of a light source with respect to a liquid crystal display surface. In the edge type, a lamp similar to a line light source is placed on the side of the display surface, light is guided through a highly transparent light guide, and a reflector and a diffuser are combined to make the brightness of the display surface uniform. It is a system to seek. The edge type liquid crystal backlight device generally has a merit that it can be reduced in thickness and can reduce the influence of heat generated by a lamp, and is widely used as a backlight for liquid crystal, but has a problem that light use efficiency is low. In order to solve such problems, the reflection surface of the light guide is diffusely reflected by hairline treatment, the shape of the light guide is partially changed, the reflection surface is matted, the reflection surface is Aluminum vapor deposition has been proposed. Further, a composite method in which a light guide body and a special optical element are combined, a type in which high brightness is achieved by narrowing directivity, and the like are also proposed. An example of a conventional liquid crystal backlight device will be described with reference to FIG. This backlight device has a flat transparent light guide plate 1, a light source 2 disposed near one side surface of the light guide plate 1, and a flat light reflection plate provided along the lower surface of the light guide plate 1. It has a plate 3, a transparent diffuser plate 4 provided along the upper surface of the light guide plate 1, and a transparent prism sheet 5 provided along the upper surface of the diffuser plate 4, and is provided on the back surface of the liquid crystal 6. A backlight device is arranged. Here, the diffusing plate 4 has a satin finish so that at least the surface from which light is emitted scatters the light. here,
The satin finish refers to a matte finish in which fine irregularities are uniformly formed on the surface by mechanical or chemical treatment. As shown in FIG. 14, the prism sheet 5 has a structural surface 12 and a back surface 14 thereof, and a prism having a triangular cross section on the structural surface 12 side is a direction parallel to the light source 2 (lamp) (X direction). It is formed in a shape in which a large number are arranged at regular intervals.
【０００３】この従来の液晶バックライト装置によれ
ば、光源２から導光板１にその側面から入射した光は、
導光板１の上面から出て、拡散板４で拡散され、さらに
プリズムシート５で方向を変えられ、正面に出る光量が
増加して放射される。拡散板４は指向性のある光を拡散
してその上面から出射させる機能を有し、プリズムシー
ト５は光を法線方向に集束させて正面の輝度を上げる機
能を有する。そのため、拡散板４及びプリズムシート５
の双方が必要である。図１５は、プリズムシート５にそ
の裏面１４から入射角φ１で入射した光Ｌ１及び入射ψ
１で入射した光Ｌ２が屈折を受けて、入射するときの角
度より法線に近い角度でプリズムシートの構造面１２か
ら放射され、法線方向に集束させられる原理を示すもの
である。According to this conventional liquid crystal backlight device, the light incident from the light source 2 to the light guide plate 1 from its side surface is
The light is emitted from the upper surface of the light guide plate 1, diffused by the diffuser plate 4, and then changed in direction by the prism sheet 5, so that the amount of light emitted to the front is increased and emitted. The diffusion plate 4 has a function of diffusing directional light and emitting it from the upper surface thereof, and the prism sheet 5 has a function of converging light in the normal direction to increase the front brightness. Therefore, the diffusion plate 4 and the prism sheet 5
Both are necessary. FIG. 15 shows the light L1 incident on the prism sheet 5 from the rear surface 14 at an incident angle φ1 and the incident ψ.
The light L2 incident at 1 is refracted, emitted from the structural surface 12 of the prism sheet at an angle closer to the normal than the angle at which it is incident, and is focused in the normal direction.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この従来の液晶バック
ライト装置によれば、拡散板４とプリズムシート５とを
使用することにより、ＹＺ平面内においては正面（Ｚ方
向）から出る光が多く、またＺ方向から光源２に直角な
方向であって導光板１の中を光が進行する方向（Ｙ方
向）についてはある角度範囲で比較的高い輝度が得られ
る。従ってＹＺ平面内でその視野角は比較的広い。しか
し、導光板１の中を光が進行する方向と直角な方向（Ｙ
方向と直角）をＸ方向とすると、ＸＺ平面内における光
の発散方向について見るとその視野角はＹＺ平面内にお
ける視野角より狭く、そのためＺ軸からＸ軸方向に傾い
た位置からは液晶が見えにくいという問題があった。そ
のため、カーナビゲーション装置等では液晶表示面をそ
の正面からだけでなく傾いた位置から見ることが多いの
で、正面の光量を確保しながら、ＹＺ平面内におけるＺ
軸からＹ方向に傾いた方向の視野角（以下、「Ｙ方向の
視野角」という）だけでなくＸＺ平面内におけるＺ軸か
らＸ方向に傾いた方向の視野角（以下、「Ｘ方向の視野
角」という）をも拡げ、見る方向によらずある程度広い
視野角で液晶表示面を見やすくする液晶バックライト装
置が求められていた。According to this conventional liquid crystal backlight device, by using the diffusion plate 4 and the prism sheet 5, a large amount of light is emitted from the front surface (Z direction) in the YZ plane, Further, in the direction perpendicular to the light source 2 from the Z direction, that is, the direction in which light travels in the light guide plate 1 (Y direction), relatively high brightness can be obtained in a certain angle range. Therefore, the viewing angle is relatively wide in the YZ plane. However, the direction (Y
(Right angle to the direction) is the X direction, the viewing angle is narrower than the viewing angle in the YZ plane when looking at the direction of divergence of light in the XZ plane, so the liquid crystal can be seen from the position tilted from the Z axis in the X axis direction. There was a problem that it was difficult. Therefore, in a car navigation device or the like, the liquid crystal display surface is often viewed not only from the front but also from a tilted position, so that the Z in the YZ plane can be secured while securing the amount of light in the front.
Not only the viewing angle in the direction tilted in the Y direction from the axis (hereinafter referred to as “viewing angle in the Y direction”) but also the viewing angle in the direction tilted in the X direction from the Z axis in the XZ plane (hereinafter, “viewing angle in the X direction”). There has been a demand for a liquid crystal display backlight device that makes it easier to see the liquid crystal display surface with a wide viewing angle regardless of the viewing direction.
【０００５】この課題を解決するため、プリズムシート
をプリズムの方向を変えて２枚重ね合わせる構成が提案
されている（特公平1-37801 号公報、特開昭63-318003
号公報）。この公報に示されたものにおいては、光の指
向性は改善されるが、プリズムシートを２枚用いるので
光の損失が多く、装置が厚くなり、また価格も高価にな
るという問題があった。そこで、本発明は、簡単な構成
により、ＹＺ平面内におけるＹ方向の視野角だけでなく
ＸＺ平面内におけるＺ軸方向の視野角も拡げ、見る方向
によらずある程度広い視野角で液晶表示面を見ることが
できる液晶バックライト装置を提供することを目的とし
ている。また、本発明は、このような液晶バックライト
装置に用いられるプラスチックシートを提供することを
目的としている。In order to solve this problem, there has been proposed a structure in which two prism sheets are laminated by changing the direction of the prism (Japanese Patent Publication No. 1-37801, JP-A-63-318003).
No.). In the one disclosed in this publication, the directivity of light is improved, but since two prism sheets are used, there is a problem that a large amount of light is lost, the device becomes thick, and the price becomes expensive. Therefore, according to the present invention, not only the viewing angle in the Y direction in the YZ plane but also the viewing angle in the Z axis direction in the XZ plane can be expanded with a simple configuration, and the liquid crystal display surface can be widened to some extent regardless of the viewing direction. It is an object of the present invention to provide a visible liquid crystal backlight device. Another object of the present invention is to provide a plastic sheet used in such a liquid crystal backlight device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、液晶の背面に配置され液晶を照光する液晶バ
ックライト装置において、透明な導光板と、この導光板
の側面の近傍に配置された光源と、上記導光板の下面に
沿って設けられた平面状の光反射板と、上記導光板の上
面に沿って設けられ少なくともその上面が梨地面である
透明な拡散板と、上記拡散板の上面に沿い且つ上記液晶
の背面に位置するように配置される透明なプラスチック
シートと、を有し、上記プラスチックシートが、光の出
射する構造面とこの構造面の反対側の裏面とを有し、こ
の構造面がピラミッド型の４角錐を縦横方向（Ｘ方向及
びＹ方向）に並べた形状で且つ上記裏面が平滑な面であ
るように形成されていることを特徴としている。また、
本発明は、液晶の背面に配置され液晶を照光する液晶バ
ックライト装置において、上面が梨地面である透明な導
光板と、この導光板の側面の近傍に配置された光源と、
上記導光板の下面に沿って設けられた平面状の光反射板
と、上記導光板の上面に沿い且つ上記液晶の背面に位置
するように配置される透明なプラスチックシートと、を
有し、上記プラスチックシートが、光の出射する構造面
とこの構造面の反対側の裏面とを有し、この構造面がピ
ラミッド型の４角錐を縦横方向（Ｘ方向及びＹ方向）に
並べた形状で且つ上記裏面が平滑な面であるように形成
されていることを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a liquid crystal backlight device which is arranged on the back surface of a liquid crystal and illuminates the liquid crystal, and the transparent light guide plate and the side surface of the light guide plate. Light source, a planar light reflection plate provided along the lower surface of the light guide plate, a transparent diffusion plate provided along the upper surface of the light guide plate and at least the upper surface of which is a satin-finished surface, and the diffusion A transparent plastic sheet arranged so as to be located along the upper surface of the plate and on the back surface of the liquid crystal, the plastic sheet having a structure surface from which light is emitted and a back surface opposite to the structure surface. This structural surface is formed by arranging pyramid-shaped four-sided pyramids in the vertical and horizontal directions (X direction and Y direction), and the back surface is formed to be a smooth surface. Also,
The present invention is a liquid crystal backlight device that is arranged on the back surface of a liquid crystal and illuminates the liquid crystal, and has a transparent light guide plate whose upper surface is a satin surface, and a light source arranged near the side surface of this light guide plate.
A flat light reflection plate provided along the lower surface of the light guide plate, and a transparent plastic sheet arranged so as to be located on the back surface of the liquid crystal along the upper surface of the light guide plate, and The plastic sheet has a structure surface from which light is emitted and a back surface opposite to the structure surface, and the structure surface has a shape in which pyramid-shaped quadrangular pyramids are arranged in vertical and horizontal directions (X direction and Y direction) and It is characterized in that the back surface is formed so as to be a smooth surface.
【０００７】また、本発明は、液晶の背面に配置され液
晶を照光する液晶バックライト装置に使用されるプラス
チックシートにおいて、光の出射する構造面とこの構造
面の反対側の裏面とを有し、この構造面がピラミッド型
の４角錐を縦横方向（Ｘ方向及びＹ方向）に並べた形状
で且つ上記裏面が平滑な面であるように形成されている
ことを特徴としている。また本発明のおいて、上記プラ
スチックシートの厚さは、0.1mm から0.5mm の範囲であ
ることが好ましい。また本発明において、上記プラスチ
ックシートの構造面に形成されたピラミッド型の４角錐
の間隔は、肉眼で見えない程度に小さくする、即ち縦横
方向（Ｘ方向及びＹ方向）とも0.01mmから0.2mm の範囲
であることが好ましい。また本発明において、上記プラ
スチックシートの４角錐の頂点を通り底面に直角な断面
において、断面の２辺のなす角度は、８０度から１００
度の範囲であることが好ましい。また、本発明におい
て、上記プラスチックシートの材質は、アクリル樹脂で
あることが好ましい。Further, according to the present invention, in a plastic sheet used for a liquid crystal backlight device which is arranged on the back surface of a liquid crystal and illuminates the liquid crystal, it has a structural surface from which light is emitted and a rear surface opposite to the structural surface. The structural surface is formed by arranging pyramid-shaped four-sided pyramids in the vertical and horizontal directions (X direction and Y direction), and the back surface is formed to be a smooth surface. Further, in the present invention, the thickness of the plastic sheet is preferably in the range of 0.1 mm to 0.5 mm. Further, in the present invention, the intervals of the pyramid-shaped quadrangular pyramids formed on the structural surface of the plastic sheet are set so as not to be visible to the naked eye, that is, 0.01 mm to 0.2 mm in both the vertical and horizontal directions (X direction and Y direction). It is preferably in the range. Further, in the present invention, in a cross section which passes through the apexes of the four-sided pyramid of the plastic sheet and is perpendicular to the bottom surface, the angle formed by the two sides of the cross section is 80 degrees to 100 degrees.
It is preferably in the range of degrees. Further, in the present invention, the material of the plastic sheet is preferably acrylic resin.
【０００８】また、本発明において、上記４角錐の頂点
部に半径が前記４角錐の高さの４分の１以下の丸みをつ
けることが好ましい。Further, in the present invention, it is preferable that the apex portion of the four-sided pyramid is rounded so that the radius is one fourth or less of the height of the four-sided pyramid.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態及び実施例】以下、図面を参照しな
がら本発明の実施の形態及び実施例を説明する。図１は
本発明の一実施例を示す全体斜視図、図２は図１のII−
II線に沿う端側面図、図３は図１のIII −III 線に沿う
端側面図である。これらの図１乃至図３に示すように、
液晶バックライト装置は、透明な平板状の導光板１と、
この導光板１の一側面の近傍に配置された光源２と、導
光板１の下面に沿って設けられた平板状の光反射板３
と、導光板１の上面に沿って設けられた透明な拡散板４
と、この拡散板４の上面に沿って設けられた透明なプラ
スチックシートであるプリズムシート１０を備えてい
る。また、６は液晶であり、この液晶６の背面にこのプ
リズムシート１０が配置される。また、光源の側方で
は、光反射板３の一部が曲げられて光源２を囲むように
屈曲部３ａが設けられ、光源２から放射する光を反射し
出来るだけ多く導光板１に入射するようになっている。
また、導光板１の下面には、サンドブラスト（ホーニン
グ）により形成された光散乱部１ａが設けられている。
この光散乱部１ａは、光源から遠ざかるほど光散乱が大
きくなるように形成されている。拡散板４は、その上面
表面が光を拡散するように梨地面となっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall perspective view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is II- of FIG.
FIG. 3 is an end side view taken along line II, and FIG. 3 is an end side view taken along line III-III in FIG. As shown in FIGS. 1 to 3,
The liquid crystal backlight device includes a transparent light guide plate 1 having a flat plate shape,
A light source 2 arranged near one side surface of the light guide plate 1, and a flat light reflection plate 3 provided along the lower surface of the light guide plate 1.
And a transparent diffusion plate 4 provided along the upper surface of the light guide plate 1.
And a prism sheet 10 which is a transparent plastic sheet provided along the upper surface of the diffusion plate 4. Reference numeral 6 is a liquid crystal, and the prism sheet 10 is arranged on the back surface of the liquid crystal 6. Further, on the side of the light source, a part of the light reflection plate 3 is bent and a bent portion 3a is provided so as to surround the light source 2, and the light emitted from the light source 2 is reflected and enters the light guide plate 1 as much as possible. It is like this.
On the lower surface of the light guide plate 1, a light scattering portion 1a formed by sandblasting (honing) is provided.
The light scattering portion 1a is formed such that the light scattering increases as the distance from the light source increases. The diffuser plate 4 has a satin surface so that the upper surface thereof diffuses light.
【００１０】なお、本発明においては、上述した拡散板
４を省略するようにしてもよい。ただし、この場合に
は、導光板１の上面が光を拡散するように梨地面とな
る。次に、図４乃至図６により、上記プリズムシート１
０を詳細に説明する。ここで、図４はプリズムシートを
構造面の方向から見た斜視図、図５はプリズムシートを
構造面の方向から見た平面図、図６は図４のVI−VI線に
沿う断面図である。これらの図４乃至図６に示すよう
に、本実施例ではプリズムシート１０は透明なプラスチ
ックシートでできていて、構造面１２と裏面１４を有
し、構造面１２は微小なピラミッド型の４角錐プリズム
１６をＸ方向及びＹ方向の両方向に並べて配置した形状
である。それぞれの４角錐プリズム１６は、４本の稜線
１７と４つの３角形の面１８からなる。４角錐プリズム
１６の頂点を通るVI−VI線に沿った断面（図６）を見る
と、４角錐プリズム１６の断面の２辺２０のなす角度α
はほぼ９０°である。断面の２辺２０が、それぞれ裏面
１４に対してなす角度βは約４５°である。構造面１２
に形成された４角錐プリズム１６の間隔（ピッチｐ）は
Ｘ方向及びＹ方向とも約５０μである。プリズムシート
１０の裏面１４は、ほぼ平滑である。プリズムシート１
０の厚さｔは、約２００μである。In the present invention, the above-mentioned diffusion plate 4 may be omitted. However, in this case, the upper surface of the light guide plate 1 becomes a satin surface so as to diffuse light. Next, referring to FIGS. 4 to 6, the prism sheet 1 will be described.
0 will be described in detail. Here, FIG. 4 is a perspective view of the prism sheet viewed from the direction of the structure surface, FIG. 5 is a plan view of the prism sheet viewed from the direction of the structure surface, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. is there. As shown in FIGS. 4 to 6, in this embodiment, the prism sheet 10 is made of a transparent plastic sheet and has a structural surface 12 and a back surface 14, and the structural surface 12 is a minute pyramid-shaped quadrangular pyramid. It has a shape in which the prisms 16 are arranged side by side in both the X and Y directions. Each quadrangular pyramid prism 16 consists of four ridges 17 and four triangular surfaces 18. Looking at the cross section (FIG. 6) along the line VI-VI passing through the apex of the quadrangular pyramid prism 16, the angle α formed by the two sides 20 of the cross section of the quadrangular pyramid prism 16
Is approximately 90 °. The angle β formed by the two sides 20 of the cross section with respect to the back surface 14 is about 45 °. Structure 12
The interval (pitch p) of the quadrangular pyramid prisms 16 formed in is about 50 μ in both the X and Y directions. The back surface 14 of the prism sheet 10 is substantially smooth. Prism sheet 1
The thickness t of 0 is about 200 μ.
【００１１】次に、図７乃至図１１により、本発明の実
施例による液晶バックライト装置と従来の装置との輝度
特性の相違点について説明する。先ず、従来のプリズム
シート５を使用した液晶バックライト装置における輝度
特性を説明する。ここで、輝度は、輝度計３０（図２参
照）により液晶バックライト装置の法線方向及び傾いた
位置から測定される。図７は、従来のプリズムシート５
を使用した液晶バックライト装置（図１３参照）の輝度
特性即ち方向と輝度の関係を示した線図である。ここ
で、図７の横軸はＺＹ平面内における方向を示し、Ｚ方
向を０°として、Ｚ方向（照光装置の正面）に対してな
す角度θ（図５中時計方向を＋、反時計方向を−とす
る。以下、同じ）で示す。また、図８は、図１３に示す
従来の液晶バックライト装置においてプリズムシート１
０を取り除き、拡散板４を使用する場合の輝度特性を示
した線図である。さらに、図９に、図１３に示す従来の
液晶バックライト装置においてプリズムシート５及び拡
散板４を取り除いた場合の輝度特性を示す線図である。
これらの図７乃至図９から明らかなように、従来のプリ
ズムシート５を使用した液晶バックライト装置では、図
９に示すように、導光板のみの場合では角度θの＋側で
輝度が高く、正面の輝度は高くない。図８に示すよう
に、拡散板４を使用する場合は、図７の場合より正面の
輝度が上がるがまだ十分ではない。図７に示すように、
拡散板４及びプリズムシート５を使用することによって
はじめて放射光を液晶の法線方向に集束し、正面の輝度
を高くすることができる。そして、図１３に示す従来の
プリズムシート５を使用した液晶バックライト装置では
ＹＺ平面内では光は主としてＺ方向に放射され、正面輝
度の値も高く、角度θが４０°程度でも約1000(cd/m2)
の輝度が得られる。従って、このようにＹＺ平面内では
光の放射方向は比較的よく、視野角はある程度の広さが
得られる。ここで仮に、約1000(cd/m2) の輝度が得られ
る角度範囲を視野角とすると、視野角は片側について約
４０°である。Next, the difference in the brightness characteristics between the liquid crystal backlight device according to the embodiment of the present invention and the conventional device will be described with reference to FIGS. First, the brightness characteristics of the liquid crystal backlight device using the conventional prism sheet 5 will be described. Here, the luminance is measured by the luminance meter 30 (see FIG. 2) from the normal direction of the liquid crystal backlight device and the inclined position. FIG. 7 shows a conventional prism sheet 5
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the luminance characteristics, that is, the direction and the luminance, of the liquid crystal backlight device (see FIG. 13) using. Here, the horizontal axis of FIG. 7 indicates the direction in the ZY plane, and the angle θ (the clockwise direction in FIG. 5 is +, the counterclockwise direction in FIG. 5) with respect to the Z direction (the front of the illumination device) with the Z direction being 0 °. Is represented by −, and the same shall apply hereinafter). 8 shows the prism sheet 1 in the conventional LCD backlight device shown in FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the luminance characteristics when 0 is removed and the diffusion plate 4 is used. Further, FIG. 9 is a diagram showing a luminance characteristic when the prism sheet 5 and the diffusion plate 4 are removed in the conventional liquid crystal backlight device shown in FIG.
As is clear from FIGS. 7 to 9, in the liquid crystal backlight device using the conventional prism sheet 5, as shown in FIG. 9, the brightness is high on the + side of the angle θ when only the light guide plate is used. The brightness of the front is not high. As shown in FIG. 8, when the diffusion plate 4 is used, the front brightness is higher than that in the case of FIG. 7, but it is not yet sufficient. As shown in FIG.
Only when the diffuser plate 4 and the prism sheet 5 are used, the emitted light can be focused in the normal direction of the liquid crystal, and the front brightness can be increased. In the liquid crystal backlight device using the conventional prism sheet 5 shown in FIG. 13, light is mainly radiated in the Z direction in the YZ plane, the front luminance is high, and the angle θ is about 1000 (cd) even when the angle θ is about 40 °. / m 2 )
Is obtained. Therefore, in this way, the emission direction of light is relatively good in the YZ plane, and a wide viewing angle can be obtained. Here, assuming that the viewing angle is an angular range in which a brightness of about 1000 (cd / m 2 ) is obtained, the viewing angle is about 40 ° on one side.
【００１２】次に、従来のプリズムシート５と本発明の
プリズムシート１０を使用した液晶バックライトのＹＺ
平面及びこれと直交するＸＺ平面内で光の放射方向につ
いて比較する。先ず、ＹＺ平面内の光の放射方向を比較
する。図１０は、ＹＺ平面内での輝度特性即ち方向と輝
度の関係を示す線図である。この図１０において、曲線
Ｂは従来のプリズムシート５を使用した場合の照光装置
の輝度特性を示し、曲線Ａは、本発明のプリズムシート
１０を使用した場合の輝度特性を示している。この図１
０から明らかなように、従来のプリズムシート５を使用
したもの（曲線Ｂ）においては、前述したように法線方
向で十分な光量が得られ、ある程度の角度まで比較的高
い輝度が得られる。本発明のプリズムシート１０を使用
したもの（曲線Ａ）においては、全体的に従来のものよ
り輝度は少し落ちるが、実用上は問題ないレベルであ
る。次に、ＹＺ平面と直交するＸＺ平面内で光の放射方
向を比較する。図３に示すように、輝度計３０により液
晶バックライト装置の法線方向及びＸ方向に傾いた位置
から輝度を測定する。図１１は、ＸＺ平面内での輝度特
性即ち方向と輝度の関係を示す線図である。この図１１
の横軸はＸＺ平面内における方向を示し、Ｚ方向を０°
として、Ｚ方向に対してなす角度をδ（図６中時計方向
を＋、反時計方向を−とする。以下、同じ）で示す。図
１１において、曲線Ｂは従来のプリズムシート５を使用
した場合の液晶バックライト装置の輝度特性を示し、曲
線Ｂは本発明のプリズムシート１０を使用した液晶バッ
クライト装置における輝度特性を示す。この図１１から
明らかなように、従来のプリズムシート５を使用した場
合はＸＺ平面内でＺ方向に対してなす角度δが３０°以
下では比較的輝度が高いが、角度がそれ以上では急激に
輝度が落ち、δが４０°で輝度は０に近くなる。即ちＸ
方向の視野角は片側について約３０°である。これに対
して、本発明のプリズムシート１０を使用した場合ＸＺ
平面内でＺ方向に対してなす角度δが３０°以下では従
来のプリズムシート５を使用した場合と同様比較的輝度
が高く、角度が３０°以上でも輝度は急激には落ちずδ
が大きくなるにつれて緩やかに低下する。角度δが４５
°でも約1000(cd/m2) の輝度が得られる。即ちＸ方向の
視野角は約４５°である。従って、本発明のプリズムシ
ート１０を使用すると、従来のプリズムシート５を使用
した場合と比較してＸ方向に広い視野角が得られた。Next, YZ of a liquid crystal backlight using the conventional prism sheet 5 and the prism sheet 10 of the present invention.
The emission directions of light are compared in the plane and the XZ plane orthogonal to the plane. First, the emission directions of light in the YZ plane are compared. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the brightness characteristics, that is, the direction and the brightness, in the YZ plane. In FIG. 10, a curve B shows the luminance characteristic of the illumination device when the conventional prism sheet 5 is used, and a curve A shows the luminance characteristic when the prism sheet 10 of the present invention is used. This figure 1
As is clear from 0, in the case of using the conventional prism sheet 5 (curve B), as described above, a sufficient amount of light is obtained in the normal direction, and relatively high brightness is obtained up to a certain angle. In the case of using the prism sheet 10 of the present invention (curve A), the luminance is slightly lower than that of the conventional one, but it is at a practically acceptable level. Next, the emission directions of light are compared in the XZ plane orthogonal to the YZ plane. As shown in FIG. 3, the luminance is measured by a luminance meter 30 from a position inclined in the normal direction of the liquid crystal backlight device and the X direction. FIG. 11 is a diagram showing the luminance characteristic, that is, the relationship between the direction and the luminance in the XZ plane. This FIG.
The horizontal axis of indicates the direction in the XZ plane, and the Z direction is 0 °.
The angle formed with respect to the Z direction is indicated by δ (+ in the clockwise direction in FIG. 6 and − in the counterclockwise direction; the same applies hereinafter). In FIG. 11, a curve B shows the luminance characteristic of the liquid crystal backlight device using the conventional prism sheet 5, and a curve B shows the luminance characteristic of the liquid crystal backlight device using the prism sheet 10 of the present invention. As is apparent from FIG. 11, when the conventional prism sheet 5 is used, the brightness is relatively high when the angle δ formed with respect to the Z direction in the XZ plane is 30 ° or less, but sharply when the angle is more than that. The brightness drops, and when δ is 40 °, the brightness approaches 0. That is, X
The directional viewing angle is about 30 ° on one side. On the other hand, when the prism sheet 10 of the present invention is used, XZ
When the angle δ formed with respect to the Z direction in the plane is 30 ° or less, the brightness is relatively high as in the case where the conventional prism sheet 5 is used, and even when the angle is 30 ° or more, the brightness does not drop sharply.
Gradually decreases with increasing. Angle δ is 45
Even at °, a brightness of about 1000 (cd / m 2 ) can be obtained. That is, the viewing angle in the X direction is about 45 °. Therefore, when the prism sheet 10 of the present invention is used, a wider viewing angle is obtained in the X direction as compared with the case where the conventional prism sheet 5 is used.
【００１３】以上述べたように、本実施例ではＹＺ平面
とＸＺ平面内で光を正面方向に集束するとともに、ある
程度の角度範囲で高い輝度を得ることができ、従来の見
る方向により視野角が異なると言う欠点を解消し、見る
方向によらず広い視野角を得ることができる。本実施例
に述べたプリズムシートは、多数の４角錐の逆パターン
を形成した金型を用い、アクリル樹脂に熱プレスにより
パターンを転写して４角錐の形状を作成した。本実施例
では、４角錐の頂点を通るVI−VI線に沿った断面でプリ
ズム１６の断面の２辺がプリズムシートの裏面となす角
度βを約４５度としたが、断面の２辺のうち１辺が裏面
となす角度を４５度から他の角度に変え、又は断面の２
辺の両方が裏面となす角度βを４５度から他の角度に変
えることができ、従って２辺のなす角度αを９０度から
他の角度に変えることができる。本発明の効果を得るた
めには、断面の２辺のなす角度αは８０度から１００度
の範囲であることが好ましい。本実施例では、プリズム
シート１０の４角錐を４本の稜線と４つの３角形の面か
ら構成したが、図１２に断面を示すように、４角錐の頂
点部に半径ｒの丸みをつけることもできる。この場合、
プリズムシートの正面方向に光を集束させるという機能
を損なわないようにするため、半径ｒは４角錐の高さの
４分の１以下とするのが好ましい。As described above, in this embodiment, light can be focused in the front direction on the YZ plane and the XZ plane, and high brightness can be obtained in a certain angle range, and the viewing angle can be changed depending on the conventional viewing direction. It is possible to eliminate the drawback of being different and obtain a wide viewing angle regardless of the viewing direction. For the prism sheet described in this example, a mold in which a large number of quadrangular pyramid reverse patterns were formed was used, and the quadrangular pyramid shape was created by transferring the pattern to acrylic resin by hot pressing. In the present embodiment, the angle β formed by the two sides of the cross section of the prism 16 and the back surface of the prism sheet in the cross section along the line VI-VI passing through the vertices of the four-sided pyramid is set to about 45 degrees. Change the angle that one side makes with the back surface from 45 degrees to another angle, or
The angle β formed by both sides with the back surface can be changed from 45 degrees to another angle, and therefore the angle α formed by the two sides can be changed from 90 degrees to another angle. In order to obtain the effects of the present invention, the angle α formed by the two sides of the cross section is preferably in the range of 80 degrees to 100 degrees. In this embodiment, the quadrangular pyramid of the prism sheet 10 is composed of four ridge lines and four triangular surfaces. However, as shown in the cross section in FIG. 12, the apex of the quadrangular pyramid should have a radius r. You can also in this case,
In order not to impair the function of converging light in the front direction of the prism sheet, the radius r is preferably set to 1/4 or less of the height of the quadrangular pyramid.
【００１４】本実施例では、ＰＥＴフィルム上に可視光
線の透過率が最大のアクリル系樹脂でプリズムシートを
形成した（屈折率は1.４９、臨界角は４２°）が、プリ
ズムシート１０の素材はこれに限定されるものではな
く、透明なプラスチック材料であれば使用することがで
きる。本発明のプリズムシートに適した材料は、ＰＥ
Ｔ、アクリルの他にポリカーボネート、スチレン、ポリ
プロピレン、ポリウレタン、ポリスチレン等である。本
発明に使用する導光板、拡散板もまた透明なプラスチッ
ク材料で形成する必要がある。本実施例では、プリズム
シート１０を成形するのに熱プレスによりパターンを転
写したが、プリズムシート１０の成形方法はこれに限ら
ず、コンプレッション成形又は射出成形等の公知のプラ
スチック成形技術により成形することができる。In this embodiment, the prism sheet is formed on the PET film by the acrylic resin having the maximum visible light transmittance (refractive index is 1.49, critical angle is 42 °). Is not limited to this, and any transparent plastic material can be used. The material suitable for the prism sheet of the present invention is PE
In addition to T and acrylic, polycarbonate, styrene, polypropylene, polyurethane, polystyrene and the like can be used. The light guide plate and the diffusion plate used in the present invention also need to be formed of a transparent plastic material. In this embodiment, the pattern is transferred by hot pressing to mold the prism sheet 10, but the method of molding the prism sheet 10 is not limited to this, and the prism sheet 10 may be molded by a known plastic molding technique such as compression molding or injection molding. You can
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶バッ
クライト装置によれば、液晶を見る方向によらず液晶の
視野角が広がり、液晶が見やすくなるという効果が得ら
れる。As described above, according to the liquid crystal backlight device of the present invention, the viewing angle of the liquid crystal is widened regardless of the viewing direction of the liquid crystal, and the liquid crystal can be easily viewed.
【図１】本発明の実施例のプリズムシート５を使用した
バックライト装置の斜視図FIG. 1 is a perspective view of a backlight device using a prism sheet 5 according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１のII−II線に沿った端側面図FIG. 2 is an end side view taken along the line II-II of FIG. 1;
【図３】図１のIII −III 線に沿った端側面図3 is an end side view taken along the line III-III in FIG.
【図４】本発明の実施例１のプリズムシートを構造面の
方向から見た斜視図FIG. 4 is a perspective view of the prism sheet of Example 1 of the present invention as viewed from the direction of the structural surface.
【図５】図１のプリズムシートの上面図5 is a top view of the prism sheet of FIG.
【図６】図１のプリズムシートのVI−VI線に沿った断面
図6 is a cross-sectional view of the prism sheet of FIG. 1 taken along the line VI-VI.
【図７】従来のプリズムシート５を使用したバックライ
ト装置のＹＺ平面内での輝度特性FIG. 7 is a luminance characteristic in a YZ plane of a backlight device using a conventional prism sheet 5.
【図８】バックライト装置の従来のプリズムシート５を
取り除いた場合の輝度特性FIG. 8: Luminance characteristics when the conventional prism sheet 5 of the backlight device is removed
【図９】バックライト装置の従来のプリズムシート５及
び拡散板４を取り除いた場合の輝度特性FIG. 9: Luminance characteristics when the conventional prism sheet 5 and diffusion plate 4 of the backlight device are removed.
【図１０】本発明の実施例のプリズムシート１０と従来
のプリズムシート５を使用したバックライト装置のＹＺ
平面内での輝度特性FIG. 10 is a YZ of a backlight device using the prism sheet 10 of the embodiment of the present invention and the conventional prism sheet 5.
Luminance characteristics in the plane
【図１１】本発明の実施例のプリズムシート１０と従来
のプリズムシート５を使用したバックライト装置のＸＺ
平面内での輝度特性FIG. 11 is an XZ of a backlight device using the prism sheet 10 of the embodiment of the present invention and the conventional prism sheet 5.
Luminance characteristics in the plane
【図１２】本発明のプリズムシートの他の実施例FIG. 12 is another embodiment of the prism sheet of the present invention.
【図１３】従来のプリズムシート５を使用したバックラ
イト装置の斜視図FIG. 13 is a perspective view of a backlight device using a conventional prism sheet 5.
【図１４】従来のプリズムシート５の拡大斜視図FIG. 14 is an enlarged perspective view of a conventional prism sheet 5.
【図１５】従来のプリズムシート５の断面図FIG. 15 is a sectional view of a conventional prism sheet 5.
１・・導光板 ２・・光源 ３・・反射板 ４・・拡散板 ５・・プリズムシート ６・・液晶 １０・・プラスチックシート（プリズムシート） １２・・構造面 １４・・裏面 １６・・４角錐プリズム ２０・・断面の２辺 1 ... Light guide plate 2 ... Light source 3 ... Reflector plate 4 ... Diffuser plate 5 ... Prism sheet 6 ... Liquid crystal 10 ... Plastic sheet (prism sheet) 12 ... Structure surface 14 ... Back surface 16 ... 4 Pyramidal prism 20 ... 2 sides of cross section
Claims (7)
晶バックライト装置において、 透明な導光板と、この導光板の側面の近傍に配置された
光源と、上記導光板の下面に沿って設けられた平面状の
光反射板と、上記導光板の上面に沿って設けられ少なく
ともその上面が梨地面である透明な拡散板と、上記拡散
板の上面に沿い且つ上記液晶の背面に位置するように配
置される透明なプラスチックシートと、を有し、 上記プラスチックシートが、光の出射する構造面とこの
構造面の反対側の裏面とを有し、この構造面がピラミッ
ド型の４角錐を縦横方向（Ｘ方向及びＹ方向）に並べた
形状で且つ上記裏面が平滑な面であるように形成されて
いることを特徴とする液晶バックライト装置。1. A liquid crystal backlight device arranged on the back surface of a liquid crystal for illuminating the liquid crystal, comprising: a transparent light guide plate; a light source arranged near a side surface of the light guide plate; and a light guide plate provided along a lower surface of the light guide plate. A planar light reflection plate, a transparent diffusion plate provided along the upper surface of the light guide plate, at least the upper surface of which is a satin-finished surface, and located along the upper surface of the diffusion plate and behind the liquid crystal. And a transparent plastic sheet disposed on the transparent plastic sheet, the plastic sheet having a structural surface from which light is emitted and a back surface opposite to the structural surface, and the structural surface has a pyramidal-shaped quadrangular pyramid in a vertical and horizontal direction. A liquid crystal backlight device characterized in that the liquid crystal display device is formed in a shape aligned in the directions (X direction and Y direction) and the back surface is a smooth surface.
晶バックライト装置において、 上面が梨地面である透明な導光板と、この導光板の側面
の近傍に配置された光源と、上記導光板の下面に沿って
設けられた平面状の光反射板と、上記導光板の上面に沿
い且つ上記液晶の背面に位置するように配置される透明
なプラスチックシートと、を有し、 上記プラスチックシートが、光の出射する構造面とこの
構造面の反対側の裏面とを有し、この構造面がピラミッ
ド型の４角錐を縦横方向（Ｘ方向及びＹ方向）に並べた
形状で且つ上記裏面が平滑な面であるように形成されて
いることを特徴とする液晶バックライト装置。2. A liquid crystal backlight device which is disposed on the back surface of a liquid crystal and illuminates the liquid crystal, wherein a transparent light guide plate having an upper surface of a satin surface, a light source arranged near a side surface of the light guide plate, and the light guide plate. A flat light reflecting plate provided along the lower surface of the light guide plate, and a transparent plastic sheet arranged so as to be located on the back surface of the liquid crystal along the upper surface of the light guide plate. , Has a structure surface from which light is emitted and a back surface opposite to the structure surface, and this structure surface has a shape in which pyramid-shaped quadrangular pyramids are arranged in the vertical and horizontal directions (X direction and Y direction) and the back surface is smooth. LCD backlight device characterized in that it is formed so as to have a flat surface.
晶バックライト装置に使用されるプラスチックシートに
おいて、 光の出射する構造面とこの構造面の反対側の裏面とを有
し、この構造面がピラミッド型の４角錐を縦横方向（Ｘ
方向及びＹ方向）に並べた形状で且つ上記裏面が平滑な
面であるように形成されていることを特徴とするプラス
チックシート。3. A plastic sheet for use in a liquid crystal backlight device which is disposed on the back surface of a liquid crystal and illuminates the liquid crystal, the plastic sheet having a structural surface from which light is emitted and a rear surface opposite to the structural surface. Represents a pyramid-shaped four-sided pyramid in the horizontal and vertical directions (X
Direction and the Y direction), and the back surface is formed so as to be a smooth surface.
m から0.5mm の範囲であることを特徴とする請求項３記
載のプラスチックシート。4. The thickness of the plastic sheet is 0.1 m
4. The plastic sheet according to claim 3, which has a range of m to 0.5 mm.
された上記４角錐の間隔は、縦横方向（Ｘ方向及びＹ方
向）とも0.01mmから0.2mm の範囲であることを特徴とす
る請求項３記載のプラスチックシート。5. The space between the four-sided pyramids formed on the structural surface of the plastic sheet is in the range of 0.01 mm to 0.2 mm in both longitudinal and lateral directions (X and Y directions). Plastic sheet.
頂点を通り上記底面に直角な断面において、上記４角錐
の断面の２辺のなす角度は、８０度から１００度の範囲
であることを特徴とする請求項３記載のプラスチックシ
ート。6. The cross section of the plastic sheet that passes through the apex of the four-sided pyramid and is perpendicular to the bottom surface, the angle formed by two sides of the four-sided pyramid is in the range of 80 to 100 degrees. The plastic sheet according to claim 3.
の高さの４分の１以下の丸みをつけたことを特徴とする
請求項３記載のプラスチックシート。7. The plastic sheet according to claim 3, wherein the apex portion of the four-sided pyramid is rounded so that the radius is one fourth or less of the height of the four-sided pyramid.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258753A JPH09101520A (en) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Liquid crystal back light device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258753A JPH09101520A (en) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Liquid crystal back light device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101520A true JPH09101520A (en) | 1997-04-15 |
Family
ID=17324619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7258753A Pending JPH09101520A (en) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Liquid crystal back light device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09101520A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000024139A (en) * | 2000-01-25 | 2000-05-06 | 윤효철 | a back light unit |
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| JP5758881B2 (en) * | 2010-03-29 | 2015-08-05 | 株式会社きもと | Newton ring prevention sheet, manufacturing method thereof, and touch panel |
-
1995
- 1995-10-05 JP JP7258753A patent/JPH09101520A/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040816 |