WO2015029639A1 - 導光板、面光源装置及び透過型画像表示装置 - Google Patents

導光板、面光源装置及び透過型画像表示装置 Download PDF

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WO2015029639A1
WO2015029639A1 PCT/JP2014/069109 JP2014069109W WO2015029639A1 WO 2015029639 A1 WO2015029639 A1 WO 2015029639A1 JP 2014069109 W JP2014069109 W JP 2014069109W WO 2015029639 A1 WO2015029639 A1 WO 2015029639A1
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light guide
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light scattering
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健太郎 百田
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住友化学株式会社
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
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    • G—PHYSICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • G02B6/0043—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided on the surface of the light guide
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    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Definitions

  • the present invention relates to a light guide plate, a surface light source device, and a transmissive image display device.
  • a transmissive image display device such as a liquid crystal display device
  • a device having a surface light source device (backlight device) that supplies planar light by a light guide plate is known (see Patent Document 1).
  • a light source is provided along the end surface of the light guide plate.
  • Such a surface light source device is called an edge light type surface light source device.
  • edge light type surface light source device In the edge light type surface light source device, light incident from the end face of the light guide plate propagates while repeating total reflection inside the light guide plate. In the propagation process, part of the light is scattered by a plurality of light scattering dots provided on one surface of the light guide plate. Light incident on the exit surface at an angle greater than the critical angle generated by this scattering is emitted from the light guide plate. In this way, part of the light propagating through the light guide plate is emitted from the emission surface, so that planar light is emitted from the light guide plate.
  • the light scattering dots are usually formed in an arrangement pattern in which the coverage of the light scattering dots increases as the distance from the light source increases.
  • a thin light guide plate In recent years, with the further thinning of image display devices, a thin light guide plate is required. In such a thin light guide plate, the coverage of light scattering dots tends to be low. For example, compared with a conventional light guide plate, a thin light guide plate tends to have more regions with a coverage of 40% or less. Furthermore, a thin light guide plate may be incorporated in a high-resolution image display device with a relatively small screen size.
  • An example of a high resolution image display device with a relatively small screen size is an image display device used for a smartphone or a tablet. Such an image display device is often used such that the user gazes at a display image from a relatively close distance (for example, about 0.3 m from the display screen).
  • the present inventor has found that a thin light guide plate tends to be visually recognized due to uneven connection of light scattering dots.
  • a thin light guide plate is incorporated in an image display device that is used in such a way that a user gazes at the screen from near, the connection between the light scattering dots tends to be uneven and easily visible. The inventor found out.
  • the main object of the present invention is to provide a light guide plate, a surface light source device, and a transmissive image display device that are difficult to see due to uneven connection of light scattering dots.
  • a light guide plate is formed on a light guide plate base material that propagates light incident from an end surface therein, and a main surface of the light guide plate base material that intersects the end surface. And a plurality of light scattering dots that scatter a part of the light propagating in the light guide plate substrate.
  • the first diameter of the light scattering dots of adjacent light-scattering dot in the light-scattering dot group is formed in a predetermined region of the main surface and D 1, the diameter of the second light-scattering dot and D 2, the first and when the distance between the centers of the second light-scattering dot and P 12, to all of the light-scattering dot light scattering dot group has, the ratio of light scattering dots satisfying the equation (1) is 10% or less.
  • the predetermined region is a region in which the coverage of the light scattering dot group is 30% or less among a plurality of regions obtained by virtually dividing the main surface.
  • the total area of all the predetermined regions may be 90% or more with respect to the effective area of the main surface.
  • the ratio of the light scattering dots satisfying the formula (1) is 10% or less, the unevenness due to the connection of the light scattering dots is further less visible.
  • the maximum width of the light scattering dots included in the light scattering dot group may be in the range of 30 ⁇ m to 100 ⁇ m. In this case, even if the maximum width of the light scattering dots is in the range of 30 ⁇ m to 100 ⁇ m, the ratio of the light scattering dots satisfying the formula (1) is 10 in a predetermined region where the coverage of the light scattering dot group is 30% or less. % Or less, it is difficult to visually recognize unevenness due to the connection of light scattering dots.
  • the thickness of the light guide plate substrate may be less than 1 mm.
  • the ratio of the light scattering dots satisfying the formula (1) is 10% or less in a predetermined region where the coverage of the light scattering dot group is 30% or less. Therefore, unevenness due to the connection of the light scattering dots is difficult to be visually recognized.
  • the planar shape of the light guide plate substrate may be a rectangle.
  • the length of the short side in the planar view shape of the light guide plate substrate may be 250 mm or less.
  • a light guide plate having a light guide plate base material having a rectangular shape in plan view and a short side length of 250 mm is easily incorporated into, for example, a smartphone and a tablet. Smartphones, tablets, and the like tend to allow the user to view the display screen from a short distance. Even in such a case, since the ratio of the light scattering dots satisfying the formula (1) is 10% or less in a predetermined region where the coverage of the light scattering dot group is 30% or less, Unevenness due to connection is difficult to see.
  • a surface light source device includes a light guide plate according to one aspect of the present invention, and a light source that supplies light to an end surface of a light guide plate substrate included in the light guide plate.
  • a transmissive image display device includes a light guide plate according to one aspect of the present invention, a light source that supplies light to an end surface of a light guide plate substrate included in the light guide plate, and a light emitted from the light guide plate.
  • a transmissive image display unit that displays an image when irradiated with light.
  • the surface light source device and the transmissive image display device include the light guide plate according to one aspect of the present invention, unevenness due to the connection of the light scattering dots is hardly visible.
  • the present invention it is possible to provide a light guide plate, a surface light source device, and a transmissive image display device that are difficult to be visually recognized due to uneven connection of light scattering dots.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a transmissive image display apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the light guide plate according to the embodiment as viewed from the dot forming surface side.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the arrangement of light scattering dots.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining another example of the arrangement of the light scattering dots.
  • FIG. 5 is a drawing showing the size and positional relationship of the first and second light scattering dots.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a transmissive image display apparatus.
  • FIG. 2 is a plan view of the light guide plate as viewed from the side where the light scattering dots of the light guide plate are formed.
  • the transmissive image display device 10 can be suitably used for a smartphone, a tablet, a mobile laptop computer, and the like.
  • the application target of the transmissive image display device 10 is not limited to the exemplified smartphone and tablet.
  • the transmissive image display device 10 may also be used for notebook personal computers and television devices other than those for mobile use.
  • the transmissive image display device 10 shown in FIG. 1 mainly includes a transmissive image display unit 12 and a surface light source device 14 that outputs planar light to be supplied to the transmissive image display unit 12.
  • An optical member 16 may be disposed between the transmissive image display unit 12 and the surface light source device 14. Examples of the optical member include optical sheets such as a reflective polarization separation sheet, a light diffusion sheet, a microlens sheet, a lenticular lens sheet, and a prism sheet. Unless it deviates from the meaning of this invention, the illustrated optical sheet may be arrange
  • the direction in which the transmissive image display unit 12 and the optical member 16 are arranged with respect to the surface light source device 14 is referred to as a Z-axis direction.
  • Two directions orthogonal to the Z-axis direction are referred to as an X-axis direction and a Y-axis direction.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are orthogonal to each other.
  • the transmissive image display unit 12 displays an image by being illuminated with planar light emitted from the surface light source device 14.
  • An example of the transmissive image display unit 12 is a liquid crystal display panel as a polarizing plate bonding body in which polarizing plates 20 and 22 are respectively disposed on both surfaces of the liquid crystal cell 18.
  • the transmissive image display device 10 is a liquid crystal display device (or a liquid crystal television).
  • a liquid crystal cell and a polarizing plate used in a transmissive image display device such as a conventional liquid crystal display device can be used.
  • An example of the liquid crystal cell 18 is a TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal cell.
  • Other examples of the liquid crystal cell 18 include STN (Super Twisted Nematic) type, TN (Twisted Nematic) type, IPS (In Plane Switching) type, VA (Vertical Alignment) type liquid crystal cell, and the like.
  • the surface light source device 14 shown in FIG. 1 is an edge light type surface light source device that supplies light to the transmissive image display unit 12.
  • the surface light source device 14 includes a light guide plate 24 and a light source unit 26 disposed on the side of the light guide plate 24.
  • the light source unit 26 includes a plurality of point light sources 26a arranged in a line (in FIG. 1, arranged in the Y-axis direction).
  • An example of the point light source 26a is a light emitting diode.
  • the light source unit 26 reflects and guides the light from the light source unit 26 on the top and bottom of the light source unit 26 and, in some cases, on the side opposite to the light guide plate 24 side in order to efficiently enter the light into the light guide plate 24. You may provide the reflector as a reflection part for guide
  • the light source unit 26 having a plurality of point light sources 26a is illustrated.
  • the light source unit 26 may be a linear light source such as a cold cathode tube (CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp).
  • CCFL Cold Cathode Fluorescent Lamp
  • the surface light source device 14 may include a reflecting plate 28 located on the opposite side of the transmissive image display unit 12 with respect to the light guide plate 24.
  • the reflection plate 28 is for allowing the light emitted from the light guide plate 24 to the reflection plate 28 side to enter the light guide plate 24 again.
  • the reflector 28 may be in the form of a sheet as shown in FIG.
  • the reflection plate 28 may be the bottom surface of the housing of the surface light source device 14 that houses the light guide plate 24.
  • the reflecting surface of the reflecting plate 28 may be a surface that specularly reflects light, or may be a surface that reflects light while scattering.
  • the light guide plate 24 converts the light emitted from the light source unit 26 into planar light and emits it to the transmissive image display unit 12.
  • the light guide plate 24 includes a light guide plate base material 30 and a plurality of light scattering dots 32 provided on the light guide plate base material 30. In FIG.1 and FIG.2, the light-scattering dot 32 is shown typically and the magnitude
  • the light guide plate 24 converts light from the light source unit 26 into planar light by scattering the light that is incident from the light source unit 26 and propagates through the light guide plate base material 30 by total reflection by the light scattering dots 32. And exit.
  • the scattering of light by the light scattering dots 32 includes diffuse reflection.
  • the light guide plate substrate 30 has a dot formation surface 30a that is one main surface on which a plurality of light scattering dots 32 are formed, and an emission surface 30b that is the other main surface that functions as a surface that emits light in the light guide plate 24. And four end surfaces 30c, 30d, 30e, and 30f that intersect the dot formation surface 30a and the exit surface 30b.
  • Examples of the planar view shape of the light guide plate substrate 30 include a substantially rectangular shape and a substantially square shape. In the following description, the plan view shape of the light guide plate substrate 30 is substantially rectangular unless otherwise specified.
  • the end faces 30c, 30d, 30e, and 30f are substantially orthogonal to the dot formation surface 30a and the emission surface 30b, as illustrated in FIG.
  • the end surface 30c may be a flat surface or a surface on which irregularities such as a prism shape and a lenticular lens shape are formed.
  • the dot forming surface 30a can be a substantially flat surface.
  • the dot forming surface 30a may be a surface subjected to a liquid repellent treatment.
  • the exit surface 30b is a surface opposite to the dot formation surface 30a.
  • the emission surface 30b faces the transmissive image display unit 12 (or the optical member 16).
  • the emission surface 30b may be a flat surface as in the present embodiment, or may be a surface having an uneven shape.
  • the end surface 30c and the end surface 30d are located on the opposite sides in the X-axis direction.
  • the end surface 30 c faces the light source unit 26.
  • the end surface 30c is a light incident surface on which light from the light source unit 26 is incident.
  • the end surface 30e and the end surface 30f are located on the opposite sides in the Y-axis direction.
  • the light guide plate base material 30 is mainly formed of a translucent material.
  • the translucent material is preferably a poly (meth) acrylic acid alkyl resin sheet, a polystyrene sheet, or a polycarbonate resin sheet, and among these, a polymethyl methacrylate resin sheet (PMMA resin sheet) is preferable.
  • PMMA resin sheet polymethyl methacrylate resin sheet
  • the light guide plate substrate 30 may contain diffusing particles.
  • the light guide plate base material 30 is made of a translucent resin
  • the light guide plate base material 30 is a translucent resin sheet.
  • the light guide plate substrate 30 may satisfy at least one of the following (a) and (b).
  • (A) The thickness of the light guide plate substrate 30 is less than 1 mm.
  • (B) The length of the short side of the light guide plate substrate 30 is 250 mm or less.
  • the thickness of the light guide plate substrate 30 is usually 0.3 mm or more.
  • the length of the short side of the light guide plate substrate 30 is usually 50 mm or more.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the arrangement of the light scattering dots 32.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between two adjacent light scattering dots 32.
  • An example of the shape of the light scattering dots 32 formed on the dot formation surface 30a in a plan view is substantially circular.
  • the material of the light scattering dots 32 light scattering ink is used.
  • a material of the light scattering dots 32 for example, ultraviolet curable ink, water-based ink, solvent ink, or the like is used.
  • the light scattering dots 32 can be formed by an ink jet printing method, a screen printing method, or the like.
  • the light scattering dots 32 may be formed by laser beam irradiation.
  • the plurality of light scattering dots 32 satisfy the coverage set in each virtual region 34 when the dot formation surface 30a is divided into a plurality of virtual regions 34, as indicated by the alternate long and short dash lines in FIGS.
  • the light scattering dots 32 are formed on virtual lattice points (hereinafter referred to as virtual lattice points) for forming the light scattering dots 32.
  • the virtual lattice points extend in the second direction perpendicular to the first direction and the first virtual line L1 extending in the first direction, as indicated by the broken lines in FIGS. This is the intersection with the second virtual line L2. 2 to 4, the first direction is a direction parallel to the short side.
  • the plurality of first virtual lines L1 are parallel to each other.
  • the plurality of second virtual lines L2 are parallel to each other.
  • the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may not be orthogonal to each other.
  • the intersection angle ⁇ between the first virtual line L1 and the second virtual line L2 is 30 degrees to 150 degrees, preferably 60 degrees to 120 degrees.
  • the dot formation surface 30a is virtually divided into 8 ⁇ 13. This division number is for convenience of explanation, and the division number is not limited to 8 ⁇ 13.
  • the size of the virtual area 34 is not particularly limited as long as it is set so that the number of virtual lattice points in the virtual area 34 is the same.
  • the dot formation area in which the light scattering dots 32 are formed on the dot formation surface 30a may be divided into a plurality of virtual areas.
  • the region of the dot formation surface 30a excluding the region having the constant width is a dot formation region where the light scattering dots 32 are formed.
  • the fixed width is 3 mm on the light incident surface (end surface 30c in FIG.
  • the dot formation surface 30a is 175 mm ⁇ 300 mm
  • an example of the size of the dot formation region is 171 mm ⁇ 298 mm.
  • the area of the dot formation region is 95% or more with respect to the area of the dot formation surface 30a. In the following description, the entire surface of the dot formation surface 30a will be described as a dot formation region for ease of explanation.
  • the coverage set in the virtual region 34 is a ratio of the total area of the light scattering dots 32 included in the virtual region 34 (area in a plan view) to the area of the virtual region 34.
  • the coverage is set so that the luminance is uniform on the exit surface 30b.
  • the light scattering dots 32 are arranged so that the coverage increases as the distance from the light source unit 26 increases.
  • the end surface 30c in FIG. 2 the end surface opposite to the end surface on which light enters from the light source unit 26 (the end surface 30d in FIG. 2).
  • the light scattering dots 32 are arranged so that the coverage is higher in the vicinity.
  • the light scattering dots 32 may be formed on all the virtual lattice points as shown in FIGS. 2 and 3, or, as shown in FIG. The scattering dots 32 may not be formed. As shown in FIGS. 2 and 3, when the light scattering dots 32 are formed on all the virtual lattice points, the distance between the centers of the adjacent light scattering dots 32 in the first and second directions is constant. is there. On the other hand, as shown in FIG. 4, when the light scattering dots 32 are not formed at some of the virtual lattice points, the distance between the centers of the adjacent light scattering dots 32 in each of the first and second directions is In each of the first and second directions, it may be an integral multiple of the virtual lattice point spacing.
  • the distance between the centers of the light scattering dots 32 corresponding to an integral multiple of the virtual lattice point interval is appropriately selected so that uniform light is emitted from the emission surface 30b. If the light scattering dots 32 are arranged so that uniform light is emitted from the emission surface 30b, for example, some of the light scattering dots 32 may be arranged slightly shifted from the virtual lattice points.
  • the coverage is mainly determined by the size of the light scattering dots 32 formed on the virtual lattice points.
  • the light scattering dots 32 are not formed at all the virtual lattice points in one virtual region 34, that is, compared with the case where the light scattering dots 32 are formed at all the virtual lattice points, the light scattering dots 32 are thinned out.
  • the coverage is mainly determined by the size of the light scattering dots 32 and the number of the light scattering dots 32 in one virtual region 34.
  • the coverage of the virtual region 34 can usually be 40% or less.
  • a region having an area of 90% or more of the effective area of the dot forming surface 30a may be a region having a coverage of 30% or less.
  • the effective area of the dot formation surface 30a is the area of the dot formation region described above. In other words, the effective area of the dot formation surface 30a is the area of the region where the plurality of light scattering dots 32 formed on the dot formation surface 30a are arranged, and corresponds to the sum of the areas of the plurality of virtual regions. To do.
  • each virtual area 34 having a coverage of 30% or less is referred to as a predetermined area 34a.
  • the predetermined area 34a is, for example, each virtual area 34 in a hatched portion in FIG.
  • One of the two adjacent light scattering dots 32 in the light scattering dot group of the predetermined region 34a is referred to as a first light scattering dot 321, and the other light scattering dot 32 is referred to as a second light scattering dot. It referred to as the dot 32 2.
  • FIG. 5 is a drawing showing the size and positional relationship of the first and second light scattering dots 32 1 and 32 2 .
  • the first light-scattering dot 32 first diameter (maximum width at the time of light scattering dots in plan view) and D 1 the second light-scattering dot 32 second diameter (maximum width) D 2
  • the ratio of the light scattering dots 32 where P 12 satisfies the following formula (2) is 10% or less.
  • an example of the diameter of the light scattering dots 32 in the predetermined region 34a may be 30 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the ratio of the light scattering dots 32 in which P 12 satisfies the expression (2) is 10% or less means that the light satisfying the expression (2) is the number of all the light scattering dots 32 constituting the light scattering dot group in the predetermined region 34a. It means that the percentage display of the numerical value excluding the number of scattering dots 32 is 10 or less.
  • the number of light scattering dots 32 which satisfies the equation (2) for example, for one first optical scattering dots 32 1, respectively, in different directions (e.g., first and second directions) If the second light-scattering dot 32 2 adjacent satisfies the expression (2) is present, the first light-scattering dot 32 1 in common is record one. In other words, when one light scattering dot 32 is the same in two sets of adjacent light scattering dots 32, the number of light scattering dots 32 that satisfy Expression (2) is three.
  • the light incident from the end face 30c propagates while totally reflecting the inside of the light guide plate substrate 30.
  • the light scattered by the light scattering dots 32 is incident on the exit surface 30b under conditions different from the total reflection conditions, and thus exits from the exit surface 30b. Since a part of the light propagating through the light guide plate base material 30 is emitted from the emission surface 30b, planar light is emitted from the emission surface 30b.
  • the ratio of the light scattering dots 32 satisfying the formula (2) is 10% or less in the predetermined region 34a, that is, a region where the coverage is 30% or less, the connection of the adjacent light scattering dots 32 and 32 is suppressed. Has been. Therefore, for example, even if the user gazes near the display screen of the transmissive image display device 10 in which the light guide plate 24 is incorporated (for example, within 0.3 m from the display screen), unevenness due to the connection of the light scattering dots 32 occurs. Hard to see.
  • the diameter of the light scattering dot 32 in the predetermined region 34a is 30 ⁇ m to 100 ⁇ m. Even in such a form, since the ratio of the light scattering dots 32 satisfying the expression (2) is 10% or less in the predetermined region 34a, unevenness due to the connection of the light scattering dots 32 is not easily recognized.
  • the light guide plate 24 is a thin light guide plate in which the thickness of the light guide plate substrate 30 is less than 1 mm, less than 0.8 mm, or less than 0.5 mm. Even in such a form, unevenness due to the connection of the light scattering dots 32 is difficult to be visually recognized.
  • the area occupied by all the predetermined regions 34a (the total area of all the predetermined regions) is 90% or more of the effective area of the dot forming surface 30a.
  • the ratio of the light scattering dots 32 satisfying the formula (2) is 10% or less in 90% or more of the effective area of the dot formation surface 30a, unevenness due to the connection of the light scattering dots 32 is further visually recognized. It is hard to be done.
  • the light guide plate 24 incorporated in a transmissive image display device such as a smartphone or tablet often has a short side length of 250 mm or less, and more preferably 200 mm or less. Furthermore, users such as smartphones and tablets tend to stare closely at the display screen. Even in such a case, if the ratio of the light scattering dots 32 satisfying the expression (2) in the predetermined region 34a is 10% or less, unevenness due to the connection of the light scattering dots 32 is reduced.
  • the shape of the light guide plate substrate 30 satisfies at least one of the above (a) and (b), and the area occupied by all the predetermined regions 34a is 90% or more of the effective area of the dot formation surface 30a. It is. Even in such a form, since the ratio of the light scattering dots 32 satisfying the expression (2) is 10% or less, the unevenness due to the connection of the light scattering dots 32 is less likely to be visually recognized.
  • the predetermined region 34a having a coverage of 20% or less exists on the dot forming surface 30a.
  • the ratio of the light scattering dots 32 that satisfy the formula (2) is high. Since it is 10% or less, unevenness due to the connection of the light scattering dots 32 is reduced.
  • a predetermined region 34a having a coverage of 10% or less exists on the dot forming surface 30a.
  • the ratio of the light scattering dots 32 that satisfy the formula (2) is high. Since it is 10% or less, unevenness due to the connection of the light scattering dots 32 is reduced.
  • the formula (2) is expressed in the predetermined area 34a.
  • the configuration of the light guide plate 24 in which the ratio of the light scattering dots 32 to be filled is 10% or less is more effective.
  • the light scattering dots 32 are arranged on virtual lattice points. However, for example, at least one light scattering dot 32 may be formed deviated from the virtual lattice point.
  • Light may be incident on the light guide plate 24 from the end face 30d in addition to the end face 30c. Alternatively, light may be incident from three end faces or four end faces of the light guide plate 24.
  • the light incident method to the light guide plate 24 can be determined by the size of the surface light source device or the transmissive image display device to which the light guide plate 24 is applied and the method of using them.
  • light scattering dots 32 may be formed on the exit surface 30b.
  • the conditions satisfied by the arrangement of the light scattering dots 32 formed on the emission surface 30b are the same as the conditions satisfied by the arrangement of the light scattering dots 32 formed on the dot formation surface 30a shown in FIG.
  • the light scattering dots 32 formed on the emission surface 30b may scatter light by, for example, diffusing and reflecting while transmitting light.
  • the light scattering dots 32 may not be formed on the surface opposite to the emission surface 30b.
  • the planar view shape of the light scattering dots 32 is not limited to a circle but may be an ellipse, a triangle, or a rectangle.
  • the maximum width is the length of the long side, and when it is a triangle or a quadrangle, the maximum width is the length of the longest side.
  • the center of the light scattering dot 32 may be, for example, the center of gravity of the dot.
  • plan view shape of the light guide plate substrate 30 is mainly described as a rectangle, as described above, the plan view shape of the light guide plate substrate 30 may be a square. In this case, for example, even if one side is 250 mm or less, since the ratio of the light scattering dots 32 that satisfy the formula (2) is 10% or less, unevenness due to the connection of the light scattering dots 32 is less visible.
  • SYMBOLS 10 Transmission type image display apparatus, 12 ... Transmission type image display part, 14 ... Surface light source device, 24 ... Light guide plate, 26 ... Light source part, 30 ... Light guide plate base material, 30a ... Dot formation surface (main surface), 30c ... end face, 32 ... light scattering dot, 34 ... virtual region, 34a ... predetermined region, 32 1 ... first light scattering dot, 32 2 ... second light scattering dot.

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Abstract

　一実施形態に係る導光板（２４）は、端面（３０ｃ）から入射された光を内部で伝播させる導光板基材（３０）と、導光板基材の主面（３０ａ）に形成されており導光板基材内を伝播する光の一部を散乱する複数の光散乱ドット（３２）とを備える。主面における所定領域（３４ａ）に形成される光散乱ドット群において隣接する２つの光散乱ドットのうち第１の光散乱ドット（３２１）の最大幅をＤ１とし、第２の光散乱ドット（３２２）の最大幅をＤ２とし、第１及び第２の光散乱ドットの中心間距離をＰ１２としたとき、光散乱ドット群が有する全ての光散乱ドットに対する、Ｐ１２が（Ｄ１／２＋Ｄ２／２）以下である光散乱ドットの割合が１０％以下である。所定領域は、主面を仮想的に分割した複数の領域３４のうち、光散乱ドット群の被覆率が３０％以下である領域である。

Description

導光板、面光源装置及び透過型画像表示装置
　本発明は、導光板、面光源装置及び透過型画像表示装置に関する。
　液晶表示装置等の透過型画像表示装置として、導光板により面状の光を供給する面光源装置（バックライト装置）を有する装置が知られている（特許文献１参照）。上記面光源装置では、導光板の端面に沿って光源が設けられている。このような面光源装置は、エッジライト型の面光源装置と呼ばれている。
　エッジライト型の面光源装置では、導光板の端面から入射した光が、導光板の内部で全反射を繰り返しながら伝播する。その伝播過程において、光の一部が、導光板の一面に設けられた複数の光散乱ドットによって散乱される。この散乱によって生じた、臨界角以上の角度で出射面に入射する光が導光板から出射される。このように、導光板を伝播する光の一部が出射面から出射されることによって、面状の光が導光板から出射される。
　導光板の光出射面の輝度を均一にするために、通常、光源から遠くなるほど、光散乱ドットの被覆率が高くなるような配置パターンで、複数の光散乱ドットは形成されている。
特開２００５－３８７６８号公報
　近年、より一層の画像表示装置の薄型化に伴って、薄型の導光板が求められている。このような薄型の導光板では、光散乱ドットの被覆率が低くなる傾向にある。例えば、従来の導光板と比較して、薄型の導光板では、被覆率が４０％以下の領域が多くなる傾向がある。更に、薄型の導光板は、比較的小さな画面サイズで高解像度の画像表示装置に組み込まれる場合がある。比較的小さな画面サイズで高解像度の画像表示装置の例は、スマートフォン又はタブレットに使用される画像表示装置である。このような画像表示装置は、しばしば、ユーザが表示画像を比較的近い距離（例えば、表示画面から０．３ｍ程度）から凝視するような使われ方がされる。
　本発明者は、薄型の導光板では、光散乱ドット同士の連結がムラとなって視認されやすい傾向があることを見出した。特に、薄型の導光板が、ユーザが近くから画面を凝視するような使われ方をする画像表示装置に組み込まれると、光散乱ドット同士の連結がムラとなって視認されやすい傾向があることを、本発明者は見出した。
　本発明の主な目的は、光散乱ドットの連結がムラとなって視認されにくい導光板、面光源装置及び透過型画像表示装置を提供することである。
　本発明の一側面に係る導光板は、端面から入射された光を内部で伝播させる導光板基材と、導光板基材の主面であって、端面と交差する主面に形成されると共に、導光板基材内を伝播する光の一部を散乱する複数の光散乱ドットと、を備える。主面における所定領域に形成される光散乱ドット群において隣接する光散乱ドットのうち第１の光散乱ドットの直径をＤ１とし、第２の光散乱ドットの直径をＤ２とし、第１及び第２の光散乱ドットの中心間距離をＰ１２としたとき、光散乱ドット群が有する全ての光散乱ドットに対する、式（１）を満たす光散乱ドットの割合が１０％以下である。所定領域は、主面を仮想的に分割した複数の領域のうち、光散乱ドット群の被覆率が３０％以下である領域である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　上記構成では、光散乱ドット群の被覆率が３０％以下である所定領域において、式（１）を満たす光散乱ドットの割合が１０％以下であることから、光散乱ドットの連結によるムラが視認されにくい。
　全ての上記所定領域の総面積は、主面の有効面積に対して９０％以上であってもよい。
　この場合、主面の有効面積の９０％以上において、式（１）を満たす光散乱ドットの割合が１０％以下であることから、光散乱ドットの連結によるムラが更に視認されにくい。
　上記光散乱ドット群に含まれる光散乱ドットの最大幅が３０μｍ～１００μｍの範囲であってもよい。この場合、光散乱ドットの最大幅が３０μｍ～１００μｍの範囲であっても、光散乱ドット群の被覆率が３０％以下である所定領域において、式（１）を満たす光散乱ドットの割合が１０％以下であることから、光散乱ドットの連結によるムラが視認されにくい。
　上記導光板基材の厚さが１ｍｍ未満であってもよい。
　導光板基材の厚さが１ｍｍ未満であっても、光散乱ドット群の被覆率が３０％以下である所定領域において、式（１）を満たす光散乱ドットの割合が１０％以下であることから、光散乱ドットの連結によるムラが視認されにくい。
　上記導光板基材の平面視形状が矩形であってもよい。この場合、導光板基材の平面視形状における短辺の長さが２５０ｍｍ以下であってもよい。
　平面視形状が矩形であり、その短辺の長さ２５０ｍｍである導光板基材を有する導光板は、例えば、スマートフォン及びタブレット等に組み込まれ易い。スマートフォン及びタブレット等は、ユーザが表示画面を近距離から見る傾向にある。そのような場合であっても、光散乱ドット群の被覆率が３０％以下である所定領域において、式（１）を満たす光散乱ドットの割合が１０％以下であることから、光散乱ドットの連結によるムラが視認されにくい。
　本発明の他の側面に係る面光源装置は、本発明の一側面に係る導光板と、導光板が有する導光板基材の端面に光を供給する光源と、を備える。
　本発明の更に他の側面に係る透過型画像表示装置は、本発明の一側面に係る導光板と、導光板が有する導光板基材の端面に光を供給する光源と、導光板から出射される光が照射され画像を表示する透過型画像表示部と、を備える。
　上記面光源装置及び透過型画像表示装置では、本発明の一側面に係る導光板を備えているので、光散乱ドットの連結によるムラが視認されにくい。
　本発明によれば、光散乱ドットの連結がムラとなって視認されにくい導光板、面光源装置及び透過型画像表示装置が提供され得る。
図１は、一実施形態に係る透過型画像表示装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、一実施形態に係る導光板をドット形成面側からみた場合の平面図である。 図３は、光散乱ドットの配置の一例を説明する図面である。 図４は、光散乱ドットの配置の他の例を説明する図面である。 図５は、第１及び第２の光散乱ドットの大きさと位置関係を示す図面である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。同一の要素には同一符号を付する。重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。説明中、「上」、「下」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。
　図１は、透過型画像表示装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。図２は、導光板を、導光板が有する光散乱ドットが形成されている側からからみた場合の平面図である。図１では、透過型画像表示装置１０の構成を分解して示している。透過型画像表示装置１０は、スマートフォン、タブレット及びモバイル用のノートパソコンなどに好適に利用され得る。透過型画像表示装置１０の適用対象は、例示したスマートフォン及びタブレット等に限定されない。透過型画像表示装置１０は、モバイル用以外のノートパソコン及びテレビ装置などにも利用されてもよい。
　図１に示す透過型画像表示装置１０は、透過型画像表示部１２と、透過型画像表示部１２に供給するための面状の光を出力する面光源装置１４とを主に備える。透過型画像表示部１２と面光源装置１４との間には、光学部材１６を配置してもよい。光学部材の例は、反射型偏光分離シート、光拡散シート、マイクロレンズシート、レンチキュラーレンズシート及びプリズムシートなどの光学シートが含まれる。本発明の趣旨を逸脱しなければ、例示した光学シートは、単独又は組み合わせて配置され得る。
　以下、説明の便宜のため、図１に示すように、面光源装置１４に対して、透過型画像表示部１２及び光学部材１６が配列されている方向をＺ軸方向と称する。Ｚ軸方向に直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向と称する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は互いに直交する。
　透過型画像表示部１２は、面光源装置１４から出射される面状の光で照明されることによって画像を表示する。透過型画像表示部１２の例は、液晶セル１８の両面にそれぞれ偏光板２０，２２が配置された偏光板貼合体としての液晶表示パネルである。この場合、透過型画像表示装置１０は、液晶表示装置（又は液晶テレビ）である。液晶セル１８及び偏光板２０，２２として、従来の液晶表示装置等の透過型画像表示装置で用いられている液晶セル及び偏光板が用いられ得る。液晶セル１８の例は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）型の液晶セルである。液晶セル１８の他の例としてＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型、ＴＮ（Twisted Nematic）型、ＩＰＳ（In Plane Switching）型、ＶＡ（Vertical Alignment）型の液晶セルなども挙げられる。
　図１に示された面光源装置１４は、透過型画像表示部１２に光を供給するエッジライト型の面光源装置である。面光源装置１４は、導光板２４と、導光板２４の側方に配置された光源部２６とを備える。
　光源部２６は、ライン状に配列（図１では、Ｙ軸方向に配列）された複数の点状光源２６ａを有する。点状光源２６ａの例は、発光ダイオードである。光源部２６は、導光板２４に光を効率的に入射するために、光源部２６の上下や、場合によっては導光板２４側とは反対側に、光源部２６からの光を反射させて導光板２４へ導くための反射部としてのリフレクターを備えてもよい。ここでは、複数の点状光源２６ａを有する光源部２６を例示した。しかしながら、光源部２６は、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）などの線状光源であってもよい。
　面光源装置１４は、導光板２４に対して透過型画像表示部１２と反対側に位置する反射板２８を備えていてもよい。反射板２８は、導光板２４から反射板２８側に出射した光を導光板２４に再度入射させるためのものである。反射板２８は、図１に示すようにシート状であってもよい。反射板２８は、導光板２４を収容する面光源装置１４の筐体底面であってもよい。反射板２８の反射面は、光を鏡面反射する面であってもよいし、又は、光を散乱しながら反射する面であってもよい。
　導光板２４は、光源部２６から出射された光を、面状の光に変換して、透過型画像表示部１２に出射する。導光板２４は、導光板基材３０と、導光板基材３０に設けられた複数の光散乱ドット３２と、を有する。図１及び図２では、光散乱ドット３２を模式的に示しており、その大きさ及び個数は、他の図と必ずしも一致していない。導光板２４は、光源部２６から入射され全反射によって導光板基材３０内を伝播する光を、光散乱ドット３２で散乱させることによって、光源部２６からの光を面状の光に変換して出射する。光散乱ドット３２による光の散乱には、拡散反射を含む。
　導光板基材３０は、複数の光散乱ドット３２が形成される一方の主面であるドット形成面３０ａと、導光板２４において光を出射する面として機能する他方の主面である出射面３０ｂと、ドット形成面３０ａ及び出射面３０ｂに交差する４つの端面３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆを有する。導光板基材３０の平面視形状の例は略矩形及び略正方形を含む。以下の説明では、特に断らない限り、導光板基材３０の平面視形状は、略矩形である。一実施形態において、端面３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆは、図１に例示したように、ドット形成面３０ａ及び出射面３０ｂと略直交する。端面３０ｃは、平坦な面であってもよいし、プリズム形状及びレンチキュラーレンズ形状といった凹凸が形成された面でもよい。
　ドット形成面３０ａは、略平坦な面であり得る。ドット形成面３０ａは、撥液処理が施された面であってもよい。出射面３０ｂはドット形成面３０ａと反対側の面である。出射面３０ｂは、透過型画像表示装置１０において、透過型画像表示部１２（又は光学部材１６）と対向する。出射面３０ｂは、本実施形態のように平坦面であってもよいが、凹凸形状を有する面でもよい。図２に示すように、端面３０ｃ及び端面３０ｄは、Ｘ軸方向において互いに反対側に位置している。端面３０ｃは、光源部２６と対向する。この場合、端面３０ｃは、光源部２６からの光が入射される入光面である。端面３０ｅ及び端面３０ｆは、Ｙ軸方向において互いに反対側に位置している。
　導光板基材３０は、主に透光性材料から形成されている。透光性材料としては、ポリ（メタ）アクリル酸アルキル樹脂シート、ポリスチレンシート又はポリカーボネート系樹脂シートであることが好ましく、これらのなかでも、ポリメチルメタクリレート樹脂シート（ＰＭＭＡ樹脂シート）が好ましい。導光板基材３０は拡散粒子を含んでいてもよい。導光板基材３０が透光性樹脂から構成されている場合、導光板基材３０は、透光性樹脂シートである。
　一実施形態において、導光板基材３０は次の（ａ）及び（ｂ）の少なくとも一つを満たし得る。
（ａ）導光板基材３０の厚さが１ｍｍ未満である。
（ｂ）導光板基材３０の短辺の長さが２５０ｍｍ以下である。
　導光板基材３０の厚さは、通常、０．３ｍｍ以上である。導光板基材３０の短辺の長さは、通常、５０ｍｍ以上である。
　図２～図４を利用して複数の光散乱ドット３２について説明する。図３は、光散乱ドット３２の配置を説明するための図面である。図４は、隣接する２つの光散乱ドット３２の関係を説明するための図面である。
　ドット形成面３０ａに形成される光散乱ドット３２の平面視形状の一例は、略円形である。光散乱ドット３２の材料は、光散乱性のインクが用いられる。光散乱ドット３２の材料としては、例えば、紫外線硬化インク、水性インク又は溶剤インクなどが用いられる。光散乱ドット３２は、インクジェット印刷法及びスクリーン印刷法などにより形成され得る。レーザ光線の照射により光散乱ドット３２が形成されてもよい。
　複数の光散乱ドット３２は、図３及び図４において一点鎖線で示したように、ドット形成面３０ａを複数の仮想領域３４に分割した際に、各仮想領域３４において設定された被覆率を満たすように、光散乱ドット３２を形成するための仮想的な格子点（以下、仮想格子点と称す）上に形成されている。仮想格子点は、図２～図４に破線で示したように、第１の方向に延在している第１の仮想線Ｌ１と、第１の方向と直交する第２の方向に延在する第２の仮想線Ｌ２との交点である。図２～図４では、第１の方向は、短辺に平行な方向である。複数の第１の仮想線Ｌ１は互いに平行である。同様に、複数の第２の仮想線Ｌ２は互いに平行である。第１の仮想線Ｌ１と第２の仮想線Ｌ２とは直交していなくてもよい。第１の仮想線Ｌ１と第２の仮想線Ｌ２との交差角度θは、３０度～１５０度、好ましくは６０度～１２０度である。
　図３及び図４では、ドット形成面３０ａを８×１３に仮想的に分割している。この分割数は、説明の便宜のためであり、分割数は、８×１３に限定されない。仮想領域３４の大きさは、仮想領域３４内の仮想的な上記格子点の数が同じになるように設定されていれば、特に限定されない。
　図３及び図４では、ドット形成面３０ａの全面を仮想的に分割している例を示している。しかしながら、ドット形成面３０ａのうち光散乱ドット３２が形成されるドット形成領域が複数の仮想領域に分割されていればよい。例えば、ドット形成面３０ａの周縁部近傍は、一定の幅で光散乱ドット３２が形成されない領域が設けられる場合がある。そのような構成の場合、上記一定の幅の領域を除いたドット形成面３０ａの領域が、光散乱ドット３２が形成されるドット形成領域である。上記一定の幅としては、例えば、ドット形成面３０ａの大きさが１７５ｍｍ×３００ｍｍのとき、入光面（図２では端面３０ｃ）側においては３ｍｍであり、その他の３辺側においては１ｍｍである。つまり、ドット形成面３０ａの大きさが１７５ｍｍ×３００ｍｍのとき、ドット形成領域の大きさの一例は、１７１ｍｍ×２９８ｍｍである。通常、ドット形成面３０ａの面積に対してドット形成領域の面積は９５％以上である。以下の説明では、説明の簡便化のため、ドット形成面３０ａの全面をドット形成領域として説明する。
　仮想領域３４に設定される被覆率は、仮想領域３４の面積に対する、その仮想領域３４に含まれる光散乱ドット３２の面積（平面視形状の面積）の総和の割合である。
　被覆率は、出射面３０ｂにおいて輝度が均一になるように設定されている。通常、光散乱ドット３２は、光源部２６から遠くなるにつれて被覆率が高くなるように配置される。一つの端面（図２では、端面３０ｃ）に対して光源部２６が配置される１辺入光タイプでは、光源部２６から光が入射する端面と反対側の端面（図２では、端面３０ｄ）近傍で被覆率がより高くなるように、光散乱ドット３２が配置される。
　光散乱ドット３２は、図２及び図３に示したように、全ての仮想格子点上に形成されてもよいし、又は、図４に示したように、一部の仮想格子点には光散乱ドット３２が形成されていなくてもよい。図２及び図３に示したように、全ての仮想格子点上に光散乱ドット３２が形成されている場合、第１及び第２の方向において隣接する光散乱ドット３２の中心間距離は一定である。一方、図４に示したように、一部の仮想格子点には光散乱ドット３２が形成されていない場合、第１及び第２の方向それぞれにおいて隣接する光散乱ドット３２の中心間距離は、第１及び第２の方向それぞれにおいて、仮想格子点間隔の整数倍であり得る。仮想格子点間隔の整数倍に対応した光散乱ドット３２の中心間距離は、出射面３０ｂから均一な光が出射されるように適宜選択される。出射面３０ｂから均一な光が出射されるように光散乱ドット３２が配置されていれば、例えば、一部の光散乱ドット３２は、仮想格子点から若干ずれて配置されてもよい。
　全ての仮想格子点上に光散乱ドット３２が形成される場合、被覆率は、仮想格子点に形成される光散乱ドット３２の大きさで主に決定される。一つの仮想領域３４内の仮想格子点全てに光散乱ドット３２を形成しない場合、すなわち、全仮想格子点に光散乱ドット３２を形成した場合に比べて、光散乱ドット３２が間引かれている場合、光散乱ドット３２の大きさと共に、一つの仮想領域３４内の光散乱ドット３２の数とによって、被覆率が主に決定される。
　導光板基材３０の厚さが１ｍｍ未満である薄型の導光板２４では、通常、仮想領域３４の被覆率は４０％以下であり得る。導光板基材３０の厚さが１ｍｍ未満である薄型の導光板２４では、ドット形成面３０ａの有効面積のうち、９０％以上の面積の領域が、被覆率が３０％以下の領域であり得る。ドット形成面３０ａの有効面積とは、前述したドット形成領域の面積である。換言すれば、ドット形成面３０ａの有効面積は、ドット形成面３０ａ上に形成されている複数の光散乱ドット３２が配置されている領域の面積であり、複数の仮想領域の面積の総和に対応する。
　以下では、仮想領域３４において、被覆率が３０％以下の各仮想領域３４を所定領域３４ａと称する。所定領域３４ａは、例えば、図３において、ハッチングが付されている部分の各仮想領域３４である。所定領域３４ａの光散乱ドット群において隣接する２つの光散乱ドット３２のうちの一方の光散乱ドット３２を第１の光散乱ドット３２１と称し、他方の光散乱ドット３２を第２の光散乱ドット３２２と称す。
　図５は、第１及び第２の光散乱ドット３２１，３２２の大きさと位置関係を示す図面である。
　導光板２４では、第１の光散乱ドット３２１の直径（光散乱ドットを平面視した際の最大幅）をＤ１とし、第２の光散乱ドット３２２の直径（最大幅）をＤ２とし、第１及び第２の光散乱ドット３２１，３２２の中心間距離をＰ１２としたとき、Ｐ１２が次式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下である。一実施形態において、所定領域３４ａにおける光散乱ドット３２の直径の例は３０μｍ～１００μｍであり得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　Ｐ１２が式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下とは、所定領域３４ａの光散乱ドット群を構成する全ての光散乱ドット３２の数で、式（２）を満たす光散乱ドット３２の数を除した数値のパーセント表示が１０以下であることを意味する。式（２）を満たす光散乱ドット３２の数を計上する際、例えば、一つの第１の光散乱ドット３２１に対して、異なる方向（例えば、第１の方向及び第２の方向）においてそれぞれ式（２）を満たす隣接する第２の光散乱ドット３２２が存在する場合、共通する上記第１の光散乱ドット３２１は一つと計上する。換言すれば、２組の隣接する光散乱ドット３２において、一つの光散乱ドット３２が同じである場合、式（２）を満たす光散乱ドット３２の数は、３である。
　上記構成での導光板２４では、端面３０ｃから入射された光は、導光板基材３０の内部を全反射しながら伝播する。この伝播の過程で、光散乱ドット３２によって散乱された光は、全反射条件とは異なる条件で出射面３０ｂに入射するので、出射面３０ｂから出射される。導光板基材３０内を伝播する光の一部が出射面３０ｂから出射されるので、出射面３０ｂからは面状の光が出射される。
　所定領域３４ａ、すなわち、被覆率が３０％以下である領域において、式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下であることから、隣接する光散乱ドット３２，３２の連結が抑制されている。そのため、例えば、導光板２４が組み込まれた透過型画像表示装置１０の表示画面をユーザが近く（例えば、表示画面から０．３ｍ以内）から凝視したとしても、光散乱ドット３２の連結によるムラが視認されにくい。
　一実施形態では、所定領域３４ａにおける光散乱ドット３２の直径が３０μｍ～１００μｍである。このような形態であっても、所定領域３４ａにおいて、式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下であることから、光散乱ドット３２の連結によるムラが視認されにくい。
　一実施形態では、導光板２４が、導光板基材３０の厚さが１ｍｍ未満、０．８ｍｍ未満又は０．５ｍｍ未満という薄型の導光板である。このような形態であっても、光散乱ドット３２の連結によるムラが視認されにくい。
　一実施形態では、全ての所定領域３４ａが占める面積（全ての所定領域の総面積）が、ドット形成面３０ａの有効面積の９０％以上である。このような形態では、ドット形成面３０ａの有効面積の９０％以上において、式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下になるので、光散乱ドット３２の連結によるムラが更に視認されにくい。
　スマートフォン及びタブレット等の透過型画像表示装置に組み込まれる導光板２４は、短辺の長さが２５０ｍｍ以下、更に、２００ｍｍ以下であることが多い。更に、スマートフォン及びタブレット等のユーザは、表示画面を近くで凝視する傾向にある。このような場合であっても、所定領域３４ａにおいて、式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下であれば、光散乱ドット３２の連結によるムラが低減される。
　一実施形態では、導光板基材３０の形状が、上記（ａ）及び（ｂ）の少なくとも一方を満たすと共に、全ての所定領域３４ａが占める面積が、ドット形成面３０ａの有効面積の９０％以上である。このような形態でも、式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下であるので、光散乱ドット３２の連結によるムラが、より視認されにくい。
　一実施形態では、複数の所定領域３４ａのうち被覆率が２０％以下の所定領域３４ａがドット形成面３０ａに存在する。このような形態において、被覆率が２０％以下の所定領域３４ａの面積の総和が、有効面積の８５％、更には９０％であっても、式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下であることから、光散乱ドット３２の連結によるムラが低減される。
　一実施形態では、複数の所定領域３４ａのうち被覆率が１０％以下の所定領域３４ａがドット形成面３０ａに存在する。このような形態において、被覆率が１０％以下の所定領域３４ａの面積の総和が、有効面積の５０％、更には６０％であっても、式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下であるので、光散乱ドット３２の連結によるムラが低減される。
　換言すれば、複数の所定領域３４ａのうち、被覆率が２０％以下及び１０％以下の少なくとも何れかの所定領域３４ａがドット形成面３０ａにある場合には、所定領域３４ａにおいて式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下である導光板２４の構成はより有効である。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　上記実施形態では、光散乱ドット３２は、仮想格子点上に配置されている。しかしながら、例えば、少なくとも一つの光散乱ドット３２は、仮想格子点からずれて形成されてもよい。導光板２４には、端面３０ｃに加えて端面３０ｄからも光が入射されてもよい。或いは、導光板２４が有する３つの端面又は４つの端面から光が入射されてもよい。導光板２４への光の入射方法は、例えば、導光板２４が適用される面光源装置又は透過型画像表示装置の大きさ及びそれらの使用方法によって、決定され得る。
　導光板２４において、出射面３０ｂに光散乱ドット３２が形成されてもよい。出射面３０ｂに形成される光散乱ドット３２の配置が満たす条件は、図１に示したドット形成面３０ａに形成される光散乱ドット３２の配置が満たす条件と同様である。出射面３０ｂに形成される光散乱ドット３２は、例えば、光を透過しながら拡散反射することで、光を散乱してもよい。出射面３０ｂに光散乱ドット３２が形成される場合、出射面３０ｂと反対側の面には、光散乱ドット３２が形成されなくてもよい。
　光散乱ドット３２の平面視形状は、円形に限定されず、楕円形、三角形及び四角形であってもよい。光散乱ドット３２の形状が楕円形の場合、最大幅は長辺の長さであり、三角形及び四角形の場合は、最大幅は、一番長い辺の長さである。光散乱ドット３２の中心は、例えば、ドットの重心位置であればよい。
　導光板基材３０の平面視形状を矩形として主に説明したが、前述したように、導光板基材３０の平面視形状は、正方形であってもよい。この場合、例えば、一辺が２５０ｍｍ以下であっても、式（２）を満たす光散乱ドット３２の割合が１０％以下であるので、光散乱ドット３２の連結によるムラが、より視認されにくい。
　１０…透過型画像表示装置、１２…透過型画像表示部、１４…面光源装置、２４…導光板、２６…光源部、３０…導光板基材、３０ａ…ドット形成面（主面）、３０ｃ…端面、３２…光散乱ドット、３４…仮想領域、３４ａ…所定領域、３２１…第１の光散乱ドット、３２２…第２の光散乱ドット。

Claims (7)

  1. 　端面から入射された光を内部で伝播させる導光板基材と、
    　前記導光板基材の主面であって、前記端面と交差する前記主面に形成されると共に、前記導光板基材内を伝播する前記光の一部を散乱する複数の光散乱ドットと、
    を備え、
    　前記主面における所定領域に形成される光散乱ドット群において、隣接する２つの光散乱ドットのうち第１の光散乱ドットの平面視における最大幅をＤ１とし、第２の光散乱ドットの平面視における最大幅をＤ２とし、前記第１及び第２の光散乱ドットの中心間距離をＰ１２としたとき、前記光散乱ドット群が有する全ての光散乱ドットに対する、式（１）を満たす光散乱ドットの割合が１０％以下であり、
    　前記所定領域は、前記主面を仮想的に分割した複数の領域のうち、前記光散乱ドット群の被覆率が３０％以下である領域である、
    導光板。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  2. 　全ての前記所定領域の総面積が、前記主面の有効面積に対して９０％以上である、請求項１記載の導光板。
  3. 　前記光散乱ドット群に含まれる光散乱ドットの最大幅が３０μｍ～１００μｍの範囲である、請求項１又は２記載の導光板。
  4. 　前記導光板基材の厚さが１ｍｍ未満である、請求項１～３の何れか一項記載の導光板。
  5. 　前記導光板基材の平面視形状が矩形であり、
    　前記導光板基材の前記平面視形状における短辺の長さが２５０ｍｍ以下である、請求項１～４の何れか一項記載の導光板。
  6. 　請求項１～５の何れか一項記載の導光板と、
    　前記導光板が有する前記導光板基材の前記端面に光を供給する光源と、
    を備える面光源装置。
  7. 　請求項１～５の何れか一項記載の導光板と、
    　前記導光板が有する前記導光板基材の前記端面に光を供給する光源と、
    　前記導光板から出射される光が照射され画像を表示する透過型画像表示部と、
    を備える透過型画像表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160109644A1 (en) * 2013-05-28 2016-04-21 Sakai Display Products Corporation Light Source Device and Display Apparatus
WO2016158371A1 (ja) * 2015-04-01 2016-10-06 シャープ株式会社 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017204435A (ja) * 2016-05-13 2017-11-16 株式会社小糸製作所 灯具および車両用灯具
KR102626377B1 (ko) * 2019-06-12 2024-01-19 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 표시 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059645A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Fujikura Ltd 面状発光装置および照明モジュール
JP2012160378A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Sumitomo Chemical Co Ltd 導光板の製造方法
JP2012178345A (ja) * 2011-02-02 2012-09-13 Sumitomo Chemical Co Ltd 導光板、面光源装置、透過型画像表示装置、導光板の製造方法及び導光板用紫外線硬化型インクジェットインク
JP2013097927A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Sumitomo Chemical Co Ltd 導光板

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11183731A (ja) * 1997-12-18 1999-07-09 Nissha Printing Co Ltd 面発光装置
JP2002231031A (ja) * 2001-02-06 2002-08-16 Enplas Corp 面光源装置、画像表示装置及び導光板
KR101479113B1 (ko) * 2006-01-06 2015-01-07 미쓰비시 엔지니어링-플라스틱스 코포레이션 도광판용 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 도광판
JP5315406B2 (ja) * 2010-12-28 2013-10-16 住友化学株式会社 導光板、面光源装置、及び、透過型画像表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059645A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Fujikura Ltd 面状発光装置および照明モジュール
JP2012160378A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Sumitomo Chemical Co Ltd 導光板の製造方法
JP2012178345A (ja) * 2011-02-02 2012-09-13 Sumitomo Chemical Co Ltd 導光板、面光源装置、透過型画像表示装置、導光板の製造方法及び導光板用紫外線硬化型インクジェットインク
JP2013097927A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Sumitomo Chemical Co Ltd 導光板

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160109644A1 (en) * 2013-05-28 2016-04-21 Sakai Display Products Corporation Light Source Device and Display Apparatus
US9739927B2 (en) * 2013-05-28 2017-08-22 Sakai Display Products Corporation Light source device and display apparatus
WO2016158371A1 (ja) * 2015-04-01 2016-10-06 シャープ株式会社 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
JPWO2016158371A1 (ja) * 2015-04-01 2017-11-30 シャープ株式会社 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置

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