JP2009158467A - Light guide plate and backlight - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は透過型、半透過型の液晶表示素子、広告板、非常誘導灯など、背面光源としての照明手段として、光源近傍での明るさのむらがなく均一で明るい性能を実現する導光板及びバックライトに関する。 The present invention provides a light guide plate and a back which realize uniform and bright performance without uneven brightness in the vicinity of the light source as illumination means as a back light source, such as a transmissive and transflective liquid crystal display element, an advertising board, and an emergency guide light. Regarding light.
近年、カラー液晶表示装置は携帯電話、携帯用ノートパソコン、携帯用液晶テレビ、あるいはビデオ一体型液晶テレビ等として種種の分野で広く利用されている。この液晶表示装置は、基本的にバックライト部と液晶表示素子部から構成されている。バックライト部としては、液晶表示素子の直下に光源を設けた直下方式や導光板の側面に光源を設けたエッジライト方式がある。液晶表示装置のコンパクト化という点から、エッジライト方式が多用されている。このエッジライト方式は、透光性平板の導光板の側面部に光源を配置して、導光板の表面全体から光を出射させる方式のバックライトである。 In recent years, color liquid crystal display devices have been widely used in various fields such as mobile phones, portable notebook computers, portable liquid crystal televisions, and video integrated liquid crystal televisions. This liquid crystal display device basically includes a backlight section and a liquid crystal display element section. As the backlight unit, there are a direct type in which a light source is provided directly under a liquid crystal display element and an edge light type in which a light source is provided on a side surface of a light guide plate. The edge light system is frequently used from the viewpoint of making the liquid crystal display device compact. This edge light system is a backlight of a system in which a light source is disposed on a side surface portion of a light-transmitting flat light guide plate and light is emitted from the entire surface of the light guide plate.
このような液晶表示装置においてはそのバッテリー駆動時間を伸ばすことが要求されているが、液晶表示装置に使われているバックライトの消費電力の割合が大きく、バッテリー駆動時間を伸ばすための障害になっている。この消費をできる限り低く抑えることがバッテリーの駆動時間を伸ばし、液晶表示装置の実用価値を高める上で重要な課題とされている。しかし、バックライトの消費電力を抑えることによって、バックライトの輝度を低下させたのでは表示品位が犠牲になり好ましくない。そこでバックライトの輝度を犠牲にすることなく、消費電力を抑制するため、バックライトの輝度の効率を高めかつ輝度均一性の高いバックライトの開発が進められている。 In such a liquid crystal display device, it is required to extend the battery driving time, but the ratio of the power consumption of the backlight used in the liquid crystal display device is large, which becomes an obstacle to extending the battery driving time. ing. Keeping this consumption as low as possible is an important issue in extending the battery driving time and increasing the practical value of the liquid crystal display device. However, reducing the backlight luminance by reducing the power consumption of the backlight is not preferable because the display quality is sacrificed. Therefore, in order to reduce power consumption without sacrificing the luminance of the backlight, development of a backlight having high luminance uniformity and high luminance uniformity is in progress.
図１は従来技術として現在最も普及しているバックライト構成を示す。ＬＥＤ光源１から出射した光は導光板２に光入射面２ａから入射し、導光体内部を導波する。光反射面２ｂに設けられたグルーブやドット等の反射要素で反射された光は導光体２の光出射面２ｃから斜め方向に出射する。輝度の面内分布が均一になるように、反射要素の形状は配置を工夫したものが用いられている。たとえば、光源１に近い側は反射要素の面密度を小さくし光源１からの距離が大きくなるにつれて、面密度を大きくして、均一性を確保している。 FIG. 1 shows a backlight configuration that is currently most popular as a prior art. The light emitted from the LED light source 1 enters the light guide plate 2 from the light incident surface 2a and is guided in the light guide. The light reflected by the reflective elements such as grooves and dots provided on the light reflecting surface 2 b is emitted from the light emitting surface 2 c of the light guide 2 in an oblique direction. The shape of the reflecting element is devised so that the in-plane distribution of luminance is uniform. For example, on the side close to the light source 1, the surface density of the reflecting element is decreased, and the surface density is increased as the distance from the light source 1 is increased, thereby ensuring uniformity.
しかしながら、光は導光板２から斜め方向に出射されるため、光を有効に利用するためには、光をバックライトの法線方向へ、偏向及び集光させる必要がある。そこで導光板２の上に拡散フィルム３を設け、均一性を向上させるとともに、導光板２からの出射光をバックライトの法線方向へ偏向させる。さらに光を集光させるために、断面が３角形形状で頂角が９０°の上向きプリズム４、５を２枚、配列方向が互いに直交するように重ねて配置することで輝度の効率向上を図っている。 However, since light is emitted from the light guide plate 2 in an oblique direction, it is necessary to deflect and concentrate the light in the normal direction of the backlight in order to effectively use the light. Therefore, the diffusion film 3 is provided on the light guide plate 2 to improve the uniformity and to deflect the emitted light from the light guide plate 2 in the normal direction of the backlight. Furthermore, in order to condense the light, luminance efficiency is improved by arranging two upward prisms 4 and 5 having a triangular cross section and an apex angle of 90 ° so that the arrangement directions are orthogonal to each other. ing.
このプリズムを２枚直交して積層する方式は主にプリズム斜面での屈折作用を利用して導光板２からの出射光を法線方向へ偏向させる方向制御を行っている。したがって、一部の光は側方に反射、屈折されるため輝度の効率向上には限界がある。一方、下面に全反射する光もあり、この光はバックライトの下面に設置された反射シート６で反射され再利用可能である。再利用された光は、最初に出射された位置とは異なる位置から出射されるため、面内のむら解消や輝度均一性を高める効果があり、この方式は輝度の効率と均一性のバランスが良いため広く採用されている。しかしながら、本方式は上記のとおり輝度の効率向上には限界があるため、さらに高輝度を狙った導光板、バックライトが開発されている。 In the method of laminating two prisms orthogonally, direction control for deflecting outgoing light from the light guide plate 2 in the normal direction is performed mainly using the refraction action on the slope of the prism. Therefore, there is a limit to improving the luminance efficiency because some light is reflected and refracted to the side. On the other hand, there is also light that totally reflects on the lower surface, and this light is reflected by the reflection sheet 6 installed on the lower surface of the backlight and can be reused. Since the reused light is emitted from a position different from the position where it was emitted first, there is an effect of eliminating in-plane unevenness and improving luminance uniformity. This method has a good balance between luminance efficiency and uniformity. Therefore, it is widely adopted. However, since this method has a limit in improving the efficiency of luminance as described above, a light guide plate and a backlight aiming at higher luminance have been developed.
図２に特許第２７３９７３０号公報のバックライト構成を示す。図１の拡散フィルム３と上向きプリズム２枚を、下向きプリズム２１で置き換えた構成となっている。この下向きプリズム２１は断面が三角形形状のプリズムを有し、このプリズムを導光板の光出射面２ｃに対向するよう下向き配置している。プリズムの配列方向は導光板２の光入射面２ａと平行になっている。導光板２から斜めに出射した指向性光を、プリズムの一方の斜面で、屈折させた光をもう一方の斜面で法線方向へ全反射させ、光を法線方向に方向制御させる方法である。本方法は導光板からの指向性出射光を直接全反射で法線方向へ出射させるため、正面輝度の効率が原理的に高くなる。 FIG. 2 shows a backlight configuration of Japanese Patent No. 2739730. The diffusion film 3 and the two upward prisms in FIG. 1 are replaced with the downward prism 21. The downward prism 21 has a triangular cross section, and this prism is disposed downward so as to face the light exit surface 2c of the light guide plate. The arrangement direction of the prisms is parallel to the light incident surface 2 a of the light guide plate 2. In this method, the directional light emitted obliquely from the light guide plate 2 is totally reflected on one slope of the prism in the normal direction by the other slope, and the direction of the light is controlled in the normal direction. . In this method, the directional emission light from the light guide plate is emitted in the normal direction by direct total reflection, so that the front luminance efficiency is increased in principle.
また、部品点数を下向きプリズム１枚と少なくできるが、指向性が大きいためむら解消や、均一性確保には不向きであり、実際には下向きプリズム２１の上に拡散フィルムを積層して用いる場合がほとんどである。 In addition, the number of parts can be reduced to one downward prism. However, since the directivity is large, it is not suitable for eliminating unevenness and ensuring uniformity. In practice, a diffusion film may be laminated on the downward prism 21 in some cases. Is almost.
携帯機器ディスプレイでは最近、光源としてＬＥＤが使用される場合がほとんどである。図３にバックライトを点灯させ、正面から観察した写真を示す。ＬＥＤを光源１として使用した場合、バックライトの入光部近傍ではＬＥＤの指向特性に起因する暗部３１と明部３２が明確に分かれる入光むら３３が発生する。機器の薄型化、小型化の要求により、バックライトにおける表示エリア３４の面積割合が増大する傾向にあり、入光むらを極小化することも重要な課題である。 Recently, in portable device displays, LEDs are mostly used as light sources. FIG. 3 shows a photograph observed from the front with the backlight turned on. When the LED is used as the light source 1, light incident unevenness 33 in which the dark portion 31 and the bright portion 32 are clearly separated due to the directivity characteristics of the LED occurs in the vicinity of the light incident portion of the backlight. Due to demands for thinner and smaller devices, the area ratio of the display area 34 in the backlight tends to increase, and minimizing unevenness in incident light is also an important issue.
特許２７３９７３０号公報の下向きプリズム方式は導光板からの出射光を反射で戻すことなく直接（１回）で法線方向へ出射させるために入光むらが視認できる領域が大きくなる欠点がある。また、入光むら改善を目的に下向きプリズムの上に拡散フィルムを積層させても、入光むらの改善効果は小さい。したがって、非表示エリアが大きい仕様のバックライトに限定して使用されているのが現状である。 The downward prism system of Japanese Patent No. 2739730 has a drawback that the region in which the incident light unevenness can be visually recognized becomes large because the light emitted from the light guide plate is emitted directly (once) in the normal direction without being reflected back. Further, even if a diffusion film is laminated on the downward prism for the purpose of improving the unevenness of incident light, the effect of improving the unevenness of incident light is small. Therefore, it is currently used only for backlights having a large non-display area.
この入光むらの改善方法として、図４に示すように特開２００６−２８６４８９号公報では導光板２の入光部近傍２ｄにドットを形成すること、また特開２００７−１２２９５８号公報においてはサンドブラストによって粗面を形成することが記載されている。これらの方法は入光部近傍の導光板内部を導波する光を散乱により広げ、かつ入光部近傍の導光板光出射面から出射される光を散乱させることによって、入光むらを低減させている。 As a method for improving the unevenness of the incident light, as shown in FIG. 4, a dot is formed in the vicinity 2d of the incident part of the light guide plate 2 in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-286489, and a sandblast is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2007-122958. To form a rough surface. These methods reduce light unevenness by spreading the light guided inside the light guide plate near the light incident part by scattering and scattering the light emitted from the light exit surface of the light guide plate near the light input part. ing.
しかしながら、上記の方法では光を散乱させているため、光の方向を制御することは難しく、入光むら改善には寄与しない方向へ光が散乱されてしまう欠点がある。即ち、正面からの入光むらは改善しても、ある特定の方向から見た場合にむらが拡大されたり、また、光が入光部近傍で効率良く利用されないために結果として表示エリアでの輝度が低下するため、これらのバランスをとるためのドット形状設計やサンドブラスト条件設定が難しくなるという問題がある。
本発明はこのような状況に鑑み、例えば液晶ディスプレイに対して、光源近傍の入光むら改善を簡単にかつ確実に実現できる、導光板及びバックライトを提供することを目的とする。 In view of such a situation, an object of the present invention is to provide a light guide plate and a backlight that can easily and surely improve unevenness in incident light in the vicinity of a light source, for example, for a liquid crystal display.
本発明者は、導光板出射特性の角度分布測定および導光板の入光部近傍の形状設計並びに出射光角度分布シミュレーションを通し、入光むらを低減できる導光板、ならびバックライトが得られることを見出し、本発明に到達した。 The present inventor has found that a light guide plate and a backlight that can reduce the unevenness of the incident light can be obtained through the measurement of the angle distribution of the light guide plate emission characteristic, the shape design in the vicinity of the light incident portion of the light guide plate and the simulation of the angle distribution of the emitted light. The headline, the present invention has been reached.
本発明に係る導光板は、前記課題を解決するために、少なくともひとつの側端面を光入射面とし、これと略直交する光出射面とを有し、光入射面近傍において、天頂角をθとし、方位角をφとしたときに、光出射面から出射される光の光度分布が最大となる天頂角の角度がθｍａｘ＝４５±１５°であり、同じく光の光度分布が最大となる方位角の角度がφｍａｘ≒９０°であり、かつそれらの半値全角がΔθ＝７０±１０°、Δφ＝１３０±２０°である。 In order to solve the above problems, the light guide plate according to the present invention has at least one side end surface as a light incident surface and a light exit surface substantially orthogonal thereto, and a zenith angle near the light incident surface is θ. When the azimuth angle is φ, the zenith angle at which the luminous intensity distribution of the light emitted from the light emitting surface is maximized is θmax = 45 ± 15 °, and the luminous intensity distribution of the light is also maximized. The angle of the angle is φmax≈90 °, and the full width at half maximum thereof is Δθ = 70 ± 10 ° and Δφ = 130 ± 20 °.
また、本発明に係る導光板は、少なくともひとつの側端面を光入射面とし、これと略直交する光出射面を有し、光出射面およびその裏面の少なくとも一方の表面の光入射面近傍に、光の方向を変える光入射面に平行方向に稜線を有するグルーブが形成され、グルーブの傾斜角度αがα＝２５±１０°であるグルーブを一種類または複数種類組合わせて形成されている。 The light guide plate according to the present invention has at least one side end surface as a light incident surface, and has a light emission surface substantially orthogonal to the light incident surface, in the vicinity of the light incident surface of at least one of the light emission surface and the back surface thereof. A groove having a ridge line in the direction parallel to the light incident surface for changing the direction of light is formed, and the groove is formed by combining one or more kinds of grooves having an inclination angle α of α = 25 ± 10 °.
本発明に係るバックライトは、前記導光板と、前記導光板の光出射面の対向する位置に少なくとも１枚以上の光の方向を制御するシートと、前記導光板の光出射面の裏面に対向する位置にある反射シートと、光源とで構成される。 The backlight according to the present invention opposes the light guide plate, a sheet for controlling the direction of at least one light at a position opposed to the light emission surface of the light guide plate, and a back surface of the light emission surface of the light guide plate. And a light source.
本発明により、例えば液晶ディスプレイに対して、光源近傍の入光むら改善を簡単にかつ確実に実現できる、導光板及びバックライトを提供することが可能となった。 According to the present invention, it is possible to provide a light guide plate and a backlight that can easily and surely improve unevenness in incident light in the vicinity of a light source, for example, for a liquid crystal display.
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。この実施の形態は、透過型、半透過型の液晶表示素子、広告板、非常誘導灯など、背面光源としての照明手段として使用することのできるバックライトに適用できる導光板である。もちろん、液晶ディスプレイに適するバックライトにも用いられる。本発明の導光板は少なくともひとつの側端面を光入射面とし、これと略直交する光出射面とを有し、光入射面近傍において光出射面から出射される光の光度分布が図５、図６（ａ）、図６（ｂ）で定義される天頂角θ、方位角φに対して、光度が最大となる角度がθｍａｘ＝４５±１５°、φｍａｘ≒９０°であり、かつそれらの半値全角がΔθ＝７０±１０°、Δφ＝１３０±２０°であることが好ましい。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is a light guide plate applicable to a backlight that can be used as illumination means as a back light source, such as a transmissive or transflective liquid crystal display element, an advertising board, or an emergency guide light. Of course, it is also used for a backlight suitable for a liquid crystal display. The light guide plate of the present invention has at least one side end surface as a light incident surface, and has a light exit surface substantially orthogonal thereto, and the luminous intensity distribution of light emitted from the light exit surface in the vicinity of the light incident surface is shown in FIG. With respect to the zenith angle θ and the azimuth angle φ defined in FIGS. 6A and 6B, the angles at which the luminous intensity is maximum are θmax = 45 ± 15 °, φmax≈90 °, and The full width at half maximum is preferably Δθ = 70 ± 10 ° and Δφ = 130 ± 20 °.
図１６は、本発明の実施の形態の導光板２を適用したバックライトの構成を説明するための側面図である。図１６にあって、バックライトは、光を出射する少なくとも一つの光源１と、光源１から入射面２ａを介して入射してきた入射光を導波して出射面２ｃから出射光として出射する導光板２と、導光板２の出射面２ｃから斜め方向に出射された出射光の方向を導光板２の出射面２ｃ又はプリズムシート４１及び５１の法線方向へと変えるように制御するプリズムシート４１及び５１とで構成される。また、バックライトは、導光板２の出射面２ｃの裏面である反射面２ｂの下に反射シート６を有する。反射シート６は、導光板２にて下面に全反射された光を再利用可能とするために導光板２方向へ反射する。プリズム組２種類のうち、導光板２側に配置されるプリズムシート４１は、両面にプリズムが形成され、プリズム５１側に面する上面は第１プリズム４２であり、導光板２側に面する下面は第２プリズム４３である。第１プリズム４２は、稜線方向が導光板の光入射面２ａに平行である。また、第２プリズム４３は、稜線方向が第１プリズム４２と４５度の角度を成す。第１プリズム４２のさらに上に配置されるプリズムシート５１は、プリズム４１方向（下側）とは反対の上側を向いているプリズム５２を有している。プリズム５２は、稜線方向が導光板の光入射面２ａに平行に配置されている。 FIG. 16 is a side view for explaining a configuration of a backlight to which the light guide plate 2 according to the embodiment of the present invention is applied. In FIG. 16, the backlight guides at least one light source 1 that emits light and incident light incident from the light source 1 through the incident surface 2a and emits the light from the output surface 2c as emitted light. Light plate 2 and prism sheet 41 that controls the direction of outgoing light emitted obliquely from light exit surface 2 c of light guide plate 2 to change to the normal direction of light exit surface 2 c of light guide plate 2 or prism sheets 41 and 51. And 51. In addition, the backlight includes a reflective sheet 6 below the reflective surface 2 b that is the back surface of the light exit surface 2 c of the light guide plate 2. The reflection sheet 6 reflects the light totally reflected on the lower surface of the light guide plate 2 toward the light guide plate 2 so as to be reusable. Among the two types of prism sets, the prism sheet 41 arranged on the light guide plate 2 side has prisms formed on both sides, the upper surface facing the prism 51 side is the first prism 42, and the lower surface facing the light guide plate 2 side. Is the second prism 43. The first prism 42 has a ridge line direction parallel to the light incident surface 2a of the light guide plate. The second prism 43 forms an angle of 45 degrees with the first prism 42 in the ridge line direction. The prism sheet 51 disposed further above the first prism 42 has a prism 52 facing the upper side opposite to the prism 41 direction (lower side). The prism 52 is arranged such that the ridge line direction is parallel to the light incident surface 2a of the light guide plate.
次に、本発明の導光板を想到するに至ったプロセスについて以下に説明する。まず、ステップＳ１で、図７に示した構成において、導光板２とプリズムシート４１との間にヘイズ値の異なる拡散フィルム３を挿入し、入光むらを測定する。ヘイズ値は、フィルムに可視光を照射したときの全透過光に対する拡散透過光の割合である。通常は、ヘイズ値の小さいほどフィルムの透明性に優れている。 Next, the process that led to the light guide plate of the present invention will be described below. First, in step S1, the diffusion film 3 having a different haze value is inserted between the light guide plate 2 and the prism sheet 41 in the configuration shown in FIG. The haze value is a ratio of diffuse transmitted light to total transmitted light when the film is irradiated with visible light. Usually, the smaller the haze value, the better the transparency of the film.
次に、ステップＳ２でステップＳ１の入光むらの測定結果に基いて入光むらに改善効果のあるヘイズ値を有する拡散フィルム３を選定し、拡散フィルム透過後の輝度角度分布を測定する。 Next, in step S2, the diffusion film 3 having a haze value that has an effect of improving the incident light unevenness is selected based on the measurement result of the incident light unevenness in step S1, and the luminance angle distribution after passing through the diffuser film is measured.
次に、ステップＳ３にて、ステップＳ２で測定した拡散フィルム３透過後の輝度角度分布を光度の角度分布に変換する。 Next, in step S3, the luminance angle distribution after passing through the diffusion film 3 measured in step S2 is converted into a luminous intensity angle distribution.
次に、ステップＳ４で、ステップＳ３にて変換して得た光度角度分布のうち明らかにむら改善に効果がないか、または、不必要な方向へ出射される光の角度成分を除き、残りの部分の入光むらを改善する入光部近傍の目標角度分布と設定した。 Next, in Step S4, the luminous intensity angle distribution obtained by the conversion in Step S3 is obviously not effective in improving unevenness, or the remaining angle components of light emitted in unnecessary directions are removed. The target angle distribution in the vicinity of the light incident part for improving the uneven light incident on the part was set.
前記各プロセスにおいて、前記ステップＳ２の輝度角度分布測定の位置は、導光板中央部である。なぜなら、入光部近傍の角度分布は高角度側での輝度測定の際の実面積が大きくなり、正確な測定が困難なためである。前記ステップＳ３において、輝度角度分布を光度角度分布に変換しているのは、輝度の定義に基くと高角度側では、輝度の角度分布が大きくなり、輝度分布は高角度側に寄ったものとなり、入光むらを改善する角度分布の適正範囲を正確に決定しにくくなるためである。 In each of the processes, the position of the luminance angle distribution measurement in step S2 is the central portion of the light guide plate. This is because the angle distribution in the vicinity of the light incident part increases the actual area when measuring the luminance on the high angle side, making accurate measurement difficult. In step S3, the luminance angle distribution is converted into the luminous intensity angle distribution. Based on the definition of the luminance, the luminance angular distribution becomes large on the high angle side, and the luminance distribution is shifted to the high angle side. This is because it becomes difficult to accurately determine an appropriate range of the angular distribution that improves the unevenness of incident light.
前記各プロセスにて決定された入光部近傍の出射光角度分布を実現させる具体的な方法として本発明の導光板は少なくともひとつの側端面を光入射面とし、これと略直交する光出射面を有し、光出射面およびその裏面の少なくとも一方の表面の光入射面近傍に、光の方向を変える光入射面に平行方向に稜線を有するグルーブが形成され、図９（ａ）または（ｂ）で定義されるグルーブの傾斜角度αがα＝２５±１０°であるグルーブを一種類または複数種類組合わせて形成されていることが好ましい。 As a specific method for realizing the outgoing light angle distribution in the vicinity of the light incident portion determined in each of the above processes, the light guide plate of the present invention has at least one side end face as a light incident face, and a light outgoing face substantially orthogonal thereto. And a groove having a ridge line in a direction parallel to the light incident surface for changing the direction of light is formed in the vicinity of the light incident surface on at least one of the light emitting surface and the back surface thereof. It is preferable that the groove is defined by one or a plurality of kinds of grooves whose inclination angle α is α = 25 ± 10 °.
本発明のバックライトは、導光板の光出射面の対向する位置に少なくとも１枚以上の光の方向を制御するシートと導光板の光出射面の裏面に対向する位置にある反射シート、及び光源を有し、かつ少なくともひとつの側端面を光入射面とし、これと略直交する光出射面とを有し、光入射面近傍において光出射面から出射される光の光度分布が図５、図６（ａ）、図６（ｂ）で定義される天頂角θ、方位角φに対して、光度が最大となる角度がθｍａｘ＝４５±１５°、φｍａｘ≒９０°であり、かつそれらの半値全角がΔθ＝７０±１０°、Δφ＝１３０±２０°である導光板、または少なくともひとつの側端面を光入射面とし、これと略直交する光出射面を有し、光出射面およびその裏面の少なくとも一方の表面の光入射面近傍に、光の方向を変える光入面に平行方向に稜線を有するグルーブが形成され、図９（ａ）または図９（ｂ）で定義されるグルーブの傾斜角度αがα＝２５±１０°であるグルーブを一種類または複数種類組合わせて形成されている導光板から構成されるものであることが好ましい。さらに、本発明の導光板は、少なくともひとつの側端面を光入射面とし、これと略直交する光出射面とを有し、光入射面近傍において光出射面から出射される光の光度分布が図５、図６（ａ）、図６（ｂ）で定義される天頂角θ、方位角φに対して、光度が最大となる角度がθｍａｘ＝４５±１０°、φｍａｘ≒９０°であり、かつそれらの半値全角がΔθ＝７０±５°、Δφ＝１２５±１５°であることがより好ましい。 The backlight of the present invention includes at least one sheet for controlling the direction of light at a position facing the light exit surface of the light guide plate, a reflection sheet at a position facing the back surface of the light exit surface of the light guide plate, and a light source The light intensity distribution of the light emitted from the light emitting surface in the vicinity of the light incident surface is shown in FIG. 6 (a), with respect to the zenith angle θ and azimuth angle φ defined in FIG. 6B, the angles at which the luminous intensity is maximum are θmax = 45 ± 15 °, φmax≈90 °, and half values thereof A light guide plate with a full angle of Δθ = 70 ± 10 ° and Δφ = 130 ± 20 °, or at least one side end surface as a light incident surface, and a light output surface substantially orthogonal thereto, the light output surface and its back surface Change the direction of light near the light incident surface on at least one surface of One or more types of grooves in which a groove having a ridge line in the direction parallel to the entrance surface is formed, and the groove inclination angle α defined in FIG. 9A or 9B is α = 25 ± 10 ° It is preferable that it is comprised from the light-guide plate formed combining. Furthermore, the light guide plate of the present invention has at least one side end surface as a light incident surface, and has a light exit surface substantially orthogonal thereto, and the light intensity distribution of light emitted from the light exit surface in the vicinity of the light incident surface is With respect to the zenith angle θ and the azimuth angle φ defined in FIGS. 5, 6A, and 6B, the angles at which the luminous intensity is maximum are θmax = 45 ± 10 °, φmax≈90 °, And it is more preferable that those full widths at half maximum are Δθ = 70 ± 5 ° and Δφ = 125 ± 15 °.
本発明入光部近傍の出射特性については、入光むらが改善できれば制限するものではないが、以下に方法を例示する。導光板の入光部近傍出射光の光度角度分布を図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示す。ここでθは図５に示すように導光板の光出射面に対して垂直方向を０°としたときの天頂角であり、φは導光板の光入射面に対して平行な方向を０°とした方位角である。導光板２の入光部近傍２ｄの光出射面から出射される光の光度角度分布において光度が最大となる角度がθｍａｘ＝４５±１５°、φｍａｘ≒９０°であり、かつ角度分布の広がりに対応する半値全角がΔθ＝７０±１０°、Δφ＝１３０±２０°であれば、入光むらは改善できる。 The emission characteristics in the vicinity of the light incident portion of the present invention are not limited as long as the light incident unevenness can be improved, but a method will be exemplified below. FIG. 10A and FIG. 10B show the luminous intensity angle distribution of the light emitted in the vicinity of the light incident portion of the light guide plate. Here, θ is the zenith angle when the direction perpendicular to the light exit surface of the light guide plate is 0 ° as shown in FIG. 5, and φ is 0 ° in the direction parallel to the light incident surface of the light guide plate. This is the azimuth angle. In the luminous intensity angular distribution of the light emitted from the light emitting surface in the vicinity of the light incident part 2d of the light guide plate 2, the angles at which the luminous intensity becomes maximum are θmax = 45 ± 15 °, φmax≈90 °, and the angular distribution is widened. If the corresponding full width at half maximum is Δθ = 70 ± 10 ° and Δφ = 130 ± 20 °, unevenness in incident light can be improved.
ここで、θｍａｘが前記範囲外の場合、入光むらの改善効果は小さい。またΔθ＜６０°またはΔφ＜１１０°の場合出射光の広がりが小さく、入光むら改善効果は小さい。Δθ＞８０°またはΔφ＞１５０°の場合、出射光の角度分布は広がりすぎのため、輝度が低くなり、表示エリア部の輝度と同程度の輝度にするためには、結果として入光部近傍で光を多く出射させる必要がある。即ち表示エリアで使用される光量が減り、低輝度になるため望ましくない。また、φｍａｘ≒９０°については導光板の一般的な特性である。 Here, when θmax is out of the above range, the effect of improving the unevenness in incident light is small. Further, when Δθ <60 ° or Δφ <110 °, the spread of the emitted light is small, and the effect of improving the unevenness in incident light is small. When Δθ> 80 ° or Δφ> 150 °, the angle distribution of the emitted light is too wide and the luminance is lowered. As a result, in order to obtain the same luminance as the luminance of the display area portion, as a result, the vicinity of the light incident portion It is necessary to emit a lot of light. That is, the amount of light used in the display area is reduced, resulting in low luminance, which is not desirable. Further, φmax≈90 ° is a general characteristic of the light guide plate.
上記角度分布の実現方法については、導光板の入光部近傍の光出射面またはその裏面の少なくともどちらか一方に、グルーブや球面レンズ、レンチキュラーレンズ等を配置させ、光線追跡によるシミュレーションによって光度角度分布を計算し、計算結果が上記範囲に入るまで、形状を変化させて形状を決定すれば良い。したがって、入光むら改善のために導光板の入光部近傍に導入する形状には制限はない。 As for the method for realizing the angular distribution, a groove, a spherical lens, a lenticular lens, or the like is arranged on at least one of the light emitting surface near the light incident portion of the light guide plate or the back surface thereof, and the luminous intensity angle distribution is obtained by simulation by ray tracing. The shape may be determined by changing the shape until the calculation result falls within the above range. Therefore, there is no limitation on the shape to be introduced in the vicinity of the light incident portion of the light guide plate in order to improve the light incident unevenness.
また、本発明の導光板は、少なくともひとつの側端面を光入射面とし、これと略直交する光出射面を有し、光出射面およびその裏面の少なくとも一方の表面の光入射面近傍に、光の方向を変える光入射面に平行方向に稜線を有するグルーブが形成され、図９（ａ）または図９（ｂ）で定義されるグルーブの傾斜角度αがα＝２５±１０°であるグルーブを一種類または複数種類組合わせて形成されているものであることが好ましい。 Further, the light guide plate of the present invention has at least one side end face as a light incident surface, and has a light emission surface substantially orthogonal thereto, in the vicinity of the light incident surface of at least one of the light emission surface and the back surface thereof, A groove having a ridge line in a direction parallel to the light incident surface that changes the direction of light is formed, and the groove inclination angle α defined in FIG. 9A or 9B is α = 25 ± 10 °. It is preferable that these are formed by combining one type or a plurality of types.
前記形状はダイヤモンドターニング等により容易に金型を加工できるため上記角度分布を有する導光板を容易に製作可能である。図９（ａ），図９（ｂ）に示したαで定義される面に対向する斜面の傾斜角度βについては特に制限はないが型加工の容易さを考慮すると７５°以下が望ましい。本発明になる導光板は透明性の高い材料（ポリカーボネート、アクリル等）を使用し、射出成形等により金型を用いて成形して得られるものであるが、材料、製造法については特に制限はない。 Since the mold can be easily machined by diamond turning or the like, a light guide plate having the above angle distribution can be easily manufactured. The inclination angle β of the slope facing the surface defined by α shown in FIGS. 9A and 9B is not particularly limited, but is preferably 75 ° or less in consideration of the ease of die machining. The light guide plate according to the present invention is obtained by using a highly transparent material (polycarbonate, acrylic, etc.) and molding using a mold by injection molding or the like, but there are no particular restrictions on the material and manufacturing method. Absent.
グルーブの設ける範囲については光入射面から表示エリアまでの領域内であれば良いが望ましくは、表示エリアまでの距離より１ｍｍさらに望ましくは１．５ｍｍ短い範囲が良い。入光部近傍に形成するグルーブと平面との割合は特に制限はない。グルーブの割合が大きすぎると、入光部近傍で光を多量に消費し表示エリアでの輝度が低くなる。一方、グルーブの割合が小さすぎると入光むら改善効果は小さくなる。したがって、バックライトにおける、導光板の光入射面から表示領域までの距離及び輝度の仕様から決定すべきものである。 The groove may be provided within the area from the light incident surface to the display area, but is preferably 1 mm, more preferably 1.5 mm shorter than the distance to the display area. The ratio between the groove and the plane formed in the vicinity of the light incident part is not particularly limited. If the ratio of the grooves is too large, a large amount of light is consumed in the vicinity of the light incident portion, and the luminance in the display area is lowered. On the other hand, if the groove ratio is too small, the effect of improving the unevenness in incident light becomes small. Therefore, it should be determined from the specifications of the distance and luminance from the light incident surface of the light guide plate to the display area in the backlight.
また、導光板の入光部近傍以外の領域での光の方向を変えて導光板から光を出射させるための反射要素の形状について制限はない。本発明のバックライトは、本発明の導光板と光源、反射シート、少なくとも１枚以上の光の方向を制御するフィルムから構成される。光源についてはＬＥＤやＣＣＦＬ他、特に制限はないが、点光源であるＬＥＤを一定間隔に並べて使用される場合に、入光むら改善効果は著しい。反射シートについても特に制限はないが、銀シート等、正反射機能の反射シートを使用する方が輝度の点有利である。 Moreover, there is no restriction | limiting about the shape of the reflective element for changing the direction of the light in area | regions other than the light-incidence part vicinity of a light-guide plate, and emitting light from a light-guide plate. The backlight of the present invention is composed of the light guide plate of the present invention, a light source, a reflection sheet, and a film that controls at least one light direction. There are no particular restrictions on the light source, such as LEDs and CCFLs. However, when LEDs that are point light sources are arranged at regular intervals, the effect of improving unevenness in incident light is significant. The reflecting sheet is not particularly limited, but it is advantageous to use a reflecting sheet having a regular reflecting function such as a silver sheet.
本発明において、入光部近傍での光度角度分布を有し、入光部近傍に傾斜角度α＝２５±１０°範囲の単独または複数個のグルーブを有する導光板を使用することによって光源近傍に明るさのむらがない均一なバックライトを実現できる。 In the present invention, a light guide plate having a luminous intensity angle distribution in the vicinity of the light incident portion and having a single or a plurality of grooves having an inclination angle α = 25 ± 10 ° in the vicinity of the light incident portion is used in the vicinity of the light source. A uniform backlight without uneven brightness can be realized.
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
（実施例１）
図７に示すように、光源１、導光板２、拡散シート３、反射シート６および２枚のプリズム４１、５１からなる２インチサイズのバックライトを組み立てて光学特性を測定した。光源としてはＬＥＤ（日亜化学製ＮＳＣＷ２１５）を３灯使用した。反射シートについては市販の銀シート（株式会社麗光製ルイルミラー６０Ｗ１０）を用いた。導光板（３０．８×３９．２×ｔ０．６）については下面に反射要素としてグルーブを上面にホログラムディフューザで構成されたものを射出成形により作製した。グルーブ形状と配置については光線追跡シミュレーションにより、導光板からの出射光の輝度の位置分布が均一になるように設計した結果、グルーブ角度が１．７°〜２°の連続グルーブとなった。光入射面には稜線が厚さ方向で頂角が１００°、１４０°の２種類のプリズム（それらプリズムと平面との比が９：８：７）を形成した。作製した導光板の輝度が最大となる角度はθｍａｘ＝６８°であった。本導光板は本発明の入光部近傍に入光むらを改善する手法を含まない導光板である。導光板材料として市販のポリカーボネート成形材料（出光興産株式会社製ＬＣ１５００）を使用した。プリズムに関しては図８に示すプリズム（プリズムシート）組２種類４１、５１を製作した。下に配置されるプリズムは両面にプリズムが形成され、上面は４２で示されるプリズム（第一プリズム）の稜線方向が導光板の光入射面に平行、下面は４３で示されるプリズム（第二プリズム）の稜線方向が上に形成されたプリズム（第一プリズム）４２と４５°の角度をなすものである。上に配置されたプリズムは５２で示されるプリズムの稜線方向が導光板の光入射面に平行に配置した。拡散シートについては市販品（株式会社きもと製ライトアップ）を３種類使用した。
Example 1
As shown in FIG. 7, a 2-inch backlight composed of a light source 1, a light guide plate 2, a diffusion sheet 3, a reflection sheet 6, and two prisms 41 and 51 was assembled and optical characteristics were measured. Three LEDs (Nichia NSCW215) were used as the light source. For the reflection sheet, a commercially available silver sheet (Ruiru mirror 60W10 manufactured by Reiko Co., Ltd.) was used. The light guide plate (30.8 × 39.2 × t0.6) was prepared by injection molding with a groove formed as a reflective element on the lower surface and a hologram diffuser on the upper surface. The groove shape and arrangement were designed so that the position distribution of the luminance of the light emitted from the light guide plate was uniform by ray tracing simulation, resulting in a continuous groove with a groove angle of 1.7 ° to 2 °. Two types of prisms having a ridge line in the thickness direction and apex angles of 100 ° and 140 ° (ratio between the prisms and the plane is 9: 8: 7) were formed on the light incident surface. The angle at which the luminance of the produced light guide plate was maximum was θmax = 68 °. The light guide plate is a light guide plate that does not include a technique for improving unevenness of light incident in the vicinity of the light incident portion of the present invention. A commercially available polycarbonate molding material (LC1500 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) was used as the light guide plate material. Regarding the prism, two types of prisms (prism sheet) sets 41 and 51 shown in FIG. 8 were manufactured. The lower prism has prisms formed on both sides, the upper surface of the prism (first prism) indicated by 42 is parallel to the light incident surface of the light guide plate, and the lower surface is indicated by 43 (second prism). ) Is at an angle of 45 ° with the prism (first prism) 42 formed above. The prism arranged at the top is arranged such that the ridge direction of the prism indicated by 52 is parallel to the light incident surface of the light guide plate. As for the diffusion sheet, three types of commercially available products (light-up manufactured by Kimoto Co., Ltd.) were used.
点灯評価としてＬＥＤ１個あたり１５ｍＡの電流を印加し、輝度測定装置（有限会社ハイランド製ＲＩＳＡ）にて、バックライトの中央部正面輝度を測定した。バックライトの入光部むらの定義と測定法を、図１１を用いて説明する。図１１はバックライトを点灯させた状態で真上からバックライトの入光部近傍を撮影した写真である。 For lighting evaluation, a current of 15 mA was applied to each LED, and the brightness at the center of the backlight was measured with a brightness measuring device (RISA manufactured by Highland Limited). The definition and measurement method of unevenness of the light incident part of the backlight will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a photograph of the vicinity of the light incident portion of the backlight from directly above with the backlight turned on.
図１１の左側にＬＥＤ光源１が３個観察される。入光付近でＬＥＤに平行方向（Ｘ方向）の幅３０．８ｍｍを１００分割、ＬＥＤ光源１に垂直方向（Ｙ方向）の長さ９ｍｍを３０分割したメッシュ７１をきり、各部分の正面輝度を測定した。 Three LED light sources 1 are observed on the left side of FIG. In the vicinity of the incident light, the width of 30.8 mm in the parallel direction (X direction) to the LED is divided into 100, and the LED light source 1 is divided into 30 pieces of the vertical direction (Y direction) of 9 mm in length, and the mesh 71 is divided to obtain the front luminance of each part. It was measured.
ＬＥＤである光源１からある一定距離Ｙに対してＸ方向１００点の輝度データの最小と最大の比（最小値／最大値）を距離Ｙでの均斉度と定義し、均斉度が０．６以上となる最小の距離Ｙを入光むらと定義した。測定は上述の輝度測定装置で直径０．１ｍｍの位置分解能で測定し、入光むらを求めた。また、バックライト中央部の輝度角度分布は液晶パネル視野角測定装置（ＥＬＤＩＭ社製 Ｅｚ Ｃｏｎｔｒａｓｔ）にて測定し、各方向における相対光度を算出した。 The minimum and maximum ratio (minimum value / maximum value) of the luminance data at 100 points in the X direction with respect to a certain distance Y from the light source 1 that is an LED is defined as the uniformity degree at the distance Y, and the uniformity degree is 0.6. The minimum distance Y as described above was defined as uneven incident light. The measurement was performed with the above-described luminance measuring apparatus with a positional resolution of a diameter of 0.1 mm, and unevenness in incident light was obtained. Further, the luminance angle distribution at the center of the backlight was measured with a liquid crystal panel viewing angle measuring device (Ez Contrast manufactured by ELDIM), and the relative luminous intensity in each direction was calculated.
表１にヘイズ値の異なる拡散フィルム３を導光板２とプリズムシート４１との間に挿入した場合の入光むら及び正面輝度値を示す。 Table 1 shows the unevenness of the incident light and the front luminance value when the diffusion films 3 having different haze values are inserted between the light guide plate 2 and the prism sheet 41.
参考までに拡散フィルムがない場合の入光むらと正面輝度値も表１に示す。拡散フィルムを用いないＮｏ１の場合、入光むらは４．７（ｍｍ）で、正面輝度は４１２０（ｃｄ／ｍ２）である。ヘイズ値５４％の拡散フィルムＡを導光板２とプリズムシート４１との間に挿入したＮｏ２の場合、入光むらは４．９（ｍｍ）で、正面輝度は２５６０（ｃｄ／ｍ２）である。ヘイズ値８６％の拡散フィルムＢを挿入したＮｏ３の入光むらは３．６（ｍｍ）で、正面輝度は２６１０（ｃｄ／ｍ２）である。ヘイズ値９１％の拡散フィルムＣを挿入したＮｏ４の入光むらは３．０（ｍｍ）で、正面輝度は２３００（ｃｄ／ｍ２）である。 For reference, Table 1 also shows the unevenness of the incident light and the front luminance value when there is no diffusion film. In the case of No1 using no diffusion film, the incident light unevenness is 4.7 (mm), and the front luminance is 4120 (cd / m 2 ). In the case of No. 2 in which the diffusion film A having a haze value of 54% is inserted between the light guide plate 2 and the prism sheet 41, the incident light unevenness is 4.9 (mm) and the front luminance is 2560 (cd / m 2 ). . The incident light unevenness of No. 3 in which the diffusion film B having a haze value of 86% is inserted is 3.6 (mm), and the front luminance is 2610 (cd / m 2 ). The incident light unevenness of No. 4 in which the diffusion film C having a haze value of 91% is inserted is 3.0 (mm), and the front luminance is 2300 (cd / m 2 ).
ヘイズ値の最も高い拡散フィルムＣを用いた場合（Ｎｏ４）の入光むらが最も小さくなる。しかしながら、中央部の正面輝度も小さくなってしまうため、入光部近傍の導光板出射光のみ拡散フィルムＣを挿入した場合の拡散フィルム透過後の光度角度分布と同じにすれば輝度低下させずに入光むらが改善できる。ヘイズ値が高いほどフィルムの透明度が落ちることになるので、中央部の正面輝度が小さくなる。このため、入光部近傍の導光板出射光のみ拡散フィルムＣを挿入した場合における、拡散フィルム透過後の光度角度分布と同じにすれば、中央部の正面輝度を低下させずに入光むらが改善できる。 In the case where the diffusion film C having the highest haze value is used (No 4), the incident light unevenness becomes the smallest. However, since the front luminance of the central portion is also reduced, if the light intensity angle distribution after transmission through the diffusion film when only the light emitted from the light guide plate in the vicinity of the light entrance portion is inserted is the same as the luminous intensity angle distribution without passing through the diffusion film C, the luminance does not decrease Irradiation unevenness can be improved. Since the transparency of a film falls, so that a haze value is high, the front brightness | luminance of a center part becomes small. For this reason, when the diffusion film C is inserted only in the light guide plate exiting light in the vicinity of the light incident part, if the same as the luminous intensity angle distribution after transmission through the diffusion film, the light incident unevenness is not reduced without lowering the front luminance of the central part. Can improve.
図１２（ａ）、図１２（ｂ）に拡散フィルム３透過後の光度角度分布を示す。この分布によれば光度が最大となる天頂角θｍａｘが約４５°、またその半値全角Δθが約７５°であり、光度が最大となる方位角φｍａｘが約９０°、またその半値全角Δφが約１４５°である。即ち、導光板２からの出射光の光度角度分布をこの分布に近づければ入光むらを改善できる。 FIG. 12A and FIG. 12B show the luminous intensity angle distribution after passing through the diffusion film 3. According to this distribution, the zenith angle θmax at which the luminous intensity is maximum is about 45 °, and the full width at half maximum Δθ is about 75 °, the azimuth angle φmax at which the luminous intensity is maximum is about 90 °, and the full width at half maximum Δφ is about 145 °. That is, if the luminous intensity angle distribution of the light emitted from the light guide plate 2 is close to this distribution, unevenness in incident light can be improved.
また、図１２（ａ）、図１２（ｂ）から分布にかなりの裾引きが見られるが、この部分は明らかに光の利用効率を悪化させる部分であると考えられる。したがって、入光むらを改善する導光板の入光部近傍の出射光の光度角度分布は光の利用効率を考慮しθｍａｘ＝４５±１５°、φｍａｘ≒９０°、Δθ＝７０±１０°、Δφ＝１３０±２０°程度で裾引きのない分布が良い。 In addition, a considerable tail is seen in the distribution from FIGS. 12 (a) and 12 (b), but this part is clearly considered to be a part that deteriorates the light utilization efficiency. Therefore, the luminous intensity angle distribution of the emitted light near the light incident portion of the light guide plate that improves the light incident unevenness is set to θmax = 45 ± 15 °, φmax≈90 °, Δθ = 70 ± 10 °, Δφ in consideration of the light use efficiency. Good distribution with no tail at about 130 ± 20 °.
（実施例２）
実施例１にて決定した光出射角度分布を目標に導光板の入光部近傍について図９（ａ）に示したグルーブの角度αを変えて図１３に示した構成で光線追跡シミュレーションを実施し、入光部近傍の光度角度分布を求めた結果を図１４（ａ）及び（ｂ）に示す。グルーブの傾斜角度α＝１９°（Ａ）単独の場合、光度が最大となる天頂角の半値全角Δθが実施例１の場合と比較して小さい。傾斜角度α＝３０°（Ｂ）の場合、半値全角Δθは大きくなるが、光度が最大となる天頂角θｍａｘ＝１５°までずれる。α＝１９°（Ａ）のグルーブとα＝３０°（Ｂ）グルーブを１：１、２：１、３：１の割合で組み合わせると実施例１の角度分布に近づく。Ａ：Ｂ＝２：１の場合、光度が最大となる天頂角θｍａｘ＝４５°、その半値全角Δθ＝６８°、光度が最大となる方位角φｍａｘ＝９０°、Δφ＝１３１°であり、実施例１で決定した角度分布、θｍａｘ＝４５±１５°、φｍａｘ≒９０°、Δθ＝７０±１０°、Δφ＝１３０±２０°を満足する。
(Example 2)
For the light emission angle distribution determined in the first embodiment, the ray tracing simulation is performed with the configuration shown in FIG. 13 by changing the groove angle α shown in FIG. 9A in the vicinity of the light incident portion of the light guide plate. 14A and 14B show the results of obtaining the luminous intensity angle distribution in the vicinity of the light incident part. When the groove inclination angle α is 19 ° (A) alone, the full width at half maximum Δθ of the zenith angle at which the luminous intensity is maximum is smaller than that in the first embodiment. In the case of the inclination angle α = 30 ° (B), the full width at half maximum Δθ increases, but shifts to the zenith angle θmax = 15 ° at which the luminous intensity is maximum. When the groove of α = 19 ° (A) and the groove of α = 30 ° (B) are combined at a ratio of 1: 1, 2: 1, 3: 1, the angle distribution of Example 1 is approached. When A: B = 2: 1, the zenith angle θmax = 45 ° at which the luminous intensity is maximum, the full width at half maximum Δθ = 68 °, the azimuth angle φmax = 90 ° at which the luminous intensity is maximum, and Δφ = 131 °. The angle distribution determined in Example 1, θmax = 45 ± 15 °, φmax≈90 °, Δθ = 70 ± 10 °, and Δφ = 130 ± 20 ° are satisfied.
（実施例３）
実施例２でシミュレーションにより決定したＡグルーブとＢグルーブの比が２：１のグルーブを入光部近傍に有する導光板を製作した。入光部近傍以外の反射グルーブ形状と配置については光線追跡シミュレーションにより、導光板からの出射光の輝度の位置分布が均一になるように設計した。
(Example 3)
A light guide plate having a groove having a ratio of A to B of 2: 1 determined by simulation in Example 2 in the vicinity of the light incident portion was manufactured. The reflection groove shape and arrangement other than the vicinity of the light incident part were designed so that the position distribution of the luminance of the light emitted from the light guide plate is uniform by ray tracing simulation.
具体的には反射面２ｂと同じ面に図１５に示すグルーブを光入射面２ａから２ｍｍの範囲に設けた。図１５において、Ａグルーブは傾斜角度α＝１９であり、対向する傾斜角度β＝１１°である。また、Ｂグルーブはα＝３０度であり、対向する傾斜角度β＝１１°である。また、ＡグルーブとＢグルーブの比は２：１である。 Specifically, the groove shown in FIG. 15 is provided in the range of 2 mm from the light incident surface 2a on the same surface as the reflective surface 2b. In FIG. 15, the A groove has an inclination angle α = 19 and an opposing inclination angle β = 11 °. Further, the B groove has α = 30 degrees and the opposing inclination angle β = 11 °. The ratio of A groove to B groove is 2: 1.
図８に記載したプリズム２枚を使用し、図１６に示した構成のバックライトの入光むらを測定した。これは入光部近傍のグルーブが導光板の光出射面の裏面の場合に相当する。結果は表２の実施例３の行に示すとおり、入光むらは３．９ｍｍであり、後述する比較例１の４．７ｍｍと比較して小さく、よって入光むらが改善されることが実証された。 Using two prisms shown in FIG. 8, the incident light unevenness of the backlight having the configuration shown in FIG. 16 was measured. This corresponds to the case where the groove near the light incident portion is the back surface of the light exit surface of the light guide plate. As shown in the row of Example 3 in Table 2, the incident light unevenness is 3.9 mm, which is smaller than 4.7 mm of Comparative Example 1 described later, and it is proved that the incident light unevenness is improved. It was done.
（実施例４）
実施例３に記載した導光板のグルーブ面を光出面側となるよう裏返して、図１６の構成のバックライトの入光むらを測定した。結果は表２の実施例４の行に示したとおり、入光むらは３．３ｍｍであり、比較例１の４．７ｍｍと比較して入光むらが改善されることが実証された。
Example 4
The groove surface of the light guide plate described in Example 3 was turned over so as to be on the light exit surface side, and the light incident unevenness of the backlight having the configuration of FIG. 16 was measured. As shown in the row of Example 4 in Table 2, the incident light unevenness was 3.3 mm, and it was demonstrated that the incident light unevenness was improved as compared with 4.7 mm of Comparative Example 1.
（実施例５）
実施例３で使用したプリズムに変えて、頂角６３°の下向きプリズム（市販品 三菱レイヨン製 Ｓ１６３）を使用し、プリズム以外は実施例３と同じ構成にて入光むらを測定した。結果は表２の実施例５の行に示したとおり４．５ｍｍで比較例２の６．８ｍｍと比較して入光むらが改善されることが実証された。
(Example 5)
Instead of the prism used in Example 3, a downward prism with a vertex angle of 63 ° (commercially available product, S163 manufactured by Mitsubishi Rayon) was used, and the incident light unevenness was measured with the same configuration as in Example 3 except for the prism. As a result, as shown in the row of Example 5 in Table 2, it was proved that the unevenness in incident light was improved at 4.5 mm as compared with 6.8 mm in Comparative Example 2.
（実施例６）
実施例３に記載した導光板のグルーブ面を光出面側となるよう裏返して、実施例３で使用したプリズムに変えて、頂角６３°の下向きプリズム（市販品 三菱レイヨン製 Ｓ１６３）を使用し、プリズム以外は実施例３と同じ構成にて入光むらを測定した。結果は表２の実施例６の行に示したとおり３．６ｍｍで比較例２の６．８ｍｍと比較して入光むらが改善されることが実証された。
(Example 6)
The groove surface of the light guide plate described in Example 3 is turned over so that it is on the light exit surface side, and instead of the prism used in Example 3, a downward prism (commercially available product S163 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having an apex angle of 63 ° is used. The incident light unevenness was measured with the same configuration as in Example 3 except for the prism. As a result, as shown in the row of Example 6 in Table 2, it was demonstrated that the incident light unevenness was improved at 3.6 mm as compared with 6.8 mm in Comparative Example 2.
（実施例７）
実施例３で使用したプリズムに変えて、図１７に示す回折格子を使用し、プリズム以外は実施例３と同じ構成にて入光むらを測定した。結果を表２の実施例７の行に示したとおり、入光むらは４．３ｍｍで比較例３の５．４ｍｍと比較して入光むらが改善されることが実証された。
(Example 7)
The diffraction grating shown in FIG. 17 was used instead of the prism used in Example 3, and the incident light unevenness was measured with the same configuration as in Example 3 except for the prism. As shown in the row of Example 7 in Table 2, it was demonstrated that the incident light unevenness was improved by 4.3 mm as compared with 5.4 mm of Comparative Example 3.
（実施例８）
実施例３に記載した導光板のグルーブ面を光出面側となるよう裏返して、実施例３で使用したプリズムに変えて、図１７に示す回折格子を使用し、プリズム以外は実施例３と同じ構成にて入光むらを測定した。結果を表２の実施例８の行に示したとおり３．５ｍｍで比較例３の５．４ｍｍと比較して入光むらが改善されることが実証された。
(Example 8)
The groove surface of the light guide plate described in the third embodiment is turned over so as to be on the light exit surface side, and the diffraction grating shown in FIG. 17 is used instead of the prism used in the third embodiment. The incident light unevenness was measured by the configuration. As shown in the row of Example 8 in Table 2, it was demonstrated that the unevenness in incident light was improved at 3.5 mm compared with 5.4 mm in Comparative Example 3.
（比較例１）
実施例１で記載した連続グルーブの導光板のグルーブを光出射面に対して裏面になるように配置し、実施例１で記載した図７で示す形状の２枚プリズムを使用して図１６で示すバックライトを構成し入光むらを測定した。結果を表２の比較例１の項に示した。
(Comparative Example 1)
The groove of the light guide plate of the continuous groove described in the first embodiment is arranged so as to be the back surface with respect to the light emitting surface, and the two-prism having the shape shown in FIG. 7 described in the first embodiment is used in FIG. The backlight shown was constructed and the unevenness in incident light was measured. The results are shown in the section of Comparative Example 1 in Table 2.
（比較例２）
比較例１で記載した２枚プリズムに変えて頂角６３°の下向きプリズム（市販品 三菱レイヨン製 Ｓ１６３）を使用し、プリズム以外は比較例１と同じ構成にて入光むらを測定した。結果を表２の比較例２の行に示した。
(Comparative Example 2)
Instead of the two prisms described in Comparative Example 1, a downward prism having a vertex angle of 63 ° (commercially available product, S163 manufactured by Mitsubishi Rayon) was used, and the incident light unevenness was measured with the same configuration as Comparative Example 1 except for the prism. The results are shown in the row of Comparative Example 2 in Table 2.
（比較例３）
比較例１で記載した２枚プリズムに変えて頂角６３°の図１７に示す回折格子を使用し、プリズム以外は比較例１と同じ構成にて入光むらを測定した。結果を表２の比較例３の行に示した。
(Comparative Example 3)
The diffraction grating shown in FIG. 17 having an apex angle of 63 ° was used instead of the two prisms described in Comparative Example 1, and the incident light unevenness was measured with the same configuration as Comparative Example 1 except for the prism. The results are shown in the row of Comparative Example 3 in Table 2.
以上、実施例と比較例から、本発明により光の方向制御するプリズムの種類にかかわらず、入光むらを改善する、導光板およびバックライトを実現できることがわかる。 As described above, it can be seen from the examples and comparative examples that the present invention can realize a light guide plate and a backlight that improve unevenness in incident light regardless of the type of prism that controls the direction of light.
１ ＬＥＤ光源（光源）
２ 導光板
２ａ 光入斜面
２ｂ 光反射面
２ｃ 光出射面
２ｄ 入光部近傍
３ 拡散シート（拡散フィルム）
４ 上向きプリズムシート（上向きプリズム）
５ 上向きプリズムシート（上向きプリズム）
６ 反射シート
２１ 下向きプリズムシート（下向きプリズム）
３１ 暗部
３２ 明部
３３ 入光むら
３４ 表示エリア
４１ プリズム（プリズムシート）
４２ 第一プリズム
４３ 第二プリズム
４４ 第一プリズムの稜線方向を示す直線
４５ 第二プリズムの稜線方向を示す直線
５１ 片面プリズムシート（プリズム）
５２ 片面プリズム（プリズム）
７１ メッシュ
Ｌ１ 光線
θ 導光板の光出射面に垂直方向を０°とした天頂角
φ 導光板の光入射面に平行な方向を０°とした方位角
1 LED light source
2 Light guide plate 2a Light incident slope 2b Light reflecting surface 2c Light emitting surface 2d Near light incident portion 3 Diffusion sheet (diffusion film)
4 Upward prism sheet (upward prism)
5 Upward prism sheet (upward prism)
6 Reflective sheet 21 Downward prism sheet (downward prism)
31 Dark part 32 Bright part 33 Irregular light incident 34 Display area 41 Prism (prism sheet)
42 1st prism 43 2nd prism 44 The straight line 45 which shows the ridgeline direction of a 1st prism The straight line 51 which shows the ridgeline direction of a 2nd prism 51 Single-sided prism sheet (prism)
52 Single-sided prism (prism)
71 mesh L1 ray θ zenith angle φ perpendicular to the light exit surface of the light guide plate φ azimuth angle 0 ° parallel to the light incident surface of the light guide plate
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