JP2011076780A - Plane light source device, transmission type display device, and evaluation method of luminance distribution of plane light source device - Google Patents

Plane light source device, transmission type display device, and evaluation method of luminance distribution of plane light source device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plane light source device with small luminance unevenness depending on a position of a light-emitting source, to provide a transmission type display device equipped with the same, and to provide a stable and accurate evaluation method of a luminance distribution of the plane light source device. <P>SOLUTION: The plane light source device 10 is an-immediately-below type device provided with a light source portion with a plurality of arc tubes 13 arrayed in one-dimensional direction and at least one sheet of an optical sheet. When a luminance distribution in a direction perpendicular to an emission surface (a sheet surface of a diffusion sheet 18 which is an optical sheet arranged closest to an emission side) of the plane light source device 10, and perpendicular to an arrayed direction of the arc tubes 13, is to be f(x), and an average luminance distribution in a direction perpendicular to the emission surface and perpendicular to the arrayed direction of the arc tubes 13 is to be g(x), an unevenness coefficient h(x) expressed in a formula: h(x)=(f(x)-g(x))/g(x), satisfies a relation of: -0.01≤h(x)≤0.01. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、透過型表示装置等の照明として用いられる面光源装置、透過型表示装置、及び、面光源装置の輝度分布の評価方法に関するものである。   The present invention relates to a surface light source device used as illumination for a transmissive display device or the like, a transmissive display device, and a method for evaluating a luminance distribution of the surface light source device.

従来、液晶ディスプレイ等を背面から照明する面光源として、各種方式の面光源装置が提案され実用化されている。面光源装置には、主として、面光源ではない光源を面光源に変換する方式により、エッジライト型と直下型とに分類される。
直下型では、例えば、発光源として主に並列に配置された複数の冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）が用いられており、この冷陰極管を用いてＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等の透過型表示部の背面から光を導入する形態となっている。そして、冷陰極管と透過型表示部との距離を適度にあけ、その間に光拡散効果や光収束効果等を有した光学シートを複数組み合わせて配置することにより、正面輝度の向上や、面光源装置としての輝度の均一性の向上を図っている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。 Conventionally, various surface light source devices have been proposed and put to practical use as surface light sources for illuminating a liquid crystal display or the like from the back. Surface light source devices are classified into edge light type and direct type, mainly by a method of converting a light source that is not a surface light source into a surface light source.
In the direct type, for example, a plurality of cold cathode fluorescent lamps (CCFLs) arranged mainly in parallel as light emitting sources are used, and an LCD (Liquid Crystal Display) panel or the like using the cold cathode tubes. The light is introduced from the back of the transmissive display unit. Further, by increasing the distance between the cold cathode tube and the transmissive display unit and arranging a plurality of optical sheets having a light diffusion effect, a light convergence effect, etc. between them, the front luminance can be improved and the surface light source can be improved. The brightness uniformity of the apparatus is improved (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開２００８−１４６０２５号公報JP 2008-146025 A 特開２００８−１３４３７１号公報JP 2008-134371 A

近年の面光源装置及びこれを用いたディスプレイの薄型化や、省電力化等の観点から、冷陰極管と光学シートとの間の間隔が狭くなり、かつ、冷陰極管の本数削減によって冷陰極管の配列される間隔が広くなる傾向にある。そのため、光学シートによる光の拡散が不十分となり、冷陰極管に近い位置は明るいが、冷陰極管の間が暗く観察されるといった冷陰極管の位置に起因する輝度ムラ（管ムラともいう）が生じやすくなっている。
また、面光源装置において、輝度ムラの小さい均一な光を照射可能とすることは、従来、要求されることである。
さらに、上述のような冷陰極管の位置に起因する輝度ムラは、目視によって評価を行っているため、評価者個人の体調や評価の熟練度に依存する傾向があり、より安定かつ精度の高い評価方法に対する要求があった。 In recent years, from the viewpoint of thinning the surface light source device and a display using the surface light source and reducing power consumption, the distance between the cold cathode tube and the optical sheet is reduced, and the number of cold cathode tubes is reduced to reduce the number of cold cathodes. The interval at which the tubes are arranged tends to increase. Therefore, the diffusion of light by the optical sheet becomes insufficient, and the position near the cold cathode tube is bright, but the brightness unevenness due to the position of the cold cathode tube such that the space between the cold cathode tubes is observed darkly (also referred to as tube unevenness). Is prone to occur.
In addition, it is conventionally required that a surface light source device be able to irradiate uniform light with small luminance unevenness.
Furthermore, since the luminance unevenness due to the position of the cold cathode tube as described above is evaluated by visual observation, it tends to depend on the physical condition of the evaluator and the skill level of the evaluation, and is more stable and accurate. There was a demand for an evaluation method.

本発明の課題は、発光源の位置に起因する輝度ムラの小さい面光源装置及びこれを備える透過型表示装置、そして、安定かつ精度の高い面光源装置の輝度分布の評価方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a surface light source device with small luminance unevenness caused by the position of the light emitting source, a transmissive display device including the same, and a method for evaluating the luminance distribution of the surface light source device with stability and high accuracy. is there.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、複数の発光源（１３）が一次元方向又は二次元方向に配列された光源部（１２，１３）と、前記光源部より出射側に配置され、前記光源部から発せられた光の方向を制御する少なくとも１枚の光学シート（１４，１５，１６，１７，１８）と、を備える直下型の面光源装置であって、前記面光源装置の光の出射面に垂直であって前記発光源の配列方向に垂直な方向における輝度分布をｆ（ｘ）とし、前記出射面に垂直であって前記発光源の配列方向に垂直な方向における平均輝度分布をｇ（ｘ）とするとき、ｈ（ｘ）＝（ｆ（ｘ）−ｇ（ｘ））／ｇ（ｘ）という式で表されるムラ係数ｈ（ｘ）は、−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１を満たすこと、を特徴とする面光源装置（１０，２０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の面光源装置において、前記発光源（１３）は、線状であって一次元方向に配列されていること、を特徴とする面光源装置（１０，２０）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の面光源装置において、前記光学シートのうち、最も前記光源部側に配置されるもの（１４）は、出射側にレンズ形状（１４１）を有し、少なくとも前記レンズ形状に沿った表層部分に拡散材を含有する散乱層（１４２）が形成されていること、を特徴とする面光源装置（１０，２０）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の面光源装置（１０，２０）と、前記面光源装置によって背面から照明される透過型表示部（１１）と、を備える透過型表示装置（１，２）である。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 is a light source section (12, 13) in which a plurality of light emitting sources (13) are arranged in a one-dimensional direction or a two-dimensional direction, and is arranged on the emission side from the light source section, and emits light from the light source section. A direct-type surface light source device including at least one optical sheet (14, 15, 16, 17, 18) for controlling the direction of the emitted light, and perpendicular to the light emission surface of the surface light source device. The luminance distribution in the direction perpendicular to the arrangement direction of the light emitting sources is f (x), and the average luminance distribution in the direction perpendicular to the emission surface and perpendicular to the arrangement direction of the light emission sources is g (x). , The unevenness coefficient h (x) represented by the equation h (x) = (f (x) −g (x)) / g (x) is −0.01 ≦ h (x) ≦ 0. .01 is a surface light source device (10, 20).
According to a second aspect of the present invention, there is provided the surface light source device according to the first aspect, wherein the light emitting sources (13) are linear and arranged in a one-dimensional direction. 20).
According to a third aspect of the present invention, in the surface light source device according to the first or second aspect, the optical sheet (14) arranged closest to the light source part among the optical sheets has a lens shape (141) on the emission side. The surface light source device (10, 20) is characterized in that a scattering layer (142) containing a diffusing material is formed at least on the surface layer portion along the lens shape.
The invention according to claim 4 is the surface light source device (10, 20) according to any one of claims 1 to 3, and a transmissive display unit (11) illuminated from the back by the surface light source device. And a transmissive display device (1, 2).

請求項５の発明は、複数の発光源（１３）が一次元方向又は二次元方向に配列された光源部（１２，１３）と、前記光源部より出射側に配置され、前記光源部から発せられた光の方向を制御する少なくとも１枚の光学シート（１４，１５，１６，１７，１８）と、を備える直下型の面光源装置（１０，２０）における輝度分布の評価方法であって、前記面光源装置の光の出射面に垂直であって前記発光源の配列方向に垂直な方向における輝度分布をｆ（ｘ）とし、前記出射面に垂直であって前記発光源の配列方向に垂直な方向における平均輝度分布をｇ（ｘ）とするとき、ｈ（ｘ）＝（ｆ（ｘ）−ｇ（ｘ））／ｇ（ｘ）という式で表されるムラ係数ｈ（ｘ）を用いてその輝度分布の均一性を評価すること、を特徴とする面光源装置の輝度分布の評価方法である。
請求項６の発明は、請求項５に記載の面光源装置の輝度分布の評価方法において、前記ムラ係数ｈ（ｘ）が、−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１を満たすとき、輝度分布の均一性が高いと評価すること、を特徴とする面光源装置の輝度分布の評価方法である。 The invention according to claim 5 is a light source section (12, 13) in which a plurality of light emitting sources (13) are arranged in a one-dimensional direction or a two-dimensional direction, and is arranged on the emission side from the light source section, and emits light from the light source section. A direct-type surface light source device (10, 20) comprising at least one optical sheet (14, 15, 16, 17, 18) for controlling the direction of the emitted light, The luminance distribution in the direction perpendicular to the light emitting surface of the surface light source device and perpendicular to the light emitting source arrangement direction is defined as f (x), and is perpendicular to the light emitting surface and perpendicular to the light emitting source arrangement direction. When the average luminance distribution in any direction is g (x), the unevenness coefficient h (x) represented by the equation h (x) = (f (x) −g (x)) / g (x) is used. Brightness distribution of a surface light source device characterized by evaluating the uniformity of the brightness distribution It is an evaluation method.
A sixth aspect of the present invention is the method for evaluating the luminance distribution of the surface light source device according to the fifth aspect, wherein the unevenness coefficient h (x) satisfies −0.01 ≦ h (x) ≦ 0.01, A method for evaluating a luminance distribution of a surface light source device, characterized by evaluating that the uniformity of the luminance distribution is high.

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明による面光源装置は、複数の発光源が一次元方向又は二次元方向に配列された光源部と少なくとも１枚の光学シートを備える直下型の面光源装置であり、面光源装置の光の出射面に垂直であって発光源の配列方向に垂直な方向における輝度分布をｆ（ｘ）とし、光学シートのシート面に垂直であって前記発光源の配列方向に垂直な方向における平均輝度分布をｇ（ｘ）とするとき、ｈ（ｘ）＝（ｆ（ｘ）−ｇ（ｘ））／ｇ（ｘ）という式で表されるムラ係数ｈ（ｘ）は、−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１を満たすので、発光源に対応する位置は明るいが発光源間に対応する位置が暗く観察されるという発光源の位置に起因した輝度ムラが小さく、輝度の面均一性の高い照明を行うことができる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) A surface light source device according to the present invention is a direct surface light source device including a light source unit in which a plurality of light emitting sources are arranged in a one-dimensional direction or a two-dimensional direction and at least one optical sheet. The luminance distribution in the direction perpendicular to the light emitting surface of the light source and in the direction perpendicular to the arrangement direction of the light emitting sources is defined as f (x), and in the direction perpendicular to the sheet surface of the optical sheet and perpendicular to the arrangement direction of the light emitting sources. When the average luminance distribution is g (x), the unevenness coefficient h (x) represented by the equation h (x) = (f (x) −g (x)) / g (x) is −0. Since 01 ≦ h (x) ≦ 0.01 is satisfied, the position corresponding to the light source is bright, but the position corresponding to the light source is observed dark. Illumination with high surface uniformity can be performed.

（２）発光源は、線状であって一次元方向に配列されているので、発光源の位置に起因する輝度ムラに関して、一次元方向においてのみ制御を行えばよく、容易に制御が行える。 (2) Since the light emitting sources are linear and are arranged in a one-dimensional direction, the luminance unevenness caused by the position of the light emitting source need only be controlled in the one-dimensional direction, and can be easily controlled.

（３）光学シートのうち、最も光源部側に配置されるものは、出射側にレンズ形状を有し、少なくともレンズ形状に沿った表層部分に拡散材を含有する散乱層が形成されている。従って、光学シートのレンズ形状による拡散効果に加えて、散乱層による光の拡散効果も得られるので、輝度ムラ低減効果を高めることができる。また、そのような光学シートが最も光源側に配置されることにより、さらに高い輝度ムラ低減効果を期待できる。 (3) Among the optical sheets, the one arranged closest to the light source part has a lens shape on the emission side, and a scattering layer containing a diffusing material is formed at least on the surface layer portion along the lens shape. Therefore, in addition to the diffusion effect due to the lens shape of the optical sheet, the light diffusion effect due to the scattering layer can also be obtained, so the luminance unevenness reduction effect can be enhanced. Further, when such an optical sheet is disposed closest to the light source, a higher luminance unevenness reduction effect can be expected.

（４）本発明による面光源装置と、その面光源装置によって背面から照明される透過型表示部とを備える透過型表示装置であるので、発光源の位置に起因する輝度ムラのない良好な映像を表示できる。 (4) Since the transmissive display device includes the surface light source device according to the present invention and a transmissive display unit illuminated from the back by the surface light source device, a good image without luminance unevenness due to the position of the light source Can be displayed.

（５）本発明による面光源装置の輝度分布の評価方法は、輝度分布の評価方法であって、光学シートのシート面に垂直であって発光源の配列方向に垂直な方向における輝度分布をｆ（ｘ）とし、光学シートのシート面に垂直であって発光源の配列方向に垂直な方向における平均輝度分布をｇ（ｘ）とするとき、ｈ（ｘ）＝（ｆ（ｘ）−ｇ（ｘ））／ｇ（ｘ）という式で表されるムラ係数ｈ（ｘ）を用いてその輝度分布の均一性を評価するので、評価者の体調や熟練度等による影響を受けやすい目視による評価に比べて、安定した評価を行うことができる。また、発光源の位置に起因する輝度ムラの大きさを数値化することにより、より精度の高い評価を行うことができる。 (5) The method for evaluating the luminance distribution of the surface light source device according to the present invention is a luminance distribution evaluating method, wherein the luminance distribution in the direction perpendicular to the sheet surface of the optical sheet and perpendicular to the arrangement direction of the light emitting sources is f. (X), where g (x) is an average luminance distribution in a direction perpendicular to the sheet surface of the optical sheet and perpendicular to the arrangement direction of the light sources, h (x) = (f (x) −g ( x)) Since the uniformity of the luminance distribution is evaluated using the unevenness coefficient h (x) represented by the equation of g / x (x), visual evaluation that is easily influenced by the physical condition and skill level of the evaluator. Compared to, stable evaluation can be performed. In addition, more accurate evaluation can be performed by quantifying the magnitude of luminance unevenness caused by the position of the light source.

（６）ムラ係数ｈ（ｘ）が、−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１を満たすとき、輝度分布の均一性が高いと評価するので、目視では判断が曖昧になる場合であっても、面光源装置の輝度ムラの大きさを数値化することにより、より精度の高い評価を行うことができる。 (6) When the unevenness coefficient h (x) satisfies −0.01 ≦ h (x) ≦ 0.01, it is evaluated that the uniformity of the luminance distribution is high. However, more accurate evaluation can be performed by quantifying the luminance unevenness of the surface light source device.

第１実施形態の透過型表示装置及び面光源装置を説明する図である。It is a figure explaining the transmissive display apparatus and surface light source device of 1st Embodiment. 面光源装置の輝度を測定する様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that the brightness | luminance of a surface light source device is measured. 面光源装置の面内の輝度分布からムラ係数を求める方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of calculating | requiring a nonuniformity coefficient from the luminance distribution in the surface of a surface light source device. 第２実施形態の透過型表示装置及び面光源装置を説明する図である。It is a figure explaining the transmissive display apparatus and surface light source device of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態を、図面等を参照しながら詳細に説明する。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、特許請求の範囲の記載は、シートという記載で統一して使用した。従って、シート、板、フィルムの文言は、適宜置き換えることができるものとする。例えば、光学シートは、光学フィルムとしてもよいし、光学板としてもよい。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In addition, the terms “plate”, “sheet”, “film” and the like are used, but these are generally used in the order of thickness, “plate”, “sheet”, “film”. I am using it. However, since there is no technical meaning in such proper use, the description in the claims is used in the unified description of the sheet. Accordingly, the terms “sheet”, “plate”, and “film” can be appropriately replaced. For example, the optical sheet may be an optical film or an optical plate.
Furthermore, numerical values such as dimensions and material names of each member described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の透過型表示装置及び面光源装置を説明する図である。
本実施形態の透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル１１，反射板１２，発光管１３，第１のレンズシート１４，第２のレンズシート１５，第３のレンズシート１６，プリズムシート１７，拡散シート１８等を備え、ＬＣＤパネル１１に表示される映像を背面から照明して表示する透過型液晶表示装置である。なお、ＬＣＤパネル１１を背面から照明する面光源装置（バックライト）１０としては、反射板１２，発光管１３，第１のレンズシート１４，第２のレンズシート１５，第３のレンズシート１６，プリズムシート１７，拡散シート１８が該当している。
ＬＣＤパネル１１は、透過型の液晶表示素子により形成された透過型表示部である。本実施形態では、ＬＣＤパネル１１は、対角３２インチ（４０５ｍｍ×７２０ｍｍ）であり、解像度７６８×１３６６ドットの表示を行うことができる。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a transmissive display device and a surface light source device according to the first embodiment.
The transmissive display device 1 of the present embodiment includes an LCD panel 11, a reflector 12, a light emitting tube 13, a first lens sheet 14, a second lens sheet 15, a third lens sheet 16, a prism sheet 17, and a diffusion sheet. 18 is a transmissive liquid crystal display device that illuminates and displays an image displayed on the LCD panel 11 from the back. As the surface light source device (backlight) 10 for illuminating the LCD panel 11 from the back, a reflector 12, an arc tube 13, a first lens sheet 14, a second lens sheet 15, a third lens sheet 16, The prism sheet 17 and the diffusion sheet 18 are applicable.
The LCD panel 11 is a transmissive display unit formed by a transmissive liquid crystal display element. In the present embodiment, the LCD panel 11 has a diagonal size of 32 inches (405 mm × 720 mm), and can display a resolution of 768 × 1366 dots.

発光管１３は、面光源装置１０の光源部を形成する線状の発光源である。本実施形態では、発光管１３として、冷陰極管が用いられており、図１中には６本のみ示したが、実際には、配列ピッチＰ１＝２５ｍｍで等間隔に１４本が並列に並べられている。
発光管１３の長手方向に沿った方向は、透過型表示装置１の使用状態における水平方向であり、発光管１３が並ぶ方向は透過型表示装置１の使用状態における垂直方向である。理解を容易にするため、以下の明細書中では、垂直方向、水平方向とは、特に断りがある場合を除いて、面光源装置１０又は透過型表示装置１の使用状態における垂直方向、水平方向であるとする。
発光管１３の背面には、反射板１２が設けられている。
反射板１２は、発光管１３のＬＣＤパネル１１側とは反対側（背面側）の全面にわたって設けられており、背面側へ進む照明光を拡散反射して第１のレンズシート１４方向（出射方向）へ向かわせ、入射光照度を均一に近付ける働きを有している。 The arc tube 13 is a linear light source that forms the light source portion of the surface light source device 10. In the present embodiment, a cold cathode tube is used as the arc tube 13 and only six tubes are shown in FIG. 1, but in reality, 14 tubes are arranged in parallel at an equal pitch of P1 = 25 mm. It has been.
The direction along the longitudinal direction of the arc tube 13 is the horizontal direction when the transmissive display device 1 is used, and the direction in which the arc tubes 13 are arranged is the vertical direction when the transmissive display device 1 is used. In order to facilitate understanding, in the following specification, the vertical direction and the horizontal direction are the vertical direction and the horizontal direction in the usage state of the surface light source device 10 or the transmissive display device 1 unless otherwise specified. Suppose that
A reflection plate 12 is provided on the back surface of the arc tube 13.
The reflection plate 12 is provided over the entire surface of the arc tube 13 on the side opposite to the LCD panel 11 side (back side), and diffusely reflects the illumination light traveling toward the back side in the direction of the first lens sheet 14 (outgoing direction). ) To make the incident light illuminance uniform.

第１のレンズシート１４は、発光管１３より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に配置され、出射側に凸となる第１の単位レンズ１４１がシート面に沿って垂直方向に複数配列された光学シートである。発光管１３と第１のレンズシート１４との間には、所定の間隔があけられるように、不図示のスペーサが設けられている。本実施形態では、発光管１３と第１のレンズシートとの間隔ｄ１は、ｄ１＝５ｍｍである。
ここで、シート面とは、各シートにおいて、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであり、本明細書中、及び、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。例えば、第１のレンズシート１４では、シート面は、第１のレンズシート１４全体として見たときにおける、第１のレンズシート１４の平面方向となる面であり、第１のレンズシート１４の入射面（発光管１３側の面）と平行な面である。 The first lens sheet 14 is arranged on the emission side (LCD panel 11 side) from the arc tube 13, and an optical device in which a plurality of first unit lenses 141 that are convex on the emission side are arranged in the vertical direction along the sheet surface. It is a sheet. A spacer (not shown) is provided between the arc tube 13 and the first lens sheet 14 so as to have a predetermined interval. In the present embodiment, the distance d1 between the arc tube 13 and the first lens sheet is d1 = 5 mm.
Here, the sheet surface indicates a surface that is a planar direction of the sheet when viewed as the entire sheet in each sheet, and the same definition also in the present specification and claims. It is used as. For example, in the first lens sheet 14, the sheet surface is a surface in the planar direction of the first lens sheet 14 when viewed as the entire first lens sheet 14, and the incidence of the first lens sheet 14 is made. The surface is parallel to the surface (surface on the arc tube 13 side).

本実施形態の第１のレンズシート１４の厚さは、１．５ｍｍであり、後述する第２のレンズシート１５等よりも厚い。第１のレンズシート１４の厚さとしては、１．０〜２．０ｍｍの範囲内であることが、成形性や耐環境性の観点から好ましい。また、第１のレンズシート１４を、上述のような厚みとすることにより、面光源装置として第１のレンズシート１４より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に積層される他の光学シートよりも剛性が大きくなり、積層された他の光学シートを支え、その平面性を維持する働きも有する。   The thickness of the first lens sheet 14 of the present embodiment is 1.5 mm, which is thicker than the second lens sheet 15 described later. The thickness of the first lens sheet 14 is preferably in the range of 1.0 to 2.0 mm from the viewpoints of moldability and environmental resistance. Further, by setting the thickness of the first lens sheet 14 as described above, it is more rigid than other optical sheets stacked on the emission side (LCD panel 11 side) from the first lens sheet 14 as a surface light source device. Has a function of supporting other laminated optical sheets and maintaining their flatness.

第１の単位レンズ１４１は、その形状が、長軸が第１のレンズシート１４のシート面に対して直交して連続する楕円筒の一部である。シート面に垂直であって第１の単位レンズ１４１の配列方向に平行な断面での断面形状は、長半径が２５０μｍ、短半径が１２６．５μｍの楕円形状の一部となっており、配列ピッチ２０４μｍで垂直方向に配列されている。
また、第１の単位レンズ１４１のレンズ高さ（第１のレンズシート１４の厚み方向における第１の単位レンズ１４１の頂部から谷部までの距離）は、約１０２μｍである。 The shape of the first unit lens 141 is a part of an elliptic cylinder whose major axis is continuous perpendicular to the sheet surface of the first lens sheet 14. The cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the sheet surface and parallel to the arrangement direction of the first unit lenses 141 is a part of an elliptical shape having a major radius of 250 μm and a minor radius of 126.5 μm. They are arranged in the vertical direction at 204 μm.
The lens height of the first unit lens 141 (the distance from the top to the valley of the first unit lens 141 in the thickness direction of the first lens sheet 14) is about 102 μm.

本実施形態の第１のレンズシート１４は、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂を用いて形成されている。なお、第１のレンズシート１４を形成する樹脂としては、ＰＣ樹脂の他に、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）樹脂や、ＭＳ（メタクリレート−スチレン）樹脂、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、シクロオレフィン樹脂等を用いることができる。
なお、第１のレンズシート１４は、吸湿性の低い材料（例えば、非晶性のＰＥＴ樹脂等）を用いて形成されることが、発光管１３からの熱によってシートの表側と裏側とで温度差が生じ、これによりシートの表裏の吸湿率に差が生じることに起因するシートの反り等の変形を防止する観点から好ましい。 The first lens sheet 14 of the present embodiment is formed using a PC (polycarbonate) resin. As the resin for forming the first lens sheet 14, in addition to PC resin, AS (acrylonitrile-styrene) resin, MS (methacrylate-styrene) resin, PMMA (methyl methacrylate) resin, PET (polyethylene terephthalate) ) Resin, cycloolefin resin, etc. can be used.
Note that the first lens sheet 14 is formed using a material having low hygroscopicity (for example, amorphous PET resin or the like). The first lens sheet 14 is heated on the front and back sides of the sheet by heat from the arc tube 13. It is preferable from the viewpoint of preventing a deformation such as a warp of the sheet caused by a difference and thereby a difference in moisture absorption between the front and back of the sheet.

第１の単位レンズ１４１の観察面側（ＬＣＤパネル１１側）の表層内側部分には、拡散材を含有する散乱層１４２が第１の単位レンズ１４１の凸形状に沿って形成されている。散乱層１４２の膜厚は、第１の単位レンズ１４１の頂部に相当する位置で、約２５μｍである。
なお、図１では、散乱層１４２は、第１の単位レンズ１４１の頂部付近が厚く、第１の単位レンズ１４１間の谷部付近が薄く形成されているように示したが、これに限らず、例えば、第１の単位レンズ１４１の頂部付近が薄く、谷部付近が厚く形成される形態としてもよいし、第１の単位レンズ１４１の形状に沿って略均一な厚みで形成される形態としてもよい。 A scattering layer 142 containing a diffusing material is formed along the convex shape of the first unit lens 141 on the surface layer inner portion of the first unit lens 141 on the observation surface side (LCD panel 11 side). The film thickness of the scattering layer 142 is about 25 μm at a position corresponding to the top of the first unit lens 141.
In FIG. 1, the scattering layer 142 is shown as being thick near the top of the first unit lens 141 and thin near the valley between the first unit lenses 141, but is not limited thereto. For example, the first unit lens 141 may be formed so that the vicinity of the top is thin and the vicinity of the valley is thick, or the first unit lens 141 is formed with a substantially uniform thickness along the shape of the first unit lens 141. Also good.

散乱層１４２は、拡散材を含有しているが、ベースとなる樹脂は、第１の単位レンズ１４１と同一の樹脂（本実施形態では、ＰＣ樹脂）で形成されている。
第１のレンズシート１４は、本実施形態では、拡散材を含有するＰＣ樹脂層と、拡散材を含有しないＰＣ樹脂層を２層押し出し成形しており、成形時に拡散材を含有するＰＣ樹脂層側に金型等により第１の単位レンズ１４１のレンズ形状が付与される。そのため、図１に示す断面等、第１のレンズシート１４のシート面に垂直な断面では、拡散材の有無で、散乱層１４２と、第１の単位レンズ１４１の散乱層１４２以外の部分とが判別できる形態となっている。
本実施形態では、散乱層１４２に用いる拡散材として平均粒径が約５μｍのアクリル樹脂製のビーズを用いている。なお、拡散材は、上記の例に限らず、その粒径や材質等を適宜選択して使用することができる。 The scattering layer 142 contains a diffusing material, but the base resin is made of the same resin as the first unit lens 141 (in this embodiment, a PC resin).
In this embodiment, the first lens sheet 14 is formed by extruding two layers of a PC resin layer containing a diffusing material and a PC resin layer not containing a diffusing material, and a PC resin layer containing a diffusing material at the time of molding. The lens shape of the first unit lens 141 is given to the side by a mold or the like. Therefore, in the cross section perpendicular to the sheet surface of the first lens sheet 14 such as the cross section shown in FIG. 1, the scattering layer 142 and the portion other than the scattering layer 142 of the first unit lens 141 are present depending on the presence or absence of the diffusing material. It is a form that can be discriminated.
In the present embodiment, acrylic resin beads having an average particle diameter of about 5 μm are used as the diffusing material used for the scattering layer 142. The diffusion material is not limited to the above example, and the particle size, material, and the like can be appropriately selected and used.

第２のレンズシート１５は、第１のレンズシート１４より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に配置され、出射側に凸となる第２の単位レンズ１５１がシート面に沿って水平方向に複数配列された光学シートである。第２のレンズシート１５は、主に垂直方向における光の制御作用を有している。
第２の単位レンズ１５１は、その形状が、第２のレンズシート１５のシート面に対して長軸が直交した楕円筒の一部であり、シート面に垂直であって第２の単位レンズ１５１の配列方向に平行な断面での断面形状は、長半径１２０μｍ、短半径６１．６μｍの楕円形状の一部となっている。 The second lens sheet 15 is arranged on the emission side (LCD panel 11 side) from the first lens sheet 14, and a plurality of second unit lenses 151 that are convex on the emission side are arranged in the horizontal direction along the sheet surface. Optical sheet. The second lens sheet 15 mainly has a light control function in the vertical direction.
The second unit lens 151 is a part of an elliptic cylinder whose major axis is orthogonal to the sheet surface of the second lens sheet 15, and is perpendicular to the sheet surface and is the second unit lens 151. The cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction is a part of an elliptical shape having a major radius of 120 μm and a minor radius of 61.6 μm.

第２の単位レンズ１５１は、そのレンズ高さ（厚さ方向における第２の単位レンズ１５１の頂部から谷部までの距離）が約５０μｍであり、配列ピッチが１００μｍである。また、第２のレンズシート１５の厚さは、０．６ｍｍである。第２のレンズシート１５の厚さとしては、０．３〜１．０ｍｍの範囲内とすることが、成形性や耐環境性の観点から望ましい。
本実施形態では、第２のレンズシート１５は、ＡＳ樹脂を用いて形成されている。なお、第２のレンズシート１５を形成する樹脂としては、ＰＣ樹脂や、ＭＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＥＴ樹脂、シクロオレフィン樹脂等も用いることができる。 The second unit lens 151 has a lens height (a distance from the top to the valley of the second unit lens 151 in the thickness direction) of about 50 μm and an arrangement pitch of 100 μm. The thickness of the second lens sheet 15 is 0.6 mm. The thickness of the second lens sheet 15 is preferably in the range of 0.3 to 1.0 mm from the viewpoint of moldability and environmental resistance.
In the present embodiment, the second lens sheet 15 is formed using AS resin. In addition, as resin which forms the 2nd lens sheet 15, PC resin, MS resin, PMMA resin, PET resin, cycloolefin resin, etc. can be used.

第３のレンズシート１６は、第２のレンズシート１５より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に配置され、出射側に凸となる第３の単位レンズ１６１がシート面に沿って垂直方向に複数配列された光学シートである。
この第３のレンズシート１６は、第３の単位レンズ１６１の配列方向が、第２の単位レンズ１５１の配列方向とは直交する方向である点以外は、第２のレンズシート１５と略同様の形態であり、主に水平方向における光の制御作用を有している。 The third lens sheet 16 is arranged on the emission side (LCD panel 11 side) from the second lens sheet 15, and a plurality of third unit lenses 161 that are convex on the emission side are arranged in the vertical direction along the sheet surface. Optical sheet.
The third lens sheet 16 is substantially the same as the second lens sheet 15 except that the arrangement direction of the third unit lenses 161 is a direction orthogonal to the arrangement direction of the second unit lenses 151. It is a form and mainly has a light control action in the horizontal direction.

プリズムシート１７は、第３のレンズシート１６より出射側（ＬＣＤパネル１１側）に配置され、その出射側の面にシート面に沿って出射側に凸となる単位プリズム１７１が水平方向に複数配列されている。
単位プリズム１７１は、シート面に垂直であって単位プリズム１７１の配列方向（水平方向）に平行な断面における断面形状が略二等辺三角形状であり、その配列ピッチが５０μｍであり、レンズ高さが２５μｍである。
本実施形態のプリズムシート１７は、ＰＥＴ樹脂製の基材の一方の面に、アクリル樹脂を用いて単位プリズム１７１が形成されている。 The prism sheet 17 is arranged on the emission side (LCD panel 11 side) from the third lens sheet 16, and a plurality of unit prisms 171 that are convex on the emission side along the sheet surface are arranged in the horizontal direction on the emission side surface. Has been.
The unit prisms 171 are substantially isosceles in cross section in a cross section perpendicular to the sheet surface and parallel to the arrangement direction (horizontal direction) of the unit prisms 171, the arrangement pitch is 50 μm, and the lens height is 25 μm.
In the prism sheet 17 of this embodiment, unit prisms 171 are formed on one surface of a PET resin base material using an acrylic resin.

第１のレンズシート１４と第２のレンズシート１５、第２のレンズシート１５と第３のレンズシート１６、第３のレンズシート１６とプリズムシート１７とは、それぞれ、シート面の法線方向から見たときの各単位レンズ及び単位プリズムの配列方向が直交するように配置されている。
第１のレンズシート１４，第２のレンズシート１５，第３のレンズシート１６，プリズムシート１７をこのように配置することにより、垂直方向と水平方向との２方向での光の制御がそれぞれ独立して可能であり、最適な視野角を得ることができる。
また、最も発光管１３側に配置される第１のレンズシート１４は、第１の単位レンズ１４１の配列方向が垂直方向であって発光管の配列方向に平行であり、第１の単位レンズ１４１の表層部分に散乱層１４２を備えている。従って、レンズ形状による垂直方向の拡散作用に加え、散乱層１４２による散乱作用が得られ、発光管１３に対応する位置が明るく、発光管１３間が暗く観察されるという発光管１３の位置に起因した輝度ムラ（管ムラ）を低減する効果を高めることができる。 The first lens sheet 14 and the second lens sheet 15, the second lens sheet 15 and the third lens sheet 16, and the third lens sheet 16 and the prism sheet 17 are respectively from the normal direction of the sheet surface. The unit lenses and the unit prisms are arranged so that the arrangement directions thereof are orthogonal to each other when viewed.
By arranging the first lens sheet 14, the second lens sheet 15, the third lens sheet 16, and the prism sheet 17 in this manner, the light control in two directions, the vertical direction and the horizontal direction, is independent. This is possible and an optimum viewing angle can be obtained.
The first lens sheet 14 arranged closest to the arc tube 13 has the first unit lens 141 arranged in the vertical direction and parallel to the arc tube arrangement direction, and the first unit lens 141 is arranged in the vertical direction. The scattering layer 142 is provided in the surface layer portion of the above. Therefore, in addition to the vertical diffusing action due to the lens shape, the scattering action by the scattering layer 142 is obtained, and the position corresponding to the arc tube 13 is bright and the gap between the arc tubes 13 is observed dark. The effect of reducing the uneven brightness (tube unevenness) can be enhanced.

拡散シート１８は、ＬＣＤパネル１１とプリズムシート１７との間に配置され、光を拡散させる作用を有する光学シートである。この拡散シート１８は、平板状であり、出射側に微細凸形状が形成された光拡散作用を有したシートである。
本実施形態の拡散シート１８は、透明基材フィルムの表面に拡散材をコーティングした形態である。具体的には、ＰＥＴ樹脂製の透明基材層（フィルム）上に、バインダ中に微小ビーズを混練した散乱層をコートして形成している。この散乱層は、微小ビーズをバインダよりも突出させることにより、表面に微細凸形状が形成されている。本実施形態で使用した拡散シート１８は、光拡散フィルムＰＢＳ−０７２（恵和株式会社製）であり、ヘイズ値は、４７．９％（メーカーカタログ値）である。拡散シート１８は、ヘイズ値が３５％以上、６５％以下であることが、正面輝度を低下することなくモアレ縞の防止をするために望ましい。 The diffusion sheet 18 is an optical sheet that is disposed between the LCD panel 11 and the prism sheet 17 and has a function of diffusing light. The diffusion sheet 18 is a flat plate, and is a sheet having a light diffusing action in which a fine convex shape is formed on the emission side.
The diffusion sheet 18 of this embodiment is a form in which a diffusion material is coated on the surface of a transparent substrate film. Specifically, it is formed by coating a scattering layer in which fine beads are kneaded in a binder on a transparent base layer (film) made of PET resin. The scattering layer has a fine convex shape formed on the surface by causing microbeads to protrude beyond the binder. The diffusion sheet 18 used in this embodiment is a light diffusion film PBS-072 (manufactured by Eiwa Co., Ltd.), and the haze value is 47.9% (manufacturer catalog value). The diffusion sheet 18 preferably has a haze value of 35% or more and 65% or less in order to prevent moire fringes without lowering the front luminance.

表面に拡散材（微小ビーズ）をコーティングした拡散シートは、微小ビーズのトップの丸い部分が突出するため、レンズ効果を発揮する。そのため、視野角の広い拡散光が入射した場合には、集光効果を発揮し、視野角の狭い拡散光が入射した場合には、拡散効果を発揮するという、他のタイプの拡散シート（例えば、拡散材を透明基材に練り込んだタイプや表面を粗面にしたタイプの拡散シート等）とは異なる特徴的な作用を持っている。
また、拡散材を分散させてコーティングしているので、周期構造を持たず、モアレが発生することもない。
さらに、表面にコーティングする拡散材の量を変えることにより、レンズ効果（集光及び拡散効果）を調整することが可能となる。例えば、拡散材の量が少ないと拡散材の密度が小さいため、レンズ効果よりも粗面による散乱効果が大きくなり、視野角の広い拡散光に対する集光効果が小さくなる。
なお、練り込みタイプや表面が粗面タイプの拡散シートは、レンズ効果ではなく、散乱効果や屈折効果により、拡散効果のみを発揮する点で、本実施形態の拡散シート１８とは異なるが、このようなタイプの拡散シートを用いてもよい。 A diffusion sheet having a surface coated with a diffusion material (microbeads) exhibits a lens effect because the round portion of the top of the microbeads protrudes. Therefore, when diffused light having a wide viewing angle is incident, a light collecting effect is exhibited. When diffused light having a narrow viewing angle is incident, another type of diffusion sheet (for example, exhibiting a diffusing effect) (for example, It has a characteristic action that is different from the type in which a diffusing material is kneaded into a transparent base material or a type of diffusing sheet whose surface is roughened.
Further, since the diffusion material is dispersed and coated, it does not have a periodic structure and moiré does not occur.
Furthermore, it is possible to adjust the lens effect (light collection and diffusion effect) by changing the amount of the diffusing material coated on the surface. For example, when the amount of the diffusing material is small, the density of the diffusing material is small, so that the scattering effect due to the rough surface becomes larger than the lens effect, and the light condensing effect with respect to the diffused light having a wide viewing angle becomes small.
The kneading type or the rough surface type diffusion sheet is different from the diffusion sheet 18 of the present embodiment in that only the diffusion effect is exhibited not by the lens effect but by the scattering effect and the refraction effect. Such a type of diffusion sheet may be used.

（輝度ムラに関する評価方法）
本実施形態において、面光源装置の発光管の位置に起因する輝度ムラは、以下に示す方法によって評価を行った。
図２は、面光源装置の輝度を測定する様子を説明する図である。
図３は、面光源装置の面内の輝度分布からムラ係数を求める方法を説明する図である。
まず、暗室環境下において、評価対象の面光源装置１０−１の出射面の中央となる点Ａを通り、面光源装置１０−１の出射面の法線方向に延びる直線上に、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラを備える測定器Ｍを配置する。点Ａと測定器Ｍとの距離Ｂは、ＣＣＤカメラに面光源装置１０−１の画面全体を撮り込むことが可能となる距離であり、本実施形態ではＢ＝１５００ｍｍ（１．５ｍ）である。なお、本実施形態では、測定器Ｍとして、むら検査装置ＰｒｏＭｅｔｒｉｃ（Ｒａｄｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇ社製）を用いている。 (Evaluation method for uneven brightness)
In the present embodiment, luminance unevenness caused by the position of the arc tube of the surface light source device was evaluated by the following method.
FIG. 2 is a diagram for explaining how the luminance of the surface light source device is measured.
FIG. 3 is a diagram for explaining a method for obtaining the unevenness coefficient from the in-plane luminance distribution of the surface light source device.
First, in a dark room environment, a CCD (Charge) is placed on a straight line that passes through the center A of the exit surface of the surface light source device 10-1 to be evaluated and extends in the normal direction of the exit surface of the surface light source device 10-1. A measuring device M including a Coupled Device camera is arranged. A distance B between the point A and the measuring instrument M is a distance at which the entire screen of the surface light source device 10-1 can be captured by the CCD camera, and in this embodiment, B = 1500 mm (1.5 m). . In the present embodiment, the unevenness inspection device ProMetric (manufactured by Radiant Imaging) is used as the measuring instrument M.

この測定器Ｍは、ＣＣＤカメラを備える測定部と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）による制御部と備えている。本実施形態では、測定器Ｍは、測定部のＣＣＤカメラによって撮り込まれた測定対象物の画像データを、制御部が演算等によって数値データ（輝度データ）化し、予め記憶されたプログラム等によってその数値データから後述する輝度分布ｆ（ｘ）等を算出する。
なお、実際の測定を行う前に、測定器Ｍのキャリブレーションを行う。面光源装置１０−１の画面上に格子状のスケールを置き、点灯させる。測定器Ｍによってスケールが置かれた状態での面光源装置１０−１の画面全体の画像を撮り込み、撮り込まれたスケールの目盛から、撮り込まれた画像の大きさを算出し、測定における最小単位である１メッシュの大きさを算出する。このように、スケールの画像を用いて撮り込まれた画像の実際の大きさを算出できるように設定することを、ここでのキャリブレーションとする。 The measuring instrument M includes a measuring unit including a CCD camera and a control unit using a CPU (Central Processing Unit). In the present embodiment, the measuring instrument M is a numerical data (brightness data) obtained by the control unit by calculating the image data of the measurement object captured by the CCD camera of the measurement unit, and the measurement data is obtained by a program stored in advance. A luminance distribution f (x), which will be described later, is calculated from the numerical data.
Note that the calibration of the measuring instrument M is performed before actual measurement. A grid-like scale is placed on the screen of the surface light source device 10-1, and is lit. An image of the entire screen of the surface light source device 10-1 in a state where the scale is placed by the measuring device M is taken, the size of the taken image is calculated from the scale of the taken scale, and the measurement is performed. The size of 1 mesh which is the minimum unit is calculated. In this way, the calibration is to set so that the actual size of the image captured using the scale image can be calculated.

次に、面光源装置１０−１の発光管を点灯し、測定器ＭのＣＣＤカメラによって、面光源装置の出射面（拡散シート１８の出射側の面）を撮影する。このとき、ＣＣＤカメラで撮影される画像は、グレースケールとしてもよいし、フルカラーとしてもよい。本実施形態ではグレースケールの画像としている。そして、その画像データから、測定器Ｍの制御部が、面光源装置の出射面における輝度分布の数値データを作成する。
図３（ａ）には、測定器ＭのＣＣＤカメラによって撮影された面光源装置の出射面の画像を模式的に示している。面光源装置１０−１の出射面は、図３（ａ）に示すように、発光管１３に対応する位置が明るく、それに対して発光管１３間に対応する位置が暗くなる傾向を有する。また、図３（ｂ）に示すように、面光源装置１０−１の輝度分布は、全体として、中心部が明るく外周部にむかってなだらかに輝度が低下していく特性を有していることが多い。 Next, the arc tube of the surface light source device 10-1 is turned on, and the exit surface of the surface light source device (the exit side surface of the diffusion sheet 18) is photographed by the CCD camera of the measuring instrument M. At this time, the image photographed by the CCD camera may be gray scale or full color. In this embodiment, a gray scale image is used. And the control part of the measuring device M produces the numerical data of the luminance distribution in the output surface of a surface light source device from the image data.
FIG. 3A schematically shows an image of the exit surface of the surface light source device taken by the CCD camera of the measuring instrument M. As shown in FIG. 3A, the exit surface of the surface light source device 10-1 has a bright position corresponding to the arc tube 13, and the position corresponding to the gap between the arc tubes 13 tends to be dark. Further, as shown in FIG. 3B, the luminance distribution of the surface light source device 10-1 as a whole has a characteristic that the luminance is gradually lowered toward the outer peripheral portion with the central portion being bright. There are many.

測定器Ｍの制御部は、撮影された画像上において、発光管１３の配列方向である垂直方向に延びる任意の列として直線Ｃを設定し、その直線Ｃ上にｘ軸を設定し、直線Ｃ上における実測値の輝度分布ｆ（ｘ）を、算出された数値データ（輝度データ）から算出する。
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の１部を拡大したものである。ｘ軸上の位置がｘ＝ａである点における輝度分布の平均値ｇ（ａ）は発光管のピッチをＰとしたとき、ｆ（ｘ）をａ−Ｐ×１／２からａ＋Ｐ×１／２まで積分した値をピッチＰで割ることにより求められる。具体的には、予め算出した１メッシュの大きさから１ピッチに対応するメッシュの個数を求め、ｘ＝ａにおけるメッシュの個数分のデータの平均値を、平均値ｇ（ａ）とする。
このようにして求められた曲線ｇ（ｘ）は、実測値の輝度分布の平均値の分布を示す曲線であり、管ムラがない場合の輝度分布と仮定できる。 The control unit of the measuring instrument M sets a straight line C as an arbitrary column extending in the vertical direction that is the arrangement direction of the arc tubes 13 on the photographed image, sets the x axis on the straight line C, and sets the straight line C. The luminance distribution f (x) of the actually measured value above is calculated from the calculated numerical data (luminance data).
FIG. 3C is an enlarged view of a part of FIG. The average value g (a) of the luminance distribution at the point where the position on the x-axis is x = a is f (x) from a−P × 1/2 to a + P × 1 / where P is the arc tube pitch. It is obtained by dividing the value integrated up to 2 by the pitch P. Specifically, the number of meshes corresponding to one pitch is obtained from the size of one mesh calculated in advance, and an average value of data for the number of meshes at x = a is defined as an average value g (a).
The curve g (x) obtained in this way is a curve showing the distribution of the average value of the actually measured luminance distribution, and can be assumed to be a luminance distribution in the case where there is no tube unevenness.

上記のｆ（ｘ）及びｆ（ｘ）から算出されたｇ（ｘ）との差をｇ（ｘ）で割った値をムラ係数ｈ（ｘ）とする。このとき、ムラ係数ｈ（ｘ）は、ｈ（ｘ）＝（ｆ（ｘ）−ｇ（ｘ））／ｇ（ｘ）という式で表される。
図３（ｄ）は、ムラ係数ｈ（ｘ）を示す図である。ムラ係数ｈ（ｘ）は、面光源装置の中心部から外周部にかけての輝度分布の変化（中心部が明るく、外周部に向かって輝度が低下する変化）がキャンセルされており、発光管に起因する管ムラのみを表すことができる。
従って、このムラ係数ｈ（ｘ）の最大値と最小値との差が小さければ小さいほど、発光管のムラは小さいことを意味する。ムラ係数ｈ（ｘ）と、複数の観察者が目視によって感知するムラの強さの度合いの相関をとったところ、ムラ係数ｈ（ｘ）の値が±０．０１以内であれば、いずれの観察者でもムラが視認されないことが確認された。従って、本実施形態では、ムラ係数ｈ（ｘ）が、−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１を満たすならば、すなわち、ｈ（ｘ）が±１．０％以下であるならば、面光源装置の面内における発光管による輝度ムラが小さく、面均一性の高い良好な照明を行うことができると評価する。 A value obtained by dividing the difference from g (x) calculated from the above f (x) and f (x) by g (x) is defined as an unevenness coefficient h (x). At this time, the unevenness coefficient h (x) is expressed by an expression h (x) = (f (x) −g (x)) / g (x).
FIG. 3D is a diagram illustrating the unevenness coefficient h (x). The unevenness coefficient h (x) is caused by a change in luminance distribution from the center portion to the outer peripheral portion of the surface light source device (change in which the central portion is bright and the luminance decreases toward the outer peripheral portion), and is caused by the arc tube. It is possible to represent only the pipe unevenness.
Therefore, the smaller the difference between the maximum value and the minimum value of the unevenness coefficient h (x), the smaller the unevenness of the arc tube. When the unevenness coefficient h (x) is correlated with the degree of unevenness perceived by a plurality of observers, if the unevenness coefficient h (x) is within ± 0.01, It was confirmed that even the observer did not see the unevenness. Therefore, in this embodiment, if the unevenness coefficient h (x) satisfies −0.01 ≦ h (x) ≦ 0.01, that is, if h (x) is ± 1.0% or less. It is evaluated that the luminance unevenness due to the arc tube in the surface of the surface light source device is small, and good illumination with high surface uniformity can be performed.

ここで、本実施形態の面光源装置１０と、比較例の面光源装置とを用意してそれぞれ点灯し、上述のムラ係数を用いた評価方法及び視認によって面内の輝度ムラを評価した。
比較例の面光源装置は、第１実施形態の面光源装置１０と同様の反射板１２，発光管１３を備え、発光管１３より観察面側（反射板１２とは反対側）には、順に、拡散板，第１の拡散シート，第２の拡散シートが配置されている。
比較例の面光源装置において、発光管１３の配列ピッチは、２５ｍｍであり、発光管１３と最も発光管側に配置される拡散板との距離は５ｍｍであり、第１実施形態の面光源装置１０と同様である。
比較例の拡散板は、拡散材を含有するメタクリル樹脂製の平板状の光学シートであって、光を拡散する作用を有する光学シートである。比較例の拡散板として、ここでは、厚さが１．５ｍｍであり、無指向性の拡散作用を有し、一般に乳白板等と呼ばれる光学シートを用いている。
比較例の第１の拡散シート及び第２の拡散シートは、順に拡散板より観察面側に配置された光学シートであり、光を拡散させる作用を有するものである。比較例の第１の拡散シート及び第２の拡散シートは、第１実施形態の拡散シート１８と同様の形態を有するものである。 Here, the surface light source device 10 of the present embodiment and the surface light source device of the comparative example were prepared and turned on, and in-plane luminance unevenness was evaluated by an evaluation method using the above-described unevenness coefficient and visual recognition.
The surface light source device of the comparative example includes the reflector 12 and the arc tube 13 similar to those of the surface light source device 10 of the first embodiment. A diffusion plate, a first diffusion sheet, and a second diffusion sheet are disposed.
In the surface light source device of the comparative example, the arrangement pitch of the arc tubes 13 is 25 mm, the distance between the arc tube 13 and the diffuser plate arranged closest to the arc tube is 5 mm, and the surface light source device of the first embodiment 10 is the same.
The diffusion plate of the comparative example is a flat optical sheet made of methacrylic resin containing a diffusing material, and is an optical sheet having an action of diffusing light. Here, as the diffusion plate of the comparative example, an optical sheet having a thickness of 1.5 mm, a non-directional diffusion action, and generally called a milky white plate or the like is used.
The first diffusion sheet and the second diffusion sheet of the comparative example are optical sheets arranged in this order on the observation surface side from the diffusion plate, and have an action of diffusing light. The first diffusion sheet and the second diffusion sheet of the comparative example have the same form as the diffusion sheet 18 of the first embodiment.

本実施形態の面光源装置１０及び比較例の面光源装置をそれぞれ点灯し、まず、測定器Ｍを用いて面光源装置１０の輝度分布ｆ（ｘ）を測定し、ムラ係数ｈ（ｘ）を算出した。比較例の面光源装置のムラ係数ｈ（ｘ）は、±１０〜１２％であり、−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１を満たしてなかった。これに対して、本実施形態の面光源装置１０のムラ係数ｈ（ｘ）は、±０．４〜０．５％であり、管ムラが小さく輝度分布が均一であるとされる範囲である−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１を満たしていた。
次いで、目視で観察したところ、比較例の面光源装置では、発光管の配列方向において輝度ムラ（管ムラ）が視認されたが、本実施形態の面光源装置では、そのような輝度ムラ（管ムラ）は観察されなかった。 The surface light source device 10 of the present embodiment and the surface light source device of the comparative example are each turned on. First, the luminance distribution f (x) of the surface light source device 10 is measured using the measuring instrument M, and the unevenness coefficient h (x) is calculated. Calculated. The unevenness coefficient h (x) of the surface light source device of the comparative example was ± 10 to 12% and did not satisfy −0.01 ≦ h (x) ≦ 0.01. On the other hand, the nonuniformity coefficient h (x) of the surface light source device 10 of this embodiment is ± 0.4 to 0.5%, which is a range where the nonuniformity of the tube is small and the luminance distribution is uniform. −0.01 ≦ h (x) ≦ 0.01 was satisfied.
Next, when visually observed, in the surface light source device of the comparative example, luminance unevenness (tube unevenness) was visually recognized in the arc tube arrangement direction, but in the surface light source device of the present embodiment, such luminance unevenness (tube unevenness) was observed. No unevenness was observed.

以上のことから、本実施形態の面光源装置１０は、管ムラが小さく、均一性の高い照明を行うことができ、透過型表示装置１は、輝度ムラのない良好な映像を表示することができる。
また、ムラ係数ｈ（ｘ）を用いて輝度ムラ（管ムラ）の大きさを評価できるので、視認による評価よりも判定者の個人的条件（体調や疲労度や熟練度等）に左右されることなく、精度の高い安定した評価を行うことができる。 From the above, the surface light source device 10 of the present embodiment has small tube unevenness and can perform illumination with high uniformity, and the transmissive display device 1 can display a good image without uneven luminance. it can.
Further, since the magnitude of luminance unevenness (tube unevenness) can be evaluated using the unevenness coefficient h (x), it depends on the personal condition (physical condition, fatigue level, skill level, etc.) of the judge rather than evaluation by visual recognition. Therefore, highly accurate and stable evaluation can be performed.

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態の透過型表示装置及び面光源装置を説明する図である。
第２実施形態の面光源装置２０及び透過型表示装置２は、面光源装置２０が、第１実施形態のプリズムシート１７及び拡散シート１８を備えていない点、及び、発光管の配列ピッチＰ２と発光管１３と第１のレンズシートとの距離ｄ２が、第１実施形態に示した配列ピッチＰ１及び距離ｄ１とは異なる点以外は、第１実施形態と略同様の形態である。従って、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第２実施形態の透過型表示装置２は、ＬＣＤパネル１１，反射板１２，発光管１３，第１のレンズシート１４，第２のレンズシート１５，第３のレンズシート１６等を備えている。第２実施形態の面光源装置２０としては、反射板１２，発光管１３，第１のレンズシート１４，第２のレンズシート１５，第３のレンズシート１６が該当する。
本実施形態では、発光管１３は、図４において５本配列されている例を示しているが、実際には、配列ピッチＰ２＝４５ｍｍで、８本配列されている。また、発光管１３と第１のレンズシート１４との距離ｄ２は、ｄ２＝２０ｍｍである。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating a transmissive display device and a surface light source device according to the second embodiment.
In the surface light source device 20 and the transmissive display device 2 of the second embodiment, the surface light source device 20 does not include the prism sheet 17 and the diffusion sheet 18 of the first embodiment, and the arc tube arrangement pitch P2 Except for the point that the distance d2 between the arc tube 13 and the first lens sheet is different from the arrangement pitch P1 and the distance d1 shown in the first embodiment, it is substantially the same as the first embodiment. Therefore, parts having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end thereof, and repeated description is appropriately omitted.
The transmissive display device 2 according to the second embodiment includes an LCD panel 11, a reflector 12, a light emitting tube 13, a first lens sheet 14, a second lens sheet 15, a third lens sheet 16, and the like. As the surface light source device 20 of the second embodiment, a reflecting plate 12, an arc tube 13, a first lens sheet 14, a second lens sheet 15, and a third lens sheet 16 are applicable.
In the present embodiment, an example in which five arc tubes 13 are arranged in FIG. 4 is shown. However, actually, eight arc tubes 13 are arranged at an arrangement pitch P2 = 45 mm. The distance d2 between the arc tube 13 and the first lens sheet 14 is d2 = 20 mm.

通常、面光源装置において、発光管１３の配列ピッチが広くなると、輝度ムラが視認されやすくなる傾向がある。また、発光管１３と最も発光管１３側に位置するレンズシートと（本実施形態では、第１のレンズシート１４）との距離が近いほど、輝度ムラが視認されやすくなる。従って、第２実施形態では、発光管の配列ピッチＰ２を第１実施形態に示した配列ピッチＰ１よりも広くしたため、発光管１３と第１のレンズシート１４との距離ｄ２を、第１実施形態の距離ｄ１よりも広くとっている。   Usually, in the surface light source device, when the arrangement pitch of the arc tubes 13 is widened, the luminance unevenness tends to be visually recognized. Further, as the distance between the arc tube 13 and the lens sheet closest to the arc tube 13 (in the present embodiment, the first lens sheet 14) is closer, the luminance unevenness is more easily recognized. Therefore, in the second embodiment, since the arrangement pitch P2 of the arc tubes is wider than the arrangement pitch P1 shown in the first embodiment, the distance d2 between the arc tube 13 and the first lens sheet 14 is set to the first embodiment. This distance is wider than the distance d1.

第２実施形態の面光源装置２０を、測定器Ｍを用いて輝度分布ｆ（ｘ）を読み取り、ムラ係数ｈ（ｘ）を算出して管ムラを評価したところ、第２実施形態の面光源装置２０のムラ係数ｈ（ｘ）は、±０．６〜±０．７％であり、−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１を満たしており、目視した場合にも管ムラは視認されることがなかった。
従って、本実施形態によれば、ムラ係数ｈ（ｘ）が好ましい範囲を満たしているので、発光管１３に起因する輝度ムラのない良好な照明を行うことができる。 When the surface light source device 20 of the second embodiment reads the luminance distribution f (x) using the measuring instrument M, calculates the unevenness coefficient h (x), and evaluates the tube unevenness, the surface light source of the second embodiment The unevenness coefficient h (x) of the apparatus 20 is ± 0.6 to ± 0.7%, and satisfies −0.01 ≦ h (x) ≦ 0.01. It was not visually recognized.
Therefore, according to the present embodiment, since the unevenness coefficient h (x) satisfies the preferable range, it is possible to perform good illumination free from uneven brightness due to the arc tube 13.

（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）各実施形態において、面光源装置１０，２０は、少なくとも第１のレンズシート１４，第２のレンズシート１５，第３のレンズシート１６を備える例を示したが、これに限らず、ムラ係数ｈ（ｘ）が、−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１を満たすならば、面光源装置を構成する光学シートの枚数及び形状等は、面光源装置が使用される環境や、所望する視野角等に合せて適宜選択して配置してよい。 (Deformation)
Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, although the surface light source device 10 and 20 showed the example provided with at least the 1st lens sheet 14, the 2nd lens sheet 15, and the 3rd lens sheet 16, it is not restricted to this, If the non-uniformity coefficient h (x) satisfies −0.01 ≦ h (x) ≦ 0.01, the number and shape of the optical sheets constituting the surface light source device may vary depending on the environment in which the surface light source device is used. They may be appropriately selected and arranged according to the desired viewing angle.

（２）各実施形態において、発光管１３の配列ピッチＰ１，Ｐ２と、発光管１３と第１のレンズシート１４との距離ｄ１，ｄ２とを、それぞれ、Ｐ１＝２５ｍｍ、ｄ１＝５ｍｍ、Ｐ２＝４５ｍｍ、ｄ２＝２０ｍｍとする例を示したが、これに限らず、面光源装置の厚さや発光管の発光する光の強度等に応じて、発光管の配列ピッチ及び発光管と第１のレンズシートとの距離は適宜選択して設定してよい。 (2) In each embodiment, the arrangement pitches P1 and P2 of the arc tube 13 and the distances d1 and d2 between the arc tube 13 and the first lens sheet 14 are P1 = 25 mm, d1 = 5 mm, and P2 =, respectively. Although an example in which 45 mm and d2 = 20 mm are shown, the present invention is not limited to this, and the arrangement pitch of the arc tubes and the arc tube and the first lens are not limited to this, depending on the thickness of the surface light source device, the intensity of light emitted from the arc tube The distance from the sheet may be appropriately selected and set.

（３）各実施形態において、ムラ係数ｈ（ｘ）は、面光源装置１０，２０の発光管１３の配列方向における輝度分布の評価方法として用いる例を示したが、これに限らず、例えば、透過型表示装置における輝度分布の評価方法として、ムラ係数ｈ（ｘ）を用いた評価を行うことも可能である。 (3) In each embodiment, the example of using the unevenness coefficient h (x) as an evaluation method of the luminance distribution in the arrangement direction of the light emitting tubes 13 of the surface light source devices 10 and 20 is not limited thereto. As a method for evaluating the luminance distribution in the transmissive display device, it is possible to perform evaluation using the unevenness coefficient h (x).

（４）各実施形態において、第１のレンズシート１４は、散乱層１４２のみが拡散材を含有する例を示したが、これに限らず、例えば、散乱層１４２以外の部分も拡散材を含有してもよい。ただし、散乱層１４２以外の部分（すなわち、散乱層より入射側の部分）が拡散材を含有する場合、その拡散材の濃度は散乱層１４２よりも低い方が、光の利用効率を上げる観点から好ましい。 (4) In each embodiment, although the 1st lens sheet 14 showed the example in which only the scattering layer 142 contains a diffusion material, not only this but the part other than the scattering layer 142 also contains a diffusion material, for example. May be. However, when a portion other than the scattering layer 142 (that is, a portion on the incident side of the scattering layer) contains a diffusing material, the concentration of the diffusing material is lower than that of the scattering layer 142 from the viewpoint of increasing the light utilization efficiency. preferable.

（５）各実施形態において、光源部を形成する発光源として線状の光源である発光管１３を用い、その発光管１３が一次元方向（垂直方向）に複数配列される例を示したが、これに限らず、例えば、発光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の点光源を用い、二次元方向に配列してもよい。このとき、配列される二次元方向のいずれの方向においても、ムラ係数ｈ（ｘ）を用いた輝度ムラの評価が可能である。 (5) In each of the embodiments, the arc tube 13 that is a linear light source is used as the light source that forms the light source unit, and a plurality of the arc tubes 13 are arranged in a one-dimensional direction (vertical direction). For example, a point light source such as an LED (Light Emitting Diode) may be used as a light source, and the light source may be arranged in a two-dimensional direction. At this time, it is possible to evaluate luminance unevenness using the unevenness coefficient h (x) in any of the two-dimensional directions arranged.

（６）各実施形態において、第１のレンズシート１４の第１の単位レンズ１４１は、その形状が楕円筒形状の一部であり、一次元方向に配列される例を示したが、これに限らず、例えば、半円球状や楕円球状の単位レンズを二次元方向に配列してもよい。 (6) In each embodiment, the first unit lens 141 of the first lens sheet 14 has an elliptic cylinder shape and is arranged in a one-dimensional direction. For example, hemispherical or elliptical unit lenses may be arranged in a two-dimensional direction.

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

１，２ 透過型表示装置
１０，２０ 面光源装置
１１ ＬＣＤパネル
１２ 反射板
１３ 発光管
１４ 第１のレンズシート
１５ 第２のレンズシート
１６ 第３のレンズシート
１７ プリズムシート
１８ 拡散シート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Transmission type display apparatus 10,20 Surface light source device 11 LCD panel 12 Reflector 13 Light emitting tube 14 1st lens sheet 15 2nd lens sheet 16 3rd lens sheet 17 Prism sheet 18 Diffusion sheet

Claims (6)

複数の発光源が一次元方向又は二次元方向に配列された光源部と、
前記光源部より出射側に配置され、前記光源部から発せられた光の方向を制御する少なくとも１枚の光学シートと、
を備える直下型の面光源装置であって、
前記面光源装置の光の出射面に垂直であって前記発光源の配列方向に垂直な方向における輝度分布をｆ（ｘ）とし、前記出射面に垂直であって前記発光源の配列方向に垂直な方向における平均輝度分布をｇ（ｘ）とするとき、
ｈ（ｘ）＝（ｆ（ｘ）−ｇ（ｘ））／ｇ（ｘ）
という式で表されるムラ係数ｈ（ｘ）は、
−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１
を満たすこと、
を特徴とする面光源装置。 A light source unit in which a plurality of light sources are arranged in a one-dimensional direction or a two-dimensional direction;
At least one optical sheet disposed on the emission side from the light source unit and controlling the direction of the light emitted from the light source unit;
A direct-type surface light source device comprising:
The luminance distribution in the direction perpendicular to the light emitting surface of the surface light source device and perpendicular to the light emitting source arrangement direction is defined as f (x), and is perpendicular to the light emitting surface and perpendicular to the light emitting source arrangement direction. When the average luminance distribution in any direction is g (x),
h (x) = (f (x) -g (x)) / g (x)
The unevenness coefficient h (x) expressed by the equation
−0.01 ≦ h (x) ≦ 0.01
Meeting,
A surface light source device. 請求項１に記載の面光源装置において、
前記発光源は、線状であって一次元方向に配列されていること、
を特徴とする面光源装置。 The surface light source device according to claim 1,
The light emitting sources are linear and arranged in a one-dimensional direction;
A surface light source device. 請求項１又は請求項２に記載の面光源装置において、
前記光学シートのうち、最も前記光源部側に配置されるものは、出射側にレンズ形状を有し、少なくとも前記レンズ形状に沿った表層部分に拡散材を含有する拡散層が形成されていること、
を特徴とする面光源装置。 In the surface light source device according to claim 1 or 2,
Of the optical sheets, the one arranged closest to the light source part has a lens shape on the emission side, and a diffusion layer containing a diffusion material is formed at least on the surface layer portion along the lens shape. ,
A surface light source device. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置によって背面から照明される透過型表示部と、
を備える透過型表示装置。 The surface light source device according to any one of claims 1 to 3,
A transmissive display unit illuminated from the back by the surface light source device;
A transmissive display device. 複数の発光源が一次元方向又は二次元方向に配列された光源部と、
前記光源部より出射側に配置され、前記光源部から発せられた光の方向を制御する少なくとも１枚の光学シートと、
を備える直下型の面光源装置における輝度分布の評価方法であって、
前記面光源装置の光の出射面に垂直であって前記発光源の配列方向に垂直な方向における輝度分布をｆ（ｘ）とし、前記出射面に垂直であって前記発光源の配列方向に垂直な方向における平均輝度分布をｇ（ｘ）とするとき、
ｈ（ｘ）＝（ｆ（ｘ）−ｇ（ｘ））／ｇ（ｘ）
という式で表されるムラ係数ｈ（ｘ）を用いてその輝度分布の均一性を評価すること、
を特徴とする面光源装置の輝度分布の評価方法。 A light source unit in which a plurality of light sources are arranged in a one-dimensional direction or a two-dimensional direction;
At least one optical sheet disposed on the emission side from the light source unit and controlling the direction of the light emitted from the light source unit;
A luminance distribution evaluation method in a direct type surface light source device comprising:
The luminance distribution in the direction perpendicular to the light emitting surface of the surface light source device and perpendicular to the light emitting source arrangement direction is defined as f (x), and is perpendicular to the light emitting surface and perpendicular to the light emitting source arrangement direction. When the average luminance distribution in any direction is g (x),
h (x) = (f (x) -g (x)) / g (x)
Evaluating the uniformity of the luminance distribution using the unevenness coefficient h (x) represented by the formula:
A method for evaluating a luminance distribution of a surface light source device. 請求項５に記載の面光源装置の輝度分布の評価方法において、
前記ムラ係数ｈ（ｘ）が、
−０．０１≦ｈ（ｘ）≦０．０１
を満たすとき、輝度分布の均一性が高いと評価すること、
を特徴とする面光源装置の輝度分布の評価方法。 In the evaluation method of the luminance distribution of the surface light source device according to claim 5,
The unevenness coefficient h (x) is
−0.01 ≦ h (x) ≦ 0.01
When satisfying, evaluate that the uniformity of the luminance distribution is high,
A method for evaluating a luminance distribution of a surface light source device.
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