JP2015069706A - Light guide plate, lighting unit with light guide plate and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に照明光路制御に用いられる導光体、この導光体を用いた照明ユニット、及びこの照明ユニットを備えた表示装置に関する。 The present invention relates to a light guide mainly used for illumination optical path control, an illumination unit using the light guide, and a display device including the illumination unit.
液晶表示装置（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイは、提供される情報を認識するのに必要な照明ユニットを内蔵しているタイプが普及している。液晶表示装置の輝度、輝度の視野角分布、及び輝度空間分布等の光学特性は、照明ユニットの性能による影響を大きく受けている。従って、照明ユニットの光学特性を向上させることは、液晶表示装置の光学特性の向上に直結する。 A flat panel display typified by a liquid crystal display (LCD) is widely used in which a lighting unit necessary for recognizing provided information is incorporated. Optical characteristics such as luminance, luminance viewing angle distribution, and luminance spatial distribution of the liquid crystal display device are greatly influenced by the performance of the lighting unit. Therefore, improving the optical characteristics of the illumination unit directly leads to improving the optical characteristics of the liquid crystal display device.
液晶表示装置に使用される照明ユニットとして、主に直下方式とエッジライト方式とが挙げられる。直下方式の照明ユニットは、光源を多数配置することが可能であるため、主として２０インチ以上の大型の液晶表示装置に適用されている。一方、エッジライト方式は、光源の配置位置が側面に限定されるため大型の液晶表示装置には適用しづらく、主としてノート型パソコン、液晶モニター、及び携帯情報端末等の小型の液晶表示装置に適用されている。 As a lighting unit used in a liquid crystal display device, there are mainly a direct type and an edge light type. Since the direct illumination system can be provided with a large number of light sources, it is mainly applied to large liquid crystal display devices of 20 inches or more. On the other hand, the edge light method is difficult to apply to large liquid crystal display devices because the light source arrangement position is limited to the side, and is mainly applied to small liquid crystal display devices such as notebook computers, liquid crystal monitors, and portable information terminals. Has been.
しかし、最近では、照明ユニット用の光源として冷陰極管に替わってＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が採用され始めたことにより、低消費電力化が図れ、薄型化の容易なエッジライト方式の照明ユニットが、２０インチ以上の中型又は大型の液晶表示装置にも採用され始めている。 However, recently, LED (Light Emitting Diode) has begun to be used as a light source for lighting units instead of cold-cathode tubes. Lighting units are beginning to be used in medium-sized or large-sized liquid crystal display devices of 20 inches or more.
一般的に、エッジライト方式は、導光板と呼ばれる透光性のある板の端面に光源が配置され、端面に略直交する面全体から光を射出させる。つまり、光源は導光板の端面にのみ配置されるため、光源の設置数に限界がある。従って、液晶表示装置が大型になるにつれて輝度を向上させることも難しくなる。また、大型の液晶表示装置でなくとも、低消費電力化や低コスト化を目的として光源数を少なくすることが多く、この点でも輝度を向上させることが難しい。 In general, in the edge light system, a light source is disposed on an end surface of a light-transmitting plate called a light guide plate, and light is emitted from the entire surface substantially orthogonal to the end surface. That is, since the light source is disposed only on the end face of the light guide plate, the number of light sources to be installed is limited. Therefore, it becomes difficult to improve the luminance as the liquid crystal display device becomes larger. Even if the liquid crystal display device is not a large liquid crystal display device, the number of light sources is often reduced for the purpose of reducing power consumption and cost, and it is difficult to improve luminance in this respect as well.
また、エッジライト方式を採用した小型の液晶表示装置では、薄型化が進んでおり、導光板や光学シートの厚みを小さくさせることや、光学シートの枚数を減少させることが望まれている。しかし、薄型化が進むと、導光板の構成要素である入射光を射出面へ偏向する光偏向要素が、観察者にそのまま視認されてしまうという問題が生じてしまう。 In addition, small liquid crystal display devices adopting the edge light system are becoming thinner, and it is desired to reduce the thickness of the light guide plate and the optical sheet and to reduce the number of optical sheets. However, when the thickness is reduced, there arises a problem that the light deflection element that deflects the incident light, which is a constituent element of the light guide plate, toward the exit surface is visually recognized by the observer.
特許文献１では、光偏向要素として、光源から離隔するに従い面積が増加する楕円形又は四角形の集合体が提案されている。しかし、この場合でも、面全体を均一に明るくするためには、光源付近では光偏向要素の面積は少なくなってしまい、視認されてしまう。また、光偏向要素のサイズを小さくすることにも限界があり、視認問題を解決するには至っていない。 Patent Document 1 proposes an elliptical or rectangular aggregate whose area increases as the light deflection element is separated from the light source. However, even in this case, in order to uniformly brighten the entire surface, the area of the light deflection element is reduced near the light source and is visually recognized. Further, there is a limit to reducing the size of the light deflection element, and it has not yet solved the visual recognition problem.
そこで、本発明は、光偏向要素が観察者側から視認されることを防ぎつつも、射出効率が高く、かつ、輝度を均一にすることができ、かつ、作製も困難ではない、導光板、この導光板を用いた照明ユニット、及びこの照明ユニットを備えた表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a light guide plate that has high emission efficiency, uniform luminance, and is not difficult to manufacture while preventing the light deflection element from being viewed from the viewer side, It aims at providing the illumination unit using this light-guide plate, and the display apparatus provided with this illumination unit.
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の一態様は、透光性材料からなる多面体であり、対向して配置された第１主面及び第２主面と、第１主面及び第２主面の双方に接する入射面とを有する、導光板であって、第１主面又は前記第２主面の一方の面には、入射面の法線方向である第１方向へ畝状に延在すると共に第１方向に直交する第２方向に一定のピッチで配列された、複数の第１レンズと、第２方向へ畝状に延在すると共に第１方向に一定のピッチで配列された、複数の第２レンズとが、交差して形成されており、第１主面又は第２主面の他方の面は平坦であり、複数の第１レンズは、全て一定の高さ及び一定の幅の形状を有しており、複数の第２レンズは、それぞれ第１レンズよりも高さが小さく、かつ、入射面から離れるにつれて第１レンズとの高さの差が小さくなる形状である、ことを特徴とする導光板である。
これにより、光偏向要素の視認を防ぐことができるとともに、面内全域において均一に明るい光を射出することができる。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
One aspect of the present invention is a polyhedron made of a light-transmitting material, and a first main surface and a second main surface that are arranged to face each other, and an incident surface that is in contact with both the first main surface and the second main surface. A light guide plate having one of the first main surface and the second main surface extending in a hook shape in the first direction that is the normal direction of the incident surface and orthogonal to the first direction A plurality of first lenses arranged at a constant pitch in the second direction, and a plurality of second lenses extending in a bowl shape in the second direction and arranged at a constant pitch in the first direction. The other surface of the first main surface or the second main surface is flat, and the plurality of first lenses all have a shape with a constant height and a constant width. Each of the plurality of second lenses has a smaller height than the first lens, and the difference in height from the first lens decreases as the distance from the incident surface increases. It is that shape, it is the light guide plate according to claim.
Thereby, the light deflection element can be prevented from being visually recognized, and bright light can be emitted uniformly throughout the entire surface.
この態様において、入射面からの位置に依らず、第２レンズの幅とピッチとを一致かつ一定にすることが好ましい。
これにより、光偏向要素の視認されることをさらに防ぐことができる。
In this aspect, it is preferable to make the width and pitch of the second lens coincide and be constant regardless of the position from the incident surface.
This can further prevent the light deflection element from being visually recognized.
また、この態様において、第２レンズを、少なくとも光源に近い側の第１斜面部及び光源から遠い側の第２斜面部を持つ形状にして、第１斜面部の角度を略１／２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）の値に、第２斜面部の角度をπ／２―ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）からπ／２までの範囲内の値にすることが好ましい。
これにより、より明るい光を射出することができる。
Further, in this aspect, the second lens has a shape having at least a first slope portion on the side close to the light source and a second slope portion on the side far from the light source, and the angle of the first slope portion is approximately ½ arcsin (1 / N), the angle of the second slope is preferably set to a value within a range from π / 2-arcsin (1 / n) to π / 2.
Thereby, brighter light can be emitted.
また、この態様において、第１レンズの高さを導光板の厚みの１／２５０〜１／２５の範囲内の値にすることが好ましい。
これにより、入射の際の光ロスを低減し、さらに、射出効率も低減させることを防ぐことができる。
In this embodiment, the height of the first lens is preferably set to a value within a range of 1/250 to 1/25 of the thickness of the light guide plate.
Thereby, the light loss at the time of incidence can be reduced, and further, the emission efficiency can be prevented from being reduced.
上記導光板に、導光板の入射面に対向して配置された光源を組み合わせることで、照明ユニットを構成することができる。
照明ユニットでは、第１レンズ及び第２レンズが形成されている導光体の一方の面側に配置された、拡散機能を有する光学シートをさらに備えてもよい。また、照明ユニットでは、導光体の他方の面側に、他方の側から射出される光を反射して再度導光体へ導く反射シートをさらに備えてもよい。 これにより、本発明の導光板による効果を有した照明ユニットを得ることができる。
An illumination unit can be configured by combining the light guide plate with a light source arranged to face the incident surface of the light guide plate.
The illumination unit may further include an optical sheet having a diffusing function, which is disposed on one surface side of the light guide on which the first lens and the second lens are formed. The lighting unit may further include a reflection sheet that reflects light emitted from the other side and guides the light again to the light guide on the other surface side of the light guide. Thereby, the illumination unit which had the effect by the light-guide plate of this invention can be obtained.
さらに、上記照明ユニットに、照明ユニットの前記光学シートに対して前記導光体とは反対側に配置された、画像表示パネルを組み合わせることで、表示装置を構成することができる。
これにより、本発明の照明ユニットによる効果を有した表示装置を得ることができる。
Furthermore, a display apparatus can be comprised by combining the said display unit with the image display panel arrange | positioned on the opposite side to the said light guide with respect to the said optical sheet of a lighting unit.
Thereby, the display apparatus with the effect by the illumination unit of this invention can be obtained.
本発明による導光板、この導光板を用いた照明ユニット、及びこの照明ユニットを備えた表示装置によれば、光偏向要素として第１レンズと第２レンズとが交差して形成されており、第２レンズの高さを第１レンズの高さよりも小さくし、かつ、入射面から離れるにつれて第１レンズと第２レンズの高さ差を小さくしている。この形状により、導光板の光偏向要素が観察者側から視認されることを防ぎつつ、光を効率よく均一に射出することができる。また、作製を容易化することもできる。 According to the light guide plate according to the present invention, the illumination unit using the light guide plate, and the display device including the illumination unit, the first lens and the second lens are formed to intersect with each other as the light deflection element. The height of the two lenses is made smaller than the height of the first lens, and the height difference between the first lens and the second lens is reduced as the distance from the incident surface increases. With this shape, it is possible to emit light efficiently and uniformly while preventing the light deflection element of the light guide plate from being viewed from the viewer side. Further, the production can be facilitated.
以下に、本発明による導光板、この導光板を用いた照明ユニット、及びこの照明ユニットを備えた表示装置について説明する。なお、図１〜図１０は模式的に示した図であり、各部の大きさや形状は理解を容易にするために適宜誇張して示している。 Below, the light-guide plate by this invention, the illumination unit using this light-guide plate, and the display apparatus provided with this illumination unit are demonstrated. 1 to 10 are schematic views, and the size and shape of each part are appropriately exaggerated for easy understanding.
図１に示す本発明の一実施形態に係る表示装置１は、画像表示パネル２と、この画像表示パネル２の光入射側に臨ませて配置された照明ユニット３とを備えている。
最も観察者側Ｆに配設された画像表示パネル２は、２枚の偏光板（偏光フイルム）４及び５と、偏光板４と偏光板５との間に挟持された画像表示素子６とからなる。画像表示パネル２は、例えば液晶表示パネルから構成される。画像表示素子６は、２枚のガラス基板の間に液晶層が充填されて構成される（図示せず）。画像表示素子６として選択される液晶表示素子は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子と比べて、画像品位を高くすることができる。
A display device 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes an image display panel 2 and an illumination unit 3 arranged facing the light incident side of the image display panel 2.
The image display panel 2 arranged on the most observer side F includes two polarizing plates (polarizing films) 4 and 5 and an image display element 6 sandwiched between the polarizing plate 4 and the polarizing plate 5. Become. The image display panel 2 is composed of a liquid crystal display panel, for example. The image display element 6 is configured by filling a liquid crystal layer between two glass substrates (not shown). The liquid crystal display element selected as the image display element 6 is a typical element that transmits and blocks light in pixel units and displays an image, and can improve image quality compared to other display elements. .
画像表示パネル２は、画素単位で光を透過／遮光して画像を表示する素子であることが望ましい。画像表示パネル２が画素単位で光を透過／遮光して画像を表示するものであれば、照明ユニット３によって画面全体を均一に明るくできる表示装置１を得ることができる。照明ユニット３は、面光源部７と光学シート８とから構成されるエッジライト型の照明装置であり、画像表示パネル２の光入射側に臨ませて配置されている。 The image display panel 2 is preferably an element that displays an image by transmitting / blocking light in pixel units. If the image display panel 2 displays an image by transmitting / blocking light in pixel units, the display device 1 capable of uniformly brightening the entire screen by the illumination unit 3 can be obtained. The illumination unit 3 is an edge light type illumination device that includes a surface light source unit 7 and an optical sheet 8, and is disposed facing the light incident side of the image display panel 2.
照明ユニット３において、光学シート８は、複数のシートからなり、導光板１０の光進行方向である観察者方向Ｆ側に配設されている。この光学シート８は、少なくともシートの一枚が拡散機能を有しているとよい。導光板１０と光学シート８で発生するモアレや、光学シート８と画像表示パネル２とで発生するモアレを消したり、導光板１０による輝点を消したりすることができるためである。光学シート８として、例えばマイクロレンズシートとプリズムレンズシートとを積層したシートが挙げられる。このシートでは、マイクロレンズシートによる光拡散及び集光効果と、プリズムレンズシートによる集光効果とを発揮することができる。また、光学シート８としては、マイクロレンズシートやプリズムシートの他、表面に凹凸のある拡散シートや屈折率の異なる微粒子が混入している拡散シート、レンチキュラーレンズシート、偏光分離シート等を設置することができる。なお、光学シート８は、複数枚で構成されていてもよいし、一枚で構成されていてもよい。 In the illumination unit 3, the optical sheet 8 includes a plurality of sheets, and is disposed on the viewer direction F side, which is the light traveling direction of the light guide plate 10. It is preferable that at least one of the optical sheets 8 has a diffusion function. This is because the moire generated between the light guide plate 10 and the optical sheet 8, the moire generated between the optical sheet 8 and the image display panel 2 can be eliminated, and the bright spots due to the light guide plate 10 can be eliminated. Examples of the optical sheet 8 include a sheet in which a microlens sheet and a prism lens sheet are laminated. In this sheet, the light diffusion and light collection effect by the microlens sheet and the light collection effect by the prism lens sheet can be exhibited. In addition to the microlens sheet and the prism sheet, as the optical sheet 8, a diffusion sheet having an uneven surface, a diffusion sheet in which fine particles having different refractive indexes are mixed, a lenticular lens sheet, a polarization separation sheet, and the like are installed. Can do. The optical sheet 8 may be composed of a plurality of sheets or a single sheet.
次に、面光源部７について詳述する。面光源部７は、光の光路に沿って光源９と導光板１０とが設けられた構成である。 Next, the surface light source unit 7 will be described in detail. The surface light source unit 7 has a configuration in which a light source 9 and a light guide plate 10 are provided along an optical path of light.
光源９としては、例えば、線状光源や点状光源が挙げられる。線状光源としては、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ）、及び外部電極蛍光管（ＥＥＦＬ）等の蛍光管が挙げられる。点状光源としては、ＬＥＤが挙げられ、ＬＥＤとしては白色ＬＥＤやＲＧＢ−ＬＥＤ等が挙げられる。 Examples of the light source 9 include a linear light source and a point light source. Examples of the linear light source include fluorescent tubes such as a cold cathode fluorescent tube (CCFL), a hot cathode fluorescent tube (HCFL), and an external electrode fluorescent tube (EEFL). Examples of the point light source include an LED, and examples of the LED include a white LED and an RGB-LED.
導光板１０は、透光性のある材料で形成された、例えば平行平板状や楔型形状等の多面体であり、典型的には直方体である。導光板１０が有する４つの側面のうち、光源９が配設された側面を入射面１２とする。光源９は、４つの側面のうちの互いに対向する二側端面に配置されていてもよいし、一側端面のみに配置されていてもよい。図１に示す表示装置１は、光源９が一側端面に配置されている例である。
この導光板１０は、光透過性基材上にＵＶや放射線硬化樹脂を用いて成形されるか、又はＰＥＴ、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等を用いて、当該技術分野ではよく知られている押し出し成形法、射出成形法、あるいは熱プレス成形法によって形成することができる。
The light guide plate 10 is a polyhedron formed of a translucent material, such as a parallel plate shape or a wedge shape, and is typically a rectangular parallelepiped. Of the four side surfaces of the light guide plate 10, the side surface on which the light source 9 is disposed is defined as the incident surface 12. The light source 9 may be disposed on the two side end surfaces facing each other among the four side surfaces, or may be disposed only on the one side end surface. The display device 1 shown in FIG. 1 is an example in which a light source 9 is disposed on one end face.
The light guide plate 10 is molded on a light-transmitting substrate using UV or radiation curable resin, or uses PET, PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), COP (cycloolefin polymer), or the like. Thus, it can be formed by an extrusion molding method, an injection molding method, or a hot press molding method well known in the art.
導光板１０の光学シート８と反対側となる反射面１１に対向して、反射シート１５が設けられている。この反射シート１５により、導光板１０の観察者方向Ｆとは反対の反射面１１側から射出してしまう光を反射させて再度導光体１０へ導き、光を有効利用して輝度を高めることが可能となる。反射シート１５として、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＰ（ポリプロピレン）等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着等で鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、及び表面に十分な反射性を有する金属薄板、等を用いてもよい。 A reflection sheet 15 is provided so as to face the reflection surface 11 on the side opposite to the optical sheet 8 of the light guide plate 10. The reflection sheet 15 reflects the light emitted from the side of the reflecting surface 11 opposite to the observer direction F of the light guide plate 10 and guides it to the light guide 10 again, and effectively uses the light to increase the luminance. Is possible. As the reflection sheet 15, for example, a resin sheet in which voids are formed by kneading and stretching a filler in PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), etc., and the reflectance is increased, aluminum is evaporated on the surface of a transparent or white resin sheet A sheet having a mirror surface formed by using a metal foil such as aluminum, a resin sheet carrying a metal foil, a metal thin plate having sufficient reflectivity on the surface, or the like may be used.
導光板１０は、図２に示すように、厚さ方向の一方の面である第１主面もしくは第１主面と対向する第２主面の何れかに、複数の第１レンズ１３と複数の第２レンズ１４とを交差させて形成している。第１レンズ１３は、断面が曲率を有する凸状（半円、半楕円等）であって、入射面１２の法線方向であるＹ方向（第１方向）に畝状に延在する形状である。この第１レンズ１３は、Ｙ方向と直交するＸ方向（第２方向）に並行に複数配列されている。第２レンズ１４も、断面が曲率を有する凸状（半円、半楕円等）であって、Ｘ方向に畝状に延在する形状である。この第２レンズ１４は、Ｙ方向に並行に複数配列されている。これらのレンズが形成された（第１又は第２）主面と対向するもう一方の（第２又は第１）主面は、表面形状が平坦である。図２（ａ）は、導光板１０の斜視図であり、図２（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）におけるＸ方向及びＹ方向での断面図である。 As shown in FIG. 2, the light guide plate 10 includes a plurality of first lenses 13 and a plurality of first lenses 13 on either the first main surface, which is one surface in the thickness direction, or the second main surface facing the first main surface. The second lens 14 is made to intersect. The first lens 13 has a convex shape (semicircle, semi-ellipse, etc.) having a curved section, and has a shape extending in a bowl shape in the Y direction (first direction) which is the normal direction of the incident surface 12. is there. A plurality of the first lenses 13 are arranged in parallel in the X direction (second direction) orthogonal to the Y direction. The second lens 14 also has a convex shape (semicircle, semi-ellipse, etc.) with a curved section, and has a shape extending in a hook shape in the X direction. A plurality of the second lenses 14 are arranged in parallel in the Y direction. The other (second or first) main surface opposite to the (first or second) main surface on which these lenses are formed has a flat surface shape. 2A is a perspective view of the light guide plate 10, and FIGS. 2B and 2C are cross-sectional views in the X direction and the Y direction in FIG. 2A, respectively.
第１レンズ１３は、一定の高さと一定の幅を有して一定のピッチにて配列され、第２レンズ１４は、一定のピッチにて配列されている。また、第２レンズ１４の高さは、第１レンズ１３の高さよりも小さく（低く）、入射面１２から離れるにつれて第１レンズ１３の高さと第２レンズ１４の高さとの差Ｈは徐々に小さくなっている（図２（ｃ））。ここで、第１レンズ１３の高さと第２レンズ１４の高さとの差Ｈとは、第１レンズ１３の頂部と第２レンズ１４の頂部との差を示すものとする。 The first lenses 13 have a constant height and a constant width and are arranged at a constant pitch, and the second lenses 14 are arranged at a constant pitch. Further, the height of the second lens 14 is smaller (lower) than the height of the first lens 13, and the difference H between the height of the first lens 13 and the height of the second lens 14 gradually increases as the distance from the incident surface 12 increases. It has become smaller (FIG. 2 (c)). Here, the difference H between the height of the first lens 13 and the height of the second lens 14 indicates the difference between the top of the first lens 13 and the top of the second lens 14.
光源９から射出された光は、入射面１２から導光板１０に入射し、第１主面と第２主面との間を反射しながら主にＹ方向に導光される。このとき、第２レンズ１４に照射された光は、透過もしくは反射の角度が変更されて、導光板１０から射出される。有効範囲全域において均一な光を射出するためには、入射面１２から離れるほど第２レンズ１４の占める割合を増やす必要がある。入射面１２から遠い位置では、導光板１０から射出された光の分、導光する光量が減少するためである。本発明では、入射面１２から離れるにつれて第１レンズ１３の高さと第２レンズ１４の高さとの差Ｈを小さくすることで、それを達成させている。 The light emitted from the light source 9 enters the light guide plate 10 from the incident surface 12, and is guided mainly in the Y direction while reflecting between the first main surface and the second main surface. At this time, the light irradiated to the second lens 14 is emitted from the light guide plate 10 with the transmission or reflection angle changed. In order to emit uniform light over the entire effective range, it is necessary to increase the proportion of the second lens 14 as the distance from the incident surface 12 increases. This is because the amount of light to be guided is reduced by the amount of light emitted from the light guide plate 10 at a position far from the incident surface 12. In the present invention, this is achieved by reducing the difference H between the height of the first lens 13 and the height of the second lens 14 as the distance from the incident surface 12 increases.
ここで、第１レンズ１３及び第２レンズ１４は、図２のように間隔をあけて配置されていてもよいし、図３、図４、及び図５のように、どちらか一方もしくは両方が隙間なく配置されていてもよい。また、図６のように、途中で第２レンズ１４の隙間がなくなるような配置でもよい。どの配置の場合も、第２レンズ１４の頂部が高い位置ほど第１レンズ１３の占める割合は減るため、その分、高さ差Ｈの小さい入射面１２から離れた位置ほど第２レンズ１４の占める面積が増大するためである。 Here, the 1st lens 13 and the 2nd lens 14 may be arrange | positioned at intervals like FIG. 2, and either one or both are like FIG.3, FIG.4 and FIG.5. It may be arranged without a gap. Further, as shown in FIG. 6, the arrangement may be such that there is no gap between the second lenses 14 in the middle. In any arrangement, the higher the position of the top of the second lens 14, the smaller the proportion of the first lens 13 occupies. Therefore, the second lens 14 occupies the position farther from the entrance surface 12 with a small height difference H. This is because the area increases.
また、Ｘ方向に配列される第１レンズ１３により、Ｘ方向への光の広がりを抑えることができる。第１主面及び第２主面を全反射して導光していく中で、Ｘ方向へ広がる光は第２レンズ１４では制御することができない。それに対して、第１レンズ１３では、広がろうとする光を戻す方向に全反射させることができるレンズ位置に、光が照射されやすい。そのため、Ｘ方向への光の広がりを抑えることができる。このようにすることで、照明ユニット３の画面の一部分を明るくしたり暗くしたりするローカルディミングが可能となる。また、これを利用して、順番に明るさを変化させるスキャニングもできるようになる。 Further, the first lens 13 arranged in the X direction can suppress the spread of light in the X direction. The light that spreads in the X direction cannot be controlled by the second lens 14 while the first main surface and the second main surface are totally reflected and guided. On the other hand, the first lens 13 is likely to be irradiated with light at a lens position where the light that is about to spread can be totally reflected in the returning direction. Therefore, the spread of light in the X direction can be suppressed. In this way, local dimming that brightens or darkens a part of the screen of the lighting unit 3 is possible. In addition, by using this, it is possible to perform scanning in which the brightness is changed in order.
ここで、第１レンズ１３と第２レンズ１４とが同一主面に存在し、かつ、第２レンズ１４の方が小さいことにより、光偏向要素となる第２レンズ１４を容易に小さく作製することができる。第２レンズ１４のサイズは、第１レンズ１３のピッチを小さくすれば非常に小さくできることは容易に想像できるであろう。例えば、図４と図５とを比較すると、図５の第２レンズ１４は小さくすることができているのがわかる。 Here, the first lens 13 and the second lens 14 are present on the same main surface, and the second lens 14 is smaller, so that the second lens 14 serving as an optical deflection element can be easily made smaller. Can do. It can be easily imagined that the size of the second lens 14 can be made very small by reducing the pitch of the first lens 13. For example, comparing FIG. 4 with FIG. 5, it can be seen that the second lens 14 in FIG. 5 can be made smaller.
光偏向要素は、導光する光を導光板１０から射出させるための要素であり、この要素に照射された光は、反射もしくは透過することで導光板１０から射出される。そのため、観察者が光源９の点灯した導光板１０を観察した際には、この光偏向要素が光って視認されてしまう。しかし、光偏向要素を小さくすることで、その分、多くの光偏向要素を配置することができるようになり、結果として、光偏向要素を視認されにくくすることができる。そのため、本発明のように、光偏向要素である第２レンズ１４を小さくすることが望ましい。 The light deflection element is an element for emitting light to be guided from the light guide plate 10, and the light irradiated to this element is emitted from the light guide plate 10 by being reflected or transmitted. Therefore, when the observer observes the light guide plate 10 with the light source 9 turned on, the light deflection element is lit up and visually recognized. However, by reducing the optical deflection element, it becomes possible to arrange a larger number of optical deflection elements, and as a result, the optical deflection element can be made difficult to be visually recognized. Therefore, as in the present invention, it is desirable to make the second lens 14 that is a light deflection element small.
本実施形態の第２レンズ１４は、図４又は図５に示すように、入射面１２からの位置に依らず、第２レンズ１４の幅とピッチは一致しかつ一定である、つまり、第２レンズ１４は、隙間の無く（平坦面を有さず）、かつ、底面の幅が一定である方が好ましい。この方が、光偏向要素である第２レンズ１４を数多く配置することができ、観察者から視認されにくくすることができるためである。 As shown in FIG. 4 or 5, the second lens 14 of the present embodiment has the same width and pitch as the second lens 14 regardless of the position from the incident surface 12, that is, the second lens 14. It is preferable that the lens 14 has no gap (no flat surface) and has a constant bottom surface width. This is because a large number of second lenses 14 that are light deflecting elements can be arranged and can be made difficult to be viewed by an observer.
さらに、第１レンズ１３と第２レンズ１４とが同一主面に存在することは、光偏向要素の形状にも影響を与える。図８に光偏向要素である第２レンズ１４の拡大図を示す。第１レンズ１３と第２レンズ１４とが重なる部分は、レンズが無いため、第２レンズ１４はＸ方向に傾いた成分はない。そのため、第２レンズ１４、つまり光を射出させる要素としては、Ｘ方向に光を偏向させない。これにより、導光板１０に入射した光が光偏向要素である第２レンズ１４に照射された際の、入射面１２の延在方向（Ｘ方向）に拡散することを防ぐことができる。 Furthermore, the presence of the first lens 13 and the second lens 14 on the same main surface also affects the shape of the light deflection element. FIG. 8 shows an enlarged view of the second lens 14 which is a light deflection element. Since there is no lens in the portion where the first lens 13 and the second lens 14 overlap, the second lens 14 has no component tilted in the X direction. Therefore, as the second lens 14, that is, an element for emitting light, light is not deflected in the X direction. Accordingly, it is possible to prevent the light incident on the light guide plate 10 from diffusing in the extending direction (X direction) of the incident surface 12 when the second lens 14 that is the light deflection element is irradiated.
また、これは第２レンズ１４の設計に大きく関わり、Ｘ方向に傾いた角度が無いため、単純にＹＺ平面でのレンズと考えて第２レンズ１４の設計を行うことができる。また、同様に、第１レンズ１３の設計は、Ｘ方向のみ考慮すればよく、その他パラメータと一緒になることはない。 This is greatly related to the design of the second lens 14, and since there is no angle inclined in the X direction, the second lens 14 can be designed simply by considering the lens in the YZ plane. Similarly, the design of the first lens 13 only needs to be considered in the X direction, and is not combined with other parameters.
作製方法に関しては、例えば、金型に切削加工を２方向に行うことで、第１レンズ１３及び第２レンズ１４の形状を得ることができ、後は上述した押し出し成形法等により導光板１０を得ることができる。第２レンズ１４のサイズは、第１レンズのピッチで制御できるので、容易である。 With respect to the manufacturing method, for example, the shape of the first lens 13 and the second lens 14 can be obtained by cutting the mold in two directions, and then the light guide plate 10 is formed by the above-described extrusion molding method or the like. Can be obtained. Since the size of the second lens 14 can be controlled by the pitch of the first lens, it is easy.
また、導光板１０に形状面が１面しかないこと、及び２方向にレンズが延在していることは、作製を容易にする。形状面が１面であることから、まず形状の付いた金型を１つ用意すればよく、また成形時の賦形性もこの１面のみ良ければよい。仮に両面に形状が必要な場合は、２つの金型と両面の賦形性を確保しなければならない。もしくは、１面のみ形状を付けた導光板に対し、追加工にてもう１面に形状等を付加しなくてはならず、手間や工程が増えることでコストアップしてしまう。
また、一般的には、樹脂の流れと形状次第では、成形時に気泡の噛み込みが発生しやすいという問題が生じるが、本発明のように２方向にレンズが延在していることで、レンズの延在方向に気泡の逃げ道が存在し、噛み込むことなく回避することができる。
In addition, the fact that the light guide plate 10 has only one shape surface and that the lens extends in two directions facilitates the production. Since the shape surface is one surface, it is only necessary to prepare one mold having a shape, and it is sufficient that only this one surface has good shapeability during molding. If shapes are required on both sides, it is necessary to ensure the moldability of the two molds and both sides. Alternatively, a shape or the like must be added to the other side of the light guide plate that has a shape only on one side, and the cost increases due to an increase in labor and processes.
In general, depending on the flow and shape of the resin, there is a problem that air bubbles are likely to be caught at the time of molding. However, since the lens extends in two directions as in the present invention, the lens There is an escape route for bubbles in the extending direction of the, and can be avoided without biting.
なお、ここまで図１〜図６のように、光源９が導光板１０の一側面のみに配置されている場合を説明してきたが、対向する二側面に配置されている場合においても、同様に適用できる。この場合、図７のように、最も近い入射面１２から離れた位置ほど第１レンズ１３の高さと第２レンズ１４の高さとの差Ｈは小さくなる。 Although the case where the light source 9 is disposed only on one side surface of the light guide plate 10 has been described so far as in FIGS. 1 to 6, the same applies to the case where the light source 9 is disposed on two opposite side surfaces. Applicable. In this case, as shown in FIG. 7, the difference H between the height of the first lens 13 and the height of the second lens 14 becomes smaller as the position is farther from the closest incident surface 12.
第１レンズ１３及び第２レンズ１４は、観察者面側に配置されているとなおよく、この場合、二方向のレンズにより、射出光の視野角分布を集光することができ、輝度を向上させることができる。
このとき、第２レンズ１４は、少なくとも２つの斜面部を持ち（図９を参照）、光源９に近い側の第１斜面部１４ａの角度は、凡そ１／２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）の値であり、光源９から遠い側の第２斜面部１４ｂの角度は、π／２―ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）からπ／２までの範囲内の値であるとよい。こうすることで、第２斜面部１４ｂでより多くの光を射出させることができる。
The first lens 13 and the second lens 14 are more preferably arranged on the viewer surface side. In this case, the viewing angle distribution of the emitted light can be condensed by the two-way lens, thereby improving the luminance. Can be made.
At this time, the second lens 14 has at least two slope portions (see FIG. 9), and the angle of the first slope portion 14a on the side close to the light source 9 is approximately ½ arcsin (1 / n). In addition, the angle of the second inclined surface portion 14b far from the light source 9 is preferably a value within a range from π / 2-arcsin (1 / n) to π / 2. By carrying out like this, more light can be inject | emitted by the 2nd slope part 14b.
例えば、導光板１０がＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）樹脂であれば、屈折率は１．５程度なので、第２斜面部１４ｂの角度は４８ｄｅｇ〜９０ｄｅｇで、第１斜面部１４ａの角度は２１ｄｅｇ程度である。第２斜面部１４ｂは、範囲内であれば曲線であってもよいし直線的であってもよい。第１斜面部１４ａも大きく逸脱しない範囲で曲線状になっていても問題ない。また、第１斜面部１４ａと第２斜面部１４ｂとを繋ぐ頂部もしくは谷部付近は丸くなっていてよい。ここで、頂部もしくは谷部付近とは、第１斜面部１４ａと第２斜面部１４ｂとを繋ぐ位置を中心に、第２レンズ１４の幅に対して１０％の範囲のことを示すこととする。 For example, if the light guide plate 10 is PMMA (polymethylmethacrylate) resin, the refractive index is about 1.5, so the angle of the second slope 14b is 48 deg to 90 deg, and the angle of the first slope 14a is about 21 deg. is there. The second inclined surface portion 14b may be curved or linear as long as it is within the range. There is no problem even if the first slope portion 14a has a curved shape within a range not greatly deviating. Moreover, the top part or trough part vicinity which connects the 1st slope part 14a and the 2nd slope part 14b may be round. Here, the vicinity of the top portion or the valley portion indicates a range of 10% with respect to the width of the second lens 14 around the position connecting the first slope portion 14a and the second slope portion 14b. .
図９に、第２斜面部１４ｂから射出する光の模式図を示す。ここで、導光板１０の屈折率をｎとし、第２斜面部１４ｂの斜面角度をθｂと、導光する光の角度をαｂと、射出角度をφｂとする。
光源９から射出した光は、入射面１２でのスネルの法則から、下記式［１］の範囲内に収まる角度αｂの付いた方向へ偏向する。
−１＜ｎ×ｓｉｎαｂ＜１ … ［１］
また、第２斜面部１４ｂでのスネルの法則から、下記式［２］が成立する。
ｎ×ｓｉｎ（αｂ−θｂ＋９０°）＝ｓｉｎφ … ［２］
FIG. 9 shows a schematic diagram of light emitted from the second inclined surface portion 14b. Here, the refractive index of the light guide plate 10 is n, the slope angle of the second slope portion 14b is θb, the angle of light to be guided is αb, and the emission angle is φb.
The light emitted from the light source 9 is deflected in a direction with an angle αb that falls within the range of the following formula [1] from Snell's law on the incident surface 12.
−1 <n × sin αb <1 [1]
Further, the following formula [2] is established from Snell's law at the second slope portion 14b.
n × sin (αb−θb + 90 °) = sinφ [2]
第２斜面部に照射した光を、より多く射出させることで輝度向上になるため、上記の式が−９０ｄｅｇ＜φｂ＜９０ｄｅｇで成立することが望ましい。つまり、式［１］の範囲内のどんなαｂに対しても、式［２］を成立させるようなθｂを設定することが望ましい。このことから、次の式［３］の範囲内となるθであることが望ましいということが導出される。
｛９０°｝＜θｂ＜｛９０°＋２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）｝ … ［３］
Since the luminance is improved by emitting more light irradiated to the second inclined surface portion, it is desirable that the above equation is satisfied by −90 deg <φb <90 deg. In other words, it is desirable to set θb that satisfies Equation [2] for any αb within the range of Equation [1]. From this, it is derived that it is desirable that θ be within the range of the following equation [3].
{90 °} <θb <{90 ° + 2 × arcsin (1 / n)} [3]
図１０に、第１斜面部１４ａにて全反射する光の模式図を示す。先ほどと同様に屈折率ｎと、斜面角度θａと、光線角度αａ、φａと設定すると、下記式［２］が成立する。
φａ＝αａ−θａ … ［４］
第２斜面部１４ｂを上述の式［３］が成立するように設定すると、第１斜面部１４ａにて全反射した光が式［１］の範囲内に収まっていれば、第１斜面部１４ａに照射した光も第２斜面部１４ｂにて射出させることができる。つまり、下記式［５］となればよい。
−１＜ｎ×ｓｉｎ（２θａ―αａ）＜１ … ［５］
FIG. 10 shows a schematic diagram of light totally reflected by the first inclined surface portion 14a. When the refractive index n, the slope angle θa, and the light beam angles αa and φa are set as described above, the following formula [2] is established.
φa = αa−θa [4]
When the second slope portion 14b is set so that the above-described formula [3] is established, if the light totally reflected by the first slope portion 14a is within the range of the formula [1], the first slope portion 14a. The light irradiated on the second inclined surface portion 14b can also be emitted. That is, the following equation [5] may be satisfied.
−1 <n × sin (2θa−αa) <1 [5]
また、上記式［１］と同様に、下記式［６］も成立する。
−１＜ｎ×ｓｉｎαａ＜１ … ［６］
ここで、式［６］の範囲内のどんなαａに対しても、式［５］を成立させるようなθａを設定することが望ましい。このことから、次の式［７］が導出される。
θａ＝１／２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ） … ［７］
Similarly to the above equation [1], the following equation [6] is also established.
−1 <n × sin αa <1 [6]
Here, it is desirable to set θa that satisfies Equation [5] for any αa within the range of Equation [6]. From this, the following equation [7] is derived.
θa = ½ arcsin (1 / n) [7]
つまり、光源９に近い側の第１斜面部１４ａの角度は、凡そ１／２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）の値にし、第２斜面部１４ｂの角度は、π／２―ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）からπ／２までの範囲内の値にすることで、第１レンズ１３及び第２レンズ１４の存在する射出面から射出される光が増大し、輝度向上になる。 That is, the angle of the first inclined surface portion 14a on the side close to the light source 9 is set to a value of about 1/2 arcsin (1 / n), and the angle of the second inclined surface portion 14b is from π / 2-arcsin (1 / n). By setting the value within the range up to π / 2, the light emitted from the exit surface where the first lens 13 and the second lens 14 exist increases, and the luminance is improved.
第１レンズ１３と光源９とは、高さ方向において重ならないことが望ましい。重なると、そもそも導光板１０に入射しない光が生じるためである。そのため、第１レンズ１３は、導光板１０の厚みの１／２５以下であるとよい。また、逆に、第１レンズ１３が小さすぎると、第２レンズ１４はさらに小さくなる。これは作製が困難になるだけでなく、光取り出し効率も落とすことになり、暗くなってしまう。そのため、第１レンズ１３の高さは、導光板１０の厚みの１／２５０以上であるとよい。 It is desirable that the first lens 13 and the light source 9 do not overlap in the height direction. This is because light that does not enter the light guide plate 10 is generated in the first place. Therefore, the first lens 13 is preferably 1/25 or less of the thickness of the light guide plate 10. Conversely, if the first lens 13 is too small, the second lens 14 will be even smaller. This not only makes the production difficult, but also reduces the light extraction efficiency, resulting in darkness. Therefore, the height of the first lens 13 is preferably 1/250 or more of the thickness of the light guide plate 10.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。例えば、導光板１０における入射面１２に光取り込み構造物が賦形されていたり、ランダムな構造物が賦形されていたりしても、本発明の効果を得ることはできる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably. For example, the effect of the present invention can be obtained even if a light capturing structure is formed on the incident surface 12 of the light guide plate 10 or a random structure is formed.
以上、本発明の一実施形態に係る導光板１０、この導光板１０を用いた照明ユニット３、及びこの照明ユニット３を備えた表示装置１について説明したが、照明ユニット３は表示装置１のみに適用されるものではない。
以下、本発明の実施例について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではないことはいうまでもない。
The light guide plate 10 according to the embodiment of the present invention, the illumination unit 3 using the light guide plate 10, and the display device 1 including the illumination unit 3 have been described. Not applicable.
Examples of the present invention will be described in detail below, but it goes without saying that the present invention is not limited to the following examples.
照明ユニット３として、導光板１０の１辺の側面を入射面１２とし、これに対面させる光源９として白色ＬＥＤを用いた。導光板１０の観察者側とは反対側の反射面１１に対向する裏面側には、反射シート１５を配設した。導光板１０の観察者側には、光学シートとして、拡散シート１枚を配置した。導光板１０は、長方形平板状のアクリル製のものを用い、長さＬを２００ｍｍ、厚みを０．５ｍｍとした。 As the illumination unit 3, a side surface of one side of the light guide plate 10 is used as an incident surface 12, and a white LED is used as a light source 9 that faces the incident surface 12. A reflective sheet 15 was disposed on the back side of the light guide plate 10 facing the reflective surface 11 opposite to the viewer side. On the viewer side of the light guide plate 10, one diffusion sheet was arranged as an optical sheet. The light guide plate 10 is a rectangular flat plate made of acrylic and has a length L of 200 mm and a thickness of 0.5 mm.
比較例は、導光板１０の表面形状として、反射面１１側にスクリーン印刷によりドットパターンを付加したもの（比較例１）、比較例１の観察者面側にレンチキュラーレンズを付加したもの（比較例２）、反射面１１側に均等ピッチのプリズムパターンを付加したもの（比較例３）、反射面１１側に場所によりピッチを変更した疎密のプリズムパターンを付加したもの（比較例４）、を用意した。 In the comparative example, as the surface shape of the light guide plate 10, a dot pattern is added to the reflecting surface 11 side by screen printing (Comparative Example 1), and a lenticular lens is added to the observer side of Comparative Example 1 (Comparative Example). 2) Prepare a prism pattern with a uniform pitch on the reflective surface 11 side (Comparative Example 3), and add a sparse prism pattern with the pitch changed depending on the location on the reflective surface 11 side (Comparative Example 4). did.
本発明の実施例は、観察者面側に第１及び第２レンズ１３及び１４を付加したもの（実施例１、２）、反射面１１側に第１及び第２レンズ１３及び１４を付加したもの（実施例３）、を用意した。なお、実施例１及び２は、第２レンズ１４のピッチと幅とが一致していない（実施例１）か、一致している（実施例２）かの違いである。また、実施例１〜３において、第２レンズ１４は、少なくとも２つの斜面部を持ち、光源９に近い側の第１斜面部１４ａの角度は、凡そ１／２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）の値であり、光源９から遠い側の第２斜面部１４ｂの角度は、π／２―ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）からπ／２までの範囲内の値である。また、実施例１〜３において、第１レンズ１３の高さは、導光板１０の厚みの１／２５０〜１／２５の範囲内である。 In the embodiment of the present invention, the first and second lenses 13 and 14 are added to the viewer side (Examples 1 and 2), and the first and second lenses 13 and 14 are added to the reflective surface 11 side. (Example 3) was prepared. In the first and second embodiments, the pitch and width of the second lens 14 do not match (Example 1) or match (Example 2). In the first to third embodiments, the second lens 14 has at least two slope portions, and the angle of the first slope portion 14a closer to the light source 9 is approximately 1/2 arcsin (1 / n). The angle of the second inclined surface portion 14b far from the light source 9 is a value within a range from π / 2-arcsin (1 / n) to π / 2. In Examples 1 to 3, the height of the first lens 13 is in the range of 1/250 to 1/25 of the thickness of the light guide plate 10.
これらの実施例及び比較例において、照明ユニット３の輝点（光偏向要素の視認性）、輝度均一性、及び画面正面輝度の確認を行った。輝点は、目視により光偏向要素が視認されるかどうかを確認し、輝度均一性は、目視により有効範囲全域で均一の明るさであるかの確認を行った。また、画面正面輝度は、トプコン製の分光放射輝度計ＳＲ−３Ａにて測定した。 In these examples and comparative examples, the luminescent spot (visibility of the light deflection element) of the illumination unit 3, the luminance uniformity, and the screen front luminance were confirmed. The bright spot was checked to see if the light deflection element was visually recognized, and the brightness uniformity was checked to see if the brightness was uniform throughout the effective range. Further, the screen front luminance was measured with a spectral radiance meter SR-3A manufactured by Topcon.
実施例１〜３及び比較例１〜４の評価結果を表１に示す。正面輝度は、比較例１の結果を１．００とし、それ以外の比較例及び実施例はそれに対する比率を記載している。輝点（光偏向要素の視認性）は、光偏向要素がよく見える状態から見えない状態の順に「××」、「×」、「○」、「○○」と記載し、「○」又は「○○」を問題ない範囲とした。輝度均一性は、画面全域の明るさが均一であると判断できたものを「○」と、できなかったものを「×」と記載した。さらに、総合判断として、正面輝度が１．００を越えており、輝点及び輝度均一性がともに「○」評価以上のものを「○（Ｇｏｏｄ）」とし、１つでも「×」評価もしくは１．００以下となるものは「×（ＮＧ）」とした。なお、「−」の記載は、輝度が均一にないために測定できなかったことを示している。
比較例１は、輝点（光偏向要素）が視認され「×」であり、観察者面側にレンチキュラーレンズの付いた比較例２も、程度の差はあるものの同じく輝点が「×」であった。比較例３では、有効範囲の輝度を均一にすることができず「×」であり、同じプリズム形状でもピッチを疎密化させた比較例４は、均一な輝度を得ることはできたが、輝点が「××」のままであった。 In Comparative Example 1, the bright spot (light deflection element) is visually recognized as “×”, and in Comparative Example 2 in which the lenticular lens is attached to the viewer side, the bright spot is also “x” although there is a difference in degree. there were. In Comparative Example 3, the luminance in the effective range could not be made uniform, and it was “x”. In Comparative Example 4 in which the pitch was made dense even with the same prism shape, uniform luminance was obtained, but The point remained “XX”.
これ対して、実施例１〜３は、どれも輝点は「○」又は「○○」であり、輝度も有効範囲全域において均一で「○」であり、かつ、正面輝度も１．００を越えている。このことから、実施例１〜３は総合判断を○とした。
なお、実施例２は、第２レンズ１４のピッチと幅が一致していることで、実施例１よりも輝点がさらに視認されにくくなっている。また、実施例３は、反射面１１側に第１及び第２レンズ１３及び１４を形成することで、輝点は実施例１よりも視認しにくくできているが、正面輝度が１．０１と実施例１に比べると低くなっている。
On the other hand, in all of Examples 1 to 3, the bright spot is “◯” or “OO”, the luminance is uniform and “O” in the entire effective range, and the front luminance is 1.00. It is over. For this reason, in Examples 1 to 3, the overall judgment was “good”.
In Example 2, since the pitch and the width of the second lens 14 match, the bright spot is more difficult to visually recognize than in Example 1. In Example 3, the first and second lenses 13 and 14 are formed on the reflecting surface 11 side, so that the bright spot is less visible than Example 1, but the front luminance is 1.01. Compared to Example 1, it is lower.
１ 表示装置
２ 画像表示パネル
３ 照明ユニット
４、５ 偏光板
６ 画像表示素子
７ 面光源部
８ 光学シート
９ 光源
１０ 導光板
１１ 反射面
１２ 入射面
１３ 第１レンズ
１４ 第２レンズ
１５ 反射シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display apparatus 2 Image display panel 3 Illumination unit 4, 5 Polarizing plate 6 Image display element 7 Surface light source part 8 Optical sheet 9 Light source 10 Light guide plate 11 Reflecting surface 12 Incident surface 13 First lens 14 Second lens 15 Reflecting sheet
Claims (8)
前記第１主面又は前記第２主面の一方の面には、
前記入射面の法線方向である第１方向へ畝状に延在すると共に当該第１方向に直交する第２方向に一定のピッチで配列された、複数の第１レンズと、
前記第２方向へ畝状に延在すると共に前記第１方向に一定のピッチで配列された、複数の第２レンズとが、交差して形成されており、
前記第１主面又は前記第２主面の他方の面は平坦であり、
前記複数の第１レンズは、全て一定の高さ及び一定の幅の形状を有しており、
前記複数の第２レンズは、それぞれ前記第１レンズよりも高さが小さく、かつ、前記入射面から離れるにつれて前記第１レンズとの高さの差が小さくなる形状であることを特徴とする、導光板。 A light guide plate, which is a polyhedron made of a translucent material, and has a first main surface and a second main surface arranged opposite to each other, and an incident surface in contact with both the first main surface and the second main surface. There,
On one surface of the first main surface or the second main surface,
A plurality of first lenses extending in a bowl shape in a first direction which is a normal direction of the incident surface and arranged at a constant pitch in a second direction orthogonal to the first direction;
A plurality of second lenses extending in a bowl shape in the second direction and arranged at a constant pitch in the first direction,
The other surface of the first main surface or the second main surface is flat,
The plurality of first lenses all have a constant height and a constant width,
Each of the plurality of second lenses has a shape that is smaller in height than the first lens, and has a shape in which a difference in height from the first lens decreases as the distance from the incident surface increases. Light guide plate.
前記第１斜面部の角度は、略１／２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）の値であり、
前記第２斜面部の角度は、π／２―ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）からπ／２までの範囲内の値であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の導光板。 The second lens has at least a first slope portion near the light source and a second slope portion far from the light source,
The angle of the first slope portion is a value of approximately ½ arcsin (1 / n),
3. The light guide plate according to claim 1, wherein the angle of the second slope portion is a value in a range from π / 2-arcsin (1 / n) to π / 2.
前記導光板の前記入射面に対向して配置された光源とを備えることを特徴とする、照明ユニット。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 4,
An illumination unit comprising: a light source disposed to face the incident surface of the light guide plate.
前記照明ユニットの前記光学シートに対して前記導光体とは反対側に配置された、画像表示パネルとを備えることを特徴とする、表示装置。 The lighting unit according to claim 7;
A display device comprising: an image display panel disposed on a side opposite to the light guide with respect to the optical sheet of the illumination unit.
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| JP2013200101A JP2015069706A (en) | 2013-09-26 | 2013-09-26 | Light guide plate, lighting unit with light guide plate and display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013200101A JP2015069706A (en) | 2013-09-26 | 2013-09-26 | Light guide plate, lighting unit with light guide plate and display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015069706A true JP2015069706A (en) | 2015-04-13 |
Family
ID=52836209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013200101A Pending JP2015069706A (en) | 2013-09-26 | 2013-09-26 | Light guide plate, lighting unit with light guide plate and display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015069706A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107153299A (en) * | 2017-06-08 | 2017-09-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Backlight module and liquid crystal display device |
-
2013
- 2013-09-26 JP JP2013200101A patent/JP2015069706A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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