JP5854260B2 - Light guide for surface light source device, manufacturing method thereof, and surface light source device - Google Patents

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本発明は、エッジライト方式の面光源装置および該面光源装置を構成するのに用いられる導光体に関するものである。   The present invention relates to an edge light type surface light source device and a light guide used to constitute the surface light source device.

液晶表示装置は、基本的にバックライトと液晶表示素子とから構成されている。バックライトとしては、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式の面光源装置が多用されている。エッジライト方式の面光源装置においては、矩形板状の導光体の少なくとも1つの端面を光入射端面として用いて、該光入射端面に沿って直管型冷陰極管(CCFL)などの線状または棒状の一次光源を配置し、該一次光源から発せられた光を導光体の光入射端面から導光体内部へと導入し、該導光体の2つの主面のうちの一方である光出射面から出射させるようにしている。エッジライト方式の面光源装置には、導光体の1つの端面のみを光入射端面として用いる片端入力式のものと、導光体の互いに反対側に位置する2つの端面の双方を光入射端面として用いる両端入力式のものとがある。導光体の光出射面上には、導光体出射光に対して拡散作用をなす光拡散素子及び偏向作用をなす光偏向素子等を、適宜配置することができる。   A liquid crystal display device basically includes a backlight and a liquid crystal display element. As the backlight, an edge light type surface light source device is frequently used from the viewpoint of making the liquid crystal display device compact. In an edge light type surface light source device, at least one end face of a rectangular plate-shaped light guide is used as a light incident end face, and a linear shape such as a straight tube type cold cathode tube (CCFL) is formed along the light incident end face. Alternatively, a rod-shaped primary light source is disposed, and light emitted from the primary light source is introduced into the light guide from the light incident end surface of the light guide, and is one of the two main surfaces of the light guide. The light is emitted from the light exit surface. In the edge light type surface light source device, both the one-end input type using only one end face of the light guide as the light incident end face and the two end faces located on the opposite sides of the light guide are used as the light incident end faces. There are two-sided input type used as. On the light emitting surface of the light guide, a light diffusing element that performs a diffusing action on the light emitted from the light guide, a light deflecting element that performs a deflecting action, and the like can be appropriately disposed.

近年、液晶表示装置に対する軽量化、薄型化及び低消費電力化の需要が高まるに従って、面光源装置に対して輝度性能の向上、薄型化及び低消費電力化が求められている。このような需要に応えるために、面光源装置においては、次第に、一次光源としてCCFLに代わってLEDなどの点状光源が用いられるようになっている。そのような点状光源のなかでも、とくに白色発光LEDが広く使用されている。白色発光LEDは、波長450nm前後の青色発光するLEDチップを、YAG蛍光体等を含有する樹脂で封止した構造を有する。白色発光LEDは、LEDチップから発せられる450nm前後の青色波長域の光に加えて、青色波長域の光による励起に基づきYAG蛍光体等から発せられる緑色波長域の光及び赤色波長域の光を含む、非常に特徴的な波長分布を有する。   In recent years, as the demand for weight reduction, thinning, and low power consumption for liquid crystal display devices increases, improvement in luminance performance, thinning, and low power consumption are required for surface light source devices. In order to meet such demands, point light sources such as LEDs are gradually used instead of CCFLs as primary light sources in surface light source devices. Among such point light sources, white light emitting LEDs are widely used. The white light emitting LED has a structure in which an LED chip emitting blue light having a wavelength of around 450 nm is sealed with a resin containing a YAG phosphor or the like. The white light emitting LED emits light in the green wavelength region and light in the red wavelength region emitted from the YAG phosphor or the like based on excitation by light in the blue wavelength region in addition to light in the blue wavelength region around 450 nm emitted from the LED chip. Including a very characteristic wavelength distribution.

一方、導光体は合成樹脂から構成される。このような合成樹脂としては、光透過率が高く、耐熱性、力学的特性及び成形加工性に優れるメタクリル樹脂が最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが80重量%以上であるものが好ましい。   On the other hand, the light guide is made of synthetic resin. As such a synthetic resin, a methacrylic resin having a high light transmittance and excellent heat resistance, mechanical properties, and molding processability is optimal. Such a methacrylic resin is a resin mainly composed of methyl methacrylate, and preferably has a methyl methacrylate content of 80% by weight or more.

とくに、メタクリル樹脂は、400nm〜700nmの可視光の波長域において、透過率の変化が少ないという特徴を持つ。しかし、導光体を製造するに際して、重合により得られたメタクリル樹脂を一旦ペレット化し、これにより得られたメタクリル樹脂ペレットを素材として用いて射出或いは押出により成形する方法を採用した場合には、次のような問題がある。すなわち、導光体製造に際しての
(1)重合及びペレット化によりメタクリル樹脂を得る際の熱履歴;
(2)射出成形或いは押出成形の際の熱履歴;
(3)重合禁止剤、重合開始剤、その他の低分子量物の残存
等に起因して、導光体内において400nm〜500nmの波長域の光が減衰し、導光体出射光が黄変することが知られている。このような黄変の現象は、片端入力式面光源装置では光入射端面とそれと反対側の反対端面との距離が350mm以上の導光体(すなわち導光距離が350mm以上の導光体)を使用した場合に導光距離が長い領域において顕著であり、両端入力式面光源装置では2つの光入射端面間の距離が500mm以上の導光体(すなわち片端からの導光距離が少なくとも250mmの導光体)を使用した場合に双方の光入射端面からの導光距離が長い領域において顕著である。
In particular, the methacrylic resin is characterized in that the change in transmittance is small in the visible light wavelength region of 400 nm to 700 nm. However, when manufacturing a light guide, if a method of forming a methacrylic resin obtained by polymerization once into pellets and then molding by injection or extrusion using the resulting methacrylic resin pellets as a material, There is a problem like this. (1) Thermal history when obtaining a methacrylic resin by polymerization and pelletization;
(2) Thermal history during injection molding or extrusion molding;
(3) The light in the wavelength region of 400 nm to 500 nm is attenuated in the light guide and the light emitted from the light guide is yellowed due to the remaining of the polymerization inhibitor, the polymerization initiator, and other low molecular weight substances. It has been known. Such a yellowing phenomenon is caused by the fact that the distance between the light incident end face and the opposite end face on the opposite side is 350 mm or more (that is, a light guide having a light guide distance of 350 mm or more). When used, this is remarkable in a region where the light guide distance is long. In the double-sided input type surface light source device, the distance between the two light incident end faces is 500 mm or more (that is, the light guide distance from one end is at least 250 mm). When the light body is used, this is remarkable in a region where the light guide distance from both light incident end faces is long.

すなわち、導光体出射光の黄変は、導光体光出射面において、全面均一に発生するのではなく、導光距離が長い領域において部分的に発生する。このため、そのような導光体を用いて構成された面光源装置を液晶表示装置のバックライトとして使用した場合には、面光源装置の面発光及び液晶表示装置の表示画像において、部分的な輝度低下または部分的な色ずれが発生することがある。   That is, the yellowing of the light emitted from the light guide does not occur uniformly over the entire surface of the light guide light, but partially occurs in a region where the light guide distance is long. For this reason, when a surface light source device configured using such a light guide is used as a backlight of a liquid crystal display device, the surface light emission of the surface light source device and the display image of the liquid crystal display device are partially Luminance reduction or partial color shift may occur.

ところで、特開平8−231808号公報(特許文献1)には、導光板用メタクリル樹脂に蛍光漂白剤を0.1ppm〜10ppm含有させることで、適度に色調を改良して色ムラが少なく、光利用効率が低下しない、優れたサイドライト式面照明装置を得ることができるとの記載がある。   By the way, in JP-A-8-231808 (Patent Document 1), by adding 0.1 to 10 ppm of a fluorescent bleaching agent in a methacrylic resin for a light guide plate, the color tone is moderately improved and color unevenness is reduced. There is a description that it is possible to obtain an excellent sidelight type surface illumination device in which the utilization efficiency does not decrease.

特開平8−231808号公報JP-A-8-231808

特許文献1に記載されている技術において使用される蛍光漂白剤は、通常、300nm〜400nmの波長域の光を吸収し、400nm〜500nmの波長域の光を発光するものである。しかるに、上記の白色発光LEDの場合には、発光域に300nm〜400nmの波長域が実質上含まれておらず、このため導光体用メタクリル樹脂に蛍光漂白剤を含有させても蛍光発光が起こらない。   The fluorescent bleaching agent used in the technique described in Patent Document 1 usually absorbs light in the wavelength range of 300 nm to 400 nm and emits light in the wavelength range of 400 nm to 500 nm. However, in the case of the above-described white light emitting LED, the light emission region does not substantially include a wavelength region of 300 nm to 400 nm. Therefore, even when a methacrylic resin for a light guide is incorporated with a fluorescent bleaching agent, fluorescence emission is caused. Does not happen.

また、従来、ポリカーボネート樹脂からなる小型の導光体(すなわち導光距離の短い導光体)では、ポリカーボネート樹脂における400nm〜500nmの波長域での透過率減衰による黄変を防止するために、ポリカーボネート樹脂にブルーイング剤を含有させる手法がとられてきた。しかし、そのような手法を導光距離が長く(例えば導光距離が250mm以上で)、メタクリル樹脂製で、しかも白色発光LEDからなる一次光源と組み合わせて使用される面光源装置用導光体(例えばモニタまたはテレビジョン受信機等の液晶表示装置の面光源装置用の導光体)に適用することについては、提案されていない。その1つの理由は、導光距離が長いメタクリル樹脂製の面光源装置用導光体において同様な効果を得ようとすると、ブルーイング剤の使用量が多くなり平均透過率が非常に低くなると考えられたからであると推測される。   Conventionally, in a small light guide made of polycarbonate resin (that is, a light guide with a short light guide distance), in order to prevent yellowing due to transmittance attenuation in the wavelength range of 400 nm to 500 nm in polycarbonate resin, polycarbonate is used. Techniques have been taken to include a bluing agent in the resin. However, a light guide for a surface light source device that uses such a method in combination with a primary light source that has a long light guide distance (for example, a light guide distance of 250 mm or more), is made of methacrylic resin, and is made of a white light emitting LED ( For example, it has not been proposed to be applied to a light guide for a surface light source device of a liquid crystal display device such as a monitor or a television receiver. One reason for this is that if a similar effect is obtained in a light guide for a surface light source device made of methacrylic resin having a long light guide distance, the amount of bluing agent used will increase and the average transmittance will be very low. It is presumed that it was because

また、一般に、メタクリル樹脂においても、紫外線吸収剤を添加した品種の場合には、透過色が黄色くなりやすいので、30ppb〜80ppb程度のブルーイング剤を含有させることが普通であるが、そのようなメタクリル樹脂は導光体用途とくに白色発光LEDからなる一次光源と組み合わせて使用される導光体の用途では使用されていない。   In general, also in methacrylic resins, in the case of varieties to which an ultraviolet absorber is added, the transmitted color tends to become yellow, so it is common to include a bluing agent of about 30 ppb to 80 ppb. Methacrylic resin is not used for light guides, particularly for light guides used in combination with primary light sources consisting of white light emitting LEDs.

本発明の1つの目的は、白色発光LEDからなる一次光源と組み合わせて使用される、導光距離が長い、メタクリル樹脂製の面光源装置用導光体であって、透過率低下が少なく、光出射面における部分的な出射光黄変の発生が抑制された面光源装置用導光体を提供することにある。   One object of the present invention is a light guide for a surface light source device made of methacrylic resin, which has a long light guide distance and is used in combination with a primary light source composed of a white light emitting LED, and has a low transmittance reduction and light. An object of the present invention is to provide a light guide for a surface light source device in which the occurrence of partial yellowing of emitted light on the exit surface is suppressed.

また、本発明の他の目的は、以上のような面光源装置用導光体の製造方法を提供することにある。   Moreover, the other object of this invention is to provide the manufacturing method of the light guide for surface light source devices as mentioned above.

また、本発明の更に別の目的は、以上のような面光源装置用導光体を用いて構成される面光源装置を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a surface light source device configured using the light guide for a surface light source device as described above.

本発明によれば、上記の課題を解決するために、
一次光源から発せられる光を導光し、且つ前記一次光源から発せられる光が入射する1つの光入射端面、導光された光の一部が出射する光出射面、及び該光出射面の反対側の光反射面を有する、板状のエッジライト方式面光源装置用導光体であって、
該導光体は前記光入射端面の反対側の反対端面を有し、該反対端面と前記光入射端面との間の距離が350mm以上であり、
前記導光体は、ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂からなり、
前記メタクリル樹脂は、前記光入射端面から前記反対端面までの距離での、波長440nm〜460nmの第1波長帯域の平均分光透過率T1[%]と、波長510nm〜550nmの第2波長帯域の平均分光透過率T2[%]と、波長620nm〜660nmの第3波長帯域の平均分光透過率T3[%]との関係において、前記T2及びT3の平均値と前記T1との差が4[%]以下となるように前記ブルーイング剤を含有し、
さらに、前記メタクリル樹脂は、前記光入射端面から前記反対端面までの距離での前記T1〜T3の値が70%未満とならないように前記ブルーイング剤を含有することを特徴とするエッジライト方式面光源装置用導光体、
が提供される
According to the present invention, in order to solve the above problems,
One light incident end surface for guiding light emitted from the primary light source and receiving light emitted from the primary light source, a light emitting surface from which a part of the guided light is emitted, and the opposite of the light emitting surface A light guide for a plate-shaped edge light type surface light source device having a light reflecting surface on the side,
The light guide has an opposite end surface opposite to the light incident end surface, and a distance between the opposite end surface and the light incident end surface is 350 mm or more,
The light guide is made of a methacrylic resin containing a bluing agent,
The methacrylic resin has an average spectral transmittance T1 [%] of a first wavelength band of wavelengths 440 nm to 460 nm and an average of a second wavelength band of wavelengths 510 nm to 550 nm at a distance from the light incident end face to the opposite end face. In the relationship between the spectral transmittance T2 [%] and the average spectral transmittance T3 [%] in the third wavelength band of wavelengths 620 nm to 660 nm, the difference between the average value of T2 and T3 and the T1 is 4 [%]. Containing the bluing agent to be
Further, the methacrylic resin contains the bluing agent so that the values of T1 to T3 at a distance from the light incident end face to the opposite end face do not become less than 70%. Light guide for light source device,
Will be provided

また、本発明によれば、上記の課題を解決するために、以上のようなエッジライト方式面光源装置用導光体と、前記光入射端面に隣接して配置された白色発光LEDからなる前記一次光源と、を備えるエッジライト方式面光源装置、が提供される。   According to the present invention, in order to solve the above problems, the light source for the edge light type surface light source device as described above, and the white light emitting LED disposed adjacent to the light incident end surface is provided. An edge light type surface light source device including a primary light source is provided.

更に、本発明によれば、上記の課題を解決するために、
第1及び第2の一次光源から発せられる光を導光し、且つ前記第1及び第2の一次光源から発せられる光がそれぞれ入射し互いに反対側に位置する第1及び第2の光入射端面、導光された光の一部が出射する光出射面、及び該光出射面の反対側の光反射面を有する、板状のエッジライト方式面光源装置用導光体であって、
前記第1の光入射端面と前記第2の光入射端面との間の距離が500mm以上であり、
前記導光体は、ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂からなり、
前記メタクリル樹脂は、前記第1の光入射端面から前記第2の光入射端面までの距離の半分の距離での、波長440nm〜460nmの第1波長帯域の平均分光透過率T1’[%]と、波長510nm〜550nmの第2波長帯域の平均分光透過率T2’[%]と、波長620nm〜660nmの第3波長帯域の平均分光透過率T3’[%]との関係において、前記T2’及びT3’の平均値と前記T1’との差が4[%]以下となるようにブルーイング剤を含有し、
さらに、前記メタクリル樹脂は、前記第1の光入射端面から前記第2の光入射端面までの距離の半分の距離での前記T1’〜T3’の値が70%未満とならないようにブルーイング剤を含有することを特徴とするエッジライト方式面光源装置用導光体、
が提供される。
Furthermore, according to the present invention, in order to solve the above problems,
First and second light incident end faces that guide light emitted from the first and second primary light sources and are incident on the opposite sides of the light emitted from the first and second primary light sources, respectively. A light guide for a plate-like edge light type surface light source device, having a light exit surface from which a part of the guided light exits, and a light reflection surface opposite to the light exit surface,
The distance between the first light incident end face and the second light incident end face is 500 mm or more,
The light guide is made of a methacrylic resin containing a bluing agent,
The methacrylic resin has an average spectral transmittance T1 ′ [%] in the first wavelength band of a wavelength of 440 nm to 460 nm at a distance half the distance from the first light incident end surface to the second light incident end surface. , In the relationship between the average spectral transmittance T2 ′ [%] of the second wavelength band of wavelengths 510nm to 550nm and the average spectral transmittance T3 ′ [%] of the third wavelength band of wavelengths 620nm to 660nm, A blueing agent is contained so that the difference between the average value of T3 ′ and the T1 ′ is 4% or less ,
Further, the methacrylic resin is a bluing agent so that the values of T1 ′ to T3 ′ at a distance half the distance from the first light incident end surface to the second light incident end surface are not less than 70%. edge light type surface light source device for the light guide, characterized by containing,
Is provided.

また、本発明によれば、上記の課題を解決するために、以上のようなエッジライト方式面光源装置用導光体と、前記第1の光入射端面に隣接して配置された白色発光LEDからなる前記第1の一次光源と、前記第2の光入射端面に隣接して配置された白色発光LEDからなる前記第2の一次光源と、を備えるエッジライト方式面光源装置、が提供される。   Moreover, according to this invention, in order to solve said subject, the light guide for edge light system surface light source devices as mentioned above, and the white light emitting LED arrange | positioned adjacent to the said 1st light-incidence end surface An edge-light type surface light source device comprising: the first primary light source comprising: and the second primary light source comprising a white light emitting LED disposed adjacent to the second light incident end face. .

また更に、本発明によれば、上記の課題を解決するために、
以上のようなエッジライト型面光源装置用導光体を製造する方法であって、
前記ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂ペレットを作製し、
該メタクリル樹脂ペレットを成形用素材として用いて成形することで前記エッジライト方式面光源装置用導光体を得ることを特徴とする、エッジライト方式面光源装置用導光体の製造方法、
が提供される。
Furthermore, according to the present invention, in order to solve the above problems,
A method of manufacturing a light guide for an edge light type surface light source device as described above,
Producing methacrylic resin pellets containing the bluing agent,
A method for producing a light guide for an edge light type surface light source device, characterized in that the light guide for the edge light type surface light source device is obtained by molding the methacrylic resin pellet as a molding material,
Is provided.

本発明によれば、白色発光LEDからなる一次光源と組み合わせて使用され、導光距離が長く、透過率低下が少なく、光出射面における部分的な出射光黄変の発生が抑制された、メタクリル樹脂製の面光源装置用導光体が提供される。また、本発明によれば、以上のような面光源装置用導光体の製造方法が提供される。更に、本発明によれば、以上のような面光源装置用導光体を用いて構成される面光源装置が提供され、該面光源装置の面発光ひいては該面光源装置を用いて構成される液晶表示装置などの表示装置の表示画像における部分的な輝度低下または部分的な色ずれの発生を抑制することができる。   According to the present invention, methacrylic acid is used in combination with a primary light source composed of a white light-emitting LED, has a long light guide distance, has little transmittance reduction, and suppresses the occurrence of partial emission light yellowing on the light emission surface. A resin-made light guide for a surface light source device is provided. Moreover, according to this invention, the manufacturing method of the above light guides for surface light source devices is provided. Furthermore, according to the present invention, there is provided a surface light source device configured using the light guide for the surface light source device as described above, and configured using the surface light emission of the surface light source device and thus the surface light source device. Generation of partial luminance reduction or partial color shift in a display image of a display device such as a liquid crystal display device can be suppressed.

本発明によるエッジライト方式面光源装置の第1の実施形態を示す模式的斜視図である。1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of an edge light type surface light source device according to the present invention. 本発明によるエッジライト方式面光源装置の第1の実施形態における導光体を一次光源とともに示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the light guide in 1st Embodiment of the edge light type surface light source device by this invention with a primary light source. 本発明によるエッジライト方式面光源装置の第1の実施形態における導光体を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the light guide in 1st Embodiment of the edge light type surface light source device by this invention. 本発明によるエッジライト方式面光源装置の第1の実施形態における導光体を光偏向素子とともに示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the light guide in 1st Embodiment of the edge light type surface light source device by this invention with an optical deflection element. 本発明によるエッジライト方式面光源装置の第2の実施形態における導光体を第1及び第2の一次光源とともに示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the light guide in 2nd Embodiment of the edge light type surface light source device by this invention with the 1st and 2nd primary light source.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は本発明によるエッジライト方式面光源装置の第1の実施形態を示す模式的斜視図であり、図2は本実施形態における導光体(即ち本発明による面光源装置用導光体の第1の実施形態)を一次光源とともに示す模式的断面図であり、図3は本実施形態における導光体を示す模式的断面図であり、図4は本実施形態における導光体を光偏向素子とともに示す模式的断面図である。図2は図1のXZ断面に対応し、図3は図1のYZ断面に対応し、図4は図1のXZ断面に対応する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of an edge light type surface light source device according to the present invention, and FIG. 2 is a light guide in this embodiment (that is, a light guide for a surface light source device according to the present invention). FIG. 3 is a schematic sectional view showing a first embodiment) together with a primary light source, FIG. 3 is a schematic sectional view showing a light guide in the present embodiment, and FIG. 4 is an optical deflection of the light guide in the present embodiment. It is typical sectional drawing shown with an element. 2 corresponds to the XZ section of FIG. 1, FIG. 3 corresponds to the YZ section of FIG. 1, and FIG. 4 corresponds to the XZ section of FIG.

これらの図に示されているように、本実施形態の面光源装置は、1つの端面を光入射端面41とし、これと略直交する一つの表面を光出射面43とする導光体4と、この導光体4の光入射端面41に対向して配置された一次光源2と、導光体4の光出射面43上に配置された光偏向素子6と、導光体4の光出射面43とは反対側の光反射面44に対向して配置された光反射素子8とを含んで構成されている。   As shown in these drawings, the surface light source device of the present embodiment includes a light guide 4 having one end surface as a light incident end surface 41 and one surface substantially orthogonal thereto as a light emitting surface 43. The primary light source 2 disposed opposite to the light incident end face 41 of the light guide 4, the light deflection element 6 disposed on the light exit surface 43 of the light guide 4, and the light emission of the light guide 4. The light reflecting element 8 is disposed so as to face the light reflecting surface 44 opposite to the surface 43.

(一次光源)
一次光源2としては、略点状の白色発光LED光源が用いられる。ここで、一次光源につき「略点状」とは、冷陰極管等におけるような線状または棒状に比べて点状と見なし得る程度のものである。複数の一次光源2がY方向に配列されている。
(Primary light source)
As the primary light source 2, a substantially dot-like white light emitting LED light source is used. Here, “substantially punctiform” per primary light source is such that it can be regarded as punctiform as compared to a linear or rod-like shape as in a cold cathode tube. A plurality of primary light sources 2 are arranged in the Y direction.

白色発光LED光源は、波長450nm前後の青色発光するLEDチップを黄色の蛍光体(YAG蛍光体)を含有する樹脂で封止した構造を有する。白色発光LED光源の発する光の波長分布は、LEDチップから発せられる450nm前後の青色波長域の光に加えて、青色波長域の光による励起に基づき黄色の蛍光体から発せられる緑色波長域の光及び赤色波長域の光を含む。また、赤色の蛍光体と緑色の蛍光体を含有する樹脂で封止したり、赤色、緑色及び黄色の蛍光体を含有する樹脂で封止することにより、より演色性を良くすることが可能である。複数の一次光源2は、それらから発せられる光の最大強度光の方向が互いに平行となるように配置するのが好ましい。一次光源2から発せられる光の最大強度光の方向は、たとえばX方向とすることができる。   A white light emitting LED light source has a structure in which an LED chip emitting blue light having a wavelength of around 450 nm is sealed with a resin containing a yellow phosphor (YAG phosphor). The wavelength distribution of the light emitted from the white light emitting LED light source is not only the light in the blue wavelength region around 450 nm emitted from the LED chip, but also the light in the green wavelength region emitted from the yellow phosphor based on excitation by the light in the blue wavelength region. And light in the red wavelength range. In addition, it is possible to improve color rendering by sealing with a resin containing a red phosphor and a green phosphor, or by sealing with a resin containing a red, green and yellow phosphor. is there. The plurality of primary light sources 2 are preferably arranged so that the directions of the maximum intensity light emitted from them are parallel to each other. The direction of the maximum intensity light of the light emitted from the primary light source 2 can be, for example, the X direction.

図1では、一次光源2は、簡単のために2つのみ示されているが、これに限定されるものでないことはもちろんである。一次光源2の数は、当該一次光源の構造及び性能、導光体4のY方向寸法、更には要求される輝度等の光学特性の程度などに応じて、適宜増加することができる。これに伴い、一次光源2の配列ピッチも適宜変更することができる。具体例(32インチ)を挙げれば、導光体4のY方向寸法が710mmの場合には、一次光源2の数を96個とし、一次光源2の配列ピッチを7.3mmとすることができる。   In FIG. 1, only two primary light sources 2 are shown for the sake of simplicity. However, the present invention is not limited to this. The number of primary light sources 2 can be appropriately increased according to the structure and performance of the primary light sources, the Y-direction dimensions of the light guide 4, and the degree of required optical properties such as luminance. Accordingly, the arrangement pitch of the primary light sources 2 can be changed as appropriate. To give a specific example (32 inches), when the Y-direction dimension of the light guide 4 is 710 mm, the number of the primary light sources 2 can be 96, and the arrangement pitch of the primary light sources 2 can be 7.3 mm. .

(導光体)
導光体4は、XY面と平行に配置され、全体として矩形板状をなしている。導光体4は、4つの端面を有しており、そのうちのYZ面と略平行な1対の端面のうちの一方が光入射端面41とされ、該光入射端面41と対向するように一次光源2が隣接配置されている。導光体4のYZ面と略平行な1対の端面のうちの他方の端面は、光入射端面と反対側の反対端面42とされている。導光体4の光入射端面41に略直交する2つの主面(表面及び裏面)は、いずれもZ方向と略直交するように配置されており、一方の主面である上面(表面)が光出射面43とされ、他方の主面である下面(裏面)が光反射面44とされている。
(Light guide)
The light guide 4 is disposed in parallel with the XY plane and has a rectangular plate shape as a whole. The light guide 4 has four end faces, and one of a pair of end faces substantially parallel to the YZ plane is a light incident end face 41, and is primary so as to face the light incident end face 41. The light source 2 is disposed adjacent to the light source 2. The other end face of the pair of end faces substantially parallel to the YZ plane of the light guide 4 is an opposite end face 42 opposite to the light incident end face. Two main surfaces (front surface and back surface) that are substantially orthogonal to the light incident end surface 41 of the light guide 4 are arranged so as to be approximately orthogonal to the Z direction, and an upper surface (front surface) that is one of the main surfaces is disposed. The light emitting surface 43 is used, and the lower surface (back surface) which is the other main surface is used as the light reflecting surface 44.

図1において、符号Fは有効表示領域を示す。有効表示領域とは、面光源装置の発光面上に透過型液晶表示素子等の表示素子を配置して液晶表示装置等の表示装置を構成した場合に、面光源装置において実際に表示装置の有効表示のための照明に利用される光が発せられる領域(すなわち、表示装置の有効な表示領域に対応する面光源装置の領域)のことである。この有効表示領域Fは、たとえば導光体光出射面43内の領域についてもいうことができる。この有効表示領域Fは、面光源装置の発光領域に対して対角で2〜20mmほど小さい領域となることが多い。また、導光体光出射面43において、導光体4の光入射端面41に隣接する端縁から有効表示領域Fまでの距離は、面光源装置の形状及びサイズにもよるが、一般的に4〜15mm程度である。   In FIG. 1, symbol F indicates an effective display area. The effective display area means that when a display device such as a liquid crystal display device is configured by arranging a display element such as a transmissive liquid crystal display element on the light emitting surface of the surface light source device, the display device is actually effective in the surface light source device. It is an area where light used for illumination for display is emitted (that is, an area of the surface light source device corresponding to an effective display area of the display device). The effective display area F can also be referred to as an area in the light guide light emitting surface 43, for example. The effective display area F is often an area that is about 2 to 20 mm diagonally with respect to the light emitting area of the surface light source device. Further, in the light guide light emitting surface 43, the distance from the edge adjacent to the light incident end surface 41 of the light guide 4 to the effective display area F depends on the shape and size of the surface light source device. It is about 4-15 mm.

光出射面43は、光出射制御機能構造としての微細凹凸構造を有する粗面からなるものとすることができる。この粗面により、光出射面43の法線方向(Z方向)及び光入射端面41と直交するX方向の双方を含むXZ面内の分布において指向性のある光を出射させる。この出射光分布のピークの方向が光出射面となす角度は例えば10°〜40°であり、出射光分布の半値全幅は例えば10°〜40°である。   The light emission surface 43 can be made of a rough surface having a fine concavo-convex structure as a light emission control function structure. By this rough surface, light having directivity is emitted in the distribution in the XZ plane including both the normal direction (Z direction) of the light emitting surface 43 and the X direction orthogonal to the light incident end surface 41. The angle between the direction of the peak of the emitted light distribution and the light emitting surface is, for example, 10 ° to 40 °, and the full width at half maximum of the emitted light distribution is, for example, 10 ° to 40 °.

導光体4の光出射面43に形成される光出射制御機能構造としての微細凹凸構造を有する粗面の平均傾斜角θaは、ISO4287/1−1984に従って、触針式表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、測定方向の座標をxとして、得られた傾斜関数f(x)から次の(1)式および(2)式
Δa=(1/L)∫ |(d/dx)f(x)|dx ・・・ (1)
θa=tan−1(Δa) ・・・ (2)
を用いて求めることができる。ここで、Lは測定長さであり、Δaは平均傾斜角θaの正接である。粗面は、ISO4287/1−1984による平均傾斜角θaが0.1〜10度の範囲のものとすることが、光出射面43内での輝度の均斉度の向上を図る点から好ましい。平均傾斜角θaは、さらに好ましくは0.2〜8度の範囲であり、より好ましくは0.3〜5度の範囲である。また、光出射制御機能構造としては、高さ2μm以上で、X方向に延び、高さや傾斜角度が変化する多数の突起構造列を設けることもできる。
The average inclination angle θa of the rough surface having the fine concavo-convex structure as the light emission control function structure formed on the light emission surface 43 of the light guide 4 is measured using a stylus type surface roughness meter in accordance with ISO 4287 / 1-1984. Then, the rough surface shape is measured, and the coordinate in the measurement direction is set to x, and from the obtained gradient function f (x), the following equations (1) and (2) Δa = (1 / L) ∫ 0 L | (d / Dx) f (x) | dx (1)
θa = tan −1 (Δa) (2)
Can be obtained using Here, L is the measurement length, and Δa is the tangent of the average inclination angle θa. The rough surface preferably has an average inclination angle θa in the range of 0.1 to 10 degrees according to ISO 4287 / 1-1984 from the viewpoint of improving the luminance uniformity within the light exit surface 43. The average inclination angle θa is more preferably in the range of 0.2 to 8 degrees, and more preferably in the range of 0.3 to 5 degrees. In addition, as the light emission control function structure, it is possible to provide a number of protrusion structure rows having a height of 2 μm or more, extending in the X direction, and changing in height or inclination angle.

なお、導光体の光出射面の構成は、上述のものに限定されるものではなく、一部のみが粗面化された構成、光の出射率向上、光の直進性向上、視野角の制御のためのレンズ列を形成した構成、これらを組み合わせた構成とされてもよい。特に、光反射面44に光出射制御機能構造が形成される場合には、光出射面に光出射制御機能構造を形成することなく、該光出射面を鏡面にしてもよい。   Note that the configuration of the light exit surface of the light guide is not limited to the above-described one, but a configuration in which only a portion is roughened, the light output rate is improved, the light straightness is improved, and the viewing angle is improved. A configuration in which a lens array for control is formed or a combination of these may be used. In particular, when the light emission control function structure is formed on the light reflection surface 44, the light emission surface may be a mirror surface without forming the light emission control function structure on the light emission surface.

導光体4の光出射面43と反対側の主面(すなわち、光反射面44)には、光出射面43からの出射光のYZ面(白色発光LEDの配列方向と平行)内での指向性を制御するために、光入射端面41を横切る方向例えば光入射端面41に対して略垂直の方向(すなわち、光出射面43に沿った面内での導光体4に入射した光の指向性の方向であるX方向)にほぼ沿って互いに平行に延びる多数のレンズ列(光反射面レンズ列)44aが形成されていることが好ましい。即ち、互いに略平行に配列された光反射面レンズ列のそれぞれは、光反射面44と光入射端面41との境界に垂直の方向即ちX方向にほぼ沿って延びている。尚、ここでいう「光反射面44と光入射端面41との境界」における「光反射面44」は、レンズ列44aの形状を除外したものを指すものとし、具体的にはXY面と平行である。すなわち、ここでいう「光反射面44と光入射端面41との境界」は、大略Y方向に沿って延びている。   The main surface (that is, the light reflecting surface 44) opposite to the light emitting surface 43 of the light guide 4 is within the YZ plane of the light emitted from the light emitting surface 43 (parallel to the arrangement direction of the white light emitting LEDs). In order to control the directivity, the direction of the light incident on the light guide 4 in the direction crossing the light incident end surface 41, for example, the direction substantially perpendicular to the light incident end surface 41 (that is, in the plane along the light emitting surface 43). It is preferable that a large number of lens rows (light reflecting surface lens rows) 44a extending substantially in parallel with each other along the X direction (directivity direction) are formed. That is, each of the light reflecting surface lens arrays arranged substantially parallel to each other extends substantially in the direction perpendicular to the boundary between the light reflecting surface 44 and the light incident end surface 41, that is, in the X direction. The “light reflecting surface 44” at the “boundary between the light reflecting surface 44 and the light incident end surface 41” herein refers to a lens array 44a excluding the shape, and specifically, parallel to the XY plane. It is. That is, the “boundary between the light reflecting surface 44 and the light incident end surface 41” here extends substantially along the Y direction.

光反射面レンズ列44aとしては、先端がR形状のプリズム列またはレンチキュラーレンズ列を用いるのが好ましい。本発明においては、光反射面レンズ列の延びる方向と直交する断面の形状において、当該レンズ列のアスペクト比、即ちレンズ列の配列ピッチ(P1)と高さ(H1)との比(P1/H1)、が2〜100、好ましくは2〜50、より好ましくは2〜20であり、断面形状が円弧であるか或いは先端が曲線である光反射面レンズ列が好ましく用いられる。これは、光反射面レンズ列44aのアスペクト比をこの範囲とすることで、光出射面43からの出射光を十分に集光させることができ、さらにレンズ列の破損や潰れ、光反射素子8との擦れに起因する白点の発生を防止することができるからである。即ち、光反射面レンズ列44aの形状をこの範囲内とすることで、出射光分布におけるピーク光方向を含みXZ面に垂直な面において出射光分布の半値全幅が30°〜65°である集光された出射光を出射させることができる。さらに、このレンズ列は、画面全体の輝度を上昇させるための光出射率向上やローカルディミングのための光の直進性向上等の役割も果たす場合がある。   As the light reflecting surface lens array 44a, it is preferable to use a prism array or a lenticular lens array having an R-shaped tip. In the present invention, in the shape of the cross section orthogonal to the extending direction of the light reflecting surface lens array, the aspect ratio of the lens array, that is, the ratio (P1 / H1) between the array pitch (P1) and the height (H1) of the lens array. ), 2 to 100, preferably 2 to 50, more preferably 2 to 20, and a light-reflecting lens array having a circular cross section or a curved tip is preferably used. This is because, by setting the aspect ratio of the light reflecting surface lens array 44a within this range, the emitted light from the light emitting surface 43 can be sufficiently condensed, and further, the lens array is damaged or crushed. This is because the occurrence of white spots due to rubbing with the ink can be prevented. In other words, by setting the shape of the light reflecting surface lens array 44a within this range, the full width at half maximum of the emitted light distribution is 30 ° to 65 ° on the plane perpendicular to the XZ plane including the peak light direction in the emitted light distribution. The emitted outgoing light can be emitted. Further, this lens array may also play a role of improving the light emission rate for increasing the luminance of the entire screen and improving the straightness of light for local dimming.

光反射面レンズ列44aの配列ピッチP1は、例えば10μm〜300μm、好ましくは10μm〜150μm、より好ましくは20μm〜100μmである。また、光反射面レンズ列44aの先端部の断面形状は、曲率半径Rが25〜300μmの円弧形状或いは先端が円弧形状であって裾野の部分が直線であることが好ましいが、特に先端が円弧形状に限定されず、それに近似できる形状であってもよい。また、光反射面レンズ列44aの断面形状は、先端部以外の部分も曲線形状とされてもよく、例えばサインカーブなどにより表わされる波形状であってもよい。   The arrangement pitch P1 of the light reflecting surface lens array 44a is, for example, 10 μm to 300 μm, preferably 10 μm to 150 μm, and more preferably 20 μm to 100 μm. Further, the cross-sectional shape of the tip portion of the light reflecting surface lens array 44a is preferably an arc shape with a radius of curvature R of 25 to 300 μm or a tip end having an arc shape and a skirt portion being a straight line. The shape is not limited to the shape, and may be a shape that can approximate it. Further, the cross-sectional shape of the light reflecting surface lens array 44a may be a curved shape at portions other than the tip portion, and may be a wave shape represented by, for example, a sine curve.

特に、光出射面43に光出射制御機能構造が形成されない場合には、光反射面44に光出射制御機能構造を形成してもよい。この光出射制御機能構造は、光反射面44に光反射面レンズ列44aが形成されている場合には、光反射面レンズ列44aの表面を粗面化したり、レンズ列の上に突起構造を重畳させたものとすることができる。   In particular, when the light emission control function structure is not formed on the light emission surface 43, the light emission control function structure may be formed on the light reflection surface 44. In the light emission control function structure, when the light reflecting surface lens array 44a is formed on the light reflecting surface 44, the surface of the light reflecting surface lens array 44a is roughened, or a protrusion structure is formed on the lens array. It can be superposed.

なお、導光体4の光出射機能構造としては、上記の様な光出射面43及び/または光反射面44に形成したレンズ列、粗面或いは突起構造列と併用して、導光体4の内部に光拡散性微粒子を混入分散することで形成したものを用いることができる。また、導光体4としては、図1に示される様な全体として一様な厚さ(光出射面43の粗面の微細凹凸形状及びレンズ列形状並びに光反射面44のレンズ列形状等を無視した場合の厚さ)の板状のものの他に、X方向に関して光入射端面41から反対端面42の方へと次第に厚さが小さくなる様なくさび状のもの等の、種々の断面形状のものを使用することができる。さらに、導光体4の光出射面43の有効表示領域Fを鏡面とし、光反射面レンズ列44aの表面を粗面としたり、レンズ列の上または底の部分に突起構造を重畳させたものとしても構わない。粗面の場合、光反射面レンズ列44aの表面は、当該光反射面レンズ列の斜面を基準面として、平均傾斜角θaが0.1〜10度の範囲のものとすることが、光出射面43内での輝度の均斉度の向上を図る点から好ましい。平均傾斜角θaは、さらに好ましくは0.2〜8度の範囲であり、より好ましくは0.3〜5度の範囲である。突起構造列は高さが2μm以上であって、斜面の傾斜角度が2〜8度の範囲が好ましい。   In addition, as the light emission function structure of the light guide 4, the light guide 4 is used in combination with the lens row, the rough surface, or the projection structure row formed on the light emission surface 43 and / or the light reflection surface 44 as described above. What is formed by mixing and diffusing light diffusing fine particles inside can be used. Further, the light guide 4 has a uniform overall thickness as shown in FIG. 1 (a rough surface of the light emitting surface 43, a fine uneven shape, a lens array shape, a lens array shape of the light reflecting surface 44, etc.). In addition to the plate-like one (ignored thickness), various cross-sectional shapes such as a rust-like one whose thickness gradually decreases from the light incident end face 41 toward the opposite end face 42 in the X direction. Things can be used. Further, the effective display area F of the light emitting surface 43 of the light guide 4 is a mirror surface, the surface of the light reflecting surface lens array 44a is roughened, and a protrusion structure is superimposed on the top or bottom of the lens array It does not matter. In the case of a rough surface, the surface of the light reflecting surface lens array 44a has an average inclination angle θa in the range of 0.1 to 10 degrees with the slope of the light reflecting surface lens array as a reference surface. This is preferable from the viewpoint of improving the uniformity of luminance within the surface 43. The average inclination angle θa is more preferably in the range of 0.2 to 8 degrees, and more preferably in the range of 0.3 to 5 degrees. It is preferable that the protrusion structure row has a height of 2 μm or more and a slope angle of 2 to 8 degrees.

導光体4の厚さは例えば0.3〜10mmである。また、導光体4の反対端面42と光入射端面41との間の距離(導光距離)は350mm以上である。   The thickness of the light guide 4 is, for example, 0.3 to 10 mm. The distance (light guide distance) between the opposite end face 42 of the light guide 4 and the light incident end face 41 is 350 mm or more.

導光体4は、ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂からなる。メタクリル樹脂は、光透過率が高く、耐熱性、力学的特性及び成形加工性に優れている。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが80重量%以上であるものが好ましい。   The light guide 4 is made of a methacrylic resin containing a bluing agent. Methacrylic resin has high light transmittance and is excellent in heat resistance, mechanical properties, and moldability. Such a methacrylic resin is a resin mainly composed of methyl methacrylate, and preferably has a methyl methacrylate content of 80% by weight or more.

導光体4に含まれるブルーイング剤としては、特に制限はなく、一般に知られるキナクリドン系化合物、アントラキノン系化合物等の有機色素を挙げることができる。特に、一般的にはアントラキノン系染料が入手容易であり好ましい。市販されているブルーイング剤としては、例えば、「Solvent Violet13」〔商品名:「マクロレックスバイオレットB」(バイエル社製)、商品名:「ダイアレジンブルーG」(三菱化学製)、商品名:「スミプラストバイオレットB」(住友化学工業製)など〕、「Solvent Violet31」〔商品名:「ダイアレジンバイオレットD」(三菱化学製)〕、「Solvent Violet33」〔商品名:「ダイアレジンブルーJ」(三菱化学製)〕、「Solvent Blue94」〔商品名:「ダイアレジンブルーN」(三菱化学製)〕、「Solvent Violet36」〔商品名:「マクロレックスバイオレット3R」(バイエル社製)〕、「Solvent Blue97」〔商品名:「マクロレックスバイオレットRR」(バイエル社製)〕、「Solvent Blue45」〔商品名:「テトラゾールブルーRLS」(サンド社製)〕等を使用することができる。   The bluing agent contained in the light guide 4 is not particularly limited, and examples thereof include generally known organic dyes such as quinacridone compounds and anthraquinone compounds. In particular, anthraquinone dyes are generally preferred because they are readily available. Commercially available bluing agents include, for example, “Solvent Violet 13” [trade name: “Macrolex Violet B” (manufactured by Bayer), trade name: “Diaresin Blue G” (manufactured by Mitsubishi Chemical), trade name: "Sumiplast Violet B" (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), "Solvent Violet 31" [trade name: "Diaresin Violet D" (manufactured by Mitsubishi Chemical)], "Solvent Violet 33" [trade name: "Diaresin Blue J" (Mitsubishi Chemical)], "Solvent Blue 94" [trade name: "Diaresin Blue N" (Mitsubishi Chemical)], "Solvent Violet 36" (trade name: "Macrolex Violet 3R" (Bayer)), " "Solvent Blue 97" [Brand name: "Macro Tsu box Violet RR "(manufactured by Bayer AG)]," Solvent Blue45 "[trade name: it is possible to use the" (manufactured by Sandoz) tetrazole Blue RLS "] and the like.

導光体4のメタクリル樹脂へのブルーイング剤の添加は、次のようにして行うことができる。すなわち、導光体4の製造は、次のようにして行うことができる。   The addition of the bluing agent to the methacrylic resin of the light guide 4 can be performed as follows. That is, the light guide 4 can be manufactured as follows.

先ず、ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂ペレットを作製する第1工程を行う。この第1工程では、公知の方法によりメタクリル酸エステルを含む重合用組成物を重合反応させることでメタクリル樹脂を得るに際して、重合性組成物中にブルーイング剤を充分均等に分散するように含有させてもよいし、重合工程後のペレット化工程におけるスクリュータイプの押出機の混練過程でブルーイング剤を充分均等に分散するように含有させてもよい。得られた重合体すなわちメタクリル樹脂はペレットの形態とされる。該メタクリル樹脂ペレット中において、ブルーイング剤は充分均等に分散されている。   First, the 1st process which produces the methacryl resin pellet containing a bluing agent is performed. In this first step, when a methacrylic resin is obtained by polymerizing a polymerization composition containing a methacrylic acid ester by a known method, a blueing agent is contained in the polymerizable composition so as to be sufficiently evenly dispersed. Alternatively, the bluing agent may be contained so as to be sufficiently evenly dispersed in the kneading process of the screw type extruder in the pelletizing step after the polymerization step. The obtained polymer, ie methacrylic resin, is in the form of pellets. In the methacrylic resin pellets, the bluing agent is sufficiently evenly dispersed.

次に、該メタクリル樹脂ペレットを成形用素材として用いて、公知の射出成形または押し出し成形により、導光体を得る第2工程を行う。この第2工程で得られた導光体においては、ブルーイング剤は充分均等に分散されて含有されている。   Next, the 2nd process of obtaining a light guide by well-known injection molding or extrusion molding is performed using this methacrylic resin pellet as a forming material. In the light guide obtained in the second step, the bluing agent is contained sufficiently evenly dispersed.

メタクリル樹脂中のブルーイング剤の含有量は、次のような光学的条件が満たされるように、適宜設定される。   The content of the bluing agent in the methacrylic resin is appropriately set so that the following optical conditions are satisfied.

すなわち、光入射端面41から反対端面42までの距離での、波長440nm〜460nmの第1波長帯域の平均分光透過率T1[%]と、波長510nm〜550nmの第2波長帯域の平均分光透過率T2[%]と、波長620nm〜660nmの第3波長帯域の平均分光透過率T3[%]との関係において、T2及びT3の平均値とT1との差が4[%]以下であるようにする。   That is, the average spectral transmittance T1 [%] in the first wavelength band of wavelengths 440 nm to 460 nm and the average spectral transmittance of the second wavelength band in the wavelengths 510 nm to 550 nm at the distance from the light incident end face 41 to the opposite end face 42. In the relationship between T2 [%] and the average spectral transmittance T3 [%] in the third wavelength band of wavelengths 620 nm to 660 nm, the difference between the average value of T2 and T3 and T1 is 4 [%] or less. To do.

ここで、平均分光透過率T1〜T3の測定は、光出射制御機能構造を付与した導光体で行うのではなく、たとえば、光出射制御機能構造等の表面構造を形成する前の平板状導光板(光入射端面41及び反対端面42は形成されている)と同様な平板状導光板からなる試料を用いて行うことができる。測定に際しては、平行光を入射し、その透過光量を測定することによって行うことができる。具体的には、T1〜T3の測定は、分光光度計(例えば日立社製の分光光度計U−4100)を用いて行うことができる。実際には、測定対象である平板状導光板(光出射制御機能構造なし、側面は鏡面化)の光入射端面対応の端面に断面四角形の平行光を入射し、その反対端面を積分球に挿入して、光の透過減衰量を測定する。   Here, the measurement of the average spectral transmittances T1 to T3 is not performed by the light guide having the light emission control function structure, but, for example, the plate-shaped guide before the surface structure such as the light emission control function structure is formed. This can be performed using a sample made of a flat light guide plate similar to the light plate (the light incident end surface 41 and the opposite end surface 42 are formed). Measurement can be performed by entering parallel light and measuring the amount of transmitted light. Specifically, the measurement of T1 to T3 can be performed using a spectrophotometer (for example, a spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi, Ltd.). Actually, parallel light with a square cross section is incident on the end face corresponding to the light incident end face of the flat light guide plate (no light emission control function structure, side surface is mirrored), and the opposite end face is inserted into the integrating sphere. Then, the transmission attenuation amount of light is measured.

メタクリル樹脂中のブルーイング剤の含有量が少な過ぎると、黄変発生(イエローシフト)を十分に解消することができなくなる傾向にある。また、メタクリル樹脂中のブルーイング剤の含有量が多過ぎると、ブルーイング剤による光吸収が強くなり、透過率が低下する傾向にある。透過率が低下した場合、LEDの数を増やす方法、LED駆動電流を増加させ、1個のLEDからの光量を増やす方法が考えられるが、ブルーイング剤の含有量の上限は、所望の距離において、T1〜T3の値が70%未満とならないことである。現状では、LEDの光量アップ及びLED個数のアップにより総光量を上げ、均斉度を保つことが必要であるが、均斉度を確保するために行う光出射制御機能構造のグラデーションは、T1〜T3が70%未満では非常に難しくなる。   If the content of the blueing agent in the methacrylic resin is too small, yellowing (yellow shift) tends not to be sufficiently eliminated. Moreover, when there is too much content of the bluing agent in a methacryl resin, the light absorption by a bluing agent will become strong and it exists in the tendency for the transmittance | permeability to fall. When the transmittance decreases, a method of increasing the number of LEDs and a method of increasing the LED drive current and increasing the amount of light from one LED can be considered, but the upper limit of the content of the bluing agent is at a desired distance , T1 to T3 are not less than 70%. At present, it is necessary to increase the total light amount and maintain the uniformity by increasing the amount of LEDs and the number of LEDs, but the gradation of the light emission control function structure performed to ensure the uniformity is T1-T3. Below 70% it becomes very difficult.

導光体4の粗面の表面構造やレンズ列等の表面構造を形成するに際しては、透明メタクリル樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を表面に形成し、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個のメタクリル樹脂からなる透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能(メタ)アクリル化合物、ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル類、アリル化合物、(メタ)アクリル酸の金属塩等を使用することができる。   When forming a rough surface structure of the light guide 4 or a surface structure such as a lens array, a transparent methacrylic resin plate may be formed by hot pressing using a mold member having a desired surface structure. The shape may be imparted simultaneously with molding by injection molding or the like. The structural surface can also be formed using heat or a photocurable resin. Furthermore, active energy ray curable type on a transparent substrate such as a transparent film or sheet made of silicone resin, urethane resin, polyester resin, acrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride resin, polymethacrylimide resin, etc. A rough surface structure made of resin or a lens array arrangement structure may be formed on the surface, and such a sheet may be bonded and integrated on a transparent substrate made of a separate methacrylic resin by a method such as adhesion or fusion. As the active energy ray-curable resin, polyfunctional (meth) acrylic compounds, vinyl compounds, (meth) acrylic acid esters, allyl compounds, (meth) acrylic acid metal salts, and the like can be used.

(光偏向素子)
光偏向素子6は、導光体4の光出射面43上に配置されている。光偏向素子6の2つの主面は、それぞれ全体としてXY面と略平行に位置する。2つの主面のうちの一方(導光体の光出射面43と対向する主面)は入光面61とされており、他方が出光面62とされている。出光面62は、導光体4の光出射面43と平行な平坦面または粗面とされている。入光面61は、多数のプリズム列65が互いに平行に配列されたプリズム列形成面とされている。
(Light deflection element)
The light deflection element 6 is disposed on the light emitting surface 43 of the light guide 4. The two main surfaces of the light deflection element 6 are each positioned substantially parallel to the XY plane as a whole. One of the two main surfaces (the main surface facing the light emitting surface 43 of the light guide) is a light incident surface 61, and the other is a light emitting surface 62. The light exit surface 62 is a flat or rough surface parallel to the light exit surface 43 of the light guide 4. The light incident surface 61 is a prism row forming surface in which a large number of prism rows 65 are arranged in parallel to each other.

入光面61のプリズム列65は、LEDの配列方向と略平行のY方向に延び、互いに平行に形成されている(すなわち、入光面61には導光体光入射端面41に沿って互いに平行に配列された複数のプリズム列65が形成されている)。プリズム列65の配列ピッチP2は、10μm〜100μmの範囲とすることが好ましく、より好ましくは10μm〜80μm、さらに好ましくは20μm〜70μmの範囲である。また、プリズム列65の頂角は、30°〜80°の範囲とすることが好ましく、より好ましくは40°〜70°の範囲である。   The prism rows 65 of the light incident surface 61 extend in the Y direction substantially parallel to the LED arrangement direction, and are formed in parallel to each other (that is, the light incident surface 61 is mutually aligned along the light guide light incident end surface 41). A plurality of prism rows 65 arranged in parallel are formed). The arrangement pitch P2 of the prism rows 65 is preferably in the range of 10 μm to 100 μm, more preferably in the range of 10 μm to 80 μm, and still more preferably in the range of 20 μm to 70 μm. The apex angle of the prism row 65 is preferably in the range of 30 ° to 80 °, more preferably in the range of 40 ° to 70 °.

光偏向素子6においては、所望の形状のプリズム列を精確に作製し、安定した光学性能を得るとともに、組立作業時や光源装置としての使用時におけるプリズム列頂部の摩耗や変形を抑止する目的で、プリズム列の頂部に頂部平坦部あるいは頂部曲面部を形成してもよい。この場合、頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は、3μm以下とすることが、面光源装置としての輝度の低下やスティッキングによる輝度の不均一パターンの発生を抑止する観点から好ましく、より好ましくは頂部平坦部あるいは頂部曲面部の幅は2μm以下であり、さらに好ましくは1μm以下である。   In the light deflecting element 6, a prism array having a desired shape is accurately manufactured to obtain stable optical performance and to suppress wear and deformation of the top of the prism array during assembly work or use as a light source device. The top flat portion or the top curved surface portion may be formed at the top of the prism row. In this case, the width of the top flat part or the top curved surface part is preferably 3 μm or less from the viewpoint of suppressing the reduction in brightness as a surface light source device and the occurrence of uneven brightness patterns due to sticking, and more preferably the top part. The width of the flat part or the top curved part is 2 μm or less, more preferably 1 μm or less.

光偏向素子6の厚さは、例えば30〜350μmである。   The thickness of the light deflection element 6 is, for example, 30 to 350 μm.

図4には、光偏向素子6による光偏向の様子が示されている。この図は、XZ面内での導光体4からのピーク出射光(出射光分布のピークに対応する光)の進行方向を示すものである。導光体4の光出射面43の特に有効表示領域Fから斜めに出射される光は、光偏向素子6のプリズム列65の第1面へ入射し第2面により全反射されて、導光体4からの出射光の指向性をほぼ維持したまま出光面62の略法線の方向に出射する。これにより、XZ面内では、出光面62の法線の方向において高い輝度を得ることができる。   FIG. 4 shows a state of light deflection by the light deflection element 6. This figure shows the traveling direction of the peak outgoing light (light corresponding to the peak of the outgoing light distribution) from the light guide 4 in the XZ plane. The light emitted obliquely from the effective display area F of the light emitting surface 43 of the light guide 4 is incident on the first surface of the prism array 65 of the light deflection element 6 and is totally reflected by the second surface to guide the light. The light emitted from the body 4 is emitted in the direction of the normal line of the light exit surface 62 while maintaining the directivity of the light. Thereby, in the XZ plane, high luminance can be obtained in the direction of the normal line of the light exit surface 62.

光偏向素子6は、導光体4からの出射光を目的の方向に偏向(変角)させる機能を果たすものであり、上記の様な指向性の高い光を出射する導光体4と組み合わせる場合には、少なくとも一方の面に多数のレンズ単位が並列して形成されたレンズ面を有するレンズシートを使用することが好ましい。レンズシートに形成されるレンズ形状は、目的に応じて種々のものが使用され、例えば、プリズム形状、レンチキュラーレンズ形状、フライアイレンズ形状、波型形状等が挙げられる。中でも断面略三角形状の多数のプリズム列が並列に配置されたプリズムシートが特に好ましい。但し、プリズム列を構成する2つのプリズム面の少なくとも一方は、断面形状が複数の直線からなるものまたは1つ以上の曲線からなるもの或いは1つ以上の直線と1つ以上の曲線との組合せからなるものであっても良い。   The light deflection element 6 functions to deflect (change angle) the light emitted from the light guide 4 in a target direction, and is combined with the light guide 4 that emits light having high directivity as described above. In some cases, it is preferable to use a lens sheet having a lens surface in which a large number of lens units are formed in parallel on at least one surface. Various lens shapes are used depending on the purpose, and examples thereof include a prism shape, a lenticular lens shape, a fly-eye lens shape, and a wave shape. Among them, a prism sheet in which a large number of prism rows having a substantially triangular cross section are arranged in parallel is particularly preferable. However, at least one of the two prism surfaces constituting the prism row has a cross-sectional shape consisting of a plurality of straight lines, one or more curves, or a combination of one or more straight lines and one or more curves. It may be.

光偏向素子6は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、環状ポリオレフィン樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率が高く、耐熱性、力学的特性及び成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが80重量%以上であるものが好ましい。光偏光素子6の粗面の表面構造やプリズム列等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能(メタ)アクリル化合物、ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル類、アリル化合物、(メタ)アクリル酸の金属塩等を使用することができる。   The light deflection element 6 can be made of a synthetic resin having a high light transmittance. Examples of such synthetic resins include methacrylic resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins, vinyl chloride resins, and cyclic polyolefin resins. In particular, a methacrylic resin is optimal because it has high light transmittance, excellent heat resistance, mechanical properties, and moldability. Such a methacrylic resin is a resin mainly composed of methyl methacrylate, and preferably has a methyl methacrylate content of 80% by weight or more. When forming the surface structure of the light polarizing element 6 such as a rough surface or a prism array, the transparent synthetic resin plate may be formed by hot pressing using a mold member having a desired surface structure. The shape may be imparted simultaneously with the molding by screen printing, extrusion molding, injection molding, or the like. The structural surface can also be formed using heat or a photocurable resin. Furthermore, on a transparent substrate such as a polyester film, acrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride resin, polymethacrylamide resin, or other transparent substrate or rough surface structure made of an active energy ray curable resin. Moreover, a lens array arrangement structure may be formed on the surface, or such a sheet may be bonded and integrated on a separate transparent base material by a method such as adhesion or fusion. As the active energy ray-curable resin, polyfunctional (meth) acrylic compounds, vinyl compounds, (meth) acrylic acid esters, allyl compounds, (meth) acrylic acid metal salts, and the like can be used.

(光反射素子)
光反射素子8としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子8として光反射素子に代えて、導光体4の光反射面44に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。尚、導光体4の光入射端面として利用される端面以外の端面にも反射部材を付することが好ましい。
(Light reflecting element)
As the light reflecting element 8, for example, a plastic sheet having a metal vapor deposition reflecting layer on the surface can be used. In the present invention, it is also possible to use a light reflecting layer or the like formed on the light reflecting surface 44 of the light guide 4 by metal deposition or the like instead of the light reflecting element as the light reflecting element 8. In addition, it is preferable to attach a reflection member also to end surfaces other than the end surface utilized as the light-incidence end surface of the light guide 4.

(液晶表示装置)
以上のような白色発光LED光源からなる一次光源2、導光体4、光偏向素子6及び光反射素子8からなる面光源装置の発光面(光偏向素子6の出光面62)上に、透過型液晶表示素子等の表示素子を配置することにより液晶表示装置等の表示装置が構成される。図1において、符号Fは、面光源装置と組み合わせて使用される表示素子の有効表示の領域に対応する当該面光源装置の上記有効表示領域を示す。
(Liquid crystal display device)
Transmission is performed on the light emitting surface (the light exit surface 62 of the light deflecting element 6) of the surface light source device composed of the primary light source 2, the light guide 4, the light deflecting element 6, and the light reflecting element 8 composed of the white light emitting LED light source as described above. A display device such as a liquid crystal display device is configured by arranging display elements such as liquid crystal display elements. In FIG. 1, the symbol F indicates the effective display area of the surface light source device corresponding to the effective display area of the display element used in combination with the surface light source device.

液晶表示装置等の表示装置は、図1における上方から観察者により観察される。十分にコリメートされた狭い分布の光を面光源装置から液晶表示素子に入射させることができるため、液晶表示素子での階調反転等がなく明るさ、色相の均一性の良好な画像表示が得られるとともに、所望の方向に集中した光照射が得られ、この方向の照明に対する一次光源の発光光量の利用効率を高めることができる。また、入射端面近傍の輝度ムラの発生が防止されることから、額縁部分を小さくし、より大画面・高品質・低消費電力な液晶表示装置を提供することができる。   A display device such as a liquid crystal display device is observed by an observer from above in FIG. A sufficiently collimated light with a narrow distribution can be made incident on the liquid crystal display element from the surface light source device, so that an image display with good brightness and hue uniformity can be obtained without gradation inversion on the liquid crystal display element. In addition, light irradiation concentrated in a desired direction can be obtained, and the use efficiency of the light emission amount of the primary light source for illumination in this direction can be enhanced. Further, since occurrence of luminance unevenness in the vicinity of the incident end face is prevented, a frame portion can be reduced, and a liquid crystal display device with a larger screen, higher quality, and lower power consumption can be provided.

なお、図4に示されるように、光偏向素子6の出光面62上に、光拡散素子7を隣接配置することができる。この光拡散素子7により、画像表示の品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑などを抑止し、画像表示の品質を向上させることができる。光拡散素子7は、光拡散材を混入したシート状のものとすることができ、光偏向素子6の出光面62側にて該光偏向素子6に接合などにより一体化させてもよいし、光偏向素子6上に載置してもよい。光偏向素子6上に載置する場合には、光偏向素子6とのスティッキング防止のために、光拡散素子の光偏向素子6と対向する側の面(光入射側の面)に凹凸構造を付与することが好ましい。更に、光拡散素子7の光出射側の面にも、その上に配置される液晶表示素子との間でのスティッキング防止のために、凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、十点平均粗さが好ましくは0.7°以上、更に好ましくは1.0°以上、より好ましくは1.5°以上となるような構造とすることができる。   As shown in FIG. 4, the light diffusing element 7 can be adjacently disposed on the light exit surface 62 of the light deflecting element 6. The light diffusing element 7 can suppress glare, brightness spots, and the like, which cause deterioration in image display quality, and improve image display quality. The light diffusing element 7 may be a sheet-like material mixed with a light diffusing material, and may be integrated with the light deflecting element 6 by bonding or the like on the light exit surface 62 side of the light deflecting element 6, It may be placed on the light deflection element 6. When placed on the light deflection element 6, in order to prevent sticking with the light deflection element 6, a concavo-convex structure is formed on the surface of the light diffusion element facing the light deflection element 6 (surface on the light incident side). It is preferable to give. Furthermore, it is preferable to provide a concavo-convex structure on the light emitting side surface of the light diffusing element 7 in order to prevent sticking with the liquid crystal display element disposed thereon. This concavo-convex structure can have a ten-point average roughness of preferably 0.7 ° or more, more preferably 1.0 ° or more, and more preferably 1.5 ° or more.

以上の第1の実施形態においては、導光体4は、ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂からなり、該メタクリル樹脂が上記特定の分光透過率分布を持つようにしている。このため、導光距離が長く、透過率低下が少なく、光出射面における部分的な出射光黄変の発生が抑制された片端入力式面光源装置用の導光体が提供される。また、本実施形態によれば、以上のような面光源装置用導光体を用いて構成される面光源装置の面発光ひいては該面光源装置を用いて構成される液晶表示装置などの表示装置の表示画像における部分的な輝度低下または部分的な色ずれの発生を抑制することができる。   In the first embodiment described above, the light guide 4 is made of a methacrylic resin containing a bluing agent, and the methacrylic resin has the specific spectral transmittance distribution. For this reason, the light guide for a one-end input type surface light source device is provided in which the light guide distance is long, the transmittance decrease is small, and the occurrence of partial emission light yellowing on the light exit surface is suppressed. Further, according to the present embodiment, a surface light source of a surface light source device configured using the light guide for the surface light source device as described above, and thus a display device such as a liquid crystal display device configured using the surface light source device. It is possible to suppress the occurrence of partial luminance reduction or partial color shift in the display image.

第1の実施形態では、光偏向素子として入光面側をプリズム列形成面としたものを用いた光学系を選択したが、光偏向素子の出光面側をプリズム列形成面としたものを用いた光学系を選択しても良い。その場合の導光体は、光出射面は光の出射率向上、光の直進性向上、視野角の制御のためのレンズ列、光反射面は白色の印刷ドット或いは、レーザー等で凹凸加工したドットが光出射制御機能構造として用いられる。この場合は、光偏向素子としてプリズム列を形成したシートと導光体との間に位置する拡散シートも用いられる。   In the first embodiment, an optical system using a light deflection element having a light incident surface side as a prism row forming surface is selected, but a light deflection element having a light emission surface side as a prism row forming surface is used. The optical system used may be selected. In this case, the light guide has a light output surface with improved light output rate, straight light advancement, a lens array for controlling the viewing angle, and the light reflection surface is processed with irregularities with white printing dots or lasers. Dots are used as the light emission control function structure. In this case, a diffusion sheet positioned between the light guide and the sheet on which the prism row is formed as the light deflection element is also used.

[第2の実施形態]
図5は本発明によるエッジライト方式面光源装置の第2の実施形態における導光体(即ち本発明による面光源装置用導光体の第2の実施形態)を一次光源とともに示す模式的断面図である。図5は、上記第1の実施形態の図2に対応する断面を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a light guide (that is, a second embodiment of a light guide for a surface light source device according to the present invention) in a second embodiment of an edge light type surface light source device according to the present invention together with a primary light source. It is. FIG. 5 shows a cross section corresponding to FIG. 2 of the first embodiment.

第1の実施形態が片端入力式であるのに対して、本第2の実施形態は両端入力式である点で第1の実施形態と異なる。以下、主として第1の実施形態と異なる事項について説明し、第1の実施形態と共通の事項については説明を省略する。   Whereas the first embodiment is a one-end input type, the second embodiment is different from the first embodiment in that it is a both-end input type. Hereinafter, items different from the first embodiment will be mainly described, and description of items common to the first embodiment will be omitted.

本実施形態では、白色発光LED光源からなる一次光源として、第1の一次光源2A及び第2の一次光源2Bが用いられている。また、導光体4は、互いに反対側に位置する第1の光入射端面41A及び第2の光入射端面41Bを有する。第1の光入射端面41Aには、隣接配置された第1の一次光源2Aから発せられる光が入射する。第2の光入射端面41Bには、隣接配置された第2の一次光源2Bから発せられる光が入射する。   In the present embodiment, the first primary light source 2A and the second primary light source 2B are used as the primary light source composed of the white light emitting LED light source. The light guide 4 has a first light incident end surface 41A and a second light incident end surface 41B located on opposite sides. Light emitted from the adjacent first primary light source 2A is incident on the first light incident end face 41A. Light emitted from the adjacent second primary light source 2B is incident on the second light incident end face 41B.

第1の光入射端面41Aと第2の光入射端面41Bとの間の距離(導光距離の2倍の距離)は、500mm以上である。   The distance between the first light incident end face 41A and the second light incident end face 41B (a distance twice as long as the light guide distance) is 500 mm or more.

導光体において、メタクリル樹脂中のブルーイング剤の含有量は、次のような光学的条件が満たされるように、適宜設定される。すなわち、第1の光入射端面41Aから第2の光入射端面41Bまでの距離の半分の距離での、波長440nm〜460nmの第1波長帯域の平均分光透過率T1’[%]と、波長510nm〜550nmの第2波長帯域の平均分光透過率T2’[%]と、波長620nm〜660nmの第3波長帯域の平均分光透過率T3’[%]との関係において、T2’及びT3’の平均値とT1’との差が4[%]以下であるようにする。   In the light guide, the content of the bluing agent in the methacrylic resin is appropriately set so that the following optical conditions are satisfied. That is, the average spectral transmittance T1 ′ [%] in the first wavelength band of wavelengths 440 nm to 460 nm and the wavelength 510 nm at a distance half the distance from the first light incident end surface 41A to the second light incident end surface 41B. In the relationship between the average spectral transmittance T2 ′ [%] of the second wavelength band of ˜550 nm and the average spectral transmittance T3 ′ [%] of the third wavelength band of the wavelengths 620 nm to 660 nm, the average of T2 ′ and T3 ′ The difference between the value and T1 ′ is set to 4 [%] or less.

ここで、平均分光透過率T1’〜T3’の測定は、光出射制御機能構造を付与した導光体で行うのではなく、たとえば、光出射制御機能構造等の表面構造を形成する前の平板状導光板(第1の光入射端面41A及び第2の光入射端面41Bは形成されている)と同様な導光板を第1の光入射端面41A側と第2の光入射端面41B側とに2分割して得られる何れかの分割部分からなる試料を用いて行うことができる。測定に際しては、平行光を入射し、その透過光量を測定することによって行うことができる。具体的には、T1’〜T3’の測定は、T1〜T3の測定と同様にして、分光光度計(例えば日立社製の分光光度計U−4100)を用いて行うことができる。   Here, the average spectral transmittances T1 ′ to T3 ′ are not measured by the light guide provided with the light emission control function structure, but, for example, a flat plate before the surface structure such as the light emission control function structure is formed. The same light guide plate as the light guide plate (the first light incident end surface 41A and the second light incident end surface 41B are formed) is provided on the first light incident end surface 41A side and the second light incident end surface 41B side. It can be performed using a sample composed of any divided portion obtained by dividing into two. Measurement can be performed by entering parallel light and measuring the amount of transmitted light. Specifically, the measurement of T1 'to T3' can be performed using a spectrophotometer (for example, a spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi, Ltd.) in the same manner as the measurement of T1 to T3.

尚、上記第1の実施形態では、導光体の形状につき、X方向に関して光入射端面41から反対端面42の方へと次第に厚さが小さくなる様なくさび状のものが例示されている。これに対応して、本第2の実施形態では、導光体の形状につき、X方向に関して第1及び第2の光入射端面41A,41Bからそれぞれ導光体中央の方へと次第に厚さが小さくなる様な形状を例示することができる。   In the first embodiment, the shape of the light guide is exemplified as a rust-like shape such that the thickness gradually decreases from the light incident end face 41 toward the opposite end face 42 in the X direction. Correspondingly, in the second embodiment, the thickness of the light guide gradually increases from the first and second light incident end faces 41A and 41B toward the center of the light guide in the X direction. A shape that can be reduced can be exemplified.

その他は、実質上、上記第1の実施形態と同様である。   Others are substantially the same as those in the first embodiment.

以上の第2の実施形態においては、導光体4は、ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂からなり、該メタクリル樹脂が上記特定の分光透過率分布を持つようにしている。このため、導光距離が長く、透過率低下が少なく、光出射面における部分的な出射光黄変の発生が抑制された両端入力式面光源装置用導光体が提供される。また、本実施形態によれば、以上のような面光源装置用導光体を用いて構成される面光源装置の面発光ひいては該面光源装置を用いて構成される液晶表示装置などの表示装置の表示画像における部分的な輝度低下または部分的な色ずれの発生を抑制することができる。   In the above 2nd Embodiment, the light guide 4 consists of a methacryl resin containing a bluing agent, and this methacryl resin is made to have the said specific spectral transmittance distribution. For this reason, the light guide for a double-sided input type surface light source device is provided in which the light guide distance is long, the transmittance decrease is small, and the occurrence of partial emission light yellowing on the light exit surface is suppressed. Further, according to the present embodiment, a surface light source of a surface light source device configured using the light guide for the surface light source device as described above, and thus a display device such as a liquid crystal display device configured using the surface light source device. It is possible to suppress the occurrence of partial luminance reduction or partial color shift in the display image.

上記の説明により、本発明の実施形態について詳細な説明を行ったが、本発明は上述の説明に限定されるものではなく、種々の変更が加えられても構わない。例えば、導光体の光出射面の光入射端面近傍に、光出射面のその他の部分とは異なる形状のレンズ列が併設されても構わない。   Although the embodiment of the present invention has been described in detail with the above description, the present invention is not limited to the above description, and various modifications may be made. For example, a lens array having a shape different from that of other portions of the light emitting surface may be provided near the light incident end surface of the light emitting surface of the light guide.

以下、実施例及び比較例によって本発明を説明する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples.

[実施例1]
ブルーイング剤「ダイアレジンブルーN」(三菱化学製商品名)20ppbを含むメタクリル樹脂ペレットを作製する第1工程を行った。この第1工程では、公知の方法によりメタクリル酸エステルを含む重合用組成物を重合反応させることでメタクリル樹脂「VH#001」(三菱レイヨン製商品名)を得るに際して、重合性組成物中にブルーイング剤を充分均等に分散するように含有させた。得られた重合体すなわちメタクリル樹脂は、ペレットの形態とされた。該メタクリル樹脂ペレット中において、ブルーイング剤は充分均等に分散されて含有されていた。
[Example 1]
The first step of producing a methacrylic resin pellet containing 20 ppb of the blueing agent “Diaresin Blue N” (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical) was performed. In this first step, when a methacrylic resin “VH # 001” (trade name, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) is obtained by polymerizing a polymerization composition containing a methacrylic ester by a known method, blue is contained in the polymerizable composition. Ingredients were included so that they were sufficiently evenly dispersed. The resulting polymer, ie methacrylic resin, was in the form of pellets. In the methacrylic resin pellets, the bluing agent was sufficiently dispersed and contained.

ブルーイング剤の不均一分散の影響は、全体の光透過率、特に短波長での光透過率の減衰という形で現れる。さらにブルーイング剤の凝集が起こると、導光体の輝点として観察される。同じ条件で測定したT1の値に3%以上の開きがある場合には、分散の度合いが悪いものと想像される。   The effect of non-uniform dispersion of the bluing agent appears in the form of attenuation of the overall light transmission, especially light transmission at short wavelengths. Further, when aggregation of the bluing agent occurs, it is observed as a bright spot of the light guide. If the T1 value measured under the same conditions has a gap of 3% or more, it is assumed that the degree of dispersion is poor.

以上のようにして得られたメタクリル樹脂ペレットを成形用素材として用いて、公知の射出成形により、上記第1の実施形態に属する導光体を得る第2工程を行った。成形は、シリンダ温度250℃で、型部材温度50℃の条件で実施した。導光体の寸法は、X方向600mm×Y方向50mm×Z方向5mmであった。この第2工程で得られた導光体においては、ブルーイング剤は充分均等に分散されて含有されていた。   Using the methacrylic resin pellets obtained as described above as a molding material, a second step of obtaining a light guide belonging to the first embodiment was performed by known injection molding. Molding was performed under the conditions of a cylinder temperature of 250 ° C. and a mold member temperature of 50 ° C. The dimensions of the light guide were 600 mm in the X direction × 50 mm in the Y direction × 5 mm in the Z direction. In the light guide obtained in the second step, the bluing agent was contained sufficiently uniformly dispersed.

実際の導光体の光入射端面から各距離の位置における出射光の色度は、光出射制御機能構造等の表面構造を付与しない場合(即ち光出射制御機能構造等の表面構造を形成する前の平板状導光板)における、その位置での透過光の色度と同じと考えられるので、実際の導光体とは別に、同様にして、透過光の強度及び色度の測定のための試料用の平板状導光板を得た。平板状導光板のすべての表面は鏡面とした。   The chromaticity of the emitted light at each distance from the light incident end face of the light guide is not provided with a surface structure such as a light emission control function structure (that is, before forming a surface structure such as a light emission control function structure). In the same way, the sample for measuring the intensity and chromaticity of the transmitted light separately from the actual light guide. A flat light guide plate was obtained. All surfaces of the flat light guide plate were mirror surfaces.

得られた平板状導光板の光入射端面対応の端面に断面4×6mmの四角形状の平行光を垂直入射させ、反対端面対応の端面から出射する光について、波長440nm〜460nmの第1波長帯域における平均分光透過率T1[%]、波長510nm〜550nmの第2波長帯域における平均分光透過率T2[%]、及び波長620nm〜660nmの第3波長帯域における平均分光透過率T3[%]を測定した。T1は71.2[%]であり、T2は74.9[%]であり、T3は75.0[%]であり、T2及びT3の平均値75.0[%]とT1との差は3.8[%]であった。   A first wavelength band having a wavelength of 440 nm to 460 nm is applied to the light emitted from the end face corresponding to the opposite end face by causing the parallel light having a cross section of 4 × 6 mm to vertically enter the end face corresponding to the light incident end face of the obtained flat light guide plate. Measure average spectral transmittance T1 [%] in wavelength, average spectral transmittance T2 [%] in second wavelength band of wavelengths 510 nm to 550 nm, and average spectral transmittance T3 [%] in third wavelength band of wavelengths 620 nm to 660 nm did. T1 is 71.2 [%], T2 is 74.9 [%], T3 is 75.0 [%], and the difference between the average value of T2 and T3 75.0 [%] and T1 Was 3.8 [%].

光入射端面対応端面から200mmの位置での透過光の色座標xおよびyと600mmの位置での色座標xおよびyとの差Δx,Δyは、Δx=0.001、Δy=0.005であり、部分的な輝度低下または部分的な色ずれの発生は視認されなかった。   Differences Δx and Δy between the color coordinates x and y of transmitted light at a position 200 mm from the end face corresponding to the light incident end face and the color coordinates x and y at a position 600 mm are Δx = 0.001 and Δy = 0.005. There was no occurrence of partial luminance drop or partial color shift.

[比較例1]
導光体の製造に際してブルーイング剤を含有させなかったこと以外は実施例1と同様にして実施した。
[Comparative Example 1]
This was carried out in the same manner as in Example 1 except that no bluing agent was contained in the production of the light guide.

実施例1と同様にして平均分光透過率T1[%]〜T3[%]を測定した。T1は74.3[%]であり、T2は78.6[%]であり、T3は78.8[%]であり、T2及びT3の平均値78.7[%]とT1との差は4.4[%]であった。   In the same manner as in Example 1, average spectral transmittances T1 [%] to T3 [%] were measured. T1 is 74.3 [%], T2 is 78.6 [%], T3 is 78.8 [%], and the difference between the average value 78.7 [%] of T2 and T3 and T1 Was 4.4 [%].

光入射端面対応端面から200mmの位置の透過光の色座標xおよびyと600mmの位置の色座標xおよびyとの差Δx,Δyは、Δx=0.001、Δy=0.006であり、部分的な輝度低下及び部分的な色ずれが視認された。   Differences Δx and Δy between the color coordinates x and y of transmitted light at a position 200 mm from the end face corresponding to the light incident end face and the color coordinates x and y at a position 600 mm are Δx = 0.001 and Δy = 0.006, A partial brightness drop and a partial color shift were visually recognized.

[実施例2]
実施例1と同様にして、ブルーイング剤「ダイアレジンブルーN」(三菱化学製商品名)20ppbを含む実施例1とは重合開始剤量の異なるメタクリル樹脂ペレットを作製する第1工程を行った。
[Example 2]
In the same manner as in Example 1, the first step of producing methacrylic resin pellets having a polymerization initiator amount different from that in Example 1 containing 20 ppb of the blueing agent “Diaresin Blue N” (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical) was performed. .

以上のようにして得られたメタクリル樹脂ペレットを成形用素材として用いて、公知の射出成形により、上記第2の実施形態に属する導光体を得る第2工程を行った。成形は、シリンダ温度250℃で、型部材温度50℃の条件で実施した。導光体の寸法は、X方向800mm×Y方向50mm×Z方向5mmであった。この第2工程で得られた導光体においては、ブルーイング剤は充分均等に分散されて含有されていた。   Using the methacrylic resin pellets obtained as described above as a molding material, a second step of obtaining a light guide belonging to the second embodiment was performed by known injection molding. Molding was performed under the conditions of a cylinder temperature of 250 ° C. and a mold member temperature of 50 ° C. The dimensions of the light guide were X mm 800 mm × Y direction 50 mm × Z direction 5 mm. In the light guide obtained in the second step, the bluing agent was contained sufficiently uniformly dispersed.

実際の導光体の第1又は第2の光入射端面から各距離の位置における出射光の色度は、光出射制御機能構造等の表面構造を付与しない場合(即ち光出射制御機能構造等の表面構造を形成する前の平板状導光板)における、その位置での透過光の色度と同じと考えられるので、実際の導光体とは別に、同様にして、透過光の強度及び色度の測定のための試料用の平板状導光板を得た。平板状導光板のすべての表面は鏡面とした。   The chromaticity of the emitted light at each distance from the first or second light incident end face of the actual light guide is not provided with a surface structure such as a light emission control function structure (ie, a light emission control function structure or the like). In the same manner as the chromaticity of the transmitted light at that position in the flat light guide plate before forming the surface structure), the intensity and chromaticity of the transmitted light are the same as the actual light guide. A flat light guide plate for a sample for the measurement of was obtained. All surfaces of the flat light guide plate were mirror surfaces.

得られた平板状導光板を第1の光入射端面対応端面の側と第2の光入射端面対応端面の側とに2分割し、第1の光入射端面対応端面の側の分割部分からなる試料の第1の光入射端面対応の端面に断面4×6mmの四角形状の平行光を垂直入射させ、分割端面から出射する光について、波長440nm〜460nmの第1波長帯域における平均分光透過率T1’[%]、波長510nm〜550nmの第2波長帯域における平均分光透過率T2’[%]、及び波長620nm〜660nmの第3波長帯域における平均分光透過率T3’[%]を測定した。T1’は76.9[%]であり、T2’は80.0[%]であり、T3’は81.7[%]であり、T2’及びT3’の平均値80.9[%]とT1’との差は4.0[%]であった。   The obtained flat light guide plate is divided into two parts, ie, a first light incident end face corresponding end face side and a second light incident end face corresponding end face side, and is composed of a divided portion on the first light incident end face corresponding end face side. A rectangular parallel light having a cross section of 4 × 6 mm is vertically incident on the end face corresponding to the first light incident end face of the sample, and the average spectral transmittance T1 in the first wavelength band of wavelength 440 nm to 460 nm is emitted from the split end face. '[%], Average spectral transmittance T2' [%] in the second wavelength band of wavelengths 510nm to 550nm, and average spectral transmittance T3 '[%] in the third wavelength band of wavelengths 620nm to 660nm were measured. T1 ′ is 76.9 [%], T2 ′ is 80.0 [%], T3 ′ is 81.7 [%], and an average value of T2 ′ and T3 ′ is 80.9 [%]. And T1 ′ was 4.0 [%].

第1の光入射端面対応端面から200mmの位置での透過光の色座標xおよびyと400mmの位置での色座標xおよびyとの差Δx,Δyは、Δx=0.002、Δy=0.003であり、部分的な輝度低下または部分的な色ずれの発生は視認されなかった。   Differences Δx and Δy between the color coordinates x and y of transmitted light at a position 200 mm from the end face corresponding to the first light incident end face and the color coordinates x and y at a position 400 mm are Δx = 0.002 and Δy = 0. 0.003, and no partial luminance reduction or partial color shift was visually recognized.

[比較例2]
導光体の製造に際してブルーイング剤を含有させなかったこと以外は実施例2と同様にして実施した。
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 2 was performed except that the bluing agent was not included in the production of the light guide.

実施例2と同様にして平均分光透過率T1’[%]〜T3’[%]を測定した。T1’は78.2[%]であり、T2’は81.9[%]であり、T3’は83.8[%]であり、T2’及びT3’の平均値82.9[%]とT1’との差は4.7[%]であった。   In the same manner as in Example 2, average spectral transmittances T1 ′ [%] to T3 ′ [%] were measured. T1 ′ is 78.2 [%], T2 ′ is 81.9 [%], T3 ′ is 83.8 [%], and an average value of T2 ′ and T3 ′ is 82.9 [%]. And T1 ′ was 4.7 [%].

第1の光入射端面対応端面から400mmの位置の透過光の色座標xおよびyと200mmの位置の色座標xおよびyとの差Δx,Δyは、Δx=0.004、Δy=0.006であり、部分的な輝度低下及び部分的な色ずれが視認された。   Differences Δx and Δy between the color coordinates x and y of transmitted light at a position 400 mm from the end face corresponding to the first light incident end face and the color coordinates x and y at a position 200 mm are Δx = 0.004 and Δy = 0.006. Thus, a partial decrease in luminance and a partial color shift were visually recognized.

2 一次光源
2A 第1の一次光源
2B 第2の一次光源
4 導光体
41 光入射端面
41A 第1の光入射端面
41B 第2の光入射端面
42 反対端面
43 光出射面
44 光反射面
44a レンズ列
6 光偏向素子
61 入光面
61a プリズム列
62 出光面
65 プリズム列
7 光拡散素子
8 光反射素子
2 Primary light source 2A First primary light source 2B Second primary light source 4 Light guide 41 Light incident end surface 41A First light incident end surface 41B Second light incident end surface 42 Opposite end surface 43 Light emitting surface 44 Light reflecting surface 44a Lens Row 6 Light deflection element 61 Light incident surface 61a Prism row 62 Light exit surface 65 Prism row 7 Light diffusing element 8 Light reflecting element

Claims (5)

一次光源から発せられる光を導光し、且つ前記一次光源から発せられる光が入射する1つの光入射端面、導光された光の一部が出射する光出射面、及び該光出射面の反対側の光反射面を有する、板状のエッジライト方式面光源装置用導光体であって、
該導光体は前記光入射端面の反対側の反対端面を有し、該反対端面と前記光入射端面との間の距離が350mm以上であり、
前記導光体は、ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂からなり、
前記メタクリル樹脂は、前記光入射端面から前記反対端面までの距離での、波長440nm〜460nmの第1波長帯域の平均分光透過率T1[%]と、波長510nm〜550nmの第2波長帯域の平均分光透過率T2[%]と、波長620nm〜660nmの第3波長帯域の平均分光透過率T3[%]との関係において、前記T2及びT3の平均値と前記T1との差が4[%]以下となるように前記ブルーイング剤を含有し、
さらに、前記メタクリル樹脂は、前記光入射端面から前記反対端面までの距離での前記T1〜T3の値が70%未満とならないように前記ブルーイング剤を含有することを特徴とするエッジライト方式面光源装置用導光体。
One light incident end surface for guiding light emitted from the primary light source and receiving light emitted from the primary light source, a light emitting surface from which a part of the guided light is emitted, and the opposite of the light emitting surface A light guide for a plate-shaped edge light type surface light source device having a light reflecting surface on the side,
The light guide has an opposite end surface opposite to the light incident end surface, and a distance between the opposite end surface and the light incident end surface is 350 mm or more,
The light guide is made of a methacrylic resin containing a bluing agent,
The methacrylic resin has an average spectral transmittance T1 [%] of a first wavelength band of wavelengths 440 nm to 460 nm and an average of a second wavelength band of wavelengths 510 nm to 550 nm at a distance from the light incident end face to the opposite end face. In the relationship between the spectral transmittance T2 [%] and the average spectral transmittance T3 [%] in the third wavelength band of wavelengths 620 nm to 660 nm, the difference between the average value of T2 and T3 and the T1 is 4 [%]. Containing the bluing agent to be
Further, the methacrylic resin contains the bluing agent so that the values of T1 to T3 at a distance from the light incident end face to the opposite end face do not become less than 70%. Light guide for light source device.
第1及び第2の一次光源から発せられる光を導光し、且つ前記第1及び第2の一次光源から発せられる光がそれぞれ入射し互いに反対側に位置する第1及び第2の光入射端面、導光された光の一部が出射する光出射面、及び該光出射面の反対側の光反射面を有する、板状のエッジライト方式面光源装置用導光体であって、
前記第1の光入射端面と前記第2の光入射端面との間の距離が500mm以上であり、
前記導光体は、ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂からなり、
前記メタクリル樹脂は、前記第1の光入射端面から前記第2の光入射端面までの距離の半分の距離での、波長440nm〜460nmの第1波長帯域の平均分光透過率T1’[%]と、波長510nm〜550nmの第2波長帯域の平均分光透過率T2’[%]と、波長620nm〜660nmの第3波長帯域の平均分光透過率T3’[%]との関係において、前記T2’及びT3’の平均値と前記T1’との差が4[%]以下となるようにブルーイング剤を含有し、
さらに、前記メタクリル樹脂は、前記第1の光入射端面から前記第2の光入射端面までの距離の半分の距離での前記T1’〜T3’の値が70%未満とならないようにブルーイング剤を含有することを特徴とするエッジライト方式面光源装置用導光体。
First and second light incident end faces that guide light emitted from the first and second primary light sources and are incident on the opposite sides of the light emitted from the first and second primary light sources, respectively. A light guide for a plate-like edge light type surface light source device, having a light exit surface from which a part of the guided light exits, and a light reflection surface opposite to the light exit surface,
The distance between the first light incident end face and the second light incident end face is 500 mm or more,
The light guide is made of a methacrylic resin containing a bluing agent,
The methacrylic resin has an average spectral transmittance T1 ′ [%] in the first wavelength band of a wavelength of 440 nm to 460 nm at a distance half the distance from the first light incident end surface to the second light incident end surface. , In the relationship between the average spectral transmittance T2 ′ [%] of the second wavelength band of wavelengths 510nm to 550nm and the average spectral transmittance T3 ′ [%] of the third wavelength band of wavelengths 620nm to 660nm, A blueing agent is contained so that the difference between the average value of T3 ′ and the T1 ′ is 4% or less ,
Further, the methacrylic resin is a bluing agent so that the values of T1 ′ to T3 ′ at a distance half the distance from the first light incident end surface to the second light incident end surface are not less than 70%. edge light type surface light source device for the light guide, characterized in that it contains a.
請求項1に記載のエッジライト方式面光源装置用導光体と、前記光入射端面に隣接して配置された白色発光LEDからなる前記一次光源と、を備えるエッジライト方式面光源装置。   An edge light type surface light source device comprising: the light guide for an edge light type surface light source device according to claim 1; and the primary light source comprising a white light emitting LED disposed adjacent to the light incident end surface. 請求項2に記載のエッジライト方式面光源装置用導光体と、前記第1の光入射端面に隣接して配置された白色発光LEDからなる前記第1の一次光源と、前記第2の光入射端面に隣接して配置された白色発光LEDからなる前記第2の一次光源と、を備えるエッジライト方式面光源装置。   The light guide for the edge light type surface light source device according to claim 2, the first primary light source comprising the white light emitting LED disposed adjacent to the first light incident end surface, and the second light An edge light type surface light source device comprising: the second primary light source including a white light emitting LED disposed adjacent to an incident end surface. 請求項1または2に記載のエッジライト方式面光源装置用導光体を製造する方法であって、
前記ブルーイング剤を含むメタクリル樹脂ペレットを作製し、
該メタクリル樹脂ペレットを成形用素材として用いて成形することで前記エッジライト方式面光源装置用導光体を得ることを特徴とする、エッジライト方式面光源装置用導光体の製造方法。
A method for producing a light guide for an edge light type surface light source device according to claim 1 or 2,
Producing methacrylic resin pellets containing the bluing agent,
A method for producing a light guide for an edge light type surface light source device, wherein the light guide for the edge light type surface light source device is obtained by molding the methacrylic resin pellet as a molding material.
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