JPWO2008140084A1 - Liquid crystal display device, surface light source device, prism sheet, and manufacturing method thereof - Google Patents

Liquid crystal display device, surface light source device, prism sheet, and manufacturing method thereof Download PDF

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健太郎 林
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隆人 大場
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Abstract

複屈折性透光性基材（４３）とその一方の面に付加されたプリズム列形成部（４４）とを有するプリズムシートの製造方法。プリズム列形成部（４４）は基材（４３）に接する面とは反対の側の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列（４１１）が形成されている。製造方法は、基材（４３）の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、それを硬化させてプリズム列形成部（４４）を形成する工程を含む。この工程では、一次光源と、導光体と、プリズムシートと、液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、その観察側から見て、導光体の光入射端面の延びる方向に対し液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、導光体の光入射端面の延びる方向に対しプリズムシートの基材（４３）の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、プリズム列形成部（４４）を付加すべき基材（４３）の一方の面を選択する。この選択された面上にプリズム列形成部（４４）を形成する。The manufacturing method of a prism sheet which has a birefringent translucent base material (43) and the prism row formation part (44) added to the one surface. The prism row forming portion (44) has a plurality of prism rows (411) arranged in parallel to each other on the surface opposite to the surface in contact with the substrate (43). The manufacturing method includes a step of supplying an active energy ray-curable composition between one surface of the substrate (43) and the mold member and curing the composition to form a prism row forming portion (44). In this step, when a liquid crystal display device including a primary light source, a light guide, a prism sheet, and a liquid crystal display element is assembled, the light incident end face of the light guide extends as viewed from the observation side. The angle formed by the polarization transmission axis direction of the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display element with respect to the direction is x [degree], and the optical property of the base material (43) of the prism sheet with respect to the direction in which the light incident end face of the light guide extends One of the base materials (43) to which the prism array forming part (44) should be added so that the angle formed by the axis direction is y [degrees] and the value of y is closer to the value of (0.5x−46). Select the face. A prism row forming portion (44) is formed on the selected surface.

Description

本発明は、液晶表示装置、それに用いるエッジライト方式の面光源装置、およびそれに用いる光偏向素子としてのプリズムシートに関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display device, an edge light type surface light source device used therefor, and a prism sheet as a light deflection element used therefor.

近年、カラー液晶表示装置は、ノートパソコンや液晶テレビ、あるいは携帯電話や小型ゲーム機等の表示部として、種々の分野で広く使用されてきている。また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。   In recent years, color liquid crystal display devices have been widely used in various fields as display units for notebook personal computers, liquid crystal televisions, mobile phones, small game machines, and the like. In addition, with the increase in the amount of information processing, diversification of needs, compatibility with multimedia, and the like, liquid crystal display devices have been increased in screen size and definition.

液晶表示装置は、基本的に面光源装置部と液晶表示素子部とから構成されている。面光源装置部としては、液晶表示素子部の直下に一次光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面（光入射端面）に対向するように一次光源を配置したエッジライト方式のものがあり、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。   The liquid crystal display device basically includes a surface light source device portion and a liquid crystal display element portion. As the surface light source device unit, a direct light source type in which a primary light source is arranged directly under a liquid crystal display element part or an edge light type in which a primary light source is arranged so as to face a side end surface (light incident end surface) of a light guide. In view of downsizing liquid crystal display devices, edge light type surface light source devices are widely used.

エッジライト方式の面光源装置では、一次光源から発せられた光は導光体の光入射端面に入射する。導光体内に導入された光は該導光体の２つの主面での全反射を繰り返しながら該主面に沿って導光体内を進行する。導光体内を進行する光の一部は、上記主面の一方である光出射面に形成された凹凸構造により進行方向を変えられて、光出射面から導光体外へと光出射面法線方向に対して斜めの方向に出射する。尚、導光体内を進行する光の他の一部は、上記主面の他方である裏面から出射し、該裏面に対向して配置された反射シートで反射されて、再び導光体内に戻る。光出射面からその法線方向に対して斜めの方向に出射した光は、該光出射面に対向して配置された光偏向素子としてのプリズムシートに入射し、該プリズムシートにより進行方向を導光体光出射面の略法線方向に偏向される。このような偏向機能を発揮すべく、プリズムシートの入光面にて互いに平行に配列されて形成された多数のプリズム列は、導光体の光入射端面の方向に沿って延びている。プリズムシートの光出射面上には光拡散シートを配置してもよい。   In the edge light type surface light source device, the light emitted from the primary light source enters the light incident end face of the light guide. The light introduced into the light guide travels in the light guide along the main surface while repeating total reflection on the two main surfaces of the light guide. A part of the light traveling in the light guide body is changed in the traveling direction by the concavo-convex structure formed on the light emitting surface which is one of the main surfaces, and the light emitting surface normal line from the light emitting surface to the outside of the light guiding body. The light is emitted in a direction oblique to the direction. Note that another part of the light traveling in the light guide is emitted from the back surface, which is the other of the main surfaces, reflected by the reflection sheet disposed opposite to the back surface, and returned to the light guide again. . Light emitted from the light exit surface in a direction oblique to the normal direction is incident on a prism sheet as a light deflecting element disposed opposite the light exit surface, and the traveling direction is guided by the prism sheet. The light is deflected in a substantially normal direction of the light emitting surface. In order to exhibit such a deflection function, a large number of prism rows formed in parallel with each other on the light incident surface of the prism sheet extend along the direction of the light incident end surface of the light guide. A light diffusion sheet may be disposed on the light exit surface of the prism sheet.

以上のような面光源装置の発光面に近接して配置される液晶表示素子においては、表示画素を形成する画素部が多数縦横マトリックス状に配列されており、この画素部の配列ピッチと上記面光源装置のプリズムシートのプリズム列の配列ピッチとが近接する場合にはこれらによる干渉により干渉縞（モアレ）が発生することがある。モアレは画像表示の観点からは好ましくないので、その発生を防止するために、たとえば米国特許第５，２８０，３７１号明細書（特許文献１）に記載されているように、プリズムシートのプリズム列の延在方向（プリズム稜線の方向）を導光体の光入射端面の延びる方向に対して回転した（傾いた）方向にすることが行われる。   In the liquid crystal display element arranged close to the light emitting surface of the surface light source device as described above, a large number of pixel portions forming display pixels are arranged in a matrix form, and the arrangement pitch of the pixel portions and the surface When the arrangement pitch of the prism rows of the prism sheet of the light source device is close, interference fringes (moire) may occur due to interference caused by these. Moire is not preferable from the viewpoint of image display. Therefore, in order to prevent the occurrence of moire, for example, as described in US Pat. No. 5,280,371 (Patent Document 1), the prism array of the prism sheet is used. The extending direction (the direction of the prism ridge line) is set to a direction rotated (tilted) with respect to the extending direction of the light incident end face of the light guide.

一方、液晶表示素子では、液晶層及びそれに対する各画素部ごとの電圧印加のための電極を有する液晶セルの光入射側に第１の偏光板を配置し、上記面光源装置の発光面から発せられた光をして第１の偏光板を透過させることで偏光を作成し、その偏光面を液晶層により各画素部ごとに画素信号に応じて回転させ、液晶セルの光出射側に配置された第２の偏光板を通過させることで、該第２の偏光板からの出射光量による画像表示を行っている。このように、液晶表示素子においては、面光源装置の発光面から出射した光の多くは第１の偏光板により吸収されてしまい、光の利用効率が低い。このため、光の利用効率の向上が望まれている。   On the other hand, in a liquid crystal display element, a first polarizing plate is disposed on the light incident side of a liquid crystal cell having a liquid crystal layer and an electrode for applying a voltage to each pixel unit, and the light is emitted from the light emitting surface of the surface light source device. Polarized light is created by passing the first light through the first polarizing plate, and the plane of polarization is rotated according to the pixel signal for each pixel portion by the liquid crystal layer, and is disposed on the light emitting side of the liquid crystal cell. By passing the second polarizing plate, an image is displayed by the amount of light emitted from the second polarizing plate. Thus, in the liquid crystal display element, most of the light emitted from the light emitting surface of the surface light source device is absorbed by the first polarizing plate, and the light use efficiency is low. For this reason, improvement of the utilization efficiency of light is desired.

光の利用効率向上を図るため、例えば特開２００１−１６６１１６号公報（特許文献２）では液晶表示素子の第１の偏光板の偏光軸と透光性基材を通過した偏光光の偏光軸とが略同一となるようプリズムシートの稜線に対して透光性基材の偏光軸を所定の角度回転させたプリズムシートについて開示されている。
米国特許第５，２８０，３７１号明細書 特開２００１−１６６１１６号公報 In order to improve the light utilization efficiency, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-166116 (Patent Document 2), the polarization axis of the first polarizing plate of the liquid crystal display element and the polarization axis of the polarized light that has passed through the translucent substrate Discloses a prism sheet in which the polarization axis of the translucent substrate is rotated by a predetermined angle with respect to the ridgeline of the prism sheet.
US Pat. No. 5,280,371 JP 2001-166116 A

しかしながら、上記特許文献２に記載の液晶表示装置では光の利用効率は未だ十分とはいえない。   However, in the liquid crystal display device described in Patent Document 2, the light utilization efficiency is still not sufficient.

また、プリズムシートを安価に大量生産するためには、円筒形転写金型にロール状の複屈折性透光性基材を巻きつけ、転写型と複屈折性透光性基材との間に樹脂組成物を注入して活性エネルギー線や熱などにより硬化させる、いわゆる連続式の製造方法を用いることが好ましい。この連続式の製造方法には、製造される長尺のプリズムシートにおける複屈折性透光性基材の光学軸の方向が透光性基材長尺方向に対しなす角度を随意に設定できるほどの自由度はない。従って、従来の連続式のプリズムシート製造方法においては、透光性基材の光学軸の方向は、プリズムシートを用いて構成される面光源装置を用いて構成される液晶表示装置における光の利用効率の向上の観点から、必ずしも好ましいものとはなっていない。   In order to mass-produce prism sheets at low cost, a roll-shaped birefringent translucent substrate is wound around a cylindrical transfer mold, and between the transfer mold and the birefringent translucent substrate. It is preferable to use a so-called continuous production method in which the resin composition is injected and cured by active energy rays or heat. In this continuous production method, the angle formed by the direction of the optical axis of the birefringent translucent substrate in the long prism sheet to be produced with respect to the longitudinal direction of the translucent substrate can be arbitrarily set. There is no freedom. Therefore, in the conventional continuous prism sheet manufacturing method, the direction of the optical axis of the translucent base material is the use of light in a liquid crystal display device configured using a surface light source device configured using the prism sheet. From the viewpoint of improving efficiency, it is not necessarily preferable.

液晶表示装置とくに量産される液晶表示装置における光の利用効率を更に向上させることが好ましい。また、液晶表示装置とくに量産される液晶表示装置における面光源装置のプリズムシートと液晶表示素子との間のモアレ発生を抑制しながら、液晶表示装置における光の利用効率を向上させることが特に好ましい。   It is preferable to further improve the light use efficiency in a liquid crystal display device, particularly a mass-produced liquid crystal display device. In addition, it is particularly preferable to improve the light use efficiency in the liquid crystal display device while suppressing the occurrence of moire between the prism sheet of the surface light source device and the liquid crystal display element in the liquid crystal display device, particularly in a mass-produced liquid crystal display device.

本発明の目的は、以上のような技術的課題のうちのいずれかを解決する、液晶表示装置、面光源装置またはプリズムシート、もしくはその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device, a surface light source device, a prism sheet, or a method for manufacturing the same, which solves any of the above technical problems.

本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
複屈折性透光性基材と該基材の一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを有するプリズムシートの製造方法であって、
前記製造方法は、前記基材の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、該活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させて前記プリズム列形成部を形成する工程を含み、該工程において、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置された前記プリズムシートと、該プリズムシートから出光された光が入射する液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、該液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、前記プリズム列形成部を付加すべき前記基材の一方の面を選択し、
該選択された面上に前記プリズム列形成部を形成することを特徴とする、プリズムシートの製造方法、
が提供される。According to the present invention, to achieve any of the above objects,
A method for producing a prism sheet comprising a birefringent translucent base material and a prism array forming portion in which a plurality of prism arrays arranged in parallel with each other are formed on one surface of the base material,
In the manufacturing method, an active energy ray-curable composition is supplied between one surface of the substrate and a mold member, and the active energy ray-curable composition is cured to form the prism row forming portion. Including the steps of:
A primary light source, a light guide that is guided and emitted by light emitted from the primary light source, the prism sheet that is arranged so that the emitted light from the light guide is incident, and the prism sheet When assembling a liquid crystal display device including a liquid crystal display element on which light emitted from the light is incident, as viewed from the observation side of the liquid crystal display device, the light incident end surface of the light guide extends in the extending direction. The angle formed by the polarization transmission axis direction of the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display element is x [degree], and the direction of the optical axis of the base material of the prism sheet is relative to the direction in which the light incident end face of the light guide extends. An angle formed is y [degree], and one surface of the base material to which the prism array forming portion is to be added is selected so that a value of y is closer to a value of (0.5x−46),
Forming the prism row forming portion on the selected surface, a method of manufacturing a prism sheet,
Is provided.

更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
複屈折性透光性基材と該基材の一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを有するプリズムシートの製造方法であって、
前記製造方法は、前記基材の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、該活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させて前記プリズム列形成部を形成する工程と、次いでプリズム列形成部が形成された前記基材を、前記プリズム列の延びる方向が前記プリズムシートの端面の延びる方向に対して傾きσ（０＜σ≦１５度）をなすように矩形に切断する工程とを含み、該切断工程において、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置された前記プリズムシートと、該プリズムシートから出光された光が入射する液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、該液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、切断する方向を選択することを特徴とする、プリズムシートの製造方法、
が提供される。Furthermore, according to the present invention, to achieve any of the above objects,
A method for producing a prism sheet comprising a birefringent translucent base material and a prism array forming portion in which a plurality of prism arrays arranged in parallel with each other are formed on one surface of the base material,
In the manufacturing method, an active energy ray-curable composition is supplied between one surface of the substrate and a mold member, and the active energy ray-curable composition is cured to form the prism row forming portion. And then, the base material on which the prism array forming portion is formed is rectangular so that the extending direction of the prism array is inclined σ (0 <σ ≦ 15 degrees) with respect to the extending direction of the end face of the prism sheet. Cutting, and in the cutting step,
A primary light source, a light guide that is guided and emitted by light emitted from the primary light source, the prism sheet that is arranged so that the emitted light from the light guide is incident, and the prism sheet When assembling a liquid crystal display device including a liquid crystal display element on which light emitted from the light is incident, as viewed from the observation side of the liquid crystal display device, the light incident end surface of the light guide extends in the extending direction. The angle formed by the polarization transmission axis direction of the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display element is x [degree], and the direction of the optical axis of the base material of the prism sheet is relative to the direction in which the light incident end face of the light guide extends. The method for producing a prism sheet, wherein the cutting direction is selected so that the angle formed is y [degrees], and the value of y is closer to the value of (0.5x−46),
Is provided.

更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
エッジライト型面光源装置の発光面に隣接して液晶表示素子が配置されている液晶表示装置であって、
前記液晶表示素子は、液晶セルとその前記面光源装置の発光面からの光が入射する側に配置された偏光板とを備えており、
前記液晶セルは、直線状に配列された複数の画素部からなる画素部列を複数互いに平行に配列してなるものであり、
前記面光源装置は、一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置されたプリズムシートとを備えており、
該プリズムシートは、複屈折性を有するシート状透光性基材とその一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを備えており、
前記液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｘとｙとが、以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすことを特徴とする液晶表示装置、
が提供される。Furthermore, according to the present invention, to achieve any of the above objects,
A liquid crystal display device in which a liquid crystal display element is disposed adjacent to a light emitting surface of an edge light type surface light source device,
The liquid crystal display element includes a liquid crystal cell and a polarizing plate disposed on a side where light from a light emitting surface of the surface light source device is incident,
The liquid crystal cell is formed by arranging a plurality of pixel part rows each having a plurality of pixel parts arranged in a straight line in parallel with each other,
The surface light source device includes a primary light source, a light guide that is guided by light emitted from the primary light source, and is guided so as to be emitted, and a prism sheet that is disposed so that the light emitted from the light guide is received. And
The prism sheet includes a sheet-like translucent base material having birefringence and a prism array forming portion in which a plurality of prism arrays arranged parallel to each other are formed on one surface thereof.
The angle formed by the polarization transmission axis direction of the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display element with respect to the direction in which the light incident end face of the light guide extends as viewed from the observation side of the liquid crystal display device is x [degrees], The angle formed by the direction of the optical axis of the base material of the prism sheet with respect to the extending direction of the light incident end face of the light guide is y [degrees], and x and y are expressed by the following formula (1).
(0.5x−46) −5 ≦ y ≦ (0.5x−46) +5 (1)
A liquid crystal display device characterized by satisfying
Is provided.

更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
上記の液晶表示装置を製造する方法であって、前記プリズムシートを作製するに際して、前記ｙの値が前記式（１）を満たすようにプリズムシートを作製し、前記プリズムシートを用いて前記エッジライト型面光源装置を作製し、該エッジライト型面光源装置を用いて前記液晶表示装置を製造することを特徴とする、液晶表示装置の製造方法、
が提供される。Furthermore, according to the present invention, to achieve any of the above objects,
In the method of manufacturing the liquid crystal display device, when the prism sheet is manufactured, the prism sheet is manufactured so that the value of y satisfies the formula (1), and the edge light is formed using the prism sheet. A liquid crystal display device manufacturing method, characterized in that a mold surface light source device is manufactured and the liquid crystal display device is manufactured using the edge light type surface light source device,
Is provided.

更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
上記の液晶表示装置に使用される前記エッジライト型面光源装置であって、
該面光源装置は、一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置されたプリズムシートとを備えており、
該プリズムシートは、複屈折性を有するシート状透光性基材とその一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを備えており、
前記液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｘとｙとが、以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすことを特徴とするエッジライト型面光源装置、
が提供される。Furthermore, according to the present invention, to achieve any of the above objects,
The edge light type surface light source device used in the liquid crystal display device,
The surface light source device includes a primary light source, a light guide that is guided by light emitted from the primary light source, and is output so that the light emitted from the light guide is received. And
The prism sheet includes a sheet-like translucent base material having birefringence and a prism array forming portion in which a plurality of prism arrays arranged parallel to each other are formed on one surface thereof.
The angle formed by the polarization transmission axis direction of the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display element with respect to the direction in which the light incident end face of the light guide extends as viewed from the observation side of the liquid crystal display device is x [degrees], The angle formed by the direction of the optical axis of the base material of the prism sheet with respect to the extending direction of the light incident end face of the light guide is y [degrees], and x and y are expressed by the following formula (1).
(0.5x−46) −5 ≦ y ≦ (0.5x−46) +5 (1)
An edge light type surface light source device characterized by satisfying
Is provided.

更に、本発明によれば、上記目的のうちのいずれかを達成するものとして、
上記のエッジライト型面光源装置を製造する方法であって、前記プリズムシートを作製するに際して、前記ｙの値が前記式（１）を満たすようにプリズムシートを作製し、前記プリズムシートを用いて前記エッジライト型面光源装置を製造することを特徴とする、エッジライト型面光源装置の製造方法、
が提供される。Furthermore, according to the present invention, to achieve any of the above objects,
A method of manufacturing the edge light type surface light source device, wherein when the prism sheet is manufactured, the prism sheet is manufactured so that the value of y satisfies the formula (1), and the prism sheet is used. Manufacturing the edge light type surface light source device, a method of manufacturing an edge light type surface light source device,
Is provided.

以上のような本発明によれば、光の利用効率が高められた液晶表示装置の提供とくに光の利用効率が高められた液晶表示装置の量産が可能となる。また、本発明によれば、光の利用効率が高められ且つプリズムシートと液晶表示素子との間のモアレの発生が抑制された高品位な液晶表示装置の提供とくに光の利用効率が高められ且つプリズムシートと液晶表示素子との間のモアレの発生が抑制された高品位な液晶表示装置の量産が可能となる。   According to the present invention as described above, it is possible to provide a liquid crystal display device with improved light utilization efficiency, particularly mass production of a liquid crystal display device with improved light utilization efficiency. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a high-quality liquid crystal display device in which the light use efficiency is increased and the generation of moire between the prism sheet and the liquid crystal display element is suppressed. Mass production of a high-quality liquid crystal display device in which the generation of moire between the prism sheet and the liquid crystal display element is suppressed becomes possible.

本発明によるプリズムシート、該プリズムシートを用いた本発明によるエッジライト型面光源装置、及び該面光源装置を用いた本発明による液晶表示装置の一実施形態を示す模式的一部切欠斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic partially cutaway perspective view showing an embodiment of a prism sheet according to the present invention, an edge light type surface light source device according to the present invention using the prism sheet, and a liquid crystal display device according to the present invention using the surface light source device. is there. 図１の模式的部分断面図である。It is a typical fragmentary sectional view of FIG. プリズムシートの模式的部分拡大断面図である。It is a typical partial expanded sectional view of a prism sheet. プリズムシートによるＸＺ面内での光偏向の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the light deflection | deviation in XZ plane by a prism sheet. 切り出しにより所望の寸法及び形状のプリズムシートを得るためのプリズムシート原反の作製を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating preparation of the prism sheet original fabric for obtaining the prism sheet of a desired dimension and shape by cutting out. プリズムシート原反の作製に用いられるロール型を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the roll type | mold used for preparation of a prism sheet original fabric. プリズムシート原反の作製に用いられるロール型を示す模式的分解斜視図である。It is a typical exploded perspective view which shows the roll type | mold used for preparation of a prism sheet original fabric. 液晶表示素子と面光源装置との位置関係を説明するための模式的一部切欠部分平面図である。It is a typical partial notch partial top view for demonstrating the positional relationship of a liquid crystal display element and a surface light source device. 液晶表示素子と面光源装置との位置関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the positional relationship of a liquid crystal display element and a surface light source device. 導光体からの出射光がプリズム列による偏向を受けてプリズム列形成部を出る際の当該偏向光の偏光特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the polarization characteristic of the said deflection | deviation light when the emitted light from a light guide receives the deflection | deviation by a prism row | line | column and exits a prism row | line | column formation part. 図１０の偏光特性を持った偏向光についての、偏向光の最大偏光成分方向に対するプリズムシート透光性基材の光学軸方向のなす角を変化させたときの、透光性基材からの出射光の偏光特性の変化の一例を示す図である。With respect to the deflected light having the polarization characteristics shown in FIG. 10, the exit from the translucent substrate when the angle formed by the optical axis direction of the prism sheet translucent substrate with respect to the direction of the maximum polarization component of the deflected light is changed. It is a figure which shows an example of the change of the polarization characteristic of incident light. 液晶パネルの偏光子の偏光透過軸の角度変化に対する、出射光最大輝度を示すプリズムシートの透光性基材の光学軸の方向との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship with the direction of the optical axis of the translucent base material of the prism sheet which shows the emitted light maximum brightness | luminance with respect to the angle change of the polarization transmission axis of the polarizer of a liquid crystal panel. 偏光透過軸の方向を４５度で一定にした場合に、透光性基材の光学軸方向と輝度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the optical axis direction of a translucent base material, and a brightness | luminance, when the direction of a polarization transmission axis is made constant at 45 degree | times.

符号の説明Explanation of symbols

１ 一次光源
２ 光源リフレクタ
３ 導光体
３１ 光入射端面
３２ 側端面
３３ 光出射面
３４ 裏面
４ プリズムシート
４１ 入光面
４１１，４１１’，４１１” プリズム列
４１１ａ，４１１ｂ プリズム面
４２ 出光面
４３ 透光性基材
４３Ａ，４３Ａ’，４３Ａ” 光学軸方向
４４ プリズム列形成部
５ 光反射素子
６ 光拡散素子
６１ 入射面
６２ 出射面
７ 型部材（ロール型）
８ 液晶表示素子
８１，８２ 透光性基板
８３ 液晶
８４ 画素電極
８５ 透明電極
８６，８７ 偏光板
８６Ａ 偏光透過軸方向
８８ 画素部
８８Ａ Ｙ方向画素部列
８８Ｂ Ｘ方向画素部列
９ 透光性基材原反
１０ 活性エネルギー線硬化性組成物
１１ 圧力機構
１２ 樹脂タンク
１３ ノズル
１４ 活性エネルギー線照射装置
１５ 薄板状型部材
１６ 円筒状ロール
１８ 形状転写面
２８ ニップロールDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Primary light source 2 Light source reflector 3 Light guide 31 Light incident end surface 32 Side end surface 33 Light emitting surface 34 Back surface 4 Prism sheet 41 Light incident surface 411, 411 ', 411 "Prism row | line | column 411a, 411b Prism surface 42 Light emission surface 43 Light transmission 43A, 43A ′, 43A ″ optical axis direction 44 prism array forming portion 5 light reflecting element 6 light diffusing element 61 incident surface 62 emitting surface 7 mold member (roll type)
8 Liquid crystal display element 81, 82 Translucent substrate 83 Liquid crystal 84 Pixel electrode 85 Transparent electrode 86, 87 Polarizing plate 86A Polarization transmission axis direction 88 Pixel portion 88A Y direction pixel portion row 88B X direction pixel portion row 9 Translucent substrate Original fabric 10 Active energy ray curable composition 11 Pressure mechanism 12 Resin tank 13 Nozzle 14 Active energy ray irradiation device 15 Thin plate member 16 Cylindrical roll 18 Shape transfer surface 28 Nip roll

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.

図１は本発明によるプリズムシート、該プリズムシートを用いた本発明によるエッジライト型面光源装置、及び該面光源装置を用いた本発明による液晶表示装置の一実施形態を示す模式的一部切欠斜視図であり、図２はその模式的部分断面図である。本実施形態においては、面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とし、これと略直交する一つの主面を光出射面３３とする導光体３と、この導光体３の光入射端面３１に対向して配置され光源リフレクタ２で覆われた線状の一次光源１と、導光体３の光出射面上に配置された光偏向素子としてのプリズムシート４と、該プリズムシートの出光面４上に配置された光拡散素子６と、導光体３の光出射面３３とは反対側の主面たる裏面３４に対向して配置された光反射素子５とを含んで構成されている。また、本実施形態においては、液晶表示装置は、面光源装置と、その光拡散素子６の出射面６２上に配置された液晶表示素子８とを含んでなる。   FIG. 1 is a schematic partially cutaway view showing an embodiment of a prism sheet according to the present invention, an edge light type surface light source device according to the present invention using the prism sheet, and a liquid crystal display device according to the present invention using the surface light source device. FIG. 2 is a perspective view, and FIG. 2 is a schematic partial sectional view thereof. In the present embodiment, the surface light source device includes a light guide 3 having at least one side end surface as a light incident end surface 31 and one main surface substantially orthogonal thereto as a light emitting surface 33, and the light guide 3. A linear primary light source 1 disposed opposite to the light incident end surface 31 and covered with the light source reflector 2, a prism sheet 4 as a light deflection element disposed on the light emitting surface of the light guide 3, A light diffusing element 6 disposed on the light exit surface 4 of the prism sheet; and a light reflecting element 5 disposed to face the back surface 34 which is the main surface opposite to the light exit surface 33 of the light guide 3. It consists of In the present embodiment, the liquid crystal display device includes a surface light source device and the liquid crystal display element 8 disposed on the light exit surface 62 of the light diffusing element 6.

導光体３は、ＸＹ面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体３は４つの側端面を有しており、そのうちＹＺ面と平行な１対の側端面のうちの少なくとも一つの側端面を光入射端面３１とする。光入射端面３１は一次光源１と対向して配置されており、一次光源１から発せられた光は光入射端面３１に入射し導光体３内へと導入される。本発明においては、例えば、光入射端面３１とは反対側の側端面３２等の他の側端面にも光源を対向配置してもよい。   The light guide 3 is arranged in parallel with the XY plane and has a rectangular plate shape as a whole. The light guide 3 has four side end surfaces, and at least one of the pair of side end surfaces parallel to the YZ plane is a light incident end surface 31. The light incident end face 31 is disposed to face the primary light source 1, and the light emitted from the primary light source 1 enters the light incident end face 31 and is introduced into the light guide 3. In the present invention, for example, the light source may be disposed opposite to another side end face such as the side end face 32 opposite to the light incident end face 31.

導光体３の光入射端面３１に略直交した２つの主面は、それぞれＸＹ面と略平行に位置しており、いずれか一方の面（図では上面）が光出射面３３となる。この光出射面３３に粗面やレンズ列からなる指向性光出射機構を付与することによって、光入射端面３１から入射した光を導光体３中を導光させながら光出射面３３から光入射端面３１および光出射面３３に直交する面（ＸＺ面）内において指向性のある光を出射させる。このＸＺ面内分布における出射光光度分布のピークの方向（ピーク光）が光出射面３３となす角度をφとする。角度φは例えば１０〜４０度であり、出射光光度分布の半値全幅は例えば１０〜４０度である。   Two main surfaces that are substantially orthogonal to the light incident end surface 31 of the light guide 3 are respectively positioned substantially parallel to the XY plane, and one of the surfaces (the upper surface in the drawing) serves as the light emitting surface 33. By providing the light emitting surface 33 with a directional light emitting mechanism including a rough surface or a lens array, the light incident from the light emitting surface 33 is guided while the light incident from the light incident end surface 31 is guided through the light guide 3. Light having directivity is emitted in a plane (XZ plane) orthogonal to the end face 31 and the light emission face 33. The angle formed by the peak direction (peak light) of the emitted light luminous intensity distribution in the XZ in-plane distribution with the light emitting surface 33 is denoted by φ. The angle φ is, for example, 10 to 40 degrees, and the full width at half maximum of the emitted light luminous intensity distribution is, for example, 10 to 40 degrees.

導光体３の表面に形成する粗面やレンズ列は、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが０．５〜１５度の範囲のものとすることが、光出射面３３内での輝度の均斉度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１〜１２度の範囲であり、より好ましくは１．５〜１１度の範囲である。   The rough surface and the lens array formed on the surface of the light guide 3 have a luminance within the light emitting surface 33 that the average inclination angle θa according to ISO 4287 / 1-1984 is in the range of 0.5 to 15 degrees. It is preferable from the point of aiming at the degree of uniformity. The average inclination angle θa is more preferably in the range of 1 to 12 degrees, and more preferably in the range of 1.5 to 11 degrees.

さらに、導光体３としては、その光出射率が０．５〜５％の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは１〜３％の範囲である。光出射率を０．５％以上とすることにより、導光体３から出射する光量が多くなり十分な輝度が得られる傾向にある。また、光出射率を５％以下とすることにより、一次光源１の近傍での多量の光の出射が防止され、光出射面３３内でのＸ方向における出射光の減衰が小さくなり、光出射面３３での輝度の均斉度が向上する傾向にある。このように導光体３の光出射率を０．５〜５％とすることにより、光出射面から出射する光の出射光光度分布（ＸＺ面内）におけるピーク光の角度が光出射面の法線に対し５０〜８０度の範囲にあり、光入射端面と光出射面との双方に垂直なＸＺ面における出射光光度分布（ＸＺ面内）の半値全幅が１０〜４０度であるような指向性の高い出射特性の光を導光体３から出射させることができ、その出射方向をプリズムシート４で効率的に偏向させることができ、高い輝度を有する面光源装置を提供することができる。   Further, the light guide 3 preferably has a light emission rate in the range of 0.5 to 5%, more preferably in the range of 1 to 3%. By setting the light emission rate to 0.5% or more, the amount of light emitted from the light guide 3 is increased, and sufficient luminance tends to be obtained. Further, by setting the light emission rate to 5% or less, emission of a large amount of light in the vicinity of the primary light source 1 is prevented, attenuation of the emitted light in the X direction within the light emission surface 33 is reduced, and light emission is reduced. The brightness uniformity on the surface 33 tends to be improved. Thus, by setting the light emission rate of the light guide 3 to 0.5 to 5%, the angle of the peak light in the emission light intensity distribution (in the XZ plane) of the light emitted from the light emission surface is the same as that of the light emission surface. The full width at half maximum of the emitted light luminous intensity distribution (in the XZ plane) in the XZ plane that is in the range of 50 to 80 degrees with respect to the normal and is perpendicular to both the light incident end face and the light emitting face is 10 to 40 degrees. Light with high directivity and emission characteristics can be emitted from the light guide 3, the emission direction can be efficiently deflected by the prism sheet 4, and a surface light source device having high luminance can be provided. .

本発明において、導光体３からの光出射率は次のように定義される。光出射面３３の光入射端面３１側の端縁での出射光の光強度（Ｉ０）と光入射端面３１側の端縁から距離Ｌの位置での出射光強度（Ｉ）との関係は、導光体３の厚さ（Ｚ方向寸法）をｄとすると、次の式
Ｉ＝Ｉ０（Ａ／１００）［１−（Ａ／１００）］Ｌ／ｄ
のような関係を満足する。ここで、定数Ａが光出射率であり、光出射面３３における光入射端面３１と直交するＸ方向での単位長さ（導光体厚さｄに相当する長さ）当たりの導光体３から光が出射する割合（百分率：％）である。In the present invention, the light emission rate from the light guide 3 is defined as follows. The relationship between the light intensity (I 0 ) of the emitted light at the edge on the light incident end face 31 side of the light emitting face 33 and the emitted light intensity (I) at a distance L from the edge on the light incident end face 31 side is When the thickness (dimension in the Z direction) of the light guide 3 is d, the following formula I = I 0 (A / 100) [1− (A / 100)] L / d
Satisfying such a relationship. Here, the constant A is the light output rate, and the light guide 3 per unit length (a length corresponding to the light guide thickness d) in the X direction orthogonal to the light incident end surface 31 on the light output surface 33. It is the ratio (percentage:%) at which the light is emitted from.

なお、本発明では、上記のようにして光出射面３３に光出射機構を形成する代わりに或いはこれと併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することで指向性光出射機構を付与してもよい。   In the present invention, instead of forming the light emitting mechanism on the light emitting surface 33 as described above, or in combination with this, the light diffusing fine particles are mixed and dispersed in the light guide so as to emit directional light. A mechanism may be added.

また、指向性光出射機構が付与されていない主面である裏面３４は、導光体３からの出射光の一次光源１と平行な面（ＹＺ面）での指向性を制御するために、光入射端面３１を横切る方向に、より具体的には光入射端面３１に対して略垂直の方向（Ｘ方向）に、延びる多数のプリズム列を配列したプリズム列形成面とされている。この導光体３の裏面３４のプリズム列は、配列ピッチをたとえば１０〜１００μｍの範囲、好ましくは３０〜６０μｍの範囲とすることができる。また、この導光体３の裏面３４のプリズム列は、頂角をたとえば８５〜１１０度の範囲とすることができる。これは、頂角をこの範囲とすることによって導光体３からの出射光を適度に集光させることができ、面光源装置としての輝度の向上を図ることができるためであり、頂角はより好ましくは９０〜１００度の範囲である。   Moreover, in order to control the directivity in the surface (YZ surface) parallel to the primary light source 1 of the emitted light from the back surface 34 which is the main surface to which the directional light emitting mechanism is not provided, It is a prism row forming surface in which a large number of prism rows are arranged in a direction crossing the light incident end surface 31, more specifically in a direction substantially perpendicular to the light incident end surface 31 (X direction). The prism row on the back surface 34 of the light guide 3 can have an arrangement pitch in the range of, for example, 10 to 100 μm, and preferably in the range of 30 to 60 μm. Moreover, the prism row | line | column of the back surface 34 of this light guide 3 can make the apex angle into the range of 85-110 degree | times, for example. This is because the light emitted from the light guide 3 can be appropriately condensed by setting the apex angle within this range, and the luminance as the surface light source device can be improved. More preferably, it is the range of 90-100 degree | times.

導光体３としては、図１に示したような形状に限定されるものではなく、光入射端面の方が厚いくさび状等の種々の形状のものが使用できる。   The light guide 3 is not limited to the shape shown in FIG. 1, and various shapes such as a rust shape with a thicker light incident end face can be used.

導光体３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、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、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。導光体３の粗面等の表面構造やプリズム列又はレンチキュラーレンズ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の表面に、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 guide 3 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, and vinyl chloride resins. In particular, methacrylic resins are optimal because of their high light transmittance, heat resistance, mechanical properties, and molding processability. 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 a surface structure such as a rough surface of the light guide 3 or a surface structure such as a prism array or a lenticular lens array, the transparent synthetic resin plate is formed by hot pressing using a mold member having a desired surface structure. Alternatively, the shape may be imparted simultaneously with 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, the surface of a transparent substrate such as a polyester resin, acrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride resin, polymethacrylamide resin, or the like, or a rough surface made of an active energy ray curable resin is used. A structure or a lens array arrangement structure may be formed, or such a sheet may be bonded and integrated on a separate transparent substrate 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.

プリズムシート４は、導光体３の光出射面３３上に配置されている。プリズムシート４はシート状透光性部材からなり、その２つの主面である第１面４１及び第２面４２は全体として互いに平行に配列されており、それぞれ全体としてＸＹ面と平行に位置する。一方の主面である第１面４１（導光体３の光出射面３３に対向して位置する主面）が入光面とされており、他方の主面４２が出光面とされている。入光面４１は、複数のプリズム列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。出光面４２は、平滑面または凹凸面とされている。   The prism sheet 4 is disposed on the light emitting surface 33 of the light guide 3. The prism sheet 4 is made of a sheet-like translucent member, and the two main surfaces, the first surface 41 and the second surface 42, are arranged in parallel to each other as a whole, and are respectively located in parallel with the XY plane. . The first surface 41 that is one main surface (the main surface that faces the light emitting surface 33 of the light guide 3) is a light incident surface, and the other main surface 42 is a light output surface. . The light incident surface 41 is a prism row forming surface in which a plurality of prism rows are arranged in parallel to each other. The light exit surface 42 is a smooth surface or an uneven surface.

図３に、プリズムシート４の模式的部分拡大断面図を示す。プリズムシート４は、透光性基材４３と該基材の一方の面に付された透光性プリズム列形成部４４とからなる。これらの透光性基材４３及びプリズム列形成部４４が、シート状透光性部材を構成している。プリズム列形成部４４の下面に複数のプリズム列４１１が形成されており、この下面が入光面４１を形成する。また、透光性基材４３の上面が出光面４２を形成する。尚、透光性基材４３の上面に光拡散層を形成してもよい。   In FIG. 3, the typical partial expanded sectional view of the prism sheet 4 is shown. The prism sheet 4 includes a translucent base material 43 and a translucent prism array forming portion 44 attached to one surface of the base material. These translucent base material 43 and prism row forming portion 44 constitute a sheet-like translucent member. Plural prism rows 411 are formed on the lower surface of the prism row forming portion 44, and the lower surface forms the light incident surface 41. Further, the upper surface of the translucent substrate 43 forms the light exit surface 42. A light diffusion layer may be formed on the upper surface of the translucent substrate 43.

透光性基材４３の材料は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線を透過するものが好ましく、このようなものとして、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ジアセチルセルロース及びトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリスチレン及びアクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン及びエチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂、ナイロン及び芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂、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の透明樹脂シートやフィルムが好ましい。透光性基材４３の厚さは、強度や取り扱い性等の作業性などの点から、例えば１０〜５００μｍが好ましく、２０〜４００μｍがより好ましく、３０〜３００μｍが特に好ましい。なお、透光性基材４３には、活性エネルギー線硬化樹脂からなるプリズム列形成部４４と透光性基材４３との密着性を向上させるために、その表面にアンカーコート処理等の密着性向上処理を施したものが好ましい。   The material of the translucent base material 43 is preferably a material that transmits active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. Examples of such materials include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, and acrylic resins such as polymethyl methacrylate. Resins, cellulose resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymers, polyethylene, polypropylene, polyolefins having a cyclic or norbornene structure, and olefins such as ethylene / propylene copolymers Transparent resin sheets and films such as polyamide resins, polyamide resins such as nylon and aromatic polyamide, polycarbonate resins, vinyl chloride resins and polymethacrylimide resins are preferred. The thickness of the translucent substrate 43 is preferably, for example, 10 to 500 μm, more preferably 20 to 400 μm, and particularly preferably 30 to 300 μm from the viewpoint of workability such as strength and handleability. In addition, in order to improve the adhesiveness between the prism array forming portion 44 made of the active energy ray curable resin and the translucent base material 43, the surface of the translucent base material 43 is adhesive such as anchor coating treatment. What performed the improvement process is preferable.

以上のような合成樹脂をフィルム状に延伸して透光性基材の原反を作製することができる。その場合、一般には延伸工程により分子が配向し、得られる透光性基材原反は複屈折性を有するものとなる。   The raw material of a translucent base material can be produced by stretching the above synthetic resin into a film. In that case, in general, the molecules are oriented by the stretching process, and the resultant light-transmitting base material has birefringence.

プリズム列形成部４４の上面は、平坦面とされており、上記透光性基材４３の下面と接合されている。プリズム列形成部４４の下面即ち入光面４１は、プリズム列形成面とされており、Ｙ方向に延在する複数のプリズム列４１１が互いに平行に配列されている。プリズム列形成部４４の厚さは例えば１０〜５００μｍである。プリズム列４１１の配列ピッチＰは例えば１０μｍ〜５００μｍである。   The upper surface of the prism row forming portion 44 is a flat surface and is joined to the lower surface of the translucent substrate 43. The lower surface, that is, the light incident surface 41 of the prism array forming portion 44 is a prism array forming surface, and a plurality of prism arrays 411 extending in the Y direction are arranged in parallel to each other. The thickness of the prism row forming portion 44 is, for example, 10 to 500 μm. The arrangement pitch P of the prism rows 411 is, for example, 10 μm to 500 μm.

各プリズム列４１１は、２つのプリズム面４１１ａ，４１１ｂからなる。これらのプリズム面は、光学的に十分に平滑な面（鏡面）とされているのが、プリズムシートによる所望の光学特性を維持する点から、好ましい。プリズム列４１１の頂角θは４０〜７５゜程度の範囲であり、好ましくは４５〜７０゜の範囲である。   Each prism row 411 includes two prism surfaces 411a and 411b. These prism surfaces are preferably optically sufficiently smooth surfaces (mirror surfaces) from the viewpoint of maintaining desired optical characteristics of the prism sheet. The apex angle θ of the prism row 411 is in the range of about 40 to 75 °, and preferably in the range of 45 to 70 °.

プリズム列形成部４４は、例えば活性エネルギー線硬化樹脂からなり、面光源装置の輝度を向上させる等の点から、高い屈折率を有するものが好ましく、具体的には、その屈折率が１．５５以上、さらに好ましくは１．６以上である。プリズム列形成部４４を形成する活性エネルギー線硬化樹脂としては、紫外線、電子線等の活性エネルギー線で硬化させたものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル類、エポキシ系樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート系樹脂等が挙げられる。中でも、（メタ）アクリレート系樹脂がその光学特性等の観点から特に好ましい。このような硬化樹脂に使用される活性エネルギー線硬化性組成物としては、取扱い性や硬化性等の点で、多官能アクリレートおよび／または多官能メタクリレート（以下、多官能（メタ）アクリレートと記載）、モノアクリレートおよび／またはモノメタクリレート（以下、モノ（メタ）アクリレートと記載）、および活性エネルギー線による光重合開始剤を主成分とするものが好ましい。代表的な多官能（メタ）アクリレートとしては、ポリオールポリ（メタ）アクリレート、ポリエステルポリ（メタ）アクリレート、エポキシポリ（メタ）アクリレート、ウレタンポリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは、単独あるいは２種以上の混合物として使用される。また、モノ（メタ）アクリレートとしては、モノアルコールのモノ（メタ）アクリル酸エステル、ポリオールのモノ（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。   The prism array forming portion 44 is preferably made of, for example, an active energy ray curable resin and has a high refractive index from the viewpoint of improving the luminance of the surface light source device. Specifically, the refractive index is 1.55. More preferably, it is 1.6 or more. The active energy ray curable resin for forming the prism array forming portion 44 is not particularly limited as long as it is cured with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. For example, polyesters and epoxy resins , (Meth) acrylate resins such as polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and urethane (meth) acrylate. Among these, (meth) acrylate resins are particularly preferable from the viewpoint of optical characteristics and the like. The active energy ray-curable composition used for such a cured resin is a polyfunctional acrylate and / or a polyfunctional methacrylate (hereinafter referred to as polyfunctional (meth) acrylate) in terms of handleability and curability. , Monoacrylate and / or monomethacrylate (hereinafter referred to as mono (meth) acrylate), and a photopolymerization initiator by active energy rays are preferred. Typical polyfunctional (meth) acrylates include polyol poly (meth) acrylate, polyester poly (meth) acrylate, epoxy poly (meth) acrylate, urethane poly (meth) acrylate, and the like. These are used alone or as a mixture of two or more. Examples of mono (meth) acrylates include mono (meth) acrylates of monoalcohols and mono (meth) acrylates of polyols.

図４には、プリズムシート４によるＸＺ面内での光偏向の様子が模式的に示されている。この図では、ＸＺ面内での導光体３からのピーク光（出射光分布のピークに対応する光）の進行方向の一例が示されている。導光体３の光出射面３３から角度φで斜めに出射されるピーク光の大部分は、プリズム列４１１の第１のプリズム面４１１ａへ入射し第２のプリズム面４１１ｂによりほぼ内面全反射されてほぼ出光面４２の法線の方向に進行し、出光面から出射する。また、ＹＺ面内では、上記のような導光体裏面３４のプリズム列の作用もあって、広範囲の領域において出光面４２の法線の方向の輝度の十分な向上を図ることができる。   FIG. 4 schematically shows the state of light deflection in the XZ plane by the prism sheet 4. This figure shows an example of the traveling direction of peak light (light corresponding to the peak of the outgoing light distribution) from the light guide 3 in the XZ plane. Most of the peak light obliquely emitted from the light emitting surface 33 of the light guide 3 at an angle φ is incident on the first prism surface 411a of the prism row 411 and is almost totally internally reflected by the second prism surface 411b. The light travels in the direction of the normal of the light exit surface 42 and exits from the light exit surface. Further, in the YZ plane, there is also the action of the prism rows on the light guide back surface 34 as described above, so that the luminance in the normal direction of the light exit surface 42 can be sufficiently improved in a wide range.

尚、プリズムシート４のプリズム列４１１のプリズム面４１１ａ，４１１ｂの形状は、単一平面に限られず、例えば断面凸多角形状または凸曲面形状とすることができ、これにより、一層の高輝度化や狭視野化を図ることができる。   Note that the shape of the prism surfaces 411a and 411b of the prism row 411 of the prism sheet 4 is not limited to a single plane, and can be, for example, a convex polygonal shape or a convex curved surface shape. A narrow field of view can be achieved.

プリズムシート４においては、所望のプリズム列形状を精確に作製し、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現象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 prism sheet 4, the prism array is formed for the purpose of accurately producing a desired prism array shape, obtaining stable optical performance, and suppressing wear and deformation of the top of the prism array during assembly work or use of the light source device. A top flat portion or a top curved surface portion may be formed on the top of the top. 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 occurrence of uneven brightness patterns due to the decrease in brightness and the sticking phenomenon as the surface light source device, and more preferably The width of the top flat portion or the top curved surface portion is 2 μm or less, more preferably 1 μm or less.

以上のようなプリズム列の形成は、プリズム列４１１を有するプリズム列形成面からなる入光面４１を転写形成する形状転写面を有する型部材を用いて、合成樹脂シートの表面に対する賦形を行うことで、実現することができる。   The formation of the prism rows as described above is performed on the surface of the synthetic resin sheet by using a mold member having a shape transfer surface for transferring and forming the light incident surface 41 including the prism row forming surface having the prism rows 411. This can be realized.

図５は、切り出しにより所望の寸法及び形状のプリズムシートを得るためのプリズムシート原反の作製を説明するための模式図である。尚、以下において、プリズムシート原反の構成部分の名称及び符号については、ほぼプリズムシート４の構成部分の名称及び符号をもって説明する。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the production of the original prism sheet for obtaining a prism sheet having a desired size and shape by cutting. In the following description, the names and symbols of the constituent parts of the original prism sheet will be described with reference to the names and symbols of the constituent parts of the prism sheet 4.

図５中、符号７は、入光面４１を転写形成する形状転写面を円筒状外周面に形成してなる型部材（ロール型）である。このロール型７は、アルミニウム、黄銅、鋼等の金属からなるものとすることができる。図６は、ロール型７の模式的斜視図である。円筒状ロール１６の外周面には形状転写面１８が形成されている。図７は、ロール型７の変形例を示す模式的分解斜視図である。この変形例においては、円筒状ロール１６の外周面に薄板状の型部材１５を巻き付けて固定している。この薄板状型部材１５は、外側の面に形状転写面が形成されている。   In FIG. 5, reference numeral 7 denotes a mold member (roll mold) formed by forming a shape transfer surface for transferring and forming the light incident surface 41 on a cylindrical outer peripheral surface. This roll type | mold 7 shall consist of metals, such as aluminum, brass, and steel. FIG. 6 is a schematic perspective view of the roll mold 7. A shape transfer surface 18 is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical roll 16. FIG. 7 is a schematic exploded perspective view showing a modified example of the roll mold 7. In this modification, a thin plate-shaped mold member 15 is wound around and fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical roll 16. The thin plate-shaped member 15 has a shape transfer surface formed on the outer surface.

図５に示されているように、ロール型７には、その外周面即ち形状転写面に沿って透光性基材原反９が供給されており、ロール型７と透光性基材原反９との間に活性エネルギー線硬化性組成物１０が樹脂タンク１２からノズル１３を経て連続的に供給される。透光性基材原反９の外側には、供給された活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを均一にさせるためのニップロール２８が設置されている。ニップロール２８としては、金属製ロール、ゴム製ロール等が使用される。また、活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを均一にさせるためには、ニップロール２８の真円度、表面粗さ等について高い精度で加工されたものが好ましく、ゴム製ロールの場合にはゴム硬度が６０度以上の高い硬度のものが好ましい。このニップロール２８は、活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを正確に調整することが必要であり、圧力機構１１によって操作されるようになっている。この圧力機構１１としては、油圧シリンダー、空気圧シリンダー、各種ネジ機構等が使用できるが、機構の簡便さ等の観点から空気圧シリンダーが好ましい。空気圧は、圧力調整弁等によって制御される。   As shown in FIG. 5, the roll mold 7 is supplied with a translucent base material 9 along the outer peripheral surface, that is, the shape transfer surface, and the roll mold 7 and the translucent base material are supplied. The active energy ray-curable composition 10 is continuously supplied from the resin tank 12 through the nozzle 13 between the opposite side. A nip roll 28 for making the thickness of the supplied active energy ray-curable composition 10 uniform is provided outside the translucent base material 9. As the nip roll 28, a metal roll, a rubber roll, or the like is used. Moreover, in order to make the thickness of the active energy ray-curable composition 10 uniform, the nip roll 28 is preferably processed with high accuracy with respect to roundness, surface roughness, etc. In the case of a rubber roll A rubber having a high hardness of 60 degrees or more is preferable. The nip roll 28 is required to accurately adjust the thickness of the active energy ray-curable composition 10 and is operated by the pressure mechanism 11. As the pressure mechanism 11, a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, various screw mechanisms, and the like can be used, but a pneumatic cylinder is preferable from the viewpoint of simplicity of the mechanism. The air pressure is controlled by a pressure regulating valve or the like.

ロール型７と透光性基材原反９との間に供給される活性エネルギー線硬化性組成物１０は、得られるプリズム部の厚さを一定にするために一定の粘度に保持することが好ましい。粘度範囲は、一般的には、２０〜３０００ｍＰａ・Ｓの範囲の粘度とすることが好ましく、さらに好ましくは１００〜１０００ｍＰａ・Ｓの範囲である。活性エネルギー線硬化性組成物１０の粘度を２０ｍＰａ・Ｓ以上とすることにより、プリズム部の厚さを一定にするためにニップ圧を極めて低く設定したり成形スピードを極端に速くしたりする必要がなくなる。ニップ圧を極めて低くすると、圧力機構１１の安定作動ができなくなる傾向にあり、プリズム部の厚さが一定しなくなる。また、成形スピードを極端に速くすると、活性エネルギー線の照射量が不足し活性エネルギー線硬化性組成物の硬化が不十分となる傾向にある。一方、活性エネルギー線硬化性組成物１０の粘度を３０００ｍＰａ・Ｓ以下とすることにより、ロール型の形状転写面構造の細部まで十分に硬化性組成物１０を行き渡らせることができ、レンズ形状の精確な転写が困難となったり気泡の混入による欠陥が発生しやすくなったり成形速度の極端な低下による生産性の悪化をもたらしたりすることがなくなる。このため、活性エネルギー線硬化性組成物１０の粘度を一定に保持させるためには、硬化性組成物１０の温度制御が行えるように、樹脂タンク１２の外部や内部にシーズヒーター、温水ジャケット等の熱源設備を設置しておくことが好ましい。   The active energy ray-curable composition 10 supplied between the roll mold 7 and the light-transmitting base material 9 can be kept at a constant viscosity in order to keep the thickness of the obtained prism portion constant. preferable. In general, the viscosity range is preferably in the range of 20 to 3000 mPa · S, and more preferably in the range of 100 to 1000 mPa · S. By setting the viscosity of the active energy ray-curable composition 10 to 20 mPa · S or more, it is necessary to set the nip pressure extremely low or extremely increase the molding speed in order to make the prism portion constant in thickness. Disappear. If the nip pressure is extremely low, the pressure mechanism 11 tends to be unable to operate stably, and the thickness of the prism portion is not constant. On the other hand, when the molding speed is extremely increased, the irradiation amount of the active energy ray is insufficient, and the curing of the active energy ray curable composition tends to be insufficient. On the other hand, by setting the viscosity of the active energy ray-curable composition 10 to 3000 mPa · S or less, the curable composition 10 can be sufficiently distributed to the details of the roll-shaped shape transfer surface structure, and the accuracy of the lens shape is improved. Transfer is difficult, defects due to mixing of bubbles are not easily generated, and productivity is not deteriorated due to an extremely low molding speed. For this reason, in order to keep the viscosity of the active energy ray-curable composition 10 constant, a sheathed heater, a hot water jacket, or the like is provided outside or inside the resin tank 12 so that the temperature of the curable composition 10 can be controlled. It is preferable to install a heat source facility.

活性エネルギー線硬化性組成物１０をロール型７と透光性基材原反９との間に供給した後、活性エネルギー線硬化性組成物１０がロール型７と透光性基材原反９との間に挟まれた状態で、活性エネルギー線照射装置１４から活性エネルギー線を透光性基材原反９を通して照射して、活性エネルギー線硬化性組成物１０を重合硬化し、ロール型７に形成された形状転写面の転写を行う。活性エネルギー線照射装置１４としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。活性エネルギー線の照射量としては、２００〜６００ｎｍの波長の積算エネルギーが０．１〜５０Ｊ／ｃｍ２となる程度とすることが好ましい。また、活性エネルギー線の照射雰囲気としては、空気中でもよいし、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でもよい。次いで、透光性基材原反９と活性エネルギー線硬化樹脂で形成されたプリズム列形成部（４４）とからなるプリズムシート原反をロール型７から離型する。After supplying the active energy ray-curable composition 10 between the roll mold 7 and the translucent base material 9, the active energy ray curable composition 10 becomes the roll mold 7 and the translucent base material 9. The active energy ray irradiating device 14 irradiates the active energy ray through the transparent base material 9 to polymerize and cure the active energy ray curable composition 10, and roll type 7 The shape transfer surface formed on is transferred. As the active energy ray irradiation device 14, a chemical reaction chemical lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a visible light halogen lamp, or the like is used. It is preferable that the irradiation amount of the active energy ray is such that the integrated energy at a wavelength of 200 to 600 nm is 0.1 to 50 J / cm 2 . The irradiation atmosphere of active energy rays may be air or an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. Next, the prism sheet original fabric composed of the translucent base material 9 and the prism row forming portion (44) formed of the active energy ray curable resin is released from the roll mold 7.

図１に戻って、一次光源１はＹ方向に延在する線状の光源であり、該一次光源１としては例えば蛍光ランプや冷陰極管を用いることができる。この場合、一次光源１は、図１に示したように、導光体３の一方の側端面に対向して設置する場合だけでなく、必要に応じて反対側の側端面にもさらに設置することもできる。   Returning to FIG. 1, the primary light source 1 is a linear light source extending in the Y direction. As the primary light source 1, for example, a fluorescent lamp or a cold cathode tube can be used. In this case, as shown in FIG. 1, the primary light source 1 is not only installed to face one side end face of the light guide 3, but is further placed on the opposite side end face as necessary. You can also

光源リフレクタ２は一次光源１の光をロスを少なく導光体３へ導くものである。その材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックフィルムを用いることができる。図示されているように、光源リフレクタ２は、プリズムシート４を避けて、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経て導光体３の光出射面端縁部へと巻きつけられている。他方、光源リフレクタ２は、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経てプリズムシート４の出光面端縁部または光拡散素子６の出射面端縁部へと巻きつけることも可能である。このような光源リフレクタ２と同様な反射部材を、導光体３の光入射端面３１以外の側端面に付することも可能である。   The light source reflector 2 guides the light from the primary light source 1 to the light guide 3 with little loss. As the material, for example, a plastic film having a metal-deposited reflective layer on the surface can be used. As shown in the drawing, the light source reflector 2 avoids the prism sheet 4 and winds from the outer surface of the light reflecting element 5 to the edge of the light emitting surface of the light guide 3 through the outer surface of the primary light source 1. It is attached. On the other hand, the light source reflector 2 may be wound from the outer edge of the light reflecting element 5 to the light emitting surface edge of the prism sheet 4 or the light emitting element 6 of the light diffusing element 6 through the outer surface of the primary light source 1. Is possible. A reflection member similar to the light source reflector 2 can be attached to the side end face other than the light incident end face 31 of the light guide 3.

光反射素子５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５として反射シートに代えて、導光体３の裏面３４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。   As the light reflecting element 5, 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 by metal vapor deposition or the like on the back surface 34 of the light guide 3 instead of the reflecting sheet as the light reflecting element 5.

光拡散素子６は、輝度の低下をできる限り少なくし、視野範囲を目的に応じて適度に制御するために、必要に応じて配置される。また、光拡散素子６を配置することによって、品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑等を抑止し品位向上を図ることもできる。   The light diffusing element 6 is arranged as necessary in order to minimize the decrease in luminance and to appropriately control the visual field range according to the purpose. Further, by disposing the light diffusing element 6, it is possible to suppress glare, brightness spots and the like that cause deterioration of the quality and to improve the quality.

光拡散素子６のプリズムシート４に対向する入射面６１には、プリズムシート４とのスティッキングを防止するため、凹凸構造を付与することが好ましい。同様に、光拡散素子６の出射面６２とその上に配置される液晶表示素子８との間でのスティッキングの防止を考慮して、光拡散素子６の出射面６２にも凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、スティッキング防止の目的のみで付与する場合には、平均傾斜角が０．７度以上となるような構造とすることが好ましく、さらに好ましくは１度以上であり、より好ましくは１．５度以上である。   In order to prevent sticking with the prism sheet 4, it is preferable to provide a concavo-convex structure on the incident surface 61 of the light diffusing element 6 facing the prism sheet 4. Similarly, in consideration of prevention of sticking between the emission surface 62 of the light diffusing element 6 and the liquid crystal display element 8 disposed thereon, a concavo-convex structure is also provided on the emission surface 62 of the light diffusing element 6. It is preferable. In the case of providing this concavo-convex structure only for the purpose of preventing sticking, the concavo-convex structure is preferably a structure having an average inclination angle of 0.7 ° or more, more preferably 1 ° or more, more preferably 1 .5 degrees or more.

光拡散素子６の光拡散性は、光拡散素子６中に光拡散剤例えば、シリコーンビーズ、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、フッ素化メタクリレート等の単独重合体あるいは共重合体等を混入したり、光拡散素子６の少なくとも一方の表面に凹凸構造を付与することによって付与することができる。表面に形成する凹凸構造は、光拡散素子６の一方の表面に形成する場合と両方の表面に形成する場合とでは、その程度が異なる。光拡散素子６の一方の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角を０．８〜１２度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは３．５〜７度であり、より好ましくは４〜６．５度である。光拡散素子６の両方の表面に凹凸構造を形成する場合には、一方の表面に形成する凹凸構造の平均傾斜角を０．８〜６度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは２〜４度であり、より好ましくは２．５〜４度である。この場合、光拡散素子６の全光線透過率の低下を抑止するためには、光拡散素子６の入射面側の平均傾斜角を出射面側の平均傾斜角よりも大きくすることが好ましい。   The light diffusing property of the light diffusing element 6 is such that a light diffusing agent, for example, a homopolymer or copolymer such as silicone beads, polystyrene, polymethyl methacrylate, fluorinated methacrylate or the like is mixed in the light diffusing element 6 or light diffusing. It can be imparted by imparting a concavo-convex structure to at least one surface of the element 6. The degree of the concavo-convex structure formed on the surface differs depending on whether it is formed on one surface of the light diffusing element 6 or on both surfaces. In the case of forming a concavo-convex structure on one surface of the light diffusing element 6, the average inclination angle is preferably in the range of 0.8 to 12 degrees, more preferably 3.5 to 7 degrees, and more Preferably it is 4 to 6.5 degrees. When the concavo-convex structure is formed on both surfaces of the light diffusing element 6, the average inclination angle of the concavo-convex structure formed on one surface is preferably in the range of 0.8 to 6 degrees, more preferably 2 to 2. It is 4 degrees, more preferably 2.5 to 4 degrees. In this case, in order to suppress a decrease in the total light transmittance of the light diffusing element 6, it is preferable to make the average inclination angle on the incident surface side of the light diffusing element 6 larger than the average inclination angle on the exit surface side.

また、光拡散素子６のヘイズ値としては８〜８２％の範囲とすることが、輝度特性向上と視認性改良の観点から好ましく、さらに好ましくは３０〜７０％の範囲であり、より好ましくは４０〜６５％の範囲である。   Further, the haze value of the light diffusing element 6 is preferably in the range of 8 to 82% from the viewpoint of improving luminance characteristics and improving visibility, more preferably in the range of 30 to 70%, more preferably 40. It is in the range of ~ 65%.

一方、透過型液晶表示素子８においては、互いに平行に配列されたガラスシートや合成樹脂シートなどからなる２つの透光性基板８１，８２の間に液晶８３が介在しており、基板８２の下面に形成した透明電極８５と基板８１の上面に形成した画素電極８４のうちの所要のものとの間に画像信号に応じて電圧が印加される。これにより液晶セルが構成される。   On the other hand, in the transmissive liquid crystal display element 8, the liquid crystal 83 is interposed between two light transmissive substrates 81 and 82 made of a glass sheet, a synthetic resin sheet, or the like arranged in parallel with each other. A voltage is applied according to the image signal between the transparent electrode 85 formed in the above and a required one of the pixel electrodes 84 formed on the upper surface of the substrate 81. This constitutes a liquid crystal cell.

図８は、液晶表示素子８と面光源装置との位置関係を説明するための模式的一部切欠部分平面図である。図８に示されているように、各画素電極８４に対応して画素部８８が形成されており、該画素部８８はＸ−Ｙマトリックス状に配置されており、Ｘ方向画素部列８８Ｂ及びＹ方向画素部列８８Ａが形成されている。液晶表示装置は、上方から観察者により観察される。   FIG. 8 is a schematic partially cutaway partial plan view for explaining the positional relationship between the liquid crystal display element 8 and the surface light source device. As shown in FIG. 8, a pixel portion 88 is formed corresponding to each pixel electrode 84, the pixel portion 88 is arranged in an XY matrix, and an X-direction pixel portion row 88B and A Y-direction pixel portion row 88A is formed. The liquid crystal display device is observed by an observer from above.

本明細書及び図面においては、特に断りのない場合は、図８に示すように、液晶表示装置を観察側から見た際に、導光体光入射端面の延びる方向を基準として、導光体側で導光体光入射端面に直交する方向（光の展開方向）の角度を９０°とする。そして、この角度９０°から時計回りに９０°の方向の角度を０°とし、角度９０°から反時計回りに９０°の方向の角度を１８０°とする。   In the present specification and drawings, unless otherwise specified, as shown in FIG. 8, when the liquid crystal display device is viewed from the observation side, the light guide end side is based on the direction in which the light guide light incident end face extends. The angle in the direction orthogonal to the light guide light incident end face (light development direction) is 90 °. Then, the angle in the 90 ° direction clockwise from the angle 90 ° is set to 0 °, and the angle in the 90 ° direction counterclockwise from the angle 90 ° is set to 180 °.

更に、図１及び図２に示されているように、液晶セルの下側即ち面光源装置の発光面からの光が入射する側には偏光子として機能する第１の偏光板８６が配置されており、液晶セルの上側には検光子として機能する第２の偏光板８７が配置されている。これらの偏光板８６，８７は、偏光透過軸方向（ＸＹ面内における偏光成分の透過率が最大の方向）が互いに直交するように配列されている。図８には、偏光板８６の偏光透過軸方向が矢印８６Ａで示されている。ここでは、一例として、偏光透過軸方向８６ＡがＸ方向及びＹ方向の双方に対して絶対値４５°の角度をなすものが示されている。すなわち、偏光透過軸方向の角度は４５°である。これにより、面光源装置の発光面からの光は、偏光板８６により直線偏光に変換され、画像信号に応じた電圧印加により液晶８３の状態が適宜変化した液晶セルの各画素部８８により画像信号に応じた変調（偏光面の回転）を受ける。従って、偏光板８７を通過する光量は、画像信号に対応したものとなり、これにより画像表示がなされる。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a first polarizing plate 86 functioning as a polarizer is disposed on the lower side of the liquid crystal cell, that is, the side on which light from the light emitting surface of the surface light source device is incident. A second polarizing plate 87 that functions as an analyzer is disposed above the liquid crystal cell. These polarizing plates 86 and 87 are arranged so that the polarization transmission axis directions (directions in which the transmittance of the polarization component in the XY plane is maximum) are orthogonal to each other. In FIG. 8, the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 86 is indicated by an arrow 86A. Here, as an example, the polarization transmission axis direction 86A forms an angle with an absolute value of 45 ° with respect to both the X direction and the Y direction. That is, the angle in the polarization transmission axis direction is 45 °. Thereby, light from the light emitting surface of the surface light source device is converted into linearly polarized light by the polarizing plate 86, and the image signal is output by each pixel unit 88 of the liquid crystal cell in which the state of the liquid crystal 83 is appropriately changed by applying a voltage according to the image signal. Is subjected to modulation (rotation of the polarization plane) in accordance with. Accordingly, the amount of light that passes through the polarizing plate 87 corresponds to the image signal, thereby displaying an image.

液晶表示素子８は、その他、カラー表示のためのカラーフィルターや、その他の公知の適宜の機能部材を含んでいてもよい。   In addition, the liquid crystal display element 8 may include a color filter for color display and other known appropriate functional members.

以上のようにして、一次光源１、光源リフレクタ２、導光体３、プリズムシート４、光反射素子５及び光拡散素子６を含んでなる面光源装置の発光面（光拡散素子６の出射面６２）上に透過型液晶表示素子８を配置することにより、本発明の面光源装置をバックライトとした液晶表示装置が構成される。   As described above, the light emitting surface of the surface light source device including the primary light source 1, the light source reflector 2, the light guide 3, the prism sheet 4, the light reflecting element 5, and the light diffusing element 6 (the emitting surface of the light diffusing element 6). 62) By disposing the transmissive liquid crystal display element 8 on the liquid crystal display device, the surface light source device of the present invention is used as a backlight.

図８に示されているように、モアレ発生の防止のためには、プリズムシート４のプリズム列４１１の延在方向は、液晶表示素子８のＹ方向画素部列８８Ａに対して絶対値角度δ（＞０）だけ傾きをもっていることが好ましい。角度δの値は、０°〜１５°の範囲内にある。モアレ発生防止のためには、プリズム列４１１の延在方向はＹ軸に対していずれの向き（右向きまたは左向き）に傾いたものであってもよい。   As shown in FIG. 8, in order to prevent the occurrence of moiré, the extending direction of the prism rows 411 of the prism sheet 4 has an absolute value angle δ with respect to the Y-direction pixel portion row 88A of the liquid crystal display element 8. Preferably, it has a slope of (> 0). The value of the angle δ is in the range of 0 ° to 15 °. In order to prevent the occurrence of moiré, the extending direction of the prism row 411 may be inclined in any direction (rightward or leftward) with respect to the Y axis.

しかし、面光源装置から発せられる光量の有効利用の観点から、本実施形態では、プリズム列４１１の延在方向は、Ｙ軸に対して、以下に説明するような特定の向きに傾いたものとされている。ここで、上記のように、図８及び図９にて、ＸＹ面内において、Ｙ軸の負の向きを角度０°とし、Ｘ軸の正の向きを角度９０°とし、Ｙ軸の正の向きを角度１８０°として、Ｚ軸周りの回転方向を設定する。そして、本実施形態では、プリズム列４１１の延在方向を、Ｙ軸を−δ（正負はＺ軸周りの回転の向きを示し、図８及び図９における反時計回り即ち左回りの向きを「＋」で示し、図８及び図９における時計回り即ち右回りの向きを「−」で示す）だけＺ軸周りに回転させたものとする。すなわち、本実施形態では、プリズム列４１１として、図９に示されるプリズム列４１１’を形成する。その理由は、次の通りである。   However, from the viewpoint of effective use of the amount of light emitted from the surface light source device, in this embodiment, the extending direction of the prism row 411 is inclined in a specific direction as described below with respect to the Y axis. Has been. Here, as described above, in FIGS. 8 and 9, in the XY plane, the negative direction of the Y axis is 0 °, the positive direction of the X axis is 90 °, and the positive direction of the Y axis is The direction of rotation is set to an angle of 180 °, and the rotation direction around the Z axis is set. In the present embodiment, the extending direction of the prism row 411 is set such that the Y axis is −δ (positive and negative indicates the direction of rotation about the Z axis, and the counterclockwise direction, that is, the counterclockwise direction in FIGS. It is assumed that it is rotated around the Z-axis by “+” and the clockwise or clockwise direction in FIGS. 8 and 9 is indicated by “−”. That is, in this embodiment, the prism row 411 ′ shown in FIG. 9 is formed as the prism row 411. The reason is as follows.

上記のように、導光体光出射面３３から光出射面法線方向に対して斜め方向に出射する光は、偏光特性を持つ。この偏光特性をもった出射光がプリズムシート４に入射する際には、各プリズム列４１１の透過面４１１ａを通過し反射面４１１ｂにより全反射され、導光体光出射面法線の方向に偏向される。その際に、基本的に光の偏光特性は維持される。この偏向光の偏光特性は、導光体光入射端面３１と平行な方向の成分より導光体光入射端面３１と直交する方向（展開方向）の成分が大きなものとなる。   As described above, light emitted from the light guide light emitting surface 33 in an oblique direction with respect to the normal direction of the light emitting surface has polarization characteristics. When the emitted light having this polarization characteristic enters the prism sheet 4, it passes through the transmission surface 411a of each prism row 411, is totally reflected by the reflection surface 411b, and is deflected in the direction of the light guide light emission surface normal line. Is done. At that time, the polarization characteristic of light is basically maintained. The polarization characteristic of the deflected light has a component in a direction (development direction) orthogonal to the light guide light incident end face 31 than a component in a direction parallel to the light guide light incident end face 31.

図１０に、導光体３からの出射光がプリズム列４１１による偏向を受けてプリズム列形成部４４を出る際の当該偏向光の偏光特性の一例を示す。この図は、偏向光についての、上記図８及び図９で規定した角度に関する、各偏光成分の光量を相対輝度で示したものである。偏光角度９０°の偏光成分が最も輝度が大きく、これを最大偏光成分とする。偏光角度０°（１８０°）の偏光成分が最も輝度が小さく、これを最小偏光成分とする。最大偏光成分と最小偏光成分との光量の差は、たとえば５％〜４０％である。   FIG. 10 shows an example of the polarization characteristics of the deflected light when the light emitted from the light guide 3 is deflected by the prism array 411 and exits the prism array forming unit 44. This figure shows the relative light intensity of each polarization component with respect to the angle defined in FIGS. 8 and 9 for the deflected light. A polarized light component having a polarization angle of 90 ° has the highest luminance, and this is the maximum polarized light component. The polarization component with a polarization angle of 0 ° (180 °) has the lowest luminance, and this is the minimum polarization component. The difference in light quantity between the maximum polarization component and the minimum polarization component is, for example, 5% to 40%.

プリズム列形成部４４を出た偏向光が複屈折性透光性基材４３を通過するとき、リタデーションが発生し偏光特性が変化する。透光性基材４３の分子配向方向は進相軸および遅相軸のいずれかとなる。たとえば透光性基材４３がＰＥＴからなる場合には、該透光性基材４３の分子配向方向は進相軸となる。進相軸と遅相軸とは互いに直交する。進相軸及び遅相軸は、光学軸もしくは単に光軸と呼ばれることがある。リタデーションの起こり方は、透光性基材４３の光学軸の方向（分子配向方向またはそれに直交する方向）４３Ａとプリズム列形成部４４への偏光特性を持った入射光の最大偏光成分方向とのなす角により、変わる。   When the deflected light exiting the prism array forming portion 44 passes through the birefringent translucent base material 43, retardation occurs and the polarization characteristics change. The molecular orientation direction of the translucent substrate 43 is either the fast axis or the slow axis. For example, when the translucent substrate 43 is made of PET, the molecular orientation direction of the translucent substrate 43 is a fast axis. The fast axis and the slow axis are orthogonal to each other. The fast axis and slow axis may be referred to as the optical axis or simply the optical axis. Retardation occurs between the direction of the optical axis of the translucent substrate 43 (the molecular orientation direction or a direction orthogonal thereto) 43A and the maximum polarization component direction of incident light having polarization characteristics to the prism array forming unit 44. It depends on the angle that you make.

図１１に、上記の図１０のような偏光特性を持った偏向光についての、偏向光の最大偏光成分方向（展開方向）に対するプリズムシート透光性基材４３の光学軸方向４３Ａのなす角α（正負は上記図８及び図９に関する規定に準ずる）を変化させたときの、透光性基材４３からの出射光の偏光特性の変化の一例を示す。αが０°（または９０°または１８０°）の場合、偏光特性は変化しない。αが０°または９０°または１８０°からずれている場合、おおむねずれた分だけ最大偏光成分方向が変化し、またずれた分に応じて最大偏光成分と最小偏光成分との輝度差が小さくなる。   FIG. 11 shows an angle α formed by the optical axis direction 43A of the prism sheet translucent substrate 43 with respect to the maximum polarization component direction (development direction) of the deflected light with respect to the deflected light having the polarization characteristics as shown in FIG. An example of a change in the polarization characteristics of the emitted light from the translucent substrate 43 when positive and negative are changed in accordance with the rules relating to FIGS. 8 and 9 is shown. When α is 0 ° (or 90 ° or 180 °), the polarization characteristics do not change. When α is deviated from 0 °, 90 °, or 180 °, the direction of the maximum polarization component is changed by the amount of deviation, and the luminance difference between the maximum polarization component and the minimum polarization component is reduced according to the amount of deviation. .

したがって、出射光の最大偏光成分方向と導光体の光入射端面の延びる方向とのなす角は、導光体光入射端面の延びる方向とプリズムシート透光性基材の光学軸の方向とのなす角度に応じてシフトする。そのため、プリズムシート透光性基材の光学軸の方向を制御することによって出射光の最大偏光成分方向を制御することができる。   Therefore, the angle formed between the direction of the maximum polarization component of the emitted light and the direction in which the light incident end surface of the light guide extends is equal to the direction in which the light incident end surface of the light guide extends and the direction of the optical axis of the prism sheet translucent substrate. Shift according to the angle to make. Therefore, the maximum polarization component direction of the emitted light can be controlled by controlling the direction of the optical axis of the prism sheet translucent substrate.

αが−４５°（または４５°または１３５°）の場合、最大偏光成分と最小偏光成分とはほぼ同じ輝度の大きさとなり、見かけ上ほぼ偏光特性のない状態となる。以下の表１に、以上のようなリタデーション発生後の図１１に示される出射光偏光特性の数値を示す。   When α is −45 ° (or 45 ° or 135 °), the maximum polarization component and the minimum polarization component have substantially the same luminance level, and apparently have substantially no polarization characteristics. Table 1 below shows numerical values of the output light polarization characteristics shown in FIG. 11 after the occurrence of retardation as described above.

Figure 2008140084
Figure 2008140084

プリズムシート４の透光性基材４３の光学軸の方向はプリズム列４１１の延在方向及びそれと直交する方向４３Ａであるとする。   The direction of the optical axis of the translucent substrate 43 of the prism sheet 4 is assumed to be the extending direction of the prism row 411 and the direction 43A orthogonal thereto.

比較形態では、モアレ発生を防止すべく、プリズム列４１１の延在方向をＹ方向に対して絶対値角度で例えば５°（δ）だけ傾けるために、図９に示されるように、Ｚ軸の周りでＹ軸を反時計回りに回転させた方向に延在するプリズム列４１１”を採用する。これにより、プリズムシート４の透光性基材４３の光学軸方向は、プリズム列４１１”の延在方向すなわちＹ軸に対して＋５°の傾きをもつものと、方向４３Ａ”すなわちＹ軸に対して＋９５°の傾きをもつものとになる。   In the comparative embodiment, in order to prevent the occurrence of moire, the extending direction of the prism row 411 is inclined with respect to the Y direction by an absolute value angle, for example, by 5 ° (δ), as shown in FIG. A prism row 411 ″ extending in the direction in which the Y axis is rotated counterclockwise is adopted. As a result, the optical axis direction of the translucent substrate 43 of the prism sheet 4 is the extension of the prism row 411 ″. The current direction has a + 5 ° inclination with respect to the Y axis, and the direction 43A ″ has a + 95 ° inclination with respect to the Y axis.

これに対して、本発明実施形態では、モアレ発生を防止すべく、プリズム列４１１の延在方向をＹ方向に対して絶対値角度で５°（δ）だけ傾けるために、図９に示されるように、Ｚ軸の周りでＹ軸を時計回りに回転させた方向に延在するプリズム列４１１’を採用する。これにより、プリズムシート４の透光性基材４３の光学軸方向は、プリズム列４１１’の延在方向すなわちＹ軸に対して−５°の傾きをもつものと、方向４３Ａ’すなわちＹ軸に対して＋８５°の傾きをもつものとになる。   On the other hand, in the embodiment of the present invention, in order to prevent the occurrence of moire, the extending direction of the prism row 411 is inclined by an absolute value angle of 5 ° (δ) with respect to the Y direction, as shown in FIG. Thus, the prism row 411 ′ extending in the direction in which the Y axis is rotated clockwise around the Z axis is employed. As a result, the optical axis direction of the translucent substrate 43 of the prism sheet 4 has an inclination of −5 ° with respect to the extending direction of the prism row 411 ′, that is, the Y axis, and the direction 43A ′, that is, the Y axis. On the other hand, it has an inclination of + 85 °.

尚、以降の説明においては、２本の光学軸のうち、導光体光入射端面の延びる方向とのなす絶対角度の小さいものを対象とする。この場合、プリズムシート４の透光性基材４３の光学軸方向角度αは、比較形態では＋５°となり、本発明実施形態では−５°となる。この光学軸方向角度αに対応して、出射光の最大偏光成分方向も９０°から、比較形態では９５°にシフトし、本発明実施形態では８５°にシフトする。   In the following description, the two optical axes that have a small absolute angle with the direction in which the light guide light incident end surface extends are targeted. In this case, the optical axis direction angle α of the translucent substrate 43 of the prism sheet 4 is + 5 ° in the comparative embodiment, and is −5 ° in the embodiment of the present invention. Corresponding to this optical axis direction angle α, the maximum polarization component direction of the emitted light is also shifted from 90 ° to 95 ° in the comparative embodiment and to 85 ° in the embodiment of the present invention.

ところで、現在広く使われている液晶パネル（液晶表示素子）は第１の偏光板（上記実施形態の光入射側の偏光板８６に相当）の偏光角度（偏光透過軸方向の角度）が画素部の縦横マトリックス状配列方向に対して４５度前後（すなわち導光体光入射端面の延びる方向に対して４５度前後）のものである。本発明者は、これと組み合わせるプリズムシートの透光性基材の光学軸の方向が第１の偏光板の偏光透過軸方向に対して約−２５度であるときに輝度が最も高くなることを見出した。さらに、本発明者は、この知見を敷衍し、液晶パネルの第１の偏光板の偏光角度が４５度から変化した場合においても、プリズムシートの透光性基材の光学軸方向が第１の偏光板の偏光透過軸方向に対して特定の関係を有する場合に最も輝度が高くなることを見出した。   By the way, the liquid crystal panel (liquid crystal display element) currently widely used has a pixel portion in which the polarization angle (angle in the direction of the polarization transmission axis) of the first polarizing plate (corresponding to the polarizing plate 86 on the light incident side in the above embodiment) is. About 45 degrees with respect to the vertical and horizontal matrix arrangement direction (that is, about 45 degrees with respect to the extending direction of the light guide light incident end face). The inventor found that the luminance is highest when the direction of the optical axis of the light-transmitting substrate of the prism sheet combined with this is about −25 degrees with respect to the direction of the polarization transmission axis of the first polarizing plate. I found it. Furthermore, the present inventor has spread this knowledge, and even when the polarization angle of the first polarizing plate of the liquid crystal panel changes from 45 degrees, the optical axis direction of the translucent substrate of the prism sheet is the first. It has been found that the luminance is highest when it has a specific relationship with the polarization transmission axis direction of the polarizing plate.

すなわち、図１２は、液晶パネルの偏光子の偏光透過軸の角度変化に対する、出射光最大輝度を示すプリズムシートの透光性基材の光学軸の方向の角度との関係を示す図である。ここで、液晶表示素子の第１の偏光板の偏光透過軸方向と導光体光入射端面の延びる方向とのなす角度ｘ（度）と、プリズムシートの透光性基材の光学軸の方向と導光体光入射端面の延びる方向のなす角度ｙ（度）とが、ほぼｙ＝（０．５ｘ−４６）の関係を満たす。ｙがこの関係にある数値を中心として±５度の範囲内にあるように設定すること、すなわち、ｘとｙとが以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすように設定することで、輝度を高める効果を大きくすることができ、またプリズムシートと液晶表示素子との間のモアレの発生が抑制される。更に好ましくは、ｘとｙとは以下の式（２）
（０．５ｘ−４６）−３≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋３・・・（２）
を満たす。That is, FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the angle of the optical axis direction of the light-transmitting substrate of the prism sheet showing the maximum luminance of the emitted light with respect to the change in the angle of the polarization transmission axis of the polarizer of the liquid crystal panel. Here, the angle x (degrees) between the polarization transmission axis direction of the first polarizing plate of the liquid crystal display element and the direction in which the light guide light incident end surface extends, and the direction of the optical axis of the translucent substrate of the prism sheet And the angle y (degree) formed by the extending direction of the light guide light incident end face substantially satisfies the relationship y = (0.5x−46). It is set so that y is within a range of ± 5 degrees around the numerical value having this relationship, that is, x and y are expressed by the following formula (1)
(0.5x−46) −5 ≦ y ≦ (0.5x−46) +5 (1)
By setting so as to satisfy, the effect of increasing the luminance can be increased, and the generation of moire between the prism sheet and the liquid crystal display element is suppressed. More preferably, x and y are represented by the following formula (2):
(0.5x−46) −3 ≦ y ≦ (0.5x−46) +3 (2)
Meet.

図１３は、第１の偏光板の偏光透過軸方向角度が４５度である場合の、透光性基材の光学軸方向角度と出射光輝度との関係を示す図である。この関係は、次のようにして測定された。   FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the optical axis direction angle of the translucent substrate and the emitted light luminance when the polarization transmission axis direction angle of the first polarizing plate is 45 degrees. This relationship was measured as follows.

光学軸方向のわかっているＰＥＴフィルムを準備し、このＰＥＴフィルムからＡ４サイズのカットフィルムを切り出すときに光学軸方向角度が５度きざみで−９０〜＋９０度となるよう回転させながら切り出し、光学軸方向角度が−９０、−８５、・・・＋８５、＋９０度となる計３７枚のプリズムシート用透光性基材を得た。これらの透光性基材のそれぞれにつき、一方の面に、活性エネルギー線硬化樹脂でプリズム列形成部を付与してプリズム列の賦形を行い、３７枚のプリズムシートＧ（−９０〜＋９０）（括弧内の数値は透光性基材の光学軸方向角度を示す）を得た。プリズム列は、その延在方向がプリズムシートの長辺と平行であり、後述する面光源装置Ｈにおいて導光体光入射端面と平行になるように配置された。３７枚のプリズムシートＧの光学軸方向を測定したところ、それぞれ透光性基材の光学軸方向と略同一であった。   Prepare a PET film whose optical axis direction is known, and cut out an A4 size cut film from this PET film while rotating it so that the optical axis direction angle is -90 to +90 degrees in steps of 5 degrees. A total of 37 light-transmitting base materials for a prism sheet having a directional angle of −90, −85,... +85, +90 degrees were obtained. For each of these translucent substrates, a prism array is formed on one surface with an active energy ray curable resin to form a prism array, and 37 prism sheets G (-90 to +90) are formed. (Numerical values in parentheses indicate the optical axis direction angle of the translucent substrate). The prism row was arranged so that the extending direction thereof was parallel to the long side of the prism sheet and parallel to the light guide light incident end surface in the surface light source device H described later. When the optical axis direction of the 37 prism sheets G was measured, it was substantially the same as the optical axis direction of the translucent substrate.

これらのプリズムシートをそれぞれ用いて面光源装置Ｈ（−９０〜＋９０）（括弧内の数値はプリズムシートの透光性基材の光学軸方向角度を示す）を作製し、さらに面光源装置の発光面上に偏光透過軸方向４５度に配置したグラントムソンプリズムを配置し、グラントムソンプリズム越しに輝度測定を行ったところ、図１３のプロットを得た。図１３より、第１の偏光板の偏光透過軸方向角度が４５度である場合において、輝度を高める効果が大きいプリズムシートの透光性基材の光学軸方向角度は、上記式（１）に示されるとおり、−２８．５〜−１８．５度であることが分かる。尚、図１３においては、プリズムシートの透光性基材の光学軸方向角度が＋６１．５〜７１．５度である場合においても、同様に高い輝度が得られている。これは、高い輝度が得られる−２８．５〜−１８．５度の方向の光学軸に対し直交する別の光学軸に関するものである。   Using each of these prism sheets, a surface light source device H (-90 to +90) (the numerical value in parentheses indicates the optical axis direction angle of the light-transmitting substrate of the prism sheet) is produced, and further the light emission of the surface light source device A Glan-Thompson prism arranged at 45 degrees in the direction of the polarization transmission axis was arranged on the surface, and the luminance was measured through the Glan-Thompson prism, and the plot of FIG. 13 was obtained. From FIG. 13, when the polarization transmission axis direction angle of the first polarizing plate is 45 degrees, the optical axis direction angle of the translucent base material of the prism sheet having a large effect of increasing the luminance is expressed by the above formula (1). As shown, it can be seen that it is −28.5 to −18.5 degrees. In addition, in FIG. 13, high brightness | luminance is obtained similarly, also when the optical axis direction angle of the translucent base material of a prism sheet is + 61.5-71.5 degree | times. This relates to another optical axis orthogonal to the optical axis in the direction of −28.5 to −18.5 degrees where high luminance is obtained.

また、以上のような面光源装置Ｈ（−９０〜＋９０）を用いた輝度測定において、面光源装置の発光面上に配置するグラントムソンプリズムの偏光透過軸方向を５度刻みに−９０〜＋９０度の範囲内で変化させ、各偏光透過軸方向において最大輝度が得られるプリズムシートの透光性基材の光学軸方向角度を導き出した。これにより得られたプロットが、上記図１２である。但し、ここでは、上記「別の光学軸」に関するものは省略している。   Further, in the luminance measurement using the surface light source device H (−90 to +90) as described above, the polarization transmission axis direction of the Glan-Thompson prism arranged on the light emitting surface of the surface light source device is −90 to +90 in increments of 5 degrees. The angle in the direction of the optical axis of the translucent substrate of the prism sheet from which the maximum luminance was obtained in the direction of each polarization transmission axis was derived by changing within the range of degrees. The resulting plot is shown in FIG. However, here, the “other optical axis” is omitted.

今、例えば光学軸方向が＋５°の複屈折性透光性基材があるとすると、これを用いてプリズムシートを製造する場合、プリズム列形成部を形成する透光性基材の面を選択することにより見かけ上光学軸方向が＋５°の複屈折性透光性基材と光学軸方向が−５°の複屈折性透光性基材とを使用できることになる。   Now, for example, if there is a birefringent translucent substrate whose optical axis direction is + 5 °, when manufacturing a prism sheet using this, the surface of the translucent substrate that forms the prism array forming portion is selected. By doing so, it is possible to use a birefringent translucent substrate having an optical axis direction of + 5 ° and a birefringent translucent substrate having an optical axis direction of −5 °.

上記比較形態では、複屈折性透光性基材の光学軸方向のうちの１つはプリズム列４１１”の延在方向すなわちＹ軸に対して＋５°である。   In the comparative embodiment, one of the optical axis directions of the birefringent translucent substrate is + 5 ° with respect to the extending direction of the prism row 411 ″, that is, the Y axis.

これに対して、上記本発明実施形態では、複屈折性透光性基材の光学軸方向のうちの１つはプリズム列４１１’の延在方向すなわちＹ軸に対して−５°である。   On the other hand, in the embodiment of the present invention, one of the optical axis directions of the birefringent translucent substrate is −5 ° with respect to the extending direction of the prism row 411 ′, that is, the Y axis.

本発明実施形態及び比較形態のように偏光子の偏光透過軸方向角度が４５度の場合には、上記のように、式（１）で規定されるプリズムシートの透光性基材の光学軸の方向のなす角度ｙの範囲は、−２８．５〜−１８．５度である。   When the polarization transmission axis direction angle of the polarizer is 45 degrees as in the embodiment of the present invention and the comparative embodiment, as described above, the optical axis of the translucent substrate of the prism sheet defined by the formula (1) The range of the angle y formed by the directions is −28.5 to −18.5 degrees.

従って、上記本発明実施形態の場合には、上記比較形態の場合に比べて、角度ｙの値が−２８．５〜−１８．５度の範囲または当該範囲の中心値−２３．５度により近い。このため、図１３から分かるように、本発明実施形態の方法でプリズムシートのプリズム列形成部を形成する透光性基材の面を選択して製造されたプリズムシートを使用すれば、光の利用効率が高い液晶表示装置の量産が容易になる。   Therefore, in the case of the embodiment of the present invention, the value of the angle y is in the range of −28.5 to −18.5 degrees or the center value of the range is −23.5 degrees as compared with the case of the comparative form. close. Therefore, as can be seen from FIG. 13, if a prism sheet manufactured by selecting the surface of the translucent substrate that forms the prism row forming portion of the prism sheet by the method of the present invention is used, Mass production of liquid crystal display devices with high utilization efficiency becomes easy.

以上、偏光子の偏光透過軸方向角度が４５度の場合につき説明したが、偏光子の偏光透過軸方向角度が４５度以外の場合においても、式（１）で規定される角度ｙの値が（０．５ｘ−４６）−５以上且つ（０．５ｘ−４６）＋５以下の範囲または当該範囲の中心値（０．５ｘ−４６）により近くなるように、プリズムシートのプリズム列形成部を形成する透光性基材の面を選択することで、同様にして、光の利用効率が高い液晶表示装置の量産が容易になる。   As described above, the case where the polarization transmission axis direction angle of the polarizer is 45 degrees has been described. However, even when the polarization transmission axis direction angle of the polarizer is other than 45 degrees, the value of the angle y defined by Expression (1) is The prism row forming portion of the prism sheet is formed so as to be closer to the range of (0.5x−46) −5 to (0.5x−46) +5 or the center value (0.5x−46) of the range. Similarly, by selecting the surface of the translucent substrate to be used, mass production of a liquid crystal display device having high light utilization efficiency is facilitated.

以下、本発明の実施例及び比較例を示す。   Examples of the present invention and comparative examples are shown below.

本実施例及び比較例において、プリズムシートの複屈折性透光性基材の光学軸方向の測定は、次のようにして行った。２枚の偏光板を、偏光透過軸方向が互いに直交するように平行に重ねる。次に、重ねた２枚の偏光板の間に測定対象の透光性基材を挿入し、一方の偏光板の側から白色光を入射させ、透光性基材を回転させながら他方の偏光板側から出射する透過光が最も暗くなるポイント（消光点）をさがす。透光性基材が消光点にあるとき、２枚の偏光板の偏光透過軸方向が透光性基材の光学軸方向となる（光学軸は２本あり、互いに直交している）。尚、本明細書及び図面においては、特に断りのない場合は、プリズムシートが導光体からの出射光が入光されるように配置された際に、導光体光入射端面の延びる方向とのなす角度の小さいほうの光学軸に焦点を当てて説明を行っている。   In the present example and the comparative example, the measurement in the optical axis direction of the birefringent translucent substrate of the prism sheet was performed as follows. Two polarizing plates are stacked in parallel so that the polarization transmission axis directions are orthogonal to each other. Next, the translucent base material to be measured is inserted between two stacked polarizing plates, white light is incident from one polarizing plate side, and the other polarizing plate side is rotated while the translucent base material is rotated. Find the point (quenching point) where the transmitted light emitted from the darkest point becomes the darkest. When the translucent substrate is at the extinction point, the polarization transmission axis direction of the two polarizing plates is the optical axis direction of the translucent substrate (there are two optical axes and are orthogonal to each other). In the present specification and drawings, unless otherwise specified, when the prism sheet is arranged so that the light emitted from the light guide is received, the light guide light incident end surface extends. The explanation is focused on the optical axis with the smaller angle.

（実施例１および比較例１）
プリズムシートの透光性基材のための原反として用いるＰＥＴフィルムの光学軸方向を測定したところ、該光学軸方向は−２０°であった。このＰＥＴフィルムを用い、その片面側に活性エネルギー線硬化樹脂でプリズム列形成部を付与してプリズム列の賦形を行い、プリズムシート原反Ａを作製した。(Example 1 and Comparative Example 1)
When the optical axis direction of the PET film used as a raw material for the translucent substrate of the prism sheet was measured, the optical axis direction was −20 °. Using this PET film, a prism row forming part was formed on one side of the PET film with an active energy ray curable resin to shape the prism row, and a prism sheet original fabric A was produced.

このプリズムシート原反Ａから、プリズム列の延在方向（稜線方向）を＋７°傾けた方向に切り出したプリズムシートＡ１（比較例１）およびプリズム列の延在方向を−７°傾けた方向に切り出したプリズムシートＡ２（本発明実施例１）を作製した。プリズムシートＡ１及びＡ２の光学軸方向は、それぞれ−１３°及び−２７°となった。   The prism sheet A1 (Comparative Example 1) cut out from the prism sheet original fabric A in the direction in which the extending direction (ridge line direction) of the prism row is inclined by + 7 °, and the direction in which the extending direction of the prism row is inclined by −7 ° A cut prism sheet A2 (Invention Example 1) was produced. The optical axis directions of the prism sheets A1 and A2 were −13 ° and −27 °, respectively.

これらのプリズムシートＡ１及びＡ２を用いて、それぞれ上記実施形態で説明したようなエッジライト型面光源装置Ｂ１（比較例１）及びＢ２（本発明実施例１）を作製した。これらの面光源装置を点灯させて輝度を測定したところ、Ｂ１及びＢ２とも３０００ｎｔであった。   Using these prism sheets A1 and A2, edge light type surface light source devices B1 (Comparative Example 1) and B2 (Example 1 of the present invention) as described in the above embodiment were produced. When these surface light source devices were turned on and the luminance was measured, both B1 and B2 were 3000 nt.

次いで、これらの面光源装置に入射側偏光板の偏光透過軸方向＋４５°の液晶表示素子を搭載し、それぞれ液晶表示装置Ｃ１（比較例１）及びＣ２（本発明実施例１）を作製した。この場合、上記式（１）におけるｙの中心値すなわち（０．５ｘ−４６）は０．５×４５−４６＝−２３．５となり、上記式（１）におけるｙの範囲は−２３．５±５となるが、比較例１は式（１）の範囲外であり、本発明実施例１は式（１）の範囲内であった。   Next, a liquid crystal display element having a polarization transmission axis direction + 45 ° of the incident-side polarizing plate was mounted on these surface light source devices, and liquid crystal display devices C1 (Comparative Example 1) and C2 (Invention Example 1) were produced, respectively. In this case, the central value of y in the equation (1), that is, (0.5x−46) is 0.5 × 45−46 = −23.5, and the range of y in the equation (1) is −23.5. Although ± 5, Comparative Example 1 was outside the range of Formula (1), and Example 1 of the present invention was within the range of Formula (1).

これらの液晶表示装置Ｃ１及びＣ２の輝度を測定をしたところ、Ｃ１の輝度は２８０ｎｔであったのに対し、Ｃ２の輝度は３１０ｎｔであった。また、液晶表示装置Ｃ１及びＣ２の表示状態をそれぞれ観察したところ、いずれもプリズムシートと液晶表示素子との干渉に起因するモアレは見られなかった。   When the luminance of these liquid crystal display devices C1 and C2 was measured, the luminance of C1 was 280 nt, whereas the luminance of C2 was 310 nt. Further, when the display states of the liquid crystal display devices C1 and C2 were observed, no moiré due to interference between the prism sheet and the liquid crystal display element was observed.

（実施例２および比較例２）
プリズムシートの透光性基材のための原反として用いるＰＥＴフィルムの光学軸方向を測定したところ、該光学軸方向の角度は−２５°であった。(Example 2 and Comparative Example 2)
When the optical axis direction of the PET film used as a raw material for the light-transmitting substrate of the prism sheet was measured, the angle of the optical axis direction was −25 °.

このＰＥＴフィルムを用い、その第１面に活性エネルギー線硬化樹脂でプリズム列形成部を付与してプリズム列の賦形を行い、プリズムシートＤ１を作製した。また、前記ＰＥＴフィルムの第２面に活性エネルギー線硬化樹脂でプリズム列形成部を付与してプリズム列の賦形を行い、プリズムシートＤ２を作製した。プリズムシートＤ１の透光性基材の光学軸方向の角度は＋２５°であり、プリズムシートＤ２の透光性基材の光学軸方向の角度は−２５°であった。   Using this PET film, a prism array was formed on the first surface of the first surface with an active energy ray curable resin, and the prism array was shaped to prepare a prism sheet D1. In addition, a prism row forming portion was formed on the second surface of the PET film with an active energy ray curable resin to shape the prism row, thereby preparing a prism sheet D2. The angle in the optical axis direction of the translucent substrate of the prism sheet D1 was + 25 °, and the angle in the optical axis direction of the translucent substrate of the prism sheet D2 was −25 °.

これらプリズムシートを用いて、それぞれ上記実施形態で説明したようなエッジライト型面光源装置Ｅ１およびＥ２を作製し、点灯させて輝度測定したところ、Ｅ１およびＥ２とも輝度は３０００ｎｔであった。   Using these prism sheets, edge-light type surface light source devices E1 and E2 as described in the above embodiment were respectively produced and lit to measure the luminance. As a result, the luminance of both E1 and E2 was 3000 nt.

次いで、これらの面光源装置に第１の偏光板の偏光透過軸方向＋４５°の液晶表示素子を搭載し、それぞれ液晶表示装置Ｆ１（比較例２）およびＦ２（本発明実施例２）を作製した。この場合、上記式（１）におけるｙの中心値すなわち（０．５ｘ−４６）は０．５×４５−４６＝−２３．５となり、上記式（１）におけるｙの範囲は−２３．５±５となるが、比較例２は式（１）の範囲外であり、本発明実施例２は式（１）の範囲内であった。   Next, a liquid crystal display element having a polarization transmission axis direction of + 45 ° of the first polarizing plate was mounted on these surface light source devices, and liquid crystal display devices F1 (Comparative Example 2) and F2 (Invention Example 2) were produced, respectively. . In this case, the central value of y in the equation (1), that is, (0.5x−46) is 0.5 × 45−46 = −23.5, and the range of y in the equation (1) is −23.5. Although ± 5, Comparative Example 2 was outside the range of Formula (1), and Example 2 of the present invention was within the range of Formula (1).

液晶表示装置Ｆ１およびＦ２について、輝度測定したところ、Ｆ１の輝度は１３５ｎｔであったのに対し、Ｆ２の輝度は１５０ｎｔであった。また、液晶表示装置Ｆ１およびＦ２の表示状態をそれぞれ観察したところ、いずれもプリズムシートと液晶表示素子との干渉に起因するモアレは見られなかった。   When the luminance of the liquid crystal display devices F1 and F2 was measured, the luminance of F1 was 135 nt, whereas the luminance of F2 was 150 nt. Further, when the display states of the liquid crystal display devices F1 and F2 were observed, no moiré due to interference between the prism sheet and the liquid crystal display element was observed.

Claims (6)

複屈折性透光性基材と該基材の一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを有するプリズムシートの製造方法であって、
前記製造方法は、前記基材の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、該活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させて前記プリズム列形成部を形成する工程を含み、該工程において、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置された前記プリズムシートと、該プリズムシートから出光された光が入射する液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、該液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、前記プリズム列形成部を付加すべき前記基材の一方の面を選択し、
該選択された面上に前記プリズム列形成部を形成する
ことを特徴とする、プリズムシートの製造方法。A method for producing a prism sheet comprising a birefringent translucent base material and a prism array forming portion in which a plurality of prism arrays arranged in parallel with each other are formed on one surface of the base material,
In the manufacturing method, an active energy ray-curable composition is supplied between one surface of the substrate and a mold member, and the active energy ray-curable composition is cured to form the prism row forming portion. Including the steps of:
A primary light source, a light guide that is guided and emitted by light emitted from the primary light source, the prism sheet that is arranged so that the emitted light from the light guide is incident, and the prism sheet When assembling a liquid crystal display device including a liquid crystal display element on which light emitted from the light is incident, as viewed from the observation side of the liquid crystal display device, the light incident end surface of the light guide extends in the extending direction. The angle formed by the polarization transmission axis direction of the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display element is x [degree], and the direction of the optical axis of the base material of the prism sheet is relative to the direction in which the light incident end face of the light guide extends. An angle formed is y [degree], and one surface of the base material to which the prism array forming portion is to be added is selected so that a value of y is closer to a value of (0.5x−46),
A prism sheet manufacturing method comprising forming the prism row forming portion on the selected surface. 複屈折性透光性基材と該基材の一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを有するプリズムシートの製造方法であって、
前記製造方法は、前記基材の一方の面と型部材との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、該活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させて前記プリズム列形成部を形成する工程と、次いでプリズム列形成部が形成された前記基材を、前記プリズム列の延びる方向が前記プリズムシートの端面の延びる方向に対して傾きσ（０＜σ≦１５度）をなすように矩形に切断する工程とを含み、該切断工程において、
一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置された前記プリズムシートと、該プリズムシートから出光された光が入射する液晶表示素子とを含んでなる液晶表示装置を組み立てた際に、該液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｙの値が（０．５ｘ−４６）の値により近くなるように、切断する方向を選択する
ことを特徴とする、プリズムシートの製造方法。A method for producing a prism sheet comprising a birefringent translucent base material and a prism array forming portion in which a plurality of prism arrays arranged in parallel with each other are formed on one surface of the base material,
In the manufacturing method, an active energy ray-curable composition is supplied between one surface of the substrate and a mold member, and the active energy ray-curable composition is cured to form the prism row forming portion. And then, the base material on which the prism array forming portion is formed is rectangular so that the extending direction of the prism array is inclined σ (0 <σ ≦ 15 degrees) with respect to the extending direction of the end face of the prism sheet. Cutting, and in the cutting step,
A primary light source, a light guide that is guided and emitted by light emitted from the primary light source, the prism sheet that is arranged so that the emitted light from the light guide is incident, and the prism sheet When assembling a liquid crystal display device including a liquid crystal display element on which light emitted from the light is incident, as viewed from the observation side of the liquid crystal display device, the light incident end surface of the light guide extends in the extending direction. The angle formed by the polarization transmission axis direction of the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display element is x [degree], and the direction of the optical axis of the base material of the prism sheet is relative to the direction in which the light incident end face of the light guide extends. A method for manufacturing a prism sheet, wherein an angle formed is y [degrees], and a cutting direction is selected so that a value of y is closer to a value of (0.5x−46). エッジライト型面光源装置の発光面に隣接して液晶表示素子が配置されている液晶表示装置であって、
前記液晶表示素子は、液晶セルとその前記面光源装置の発光面からの光が入射する側に配置された偏光板とを備えており、
前記液晶セルは、直線状に配列された複数の画素部からなる画素部列を複数互いに平行に配列してなるものであり、
前記面光源装置は、一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置されたプリズムシートとを備えており、
該プリズムシートは、複屈折性を有するシート状透光性基材とその一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを備えており、
前記液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｘとｙとが、以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすことを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device in which a liquid crystal display element is disposed adjacent to a light emitting surface of an edge light type surface light source device,
The liquid crystal display element includes a liquid crystal cell and a polarizing plate disposed on a side where light from a light emitting surface of the surface light source device is incident,
The liquid crystal cell is formed by arranging a plurality of pixel part rows each having a plurality of pixel parts arranged in a straight line in parallel with each other,
The surface light source device includes a primary light source, a light guide that is guided by light emitted from the primary light source, and is guided so as to be emitted, and a prism sheet that is disposed so that the light emitted from the light guide is received. And
The prism sheet includes a sheet-like translucent base material having birefringence and a prism array forming portion in which a plurality of prism arrays arranged parallel to each other are formed on one surface thereof.
The angle formed by the polarization transmission axis direction of the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display element with respect to the direction in which the light incident end face of the light guide extends as viewed from the observation side of the liquid crystal display device is x [degrees], The angle formed by the direction of the optical axis of the base material of the prism sheet with respect to the extending direction of the light incident end face of the light guide is y [degrees], and x and y are expressed by the following formula (1).
(0.5x−46) −5 ≦ y ≦ (0.5x−46) +5 (1)
The liquid crystal display device characterized by satisfy | filling. 請求項３に記載の液晶表示装置を製造する方法であって、前記プリズムシートを作製するに際して、前記ｙの値が前記式（１）を満たすようにプリズムシートを作製し、前記プリズムシートを用いて前記エッジライト型面光源装置を作製し、該エッジライト型面光源装置を用いて前記液晶表示装置を製造することを特徴とする、液晶表示装置の製造方法。   4. The method of manufacturing the liquid crystal display device according to claim 3, wherein when the prism sheet is manufactured, the prism sheet is manufactured so that the value of y satisfies the formula (1), and the prism sheet is used. A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: manufacturing the edge light type surface light source device, and manufacturing the liquid crystal display device using the edge light type surface light source device. 請求項３に記載の液晶表示装置に使用される前記エッジライト型面光源装置であって、
該面光源装置は、一次光源と、該一次光源から発せられる光が導入され導光され出射する導光体と、該導光体からの出射光が入光されるように配置されたプリズムシートとを備えており、
該プリズムシートは、複屈折性を有するシート状透光性基材とその一方の面に互いに平行に配列された複数のプリズム列が形成されたプリズム列形成部とを備えており、
前記液晶表示装置の観察側から見て、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記液晶表示素子の光入射側の偏光板の偏光透過軸方向がなす角度をｘ［度］とし、前記導光体の光入射端面の延びる方向に対し前記プリズムシートの基材の光学軸の方向がなす角度をｙ［度］として、ｘとｙとが、以下の式（１）
（０．５ｘ−４６）−５≦ｙ≦（０．５ｘ−４６）＋５・・・（１）
を満たすことを特徴とするエッジライト型面光源装置。The edge light type surface light source device used in the liquid crystal display device according to claim 3,
The surface light source device includes a primary light source, a light guide that is guided by light emitted from the primary light source, and is output so that the light emitted from the light guide is received. And
The prism sheet includes a sheet-like translucent base material having birefringence and a prism array forming portion in which a plurality of prism arrays arranged parallel to each other are formed on one surface thereof.
The angle formed by the polarization transmission axis direction of the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display element with respect to the direction in which the light incident end face of the light guide extends as viewed from the observation side of the liquid crystal display device is x [degrees], The angle formed by the direction of the optical axis of the base material of the prism sheet with respect to the extending direction of the light incident end face of the light guide is y [degrees], and x and y are expressed by the following formula (1).
(0.5x−46) −5 ≦ y ≦ (0.5x−46) +5 (1)
An edge light type surface light source device characterized by satisfying the above. 請求項５に記載のエッジライト型面光源装置を製造する方法であって、前記プリズムシートを作製するに際して、前記ｙの値が前記式（１）を満たすようにプリズムシートを作製し、前記プリズムシートを用いて前記エッジライト型面光源装置を製造することを特徴とする、エッジライト型面光源装置の製造方法。   6. The method of manufacturing the edge light type surface light source device according to claim 5, wherein when the prism sheet is manufactured, the prism sheet is manufactured so that the value of y satisfies the formula (1), and the prism is manufactured. A method for manufacturing an edge light type surface light source device, wherein the edge light type surface light source device is manufactured using a sheet.
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