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JPH09145932A - Back light and optical sheet - Google Patents

Back light and optical sheet

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Publication number
JPH09145932A
JPH09145932AJP30570695AJP30570695AJPH09145932AJP H09145932 AJPH09145932 AJP H09145932AJP 30570695 AJP30570695 AJP 30570695AJP 30570695 AJP30570695 AJP 30570695AJP H09145932 AJPH09145932 AJP H09145932A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical sheet
lenticular lens
guide plate
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30570695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Sakano
誠 坂野
Shinichiro Saito
真一郎 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta IncfiledCriticalKonica Minolta Inc
Priority to JP30570695ApriorityCriticalpatent/JPH09145932A/en
Publication of JPH09145932ApublicationCriticalpatent/JPH09145932A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate no black line and reduce luminance irregularity and moire by equipping a light guide plate with projections which project light from a cold cathode-ray tube from a transmission surface and equipping an optical sheet with a light diffusion part and a lenticular lens part. SOLUTION: This back light consists of a linear light source (cold cathode-ray tube) 11, the light guide plate 10 which projects the light of the light source 11 from the transmission surface, and the optical sheet 14 which is arranged on the transmission surface 12 of the light guide plate 10 and lightens up a liquid crystal display element 17. On the transmission surface 12 of the light guide plate 10, the prismatic fine projections which extend almost in parallel to the cold cathode-ray tube 11 are formed and the light from the linear light source 11 is projected to the outside from the transmission surface. Further, the 1st lenticular lens 19 consisting of an aggregation of curved-surface cylindrical lenses which extend almost at right angles to the length of the cold cathode- ray tube 11 and refracting light in many directions is formed on the surface of the optical sheet 14, refracting the light exiting from the light guide plate 10 to the front of the liquid crystal display element 17, which faces the liquid crystal display element 17.

Description

Translated fromJapanese
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子等を
後ろから照明するエッジライト方式のバックライト、特
に光学加工面を有する導光板を用いたバックライト及び
このバックライトに用いられる光学シートに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an edge light type backlight for illuminating a liquid crystal display device or the like from the back, and more particularly to a backlight using a light guide plate having an optically processed surface and an optical sheet used for this backlight. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図18は特開平5-341132号公報に記載さ
れたバックライトの構成図である。図において、10
1,102は両サイドに設けられた線状の光源としての
冷陰極管、103は冷陰極管101,102間に設けら
れた導光板である。導光板103の一方の面(下面)に
は、導光板103内の光を導光板103の他方の面方向
に反射する反射板104が、他方の面(上面)には、導光
板103の他方の面から出射した光を図示しない液晶表
示素子方向に向ける光学シート(光制御板)105がそれ
ぞれ配設されている。
2. Description of the Related Art FIG. 18 is a block diagram of a backlight disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-341132. In the figure, 10
Reference numerals 1 and 102 denote cold cathode tubes provided as linear light sources on both sides, and 103 denotes a light guide plate provided between the cold cathode tubes 101 and 102. On one surface (lower surface) of the light guide plate 103, a reflection plate 104 that reflects light in the light guide plate 103 toward the other surface of the light guide plate 103, and on the other surface (upper surface) of the other surface of the light guide plate 103. Optical sheets (light control plates) 105 for directing the light emitted from the surface toward the liquid crystal display element (not shown) are provided.

【0003】光学シート105の導光板103と対向す
る面には、プリズム突起105aが形成され、更に、光
学シート105は、光学シート105本体と屈折率が異
なる光拡散粒子106を含有している。
A prism projection 105a is formed on the surface of the optical sheet 105 facing the light guide plate 103, and the optical sheet 105 further contains light diffusing particles 106 having a refractive index different from that of the main body of the optical sheet 105.

【0004】導光板101内部を進んできた光が反射板
104にあたると、拡散し、一部の光が導光板101の
外部に出る。しかし、このような反射板104を使用す
ると、光の一部は印刷ドット部分で吸収され、ロスが発
生する。
When the light traveling inside the light guide plate 101 hits the reflection plate 104, it is diffused and a part of the light goes out of the light guide plate 101. However, when such a reflection plate 104 is used, a part of the light is absorbed in the print dot portion and a loss occurs.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本願出願人は、図19
に示すように、線状の光源としての冷陰極管1の光を一
方向に出射する導光板2の透過面にプリズム突起2bを
形成したバックライトの検討を行った。
The applicant of the present invention has been shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a backlight in which a prism projection 2b is formed on the transmission surface of the light guide plate 2 which emits light of the cold cathode tube 1 as a linear light source in one direction was examined.

【0006】導光板2には、光学加工面が施されてお
り、導光板2から光を出す方法として、光の反射・屈折
作用を設計的に制御しているので、反射板が設けられた
導光板よりも光ロスが少なくてすむという効果を得られ
た。
The light guide plate 2 is provided with an optical processing surface, and as a method of emitting light from the light guide plate 2, the reflection / refraction action of light is controlled by design, so that the reflection plate is provided. The effect of less light loss than that of the light guide plate was obtained.

【0007】尚、本発明において、光学加工面とは設計
的に光の反射・屈折を制御している面のことをいう。印
刷ドットの施された面や粗面加工面はこれにあたらな
い。しかし、突起2bを設けた導光板2からの出射特性
として、透過面2aに対して斜め方向に出射するのが殆
どで、正面に出射する光は僅かである。この光を液晶表
示素子の観察者方向である正面方向に向けるために、表
面にプリズム形状のレンチキュラーレンズを形成した二
枚の光学シート3,4を配置した。
In the present invention, the optically processed surface means a surface whose reflection / refraction of light is controlled by design. This does not apply to the surface with printed dots or the roughened surface. However, as the emission characteristics from the light guide plate 2 provided with the protrusions 2b, almost all the light is emitted in an oblique direction with respect to the transmission surface 2a, and the light emitted to the front is slight. In order to direct this light to the front direction, which is the observer direction of the liquid crystal display element, two optical sheets 3 and 4 having prism-shaped lenticular lenses formed on the surface are arranged.

【0008】尚、本発明において、レンチキュラーレン
ズとは、単位レンズが稜線方向において、稜線と垂直な
形状断面が同一形状であり、また、稜線方向が互いに平
行になるように多数平面内に配列したものをいう。この
時、単位レンズ部の断面形状は問わないものとする。ま
た、異形状のレンズを混在させたり、稜線と稜線との間
隔を非等ピッチにしてもよい。
In the present invention, the lenticular lens means that the unit lenses have the same shape and section in a direction perpendicular to the ridgeline in the ridgeline direction, and are arranged in multiple planes so that the ridgeline directions are parallel to each other. Say something. At this time, the sectional shape of the unit lens portion does not matter. Further, lenses having different shapes may be mixed and the intervals between the ridge lines may be unequal pitches.

【0009】ところで、線状の光源として使用する冷陰
極管1は、端部が他の部分に比べて暗い。これは、スパ
ッタにより冷陰極管の端部の管壁が黒くなったり、端部
に非発光部分の電極があるからである。
By the way, the cold cathode tube 1 used as a linear light source has a darker end portion than the other portions. This is because the tube wall at the end of the cold cathode tube becomes black due to sputtering, or the electrode of the non-light emitting portion is present at the end.

【0010】一方、バックライトをコンパクトにするた
め冷陰極管の管長には制限があり、冷陰極管の管長と導
光板の入射幅とがほぼ等しいものを使うのが一般的であ
る。従って、上記構成のバックライトにおいては、正面
方向の輝度が高くなったが、図20に示すように有効画
面領域において、A,B部分のように斜めに表れる輝度の
低い線状の部分(以降、黒線という)が発生する。尚、本
図においては、冷陰極管は上部に配置されている。
On the other hand, in order to make the backlight compact, the tube length of the cold cathode tube is limited, and it is common to use one in which the tube length of the cold cathode tube and the incident width of the light guide plate are almost equal. Therefore, in the backlight having the above-described configuration, the brightness in the front direction is high, but in the effective screen area, as shown in FIG. , Black line) occurs. In this figure, the cold cathode fluorescent lamp is arranged at the upper part.

【0011】これは、図19に示す構成のバックライト
には、光の拡散作用を持つものがなく、冷陰極管の非発
光部分がバックライト内を進んでも保存され、バックラ
イトを出射した光の強度の不連続点が存在し、黒線とな
って表れるのが原因である。
This is because the backlight having the structure shown in FIG. 19 does not have a light diffusing effect, and the light emitted from the backlight is preserved even when the non-emission part of the cold cathode tube advances in the backlight. This is because there is a discontinuity in the intensity of and appears as a black line.

【0012】一方、反射板を設けた導光板では、反射板
全体が面光源となるので、冷陰極管の非発光部の影響を
弱める作用をもつ。よって、黒線現象は表れない。図1
9に示すような光学加工面を有する導光板2では、黒線
部分が発生し、しかも黒線部分の輝度がほぼ0となって
しまうため、導光板2のプリズム突起2bの形成密度を
高くしても、この黒線部分の輝度を高くすることは難し
い。
On the other hand, in the light guide plate provided with the reflecting plate, the entire reflecting plate serves as a surface light source, so that it has a function of weakening the influence of the non-light emitting portion of the cold cathode tube. Therefore, the black line phenomenon does not appear. FIG.
In the light guide plate 2 having an optically processed surface as shown in 9, a black line portion is generated and the brightness of the black line portion becomes almost 0. Therefore, the formation density of the prism protrusions 2b of the light guide plate 2 is increased. However, it is difficult to increase the brightness of this black line portion.

【0013】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、黒線が発生せず、しかも、モアレが
少ないバックライト及び光学シートを提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a backlight and an optical sheet in which black lines are not generated and in which moire is reduced.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第1
の発明のバックライトは、線状の光源と、該光源の光を
透過面から出射する導光板と、導光板の透過面上に配置
される光学シートとから構成され、液晶表示素子を照明
するエッジライト方式のバックライトにおいて、前記導
光板は、線状光源からの光を透過面から外部に出射する
ための光学加工面を有し、前記光学シートは、光拡散部
と、該光拡散部と一体的に形成され、一方の面に形成さ
れた曲面状の柱状レンズの集合体からなる第1のレンチ
キュラーレンズ部とからなるものである。
Means for Solving the Problems A first method for solving the above problems is described below.
The backlight of the invention comprises a linear light source, a light guide plate for emitting the light of the light source from a transmission surface, and an optical sheet arranged on the transmission surface of the light guide plate, and illuminates a liquid crystal display element. In the edge light type backlight, the light guide plate has an optical processed surface for emitting light from a linear light source to the outside from a transmission surface, and the optical sheet includes a light diffusion portion and the light diffusion portion. And a first lenticular lens portion which is integrally formed with and is formed of an assembly of curved columnar lenses formed on one surface.

【0015】尚、ここで、曲面とは、平行光を多方向に
屈折させる形状であり、円弧,楕円弧,正弦波,多数の直
線を多角形的につなげたもの,放物線等がある。但し、
製造の容易性を考慮すると、円弧,楕円弧,正弦波が望ま
しい。
Here, the curved surface is a shape for refracting parallel light in multiple directions, and includes an arc, an elliptic arc, a sine wave, a plurality of straight lines connected in a polygonal shape, a parabola, and the like. However,
Considering the ease of manufacturing, arcs, elliptical arcs, and sine waves are desirable.

【0016】線状の光源から出射された光は、光学加工
面を有した導光板の透過面(導光板の液晶表示素子と略
平行な二つの面のうち、液晶表示素子と近い面をいう)
から出射する。
The light emitted from the linear light source is the transmission surface of the light guide plate having the optically processed surface (of the two surfaces of the light guide plate which are substantially parallel to the liquid crystal display element, the surface close to the liquid crystal display element). )
Emitted from

【0017】導光板の透過面を出射した光は光学シート
に入り、光拡散部によって拡散されるとともに、曲面の
柱状レンズの集合体からなる第1のレンチキュラーレン
ズにより光は稜線と垂直方向において多方向に屈折す
る。そして、光学シートを出射した光は液晶表示素子を
照明する。
The light emitted from the transmitting surface of the light guide plate enters the optical sheet, is diffused by the light diffusing portion, and is diffused by the first lenticular lens composed of a group of curved columnar lenses in the direction perpendicular to the ridge. Refracts in the direction. Then, the light emitted from the optical sheet illuminates the liquid crystal display element.

【0018】本発明のバックライトにおいては、導光板
は、いずれも反射・屈折作用を設計的に制御しているの
で、各光学素子での光のロスが非常に少なく、輝度を高
くすることができる。また、光学シートの第1のレンチ
キュラーレンズにより、主にレンズ稜線と垂直な断面に
おいて、光が多方向に屈折されるので、正面輝度の低下
を防ぎつつ、黒線の発生を防止する。
In the backlight of the present invention, since the light guide plate controls the reflection and refraction functions by design, the loss of light in each optical element is very small and the brightness can be increased. it can. Further, the first lenticular lens of the optical sheet refracts light in multiple directions, mainly in a cross section perpendicular to the lens ridge, so that a black line is prevented while preventing a decrease in front luminance.

【0019】更に、光学シートは拡散部を有しているの
で、導光板の突起と第2のレンチキュラーレンズとのモ
アレを防止する。ここで、前記導光板の光学加工面は、
単位面積当たりに対する投影面積が光源から遠ざかるに
つれて概ね大きくなるプリズム突起を有する面であるこ
とが望ましい。
Further, since the optical sheet has the diffusion portion, moire between the protrusion of the light guide plate and the second lenticular lens is prevented. Here, the optically processed surface of the light guide plate is
It is desirable that the surface has prism protrusions whose projected area per unit area increases substantially as the distance from the light source increases.

【0020】このように構成することで、導光板の透過
面から出射する光は、斜め方向に向き、しかも、光量は
光源からの距離に関わらず略一定とすることが可能とな
る。また、前記光学シートの他方の面に、光を液晶表示
素子方向に向ける第2のレンチキュラーレンズ部を形成
することが望ましい。
With this structure, the light emitted from the transmission surface of the light guide plate can be directed obliquely, and the amount of light can be substantially constant regardless of the distance from the light source. Further, it is desirable to form a second lenticular lens portion that directs light toward the liquid crystal display element on the other surface of the optical sheet.

【0021】このように構成することで、導光板の透過
面から出射した斜め方向の光は、液晶表示素子の正面方
向となる。更に、第2のレンチキュラーレンズを前記光
学シートの導光板の透過面と対向する面に設けることが
望ましい。即ち、第1のレンチキュラーレンズを線状光
源から光学的に遠い距離に配置する方が黒線を効果的に
防止できる。
With such a structure, the light in the oblique direction emitted from the transmission surface of the light guide plate becomes the front direction of the liquid crystal display element. Further, it is desirable to provide the second lenticular lens on the surface of the optical sheet that faces the transmission surface of the light guide plate. That is, the black line can be effectively prevented by arranging the first lenticular lens at a distance optically far from the linear light source.

【0022】また、前記光学シートは、二枚のシートを
重ね合せてもよい。上記課題を解決する第2の発明のバ
ックライトは、線状の光源と、該光源の光を透過面から
出射する導光板と、導光板の透過面上に配置される光学
シートとから構成され、液晶表示素子を照明するエッジ
ライト方式のバックライトにおいて、前記導光板は、線
状光源からの光を透過面から外部に出射するための光学
加工面を有し、前記光学シートは、表面上に、曲面状の
柱状レンズの集合体からなる第1のレンチキュラーレン
ズ部が形成された第1の光学シートと、表面上に光を液
晶表示素子方向に向ける第2のレンチキュラーレンズ部
が形成された第2の光学シートとを有するとともに、前
記第1の光学シート,前記第2の光学シートのうち少な
くともどちらか一方の光学シートには光拡散部を一体的
に形成したものである。
The optical sheet may be formed by stacking two sheets. A backlight of the second invention for solving the above-mentioned problems is composed of a linear light source, a light guide plate for emitting the light of the light source from a transmission surface, and an optical sheet arranged on the transmission surface of the light guide plate. In an edge light type backlight for illuminating a liquid crystal display element, the light guide plate has an optical processed surface for emitting light from a linear light source to the outside from a transmission surface, and the optical sheet is on the surface. A first optical sheet having a first lenticular lens portion formed of an assembly of curved columnar lenses, and a second lenticular lens portion for directing light toward the liquid crystal display element are formed on the surface of the first optical sheet. A second optical sheet is provided, and a light diffusing portion is integrally formed on at least one of the first optical sheet and the second optical sheet.

【0023】線状の光源から出射された光は、光学加工
面を有した導光板の透過面(導光板の液晶表示素子と略
平行な二つの面のうち、液晶表示素子と近い面をいう)
から出射する。
The light emitted from the linear light source is the transmission surface of the light guide plate having an optically processed surface (of the two surfaces of the light guide plate that are substantially parallel to the liquid crystal display element, the surface close to the liquid crystal display element). )
Emitted from

【0024】導光板の透過面を出射した光は光学シート
に入り、第1の光学シートの第1のレンチキュラーレン
ズによって稜線と垂直方向において多方向に屈折し、光
拡散部によって拡散され、第2の光学シートの第2のレ
ンチキュラーレンズによって、導光板の透過面から出射
した斜め方向の光は、液晶表示素子の正面方向となる。
そして、光学シートを出射した光は液晶表示素子を照明
する。
The light emitted from the transmission surface of the light guide plate enters the optical sheet, is refracted in multiple directions in the direction perpendicular to the ridgeline by the first lenticular lens of the first optical sheet, is diffused by the light diffusing section, and is second. Due to the second lenticular lens of the optical sheet, the light in the oblique direction emitted from the transmission surface of the light guide plate becomes the front direction of the liquid crystal display element.
Then, the light emitted from the optical sheet illuminates the liquid crystal display element.

【0025】本発明のバックライトにおいては、導光板
は、反射・屈折作用を設計的に制御しているので、各光
学素子での光のロスが非常に少なく、輝度を高くするこ
とができる。また、第1の光学シートの第1のレンチキ
ュラーレンズにより、主にレンズ稜線と垂直な断面にお
いて、光が多方向に屈折されるので、正面輝度の低下を
防ぎつつ、黒線の発生を防止する。
In the backlight of the present invention, since the light guide plate controls the reflection and refraction functions by design, the loss of light in each optical element is very small and the brightness can be increased. Further, since the first lenticular lens of the first optical sheet mainly refracts light in multiple directions in a cross section perpendicular to the lens ridge, the front luminance is prevented from being lowered and the black line is prevented from occurring. .

【0026】更に、光学シートは拡散部を有しているの
で、輝度ムラ,モアレを防止する。第1及び第2の発明
のバックライトの拡散部の例としては、光学シート本体
と異なる屈折率を有する無機若しくは有機化合物からな
る粒子がある。
Further, since the optical sheet has a diffusion portion, it prevents uneven brightness and moire. Examples of the diffusion part of the backlight of the first and second inventions include particles made of an inorganic or organic compound having a refractive index different from that of the optical sheet body.

【0027】更に、第1及び第2の発明のバックライト
の拡散部の例としては、前記光拡散部は、表面が粗面
で、且つ、光学シート本体と異なる屈折率の層がある。
更に、第1及び第2の発明のバックライトの光学シート
の第2のレンチキュラーレンズ部の断面形状はプリズム
状であり、プリズム頂角が60度以上75度以下であること
が望ましい。
Further, as an example of the diffusing portion of the backlight of the first and second inventions, the light diffusing portion is a layer having a rough surface and a refractive index different from that of the optical sheet main body.
Further, it is preferable that the second lenticular lens portion of the optical sheet of the backlight of the first and second inventions has a prism-shaped cross-section and the prism apex angle is 60 degrees or more and 75 degrees or less.

【0028】また、第1及び第2の発明のバックライト
の前記第1のレンチキュラーレンズは、垂直に光が入射
した場合に、入射箇所によって境界面での屈折後の光の
進行方向が大きく異なる形状であることが好ましく、こ
のような第1のレンチキュラーレンズの断面形状の一例
としては、楕円がある。
Further, in the first lenticular lens of the backlights of the first and second inventions, when light is vertically incident, the traveling direction of the light after refracting at the boundary surface is largely different depending on the incident location. The shape is preferable, and an ellipse is an example of the sectional shape of the first lenticular lens.

【0029】更に、第1及び第2の発明において、前記
光学シートの第1のレンチキュラーレンズは、光源と非
平行方向に延出することが望ましい。更にまた、第1及
び第2の発明にいて、装置をコンパクトにするために、
前記線状光源の発光幅より前記導光板の入射幅の方が大
きいことが望ましい。
Further, in the first and second inventions, it is desirable that the first lenticular lens of the optical sheet extends in a direction not parallel to the light source. Furthermore, in order to make the device compact in the first and second inventions,
It is desirable that the incident width of the light guide plate is larger than the emission width of the linear light source.

【0030】上記課題を解決する第3の発明の光学シー
トは、一方の面に、光を多方向に屈折させる第1のレン
チキュラーレンズを形成し、他方の面に、前記第1のレ
ンチキュラーレンズと交差する方向に延出し、光を所定
の方向に向ける第2のレンチキュラーレンズを形成し、
内部に拡散剤を含有したものである。
In the optical sheet of the third invention for solving the above-mentioned problems, a first lenticular lens for refracting light in multiple directions is formed on one surface, and the first lenticular lens is formed on the other surface. Forming a second lenticular lens extending in the intersecting direction and directing light in a predetermined direction,
It contains a diffusing agent inside.

【0031】前記光学シートの具体的な構成の一例とし
ては、前記第1のレンチキュラーレンズが楕円形状であ
り、第2のレンチキュラーレンズがプリズムであり、前
記プリズムのプリズム頂角が60度以上75度以下のものが
ある。
As an example of a specific structure of the optical sheet, the first lenticular lens is an elliptical shape, the second lenticular lens is a prism, and the prism apex angle of the prism is 60 degrees or more and 75 degrees or more. There are the following:

【0032】上記課題を解決する第4の発明の光学シー
トは、一方の面に光を多方向に屈折させる第1のレンチ
キュラーレンズが形成された第1の光学シートと、該第
1の光学シートに積層され、前記第1の光学シートとの
対向面と反対側の面に前記第1のレンチキュラーレンズ
と交差する方向に延出し、光を所定の方向に向ける第2
のレンチキュラーレンズが形成された第2の光学シート
とからなり、前記第1の光学シートの前記第2の光学シ
ートとの対向面,前記第2の光学シートの前記第1の光
学シートとの対向面のうち少なくともどちらか一方の面
に、表面が粗面で、シート本体と異なる屈折率を有する
層を形成したものである。
An optical sheet of a fourth invention for solving the above-mentioned problems is a first optical sheet having a first lenticular lens on one surface for refracting light in multiple directions, and the first optical sheet. A second optical element that is laminated on the first optical sheet, extends on a surface opposite to the surface facing the first optical sheet in a direction intersecting with the first lenticular lens, and directs light in a predetermined direction.
A second optical sheet having a lenticular lens formed thereon, the surface of the first optical sheet facing the second optical sheet, the surface of the second optical sheet facing the first optical sheet. A layer having a rough surface and a refractive index different from that of the sheet main body is formed on at least one of the surfaces.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態例の構
成図、図2は図1におけるY-Y'方向断面図、図3は図1
におけるX-X'方向の断面図、図4は図1における液晶表
示素子を除いた上面図である。
1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line YY 'in FIG. 1, and FIG. 3 is FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line XX ′ in FIG. 4, and FIG. 4 is a top view excluding the liquid crystal display element in FIG.

【0034】これらの図において、11は線状の光源と
しての冷陰極管、10は冷陰極管11からの光を一方向
に出射する導光板である。尚、図4に示すように、本実
施の形態例での冷陰極管11の発光幅(図4において斜
線部分以外の部分)は、導光板10の入射幅より若干小
さく設定されている。
In these figures, 11 is a cold cathode tube as a linear light source, and 10 is a light guide plate for emitting light from the cold cathode tube 11 in one direction. As shown in FIG. 4, the emission width of the cold cathode tube 11 (the portion other than the hatched portion in FIG. 4) in this embodiment is set to be slightly smaller than the incident width of the light guide plate 10.

【0035】導光板10の透過面12上には、冷陰極管
11と略平行に延出するプリズム状の微小な突起13が
形成されている。14は導光板10から出た光を、液晶
表示素子17の正面方向へ屈折させる光学シートであ
る。光学シート14は二枚の光学シート15,16が重
ね合せて構成されている。
On the transmissive surface 12 of the light guide plate 10, there are formed minute projections 13 in the shape of prisms that extend substantially parallel to the cold cathode tubes 11. Reference numeral 14 is an optical sheet that refracts light emitted from the light guide plate 10 in the front direction of the liquid crystal display element 17. The optical sheet 14 is formed by stacking two optical sheets 15 and 16.

【0036】光学シート15の導光板10と対向する面
には、冷陰極管11の長手方向と略平行に延出し、光を
液晶表示素子17方向に向けるプリズム状の柱状レンズ
の集合体からなる第2のレンチキュラーレンズ18が形
成されている。
On the surface of the optical sheet 15 facing the light guide plate 10, there is formed a group of prismatic columnar lenses that extend substantially parallel to the longitudinal direction of the cold cathode tubes 11 and direct light toward the liquid crystal display element 17. The second lenticular lens 18 is formed.

【0037】光学シート16の液晶表示素子17に対向
する面には、冷陰極管11の長手方向と略直交する方向
に延出し、光を多方向に屈折させる曲面の柱状レンズの
集合体からなる第1のレンチキュラーレンズ19が形成
されている。
On the surface of the optical sheet 16 facing the liquid crystal display element 17, there is formed a group of curved columnar lenses extending in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the cold cathode tubes 11 and refracting light in multiple directions. A first lenticular lens 19 is formed.

【0038】また、この光学シート16の導光板10側
には、光学シート16本体と異なる屈折率を有する無機
または有機化合物からなる粒子20が含有され、光拡散
部16aとなっている。
Further, on the light guide plate 10 side of the optical sheet 16, particles 20 made of an inorganic or organic compound having a refractive index different from that of the main body of the optical sheet 16 are contained to form a light diffusion portion 16a.

【0039】この粒子20としては、シリカ,硫化バリ
ウム,酸化チタン等の拡散効果を有するものが好まし
い。ここで、導光板10は、内部透過率の高い材質が良
い。また、微小な突起13を形成するには導光板10を
成形法により作るのが好ましく、材質としてはプラスチ
ックが良い。さらに分散を考えるとアクリルがより好ま
しい。
The particles 20 are preferably particles having a diffusion effect such as silica, barium sulfide, and titanium oxide. Here, the light guide plate 10 is preferably made of a material having a high internal transmittance. Further, in order to form the minute protrusions 13, the light guide plate 10 is preferably made by a molding method, and the material is plastic. Considering dispersion, acrylic is more preferable.

【0040】突起13の透過面12への単位面積(1mm2)
の投影面積は、冷陰極管11から離れるにしたがって概
ね増加している。ここで、投影面積とは図5に示すよう
に、透過面12を垂直方向から観察した場合に、1mm2
矩形内で突起と観察される部分の面積(図5において斜
線部分)の総和である。
Unit area (1 mm2 ) of the protrusion 13 on the transparent surface 12
The projected area of is substantially increasing with the distance from the cold cathode tube 11. Here, as shown in FIG. 5, the projected area is the sum of the areas of the protrusions (hatched portions in FIG. 5) observed as protrusions within a 1 mm2 rectangle when the transmission surface 12 is observed from the vertical direction. is there.

【0041】また、本実施の形態例では、導光板10の
突起13の投影面積を図6に示すように、冷陰極管11
から離れるにしたがって増加させている。尚、本実施の
形態例では、冷陰極管11の長手方向の発光ムラを緩和
させるためには、突起13の投影面積を導光板10の幅
方向(冷陰極管11に沿った方向)において、中心(X=0)
から端(X=±105mm,X=±50mm)に行くに従って大きくなる
ように設定した。
In the present embodiment, the projected area of the projection 13 of the light guide plate 10 is as shown in FIG.
It increases as it moves away from. In the present embodiment, in order to reduce the unevenness of light emission in the longitudinal direction of the cold cathode tube 11, the projection area of the protrusion 13 is set in the width direction of the light guide plate 10 (direction along the cold cathode tube 11). Center (X = 0)
From the end to the end (X = ± 105 mm, X = ± 50 mm), the size was set to increase.

【0042】投影面積を増加させる方法としては、ピッ
チを概ね狭めていったり、突起13の幅を概ね広げてい
る。実際には160[mm]あたり1748本の突起13を形成
した。
As a method of increasing the projected area, the pitch is generally narrowed or the width of the projection 13 is generally widened. Actually, 1748 protrusions 13 were formed per 160 [mm].

【0043】突起13のY-Y'方向における断面形状は、
図7に示すように、光源側突起斜面21と反光源側突起
斜面22とからなる。光源側突起斜面21と透過面12
とのなす角は153度、反光源側突起斜面22と透過面1
2とのなす角は92度、突起頂角は65度に形成した。
The cross-sectional shape of the protrusion 13 in the YY 'direction is
As shown in FIG. 7, it comprises a light source side projection slope 21 and an anti-light source side projection slope 22. Light source side projection slope 21 and transmission surface 12
The angle formed by and is 153 degrees, and the light source side projection slope 22 and the transmission surface 1
The angle formed with 2 was 92 degrees, and the apex angle of the protrusion was 65 degrees.

【0044】そして、突起13のピッチ(Pi)は非等ピッ
チであり、突起13の幅(Di)も非等幅に形成した。ま
た、突起13は冷陰極管11の長さ方向において、突起
13の高さが変化しており、導光板10の端の方が中央
部よりも高く形成されている。
The pitches (Pi) of the protrusions 13 are unequal, and the widths (Di) of the protrusions 13 are also unequal. Further, the height of the projection 13 changes in the length direction of the cold cathode tube 11, and the end of the light guide plate 10 is formed higher than the central portion.

【0045】導光板10は頂角65度のダイヤモンドバイ
トで平面加工した金型をNC旋盤で溝を切削加工する。固
定された平面金型に対して、ダイヤモンドバイトは直線
上を動き、且つ、ある位置での切込み量T(X)を制御して
いる。この金型を用いて、射出成形により突起が設けら
れた導光板10が形成される。このように、導光板10
の金型加工はNC旋盤で行うことで、突起13のピッチと
幅はミクロンオーダーでの設計値を加工実現できる。
The light guide plate 10 is obtained by cutting a groove of a die, which is flat-processed with a diamond bite having an apex angle of 65 degrees, with an NC lathe. The diamond bite moves in a straight line with respect to the fixed flat die, and controls the cut amount T (X) at a certain position. Using this mold, the light guide plate 10 provided with the projections is formed by injection molding. In this way, the light guide plate 10
By performing the die machining with the NC lathe, the pitch and width of the protrusions 13 can be machined to the design values in the micron order.

【0046】光学シートの15の第2のレンチキュラー
レンズ18の断面形状は図1及び図2に示すように、二
等辺三角形とした。また、光学シート16の第1のレン
チキュラーレンズ19の断面形状は、図1及び図3に示
すように楕円状とした。
The cross-sectional shape of the 15th lenticular lens 18 of the optical sheet was an isosceles triangle as shown in FIGS. Moreover, the cross-sectional shape of the first lenticular lens 19 of the optical sheet 16 was elliptical as shown in FIGS.

【0047】次に、上記構成の動作原理を説明する。冷
陰極管11を出射した光は、導光板11の入射面11a
から導光板11内部を進む。導光板11の屈折率と空気
の屈折率とに開きがあるため、突起13にあたる以外
は、導光板10内を全反射しながら進んで行く。ここ
で、突起13にあたった光は、導光板10から外部に出
る。
Next, the operation principle of the above configuration will be described. The light emitted from the cold cathode tube 11 is incident on the incident surface 11 a of the light guide plate 11.
From inside the light guide plate 11. Since there is a difference between the refractive index of the light guide plate 11 and the refractive index of air, the light guide plate 10 proceeds while totally reflecting inside the light guide plate 10 except for the protrusion 13. Here, the light hitting the protrusion 13 goes out from the light guide plate 10.

【0048】すなわち、反光源側突起斜面22にあたっ
た光は直接に、また、光源側突起斜面21にあたった光
はこの斜面で全反射し、反光源側突起斜面22にぶつか
って、外部に出射する。この時、出射する光の向きは液
晶表示素子17に対して斜め方向となる。
That is, the light that hits the anti-light source side projection slope 22 is directly reflected, and the light that hits the light source side projection slope 21 is totally reflected by this slope and hits the anti light source side projection slope 22 to the outside. Emit. At this time, the direction of the emitted light is oblique to the liquid crystal display element 17.

【0049】導光板10の透過面12を出射した光は、
光学シート14の第2のレンチキュラーレンズ18によ
り、液晶表示素子17に対して略正面方向に向き、光学
シート16の光拡散部16aの粒子20によって拡散さ
れ、第1のレンチキュラーレンズ19により、光は多方
向に屈折して出射し、液晶表示素子17を照明する。
The light emitted from the transmission surface 12 of the light guide plate 10 is
The second lenticular lens 18 of the optical sheet 14 faces the liquid crystal display element 17 substantially in the front direction, is diffused by the particles 20 of the light diffusion portion 16a of the optical sheet 16, and the first lenticular lens 19 emits light. It is refracted in multiple directions and emitted, and illuminates the liquid crystal display element 17.

【0050】尚、導光板11の有効画面領域中心部分の
Y-Y'方向及びX-X'方向の輝度の配向特性を図8に示す。
上記構成によれば、下記のような効果を得ることができ
る。
In the center portion of the effective screen area of the light guide plate 11,
FIG. 8 shows the alignment characteristics of luminance in the YY 'direction and the XX' direction.
According to the above configuration, the following effects can be obtained.

【0051】(1) 導光板10の内部を進んでいく光の量
は、冷陰極管11から遠ざかるにつれて減少するが、突
起13の投影面積が冷陰極管11から遠ざかるにつれて
増加するので、透過面12から出る光の量は略一定す
る。
(1) The amount of light traveling inside the light guide plate 10 decreases as the distance from the cold cathode tube 11 increases, but the projected area of the protrusion 13 increases as the distance from the cold cathode tube 11 increases. The amount of light emitted from 12 is substantially constant.

【0052】(2) 導光板10は、設計的に反射・屈折作
用を制御しているので、各光学素子での光のロスが非常
に少なく、輝度を高くすることができる。 (3) 光学シート16の第1のレンチキュラーレンズ19
により、レンズ稜線と垂直方向で光が多方向に屈折され
るので、正面輝度の低下を防ぎつつ、黒線の発生を防止
することができる。
(2) Since the light guide plate 10 controls the reflection / refraction action by design, the loss of light in each optical element is very small and the brightness can be increased. (3) The first lenticular lens 19 of the optical sheet 16
As a result, light is refracted in multiple directions in the direction perpendicular to the lens ridgeline, so that it is possible to prevent the occurrence of a black line while preventing a decrease in frontal luminance.

【0053】(4) 冷陰極管11の発光幅を導光板10の
入射幅より小さく設定したことにより、装置をコンパク
トにできる。 (5) 光学シート16に光拡散部16aを設けたことによ
り、粒子20によって、光が拡散され、輝度ムラ,モア
レが無くなる。
(4) The device can be made compact by setting the emission width of the cold cathode tubes 11 to be smaller than the incident width of the light guide plate 10. (5) By providing the light diffusion portion 16a on the optical sheet 16, light is diffused by the particles 20, and uneven brightness and moire are eliminated.

【0054】尚、本発明は上記実施の形態例に限定する
ものではない。光拡散部は第1のレンチキュラーレンズ
19が形成された光学シート16に設けたが、図9に示
すように、光学シート15に粒子20を含有させ、光学
シート15全体を光拡散部としてもよい。即ち、光学シ
ート15,16のうち、少なくともどちらか一方の光学
シートに光拡散部を設ければよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. The light diffusing section is provided on the optical sheet 16 on which the first lenticular lens 19 is formed, but as shown in FIG. 9, the optical sheet 15 may contain particles 20 so that the entire optical sheet 15 serves as the light diffusing section. . That is, at least one of the optical sheets 15 and 16 may be provided with the light diffusion portion.

【0055】また、図10に示すように、光を拡散する
粒子を含有した光拡散シート30の一方の面上に第1の
レンチキュラーレンズ19を、他方の面上に第2のレン
チキュラーレンズ18をそれぞれ形成し、一体化した光
学シート31としてもよい。
Further, as shown in FIG. 10, the first lenticular lens 19 is provided on one surface of the light diffusing sheet 30 containing particles that diffuse light, and the second lenticular lens 18 is provided on the other surface thereof. The optical sheet 31 formed and integrated may be used.

【0056】更に、光拡散部としては、光学シート上
に、表面が粗面で、光学シート本体と異なる屈折率を有
する層を形成するようにしてもよい(例えば、光学シー
ト本体がPETの時、光学シート本体上に光拡散部とし
て、UV硬化樹脂層を形成する)。
Further, as the light diffusing portion, a layer having a rough surface and a refractive index different from that of the optical sheet main body may be formed on the optical sheet (for example, when the optical sheet main body is PET). , A UV curable resin layer is formed as a light diffusing portion on the optical sheet body).

【0057】更に、 第1のレンチキュラーレンズ19
の断面形状は楕円に限定するものではなく、図11(a)
〜(e)に示すように様々な形状のものが可能である。
Further, the first lenticular lens 19
The cross-sectional shape of is not limited to an ellipse, as shown in FIG.
Various shapes are possible as shown in (e).

【0058】[0058]

【実施例】本願発明者は、本発明のバックライトの効果
を確認するために、下記のような実験を行なった。
EXAMPLES The inventor of the present application conducted the following experiment in order to confirm the effect of the backlight of the present invention.

【0059】図12に示すような構成で行なった。尚、
第1の実施の形態例と同一部分には、同一符号を付し説
明は省略する。図において、40は光学シートA、41
は光学シートBである。
The configuration is as shown in FIG. still,
The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the figure, 40 is an optical sheet A, 41
Is an optical sheet B.

【0060】(1) 導光板10 外形寸法は、図2及び図4に示すように、冷陰極管11
の長さ方向と平行な長さ(入射幅)が217[mm]、垂直な長
さが170[mm]、入射面10aの高さが3[mm]、反入射面1
0bの高さが1.2[mm]の略直方体である。また、有効画
面領域の大きさは210×160[mm]である。又、導光板10
の突起13の幅を図13のように設定した。
(1) Light guide plate 10 The external dimensions are as shown in FIG. 2 and FIG.
217 [mm], the length parallel to the length direction of the beam (incident width), the vertical length is 170 [mm], the height of the incident surface 10a is 3 [mm], the anti-incident surface 1
It is a substantially rectangular parallelepiped whose height of 0b is 1.2 [mm]. The size of the effective screen area is 210 × 160 [mm]. In addition, the light guide plate 10
The width of the protrusion 13 was set as shown in FIG.

【0061】(2) 光学シートA40,光学シートB41 光学シート40,41としては、下記の仕様のものを用
いた。 1. 二等辺三角形のプリズムで、頂角66度の第2のレン
チキュラーレンズが形成され、更に、内部に拡散剤を含
有した光学シート 2. 二等辺三角形のプリズムで、頂角68度の第2のレン
チキュラーレンズが形成された光学シート 3. 断面形が楕円の第1のレンチキュラーレンズが形成
された光学シート(住友化学工業(株)製の「ルミスルー
R」) 4. 二等辺三角形のプリズムで、頂角90度のレンチキュ
ラーレンズが形成された光学シート(住友スリーエム
(株)の「BEF90」) (3) 冷陰極管11 ハリソン電機(株) HMBS26BWE225C (4) インバータ ハリソン電機(株) HIU-714 (管電流 4.0[mA]) (5) 測定輝度計(株)トプコンBM-7 (測定距離:50[cm],測
定視野角度:0.2[度]) 図14に示すような組合せで、光学シート上の有効画面
領域の平均輝度と、黒線,モアレの発生の有無と、光学
シート上の有効画面領域の輝度分布とを調べた。尚、本
発明例の輝度分布を図15、比較例1の輝度分布を図1
6、比較例2の輝度分布を図17に示す。
(2) Optical Sheet A40, Optical Sheet B41 As the optical sheets 40 and 41, those having the following specifications were used. 1. An optical sheet with an isosceles triangle prism that forms a second lenticular lens with an apex angle of 66 degrees, and further contains a diffusing agent inside. 2. An isosceles triangle prism with an apex angle of 68 degrees Optical sheet with the lenticular lens of 3. The optical sheet with the first lenticular lens having an elliptical cross section (“Lumithrough” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
R ”) 4. Optical sheet with an isosceles triangular prism and a lenticular lens with an apex angle of 90 degrees (Sumitomo 3M
(BEF90) of (Inc.) (3) Cold cathode tube 11 Harrison Electric Co., Ltd. HMBS26BWE225C (4) Inverter Harrison Electric Co., Ltd. HIU-714 (tube current 4.0 [mA]) (5) Measuring luminance meter Co., Ltd. Topcon BM-7 (measurement distance: 50 [cm], measurement viewing angle: 0.2 [degree]) The combination as shown in Fig. 14 shows the average brightness of the effective screen area on the optical sheet and the occurrence of black lines and moire. The presence or absence and the luminance distribution of the effective screen area on the optical sheet were examined. The luminance distribution of the example of the present invention is shown in FIG. 15, and the luminance distribution of the comparative example 1 is shown in FIG.
FIG. 17 shows the luminance distribution of Comparative Example 6 and Comparative Example 2.

【0062】尚、図14において、輝度ムラとは、光学
シート上の最大輝度(Lmax)と最小輝度(Lmim)との比((Lm
in/Lmax)×100)で、数値が大きい程輝度ムラが少なくな
る。そして、下記の事を確認した。
In FIG. 14, the uneven brightness means the ratio of the maximum brightness (Lmax) and the minimum brightness (Lmim) on the optical sheet ((Lm
in / Lmax) × 100), the larger the value, the less the uneven brightness. And I confirmed the following.

【0063】I) 比較例1 光学シートAとして、頂角68度のプリズム状のレンチキ
ュラーレンズが形成されたものを用い、光学シートBと
して断面形が楕円の第1のレンチキュラーレンズが形成
されたものを用いたことにより、平均輝度が高く、黒線
の発生もなかった。
I) Comparative Example 1 An optical sheet A having a prism-shaped lenticular lens with an apex angle of 68 degrees is used, and an optical sheet B having a first lenticular lens having an elliptical cross section is formed. By using, the average luminance was high and no black line was generated.

【0064】しかし、モアレが発生し、輝度ムラも大き
い。 II) 比較例2 光学シートAとして、頂角68度のプリズム状のレンチキ
ュラーレンズが形成されたものを用い、光学シートBと
して二等辺三角形のプリズムで、頂角90度のレンチキュ
ラーレンズが形成されたものを用いたことにより、平均
輝度が高いが、黒線及び導光板の突起と光学シートAと
のモアレが発生し、輝度ムラも大きい。
However, moire is generated and the luminance unevenness is large. II) Comparative Example 2 As the optical sheet A, a prism-shaped lenticular lens having an apex angle of 68 degrees was used, and as the optical sheet B, an isosceles triangular prism was formed, and a lenticular lens having an apex angle of 90 degrees was formed. By using the material, the average luminance is high, but moire occurs between the black line and the projection of the light guide plate and the optical sheet A, and the luminance unevenness is large.

【0065】III) 本発明例 光学シートAとして、拡散剤を含有し、頂角66度のプリ
ズム状のレンチキュラーレンズが形成されたものを用
い、光学シートBとして、断面形が楕円の第1のレンチ
キュラーレンズが形成されたものを用いたことにより、
平均輝度が比較的高く、黒線の発生もなかった。
III) Inventive Example As the optical sheet A, a sheet containing a diffusing agent and having a prism-shaped lenticular lens with an apex angle of 66 degrees is used. By using the one with the lenticular lens formed,
The average brightness was relatively high and no black line was generated.

【0066】更に、モアレもなく、輝度ムラも少なかっ
た。
Further, there was no moire and the uneven brightness was small.

【0067】[0067]

【発明の効果】第1の発明のバックライトによれば、導
光板は、反射・屈折作用を設計的に制御しているので、
各光学素子での光のロスが非常に少なく、輝度を高くす
ることができる。また、光学シートの第1のレンチキュ
ラーレンズにより、主にレンズ稜線と垂直な断面におい
て、光が多方向に屈折されるので、正面輝度の低下を防
ぎつつ、黒線の発生を防止する。
According to the backlight of the first aspect of the present invention, the light guide plate controls the reflection and refraction functions by design.
The loss of light in each optical element is very small, and the brightness can be increased. Further, the first lenticular lens of the optical sheet refracts light in multiple directions, mainly in a cross section perpendicular to the lens ridge, so that a black line is prevented while preventing a decrease in front luminance.

【0068】更に、光学シートは拡散部を有しているの
で、導光板の突起と光学シートとのモアレを防止する。
また、前記導光板の光学加工面は、単位面積当たりに対
する投影面積が光源から遠ざかるにつれて概ね大きくな
るプリズム突起を有する面としたことにより、導光板の
透過面から出射する光は、斜め方向に向き、しかも、光
量は光源からの距離に関わらず略一定とすることが可能
となる。
Further, since the optical sheet has the diffusion portion, moire between the projection of the light guide plate and the optical sheet is prevented.
Further, the optical processing surface of the light guide plate is a surface having prism projections whose projected area per unit area increases substantially as the distance from the light source increases, so that the light emitted from the transmission surface of the light guide plate is directed obliquely. Moreover, the amount of light can be made substantially constant regardless of the distance from the light source.

【0069】更に、また、前記光学シートの他方の面
に、光を液晶表示素子方向に向ける第2のレンチキュラ
ーレンズ部を形成したことにより、導光板の透過面から
出射した斜め方向の光は、液晶表示素子の正面方向とな
る。
Furthermore, by forming a second lenticular lens portion for directing light toward the liquid crystal display element on the other surface of the optical sheet, the light in the oblique direction emitted from the transmitting surface of the light guide plate is This is the front direction of the liquid crystal display element.

【0070】また、第2のレンチキュラーレンズを前記
光学シートの導光板の透過面と対向する面に設けたこと
により、第1のレンチキュラーレンズを線状光源から光
学的に遠い距離に配置する方が黒線を効果的に防止でき
る。
Further, since the second lenticular lens is provided on the surface of the optical sheet that faces the transmission surface of the light guide plate, the first lenticular lens is preferably arranged at a distance optically far from the linear light source. Black lines can be effectively prevented.

【0071】次に、第2の発明のバックライトによれ
ば、導光板は、反射・屈折作用を設計的に制御している
ので、各光学素子での光のロスが非常に少なく、輝度を
高くすることができる。また、第1の光学シートの第1
のレンチキュラーレンズにより、主にレンズ稜線と垂直
な断面において、光が多方向に屈折されるので、正面輝
度の低下を防ぎつつ、黒線の発生を防止する。
Next, according to the backlight of the second invention, since the light guide plate controls the reflection / refraction action by design, the loss of light in each optical element is very small and the brightness is reduced. Can be higher. In addition, the first of the first optical sheet
With the lenticular lens, the light is refracted in multiple directions mainly in the cross section perpendicular to the lens ridge, so that the generation of the black line is prevented while preventing the decrease in the front luminance.

【0072】更に、光学シートは拡散部を有しているの
で、導光板の突起と光学シートとのモアレを防止する。
更にまた、第1及び第2の発明において、前記線状光源
の発光幅より前記導光板の入射幅の方が大きいようにし
たことにより、装置をコンパクトにすることができる。
Further, since the optical sheet has the diffusion portion, moire between the projection of the light guide plate and the optical sheet is prevented.
Furthermore, in the first and second inventions, the device can be made compact by making the incident width of the light guide plate larger than the emission width of the linear light source.

【0073】第3の発明の光学シートによれば、一方の
面に、光を多方向に屈折させる第1のレンチキュラーレ
ンズを形成し、他方の面に、前記第1のレンチキュラー
レンズと交差する方向に延出し、光を所定の方向に向け
る第2のレンチキュラーレンズを形成し、内部に拡散剤
を含有したことにより、黒線が発生せず、しかも、モア
レが少なくなる。
According to the optical sheet of the third invention, the first lenticular lens for refracting light in multiple directions is formed on one surface, and the direction intersecting with the first lenticular lens is formed on the other surface. By forming a second lenticular lens that extends to the right and directs light in a predetermined direction and contains a diffusing agent inside, a black line does not occur, and moire is reduced.

【0074】第4の発明の光学シートによれば、一方の
面に光を多方向に屈折させる第1のレンチキュラーレン
ズが形成された第1の光学シートと、該第1の光学シー
トに積層され、前記第1の光学シートとの対向面と反対
側の面に前記第1のレンチキュラーレンズと交差する方
向に延出し、光を所定の方向に向ける第2のレンチキュ
ラーレンズが形成された第2の光学シートとからなり、
前記第1の光学シートの前記第2の光学シートとの対向
面,前記第2の光学シートの前記第1の光学シートとの
対向面のうち少なくともどちらか一方の面に、表面が粗
面で、シート本体と異なる屈折率を有する層を形成した
ことにより、黒線が発生せず、しかも、モアレが少なく
なる。
According to the optical sheet of the fourth invention, a first optical sheet having a first lenticular lens for refracting light in multiple directions formed on one surface thereof is laminated with the first optical sheet. A second lenticular lens that extends in a direction intersecting with the first lenticular lens and that directs light in a predetermined direction is formed on a surface opposite to a surface facing the first optical sheet. Consists of an optical sheet,
At least one of the surface of the first optical sheet facing the second optical sheet and the surface of the second optical sheet facing the first optical sheet has a rough surface. By forming the layer having a refractive index different from that of the sheet body, black lines are not generated, and moire is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるY-Y'方向断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line YY ′ in FIG.

【図3】図1におけるX-X'方向の断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line XX ′ in FIG.

【図4】図1における液晶表示素子を除いた上面図であ
る。
4 is a top view excluding the liquid crystal display element in FIG. 1. FIG.

【図5】図1における突起の投影面積の説明図である。5 is an explanatory diagram of a projected area of a protrusion in FIG.

【図6】図1における突起の投影面積と入射面からの距
離との関係を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the projected area of the protrusion in FIG. 1 and the distance from the incident surface.

【図7】図1における突起の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of a protrusion in FIG.

【図8】図1における導光板のY-Y'方向及びX-X'方向の
輝度の配向特性図である。
8 is an alignment characteristic diagram of luminance in the YY 'direction and the XX' direction of the light guide plate in FIG.

【図9】他の実施の形態例の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of another embodiment example.

【図10】他の実施の形態例の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of another embodiment example.

【図11】図1における第1のレンチキュラーレンズの
断面形状の他の例を説明する図である。
11 is a diagram illustrating another example of the cross-sectional shape of the first lenticular lens in FIG.

【図12】実施例に用いるバックライトの構成図であ
る。
FIG. 12 is a configuration diagram of a backlight used in an example.

【図13】図12における導光板の突起の幅の変化を説
明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a change in the width of the protrusion of the light guide plate in FIG.

【図14】本発明例の実験結果を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an experimental result of an example of the present invention.

【図15】実施例の輝度分布を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a luminance distribution of an example.

【図16】比較例1の輝度分布を説明する図である。16 is a diagram illustrating a luminance distribution in Comparative Example 1. FIG.

【図17】比較例2の輝度分布を説明する図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a luminance distribution of Comparative Example 2.

【図18】従来のバックライトの構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram of a conventional backlight.

【図19】従来のバックライトの構成図である。FIG. 19 is a configuration diagram of a conventional backlight.

【図20】図19の輝度分布を説明する図である。20 is a diagram illustrating the luminance distribution of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 導光板 11 冷陰極管 12 透過面 13 突起 14,15,16 光学シート 16a 光拡散部 19 第1のレンチキュラーレンズ 10 Light Guide Plate 11 Cold Cathode Tube 12 Transmission Surface 13 Protrusions 14, 15, 16 Optical Sheet 16a Light Diffusing Part 19 First Lenticular Lens

Claims (16)

Translated fromJapanese
【特許請求の範囲】[Claims]【請求項1】 線状の光源と、該光源の光を透過面から
出射する導光板と、導光板の透過面上に配置される光学
シートとから構成され、液晶表示素子を照明するエッジ
ライト方式のバックライトにおいて、 前記導光板は、線状光源からの光を透過面から外部に出
射するための光学加工面を有し、 前記光学シートは、光拡散部と、該光拡散部と一体的に
形成され、一方の面に形成された曲面状の柱状レンズの
集合体からなる第1のレンチキュラーレンズ部とからな
ることを特徴とするバックライト。
1. An edge light comprising a linear light source, a light guide plate for emitting the light of the light source from a transmissive surface, and an optical sheet arranged on the transmissive surface of the light guide plate to illuminate a liquid crystal display element. In the backlight of the method, the light guide plate has an optical processed surface for emitting light from a linear light source to the outside from a transmission surface, and the optical sheet is a light diffusing portion and the light diffusing portion is integrated. And a first lenticular lens portion formed of an assembly of curved columnar lenses formed on one surface of the backlight.
【請求項2】 前記導光板の光学加工面は、単位面積当
たりに対する投影面積が光源から遠ざかるにつれて概ね
大きくなるプリズム突起を有する面であることを特徴と
する請求項1記載のバックライト。
2. The backlight according to claim 1, wherein the optically processed surface of the light guide plate is a surface having prism protrusions whose projected area per unit area increases substantially with distance from the light source.
【請求項3】 前記光学シートの他方の面に、光を液晶
表示素子方向に向ける第2のレンチキュラーレンズ部を
形成したことを特徴とする請求項1または2記載のバッ
クライト。
3. The backlight according to claim 1, wherein a second lenticular lens portion that directs light toward a liquid crystal display element is formed on the other surface of the optical sheet.
【請求項4】 前記光学シートの導光板の透過面と対向
する面に前記第2のレンチキュラーレンズを形成したこ
とを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載のバック
ライト。
4. The backlight according to claim 1, wherein the second lenticular lens is formed on a surface of the optical sheet that faces a transmission surface of the light guide plate.
【請求項5】 前記光学シートは、二枚のシートを重ね
合せて構成することを特徴とする請求項1乃至4いずれ
かに記載のバックライト。
5. The backlight according to claim 1, wherein the optical sheet is formed by stacking two sheets.
【請求項6】 線状の光源と、該光源の光を透過面から
出射する導光板と、導光板の透過面上に配置される光学
シートとから構成され、液晶表示素子を照明するエッジ
ライト方式のバックライトにおいて、 前記導光板は、 線状光源からの光を透過面から外部に出射するための光
学加工面を有し、 前記光学シートは、 表面上に、曲面状の柱状レンズの集合体からなる第1の
レンチキュラーレンズ部が形成された第1の光学シート
と、 表面上に光を液晶表示素子方向に向ける第2のレンチキ
ュラーレンズ部が形成された第2の光学シートとを有す
るとともに、 前記第1の光学シート,前記第2の光学シートのうち少
なくともどちらか一方の光学シートには光拡散部を一体
的に形成したことを特徴とするバックライト。
6. An edge light comprising a linear light source, a light guide plate for emitting the light of the light source from a transmission surface, and an optical sheet arranged on the transmission surface of the light guide plate to illuminate a liquid crystal display element. In the backlight of the method, the light guide plate has an optically processed surface for emitting light from a linear light source to the outside from a transmission surface, and the optical sheet has a set of curved columnar lenses on the surface. A first optical sheet having a first lenticular lens portion formed of a body, and a second optical sheet having a second lenticular lens portion for directing light toward the liquid crystal display element on the surface thereof. A backlight, wherein a light diffusing portion is integrally formed on at least one of the first optical sheet and the second optical sheet.
【請求項7】 前記光拡散部は、光学シート本体と異な
る屈折率を有する無機若しくは有機化合物からなる粒子
を含有することを特徴とする請求項1乃至6いずれかに
記載の記載のバックライト。
7. The backlight according to claim 1, wherein the light diffusion portion contains particles made of an inorganic or organic compound having a refractive index different from that of the optical sheet body.
【請求項8】 前記光拡散部は、表面が粗面で、且つ、
光学シート本体と異なる屈折率の層であることを特徴と
する請求項1乃至7いずれかに記載のバックライト。
8. The light diffusing section has a rough surface, and
The backlight according to claim 1, which is a layer having a refractive index different from that of the main body of the optical sheet.
【請求項9】 前記光学シートの第2のレンチキュラー
レンズ部の断面形状はプリズム状であり、プリズム頂角
が60度以上75度以下であることを特徴とする請求項1乃
至8いずれかに記載のバックライト。
9. The cross-sectional shape of the second lenticular lens portion of the optical sheet is a prism shape, and the prism apex angle is 60 degrees or more and 75 degrees or less. Backlight.
【請求項10】 前記第1のレンチキュラーレンズは、
垂直に光が入射した場合に、入射箇所によって境界面で
の屈折後の光の進行方向が大きく異なる形状であること
を特徴とする請求項1乃至9いずれかに記載のバックラ
イト。
10. The first lenticular lens comprises:
10. The backlight according to claim 1, wherein, when light is incident vertically, the traveling direction of the light after refraction at the boundary surface is significantly different depending on the incident location.
【請求項11】 前記第1のレンチキュラーレンズの断
面形状は、楕円状であることを特徴とする請求項1乃至
10いずれかに記載のバックライト。
11. The backlight according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the first lenticular lens is elliptical.
【請求項12】 前記光学シートの第1のレンチキュラ
ーレンズは、光源と非平行方向に延出することを特徴と
する請求項1乃至11いずれかに記載のバックライト。
12. The backlight according to claim 1, wherein the first lenticular lens of the optical sheet extends in a direction not parallel to the light source.
【請求項13】 前記線状光源の発光幅より前記導光板
の入射幅の方が大きいことを特徴とする請求項1乃至1
2いずれかに記載のバックライト。
13. The incident width of the light guide plate is larger than the emission width of the linear light source.
The backlight according to any one of 2.
【請求項14】 一方の面に、光を多方向に屈折させる
第1のレンチキュラーレンズを形成し、 他方の面に、前記第1のレンチキュラーレンズと交差す
る方向に延出し、光を所定の方向に向ける第2のレンチ
キュラーレンズを形成し、 内部に拡散剤を含有したことを特徴とする光学シート。
14. A first lenticular lens for refracting light in multiple directions is formed on one surface, and is extended in a direction intersecting with the first lenticular lens on the other surface to direct light in a predetermined direction. An optical sheet, characterized in that a second lenticular lens facing toward is formed and contains a diffusing agent inside.
【請求項15】 前記光学シートは、前記第1のレンチ
キュラーレンズが楕円形状であり、第2のレンチキュラ
ーレンズがプリズムであり、前記プリズムのプリズム頂
角が60度以上75度以下であることを特徴とする請求項1
4記載の光学シート。
15. The optical sheet according to claim 1, wherein the first lenticular lens is elliptical, the second lenticular lens is a prism, and the prism apex angle of the prism is 60 degrees or more and 75 degrees or less. Claim 1
4. The optical sheet according to item 4.
【請求項16】 一方の面に光を多方向に屈折させる第
1のレンチキュラーレンズが形成された第1の光学シー
トと、 該第1の光学シートに積層され、前記第1の光学シート
との対向面と反対側の面に前記第1のレンチキュラーレ
ンズと交差する方向に延出し、光を所定の方向に向ける
第2のレンチキュラーレンズが形成された第2の光学シ
ートとからなり、 前記第1の光学シートの前記第2の光学シートとの対向
面,前記第2の光学シートの前記第1の光学シートとの
対向面のうち少なくともどちらか一方の面に、表面が粗
面で、シート本体と異なる屈折率を有する層を形成した
ことを特徴とする光学シート。
16. A first optical sheet having a first lenticular lens for refracting light in one direction on one surface, and a first optical sheet laminated on the first optical sheet. A second optical sheet having a second lenticular lens formed on a surface opposite to the facing surface, the second lenticular lens extending in a direction intersecting with the first lenticular lens and directing light in a predetermined direction; At least one of the surface of the optical sheet facing the second optical sheet and the surface of the second optical sheet facing the first optical sheet, the surface of which is rough, and the sheet body An optical sheet having a layer having a refractive index different from the above.
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