JP6083301B2

JP6083301B2 - Video source unit, liquid crystal display device

Info

Publication number: JP6083301B2
Application number: JP2013074700A
Authority: JP
Inventors: 達明井上; 新實　高宏; 高宏新實; 広樹松下
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014199335A

Description

本発明は、液晶パネルを含み、映像を観察者側に出射可能とする映像源ユニット、及びこれを用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an image source unit including a liquid crystal panel and capable of emitting an image to an observer side, and a liquid crystal display device using the image source unit.

液晶テレビ等の液晶表示装置は、映像情報を含む液晶パネルに対して、該液晶パネルの背面側に配置された面光源装置（バックライト）から光を供給し、これを照明として用いることで映像光を観察者に提供する。 A liquid crystal display device such as a liquid crystal television supplies light to a liquid crystal panel containing video information from a surface light source device (backlight) disposed on the back side of the liquid crystal panel, and uses this as illumination for video. Provide light to the viewer.

このような面光源装置として例えば特許文献１乃至３に記載の技術が開示されている。これによれば、面光源装置は、蛍光灯やＬＥＤによる光源、光源を面状に広げて出光する導光板、及び光を所定の方向に偏向するプリズムシートを有して構成される。 As such a surface light source device, for example, techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 are disclosed. According to this, the surface light source device is configured to include a light source such as a fluorescent lamp or an LED, a light guide plate that emits light by spreading the light source in a planar shape, and a prism sheet that deflects light in a predetermined direction.

このうち、プリズムシートは、導光板の出光面と液晶パネルとの間に配置され、光が液晶パネルを効率よく透過できるように導光板からの光を偏向するものである。そのためにプリズムシートには導光板側、すなわち入光側に複数の単位プリズムが配列してある。 Among these, the prism sheet is disposed between the light exit surface of the light guide plate and the liquid crystal panel, and deflects light from the light guide plate so that light can efficiently pass through the liquid crystal panel. For this purpose, the prism sheet has a plurality of unit prisms arranged on the light guide plate side, that is, on the light incident side.

一方、プリズムシートのうち、単位プリズムが配置されない出光面側には、特許文献１に記載のように、干渉縞の発生を防止し、キズ等の外観の不具合を隠すために光拡散剤を含有させた層を積層している。特許文献２、３は、このような光拡散剤を含ませた層を設けることにより生じるギラツキを防止するための条件を開示している。 On the other hand, the light exit surface side where no unit prism is arranged in the prism sheet contains a light diffusing agent in order to prevent the occurrence of interference fringes and conceal defects in appearance such as scratches, as described in Patent Document 1. The layers are stacked. Patent Documents 2 and 3 disclose conditions for preventing glare caused by providing such a layer containing a light diffusing agent.

特開２０１３−３２５８号公報JP 2013-3258 A 特開２００８−１３４６３１号公報JP 2008-146331 A 特開２００９−３７９８４号公報JP 2009-37984 A

ここで、ギラツキは次のように定義されている。ギラツキはシンチレーションとも呼ばれ、表示装置の画面を点灯した際、画面に細かい輝度のむらが現れ、視角を変えていくとその輝度むらの位置が移り変わっていくように見える現象である。
特許文献１に記載の技術は干渉縞防止、及び傷隠蔽性に対するものであり、ギラツキに対しては何ら考慮されておらず示唆されていない。
特許文献２、３に記載の技術は、ギラツキ（シンチレーション）を防止する条件を開示している。しかしながら、シンチレーションは、プリズムシートの出光面における光拡散と液晶パネルとの組み合わせや配置により発生の有無、発生の程度が異なる。従って、特許文献２、３の技術ではそのうちの一部の条件下でシンチレーションを抑制することができるが、この条件によりシンチレーションを抑制することができるないこともあり設計の自由度を広げることができなかった。
また、シンチレーションは感覚的な評価に留まり、定量的に評価してその発生及び程度を明確にすることが望まれていた。 Here, glare is defined as follows. Glare is also called scintillation, and is a phenomenon in which when the screen of a display device is turned on, fine uneven brightness appears on the screen, and when the viewing angle is changed, the position of the uneven brightness appears to change.
The technique described in Patent Document 1 is for interference fringe prevention and scratch concealment, and no consideration is given to glare.
The techniques described in Patent Documents 2 and 3 disclose conditions for preventing glare (scintillation). However, the presence or absence of the scintillation differs depending on the combination and arrangement of the light diffusion on the light exit surface of the prism sheet and the liquid crystal panel. Therefore, in the techniques of Patent Documents 2 and 3, scintillation can be suppressed under some of the conditions. However, the scintillation cannot be suppressed by this condition, and the degree of freedom in design can be expanded. There wasn't.
In addition, scintillation has been limited to sensory evaluation, and it has been desired to quantitatively evaluate and clarify the occurrence and degree of scintillation.

そこで本発明は、より設計自由度が高く、シンチレーションを低く抑えることができる映像源ユニットを提供することを課題とする。また、これを用いた液晶表示装置を提供する。 Therefore, an object of the present invention is to provide a video source unit that has a higher degree of design freedom and can suppress scintillation. In addition, a liquid crystal display device using the same is provided.

以下、本発明について説明する。なお、ここでは本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。 The present invention will be described below. Here, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated form.

請求項１に記載の発明は、面光源装置（２０）と、面光源装置の出光側に配置される液晶パネル（１５）と、を備え、面光源装置には、光源（２５）と、光源より出光側に配置されるプリズムシート（３０）と、を備え、プリズムシートは、その光源側の面には複数の凸状の単位プリズム（３２ａ）がシート面に沿って並列され、液晶パネル側の面には光拡散層（３３）が設けられており、液晶パネルの出光面において、シンチレーション指標＝色温度の偏差／色温度の平均値で定義されるシンチレーション指標が０．１１０以下の映像源ユニット（１０）である。 The invention described in claim 1 includes a surface light source device (20) and a liquid crystal panel (15) disposed on the light output side of the surface light source device. The surface light source device includes a light source (25) and a light source. A prism sheet (30) disposed on the light output side, and the prism sheet includes a plurality of convex unit prisms (32a) arranged in parallel along the sheet surface on the light source side surface, and the liquid crystal panel side. Is provided with a light diffusing layer (33), and on the light emitting surface of the liquid crystal panel, an image source having a scintillation index defined by scintillation index = deviation of color temperature / average value of color temperature of 0.110 or less. Unit (10).

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の映像源ユニット（１０）において、シンチレーション指標が０．１００以上である。 According to a second aspect of the present invention, in the video source unit (10) according to the first aspect, the scintillation index is 0.100 or more.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の映像源ユニット（１０）と、映像源ユニットを内側に含む筐体と、を備える、液晶表示装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising the video source unit according to the first or second aspect and a housing including the video source unit inside.

本発明によれば、設計自由度が高く、シンチレーションを低く抑えることができる。 According to the present invention, the degree of freedom in design is high and scintillation can be kept low.

１つの形態にかかる映像源ユニットを説明する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view explaining the image source unit concerning one form. 映像源ユニットの１つの断面（図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面）を示す分解図である。It is an exploded view which shows one cross section (cross section along II-II of FIG. 1) of a video source unit. 映像源ユニットの他の断面（図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面）を示す分解図である。It is an exploded view which shows the other cross section (cross section along III-III of FIG. 1) of an image source unit. 導光板の一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of light guide plate. プリズムシートの一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of prism sheet. 実施例の単位プリズムの断面形状を表す図である。It is a figure showing the cross-sectional shape of the unit prism of an Example. 実施例に用いた材料の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the material used for the Example.

本発明の上記した作用および利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。また、以下に示す各図では、理解しやすさのため部材の大きさや形状を誇張して記載することがあり、見易さのため、繰り返しとなる符号は省略することがある。 The above-mentioned operation and gain of the present invention will be clarified from the following embodiments for carrying out the invention. Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments. Moreover, in each figure shown below, the magnitude | size and shape of a member may be exaggerated and described for easy understanding, and the code | symbol which becomes repeated may be abbreviate | omitted for easiness to see.

図１は１つの形態に係る液晶表示装置に含まれる映像源ユニット１０を概念的に表した分解斜視図である。
液晶表示装置は、映像源ユニット１０を有しており、映像源ユニット１０に含まれる面光源装置２０から出射された白色の光源光が液晶表示パネル１５を透過して映像情報を得てから観察者側に提供される。液晶表示装置は不図示の筐体を備え、ここに映像源ユニット１０が内蔵される。筐体は液晶表示装置の外殻を形成し、液晶表示装置を構成する部材の大部分をその内側に収める部材である。また筐体は映像源ユニット１０を支持可能に開口を有しており、該開口に映像源ユニット１０が嵌め込まれて取り付けられている。その他、液晶表示装置には液晶表示装置として機能するための各種公知の構成部材が備えられている。 FIG. 1 is an exploded perspective view conceptually showing a video source unit 10 included in a liquid crystal display device according to one embodiment.
The liquid crystal display device has an image source unit 10, and observation is performed after white light source light emitted from the surface light source device 20 included in the image source unit 10 passes through the liquid crystal display panel 15 to obtain image information. Provided to the party. The liquid crystal display device includes a housing (not shown) in which the video source unit 10 is built. The casing is a member that forms an outer shell of the liquid crystal display device and accommodates most of the members constituting the liquid crystal display device inside. The housing has an opening so as to support the image source unit 10, and the image source unit 10 is fitted and attached to the opening. In addition, the liquid crystal display device includes various known constituent members for functioning as a liquid crystal display device.

映像源ユニット１０は、液晶パネル１５、面光源装置２０、および機能性シート４１を備えている。ここで図１では紙面上方が観察者側となる。 The video source unit 10 includes a liquid crystal panel 15, a surface light source device 20, and a functional sheet 41. Here, in FIG. 1, the upper side of the drawing is the observer side.

液晶パネル１５は、観察者側に配置された上偏光板１３と、面光源装置２０側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶セル１２と、を有している。偏光板１３、１４は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、当該一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）の偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。 The liquid crystal panel 15 includes an upper polarizing plate 13 disposed on the viewer side, a lower polarizing plate 14 disposed on the surface light source device 20 side, and a liquid crystal disposed between the upper polarizing plate 13 and the lower polarizing plate 14. Cell 12. The polarizing plates 13 and 14 decompose the incident light into two orthogonal polarization components (P wave and S wave) and transmit the polarization component (for example, P wave) in one direction (direction parallel to the transmission axis). And has a function of absorbing a polarization component (for example, S wave) in the other direction (direction parallel to the absorption axis) orthogonal to the one direction.

液晶セル１２は、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加された液晶セル１２の配向は変化するようになる。面光源装置２０側（すなわち入光側）に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分（例えばＰ波）は、電界印加された液晶セル１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶セル１２を通過する際にその偏光方向を維持する。このため、液晶セル１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分（Ｐ波）が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、又は、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。 In the liquid crystal cell 12, an electric field can be applied to each region where one pixel is formed. The orientation of the liquid crystal cell 12 to which an electric field is applied changes. A polarization component (for example, P wave) in a specific direction that has passed through the lower polarizing plate 14 disposed on the surface light source device 20 side (that is, the light incident side) changes its polarization direction when passing through the liquid crystal cell 12 to which an electric field is applied. While rotating 90 °, the polarization direction is maintained when passing through the liquid crystal cell 12 to which no electric field is applied. Therefore, depending on whether or not an electric field is applied to the liquid crystal cell 12, the polarization component (P wave) in a specific direction that has passed through the lower polarizing plate 14 is further transmitted through the upper polarizing plate 13 disposed on the light output side of the lower polarizing plate 14. It is possible to control whether it is absorbed or blocked by the upper polarizing plate 13.

このようにして液晶パネル１５では、面光源装置２０からの光の透過又は遮断を画素毎に制御し、映像を表現することができるように構成されている。 In this way, the liquid crystal panel 15 is configured to be able to express an image by controlling transmission or blocking of light from the surface light source device 20 for each pixel.

液晶パネルにはその形式や大きさ等様々な種類が存在すことは公知であるが、シンチレーションに影響を与える要素として液晶パネルの解像度を挙げることができる。これのみをとっても例えばＸＧＡ、ＱＸＧＡ、ＷＵＸＧＡ、ＱＷＸＧＡ、ＱＷＸＧＡ+、ＨＤ、ＨＤ+、ＦＨＤ等様々である。 Although it is known that there are various types of liquid crystal panels such as their types and sizes, the resolution of the liquid crystal panel can be cited as an element that affects scintillation. For example, XGA, QXGA, WUXGA, QWXGA, QWXGA +, HD, HD +, and FHD are various.

次に面光源装置２０について説明する。図２には、図１にＩＩ−ＩＩで示した線に沿った面光源装置２０の厚さ方向（図１の紙面上下方向）断面図、図３には同ＩＩＩ−ＩＩＩで示した線に沿った面光源装置２０の厚さ方向（図１の紙面上下方向）断面図を示した。
面光源装置２０は、液晶パネル１５のうち、観察者側とは反対側に配置され、液晶パネル１５に面状の光を出射する照明装置である。図１乃至図３からわかるように、本形態では面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光板２１と、光源２５と、プリズムシート３０と、反射シート４０と、を有している。 Next, the surface light source device 20 will be described. 2 is a cross-sectional view of the surface light source device 20 in the thickness direction (vertical direction in FIG. 1) along the line II-II in FIG. 1, and FIG. A sectional view of the surface light source device 20 along the thickness direction (vertical direction in FIG. 1) is shown.
The surface light source device 20 is an illuminating device that is disposed on the opposite side of the liquid crystal panel 15 from the observer side and emits planar light to the liquid crystal panel 15. As can be seen from FIGS. 1 to 3, in this embodiment, the surface light source device 20 is configured as an edge light type surface light source device, and includes a light guide plate 21, a light source 25, a prism sheet 30, and a reflection sheet 40. Have.

導光板２１は、図１乃至図３からわかるように、基部２２、裏面プリズム２２ａ及び単位光学要素部２３を有している。導光板２１は透光性を有する材料により形成された全体として板状の部材であり、一方の板面側に単位光学要素部２３が配置されて出光面が形成されている。他方の板面側は裏面とされ、裏面プリズム２２ａが形成されている。すなわち後で説明するように導光板２１にはその表裏面のそれぞれに凹凸形状を備えている。 As can be seen from FIGS. 1 to 3, the light guide plate 21 includes a base portion 22, a back prism 22 a, and a unit optical element portion 23. The light guide plate 21 is a plate-like member as a whole formed of a light-transmitting material, and a unit optical element portion 23 is disposed on one plate surface side to form a light exit surface. The other plate surface side is a back surface, and a back surface prism 22a is formed. That is, as will be described later, the light guide plate 21 is provided with an uneven shape on each of its front and back surfaces.

基部２２、裏面プリズム２２ａ及び単位光学要素部２３をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることができる。これには例えば脂環式構造を有する重合体樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）等を挙げることができる。 Various materials can be used as the material for forming the base portion 22, the back prism 22 a, and the unit optical element portion 23. However, a material that is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device and has excellent mechanical characteristics, optical characteristics, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost can be used. For example, a polymer resin having an alicyclic structure, a methacrylic resin, a polycarbonate, a polystyrene, an acrylonitrile-styrene copolymer, a methyl methacrylate-styrene copolymer, an ABS resin, a polyethersulfone, or a thermoplastic resin, Examples thereof include epoxy acrylate and urethane acrylate-based reactive resins (ionizing radiation curable resins and the like).

基部２２は、裏面プリズム２２ａ、及び単位光学要素部２３のベースとなる部位で、所定の厚さを有する板状の部位である。 The base portion 22 is a portion serving as a base for the back prism 22a and the unit optical element portion 23, and is a plate-like portion having a predetermined thickness.

裏面プリズム２２ａは、基部２２の裏面側（単位光学要素部２３が配置される側とは反対側の板面）に形成される凹凸形状であり、三角柱状の複数の裏面プリズム２２ａが並列されている。裏面プリズム２２ａは、凸部の稜線が図１の紙面左右方向に延びる柱状であり、複数の裏面プリズム２２ａは当該延びる方向に直交する方向に所定のピッチで並べて配列されている。本形態の裏面プリズム２２ａは断面が三角形であるがこれに限定されることはなく、多角形、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状であってもよい。 The back surface prism 22a has a concavo-convex shape formed on the back surface side of the base portion 22 (the plate surface opposite to the side where the unit optical element portion 23 is disposed), and a plurality of triangular prism-shaped back surface prisms 22a are arranged in parallel. Yes. The back prism 22a has a columnar shape in which the ridge line of the convex portion extends in the left-right direction in FIG. 1, and the plurality of back prisms 22a are arranged at a predetermined pitch in a direction orthogonal to the extending direction. The back prism 22a of this embodiment has a triangular cross section, but is not limited to this, and may be any shape such as a polygon, a hemisphere, a part of a sphere, or a lens shape.

単位光学要素部２３は、基部２２のうち裏面プリズム２２ａとは反対側（観察者側の面）に形成される凹凸形状であり、複数の凸部である単位光学要素２３ａが並列されている。単位光学要素２３ａは導光板２１を面光源装置に用いた場合に出光面として機能する部位である。
単位光学要素２３ａは、図１、図３に表されるように断面略三角形を有し該断面を維持してその稜線が一方に延びる柱状の要素である。単位光学要素２３ａが延在する方向は、単位光学要素２３ａが並列される方向及び裏面プリズム２２ａの稜線が延びる方向に対して直交する方向である。すなわち単位光学要素２３ａはその稜線が裏面プリズム２２ａの稜線と平面視で直交するように構成されている。 The unit optical element portion 23 has a concavo-convex shape formed on the side of the base portion 22 opposite to the back prism 22a (the surface on the viewer side), and unit optical elements 23a that are a plurality of convex portions are arranged in parallel. The unit optical element 23a is a part that functions as a light exit surface when the light guide plate 21 is used in a surface light source device.
The unit optical element 23a is a columnar element having a substantially triangular cross section as shown in FIGS. 1 and 3, maintaining the cross section and extending the ridge line in one direction. The direction in which the unit optical elements 23a extend is a direction orthogonal to the direction in which the unit optical elements 23a are arranged in parallel and the direction in which the ridgeline of the back prism 22a extends. That is, the unit optical element 23a is configured such that its ridge line is orthogonal to the ridge line of the back prism 22a in plan view.

図４には図３のうち導光板２１の一部を拡大した図を示した。単位光学要素２３ａは、基部２２の一方の面上に底辺を有し、基部２２から突出する凸部となる略三角形形状を有している。本形態の単位光学要素２３ａでは、当該断面における底辺に対向する頂点が曲線状とされている。 FIG. 4 shows an enlarged view of a part of the light guide plate 21 in FIG. The unit optical element 23 a has a substantially triangular shape that has a base on one surface of the base portion 22 and is a convex portion protruding from the base portion 22. In the unit optical element 23a of this embodiment, the apex that faces the bottom of the cross section is curved.

また、本形態では、単位光学要素２３ａは図３、図４に現れる断面（単位光学要素２３ａが並列される方向に沿った断面）において、二等辺三角形である。これによれば、正面方向輝度を効果的に上昇させること、および、単位光学要素２３ａの並列方向に沿った面内での輝度の角度分布に対称性を付与することができる。
ただし、本形態の断面は二等辺三角形であるが必ずしもこれに限定されることなく、他の形状の三角形（例えば不等辺三角形）又は四角形、五角形をはじめとする多角形、半球状、球の一部、レンズ形状等いずれの形状であってもよい。 Further, in the present embodiment, the unit optical element 23a is an isosceles triangle in the cross section appearing in FIGS. 3 and 4 (the cross section along the direction in which the unit optical elements 23a are arranged in parallel). According to this, it is possible to effectively increase the luminance in the front direction and to impart symmetry to the angular distribution of the luminance in the plane along the parallel direction of the unit optical elements 23a.
However, although the cross section of this embodiment is an isosceles triangle, it is not necessarily limited to this, and other shapes such as a triangle (for example, an unequal triangle), a quadrilateral, a polygon such as a pentagon, a hemisphere, or a sphere. The shape may be any shape such as a part or a lens shape.

なお、本件明細書における「三角形形状」とは、厳密な意味での三角形形状のみでなく、製造技術における限界や成型時の誤差等を含む略三角形形状を含む。また同様に、本件明細書において用いる、その他の形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「楕円」、「円」等の用語も、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。 The “triangular shape” in the present specification includes not only a triangular shape in a strict sense but also a substantially triangular shape including limitations in manufacturing technology, errors in molding, and the like. Similarly, terms used in the present specification to specify other shapes and geometric conditions, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “ellipse”, “circle”, etc. are bound to the strict meaning. Therefore, it should be interpreted including an error to the extent that a similar optical function can be expected.

以上のような構成を有する導光板２１の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位光学要素２３ａの具体例として、導光板２１の板面に沿った幅Ｗａ（図４参照）は２０μｍ以上５００μｍ以下とすることができ、導光板２１の板面への法線方向ｎｄに沿った単位光学要素２３ａの高さＨａ（図４参照）を４μｍ以上２５０μｍ以下とすることができる。また、単位光学要素２３ａの断面形状が三角形形状からなる場合には、頂角θ４（図４参照）の角度を９０°以上１５０°以下とすることができる。
一方、基部２２の厚さは、０．３５ｍｍ以上６ｍｍ以下とすることができる。 The dimensions of the light guide plate 21 having the above configuration can be set as follows as an example. First, as a specific example of the unit optical element 23a, the width Wa (see FIG. 4) along the plate surface of the light guide plate 21 can be 20 μm or more and 500 μm or less, and the normal direction nd to the plate surface of the light guide plate 21 is nd. The height Ha (see FIG. 4) of the unit optical element 23a along the line can be 4 μm or more and 250 μm or less. Moreover, when the cross-sectional shape of the unit optical element 23a is a triangular shape, the angle of the apex angle θ4 (see FIG. 4) can be 90 ° or more and 150 ° or less.
On the other hand, the thickness of the base 22 can be 0.35 mm or more and 6 mm or less.

以上のような構成からなる導光板２１は、押し出し成型により、又は、基材上に裏面プリズム２２ａ及び／又は単位光学要素２３ａを賦型することにより、製造することができる。なお、押し出し成型で製造された導光板２１においては、基部２２、裏面プリズム２２ａ、及び単位光学要素部２３が一体的に形成され得る。また、賦型によって導光板２１を製造する場合、裏面プリズム２２ａ、単位光学要素部２３が、基部２２と同一の樹脂材料であっても、異なる材料であってもよい。 The light guide plate 21 having the above-described configuration can be manufactured by extrusion molding or by forming the back prism 22a and / or the unit optical element 23a on a base material. In the light guide plate 21 manufactured by extrusion molding, the base 22, the back prism 22a, and the unit optical element portion 23 can be integrally formed. Moreover, when manufacturing the light-guide plate 21 by shaping | molding, the back surface prism 22a and the unit optical element part 23 may be the same resin materials as the base 22, or different materials.

図１乃至図３に戻って、光源２５について説明する。光源２５は、導光板２１の基部２２の２組の側面のうち、単位光学要素２３ａが延在する長手方向両端となる一組の側面の一方又は両方に配置される。光源の種類は特に限定されるものではないが、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）、又は白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本形態では光源２５は複数のＬＥＤからなり、不図示の制御装置により各ＬＥＤの出力、すなわち、各ＬＥＤの点灯および消灯、および／又は、各ＬＥＤの点灯時の明るさを、他のＬＥＤの出力から独立して調節し得るように構成されている。 Returning to FIGS. 1 to 3, the light source 25 will be described. The light source 25 is disposed on one or both of a pair of side surfaces which are both ends in the longitudinal direction in which the unit optical element 23 a extends, among the two sets of side surfaces of the base portion 22 of the light guide plate 21. The type of the light source is not particularly limited, but may be configured in various forms such as a fluorescent lamp such as a linear cold cathode tube, a point LED (light emitting diode), or an incandescent lamp. In this embodiment, the light source 25 is composed of a plurality of LEDs, and the output of each LED, that is, the lighting and extinguishing of each LED and / or the brightness when each LED is lit, is controlled by a control device (not shown). It is configured so that it can be adjusted independently of the output.

次にプリズムシート３０について説明する。図１乃至図３からわかるように、プリズムシート３０は、シート状に形成された本体部３１と、本体部３１の面のうち、導光板２１に対向する面、すなわち入光側面に設けられた単位プリズム部３２と、本体部３１の面のうち、単位プリズム部３２とは反対側の面、すなわち出光側面に設けられた光拡散層３３と、を備えている。 Next, the prism sheet 30 will be described. As can be seen from FIG. 1 to FIG. 3, the prism sheet 30 is provided on the surface facing the light guide plate 21, that is, on the light incident side surface, out of the surface of the main body 31 and the main body 31. The unit prism part 32 and the light diffusion layer 33 provided on the surface of the main body part 31 opposite to the unit prism part 32, that is, the light exit side surface are provided.

このプリズムシート３０は、後述するように、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ、正面方向（法線方向）の輝度を集中的に向上させる機能（集光機能）を有している。この集光機能は、主として、プリズムシート３０のうち、単位プリズム部３２によって発揮される。また、プリズムシート３０は液晶パネル１５との間における干渉縞発生の防止、及びキズ等の不具合を隠す機能を有している。この機能は主として光拡散層３３によって発揮される。 As will be described later, the prism sheet 30 changes the traveling direction of the light incident from the light incident side and emits the light from the light output side, thereby intensively improving the luminance in the front direction (normal direction) (condensing light). Function). This condensing function is mainly exhibited by the unit prism portion 32 of the prism sheet 30. In addition, the prism sheet 30 has a function of preventing interference fringes between the liquid crystal panel 15 and hiding defects such as scratches. This function is mainly exhibited by the light diffusion layer 33.

図１乃至図３に示すように、本体部３１は、単位プリズム部３２及び光拡散層３３を支持する機能を有する平板状のシート状部材である。 As shown in FIGS. 1 to 3, the main body 31 is a flat sheet-like member having a function of supporting the unit prism portion 32 and the light diffusion layer 33.

単位プリズム部３２は、図１乃至図３によく表れているように、複数の単位プリズム３２ａが本体部３１の入光側面に沿って並べられるように配置されている。より具体的には、単位プリズム３２ａは、当該並べられる方向に直交する方向に、図２に示した所定の断面形状を維持して延びるように形成された柱状の部材である。その延在する方向は、単位プリズム３２ａが並べられる方向に直交する他、上記した導光板２１の単位光学要素２３ａが延びる方向に対して９０度ずれた方向である。従って、単位プリズム３２ａの延在方向と単位光学要素２３ａの延在方向とは表示装置を正面から見た場合に直交する。 The unit prism portion 32 is arranged such that a plurality of unit prisms 32 a are arranged along the light incident side surface of the main body portion 31 as well shown in FIGS. 1 to 3. More specifically, the unit prism 32a is a columnar member formed so as to extend while maintaining the predetermined cross-sectional shape shown in FIG. 2 in a direction orthogonal to the arranged direction. The extending direction is perpendicular to the direction in which the unit prisms 32a are arranged, and is shifted by 90 degrees with respect to the direction in which the unit optical element 23a of the light guide plate 21 extends. Therefore, the extending direction of the unit prism 32a and the extending direction of the unit optical element 23a are orthogonal to each other when the display device is viewed from the front.

また、単位プリズム３２ａの長手方向は、正面から観察した場合に、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸と交差している。好ましくは、プリズムシート３０の単位プリズム３２ａの長手方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸に対して、表示装置の表示面と平行な面（プリズムシート３０の本体部３１のシート面と平行な面）上で４５°より大きく１３５°より小さい角度で交差している。なお、ここでいう角度は、単位プリズム３２ａの長手方向と下偏光板１４の透過軸とによってなされる角度のうちの、小さい方の角度、すなわち、１８０°以下の角度のことを意味している。とりわけ、本形態においては、プリズムシート３０の単位プリズム３２ａの長手方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸に対して直交し、プリズムシート３０の単位プリズム３２ａが並べられる方向は、液晶パネル１５の下偏光板１４の透過軸と平行になっていることが好ましい。 Further, the longitudinal direction of the unit prism 32a intersects the transmission axis of the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal panel 15 when observed from the front. Preferably, the longitudinal direction of the unit prism 32a of the prism sheet 30 is a surface parallel to the display surface of the display device with respect to the transmission axis of the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal panel 15 (the sheet surface of the main body 31 of the prism sheet 30). Intersecting at an angle greater than 45 ° and less than 135 °. The angle here means the smaller one of the angles formed by the longitudinal direction of the unit prism 32a and the transmission axis of the lower polarizing plate 14, that is, an angle of 180 ° or less. . In particular, in the present embodiment, the longitudinal direction of the unit prism 32a of the prism sheet 30 is orthogonal to the transmission axis of the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal panel 15, and the direction in which the unit prisms 32a of the prism sheet 30 are arranged is the liquid crystal The panel 15 is preferably parallel to the transmission axis of the lower polarizing plate 14.

次に単位プリズム３２ａの並列方向の断面形状について説明する。図５は、図２のうち、プリズムシート３０の一部を拡大した図である。ここでｎｄは本体部３１のシート面の法線方向を表わしている。 Next, the sectional shape of the unit prism 32a in the parallel direction will be described. FIG. 5 is an enlarged view of a part of the prism sheet 30 in FIG. Here, nd represents the normal direction of the sheet surface of the main body 31.

図５からわかるように、本形態では、単位プリズム３２ａは、本体部３１の導光板２１側に突出した二等辺三角形の断面を有している。すなわち、本体部３１のシート面と平行な方向の単位プリズム３２ａの幅は、本体部３１の法線方向ｎｄに沿って本体部３１から離れるにつれて小さくなる。 As can be seen from FIG. 5, in this embodiment, the unit prism 32 a has an isosceles triangular cross section that protrudes toward the light guide plate 21 side of the main body 31. That is, the width of the unit prism 32 a in the direction parallel to the sheet surface of the main body 31 decreases as the distance from the main body 31 increases along the normal direction nd of the main body 31.

また、本形態では、単位プリズム３２ａの外輪郭は、本体部３１の法線方向ｎｄと平行な軸を対称軸として、線対称となっており、断面が二等辺三角形である。これにより、プリズムシート３０の出光面における輝度は、単位プリズム３２ａの並列方向に平行な面において、正面方向を中心として対称的な輝度の角度分布を有するようになる。特に光源が２列（２辺）配列されている場合は、線対称形が多いが、光源が１列（１辺）の場合は、必ずしも対称形とは限らない。 In this embodiment, the outer contour of the unit prism 32a is line symmetric with respect to an axis parallel to the normal direction nd of the main body 31, and the cross section is an isosceles triangle. As a result, the luminance on the light exit surface of the prism sheet 30 has a symmetrical angular distribution of luminance about the front direction on the surface parallel to the parallel direction of the unit prisms 32a. In particular, when the light sources are arranged in two rows (two sides), there are many line-symmetric shapes. However, when the light sources are arranged in one row (one side), they are not necessarily symmetrical.

ここで、単位プリズム３２ａの寸法は特に限定されるものではないが、頂角θ５（図５参照）は６０°〜７０°、底辺幅Ｗは５０μｍ程度とすることにより適切な集光特性を得ることができることが多い。 Here, the dimensions of the unit prism 32a are not particularly limited, but appropriate light collection characteristics can be obtained by setting the apex angle θ5 (see FIG. 5) to 60 ° to 70 ° and the base width W to about 50 μm. Can often.

本形態では上記のように断面形状が三角形である単位プリズムについて説明したが、これに限定されるものでなく、当該三角形の頂点部が短い上底となる台形であってもよい。また斜面の形状が折れ線状や曲線であってもよい。 In the present embodiment, the unit prism having a triangular cross-sectional shape as described above has been described. However, the present invention is not limited to this, and a trapezoid in which the apex of the triangle is a short upper base may be used. Further, the shape of the slope may be a polygonal line or a curve.

光拡散層３３は、透光性樹脂層３４とは屈折率の異なる多数の光拡散粒子３５を、透光性樹脂３４に含有させてなる層であり、透光性樹脂層３４の表面から光拡散粒子３５の一部が突出している。これにより光拡散層３３は、その表面が凹凸面に形成されている。 The light diffusing layer 33 is a layer in which a large number of light diffusing particles 35 having a refractive index different from that of the translucent resin layer 34 are contained in the translucent resin 34, and light is transmitted from the surface of the translucent resin layer 34. A part of the diffusion particles 35 protrudes. Thereby, the surface of the light diffusion layer 33 is formed in an uneven surface.

透光性樹脂層３４に用いられる材料としては、光拡散粒子３３の分散ができるとともに、該光拡散粒子３５を保持可能である光透過性の樹脂であれば特に制限なく適用可能である。このような樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂（電離放射線硬化樹脂）等が挙げられる。 The material used for the translucent resin layer 34 is not particularly limited as long as it is a light transmissive resin that can disperse the light diffusing particles 33 and can hold the light diffusing particles 35. Examples of such resins include thermoplastic resins such as polyamide resins, polyurethane resins, polyester resins, and acrylic resins, thermosetting resins, and active energy ray curable resins (ionizing radiation curable resins). .

一方、光拡散粒子３５としては、アクリル−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、ベンゾグアナミン、及びメラミン等の架橋有機微粒子、シリコーン等の樹脂微粒子、並びにシリカ、アルミナ及びガラス等の無機系微粒子等を用いることができる。 On the other hand, as the light diffusing particles 35, crosslinked organic fine particles such as acrylic-styrene copolymer, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyurethane, benzoguanamine, and melamine, resin fine particles such as silicone, and inorganic type such as silica, alumina, and glass Fine particles can be used.

なお、用いる光拡散粒子は１種類である必要はなく２種類以上を混合して用いてもよい。光拡散粒子３５の形状は、球形であってもよいし不定形であってもよい。さらに粒度分布が単分散、多分散のいずれでも良く、好適な条件を適宜選択すればよい。 The light diffusing particles to be used need not be one kind, and two or more kinds may be mixed and used. The shape of the light diffusing particles 35 may be spherical or irregular. Furthermore, the particle size distribution may be either monodispersed or polydispersed, and suitable conditions may be selected as appropriate.

ここで映像源ユニット１０の光拡散性能は、プリズムシート３０及び該プリズムシートの光拡散層３３側に配置された液晶パネル１５が配置された積層体に対して、背面から面光源装置で照明したときにおける液晶パネル１５から出射された光が次の関係を有している。
（シンチレーション指標）≦０．１１０
ここで、シンチレーション指標は、次の式で算出する。
（シンチレーション指標）＝（色温度の偏差）／（色温度平均値） Here, the light diffusing performance of the image source unit 10 was illuminated from the back by a surface light source device on the laminate in which the prism sheet 30 and the liquid crystal panel 15 arranged on the light diffusing layer 33 side of the prism sheet were arranged. The light emitted from the liquid crystal panel 15 at the time has the following relationship.
(Scintillation index) ≦ 0.110
Here, the scintillation index is calculated by the following formula.
(Scintillation index) = (Color temperature deviation) / (Color temperature average value)

これは、シンチレーションの大きさは、面内の色温度のばらつきの程度に関係するとの考えに基づき、シンチレーションを定量的に表すものである。色温度の偏差、及び色温度の平均値は色温度を測定する機器（例えば、サイバネットシステム株式会社、ＰｒｏＭｅｔｒｉｃ）により得ることができる。
シンチレーション指標が０．１１０以下を満たすように、プリズムシート３０、液晶パネル１５、及び両者の配置の形態を構成することにより、シンチレーションを防止することができる。 This is a quantitative representation of scintillation based on the idea that the magnitude of scintillation is related to the degree of in-plane color temperature variation. The deviation of the color temperature and the average value of the color temperature can be obtained by a device that measures the color temperature (for example, Cybernet System Co., Ltd., ProMetric).
By configuring the prism sheet 30, the liquid crystal panel 15, and the arrangement of both so that the scintillation index satisfies 0.110 or less, scintillation can be prevented.

一方、シンチレーション指標は０．１００以上が好ましい。シンチレーション指標がこれより小さくてもシンチレーション自体は防止されているが、本来の目的である傷隠蔽性の効果が小さくなってしまう虞がある。 On the other hand, the scintillation index is preferably 0.100 or more. Even if the scintillation index is smaller than this, scintillation itself is prevented, but there is a possibility that the effect of the concealment property that is the original purpose is reduced.

ここでシンチレーション指標に影響を与える要素には多くのものがある。例えば液晶パネル側では、上記のように解像度の影響が大きい。
一方、プリズムシート側では、光拡散層における内部ヘイズと外部ヘイズとの比、内部ヘイズと外部ヘイズとの合計である全ヘイズ、光拡散粒子の濃度、粒子径、屈折率、光拡散粒子と透光性樹脂層との屈折率差、光拡散層の表面粗さ等を挙げることができる。
また、液晶パネルとプリズムシートとの距離もシンチレーションに影響を与えることがある。 There are many factors that affect the scintillation index. For example, on the liquid crystal panel side, the influence of resolution is large as described above.
On the other hand, on the prism sheet side, the ratio between the internal haze and the external haze in the light diffusion layer, the total haze that is the sum of the internal haze and the external haze, the concentration of the light diffusion particles, the particle diameter, the refractive index, the light diffusion particles and the transparent haze. A refractive index difference with the light-sensitive resin layer, a surface roughness of the light diffusion layer, and the like can be given.
Also, the distance between the liquid crystal panel and the prism sheet may affect the scintillation.

上記した各要素の大きさを変更することは公知の方法により変更することができる。 Changing the size of each element described above can be changed by a known method.

このようなプリズムシート及び液晶パネルを備えることにより、シンチレーションが発生することを抑制することができる。上記のようにシンチレーションに影響を与える要素は多く、上記した従来の手段のみでは必ずしもシンチレーションを防止することができるとは限らなかった。これに対して本発明よれば、シンチレーション指標に基づき、変更可能な要素によりシンチレーション指標を満たすように変更を行うことができ、設計の自由度を高くすることができる。
また、シンチレーションに対する定量的な統一基準に基づいた評価をすることができ、安定した品質を得ることができる。 By providing such a prism sheet and a liquid crystal panel, it is possible to suppress the occurrence of scintillation. As described above, there are many factors that affect scintillation, and scintillation cannot always be prevented only by the conventional means described above. On the other hand, according to this invention, based on a scintillation parameter | index, it can change so that a scintillation parameter | index may be satisfy | filled with the element which can be changed, and the freedom degree of design can be made high.
Moreover, the evaluation based on the quantitative standard for scintillation can be performed, and a stable quality can be obtained.

以上のような構成を具備するプリズムシート３０は、先に本体部となる基材上に光拡散層を設け、次いで単位プリズム部を形成して製造される。
光拡散層３３は、本体部となる基材上に一方の面に、光拡散粒子を分散させた硬化前の透光性樹脂を塗布し、これを硬化することにより形成することができる。
次に本体部となる基材上の他方の面に単位プリズム部３２を賦型することにより、プリズムシート３０を製造することができる。
本体部３１及び単位プリズム部３２をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。ただし、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。 The prism sheet 30 having the above-described configuration is manufactured by first providing a light diffusion layer on a base material serving as a main body, and then forming a unit prism portion.
The light diffusing layer 33 can be formed by applying a light-transmitting resin before curing in which light diffusing particles are dispersed on one surface of a base material serving as a main body, and curing the resin.
Next, the prism sheet 30 can be manufactured by shaping the unit prism portion 32 on the other surface of the base material that becomes the main body portion.
Various materials can be used as the material forming the main body 31 and the unit prism portion 32. However, it is widely used as a material for an optical sheet incorporated in a display device, and has excellent mechanical properties, optical properties, stability, workability, and the like, and can be obtained at low cost, such as acrylic, styrene, polycarbonate, Transparent resins mainly composed of one or more of polyethylene terephthalate, acrylonitrile and the like, and epoxy acrylate and urethane acrylate-based reactive resins (ionizing radiation curable resins and the like) can be suitably used.

図１乃至図３に戻って、面光源装置２０の反射シート４０について説明する。反射シート４０は、導光板２１の裏面から出射した光を反射して、再び導光板２１内に光を入射させるための部材である。反射シート４０は、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート等のいわゆる鏡面反射を可能とするものを好ましく適用することができる。これにより、光の利用性を向上させることが可能となり、エネルギー利用効率をよくすることができる。 Returning to FIGS. 1 to 3, the reflection sheet 40 of the surface light source device 20 will be described. The reflection sheet 40 is a member that reflects light emitted from the back surface of the light guide plate 21 and makes the light enter the light guide plate 21 again. The reflection sheet 40 is a sheet that is capable of so-called specular reflection, such as a sheet made of a material having a high reflectivity such as a metal, or a sheet that includes a thin film (for example, a metal thin film) made of a material having a high reflectivity as a surface layer. It can be preferably applied. Thereby, it becomes possible to improve the usability of light and to improve energy utilization efficiency.

次に図１に戻って機能性シート４１について説明する。機能性シート４１は通常の液晶表示装置に用いられる各種の機能を有するシートである。これには例えば色調を補正するシート、防眩機能を有するシート、反射を防止するシート、ハードコートシート等を挙げることができる。 Next, returning to FIG. 1, the functional sheet 41 will be described. The functional sheet 41 is a sheet having various functions used in a normal liquid crystal display device. Examples thereof include a sheet for correcting color tone, a sheet having an antiglare function, a sheet for preventing reflection, and a hard coat sheet.

次に、以上のような構成を備える表示装置の作用について、光路例を示しつつ説明する。 Next, the operation of the display device having the above configuration will be described with an example of the optical path.

まず、図２に示すように、光源２５で発光された光は、導光板２１の側面の入光面を介して導光板２１内に入射する。図２には、例として、光源２５から導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２の光路例が示されている。 First, as shown in FIG. 2, the light emitted from the light source 25 enters the light guide plate 21 through the light incident surface on the side surface of the light guide plate 21. FIG. 2 shows an example of an optical path of light L21 and L22 incident on the light guide plate 21 from the light source 25 as an example.

図２に示すように、導光板２１に入射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の単位光学要素部２３の面およびその反対側の裏面において、空気との屈折率差による全反射及び裏面から出光した光は反射シート４０による反射を繰り返し、単位光学要素２３ａが延びる方向（導光方向）へ進んでいく。 As shown in FIG. 2, the light L21 and L22 incident on the light guide plate 21 are reflected from the total reflection due to the difference in refractive index from the air on the surface of the unit optical element portion 23 of the light guide plate 21 and the back surface on the opposite side. The emitted light is repeatedly reflected by the reflection sheet 40 and proceeds in the direction in which the unit optical element 23a extends (light guide direction).

ただし、導光板２１の基部２２のうち裏面側には裏面プリズム２２ａが形成されている。このため、図２に示すように、導光板２１内を進む光Ｌ２１、Ｌ２２は、裏面プリズム２２ａにより順次偏向され、全反射臨界角未満の入射角度で単位光学要素部２３に入射することもある。この場合、当該光は、導光板２１の単位光学要素部２３の面から、出射し得る。単位光学要素部２３から出射した光Ｌ２１、Ｌ２２は、導光板２１の出光側に配置されたプリズムシート３０へと向かう。
これにより導光板２１内を進む光は、少しずつ、出光面から出射するようになり、導光板２１の単位光学要素部２３から出射する光の導光方向に沿った光量分布を均一化させることができる。 However, a back surface prism 22 a is formed on the back surface side of the base portion 22 of the light guide plate 21. For this reason, as shown in FIG. 2, the light L21 and L22 traveling in the light guide plate 21 are sequentially deflected by the back prism 22a and may enter the unit optical element unit 23 at an incident angle less than the total reflection critical angle. . In this case, the light can be emitted from the surface of the unit optical element portion 23 of the light guide plate 21. Lights L21 and L22 emitted from the unit optical element portion 23 travel to the prism sheet 30 disposed on the light output side of the light guide plate 21.
As a result, the light traveling in the light guide plate 21 is gradually emitted from the light exit surface, and the light quantity distribution along the light guide direction of the light emitted from the unit optical element portion 23 of the light guide plate 21 is made uniform. Can do.

ここで、図示する導光板２１の単位光学要素部２３は複数の単位光学要素２３ａによって構成され、各単位光学要素２３ａの断面形状は、三角形または三角形の頂角を面取りしてなる形状となっている。すなわち、単位光学要素２３ａは、導光板２１の導光方向に対して傾斜面を有して構成されている。従って、図４に示したように、単位光学要素２３ａを介して導光板２１から出射する光Ｌ４１は導光板２１から出射するときに屈折する。この屈折は、単位光学要素２３ａの並列方向において、シート面法線ｎｄに近づく（法線ｎｄとのなす角が小さくなる）屈折である。このような作用により、単位光学要素部２３は、導光方向と直交する方向に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向側に絞り込むことができる。すなわち、単位光学要素部２３は、導光方向と直交する方向に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。 Here, the unit optical element portion 23 of the illustrated light guide plate 21 is constituted by a plurality of unit optical elements 23a, and the cross-sectional shape of each unit optical element 23a is a shape formed by chamfering a triangle or the apex angle of the triangle. Yes. That is, the unit optical element 23 a is configured to have an inclined surface with respect to the light guide direction of the light guide plate 21. Therefore, as shown in FIG. 4, the light L <b> 41 emitted from the light guide plate 21 through the unit optical element 23 a is refracted when emitted from the light guide plate 21. This refraction is a refraction that approaches the sheet surface normal line nd (the angle formed with the normal line nd decreases) in the parallel direction of the unit optical elements 23a. By such an action, the unit optical element unit 23 can narrow the traveling direction of the transmitted light to the front direction side with respect to the light component along the direction orthogonal to the light guide direction. That is, the unit optical element part 23 exerts a condensing effect on the light component along the direction orthogonal to the light guide direction.

以上のようにして、導光板２１から出射する光の出射角度は、導光板２１の単位光学要素２３ａの並列方向と平行な面において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。 As described above, the emission angle of the light emitted from the light guide plate 21 is narrowed down within a narrow angle range centering on the front direction on the plane parallel to the parallel direction of the unit optical elements 23a of the light guide plate 21.

導光板２１から出射した光は、その後、プリズムシート３０へ入射する。プリズムシート３０の単位プリズム３２ａは、導光板２１の単位光学要素２３ａと同様に、単位プリズム３２ａの入光面での屈折および全反射によって透過光に対して集光作用を及ぼす。ただし、プリズムシート３０でその進行方向を変化させられる光は、プリズムシート３０のうち、単位プリズム３２ａの並列方向とは直交する面内の成分であり、導光板２１で集光させられた成分とは異なる。すなわち、図５にＬ５１で示したように、単位プリズム３２ａに入射した光は、単位プリズム３２ａと空気との屈折率差に基づいてその界面で全反射する。そのとき、単位プリズム３２ａの斜辺はシート面法線ｎｄに対してθ５／２傾いているので、界面における反射光は入射光よりも法線ｎｄに近付けられる角度となる。 The light emitted from the light guide plate 21 then enters the prism sheet 30. Similar to the unit optical element 23a of the light guide plate 21, the unit prism 32a of the prism sheet 30 condenses the transmitted light by refraction and total reflection at the light incident surface of the unit prism 32a. However, the light whose traveling direction is changed by the prism sheet 30 is a component in a plane perpendicular to the parallel direction of the unit prisms 32 a in the prism sheet 30, and the component condensed by the light guide plate 21. Is different. That is, as indicated by L51 in FIG. 5, the light incident on the unit prism 32a is totally reflected at the interface based on the refractive index difference between the unit prism 32a and air. At this time, since the oblique side of the unit prism 32a is inclined by θ5 / 2 with respect to the sheet surface normal nd, the reflected light at the interface becomes an angle closer to the normal nd than the incident light.

つまり、導光板２１は、導光板２１の単位光学要素２３ａの並列方向と平行な面において、光の進行方向を正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込むようになる。その一方で、プリズムシート３０では、プリズムシート３０の単位プリズム３２ａの並列方向と平行な面において、光の進行方向を正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込むようになる。したがって、プリズムシート３０での光学的作用によって、導光板２１で上昇された正面方向輝度を害すことなく、さらに、正面方向輝度を上昇させることができる。 That is, the light guide plate 21 narrows the light traveling direction within a narrow angle range centering on the front direction on the surface parallel to the parallel direction of the unit optical elements 23a of the light guide plate 21. On the other hand, in the prism sheet 30, the light traveling direction is narrowed down to a narrow angle range centering on the front direction on the surface parallel to the parallel direction of the unit prisms 32 a of the prism sheet 30. Therefore, the front direction luminance can be further increased by the optical action of the prism sheet 30 without harming the front direction luminance increased by the light guide plate 21.

単位プリズム３２ａにより全反射した光Ｌ５１は本体部３１を透過し、光拡散層３３で拡散され、プリズムシート３０から出射される。 The light L51 totally reflected by the unit prism 32a passes through the main body 31, is diffused by the light diffusion layer 33, and is emitted from the prism sheet 30.

プリズムシート３０を出射した光は、液晶パネル１５の下偏光板１４に入射する。下偏光板１４は、入射光のうち、一方の偏光成分を透過させ、その他の偏光成分を吸収する。下偏光板１４を透過した光は、液晶セル１２における画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。 The light emitted from the prism sheet 30 enters the lower polarizing plate 14 of the liquid crystal panel 15. The lower polarizing plate 14 transmits one polarization component of incident light and absorbs the other polarization component. The light transmitted through the lower polarizing plate 14 is selectively transmitted through the upper polarizing plate 13 in accordance with the state of electric field application to each pixel in the liquid crystal cell 12. In this manner, the liquid crystal panel 15 selectively transmits light from the surface light source device 20 for each pixel, so that an observer of the liquid crystal display device 10 can observe an image.

ここで、プリズムシート３０の構成及び液晶パネル１５の構成により、上記のように、シンチレーション指標を満たすことで光を拡散させつつもシンチレーションを低減することができる。従って、光拡散の効果により干渉縞の発生が抑えられ、傷が隠蔽されつつもシンチレーションが防止される。 Here, the configuration of the prism sheet 30 and the configuration of the liquid crystal panel 15 can reduce scintillation while diffusing light by satisfying the scintillation index as described above. Therefore, the occurrence of interference fringes is suppressed by the light diffusion effect, and scintillation is prevented while flaws are concealed.

実施例ではシンチレーション指標が異なる例を比較し、目視による指標との比較及び傷隠蔽性について調べた。以下に条件及び結果を示す。 In the examples, examples with different scintillation indexes were compared, and comparison with visual indexes and scratch concealment were examined. The conditions and results are shown below.

＜試験体１＞
本体部としての厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製Ａ４３００）の一方の面に、紫外線硬化樹脂（ＤＩＣ株式会社、ＲＣ２５−７５０）を用いて図６に示した断面形状を有する単位プリズムが並列した単位プリズム部を成型した。試験体１では光拡散層を設けなかった。 <Test body 1>
A unit prism having the cross-sectional shape shown in FIG. 6 is formed on one surface of a 125 μm-thick PET film (A4300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) as a main body portion using an ultraviolet curable resin (DIC Corporation, RC25-750). The parallel unit prism parts were molded. In the test body 1, no light diffusion layer was provided.

＜試験体２＞〜＜試験体５＞
試験体２〜試験体５では、試験体１と同様に作製した本体部及び単位プリズム部を準備し、単位プリズム部とは反対側の本体部に光拡散層を形成した。用いた光拡散粒子は平均粒子径が２μｍのスチレン樹脂製であり、当該光拡散粒子を含む表１に示した光拡散層となるインキに分散して、コーターにより本体部に塗布、硬化させた。 <Test body 2> to <Test body 5>
In Specimen 2 to Specimen 5, a main body part and a unit prism part prepared in the same manner as in Specimen 1 were prepared, and a light diffusion layer was formed on the main body part opposite to the unit prism part. The light diffusing particles used were made of styrene resin having an average particle diameter of 2 μm, dispersed in the ink to be the light diffusing layer shown in Table 1 containing the light diffusing particles, and applied to the main body by a coater and cured. .

ここで、各材料は次の通りである。
・ＰＥＴＡ：ペンタエリスリトールトリアクリレート
・ＭＩＢＫ：メチルイソブチルケトン
・ｉｒｇ−１８４：イルガキュア１８４、１-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン（チバ・ジャパン）
・Ｓｉ剤：１０．０重量％（トルエン溶液）、構造は図７に表した。
・光拡散粒子含有混合溶液：ＭＩＢＫが５２．４重量％、スチレン粒子（屈折率１．５９）が２６．１重量％、ＰＥＴＡが２０．５重量％、ｉｒｇ−１８４が１．０重量％の混合溶液。 Here, each material is as follows.
-PETA: pentaerythritol triacrylate-MIBK: methyl isobutyl ketone-irg-184: Irgacure 184, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Ciba Japan)
Si agent: 10.0% by weight (toluene solution), the structure is shown in FIG.
Light diffusing particle-containing mixed solution: MIBK is 52.4% by weight, styrene particles (refractive index 1.59) is 26.1% by weight, PETA is 20.5% by weight, and irg-184 is 1.0% by weight. Mixed solution.

表１の数値はＰＥＴＡを１０とし、これに対する重量比率を表している。後で示す表２も同様である。 The numerical values in Table 1 represent PETA as 10 and the weight ratio to this. The same applies to Table 2 shown later.

＜試験体６＞〜＜試験体８＞
試験体６〜試験体８では、試験体１と同様に作製した本体部及び単位プリズム部を準備し、単位プリズム部とは反対側の本体部に光拡散層を形成した。用いた光拡散粒子は平均粒子径が６μmのウレタン製であり、当該光拡散粒子を含む表２に示した光拡散層となるインキに分散して、コーターにより本体部に塗布、硬化させた。 <Test body 6> to <Test body 8>
In Specimen 6 to Specimen 8, a main body part and a unit prism part prepared in the same manner as in Specimen 1 were prepared, and a light diffusion layer was formed on the main body part opposite to the unit prism part. The light diffusing particles used were made of urethane having an average particle diameter of 6 μm, dispersed in the ink to be the light diffusing layer shown in Table 2 containing the light diffusing particles, and applied to the main body by a coater and cured.

光拡散粒子含有混合溶液は、ＭＩＢＫが６７．５重量％、ウレタン粒子（屈折率１．４９）が１３．７重量％、ＰＥＴＡが１７．８重量％、ｉｒｇ−１８４が１．０重量％の混合溶液である。 The light diffusing particle-containing mixed solution contains 67.5% by weight of MIBK, 13.7% by weight of urethane particles (refractive index 1.49), 17.8% by weight of PETA, and 1.0% by weight of irg-184. It is a mixed solution.

＜液晶パネル＞
液晶パネルはＴＮ液晶で１３．３インチのＦＨＤを用いた。 <LCD panel>
The liquid crystal panel was a TN liquid crystal and 13.3 inch FHD.

＜ヘイズの測定＞
ヘイズの測定はＪＩＳＫ７１０５（１９８１）に沿って行い、村上色彩技術研究所のＨＭ１５０により測定した。 <Measurement of haze>
The haze was measured according to JIS K 7105 (1981) and measured with HM150 of Murakami Color Research Laboratory.

＜内部ヘイズ、外部ヘイズの測定＞
上記ヘイズの測定の後、光拡散層に対して透光性樹脂層に用いた光拡散粒子以外の樹脂のみをインキとして調製してさらに塗布し、光拡散粒子を全て透光性樹脂に埋め、これについて上記ヘイズ測定を行い内部ヘイズを得た。そしてヘイズと内部ヘイズとの差を外部ヘイズとした。 <Measurement of internal haze and external haze>
After the above haze measurement, only a resin other than the light diffusing particles used in the light transmissive resin layer was applied to the light diffusing layer as an ink and further applied, and all the light diffusing particles were buried in the light transmissive resin. About this, the said haze measurement was performed and the internal haze was obtained. The difference between haze and internal haze was defined as external haze.

＜表面粗さ＞
ＪＩＳＢ０６０１（１９８２）による算術平均粗さＲａを表面粗さの指標とし、小坂研究所ＳｕｒｆｃｏｒｄｅｒＳＥ１７００αを用いて測定を行った。 <Surface roughness>
The arithmetic average roughness Ra according to JIS B 0601 (1982) was used as an index of surface roughness, and measurement was performed using the Kosaka Laboratory Surfcorder SE1700α.

＜シンチレーション指標の算出＞
光源及び導光板の出光側に上記試験体を配置し、さらにその出光側に上記液晶パネルを設置する。光源を点灯し液晶パネルの出光面の測定を行ない、面内の色温度の偏差、及び面内の色温度の平均値を得た。より具体的には、液晶パネルの出光面の２．３１ｍｍ×２．３１ｍｍに対し、色度測定機（サイバネットシステム株式会社、ＰｒｏＭｅｔｒｉｃ）を用いて５０×５０分割（２５００画素）し、画素ごとに色温度を測定した。そして取得した色温度の偏差、及び色温度の平均値から上記した式によりシンチレーション指標を算出した。 <Calculation of scintillation index>
The said test body is arrange | positioned at the light emission side of a light source and a light-guide plate, and also the said liquid crystal panel is installed in the light emission side. The light source was turned on and the light exit surface of the liquid crystal panel was measured, and the in-plane color temperature deviation and the in-plane color temperature average value were obtained. More specifically, the 2.31 mm × 2.31 mm of the light emitting surface of the liquid crystal panel is divided into 50 × 50 (2500 pixels) using a chromaticity measuring device (Cybernet System Co., Ltd., ProMetric), and The color temperature was measured. Then, a scintillation index was calculated from the obtained deviation of the color temperature and the average value of the color temperatures according to the above formula.

＜シンチレーション及び傷隠蔽性の目視評価＞
シンチレーション及び傷隠蔽性について従来と同様に目視で評価をおこなった。シンチレーションは、発生しなかった場合に◎、発生があったが許容範囲である場合に○、許容できないほど発生した場合には×とした。一方傷隠蔽性については、完全に傷が見えない場合を◎、傷が見えるが許容範囲内の場合を○、許容できないほど見える場合を×とした。 <Visual evaluation of scintillation and scratch concealment>
The scintillation and scratch concealment were visually evaluated in the same manner as before. When scintillation did not occur, ◎, when it occurred but within the allowable range, ◯, when it was unacceptable, ×. On the other hand, the scratch concealment property was marked as ◎ when the scratch was completely invisible, ◯ when the scratch was visible but within the allowable range, and x when it was unacceptably visible.

＜結果＞
結果を表３に示す。 <Result>
The results are shown in Table 3.

表１からわかるように、シンチレーション指標を０．１１０以下にすることにより目視による結果と同様にシンチレーションを防ぐことができる。また、シンチレーション指標を０．１００以上とすることにより傷隠蔽性も十分に有するものとなる。 As can be seen from Table 1, by setting the scintillation index to 0.110 or less, scintillation can be prevented in the same manner as the result of visual observation. Further, by setting the scintillation index to 0.100 or more, it has sufficient scratch concealment.

１０映像源ユニット
１２液晶セル
１３、１４偏光板
１５液晶パネル
２０面光源装置
２１導光板
２２基部
２２ａ裏面プリズム
２３単位光学要素部
２５光源
３０プリズムシート
３１本体部
３２単位プリズム部
３２ａ単位プリズム
３３光拡散層
３４透光性樹脂層
３５光拡散粒子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image source unit 12 Liquid crystal cell 13, 14 Polarizing plate 15 Liquid crystal panel 20 Surface light source device 21 Light guide plate 22 Base part 22a Back surface prism 23 Unit optical element part 25 Light source 30 Prism sheet 31 Main body part 32 Unit prism part 32a Unit prism 33 Light diffusion Layer 34 Translucent resin layer 35 Light diffusion particles

Claims

A surface light source device;
A liquid crystal panel disposed on the light output side of the surface light source device,
In the surface light source device,
A light source;
A prism sheet disposed on the light output side from the light source,
The prism sheet has a plurality of convex unit prisms arranged in parallel along the sheet surface on the light source side surface, and a light diffusion layer is provided on the liquid crystal panel side surface,
In the light emitting surface of the liquid crystal panel,
An image source unit in which the scintillation index defined by scintillation index = deviation of color temperature / average value of color temperature is 0.110 or less.

The video source unit according to claim 1, wherein the scintillation index is 0.100 or more.

The video source unit according to claim 1 or 2,
A liquid crystal display device comprising: a housing including the video source unit inside.