JP4485416B2

JP4485416B2 - Light deflection element and light source device

Info

Publication number: JP4485416B2
Application number: JP2005173651A
Authority: JP
Inventors: 雅江小野; 友義山下
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2025-06-14
Also published as: JP2006351273A

Description

本発明は、ノートパソコン、液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末等において表示部として使用される液晶表示装置等を構成するエッジライト方式の光源装置およびそれに使用される光偏向素子に関するものであり、特に光源装置の導光体の光出射面側に配置される光偏向素子の改良に関するものである。 The present invention relates to an edge-light-type light source device and a light deflecting element used therefor that constitute a liquid crystal display device used as a display unit in a notebook computer, a liquid crystal television, a mobile phone, a portable information terminal, etc. In particular, the present invention relates to an improvement in a light deflection element disposed on the light exit surface side of a light guide of a light source device.

近年、カラー液晶表示装置は、携帯用ノートパソコンやパソコン等のモニターとして、あるいは液晶テレビやビデオ一体型液晶テレビ、携帯電話、携帯情報端末等の表示部として、種々の分野で広く使用されてきている。また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。 In recent years, color liquid crystal display devices have been widely used in various fields as monitors for portable notebook personal computers, personal computers, etc., or as display units for liquid crystal televisions, video integrated liquid crystal televisions, mobile phones, personal digital assistants, and the like. Yes. In addition, with the increase in the amount of information processing, diversification of needs, compatibility with multimedia, and the like, liquid crystal display devices have been increased in screen size and definition.

液晶表示装置は、基本的にバックライト部と液晶表示素子部とから構成されている。バックライト部としては、液晶表示素子部の直下に一次光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面に対向するように一次光源を配置したエッジライト方式のものがあり、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式が多用されている。 The liquid crystal display device basically includes a backlight unit and a liquid crystal display element unit. As the backlight unit, there are a direct type with a primary light source arranged directly below the liquid crystal display element unit, and an edge light type with a primary light source arranged so as to face the side end face of the light guide. From the viewpoint of downsizing, the edge light method is often used.

ところで、近年、比較的小さな画面寸法の表示装置であって観察方向範囲の比較的狭い例えば携帯電話機の表示部として使用される液晶表示装置等では、消費電力の低減の観点から、エッジライト方式のバックライト部として、一次光源から発せられる光量を有効に利用するために、画面から出射する光束の広がり角度をできるだけ小さくして所要の角度範囲に集中して光を出射させるものが利用されてきている。 By the way, in recent years, in a display device having a relatively small screen size and a relatively narrow viewing direction range, for example, a liquid crystal display device used as a display unit of a mobile phone, the edge light system is used from the viewpoint of reducing power consumption. In order to effectively use the amount of light emitted from the primary light source, a backlight unit has been used that emits light by concentrating it in a required angle range by making the spread angle of the light beam emitted from the screen as small as possible. Yes.

このように観察方向範囲が限定される表示装置であって、一次光源の光量の利用効率を高め消費電力を低減するために比較的狭い範囲に集中して光出射を行う光源装置として、特開２００１−１４３５１５号公報［特許文献１］において、導光体の光出射面に隣接して両面にプリズム形成面を有するプリズムシートを使用することが提案されている。この両面プリズムシートでは、一方の面である入光面及び他方の面である出光面のそれぞれに、互いに平行な複数のプリズム列が形成されており、入光面と出光面とでプリズム列方向を合致させ且つプリズム列どうしを対応位置に配置している。これにより、導光体の光出射面から該光出射面に対して傾斜した方向に出射光のピークを持ち適宜の角度範囲に分布して出射する光を、プリズムシートの入光面の一方のプリズム面から入射させ他方のプリズム面で内面反射させ、更に出光面のプリズムでの屈折作用を受けさせて、比較的狭い所要方向へ光を集中出射させることができる。 As a light source device that emits light in a concentrated manner in a relatively narrow range in order to increase the use efficiency of the light amount of the primary light source and reduce the power consumption, the display device has a limited observation direction range as described above. In Japanese Patent Laid-Open No. 2001-143515 [Patent Document 1], it is proposed to use a prism sheet having prism forming surfaces on both sides adjacent to the light emitting surface of the light guide. In this double-sided prism sheet, a plurality of prism rows parallel to each other are formed on the light incident surface that is one surface and the light exit surface that is the other surface, and the prism row direction is formed by the light incident surface and the light exit surface. And the prism rows are arranged at corresponding positions. Thus, the light emitted from the light exit surface of the light guide having a peak of the emitted light in a direction inclined with respect to the light exit surface and distributed in an appropriate angle range is transmitted to one of the light incident surfaces of the prism sheet. The light can be concentratedly emitted in a relatively narrow required direction by entering from the prism surface, reflecting the inner surface by the other prism surface, and further receiving the refracting action of the prism on the light exit surface.

しかし、このような光源装置によれば、狭い角度範囲の集中出射が可能であるが、光偏向素子として使用されるプリズムシートとして両面に互いに平行な複数のプリズム列を、入光面と出光面とでプリズム列方向を合致させ且つプリズム列どうしを対応位置に配置することが必要であり、この成形が複雑になる。 However, according to such a light source device, concentrated emission in a narrow angle range is possible, but a plurality of prism rows parallel to each other as a prism sheet used as a light deflecting element are arranged on a light incident surface and a light output surface. Therefore, it is necessary to match the prism row directions and to arrange the prism rows at corresponding positions, which complicates the molding.

特開平１０−２５４３７１号公報［特許文献２］では、プリズム列を構成する一方の面の傾斜角αを４．７〜５．７度、他方の面の傾斜角βを３４．２〜３５度とすることで法線方向の輝度向上を図っているが、他方の面を平面としているため充分な効果が得られていない。 In Japanese Patent Laid-Open No. 10-254371 [Patent Document 2], the inclination angle α of one surface constituting the prism row is 4.7 to 5.7 degrees, and the inclination angle β of the other surface is 34.2 to 35 degrees. However, since the other surface is a flat surface, a sufficient effect is not obtained.

特表平９−５０７５８４号公報（国際公開ＷＯ９４／２０８７１公報）［特許文献３］及び特開平９−１０５８０４号公報［特許文献４］には、プリズム列を構成する一方の面を凸または凹の曲面としたプリズムシートが開示されている。また、特開２００２−１９７９０８号公報［特許文献５］には、プリズム列を構成する一方の面を複数の平面または１つの凸曲面から構成したプリズムシートが開示されている。しかしながら、これらの公報には、プリズム列を構成する一方の面に凸面部分と凹面部分との組み合わせを用いることでプリズムシートを用いた光源装置の性能向上をはかることについては、記載がない。
特開２００１−１４３５１５号公報特開平１０−２５４３７１号公報特表平９−５０７５８４号公報特開平９−１０５８０４号公報特開２００２−１９７９０８号公報 In Japanese Patent Laid-Open No. 9-507484 (International Publication WO94 / 20871) [Patent Document 3] and Japanese Patent Laid-Open No. 9-105804 [Patent Document 4], one surface constituting the prism row is convex or concave. A curved prism sheet is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-197908 [Patent Document 5] discloses a prism sheet in which one surface constituting a prism row is composed of a plurality of flat surfaces or one convex curved surface. However, these publications do not describe that the performance of a light source device using a prism sheet is improved by using a combination of a convex surface portion and a concave surface portion on one surface constituting a prism row.
JP 2001-143515 A JP-A-10-254371 JP-T 9-507584 JP-A-9-105804 JP 2002-197908 A

本発明の目的は、出射光の分布が非常に狭くコントロールされ、一次光源の光量の利用効率の向上が可能となり（即ち、一次光源から発せられる光を所要の観察方向へ集中して出射させる効率が高くなり）、しかも簡素化された構成で画像品位の向上が容易な光偏向素子および光源装置を提供することにある。 The object of the present invention is to control the distribution of the emitted light very narrowly and to improve the utilization efficiency of the light quantity of the primary light source (that is, the efficiency of concentrating and emitting the light emitted from the primary light source in the required observation direction) It is an object of the present invention to provide a light deflection element and a light source device that can easily improve image quality with a simplified configuration.

本発明によれば、上記目的を達成するものとして、
光を入射する入光面とその反対側に位置し入射した光を出射する出光面とを有しており、前記入光面には２つのプリズム面から構成されるプリズム列が互いに並列に複数配列されており、該プリズム列のそれぞれは、その延在方向と直交する断面において一方の前記プリズム面がプリズム頂部に近い第１部分では凹状をなし且つプリズム頂部から遠い第２部分では凸状をなしていることを特徴とする光偏向素子、
が提供される。 According to the present invention, the above object is achieved as follows:
A light incident surface on which light is incident, and a light exit surface on the opposite side that emits incident light. The light incident surface includes a plurality of prism rows each composed of two prism surfaces in parallel with each other. Each of the prism rows has a concave shape in the first portion where one of the prism surfaces is close to the prism top and a convex shape in the second portion far from the prism top in a cross section orthogonal to the extending direction. An optical deflection element, characterized by
Is provided.

本発明の一態様においては、前記第１部分は前記プリズム列の配列方向の寸法が前記第２部分の１／５〜１／２である。本発明の一態様においては、前記プリズム列のそれぞれは、その前記断面において一方の前記プリズム面の第１部分が互いに傾斜角の異なる複数の直線から構成される。本発明の一態様においては、前記プリズム列のそれぞれは、その前記断面において一方の前記プリズム面の第１部分が曲線からなる。 In one aspect of the present invention, the first part has a dimension in the arrangement direction of the prism rows of 1/5 to 1/2 of the second part. In one aspect of the present invention, in each of the prism rows, the first portion of one of the prism surfaces in the cross section is composed of a plurality of straight lines having different inclination angles. In one aspect of the present invention, in each of the prism rows, the first portion of one of the prism surfaces in the cross section is a curve.

本発明の一態様においては、前記プリズム列のそれぞれは、その前記断面において一方の前記プリズム面の第１部分は両端を結ぶ直線からの最大距離（ｄ１）の前記プリズム列の配列ピッチ（Ｐ）に対する割合（ｄ１／Ｐ）が０．１〜１％である。本発明の一態様においては、前記プリズム列のそれぞれは、その前記断面において一方の前記プリズム面の第２部分は両端を結ぶ直線からの最大距離（ｄ２）の前記プリズム列の配列ピッチ（Ｐ）に対する割合（ｄ２／Ｐ）が０．４〜５％である。 In one aspect of the present invention, each of the prism rows has an arrangement pitch (P) of the prism rows having a maximum distance (d1) from a straight line connecting both ends of the first portion of one of the prism surfaces in the section. The ratio (d1 / P) to is 0.1 to 1%. In one aspect of the present invention, each of the prism rows has an arrangement pitch (P) of the prism rows having a maximum distance (d2) from a straight line connecting both ends of the second surface of one of the prism surfaces in the section. The ratio (d2 / P) to is 0.4 to 5%.

本発明の一態様においては、前記プリズム列のそれぞれは、他方の前記プリズム面が平面である。本発明の一態様においては、前記プリズム列のそれぞれは、一方の前記プリズム面の頂部振り分け角αが３５°〜４０°であり、他方の前記プリズム面の頂部振り分け角βが４°〜１０°である。本発明の一態様においては、前記プリズム列は、その断面において、頂点の座標を原点とし、前記プリズム列のピッチＰの長さを50と正規化したとき、点１(-5.51938,63.08698)、点２(0.0,0.0)、点３(4.0,5.30816)、点４(10.0,12.53522)、点５(28.0,36.9758)、点６(44.48062,63.08698)の６点またはその近傍点を繋いだ形状からなる。 In one aspect of the present invention, each of the prism rows has a flat surface on the other prism surface. In one aspect of the present invention, in each of the prism rows, the apex distribution angle α of one of the prism surfaces is 35 ° to 40 °, and the apex distribution angle β of the other prism surface is 4 ° to 10 °. It is. In one aspect of the present invention, the prism array has a point 1 (-5.51938, 63.08698) when the coordinates of the apex are normalized and the length of the pitch P of the prism array is normalized to 50 in its cross section. Point 2 (0.0,0.0), point 3 (4.0,5.30816), point 4 (10.0,12.53522), point 5 (28.0,36.9758), point 6 (44.48062,63.08698) or a shape that connects the neighboring points Consists of.

また、本発明によれば、上記目的を達成するものとして、
一次光源と、該一次光源から発せられた光が入射する光入射面を有し且つ入射した光を導光し且つ導光された光を出射する光出射面を有する導光体と、該導光体の前記光出射面に対向して前記入光面が位置するように配置された請求項１〜９のいずれかに記載の光偏向素子とを備えていることを特徴とする光源装置、
が提供される。 Further, according to the present invention, the above-described object is achieved as follows:
A primary light source, a light guide having a light incident surface on which light emitted from the primary light source is incident, and having a light emitting surface that guides the incident light and emits the guided light; and A light source device comprising: the light deflection element according to any one of claims 1 to 9 disposed so that the light incident surface is positioned to face the light emitting surface of a light body;
Is provided.

本発明の一態様においては、前記光偏向素子は、前記プリズム列の他方の前記プリズム面が前記一次光源に近い側に配置され、前記プリズム列の一方の前記プリズム面が前記一次光源から遠い側に配置されている。本発明の一態様においては、前記一次光源が前記導光体のコーナー部に隣接して配置され、かつ前記光偏向素子のプリズム列が前記一次光源を略中心として略同心円状に配置されている。本発明の一態様においては、前記光偏向素子の出光面上に隣接配置された光拡散素子を備えており、該光拡散素子は平行光を入射したときの出射光分布の半値全幅が異方性を有している。 In one aspect of the present invention, the light deflection element is disposed such that the other prism surface of the prism row is closer to the primary light source, and one prism surface of the prism row is farther from the primary light source. Is arranged. In one aspect of the present invention, the primary light source is disposed adjacent to a corner portion of the light guide, and the prism array of the light deflection element is disposed substantially concentrically with the primary light source as a substantial center. . In one aspect of the present invention, the light diffusing element is disposed adjacent to the light exit surface of the light deflecting element, and the light diffusing element has an anisotropic full width at half maximum of the outgoing light distribution when parallel light is incident thereon. It has sex.

以上のような本発明の光偏向素子及び光源装置においては、入光面に互いに並列に配列された複数のプリズム列のそれぞれについて、２つのプリズム面のうちの一方がプリズム頂部に近い第１部分では凹状をなし且つプリズム頂部から遠い第２部分では凸状をなしているので、第１部分で反射した光と第２部分で反射した光とを互いに異なる様式にて所望方向へと偏向させることができ、これにより出射光の分布が非常に狭くコントロールされ、一次光源の光量の利用効率の向上が可能となり（即ち、一次光源から発せられる光を所要の観察方向へ集中して出射させる効率が高くなり）、しかも簡素化された構成で画像品位の向上が容易になる。 In the light deflection element and the light source device of the present invention as described above, for each of the plurality of prism rows arranged in parallel with each other on the light incident surface, one of the two prism surfaces is the first portion close to the prism top. Since the second portion far from the top of the prism has a concave shape, the light reflected by the first portion and the light reflected by the second portion are deflected in different directions from each other in a desired direction. As a result, the distribution of the emitted light is controlled to be very narrow, and the use efficiency of the light quantity of the primary light source can be improved (that is, the efficiency of concentrating and emitting the light emitted from the primary light source in the required observation direction is improved. In addition, it is easy to improve image quality with a simplified configuration.

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

図１は、本発明による面光源装置の一つの実施形態を示す模式的斜視図である。図１に示されているように、本実施形態の発明の面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射面３１とし、これと略直交する一つの表面を光出射面３３とする導光体３と、この導光体３の光入射面３１に対向して配置され光源リフレクタ２で覆われた線状または棒状の一次光源１と、導光体３の光出射面３３上に配置された光偏向素子４およびその上に隣接配置された光拡散素子６と、導光体３の光出射面３３とは反対側の裏面３４に対向して配置された光反射素子５とから構成される。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of a surface light source device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the surface light source device of the present embodiment of the present invention is a light guide in which at least one side end surface is a light incident surface 31 and one surface substantially orthogonal to this is a light emitting surface 33. The light source surface 31 of the light guide 3 and the linear or bar-shaped primary light source 1 covered with the light source reflector 2, and the light output surface 33 of the light guide 3. The light deflecting element 4 and the light diffusing element 6 disposed adjacent to the light deflecting element 4 and the light reflecting element 5 disposed so as to face the back surface 34 opposite to the light emitting surface 33 of the light guide 3. The

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

導光体３の光入射面３１に略直交した２つの主面は、それぞれＸＹ面と略平行に位置しており、いずれか一方の面（図では上面）が光出射面３３となる。この光出射面３３またはそれと反対側の裏面３４のうちの少なくとも一方の面に粗面からなる指向性光出射機能部や、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等の多数のレンズ列を光入射面３１と略平行に並列形成したレンズ面からなる指向性光出射機能部を付与することによって、光入射面３１から入射した光を導光体３中を導光させながら、光出射面３３から光入射面３１および光出射面３３に直交する面（ＸＺ面）内の出射光分布において指向性のある光を出射させる。このＸＺ面内分布における出射光分布のピークの方向が光出射面３３となす角度をａとすると、この角度ａは１０〜４０度とすることが好ましく、出射光分布の半値全幅は１０〜４０度とすることが好ましい。 The two principal surfaces substantially orthogonal to the light incident surface 31 of the light guide 3 are respectively positioned substantially parallel to the XY plane, and one of the surfaces (upper surface in the drawing) serves as the light emitting surface 33. At least one of the light exit surface 33 and the back surface 34 opposite to the light exit surface 33 is provided with a rough directional light exit function unit, a prism array, a lenticular lens array, and a number of lens arrays such as a V-shaped groove. By providing a directional light emitting function unit including a lens surface formed in parallel with the light incident surface 31, the light incident surface 31 is guided while the light incident from the light incident surface 31 is guided through the light guide 3. Light having directivity is emitted from the light distribution surface 33 (XZ plane) orthogonal to the light incident surface 31 and the light emitting surface 33. If the angle formed by the peak direction of the emitted light distribution in the XZ in-plane distribution with the light emitting surface 33 is a, this angle a is preferably 10 to 40 degrees, and the full width at half maximum of the emitted light distribution is 10 to 40. It is preferable to set the degree.

導光体３の表面に形成する粗面やレンズ列は、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４による平均傾斜角θａが０．５〜１５度の範囲のものとすることが、光出射面３３内での輝度の均斉度を図る点から好ましい。平均傾斜角θａは、さらに好ましくは１〜１２度の範囲であり、より好ましくは１．５〜１１度の範囲である。この平均傾斜角θａは、導光体３の厚さ（ｔ）と入射光が伝搬する方向の長さ（Ｌ）との比（Ｌ／ｔ）によって最適範囲が設定されることが好ましい。すなわち、導光体３としてＬ／ｔが２０を越え２００以下程度のものを使用する場合は、平均傾斜角θａを０．５〜７．５度とすることが好ましく、さらに好ましくは１〜５度の範囲であり、より好ましくは１．５〜４度の範囲である。また、導光体３としてＬ／ｔが２０以下程度のものを使用する場合は、平均傾斜角θａを７〜１２度とすることが好ましく、さらに好ましくは８〜１１度の範囲である。 The rough surface and the lens array formed on the surface of the light guide 3 have a luminance within the light emitting surface 33 that the average inclination angle θa according to ISO 4287 / 1-1984 is in the range of 0.5 to 15 degrees. It is preferable from the point of aiming at the degree of uniformity. The average inclination angle θa is more preferably in the range of 1 to 12 degrees, and more preferably in the range of 1.5 to 11 degrees. The average inclination angle θa is preferably set in an optimum range by a ratio (L / t) between the thickness (t) of the light guide 3 and the length (L) in the direction in which the incident light propagates. That is, when the light guide 3 having a L / t of more than 20 and about 200 or less is used, the average inclination angle θa is preferably 0.5 to 7.5 degrees, and more preferably 1 to 5 It is the range of degrees, More preferably, it is the range of 1.5-4 degrees. When the light guide 3 having L / t of about 20 or less is used, the average inclination angle θa is preferably 7 to 12 degrees, and more preferably 8 to 11 degrees.

導光体３に形成される粗面の平均傾斜角θａは、ＩＳＯ４２８７／１−１９８４に従って、触針式表面粗さ計を用いて粗面形状を測定し、測定方向の座標をｘとして、得られた傾斜関数ｆ（ｘ）から次の（１）式および（２）式を用いて求めることができる。ここで、Ｌは測定長さであり、Δａは平均傾斜角θａの正接である。 The average inclination angle θa of the rough surface formed on the light guide 3 is obtained in accordance with ISO 4287 / 1-1984 by measuring the rough surface shape using a stylus type surface roughness meter and setting the coordinate in the measurement direction as x. From the obtained gradient function f (x), the following equation (1) and equation (2) can be used. Here, L is the measurement length, and Δa is the tangent of the average inclination angle θa.

Δａ＝（１／Ｌ）∫₀ ^L｜（ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ）｜ｄｘ・・・（１）
θａ＝ｔａｎ^-1（Δａ）・・・（２）
さらに、導光体３としては、その光出射率が０．５〜５％の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは１〜３％の範囲である。これは、光出射率が０．５％より小さくなると導光体３から出射する光量が少なくなり十分な輝度が得られなくなる傾向にあり、光出射率が５％より大きくなると一次光源１の近傍で多量の光が出射して、光出射面３３内でのＸ方向における光の減衰が著しくなり、光出射面３３での輝度の均斉度が低下する傾向にあるためである。このように導光体３の光出射率を０．５〜５％とすることにより、光出射面から出射する光の出射光分布におけるピーク光の角度（ピーク角度）が光出射面の法線に対し５０〜８０度の範囲にあり、光入射面と光出射面との双方に垂直なＸＺ面における出射光分布の半値全幅が１０〜４０度であるような指向性の高い出射特性の光を導光体３から出射させることができ、その出射方向を光偏向素子４で効率的に偏向させることができ、高い輝度を有する面光源装置を提供することができる。 Δa = (1 / L) ∫ 0 L | (d / dx) f (x) | dx ··· (1)
θa = tan ⁻¹ (Δa) (2)
Further, the light guide 3 preferably has a light emission rate in the range of 0.5 to 5%, and more preferably in the range of 1 to 3%. This is because when the light emission rate is smaller than 0.5%, the amount of light emitted from the light guide 3 tends to be small and sufficient luminance cannot be obtained. When the light emission rate is larger than 5%, the vicinity of the primary light source 1 is present. This is because a large amount of light is emitted, the attenuation of light in the X direction within the light emitting surface 33 becomes significant, and the luminance uniformity on the light emitting surface 33 tends to decrease. Thus, by setting the light emission rate of the light guide 3 to 0.5 to 5%, the angle (peak angle) of the peak light in the light distribution of the light emitted from the light emission surface is the normal of the light emission surface. With a high directivity, such that the full width at half maximum of the emitted light distribution in the XZ plane perpendicular to both the light incident surface and the light emitting surface is 10 to 40 degrees. Can be emitted from the light guide 3, and the emission direction can be efficiently deflected by the light deflection element 4, and a surface light source device having high luminance can be provided.

本発明において、導光体３からの光出射率は次のように定義される。光出射面３３の光入射面３１側の端縁での出射光の光強度（Ｉ₀ ）と光入射面３１側の端縁から距離Ｌの位置での出射光強度（Ｉ）との関係は、導光体３の厚さ（Ｚ方向寸法）をｔとすると、次の（３）式のような関係を満足する。 In the present invention, the light emission rate from the light guide 3 is defined as follows. The relationship between the light intensity (I ₀ ) of the emitted light at the edge on the light incident surface 31 side of the light emitting surface 33 and the emitted light intensity (I) at a distance L from the edge on the light incident surface 31 side is If the thickness (dimension in the Z direction) of the light guide 3 is t, the following relationship (3) is satisfied.

Ｉ＝Ｉ_０・［Ａ／１００］（１−［Ａ／１００］）^Ｌ／ｔ・・・（３）
ここで、定数Ａが光出射率であり、光出射面３３における光入射面３１と直交するＸ方向での単位長さ（導光体厚さｔに相当する長さ）当たりの導光体３から光が出射する割合（％）である。この光出射率Ａは、縦軸に光出射面３３からの出射光の光強度の対数をとり横軸に（Ｌ／ｔ）をとり、これらの関係をプロットすることで、その勾配から求めることができる。 I = I ₀ · [A / 100] (1- [A / 100]) ^{L / t} (3)
Here, the constant A is the light output rate, and the light guide 3 per unit length (a length corresponding to the light guide thickness t) in the X direction orthogonal to the light incident surface 31 on the light output surface 33. It is the ratio (%) at which light is emitted from. The light emission rate A is obtained from the gradient by plotting the relationship between the logarithm of the light intensity of the light emitted from the light exit surface 33 on the vertical axis and (L / t) on the horizontal axis. Can do.

また、指向性光出射機能部が付与されていない他の主面には、導光体３からの出射光の一次光源１と平行な面（ＹＺ面）での指向性を制御するために、光入射面３１に対して略垂直の方向（Ｘ方向）に延びる多数のレンズ列を配列したレンズ面を形成することが好ましい。図１に示した実施形態においては、光出射面３３に粗面を形成し、裏面３４に光入射面３１に対して略垂直方向（Ｘ方向）に延びる多数のレンズ列の配列からなるレンズ面を形成している。本発明においては、図１に示した形態とは逆に、光出射面３３にレンズ面を形成し、裏面３４を粗面とするものであってもよい。 Moreover, in order to control the directivity on the surface (YZ plane) parallel to the primary light source 1 of the emitted light from the light guide 3 on the other main surface to which the directional light emitting function unit is not provided, It is preferable to form a lens surface in which a large number of lens rows extending in a direction substantially perpendicular to the light incident surface 31 (X direction) are arranged. In the embodiment shown in FIG. 1, a lens surface formed by an array of a large number of lens rows, in which a rough surface is formed on the light emitting surface 33 and the back surface 34 extends in a direction substantially perpendicular to the light incident surface 31 (X direction). Is forming. In the present invention, conversely to the embodiment shown in FIG. 1, a lens surface may be formed on the light emitting surface 33 and the back surface 34 may be a rough surface.

図１に示したように、導光体３の裏面３４あるいは光出射面３３にレンズ列を形成する場合、そのレンズ列としては略Ｘ方向に延びたプリズム列、レンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等が挙げられるが、ＹＺ断面の形状が略三角形状のプリズム列とすることが好ましい。 As shown in FIG. 1, when a lens array is formed on the back surface 34 or the light emitting surface 33 of the light guide 3, the lens array includes a prism array, a lenticular lens array, and a V-shaped groove extending substantially in the X direction. However, it is preferable that the YZ section has a substantially triangular prism array.

このプリズム列を形成する場合には、その頂角を７０〜１５０度の範囲とすることが好ましい。これは、頂角をこの範囲とすることによって導光体３からの出射光を十分集光させることができ、面光源装置としての輝度の十分な向上を図ることができるためである。すなわち、プリズム頂角をこの範囲内とすることによって、出射光分布におけるピーク光を含みＸＺ面に垂直な面において出射光分布の半値全幅が３５〜６５度である集光された出射光を出射させることができ、面光源素子としての輝度を向上させることができる。なお、プリズム列を光出射面３３に形成する場合には、頂角は８０〜１００度の範囲とすることが好ましく、プリズム列を裏面３４に形成する場合には、頂角は７０〜８０度または１００〜１５０度の範囲とすることが好ましい。 When this prism row is formed, the apex angle is preferably in the range of 70 to 150 degrees. This is because the light emitted from the light guide 3 can be sufficiently condensed by setting the apex angle within this range, and the luminance as the surface light source device can be sufficiently improved. That is, by setting the prism apex angle within this range, the condensed emitted light including the peak light in the emitted light distribution and having a full width at half maximum of 35 to 65 degrees on the surface perpendicular to the XZ plane is emitted. The luminance as a surface light source element can be improved. When the prism row is formed on the light emitting surface 33, the apex angle is preferably in the range of 80 to 100 degrees. When the prism row is formed on the back surface 34, the apex angle is 70 to 80 degrees. Or it is preferable to set it as the range of 100-150 degree | times.

なお、本発明では、上記のような光出射面３３またはその裏面３４に光出射機能部を形成する代わりにあるいはこれと併用して、導光体内部に光拡散性微粒子を混入分散することで指向性光出射機能を付与したものでもよい。また、導光体３としては、図１に示したような断面形状に限定されるものではなく、くさび状、船型状等の種々の断面形状を持つものが使用できる。 In the present invention, light diffusing fine particles are mixed and dispersed in the light guide instead of or in combination with the light emitting surface 33 or the back surface 34 as described above. What provided the directional light emission function may be used. Further, the light guide 3 is not limited to the cross-sectional shape as shown in FIG. 1, but can have various cross-sectional shapes such as a wedge shape and a hull shape.

図２〜図４は、いずれも光偏向素子４におけるプリズム列の形状の説明図であり、光偏向素子４は主表面の一方を入光面４１とし他方の面を出光面４２とする。入光面４１には多数のプリズム列が互いに並列に配列され、各プリズム列は光源側に位置する第１のプリズム面４４と光源から遠い側に位置する第２のプリズム面４５との２つのプリズム面から構成されている。図２〜図４に示した実施形態においては、第１のプリズム面４４が平面である。また、第２のプリズム面４５は、その延在方向と直交する断面において、プリズム頂部（最下端部）に近い第１部分４６とプリズム頂部から遠い第２部分４７とを有する。第１部分４６は外方に向かって凹状をなしており、第２部分４７は外方に向かって凸状をなしている。第１部分４６は、プリズム列の配列方向（Ｘ方向）の寸法が、第２部分４７の１／５〜１／２であるのが好ましい。その理由は、この寸法が１／５より小さくなると第１部分４６の後述の機能が発揮されにくくなるからであり、この寸法が１／２より大きくなると第２部分４７の後述の機能が発揮されにくくなるからである。 2 to 4 are explanatory diagrams of the shape of the prism row in the light deflection element 4. The light deflection element 4 has one main surface as a light incident surface 41 and the other surface as a light emission surface. A large number of prism rows are arranged in parallel with each other on the light incident surface 41, and each prism row includes two prisms, a first prism surface 44 located on the light source side and a second prism surface 45 located on the side far from the light source. It consists of a prism surface. In the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the first prism surface 44 is a flat surface. The second prism surface 45 has a first portion 46 close to the prism top (lowermost end) and a second portion 47 far from the prism top in the cross section orthogonal to the extending direction. The first portion 46 has a concave shape outward, and the second portion 47 has a convex shape outward. The first portion 46 preferably has a prism row arrangement direction (X direction) size that is 1/5 to 1/2 that of the second portion 47. The reason is that if this dimension is smaller than 1/5, the later-described function of the first portion 46 becomes difficult to be exhibited. If this dimension is larger than 1/2, the later-described function of the second portion 47 is exhibited. This is because it becomes difficult.

本実施形態では、プリズム列のそれぞれは、その断面において、第２のプリズム面４５の第１部分４６が２つの部分域４６１，４６２から構成されており且つ第２部分４７が２つの部分域４７１，４７２から構成されている。部分域４６１，４６２は互いに傾斜角の異なる直線であり、部分域４７１，４７２は互いに傾斜角の異なる凸の円弧である。ここで、各部分域の傾斜角とは、プリズム列形成平面４３に対する傾斜角度をいう。部分域が直線以外の円弧等の曲線からなる場合の傾斜角は、当該部分域の両端縁を結ぶ直線がプリズム列形成平面４３の法線方向となす角をいう。 In the present embodiment, in each of the prism rows, the first portion 46 of the second prism surface 45 includes two partial areas 461 and 462 and the second portion 47 includes two partial areas 471 in the cross section thereof. , 472. The partial areas 461 and 462 are straight lines having different inclination angles, and the partial areas 471 and 472 are convex arcs having different inclination angles. Here, the inclination angle of each partial area refers to the inclination angle with respect to the prism row forming plane 43. The inclination angle when the partial area is composed of a curve such as an arc other than a straight line refers to an angle formed by a straight line connecting both end edges of the partial area with the normal direction of the prism array forming plane 43.

プリズム列のそれぞれは、プリズム面４４の頂部振り分け角βが例えば４°〜１０°であり、プリズム面４５の頂部振り分け角αが例えば３５°〜４０°である。このようにすることで、高い集光効果を発揮させることができ、光源装置として高い輝度を得ることができる。ここで、頂部振り分け角α，βとは、プリズム列の頂角のプリズム列形成平面４３の法線方向に対する右左の振り分け角であり、プリズム頂部近傍における第２のプリズム面４５（部分域４６１）がプリズム列形成平面４３の法線Ｎとなす角度をαとし、プリズム頂部近傍における第１のプリズム面４４がプリズム列形成平面４３の法線Ｎとなす角度をβとしている。尚、第１部分４６の部分域４６２とプリズム列形成平面４３の法線Ｎとのなす角度γは、例えば３６°〜４２°である。 In each of the prism rows, the apex distribution angle β of the prism surface 44 is, for example, 4 ° to 10 °, and the apex distribution angle α of the prism surface 45 is, for example, 35 ° to 40 °. By doing in this way, a high condensing effect can be exhibited and high brightness can be obtained as a light source device. Here, the apex distribution angles α and β are the left and right distribution angles with respect to the normal direction of the prism array forming plane 43 of the apex angle of the prism array, and the second prism surface 45 (partial region 461) in the vicinity of the prism apex. Is defined as α and the angle between the first prism surface 44 in the vicinity of the prism apex and the normal N of the prism array forming plane 43 is β. The angle γ formed between the partial area 462 of the first portion 46 and the normal line N of the prism row forming plane 43 is, for example, 36 ° to 42 °.

光偏向素子４において、プリズム列のそれぞれについて、その断面においてプリズム面４５の第１部分４６は両端を結ぶ直線からの最大距離（ｄ１）のプリズム列配列ピッチ（Ｐ）に対する割合（ｄ１／Ｐ）が０．１〜１％であるのが好ましい。（ｄ１／Ｐ）は、更に好ましくは０．３〜０．６％である。また、プリズム列のそれぞれは、その断面においてプリズム面４５の第２部分４７は両端を結ぶ直線からの最大距離（ｄ２）の前記プリズム列の配列ピッチ（Ｐ）に対する割合（ｄ２／Ｐ）が０．４〜５％であるのが好ましい。（ｄ２／Ｐ）は、更に好ましくは０．７〜４％である。 In the light deflection element 4, for each prism row, the ratio (d1 / P) of the maximum distance (d1) from the straight line connecting both ends of the first portion 46 of the prism surface 45 to the prism row arrangement pitch (P) in the cross section. Is preferably 0.1 to 1%. (D1 / P) is more preferably 0.3 to 0.6%. In each of the prism rows, the ratio (d2 / P) of the maximum distance (d2) from the straight line connecting both ends of the second portion 47 of the prism surface 45 to the arrangement pitch (P) of the prism rows is 0 in the section. It is preferably 4 to 5%. (D2 / P) is more preferably 0.7 to 4%.

第２のプリズム面４５をこのような形状にすることにより、後述のように所望の集光特性を発揮でき輝度が向上する光偏向素子を得ることが容易になるとともに、一定の光学特性を有する光偏向素子を安定して製造することもできる。 By forming the second prism surface 45 in such a shape, it becomes easy to obtain a light deflecting element that can exhibit a desired light collection characteristic and improve brightness as described later, and has a certain optical characteristic. The light deflection element can also be manufactured stably.

具体的なプリズム列の断面形状としては、プリズム列の頂点の座標を原点としプリズム列の配列ピッチＰの長さを50と正規化したとき、（ｘ，ｚ）座標表示で、点１(-5.51938,63.08698)、点２(0.0,0.0)、点３(4.0,5.30816)、点４(10.0,12.53522)、点５(28.0,36.9758)、点６(44.48062,63.08698)の６点またはその近傍点を繋いだ形状からなるものが挙げられる。ここで、点４と点５との間の部分域４７１の円弧形状の曲率半径は357.52326であり、点５と点６との間の部分域４７２の円弧形状の曲率半径は536.75469である。 As a specific cross-sectional shape of the prism row, when the coordinates of the apex of the prism row are set as the origin and the length of the arrangement pitch P of the prism row is normalized to 50, a point 1 (− 5.51938,63.08698), point 2 (0.0,0.0), point 3 (4.0,5.30816), point 4 (10.0,12.53522), point 5 (28.0,36.9758), point 6 (44.48062,63.08698) or nearby The thing which consists of the shape which connected the point is mentioned. Here, the radius of curvature of the arc shape of the partial area 471 between the points 4 and 5 is 357.552326, and the radius of curvature of the arc shape of the partial area 472 between the points 5 and 6 is 536.75469.

次に、本発明の光偏向素子におけるプリズム列の２つのプリズム面４４，４５の機能について更に詳細に説明する。 Next, the functions of the two prism surfaces 44 and 45 of the prism row in the light deflection element of the present invention will be described in more detail.

図２に示される様に、導光体光出射面３３からの光出射は、ピーク光が光出射面３３に対して角度ａをなすように分布してなされる。この光は、光偏向素子４のプリズム列のプリズム面４４に入射し、プリズム面４５により内面反射される。この内面反射により、ピーク光は反射光Ｌ１としてプリズム列形成平面４３の大略法線方向へと偏向される。導光体光出射面３３に対して角度ａより大きな角度で出射して、光偏向素子４に入射し、ピーク光の内面反射位置より出光面４２に近い位置において内面反射される光は、第２部分４７の凸形状に基づき、反射光Ｌ２としてプリズム列形成平面４３の大略法線方向へと偏向される。また、導光体光出射面３３に対して角度ａより小さな角度で出射して、光偏向素子４に入射し、ピーク光の内面反射位置より出光面４２から遠い位置において内面反射される光の一部は、第１部分４６の凹形状に基づき、反射光Ｌ３としてプリズム列形成平面４３の大略法線方向へと偏向される。このようにして、主としてプリズム面４５の形状及び更にはプリズム面４４の形状に基づき、第１部分で内面反射した光と第２部分で内面反射した光とを互いに異なる様式にて偏向させることができ、プリズム列形成平面４３の大略法線方向へと偏向される光の割合が高められるので、出射光の分布が非常に狭くコントロールされ、一次光源１の光量の利用効率の向上が可能となり、即ち一次光源１から発せられる光を所要の観察方向へ集中して出射させる効率を高めることができる。 As shown in FIG. 2, the light emission from the light guide light emission surface 33 is performed such that the peak light is distributed so as to form an angle a with respect to the light emission surface 33. This light is incident on the prism surface 44 of the prism row of the light deflection element 4 and is internally reflected by the prism surface 45. Due to this internal reflection, the peak light is deflected as reflected light L <b> 1 substantially in the normal direction of the prism row forming plane 43. The light which is emitted at an angle larger than the angle a with respect to the light guide light emitting surface 33 and is incident on the light deflection element 4 and is internally reflected at a position closer to the light emitting surface 42 than the inner surface reflecting position of the peak light is Based on the convex shape of the two portions 47, the reflected light L <b> 2 is deflected substantially in the normal direction of the prism row forming plane 43. Further, the light emitted from the light guide body light exit surface 33 at an angle smaller than the angle a, enters the light deflection element 4, and is internally reflected at a position farther from the light exit surface 42 than the inner surface reflection position of the peak light. A part of the light is deflected in the substantially normal direction of the prism row forming plane 43 as reflected light L3 based on the concave shape of the first portion 46. In this way, mainly based on the shape of the prism surface 45 and further the shape of the prism surface 44, the light internally reflected by the first portion and the light internally reflected by the second portion can be deflected in different ways. Since the ratio of the light deflected in the substantially normal direction of the prism array forming plane 43 is increased, the distribution of the emitted light is controlled to be very narrow, and the use efficiency of the light amount of the primary light source 1 can be improved. That is, it is possible to increase the efficiency of concentrating and emitting the light emitted from the primary light source 1 in the required observation direction.

本発明においては、プリズム面４５の第１部分４６を単一の円弧または非円の弧あるいは互いに傾斜角の異なる複数の円弧または非円の弧からなるものとすることができる。また、プリズム面４５の第２部分４７を単一の円弧または非円の弧あるいは互いに傾斜角の異なる複数の直線からなるものとすることができる。非円の弧としては、楕円弧、放物線弧等が挙げられる。このような場合においても、上記実施形態と同様な機能が得られる。尚、本発明において、プリズム面４５の第１部分４６の部分域４６１が直線以外の円弧等の曲線からなる場合の頂部振り分け角は、当該部分域の両端縁を結ぶ直線がプリズム列形成平面４３の法線方向となす角をいう。 In the present invention, the first portion 46 of the prism surface 45 may be a single arc or a non-circular arc or a plurality of arcs or non-circular arcs having different inclination angles. Further, the second portion 47 of the prism surface 45 may be composed of a single arc, a non-circular arc, or a plurality of straight lines having different inclination angles. Examples of non-circular arcs include elliptical arcs and parabolic arcs. Even in such a case, the same function as that of the above embodiment can be obtained. In the present invention, when the partial area 461 of the first portion 46 of the prism surface 45 is made of a curve such as an arc other than a straight line, the top distribution angle is a straight line connecting both end edges of the partial area. This is the angle between the normal direction.

光偏向素子４からの出射光のＸＺ面内での出射光分布の半値全幅は、５度以上２５度以下であることが好ましく、より好ましくは１０〜２０度の範囲であり、さらに好ましくは１１〜１５度の範囲である。これは、この出射光分布の半値全幅を５度以上とすることによって極端な狭視野化による画像等の見づらさをなくすことができ、２５度以下とすることによって高輝度化を図ることができるためである。 The full width at half maximum of the outgoing light distribution in the XZ plane of the outgoing light from the light deflection element 4 is preferably 5 degrees or more and 25 degrees or less, more preferably in the range of 10 to 20 degrees, and still more preferably 11 It is in the range of -15 degrees. This makes it possible to eliminate the difficulty of viewing images and the like due to an extremely narrow field of view by setting the full width at half maximum of this outgoing light distribution to 5 degrees or more, and to increase the brightness by setting it to 25 degrees or less. Because.

一次光源１はＹ方向に延在する線状の光源であり、該一次光源１としては例えば蛍光ランプや冷陰極管を用いることができる。なお、本発明においては、一次光源１は線状光源に限定されるものではなく、ＬＥＤ光源、ハロゲンランプ、メタハロランプ等のような点光源を使用することもできる。特に、携帯電話や携帯情報端末機等の比較的小さな画面寸法の表示装置に使用する場合には、ＬＥＤ等の小さな点光源を使用することが好ましい。また、一次光源１は、図１に示したように、導光体３の一方の側端面に設置する場合だけでなく、必要に応じて対向する他方の側端面にもさらに設置することもできる。 The primary light source 1 is a linear light source extending in the Y direction. As the primary light source 1, for example, a fluorescent lamp or a cold cathode tube can be used. In the present invention, the primary light source 1 is not limited to a linear light source, and a point light source such as an LED light source, a halogen lamp, a metahalo lamp, or the like can also be used. In particular, when used in a display device having a relatively small screen size such as a mobile phone or a portable information terminal, it is preferable to use a small point light source such as an LED. In addition, as shown in FIG. 1, the primary light source 1 is not only installed on one side end surface of the light guide 3, but can be further installed on the other side end surface facing each other as necessary. .

本発明においては、図１に示したように、一次光源１として線状の光源を使用する場合には、光偏向素子４に形成するプリズム列は一次光源１と略平行な方向に延びるように、あるいは一次光源１と２０°以下の傾きを有する方向に延びるように形成するが、光偏向素子４に形成するプリズム列の配置は使用する光源によって、導光体３中を伝搬する光の伝搬方向によって変更することができる。例えば、図５に示すように一次光源１としてＬＥＤ光源等の略点状光源を導光体３のコーナー等に配置して使用する場合には、導光体３に入射した光は光出射面３３と同一の平面内において一次光源１を略中心とした放射状に導光体３中を伝搬し、光出射面３３から出射する出射光も同様に一次光源１を中心とした放射状に出射する。このような放射状に出射する出射光を、その出射方向に関わらず効率よく所望の方向に偏向させるためには、光偏向素子４に形成するプリズム列を一次光源１を取り囲むように略弧状に並列して配置することが好ましい。このように、プリズム列を一次光源１を取り囲むように略弧状に並列して配置することにより、光出射面３３から放射状に出射する光の殆どが光偏向素子４のプリズム列に対して略垂直に入射するため、導光体３の光出射面３３の全領域で出射光を効率良く特定の方向に向けることができ、輝度の均一性を向上させることができる。光偏向素子４に形成する略弧状のプリズム列は、導光体３中を伝搬する光の分布に応じてその弧状の程度を選定し、光出射面３３から放射状に出射する光の殆どが光偏向素子４のプリズム列に対して略垂直に入射するようにすることが好ましい。具体的には、ＬＥＤ等の点状光源を略中心とした略同心円状に略円弧の半径が少しずつ大きくなるように並列して配置されたものが挙げられ、プリズム列の半径の範囲は、面光源装置における点状光源の位置と、液晶表示エリアに相当する面光源の有効エリアとの位置関係や大きさによって決定される。 In the present invention, as shown in FIG. 1, when a linear light source is used as the primary light source 1, the prism row formed on the light deflection element 4 extends in a direction substantially parallel to the primary light source 1. Alternatively, it is formed so as to extend in a direction having an inclination of 20 ° or less with the primary light source 1, but the arrangement of the prism rows formed in the light deflection element 4 is the propagation of light propagating in the light guide 3 depending on the light source used. It can be changed depending on the direction. For example, as shown in FIG. 5, when a substantially point light source such as an LED light source is disposed as a primary light source 1 at a corner or the like of the light guide 3, the light incident on the light guide 3 is a light exit surface. In the same plane as 33, the light that propagates through the light guide 3 radially about the primary light source 1 and exits from the light exit surface 33 is also emitted radially about the primary light source 1. In order to efficiently deflect the emitted light emitted radially like this in a desired direction regardless of the emission direction, the prism array formed in the light deflecting element 4 is arranged in a substantially arc shape so as to surround the primary light source 1. It is preferable to arrange them. Thus, by arranging the prism rows in parallel in a substantially arc shape so as to surround the primary light source 1, most of the light emitted radially from the light emitting surface 33 is substantially perpendicular to the prism rows of the light deflection element 4. Therefore, the emitted light can be efficiently directed in a specific direction in the entire region of the light emitting surface 33 of the light guide 3, and the uniformity of luminance can be improved. The substantially arc-shaped prism row formed on the light deflecting element 4 is selected according to the distribution of the light propagating in the light guide 3, and most of the light emitted radially from the light emitting surface 33 is light. It is preferable that the light is incident substantially perpendicular to the prism row of the deflecting element 4. Specifically, those arranged in parallel so that the radius of the substantially arc is gradually increased in a substantially concentric manner with a point light source such as an LED as the center, and the radius range of the prism row is, It is determined by the positional relationship and size between the position of the point light source in the surface light source device and the effective area of the surface light source corresponding to the liquid crystal display area.

光源リフレクタ２は一次光源１の光をロスを少なく導光体３へ導くものである。材質としては、例えば表面に金属蒸着反射層有するプラスチックフィルムを用いることができる。図示されているように、光源リフレクタ２は、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経て光拡散素子６の出光面端縁部へと巻きつけられている。他方、光源リフレクタ２は、光拡散素子６及び光偏向素子４を避けて、光反射素子５の端縁部外面から一次光源１の外面を経て導光体３の光出射面端縁部へと巻きつけることも可能である。 The light source reflector 2 guides the light from the primary light source 1 to the light guide 3 with little loss. As a material, for example, a plastic film having a metal-deposited reflective layer on the surface can be used. As shown in the drawing, the light source reflector 2 is wound from the outer surface of the light reflecting element 5 to the light emitting surface edge of the light diffusing element 6 through the outer surface of the primary light source 1. On the other hand, the light source reflector 2 avoids the light diffusing element 6 and the light deflecting element 4 and passes from the outer surface of the light reflecting element 5 to the edge of the light emitting surface of the light guide 3 through the outer surface of the primary light source 1. It can also be wound.

このような光源リフレクタ２と同様な反射部材を、導光体３の側端面３１以外の側端面に付することも可能である。 A reflection member similar to the light source reflector 2 can be attached to a side end surface other than the side end surface 31 of the light guide 3.

光反射素子５としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子５として反射シートに代えて、導光体３の裏面３４に金属蒸着等により形成された光反射層等とすることも可能である。 As the light reflecting element 5, for example, a plastic sheet having a metal vapor deposition reflecting layer on the surface can be used. In the present invention, the light reflecting element 5 may be a light reflecting layer or the like formed on the back surface 34 of the light guide 3 by metal vapor deposition or the like instead of the reflecting sheet.

本発明の導光体３及び光偏向素子４は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であるものが好ましい。導光体３及び光偏向素子４の粗面の表面構造やプリズム列等の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。 The light guide 3 and the light deflection element 4 of the present invention can be made of a synthetic resin having a high light transmittance. Examples of such synthetic resins include methacrylic resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins, and vinyl chloride resins. In particular, methacrylic resins are optimal because of their high light transmittance, heat resistance, mechanical properties, and molding processability. Such a methacrylic resin is a resin mainly composed of methyl methacrylate, and preferably has a methyl methacrylate content of 80% by weight or more. When forming the rough surface structure of the light guide 3 and the light deflection element 4 and the surface structure such as the prism array, the transparent synthetic resin plate is formed by hot pressing using a mold member having a desired surface structure. Alternatively, the shape may be imparted simultaneously with molding by screen printing, extrusion molding, injection molding, or the like. The structural surface can also be formed using heat or a photocurable resin. Furthermore, on a transparent substrate such as a polyester film, acrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride resin, polymethacrylamide resin, or other transparent substrate or rough surface structure made of an active energy ray curable resin. Further, a lens array arrangement structure may be formed on the surface, or such a sheet may be bonded and integrated on a separate transparent substrate by a method such as adhesion or fusion. As the active energy ray-curable resin, polyfunctional (meth) acrylic compounds, vinyl compounds, (meth) acrylic acid esters, allyl compounds, (meth) acrylic acid metal salts, and the like can be used.

以上のような一次光源１、光源リフレクタ２、導光体３、光偏向素子４および光反射素子５更には光拡散素子６からなる面光源装置の発光面（光偏向素子４の出光面４２更には光拡散素子６の表面）上に、液晶表示素子を配置することにより液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、図１における上方から液晶表示素子を通して観察者により観察される。また、本発明においては、十分にコリメートされた狭い分布の光を面光源装置から液晶表示素子に入射させることができるため、液晶表示素子での階調反転等がなく明るさ、色相の均一性の良好な画像表示が得られるとともに、所望の方向に集中した光照射が得られ、この方向の照明に対する一次光源の発光光量の利用効率を高めることができる。 The light emitting surface of the surface light source device comprising the primary light source 1, the light source reflector 2, the light guide 3, the light deflecting element 4, the light reflecting element 5, and the light diffusing element 6 (the light exiting surface 42 of the light deflecting element 4). Is arranged on the surface of the light diffusing element 6 to constitute a liquid crystal display device. The liquid crystal display device is observed by an observer through the liquid crystal display element from above in FIG. Further, in the present invention, a sufficiently collimated narrow distribution of light can be incident on the liquid crystal display element from the surface light source device, so that there is no gradation inversion in the liquid crystal display element and the brightness and hue uniformity. Can be obtained, and light irradiation concentrated in a desired direction can be obtained, and the utilization efficiency of the light emission amount of the primary light source for illumination in this direction can be increased.

さらに、本発明においては、このように光偏向素子４によって狭視野化され高輝度化された光源装置において、輝度の低下をできる限り招くことなく、視野範囲を目的に応じて適度に制御するために、光偏向素子４の出光面上に光拡散素子６を隣接配置することができる。また、本発明においては、このように光拡散素子６を配置することによって、品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑等を抑止し品位向上を図ることもできる。 Furthermore, in the present invention, in the light source device having a narrow field of view and a high brightness as described above by the light deflecting element 4, in order to appropriately control the field of view according to the purpose without causing a decrease in brightness as much as possible. In addition, the light diffusing element 6 can be disposed adjacent to the light exit surface of the light deflecting element 4. Further, in the present invention, by disposing the light diffusing element 6 in this manner, it is possible to suppress glare, brightness spots and the like that cause deterioration in quality and to improve quality.

光拡散素子６は、光偏向素子４の出光面側にて光偏向素子４と一体化させてもよいし、光拡散素子６を個別に光偏向素子４の出光面側に載置してもよいが、個別に光拡散素子６を配置するほうが好ましい。個別に光拡散素子６を載置する場合には、光拡散素子６の光偏向素子４に隣接する側の面には、光偏向素子４とのスティッキングを防止するため、凹凸構造を付与することが好ましい。同様に、光拡散素子６の出射面においても、その上に配置される液晶表示素子との間でのスティッキングを考慮する必要があり、光拡散素子６の出射面にも凹凸構造を付与することが好ましい。この凹凸構造は、スティッキング防止の目的のみに付与する場合には、平均傾斜角が０．７度以上となるような構造とすることが好ましく、さらに好ましくは１度以上であり、より好ましくは１．５度以上である。 The light diffusing element 6 may be integrated with the light deflecting element 4 on the light exit surface side of the light deflecting element 4, or the light diffusing element 6 may be individually placed on the light exit surface side of the light deflecting element 4. Although it is good, it is preferable to dispose the light diffusing elements 6 individually. When the light diffusing elements 6 are individually mounted, a concavo-convex structure is provided on the surface of the light diffusing element 6 adjacent to the light deflecting element 4 in order to prevent sticking with the light deflecting element 4. Is preferred. Similarly, it is necessary to consider sticking between the light diffusing element 6 and the liquid crystal display element disposed thereon, and an uneven structure is also provided on the light diffusing element 6. Is preferred. In the case of providing this concavo-convex structure only for the purpose of preventing sticking, the concavo-convex structure is preferably a structure having an average inclination angle of 0.7 degrees or more, more preferably 1 degree or more, and more preferably 1 .5 degrees or more.

本発明においては、輝度特性、視認性および品位等のバランスを考慮して光偏向素子４からの出射光を適度に拡散させる光拡散特性を有する光拡散素子６を使用することが必要である。すなわち、光拡散素子６の光拡散性が低い場合には、視野角を十分に広げることが困難となり視認性を低下させるとともに、品位改善効果が十分でなくなる傾向にあり、逆に光拡散性が高すぎる場合には光偏向素子４による狭視野化の効果が損なわれるとともに、全光線透過率も低くなり輝度が低下する傾向にある。そこで、本発明の光拡散素子６においては、平行光を入射したときの出射光分布の半値全幅が１〜１３度の範囲であるものが使用される。光拡散素子６の半値全幅は、好ましくは３〜１１度の範囲、さらに好ましくは４〜８．５度の範囲である。なお、本発明において光拡散素子６の出射光分布の半値全幅とは、図６に示すように、光拡散素子６に入射した平行光線が出射時にどの程度拡散して広がるかを示したもので、光拡散素子６を透過拡散した出射光の光度分布におけるピーク値に対する半値での広がり角の全幅の角度（Δθ_Ｈ）をいう。 In the present invention, it is necessary to use a light diffusing element 6 having a light diffusing characteristic for appropriately diffusing light emitted from the light deflecting element 4 in consideration of a balance of luminance characteristics, visibility, quality, and the like. That is, when the light diffusibility of the light diffusing element 6 is low, it is difficult to sufficiently widen the viewing angle and the visibility is lowered, and the effect of improving the quality tends to be insufficient. If it is too high, the effect of narrowing the field of view by the light deflecting element 4 is impaired, and the total light transmittance is also lowered and the luminance tends to be lowered. Therefore, in the light diffusing element 6 of the present invention, one having the full width at half maximum of the outgoing light distribution when parallel light is incident in the range of 1 to 13 degrees is used. The full width at half maximum of the light diffusing element 6 is preferably in the range of 3 to 11 degrees, more preferably in the range of 4 to 8.5 degrees. In the present invention, the full width at half maximum of the emitted light distribution of the light diffusing element 6 indicates how much the parallel rays incident on the light diffusing element 6 are diffused and spread when emitted, as shown in FIG. The full width of the divergence angle (Δθ _H ) at half the peak value in the luminous intensity distribution of the outgoing light transmitted and diffused through the light diffusing element 6 is said.

このような光拡散特性は、光拡散素子６中に光拡散剤を混入したり、光拡散素子６の少なくとも一方の表面に凹凸構造を付与することによって付与することができる。表面に形成する凹凸構造は、光拡散素子６の一方の表面に形成する場合と両方の表面に形成する場合とでは、その程度が異なる。光拡散素子６の一方の表面に凹凸構造を形成する場合には、その平均傾斜角を０．８〜１２度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは３．５〜７度であり、より好ましくは４〜６．５度である。光拡散素子６の両方の表面に凹凸構造を形成する場合には、一方の表面に形成する凹凸構造の平均傾斜角を０．８〜６度の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは２〜４度であり、より好ましくは２．５〜４度である。この場合、光拡散素子６の全光線透過率の低下を抑止するためには、光拡散素子６の入射面側の平均傾斜角を出射面側の平均傾斜角よりも大きくすることが好ましい。また、光拡散素子６のヘイズ値としては８〜８２％の範囲とすることが、輝度特性向上と視認性改良の観点から好ましく、さらに好ましくは３０〜７０％の範囲であり、より好ましくは４０〜６５％の範囲である。 Such light diffusion characteristics can be imparted by mixing a light diffusing agent in the light diffusing element 6 or imparting a concavo-convex structure to at least one surface of the light diffusing element 6. The degree of the concavo-convex structure formed on the surface differs depending on whether it is formed on one surface of the light diffusing element 6 or on both surfaces. In the case of forming a concavo-convex structure on one surface of the light diffusing element 6, the average inclination angle is preferably in the range of 0.8 to 12 degrees, more preferably 3.5 to 7 degrees, and more Preferably it is 4 to 6.5 degrees. When the concavo-convex structure is formed on both surfaces of the light diffusing element 6, the average inclination angle of the concavo-convex structure formed on one surface is preferably in the range of 0.8 to 6 degrees, more preferably 2 to 2. It is 4 degrees, more preferably 2.5 to 4 degrees. In this case, in order to suppress a decrease in the total light transmittance of the light diffusing element 6, it is preferable to make the average inclination angle on the incident surface side of the light diffusing element 6 larger than the average inclination angle on the exit surface side. Further, the haze value of the light diffusing element 6 is preferably in the range of 8 to 82% from the viewpoint of improving luminance characteristics and improving visibility, more preferably in the range of 30 to 70%, more preferably 40. It is in the range of ~ 65%.

本発明の光源装置においては、その発光面（光拡散素子６の出射面）の法線方向から観察した場合の表示エリア内における輝度が均一であることも要求される。この輝度の均一性は光源の表示エリアの大きさにも依存し、例えば、ノートパソコンやモニター等の表示エリアが大きい大型の光源装置では、比較的広い視野角特性が要求される場合があり、発光面から出射する出射光の分布をより広くすることが要求される。一方、携帯電話や携帯情報端末等の表示エリアが小さい小型の光源装置では、高輝度や表示品位向上が優先される場合があり、発光面からの出射する出射光分布は比較的狭くてもよい。このため、光拡散素子６としては、光源装置の表示エリアの大きさに応じて適切な光拡散特性を有するものを使用することが好ましい。 The light source device of the present invention is also required to have uniform luminance in the display area when observed from the normal direction of the light emitting surface (the exit surface of the light diffusing element 6). This uniformity of brightness also depends on the size of the display area of the light source. For example, a large light source device with a large display area such as a notebook computer or a monitor may require a relatively wide viewing angle characteristic. It is required to make the distribution of outgoing light emitted from the light emitting surface wider. On the other hand, in a small light source device with a small display area such as a mobile phone or a portable information terminal, priority may be given to high brightness and display quality improvement, and the distribution of emitted light emitted from the light emitting surface may be relatively narrow. . For this reason, it is preferable to use the light diffusing element 6 having an appropriate light diffusing characteristic according to the size of the display area of the light source device.

本発明においては、光偏向素子４を用いて導光体３からの出射光を法線方向等の特定な方向に出射させ、この出射光を異方拡散性を有する光拡散素子６を用いて所望の方向に出射させることもできる。この場合、光拡散素子６に異方拡散作用と光偏向作用の両方の機能を付与することもできる。例えば、凹凸構造としてレンチキュラーレンズ列やシリンドリカルレンズ形状体を用いたものでは、その断面形状を非対称形状にすることで、異方拡散作用と光偏向作用の両機能を付与することができる。 In the present invention, the light deflecting element 4 is used to emit light emitted from the light guide 3 in a specific direction such as a normal direction, and the light emitted from the light deflecting element 6 is anisotropically diffused. The light can be emitted in a desired direction. In this case, the light diffusing element 6 can be provided with both functions of anisotropic diffusion and light deflection. For example, in the case where a lenticular lens array or a cylindrical lens shaped body is used as the concavo-convex structure, both functions of anisotropic diffusion and light deflection can be provided by making the cross-sectional shape asymmetric.

また、本発明においては、光源装置としての視野角を調整し、品位を向上させる目的で、光偏向素子４や光拡散素子６に光拡散材を含有させることもできる。このような光拡散材としては、光偏向素子４や光拡散素子６を構成する材料と屈折率が異なる透明な微粒子を使用することができ、例えば、シリコーンや、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、フッ素化メタクリレート等の単独重合体あるいは共重合体等が挙げられる。光拡散材としては、光偏向素子４による狭視野効果や光拡散素子６による適度な拡散効果を損なわないように、含有量、粒径、屈折率等を適宜選定する必要がある。例えば、光拡散材の屈折率は、光偏向素子４や光拡散素子６を構成する材料との屈折率差が小さすぎると拡散効果が小さく、大きすぎると過剰な散乱屈折作用が生じるため、屈折率差が０．０１〜０．１の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは０．０３〜０．０８、より好ましくは０．０３〜０．０５の範囲である。また、光拡散材の粒径は、粒径が大きすぎると散乱が強くなりぎらつきや輝度の低下を引き起こし、小さすぎると着色が発生するため、平均粒径が０．５〜２０μｍの範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは２〜１５μｍ、より好ましくは２〜１０μｍの範囲である。 In the present invention, the light deflection element 4 and the light diffusion element 6 may contain a light diffusing material for the purpose of adjusting the viewing angle as the light source device and improving the quality. As such a light diffusing material, transparent fine particles having a refractive index different from that of the material constituting the light deflecting element 4 or the light diffusing element 6 can be used. For example, silicone, polystyrene, polymethyl methacrylate, fluorinated A homopolymer such as methacrylate or a copolymer may be used. As the light diffusing material, it is necessary to appropriately select the content, the particle size, the refractive index and the like so as not to impair the narrow field effect by the light deflecting element 4 and the appropriate diffusing effect by the light diffusing element 6. For example, the refractive index of the light diffusing material is such that if the difference in refractive index from the material constituting the light deflecting element 4 or the light diffusing element 6 is too small, the diffusing effect is small. The rate difference is preferably in the range of 0.01 to 0.1, more preferably 0.03 to 0.08, and more preferably 0.03 to 0.05. Further, the particle size of the light diffusing material is such that if the particle size is too large, the scattering becomes strong, causing glare and a decrease in luminance. If the particle size is too small, coloring occurs. Preferably, it is 2-15 micrometers, More preferably, it is the range of 2-10 micrometers.

なお、本発明のような光偏向素子を用いた光源装置の出射光分布は、ピーク位置を境に、一次光源側での出射光分布がピ−ク光から遠くなるにつれ急激に輝度が低下し、一次光源から遠い側での出射光分布は比較的緩やかに輝度が低下する非対称な出射光分布を示す場合がある。例えば、このような出射光分布の光源装置を１０インチ以上のノート型パソコン等の比較的広い視野角を必要とする液晶表示装置に用いる場合、比較的光拡散性の高い光拡散素子を光偏向素子の出光面上に配置し、出射光分布を広げて視野角を広げることが行われている。ヘイズ値が５０％以上という光拡散性の強い光拡散素子を用いる場合には、出射光分布のピーク角度が１〜３度程度一次光源から遠い側に偏向される。このため、光偏向素子からの出射光分布のピーク角度がその出光面の法線方向に位置する場合、光拡散素子により出射光分布のピーク角度が、法線方向から１〜３度程度光源から遠い側に偏光され、結果として法線方向から観察した場合の輝度を極端に低下させることになる。これは、光拡散素子を使用することにより、光偏向素子から出射した出射光分布の非対称性は幾分緩和されるものの、比較的急激に輝度が低下する出射光分布の部位が法線方向位置するためである。このような輝度の極端な低下を避けるために、あらかじめ光偏向素子からの出射光分布のピーク角度を法線方向から光源側に１〜３度傾けておくことが好ましい。 It should be noted that the emitted light distribution of the light source device using the light deflector as in the present invention rapidly decreases in luminance as the emitted light distribution on the primary light source side becomes far from the peak light at the peak position. The emitted light distribution on the side far from the primary light source may show an asymmetric emitted light distribution in which the luminance decreases relatively slowly. For example, when such a light source device having an emitted light distribution is used in a liquid crystal display device that requires a relatively wide viewing angle, such as a notebook computer of 10 inches or more, a light diffusing element having a relatively high light diffusibility is used as a light deflection device. It is arranged on the light exit surface of the element to widen the outgoing light distribution and widen the viewing angle. In the case of using a light diffusing element having a haze value of 50% or more and having a high light diffusibility, the peak angle of the emitted light distribution is deflected to the side far from the primary light source by about 1 to 3 degrees. For this reason, when the peak angle of the outgoing light distribution from the light deflection element is located in the normal direction of the light outgoing surface, the peak angle of the outgoing light distribution is about 1 to 3 degrees from the normal direction by the light diffusing element. The light is polarized to the far side, and as a result, the luminance when observed from the normal direction is extremely reduced. This is because the use of the light diffusing element slightly relaxes the asymmetry of the outgoing light distribution emitted from the light deflecting element, but the portion of the outgoing light distribution where the brightness decreases relatively rapidly is located in the normal direction position. It is to do. In order to avoid such an extreme decrease in luminance, it is preferable that the peak angle of the distribution of light emitted from the light deflection element is previously tilted by 1 to 3 degrees from the normal direction to the light source side.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例における面光源装置の輝度分布の測定は次のようにして行った。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. In addition, the measurement of the luminance distribution of the surface light source device in the following examples and comparative examples was performed as follows.

光源として冷陰極管を用い、インバータ（ハリソン社製ＨＩＵ−７４２Ａ）にＤＣ１２Ｖを印加して高周波点灯させた。輝度計の視野角度を０．１度にし、面光源装置の中央の面部分に位置するよう調整し、ゴニオ回転軸が回転するように調節した。それぞれの方向で回転軸を＋８０°〜−８０°まで１°間隔で回転させながら、輝度計で出射光の輝度分布を測定した。角度は光源装置に対し法線方向を０°とし、一次光源側を負、それと反対側を正とした。 A cold cathode tube was used as a light source, and DC 12 V was applied to an inverter (HIU-742A manufactured by Harrison Co., Ltd.) for high frequency lighting. The viewing angle of the luminance meter was set to 0.1 degree, and it was adjusted so as to be positioned on the central surface portion of the surface light source device, and was adjusted so that the gonio rotation axis was rotated. The luminance distribution of the emitted light was measured with a luminance meter while rotating the rotation axis at + 1 ° intervals from + 80 ° to −80 ° in each direction. The normal direction with respect to the light source device was 0 °, the primary light source side was negative, and the opposite side was positive.

実施例
アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製アクリペットＶＨ５＃０００）を用い射出成形することによって一方の面がマット（平均傾斜角１．１度）である導光体を作製した。該導光体は、２１６ｍｍ×２９０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ−０．７ｍｍのクサビ板状をなしていた。この導光体の鏡面側に、導光体の長さ２１６ｍｍの辺（短辺）と平行になるように、アクリル系紫外線硬化樹脂によってプリズム列のプリズム頂角１００°、ピッチ５０μｍのプリズム列が並列に連設配列されたプリズム層を形成した。導光体の長さ２９０ｍｍの辺（長辺）に対応する一方の側端面（厚さ２．０ｍｍの側の端面）に沿って冷陰極管を光源リフレクタ（麗光社製銀反射フィルム）で覆い配置した。さらに、その他の側端面に光拡散反射フィルム（東レ社製Ｅ６０）を貼付し、プリズム列配列面（裏面）に反射シートを配置した。以上の構成を枠体に組み込んだ。この導光体は、光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光光度分布の最大ピーク角度は光出射面法線方向に対して７０度、半値全幅は２２．５度であった。 Example A light guide having one surface having a mat (average inclination angle of 1.1 degrees) was prepared by injection molding using an acrylic resin (Acrypet VH5 # 000 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.). The light guide had a wedge plate shape of 216 mm × 290 mm and a thickness of 2.0 mm-0.7 mm. On the mirror surface side of the light guide, a prism row having a prism apex angle of 100 ° and a pitch of 50 μm is made of acrylic ultraviolet curable resin so as to be parallel to a side (short side) of 216 mm in length of the light guide. A prism layer arranged in parallel was formed. A cold-cathode tube with a light source reflector (silver reflective film manufactured by Reiko Co., Ltd.) along one side end face (end face on the side having a thickness of 2.0 mm) corresponding to a side (long side) having a length of 290 mm of the light guide. Covered. Furthermore, a light diffuse reflection film (E60 manufactured by Toray Industries, Inc.) was attached to the other side end face, and a reflection sheet was placed on the prism array arrangement face (back face). The above configuration was incorporated into the frame. In this light guide, the maximum peak angle of the emitted light luminous intensity distribution in a plane perpendicular to both the light incident surface and the light emitting surface is 70 degrees with respect to the normal direction of the light emitting surface, and the full width at half maximum is 22.5 degrees. Met.

一方、屈折率１．５０６４のアクリル系紫外線硬化性樹脂を用いて、断面が点１(-5.51938μｍ,63.08698μｍ)、点２(0.0μｍ,0.0μｍ)、点３(4.0μｍ,5.30816μｍ)、点４(10.0μｍ,12.53522μｍ)、点５(28.0μｍ,36.9758μｍ)、点６(44.48062μｍ,63.08698μｍ)の６点を繋いだ形状からなり、ピッチＰが５０μｍである、図２〜４に示されるプリズム列が並列に連設されたプリズム列を、厚さ１８８μｍのポリエステルフィルムの一方の表面に形成したプリズムシートを作製した。 On the other hand, using an acrylic UV curable resin with a refractive index of 1.5064, the cross section is point 1 (-5.51938μm, 63.08698μm), point 2 (0.0μm, 0.0μm), point 3 (4.0μm, 5.30816μm) , Point 4 (10.0 μm, 12.53522 μm), point 5 (28.0 μm, 36.9758 μm), point 6 (44.48062 μm, 63.08698 μm), and the pitch P is 50 μm. A prism sheet was produced by forming a prism array in which the prism arrays shown in FIG. 4 are arranged in parallel on one surface of a polyester film having a thickness of 188 μm.

このプリズムシートにおいて、頂部振り分け角αは３７度であり、頂部振り分け角βは５度であり、角度γは３９．７度であった。部分域４６１，４６２は直線であり、部分域４７１は円弧形状でその曲率半径は357.52326μｍであり、部分域４７２は円弧形状でその曲率半径は536.75469μｍであった。また、第１部分４６はその両端を結ぶ直線からの最大距離（ｄ１）のピッチＰに対する割合（ｄ１／Ｐ）が０．４４％であり、第２部分４７はその両端を結ぶ直線からの最大距離（ｄ２）の前記プリズム列の配列ピッチ（Ｐ）に対する割合（ｄ２／Ｐ）が２．２％であった。 In this prism sheet, the top distribution angle α was 37 degrees, the top distribution angle β was 5 degrees, and the angle γ was 39.7 degrees. The partial areas 461 and 462 were straight, the partial area 471 was arc-shaped and its radius of curvature was 357.552326 μm, and the partial area 472 was arc-shaped and its radius of curvature was 536.75469 μm. Further, the ratio (d1 / P) of the maximum distance (d1) from the straight line connecting both ends of the first portion 46 to the pitch P is 0.44%, and the second portion 47 is the maximum from the straight line connecting the both ends. The ratio (d2 / P) of the distance (d2) to the arrangement pitch (P) of the prism rows was 2.2%.

得られたプリズムシートを、上記導光体の光出射面側にプリズム列形成面が向き、導光体の光入射面にプリズム稜線が平行でありプリズム面４４（点１と点２とを結ぶ線に対応）が光源側となるように載置し、面光源装置を得た。この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布を求めたところ、図７の結果が得られた。図７において輝度スケールは相対値で示されている。 In the obtained prism sheet, the prism array forming surface faces the light emitting surface side of the light guide, the prism ridge line is parallel to the light incident surface of the light guide, and the prism surface 44 (point 1 and point 2 are connected). The surface light source device was obtained so that the light source side corresponds to the line). When the emitted light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and the light emitting surface of the surface light source device was obtained, the result of FIG. 7 was obtained. In FIG. 7, the luminance scale is shown as a relative value.

この面光源装置に液晶表示素子を配置して観察したところ、ぎらつき等のない高品位なものであった。 When the liquid crystal display element was placed on this surface light source device and observed, it was of high quality without glare.

比較例
プリズムシートのプリズム列を、図８に示すように、断面が点１(-5.51938μｍ,63.08698μｍ)、点２(0.0μｍ,0.0μｍ)、点３(28.0μｍ,36.9758μｍ)、点４(44.48062μｍ,63.08698μｍ)の４点を繋いだ形状からなり、点２と点３とを結ぶ部分域は円弧形状でその曲率半径が601.30222μｍであり、点３と点４とを結ぶ部分域は円弧形状でその曲率半径は536.75469μｍで、ピッチＰが５０μｍである形状にしたこと以外は、実施例と同様にして面光源装置を得た。この面光源装置の光入射面および光出射面の双方に垂直な面内での出射光輝度分布を求めたところ、図９の結果が得られた。図９の輝度スケールは図７のものと同一である。 As shown in FIG. 8, the prism row of the comparative prism sheet has a cross section of point 1 (-5.51938 μm, 63.08698 μm), point 2 (0.0 μm, 0.0 μm), point 3 (28.0 μm, 36.9758 μm), point 4 (44.48062μm, 63.08698μm) is a shape that connects four points, the partial area connecting point 2 and point 3 is an arc shape, the radius of curvature is 601.3030222μm, and the part connecting point 3 and point 4 A surface light source device was obtained in the same manner as in the example except that the area was an arc shape, the radius of curvature was 536.75469 μm, and the pitch P was 50 μm. When the outgoing light luminance distribution in the plane perpendicular to both the light incident surface and the light outgoing surface of the surface light source device was obtained, the result of FIG. 9 was obtained. The luminance scale of FIG. 9 is the same as that of FIG.

本発明による光源装置を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the light source device by this invention. 本発明の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。It is explanatory drawing of the shape of the prism row | line | column of the light-incidence surface of the optical deflection | deviation element of this invention. 本発明の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。It is explanatory drawing of the shape of the prism row | line | column of the light-incidence surface of the optical deflection | deviation element of this invention. 本発明の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。It is explanatory drawing of the shape of the prism row | line | column of the light-incidence surface of the optical deflection | deviation element of this invention. 略点状光源を導光体のコーナー部に隣接配置した本発明による光源装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the light source device by this invention which has arrange | positioned the substantially point light source adjacent to the corner part of a light guide. 光拡散素子からの出射光分布の半値全幅の説明図である。It is explanatory drawing of the half value full width of the emitted light distribution from a light-diffusion element. 本発明の光源装置の輝度分布を示す図である。It is a figure which shows the luminance distribution of the light source device of this invention. 比較例の光偏向素子の入光面のプリズム列の形状の説明図である。It is explanatory drawing of the shape of the prism row | line | column of the light-incidence surface of the optical deflection | deviation element of a comparative example. 比較例の光源装置の輝度分布を示す図である。It is a figure which shows the luminance distribution of the light source device of a comparative example.

Explanation of symbols

１一次光源
２光源リフレクタ
３導光体
３１光入射面
３２側端面
３３光出射面
３４裏面
４光偏向素子
４１入光面
４２出光面
４３プリズム列形成平面
４４第１のプリズム面
４５第２のプリズム面
４６第１部分
４６１，４６２部分域
４７１，４７２部分域
４７第２部分
５光反射素子
６光拡散素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Primary light source 2 Light source reflector 3 Light guide 31 Light incident surface 32 Side end surface 33 Light emitting surface 34 Back surface 4 Light deflection element 41 Light incident surface 42 Light emitting surface 43 Prism array forming plane 44 First prism surface 45 Second prism Surface 46 First part 461,462 Partial area 471,472 Partial area 47 Second part 5 Light reflecting element 6 Light diffusing element

Claims

It has a light incident surface on which light is incident and a light exit surface on the opposite side that emits incident light,
A plurality of prism rows composed of two prism surfaces are arranged in parallel with each other on the light incident surface,
Each of the prism rows has a concave shape in the first portion where one of the prism surfaces is close to the prism top in a cross section perpendicular to the extending direction, and a convex shape in the second portion far from the prism top ,
Each of the prism rows has a ratio (d1 / P) of the maximum distance (d1) from a straight line connecting both ends of the first portion of one prism surface in the cross section to the arrangement pitch (P) of the prism rows. An optical deflection element characterized by being 0.1 to 1% .

2. The optical deflection element according to claim 1, wherein a dimension of the first portion in the arrangement direction of the prism row is 1/5 to 1/2 of the second portion.

Each of said prism row | line | column is comprised in the 1st part of one said prism surface in the said cross section from several straight lines from which an inclination angle mutually differs, The one in any one of Claims 1-2 characterized by the above-mentioned. Optical deflection element.

3. The optical deflection element according to claim 1, wherein each of the prism rows has a curved first portion of one of the prism surfaces in the cross section. 4.

A primary light source, a light guide having a light incident surface on which light emitted from the primary light source is incident, and having a light emitting surface that guides the incident light and emits the guided light; and A light source device comprising: the light deflection element according to claim 1 , wherein the light incident surface is disposed so as to face the light emitting surface of a light body.

The light deflection element is characterized in that the other prism surface of the prism row is arranged on the side close to the primary light source, and one prism surface of the prism row is arranged on the side far from the primary light source. The light source device according to claim 5 .