JP2009069404A - Optical sheet, backlight unit using same, and display device - Google Patents
Optical sheet, backlight unit using same, and display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009069404A JP2009069404A JP2007236915A JP2007236915A JP2009069404A JP 2009069404 A JP2009069404 A JP 2009069404A JP 2007236915 A JP2007236915 A JP 2007236915A JP 2007236915 A JP2007236915 A JP 2007236915A JP 2009069404 A JP2009069404 A JP 2009069404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- optical sheet
- sheet
- optical element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
本発明は、主に液晶表示素子を用いたディスプレイ用バックライトユニットにおける照明光路制御に使用される光学シートの改良に関するものであり、前記シートを搭載したバックライトユニットおよびディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to an improvement in an optical sheet used for illumination light path control in a display backlight unit mainly using a liquid crystal display element, and relates to a backlight unit and a display device on which the sheet is mounted.
液晶表示装置(LCD)に代表されるディスプレイは、提供される情報を認識するのに必要な光源を内蔵しているタイプの普及が著しい。ラップトップコンピュータのような電池式装置において、光源で消費する電力は、電池式装置全体で消費する電力の相当部分を占める。
従って、所定の輝度を提供するのに必要な総電力を低減することで電池寿命が増大するが、これは電池式装置には特に望ましいことである。
A display typified by a liquid crystal display device (LCD) is remarkably widespread in a type including a light source necessary for recognizing provided information. In a battery-powered device such as a laptop computer, the power consumed by the light source occupies a substantial portion of the power consumed by the entire battery-powered device.
Thus, reducing the total power required to provide a given brightness increases battery life, which is particularly desirable for battery powered devices.
米国3M社の登録商標である輝度強調フィルム(Brightness Enhancement Film:BEF)が、この問題を解決する光学シートとして広く使用されている。 A brightness enhancement film (BEF) which is a registered trademark of 3M Corporation of the United States is widely used as an optical sheet for solving this problem.
BEFは、図1に示すように、部材70上に、断面三角形状の単位プリズム72が一方向に周期的に配列されたフィルムである。
このプリズム72は光の波長に比較して大きいサイズ(ピッチ)である。
BEFは、“軸外(off-axis)”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上(on-axis)”に方向転換(redirect)または“リサイクル(recycle)”する。
BEF is a film in which
The
BEF collects light from “off-axis” and redirects this light “on-axis” or “recycle” towards the viewer. To do.
ディスプレイの使用時(観察時)に、BEFは、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向(図1中に示す方向F)側である。 When using the display (when observing), the BEF increases the on-axis brightness by reducing the off-axis brightness. Here, “on-axis” is a direction that coincides with the visual direction of the viewer, and is generally the normal direction (direction F shown in FIG. 1) side with respect to the display screen.
プリズム72の反復的アレイ構造が1方向のみの並列では、その並列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能であり、水平および垂直方向での表示光の輝度制御を行なうために、プリズム群の並列方向が互いに略直交するように、2枚のシートを重ねて組み合わせて用いられる。
When the repetitive array structure of the
BEFの採用により、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。
BEFに代表されるプリズム72の反復的アレイ構造を有する輝度制御部材をディスプレイに採用する旨が開示されている特許文献としては、特許文献1乃至3に例示されるように多数のものが知られている。
The adoption of BEF allows display designers to achieve the desired on-axis brightness while reducing power consumption.
As patent documents disclosing that a brightness control member having a repetitive array structure of
上記のようなBEFを輝度制御部材として用いた光学シートでは、図2に示すように、屈折作用xによって、光源20からの光Pが、最終的には、制御された角度φで出射されることによって、視聴者の視覚方向Fの光の強度を高めるように制御することができる。
しかしながら、同時に反射/屈折作用yによる光成分が、視聴者の視覚方向Fに進むことなく横方向に無駄に出射されてしまう。
In the optical sheet using the BEF as a brightness control member as described above, the light P from the
However, at the same time, the light component due to the reflection / refraction action y is unnecessarily emitted in the lateral direction without proceeding in the visual direction F of the viewer.
したがって、図1,2に示すようなBEFを用いた光学シートから出射される光強度分布は、図3に点線Bで示すように、視聴者の視覚方向F、すなわち視覚方向Fに対する角度が0°(軸上方向にあたる)における光強度が最も高められるものの、図中横軸に示す±90°近辺の小さな光強度ピークとして示されるように、横方向から無駄に出射される光も増えてしまうという問題がある。
図3のグラフは、プリズムシート1枚だけの場合の光強度分布であり、図中「垂直分布」で示される曲線は、プリズム72の並列される方向に相当し、「水平分布」で示される曲線は、プリズム72の長手方向に相当する。
一般には、プリズム72の並列される方向が略直交する様に、2枚のプリズムシートが併用される使用形態が普及している。
この様な光強度ピークを有する輝度分布は望ましくはなく、±90°近辺での光強度ピークのない滑らかな輝度分布の方が望ましい。
また、軸上輝度のみが過度に向上すると、グラフ中(特に、垂直分布の曲線で)の山の幅が著しく狭くなり、視域が極端に限定されるため、グラフ中の山の幅を適度に拡げるために、プリズムシートとは別部材の光拡散フィルムを新たに併用する必要があり、部材数の増加を伴っている。
Therefore, the light intensity distribution emitted from the optical sheet using the BEF as shown in FIGS. 1 and 2 has a viewer's visual direction F, that is, an angle with respect to the visual direction F is 0, as indicated by a dotted line B in FIG. Although the light intensity at ° (corresponding to the axial direction) is the highest, as shown as a small light intensity peak around ± 90 ° shown on the horizontal axis in the figure, the amount of light emitted from the horizontal direction is increased. There is a problem.
The graph of FIG. 3 shows the light intensity distribution when only one prism sheet is used, and the curve indicated by “vertical distribution” in the figure corresponds to the direction in which the
In general, a usage form in which two prism sheets are used in combination so that the directions in which the
A luminance distribution having such a light intensity peak is not desirable, and a smooth luminance distribution having no light intensity peak around ± 90 ° is more desirable.
In addition, if only the on-axis brightness is excessively increased, the width of the peaks in the graph (especially in the vertical distribution curve) becomes extremely narrow and the viewing area is extremely limited. Therefore, it is necessary to newly use a light diffusing film which is a separate member from the prism sheet, which is accompanied by an increase in the number of members.
以上の事情に鑑み、本出願人は、BEFに代表されるプリズムシートの代替製品として、特許文献4に例示される光学シートを提案している。
上記公報による光学シートは、
照明光源からの光の入射面側が略平坦であり、非入射面側である出射面側に形成された単位レンズ群からなるレンズ部を有するレンズシートを用いたディスプレイ用バックライトユニットにおける照明光路制御のための光学シートにおいて、
前記レンズシートは、出射面側のレンズ部に対応した開口部を有する光反射層を備えている構成である(図4参照)。
In view of the above circumstances, the present applicant has proposed an optical sheet exemplified in
The optical sheet according to the above publication is
Illumination light path control in a backlight unit for a display using a lens sheet having a lens unit composed of unit lens groups formed on the exit surface side, which is a non-incident surface side, on the incident surface side of light from the illumination light source In the optical sheet for
The lens sheet is configured to include a light reflecting layer having an opening corresponding to the lens portion on the exit surface side (see FIG. 4).
図4では、レンズシート65の入射面側に形成された開口部を通ることができなかった光源64からの光は、光反射パターン66で反射され、導光板79側に戻される。そして、導光板との界面あるいは導光板内での反射を繰り返した後、いずれは開口部を通ってレンズシート65に再度入射し、出射角度を所定角度内に制御された後に液晶パネル68に向けて出射される。
In FIG. 4, the light from the
このような光学シートを用いたバックライトユニットでは、光学シートの開口部の大きさ及び位置を調節することによって、光の利用効率を高めながら、レンズシート65から正面方向Sに出射される光の割合を高めるように制御することができ、図3に実線Aで示すような光強度分布が得られる。
携帯電話やモバイル端末のような比較的小サイズの画面を有するディスプレイではなく、液晶TV,パソコン用モニターの様な大サイズの画面を有するディスプレイでは、画面内の輝度分布を一様とする上では、エッジライト〜導光板を用いたバックライトユニットよりも、光源が画面背後のランプハウスに収納された直下式バックライトユニットの採用が好ましい。 Not a display with a relatively small screen such as a mobile phone or a mobile terminal, but a display with a large screen such as a monitor for a liquid crystal TV or a personal computer is used to make the luminance distribution in the screen uniform. It is preferable to adopt a direct type backlight unit in which a light source is housed in a lamp house behind the screen, rather than a backlight unit using an edge light to a light guide plate.
図5に示されるように、液晶表示装置内のバックライトユニットは各要素の積層構成の形態であり、拡散フィルムもしくはDBEF50/プリズムシートもしくは光学シート51/拡散フィルム52/拡散板53が、光源54の収納されたランプハウス55上に配置される。以下、拡散フィルムもしくはDBEF50、プリズムシートもしくは光学シート51、拡散フィルム52などの光制御機能を総称して光学素子と呼ぶ。これらの積層構成は、はじめに光源からのムラのある光を強い拡散機能で拡散光へと変換し、その後光学素子で所望の輝度分布を得るように設計されている。
As shown in FIG. 5, the backlight unit in the liquid crystal display device is in the form of a laminated structure of each element, and a diffusion film or
光学素子のなかでも集光機能の高いプリズムやレンズは単位プリズム・単位レンズの屈折機能を利用し、軸外輝度を低下させることで軸上輝度を増大させる効果がある。これらの光学素子は通常所望の光学特性を奏する形状に設計、制作した金型を使い量産されている。従って複数の光学特性が求められる場合、複数の金型を用意しなければならならず、手間やコストがかかる。しかしながら現状として顧客による光学特性の要望は異なり、些細な違いのため複数の金型を用意しなければならない。 Among optical elements, prisms and lenses having a high light collecting function use the refraction function of unit prisms and unit lenses, and have an effect of increasing on-axis luminance by reducing off-axis luminance. These optical elements are usually mass-produced by using a mold designed and produced in a shape exhibiting desired optical characteristics. Therefore, when a plurality of optical characteristics are required, a plurality of molds must be prepared, which takes time and cost. However, the customer's demand for optical properties is different, and a plurality of molds must be prepared because of slight differences.
上記の目的を達成するため、本発明は、光源からの光を収束、または均一化する機能を有する光学シートにおいて、前記光源からの光が入射する入射面と、その裏面に前記入射面からの光を出射する際に方向、範囲、色、輝度分布の少なくとも何れかを制御する光学素子が形成されてなる光学シートであり、前記光学素子内に光を拡散する拡散要素を含むことを特徴とする光学シートである。
また、本発明は、請求項1に記載の光学シートにおいて、前記光学素子がプリズム、もしくはレンズであることを特徴とする光学シートである。
また、本発明は、請求項1乃至2に記載の光学シートにおいて、前記拡散要素が、光透過性の樹脂の微粒子もしくは微細な気泡状の空気層であることを特徴とする光学シートである。
また、本発明は、請求項1乃至3に記載の光学シートにおいて、前記拡散要素の単位粒子辺りの最大粒径が、前記光学素子の形成ピッチ幅よりも短いことを特徴とする光学シートである。
また、本発明は、請求項1乃至4に記載の光学シートにおいて、前記拡散要素の形状が円形であることを特徴とする光学シートである。
また、本発明は、請求項1乃至4に記載の光学シートにおいて、前記拡散要素の形状が楕円形であることを特徴とする光学シートである。
また、本発明は、請求項1乃至4に記載の光学シートにおいて、前記拡散要素の形状が不定形であることを特徴とする光学シートである。
また、本発明は、請求項1乃至7に記載の光学シートにおいて、前記光学シートは基材シートを含み、前記光学素子は前記基材シートの表面に設けられ、前記拡散要素の前記基材シート上の単位面積辺りの個数が800個/cm2以上5000個/cm2以下であることを特徴とする光学シートである。
また、本発明は、請求1乃至8に記載の光学シートにおいて、前記光学シートは基材シートを含み、前記光学素子は前記基材シートの表面に設けられ、前記光学素子が、熱可塑性もしくは放射線硬化性の樹脂の硬化物からなり、前記基材シートの表面上に重合接着して形成されるか、もしくは前記光学素子が、前記基材シートと一体成形されてなることを特徴とする光学シートである。
また、本発明は、直下型光源と、請求項1乃至9のうち何れか1項に記載の光学シートを少なくとも備えることを特徴とするディスプレイ用バックライトユニットである。
また、本発明は、エッジライト式光源と導光板からなる面光源と、請求項1乃至9のうち何れか1項に記載の光学シートを少なくとも備えることを特徴とするディスプレイ用バックライトユニットである。
また、本発明は、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する液晶表示素子からなる画像表示素子と、冷陰極線管あるいはレーザー、EL、LEDによる光源と、請求項10または11に記載のバックライトユニットを備えることを特徴とするディスプレイ装置である。
また、本発明は、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する液晶表示素子からなる画像表示素子と、冷陰極線管あるいはレーザー、EL、LEDによる光源と、請求項1乃至9に記載の光学シートを備えることを特徴とするディスプレイ装置である。
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical sheet having a function of converging or uniformizing light from a light source, an incident surface on which light from the light source is incident, and a back surface thereof from the incident surface. An optical sheet in which an optical element that controls at least one of a direction, a range, a color, and a luminance distribution when emitting light is formed, and includes a diffusing element that diffuses light in the optical element. It is an optical sheet.
The present invention also provides the optical sheet according to
The present invention also provides the optical sheet according to
The present invention also provides the optical sheet according to any one of
The present invention also provides the optical sheet according to any one of
Further, the present invention provides the optical sheet according to any one of
The present invention also provides the optical sheet according to any one of
The optical sheet according to any one of
In the optical sheet according to any one of
Moreover, this invention is a backlight unit for a display characterized by including at least a direct light source and the optical sheet according to any one of
The present invention also provides a display backlight unit comprising at least an edge light source and a surface light source including a light guide plate and the optical sheet according to any one of
According to another aspect of the present invention, there is provided an image display element comprising a liquid crystal display element that defines a display image in accordance with transmission / shielding in pixel units, a light source using a cold cathode ray tube or laser, EL, and LED. A display device comprising the described backlight unit.
Further, the present invention provides an image display element comprising a liquid crystal display element that defines a display image in accordance with transmission / light-shielding in pixel units, a light source using a cold cathode ray tube or a laser, EL, and LED. A display device comprising the optical sheet described above.
本発明によれば、片面が入射面で、前記入射面から入射した光を出射する際に方向,範囲,色,輝度分布の少なくとも何れかを制御する光学素子が反対面に形成されてなる光学シートにおいて、光学素子の形状を変えることなく、かつムラが認識されることなく光学特性が調整可能な光学シート、ディスプレイ用バックライトユニット、表示装置を提供することができる。 According to the present invention, an optical element in which one surface is an incident surface, and an optical element that controls at least one of a direction, a range, a color, and a luminance distribution when emitting light incident from the incident surface is formed on the opposite surface. It is possible to provide an optical sheet, a display backlight unit, and a display device that can adjust the optical characteristics of the sheet without changing the shape of the optical element and without recognizing unevenness.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図6はプリズムまたはレンズを光学素子として用いた光学シート100を備える表示装置を示す側面図であり、図7はレンズシートの裏面に反射層を設けた光学シート102を備える表示装置を示す側面図である。
FIG. 6 is a side view showing a display device including an
すなわち、同実施の形態に係る光学シート100、102は、基材シート81上の照明の出射面側に光学素子80を配置してなる。
基材シート81の素材としては、当該技術分野で良く知られているPET(ポリエチレンテレフタラート)、アクリルシート、PC(ポリカーボネート)シート等を用いる。
光学素子80としては、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル系樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、PET、ポリプロピレン等の熱可塑性や放射線硬化性の樹脂を用いて作成する。
That is, the
As a material of the
Examples of the
もしくは、光学素子80と基材シート81を押し出しや射出成形で一度に作成する方法もある。
Alternatively, there is a method of creating the
また、光学素子80にレンズを用いた場合、図7のように入射面側に光反射層86を設ける場合もある。光反射層86の有無は必要とする集光機能とコスト、どちらをとるかによって決まる。
When a lens is used for the
光反射層86を設ける場合は白色顔料、金属蒸着層を用い高反射率で光吸収の少ないものを選択することが好ましい。白色顔料としては、当該技術分野で良く知られている二酸化チタン、硫酸バリウム、及び酸化マグネシウム、金属蒸着層としては銀などを用いる。 In the case of providing the light reflecting layer 86, it is preferable to use a white pigment and a metal vapor-deposited layer and to select one having high reflectivity and little light absorption. As the white pigment, titanium dioxide, barium sulfate, and magnesium oxide well known in the art are used, and as the metal deposition layer, silver or the like is used.
光反射層86は、UV硬化型粘着材を使用した転写法で作成することもできる。あらかじめレンズと反対の面にUV硬化型粘着材を貼合し、レンズ側からUVを照射し、その後未硬化の部分に光反射層を貼合する。この方法であれば、容易にレンズと反射層を1:1に対応させて配置することができる。 The light reflecting layer 86 can also be formed by a transfer method using a UV curable adhesive material. A UV curable adhesive material is bonded to the surface opposite to the lens in advance, UV is irradiated from the lens side, and then a light reflecting layer is bonded to the uncured portion. With this method, the lens and the reflective layer can be easily arranged in a 1: 1 correspondence.
また、光反射層86は押し出しや射出成形で出射面側に光学素子80、基材シート81および他の面に凹凸をつけたレンズシートを一体化して成形したのち、該凹凸を利用して光反射性を示すインキをパターン状に塗布する方法で作成することもできる。
The light reflecting layer 86 is formed by integrating and molding the
光学素子80は、入射面からの光を出射する際に方向、範囲、色、輝度分布の少なくとも何れかを制御するものであり、光学素子80内に光を拡散する拡散要素が設けられている。
ここで、拡散要素の作成方法を2つ述べる。
1つ目としては、図8に示すように、光学素子80の内部に樹脂やガラスの光透過性部材(光透過性微粒子)90を配する方法が挙げられる。一例として、金型による圧接成形、押し出し成形、射出成形等による光学素子パターン形成の際に、光透過性の粒子を混入させて、光学素子80の内部に取り込んで同時に作成する方法がある。
光透過性部材90としては、例えば前記で示したような、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル系樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、PET、ポリプロピレン等の硬化物からなるものとし、光学素子80の屈折率をM、光透過性部材90の屈折率をNとすると、両者の屈折率差は|M−N|≧0.01の関係を満たすことが望ましい。両者の屈折率差が0.01未満であると十分な光拡散性が得られないからである。
The
Here, two methods of creating the diffusing element will be described.
As the first method, as shown in FIG. 8, there is a method in which a light-transmitting member (light-transmitting fine particles) 90 of resin or glass is arranged inside the
Examples of the
2つ目としては、図9に示すように、光学素子80の内部に微細な気泡状の空気層91を設ける方法が挙げられる。具体的に、放射線硬化性の樹脂を用いて基材シート81上に光学素子80のパターンを形成すると共に、光学素子80の内部に微細な気泡状の空気層91を設ける方法を一例として以下に述べる。この場合の光学素子80のパターン形成法は、一般的に図10に示すように、樹脂31を基材シート32(基材シート81)の表面上に塗布し、凹凸形状の逆型形状を表面に有するロール状金型34に樹脂塗布側を圧接させつつ、基材シート32を通して放射線33照射し、基材シート32表面上に塗布された樹脂31を硬化することにより、目的の凹凸形状を持った光学素子を基材シート32の表面上に形成する方法で製造される。ここで、気泡発生装置を用いて樹脂31内部に気泡を混入させた後、基材シート32の表面上に塗布し、光学素子のパターン形成を行うことで、形成された光学素子80のパターンの内部に微細な気泡状の空気層91を設けることができる。
As the second method, as shown in FIG. 9, there is a method of providing a fine bubble-
上記の光透過性部材90や微細な気泡状の空気層91の形状は定形、不定形を問わないが、最大直径が光学素子80の形成ピッチ幅よりも短く、かつ形成した基材シート81上の単位面積辺りの個数が800個/cm2以上5000個/cm2以下となければならない。微細な気泡状の空気層を設ける場合は、気泡発生装置の制御を行ってこれらを調節する必要がある。発生装置における泡噴出時の圧力や、泡噴出口の形状を変化させることによって樹脂内の気泡の密度を調節する。
The shape of the
本発明のように作成した光学シートをディスプレイ用バックライトユニットおよび液晶表示装置に適用すると、同一の光学素子の形状でもその後の加工で光学性能が制御でき、かつ表示画面にムラの見られないディスプレイを提供することができる。
(実施例1)
When an optical sheet prepared as in the present invention is applied to a backlight unit for a display and a liquid crystal display device, the optical performance can be controlled by subsequent processing even in the shape of the same optical element, and the display screen has no unevenness. Can be provided.
Example 1
光学素子80として、PET基材シート81上にアクリル系のUV硬化樹脂を配置するUVキュアリング成型法により、半円柱状の凸型シリンドリカルレンズ群が1方向に並列してなるレンチキュラーレンズシートを形成した。なお、形成ピッチが100μm〜200μmに収まる範囲でレンズを形成した。パターン形成のメカニズムは、段落0027で説明したものと同様である。
As the
ここで、直径10μm〜200μmと様々な大きさの光透過性の樹脂ビーズを混入させたUV樹脂をPET基材シート81上に塗布し、パターン形成してレンズシート(光学素子80)を作成した。また、それぞれのビーズの散布量にも差をつけたレンズシートサンプルを作成した。なお、ピッチ違いのレンズにおいて、混入させた樹脂ビーズの直径はそれぞれのピッチ幅よりも短いものとした。それは、直径がレンズのピッチ幅よりも長い樹脂ビーズをUV樹脂に混入させると、パターン形成の際にビーズが金型の凹凸型に入らず、レンズの形状そのものが崩れてしまうからである。
また、UV樹脂を硬化させたレンズの屈折率は約1.5であり、今回使用した樹脂ビーズはフッ素系アクリル系樹脂であり、屈折率は約1.3であるため、レンズと樹脂ビーズの屈折率差は約0.2となり、十分な光拡散性が得ることができる。
(実施例2)
Here, a UV resin mixed with light-transmitting resin beads having various diameters of 10 μm to 200 μm was applied on the PET
In addition, the refractive index of the lens cured with UV resin is about 1.5, and the resin beads used this time are fluorine-based acrylic resin, and the refractive index is about 1.3. The difference in refractive index is about 0.2, and sufficient light diffusibility can be obtained.
(Example 2)
光学素子80として、PET基材シート81上にアクリル系のUV硬化樹脂を配置するUVキュアリング成型法により、半円柱状の凸型シリンドリカルレンズ群が1方向に並列してなるレンチキュラーレンズシート95(図11、図12参照)を形成した。なお、形成ピッチが100μm〜200μmに収まる範囲でレンズを形成した。パターン形成のメカニズムは、段落0027で説明したものと同様である。
As the
ここで、UV硬化樹脂をPET基材シート81上に塗布する際に、気泡発生装置を用い、装置の泡噴出口の形状を大きくし、直径が10μm〜100μm程度の気泡を樹脂内部に発生させてパターン形成を行い、レンズシート95を作成した。図11、図12に示すように、スケールルーペを用いてレンズ表面側から微細な気泡状の空気層96、97の形状観察、直径測定を行った結果、形成された空気層は、最大直径がレンズピッチ幅を超えたレンズアレイ方向に長い楕円形のもの、もしくは最大直径がレンズピッチ幅以内の円形のものの何れかであった。レンズ表面上から観察したときの楕円形の空気層96の様子を図11に、円形の空気層97の様子を図12にそれぞれ示す。
(実施例3)
Here, when the UV curable resin is applied onto the
(Example 3)
光学素子80として、PET基材シート81上にエポキシ、ウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、エポキシのアクリレート等のUV硬化樹脂を配置するUVキュアリング成型法により、半円柱状の凸型シリンドリカルレンズ群が1方向に並列してなるレンチキュラーレンズシートを形成した。なお、形成ピッチが100μm〜200μmに収まる範囲でレンズを形成した。パターン形成のメカニズムは、段落0027で説明したものと同様である。
As the
ここで、UV硬化樹脂をPET基材シート81上に塗布する際に、気泡発生装置を用い、装置の泡噴出口の形状を小さくし、直径が10μm〜100μm程度の微細な気泡を樹脂内部に発生させてパターン形成を行い、レンズシートを作成した。スケールルーペを用いてレンズ表面側から微細な気泡状の空気層の形状観察、直径測定を行った結果、形成された空気層は全て、最大直径がレンズピッチ幅以内の円形のものに収まった。
Here, when the UV curable resin is applied on the
なお、樹脂ビーズもしくは微細な気泡状の空気層からなる拡散要素の散布量は、スケールルーペを用いて基材シート81上の0.5cm×0.5cmの範囲における個数を数え、4倍することで1cm2辺りの個数として図14に示した。
(測定例)
In addition, the amount of the diffusing element made of resin beads or a fine bubble-like air layer should be multiplied by four by counting the number in the range of 0.5 cm × 0.5 cm on the
(Measurement example)
上記の実施例1〜3のように、拡散要素として樹脂ビーズもしくは微細な気泡状の空気層をレンズ内部に設けて作成した光学シート100を、実際に図13に示したように液晶表示装置のバックライトに組み込み、輝度及び画像の表示状態を確認した。なお、図13において符号99は輝度測定機を示す。
輝度は作成した光学シート100を組み込んで測定し、光を拡散する要素を全く設けていない通常状態のレンズシートの輝度を測定し、その値を1としたときの比率にて表記した。図14は140μmピッチレンズの光学シートにおける結果である。
光を拡散する要素の大きさに関わらず、散布量が800個/cm2よりも小さいサンプルに関しては、輝度比率や半値角の変化がほとんど無く、光学特性の調整は認められなかった。しかし、逆に光を拡散する要素の散布量が5000個/cm2を超えると、画像状態で輝度ムラとして認識されてしまう。
また、最大直径がレンズピッチ幅を超え、レンズアレイ方向に長い楕円形の空気層を含んだサンプルにおいては、散布量が5000個/cm2以内のものであっても画像状態で輝度ムラとして認識されるものもあった。
したがって、光を拡散する要素の最大直径がレンズのピッチ幅よりも短く、かつ散布量が800個/cm2以上5000個/cm2となった場合に、輝度比率が0.94〜0.99、半値角が45.4°〜46.9°の範囲内で条件に応じて変化し、ムラが認識されることなく、総合的な光学特性が調整可能であった。この範囲での輝度や半値角の変化は、顧客の要望に対応した光学特性の微調整に大いに貢献できる。
The
The luminance was measured by incorporating the prepared
Regardless of the size of the light diffusing element, the sample with an application rate of less than 800 pieces / cm 2 had almost no change in the luminance ratio and half-value angle, and no adjustment of the optical characteristics was observed. On the other hand, if the amount of the light diffusing element exceeds 5000 / cm 2 , it is recognized as luminance unevenness in the image state.
Also, in samples containing an elliptical air layer whose maximum diameter exceeds the lens pitch width and is long in the lens array direction, even if the amount of application is within 5000 / cm 2 , it is recognized as uneven brightness in the image state Some were done.
Therefore, when the maximum diameter of the light diffusing element is shorter than the pitch width of the lens and the scattering rate is 800 / cm 2 or more and 5000 / cm 2 , the luminance ratio is 0.94 to 0.99. The half-value angle varied depending on conditions within the range of 45.4 ° to 46.9 °, and the overall optical characteristics could be adjusted without recognizing unevenness. Changes in brightness and half-value angle within this range can greatly contribute to fine adjustment of optical characteristics in response to customer requests.
また、その他のピッチ幅のレンズの光学シートにおいても、レンズの集光性の違いから輝度比率や半値角の範囲は異なったが、光を拡散する要素の大きさや散布量に対する光学特性の変化、表示状態のムラに関しては、上記で示した140μmピッチレンズと同様の傾向を示した。したがって、レンズピッチの幅に関わらず、上記で示した条件範囲内で総合的な光学特性が調整可能であることがわかった。 In addition, in the optical sheet of the lens having other pitch widths, the luminance ratio and the half-value angle range are different due to the difference in condensing property of the lens, but the change in the optical characteristics with respect to the size of the light diffusing element and the scattering amount, Regarding the unevenness of the display state, the same tendency as the 140 μm pitch lens described above was shown. Therefore, it was found that the overall optical characteristics can be adjusted within the above-described condition range regardless of the width of the lens pitch.
なお、今回使用した光学シートと表示装置は一例であり、本発明に係る構成のみに限定されるものではない。 The optical sheet and display device used this time are examples, and are not limited to the configuration according to the present invention.
上述したように、本発明によれば、光学シートにおいて、出射光が光学素子内で部分的に拡散され、出射することを特徴とすることで、光学素子の形状を変えることなく、かつムラが認識されることなく光学特性が調整可能な光学シート、ディスプレイ用バックライトユニット、表示装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the optical sheet is characterized in that the emitted light is partially diffused and emitted in the optical element, so that there is no unevenness without changing the shape of the optical element. An optical sheet, a backlight unit for display, and a display device that can adjust optical characteristics without being recognized can be provided.
20 光源
65 レンズシート
66 光反射パターン
70 部材
72 単位プリズム
79 導光板
50 拡散フィルムもしくはDBEF
51 プリズムシートもしくは光学シート
52 拡散フィルム
53 拡散板
54 光源
55 ランプハウス
79・・・拡散フィルムもしくはDBEF
80・・・プリズムまたはレンズ等の光学素子
81・・・基材シート
82・・・拡散フィルム
83・・・拡散板
84・・・光源
85・・・ランプハウス
86・・・光反射層
90・・・光透過性部材
91・・・空気層
30・・・シート巻き出し部
31・・・放射線硬化性の樹脂
32・・・基材シート
33・・・放射線
34・・・ロール状金型
35・・・シート巻き取り部
95・・・レンズ
96・・・楕円形の空気層
97・・・円形の空気層
98・・・液晶パネル
99・・・輝度測定機
20
51 Prism sheet or optical sheet 52 Diffusion film 53 Diffusion plate 54 Light source 55
80:
Claims (13)
前記光源からの光が入射する入射面と、その裏面に前記入射面からの光を出射する際に方向、範囲、色、輝度分布の少なくとも何れかを制御する光学素子が形成されてなる光学シートであり、
前記光学素子内に光を拡散する拡散要素を含む、
ことを特徴とする光学シート。 In an optical sheet having a function of converging or uniformizing light from a light source,
An optical sheet in which an incident surface on which light from the light source is incident and an optical element that controls at least one of a direction, a range, a color, and a luminance distribution when emitting light from the incident surface on the back surface thereof are formed And
Including a diffusing element that diffuses light into the optical element;
An optical sheet characterized by that.
請求項10または11に記載のバックライトユニットを備えることを特徴とするディスプレイ装置。 An image display element comprising a liquid crystal display element that defines a display image according to transmission / shading in pixel units;
A display device comprising the backlight unit according to claim 10.
冷陰極線管あるいはレーザー、EL、LEDによる光源と、
請求項1乃至9のうち何れか1項に記載の光学シートを備えることを特徴とするディスプレイ装置。 An image display element comprising a liquid crystal display element that defines a display image according to transmission / shading in pixel units;
Cold cathode ray tube or laser, EL, LED light source,
A display device comprising the optical sheet according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007236915A JP2009069404A (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Optical sheet, backlight unit using same, and display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007236915A JP2009069404A (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Optical sheet, backlight unit using same, and display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009069404A true JP2009069404A (en) | 2009-04-02 |
Family
ID=40605741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007236915A Pending JP2009069404A (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Optical sheet, backlight unit using same, and display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009069404A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109375302A (en) * | 2018-12-11 | 2019-02-22 | 宁波激智科技股份有限公司 | A kind of diffusion barrier and its application |
-
2007
- 2007-09-12 JP JP2007236915A patent/JP2009069404A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109375302A (en) * | 2018-12-11 | 2019-02-22 | 宁波激智科技股份有限公司 | A kind of diffusion barrier and its application |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI421538B (en) | Optical sheet, backlight unit and display using the same | |
JP5298569B2 (en) | Lens sheet, optical sheet for display, backlight unit using the same, and display device | |
JP2009164101A (en) | Backlight | |
JPWO2009054446A1 (en) | Diffusion sheet | |
JP4039465B1 (en) | Optical sheet and backlight unit and display using the same | |
JP5446196B2 (en) | Optical component, backlight unit and display device | |
JP4501939B2 (en) | Optical sheet and backlight unit and display using the same | |
JP2006208930A (en) | Optical sheet, and backlight unit and display using same | |
JP2007213035A (en) | Optical sheet, and backlight unit and display using same | |
JP2009053623A (en) | Lens sheet, optical sheet for display, backlight unit and display apparatus using them | |
JP5217363B2 (en) | Lens sheet, optical sheet for display, backlight unit using the same, and display device | |
JP2006330149A (en) | Sheet for optical sheet, optical sheet, and backlight unit | |
JP4389938B2 (en) | Optical sheet and backlight unit and display using the same | |
JP2002071965A (en) | Light guide plate, surface light source device, and reflection type liquid crystal display device | |
JP5104459B2 (en) | Optical member and backlight unit and display using it | |
JP5098520B2 (en) | Light diffusing plate, backlight unit for display, display device | |
JP2010251053A (en) | Optical uniform element and backlight unit and display device using it | |
JP4956933B2 (en) | Optical sheet and backlight unit and display using the same | |
JP5256723B2 (en) | Light diffusion plate, optical sheet, backlight unit, and display device | |
JP5070891B2 (en) | Optical sheet and backlight unit and display using the same | |
JP2009069404A (en) | Optical sheet, backlight unit using same, and display device | |
JP2010122372A (en) | Optical functional member, backlight unit and display device | |
JP5194859B2 (en) | Optical sheet, backlight unit and display device | |
JP2011064744A (en) | Optical sheet, backlight unit, and display device | |
JP2008249785A (en) | Optical sheet, backlight unit, and display device |