JP2005221619A - Optical sheet, back-light, and liquid crystal display device - Google Patents

Optical sheet, back-light, and liquid crystal display device Download PDF

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JP2005221619A JP2004027933A JP2004027933A JP2005221619A JP 2005221619 A JP2005221619 A JP 2005221619A JP 2004027933 A JP2004027933 A JP 2004027933A JP 2004027933 A JP2004027933 A JP 2004027933A JP 2005221619 A JP2005221619 A JP 2005221619A
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Akihiko Kobayashi
Atsushi Sato
敦 佐藤
昭彦 小林
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Toppan Printing Co Ltd
凸版印刷株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet, back-light, and a liquid crystal display device, which can be improved in control of a diffusion angle of outgoing light from a light source and in a utilization factor of the outgoing light to realize high luminance, an appropriate viewing angle, and high contrast without using a diffuser having strong diffuseness.
SOLUTION: The optical sheet is a light transmissive member having a lens surface where two or more lenses formed convex at a predetermined pitch and a flat surface, which is provided with a light reflecting part 5 and a light transmissive part 6 in an area including non-condensing surfaces of the lenses, and as to the light made to exit from a linear light source 8 to the optical sheet 1, the light reflected by the light reflecting part 5 is reflected by a reflecting layer 10 of the inner surface of the case 9, and goes to the light reflecting part 5 or the light transmissive part 6 again, and the light passing through the light transmissive part 6 is made incident to the lenses and made to exit from the back-light 50 with the exit angle controlled by the condensing action of the lenses, and made incident to a liquid crystal panel 60.
COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、冷陰極管(CCFT)やLED(Light Emitting Diode)などの光源からの出射光を拡散させる光学シート及び液晶表示装置等の透過型画像表示パネルの背面側から出射光を透過するバックライト、並びに液晶表示装置に関する。 Back invention, which transmits the light emitted from the back side of the cold cathode tube (CCFT) or an LED (Light Emitting Diode) transmissive image display panel such as an optical sheet and a liquid crystal display device for diffusing light emitted from a light source such as light, as well as a liquid crystal display device.

近年、液晶パネルを使用した液晶表示装置がOA分野のノート型パーソナルコンピュータやパーソナルコンピュータ用ディスプレイ、情報端末機器等の画像表示手段、また大型画面テレビなどの情報家電の画像表示手段、さらには携帯電話や個人用携帯情報端末(PDA:personal Digital Assistance)の画像表示手段として様々な分野で利用されてきている。 Recently, a notebook personal computer or a personal computer for display of the liquid crystal display device using a liquid crystal panel OA field, the image display unit such as an information terminal device, also the image display means information appliances such as a large screen television, and more mobile phones and a personal digital assistant: have been used in various fields as image display means (PDA personal Digital Assistance). このような液晶表示装置は透過型であり、液晶パネルの背面側に光源を配設し、この光源からの光を面発光に変換して液晶パネルを照射する面光源装置、いわゆる、バックライトが採用されている。 The liquid crystal display device is a transmissive type, the light source was disposed on the back side of the liquid crystal panel, a surface light source device for irradiating the liquid crystal panel by converting light into surface emission from the light source, so-called backlight It has been adopted. このようなバックライトの方式には、大別して冷陰極管(CCFT:Cold Cathode Fluorescent Tube)等の光源を光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板の側端部に沿って取付け、光源からの光を導光板内で多重反射させる導光板ライトガイド方式(エッジライト方式)と、導光板を用いない液晶パネルの背面に光源を配置した直下型方式とがある。 The method of such a backlight, roughly cold cathode tube: along the side edge portions of the plate-like light guide plate composed of (CCFT Cold Cathode Fluorescent Tube) acrylic resins a light source excellent in optical transparency such as attached, a multiple reflection is to the light guide plate light guide system of light from a light source in the light guide plate (edge ​​light system), there are a direct type in which the light source was disposed on the back of the liquid crystal panel without using a light guide plate.

最近では、ノート型パーソナルコンピュータや携帯情報端末などに用いられる20インチ以下の小型液晶表示装置には、低消費電力化が図れ、薄型化の容易な導光体ライトガイド方式が主流となり、それ以外では直下型方式が用いられている。 Recently, the notebook personal computers and portable information terminals such as 20-inch or smaller small-sized liquid crystal display device used in, Hakare lower power consumption, becomes mainstream easy lightguide light guide system of thin, otherwise in the direct type it is used.

一般的な導光板ライトガイド方式のバックライトが搭載された液晶表示装置は、例えば上部に透明基板や偏光板に挟まれたカラーフィルタ、液晶層からなる液晶パネルと、その下面側にバックライトが設けられている。 LCD backlight common light guide plate the light guide system is mounted, for example, a color filter sandwiched between a transparent substrate and a polarizing plate on a liquid crystal panel comprising a liquid crystal layer, a back light on the lower side It is provided.

バックライトは、略長方形板状の透明なPMMA(ポリメチルメタクリレート)等からなる導光板と、導光板の上面側の光出射面に拡散フィルム(拡散層)と、導光板の下面側には、導光板に導入された光を効率よく液晶パネル31方向に均一となるように散乱反射させる散乱反射パターン部(印刷パターンや溝、ドット等)が形成され、散乱反射パターン部35の下方に反射フィルム(反射層)が設けられている。 The backlight includes a substantially rectangular plate shaped transparent PMMA (polymethylmethacrylate) light consisting like plate, a diffusion film on the light emitting surface of the upper surface of the light guide plate (diffusion layer), the lower surface side of the light guide plate, scattered reflection pattern portions for scattering reflected to the light introduced into the light guide plate becomes efficiently and uniformly to the liquid crystal panel 31 direction (printing patterns or grooves, dots, etc.) are formed, the reflective film below the scattering reflection pattern portion 35 (reflective layer) is provided. また、導光板に側端部に沿って光源が取り付けられ、光源の光を効率よく導光板中に入射させる光源の背面側を覆うようにして高反射率のランプリフレクタが設けられている。 The light source is mounted along the side edge portion on the light guide plate, a high reflectivity of the lamp reflector is provided so as to cover the back side of the light source for light having a light source in efficiently guide plate.

散乱反射パターン部は白色の二酸化チタン(TiO 2 )粉末を透明な樹脂等に混合した混合物をドット状に印刷形成するか、例えば円錐形状、凸レンズ形状、富士山形状のドットやV字状の溝を導光板の成型とともに射出成型か又は熱プレスで形成することができる。 Or scattered reflection pattern portion is printed on a mixture obtained by mixing a white titanium dioxide (TiO 2) powder in a transparent resin or the like in the form of dots, for example a conical shape, convex lens shape, a dot or a V-shaped groove of Mount Fuji shape with molding of the light guide plate can be formed by injection molding or hot pressing. この散乱反射パターン部は、導光板内に入射した光に指向性を付与し、光出射面側へと光を導くもので高輝度化のための一手段である。 The scattered reflection pattern portion is to impart directivity to light incident on the light guide plate, which is one means for high brightness in which guides light to the light emitting side.

さらに、光利用効率の向上と高輝度化のために、拡散フィルムと液晶パネルとの間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム(プリズム層)を設けることが提案されている。 Furthermore, in order to improve the high brightness of the light utilization efficiency, between the diffusion film and the liquid crystal panel, providing a prism film having a light condensing function (prism layer) it has been proposed. このプリズムフィルムは、導光板の光出射面から出射され、拡散フィルムで拡散された光を、高効率で液晶パネルの有効表示エリアに集光させるものである。 This prism film is emitted from the light emitting surface of the light guide plate, the light diffused by the diffusion film, in which condensing the effective display area of ​​the liquid crystal panel with high efficiency.

一般的な直下型方式のバックライトが搭載された液晶表示装置は、例えば、上部に透明基板や偏光板に挟まれたカラーフィルタ、液晶層からなる液晶パネルと、その下面側にバックライトが設けられている。 LCD backlight typical direct type is mounted, for example, a color filter sandwiched between a transparent substrate and a polarizing plate on a liquid crystal panel comprising a liquid crystal layer, a back light on the lower side is provided It is.

バックライトは、正面に開口部を有する筐体内に、円柱状に延びる複数の光源と、筐体の内側に配置した高反射率の反射層と、出射光を拡散する拡散板とから構成されている。 Backlight, the housing having an opening at the front, a plurality of light sources extending cylindrical, and a reflecting layer of high reflectance which is disposed inside the housing, and a diffusion plate that diffuses the light emitted there.

直下型方式は導光板ライトガイド方式に比べ、複数の光源を用いることにより消費電力が多いものの、導光体が不用であることと、画面が大型化されても面輝度を高く維持することができるため、大型液晶表示装置のバックライトとしては直下型方式が多用されている。 Direct type, compared to the light guide plate light guide system, although the power consumption by using a plurality of light sources is large, and it lightguide is unnecessary, the screen that is to maintain a high surface brightness be large since it, the direct type is frequently used as a backlight of a large liquid crystal display device.

しかしながら、直下型方式では、光源から観察者側(液晶パネル側)に直接向かう光が拡散光として出射されるため、光源47からの光の指向性が低下することが認められ、視野角依存性の改善にはつながらないという問題がある。 However, in the direct type, the light directly toward the viewer side (the liquid crystal panel side) from the light source is emitted as diffused light, it is recognized that the directivity of light from the light source 47 is reduced, the viewing angle dependence there is a problem that does not lead to improvement. 視角依存性とは、例えば、ある角度以上の方向から液晶表示装置を観察したときに本来黒色で表示されるべきものが白っぽく見えたり、階調の反転などによるコントラストの低下、コントラストの反転等で、観察者が画像を正確に見ることができない状態があるということを指す。 The viewing angle dependence, for example, or looked whitish should be displayed in the original black when the liquid crystal display device is observed from a certain angle or more directions, decrease in contrast reversal due gradation, the inverting such contrast refers to that there is a state where the viewer can not see the image accurately. この視角依存性が生じる理由は、液晶分子の捩じれ、液晶分子の屈折率異方性、偏光板の偏光特性、面光源などに主な原因があるとされている。 The reason why the viewing angle dependence occurs, torsion of the liquid crystal molecules, refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules, the polarization characteristics of the polarizing plate, which is to be the main cause, such as a surface light source.

さらに光源としての冷陰極管(CCFT)やLED(Light Emitting Diode)などは、出射光を拡散させる拡散板を通して、その発光した光源の形状が直接視認できてしまうため、拡散板は非常に光散乱性の強い樹脂板が用いられている。 Etc. In addition a cold cathode tube as a light source (CCFT) or LED (Light Emitting Diode), through a diffusion plate for diffusing the light emitted, the shape of the light-emitting light sources will be visible directly, the diffusion plate is very light scattering sex strong resin plate is used. この拡散板は、強い拡散性を持たせるために通常1mm〜3mm程度の厚さが必要であり、その厚さのために光吸収が少なからずあり、光源からの光量が減少し液晶画面表示が暗くなる問題がある。 The diffuser plate is usually requires thickness of about 1mm~3mm in order to have a strong diffusibility, has many of the light absorption due to its thickness, LCD display light quantity from the light source is reduced there is dark problem.

また、上記拡散板は、その強い光拡散性のため全光線反射率が30〜50%程度と高く、光源下面に配した反射層で反射する光を再利用できるとは言え、光源下面の反射層の反射率が100%ではないため、再利用できる光量は反射層と拡散板との間で反射を繰り返すごとに弱まり、光源からの全光量が液晶パネル側に届かないため、光量の減少により液晶表示画面が暗くなる問題がある。 Further, the diffusion plate, the strong light diffusion properties for total light reflectance as high as about 30-50%, although the reuse light reflected by the reflection layer arranged on the light source underside, the reflection of the light source underside since the reflectivity of the layer is not 100%, the amount of light that can be reused is weakened each time repeatedly reflected between the diffusion plate and the reflection layer, since the total light from the light source does not reach the liquid crystal panel side, by decreasing the amount of light there is a problem in which the liquid crystal display screen is dark.

さらに上記拡散板は、その強い光拡散性のために、光を実際の表示に使われないような方向(大体上下左右とも±60度より深い角度)にまで光を拡散する特性を有しており、このような深い角度に出射する光は、有効に液晶画像の表示に使われないばかりか、表示画像のコントラストの低下にもつながる。 Further the diffusion plate due to its strong light diffusibility, has the property of diffusing light to a direction that is not used to light the actual display (deeper angle than 60 degrees ± both vertical and horizontal approximate) cage, the light emitted in such a deep angle, effectively not only not used in the display of the liquid crystal image, it leads to reduction of the contrast of the displayed image.

光源から出射される光の角度を狭める目的で、通常の拡散板の上に拡散シートと称される樹脂フィルムの表面をマット状に処理した光散乱フィルムの1枚から数枚を、そのマット面が拡散板と反対側を向く位置に配置する。 For the purpose of narrowing the angle of light emitted from the light source, a few pieces of the surface of the called resin film and the diffusion sheet above the normal diffusion plate from one of the light scattering film treated matted, the matte surface There is disposed at a position facing the opposite side of the diffuser plate. この拡散シートは、樹脂フィルム表面をサンドブラスター処理などの物理的処理や溶解処理などの化学的処理によって、マット面を形成し、表面粗さで光散乱性を制御するため、光拡散角度を自由にコントロールすることは困難である。 The diffusion sheet, by chemical treatment of the surface of the resin film such as a physical treatment or dissolution process such as sandblasting process to form a matte surface, for controlling the light scattering by surface roughness, free light diffusing angle it is difficult to control. また上下と左右で異なる拡散角度とすることもできないため、この拡散シートを用いても、表示に有効な光を得ることができず、光量の減少により液晶表示画面が暗くなるという問題は残る。 Since the upper and lower left and right can not be different diffusion angles, even with the diffusion sheet, it is impossible to obtain an effective light to the display, the problem that the liquid crystal display screen is dark due to a decrease in the amount of light remains.

上記の拡散シートだけでは十分でないとすると、プリズムシートを1枚或いは2枚を直交させて使うと、直下型方式のバックライトは、光源から直接垂直に出射する最も高い強度の光がプリズム面で反射し、光源下面の反射層で反射する光を再利用できるとは言え、光源下面の反射層の反射率が100%ではないため、再利用できる光量は反射層と拡散板との間で反射を繰り返すごとに弱まり、光源からの全光量が液晶パネル側に届かないため、光量の減少により液晶表示画面が暗くなる問題がある。 With such a diffusion sheet alone is not sufficient, when used in a prism sheet are perpendicular to one or two, backlight direct type, the light of the highest intensity emitted perpendicularly directly from the light source in the prism surface reflected, said to be able to reuse the light reflected by the reflecting layer of the light source underside, since the reflectance of the light source the lower surface of the reflective layer is not 100%, the amount of light that can be reused is reflected between the diffusing plate and the reflective layer weakened each time repeating, since all amount of light from the light source does not reach the liquid crystal panel side, there is a problem that the liquid crystal display screen is dark due to a decrease in light amount.

また、プリズムシートを使用する場合、どうしても約10%程度の出射光が液晶画像の表示に利用できない程の深い角度に出射してしまうという欠点もある。 Also, when using a prism sheet, just about 10% of the emitted light is also drawback that emitted deep angles extent unavailable for display of the liquid crystal image.
特開平2−1188518号公報 JP-2-1188518 discloses 特開平8−136923号公報 JP-8-136923 discloses 特開平10−104622号公報 JP 10-104622 discloses 特開2002−278470号公報 JP 2002-278470 JP 特開平8−122774号公報 JP-8-122774 discloses 特開2002−284268公報 JP 2002-284268 Laid 特開平6−18707号公報 JP 6-18707 discloses

ところで、20インチ以上の大型液晶表示装置に対しては、より薄型で、視野角依存性が低く、高輝度、かつ、低消費電力であることが求められており、液晶表示装置に搭載されるバックライトもその実現に対処することが要求されている。 However, for the 20 inches or more for a large-sized liquid crystal display device, in thinner, viewing angle dependency is low, high brightness and, it is required a low power consumption, is mounted on a liquid crystal display device the backlight also be addressed to its realization has been required.

とくに、上述のように従来の直下型方式バックライトの構成は面光源からの出射光を拡散板に強い拡散性を有することが必要であり、このような拡散板による出射光の吸収及び反射の発生による透過光量の減少の問題、また、拡散板の厚さや拡散シート、プリズムシートなどを積層した厚みをも含めたバックライト全体の厚みが厚くなることによる透過光量の減少の問題、さらにはバックライトを通して光源の直接像発生の問題があり、また出射光が液晶表示装置の表示に使われないような方向(大体上下左右とも±60度より深い角度)に光を拡散するため、光の利用効率が悪く、コントラストの低下が生じるとする問題などの課題を有している。 In particular, the structure of the conventional direct type backlight as described above is required to have a strong diffusibility of light emitted from the surface light source to the diffusion plate, the absorption and reflection of light emitted by such diffusion plate transmitted light amount reduction in problems due to generation, also, the thickness of the diffusion plate and a diffusion sheet, a prism sheet including a transmitted light amount of the reduction of problems caused by stacked backlight overall thickness, including the thickness becomes thicker, more back There is a problem with direct image generation light source through the light, and because the emitted light is diffuse light non such direction used to display (deeper angle than approximately vertically and horizontally with ± 60 degrees) of the liquid crystal display device, use of light inefficient, and a problem such as the problem of the decrease in contrast occurs.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、強い拡散性を有する拡散板を使用することなく、高輝度、適切な視野角、高コントラスト等を実現するために、光源からの出射光の拡散角度の制御及び出射光の利用効率の向上が可能な光学シート及びバックライト、並びに液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, without using a diffusing plate having high diffusivity, high brightness, suitable viewing angles, in order to realize a high contrast, etc., emitted from a light source Shako diffusion angle of the control and possible optical sheet and a backlight improve the utilization efficiency of the emitted light, as well as an object to provide a liquid crystal display device.

本発明はかかる課題を解決するものであり、請求項1に記載の発明は、所定のピッチで凸状に形成されたレンズを複数個配置してなるレンズ面と平坦面とを有する光透過性部材であって、前記平坦面には前記レンズの非集光面を含む領域に光反射部と該光反射部以外の領域に光透過部とを設けてなることを特徴とする光学シートである。 The present invention has been made to solve the above problems, the invention according to claim 1, the light transmissive having a lens surface and the flat surface formed by arranging a plurality of lenses formed in a convex shape at a predetermined pitch a member, said flat surface is an optical sheet characterized by comprising providing a light transmitting portion in a region other than the light reflection portion and a light reflecting portion in a region including the non-focus plane of the lens .

請求項2に記載の発明は、所定のピッチで形成された凸状のシリンドリカルレンズが複数個平行に配列されてなるレンチキュラーレンズ面と平坦面とを有する光透過性部材であって、前記平坦面には前記シリンドリカルレンズの非集光面を含む領域に長手方向のストライプ状の光反射部と、該光反射部以外の領域に光透過部とを設けてなることを特徴とする光学シートである。 Invention of claim 2, a light transmitting member having a lenticular lens surface and the flat surface in which a predetermined convex cylindrical lenses which are formed at a pitch is formed by a plurality arranged parallel to the flat surface is an optical sheet which is characterized by comprising a longitudinal direction of the stripe-shaped light reflecting portion, in a region other than the light reflection portion and a light transmitting portion provided in a region including the non-focus plane of the cylindrical lens in the .

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の光学シートにおいて、前記レンチキュラーレンズのシリンドリカルレンズを複数個平行に配列した組が間隔をおいて複数組配列されてなることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, in the optical sheet according to claim 2, set in which a plurality arranged parallel to the cylindrical lenses of the lenticular lens is characterized by comprising a plurality of sets arranged at intervals.

請求項4に記載の発明は、所定のピッチで形成された凸状のシリンドリカルレンズが長手方向に同一平面上で交差するようにそれぞれ縦横方向に複数個平行に配列されてなるクロスレンチキュラーレンズ面と平坦面とを有する光透過部材であって、前記平坦面には前記シリンドリカルレンズの非集光面を含む領域に光反射部と、該光反射部以外の領域に光透過部とを設けてなることを特徴とする光学シートである。 The invention according to claim 4, a cross-lenticular lens surface given convex cylindrical lenses which are formed at a pitch is formed by a plurality arranged parallel to each vertical and horizontal directions so as to intersect on the same plane in the longitudinal direction an optical transmitting member having a flat surface, formed by providing a light transmitting portion and the light reflecting portion, in a region other than the light reflection portion in a region including the non-focus plane of the cylindrical lenses on the flat surface it is an optical sheet according to claim.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の光学シートにおいて、前記クロスレンチキュラーレンズの同一平面上で交差する縦横方向のいずれか一方のシリンドリカルレンズを複数個平行に配列した組が間隔をおいて複数組配列されてなることを特徴とする。 The invention according to claim 5, in the optical sheet according to claim 4, the cross lenticular lens plurality arranged parallel to the pairs of one of the cylindrical lenses of the vertical and horizontal direction intersecting on the same plane spacing characterized by comprising been Oite plurality of sets sequence.

請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載の光学シートにおいて、前記クロスレンチキュラーレンズの同一平面上で交差する縦横方向のいずれか一方のシリンドリカルレンズ径が他方のシリンドリカルレンズ径よりも大きいことを特徴とする。 The invention according to claim 6, in the optical sheet according to claim 4 or 5, than the one of the cylindrical lens diameter and the other cylindrical lens diameter of the vertical and horizontal directions which intersect in the same plane of the cross lenticular lens and wherein the large.

請求項7に記載の発明は、請求項4乃至6に記載の光学シートにおいて、前記クロスレンチキュラーレンズの前記シリンドリカルレンズが縦横方向に交差する領域に前記光透過部が含まれることを特徴とする。 The invention according to claim 7, in the optical sheet according to claim 4 to 6, characterized in that the cylindrical lens of the cross lenticular lens includes the light transmitting portion in a region intersecting the vertical and horizontal directions.

請求項8に記載の発明は、微細な凸状のマイクロレンズを複数個有するマイクロレンズアレイと平坦面とを有する光透過性部材であって、前記平坦面には前記マイクロレンズの非集光面を含む領域に光反射部と、該光反射部以外の領域に光透過部とを設けてなることを特徴とする光学シートである。 Invention of claim 8, a light transmitting member having a microlens array and the flat surface having a plurality of fine convex microlenses, wherein the flat surface non-condensing surfaces of the microlenses and a light reflecting portion in a region including an optical sheet characterized by comprising providing a light transmitting portion in a region other than the light reflecting portion.

請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8に記載の光学シートにおいて、前記光透過性部材は、光透過性基材上にレンズ部を形成したことを特徴とする。 The invention according to claim 9, in the optical sheet according to claim 1 to 8, wherein the light-transmitting member is characterized by forming the lens portion on the light transmitting substrate.

請求項10に記載の発明は、請求項1乃至8に記載の光学シートにおいて、前記光透過部が前記光反射部の開口であることを特徴とする。 The invention of claim 10 is an optical sheet according to claims 1 to 8, wherein the light transmitting section is an opening of the light reflecting portion.

請求項11に記載の発明は、請求項1乃至8に記載の光学シートにおいて、前記光反射部と前記平坦面との間に蒸着部を設けてなることを特徴とする。 The invention of claim 11 is an optical sheet according to claims 1 to 8, characterized by comprising providing a deposition unit between the flat surface and the light reflecting portion.

請求項12に記載の発明は、請求項1乃至8に記載の光学シートにおいて、前記反射部が平坦面より光透過性部材の内側に位置してなることを特徴とする。 The invention of claim 12 is an optical sheet according to claims 1 to 8, wherein the reflecting portion is positioned inside of the light transmitting member from the flat surface.

請求項13に記載の発明は、請求項1乃至8に記載の光学シートにおいて、前記光反射部及び前記光反射部を含む光透過性部材に保護層を形成してなることを特徴とする。 The invention of claim 13 is an optical sheet according to claims 1 to 8, characterized in that by forming a protective layer on the light transmitting member containing the light reflective portion and the light reflecting portion.

請求項14に記載の発明は、請求項1乃至8に記載の光学シートにおいて、前記保護層が紫外線吸収作用を有することを特徴とする。 The invention of claim 14 is an optical sheet according to claims 1 to 8, wherein the protective layer has an ultraviolet absorbing action.

請求項15に記載の発明は、請求項1乃至8に記載の光学シートにおいて、前記保護層に蛍光性物質を有することを特徴とする。 The invention of claim 15 is an optical sheet according to claims 1 to 8, characterized by having a fluorescent substance on the protective layer.

請求項16に記載の発明は、請求項1乃至15に記載の光学シートに可撓性の無い樹脂シートを積層してなることを特徴とする光学シートである。 The invention of claim 16 is an optical sheet, characterized in that formed by laminating a free resin sheet of flexible optical sheet according to claim 1 to 15.

請求項17に記載の発明は、請求項16に記載の光学シートにおいて、前記樹脂シートにフィラーを混入してなることを特徴とする。 The invention of claim 17 is an optical sheet according to claim 16, characterized by comprising mixing a filler to the resin sheet.

請求項18に記載の発明は、請求項16に記載の光学シートにおいて、前記樹脂シートが多層からなり、その全層又は一部の層にフィラーを混入してなることを特徴とする。 The invention of claim 18 is an optical sheet according to claim 16, wherein the resin sheet is a multilayer, characterized by comprising mixing a filler to the entire layer or a portion of the layer.

請求項19に記載の発明は、請求項16乃至18に記載の光学シートにおいて、前記樹脂シートが多層からなり、その全層又は一部の層の表面をマット処理してなることを特徴とする。 The invention of claim 19 is an optical sheet according to claim 16 or 18, wherein the resin sheet is a multilayer, and characterized by being matted surface of all the layers or some of the layers .

請求項20に記載の発明は、1つ又は複数個の線状光源装置と、所定のピッチで凸状に形成されたレンズを複数個配置してなるレンズ面と平坦面を有し、かつ該平坦面には前記レンズの非集光面を含む領域に反射部と該反射部以外の領域に光透過部とを設けてなる光学シートと、を重ね合わせてなり、前記線状光源装置からの照射光が前記光透過部を通して出射されることを特徴とするバックライトである。 Invention according to claim 20, comprising one or a plurality of linear light source device, the lens surface and the flat surface formed by arranging a plurality of lenses formed in a convex shape at a predetermined pitch, and said be in the flat surface superimposed, an optical sheet formed by providing a light transmitting portion in a region other than the reflective portion and the reflection portion in a region including the non-focus plane of the lens, from the linear light source device a backlight, wherein the irradiation light is emitted through the light transmitting portion.

請求項21に記載の発明は、請求項20に記載のバックライトにおいて、前記光学シートが請求項2乃至19に記載の光学シートであることを特徴とする。 The invention according to claim 21, in the backlight according to claim 20, wherein the optical sheet is an optical sheet according to claims 2 to 19.

請求項22に記載の発明は、請求項20又は21に記載のバックライトにおいて、前記線状光源装置の線状光源と前記光学シートの長手方向に形成されたシリンドリカルレンズとが平行又は角度を有することを特徴とする。 The invention according to claim 22, in the backlight according to claim 20 or 21, having a linear light source and the cylindrical lens and the parallel or angle formed in the longitudinal direction of the optical sheet of the linear light source device it is characterized in.

請求項23に記載の発明は、1つ又は複数個の線状光源装置と、所定のピッチで凸状に形成されたレンズを複数個有するレンズ面と平坦面を有し、かつ該平坦面には前記レンズの非集光面を含む領域に反射部と該反射部以外の領域に光透過部とを設けてなる光学シートと、液晶パネルと、カラーフィルターとを重ね合わせてなり、前記線状光源装置からの照射光が前記光透過部を通して前記液晶パネルに向けて出射されることを特徴とする液晶表示装置である。 The invention of claim 23 includes one or more linear light source device having a lens surface and the flat surface having a plurality of lenses formed in a convex shape at a predetermined pitch, and on the flat surface will be the superposition optical sheet formed by providing a light transmitting portion in a region other than the reflection portion in a region including the non-condensing surface and said reflecting portion of said lens, a liquid crystal panel and a color filter, said linear a liquid crystal display device characterized by light irradiated from the light source device is emitted toward the liquid crystal panel through the light transmitting portion.

請求項24に記載の発明は、請求項23に記載の液晶表示装置において、前記光学シートが請求項2乃至19に記載の光学シートであることを特徴とする。 The invention of claim 24 is the liquid crystal display device according to claim 23, wherein the optical sheet is an optical sheet according to claims 2 to 19.

請求項25に記載の発明は、請求項23又は24に記載の液晶表示装置において、前記線状光源装置の線状光源と前記光学シートの長手方向に形成されたシリンドリカルレンズとが平行又は角度を有することを特徴とする。 The invention of claim 25 is the liquid crystal display device according to claim 23 or 24, a linear light source and the cylindrical lens and the parallel or angle formed in the longitudinal direction of the optical sheet of the linear light source device characterized in that it has.

本発明によれば、光学シートを構成するレンズシートのレンズの方向を線状光源の方向と略平行又は所定の角度に配置することで、光源からの出射光を各々のレンズで縮小結像することになり、細い光源像が光学シート上にレンズの本数と同じ数だけ並ぶことになるため、観察者側からは光源の直接像が見えなくなり、面状の光源、すなわち面光源とすることができる。 According to the present invention, by arranging the direction of the lens of the lens sheet of the optical sheet in a substantially parallel or at a predetermined angle with the direction of the linear light source, for reduction imaging light emitted from the light source in each of the lens It will be, for the thin light source image so that the lined by the same number as the number of lenses on the optical sheet, direct image of the light source is no longer visible from the observer side, a planar light source, i.e., be a surface light source it can. それにより、従来のような厚くて拡散性の強い拡散板を用いる必要もなくなり、光量の損失を抑えることができる。 It eliminates the need to use a strong diffusion plate diffusivity thicker as in the prior art, it is possible to suppress the loss of light quantity.

本発明の光学シートを用いるバックライト及び液晶表示装置においては、表示画像が明るい(高輝度)、消費電力を低減できる、同じ明るさで視野角が広がる(低視野角依存性)などの効果を奏する。 In the backlight and the liquid crystal display device using the optical sheet of the present invention, the display image is bright (high brightness), power consumption can be reduced, the effects such as the viewing angle is widened (low viewing angle dependency) at the same brightness unlikely to.

また、本発明では、光学シートを構成するレンズシートのレンズ間隔やレンズ、基材シート等を構成する樹脂の屈折率、光透過部(開口)の大きさを制御することにより、出射光の拡散角度が制御可能となり、画像表示に有効利用できる範囲にのみ出射光を拡散出射するため、光学シートを用いたバックライト及び液晶表示装置では、表示画像が明るい(高輝度)、コントラストが高い、消費電力を低減できる、さらに同じ明るさで視野角が広がる(低視野角依存性)とする効果を奏する。 In the present invention, a lens interval and a lens of the lens sheet of the optical sheet, the refractive index of the resin constituting the substrate sheet or the like, by controlling the size of the light transmitting portion (opening), the diffusion of the emitted light angle becomes controllable, for diffusing emitted light emitted only to the extent that can be effectively used for image display, the backlight and the liquid crystal display device using the optical sheet, the display image is bright (high brightness), a high contrast, consumption reduce power, wider viewing angle is widened at the same brightness an effect of (low viewing angle dependency).

さらに、本発明では、線状光源からの出射光のうち強度が最も強い、観察者に対して真直ぐ垂直に出射光は、その大部分がレンズシートの光透過部(開口)とレンズを直接に透過するため、従来の拡散板の繰り返し反射による光の損失を抑えることができ、それにより光学シートを用いたバックライト及び液晶表示装置では、表示画像が明るい(高輝度)、消費電力を低減できる、同じ明るさで視野角が広がる(低視野角依存性)とする効果を奏する。 Furthermore, in the present invention, the strongest intensity of the light emitted from the linear light source, the emitted light straight perpendicularly to the viewer, the majority of light transmitting portion of the lens sheet (aperture) and lens directly for transmitting, it is possible to suppress the loss of light due to multiple reflections of the conventional diffusion plate, whereby the backlight and the liquid crystal display device using the optical sheet, the display image is bright (high brightness), power consumption can be reduced , the viewing angle is widened at the same brightness an effect of (low viewing angle dependency).

本発明において、光学シートの光反射部を蒸着部との2層構成とすることにより、光透過部(開口部)以外の領域における光学シート内の光の反射率が高まるため、光量損失を抑えることができ、それにより光学シートを用いたバックライト及び液晶表示装置では、表示画像が明るい(高輝度)、消費電力を低減できる、同じ明るさで視野角が広がる(低視野角依存性)とする効果を奏する。 In the present invention, by a light reflecting portion of the optical sheet and the two-layer structure of a deposition unit, the light reflectance of the optical sheet in a region other than the light transmitting portion (opening portion) is increased to suppress the light loss it can, thereby the backlight and the liquid crystal display device using the optical sheet, the display image is bright (high brightness), power consumption can be reduced, the viewing angle is widened at the same brightness (low viewing angle dependency) the effect to be.

本発明において、光学シートの光反射部を含む光透過性部材に保護層を設けることにより、光学シートの耐擦性を向上し、バックライト製造工程における光学シートの損傷などの不良発生を減らし収率を上げコストを低くする効果を奏する。 In the present invention, by providing a protective layer on the light transmitting member containing a light reflecting portion of the optical sheet, to improve the abrasion resistance of the optical sheet, reduce the occurrence of defects such as damage of the optical sheet in the backlight manufacturing process yield the effect of lowering the cost increase rates.

本発明において、光学シートの保護層に紫外線吸収剤を含有させることにより、光源からの紫外光を減少させ、本発明の光学シートの耐光性を上げることで、観察者を保護するとともに、光学シートを用いたバックライト及び液晶表示装置の製品寿命が長期となる効果を奏する。 In the present invention, by containing the ultraviolet absorber in the protective layer of the optical sheet, the ultraviolet light from the light source is reduced, increasing the light resistance of the optical sheet of the present invention, to protect the observer, the optical sheet product life of the backlight and the liquid crystal display device using the an effect of the long-term.

本発明において、光学シートの保護層に蛍光性物質を含有させることにより、光源である冷陰極管からの出射光に含まれる紫外線を可視光に変換することが可能となり、光源からの出射光を増加させることなく、光量を有効に利用することができるため、表示画像が明るい(高輝度)、消費電力の低減できるとする効果を奏する。 In the present invention, by containing a fluorescent substance in the protective layer of the optical sheet, the ultraviolet rays contained in the light emitted from the cold cathode tube as a light source it is possible to convert to visible light, the light emitted from the light source without increasing, it is possible to effectively utilize the light amount, an effect that the display image bright (high brightness), can be reduced in power consumption.

本発明の実施の形態について説明する。 Of embodiments of the present invention.

図1は本発明の光学シート1の一構成例を示す概略断面図である。 Figure 1 is a schematic sectional view showing a configuration example of the optical sheet 1 of the present invention. また図15は本発明のバックライト50の一構成例を示す概略断面図であり、図16は本発明の液晶表示装置60の一構成例を示す概略断面図である。 The Figure 15 is a schematic sectional view showing a configuration example of the backlight 50 of the present invention, FIG 16 is a schematic sectional view showing a configuration example of a liquid crystal display device 60 of the present invention.

光学シート1は、バックライト50及びバックライト50を面光源として組み込む液晶表示装置60において、線状光源48からの出射光を拡散させ、出射光が面状に出射するように出射光の拡散角度の制御可能で、画像表示に有効に利用できる範囲にのみ出射光を拡散出射させることができるものである。 The optical sheet 1, the liquid crystal display device 60 incorporating the backlight 50 and the backlight 50 as a surface light source to diffuse light emitted from the linear light source 48, the diffusion angle of the emitted light so that the emitted light is emitted in a plane controllable, the one in which only the output light in a range which can be effectively used in image display can be diffused emission.

光学シート1の構成は、所定のピッチで凸状に形成されたレンズ2の複数個を連続して配置したレンズ面3と平坦面4とを有する光透過性部材7であって、平坦面4にはレンズ2の非集光面を含む領域に光反射部5と光反射部5以外の領域に光透過部6とを設けたものである。 Configuration of the optical sheet 1 is a light transmitting member 7 having the lens surface 3 and the flat surface 4 of a plurality of convex which is formed in the lens 2 disposed in succession at a predetermined pitch, the flat surface 4 in is provided with a light transmitting portion 6 in a region other than the light reflecting portion 5 and the light reflecting portion 5 in a region including the non-focus plane of the lens 2. 図15又は図16に示される線状光源48から光学シート1に向けて出射された光は、平坦部4において、光反射部5で反射する光と、光透過部6を透過する光に分けられる。 The light emitted toward the optical sheet 1 from the linear light source 48 shown in FIG. 15 or FIG. 16, in the flat portion 4, and the light reflected by the light reflecting portion 5 is divided into the light transmitted through the light transmitting portion 6 It is. 光反射部5で反射した光は、筐体9内面の反射層10において反射され、再度、光反射部5又は光透過部6に向かう。 Light reflected by the light reflecting portion 5 is reflected in the reflective layer 10 of the casing 9 inside surface, again, toward the light reflecting portion 5 or the light transmitting portion 6. 一方、光透過部6を透過した光は、レンズ2に入射し、レンズの集光作用により出射角度が制御されて、バックライト50から出射し、液晶パネルに入射する。 Meanwhile, the light transmitted through the light transmitting portion 6 is incident on the lens 2, the exit angle by the condensing action of the lens is controlled, and emitted from the backlight 50 is incident on the liquid crystal panel.

このとき、レンズ2により光源からの出射光が直接各々のレンズ2で縮小結像することになり、細い光源像が光学シート1上にレンズ2の本数と同じ数だけ並ぶことになり、光源の直接像が映ることがなくなり、光学シート1は、一様に光が出射しているような面状の光源となる。 At this time, light emitted from the light source is to reduction imaging direct each lens 2 by the lens 2, the thin light source image will be arranged by the same number as the number of the lens 2 on the optical sheet 1, the light source prevents the direct image is reflected, the optical sheet 1 is uniformly a planar light source such as light is emitted. これにより従来の厚く拡散性の強い拡散板を用いなくてもよく、光量の損失を抑えることができる。 Thus it is not necessary using conventional thick diffusible strong diffusion plate, it is possible to suppress the loss of light quantity.

光透過性部材7は、光透過性を有し、好ましくは屈折率1.4〜1.7程度であるポリメタアクリル酸メチル,ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステルの単独若しくは共重合体,ポリエチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル,ポリカーボネート,ポリスチレン等の樹脂、ガラス、セラミックス等の材料からなる。 Light transmitting member 7 has an optical transparency, preferably polymethyl methacrylate is about the refractive index 1.4 to 1.7 are single acrylate or methacrylate esters of polymethyl acrylate or copolymer, polyethylene terephthalate, polyesters such as polybutylene terephthalate, polycarbonate, made of a material of the resin, glass, ceramics such as polystyrene. 光透過性部材7の厚さは、50〜500μm程度であり、レンズ2のピッチは用途に応じて適宜選択されるが、20〜1000μm程度である。 The thickness of the light transmitting member 7 is about 50 to 500 [mu] m, the pitch of the lens 2 is properly determined depending on the application, is about 20 to 1000 .mu.m. レンズ面3を含め光透過性部材7の形成方法は、熱可塑性樹脂を押出し成型又は熱プレス成型、さらには射出成型等がある。 Method of forming a lens surface 3 including light transmitting member 7, the thermoplastic resin to extrusion molding or hot press molding, and further has an injection molding or the like.

図2は、本発明の光学シート1の他の構成例を示す概略断面図である。 Figure 2 is a schematic sectional view showing another configuration example of the optical sheet 1 of the present invention. 基材シート8にレンズ2を形成する構成であり、紫外線硬化性樹脂又は電子線硬化性樹脂を基材シート8に塗布し、レンズ形状の型を形成したロールエンボス版によるエンボス加工を行った後、紫外線又は電子線を照射し樹脂を硬化させ、レンズ2を形成する。 A structure forming the lens 2 to the base sheet 8, an ultraviolet curable resin or electron beam curable resin is applied to the base sheet 8, after embossing with a roll embossing plate forming a mold of a lens shape , it was irradiated with ultraviolet light or electron beam to cure the resin, forming the lens 2. 基材シート8の厚さは、30〜300μm程度であり、レンズ2の高さは5〜200μm程度であり、レンズ2のピッチは用途に応じて適宜選択されるが、20〜1000μm程度である。 The thickness of the substrate sheet 8 is about 30 to 300 [mu] m, the height of the lens 2 is about 5 to 200 [mu] m, the pitch of the lens 2 is properly determined according to the application, is about 20~1000μm .

レンズ2の種類としては、図3に示す半円柱状のシリンドリカルレンズであるレンチキュラーレンズアレイ11や図4に示す半円柱状のシリンドリカルレンズを交差させたクロスレンチキュラーレンズアレイ12、図5に示す球面又は非球面、縦横方向にそれぞれ異なる曲率、或いは非球面のトーリック形状などである、凸状の単位レンズとして多数個をシート面上に配置してなるマイクロレンズアレイ13がある。 The type of lens 2, the spherical shown in cross lenticular lens array 12, Figure 5 crossed the semicylindrical cylindrical lens shown in lenticular lens array 11 and FIG. 4 is a semi-columnar cylindrical lens shown in FIG. 3 or aspherical, different curvatures in the horizontal and vertical directions, or the like aspheric toric shape, there is a micro-lens array 13 to a large number as convex unit lenses formed by arranging on the sheet surface.

さらには、図6に示すシリンドリカルレンズを複数個平行に配列した組が間隔をおいて複数組配列されたレンチキュラーレンズアレイ14、図7(a)に示すクロスレンチキュラーレンズの同一平面上で交差する縦横方向のいずれか一方のシリンドリカルレンズを複数個平行に配列した組が間隔をおいて複数組配列されたクロスレンチキュラーレンズアレイ15、図7(b)及び(c)に示すクロスレンチキュラーレンズの同一平面上で交差する縦横方向のいずれか一方のシリンドリカルレンズ径が他方のシリンドリカルレンズ径よりも大きくしてなるクロスレンチキュラーレンズアレイ16,17がある。 Furthermore, cross on the same plane of the cross lenticular lens shown in the lenticular lens array 14 set arrayed plurality parallel cylindrical lenses are a plurality of sets arranged at intervals shown in FIG. 6, FIGS. 7 (a) vertical and horizontal cross lenticular lens array 15 sets an array of one of the cylindrical lens in a direction plurality parallel are plural sets arranged at intervals, and FIG. 7 (b) and on the same plane of the cross lenticular lens shown in (c) in one of the cylindrical lens diameter intersecting vertical and horizontal directions is a cross-lenticular lens array 16, 17 made to be larger than the other cylindrical lens diameter.

線状光源48から出射した光は、開口部である光透過部6を通過し、レンズ2に入射する。 Light emitted from the linear light source 48 passes through the light transmitting portion 6 which is an opening, entering the lens 2. レンズ集光面を含む近傍からでた光は、レンズ2によってある一定の方向の光としてレンズ面3から出射する。 Light emitted from the vicinity including a lens converging surface is emitted from the lens surface 3 as a constant direction of light in the lens 2. それにより光透過部6(開口部)の大きさによって、レンズ面3から出射する光の方向を制御することができる。 Whereby the size of the light transmitting section 6 (opening), it is possible to control the direction of light emitted from the lens surface 3.

すなわち、光透過部6(開口部)の大きさを小さくするほど光源から出射する光の指向性は強くなり、逆に大きくすれば、指向性が低減し拡散度合いが強くなる。 In other words, directivity of light emitted from the light source the smaller the size of the light transmitting section 6 (opening) becomes stronger, if large conversely, the degree of diffusion reduces the directivity becomes strong. また、開口の形を変形させることにより、方向による拡散性の制御が可能になる。 Moreover, by deforming the shape of the opening, it is possible to control the diffusion due to the direction. 例えば、水平方向に大きく垂直方向に小さな開口を用いれば、垂直方向に対して水平方向に広い観察領域を取ることができる。 For example, using a small opening in the large vertical direction in the horizontal direction, it is possible to take a wide observation area in the horizontal direction with respect to the vertical direction. 一般に液晶特性として上下方向の視域は小さいため、予めバックライトの特性を垂直方向に狭い視域とすることにより、より光の利用効率を高めることができる。 Generally since the vertical viewing zone as a liquid crystal characteristic small, by the characteristics of the previously backlight narrow viewing zone vertically, it is possible to enhance the utilization efficiency of more light. さらには、一つのレンズに対する開口の数を複数にすることによって、液晶パネルの観察領域を分割することも可能になる。 Further, by the number of apertures corresponding to one lens in the plurality, it becomes possible to divide the observation area of ​​the liquid crystal panel. このように様々な開口の形によって観察領域を自由に制御することができる。 Thus it is possible to freely control the viewing area by the shape of the various openings.

この光反射部5の形状は、レンズ2の形状や光学シートの用途に応じて要求される仕様に基づき、適宜決定される。 The shape of the light reflecting portion 5 on the basis of the specifications required in accordance with the shape of the optical sheet applications lens 2 is appropriately determined. 例えば図3のレンチキュラーレンズアレイ11である場合は、図8に示すようにシリンドリカルレンズの長手方向に平行なストライプ状に所定の領域に形成される。 If for example, a lenticular lens array 11 of Figure 3 is formed in a predetermined region in parallel stripes in the longitudinal direction of the cylindrical lenses as shown in FIG. また図4のクロスレンチキュラーレンズアレイである場合は、図9(a)に示すように、交差するシリンドリカルレンズ毎に、その長手方向に平行なストライプ状に設け、かつ交差する桝目形状に所定の領域に形成される。 Also when the cross lenticular lens array of FIG. 4, as shown in FIG. 9 (a), each cylindrical lens intersecting, predetermined regions meshes shape whose longitudinal direction is provided in parallel stripes, and intersect It is formed on. なお、これらに限定されるものではなく、レンズ2の非集光面を含む領域に光反射部6を設ければよく、図9(a)の他例として、図9(b)に示す形状とすることができる。 It is not intended to be limited to a region including a non-converging surface of the lens 2 may be provided a light reflecting portion 6, as another example of FIG. 9 (a), the shape shown in FIG. 9 (b) it can be.

光反射部5は、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛などの微粒子を樹脂に混合したものを塗布法又は印刷法、転写法等により白色反射層を形成することでできる。 Light reflecting portion 5 may by forming titanium dioxide, barium sulfate, coating or printing method which fine particles of zinc oxide were mixed in a resin, a white reflective layer by a transfer method or the like. また、銀色であるAl、Agなどの金属の蒸着、誘電性多層膜などにより形成することもできる。 It is also possible to form Al is silver, deposition of a metal such as Ag, or the like multi-layer dielectric.

また、無色から白色、或いは白色に近い色に発色する有機発色材料を用いることも可能である。 It is also possible to use an organic coloring material for color from colorless white, or a color close to white.

光反射部5は図1に示すように平坦面4上に配置しても、また図10(a)、(b)に示すように光透過性部材7の内側或いは内部にあるように配置することができる。 Even if the light reflecting portion 5 is placed on the flat surface 4, as shown in FIG. 1, also FIG. 10 (a), arranged such that the inside inner or light transmitting member 7, as shown in (b) be able to.

また、図11に示すように、光源からの出射光が光反射部6を通り抜けることの防止と光反射部6と光学シート内における光の反射率を高めることを目的として、光反射部6の裏面、すなわち光反射部6と平坦面4との間にAl、Agなどの金属からなる蒸着部18を設けることもできる。 Further, as shown in FIG. 11, the light emitted from the light source for the purpose of increasing the reflectance of light in the light reflecting portion 6 to pass through it preventing the light reflection portion 6 and the optical sheet, the light reflecting portion 6 backside, ie Al, also be provided a deposition portion 18 made of metal such as Ag between the flat surface 4 and the light reflecting portion 6. これにより、光量損失を抑えることができ、またバックライト及び液晶表示装置では、高輝度、低消費電力、同じ明るさで広視野角となる。 Thus, it is possible to suppress light loss and a backlight and a liquid crystal display device, a high luminance, low power consumption, wide viewing angle at the same brightness.

次に図12に示すように光反射層6を含む平坦面4上に保護層19を設けることも可能である。 Then the provision of the protective layer 19 on the flat surface 4 comprising a light reflective layer 6 as shown in FIG. 12 are also possible. 保護層19は光透過性を有し、耐摩耗性、耐溶剤性、耐熱性など物性的にも優れるものがよく、光学シート1の耐擦性を向上させ、バックライト製造工程における光学シート1表面の損傷などの不良発生を減らし収率を上げコストを低くできる。 A protective layer 19 is light transmitting, abrasion resistance, solvent resistance, good but also excellent heat resistance such as physical properties, to improve the abrasion resistance of the optical sheet 1, the optical sheet 1 in the backlight manufacturing process the cost increase the yield reduces the occurrence of defects such as surface damage can be reduced.

また、この保護層19に紫外線吸収作用を持たせることにより、光源からの紫外線を保護層19で吸収することにより、光学シート1を透過する紫外線を減少させ、光学シート1の耐光性が向上させ、観察者を保護すると共に、光学シート1を用いたバックライト及び液晶表示装置の製品寿命の長期間化が可能となる。 Further, by providing the ultraviolet absorbing effect in the protective layer 19, by absorbing ultraviolet rays from the light source with a protective layer 19 reduces the ultraviolet rays transmitted through the optical sheet 1, light resistance of the optical sheet 1 is improved protects the observer, long term of service life of the backlight and the liquid crystal display device using the optical sheet 1 is possible.

さらに、この保護層19に蛍光性物質を含有させた紫外線吸収作用を持たせることにより、光源の一つである冷陰極管からの出射光に含まれる紫外線を可視光に変換することが可能となり、光源からの出射光を増加させることなく、光量を有効に利用することができる。 Further, by providing the ultraviolet absorbing effect which contains a fluorescent substance in the protective layer 19, the ultraviolet rays contained in the light emitted from the cold cathode tube is a single light source it is possible to convert the visible light , without increasing the light emitted from the light source, it is possible to effectively utilize the light amount. これにより高輝度、低消費電力となる。 Thus high luminance, and low power consumption.

図13に示すように、この光学シート1に透明樹脂により構成される可撓性のない、又は少ない樹脂板20を積層することができる。 As shown in FIG. 13, it is possible to stack the inflexible composed of a transparent resin on the optical sheet 1, or less resin plate 20. この樹脂板20は薄い光学シート1を安定させる支持手段として用いることができる。 The resin plate 20 may be used as a support means for stabilizing the thin optical sheet 1. 或いはこの樹脂板20にフィラーを混入させ、光源から入射する光を散乱させることにより拡散手段として利用することも可能である。 Alternatively, the resin plate 20 by mixing filler, can also be used as a diffuser by scattering the light incident from the light source. 樹脂板20の厚さは250μm〜5mmであり、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。 The thickness of the resin plate 20 is 250Myuemu~5mm, polycarbonate, and polyethylene terephthalate.

この樹脂板20は、上記の厚さの範囲で2層以上の多層とすることができ、例えば3層の場合、図14(a)〜(c)に示すようにいずれかの樹脂層21〜23にフィラーを混入することができる。 The resin plate 20 may be a 2 or more layers in the thickness range described above, for example the case of a three-layer, FIG. 14 (a) ~ (c) any of the resin layer 21 to, as shown in it can be mixed with filler 23. またこの樹脂板20の最外層の一方又は両方、或いは多層の場合は中間にある層面のいずれかをマット(粗面化)しておくことも可能である。 The one or both of the outermost layer of the resin plate 20, or in the case of multi-layer it is also possible to have one of the layer plane in the middle matte (roughening).

図15は上記の光学シート1を用いた本発明のバックライト50、すなわち面光源装置の概略断面図である。 Figure 15 is a schematic cross-sectional view of the backlight 50, that is, the surface light source device of the present invention using the optical sheet 1 described above.

本発明のバックライト50は、内面に反射層10が設けられた筐体9に冷陰極管、熱陰極管、LEDなどの線状光源48が複数本(或いは1本)取り付けられ、その上面に拡散板24,上記の光学シート1が順次配設されている。 The backlight 50 of the present invention, the cold cathode tube in a housing 9 which reflective layer 10 is provided on the inner surface, hot cathode tube, the linear light source 48 such as an LED is a plurality of (or one) mounted on its upper surface diffusing plate 24, the optical sheet 1 described above are sequentially arranged.

また図16は上記の光学シート1を用いた液晶表示装置60の概略断面図であり、バックライト50の上部に、すなわち光学シート1の上部にそれぞれ透明基板である支持基板25、26と、その外側に偏光板27、28と、それらに挟まれた液晶層29からなる液晶パネル30が設けられている。 The Figure 16 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device 60 using the optical sheet 1 described above, the upper portion of the backlight 50, i.e. a supporting substrate 25, 26 are each transparent substrate on top of the optical sheet 1, the a polarizing plate 27 on the outside, the liquid crystal panel 30 is provided comprising a liquid crystal layer 29 sandwiched between them. 支持基板25、26は、アクティブマトリックス基板と対抗基板であり、アクティブマトリックス基板の液晶層29側には、マトリクス状に薄膜トランジスタ(TFT)と透明画素電極が設けられ、対抗基板の液晶層29側には、透明電極とカラーフィルタが設けられている。 Supporting substrate 25 and 26, a counter substrate and the active matrix substrate, the liquid crystal layer 29 side of the active matrix substrate, a thin film transistor (TFT) and the transparent pixel electrode is arranged in matrix, the liquid crystal layer 29 side of the counter substrate a transparent electrode and a color filter is provided.

線状光源48から出射した光は、拡散板24と光透過部5(開口部)を通過し、光反射部6に入射した光は、反射され拡散板24を通して筐体9内の反射層10に再入射し、再度反射され、光透過部5(開口部)を通過するまでその反射を繰り返し、再利用される。 The light emitted from the linear light source 48, the diffusion plate 24 and passes through the light transmitting portion 5 (the opening), the reflective layer 10 of the light incident on the light reflection portion 6, reflected casing 9 through the diffusion plate 24 and it reenters the is reflected again, so as to pass through a light transmitting section 5 (the opening) repeatedly reflected, is reused. この光学シート1を出射した光は、液晶パネル30に入射し、液晶パネル30を通して光の強度などが変調することによって観察者は画像を観察することになる。 Light emitted the optical sheet 1 is incident on the liquid crystal panel 30, such as the intensity of light through the liquid crystal panel 30 is the observer by modulation has to observe the image.
光透過部5(開口部)に対応したレンズ2を有するレンズ面3が配置される。 Lens surface 3 having a lens 2 that corresponds to the light transmitting portion 5 (the opening) is arranged. このときレンズ面3の焦点面より外側に光反射部5が位置するようにすることで、光透過部5(開口部)の大きさに従いレンズ部3から出射する光の拡散性を制御することが可能になる。 By light reflecting portion 5 on the outside of the focal plane of the lens surface 3 at this time is to be positioned, to control the diffusion of the light emitted from the lens unit 3 in accordance with the size of the light transmission section 5 (the opening) It becomes possible. 光透過部5(開口部)を通して液晶パネル30の液晶層29内で結像するようにレンズ面3及び光反射部6を配置した場合に液晶層29内で光が集光するため、レンズ面3のレンズ2の配置を液晶のピッチと合わせることにより液晶のブラックマトリクスによって失われる光のエネルギーを少なくすることができ、より効率的に光を利用することが可能になる。 Since the light is condensed in the liquid crystal layer 29 when the lens surfaces 3 and the light reflecting portion 6 so as to form an image in the liquid crystal layer 29 of the liquid crystal panel 30 through the light transmitting portion 5 (the opening) is arranged, the lens surface 3 of the arrangement of the lens 2 by combining the pitch of the liquid crystal can be reduced energy of light is lost by the liquid crystal of the black matrix, it is possible to use more efficiently the light.

本発明の光学シート1の一構成例を示す概略断面図である。 It is a schematic sectional view showing a configuration example of the optical sheet 1 of the present invention. 本発明の光学シート1の他の構成例を示す概略断面図である。 It is a schematic sectional view showing another configuration example of the optical sheet 1 of the present invention. レンズ2の一構成例を示す概略断面図である。 An example of the configuration of the lens 2 is a schematic sectional view showing a. レンズ2の一構成例を示す概略断面図である。 An example of the configuration of the lens 2 is a schematic sectional view showing a. レンズ2の一構成例を示す概略断面図である。 An example of the configuration of the lens 2 is a schematic sectional view showing a. レンズ2の一構成例を示す概略断面図である。 An example of the configuration of the lens 2 is a schematic sectional view showing a. (a)〜(c)はレンズ2の一構成例を示す概略断面図である。 (A) ~ (c) is a schematic sectional view showing a configuration example of a lens 2. 光反射部5の形状の一構成例を示す概略図である。 It is a schematic diagram illustrating a configuration example of a shape of the light reflecting portion 5. (a)及び(b)は光反射部5の形状の一構成例を示す概略図である。 (A) and (b) is a schematic diagram illustrating a configuration example of a shape of the light reflecting portion 5. (a)及び(b)は本発明の光学シート1の他の構成例を示す概略断面図である。 (A) and (b) is a schematic sectional view showing another configuration example of the optical sheet 1 of the present invention. 本発明の光学シート1の他の構成例を示す概略断面図である。 It is a schematic sectional view showing another configuration example of the optical sheet 1 of the present invention. 本発明の光学シート1の他の構成例を示す概略断面図である。 It is a schematic sectional view showing another configuration example of the optical sheet 1 of the present invention. 本発明の光学シート1の他の構成例を示す概略断面図である。 It is a schematic sectional view showing another configuration example of the optical sheet 1 of the present invention. (a)〜(c)は、本発明の光学シート1の他の構成例を示す概略断面図である。 (A) ~ (c) is a schematic sectional view showing another configuration example of the optical sheet 1 of the present invention. 本発明のバックライト50の一構成例を示す概略断面図である。 It is a schematic sectional view showing a configuration example of the backlight 50 of the present invention. 本発明の液晶表示装置60の一構成例を示す概略断面図である。 It is a schematic sectional view showing a configuration example of a liquid crystal display device 60 of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 光学シート2 レンズ3 レンズ面4 平坦面5 光反射部6 光透過部7 光透過性部材8 基材シート9 筐体10 反射層11、14 レンチキュラーレンズアレイ12、15、16、17 クロスレンチキュラーアレイ13 マイクロレンズアレイ18 蒸着部19 保護層20 樹脂板21、22,23 樹脂層24 拡散板25,26 支持基板27,28 偏光板29 液晶層30 液晶パネル48 線状光源50 バックライト60 液晶表示装置 1 optical sheet 2 lens 3 lens surface 4 flat surface 5 light reflection portion 6 the light transmitting unit 7 light transmitting member 8 base sheet 9 housing 10 reflective layer 11 and 14 the lenticular lens array 12,15,16,17 cross lenticular array 13 microlens array 18 deposition unit 19 protective layer 20 resin plate 21, 22, 23 resin layer 24 diffusion plate 25 supporting the substrate 27 polarizing plate 29 liquid crystal layer 30 liquid crystal panel 48 linear light source 50 backlight 60 liquid crystal display device

Claims (25)

  1. 所定のピッチで凸状に形成されたレンズを複数個配置してなるレンズ面と平坦面とを有する光透過性部材であって、前記平坦面には前記レンズの非集光面を含む領域に光反射部と該光反射部以外の領域に光透過部とを設けてなることを特徴とする光学シート。 A light-transmissive member having a lens surface and the flat surface of the lens formed in a convex shape formed by a plurality disposed at a predetermined pitch, said flat surface in a region including the non-focus plane of the lens the optical sheet characterized by comprising providing a light transmitting portion in a region other than the light reflection portion and a light reflecting portion.
  2. 所定のピッチで形成された凸状のシリンドリカルレンズが複数個平行に配列されてなるレンチキュラーレンズ面と平坦面とを有する光透過性部材であって、前記平坦面には前記シリンドリカルレンズの非集光面を含む領域に長手方向のストライプ状の光反射部と、該光反射部以外の領域に光透過部とを設けてなることを特徴とする光学シート。 A light-transmissive member having a predetermined lenticular lens surface and the flat surface of convex cylindrical lenses which are formed at a pitch is formed by a plurality parallel arrangement, wherein the flat surface non-condensing of the cylindrical lens an optical sheet to the longitudinal direction of the stripe-shaped light reflecting portion in a region including a surface, a region other than the light reflecting portion to become provided a light transmitting portion, wherein.
  3. 前記レンチキュラーレンズのシリンドリカルレンズを複数個平行に配列した組が間隔をおいて複数組配列されてなることを特徴とする請求項2に記載の光学シート。 The optical sheet of claim 2, set in which a plurality arranged parallel to the cylindrical lenses of the lenticular lens is characterized by comprising a plurality of sets arranged at intervals.
  4. 所定のピッチで形成された凸状のシリンドリカルレンズが長手方向に同一平面上で交差するようにそれぞれ縦横方向に複数個平行に配列されてなるクロスレンチキュラーレンズ面と平坦面とを有する光透過部材であって、前記平坦面には前記シリンドリカルレンズの非集光面を含む領域に光反射部と、該光反射部以外の領域に光透過部とを設けてなることを特徴とする光学シート。 A light transmitting member having a cross lenticular lens surface and the flat surface in which a predetermined convex cylindrical lenses which are formed at a pitch is formed by a plurality arranged parallel to each vertical and horizontal directions so as to intersect on the same plane in the longitudinal direction there, the optical sheet, wherein the flat surface characterized by comprising providing a light reflection portion in a region including the non-focus plane of the cylindrical lens, a region other than the light reflection portion and a light transmitting portion.
  5. 前記クロスレンチキュラーレンズの同一平面上で交差する縦横方向のいずれか一方のシリンドリカルレンズを複数個平行に配列した組が間隔をおいて複数組配列されてなることを特徴とする請求項4に記載の光学シート。 According to claim 4, wherein the cross-lenticular lens of a plurality arranged parallel to the pairs of one of the cylindrical lenses of the vertical and horizontal direction intersecting on the same plane formed by a plurality of sets arranged at intervals optical sheet.
  6. 前記クロスレンチキュラーレンズの同一平面上で交差する縦横方向のいずれか一方のシリンドリカルレンズ径が他方のシリンドリカルレンズ径よりも大きいことを特徴とする請求項4または5に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 4 or 5, wherein said that one of the cylindrical lens diameter of the vertical and horizontal directions which intersect in the same plane of the cross lenticular lens is larger than the other cylindrical lens diameter.
  7. 前記クロスレンチキュラーレンズの前記シリンドリカルレンズが縦横方向に交差する領域に前記光透過部が含まれることを特徴とする請求項4乃至6に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 4 to 6, characterized in that the cylindrical lens of the cross lenticular lens includes the light transmitting portion in a region intersecting the vertical and horizontal directions.
  8. 微細な凸状のマイクロレンズを複数個有するマイクロレンズアレイと平坦面とを有する光透過性部材であって、前記平坦面には前記マイクロレンズの非集光面を含む領域に光反射部と、該光反射部以外の領域に光透過部とを設けてなることを特徴とする光学シート。 A light-transmissive member having a microlens array and the flat surface having a plurality of fine convex microlens, and a light reflecting portion in a region above the flat surface including a non-converging surface of the microlenses, the optical sheet characterized by comprising providing a light transmitting portion in a region other than the light reflecting portion.
  9. 前記光透過性部材は、光透過性基材上にレンズ部を形成したことを特徴とする請求項1乃至8に記載の光学シート。 The light transmitting member is an optical sheet according to claim 1 to 8, characterized in that the formation of the lens portion on the light-transmitting substrate.
  10. 前記光透過部が前記光反射部の開口であることを特徴とする請求項1乃至8に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1 to 8, characterized in that the light transmitting section is an opening of the light reflecting portion.
  11. 前記光反射部と前記平坦面との間に蒸着部を設けてなることを特徴とする請求項1乃至 8に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1 to 8, characterized in that provided an evaporation portion between the light reflecting portion and the flat surface.
  12. 前記反射部が平坦面より光透過性部材の内側に位置してなることを特徴とする請求項1乃至8に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1 to 8, characterized in that the reflecting portion is positioned inside of the light transmitting member from the flat surface.
  13. 前記光反射部及び前記光反射部を含む光透過性部材に保護層を形成してなることを特徴とする請求項1乃至8に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1 to 8, characterized in that by forming a protective layer on the light transmitting member containing the light reflective portion and the light reflecting portion.
  14. 前記保護層が紫外線吸収作用を有することを特徴とする請求項1乃至8に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1 to 8, characterized in that the protective layer has an ultraviolet absorbing action.
  15. 前記保護層に蛍光性物質を有することを特徴とする請求項1乃至8に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1 to 8, characterized in that it has a fluorescent substance on the protective layer.
  16. 請求項1乃至15に記載の光学シートに可撓性の無い樹脂シートを積層してなることを特徴とする光学シート。 The optical sheet characterized by formed by laminating a flexible without the resin sheet to the optical sheet according to claim 1 to 15.
  17. 前記樹脂シートにフィラーを混入してなることを特徴とする請求項16に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 16, characterized by comprising mixing a filler to the resin sheet.
  18. 前記樹脂シートが多層からなり、その全層又は一部の層にフィラーを混入してなることを特徴とする請求項16に記載の光学シート。 Wherein the resin sheet is a multilayer, optical sheet according to claim 16, its full-thickness or characterized by being obtained by mixing a filler in a portion of the layer.
  19. 前記樹脂シートが多層からなり、その全層又は一部の層の表面をマット処理してなることを特徴とする請求項16乃至18に記載の光学シート。 Wherein the resin sheet is a multilayer optical sheet of claim 16 or 18, characterized by comprising the surface of the entire layer or a portion of the layer to matting treatment.
  20. 1つ又は複数個の線状光源装置と、 And one or a plurality of linear light source device,
    所定のピッチで凸状に形成されたレンズを複数個配置してなるレンズ面と平坦面を有し、かつ該平坦面には前記レンズの非集光面を含む領域に反射部と該反射部以外の領域に光透過部とを設けてなる光学シートと、 It has a lens surface and the flat surface of the lens formed in a convex shape formed by a plurality disposed at a predetermined pitch, and the reflection portion in a region including the non-focus plane of the lens on the flat surface and the reflective portion an optical sheet formed by providing a light transmitting portion in a region other than,
    を重ね合わせてなり、前記線状光源装置からの照射光が前記光透過部を通して出射されることを特徴とするバックライト。 The superposition becomes, the backlight irradiating light from the linear light source device is characterized in that it is emitted through the light transmitting portion.
  21. 前記光学シートが請求項2乃至19に記載の光学シートであることを特徴とする請求項20に記載のバックライト。 The backlight of claim 20, wherein the optical sheet is an optical sheet according to claims 2 to 19.
  22. 前記線状光源装置の線状光源と前記光学シートの長手方向に形成されたシリンドリカルレンズとが平行又は角度を有することを特徴とする請求項20又は21に記載のバックライト。 The backlight of claim 20 or 21, characterized in that it has a linear light source and the cylindrical lens and the parallel or angle formed in the longitudinal direction of the optical sheet of the linear light source device.
  23. 1つ又は複数個の線状光源装置と、 And one or a plurality of linear light source device,
    所定のピッチで凸状に形成されたレンズを複数個有するレンズ面と平坦面を有し、かつ該平坦面には前記レンズの非集光面を含む領域に反射部と該反射部以外の領域に光透過部とを設けてなる光学シートと、 It has a lens surface and the flat surface having a plurality of lenses formed in a convex shape at a predetermined pitch, and a region other than the reflective portion and the reflection portion in a region including the non-focus plane of the lens on the flat surface an optical sheet formed by providing a light transmitting portion,
    液晶パネルと、 And a liquid crystal panel,
    カラーフィルターとを 重ね合わせてなり、前記線状光源装置からの照射光が前記光透過部を通して前記液晶パネルに向けて出射されることを特徴とする液晶表示装置。 Become superimposed and color filter, a liquid crystal display device characterized by light irradiated from the linear light source device is emitted toward the liquid crystal panel through the light transmitting portion.
  24. 前記光学シートが請求項2乃至19に記載の光学シートであることを特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 23, wherein the optical sheet is an optical sheet according to claims 2 to 19.
  25. 前記線状光源装置の線状光源と前記光学シートの長手方向に形成されたシリンドリカルレンズとが平行又は角度を有することを特徴とする請求項23又は24に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 23 or 24, characterized in that it has a linear light source and the longitudinal direction is formed cylindrical lens and parallel or angular which the optical sheet of the linear light source device.
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