JP2007003852A - Diffusion sheet, method for manufacturing diffusion sheet, backlight device and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面光源からの光を拡散出射する拡散シートおよびその製造方法、ならびに当該拡散シートを備えたバックライト装置および液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a diffusion sheet that diffuses and emits light from a surface light source, a manufacturing method thereof, and a backlight device and a liquid crystal display device including the diffusion sheet.
液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)は、ブラウン管(CRT:Cathode Ray Tube)と比較して低消費電力、小型化、薄型化が可能であり、現在では携帯電話、デジタルカメラ等の小型機器から大型サイズの液晶テレビに至るまで、幅広く使用されている。 Liquid crystal displays (LCDs) can be reduced in power consumption, size, and thickness compared to cathode ray tubes (CRTs), and are now available from small devices such as mobile phones and digital cameras. Widely used in large-size LCD TVs.
液晶表示装置は、透過型、反射型等に分類されるが、特に透過型液晶表示装置は、液晶をガラス基板で挟んだ液晶パネルのほか、バックライトユニットを備えている。バックライトユニットには2つのタイプがあり、図10Aに示すように液晶パネル1の直下に複数の線状光源(冷陰極管等の蛍光管)2と反射板3を設けて画面全体を明るくする直下型バックライトユニット4と、図10Bに示すように液晶パネル1の横に光源2を置き、導光板5と反射シート6を併用するエッジライト型バックライトユニット7とがある。
The liquid crystal display device is classified into a transmission type, a reflection type, and the like. In particular, the transmission type liquid crystal display device includes a backlight unit in addition to a liquid crystal panel in which liquid crystal is sandwiched between glass substrates. There are two types of backlight units. As shown in FIG. 10A, a plurality of linear light sources (fluorescent tubes such as cold cathode tubes) 2 and a
そして、何れのバックライトユニット4,7にも、輝度ムラを低減するための拡散シート8と、液晶パネル1の正面輝度を向上させるための輝度向上フィルム10が用いられる場合があり(下記特許文献1参照)、これらにより液晶パネル1に対して背面側から均一に光を照射するバックライト装置9が構成されている。
In each of the
一般に、直下型バックライトユニットを備えた液晶表示装置では、光源近傍とそれ以外とでは光強度が異なるため、輝度ムラが発生しやすい。そこで、従来では、バックライトユニットと拡散シートとの間に乳白色の厚い拡散板を挿入することで、バックライト光を散乱出射させ、光強度の面内バラツキを最小にする手法をとっている。 In general, in a liquid crystal display device including a direct type backlight unit, luminance unevenness is likely to occur because the light intensity differs between the vicinity of the light source and the other portions. Therefore, conventionally, a method has been adopted in which a milky white thick diffusion plate is inserted between the backlight unit and the diffusion sheet so that the backlight light is scattered and emitted and the in-plane variation of the light intensity is minimized.
しかしながら、乳白色の厚みのある拡散板を使用することは、そこを通過する光の透過率を大幅に減少させることから、光の利用効率が悪く、ディスプレイの輝度低下を招くという問題がある。 However, the use of a milky white thick diffuser greatly reduces the transmittance of light passing therethrough, and thus has the problem that the light utilization efficiency is poor and the brightness of the display is reduced.
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、光の利用効率に優れ、輝度ムラ低減効果が高い拡散シート、拡散シートの製造方法、バックライト装置および液晶表示装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a diffusion sheet, a diffusion sheet manufacturing method, a backlight device, and a liquid crystal display device that are excellent in light utilization efficiency and have a high luminance unevenness reduction effect.
以上の課題を解決するに当たり、本発明の拡散シートは、透光性材料で形成され、面内において光の拡散度合が異なる複数の拡散層が分布形成されている。特に、複数の拡散層は、複数の第1の拡散層と、この第1の拡散層よりも光の拡散度合が小さい複数の第2の拡散層とを有している。 In solving the above problems, the diffusion sheet of the present invention is formed of a translucent material, and a plurality of diffusion layers having different light diffusion degrees are distributed in the plane. In particular, the plurality of diffusion layers include a plurality of first diffusion layers and a plurality of second diffusion layers having a light diffusion degree smaller than that of the first diffusion layers.
拡散層は、入射光を拡散出射することで輝度ムラを低減する機能を有する。そこで、光源の直上位置にあたる表面部位に第1の拡散層を、また、光源の非直上位置にあたる表面部位に第2の拡散層を分布形成する。その結果、光源近傍の部位では大きな拡散度合で光が出射するため輝度が低減され、光源から離れた部位では小さな拡散度合で光が出射するため輝度の低下が抑制される。これにより、光源位置に関係なく面内輝度の均一化が図られ、乳白色の厚い拡散板を必要とすることなく、面内の輝度ムラの低減効果を高めることが可能となる。 The diffusion layer has a function of reducing luminance unevenness by diffusing and emitting incident light. Therefore, the first diffusion layer is formed on the surface portion corresponding to the position directly above the light source, and the second diffusion layer is distributed on the surface portion corresponding to the position not directly above the light source. As a result, the luminance is reduced because light is emitted with a high degree of diffusion in a portion near the light source, and the luminance is suppressed from being lowered because light is emitted with a small degree of diffusion in a portion far from the light source. Thereby, the in-plane luminance is made uniform regardless of the light source position, and the effect of reducing the in-plane luminance unevenness can be enhanced without requiring a milky white thick diffuser.
各拡散層における光の拡散度合は、拡散層から出射する光の拡散角で調整することができる。即ち、本発明において、第1の拡散層における光の拡散角は、第2の拡散層における光の拡散角よりも大きい。ここで、「拡散角」とは、輝度がピーク輝度の半分に減衰する角(半値角)の2倍の角度(FWHM:Full Width Half Maximum)をいう。 The degree of light diffusion in each diffusion layer can be adjusted by the diffusion angle of light emitted from the diffusion layer. That is, in the present invention, the light diffusion angle in the first diffusion layer is larger than the light diffusion angle in the second diffusion layer. Here, the “diffusion angle” refers to an angle (FWHM: Full Width Half Maximum) that is twice the angle at which the luminance attenuates to half of the peak luminance (half-value angle).
また、本発明の拡散シートは、第1の拡散層よりも光の拡散度合が小さく、第2の拡散層よりも光の拡散度合が大きい第3の拡散層を更に形成することができる。これにより光の拡散角の面内における連続性を高めて、輝度ムラの低減効果を更に向上させることが可能となる。 In addition, the diffusion sheet of the present invention can further form a third diffusion layer having a light diffusion degree smaller than that of the first diffusion layer and a light diffusion degree larger than that of the second diffusion layer. As a result, it is possible to improve the continuity in the plane of the light diffusion angle and further improve the effect of reducing luminance unevenness.
拡散層の構成は特に限定されず、例えば、シート表面に形成したレンズ群で構成することができる。そして、このレンズ群の断面の曲率を領域毎に異ならせることで、各拡散層における拡散角を変化させることができる。レンズの形状は円形または楕円形等で形成することができる。 The configuration of the diffusion layer is not particularly limited, and for example, it can be configured by a lens group formed on the sheet surface. And the diffusion angle in each diffusion layer can be changed by varying the curvature of the cross section of this lens group for each region. The shape of the lens can be circular or elliptical.
第1,第2の拡散層は、光源の配置形態に対応して分布形成される。例えば直下型バックライトユニットの場合、光源が面内において規則性をもって配置されるので、第1,第2の拡散層もシート表面に周期的に形成される。例えば、光源が線状光源の場合、各光源は等間隔で一定方向に並置される。この場合、第1,第2の拡散層は、シート表面にそれぞれ交互にライン状に分布形成される。 The first and second diffusion layers are formed in a distribution corresponding to the arrangement form of the light sources. For example, in the case of a direct type backlight unit, since the light sources are regularly arranged in the plane, the first and second diffusion layers are also periodically formed on the sheet surface. For example, when the light source is a linear light source, the light sources are juxtaposed in a fixed direction at regular intervals. In this case, the first and second diffusion layers are alternately distributed and formed in a line shape on the sheet surface.
以上のように構成される本発明の拡散シートは、面光源の面内輝度分布を測定する工程と、面光源の面内輝度を一様化できる拡散度合を面内各領域で決定する工程と、拡散シートの表面に上記領域毎に拡散度合が異なる複数の拡散層を形成する工程とを経て、製造することができる。 The diffusion sheet of the present invention configured as described above includes a step of measuring an in-plane luminance distribution of a surface light source, a step of determining a diffusion degree that can equalize the in-plane luminance of the surface light source in each in-plane region, And a step of forming a plurality of diffusion layers having different diffusion degrees for each region on the surface of the diffusion sheet.
また、本発明のバックライト装置は、複数の光源と、これら複数の光源の上に配置された拡散シートとを備えたバックライト装置において、拡散シートは、光源の直上位置に形成された第1の拡散層と、光源の非直上位置に形成された第2の拡散層とを有し、第1の拡散層は第2の拡散層よりも光の拡散度合が大きいことを特徴とする。 Further, the backlight device of the present invention is a backlight device including a plurality of light sources and a diffusion sheet disposed on the plurality of light sources, and the diffusion sheet is formed at a position immediately above the light source. And a second diffusion layer formed at a position directly above the light source, wherein the first diffusion layer has a light diffusion degree greater than that of the second diffusion layer.
さらに、本発明の液晶表示装置は、複数の光源と、これら複数の光源の上に配置された拡散シートと、この拡散シートの上方に配置された液晶パネルとを備えた液晶表示装置において、拡散シートは、光源の直上位置に形成された第1の拡散層と、光源の非直上位置に形成された第2の拡散層とを有し、第1の拡散層は第2の拡散層よりも光の拡散度合が大きいことを特徴とする。 Furthermore, the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device comprising a plurality of light sources, a diffusion sheet disposed on the plurality of light sources, and a liquid crystal panel disposed above the diffusion sheet. The sheet has a first diffusion layer formed at a position directly above the light source and a second diffusion layer formed at a position not directly above the light source, and the first diffusion layer is more than the second diffusion layer. It is characterized by a high degree of light diffusion.
以上述べたように、本発明によれば、光源位置に関係なく面内輝度の均一化が図られ、乳白色の厚い拡散板を必要とすることなく、面内の輝度ムラの低減効果を高めることが可能となる。また、厚い拡散板が不要となるので、光の利用効率を高めて面内輝度の上昇を図ることができるとともに、バックライト装置および液晶表示装置の薄型化を図ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, the in-plane brightness can be made uniform regardless of the light source position, and the effect of reducing the in-plane brightness unevenness can be enhanced without requiring a milky white thick diffuser. Is possible. Further, since a thick diffuser is not required, it is possible to increase the in-plane luminance by increasing the light use efficiency, and to reduce the thickness of the backlight device and the liquid crystal display device.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態による液晶表示装置20の概略構成図である。本実施の形態の液晶表示装置20は、一対の偏光板11a,11bで挟まれた液晶パネル1と、バックライトユニット4と、プリズムシート10と、拡散シート18とを備えている。そして、バックライトユニット4、プリズムシート10および拡散シート18により、本発明のバックライト装置21が構成されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid
バックライトユニット4は、同一平面内において互いに平行に並置された複数本の線状光源2と、これら線状光源2からの光を液晶パネル1側へ向けて反射する反射板3とを含んだ構成の直下型で構成されている。線状光源2は、本実施の形態では冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)が用いられている。なお、図において、線状光源2の配列方向をX方向、線状光源2の延在方向(軸方向)をY方向、液晶パネル1の正面方向をZ方向としている。
The
プリズムシート10は、液晶パネル1に対向する表面側に、断面三角形状の溝(プリズム溝)12Aが連続して形成されたプリズム構造を有しており、バックライトユニット4から照射され拡散シート18を透過した光を集光する作用を行う。
The
次に、本発明に係る拡散シート18の構成について説明する。図2は、拡散シート18とバックライトユニット4との関係を模式的に示す側面図である。
Next, the configuration of the
拡散シート18は、シート基材18Sと、このシート基材18Sの光出射面に形成された、形状の異なる複数の微小レンズでなるレンズ層18Lとを備えている。レンズ層18Lは、バックライトユニット4からの光を液晶パネル1側へ向けて拡散出射する拡散層として構成されている。レンズ層18Lは、微小レンズの形状の違いによって、異なる光の拡散角(拡散度合)を有している。
The
シート基材18Sは光学的透明性のある材料、例えば、ポリエステル、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、ポリエチレン、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、シリコーン樹脂等で形成されている。
The
また、後述するように、拡散シート18をエネルギーを吸収して硬化する樹脂を用いて形成する場合には、紫外線硬化型アクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシ系樹脂、紫外線硬化型フッ素系樹脂、アモルファスフッ素樹脂等のほか、熱硬化型のエポキシ系樹脂やイソシアネート系樹脂など、屈折率が1.3〜1.6程度の透明樹脂を用いることができる。
As will be described later, when the
レンズ層18Lは、断面形状が異なる複数の微小レンズ群が分布形成されてなる。図2に示したように、バックライトユニット4の直上(Z方向)に配置された拡散シート18は、そのレンズ層18Lが、光源2の直上位置では拡散角が大きく、線状光源2の非直上位置では拡散角が小さくなるように、線状光源2の配列方向(X方向)に関して周期的に各微小レンズの断面形状が変化している。
The
すなわち、線状光源2の直上位置にあたる部位には断面の曲率が大きい(曲率半径が小さい)複数の微小レンズでなる第1レンズ群L1が形成され、線状光源2の非直上位置にあたる部位には第1レンズ群L1よりも断面の曲率が小さい(曲率半径が大きい)複数の微小レンズでなる第2レンズ群L2が形成されている。
That is, a first lens group L1 composed of a plurality of microlenses having a large cross-sectional curvature (small curvature radius) is formed at a position directly above the
また、本実施の形態の拡散シート18は、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間に、第1レンズ群L1よりも曲率が小さく第2レンズ群L2よりも曲率が大きい第3レンズ群L3が形成されている。なお、この第3レンズ群L3は断面形状が一様な微小レンズで構成されていてもよいし、図示するように断面形状が異なる複数種類の微小レンズで構成されていてもよい。
Further, the
レンズ層18Lの構成を図3に模式的に示す。Aはレンズ層18Lの平面図、Bは要部断面図、Cは他の構成例を示す要部断面図である。
The configuration of the
レンズ層18Lは、微小レンズがシート基材18Sの表面上に敷き詰められて形成されている。レンズ層18Lを構成する各レンズ群L1〜L3の個々のレンズ形状は、楕円形状に形成されている。特に、面内X方向に関し、第2レンズ群L2よりも第3レンズ群L3の方が、また、第3レンズ群L3よりも第1レンズ群L1の方が(長径/短径)の大きさが大となるように形成されている。これにより、レンズ層18Lに、第1レンズ群L1、第3レンズ群L3および第2レンズ群L2の順に大きい光の拡散角をもたせることができる。
The
各レンズ群L1〜L3を構成する個々の微小レンズの大きさは特に限定されない。一例を挙げると、第1レンズ群L1を構成する微小レンズは、レンズ底面の楕円形状について長径が20μm以上200μm以下、(長径/短径)が3以上6以下とされている。 The size of the individual microlenses constituting each of the lens groups L1 to L3 is not particularly limited. As an example, the microlenses constituting the first lens unit L1 have a major axis of 20 μm or more and 200 μm or less and a major axis / minor axis of 3 or more and 6 or less with respect to the elliptical shape of the lens bottom surface.
各微小レンズは、シート基材18Sの表面に、レンズ形状の種類毎に複数ずつ一定の周期性をもって分布形成されている。本実施の形態では、バックライトユニット4の線状光源2の軸方向、配列間隔に対応して第1〜第3レンズ群L1〜L3がそれぞれライン状に分布形成されているとともに、線状光源2の延在方向に各微小レンズの長径方向が配向されている。
Each microlens is distributed and formed on the surface of the
レンズ層18Lを構成する個々の微小レンズは、図3Bに示したようにシート基材18Sに対して凸状に形成されているが、図3Cに示したように当該微小レンズはシート基材18Sに対して凹状に形成されてもよいし、これら凸状と凹状の複合であってもよい。
The individual microlenses constituting the
上記構成の拡散シート18は、例えば、転写ロールの回転に連動させて、バイトの切り込み量を連続的に変化させて当該転写ロール表面を研削し、転写ロールの円周方向と軸方向とで断面の曲率の異なる凹形状の微小レンズ型を複数形成する工程と、転写ロール表面にエネルギーを吸収して硬化する樹脂を塗布・充填する工程と、上記樹脂にエネルギーを付与して硬化させ微小レンズの群を形成する工程とを経て製造することができる。あるいは、凸形状の微小レンズ型を複数形成したプレス型を用いて、シート基材18Sをプレス加工する方法も適用可能である。
さらに、溶融した熱可塑性樹脂を直接転写ロールへ滴下して、冷却固化過程を経て微小レンズを形成する方法(いわゆる溶融押出し法)も用いることができる。
The
Furthermore, a method (so-called melt extrusion method) in which a molten thermoplastic resin is directly dropped onto a transfer roll and a microlens is formed through a cooling and solidification process can be used.
以上のように構成される本実施の形態の液晶表示装置20においては、バックライトユニット4から出射した光は、拡散シート18およびプリズムシート10を介して液晶パネル1へ入射し、液晶パネル1の正面側に画像光を形成する。なお、図において線状光源2や拡散シート18上のレンズ群、プリズムシート10のプリズム溝12A等は、理解容易のためやや誇張して示しており、大きさ等に相関関係はない。
In the liquid
上述のように、本実施の形態の拡散シート18は、面内において光の拡散度合が異なる複数の拡散層すなわちレンズ層18Lが形成されており、特に、線状光源2の直上位置にあたる部位に第1レンズ群L1が配置され、線状光源2の非直上位置にあたる部位に第2レンズ群L2が配置されているので、線状光源2の直上位置においては比較的広い拡散角で光が出射し、線状光源2の非直上位置では比較的狭い拡散角で光が出射する。
As described above, in the
これにより、線状光源2に近い領域では光が広範囲に拡散して輝度を低減させ、線状光源2から離れた領域では光が狭範囲に拡散して輝度を上昇させる。その結果、線状光源2の位置に対応する面内の光強度分布の一様化が図られ、輝度ムラを低減させることができる。また、拡散シート18のもつ透光性により、従来の乳白色で厚い拡散板に比べて、光の透過率を高められ、面内輝度の向上を図ることができる。
As a result, light diffuses over a wide area in the region close to the linear
特に本実施の形態では、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間に、これらの中間の拡散角でもって光を拡散させる第3レンズ群L3を介在させているので、各レンズ群L1〜L3の形成領域間でほぼ連続的に光の拡散角を変化させることが可能となる。これにより、輝度ムラの低減効果を更に一層高めることが可能となる。 In particular, in the present embodiment, since the third lens group L3 that diffuses the light with an intermediate diffusion angle is interposed between the first lens group L1 and the second lens group L2, each lens group. It becomes possible to change the diffusion angle of light almost continuously between the formation regions of L1 to L3. Thereby, it is possible to further enhance the effect of reducing luminance unevenness.
一方、以上のようにして拡散シート18から拡散出射された光は、プリズムシート10によって集光され液晶パネル1へ入射される。本実施の形態によれば、拡散シート18上のレンズ層18Lを構成する楕円形状の微小レンズがその長径方向をプリズム溝12Aに対して直交する方向に配向されているため、図4に示すように、微小レンズからの光軸Lに関してX方向の拡散角DxよりもY方向の拡散角Dyを小さくしてプリズムシート10へ光が入射される。これにより、プリズムシート10による集光作用が高められ、面内輝度の向上を図ることができる。
On the other hand, the light diffused and emitted from the
以上のように、本実施の形態によれば、バックライトユニット4の線状光源2の位置に関連して発生する面内の輝度ムラを大幅に改善することができる。また、乳白色の厚い拡散板が不要となるので、面内輝度の向上を図ることができるとともに、バックライト装置21および液晶表示装置20の薄型化に貢献することができる。
As described above, according to the present embodiment, in-plane luminance unevenness that occurs in relation to the position of the linear
次に、本発明に係る拡散シートの製造方法、特に、レンズ層を構成する個々のレンズ群の光学設計手法について説明する。 Next, a method for manufacturing a diffusion sheet according to the present invention, particularly an optical design method for individual lens groups constituting the lens layer will be described.
本発明に係る拡散シートの製造方法は、面光源の面内輝度分布を測定する工程と、面光源の面内輝度を一様化できる拡散度合を面内各領域で決定する工程と、拡散シートの表面に面内各領域毎に拡散度合が異なる複数の拡散層を形成する工程とを有する。 The method of manufacturing a diffusion sheet according to the present invention includes a step of measuring an in-plane luminance distribution of a surface light source, a step of determining a diffusion degree that can equalize the in-plane luminance of the surface light source in each in-plane region, and a diffusion sheet Forming a plurality of diffusion layers having different diffusion degrees for each in-plane region.
面光源は、上述した構成の直下型バックライトユニット4が該当するが、エッジライト型のバックライトユニットでもよい。この面光源の面内輝度分布は、光源の大きさ、配置本数、配列間隔、発光強度等に大きく関連する。光源はCCFL等の線状光源2だけでなく、LED(Light Emitting Diode)等の点光源も該当する。
The surface light source corresponds to the direct
次に、面光源の面内輝度分布に基づいて、当該輝度分布を改善し輝度の一様化が図れる光の拡散度合を各領域毎に決定する。具体的に、光源の直上位置と非直上位置とでは光の強度が極端に異なるので、光源の直上位置では拡散度合を大きくして輝度を低減させ、光源の非直上位置では拡散度合を小さくして輝度の低下を抑制する。これらの拡散度合の設定を面内各領域毎に決定する。なお、拡散度合の決定は、コンピュータを用いたシミュレーション等を活用することができる。 Next, based on the in-plane luminance distribution of the surface light source, the degree of light diffusion that can improve the luminance distribution and make the luminance uniform is determined for each region. Specifically, the light intensity is extremely different between the position just above the light source and the position just above the light source, so the diffusion degree is increased to reduce the brightness at the position directly above the light source, and the diffusion degree is decreased at the position directly above the light source. Suppresses a decrease in luminance. These diffusion degree settings are determined for each region in the plane. Note that the degree of diffusion can be determined using a computer simulation or the like.
そして、上記工程で決定された面内各領域の拡散度合に基づいて、拡散シート表面の拡散層を設計する。具体的に、拡散層を上述したレンズ層18Lで構成する場合には、各領域毎に異なる断面形状の微小レンズを分布配列させ、全体として複数種のレンズ層でなる拡散層を形成する。以上のようにして、本発明に係る拡散シートが製造される。
And the diffusion layer of the diffusion sheet surface is designed based on the diffusion degree of each area | region in the surface determined at the said process. Specifically, when the diffusion layer is configured by the
続いて、図5および図6に本発明に係る拡散シートの他の実施形態を示す。以下の各実施の形態では、バックライトユニットの光源として発光ダイオード(LED)等の点状光源を用いた例を示すが、勿論、CCFL等の線状光源にも適用可能である。 5 and 6 show another embodiment of the diffusion sheet according to the present invention. In each of the following embodiments, an example in which a point light source such as a light emitting diode (LED) is used as the light source of the backlight unit is shown, but it is of course applicable to a linear light source such as CCFL.
図5Aに示す拡散シート32は、入射した光を層内で拡散させる微粒子が混合された透明樹脂シートで構成されている。この拡散シート32の裏面側には、白色光を発光する点状光源31の配置部位に対応して隆起層32Aがそれぞれ形成されており、これら隆起層32Aの形成位置と非形成位置とにより異なる複数の拡散層を構成している。
The
すなわち、点状光源31の直上位置と非直上位置とでは光の強度が大きく異なるので、点状光源31の直上位置と非直上位置とで拡散シート32の層厚を異ならせることにより、光源31の直上位置では拡散シート32内での光の散乱確率を高くして光の拡散度合を大きくし、逆に光源31の非直上位置では光の拡散度合を小さくしている。隆起部32Aの形成範囲、形成高さを適宜調整することにより、拡散シート32からの出射光の面内輝度の一様化を図ることができる。
That is, since the light intensity is greatly different between the position directly above the point
図5Bに示す拡散シート33は、透明性の樹脂シートでなり、その裏面側には、白色光を発光する点状光源31の配置部位に対応して、形状が不規則なプリズム溝33Aが形成されている。これらプリズム溝33Aの形成位置と非形成位置とにより複数の拡散層を構成している。
The
この例では、点状光源31の直上位置ではプリズム溝33Aに対する屈折入射により、プリズム溝33Aが形成されていない部位と比較して出射光の拡散度合を高めている。これらプリズム溝33Aの溝幅や深さ等の形状パターンを適宜調整することにより、拡散シート33からの出射光の面内輝度の一様化を図ることができる。
In this example, the degree of diffusion of the emitted light is increased at a position immediately above the point
図5Cに示す拡散シート34は、透明性の樹脂シートでなり、その裏面側には、白色光を発光する点状光源31の配置部位に対応してプリズム溝34Aが形成され、点状光源31の非直上位置に対応してプリズム溝34Bが形成されている。そして、プリズム溝34Aの溝深さは、プリズム溝34Bの溝深さよりも大とされている。
The
この例では、点状光源31の直上位置では非直上位置に比べて光の屈折入射による光の拡散度合が高められた構成となっている。これらプリズム溝34A,34Bの溝ピッチ、溝深さ等を適宜調整することにより、拡散シート34からの出射光の面内輝度の一様化を図ることができる。
In this example, the position directly above the point
図6Dに示す拡散シート35は、入射した光を層内で拡散させる微粒子が混合された透明樹脂シートで構成されている。この拡散シート35の裏面側には、緑色光を発光する点状光源31Gの配置部位に対応して隆起量が比較的小なる隆起部35Gと、赤色光を発光する点状光源31Rの配置部位に対応して隆起量が比較的大なる隆起部35Rとがそれぞれ形成されている。本実施の形態では、RGBの各色光を発光する点状光源31R、31G,31Bの発光強度に応じて、光の透過部位の散乱出射確率を各色毎に異ならせることで、RGB各色光の面内輝度の一様化を図る構成となっている。
The
図6Eに示す拡散シート36は、透明性の樹脂シートの裏面側に形成したプリズム溝36G,36B,36Rの溝形状を各色の点状光源31G,31B,31R毎に異ならせることにより、各色光の拡散度合を異ならせ、面内輝度の均一化を図る構成例である。この例によっても、上述と同様な効果を得ることができる。
The
そして、図6Fに示す拡散シート37は、透明性の樹脂シートの裏面側に、白色光を発光する点状光源31の配置部位に対応して、拡散粒子を含有した塗膜37Aをそれぞれ形成することで、点状光源31の直上位置と非直上位置とで光の拡散度合を異ならせて出射光の強度分布の改善を図り、面内輝度分布の一様化を図るようにした構成例を示している。
And the
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited to this Example.
本実施例では、上述の第1の実施の形態で説明した構成の拡散シート18をサンプルに用いて面内輝度分布を測定した。図7および図8に測定方法を模式的に示す。バックライトには、ソニー株式会社製32型液晶テレビ用の直下型バックライトユニットを用いた。光源(冷陰極管)は25mm間隔でテレビに対して横長で20本配列されている。サンプルは冷陰極管から17mmの位置に設置され、管の直上、ならびに管と管の中間部上の輝度を輝度計にて測定した。輝度計には、トプコン社製「BM−9」を用いた。
In this example, the in-plane luminance distribution was measured using the
図9A,Bは本実施例における拡散シートの広拡散部位(レンズ層L1)および狭拡散部位(レンズ層L2)の輝度分布をそれぞれ示している。なお、比較のため、厚さ6mmの乳白樹脂製拡散板(比較例1)と、拡散角38°等方の汎用拡散シート(比較例2)を用いて同様な測定を行った。測定結果を表1に示す。 9A and 9B show the luminance distributions of the wide diffusion part (lens layer L1) and the narrow diffusion part (lens layer L2) of the diffusion sheet in this example, respectively. For comparison, the same measurement was performed using a 6 mm thick milk resin diffuser (Comparative Example 1) and a general-purpose diffusion sheet (Comparative Example 2) with an isotropic angle of 38 °. The measurement results are shown in Table 1.
表1に示したように、本実施例の拡散シートによれば、比較例2の等方性拡散シートに比べて、光源直上部位と中間部位との間での輝度差を著しく低減することができ、面内輝度分布の改善を図ることができる。 As shown in Table 1, according to the diffusion sheet of this example, the brightness difference between the portion directly above the light source and the intermediate portion can be significantly reduced as compared with the isotropic diffusion sheet of Comparative Example 2. It is possible to improve the in-plane luminance distribution.
また、乳白色の拡散板(比較例1)は、輝度差が小さく輝度ムラ低減に効果があり、本実施例の拡散シートにおいても目視で比較例1と同等であった。更に、本実施例によれば比較例1に比べて光の利用効率が高く、輝度の向上を達成することができる。 Further, the milky white diffusion plate (Comparative Example 1) had a small luminance difference and was effective in reducing luminance unevenness, and the diffusion sheet of this example was also visually equivalent to Comparative Example 1. Furthermore, according to the present embodiment, the light use efficiency is higher than that of the first comparative example, and the luminance can be improved.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above. Of course, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば以上の実施の形態では、拡散シート表面の各レンズ層L1〜L3を楕円形状の微小レンズで構成したが、これら微小レンズの(底面の)形状は楕円形状に限らず、例えば円形状であってもよい。 For example, in the above embodiment, the lens layers L1 to L3 on the surface of the diffusion sheet are configured by elliptical microlenses. However, the shape (bottom surface) of these microlenses is not limited to an elliptical shape, and is, for example, a circular shape. May be.
また、以上の実施の形態では、拡散シート18の光出射側に、プリズムシート10を配置したが、これに代えて、偏向分離素子を用いてもよい。
In the above embodiment, the
1…液晶パネル、2…線状光源、3…反射板、4…直下型バックライトユニット、10…プリズムシート、18,32〜37…拡散シート、18L…レンズ層、18S…シート基材、20…液晶表示装置、21…バックライト装置、31,31B,31G,31R…点状光源、L1〜L3…レンズ群。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal panel, 2 ... Linear light source, 3 ... Reflecting plate, 4 ... Direct type backlight unit, 10 ... Prism sheet, 18, 32-37 ... Diffusion sheet, 18L ... Lens layer, 18S ... Sheet base material, 20 Liquid
Claims (12)
ことを特徴とする拡散シート。 A diffusion sheet formed of a light-transmitting material, wherein a plurality of diffusion layers having different degrees of light diffusion are formed in a plane.
ことを特徴とする請求項1に記載の拡散シート。 2. The plurality of diffusion layers include a plurality of first diffusion layers and a plurality of second diffusion layers having a light diffusion degree smaller than that of the first diffusion layers. Diffusion sheet.
ことを特徴とする請求項2に記載の拡散シート。 The plurality of diffusion layers further include a plurality of third diffusion layers having a light diffusion degree smaller than that of the first diffusion layer and a light diffusion degree larger than that of the second diffusion layer. The diffusion sheet according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1に記載の拡散シート。 2. The diffusion sheet according to claim 1, wherein each diffusion layer has a lens group formed on a sheet surface, and a curvature of a cross section of the lens group is different for each diffusion layer.
ことを特徴とする請求項4に記載の拡散シート。 The diffusion sheet according to claim 4, wherein the shape of each lens constituting the lens group is circular or elliptical.
ことを特徴とする請求項2に記載の拡散シート。 The diffusion sheet according to claim 2, wherein the first and second diffusion layers are periodically formed on the sheet surface.
ことを特徴とする請求項6に記載の拡散シート。 The diffusion sheet according to claim 6, wherein the first and second diffusion layers are alternately distributed in a line shape on the sheet surface.
前記面光源の面内輝度分布を測定する工程と、
前記面光源の面内輝度を一様化できる拡散度合を面内各領域で決定する工程と、
前記拡散シートの表面に前記領域毎に拡散度合が異なる複数の拡散層を形成する工程とを有する
ことを特徴とする拡散シートの製造方法。 A method for producing a translucent diffusion sheet disposed on the light emitting side of a surface light source,
Measuring an in-plane luminance distribution of the surface light source;
Determining the degree of diffusion in each in-plane region that can equalize the in-plane brightness of the surface light source;
Forming a plurality of diffusion layers having different diffusion degrees for each of the regions on the surface of the diffusion sheet. A method for producing a diffusion sheet, comprising:
前記拡散シートは、前記光源の直上位置に形成された第1の拡散層と、前記光源の非直上位置に形成された第2の拡散層とを有し、前記第1の拡散層は前記第2の拡散層よりも光の拡散度合が大きい
ことを特徴とするバックライト装置。 In a backlight device including a plurality of light sources and a diffusion sheet disposed on the plurality of light sources,
The diffusion sheet includes a first diffusion layer formed at a position directly above the light source, and a second diffusion layer formed at a position not directly above the light source, and the first diffusion layer is the first diffusion layer. A backlight device characterized in that the degree of light diffusion is larger than that of the diffusion layer 2.
ことを特徴とする請求項9に記載のバックライト装置。 The backlight device according to claim 9, wherein the light source is a linear light source.
ことを特徴とする請求項9に記載のバックライト装置。 The backlight device according to claim 9, wherein the light source is a point light source.
前記拡散シートは、前記光源の直上位置に形成された第1の拡散層と、前記光源の非直上位置に形成された第2の拡散層とを有し、前記第1の拡散層は前記第2の拡散層よりも光の拡散度合が大きい
ことを特徴とする液晶表示装置。
In a liquid crystal display device comprising a plurality of light sources, a diffusion sheet disposed on the plurality of light sources, and a liquid crystal panel disposed above the diffusion sheet,
The diffusion sheet includes a first diffusion layer formed at a position directly above the light source, and a second diffusion layer formed at a position not directly above the light source, and the first diffusion layer is the first diffusion layer. A liquid crystal display device characterized in that the degree of light diffusion is larger than that of the second diffusion layer.
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---|---|
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Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008046607A (en) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi | Optical plate and direct-type backlight module using the optical plate |
WO2008099542A1 (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Omron Corporation | Light emitting element and surface area illumination device |
WO2008123280A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Zeon Corporation | Direct-lighting backlight apparatus |
JP2009123694A (en) * | 2007-10-23 | 2009-06-04 | Asahi Kasei Corp | Light control unit |
JP2010050003A (en) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Sony Corp | Surface illuminating device and image display apparatus |
JP2010113037A (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Asahi Kasei Corp | Light ray control unit |
JP2010122689A (en) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Display apparatus |
JP2010135328A (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Backlight assembly, and display including the same |
WO2010104051A1 (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-16 | 旭化成株式会社 | Diffusion sheet, light control unit, and light source unit |
JP2010210828A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet |
JP2010210827A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Asahi Kasei Corp | Light control unit |
JP2010210826A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Asahi Kasei Corp | Light control unit |
JP2010210817A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet |
JP2010256869A (en) * | 2009-03-09 | 2010-11-11 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet, light control unit, and light source unit |
JP2011022266A (en) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet |
JP2011022265A (en) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet |
JP2011512561A (en) * | 2008-02-15 | 2011-04-21 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Brightness enhancing film and film-based diffuser for improved illumination uniformity of displays |
JP2012058479A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Asahi Kasei Corp | Light diffusion sheet and light source unit |
WO2020236971A1 (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | Abl Ip Holding Llc | Micro-structured optical sheet and panel light assembly using same |
WO2020235240A1 (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Illuminating device and display device |
US11015768B2 (en) | 2018-04-06 | 2021-05-25 | Nichia Corporation | Method of manufacturing light source device |
USD982224S1 (en) | 2021-03-25 | 2023-03-28 | Abl Ip Holding Llc | Planar optical panel for a light fixture |
US11624495B2 (en) | 2019-05-20 | 2023-04-11 | Abl Ip Holding Llc | Systems and methods for stabilizing optical sheets in luminaires |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03107016U (en) * | 1990-02-19 | 1991-11-05 | ||
JP2000182418A (en) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Kuraray Co Ltd | Lighting system with light diffusion plate |
JP2005032537A (en) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Toray Ind Inc | Direct backlight |
JP2005107020A (en) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Sony Corp | Manufacturing method for backlight and diffusing plate and liquid crystal display device |
-
2005
- 2005-06-24 JP JP2005184426A patent/JP2007003852A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03107016U (en) * | 1990-02-19 | 1991-11-05 | ||
JP2000182418A (en) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Kuraray Co Ltd | Lighting system with light diffusion plate |
JP2005032537A (en) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Toray Ind Inc | Direct backlight |
JP2005107020A (en) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Sony Corp | Manufacturing method for backlight and diffusing plate and liquid crystal display device |
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008046607A (en) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi | Optical plate and direct-type backlight module using the optical plate |
WO2008099542A1 (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Omron Corporation | Light emitting element and surface area illumination device |
WO2008123280A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Zeon Corporation | Direct-lighting backlight apparatus |
JP2009123694A (en) * | 2007-10-23 | 2009-06-04 | Asahi Kasei Corp | Light control unit |
JP2011512561A (en) * | 2008-02-15 | 2011-04-21 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Brightness enhancing film and film-based diffuser for improved illumination uniformity of displays |
JP2010050003A (en) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Sony Corp | Surface illuminating device and image display apparatus |
JP2010113037A (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Asahi Kasei Corp | Light ray control unit |
JP2010122689A (en) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Display apparatus |
US8638281B2 (en) | 2008-11-21 | 2014-01-28 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus including an optical plate and method of manufacturing the same |
KR101548673B1 (en) * | 2008-11-21 | 2015-09-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device comprising diffuser plate and method for making the diffuser plate |
JP2010135328A (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Backlight assembly, and display including the same |
WO2010104051A1 (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-16 | 旭化成株式会社 | Diffusion sheet, light control unit, and light source unit |
JP2010210817A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet |
JP2010256869A (en) * | 2009-03-09 | 2010-11-11 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet, light control unit, and light source unit |
JP2010210826A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Asahi Kasei Corp | Light control unit |
JP2010210827A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Asahi Kasei Corp | Light control unit |
JP2010210828A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet |
JP2011022266A (en) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet |
JP2011022265A (en) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Asahi Kasei Corp | Diffusion sheet |
JP2012058479A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Asahi Kasei Corp | Light diffusion sheet and light source unit |
US11015768B2 (en) | 2018-04-06 | 2021-05-25 | Nichia Corporation | Method of manufacturing light source device |
US11774049B2 (en) | 2018-04-06 | 2023-10-03 | Nichia Corporation | Light source device |
WO2020236971A1 (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | Abl Ip Holding Llc | Micro-structured optical sheet and panel light assembly using same |
WO2020235240A1 (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Illuminating device and display device |
US11473736B2 (en) | 2019-05-20 | 2022-10-18 | Abl Ip Holding Llc | Micro-structured optical sheet and panel light assembly using same |
US11499683B2 (en) | 2019-05-20 | 2022-11-15 | Abl Ip Holding Llc | Micro-structured optical sheet and panel light assembly using same |
US11624495B2 (en) | 2019-05-20 | 2023-04-11 | Abl Ip Holding Llc | Systems and methods for stabilizing optical sheets in luminaires |
USD982224S1 (en) | 2021-03-25 | 2023-03-28 | Abl Ip Holding Llc | Planar optical panel for a light fixture |
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