JP2007148185A - Light diffusion sheet, transmission screen, rear projection type display device, and liquid crystal display - Google Patents

Light diffusion sheet, transmission screen, rear projection type display device, and liquid crystal display Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light diffusion sheet which can smooth light diffusion characteristics of a transmission screen when mounted on the transmission screen as a light diffusion sheet. <P>SOLUTION: The light diffusion sheet has at least a light diffusion part 12 which diffuses part of video light incident from one thickness-directional surface (incident surface 1a) by total reflection and projects it from the other surface (projection surface 1b). The light diffusion part 12 is formed by providing a wedge sectioned light reflection part 2 where a groove 15 tapered from the projection surface 1b to the incident surface 1a is filled with resin and a nearly trapezoidal sectioned light transmission part 4 which is provided between light reflection parts 2 and 2 and transmits the video light successively and alternately. Each light reflection part 2 is characterized in that the resin charged in the groove 15 has a lower refractive index than the light transmission part 4 and opposite surface forming the groove 15 of the light reflection part 2 each has an inclined plane 3 including a first inclined surface 3a which is disposed on the side of the incident surface 1a and has an angle for totally reflecting video light and a second inclined plane 3b which is disposed for connecting the first inclined plane 3a and projection surface 1b and has an angle for refracting and transmitting the video light. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光拡散シート、透過型スクリーン、背面投射型表示装置及び液晶表示装置に関し、更に詳しくは、透過型スクリーンに光拡散シートとして装着された際に、透過型スクリーンの光拡散特性をなだらかにすることができる光拡散シート、その光拡散シートを備えた透過型スクリーン、背面投射型表示装置及び液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a light diffusing sheet, a transmissive screen, a rear projection display device, and a liquid crystal display device. More specifically, the light diffusing characteristic of the transmissive screen is gently reduced when the light diffusing sheet is mounted on the transmissive screen. The present invention relates to a light diffusing sheet that can be used, a transmissive screen including the light diffusing sheet, a rear projection display device, and a liquid crystal display device.

背面投射型表示装置等の大画面の表示装置は、透過型スクリーン(以下、単に「スクリーン」ということがある。)に映し出される映像を複数人で見る場合が多く、小型の表示装置に比べて広い視野角が求められる。例えば、背面投射型表示装置であるプロジェクションテレビジョンには、光源から発せられた映像光を投影する透過型スクリーンが備えられている。この透過型スクリーンは、一般に、光源から投射される映像光を観察者側へ略平行光(平行光も含む)に偏向させるためのレンズ部材であるフレネルレンズシートと、その略平行光を拡散させて画像の視野角を広くするための光拡散シートであるレンチキュラーレンズシートとを有している。   A large-screen display device such as a rear projection display device often sees images projected on a transmissive screen (hereinafter simply referred to as “screen”) by a plurality of people, compared to a small display device. A wide viewing angle is required. For example, a projection television, which is a rear projection display device, includes a transmissive screen that projects video light emitted from a light source. In general, this transmissive screen diffuses the substantially parallel light and a Fresnel lens sheet that is a lens member for deflecting the image light projected from the light source to the observer side into substantially parallel light (including parallel light). And a lenticular lens sheet which is a light diffusion sheet for widening the viewing angle of the image.

ところで、上記光拡散シートについては、その光拡散シートを平面視したときに、(1)上下方向に延びるシリンドリカルレンズが左右方向に並設された屈折タイプのレンチキュラーレンズシートや、(2)観察者側の面から光源側の面に向かって先細る溝に樹脂が充填された断面略楔形状の光反射部と、その光反射部間に設けられて映像光を透過させる断面略台形形状の光透過部とが交互に並設されてなり、且つ光反射部を形成する斜面で入射光が全反射する全反射タイプのレンチキュラーレンズシート、等が知られている。   By the way, regarding the light diffusion sheet, when the light diffusion sheet is viewed in plan, (1) a refractive type lenticular lens sheet in which cylindrical lenses extending in the vertical direction are juxtaposed in the horizontal direction, and (2) an observer. A light reflecting portion having a substantially wedge-shaped cross-section in which a groove tapering from the side surface toward the light source side is filled with a resin, and a light having a substantially trapezoidal cross-section that is provided between the light reflecting portions and transmits image light. A total reflection type lenticular lens sheet in which incident portions are totally reflected on an inclined surface forming a light reflection portion, which are alternately arranged in parallel, is known.

図17は、上記レンチキュラーレンズシートのうち、全反射タイプのレンチキュラーレンズシートの一例を示す概略断面図である(例えば、特許文献1を参照。)。全反射タイプのレンチキュラーレンズシート201は、図17に示すように、通常、基材211と光拡散部212と接着層213と支持板214とをその順に有し、その光拡散部212は、基材側に向かって先細る断面略V字形状の多数の溝215に光吸収材を含有する樹脂が充填された光反射部202と、その光反射部間に設けられて映像光を透過させる断面略台形形状の光透過部204とで構成されている。   FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing an example of a total reflection type lenticular lens sheet among the lenticular lens sheets (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 17, the total reflection type lenticular lens sheet 201 usually has a base material 211, a light diffusion part 212, an adhesive layer 213, and a support plate 214 in that order. A light reflecting portion 202 filled with a resin containing a light absorbing material in a plurality of substantially V-shaped grooves 215 tapering toward the material side, and a cross section provided between the light reflecting portions to transmit image light The light transmitting portion 204 has a substantially trapezoidal shape.

各光透過部204の上底216側は出射面となり、その出射面側の光反射部202は光吸収性を兼ね備えたブラックストライプパターン(BSパターン)となっている。光透過部204において、上底216と下底217とが平面視で重なる領域Aでは、光軸に平行な光はそのまま透過して出射面から出射するが、それ以外の領域Bでは、光軸に平行な光は光透過部204と光反射部202との界面で全反射し、光透過部204の上底216とその上底上に設けられた媒質層(図17においては接着層213や支持板214)との界面で屈折して出射する。この全反射タイプのレンチキュラーレンズシート201においては、通常、光反射部202が光吸収材を含む樹脂材料で形成されているので、その光反射部202はBSパターンとして機能し、透過型スクリーンに映し出される映像のコントラストを向上させるように作用する。
特開2004−4148号公報
The upper base 216 side of each light transmission portion 204 is an emission surface, and the light reflection portion 202 on the emission surface side is a black stripe pattern (BS pattern) having light absorption. In the light transmitting portion 204, in the region A where the upper base 216 and the lower base 217 overlap in plan view, the light parallel to the optical axis is transmitted as it is and emitted from the emission surface, but in the other regions B, the optical axis Is totally reflected at the interface between the light transmitting portion 204 and the light reflecting portion 202, and the upper base 216 of the light transmitting portion 204 and a medium layer (on the adhesive layer 213 or The light is refracted at the interface with the support plate 214). In the total reflection type lenticular lens sheet 201, since the light reflecting portion 202 is usually formed of a resin material including a light absorbing material, the light reflecting portion 202 functions as a BS pattern and is reflected on the transmissive screen. It works to improve the contrast of the displayed image.
JP 2004-4148 A

近年、背面投射型表示装置においては、デジタル化、高精細化、コンパクト化の要求につれ、LCD(Liquid Crystal Display)やDLP(Digital Light Processing)を用いた単管方式の光源(以下、本願では「単光源」という。)が使用されてきている。この単光源を用いた場合には、その特徴である画素表示により、静止画や文字表示がより一層鮮明になるという利点がある反面、こうした利点により、従来はさほど問題にならなかったコントラスト不足が問題になっている。そこで、コントラストをより向上させて、引き締まった映像を映し出すことができる透過型スクリーンが要求されている。   In recent years, in a rear projection type display device, a single-tube type light source using LCD (Liquid Crystal Display) and DLP (Digital Light Processing) (hereinafter referred to as “ Single light source ") has been used. When this single light source is used, there is an advantage that the still image and the character display become clearer by the pixel display which is a feature of the single light source, but on the other hand, such an advantage causes a lack of contrast which has not been a problem so far. It is a problem. Therefore, there is a demand for a transmission screen that can further improve contrast and display a tightened image.

また、図18は、図17に示す従来の全反射タイプのレンチキュラーレンズシートを用いた透過型スクリーンの光線経路図(図18(A))と光拡散特性のグラフ(図18(B))の一例である。図18(A)に示すように、上底と下底とが平面視で重なる領域Aに入射した光は、光透過部204の出射面からそのまま出射するが、光反射部202の幅からなる領域Bに入射した光は、光透過部204と光反射部202との界面で全反射し、光透過部204の出射面から出射する。光拡散特性は、図18(B)に示すように、視野角0°のスクリーン正面を頂点とする放物線形状にはならずに、視野角0°にピークを持つ領域aと、左右それぞれにピークを持つ領域b1,b2とが現れるグラフとなる。この領域aのピークは、領域Aをそのまま透過した光により現れ、領域b1,b2の2つのピークは、光透過部204と光反射部202との界面で全反射した光によって現れる。なお、光拡散特性は、微小偏角輝度計により測定され、レンチキュラーレンズシートの真正面を0°とし、横軸を観察角度、縦軸を利得(ゲインという。)として表している。   18 shows a ray path diagram (FIG. 18A) and a light diffusion characteristic graph (FIG. 18B) of a transmission type screen using the conventional total reflection type lenticular lens sheet shown in FIG. It is an example. As shown in FIG. 18A, the light incident on the region A where the upper base and the lower base overlap in plan view is output as it is from the output surface of the light transmitting portion 204, but has the width of the light reflecting portion 202. The light incident on the region B is totally reflected at the interface between the light transmission unit 204 and the light reflection unit 202 and is emitted from the emission surface of the light transmission unit 204. As shown in FIG. 18 (B), the light diffusion characteristic does not have a parabolic shape with the front of the screen having a viewing angle of 0 ° as the apex, but peaks in the region a having a peak at the viewing angle of 0 ° and on the left and right. This is a graph in which regions b1 and b2 having The peak of the region a appears due to the light transmitted through the region A as it is, and the two peaks of the regions b1 and b2 appear due to the light totally reflected at the interface between the light transmitting portion 204 and the light reflecting portion 202. The light diffusion characteristics are measured with a minute declination luminance meter, and the front of the lenticular lens sheet is 0 °, the horizontal axis is the observation angle, and the vertical axis is the gain (referred to as gain).

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、透過型スクリーンに光拡散シートとして装着された際に、透過型スクリーンの光拡散特性をなだらかにすることができる光拡散シート、その光拡散シートを備えた透過型スクリーン、背面投射型表示装置及び液晶表示装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide light that can smoothen the light diffusion characteristics of a transmissive screen when it is mounted on the transmissive screen as a light diffusion sheet. An object of the present invention is to provide a diffusing sheet, a transmissive screen including the light diffusing sheet, a rear projection display device, and a liquid crystal display device.

上記課題を解決するための本発明の光拡散シートは、厚さ方向の一方の面から入射する映像光の一部を全反射により拡散させて他方の面側から出射させる光拡散部を少なくとも有し、当該光拡散部は、前記他方の面から前記一方の面に向かって先細る溝に樹脂が充填された断面略楔形状の光反射部と、当該光反射部間に設けられて前記映像光を透過させる断面略台形形状の光透過部とが交互に並設されてなる光拡散シートにおいて、前記溝に充填された樹脂の屈折率が、前記光透過部の屈折率よりも低く、前記光反射部の溝を形成する対向面が、前記一方の面側に位置して前記映像光を全反射させる角度からなる第1斜面と、当該第1斜面と前記他方の面とを繋ぐように位置して前記映像光を屈折透過する角度からなる第2斜面とを含む斜面によって形成されていることを特徴とする(この光拡散シートを「光拡散シートI」ともいう。)。   The light diffusing sheet of the present invention for solving the above-described problem has at least a light diffusing portion for diffusing a part of video light incident from one surface in the thickness direction by total reflection and emitting it from the other surface side. The light diffusing portion is provided between the light reflecting portion and the light reflecting portion having a substantially wedge-shaped cross section in which a groove tapering from the other surface toward the one surface is filled with the resin. In the light diffusing sheet in which light transmitting portions having a substantially trapezoidal cross section that transmits light are alternately arranged, the refractive index of the resin filled in the groove is lower than the refractive index of the light transmitting portion, A facing surface forming a groove of the light reflecting portion is located on the one surface side so as to connect the first inclined surface having an angle for totally reflecting the image light, and the first inclined surface and the other surface. A slope including a second slope having an angle at which the image light is refracted and transmitted. Thus it is formed, characterized in that is (also referred to as the light diffusing sheet and "light diffusion sheet I".).

この発明によれば、光反射部の溝を形成する対向面が、一方の面側に位置して映像光を全反射させる角度からなる第1斜面と、その第1斜面と他方の面とを繋ぐように位置して映像光を屈折透過する角度からなる第2斜面とを含む斜面によって形成されているので、この光拡散シートにより拡散される映像光の光拡散特性(特に水平拡散の光拡散特性)のグラフをなだらかなものとすることができる。こうした光拡散特性の向上は、映像光を屈折透過する第2斜面での拡散角度の不連続性が寄与している。   According to the present invention, the opposing surface forming the groove of the light reflecting portion is located on one surface side and has a first inclined surface having an angle that totally reflects the image light, and the first inclined surface and the other surface. The light diffusion characteristic of the image light diffused by this light diffusion sheet (particularly the light diffusion of horizontal diffusion) (Characteristic) graph can be made gentle. Such an improvement in the light diffusion characteristics is attributed to the discontinuity of the diffusion angle on the second inclined surface that refracts and transmits the image light.

本発明の光拡散シートIにおいては、前記光反射部は、前記溝に光吸収性粒子を含む樹脂が充填されてなることを特徴とする(この光拡散シートを「光拡散シートII」ともいう。)。   In the light diffusing sheet I of the present invention, the light reflecting portion is characterized in that the groove is filled with a resin containing light absorbing particles (this light diffusing sheet is also referred to as “light diffusing sheet II”). .)

この発明によれば、光吸収性粒子を含む樹脂で充填された光反射部は光吸収性を有するので、その光反射部は全反射せずに屈折した光を吸収することができる。その結果、コントラストを向上させることができる。   According to the present invention, the light reflecting portion filled with the resin containing the light absorbing particles has light absorptivity, so that the light reflecting portion can absorb the refracted light without being totally reflected. As a result, contrast can be improved.

上記本発明の光拡散シートIIにおいては、前記光吸収性粒子の平均粒径が、前記他方の面から、前記第1斜面と前記第2斜面とが交わる交点までの高さよりも大きいことが好ましい。   In the light diffusion sheet II of the present invention, it is preferable that the average particle diameter of the light absorbing particles is larger than the height from the other surface to the intersection where the first slope and the second slope meet. .

この発明によれば、光吸収性粒子の平均粒径が他方の面から第1斜面と第2斜面とが交わる交点までの高さよりも大きいので、映像光を屈折透過させる角度で形成された第2斜面近傍に存在する光吸収性粒子は少なくなっている。その結果、第2斜面で屈折した映像光は、第2斜面近傍の光吸収性粒子で吸収されずに透過することができる。   According to this invention, since the average particle diameter of the light-absorbing particles is larger than the height from the other surface to the intersection where the first inclined surface and the second inclined surface intersect, it is formed at an angle that refracts and transmits the image light. There are few light-absorbing particles existing in the vicinity of the two slopes. As a result, the image light refracted on the second slope can be transmitted without being absorbed by the light absorbing particles in the vicinity of the second slope.

本発明の光拡散シートIにおいては、前記光反射部における前記他方の面上であって当該光反射部の溝内で対向する第1斜面と平面視で重なる領域上には、光吸収層が形成されていることを特徴とする(この光拡散シートを「光拡散シートIII」ともいう。)。   In the light diffusing sheet I of the present invention, a light absorption layer is formed on the other surface of the light reflecting portion and on a region overlapping the first inclined surface facing in the groove of the light reflecting portion in plan view. It is formed (this light diffusion sheet is also called "light diffusion sheet III").

この発明によれば、光反射部の溝内で対向する第1斜面と平面視で重なる領域上に形成された光吸収層は光反射部で全反射せずに屈折した光を吸収するので、コントラストを向上させることができる。   According to this invention, the light absorption layer formed on the region overlapping the first inclined surface facing in the groove of the light reflecting portion in plan view absorbs the refracted light without being totally reflected by the light reflecting portion. Contrast can be improved.

上記課題を解決するための本発明の透過型スクリーンは、上記本発明の光拡散シートを有することを特徴とする。この発明によれば、上記本発明の光拡散シートを有するので、映像光の光拡散特性(特に水平拡散の光拡散特性)のグラフがなだらかな透過型スクリーンとすることができる。   A transmissive screen according to the present invention for solving the above-described problems includes the light diffusion sheet according to the present invention. According to the present invention, since the light diffusion sheet of the present invention is provided, a transmission screen having a gentle graph of light diffusion characteristics of image light (particularly, light diffusion characteristics of horizontal diffusion) can be obtained.

本発明の透過型スクリーンにおいては、映像光が入射する側に、フレネルレンズシートが配置され、又はフレネルレンズ部が接合されていることが好ましい。さらに、前記フレネルレンズシート又は前記フレネルレンズ部が、全反射フレネルレンズを有することが好ましい。   In the transmissive screen of the present invention, it is preferable that a Fresnel lens sheet is disposed or a Fresnel lens portion is bonded to the side on which the image light is incident. Furthermore, it is preferable that the Fresnel lens sheet or the Fresnel lens part has a total reflection Fresnel lens.

本発明の透過型スクリーンにおいては、映像光が出射する側に、支持板が配置又は接合されていてもよい。   In the transmissive screen of the present invention, a support plate may be disposed or joined on the side from which the image light is emitted.

上記本発明の透過型スクリーンにおいては、映像光が出射する側の最表面に、タッチパネルが設けられていてもよい。この発明によれば、タッチパネルを備えているので、多機能の背面投射型表示装置を構成できる。   In the transmissive screen of the present invention, a touch panel may be provided on the outermost surface on the side from which the image light is emitted. According to this invention, since the touch panel is provided, a multifunctional rear projection display device can be configured.

上記課題を解決するための本発明の背面投射型表示装置は、透過型スクリーンが装着された背面投射型表示装置において、当該透過型スクリーンの構成部材として、上記本発明の光拡散シートを有することを特徴とする。この発明によれば、光拡散特性が良好で、視野角の広い背面投射型表示装置を提供できる。   The rear projection display device of the present invention for solving the above-mentioned problems has the light diffusion sheet of the present invention as a constituent member of the transmissive screen in the rear projection display device equipped with the transmissive screen. It is characterized by. According to the present invention, it is possible to provide a rear projection display device having good light diffusion characteristics and a wide viewing angle.

また、上記課題を解決するための本発明の液晶表示装置は、表示用液晶パネルを有する液晶表示装置において、当該表示用液晶パネルの表示面上に配置又は接合される視野角拡大部材として、上記本発明の光拡散シートを有することを特徴とする。このとき、前記表示面の最表面にタッチパネルを設けてもよい。この発明によれば、光拡散特性が良好で、視野角の広い液晶表示装置を提供できる。   Moreover, the liquid crystal display device of the present invention for solving the above-described problems is a liquid crystal display device having a display liquid crystal panel, wherein the viewing angle enlarging member disposed or bonded on the display surface of the display liquid crystal panel is It has the light-diffusion sheet of this invention, It is characterized by the above-mentioned. At this time, a touch panel may be provided on the outermost surface of the display surface. According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device having good light diffusion characteristics and a wide viewing angle.

本発明の光拡散シートによれば、映像光の光拡散特性(特に水平拡散の光拡散特性)のグラフをなだらかなものとすることができるので、視野角特性を向上させることができる。また、本発明の透過型スクリーンによれば、映像光の光拡散特性(特に水平拡散の光拡散特性)のグラフがなだらかになり、視野角特性を向上させることができる。また、本発明の光拡散シートを構成部材として使用する背面投射型表示装置及び液晶表示装置によれば、光拡散特性が良好で、視野角の広い背面投射型表示装置や液晶表示装置を提供できる。   According to the light diffusion sheet of the present invention, since the graph of the light diffusion characteristics of image light (particularly, the light diffusion characteristics of horizontal diffusion) can be made smooth, the viewing angle characteristics can be improved. In addition, according to the transmissive screen of the present invention, the graph of the light diffusion characteristics of image light (particularly, the light diffusion characteristics of horizontal diffusion) becomes smooth, and the viewing angle characteristics can be improved. Further, according to the rear projection display device and the liquid crystal display device using the light diffusion sheet of the present invention as a constituent member, it is possible to provide a rear projection display device or a liquid crystal display device having good light diffusion characteristics and a wide viewing angle. .

以下、本発明の光拡散シート、透過型スクリーン、背面投射型表示装置及び液晶表示装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下の実施形態に限定解釈されるものではない。   Hereinafter, a light diffusion sheet, a transmissive screen, a rear projection display device and a liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. The technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

(光拡散シート)
図1は、本発明の光拡散シートの一例を示す模式断面図である。本発明の光拡散シート10は、厚さ方向の一方の面(以下、入射面1aという。)から入射する映像光の一部を全反射により拡散させて他方の面(以下、出射面1bという。)側から出射させる光拡散部12を少なくとも有している。その具体例としては、図1に示すように、光源側から、基材11と、基材11上に設けられてその基材側からの映像光の一部を全反射により拡散させる光拡散部12と、光拡散部12上に設けられた接着層13を介して貼り合わされた支持板14とからなる光拡散シート10を例示することができるが、必ずしも基材11や支持板14が貼り合わされている必要はなく、それらは任意に設けられる。
(Light diffusion sheet)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the light diffusion sheet of the present invention. The light diffusing sheet 10 of the present invention diffuses part of video light incident from one surface in the thickness direction (hereinafter referred to as an incident surface 1a) by total reflection, and diffuses the other surface (hereinafter referred to as an output surface 1b). .)) At least a light diffusing unit 12 that emits light from the side. As a specific example, as shown in FIG. 1, from the light source side, a base material 11 and a light diffusing unit that is provided on the base material 11 and diffuses a part of video light from the base material side by total reflection. 12 and a support plate 14 bonded via an adhesive layer 13 provided on the light diffusion portion 12 can be illustrated, but the base material 11 and the support plate 14 are not necessarily bonded. They are not necessarily provided, and they are provided arbitrarily.

本発明は、図1に示すように、光反射部2と光透過部4とが交互に並設されてなる光拡散部12の構造に特徴がある。光反射部2は、出射面1bから入射面1aに向かって先細る溝15に樹脂が充填された断面略楔形状からなるものであり、光透過部4は、光反射部2,2間に設けられて映像光を透過させる断面略台形形状からなるものである。そして、本発明の特徴は、光反射部2の溝15を形成する対向面が、入射面1a側に位置して映像光を全反射させる角度からなる第1斜面3aと、第1斜面3aと出射面1bとを繋ぐように位置して映像光を屈折透過する角度からなる第2斜面3bとを含む斜面3によって形成されていることにある。なお、光透過部4の断面略台形形状は、図1に示すように、溝15の先端を繋ぐ出射面1b側の上底16と、入射面1a側の下底17とで表される形状である。   As shown in FIG. 1, the present invention is characterized by the structure of a light diffusing unit 12 in which light reflecting units 2 and light transmitting units 4 are alternately arranged in parallel. The light reflecting portion 2 has a substantially wedge shape in which a groove 15 tapered from the exit surface 1b toward the entrance surface 1a is filled with a resin, and the light transmitting portion 4 is interposed between the light reflecting portions 2 and 2. It is provided and has a substantially trapezoidal cross section that transmits image light. A feature of the present invention is that a first inclined surface 3a having an angle at which the opposing surface forming the groove 15 of the light reflecting portion 2 is located on the incident surface 1a side and totally reflects the image light, and the first inclined surface 3a It is formed by the slope 3 including the second slope 3b that is positioned so as to connect to the emission surface 1b and has an angle that refracts and transmits the image light. As shown in FIG. 1, the light transmitting portion 4 has a substantially trapezoidal cross-sectional shape represented by an upper base 16 on the emission surface 1 b side connecting the tips of the grooves 15 and a lower base 17 on the incident surface 1 a side. It is.

この光拡散シート10を観察者側又は光源側から見た(以下、平面視という。)場合、光透過部4の上底16と下底17とが平面視で重なる領域Aでは、光軸OAに平行な光はそのまま透過して出射面1bから出射する。一方、第1斜面3aに相当する領域B1,B2では、光軸OAに平行な光は第1斜面3aで全反射し、光透過部4を通って出射面1bから出射する。また、第2斜面3bに相当する領域C1,C2では、光軸OAに平行な光は第2斜面3bで屈折し、光反射部内を通過して出射面1bから出射する。本発明の光拡散シート10は、入射した映像光を上記のように透過、全反射及び屈折透過させることができるので、従来よりも多様な角度で映像光を拡散させることができ、その結果、光拡散特性(特に水平拡散の光拡散特性)のグラフをなだらかなものとすることができる。本発明において、「映像光の一部を全反射により拡散させて」というのは、光拡散シートに入射した光は、領域Aをそのまま透過するものもあれば、領域C1,C2で屈折透過するものもあり、全反射により拡散する光は第1斜面3aに相当する領域B1,B2に入射したものであることによる。   When the light diffusing sheet 10 is viewed from the observer side or the light source side (hereinafter referred to as a plan view), in the region A where the upper base 16 and the lower base 17 of the light transmission portion 4 overlap in a plan view, the optical axis OA. The light parallel to is transmitted as it is and emitted from the emission surface 1b. On the other hand, in the regions B1 and B2 corresponding to the first inclined surface 3a, the light parallel to the optical axis OA is totally reflected by the first inclined surface 3a and passes through the light transmitting portion 4 and is emitted from the emitting surface 1b. In the regions C1 and C2 corresponding to the second inclined surface 3b, the light parallel to the optical axis OA is refracted by the second inclined surface 3b, passes through the light reflecting portion, and is emitted from the emission surface 1b. Since the light diffusion sheet 10 of the present invention can transmit, totally reflect, and refract the incident image light as described above, the image light can be diffused at various angles as compared with the prior art. The graph of light diffusion characteristics (particularly light diffusion characteristics of horizontal diffusion) can be made gentle. In the present invention, “a part of the image light is diffused by total reflection” means that the light incident on the light diffusion sheet passes through the region A as it is, and is refracted and transmitted through the regions C1 and C2. This is because the light diffused by total reflection is incident on the regions B1 and B2 corresponding to the first inclined surface 3a.

以下、本発明の光拡散シートの各構成要素について詳しく説明する。なお、本願を説明する各図においては、断面を表すハッチング(斜線)を適宜省略して説明している。   Hereinafter, each component of the light diffusion sheet of the present invention will be described in detail. In each drawing explaining the present application, hatching (hatched lines) representing a cross section is omitted as appropriate.

(基材)
基材11は、フィルム状又はシート状の透明部材であり、例えばポリエチレンテレフタレートフィルムやポリカーボネートフィルム等が用いられる。基材11の厚さは特に限定されないが、通常、0.1mm〜0.5mm程度である。
(Base material)
The substrate 11 is a film-like or sheet-like transparent member, and for example, a polyethylene terephthalate film or a polycarbonate film is used. Although the thickness of the base material 11 is not specifically limited, Usually, it is about 0.1 mm-0.5 mm.

(光拡散部)
光拡散部12は、光反射部2と光透過部4とが交互に並設されてなるものであり、通常は、図1に示すように基材11上に設けられている。光反射部2は、出射面1bとなる観察者側の面に、幅方向に一定のピッチで配列されていると共に平面視で縦方向に延びる断面略V字形状の多数の溝15内に、光透過部4の屈折率よりも低い屈折率の樹脂が充填されることにより形成され、全体として、断面略楔形状を呈している。光反射部2は、例えば50〜150μmの範囲内のピッチで幅方向に配列されている。一方、光透過部4は、光反射部2の屈折率よりも高い屈折率の樹脂で形成され、断面略台形形状を呈している。
(Light diffusion part)
The light diffusing unit 12 is formed by alternately arranging the light reflecting units 2 and the light transmitting units 4, and is normally provided on the substrate 11 as shown in FIG. 1. The light reflecting portions 2 are arranged at a constant pitch in the width direction on the surface on the observer side that becomes the emission surface 1b and in a plurality of grooves 15 having a substantially V-shaped cross section extending in the vertical direction in plan view. It is formed by filling a resin having a refractive index lower than the refractive index of the light transmitting portion 4 and has a substantially wedge-shaped cross section as a whole. The light reflecting portions 2 are arranged in the width direction at a pitch in the range of, for example, 50 to 150 μm. On the other hand, the light transmitting portion 4 is formed of a resin having a refractive index higher than that of the light reflecting portion 2 and has a substantially trapezoidal cross section.

図2は、光反射部についての詳細な説明図である。光反射部2は、図2に示すように、溝15を形成する対向面が、入射面1a側に位置して映像光を全反射させる角度θ1からなる第1斜面3aと、第1斜面3aと出射面1bとを繋ぐように位置して映像光を屈折透過する角度θからなる第2斜面3bとを含む斜面3によって形成されている。 FIG. 2 is a detailed explanatory view of the light reflecting portion. As shown in FIG. 2, the light reflecting portion 2 includes a first inclined surface 3a having an angle θ1 at which the opposing surface forming the groove 15 is located on the incident surface 1a side and totally reflects the image light, and the first inclined surface 3a. It is formed by the inclined surface 3 and a second inclined surface 3b consisting of angle theta 2 which refracts and transmits the image light located so as to connect the exit surface 1b and.

第1斜面3aは、低屈折率材料からなる光反射部2と、高屈折率材料からなる光透過部4との界面を構成する斜面であり、光軸OAと平行又は略平行に入射した映像光を全反射させるように、第1斜面3aの法線CLに対して臨界角を超える角度θ’(単位は「度(°)」)で形成されている。 The first inclined surface 3a is an inclined surface constituting the interface between the light reflecting portion 2 made of a low refractive index material and the light transmitting portion 4 made of a high refractive index material, and is an image incident parallel or substantially parallel to the optical axis OA. It is formed at an angle θ ′ 1 (unit: “degree (°)”) exceeding the critical angle with respect to the normal line CL 1 of the first slope 3 a so as to totally reflect light.

第1斜面3aの出射面1bを含む平面(光軸OAに直交する平面のこと。)に対する傾斜角θは、第1斜面3aの延長線Lが上記平面と交わる点を点P、光軸OAに平行な映像光VRの第1斜面3aへの入射点を点Q、上記平面に対する垂線のうちで点Qを通る垂線Lと上記平面との交点を点Rとすると、角QPRで表される。このとき、角PQRの値は(90−θ)°であるので、第1斜面3aの傾斜角θは、点Qでの映像光VRの入射角θ’と同じ値である。したがって、第1斜面3aへの映像光VRの入射角θ’が臨界角を超えるように、第1斜面3aの傾斜角θは上記臨界角を超える角度で形成されている。 An inclination angle θ 1 with respect to a plane including the emission surface 1b of the first inclined surface 3a (a plane orthogonal to the optical axis OA) is a point P at which the extension line L 1 of the first inclined surface 3a intersects the plane. point the point of incidence of the first inclined surface 3a of the parallel image light VR 1 in the axial OA Q, when the intersection of the perpendicular L 2 and the plane passing through the point Q out of the normal to the plane and a point R, the angular QPR It is represented by At this time, since the value of the angle PQR is (90−θ 1 ) °, the inclination angle θ 1 of the first inclined surface 3a is the same value as the incident angle θ ′ 1 of the image light VR 1 at the point Q. Therefore, the incident angle theta '1 of the image light VR 1 to the first inclined surface 3a is to exceed the critical angle, the inclination angle theta 1 of the first inclined surface 3a is formed at an angle greater than the critical angle.

第2斜面3bも上記第1斜面3aと同様、低屈折率材料からなる光反射部2と、高屈折率材料からなる光透過部4との界面を構成する斜面であるが、この第2斜面3bは、光軸OAと平行又は略平行に入射した映像光を全反射させずに屈折透過させるように、第2斜面3bの法線CLに対して臨界角以下の角度θ’(単位は「度(°)」)で形成されている。第2斜面3bの出射面1bを含む平面(光軸OAに直交する平面のこと。)に対する傾斜角θは、上記第1斜面3aと同様の関係が当てはまり、第2斜面3bに入射する映像光VRの入射角θ’と同じ値である。したがって、第2斜面3bへの映像光VRの入射角θ’が臨界角以下となるように、第2斜面3bの傾斜角θは上記臨界角以下の角度で形成されている。 Similarly to the first inclined surface 3a, the second inclined surface 3b is an inclined surface constituting an interface between the light reflecting portion 2 made of a low refractive index material and the light transmitting portion 4 made of a high refractive index material. 3b is an angle θ ′ 2 (unit of less than a critical angle) with respect to the normal line CL 2 of the second inclined surface 3b so that the image light incident parallel or substantially parallel to the optical axis OA is refracted and transmitted without being totally reflected. Are formed in degrees (°). The inclination angle θ 2 with respect to the plane including the exit surface 1b of the second inclined surface 3b (the plane orthogonal to the optical axis OA) is the same as the first inclined surface 3a, and the image incident on the second inclined surface 3b. is the same value as the angle of incidence theta '2 light VR 2. Accordingly, as the incident angle theta '2 of the image light VR 2 of the second inclined surface 3b is less than the critical angle, the inclination angle theta 2 of the second inclined surface 3b is formed at an angle less than the critical angle.

第1斜面3aの傾斜角θは、高屈折率材料からなる光透過部4と低屈折率材料からなる光反射部2との屈折率差に応じて、72〜86°程度の範囲内で適宜選定可能である。また、第2斜面3bの傾斜角θについても、高屈折率材料からなる光透過部4と低屈折率材料からなる光反射部2との屈折率差に応じて、60〜70°程度の範囲内で適宜選定することが好ましい。なお、こうした範囲の第1斜面3aの傾斜角θ及び第2斜面3bの傾斜角θは、後述のように、光透過部4を構成する高屈折率材料の屈折率が、光反射部2を構成する低屈折率材料の屈折率よりも、1.02〜1.25倍である場合に好ましく適用される。こうした屈折率差を有する界面において、第1斜面3aを72〜86°程度の範囲内とすることにより第1斜面3aに入射した映像光を全反射させることができ、第2斜面3bを60〜70°程度の範囲内とすることにより第2斜面3bに入射した映像光を屈折透過させることができる。 The inclination angle θ 1 of the first inclined surface 3a is within a range of about 72 to 86 ° depending on the difference in refractive index between the light transmitting portion 4 made of a high refractive index material and the light reflecting portion 2 made of a low refractive index material. It can be selected as appropriate. Also, the inclination angle θ 2 of the second inclined surface 3b is about 60 to 70 ° depending on the difference in refractive index between the light transmitting portion 4 made of a high refractive index material and the light reflecting portion 2 made of a low refractive index material. It is preferable to select appropriately within the range. In addition, the inclination angle θ 1 of the first inclined surface 3 a and the inclination angle θ 2 of the second inclined surface 3 b in such a range are such that the refractive index of the high refractive index material constituting the light transmitting portion 4 is the light reflecting portion, as will be described later. 2 is preferably applied when the refractive index is 1.02 to 1.25 times the refractive index of the low refractive index material constituting 2. At the interface having such a refractive index difference, by setting the first inclined surface 3a within the range of about 72 to 86 °, the image light incident on the first inclined surface 3a can be totally reflected, and the second inclined surface 3b is set to 60 to 60 °. By setting the angle within the range of about 70 °, the image light incident on the second inclined surface 3b can be refracted and transmitted.

光透過部4を構成する樹脂材料としては、例えば、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系等のアクリレート系樹脂が好ましく用いられる。この樹脂材料は、光反射部2を構成する樹脂材料よりも、1.02〜1.25倍程度高い屈折率のものが選定される。例えば屈折率1.55に調整されたウレタンアクリレート系又はエポキシアクリレート系の放射線硬化型樹脂が好ましく用いられる。   As the resin material constituting the light transmission part 4, for example, acrylate resins such as urethane acrylate and epoxy acrylate are preferably used. As this resin material, one having a refractive index higher by 1.02 to 1.25 times than the resin material constituting the light reflecting portion 2 is selected. For example, a urethane acrylate or epoxy acrylate radiation curable resin having a refractive index of 1.55 is preferably used.

一方、光反射部2を構成する低屈折率の樹脂材料としては、例えばアクリル系、エポキシ系、ウレタン系等の放射線硬化型樹脂が好ましく用いられる。この樹脂材料は、光透過部4を構成する樹脂材料に比べて上記範囲の比率を満たす1.46〜1.50程度の低い屈折率のものが選定される。例えば屈折率1.48に調整されたウレタンアクリレート系又はエポキシアクリレート系の放射線硬化型樹脂が好ましく用いられる。   On the other hand, as a low refractive index resin material constituting the light reflecting portion 2, for example, an acrylic, epoxy or urethane radiation curable resin is preferably used. As this resin material, a material having a low refractive index of about 1.46 to 1.50 satisfying the ratio in the above range as compared with the resin material constituting the light transmitting portion 4 is selected. For example, a urethane acrylate or epoxy acrylate radiation curable resin having a refractive index of 1.48 is preferably used.

なお、光反射部2には、光吸収材を含有させてもよい。光吸収材を含有する光反射部2は、光拡散シート10に入った迷光又は光拡散シート10内で生じた迷光を吸収すると共に、光拡散シート10に入った外光を吸収してコントラストを向上させるように作用し、いわゆるブラックストライプパターン(BSパターン)として機能する。光吸収材としては、カーボンブラック等の光吸収性粒子、黒色系顔料又は黒色系染料等の黒色や灰色等の無彩色材料が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではなく、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する材料を使用してもよい。光吸収性粒子としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。また、光吸収性の染料としては、アシドレッド等のキサンテン系有機染料、カルボン酸ネオジム等の有機酸ネオジム等を挙げることができる。   The light reflecting portion 2 may contain a light absorbing material. The light reflecting portion 2 containing the light absorbing material absorbs stray light that has entered the light diffusing sheet 10 or stray light generated in the light diffusing sheet 10 and absorbs external light that has entered the light diffusing sheet 10 to increase the contrast. It works to improve and functions as a so-called black stripe pattern (BS pattern). As the light absorbing material, light absorbing particles such as carbon black, and achromatic materials such as black and gray such as black pigments or black dyes are preferably used. A material that selectively absorbs a specific wavelength in accordance with the characteristics may be used. Examples of the light absorbing particles include metal salts such as carbon black, graphite, and black iron oxide, colored organic fine particles, colored glass beads, and the like. Examples of the light absorbing dye include xanthene organic dyes such as Acid Red, and organic acid neodymium such as neodymium carboxylate.

図3は、入射した平行光が光拡散部12で拡散する様子を示す模式的な光線経路図である。図3には、光拡散部12の入射面1aに入射角0°で入射する6つの平行光PR〜PRが記載されているが、そのうち、光透過部4の上底と下底とが平面視で重なる領域A(図1を参照)に入射した平行光PR、PRは、光透過部4をそのまま透過して出射面1bから出射する。 FIG. 3 is a schematic ray path diagram showing how incident parallel light is diffused by the light diffusing unit 12. Figure 3 is six parallel light PR 1 to PR 6 at an incident angle of 0 ° on the incident surface 1a of the light diffusing portion 12 is described, of which the upper base and the lower base of the light transmitting portion 4 The parallel lights PR 1 and PR 2 that have entered the region A (see FIG. 1) that overlap with each other in plan view are transmitted through the light transmission part 4 as they are and emitted from the emission surface 1b.

第1斜面3aに相当する領域B1,B2に入射した平行光PR、PRは、第1斜面3aへの入射角θが臨界角を超えるので、その第1斜面3aで全反射して出射面1bから出射する。このとき、出射面1bに図1に示すような接着層13や支持板14が設けられている場合には、その接着層13や支持板14で屈折して観察者側に出射する。 Regions B1, parallel light incident on the B2 PR 3, PR 4 corresponding to the first inclined surface 3a is the incident angle theta 1 to the first inclined surface 3a exceeds the critical angle, it is totally reflected by the first inclined surface 3a The light exits from the exit surface 1b. At this time, when the adhesive layer 13 and the support plate 14 as shown in FIG. 1 are provided on the emission surface 1b, the light is refracted by the adhesive layer 13 and the support plate 14 and emitted to the viewer side.

第2斜面3bに相当する領域C1,C2に入射した平行光PR、PRは、第2斜面3bへの入射角θが臨界角以下であるので、その第2斜面3bで屈折して光反射部2内を透過し、光反射部2の出射面1b側の面から出射する。 The parallel lights PR 5 and PR 6 incident on the regions C1 and C2 corresponding to the second inclined surface 3b are refracted by the second inclined surface 3b because the incident angle θ 2 to the second inclined surface 3b is less than the critical angle. The light is transmitted through the light reflecting portion 2 and emitted from the surface of the light reflecting portion 2 on the emission surface 1b side.

なお、この領域C1,C2に入射した平行光の第2斜面3bでの屈折透過については、光吸収材との関係で以下に示す種々の形態を挙げることができる。   In addition, about the refractive transmission in the 2nd slope 3b of the parallel light which injected into this area | region C1, C2, the various forms shown below can be mentioned in relation to a light absorber.

第1形態としては、光反射部2内に上述したカーボンブラック等の光吸収性粒子を含有させて、光反射部2に光吸収性を持たせた場合を挙げることができる。この形態の光反射部2は、図4に示すように、光吸収性粒子5を含む低屈折率の透光性樹脂を溝15に充填して形成される。この形態においては、含有させる光吸収性粒子5の平均粒径が、出射面1bから、第1斜面3aと第2斜面3bとが交わる交点Sまでの高さhよりも大きいことが好ましい。これにより、映像光を屈折透過させる角度θで形成された第2斜面3b近傍に存在する光吸収性粒子5が少なく、その結果、第2斜面3bで屈折した映像光は、第2斜面3b近傍の光吸収性粒子5で吸収されずに容易に透過することができる。出射面1bから交点Sまでの高さhは、通常、3〜8μmの範囲内であるので、光吸収性粒子の平均粒径は、6〜20μmの範囲内で且つ高さhよりも大きい値であることが望ましい。 As a 1st form, the case where light-absorbing particles, such as carbon black mentioned above, are contained in the light reflection part 2 and the light reflection part 2 is given light absorption can be mentioned. As shown in FIG. 4, the light reflecting portion 2 of this form is formed by filling the grooves 15 with a low refractive index translucent resin including the light absorbing particles 5. In this form, it is preferable that the average particle diameter of the light-absorbing particles 5 to be contained is larger than the height h from the emission surface 1b to the intersection S where the first inclined surface 3a and the second inclined surface 3b intersect. Thus, the second inclined surface 3b less light absorbing particles 5 that are present in the vicinity of which are formed at an angle theta 2 to refract transmitted image light, as a result, image light refracted at the second slope 3b, the second inclined surface 3b It can be easily transmitted without being absorbed by the nearby light-absorbing particles 5. Since the height h from the exit surface 1b to the intersection S is usually in the range of 3 to 8 μm, the average particle diameter of the light-absorbing particles is in the range of 6 to 20 μm and larger than the height h. It is desirable that

第2形態としては、光反射部2内に上述した黒色系顔料又は黒色系染料等の黒色や灰色等の無彩色材料等を含有させて、光反射部2に光吸収性を持たせた場合を挙げることができる。この形態の光反射部2は、光吸収性の無彩色材料を混ぜた透光性樹脂を溝15に充填して形成される。この形態においては、映像光は、第2斜面3bで屈折して光反射部2内を透過する際に含有する光吸収材に吸収されるが、出射面1bから交点Sまでの高さhを上記同様の3〜8μmの範囲内とすることにより、その吸収の程度を小さくすることができ、光拡散特性を向上させることができる。   As a second mode, when the light reflecting portion 2 is made to contain achromatic material such as black or gray such as the black pigment or black dye described above, the light reflecting portion 2 has light absorption. Can be mentioned. The light reflecting portion 2 in this form is formed by filling the groove 15 with a light-transmitting resin mixed with a light-absorbing achromatic material. In this embodiment, the image light is refracted by the second inclined surface 3b and absorbed by the light absorbing material contained when passing through the light reflecting portion 2, but the height h from the exit surface 1b to the intersection S is set. By setting it within the range of 3 to 8 μm as described above, the degree of absorption can be reduced, and the light diffusion characteristics can be improved.

第3形態としては、光反射部2内に光吸収材を含有させることなく低屈折率の透光性樹脂を溝15に充填して光反射部2を形成した後、その光反射部2における出射面1b側の平面上であって光反射部2の溝15内で対向する第1斜面3aと平面視で重なる領域上に、光吸収層を形成した形態を挙げることができる(後述の図7を参照)。この形態においては、映像光は、第2斜面3bで屈折して光反射部2内を透過し、出射面1b側の平面から出射する。一方、光拡散シート10に入った迷光又は光拡散シート10内で生じた迷光は、第1斜面3aと平面視で重なる領域上に形成された光吸収層で吸収される。また、この光吸収層は、光拡散シート10に入った外光を吸収する。こうした光吸収層は、コントラストを向上させるように作用し、いわゆるブラックストライプパターン(BSパターン)として機能する。   As a third mode, after the light reflecting portion 2 is formed by filling the groove 15 with a low refractive index translucent resin without containing a light absorbing material in the light reflecting portion 2, the light reflecting portion 2 A mode in which a light absorption layer is formed on the plane on the emission surface 1b side and overlapping with the first inclined surface 3a facing in the groove 15 of the light reflecting portion 2 in a plan view can be given (see below). 7). In this embodiment, the image light is refracted by the second inclined surface 3b, passes through the light reflecting portion 2, and exits from the plane on the exit surface 1b side. On the other hand, stray light entering the light diffusion sheet 10 or stray light generated in the light diffusion sheet 10 is absorbed by a light absorption layer formed on a region overlapping the first inclined surface 3a in plan view. The light absorption layer absorbs external light that has entered the light diffusion sheet 10. Such a light absorption layer acts to improve contrast and functions as a so-called black stripe pattern (BS pattern).

このように、光拡散部12に入射した6つの平行光PR〜PRは、2つの平行光PR、PRがそのまま光透過部4を透過する以外は、光反射部2で全反射又は屈折透過して互いに異なる角度で出射する。その結果、第2斜面3bが形成されていない従来の光拡散シートに比べて、映像光の光拡散特性(特に水平拡散の光拡散特性)のグラフをなだらかなものとすることができる。 Thus, six parallel light PR 1 to PR incident on the light diffusing portion 12 6, except that two parallel light PR 1, PR 2 is transmitted through the light transmitting portion 4 as it is, total reflection by the light reflecting portion 2 Alternatively, the light is refracted and transmitted at different angles. As a result, the graph of the light diffusion characteristic of the image light (particularly the light diffusion characteristic of horizontal diffusion) can be made gentler than that of the conventional light diffusion sheet in which the second slope 3b is not formed.

(光拡散部の他の形態)
図5〜図7は、光拡散部の他の形態を示す模式断面図である。図5に示す光拡散部12aは、入射面1aに向かって先細る溝15の先端18が平らな形状となっている光反射部2を有するものである。図6に示す光拡散部12bは、溝15に充填される樹脂が、出射面1b上に薄い層19として形成された形態からなるものである。このときの層19の厚さは、2μm以下で形成されていることが好ましい。
(Other forms of light diffusion part)
5 to 7 are schematic cross-sectional views showing other forms of the light diffusion portion. The light diffusion part 12a shown in FIG. 5 has the light reflection part 2 in which the tip 18 of the groove 15 that tapers toward the incident surface 1a has a flat shape. The light diffusing portion 12b shown in FIG. 6 has a form in which the resin filling the groove 15 is formed as a thin layer 19 on the emission surface 1b. At this time, the thickness of the layer 19 is preferably 2 μm or less.

また、図7に示す光拡散部12cは、出射面1b側の平面上であって光反射部2の溝15内で対向する第1斜面3aと平面視で重なる幅Wの領域上に、光吸収層20を形成した形態からなるものである。光吸収層20は、光拡散シートを用いて透過型スクリーンを構成したときに、BSパターンとして作用するので、映像のコントラストを向上させることができる。光吸収層20は、例えば黒色塗料や黒色インクを印刷法、インクジェット法等の方法で塗布し、硬化させることによって帯状に設けることができる。以上、図5〜図7に示す各形態からなる光拡散部を有する光拡散シートでも、光拡散特性のグラフをなだらかなものとすることができる。   In addition, the light diffusing portion 12c shown in FIG. 7 is formed on a region having a width W that overlaps the first inclined surface 3a facing in the groove 15 of the light reflecting portion 2 on a plane on the emission surface 1b side. The absorbent layer 20 is formed. Since the light absorption layer 20 acts as a BS pattern when a transmissive screen is formed using a light diffusion sheet, the contrast of an image can be improved. The light absorption layer 20 can be provided in a belt shape by applying and curing a black paint or black ink by a method such as a printing method or an ink jet method. As described above, even in the light diffusion sheet having the light diffusion portions having the respective forms shown in FIGS. 5 to 7, the graph of the light diffusion characteristics can be made gentle.

(接着層)
接着層13は、接着層形成用樹脂組成物を光拡散部12上に塗布等することにより形成され、光拡散部12と支持板14とを接着するように作用する。接着層13を構成する樹脂組成物としては、各種の樹脂組成物を用いることができ、具体的には、放射線硬化型樹脂組成物が好ましく用いられ、例えば、ウレタン(メタ)アクリレートをプレポリマーとした樹脂組成物を挙げることができる。
(Adhesive layer)
The adhesive layer 13 is formed by applying a resin composition for forming an adhesive layer on the light diffusion portion 12 and acts to adhere the light diffusion portion 12 and the support plate 14. As the resin composition constituting the adhesive layer 13, various resin compositions can be used. Specifically, a radiation curable resin composition is preferably used. For example, urethane (meth) acrylate is used as a prepolymer. Can be mentioned.

(支持板)
支持板14は、接着層13上に設けられる剛性を有する板状部材であり、上記の光拡散部12を支持するために好ましく設けられる。支持板14には、通常、0.5〜5.0mmの厚さ範囲のアクリル樹脂板、MS(メタクリル−スチレン共重合)樹脂板、ポリカーボネート樹脂板等を好ましく用いることができる。
(Support plate)
The support plate 14 is a rigid plate-like member provided on the adhesive layer 13, and is preferably provided to support the light diffusion portion 12. As the support plate 14, an acrylic resin plate, an MS (methacryl-styrene copolymer) resin plate, a polycarbonate resin plate, or the like having a thickness range of 0.5 to 5.0 mm can be preferably used.

(他の構成)
以上、本発明の光拡散シートの主要な構成について説明したが、本発明の光拡散シートは、以下のような構成をさらに付加したものであってもよい。
(Other configurations)
As mentioned above, although the main structure of the light-diffusion sheet of this invention was demonstrated, the following structures may further be added to the light-diffusion sheet of this invention.

本発明の光拡散シート10には、光拡散性をコントロールする光拡散材を含有させることができる。具体的には、基材11、光透過部4、接着層13及び支持板14のうちの1又は2以上の中に含有させることができる。含有させることができる光拡散材としては、一般的に光学シートに用いられる光拡散性微粒子等の光拡散材であればよく、スチレン樹脂微粒子、シリコーン樹脂微粒子、アクリル樹脂微粒子、MS樹脂(メタクリル−スチレン共重合樹脂)微粒子等の有機系微粒子、硫酸バリウム微粒子、ガラス微粒子、水酸化アルミニウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、シリカ(二酸化珪素)微粒子、酸化チタン微粒子、ガラスビーズ等の無機系微粒子等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を樹脂中に含有させることができる。こうした光拡散材を含有させることにより、光拡散特性を更に良好なものとすることができ、その結果、視野角を拡大させることができる。   The light diffusing sheet 10 of the present invention can contain a light diffusing material for controlling light diffusibility. Specifically, it can be contained in one or more of the substrate 11, the light transmission part 4, the adhesive layer 13, and the support plate 14. The light diffusing material that can be contained may be a light diffusing material such as light diffusing fine particles generally used for optical sheets. Styrene resin fine particles, silicone resin fine particles, acrylic resin fine particles, MS resin (methacrylic- Styrene copolymer resin) Organic fine particles such as fine particles, barium sulfate fine particles, glass fine particles, aluminum hydroxide fine particles, calcium carbonate fine particles, silica (silicon dioxide) fine particles, titanium oxide fine particles, glass beads, and other inorganic fine particles. These 1 type (s) or 2 or more types can be contained in the resin. By including such a light diffusing material, the light diffusing property can be further improved, and as a result, the viewing angle can be expanded.

また、本発明の光拡散シート10の観察者側の面、すなわち支持板14の観察者側の面に、反射防止層、低反射層、ハードコート層、帯電防止層、防眩層、汚染防止層、偏光フィルタ層、及び電磁波シールド層等を必要に応じて1層又は2層以上設けたものであってもよい。また、支持板14の観察者側の面の表面粗さを調整して、反射防止機能や防眩機能を持たせてもよい。こうした機能層又は機能表面が設けられた支持板14は、プロジェクションテレビジョンの観察者側の最前面に位置する前面板として作用する。   Further, an antireflection layer, a low reflection layer, a hard coat layer, an antistatic layer, an antiglare layer, and contamination prevention are provided on the viewer side surface of the light diffusion sheet 10 of the present invention, that is, the viewer side surface of the support plate 14. A layer, a polarizing filter layer, an electromagnetic wave shielding layer, or the like may be provided as needed, or one or more layers. Further, the surface roughness of the surface on the viewer side of the support plate 14 may be adjusted to have an antireflection function or an antiglare function. The support plate 14 provided with such a functional layer or functional surface acts as a front plate located at the forefront on the viewer side of the projection television.

また、本発明の光拡散シートの光源側の面、すなわち基材11の光源側の面に、凹凸形状が設けられたものであってもよい。その凹凸形状としては、例えば図8に示すような、光学要素21を挙げることができる。この光学要素21は、基材11の光源側の面に山型の傾斜面を備えたものであり、この光学要素21により、基材11の光源側から入射した入射光が屈折し、その屈折光が平行光とは異なる角度で光透過部4を通過し、その一部は第1斜面3aで全反射して出射面1bから出射する。そのため、図8に示す光拡散シートは、光学要素21を有さない場合に比べて、観察者側に出射する出射光の角度分布が広がるので、視野角の広い透過型スクリーンの構成部材として好ましく用いられる。なお、こうした光学要素21は、図8の態様のものに限られず、同様の作用効果を奏する従来公知のものを適用することができる。   Moreover, the uneven | corrugated shape may be provided in the light source side surface of the light-diffusion sheet of this invention, ie, the light source side surface of the base material 11. As the uneven shape, for example, an optical element 21 as shown in FIG. 8 can be cited. The optical element 21 is provided with a chevron-shaped inclined surface on the light source side surface of the base material 11, and the incident light incident from the light source side of the base material 11 is refracted by the optical element 21, and its refraction. The light passes through the light transmission part 4 at an angle different from that of the parallel light, and a part of the light is totally reflected by the first inclined surface 3a and emitted from the emission surface 1b. Therefore, the light diffusing sheet shown in FIG. 8 is preferable as a constituent member of a transmission screen having a wide viewing angle because the angular distribution of outgoing light emitted to the viewer side is wider than when the optical element 21 is not provided. Used. Note that the optical element 21 is not limited to the embodiment shown in FIG. 8, and a conventionally known element that exhibits the same effect can be applied.

以上説明したように、本発明の光拡散シートによれば、映像光の光拡散特性(特に水平拡散の光拡散特性)のグラフをなだらかなものとすることができるので、視野角特性を向上させることができる。特に、静止画や文字表示が鮮明な単光源使用の背面投射型表示装置において好ましく用いることができる。   As described above, according to the light diffusion sheet of the present invention, the graph of the light diffusion characteristics of video light (particularly the light diffusion characteristics of horizontal diffusion) can be made smooth, so that the viewing angle characteristics are improved. be able to. In particular, it can be preferably used in a rear projection type display device using a single light source that clearly displays still images and characters.

(光拡散シートの製造方法)
次に、光拡散シートの製造方法について説明する。図9は、本発明の光拡散シートの製造方法の一例を示す工程図である。
(Production method of light diffusion sheet)
Next, the manufacturing method of a light-diffusion sheet is demonstrated. FIG. 9 is a process diagram showing an example of a method for producing a light diffusion sheet of the present invention.

本発明の光拡散シートは、先ず、溝の賦形形状が周面に形成された型ロール111を回転させながら、型ロール111とその型ロール111の周面に沿って進む基材112との間に光透過部形成用の放射線硬化型樹脂組成物113を供給装置123から供給した後、放射線源である例えばUVランプ114で紫外線を照射して光透過部を形成し、その後、型ロール111から剥がして中間部材115を形成する。次いで、例えば光吸収性粒子を含む放射線硬化型樹脂組成物116を供給装置124から供給して中間部材115の溝に充填し、さらに放射線源である例えばUVランプ117で紫外線を照射して光反射部を形成する。このとき、中間部材115の溝への光吸収性粒子を含む放射線硬化型樹脂組成物116の充填は、ドクター118を用いて余分な樹脂組成物を掻き落とすことにより行われる。図9中には示さないが、さらにその上に接着層を介して支持板を貼り合わせ、所定の大きさに切断して本発明の光拡散シートが製造される。   First, the light diffusion sheet of the present invention includes a mold roll 111 and a base material 112 that advances along the peripheral surface of the mold roll 111 while rotating the mold roll 111 in which the shape of the groove is formed on the peripheral surface. In the meantime, a radiation curable resin composition 113 for forming a light transmission part is supplied from a supply device 123, and then a light transmission part is formed by irradiating ultraviolet rays with a radiation source, for example, a UV lamp 114, and then a mold roll 111. Then, the intermediate member 115 is formed. Next, for example, a radiation curable resin composition 116 containing light-absorbing particles is supplied from the supply device 124 to fill the grooves of the intermediate member 115, and further irradiated with ultraviolet rays from a radiation source such as a UV lamp 117 to reflect light. Forming part. At this time, filling of the groove of the intermediate member 115 with the radiation curable resin composition 116 including the light-absorbing particles is performed by scraping off the excess resin composition using the doctor 118. Although not shown in FIG. 9, a support plate is further bonded thereon via an adhesive layer, and cut into a predetermined size to produce the light diffusion sheet of the present invention.

なお、符号119はロール状に巻き上げられたフィルム状又はシート状の基材であり、符号120は光透過部形成用の放射線硬化型樹脂組成物113を型ロール面に押しつけるためのニップロールであり、符号121は硬化した光透過部を備えた中間部材115を剥離するための剥離ロールであり、符号122はドクター118で余分な樹脂組成物を効率よく除去するためのバックアップロールである。   Reference numeral 119 denotes a film-like or sheet-like base material wound up in a roll shape, and reference numeral 120 denotes a nip roll for pressing the radiation curable resin composition 113 for forming a light transmission part against the mold roll surface. Reference numeral 121 denotes a peeling roll for peeling the intermediate member 115 having a cured light transmission portion, and reference numeral 122 denotes a backup roll for efficiently removing an excess resin composition by the doctor 118.

(透過型スクリーン)
図10及び図11は、本発明の透過型スクリーンの例を示す概略斜視図である。本発明の透過型スクリーンは、上述した本発明の光拡散シートを有している。具体的には、単光源からの光を略平行光に偏向するフレネルレンズ部材を映像光源側に備え、偏向された略平行光を拡散させて視野角を調整する光拡散シートを観察者側に備えるものである。
(Transparent screen)
10 and 11 are schematic perspective views showing examples of the transmission screen of the present invention. The transmission screen of the present invention has the light diffusion sheet of the present invention described above. Specifically, a Fresnel lens member that deflects light from a single light source into substantially parallel light is provided on the image light source side, and a light diffusion sheet that diffuses the deflected substantially parallel light and adjusts the viewing angle is provided on the viewer side. It is to be prepared.

より詳細には、図10に示す透過型スクリーン40は、フレネル中心をシート面に有する屈折タイプのサーキュラー型フレネルレンズ部材30と、上述した本発明の光拡散シート10とを備えるものである。また、図11に示す透過型スクリーン50は、フレネル中心をシート面に有さない全反射タイプのサーキュラー型フレネルレンズ部材31と、上述した本発明の光拡散シート10とが接着層を介して貼り合わされてなるものである。なお、透過型スクリーンは、光拡散シート10の基材11に対向するように(接着層を介さずに)全反射タイプのフレネルレンズ部材31が配置された形態であってもよい(図示しない)。   More specifically, the transmissive screen 40 shown in FIG. 10 includes a refractive type circular Fresnel lens member 30 having a Fresnel center on the sheet surface and the above-described light diffusion sheet 10 of the present invention. In addition, the transmission type screen 50 shown in FIG. 11 has a total reflection type circular Fresnel lens member 31 that does not have a Fresnel center on the sheet surface and the above-described light diffusion sheet 10 of the present invention attached via an adhesive layer. It is a combination. The transmissive screen may have a form in which a total reflection type Fresnel lens member 31 is disposed so as to face the base material 11 of the light diffusion sheet 10 (without an adhesive layer) (not shown). .

本発明の透過型スクリーンに用いられるフレネルレンズ部材は、近年の単光源に対応したファインピッチで形成されており、その形成材料としては、上記の光拡散シートで説明したのと同様の放射線硬化型樹脂組成物、具体的にはウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートあるいはエポキシ(メタ)アクリレート等の放射線硬化型プレポリマーに、適宜、反応性希釈剤として放射線硬化型モノマー及び光重合開始剤を配合した放射線硬化型樹脂組成物が好ましく用いられる。そうしたフレネルレンズ部材の形成は、上記放射線硬化型樹脂組成物をフレネルレンズの賦形型にキャストし、その上に載せた基材フィルム上から放射線(例えば紫外線や電子線等)を照射して放射線硬化型樹脂組成物を硬化させて行うことができる。その後、賦形型からシートを剥離してシート状のフレネルレンズ部材が作製される。   The Fresnel lens member used in the transmission type screen of the present invention is formed with a fine pitch corresponding to a recent single light source, and the formation material thereof is the same radiation curable type as described in the above light diffusion sheet. Resin compositions, specifically radiation curable prepolymers such as urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate or epoxy (meth) acrylate, as appropriate, radiation curable monomers and photopolymerization initiators as reactive diluents A radiation curable resin composition blended with is preferably used. Such a Fresnel lens member is formed by casting the radiation curable resin composition into a shaping mold for a Fresnel lens and irradiating the substrate film placed thereon with radiation (for example, ultraviolet rays or electron beams). It can be carried out by curing the curable resin composition. Thereafter, the sheet is peeled from the shaping mold to produce a sheet-like Fresnel lens member.

こうした本発明の透過型スクリーンによれば、上記本発明の光拡散シートを備えるので、映像光の光拡散特性(特に水平拡散の光拡散特性)のグラフをなだらかなものとすることができ、視野角特性を向上させることができる。特に、静止画や文字表示が鮮明な単光源使用の背面投射型表示装置において好ましく用いることができる。   According to such a transmissive screen of the present invention, since the light diffusing sheet of the present invention is provided, a graph of light diffusing characteristics of image light (particularly horizontal light diffusing characteristics) can be made smooth. Angular characteristics can be improved. In particular, it can be preferably used in a rear projection type display device using a single light source that clearly displays still images and characters.

(背面投射型表示装置)
図12及び図13は、本発明の透過型スクリーンが装着された背面投写型表示装置の例を示す構成図である。図12は、フレネル中心がシート面内にあるサーキュラーフレネルレンズを有する透過型スクリーンが装着された背面投写型表示装置の例であり、図13は、フレネル中心がシート面外にある全反射型のサーキュラーフレネルレンズを有する透過型スクリーンが装着された背面投写型表示装置の例である。
(Rear projection display)
12 and 13 are configuration diagrams showing an example of a rear projection display device equipped with the transmission screen of the present invention. FIG. 12 shows an example of a rear projection display device equipped with a transmissive screen having a circular Fresnel lens with the Fresnel center in the sheet plane. FIG. 13 shows a total reflection type with the Fresnel center outside the sheet plane. It is an example of a rear projection type display device equipped with a transmission type screen having a circular Fresnel lens.

背面投射型表示装置60a,60bは、本発明の光拡散シートを構成部材とした透過型スクリーン40,50を前面側の窓部に備えたものであり、比較的薄型の筐体61a,61bの底部に光源62a,62bが配置され、筐体61a,61bの後部壁内面には光源62a,62bからの光を透過型スクリーン40,50に向かって映像光64として反射させるミラー63a,63bが配置されている。このときの光源62a,62bは、LCD(Liquid Crystal Display)やDLP(Digital Light Processing)を用いた単管方式の単光源である。この透過型スクリーン40,50は、本発明の光拡散シートが構成部材として使用されているので、透過型スクリーン上に視野角特性に優れた映像を映し出すことができる。なお、符号65は、出射光である・   The rear projection display devices 60a and 60b are provided with transmissive screens 40 and 50 having the light diffusing sheet of the present invention as constituent members in the front-side window, and have relatively thin casings 61a and 61b. Light sources 62a and 62b are disposed at the bottom, and mirrors 63a and 63b that reflect light from the light sources 62a and 62b toward the transmission screens 40 and 50 as image light 64 are disposed on the inner surfaces of the rear walls of the casings 61a and 61b. Has been. The light sources 62a and 62b at this time are single tube type single light sources using LCD (Liquid Crystal Display) or DLP (Digital Light Processing). Since the light diffusing sheet of the present invention is used as a constituent member for the transmissive screens 40 and 50, an image having excellent viewing angle characteristics can be displayed on the transmissive screen. Reference numeral 65 denotes outgoing light.

(液晶表示装置)
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。本発明の液晶表示装置は、表示用液晶パネルの表示面上に配置又は接合される視野角拡大部材として、上記本発明の光拡散シートを有することを特徴とする。
(Liquid crystal display device)
Next, the liquid crystal display device of the present invention will be described. The liquid crystal display device of the present invention has the light diffusion sheet of the present invention as a viewing angle widening member disposed or bonded on the display surface of a display liquid crystal panel.

図14(a)は、本発明の液晶表示装置の一例を示す模式断面図である。図示の液晶表示装置71は、表示用液晶パネル75と、表示用液晶パネル75の背後に配置されたバックライト部76と、表示用液晶パネル75及びバックライト部76それぞれに電気的に接続されてこれらの動作を制御する制御回路77とを備えている。これら表示用液晶パネル75、バックライト部76、及び制御回路77は、スタンド部78を有する筐体79内に収容されている。また、筐体79の全面には、視野角拡散部材である光拡散シート10が配置されている。   FIG. 14A is a schematic cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. The illustrated liquid crystal display device 71 is electrically connected to the display liquid crystal panel 75, the backlight unit 76 disposed behind the display liquid crystal panel 75, and the display liquid crystal panel 75 and the backlight unit 76. And a control circuit 77 for controlling these operations. The display liquid crystal panel 75, the backlight unit 76, and the control circuit 77 are accommodated in a housing 79 having a stand unit 78. A light diffusion sheet 10 that is a viewing angle diffusion member is disposed on the entire surface of the housing 79.

上記の表示用液晶パネル75は、例えば、多数の画素を有する液晶セル81と、液晶セル81の背面に配置された偏光子82と、液晶セル81の前面に配置された検光子83とによって構成される。液晶セル81は、例えば、互いに間隔をあけた状態で配置されて周囲を封止剤84で封止された第1透明基板85と第2透明基板86との間に液晶を注入した後に注入口を封止することによって形成される。この液晶セル81は、第1透明基板85及び第2透明基板86それぞれの内側面上に配置された電極に電圧を印加して液晶分子の配列を制御する縦電界型のものであってもよいし、第2透明基板86の内側面上に配置された複数の電極に電圧を印加して液晶分子の配列を制御する横電界型のものであってもよい。   The display liquid crystal panel 75 includes, for example, a liquid crystal cell 81 having a large number of pixels, a polarizer 82 disposed on the back surface of the liquid crystal cell 81, and an analyzer 83 disposed on the front surface of the liquid crystal cell 81. Is done. The liquid crystal cell 81 is, for example, an injection port after injecting liquid crystal between a first transparent substrate 85 and a second transparent substrate 86 which are arranged in a state of being spaced apart from each other and whose periphery is sealed with a sealant 84. It is formed by sealing. The liquid crystal cell 81 may be of a vertical electric field type that controls the alignment of liquid crystal molecules by applying a voltage to electrodes disposed on the inner side surfaces of the first transparent substrate 85 and the second transparent substrate 86. In addition, a lateral electric field type that controls the alignment of liquid crystal molecules by applying a voltage to a plurality of electrodes disposed on the inner surface of the second transparent substrate 86 may be used.

液晶セル81が縦電界型のものである場合、図14(a)には現れていないが、第1透明基板85の内側面上には、例えば1つの画素に1つのマイクロカラーフィルタが対応するようにしてカラーフィルタアレイが形成され、このカラーフィルタアレイを覆うようにして、かつ、全ての画素と平面視上重なるようにして、共通電極が形成される。そして、この共通電極を覆うようにして配向膜が設けられる。また、第2透明基板85の内側面上には、例えば、多数の画素電極がマトリックス状に配置され、画素電極の1つの列に1本ずつ対応して信号線が設けられると共に、画素電極の1つの行に1本ずつ対応して走査線が設けられる。さらに、信号線及び走査線それぞれと画素電極との導通を制御するスイッチング素子が1つの画素電極に1つずつ対応して配置され、これら画素電極、信号線、走査線、及びスイッチング素子を覆うようにして配向膜が設けられる。   When the liquid crystal cell 81 is of the vertical electric field type, it does not appear in FIG. 14A, but on the inner side surface of the first transparent substrate 85, for example, one micro color filter corresponds to one pixel. Thus, the color filter array is formed, and the common electrode is formed so as to cover the color filter array and overlap with all the pixels in plan view. An alignment film is provided so as to cover the common electrode. Further, on the inner side surface of the second transparent substrate 85, for example, a large number of pixel electrodes are arranged in a matrix, and one signal line is provided corresponding to one column of pixel electrodes. One scanning line is provided corresponding to one row. Further, one switching element for controlling conduction between the signal line and the scanning line and the pixel electrode is arranged corresponding to one pixel electrode so as to cover the pixel electrode, the signal line, the scanning line, and the switching element. Thus, an alignment film is provided.

上記の光拡散シート10は、液晶表示装置71における水平方向の視野角特性を向上させるためのものであり、光拡散部の出射面が観察者側を向くようにして配置されている。また、光拡散シート10の光反射部は、液晶表示装置71での垂直方向に延びている。   The light diffusion sheet 10 is for improving the viewing angle characteristics in the horizontal direction in the liquid crystal display device 71, and is arranged such that the exit surface of the light diffusion portion faces the viewer. The light reflecting portion of the light diffusion sheet 10 extends in the vertical direction of the liquid crystal display device 71.

図14(b)は、本発明の液晶表示装置の他の一例を示す模式断面図である。図示の液晶表示装置72は、光拡散シート10が表示用液晶パネル75の表示面上(検光子85上)に一体的に接合されているという点で、図14(a)に示す液晶表示装置71と異なるが、その他の構成は同じである。   FIG. 14B is a schematic cross-sectional view showing another example of the liquid crystal display device of the present invention. The liquid crystal display device 72 shown in FIG. 14 is shown in FIG. 14A in that the light diffusion sheet 10 is integrally joined on the display surface (on the analyzer 85) of the liquid crystal panel 75 for display. Other than 71, the other configuration is the same.

図15は、本発明の液晶表示装置のさらに他の一例を示す模式断面図である。図示の液晶表示装置73は、光拡散シート10を構成している光拡散部の出射面上にタッチパネル87が設けられているという点で、図14(b)に示す液晶表示装置72と異なる。液晶表示装置73における他の構成は、図14(b)に示す液晶表示装置72の構成と同じであるので、その説明は省略する。タッチパネル87としては、映像光の透過をできるだけ妨げない透明性の高いものが好ましい。この液晶表示装置73はタッチパネル87を有しているので、多機能のものを得易くなる。   FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing still another example of the liquid crystal display device of the present invention. The illustrated liquid crystal display device 73 is different from the liquid crystal display device 72 shown in FIG. 14B in that a touch panel 87 is provided on the exit surface of the light diffusing portion constituting the light diffusing sheet 10. Since the other structure in the liquid crystal display device 73 is the same as the structure of the liquid crystal display device 72 shown in FIG.14 (b), the description is abbreviate | omitted. The touch panel 87 is preferably a highly transparent one that does not interfere with the transmission of image light as much as possible. Since the liquid crystal display device 73 has the touch panel 87, it is easy to obtain a multi-function device.

本発明の光拡散シートを構成部材として使用する液晶表示装置によれば、光拡散特性が良好で、視野角の広い背面投射型表示装置や液晶表示装置を提供できる。   According to the liquid crystal display device using the light diffusing sheet of the present invention as a constituent member, it is possible to provide a rear projection display device or a liquid crystal display device having good light diffusion characteristics and a wide viewing angle.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

(実施例1)
ピッチが65μmで深さが150μmの溝15を形成するための突起(凸部)を有した賦形型ロールを準備し、その賦形型ロールにエポキシアクリレート系の紫外線硬化型樹脂を供給装置から供給し、その樹脂を賦形型ロールとの間に挟むように厚さ188μmのPETフィルムをニップロールで押し当てながら貼り合わせた後、そのPETフィルム側から紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させて屈折率1.55(波長540nmで測定)の光透過部を形成した。硬化した中間部材を賦形型ロールから剥がした後、その中間部材上に光吸収性粒子(カーボンブラックを添加したウレタンフィラー、平均粒径8μm、粒径の標準偏差2μm)を20重量%含有するウレタンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂を供給装置から供給すると共にドクターで余分な樹脂を掻き落とすことにより、樹脂を略V字形状(開口幅35μm)の溝15に充填した。引き続いて、PETフィルム側から紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させて屈折率1.48(波長540nmで測定)の光反射部を形成した。
Example 1
A shaping roll having projections (convex portions) for forming grooves 15 having a pitch of 65 μm and a depth of 150 μm is prepared, and an epoxy acrylate-based UV curable resin is supplied to the shaping mold roll from a feeder. Supply and paste the 188μm thick PET film with a nip roll so that the resin is sandwiched between the shaping rolls, and then cure the UV curable resin by irradiating UV rays from the PET film side. Thus, a light transmission part having a refractive index of 1.55 (measured at a wavelength of 540 nm) was formed. After removing the cured intermediate member from the shaping roll, the intermediate member contains 20% by weight of light-absorbing particles (urethane filler added with carbon black, average particle diameter of 8 μm, standard deviation of particle diameter of 2 μm). The urethane acrylate-based ultraviolet curable resin was supplied from the supply device, and the excess resin was scraped off by a doctor, whereby the resin was filled in the groove 15 having a substantially V-shape (opening width: 35 μm). Subsequently, ultraviolet rays were irradiated from the PET film side to cure the ultraviolet curable resin to form a light reflecting portion having a refractive index of 1.48 (measured at a wavelength of 540 nm).

光反射部は、平均高さが150μm、出射面側の幅が平均35μmであり、第1斜面の傾斜角は平均80°、第2斜面の傾斜角は平均60°、第1斜面と第2斜面との交点までの高さhは平均5μmである。また、光透過部は、領域A(図1参照)での厚さが185μmで、光が透過する出射面の幅が約30μmである。   The light reflecting portion has an average height of 150 μm and an output surface side width of 35 μm, the first slope has an average inclination of 80 °, the second slope has an average inclination of 60 °, the first slope and the second slope The average height h to the intersection with the slope is 5 μm. Further, the light transmission portion has a thickness of 185 μm in the region A (see FIG. 1), and a width of an emission surface through which light is transmitted is about 30 μm.

この光拡散部の出射面上に、接着特性を有するアクリル系紫外線硬化型樹脂料を塗布し、その上に支持板を載せた後、支持板上から紫外線を照射し、厚さ70μmで屈折率1.48の接着層を介して支持板を貼り合わせた。なお、支持板は、MS(メタクリル−スチレン共重合体)樹脂からなる樹脂材料を押出成形法により成形した厚さ2mmのものを用いた。こうして、縦600mm×幅800mmの光拡散シートを作製した。   An acrylic UV curable resin material having adhesive properties is applied on the light exit surface of the light diffusing section, and a support plate is placed thereon, followed by irradiation with UV light from the support plate, and a refractive index of 70 μm in thickness. The support plate was bonded through the 1.48 adhesive layer. The support plate used was a 2 mm thick molded resin material made of MS (methacryl-styrene copolymer) resin by an extrusion molding method. Thus, a light diffusion sheet having a length of 600 mm and a width of 800 mm was produced.

(比較例1)
実施例1の光拡散シートにおいて、第1斜面と第2斜面とを傾斜角80°の直線に変更した他は実施例1と同様にして比較例1の光拡散シートを作製した。
(Comparative Example 1)
In the light diffusion sheet of Example 1, the light diffusion sheet of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the first slope and the second slope were changed to a straight line having an inclination angle of 80 °.

(光拡散特性の評価)
実施例1と比較例1の光拡散シートに関しては、ピッチ0.112mmのフレネルレンズシートと組み合わせ、50W−DLP光源を備えた50インチのプロジェクションテレビジョン(三星電子社製、HLM5065W)に実装して、スクリーンから2.5m離れた位置から観察し、微小偏角輝度計を用いて、出射光角度0°〜60°まで10°毎の水平拡散特性と垂直拡散特性を測定した。
(Evaluation of light diffusion characteristics)
The light diffusion sheets of Example 1 and Comparative Example 1 were combined with a Fresnel lens sheet having a pitch of 0.112 mm and mounted on a 50-inch projection television (HLM 5065W, manufactured by Samsung Electronics Co., Ltd.) equipped with a 50 W-DLP light source. Observation was performed from a position 2.5 m away from the screen, and a horizontal diffusion characteristic and a vertical diffusion characteristic were measured every 10 ° from an outgoing light angle of 0 ° to 60 ° using a minute declination luminance meter.

実施例1においては、垂直方向の視野角は上下12°、水平方向の視野角は左右25°であった。この実施例1の光拡散特性のグラフを図16に示した。この図からわかるように、この透過型スクリーンでは、水平方向に沿って視野角を変化させたときに輝度がなだらかに変化して、水平方向の視野角特性が向上していることが確認された。一方、比較例1は、図18(B)のような三つのピークを持つ光学特性となるので、水平方向の観察角度によっては、帯状のムラが観察された。   In Example 1, the vertical viewing angle was 12 ° up and down, and the horizontal viewing angle was 25 ° left and right. A graph of the light diffusion characteristics of Example 1 is shown in FIG. As can be seen from this figure, in this transmissive screen, it was confirmed that when the viewing angle was changed along the horizontal direction, the luminance changed gently and the viewing angle characteristics in the horizontal direction were improved. . On the other hand, since the comparative example 1 has optical characteristics having three peaks as shown in FIG. 18B, band-like unevenness was observed depending on the observation angle in the horizontal direction.

本発明の光拡散シートの一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the light-diffusion sheet of this invention. 光反射部についての詳細な説明図である。It is detailed explanatory drawing about a light reflection part. 入射した平行光が光拡散部で拡散する様子を示す模式的な光線経路図である。It is a typical ray path diagram which shows a mode that the incident parallel light diffuses in a light-diffusion part. 光吸収性粒子の平均粒径と、出射面から第1斜面と第2斜面とが交わる交点までの高さとの関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the average particle diameter of a light absorptive particle, and the height from the output surface to the intersection where a 1st slope and a 2nd slope cross. 光拡散部の他の形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the other form of a light-diffusion part. 光拡散部のさらに他の形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the other form of a light-diffusion part. 光拡散部のさらに他の形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the other form of a light-diffusion part. 本発明の光拡散シートの他の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows another example of the light-diffusion sheet of this invention. 本発明の光拡散シートの製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the light-diffusion sheet of this invention. 本発明の透過型スクリーンの一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the transmission type screen of this invention. 本発明の透過型スクリーンの他の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows another example of the transmission type screen of this invention. 本発明の透過型スクリーンが装着された背面投写型表示装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the rear projection type display apparatus with which the transmission type screen of this invention was mounted | worn. 本発明の透過型スクリーンが装着された背面投写型表示装置の他の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows another example of the rear projection type display apparatus with which the transmission type screen of this invention was mounted | worn. 本発明の液晶表示装置の例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the example of the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置のさらに他の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows another example of the liquid crystal display device of this invention. 実施例1の光拡散特性のグラフである。3 is a graph of light diffusion characteristics of Example 1. 従来の全反射タイプのレンチキュラーレンズシートの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the conventional total reflection type lenticular lens sheet. 従来の全反射タイプのレンチキュラーレンズシートを用いた透過型スクリーンの光線経路図と光拡散特性のグラフの一例である。It is an example of the light ray path | route figure of the transmissive screen using the conventional total reflection type lenticular lens sheet, and the graph of a light-diffusion characteristic.

符号の説明Explanation of symbols

1a 入射面
1b 出射面
2 光反射部
3 斜面
3a 第1斜面
3b 第2斜面
4 光透過部
5 光吸収性粒子
10 光拡散シート
11 基材
12,12a,12b,12c 光拡散部
13 接着層
14 支持板
15 溝
16 上底
17 下底
18 溝の先端
19 出射面上の層
20 光吸収層
21 光学要素
30,31 フレネルレンズ部材
32 接着層
40,50 透過型スクリーン
60a,60b 背面投射型表示装置
61a,61b 筐体
62a,62b 光源
63a,63b ミラー
64 映像光
65 出射光
71,72,73 液晶表示装置
75 表示用液晶パネル
76 バックライト部
77 制御回路
78 スタンド部
79 筐体
81 液晶セル
82 偏光子
83 検光子
84 封止剤
85 第1透明基板
86 第2透明基板
87 タッチパネル
111 型ロール
112 基材
113 放射線硬化型樹脂組成物
114 UVランプ
115 中間部材
116 光吸収性粒子を含む放射線硬化型樹脂組成物
117 UVランプ
118 ドクター
119 フィルム状又はシート状の基材
120 ニップロール
121 剥離ロール
122 バックアップロール
123 供給装置
124 供給装置
B1,B2 第1斜面に相当する領域
C1,C2 第2斜面に相当する領域
OA 光軸
A 光透過部の上底と下底とが平面視で重なる領域
CL 第1斜面の法線
CL 第2斜面の法線
θ 第1斜面の出射面を含む平面に対する傾斜角
θ 第2斜面の出射面を含む平面に対する傾斜角
θ’ 臨界角を超える角度
θ’ 臨界角以下の角度
第1斜面の延長線
平面に対する垂線のうちで点Qを通る垂線
VR 第1斜面に入射する光軸に平行な映像光
VR 第2斜面に入射する光軸に平行な映像光
P 第1斜面の延長線が平面と交わる点
Q 光軸に平行な映像光の第1斜面への入射点
R 平面に対する垂線のうちで点Qを通る垂線と平面との交点
PR〜PR 光拡散部の入射面に入射角0°で入射する平行光
S 第1斜面と第2斜面とが交わる交点
h 第1斜面と第2斜面とが交わる交点Sまでの高さ
W 光反射部の溝内で対向する第1斜面と平面視で重なる光拡散部の幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Incident surface 1b Output surface 2 Light reflection part 3 Slope 3a 1st slope 3b 2nd slope 4 Light transmission part 5 Light-absorbing particle 10 Light diffusion sheet 11 Base material 12, 12a, 12b, 12c Light diffusion part 13 Adhesive layer 14 Support plate 15 Groove 16 Upper base 17 Lower base 18 Groove tip 19 Layer on exit surface 20 Light absorption layer 21 Optical element 30, 31 Fresnel lens member 32 Adhesive layer 40, 50 Transmission type screen 60a, 60b Rear projection type display device 61a, 61b Case 62a, 62b Light source 63a, 63b Mirror 64 Video light 65 Emission light 71, 72, 73 Liquid crystal display device 75 Liquid crystal panel for display 76 Backlight part 77 Control circuit 78 Stand part 79 Case 81 Liquid crystal cell 82 Polarization Element 83 Analyzer 84 Sealant 85 First transparent substrate 86 Second transparent substrate 87 Touch panel 111 type B 112 Base material 113 Radiation curable resin composition 114 UV lamp 115 Intermediate member 116 Radiation curable resin composition containing light-absorbing particles 117 UV lamp 118 Doctor 119 Film-like or sheet-like base material 120 Nip roll 121 Peeling roll 122 Backup roll 123 Supply device 124 Supply device B1, B2 Area corresponding to the first slope C1, C2 Area corresponding to the second slope OA Optical axis A Area where the upper and lower bases of the light transmission part overlap in a plan view CL 1 Normal of the first slope CL 2 Normal of the second slope θ 1 Inclination angle of the first slope with respect to the plane including the exit surface θ 2 Inclination angle of the second slope with respect to the plane including the exit surface θ ′ exceeding one critical angle the angle theta '2 perpendicular VR 1 first slope passing through the point Q out of the normal to the critical angle following the angle L 1 first slope of the extension line L 2 plane Extension parallel image light P first inclined surface to the optical axis incident on the parallel image light VR 2 second inclined surface to the optical axis of morphism is the first slope of the parallel image light to Q optical axis that intersects the plane Incident point R Intersection of the plane perpendicular to the plane Q passing through the point Q and the plane PR 1 to PR 6 Parallel light incident at an incident angle of 0 ° on the incident surface of the light diffusing section S First slope and second slope Intersection point h Height to intersection point S where the first and second slopes meet W The width of the light diffusion part overlapping in plan view with the first slope facing in the groove of the light reflecting part

Claims (12)

厚さ方向の一方の面から入射する映像光の一部を全反射により拡散させて他方の面側から出射させる光拡散部を少なくとも有し、当該光拡散部は、前記他方の面から前記一方の面に向かって先細る溝に樹脂が充填された断面略楔形状の光反射部と、当該光反射部間に設けられて前記映像光を透過させる断面略台形形状の光透過部とが交互に並設されてなる光拡散シートにおいて、
前記溝に充填された樹脂の屈折率が、前記光透過部の屈折率よりも低く、
前記光反射部の溝を形成する対向面が、前記一方の面側に位置して前記映像光を全反射させる角度からなる第1斜面と、当該第1斜面と前記他方の面とを繋ぐように位置して前記映像光を屈折透過する角度からなる第2斜面とを含む斜面によって形成されていることを特徴とする光拡散シート。
At least a light diffusing portion for diffusing a part of the image light incident from one surface in the thickness direction by total reflection and emitting it from the other surface side, and the light diffusing portion from the other surface to the one side Alternating between a light-reflecting portion having a substantially wedge-shaped cross-section in which a groove tapering toward the surface is filled with a resin and a light-transmitting portion having a substantially trapezoidal cross-section provided between the light reflecting portions and transmitting the image light In the light diffusion sheet formed side by side,
The refractive index of the resin filled in the groove is lower than the refractive index of the light transmission part,
A facing surface forming a groove of the light reflecting portion is located on the one surface side so as to connect the first inclined surface having an angle for totally reflecting the image light, and the first inclined surface and the other surface. The light diffusion sheet is formed by an inclined surface including a second inclined surface having an angle at which the image light is refracted and transmitted.
前記光反射部は、前記溝に光吸収性粒子を含む樹脂が充填されてなることを特徴とする請求項1に記載の光拡散シート。   The light diffusion sheet according to claim 1, wherein the light reflecting portion is formed by filling the groove with a resin containing light absorbing particles. 前記光吸収性粒子の平均粒径が、前記他方の面から、前記第1斜面と前記第2斜面とが交わる交点までの高さよりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の光拡散シート。   The light diffusion sheet according to claim 2, wherein an average particle diameter of the light-absorbing particles is larger than a height from the other surface to an intersection where the first slope and the second slope intersect. . 前記光反射部における前記他方の面上であって当該光反射部の溝内で対向する第1斜面と平面視で重なる領域上には、光吸収層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光拡散シート。   A light absorption layer is formed on a region of the other surface of the light reflecting portion that overlaps the first inclined surface facing in the groove of the light reflecting portion in plan view. Item 4. A light diffusion sheet according to Item 1. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光拡散シートを有することを特徴とする透過型スクリーン。   A transmissive screen comprising the light diffusion sheet according to claim 1. 映像光が入射する側に、フレネルレンズシートが配置され、又はフレネルレンズ部が接合されていることを特徴とする請求項5に記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 5, wherein a Fresnel lens sheet is disposed or a Fresnel lens portion is bonded to the side on which the image light is incident. 前記フレネルレンズシート又は前記フレネルレンズ部が、全反射フレネルレンズを有することを特徴とする請求項6に記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 6, wherein the Fresnel lens sheet or the Fresnel lens unit includes a total reflection Fresnel lens. 映像光が出射する側に、支持板が配置又は接合されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の透過型スクリーン。   The transmission screen according to any one of claims 5 to 7, wherein a support plate is disposed or joined to a side from which the image light is emitted. 映像光が出射する側の最表面に、タッチパネルが設けられていることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to any one of claims 5 to 8, wherein a touch panel is provided on the outermost surface on the side from which the image light is emitted. 透過型スクリーンが装着された背面投射型表示装置において、当該透過型スクリーンの構成部材として、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光拡散シートを有することを特徴とする背面投射型表示装置。   5. A rear projection display device equipped with a transmissive screen, comprising the light diffusing sheet according to claim 1 as a constituent member of the transmissive screen. apparatus. 表示用液晶パネルを有する液晶表示装置において、当該表示用液晶パネルの表示面上に配置又は接合される視野角拡大部材として、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光拡散シートを有することを特徴とする液晶表示装置。   In the liquid crystal display device having a display liquid crystal panel, the light diffusion sheet according to any one of claims 1 to 4 is provided as a viewing angle widening member disposed or bonded on a display surface of the display liquid crystal panel. A liquid crystal display device characterized by the above. 前記表示面の最表面に、タッチパネルが設けられていることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device according to claim 11, wherein a touch panel is provided on an outermost surface of the display surface.
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