JP2008170871A - Optical sheet, backlight unit using the same, display device and method for manufacturing the device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学シート、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置、およびその製造方法に関する。例えば、液晶表示素子への照明光路制御を行うのに好適な光学シート、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an optical sheet, a backlight unit using the same, a display device, and a method for manufacturing the same. For example, the present invention relates to an optical sheet suitable for controlling an illumination optical path to a liquid crystal display element, a backlight unit using the same, a display device, and a manufacturing method thereof.
従来、例えば液晶表示装置(LCD)に代表されるディスプレイ装置は、画像信号に応じて各画素のON/OFFが制御される液晶表示素子の背面側に、バックライトユニットを配置し、このバックライトユニットからの光を表示光として利用している。このようなLCDは、液晶表示素子の消費電力は小さいが、バックライトユニットでの消費電力が大きくなり、例えば、ラップトップコンピュータや携帯電話などの電池式装置に用いられる場合には、光源の光の利用効率を高めることで装置としての消費電力を低減することが求められている。
そのため、バックライトユニットからの拡散光をある程度集光するため、液晶表示素子とバックライトユニットとの間に、複数のレンズやプリズムなどを有する光学シートが配置されている場合が多い。
例えば、特許文献1には、液晶パネルと、この液晶パネルに背面側から光を照射する光源手段とを備え、この光源手段に、光源からの光を液晶パネルへと導くレンズ層が設けられ、該レンズ層焦点面近傍に開口をもつ遮光部または該レンズ層によって液晶層内部で結像する位置関係にあるレンズ層焦点面より外側に開口をもつ遮光部を有する液晶表示装置が記載されている。
特許文献1には、遮光部を反射層とすることによりさらに光の利用効率を向上できることが示唆されている。
Therefore, an optical sheet having a plurality of lenses, prisms, and the like is often disposed between the liquid crystal display element and the backlight unit in order to collect diffused light from the backlight unit to some extent.
For example,
しかしながら、上記の従来の光学シートには、以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、レンズ層の平面側に開口を有する遮光層が一体形成されている。この開口は、光源と光学素子との間に一定の大きさの光透過範囲を設けるとともに、空気層を形成することで、光学素子に対して大きな入射角で入射する光を屈折して開口に対向する光学素子側に光線を折り曲げる機能を有している。
一方、このような光学シートを光源部に取り付けたり、レンズ層に入射する前に光拡散層を配置したりする場合に、コスト、生産性の面から、光透過性の粘着層や接着層を用いて接合することが多いが、その場合に、粘着層や接着層が開口内にはみ出して光学素子にまで達し、開口の一部または全部が粘着層や接着層で埋まってしまう場合がある。
このような場合、埋まってしまった部分では、粘着層や接着層の媒質から光学素子の媒質に光が入射するため、ほとんど屈折率差がなくなってしまう。そのため、大きな入射角で開口に入射する光が、略直進して、開口が対向している光学素子の周囲に配置された光学素子への迷光となって輝度ムラを発生したり、光学素子から出射されなくなって光量低下をおこしたりするという問題がある。
粘着層や接着層が開口にはみ出さないように、弱い力で貼り付けることも考えられるが、貼り付けの信頼性が得られなかったり、貼り付け工程に余計な手間がかかったりするという問題がある。
However, the above-described conventional optical sheet has the following problems.
In the technique described in
On the other hand, when such an optical sheet is attached to the light source unit or a light diffusion layer is disposed before entering the lens layer, a light-transmitting adhesive layer or adhesive layer is provided from the viewpoint of cost and productivity. In many cases, the adhesive layer or the adhesive layer protrudes into the opening and reaches the optical element, and part or all of the opening may be filled with the adhesive layer or the adhesive layer.
In such a case, in the buried portion, light is incident on the optical element medium from the medium of the adhesive layer or the adhesive layer, so that there is almost no difference in refractive index. For this reason, light incident on the aperture at a large incident angle travels substantially straight, causing stray light to the optical elements arranged around the optical element facing the aperture, generating luminance unevenness, or from the optical element. There is a problem in that the light is not emitted and the amount of light is reduced.
It is conceivable to apply the adhesive layer or adhesive layer with a weak force so that the adhesive layer or adhesive layer does not protrude from the opening, but there are problems that the reliability of the application cannot be obtained or that the application process takes extra time. is there.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、透過光の輝度ムラを低減することができる光学シート、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置、およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical sheet that can reduce luminance unevenness of transmitted light, a backlight unit using the same, a display device, and a method for manufacturing the same. For the purpose.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、アレイ状に配列された複数の光学素子を有する光学素子シートと、前記複数の光学素子のそれぞれに対する光の入射範囲を規制する遮光パターンを有する光反射層と、該光反射層の側から前記光学素子シートに入射する光を、前記光反射層の手前側で散乱する光散乱層と、該光散乱層を前記光反射層に対して固定する光透過性の接合層とを備え、前記光反射層は、前記光学素子シートの屈折率よりも低屈折率の抗圧縮性媒質により前記遮光パターンの光透過部分を形成する透明部と、前記遮光パターンの遮光部分を形成する光反射部とにより構成され、前記透明部は、前記接合層と前記光学素子シートとにそれぞれ密着されるとともに前記光反射層の層厚方向に貫通して設けられた構成とする。
この発明によれば、複数の光学素子を有する光学素子シート、光反射層、接合層、および光散乱層が、この順に積層され、光反射層は、各光学素子の屈折率よりも低屈折率の抗圧縮性媒質からなる透明部と光反射部とが層厚方向に貫通されて遮光パターンを形成する。このため、例えば外力が加わるなどしても、接合層が透明部を押しつぶして光学素子シートに達することがないので、光反射層側から光学素子シートに向かう光は、確実に屈折率が低い透明部を透過して光学素子シートに入射する。このような透明部を有することにより、遮光パターンの各光透過部分の大きさと、互いに対向する光透過部分と光学素子シートとにおける境界面の屈折率差を一定に保つことができる。
なお、本明細書で抗圧縮性媒質とは、気体に比べて圧縮力に対する抵抗が著しく大きく、使用状態で略一定の体積を占める媒質を意味しており、例えば、固体、液体、ゲル状体などを指す。
In order to solve the above problems, in the invention according to
According to this invention, the optical element sheet having a plurality of optical elements, the light reflecting layer, the bonding layer, and the light scattering layer are laminated in this order, and the light reflecting layer has a lower refractive index than the refractive index of each optical element. The transparent portion and the light reflecting portion made of the anti-compressible medium are penetrated in the layer thickness direction to form a light shielding pattern. For this reason, even if an external force is applied, for example, the bonding layer does not crush the transparent portion and reach the optical element sheet, so that light directed from the light reflecting layer side to the optical element sheet is surely transparent with a low refractive index. And is incident on the optical element sheet. By having such a transparent part, the size of each light transmitting part of the light shielding pattern and the difference in refractive index between the light transmitting part and the optical element sheet facing each other can be kept constant.
In this specification, the term “anticompressible medium” means a medium that has a remarkably large resistance to compressive force as compared with gas and occupies a substantially constant volume in use, for example, a solid, liquid, gel-like body. And so on.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の光学シートにおいて、前記複数の光学素子は、凸シリンドリカルレンズ群が1方向に並列してなるレンチキュラーレンズからなる構成とする。
この発明によれば、光学素子がレンチキュラーレンズからなるので、凸シリンドリカルレンズ群が延びる方向と直交する方向に効率的に光を集光することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the optical sheet according to the first aspect, the plurality of optical elements are composed of lenticular lenses in which convex cylindrical lens groups are arranged in parallel in one direction.
According to this invention, since the optical element is composed of a lenticular lens, light can be efficiently condensed in a direction orthogonal to the direction in which the convex cylindrical lens group extends.
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の光学シートにおいて、前記レンチキュラーレンズが、放射線硬化性樹脂の硬化物からなるレンズ部がシート状の基材に重合接着して形成された構成とする。
この発明によれば、シート状の基材に放射線硬化性樹脂の硬化物を重合接着することで、レンズ部を形成するので、例えば、押し出し成形などに比べて、レンズ部の断面形状を高精度に形成することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the optical sheet according to the second aspect, the lenticular lens is formed by polymerizing and bonding a lens portion made of a cured product of a radiation curable resin to a sheet-like substrate. And
According to the present invention, the lens portion is formed by polymerizing and bonding the cured product of the radiation curable resin to the sheet-like base material. For example, the cross-sectional shape of the lens portion is more accurate than extrusion molding. Can be formed.
請求項4に記載の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の光学シートにおいて、前記透明部は、熱可塑性樹脂もしくは放射線硬化性樹脂を用いた樹脂成形により形成された構成とする。
この発明によれば、樹脂成形により透明部を形成するので、光学素子に対する位置精度を向上することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical sheet according to any one of the first to third aspects, the transparent portion is formed by resin molding using a thermoplastic resin or a radiation curable resin.
According to this invention, since the transparent portion is formed by resin molding, the positional accuracy with respect to the optical element can be improved.
請求項5に記載の発明では、バックライトユニットにおいて、請求項1〜4のいずれかに記載の光学シートと、該光学シートに対して前記光反射層の側から光を入射する光源部とを備える構成とする。
この発明によれば、請求項1〜4のいずれかに記載の光学シートを用いるので、請求項1〜4のいずれかに記載の発明と同様の作用効果を備える。
According to a fifth aspect of the present invention, in the backlight unit, the optical sheet according to any one of the first to fourth aspects and a light source unit that makes light incident on the optical sheet from the light reflecting layer side. It is set as the structure provided.
According to this invention, since the optical sheet according to any one of
請求項6に記載の発明では、ディスプレイ装置において、請求項5に記載のバックライトユニットと、該バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う液晶表示部とからなる構成とする。
この発明によれば、請求項1〜4のいずれかに記載の光学シートを用いた請求項5に記載のバックライトユニットを用いるので、請求項1〜4のいずれかに記載の発明と同様の作用効果を備える。
According to a sixth aspect of the present invention, the display device includes the backlight unit according to the fifth aspect and a liquid crystal display unit that displays an image using light from the backlight unit as display light.
According to this invention, since the backlight unit according to
請求項7に記載の発明では、アレイ状に配列された複数の光学素子を有する光学素子シートと、前記複数の光学素子のそれぞれに対する光の入射範囲を規制する遮光パターンをする光反射層と、該光反射層の側から前記光学素子シートに入射する光を前記光反射層の手前側で散乱する光散乱層とを有し、前記遮光パターンの光透過部分が前記光学素子シートの屈折率よりも低屈折率の抗圧縮性媒質からなり、前記遮光パターンの遮光部分が光反射性の材料からなる光学シートの製造方法であって、前記複数の光学素子の形成後の光学素子シートまたは前記複数の光学素子の形成前の光学素子シートにおける前記複数の光学素子が形成されたまたは形成される面と反対側のシート面に、前記遮光パターンの光透過部分および遮光部分のいずれか一方を形成する第1パターン層形成材料を一定厚さでパターニングして第1パターン層を形成する第1パターン層形成工程と、前記第1パターン層が形成された前記シート面上に、少なくとも前記第1パターン層を覆う高さまで、前記遮光パターンの光透過部分および遮光部分のいずれか他方を形成する第2パターン層形成材料を塗布する第2パターン層形成材料塗布工程と、該第2パターン層塗布工程で塗布された前記第2パターン層形成材料を、前記第1パターン層と同高さに均す第2パターン層層厚調整工程と、該第2パターン層層厚調整工程後の前記第1および第2パターン層の上面に光散乱層を接合層を介して接合する光散乱層接合工程とを備える方法とする。
この発明によれば、第1パターン層形成工程では、光学素子シートにおける複数の光学素子が形成されたまたは形成される面と反対側のシート面に、遮光パターンの光透過部分および遮光部分のいずれか一方を形成する第1パターン層形成材料を一定厚さでパターニングする。
そして、第2パターン層形成材料塗布工程では、第2パターン層形成材料を、第1パターン層が形成された基板上に、少なくとも第1パターン層を覆う高さまで塗布する。
次に、第2パターン層層厚調整工程により、第2パターン層形成材料を第1パターン層と同高さに均す。
そして、光散乱層接合工程では、互いに同高さとされた第1および第2パターン層の上面に光散乱層を接合層を介して接合する。
これらの工程において、第1および第2パターン層形成材料のうち遮光パターンの光透過部分を形成する材料を、光学素子シートの基材の屈折率よりも低屈折率の抗圧縮性媒質とし、同じく遮光部分を形成する材料を光反射性の材料とする。
これにより、請求項1に記載の光学シートを形成することができる。
In the invention according to claim 7, an optical element sheet having a plurality of optical elements arranged in an array, a light reflection layer having a light-shielding pattern that regulates an incident range of light to each of the plurality of optical elements, A light-scattering layer that scatters light incident on the optical element sheet from the light-reflecting layer side on the front side of the light-reflecting layer, and a light transmission portion of the light-shielding pattern is based on a refractive index of the optical element sheet Is a method of manufacturing an optical sheet made of an anti-compressible medium having a low refractive index, and a light-shielding portion of the light-shielding pattern made of a light-reflective material, wherein the optical element sheet after the formation of the plurality of optical elements or the plurality Any one of the light transmission part and the light-shielding part of the light-shielding pattern on the sheet surface of the optical element sheet before the optical element is formed on the sheet surface opposite to the surface on which the plurality of optical elements are formed or formed. A first pattern layer forming step of forming a first pattern layer by patterning a first pattern layer forming material for forming the first pattern layer with a certain thickness, and at least on the sheet surface on which the first pattern layer is formed A second pattern layer forming material application step of applying a second pattern layer forming material for forming either the light transmitting portion or the light shielding portion of the light shielding pattern up to a height covering the first pattern layer; and the second pattern layer A second pattern layer thickness adjusting step for leveling the second pattern layer forming material applied in the applying step to the same height as the first pattern layer; and the second pattern layer thickness adjusting step after the second pattern layer layer adjusting step. And a light scattering layer bonding step of bonding the light scattering layer to the upper surfaces of the first and second pattern layers via the bonding layer.
According to this invention, in the first pattern layer forming step, any one of the light transmission part and the light shielding part of the light shielding pattern is formed on the sheet surface opposite to the surface on which the plurality of optical elements in the optical element sheet are formed or formed. The first pattern layer forming material forming either one is patterned with a constant thickness.
Then, in the second pattern layer forming material application step, the second pattern layer forming material is applied onto the substrate on which the first pattern layer is formed to a height that at least covers the first pattern layer.
Next, in the second pattern layer layer thickness adjusting step, the second pattern layer forming material is leveled to the same height as the first pattern layer.
In the light scattering layer bonding step, the light scattering layer is bonded to the upper surfaces of the first and second pattern layers having the same height through the bonding layer.
In these steps, the material forming the light transmission portion of the light shielding pattern of the first and second pattern layer forming materials is an anti-compressible medium having a refractive index lower than the refractive index of the base material of the optical element sheet. The material for forming the light shielding portion is a light reflective material.
Thereby, the optical sheet according to
なお、第1パターン層形成工程において光学素子シートに複数の光学素子が形成されていない場合において、光学素子シートに複数の光学素子を形成する工程は、第1パターン層形成工程より後の適宜のタイミングで実施することができるが、例えば、第2パターン層形成材料塗布工程の前、あるいは第2パターン層層厚調整工程と光散乱層接合工程との間で実施することが好ましい。
また、第2パターン層形成材料が、硬化性材料である場合において、第2パターン層層厚調整工程と光散乱層接合工程との間に、硬化性材料に応じた硬化促進手段を用いて第2パターン層形成材料の硬化を促進する硬化促進工程を設けることが好ましい。
In the case where a plurality of optical elements are not formed on the optical element sheet in the first pattern layer forming step, the step of forming the plurality of optical elements on the optical element sheet is an appropriate step after the first pattern layer forming step. Although it can be carried out at the timing, for example, it is preferably carried out before the second pattern layer forming material coating step or between the second pattern layer layer thickness adjusting step and the light scattering layer bonding step.
Further, when the second pattern layer forming material is a curable material, the second pattern layer forming material is used by using a curing accelerating means corresponding to the curable material between the second pattern layer layer thickness adjusting step and the light scattering layer bonding step. It is preferable to provide a curing acceleration step for accelerating the curing of the two-pattern layer forming material.
本発明の光学シート、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置、およびその製造方法によれば、互いに対向する遮光パターンの光透過部分と光学素子シートとの境界面の屈折率差を一定に保つことができるので、遮光パターンの各光透過部分の透過光の輝度ムラを低減することができるという効果を奏する。 According to the optical sheet of the present invention, the backlight unit using the same, the display device, and the manufacturing method thereof, the refractive index difference between the light transmitting portions of the light shielding patterns facing each other and the boundary surface between the optical element sheet is kept constant. Therefore, it is possible to reduce the luminance unevenness of the transmitted light of each light transmitting portion of the light shielding pattern.
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
本発明の実施形態に係る光学シートについて、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置とともに説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な断面図である。図2は、図1におけるA視説明図である。なお、各図は模式図のため、寸法比などは誇張されている(以下も同じ)。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted.
The optical sheet which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with the backlight unit and display apparatus using the same.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram viewed from A in FIG. In addition, since each figure is a schematic diagram, the dimension ratio etc. are exaggerated (and the following are also the same).
本実施形態のディスプレイ装置100は、図1に示すように、光源部20、光学シート21、液晶表示部22がこの順に積層され、液晶表示部22から図示上側に向けて、画像信号によって表示制御された表示光を出射することで、平面視矩形状の表示画面に画像を表示するものである。
光源部20と光学シート21とは、バックライトユニット23を構成している。
以下では、誤解のおそれのない限り、このような配置関係に基づいて、図1の上方向を指す場合に表示画面側、下方向を指す場合に背面側と称する場合がある。
As shown in FIG. 1, the
The
In the following, unless there is a risk of misunderstanding, based on such an arrangement relationship, the display screen side may be referred to when referring to the upper direction in FIG.
光源部20は、液晶表示部22の表示画面の範囲を覆う面積に延在され、光学シート21に対向して配置されている。そして、出射面20aから、光学シート21側に向けて、光量分布が略均一化された光を出射できるようになっている。
光源部20の詳細構成は、特に図示しないが、出射面20aに表示画面側から入射する光を再利用することが可能なものであれば、周知のいかなる構成を採用してもよい。
例えば、液晶表示部22を覆う範囲に延びる導光板と、この導光板の側端部から光を入射する光源とからなる構成を採用することができる。この場合、導光板に表示画面側から入射した光は、その入射角に応じて、導光板内で内部反射を繰り返して導光され、一定の入射角になったとき、表示画面側に透過され、光源光として再利用される。
また、例えば、光源と、この光源の側面側および背面側に配置されたリフレクタとからなるランプハウスタイプの構成を採用してもよい。この場合、表示画面側から戻る光は、反射板によって反射を繰り返すことによって、表示画面側に反射され、光源光として再利用される。
なお、光源部20の光量分布の均一化度合いは、後述する光散乱層7の光散乱性能に応じて、適宜設定することができる。
The
Although the detailed configuration of the
For example, a configuration including a light guide plate extending in a range covering the liquid
Further, for example, a lamp house type configuration including a light source and reflectors disposed on a side surface side and a back surface side of the light source may be employed. In this case, the light returning from the display screen side is reflected on the display screen side by being repeatedly reflected by the reflection plate, and is reused as light source light.
The degree of uniformity of the light amount distribution of the
光学シート21は、光源部20の出射面20aから出射される光の一部を集光して表示画面側に透過させ、他の光を光源部20側に反射して光源部20に再入射させるものである。
本実施形態では、光透過性を有するシート状の基材4aの一方の面にレンズ部4b(複数の光学素子)が形成されたレンズシート4(光学素子シート)と、基材4aのレンズ部4bと反対側の面に形成された光反射層5と、光反射層5上に接合層6を介して接合された光散乱層7とからなり、光散乱層7が光源部20の出射面20a側に対向して配置されている。
The optical sheet 21 collects a part of the light emitted from the
In the present embodiment, a lens sheet 4 (optical element sheet) in which a
基材4aとしては、光源部20から出射される光の波長にする光透過性を有する適宜のプラスチックフィルムを採用することができる。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリカーボネイト(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレン(PE)等のフィルムを挙げることができる。これらのフィルムの屈折率はグレードなどにもよるが、参考までに代表的な屈折率の値を示すと、1.54(PET)、1.50(PP)、1.58(PC)、1.49(PMMA)、1.52(PE)である。
As the
光反射層5は、本実施形態では、図1、2に示すように、それぞれ同一の層厚hでストライプ状とされた光反射部5Aと透明部5Bとが、図1の紙面垂直方向に延在され、この延在方向に直交してピッチPで交互に並列されてなる。すなわち、光反射部5Aによる遮光部分と、透明部5Bによる光透過部分とからなるストライプ状の遮光パターンを形成している。これにより、基材4aを通してレンズ部4bに入射する光の入射範囲を規制している。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
光反射部5A、透明部5Bの隣接方向の側面は、製造方法に応じて、層厚方向に対して傾斜していてもよい。図1、2では図示を省略しているが、本実施形態では、透明部5Bを樹脂成形によって形成するため、透明部5Bの幅が基材4aから離れる方向に向かってわずかに縮幅されている。
光反射部5A、透明部5Bの基材4aの面上での幅は、それぞれ、w、W(ただし、w+W=P)とされている。
透明部5Bの幅Wは、レンズ部4bの焦点位置やNAを考慮して、背面側から透明部5Bに入射する光が、透明部5Bに対向する位置のレンズ部4bに効率的に入射し、透明部5Bに対向する位置以外のレンズ部4bに入射しにくくなるような幅に設定される。
The side surfaces in the adjacent direction of the
The widths of the
The width W of the
光反射部5Aは、光反射性を有する適宜の材質を用いることができる。本実施形態では、後述するように、例えばTiO2などの白色顔料を含む親油性白インキを乾燥させて形成している。光反射部5Aの反射率は、光源部20の光の利用効率を向上するために、表示光として用いる可視光の波長範囲の反射率を、必要に応じて適宜の高反射率とすることが好ましい。例えば、波長540nmでの反射率が80%以上となるような高反射率とすることが好ましい。
The
透明部5Bは、基材4aよりも低屈折率の抗圧縮性媒質から構成される。本実施形態では、フッ素系ポリマーを含む放射線硬化樹脂である紫外線硬化樹脂を形成して基材4a上に配置する紫外線キュアリング成形法を用いて形成している。このため、透明部5Bは、基材4aに対して重合接着されている。
フッ素系ポリマーは、一般に屈折率が1.3〜1.43程度であり、上記に例示した基材4aの材料のいずれに対しても低屈折率である。フッ素系ポリマーの一例としては、非晶質フッ素樹脂である旭硝子(株)製サイトップ(登録商標)を挙げることができる。この場合、屈折率は、1.34である。
フッ素系ポリマー以外の低屈折率を有する樹脂としては、例えば、屈折率1.4低度のシリコーン樹脂を挙げることができる。
The
The refractive index of the fluorine-based polymer is generally about 1.3 to 1.43, which is a low refractive index with respect to any of the materials of the
Examples of the resin having a low refractive index other than the fluorine-based polymer include a silicone resin having a refractive index of 1.4.
レンズ部4bは、透明部5Bを透過して、基材4aに入射する拡散光を集光して、透明部5Bに液晶表示部22側に出射するための光学素子である。
本実施形態では、基材シート4上の透明部5Bの中心に沿って焦点位置が延びるようにピッチPで並列配置された凸シリンドリカルレンズアレイ、すなわちレンチキュラーレンズである。
レンズ部4bの焦点の光軸方向の位置は、透明部5Bの内部、または外部の近傍位置に設定されている。
レンズ部4bのレンズ形状は、本実施形態では、集光効率を向上するために、楕円面を基準面とし高次項により補正を加えた非球面形状としている。ただし必要な集光性能に応じて、周知の適宜のレンズ形状、例えば、他の非球面、楕円面、球面などを採用してもよい。
The
In this embodiment, it is a convex cylindrical lens array, that is, a lenticular lens, arranged in parallel at a pitch P so that the focal position extends along the center of the
The position of the focal point of the
In the present embodiment, the lens shape of the
レンズ部4bは、本実施形態では、基材4aと同程度もしくはより高屈折率の透明樹脂ポリマーを含む紫外線硬化性樹脂を形成し、透明部5Bと同様に紫外線キュアリング成形法によりの複数のレンズ部4bを基材4aに重合接着している。
ここで、レンズ部4bおよび透明部5Bの配列ピッチPは、液晶表示部22の画素領域22a(図2参照)の一方向における配列ピッチに一致されている。
In this embodiment, the
Here, the arrangement pitch P of the
光散乱層7は、光源部20から光学シート21に入射する光を拡散させて、輝度ムラを防止するためのものである。
光散乱層7としては、当該技術分野では良く知られているように、例えば、プラスチックフィルム、プラスチック板などの透明材料中に光を散乱させる高屈折率の樹脂や微粒子(filler)などを含んだものや、表示画面側の出射面7aをマット状に処理したものを用いることができる。
この光散乱層7は、出射面7aに設けられた光透過性の粘着剤または接着剤からなる接合層6を介して光反射層5に接合されている。そのため、光反射層5の各光反射部5Aおよび各透明部5Bと接合層6との間に空気層などが形成されることなく密着して接合されている。
すなわち、光散乱層7を透過して基材4aに入射する光は、透明部5Bの媒質のみを透過して、基材4aに入射するようになっている。
The light scattering layer 7 is for diffusing light incident on the optical sheet 21 from the
As well known in the art, the light scattering layer 7 includes, for example, a high refractive index resin or fine particles (filler) that scatters light in a transparent material such as a plastic film or a plastic plate. It is possible to use a light emitting device or a material obtained by processing the
The light scattering layer 7 is bonded to the
That is, the light that passes through the light scattering layer 7 and enters the
液晶表示部22は、例えば、配向膜、透明電極が形成された2枚の封止基板の間に液晶を封入するなどして構成され、さらに上下を偏光板で挟むことにより、画素領域22a(図2参照)ごとに液晶シャッタを形成するものである。
ここで、光学シート21の製造方法について説明する。
図3は、本発明の実施形態に係る光学シートの製造方法を行うための光学シート製造装置の概略構成を説明する模式説明図である。図4(a)は、本発明の実施形態に係る光学シートの製造方法に用いる金型ローラの正面図である。図4(b)、(c)は、図4(a)のB部の拡大部分断面図である。図5は、本発明の実施形態に係る光学シートの光学素子の成形工程を説明する工程説明図である。図6は、本発明の実施形態に係る光学シートの製造方法の第1パターン層形成工程を説明する工程説明図である。図7(a)、(b)は、本発明の実施形態に係る光学シートの製造方法の第2パターン層形成材料塗布工程を説明する工程説明図である。図8(a)は、本発明の実施形態に係る光学シートの製造方法の第2パターン層層厚調整工程を説明する工程説明図である。図8(b)は、図8(a)のC−C断面図である。図9は、本発明の実施形態に係る光学シートの製造方法の光散乱層接合工程の直前の様子を示す工程説明図である。
The liquid
Here, a method for manufacturing the optical sheet 21 will be described.
FIG. 3 is a schematic explanatory view illustrating a schematic configuration of an optical sheet manufacturing apparatus for performing the optical sheet manufacturing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 4A is a front view of a mold roller used in the method of manufacturing an optical sheet according to the embodiment of the present invention. 4 (b) and 4 (c) are enlarged partial cross-sectional views of part B in FIG. 4 (a). FIG. 5 is a process explanatory diagram illustrating a molding process of the optical element of the optical sheet according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a process explanatory view illustrating a first pattern layer forming process of the method for manufacturing an optical sheet according to the embodiment of the present invention. FIGS. 7A and 7B are process explanatory views illustrating the second pattern layer forming material application process of the method for manufacturing an optical sheet according to the embodiment of the present invention. Fig.8 (a) is process explanatory drawing explaining the 2nd pattern layer layer thickness adjustment process of the manufacturing method of the optical sheet which concerns on embodiment of this invention. FIG.8 (b) is CC sectional drawing of Fig.8 (a). FIG. 9 is a process explanatory diagram showing a state immediately before the light scattering layer bonding process of the method for manufacturing an optical sheet according to the embodiment of the present invention.
光学シート21を製造する光学シート製造装置200は、図3に示すように、フィルム巻き出し部40、光学素子形成部41、第1パターン層形成部42、第2パターン層形成部43、および光学シート巻き取り部44が順次配列され、その間で基材4aを連続搬送し、その過程で、レンズ部4bを成形する光学素子成形工程、第1パターン層形成工程、第2パターン層形成材料塗布工程、第2パターン層層厚調整工程、第2パターン層の硬化促進工程、および光散乱層接合工程を順次行うことができるようになっている。
As shown in FIG. 3, the optical
フィルム巻き出し部40では、基材4aに用いるPETフィルム原反が設置されたフィルムリール70から、ローラ46を介して、基材4aを巻き出し、光学素子成形部41に搬送する。
なお、巻き出された基材4aは、フィルム巻き出し部40での搬送過程で、放射線硬化性樹脂の接着性を向上するため、表面改質処理などの適宜の易接着処理を施してもよい。
In the
The unrolled
光学素子成形部41では、金型ローラ48を用いて、光学素子成形工程を行う。
金型ローラ48は、図4(a)、(c)に示すように、ローラ表面にレンズ部4bのレンズ形状に対応するローラ周方向にわたって形成された溝部48aが、ローラ軸方向にピッチp2で必要な条数形成されたもので、光学素子成形版を構成するものである。
溝部48aは、図4(c)に示すように、溝深さd、非球面曲率半径Rで表される形状に形成されている。ここで、p2、d、Rは、成形収縮などを考慮して必要なレンズ部4bの形状、ピッチが得られるように設定する。
In the optical
As shown in FIGS. 4A and 4C, the
As shown in FIG. 4C, the
光学素子成形部41に搬送された基材4aは、巻き付けローラ45によって金型ローラ48の外周に巻き付けられ、金型ローラ48の回転に同期して搬送される。
一方、金型ローラ48には、巻き付けローラ45の回転方向上流側において、放射線硬化性樹脂供給部50によって、各溝部48aに放射線硬化性樹脂60が供給(塗工)されている。そのため、図5に示すように、各溝部48aと基材4a一方の面との間には、放射線硬化性樹脂60が充填された状態で回転が進行する。
この状態で、金型ローラ48に対向して配置された放射線源47から、放射線硬化性樹脂60を硬化させる放射線Q1が照射される。放射線Q1は、基材4aを透過し、各溝部48a内の放射線硬化性樹脂60を硬化させる。
本実施形態では、放射線硬化性樹脂60は紫外線硬化樹脂であり、放射線Q1は、紫外線である。
The
On the other hand, the radiation
In this state, a radiation Q 1 for curing the radiation
In the present embodiment, the radiation
次に、レンズ部4bが一方の面に形成された基材4aは、第1パターン層形成部42に搬送される。第1パターン層形成部42では、金型ローラ51を用いて、第1パターン層形成工程を行う。本実施形態では、第1パターン層は、遮光パターンの光透過部分、すなわち透明部5Bである。
Next, the
金型ローラ51は、図4(a)、(b)に示すように、ローラ表面に透明部5Bの凸形状に対応するローラ周方向にわたって形成された溝部51aが、ローラ軸方向にピッチp1で必要な条数形成されたもので、透明部成形版を構成するものである。ここで、p1、wは、成形収縮などを考慮して必要な透明部5Bの形状、ピッチが得られるように設定する。
溝部51aは、図4(b)に示すように、溝深さh、溝底部が幅wで、溝側面が角度θで径方向外側に開いた台形状とされている。このように、溝部51aの溝側面に傾斜を設けることで、成形時の離型性を確保することができる。
金型ローラ51の軸方向の位置は、溝部51aの中心位置が、レンズ部4bの硬化後の光軸に略一致するように、例えば、金型ローラ51の固定位置などを微調整ネジなどの手段で調整することにより金型ローラ48に対して位置合わせしておく。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
As shown in FIG. 4 (b), the
As for the position of the
第1パターン層形成部42に搬送された基材4aは、巻き付けローラ45によって金型ローラ51の外周に巻き付けられ、金型ローラ51の回転に同期して搬送される。
一方、金型ローラ51には、巻き付けローラ45の回転方向上流側において、放射線硬化性樹脂供給部53によって、各溝部51aに透明部5Bを形成する放射線硬化性樹脂61が供給(塗工)されている。そのため、図6に示すように、各溝部51aと基材4aの他方の面との間には、放射線硬化性樹脂61が充填された状態で回転が進行する。
この状態で、金型ローラ51に対向して配置された放射線源52から、放射線硬化性樹脂61を硬化させる放射線Q2が照射される。放射線Q2は、レンズ部4b、基材4aを透過し、レンズ部4bで集光される範囲に位置する各溝部51a内の放射線硬化性樹脂60に照射することができる。そのため、硬化ムラなどを起こすことなく迅速に硬化させることができる。したがって、照射量を必要最低限とすることができ、硬化時の収縮による歪みを最小限に抑えることができる。
本実施形態では、放射線硬化性樹脂61は紫外線硬化樹脂であり、放射線Q2は、紫外線である。放射線Q2の波長は、必要によって放射線Q1と同じであってもよいし異なっていてもよい。
The
On the other hand, the radiation
In this state, from the
In this embodiment, the radiation
なお、本工程では、レンズ部4bに対しても放射線Q2が照射される。そのため、放射線Q2が、放射線硬化性樹脂60、61のそれぞれを硬化させることができる場合には、光学素子成形工程でのレンズ部4bの硬化を搬送上必要な最低限の硬化段階にとどめ、本第1パターン層成形工程において、放射線硬化性樹脂61の硬化とともに、放射線硬化性樹脂60が必要な硬化が完了するようにしてもよい。
この場合、光学素子成形工程での硬化進行による成形収縮をさらに低減できるので、光学素子成形工程後の寸法変化を抑制でき、より高精度の成形が可能となる。
In the present process, the radiation Q 2 is also irradiated to the
In this case, molding shrinkage due to the progress of curing in the optical element molding step can be further reduced, so that a dimensional change after the optical element molding step can be suppressed, and higher-precision molding becomes possible.
基材4aは、放射線硬化性樹脂61の硬化が終了した段階で分離ローラ49によって、金型ローラ51から分離され、図7(a)に示すように、基材4aの一方の面(図示下側)にレンズ部4bが、他方の面(図示上側)に透明部5Bが、それぞれ位置合わせされた状態で重合接着された状態で、金型ローラ51から離型される。
この離型後に、適宜ドライヤーなどを用いて透明部5Bの樹脂の乾燥を行ってもよい。
以上で、第1パターン層形成工程が終了する。
The
After the mold release, the resin of the
Thus, the first pattern layer forming process is completed.
次に、レンズ部4b、透明部5Bが形成された基材4aは、第2パターン層形成部43に搬送される。
第2パターン層形成部43には、搬送される基材4aの上方に、搬送方向上流側から、塗布前処理部11、第2パターン層形成材料供給部12、ドクターナイフ13、硬化促進手段14が設けられている。
塗布前処理部11は、第2パターン層形成材料供給部12による第2パターン層形成材料10の塗布を行うために必要な前処理を、基材4a、透明部5Bに施すものである。本実施形態では、親油性白インキである第2パターン層形成材料10を、基材4aの上方の透明部5Bの隙間を埋めるように塗布してドクターナイフ13で掻き取るが、その際に透明部5Bの表面(側面は除く)上に親油性の第2パターン層形成材料10が残って付着することを防ぐために、透明部5Bの側面を除いた上方の表面のみに親水性処理を施している。
なお、塗布前処理部11は、特に前処理が必要でない場合には省略することができる。
Next, the
In the second pattern
The
In addition, the application | coating pre-processing
第2パターン層形成材料供給部12では、図7(b)に示すように、基材4aに対して、少なくとも透明部5Bを覆う高さまで、第2パターン層形成材料10を塗布する第2パターン層塗布工程を行う。
第2パターン層形成材料10は、本実施形態では、光反射部5Aを形成するための、乾燥性に優れた親油性白インキからなる。
In the 2nd pattern layer forming
In the present embodiment, the second pattern
ドクターナイフ13は、基材4aに対して透明部5Bの上端と当接する高さhの位置に端面が配置され、基材4aの搬送方向に交差して幅方向に延ばされた掻き取り部材である。これにより、図8(a)、(b)に示すように、ドクターナイフ13の下を通過する際に、第2パターン層形成材料10が適宜掻き取られて、第2パターン層形成材料10が透明部5Bと同高さに均された状態で通過する。すなわち、ドクターナイフ13によって、第2パターン層層厚調整工程が行われる。
硬化促進手段14では、適宜のドライヤーなどにより第2パターン層形成材料10を乾燥させる硬化促進工程を行う。これにより、基材4a上に、硬化された光反射部5A、透明部5Bからなる光反射層5が形成される(図9参照)。
The
The
次に、光学シート巻き取り部44では、図3に示すように、第2パターン層形成部43で形成された光反射層5上に、光散乱フィルム80を貼り付ける。
光散乱フィルム80は、光散乱層7の一方の面に接合層6が形成されたもので、本実施形態では、光散乱フィルムリール71から、接合層6を図示下面に向けて巻き出され、貼り合わせローラ54により、基材4aの搬送に同期して、接合層6と光反射層5とを対向させて貼り合わせ、一体化する。このようにして、光散乱層接合工程が終了し、光学シート21が巻き取りリール72に巻き取られていく。
Next, in the optical sheet take-up
The
このように、本実施形態の光学シートの製造方法によれば、光学シート製造装置200で、基材4aを搬送しつつ、光学素子形成工程、第1パターン形成工程、第2パターン層材料塗布工程、第2パターン層層厚調整工程、硬化促進工程、光散乱層接合工程を順次行うことにより、光学シート21を連続的に製造することができる。
その際、レンズ部4bと光反射層5の透明部5Bとは、位置合わせされた金型ローラ48、51を用いて、この順に基材4a上に成形されるので、それぞれを別体のシートとして製作して貼り合わせるなどの手間をかけることなく、しかも高精度の位置合わせ精度で製造することができる。
本実施形態でも金型ローラ48、51の位置関係は調整する必要があるが、レンズ部4b、光反射層5を形成する各工程が一定条件で連続的に行われるので、位置合わせは初期的に行うのみでよい。
Thus, according to the optical sheet manufacturing method of the present embodiment, the optical
At that time, the
In this embodiment as well, the positional relationship between the
次に、ディスプレイ装置100の作用について、光学シート21の作用を中心に説明する。
図1に示すように、光源部20から出射された光は、出射面20bから光学シート21に向かって出射され、光学シート21の背面側が全面的に照明される。
出射面20bから出射された光は、光散乱層7に入射して、適宜拡散されて、輝度ムラが略均一化され、接合層6を通して光反射層5に入射する。
光反射層5では、光反射部5Aに到達した光は、背面側に反射され、光散乱層7を通して、光源部20に戻されることにより、照明光として再利用される。
透明部5Bに到達した光は、種々の方向に広がり角を持って透過し、基材4aに入射する。このとき、透明部5Bによって光束の幅がWに規制されるとともに、光が低屈折率の透明部5Bから高屈折率の基材4aに入射することになる。そのため、屈折作用により基材4aに入射する光の広がり角が狭められる。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 1, the light emitted from the
The light emitted from the emission surface 20 b enters the light scattering layer 7 and is appropriately diffused to make the luminance unevenness substantially uniform, and enters the
In the
The light that has reached the
透明部5Bは、抗圧縮性媒質によって構成されているので、外力などを受けても安定した層厚を保つことができる。そのため、画素領域22aごとに接合層6と基材4aとの間に安定した低屈折率領域が形成される。
したがって、基材4aに入射した光は、必ず相対的な低屈折率領域である透明部5Bから入射するため、入射角が大きな光線でも、屈折作用を受けてより小さな出射角での方向に進む。そのため、透明部5Bにおける広がり角が狭められた状態で、透明部5Bが対向するレンズ部4bの方向に進んでいく。
Since the
Therefore, since the light incident on the
例えば、空気層などで低屈折率領域を形成すると、高屈折率の接合層6が基材4a側に一部または全部がはみ出した場合、基材4aと当接して、低屈折率領域が失われてしまう。この場合、透明部5Bに大きな入射角で入射した光は略直進することになり、対向するレンズ部4bから出射されなくなったり、周囲のレンズ部4bに入射して迷光となったりするが、本実施形態では、このようなことが起こることなく、確実に低屈折領域が確保される。そのため、液晶表示部22への入射光の輝度ムラを低減することができる。
For example, when the low refractive index region is formed by an air layer or the like, if a part or all of the high refractive
基材4aに入射した光は、広がり角が狭められているので、透明部5Bの対向位置にあるレンズ部4bに向かって進み、レンズ部4bから表示画面側に出射される。このとき、レンズ部4bの焦点位置が、基材4aの透明部5Bの近傍位置に設定されているので、透明部5Bを通ってレンズ部4bから出射される光は、レンズ部4bが屈折力を有する方向(図1の左右方向)では集光される。
このため、レンズ部4bから出射される光は、レンズ部4bの対向位置にある液晶表示部22の画素領域22aに略入射される。
液晶表示部22では、画像信号に基づいて不図示の駆動部によって制御された各画素領域22aの偏光状態に応じて、所定の画素領域22aからの光が表示光として透過され、画像表示が行われる。
The light incident on the
For this reason, the light emitted from the
In the liquid
ここで、透明部5Bからの光がレンズ部4bのNAより大きい範囲に出射されると、表示光として用いられず、光量損失が生じたり、他の画素領域22aに入射して輝度ムラを起こしたりする。そのため、光の利用効率や表示画質を向上するには、透明部5Bの幅Wは狭い方がよい。ただし、幅Wが狭すぎると、レンズ部4bから出射される光の平行性が強くなりすぎ、輝度ムラによるモアレや視野角が狭くなりすぎる原因ともなる。したがって、幅Wはこれらを考慮して適宜設定するようにする。
Here, if the light from the
このように、本実施形態の光学シート21は、透明部5Bによって安定した低屈折率領域を形成し、透明部5Bを通った光をレンズシート4に入射するので、光散乱層7を接合層6によって接合しても、低屈折率領域が確保されるため、遮光パターンの各光透過部分の光学特性のバラツキを低減することができる。
Thus, the optical sheet 21 of the present embodiment forms a stable low refractive index region by the
なお、上記の説明では、レンズシート4を、紫外線キュアリング成形法により基材4aにレンズ部4bを重合接着して形成する場合の例で説明したが、レンズシート4を別途製作して、接着などにより基材4aに接合してもよい。
また、レンズシート4は、基材4aと別体とすることなく、当該技術分野では良く知られている押し出し成形法、射出成形法、あるいは熱プレス成形法などによって、一体に成形してもよい。この場合、基材4aが一体化されたレンズシート4の材質としては、PET、PC、PMMA、シクロオレフィンポリマー(COP)等を採用することができる。
In the above description, the
Further, the
また、上記の説明では、レンズ部4b、透明部5Bを放射線硬化性樹脂である紫外線硬化樹脂を用いて成形した場合の例で説明したが、放射線硬化性樹脂としては、電子線硬化樹脂を用いてもよい。
In the above description, the
また、上記の説明では、透明部5Bを、フッ素系ポリマーを用いて成形した場合の例で説明したが、透明部5Bを形成する低屈折率材料はフッ素系ポリマーに限定されない。また、形成手段は樹脂成形には限定されない。
例えば、フッ化マグネシウム(屈折率1.37)やフッ化ソーダ(屈折率1.32)などをコーティングして形成してもよい。
また、シリコーン樹脂も屈折率1.4程度で低屈折率のため、好適に採用できる。シリコーン樹脂の場合、樹脂成形、コーティングのいずれも可能である。
In the above description, the
For example, it may be formed by coating magnesium fluoride (refractive index 1.37) or sodium fluoride (refractive index 1.32).
Silicone resin can also be suitably employed because it has a refractive index of about 1.4 and a low refractive index. In the case of a silicone resin, either resin molding or coating is possible.
また、上記の説明では、光反射層5を形成する際に、透明部5Bを第1パターン層としてパターニングしておき、光反射部5Aを第2パターン層として形成する場合の例で説明したが、逆に、光反射部5Aを第1パターン層、透明部5Bを第2パターン層として形成してもよい。
後者の場合、金型ローラ48、51の軸方向の位置関係を、透明部5Bの中心がレンズ部4bの光軸31上に配置されるような位置関係に設定することを除いて上記と同様に形成することができる。
またこの場合、第2パターン層形成材料10として、低屈折率の材料を光反射部5Aを覆うように塗布することになるが、第2パターン層形成材料10が、搬送方向に漏れない状態で、光散乱フィルム80を接合できる場合には、第2パターン層形成部43において、硬化促進工程を省略し、第2パターン層形成材料10を硬化させないようにしてもよい。
この場合の第2パターン層形成材料10と液体状、ゲル状などの抗圧縮性媒質、例えば、高粘度のシリコーン油やゲル化したシリコーンなどを採用することができる。
In the above description, when the
In the latter case, the positional relationship in the axial direction of the
In this case, as the second pattern
In this case, the second pattern
また、上記の説明では、光学シートを光学素子形成工程によって光学素子を形成した裏面側に光反射層を形成した場合の例で説明したが、光学素子をシート状の基材の一方の面に形成する場合には、光学素子を形成するタイミングは、適宜設定することができる。例えば、基板の他方の面に第1パターン層を形成した後や、光反射層を形成した後や、光反射層に光散乱層を接合した後でもよい。 In the above description, the example in which the light reflecting layer is formed on the back side where the optical element is formed in the optical element forming step has been described. However, the optical element is formed on one surface of the sheet-like base material. In the case of forming, the timing of forming the optical element can be set as appropriate. For example, the first pattern layer may be formed on the other surface of the substrate, the light reflection layer may be formed, or the light scattering layer may be bonded to the light reflection layer.
また、上記の説明では、光学素子が、ストライプ状に形成されたレンチキュラーレンズの場合の例で説明したが、光学素子は、必要に応じて適宜形状の単位レンズを2次元的に配列したマイクロレンズアレイを採用することもできる。この場合、遮光パターンもその配列に合わせて、透明部5Bを2次元的な格子状に配列してもよい。
また、光学素子は、レンズに限定されるものではなく、例えば、三角柱状などのプリズムアレイなど、屈折作用により液晶表示部側に向かう光の出射方向を規制するものであってもよい。
In the above description, the optical element is described as an example of a lenticular lens formed in a stripe shape, but the optical element is a microlens in which unit lenses having an appropriate shape are two-dimensionally arranged as necessary. An array can also be employed. In this case, the
In addition, the optical element is not limited to a lens, and may be, for example, a prism array having a triangular prism shape or the like that regulates the emission direction of light toward the liquid crystal display unit by refraction.
また、上記の説明では、第2パターン層形成材料として、親油性白インキを用いた場合の例で説明したが、第1パターン層と同様に、放射線硬化性樹脂を用いてもよい。
また、第1パターン層は、例えば、紫外線硬化型粘着材による転写法で形成してもよい。
In the above description, an example in which oleophilic white ink is used as the second pattern layer forming material has been described. However, a radiation curable resin may be used as in the case of the first pattern layer.
Moreover, you may form a 1st pattern layer by the transfer method by an ultraviolet curable adhesive material, for example.
4 レンズシート (光学素子シート)
4a 基材
4b レンズ部(複数の光学素子)
5 光反射層
5A 光反射部
5B 透明部
6 接合層
7 光散乱層
10 第2パターン層形成材料
12 第2パターン層形成材料供給部
13 ドクターナイフ
14 硬化促進手段
20 光源部
21 光学シート
22 液晶表示部
23 バックライトユニット
41 光学素子成形部
42 固体パターン層成形部
43 光反射層形成部
47、52 放射線源
48、51 金型ローラ
50、53 放射線硬化性樹脂供給部
54 貼り合わせローラ
60、61 放射線硬化性樹脂
80 光散乱フィルム
100 ディスプレイ装置
200 光学シート製造装置
4 Lens sheet (Optical element sheet)
DESCRIPTION OF
200 Optical sheet manufacturing apparatus
Claims (7)
前記複数の光学素子のそれぞれに対する光の入射範囲を規制する遮光パターンを有する光反射層と、
該光反射層の側から前記光学素子シートに入射する光を、前記光反射層の手前側で散乱する光散乱層と、
該光散乱層を前記光反射層に対して固定する光透過性の接合層とを備え、
前記光反射層は、前記光学素子シートの屈折率よりも低屈折率の抗圧縮性媒質により前記遮光パターンの光透過部分を形成する透明部と、前記遮光パターンの遮光部分を形成する光反射部とにより構成され、
前記透明部は、前記接合層と前記光学素子シートとにそれぞれ密着されるとともに前記光反射層の層厚方向に貫通して設けられたことを特徴とする光学シート。 An optical element sheet having a plurality of optical elements arranged in an array;
A light reflecting layer having a light shielding pattern for restricting an incident range of light to each of the plurality of optical elements;
A light scattering layer that scatters light incident on the optical element sheet from the light reflecting layer side on the front side of the light reflecting layer;
A light-transmitting bonding layer for fixing the light scattering layer to the light reflecting layer,
The light reflecting layer includes a transparent portion that forms a light transmitting portion of the light shielding pattern with an anti-compressible medium having a lower refractive index than the refractive index of the optical element sheet, and a light reflecting portion that forms the light shielding portion of the light shielding pattern. And
The transparent sheet is provided in close contact with the bonding layer and the optical element sheet, and is provided so as to penetrate in the layer thickness direction of the light reflecting layer.
該光学シートに対して前記光反射層の側から光を入射する光源部とを備えるバックライトユニット。 The optical sheet according to any one of claims 1 to 4,
A backlight unit comprising: a light source unit that makes light incident on the optical sheet from the light reflection layer side.
該バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う液晶表示部とからなるディスプレイ装置。 The backlight unit according to claim 5;
A display device comprising a liquid crystal display unit that displays an image using light from the backlight unit as display light.
前記複数の光学素子の形成後の光学素子シートまたは前記複数の光学素子の形成前の光学素子シートにおける前記複数の光学素子が形成されたまたは形成される面と反対側のシート面に、前記遮光パターンの光透過部分および遮光部分のいずれか一方を形成する第1パターン層形成材料を一定厚さでパターニングして第1パターン層を形成する第1パターン層形成工程と、
前記第1パターン層が形成された前記シート面上に、少なくとも前記第1パターン層を覆う高さまで、前記遮光パターンの光透過部分および遮光部分のいずれか他方を形成する第2パターン層形成材料を塗布する第2パターン層形成材料塗布工程と、
該第2パターン層塗布工程で塗布された前記第2パターン層形成材料を、前記第1パターン層と同高さに均す第2パターン層層厚調整工程と、
該第2パターン層層厚調整工程後の前記第1および第2パターン層の上面に光散乱層を接合層を介して接合する光散乱層接合工程とを備えることを特徴とする光学シート製造方法。 An optical element sheet having a plurality of optical elements arranged in an array, a light reflection layer having a light-shielding pattern that regulates an incident range of light with respect to each of the plurality of optical elements, and the optical from the light reflection layer side A light-scattering layer that scatters light incident on the element sheet on the front side of the light-reflecting layer, and the light-transmitting portion of the light-shielding pattern has a refractive index lower than the refractive index of the optical element sheet The light shielding part of the light shielding pattern is a method for producing an optical sheet made of a light reflective material,
The light shielding is performed on the surface of the optical element sheet after the formation of the plurality of optical elements or the sheet surface opposite to the surface on which the plurality of optical elements are formed in the optical element sheet before the formation of the plurality of optical elements. A first pattern layer forming step of forming a first pattern layer by patterning a first pattern layer forming material that forms one of a light transmitting portion and a light shielding portion of a pattern with a constant thickness;
A second pattern layer forming material that forms either the light transmitting part or the light shielding part of the light shielding pattern on the sheet surface on which the first pattern layer is formed, at least to a height that covers the first pattern layer. Applying a second pattern layer forming material application step;
A second pattern layer thickness adjusting step of leveling the second pattern layer forming material applied in the second pattern layer application step to the same height as the first pattern layer;
And a light scattering layer bonding step of bonding a light scattering layer to the upper surfaces of the first and second pattern layers after the second pattern layer layer thickness adjusting step via a bonding layer. .
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JP2018199388A (en) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | トヨタ紡織株式会社 | Illumination device for vehicle |
CN111948851A (en) * | 2020-08-11 | 2020-11-17 | 武汉华星光电技术有限公司 | Brightness enhancement film, backlight module and display device |
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