JP2008185930A - Optical sheet, and backlight unit and display device using same - Google Patents

Optical sheet, and backlight unit and display device using same Download PDF

Info

Publication number
JP2008185930A
JP2008185930A JP2007021313A JP2007021313A JP2008185930A JP 2008185930 A JP2008185930 A JP 2008185930A JP 2007021313 A JP2007021313 A JP 2007021313A JP 2007021313 A JP2007021313 A JP 2007021313A JP 2008185930 A JP2008185930 A JP 2008185930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
optical sheet
light
optical
treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007021313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5109384B2 (en
Inventor
Natsuka Sakai
夏香 堺
Toshiro Kinoshita
敏郎 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2007021313A priority Critical patent/JP5109384B2/en
Publication of JP2008185930A publication Critical patent/JP2008185930A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5109384B2 publication Critical patent/JP5109384B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet which has an integrated constitution and can control warp behavior not causing trouble on display even under the influence of high heat. <P>SOLUTION: In the optical sheet 1, a plurality of optical element layers 4-6 for controlling at least any of the direction, the range, the color, and the luminance distribution of light H made incident are laminated between a nearly flat incident face 2 on which the light H is made incident from a light source 23 and an exit face 3 being a face on the opposite side of the incident face 2. In the optical element layers 4-6, a second layer having a coefficient of thermal expansion lower than that of a thickest first layer is arranged on the exit face 3 side of the first layer 4. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学シート、バックライトユニット、及びディスプレイに関し、特に、主に液晶表示素子を用いたディスプレイ用のバックライトユニットにおいて照明光路を制御するために使用される光学シート、この光学シートを適用したバックライトユニット及びディスプレイに関する。   The present invention relates to an optical sheet, a backlight unit, and a display, and in particular, an optical sheet used for controlling an illumination optical path in a backlight unit for a display mainly using a liquid crystal display element, and the optical sheet is applied. The present invention relates to a backlight unit and a display.

液晶表示装置(LCD)に代表されるディスプレイは、提供される情報を認識するのに必要な光源を内蔵しているタイプの普及が著しい。ラップトップコンピュータのような電池式装置において、光源で消費する電力は、装置全体で消費する電力の相当部分を占める。   A display typified by a liquid crystal display device (LCD) is remarkably widespread in a type including a light source necessary for recognizing provided information. In a battery-powered device such as a laptop computer, the power consumed by the light source accounts for a substantial portion of the power consumed by the entire device.

従って、所定の輝度を提供するのに必要な総電力を低減することで電池寿命が増大するが、これは電池式装置には特に望ましい。   Thus, reducing the total power required to provide a given brightness increases battery life, which is particularly desirable for battery powered devices.

米国3M社の登録商標である輝度強調フィルム(Brightness Enhancement Film:BEF)が、この問題を解決する光学シートとして広く使用されている。   A brightness enhancement film (BEF) which is a registered trademark of 3M Corporation of the United States is widely used as an optical sheet for solving this problem.

BEFは、図5に示すように、部材70上に、断面三角形状の単位プリズム72が一方向に周期的に配列されたフィルムである。このプリズム72は光の波長に比較して大きいサイズ(ピッチ)である。BEFは、“軸外(off-axis)”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上(on-axis)”に方向転換(redirect)または“リサイクル(recycle)”する。   As shown in FIG. 5, BEF is a film in which unit prisms 72 having a triangular cross section are periodically arranged in one direction on a member 70. The prism 72 has a size (pitch) larger than the wavelength of light. BEF collects light from “off-axis” and redirects this light “on-axis” or “recycle” towards the viewer. To do.

ディスプレイの使用時(観察時)に、BEFは、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向(図5中に示す方向F)側である。   When using the display (when observing), the BEF increases the on-axis brightness by reducing the off-axis brightness. Here, “on-axis” is a direction that coincides with the visual direction of the viewer, and is generally the normal direction to the display screen (direction F shown in FIG. 5).

プリズム72の反復的アレイ構造が1方向のみの並列では、その並列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能であり、水平および垂直方向での表示光の輝度制御を行なうために、プリズム群の並列方向が互いに略直交するように、2枚のシートを重ねて組み合わせて用いられる。   When the repetitive array structure of the prisms 72 is arranged in only one direction, only the direction change or recycling in the parallel direction is possible, and in order to control the luminance of the display light in the horizontal and vertical directions, the prism groups are arranged in parallel. Two sheets are stacked and combined so that the directions are substantially orthogonal to each other.

BEFの採用により、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。BEFに代表されるプリズム72の反復的アレイ構造を有する輝度制御部材をディスプレイに採用する旨が開示されている特許文献としては、特許文献1乃至3に例示されるように多数のものが知られている。   The adoption of BEF allows display designers to achieve the desired on-axis brightness while reducing power consumption. As patent documents disclosing that a brightness control member having a repetitive array structure of prisms 72 typified by BEF is adopted for a display, many are known as exemplified in Patent Documents 1 to 3. ing.

上記のようなBEFを輝度制御部材として用いた光学シートでは、図6に示すように、屈折作用Xによって、光源20からの光Hが、最終的には、制御された角度φで出射されることによって、視聴者の視覚方向Fの光の強度を高めるように制御することができる。しかしながら、同時に反射/屈折作用Yによる光成分が、視聴者の視覚方向Fに進むことなく横方向に無駄に出射されてしまう。   In the optical sheet using BEF as a brightness control member as described above, the light H from the light source 20 is finally emitted at a controlled angle φ by the refraction action X as shown in FIG. Thus, it is possible to control to increase the intensity of light in the visual direction F of the viewer. However, at the same time, the light component due to the reflection / refraction action Y is unnecessarily emitted in the lateral direction without proceeding in the visual direction F of the viewer.

したがって、図5及び図6に示すようなBEFを用いた光学シートから出射される光強度分布は、図7の曲線に示すように、視聴者の視覚方向F、すなわち視覚方向Fに対する角度が0°(軸上方向にあたる)における光強度が最も高められるものの、図中横軸に示す±90°近辺の小さな光強度ピークとして示されるように、横方向から無駄に出射される光も増えてしまうという問題がある。   Accordingly, the light intensity distribution emitted from the optical sheet using BEF as shown in FIGS. 5 and 6 has a viewer's visual direction F, that is, an angle with respect to the visual direction F of 0, as shown by the curve in FIG. Although the light intensity at ° (corresponding to the axial direction) is the highest, as shown as a small light intensity peak around ± 90 ° shown on the horizontal axis in the figure, the amount of light emitted from the horizontal direction is increased. There is a problem.

図7に示す特性は、プリズムシート1枚だけの場合の光強度分布であり、図7中「垂直分布」で示される曲線は、プリズム72の並列される方向に相当し、「水平分布」で示される曲線は、プリズム72の長手方向に相当する。   The characteristic shown in FIG. 7 is the light intensity distribution when only one prism sheet is used, and the curve indicated by “vertical distribution” in FIG. 7 corresponds to the direction in which the prisms 72 are arranged in parallel, and is “horizontal distribution”. The curve shown corresponds to the longitudinal direction of the prism 72.

一般には、プリズム72の並列される方向が略直交する様に、2枚のプリズムシートが併用される使用形態が普及している。この様な光強度ピークを有する輝度分布は望ましくはなく、±90°近辺での光強度ピークのない滑らかな輝度分布の方が望ましい。   In general, a usage form in which two prism sheets are used in combination so that the directions in which the prisms 72 are arranged in parallel is substantially orthogonal. A luminance distribution having such a light intensity peak is not desirable, and a smooth luminance distribution having no light intensity peak around ± 90 ° is more desirable.

また、軸上輝度のみが過度に向上すると、図7に示す特性において、特に、垂直分布の曲線での山の幅が著しく狭くなり、視域が極端に限定されるため、図7に示す曲線における山の幅を適度に拡げるために、プリズムシートとは別部材の光拡散フィルムを新たに併用する必要があり、部材数の増加を伴っている。   Further, when only the on-axis luminance is excessively improved, the curve shown in FIG. 7 is particularly limited in the characteristics shown in FIG. 7 because the peak width in the vertical distribution curve becomes extremely narrow and the viewing area is extremely limited. In order to widen the width of the mountain appropriately, it is necessary to newly use a light diffusing film which is a separate member from the prism sheet, which is accompanied by an increase in the number of members.

このような欠点を克服するために、図8に示すように、プリズムではなく単位レンズ44の反復的アレイ構造を有する光学フィルム38を用いたバックライトユニット40もある(特許文献4)。   In order to overcome such a drawback, as shown in FIG. 8, there is also a backlight unit 40 using an optical film 38 having a repetitive array structure of unit lenses 44 instead of a prism (Patent Document 4).

この光学フィルム38の透明基材39の液晶パネル42側の面には、光学フィルム38内を進行した光を液晶パネル42へ導くレンズ44が設けられている。このレンズ44は、図9の斜視図に示すように、複数の単位レンズ44が反復的にアレイ構造をなしている。更に、他方の面には、該レンズ44の焦点面近傍に開口部46をもつストライプ状のパターンからなる反射材48が設けられている。   A lens 44 for guiding the light traveling in the optical film 38 to the liquid crystal panel 42 is provided on the surface of the transparent base 39 of the optical film 38 on the liquid crystal panel 42 side. As shown in the perspective view of FIG. 9, the lens 44 has a plurality of unit lenses 44 that repeatedly form an array structure. Further, on the other surface, a reflector 48 having a stripe pattern having an opening 46 in the vicinity of the focal plane of the lens 44 is provided.

この反射材48は、白色である二酸化チタン(TiO)粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定のパターン(単位レンズ44が半円柱状凸シリンドリカルレンズ群の場合、単位レンズ44それぞれに1:1で対応して開口部46を有するストライプ状となる)で印刷形成(あるいは、転写形成)したものである。 The reflector 48 is obtained by mixing a mixture of white titanium dioxide (TiO 2 ) powder with a transparent adhesive solution or the like in a predetermined pattern (when the unit lens 44 is a semi-cylindrical convex cylindrical lens group, a unit lens). 44 is formed in a stripe shape having an opening 46 corresponding to 1: 1, and is formed (or transferred).

図10は、図8及び図9の光学シートを適用したバックライトユニットの光路制御特性を示す説明図である。図8に示すように、ランプハウス21に収納された光源23から出射された光Hは、拡散板26によって拡散された後に拡散フィルム32へ入射する。更に、図10に示すように、拡散フィルム32に入射した光Hのうち、開口部46を通過した光αのみが、レンズ44に入射し、レンズ44によってある一定方向に集光された後に出射される。出射された光は、その後、図8に示すように、偏光板49に入射し、所定の偏光成分の光のみが液晶パネル42に導かれる。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing optical path control characteristics of a backlight unit to which the optical sheets of FIGS. 8 and 9 are applied. As shown in FIG. 8, the light H emitted from the light source 23 housed in the lamp house 21 is diffused by the diffusion plate 26 and then enters the diffusion film 32. Furthermore, as shown in FIG. 10, only the light α that has passed through the opening 46 out of the light H incident on the diffusion film 32 is incident on the lens 44 and emitted after being condensed in a certain direction by the lens 44. Is done. The emitted light then enters the polarizing plate 49 as shown in FIG. 8, and only the light having a predetermined polarization component is guided to the liquid crystal panel 42.

一方、開口部46を通ることができなかった光βは、反射材48で反射され、拡散板26側に戻され、ランプハウス21の底部に設けられた反射板27へ導かれる。そして、反射板27によって反射されることによって再び拡散板26に入射し、拡散板26において再び拡散された後に、いずれは入射角度が絞られた光αとなった後に開口部46を通ってレンズ44に入射し、レンズ44によって、図10に示すように、所定角度φ内に絞られて出射される。   On the other hand, the light β that could not pass through the opening 46 is reflected by the reflecting material 48, returned to the diffusion plate 26 side, and guided to the reflecting plate 27 provided at the bottom of the lamp house 21. Then, the light is incident on the diffuser plate 26 again by being reflected by the reflecting plate 27 and is diffused again on the diffuser plate 26. As shown in FIG. 10, the light is incident on the lens 44 and is emitted within a predetermined angle φ.

このような光学フィルム38を用いたバックライトユニット40では、光学フィルム38の開口部46の大きさ及び位置を調節することによって、光の利用効率を高めながら、レンズ44から正面方向Fに出射される光の割合を高めるように制御することができる。   In the backlight unit 40 using such an optical film 38, the size and the position of the opening 46 of the optical film 38 are adjusted to increase the light utilization efficiency, and the light is emitted from the lens 44 in the front direction F. It can be controlled to increase the proportion of light.

ところで、携帯電話やモバイル端末の様な比較的小サイズの画面を有するディスプレイではなく、液晶TV、パソコン用モニタの様な大サイズの画面を有するディスプレイでは、画面内の輝度分布を一様とする上では、エッジライト及び導光板を備えたバックライトユニットよりも、光源23が画面背後のランプハウス21に収納された直下式バックライトユニットの採用が好ましい。   By the way, in a display having a large screen such as a liquid crystal TV or a monitor for a personal computer instead of a display having a relatively small screen such as a mobile phone or a mobile terminal, the luminance distribution in the screen is made uniform. Above, it is preferable to adopt a direct backlight unit in which the light source 23 is housed in the lamp house 21 behind the screen, rather than a backlight unit including an edge light and a light guide plate.

図11に示されるように、液晶表示装置内のバックライトユニットは、拡散フィルムもしくはDBEF80、プリズムシートもしくは光学フィルム81、拡散フィルム82、拡散板83といった各要素が、光源23が収納されたランプハウス21上に積層配置された構成をしている。なお、以下では、拡散フィルムもしくはDBEF80、プリズムシートもしくは光学フィルム81、拡散フィルム82、拡散板83等の光制御機能を総称して光学要素と称する。
特公平1−37801号公報 特開平6−102506号公報 特表平10−506500号公報 特開2000−284268号公報 特開2006−106197号公報
As shown in FIG. 11, the backlight unit in the liquid crystal display device is a lamp house in which each element such as a diffusion film or DBEF 80, a prism sheet or optical film 81, a diffusion film 82, or a diffusion plate 83 is housed in a light source 23. 21 is stacked on top of each other. Hereinafter, the light control functions of the diffusion film or DBEF 80, the prism sheet or optical film 81, the diffusion film 82, the diffusion plate 83, etc. are collectively referred to as an optical element.
Japanese Patent Publication No. 1-378001 JP-A-6-102506 Japanese National Patent Publication No. 10-506500 JP 2000-284268 A JP 2006-106197 A

しかしながら、このような従来のバックライトユニットでは、以下のような問題がある。   However, such a conventional backlight unit has the following problems.

すなわち、このような従来のバックライトユニットにおいては、ディスプレイの低価格化、大型化が進むにつれ、部材点数の削減と光学シートの剛性向上の観点から、拡散板83とその他の光学要素との一体化が望まれている。   That is, in such a conventional backlight unit, as the price of the display is reduced and the size is increased, the diffusion plate 83 and other optical elements are integrated from the viewpoint of reducing the number of members and improving the rigidity of the optical sheet. Is desired.

この場合、バックライトユニットの積層構造形態は図12に示す如くとなる。つまり、プリズムシートもしくは光学フィルム81、拡散フィルム82、及び拡散板83といった各光学要素を一体化した一体型光学要素86を形成し、この一体型光学要素86と、拡散フィルムもしくはDBEF80とが、光源23の収納されたランプハウス21上に順に配置して構成される。   In this case, the laminated structure form of the backlight unit is as shown in FIG. That is, an integrated optical element 86 in which optical elements such as a prism sheet or optical film 81, a diffusion film 82, and a diffusion plate 83 are integrated is formed, and the integrated optical element 86 and the diffusion film or DBEF 80 serve as a light source. 23 are arranged in order on the lamp house 21 in which 23 are housed.

あるいは、必要とする光学特性を満足するのであれば、図13のように、拡散フィルム80を省略し、一体型光学要素86のみをランプハウス21上に配置してなるシンプルな構成が最も望ましい。   Alternatively, if the required optical characteristics are satisfied, a simple configuration in which the diffusion film 80 is omitted and only the integrated optical element 86 is disposed on the lamp house 21 is most desirable as shown in FIG.

図13に示すような構成は理想的ではあるが、構成の単純化による様々な欠点が未解決のままであり、製品化レベルまで至っていない。特に、一体型光学要素86自体に剛性があるため、光源23の点灯時に発する高熱の影響で一体型光学要素86に反りが生じ、液晶パネル42を押して表示が異常になったり、場合によっては液晶パネル42を破損する恐れがあるという問題がある。   Although the configuration as shown in FIG. 13 is ideal, various drawbacks due to the simplification of the configuration remain unsolved and have not yet reached the commercialization level. In particular, since the integrated optical element 86 itself is rigid, the integrated optical element 86 is warped due to the influence of high heat generated when the light source 23 is turned on, the liquid crystal panel 42 is pressed, and the display becomes abnormal. There is a problem that the panel 42 may be damaged.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、高熱の影響下であっても、表示映像の画質低下に影響を及ぼさない様に、光学シートの反り挙動を制御することが可能な一体型構成の光学シートを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and even under the influence of high heat, it is possible to control the warping behavior of the optical sheet so as not to affect the deterioration of the image quality of the displayed image. An object of the present invention is to provide an optical sheet having an integrated structure.

また、このような光学シートを用いることによって、光源の点灯時に発する高温の影響下であっても、光学シートの変形による表示異常や液晶パネルの破損に至ることのないバックライトユニット及びディスプレイを提供することを目的とする。   In addition, by using such an optical sheet, a backlight unit and a display that do not cause abnormal display due to deformation of the optical sheet or damage to the liquid crystal panel even under the influence of high temperature generated when the light source is turned on are provided. The purpose is to do.

すなわち、請求項1の発明は、光源からの光が入射する略平面の入射面と、入射面の反対側の面である出射面との間に、入射した光の方向、範囲、色、輝度分布のうちの少なくとも何れかを制御する複数の光学要素層が積層されてなる光学シートであって、光学要素層のうち、最も厚い第1の層よりも低い線膨張係数を持つ第2の層を、第1の層よりも前記出射面側に配置している。   That is, according to the first aspect of the present invention, the direction, range, color, and luminance of incident light between a substantially planar incident surface on which light from a light source is incident and an exit surface that is a surface opposite to the incident surface. An optical sheet formed by laminating a plurality of optical element layers for controlling at least one of the distributions, the second layer having a lower linear expansion coefficient than the thickest first layer among the optical element layers Is disposed closer to the emission surface than the first layer.

また、請求項2の発明は、積層された複数の光学要素層の合計厚みが1.5×10−3m以上である請求項1の発明の光学シートである。 The invention according to claim 2 is the optical sheet according to claim 1, wherein the total thickness of the laminated optical element layers is 1.5 × 10 −3 m or more.

更に、請求項3の発明は、第2の層の厚みが20×10−6m以上である請求項1の発明の光学シートである。 Furthermore, the invention of claim 3 is the optical sheet of the invention of claim 1, wherein the thickness of the second layer is 20 × 10 −6 m or more.

請求項4の発明は、前記第2の層は、熱収縮率が第1の層よりも大きい請求項1乃至3のうち何れか1項の発明の光学シートである。   The invention according to claim 4 is the optical sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the second layer has a thermal contraction rate larger than that of the first layer.

請求項5の発明は、第1の層と第2の層とが接合されてなる請求項1乃至4のうち何れか1項の発明の光学シートである。   The invention according to claim 5 is the optical sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the first layer and the second layer are joined.

請求項6の発明は、第1の層と第2の層とが、粘着剤、接着剤、及びエキシマ接着のうちの少なくとも何れかによって接合されてなる請求項5の発明光学シートである。   The invention according to claim 6 is the optical sheet according to claim 5 in which the first layer and the second layer are joined together by at least one of an adhesive, an adhesive, and excimer adhesion.

請求項7の発明は、第1の層の入射面側に、帯電防止処理、傷つき防止処理、反射防止処理、及びマット処理のうちの少なくとも何れかの表面処理を講じた請求項1乃至6のうち何れか1項の発明の光学シートである。   According to a seventh aspect of the present invention, at least one of a surface treatment of antistatic treatment, scratch prevention treatment, antireflection treatment, and mat treatment is performed on the incident surface side of the first layer. An optical sheet according to any one of the inventions.

請求項8の発明は、第1の層の入射面側に、帯電防止層、傷つき防止層、反射防止層、及びマット処理層のうちの少なくとも何れかの処理層を備えてなる請求項1乃至6のうち何れか1項の発明の光学シートである。   The invention according to claim 8 is provided with a treatment layer of at least one of an antistatic layer, a scratch prevention layer, an antireflection layer, and a mat treatment layer on the incident surface side of the first layer. 6 is an optical sheet according to any one of the inventions.

請求項9の発明は、処理層の厚みが10×10−6m以下である請求項8の発明の光学シートである。 The invention according to claim 9 is the optical sheet according to claim 8, wherein the thickness of the treatment layer is 10 × 10 −6 m or less.

また、請求項10の発明は、請求項1乃至9のうち何れか1項の発明の光学シートと、光学シートの入射面側に配置され、入射面から入射する光を供給する光源とを備えたバックライトユニットである。   The invention of claim 10 includes the optical sheet of any one of claims 1 to 9 and a light source that is disposed on the incident surface side of the optical sheet and supplies light incident from the incident surface. Backlight unit.

更に、請求項11の発明は、請求項10の発明のバックライトユニットと、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する液晶表示素子からなる画像表示素子とを備え、光源は、冷陰極線管又はLEDであるディスプレイである。   Further, the invention of claim 11 comprises the backlight unit of the invention of claim 10 and an image display element comprising a liquid crystal display element that defines a display image in accordance with transmission / shading in pixel units, A display that is a cold cathode ray tube or LED.

本発明によれば、部材点数の削減と剛性向上の観点から、複数の光学要素を一体化してなり、かつ最も厚い第1の層を支持体とし、第1の層に対し出射面側に、高温下で第1の層よりも収縮する第2の層を設けることで、バックライト使用時の高温下で自然に光源側が凸になる光学シートを実現することが出来る。   According to the present invention, from the viewpoint of reducing the number of members and improving the rigidity, a plurality of optical elements are integrated, and the thickest first layer is used as a support, on the emission surface side with respect to the first layer, By providing the second layer that shrinks more than the first layer at a high temperature, an optical sheet in which the light source side is naturally convex at a high temperature when using the backlight can be realized.

本発明は大きく2通りの性質で第1の層と第2の層の収縮の差をつけている。一つは、線膨張係数で表される高温時の膨張率の違いで、可逆現象であるため、高温中、すなわちバックライト使用時のみに凸形状が発現する。もう一つは熱収縮率の違いで、不可逆であるため、いったん発現すれば高温中の使用時のみならず、不使用時に常温に戻った後でも凸形状が維持される。両方の現象は併用できる。   In the present invention, the shrinkage difference between the first layer and the second layer is given by two kinds of properties. One is a difference in expansion coefficient at a high temperature expressed by a linear expansion coefficient, which is a reversible phenomenon, and thus a convex shape appears only at a high temperature, that is, when a backlight is used. Another is the difference in heat shrinkage rate, which is irreversible, and once it develops, the convex shape is maintained not only when used at high temperature but also after returning to normal temperature when not in use. Both phenomena can be used together.

更に、このような光学シートを用いることによって、光源の点灯時に発する高温の影響下であっても、光学シートの変形による表示異常や液晶パネルの破損に至ることのないバックライトユニット及びディスプレイを実現することができる。   Furthermore, by using such an optical sheet, a backlight unit and a display that do not cause abnormal display due to deformation of the optical sheet or damage to the liquid crystal panel even under the influence of high temperatures generated when the light source is turned on are realized. can do.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1(a)及び図1(b)は、本発明の実施の形態に係る光学シートの構成例を示す側面図である。   Fig.1 (a) and FIG.1 (b) are side views which show the structural example of the optical sheet which concerns on embodiment of this invention.

すなわち、本発明の実施の形態に係る光学シート1は、ランプハウス21に収納された光源23からの光Hが入射する略平面の入射面2と、入射面2の反対側の面である出射面3との間に、入射した光Hの方向、範囲、色、輝度分布のうちの少なくとも何れかを制御する複数の光学要素層4〜6が積層されてなる光学シート1である。この光学シート1としては、単に拡散板と光学要素を接合したものから、拡散板の機能の一部あるいは全てを光学要素に集約した微拡散板や、単なる透明板と接合したものも含まれる。拡散板や微拡散板、透明板の材料としては、当該分野でよく知られているポリカーボネートやアクリルやポリスチレン、またはこれらの材料を任意の比で配合したものが挙げられる。一般的な光学シートの機能から、第1の層はこれら板材が該当する。なお、光源23は、例えば、冷陰極線管又はLEDである。   That is, the optical sheet 1 according to the embodiment of the present invention has a substantially flat incident surface 2 on which light H from the light source 23 housed in the lamp house 21 is incident and an exit surface that is the surface opposite to the incident surface 2. The optical sheet 1 is formed by laminating a plurality of optical element layers 4 to 6 that control at least one of the direction, range, color, and luminance distribution of incident light H between the surface 3 and the surface 3. The optical sheet 1 includes a simple diffusion plate and an optical element, a fine diffusion plate in which some or all of the functions of the diffusion plate are integrated into the optical element, and a simple transparent plate. Examples of the material of the diffusion plate, the fine diffusion plate, and the transparent plate include polycarbonate, acrylic, polystyrene, or a mixture of these materials in an arbitrary ratio, which are well known in the field. From the function of a general optical sheet, these plate materials correspond to the first layer. The light source 23 is, for example, a cold cathode ray tube or an LED.

限定される訳ではないが、例えば、光学要素層4は拡散板である。光学要素層5は基材である。光学要素層6はプリズムシート、あるいは図8に示すように単位レンズ44の反復的アレイ構造を有する光学フィルムである。そして、光学要素層4〜6のうち、最も厚い第1の層よりも低い線膨張係数を持つ第2の層を、第1の層よりも出射面3側に配置する。   Although not necessarily limited, for example, the optical element layer 4 is a diffusion plate. The optical element layer 5 is a base material. The optical element layer 6 is a prism sheet or an optical film having a repetitive array structure of unit lenses 44 as shown in FIG. And among the optical element layers 4-6, the 2nd layer which has a lower linear expansion coefficient than the thickest 1st layer is arrange | positioned at the output surface 3 side rather than the 1st layer.

たとえば、図1(a)に示すように、最も厚い第1の層が光学要素層4である場合、第2の層は、光学要素層5又は光学要素層6のうちの何れかである。また、図1(b)に示すように、最も厚い第1の層が、光学要素層5である場合、第2の層は、光学要素層6である。   For example, as shown in FIG. 1A, when the thickest first layer is the optical element layer 4, the second layer is either the optical element layer 5 or the optical element layer 6. Further, as shown in FIG. 1B, when the thickest first layer is the optical element layer 5, the second layer is the optical element layer 6.

更にこの第1の層は、入射面2側に、帯電防止処理、傷つき防止処理、反射防止処理、及びマット処理のうちの少なくとも何れかの表面処理を講じても良い。あるいは、その代わりに、第1の層の入射面2側に、帯電防止層、傷つき防止層、反射防止層、及びマット処理層のうちの少なくとも何れかの処理層を更に設けても良い。この場合、処理層の厚みは10×10−6m以下である。 Further, the first layer may be subjected to surface treatment of at least one of antistatic treatment, scratch prevention treatment, antireflection treatment, and mat treatment on the incident surface 2 side. Alternatively, a treatment layer of at least one of an antistatic layer, a scratch prevention layer, an antireflection layer, and a mat treatment layer may be further provided on the incident surface 2 side of the first layer. In this case, the thickness of the treatment layer is 10 × 10 −6 m or less.

そして、積層された複数の光学要素層4〜6の合計厚みは1.5×10−3m以上であり、第2の層の厚みは20×10−6m以上である。また、第2の層は、熱収縮率が第1の層よりも大きい。 The total thickness of the laminated optical element layers 4 to 6 is 1.5 × 10 −3 m or more, and the thickness of the second layer is 20 × 10 −6 m or more. Further, the second layer has a thermal contraction rate larger than that of the first layer.

なお、図1(a)及び図1(b)は、3層の光学要素層を積層した例を示しているが、本発明の実施の形態に係る光学シート1は、3層に限られるものではなく、4層以上であっても良い。また、図示していないが、各層間を接合するための接合層(接着層)を適宜設けても良い。   1A and 1B show an example in which three optical element layers are laminated, the optical sheet 1 according to the embodiment of the present invention is limited to three layers. Instead, it may be four or more layers. Although not shown, a bonding layer (adhesive layer) for bonding the layers may be provided as appropriate.

一般的な光学シートの機能から、第2の層は集光機能を持つプリズムやレンズ、集光機能と拡散機能を併せ持つ比較的大きい粒径のビーズ分散型の拡散層などの光学要素そのもの、もしくはこれらを支持する基材に該当する。ここに挙げた光学要素と板材の接合方法としては、熱可塑性やUV硬化性の材料で板上に直接光学要素に付与する方法、ビーズや拡散剤、反射剤をバインダーとなる樹脂とともに溶剤に溶かし板上に直接塗布する方法が挙げられる。熱可塑性の材料やUV硬化性の材料、バインダー樹脂としては、当該分野でよく知られているポリカーボネートやアクリル、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ビーズや拡散剤としてはガラスやシリカなどの無機フィラー、有機フィラー、拡散剤としてはニ酸化チタンや硫酸バリウムなどが挙げられる。   Due to the function of a general optical sheet, the second layer is an optical element itself such as a prism or lens having a condensing function, a bead dispersion type diffusion layer having a relatively large particle diameter having both a condensing function and a diffusing function, or It corresponds to the base material which supports these. The optical element and plate material listed here can be joined directly to the optical element with a thermoplastic or UV curable material, and beads, a diffusing agent, and a reflective agent are dissolved in a solvent together with a resin as a binder. The method of apply | coating directly on a board is mentioned. As thermoplastic materials, UV curable materials, binder resins, polycarbonate, acrylic, polypropylene, cycloolefin polymers well known in the field, as beads and diffusing agents, inorganic fillers such as glass and silica, organic fillers Examples of the diffusing agent include titanium dioxide and barium sulfate.

また別の接合方法としては、PETやPC(ポリカーボネート)やアクリルの基材に上述したような熱可塑性やUV硬化性の材料で基材上に光学要素を付与する方法、ビーズや拡散剤をバインダーとなる樹脂とともに溶剤に溶かし基材上に塗布する方法を経て、基材と板を接合する方法もある。この基材と板の接合方法としては当該分野でよく知られた粘着剤や接着剤を用いる方法や、エキシマレーザーで表面処理したのちに熱や圧力で基材と板を直接接合する方法が挙げられる。   As another bonding method, a method in which an optical element is applied to a base material of PET, PC (polycarbonate) or acrylic with a thermoplastic or UV curable material as described above, a bead or a diffusing agent is used as a binder. There is also a method of joining the substrate and the plate through a method of dissolving in a solvent together with the resin to be applied and applying the solution onto the substrate. Examples of the method for bonding the substrate and the plate include a method using a pressure-sensitive adhesive or adhesive well known in the art, and a method for directly bonding the substrate and the plate with heat or pressure after surface treatment with an excimer laser. It is done.

第1の層よりも第2の層が出射面3側に配置されていれば、上記に説明した何れの材料、方法の組合せでも構わない。   Any combination of the materials and methods described above may be used as long as the second layer is disposed closer to the emission surface 3 than the first layer.

このような構成をなす光学シート1は、光源23とともにバックライトユニットを形成する。更に、このバックライトユニットは、出射面3側に配置され、画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する液晶表示素子からなる液晶パネル7と組み合わせることにより、ディスプレイを形成する。   The optical sheet 1 having such a configuration forms a backlight unit together with the light source 23. Further, this backlight unit is disposed on the emission surface 3 side and forms a display by combining with a liquid crystal panel 7 composed of a liquid crystal display element that defines a display image according to transmission / light shielding in pixel units.

(実施例)
次に、以上のような構成の本発明の実施の形態に係る光学シートの具体的な実施例について図2を用いて説明する。
(Example)
Next, specific examples of the optical sheet according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG.

図2に示すケース1は、第1の層として2×10−3m厚のポリカーボネート、第2の層として75×10−6m厚のPET基材とし、PET基材上に光学要素としてUV硬化性のアクリル樹脂でシリンドリカルレンズを形成し、その後、特許文献4にあるように、白色の反射層を形成した。あるいは、シリンドリカルレンズの代わりに、UV硬化性のアクリル樹脂でプリズムを形成するようにしても良い。第1の層の光源側表面処理としては何も行っていない。そして、第1の層及び第2の層を、予め415mm×730mmにカットした板材と、厚さ20×10−6mのアクリル系の粘着剤で接合し、光学シート1を作成した。第1の層の線膨張係数は6.7×10−5cm/cm/℃であり、第1の層よりも出射面側に配置されている第2の層の線膨張係数は2.7×10−5cm/cm/℃である。 Case 1 shown in FIG. 2 is a 2 × 10 −3 m thick polycarbonate as a first layer, a 75 × 10 −6 m thick PET substrate as a second layer, and UV as an optical element on the PET substrate. A cylindrical lens was formed with a curable acrylic resin, and then a white reflective layer was formed as described in Patent Document 4. Alternatively, the prism may be formed of UV curable acrylic resin instead of the cylindrical lens. Nothing is performed as the light source side surface treatment of the first layer. And the 1st layer and the 2nd layer were joined with the board | plate material previously cut into 415 mm x 730 mm, and the acrylic adhesive of thickness 20x10 < -6 > m, and the optical sheet 1 was created. The linear expansion coefficient of the first layer is 6.7 × 10 −5 cm / cm / ° C., and the linear expansion coefficient of the second layer arranged closer to the emission surface than the first layer is 2.7. × 10 −5 cm / cm / ° C.

PET基材上に光学要素としてUV硬化性のアクリル樹脂でシリンドリカルレンズを形成してなる光学シート10を、図3及び図4を用いて説明する。   An optical sheet 10 in which a cylindrical lens is formed of a UV curable acrylic resin as an optical element on a PET substrate will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

この光学シート10は、出射面12側に一方の面が設けられ、第1の層である光散乱層13によって散乱された光を光散乱層13側に反射する複数の光反射部14を備えている。更に、隣接する2つの光反射部14の間に設けられ、光散乱層13によって散乱された光を非光散乱層側であるレンチキュラーシート17に透過する空気層からなる複数の光透過部15を備えている。このような光透過部15によって、光散乱層13によって散乱された光源23からの光Hのうち、光透過部15を透過する光のみを集光して単位凸シリンドリカルレンズ16に導くことが可能となる。   The optical sheet 10 includes a plurality of light reflecting portions 14 that are provided with one surface on the emission surface 12 side and reflect light scattered by the light scattering layer 13 that is the first layer to the light scattering layer 13 side. ing. Furthermore, a plurality of light transmitting portions 15 each including an air layer provided between two adjacent light reflecting portions 14 and transmitting light scattered by the light scattering layer 13 to the lenticular sheet 17 on the non-light scattering layer side are provided. I have. By such a light transmitting portion 15, it is possible to collect only the light transmitted through the light transmitting portion 15 out of the light H from the light source 23 scattered by the light scattering layer 13 and guide it to the unit convex cylindrical lens 16. It becomes.

更にまた、この光学シート10は、複数の単位凸シリンドリカルレンズ16が液晶パネル30側に並列配置されてなるレンズ部と、レンズ部と反対側の面19であって、光透過部15によって透過される光が入射する非レンズ面19とを有するレンチキュラーシート17を備えている。レンズ部を除くレンチキュラーシートが第2の層に相当する。   Furthermore, the optical sheet 10 includes a lens unit in which a plurality of unit convex cylindrical lenses 16 are arranged in parallel on the liquid crystal panel 30 side, and a surface 19 opposite to the lens unit, and is transmitted by the light transmitting unit 15. A lenticular sheet 17 having a non-lens surface 19 on which the incident light enters. The lenticular sheet excluding the lens portion corresponds to the second layer.

この複数の単位凸シリンドリカルレンズ16は、例えばレンチキュラーレンズであり、レンチキュラーシート17は、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、COP(シクロオレフィンポリマー)等を用いて、当該技術分野では良く知られている押し出し成型法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成する。あるいは、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PE(ポリエチレン)等を基材として、その上に紫外線固化樹脂を配置する紫外線キュアリング成型法によって形成する。   The plurality of unit convex cylindrical lenses 16 are, for example, lenticular lenses, and the lenticular sheet 17 is made of PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), COP (cycloolefin polymer), etc. It is formed by an extrusion molding method, an injection molding method, or a hot press molding method well known in the art. Alternatively, by an ultraviolet curing molding method in which PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), PE (polyethylene), etc. are used as a base material, and an ultraviolet curing resin is disposed thereon. Form.

複数の光透過部15のおのおのは、複数の単位凸シリンドリカルレンズ16のおのおのと1:1に対応しており、対応する単位凸シリンドリカルレンズ16の頂点Tから非レンズ面19に対する垂線Vを含むように、光散乱層13によって散乱された光が、対応する単位凸シリンドリカルレンズ16の液晶パネル30側正面から出射する位置に設けられ、複数の光反射部14のおのおのは、当該技術分野で良く知られている印刷法、転写法、あるいはフォトリソグラフィー法を用いて形成され、非レンズ面19に対して凸部を形成するように、かつ各単位凸シリンドリカルレンズ16の長手方向X(図3中における前後方向、及び図4中におけるX方向)に沿って配置される。接着層18は、複数の光反射部14と、光散乱層13とを接着する。   Each of the plurality of light transmitting portions 15 corresponds to each of the plurality of unit convex cylindrical lenses 16 in a 1: 1 manner, and includes a perpendicular V from the vertex T of the corresponding unit convex cylindrical lens 16 to the non-lens surface 19. In addition, the light scattered by the light scattering layer 13 is provided at a position where the corresponding unit convex cylindrical lens 16 exits from the front surface on the liquid crystal panel 30 side, and each of the plurality of light reflecting portions 14 is well known in the art. 3 is formed using a printing method, a transfer method, or a photolithography method, and is formed so as to form a convex portion with respect to the non-lens surface 19, and the longitudinal direction X (in FIG. 3) of each unit convex cylindrical lens 16 It is arranged along the front-rear direction and the X direction in FIG. The adhesive layer 18 adheres the light reflecting portions 14 and the light scattering layer 13.

ケース2は、ケース1における第1の層を、ポリカーボネートから、同じ厚みのポリスチレンに変更した場合である。ポリスチレンの線膨張係数は7.0×10−5cm/cm/℃である。 Case 2 is a case where the first layer in Case 1 is changed from polycarbonate to polystyrene having the same thickness. The linear expansion coefficient of polystyrene is 7.0 × 10 −5 cm / cm / ° C.

ケース3は、ケース1における第1の層を、ポリカーボネートからMS樹脂に変更した場合である。MS樹脂とは、アクリルとポリスチレンとの共重合体であり、線膨張係数は7.0×10−5cm/cm/℃である。MS樹脂の厚みは、1.5×10−3m、2×10−3m、3×10−3mの三種類を準備した。 Case 3 is a case where the first layer in Case 1 is changed from polycarbonate to MS resin. MS resin is a copolymer of acrylic and polystyrene, and has a linear expansion coefficient of 7.0 × 10 −5 cm / cm / ° C. Three types of thicknesses of MS resin were prepared: 1.5 × 10 −3 m, 2 × 10 −3 m, and 3 × 10 −3 m.

ケース4は、ケース3における第2の層を、PETから、100×10−6m厚のアクリルフィルムに変更した場合である。アクリルフィルムの線膨張係数は7.0×10−5cm/cm/℃である。なお、第1の層であるMS樹脂の厚みは2×10−3mとした。 Case 4 is a case where the second layer in Case 3 is changed from PET to an acrylic film having a thickness of 100 × 10 −6 m. The linear expansion coefficient of the acrylic film is 7.0 × 10 −5 cm / cm / ° C. The thickness of the MS resin as the first layer was 2 × 10 −3 m.

ケース4.5は、第1の層を線膨張係数7.0×10−5cm/cm/℃、厚み1.5×10−3mのMS樹脂とし、第2の層は第1の層に直接塗工した平均粒径15×10−6mのスチレンビーズを含有する線膨張係数6.0×10−5cm/cm/℃、厚さ20×10−6mのアクリル層とし、ケース5はケース4.5に更に、20×10−6m厚のアクリルからなる傷つき防止層を第1の層の光源側に設けた場合である。(ケース4.5のところに書いたため)
ケース6は、ケース5におけるアクリルからなる傷つき防止層の厚みを10×10−6mとした場合である。
In case 4.5, the first layer is MS resin having a linear expansion coefficient of 7.0 × 10 −5 cm / cm / ° C. and a thickness of 1.5 × 10 −3 m, and the second layer is the first layer. An acrylic layer having a linear expansion coefficient of 6.0 × 10 −5 cm / cm / ° C. and a thickness of 20 × 10 −6 m containing styrene beads having an average particle diameter of 15 × 10 −6 m directly coated on the case, and a case 5 shows a case in which a scratch preventing layer made of acrylic having a thickness of 20 × 10 −6 m is further provided on the light source side of the first layer in the case 4.5. (Because I wrote it in case 4.5)
Case 6 is a case where the thickness of the scratch-preventing layer made of acrylic in case 5 is 10 × 10 −6 m.

ケース7は、ケース5におけるアクリルからなる傷つき防止層の代わりに、50×10−6m厚のPET層からなる反射防止層を第1の層の光源側に設けた場合である。なお、PET層の線膨張係数は1.5×10−5cm/cm/℃である。 Case 7 is a case where an antireflection layer made of a PET layer having a thickness of 50 × 10 −6 m is provided on the light source side of the first layer, instead of the scratch-proof layer made of acrylic in case 5. The linear expansion coefficient of the PET layer is 1.5 × 10 −5 cm / cm / ° C.

ケース8は、ケース7におけるPET層からなる反射防止層の厚みを10×10−6mとした場合である。 Case 8 is a case where the thickness of the antireflection layer made of the PET layer in Case 7 is 10 × 10 −6 m.

ケース9は、ケース8における反射防止層に代わりに、1〜2×10−6m厚の帯電防止層を設けた場合である。 Case 9 is a case where an antistatic layer having a thickness of 1 to 2 × 10 −6 m is provided in place of the antireflection layer in case 8.

ケース9.5は、ケース4.5における第2の層の厚みを、20×10−6mから18×10−6mにした場合である。 Case 9.5 is a case where the thickness of the second layer in case 4.5 is changed from 20 × 10 −6 m to 18 × 10 −6 m.

なお、図2に示すような層の組み合せは、本発明の光学シートの構成の一例であり、本発明の光学シートは、これら構成のみに限定されるものではない。   Note that the combination of layers as shown in FIG. 2 is an example of the configuration of the optical sheet of the present invention, and the optical sheet of the present invention is not limited to these configurations.

上記のように作成した各ケースの光学シートをディスプレイに組み込み、光源23を点灯させ24時間後に画像の表示状態をそれぞれ確認した。光学シート1は、光源点灯時の高温環境下にある場合、温度の影響で自然に光源23側に凸形状に変形する。このため、高熱の影響下であっても、光学シートの変形による表示異常や液晶パネルの破損に至らない。   The optical sheet of each case created as described above was incorporated into a display, the light source 23 was turned on, and the display state of the image was confirmed 24 hours later. When the optical sheet 1 is in a high temperature environment when the light source is turned on, the optical sheet 1 naturally deforms into a convex shape toward the light source 23 due to the influence of temperature. For this reason, even under the influence of high heat, display abnormality due to deformation of the optical sheet and damage to the liquid crystal panel do not occur.

ディスプレイから表示される画像の表示状態の確認結果から、第1の層よりも線膨張係数の低い第2の層が光源側にあり、積層された光学要素の合計厚みが1.5×10−3m以上であるケース1乃至3及び4.5については、熱変形による凸形状は安定して維持され、光源23の点灯中に液晶パネル7を押して表示が異常になったり、液晶パネル7を破損することはなく、良好な結果が得られた。 From the result of confirming the display state of the image displayed from the display, the second layer having a lower linear expansion coefficient than the first layer is on the light source side, and the total thickness of the laminated optical elements is 1.5 × 10 − For cases 1 to 3 and 4.5 that are 3 m or more, the convex shape due to thermal deformation is stably maintained, and the liquid crystal panel 7 is pressed while the light source 23 is turned on, and the display becomes abnormal. There was no breakage and good results were obtained.

一方、第2の層の線膨張係数が、第1の層の線膨張係数よりも低くないケース4については、熱変形による凸形状は安定な状態で維持されず、光源23の点灯中に不規則なたわみが生じ、一部が液晶パネル7に接触して画像に不具合をもたらすという結果が得られた。   On the other hand, in case 4 where the linear expansion coefficient of the second layer is not lower than the linear expansion coefficient of the first layer, the convex shape due to thermal deformation is not maintained in a stable state, and is not stable during lighting of the light source 23. As a result, regular deflection occurred, and a part of the liquid crystal panel 7 was brought into contact with the liquid crystal panel 7 to cause a defect.

また、第1の層よりも線膨張係数の低い第2の層が光源側にあり、積層された光学要素の合計厚みが1.5×10−3m以上であるものの、第1の層の光源側の表面処理として、20×10−6m以上の厚みの表面処理が施されているケース5,7については、光源23の点灯中に液晶パネル7側に凸に変形し、画面の中央を中心に広い範囲で画像表示に不具合をもたらすという結果が得られた。 In addition, the second layer having a lower linear expansion coefficient than the first layer is on the light source side, and the total thickness of the laminated optical elements is 1.5 × 10 −3 m or more. As for the surface treatment on the light source side, cases 5 and 7 having a surface treatment with a thickness of 20 × 10 −6 m or more are deformed convexly toward the liquid crystal panel 7 while the light source 23 is turned on, and the center of the screen As a result, it was found that there was a problem with the image display in a wide range centering on.

一方、第1の層よりも線膨張係数の低い第2の層が光源側にあり、積層された光学要素の合計厚みが1.5×10−3m以上であり、第1の層の光源側の表面処理として、10×10−6m以下の厚みの表面処理が施されているケース6,8,9については、熱変形による光源側の凸形状は安定して維持され、光源の点灯中に液晶パネル7を押して表示が異常になったり、液晶パネル7を破損することはなく、良好な結果が得られた。 On the other hand, the second layer having a lower linear expansion coefficient than the first layer is on the light source side, the total thickness of the laminated optical elements is 1.5 × 10 −3 m or more, and the light source of the first layer For cases 6, 8, and 9 where surface treatment with a thickness of 10 × 10 −6 m or less is performed as the surface treatment on the side, the convex shape on the light source side due to thermal deformation is stably maintained, and the light source is turned on The liquid crystal panel 7 was pushed inside, the display did not become abnormal, and the liquid crystal panel 7 was not damaged, and good results were obtained.

伸縮時に隣接した層を引っ張る力は厚みのある方が大きいことは物理的に容易に理解出来るが、本発明の20×10-6m以上の厚みの第2の層に悪影響を与えない入射側の表面処理の厚みは少なくとも10×10-6m以下であることが分かった。 Although it can be easily understood physically that the force that pulls the adjacent layer at the time of expansion / contraction is larger, the incident side that does not adversely affect the second layer having a thickness of 20 × 10 −6 m or more of the present invention. It was found that the thickness of the surface treatment was at least 10 × 10 −6 m or less.

上述したように、本発明の実施の形態に係る光学シート1は、光源点灯時の高温環境下にある場合、温度の影響で自然に光源23側に凸形状に変形し、液晶パネルを押すことがないため表示に不具合を生じない。   As described above, when the optical sheet 1 according to the embodiment of the present invention is in a high temperature environment when the light source is turned on, the optical sheet 1 is naturally deformed into a convex shape toward the light source 23 due to the temperature, and presses the liquid crystal panel. Because there is no, there is no problem with the display.

特に、積層された複数の光学要素層の合計厚みを1.5×10−3m以上にすること、あるいはそれに加えて第2の層の厚みを20×10−6m以上にすることによって、光学シートの剛性が増し、変形の程度が効果的に発現するため、光源23点灯時の高温環境下であっても、この凸形状は安定して維持される。また、第1の層の入射面側に表面処理を施す、あるいは表面処理層を設ける場合、光源側に凸になる反りの妨げになる可能性がある。実際、その厚みが20×10−6m以上では、画像表示時に不具合をもたらす場合があるが、10×10−6m以下であれば問題ないことが分かった。 In particular, by making the total thickness of the laminated optical element layers 1.5 × 10 −3 m or more, or in addition to making the thickness of the second layer 20 × 10 −6 m or more, Since the rigidity of the optical sheet is increased and the degree of deformation is effectively expressed, this convex shape is stably maintained even in a high temperature environment when the light source 23 is turned on. In addition, when surface treatment is performed on the incident surface side of the first layer, or when a surface treatment layer is provided, there is a possibility that warpage that protrudes toward the light source side may be hindered. Actually, when the thickness is 20 × 10 −6 m or more, it may cause a problem when displaying an image, but when it is 10 × 10 −6 m or less, there is no problem.

これによって、使用中に液晶パネル7を押して表示が異常になったり、液晶パネル7を破損することはなくなる。   As a result, the liquid crystal panel 7 is not pushed during use and the display does not become abnormal or the liquid crystal panel 7 is not damaged.

ケース9.5の結果より、第2の層の厚みが18×10-6mでは反りが不規則になったことから、この厚みでは光源側に凸の形状を安定して維持するには不十分であることが分かった。すなわち、少なくとも第2の層は20×10-6m以上の厚みがないと、本発明による効果を実現し得ないことが分かった。 From the result of Case 9.5, since the warp was irregular when the thickness of the second layer was 18 × 10 −6 m, it was not possible to stably maintain the convex shape on the light source side with this thickness. It turned out to be sufficient. That is, it has been found that the effect of the present invention cannot be realized unless at least the second layer has a thickness of 20 × 10 −6 m or more.

また、高温になるバックライトに用いる板材や、それに代わる板一体型光学機能部材としては、少なくとも1.5mm以上の厚みが必要なことは、当業者にとっては周知である。   In addition, it is well known to those skilled in the art that a plate material used for a backlight at a high temperature and a plate-integrated optical functional member that replaces the plate material require a thickness of at least 1.5 mm or more.

また、通常の材料は加温によって膨張するが、PETに代表される延伸工程を経て作成される材料は加温によって熱収縮することが知られている。この現象を利用すると、光源側に凸の形状をより安定させることが出来る。図2に、試験後、ディスプレイから取り外した光学シートの形状を示した。ケース1から9.5の光学シートは、いずれも初期はフラットであるが、取り外し後の形状は異なっている。今回使用した材料の中で熱収縮を示すのはPETのみだが、取り外し後に凸形状がついているものはいずれも第1の層に対してPETがある面であった。このことから、第2の層に第1の層よりも熱収縮率が高い層を設けることで、より光源側に凸になりやすくなることは明白である。   In addition, it is known that a normal material expands by heating, but a material produced through a stretching process represented by PET is thermally contracted by heating. By utilizing this phenomenon, the convex shape on the light source side can be further stabilized. FIG. 2 shows the shape of the optical sheet removed from the display after the test. The optical sheets of cases 1 to 9.5 are all initially flat, but their shapes after removal are different. Of the materials used this time, only PET exhibits thermal shrinkage, but any of the convex shapes after removal had a surface with PET relative to the first layer. From this, it is clear that providing a layer having a higher thermal contraction rate than the first layer in the second layer makes it more likely to protrude toward the light source.

上述したように、本発明によれば、上記のような作用により、部材点数の削減と剛性向上の観点から、複数の光学要素を一体化してなり、かつ高熱の影響下であっても、反りの向きを光源側に凸にすることが可能な一体型構成の光学シートを実現することができる。   As described above, according to the present invention, a plurality of optical elements are integrated from the viewpoints of reducing the number of members and improving the rigidity, and warp even under the influence of high heat. It is possible to realize an optical sheet with an integrated structure that can be convex toward the light source.

更に、このような光学シートを用いることによって、光源の点灯時に発する高温の影響下であっても、光学シートの変形による表示異常や液晶パネルの破損に至ることのないバックライトユニット及びディスプレイを実現することが可能となる。   Furthermore, by using such an optical sheet, a backlight unit and a display that do not cause abnormal display due to deformation of the optical sheet or damage to the liquid crystal panel even under the influence of high temperatures generated when the light source is turned on are realized. It becomes possible to do.

以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。   The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such a configuration.

実施例にも示す通り、本発明の主旨は、最も厚い第1の層を支持体とし、第1の層に対し出射面側に、高温下で第1の層よりも収縮する第2の層を設けることで、バックライト使用時の高温下で自然に光源側が凸になる光学シートを実現することであり、材質や光学機能部材の種類、形状には限定されるものではない。   As shown in the examples, the gist of the present invention is that the thickest first layer is a support, and the second layer shrinks more than the first layer at a high temperature on the exit surface side with respect to the first layer. By providing the optical sheet, it is possible to realize an optical sheet in which the light source side is naturally convex at a high temperature when the backlight is used, and the material and the type and shape of the optical functional member are not limited.

特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   Within the scope of the invented technical idea of the scope of claims, a person skilled in the art can conceive of various changes and modifications. The technical scope of the present invention is also applicable to these changes and modifications. It is understood that it belongs to.

本発明の実施の形態に係る光学シートの構成例を示す側面図。The side view which shows the structural example of the optical sheet which concerns on embodiment of this invention. 検討した光学シートの具体的な構成例及び検討結果をまとめた図。The figure which summarized the specific structural example and examination result of the examined optical sheet. 光学要素としてシリンドリカルレンズを形成してなる光学シートの構成例を示す概念図。The conceptual diagram which shows the structural example of the optical sheet formed by forming a cylindrical lens as an optical element. 光学要素としてシリンドリカルレンズを形成してなる光学シートの構成例を示す斜視図。The perspective view which shows the structural example of the optical sheet formed by forming a cylindrical lens as an optical element. 従来技術の光学シートであるBEFの構成例を示す斜視図。The perspective view which shows the structural example of BEF which is an optical sheet of a prior art. BEFを用いたバックライトユニットの光路制御特性を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the optical path control characteristic of the backlight unit using BEF. BEFを用いたバックライトユニットの光路制御特性を示すグラフ。The graph which shows the optical path control characteristic of the backlight unit using BEF. BEFとは別タイプの従来技術の光学シートを用いたディスプレイの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the display using the optical sheet of a prior art different type from BEF. 図8の光学シートの斜視図。The perspective view of the optical sheet of FIG. 図8の光学シートを用いたバックライトユニットの光路制御特性を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the optical path control characteristic of the backlight unit using the optical sheet of FIG. 複数の光学要素を積層配置してなるバックライトユニットの構成例を示す概念図。The conceptual diagram which shows the structural example of the backlight unit formed by laminating | stacking several optical elements. 複数の光学要素を一体化した一体型光学要素を用いたバックライトユニットの構成例を示す概念図(拡散フィルムが有る場合)。The conceptual diagram which shows the structural example of the backlight unit using the integrated optical element which integrated the some optical element (when there exists a diffusion film). 複数の光学要素を一体化した一体型光学要素を用いたバックライトユニットの構成例を示す概念図(拡散フィルムが無い場合)。The conceptual diagram which shows the structural example of the backlight unit using the integrated optical element which integrated the some optical element (when there is no diffusion film).

符号の説明Explanation of symbols

1…光学シート、2…入射面、3…出射面、4〜6…光学要素層、7…液晶パネル、10…光学シート、12…出射面、13…光散乱層、14…光反射部、15…光透過部、16…単位凸シリンドリカルレンズ、17…レンチキュラーシート、18…接着層、19…非レンズ面、20…光源、21…ランプハウス、23…光源、26…拡散板、27…反射板、30…液晶パネル、32…拡散フィルム、38…光学フィルム、39…透明基材、40…バックライトユニット、42…液晶パネル、44…単位レンズ、46…開口部、48…反射材、49…偏光板、70…部材、72…単位プリズム、80…拡散フィルム又はDBEF、81…プリズムシート又は光学フィルム、82…拡散フィルム、83…拡散板、86…一体型光学要素   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical sheet, 2 ... Incident surface, 3 ... Output surface, 4-6 ... Optical element layer, 7 ... Liquid crystal panel, 10 ... Optical sheet, 12 ... Output surface, 13 ... Light-scattering layer, 14 ... Light reflection part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Light transmission part, 16 ... Unit convex cylindrical lens, 17 ... Lenticular sheet, 18 ... Adhesive layer, 19 ... Non-lens surface, 20 ... Light source, 21 ... Lamp house, 23 ... Light source, 26 ... Diffusing plate, 27 ... Reflection Plate, 30 ... Liquid crystal panel, 32 ... Diffusion film, 38 ... Optical film, 39 ... Transparent substrate, 40 ... Backlight unit, 42 ... Liquid crystal panel, 44 ... Unit lens, 46 ... Opening, 48 ... Reflector, 49 ... Polarizing plate, 70 ... Member, 72 ... Unit prism, 80 ... Diffusion film or DBEF, 81 ... Prism sheet or optical film, 82 ... Diffusion film, 83 ... Diffusion plate, 86 ... Integrated optical element

Claims (11)

光源からの光が入射する略平面の入射面と、前記入射面の反対側の面である出射面との間に、前記入射した光の方向、範囲、色、輝度分布のうちの少なくとも何れかを制御する複数の光学要素層が積層されてなる光学シートであって、
前記光学要素層のうち、最も厚い第1の層よりも低い線膨張係数を持つ第2の層を、前記第1の層よりも前記出射面側に配置してなる光学シート。
At least one of the direction, range, color, and luminance distribution of the incident light between a substantially flat incident surface on which light from the light source is incident and an exit surface that is the surface opposite to the incident surface An optical sheet formed by laminating a plurality of optical element layers for controlling
An optical sheet obtained by disposing a second layer having a linear expansion coefficient lower than that of the thickest first layer among the optical element layers on the emission surface side of the first layer.
前記積層された複数の光学要素層の合計厚みが1.5×10−3m以上である請求項1に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1, wherein a total thickness of the plurality of laminated optical element layers is 1.5 × 10 −3 m or more. 前記第2の層の厚みが20×10−6m以上である請求項1に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1, wherein the second layer has a thickness of 20 × 10 −6 m or more. 前記第2の層は、熱収縮率が前記第1の層よりも大きい請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の光学シート。   The optical sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the second layer has a thermal contraction rate larger than that of the first layer. 前記第1の層と前記第2の層とが接合されてなる請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 1, wherein the first layer and the second layer are bonded. 前記第1の層と前記第2の層とが、粘着剤、接着剤、及びエキシマ接着のうちの少なくとも何れかによって接合されてなる請求項5に記載の光学シート。   The optical sheet according to claim 5, wherein the first layer and the second layer are bonded together by at least one of a pressure-sensitive adhesive, an adhesive, and excimer bonding. 前記第1の層の前記入射面側に、帯電防止処理、傷つき防止処理、反射防止処理、及びマット処理のうちの少なくとも何れかの表面処理を講じた請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の光学シート。   The surface treatment of any one of claims 1 to 6, wherein at least one of antistatic treatment, scratch prevention treatment, antireflection treatment, and mat treatment is performed on the incident surface side of the first layer. The optical sheet according to 1. 前記第1の層の前記入射面側に、帯電防止層、傷つき防止層、反射防止層、及びマット処理層のうちの少なくとも何れかの処理層を備えてなる請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の光学シート。   7. The method according to claim 1, further comprising a treatment layer of at least one of an antistatic layer, a scratch prevention layer, an antireflection layer, and a mat treatment layer on the incident surface side of the first layer. The optical sheet according to item 1. 前記処理層の厚みが10×10−6m以下である請求項8に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 8, wherein the treatment layer has a thickness of 10 × 10 −6 m or less. 請求項1乃至9のうち何れか1項に記載の光学シートと、
前記光学シートの前記入射面側に配置され、前記入射面から入射する光を供給する光源と
を備えたバックライトユニット。
The optical sheet according to any one of claims 1 to 9,
A backlight unit including a light source that is disposed on the incident surface side of the optical sheet and supplies light incident from the incident surface.
請求項10に記載のバックライトユニットと、
画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する液晶表示素子からなる画像表示素子とを備え、
前記光源は、冷陰極線管又はLEDであるディスプレイ。
The backlight unit according to claim 10;
An image display element composed of a liquid crystal display element that defines a display image according to transmission / shading in pixel units,
The display is a cold cathode ray tube or LED.
JP2007021313A 2007-01-31 2007-01-31 Display unit using optical sheet Expired - Fee Related JP5109384B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007021313A JP5109384B2 (en) 2007-01-31 2007-01-31 Display unit using optical sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007021313A JP5109384B2 (en) 2007-01-31 2007-01-31 Display unit using optical sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008185930A true JP2008185930A (en) 2008-08-14
JP5109384B2 JP5109384B2 (en) 2012-12-26

Family

ID=39729002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007021313A Expired - Fee Related JP5109384B2 (en) 2007-01-31 2007-01-31 Display unit using optical sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5109384B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101244550B1 (en) * 2009-05-07 2013-03-18 코오롱인더스트리 주식회사 Light Diffusion member

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1073808A (en) * 1996-05-13 1998-03-17 Kuraray Co Ltd Light diffusion sheet, projection type screen formed by using the same and liquid crystal display device
JP2001005103A (en) * 1999-06-25 2001-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rear projection type screen, the manufacture of the same, and rear projection type display
JP2002169224A (en) * 2000-11-29 2002-06-14 Toppan Printing Co Ltd Transmission type screen
JP2005049846A (en) * 2003-07-11 2005-02-24 Kuraray Co Ltd Laminated sheet and method for designing the sheet and back projection type screen and method for producing the screen
JP2005221619A (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Toppan Printing Co Ltd Optical sheet, back-light, and liquid crystal display device
JP2005326447A (en) * 2004-05-12 2005-11-24 Toppan Printing Co Ltd Lenticular lens sheet and transmission type screen using same
JP2006267778A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Dainippon Printing Co Ltd Light diffusion sheet and transmission type screen
WO2007000851A1 (en) * 2005-06-28 2007-01-04 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device for display device, display device, and television receiver

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1073808A (en) * 1996-05-13 1998-03-17 Kuraray Co Ltd Light diffusion sheet, projection type screen formed by using the same and liquid crystal display device
JP2001005103A (en) * 1999-06-25 2001-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rear projection type screen, the manufacture of the same, and rear projection type display
JP2002169224A (en) * 2000-11-29 2002-06-14 Toppan Printing Co Ltd Transmission type screen
JP2005049846A (en) * 2003-07-11 2005-02-24 Kuraray Co Ltd Laminated sheet and method for designing the sheet and back projection type screen and method for producing the screen
JP2005221619A (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Toppan Printing Co Ltd Optical sheet, back-light, and liquid crystal display device
JP2005326447A (en) * 2004-05-12 2005-11-24 Toppan Printing Co Ltd Lenticular lens sheet and transmission type screen using same
JP2006267778A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Dainippon Printing Co Ltd Light diffusion sheet and transmission type screen
WO2007000851A1 (en) * 2005-06-28 2007-01-04 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device for display device, display device, and television receiver

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101244550B1 (en) * 2009-05-07 2013-03-18 코오롱인더스트리 주식회사 Light Diffusion member

Also Published As

Publication number Publication date
JP5109384B2 (en) 2012-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006208930A (en) Optical sheet, and backlight unit and display using same
WO2006080530A1 (en) Optical sheet, and backlight unit and display using the same
JP4946678B2 (en) Lens sheet, optical sheet for display, backlight unit using the same, and display device
JP2009075366A (en) Optical sheet, backlight unit, and display
JP5298569B2 (en) Lens sheet, optical sheet for display, backlight unit using the same, and display device
JP5217370B2 (en) Display device using lens sheet
KR20070102424A (en) Optical sheet, back-light device and liquid crystal display device
JP5246160B2 (en) Lens sheet, optical sheet for display, backlight unit using the same, and display device
KR20110051587A (en) Optical plate and method of manufacturing the same
JP4423933B2 (en) Optical sheet and backlight unit and display using the same
JP4501939B2 (en) Optical sheet and backlight unit and display using the same
JP4389938B2 (en) Optical sheet and backlight unit and display using the same
JP2007213035A (en) Optical sheet, and backlight unit and display using same
JP2009053623A (en) Lens sheet, optical sheet for display, backlight unit and display apparatus using them
JP2009048152A (en) Optical sheet, backlight unit using same, and display apparatus
JP4956933B2 (en) Optical sheet and backlight unit and display using the same
JP5098520B2 (en) Light diffusing plate, backlight unit for display, display device
JP2009063905A (en) Optical sheet, backlight unit using the same and display device
JP2009109828A (en) Optical sheet, backlight unit, and display device
JP5509532B2 (en) Optical member, backlight unit, and display device
JP5109384B2 (en) Display unit using optical sheet
JP2009210749A (en) Optical sheet, and display backlight unit and display using the same
JP2009080184A (en) Optical sheet, back light unit using the same, and display device
JP4978717B2 (en) Lens sheet, optical sheet for display and backlight unit using the same, edge light type light guide plate, display device
JP5304081B2 (en) Optical plate and backlight unit and display device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110920

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111007

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120710

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120815

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120911

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120924

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151019

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees